KR20130080077A - Dental optical image system - Google Patents

Abstract

PURPOSE: An optical image capturing apparatus of the inside and outside of an oral cavity is provided to easily understand an affected area of a patient and to concentrate treatment by using an images sensor. CONSTITUTION: An optical image capturing apparatus captures optical images of the inside and outside of an oral cavity. The optical image capturing apparatus comprises an optical linear image module and a guide device. The optical linear image module is movable, and composed of an image sensor device. The guide device is attached to the inside of an oral cavity and gums, or in close proximity to the inside of an oral cavity and gums. A movable unit and a fixing unit are fixed by a roller.

Description

구강 내외의 광학적 영상 취득 장치{Dental Optical Image System}Optical image acquisition device inside and outside the mouth {Dental Optical Image System}

치과 분야의 치료 및 환자의 상태를 광학적 영상을 통하여 보여 주는 장치로서, 이를 구현하기 위한 광학적, 전자 및 기타 기술 분야.Device for showing the treatment of the dental field and the condition of the patient through an optical image, the optical, electronic and other technical fields for realizing this.

광학적 영상을 획득하기 위한 광학 기술 및 영상 데이터와 신호를 처리하기 위한 전자, 이를 구성하기 위한 장치 설계 기술 및 구현하기 위한 정밀 광기계 설계 기술Optical technology for acquiring optical images, electronics for processing image data and signals, device design technology for constructing them, and precision photomechanical design technology for implementing

구강구조의 특수성으로 인하여, 치아 혹은 잇몸과 관련된 다양의 환자의 증상을 확인하고, 그 자료를 확보하는 것은 매우 어렵고 고된 일이다. NMR 영상이나, X-Ray 영상과 달리 광학적 수단에 의한 영상은, 복잡한 구강 내외의 치아 상태나 잇몸의 상태를 확인하는 것을 매우 용이하게 할 뿐만 아니라, 환자에게 광학적 영상을 통하여 증상을 설명하기 쉬울 뿐만 아니라, 환자 자신의 경우, 통증 및 기타 증상을 설명하고 이를 치료하기 위한 의사 등과 의사 소통을 쉽게 할 수 있어, 광학적 영상 자료를 얻는 것은 좋은 일이라 할 수 있다. Due to the peculiarities of the oral structure, it is very difficult and difficult to identify and obtain data on various patients' symptoms related to teeth or gums. Unlike NMR and X-Ray images, imaging by optical means not only makes it very easy to identify complex dental or dental or gum conditions, but also makes it easier to explain symptoms to patients through optical imaging. In addition, in the case of the patient himself, it is easy to explain pain and other symptoms and easily communicate with doctors to treat them, so it is a good thing to obtain optical image data.

구강의 구조는 매우 복잡하고, 광학적 영상을 통하여 살펴야 할 부위는 단면이 아니고, 치아를 중심으로 치아의 앞면 및 뒷면 그리고, 치아의 끝면 등을 포함하여 치아를 지지하고 있는 잇몸 부분 등을 관찰하여야 하는 어려움이 있으며, 직접적으로 육안으로 관찰하는데 장애가 되는 구조로서, 특히 치아의 부분에 있어서도, 구강 내부의 부분을 확인하는 것은 구조적 장애로 인한 어려움이 매우 심하다.The structure of the oral cavity is very complicated, and the area to be examined through the optical image is not a cross section, but the front and back of the tooth and the part of the gum supporting the tooth including the end surface of the tooth should be observed. There is a difficulty, and as a structure that prevents direct observation with the naked eye, in particular, even in the part of the teeth, it is very difficult to identify the part inside the oral cavity due to the structural disorder.

또한, 구강의 크기가 사람에 따라 다르다 하더라도, 통상의 기술에 보더라도 매우 협소하여, 한 눈에 다양한 부위를 관찰하거나 광학적 영상을 확보하는데도 어려움을 더욱 가중시키고 있다.In addition, even if the size of the oral cavity varies from person to person, even in the conventional art, it is very narrow, further increasing the difficulty in observing various areas at a glance or obtaining an optical image.

치아 및 잇몸을 중심으로 한 구강 내외의 면은 곡면을 이루고 있으므로, 구강 내외의 광학적 영상을 취득하기 위하여 광학적 영상 센서를 통하여, 광학적 데이터를 얻도록 한다. 광학적 영상 센서 모듈은 한 방향으로 길게 나열된 것을 특징으로 하는 선형 광학 센서 모듈로 구성되어, 기구적 수단에 의하여 선형 영상 센서모듈을 구강 내외의 곡면을 따라 이동시키는 방식을 통하여 영상을 취득하도록 한다. 선형 영상 센서 모듈은 영상 센서에 각종 렌즈를 통하여 광학적 영상이 광학적 영상 센서에 결상되도록 하고, 각종 렌즈 장치는 선형 영상 센서에 적절하게 결상이 가능하도록 마이크로 렌즈 어레이 혹은 비구면 렌즈 혹은 이러한 렌즈의 개별 혹은 결합으로 구성하여 협소한 구강 내에서 충분히 사용 가능하게 하기 위한 짧은 촛점거리를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.Since the surfaces of the oral cavity around the teeth and the gums form a curved surface, optical data may be obtained through an optical image sensor in order to acquire an optical image of the oral cavity. The optical image sensor module is configured as a linear optical sensor module characterized in that it is arranged in one direction long, so as to acquire the image by moving the linear image sensor module along the curved surface inside and outside by the mechanical means. The linear image sensor module allows the optical image to be imaged to the optical image sensor through various lenses to the image sensor, and the various lens devices are microlens arrays or aspherical lenses or individual or combinations of such lenses so that the image can be appropriately imaged to the linear image sensor. It is preferable to configure so as to have a short focal length for sufficiently usable in a narrow oral cavity.

상기 기술과 함께, 장치가 구강 내외의 구간에서 이동하면서, 조명이 필요하므로 각종 발광 소자와 광소자로 구성되어 주사하기 위하여 이동하면서 영상을 취득하기 위한 면에 적절한 조광을 하도록 구성된 구조를 포함하도록 하는 것도 바람직하다.In addition to the above technology, since the device is moved in the sections inside and outside the oral cavity, lighting is required, the apparatus includes a light emitting device and an optical device, and includes a structure configured to appropriately illuminate a surface for acquiring an image while moving for scanning. desirable.

또한,치아의 안쪽 및 바깥 쪽 면을 동시에 주사하거나 혹은 필요에 의하여, 선형 영상 센서 모듈 및 선형 영상 센서 모듈을 이동시키는 가이더 등을 2개 이상 구성하여 장치를 구성할 수도 있다.In addition, the device may be configured by simultaneously scanning the inner and outer surfaces of the teeth or by configuring two or more guiders for moving the linear image sensor module and the linear image sensor module as necessary.

치료를 담당하는 의료진의 입장에서는 일차적으로 구조적으로 치료 부위 등을 확인하기 어려운 부분 등을 손쉽게 확인할 수 있으며, 치료 부위가 국소적인 경우가 아닌 경우에는 전체적인 상태를 살펴 볼 수 있어, 보다 근본적인 원인을 찾기 위한 검사 및 치료를 용이하게 할 수 있다. 환자의 입장에서는 구강 내외의 치료 전 후의 증상을 육안으로 확인할 수 있어서, 환자와 의료진 간의 의사 소통의 쉽게 할 수 있어, 환자의 심리적 안정화를 가져올 수 있음과 동시에 신뢰성을 부여하기가 용이하다. 또한 의료진의 경우, 환자의 환부를 쉽게 전체적인 상황을 이해하고 치료를 할 수 있어, 치료에 집중할 수 있는 이로움이 있다.From the point of view of the medical staff in charge of treatment, it is easy to identify the areas that are difficult to identify the treatment area, etc. in the first place, and if the treatment area is not local, the overall condition can be examined to find the root cause. Can facilitate examination and treatment. From the patient's point of view, the symptoms before and after the treatment of the oral cavity can be visually confirmed, thereby facilitating communication between the patient and the medical staff, which can bring about psychological stabilization of the patient and at the same time, it is easy to provide reliability. In addition, in the case of the medical staff, the affected part of the patient can easily understand the overall situation and can be treated, there is an advantage to focus on the treatment.

치아 및 잇몸의 상태를 육안으로 확인할 수 있는 이로움과 함께, X-Ray 영상 및 NMR 영상 등과 결합하여, 치근의 상태 등의 정보와 결합하면, 보다 근원적인 치료에 도움이 된다고 할 수 있다.In addition to the benefits that can be seen with the state of the teeth and gums, combined with X-ray image and NMR image, etc., combined with information such as the state of the root, can be said to help the more fundamental treatment.

도1 종래의 치과에서 치아의 상태를 확인하기 위하여 사용하는 장치의 일례
도2 본 발명에서 실시하고자 하는 장치의 개념도
도3 본 발명에서 실시하고자 하는 장치의 한 부분으로서 영상 센서 모듈(image sensor module)의 구성 실시의 한 예
도4 는 구강 구조를 나타내는 것으로 장치를 사용하기 위한 부위에 대한 설명을 하기 위한 도면이다.
도5 는 장치를 이용하여 구강 부위의 영상을 취득하여 사용하기 위한 일례를 나타내기 위한 개념도로서, 예를 구체적으로 들면 윗 치아 및 아래 치아와 이를 지탱하는 윗잇몸과 아래 잇몸의 한 면의 광학적 영상을 얻기 위한 장치의 개념도이다.
도 6은 장치를 이용하여 치아의 끝 면의 광학적 영상을 얻기 위한 응용의 일례를 나타내기 위한 개념도이다.1 is an example of a device used to check the state of the teeth in the conventional dentistry
2 is a conceptual diagram of a device to be implemented in the present invention;
3 is an example of configuration of an image sensor module as part of an apparatus to be implemented in the present invention.
4 is a view for explaining the site for using the device showing the oral structure.
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an example for acquiring and using an image of an oral cavity by using an apparatus. For example, an optical image of one side of the upper and lower teeth and the upper and lower gums supporting the same is shown. A conceptual diagram of a device for obtaining.
6 is a conceptual diagram illustrating an example of an application for obtaining an optical image of the end face of a tooth using a device.

인간의 건강에 매우 밀접한 관계를 하는 구강의 상태를 확인하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 왔다. 이는 영양 섭취를 위한 제1차 기관이고, 그리고 언어 소통을 위한 기관임과 동시에 두뇌와 매우 가까운 곳에 위치하여 작은 통증도 신체에 커다란 영향을 미치고 있다.Various studies have been conducted to identify the condition of the oral cavity that is closely related to human health. It is the primary organ for nutrition and language communication and is located very close to the brain, so even small pains have a great effect on the body.

구강의 구조는 매우 복잡함은 물론이고, 구강 내외를 치료하기 위하여는 살펴야 할 부위가 한 면이 아니라, 치아를 중심으로 앞면, 뒷면 그리고 윗면, 또한 아랫 부위의 치아 등 다양한 부위를 관찰하여야 하는 어려움이 있으며, 또한 치아를 지지하는 잇몸의 상태를 관찰하기 위한 장치를 구성하는데 어려움이 많다.The structure of the oral cavity is very complicated, and in order to treat the oral cavity, there is a difficulty in observing various areas such as the front, back and top, and the lower part of the teeth, not the one side to be examined. In addition, it is also difficult to configure a device for observing the state of the gum supporting the teeth.

즉 도 4와 같이 구강 구조를 살펴보면, 통상의 방법으로 영상을 취득할 수 있는 범위는 렌즈의 앞 부분의 일부분에 불과하므로, 실제 영상을 취득할 수 있는 범위는 매우 제한되어 있으며, 또한 렌즈의 초점거리에 따라서 매우 작은 영역만을 관찰할 수 있는 어려움이 있다. 또한, 구강 구조에 의하면, 구강에 전면과 후면을 동시에 볼 수 없는 어려움이 있으며, 구강 내의 잇몸이 곡면을 이루도록 되어 있어, 쉽게 전체의 구강을 한 번에 볼 수 없는 어려움이 있다. 또한 한 위치에서 좌측, 중앙, 우측의 잇몸을 동시에 볼 수 없음은 물론, 상측 및 하측을 동시에 볼 수 없으며, 즉 입술을 중심으로 윗잇몸과 아래 잇몸이 있고, 잇몸에 각각 치아가 결합되어 있으며, 사람의 특성에 따라서 입을 크게 벌릴 수 있는 사람이 있고, 그렇지 못한 사람 등의 개성차가 존재하여, 다양한 치공구 즉 치과용 거울을 사용하거나 도1과 같은 형상을 가진 장치를 사용하여 구강 내의 치아 내지 잇몸의 일부의 영상을 취하고 있을 뿐이다.In other words, when looking at the oral cavity structure as shown in Figure 4, since the range in which the image can be acquired by a conventional method is only a part of the front part of the lens, the range in which the actual image can be obtained is very limited, and the focus of the lens There is a difficulty in observing only a very small area depending on the distance. In addition, according to the oral structure, there is a difficulty in not seeing the front and rear at the same time in the oral cavity, the gums in the oral cavity is to form a curved surface, there is a difficulty in not easily see the entire oral cavity at once. In addition, the gums of the left, the center, and the right side can not be seen at the same time, of course, the upper and lower sides can not be seen at the same time, that is, the upper and lower gums around the lips, the teeth are coupled to each gum, human Depending on the characteristics of the person who can open a wide mouth, there are individual differences, such as those who do not, various dental tools, that is, using a dental mirror or a device having a shape as shown in Figure 1 part of the teeth or gums in the oral cavity I'm just taking a video.

특히, 광학적 영상은 오랜 전통적인 방법으로 치과용 거울 등을 통한 육안 확인 방법이 일차적이고 또한 전부인 방법으로 채택되어 왔다. 육안에 의한 관찰 방법의 장점은 X-Ray 등의 영상에 의한 경우는 치아의 형태를 위주로 치근의 상태등을 주로 관찰하기 용이하나, 잇몸의 상태로서 바이러스의 감염이나, 기타 상처에 의한 치료를 경우와 치석 제거 등과 같이 구강 내의 이물질이나 기계적 기구적 방법을 동원하는데 매우 중요한 관찰 내지 확인 수단이다. In particular, the optical image has been adopted as a method of visual inspection through a dental mirror or the like as a first and foremost method for a long time. The advantage of the visual observation method is that it is easy to observe the condition of the roots mainly on the shape of the teeth in the case of X-ray images.However, the condition of the gums is the treatment of viruses or other wounds. It is a very important means of observation or identification in mobilizing foreign objects or mechanical mechanisms in the oral cavity, such as removal of tartar and tartar.

또한 종래의 육안으로 관측하는 방법은 치료를 받는 환자에게는 영상 자료를 확인할 수 없어 치료 결과를 가지고 확인하거나, 불완전 치료 내지 보완으로 인한 불편에 대한 의사 표시 내지 환자와 의사와의 의사 소통의 불편함을 해소하기가 쉽지 않은 어려움이 존재하였다. 특히, 치료 전후의 상태를 비교할 수 있는 방법이 없어서 어려움과 신뢰성에도 많이 부족하였다.In addition, the conventional visual observation method can not confirm the image data to the patient receiving the treatment, confirm with the treatment results, or inconvenient communication between the patient and the doctor indicating the discomfort due to incomplete treatment or supplementation There were difficulties that were not easy to solve. In particular, there was no way to compare the state before and after treatment, so much difficulty and reliability.

상기와 같은 어려움을 극복하기 위하여 최근의 영상 처리 소자의 개발로 인하여, 도1과 같은 장치가 사용되어 조금이나마, 그런 어려움을 감소시키게 되었다.Due to the recent development of the image processing device to overcome the above-mentioned difficulties, the apparatus as shown in FIG. 1 is used to reduce such difficulties.

도1의 장치의 동작 및 구성을 살펴보면, 우선 영상 센서로서 CCD image sensor 혹은 CMOS image sensor 등이 통상 많이 사용되어 바람직하며, 다른 형태의 광학적 센서를 사용하는 것도 가능하다. 광학적 image 센서와 함께 소형 렌즈를 갖추고 있어 렌즈를 통하여 외부 광학적 물체를 광학적 이미지 센서에 영상을 맺히게 한다. 통상의 경우, 광학적 이미지 센서에서 얻게 되는 광학적 영상 자료는 전자적 기술에 의하여 컴퓨터 등과의 연결에 의해, 자료를 전송하거나 처리할 수 있다. 또한, 영상을 위하여 조명이 필요하고, 올바른 영상을 얻고자 하는 부위에 빛을 조사하기 위하여 LED 광원을 갖추도록 되어 있다. 이를 위하여 다양한 광학적 수단에 의하여 밝고 균일하고 넓게 조명을 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Referring to the operation and configuration of the apparatus of FIG. 1, first, a CCD image sensor or a CMOS image sensor is commonly used as the image sensor, and it is also possible to use other types of optical sensors. It is equipped with a small lens along with an optical image sensor, which allows an external optical object to form an image on the optical image sensor through the lens. In general, the optical image data obtained from the optical image sensor may transmit or process the data by connection with a computer or the like by electronic technology. In addition, the illumination is required for the image, and is equipped with an LED light source to irradiate light to the area to obtain a correct image. For this purpose, it is desirable to enable bright, uniform and wide illumination by various optical means.

더불어 각종의 부가 장치를 추가하는 것이 바람직하다. 스위치 및 컴퓨터와의 연결(interface)장치 등과 각종 전원 연결부위 와 신호선의 처리 및 메모리 장치 등이 추가되는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to add various additional devices. It is desirable to add various power supply connections, signal line processing, and memory devices, such as interfaces to switches and computers.

동작의 원리를 살펴보면, 우선 영상을 얻고자하는 부위로 장치를 가져가게 되고, 그 부위에 LED를 조사하여 부위의 밝기가 적절하게 되면, 원하는 부위의 광학적 특성이 렌즈를 통하여 광학적 영상이 영상 센서에 맺히게 된다. 이때 부위의 밝기나 너무 강하면, 영상을 정확하게 확보할 수 없으며, 너무 어두우면 제대로 자세하게 볼 수 없게 되어 적절한 영상을 얻기 어렵게 된다.Looking at the principle of operation, first, the device is taken to the area where the image is to be obtained, and when the LED is irradiated to the area and the brightness of the area is appropriate, the optical characteristics of the desired area are transferred to the image sensor through the lens. It is concluded. At this time, if the brightness of the site is too strong, the image cannot be secured correctly, and if it is too dark, it is difficult to obtain a proper image because it cannot be seen in detail.

또한 보고자 하는 물체의 부위와 렌즈 그리고 영상 센서 간의 거리간의 조합은 렌즈와 물체 간의 거리(a), 렌즈와 영상 간의 거리(b), 초점거리(f)의 관계는In addition, the relationship between the area of the object to be viewed and the distance between the lens and the image sensor is related to the distance (a) between the lens and the object, the distance between the lens (b) and the focal length (f).

1/f = 1/a + 1/b1 / f = 1 / a + 1 / b

를 형성하여야 정확한 영상(image)가 구성되게 된다. 통상 장치가 구성되면, 줌장치(zoom system)의 경우에는 초점 거리가 바뀌게 되지만, 일반적으로 초점거리가 고정되게 되고,렌즈로부터 영상 위치 간의 거리가 한 장치에서 고정되므로, 적절한 위치를 확보하여야 선명한 영상을 확보하게 된다.To form the correct image (image) is configured. In general, when the device is configured, the focal length is changed in the case of a zoom system, but the focal length is generally fixed, and the distance between the lens and the image position is fixed in one device. Will be secured.

따라서, 적절한 렌즈를 구성하여,장치를 구성하여야 각각의 영상 센서와 관찰하고자 하는 부위 즉 물체 간의 적절한 관계가 되어 사용이 편리하게 사용가능하도록 되는 것이다. 또한 줌장치의 경우라고 하더라도, 실제에 있어서는 변할 수 있는 초점거리의 변화 범위가 있게 되어 볼 수 있는 물체 크기 혹은 관측하고자 하는 구강 내외의 범위가 한정되는 것은 일반적으로 잘 알려져 있다.Therefore, an appropriate lens must be configured, and the apparatus must be configured so that an appropriate relationship between each image sensor and an area to be observed, that is, an object, can be used conveniently. Also, even in the case of a zoom device, it is generally well known that there is a range of change in focal length that can be changed in practice, and that the size of the object that can be viewed or the range of the inside and outside of the mouth to be observed are limited.

따라서, 상기와 같이 관측하고자 하는 범위 즉 구강 내외의 관측 범위가 한정되는 문제를 도2 와 같이 잇몸을 따르거나 치열을 따라서 형성된 곡면을 형성하도록 구성된 가이더(guider) 혹은 레일을 갖는 장치를 구성하고 이 가이더를 따라서 선형 영상 센서(linear image sensor)를 포함한 장치가 이동 가능하도록 구성이 된 장치를 구성하였다.Therefore, the apparatus having a guider or a rail configured to form a curved surface formed along the gum or along the teeth as shown in FIG. A device configured to move a device including a linear image sensor along a guider was constructed.

선형 영상 센서 장치는 우선 CCD 혹은 CMOS 형태의 영상 센서(image sensor)혹은 기타 각종 광센서 소자를 하나의 구성품으로 가지고 있을 수 있으며, 주사 방향 즉, 이동 방향에 대하여 수직 방향으로 길게 구성이 되어 있는 것이 바람직하다. 일단 영상 센서에 대하여는 소형 렌즈 어레이(micro-lens array)와 결합하여 구성되어 있을 수 있으며 이 렌즈를 통하여 관측하고자 하는 물체의 영상 내지 광이 센서에 도달하여 신호 내지 영상을 얻게 된다. 도 3과 같이 구성된 선형 영상 센서 어래이 모듈의 경우에는 관측하고자 하는 물체의 영역이 선형 방향으로만 고려하면 충분하므로 마이크로 렌즈 어레이를 사용하는 것도 가능하고, 이와 더불어 통상의 원통형 렌즈 내지 토릭(toric surface)형태의 비구면 렌즈를 구성하여 이와 결합하여 사용하는 것이 가능하며 바람직하다. 이는 선형 형태의 영상 센서 어레이를 사용하는 경우에는 영상을 얻게 되는 2개의 축 가운데 서로 직교하는 두 방향의 광학적 배율이 차이가 있게 되는 것도 가능하기 때문이다. 이런 장치의 특성은 원통형 렌즈가 있으며, 비구면인 경우에는 토릭면으로 두 축의 광학적 배율이나 특성이 다르게 구성되는 것이 가능하다. 일반적으로 동일한 굴절율을 가진 경우에 대하여는 면의 형상이 렌즈의 특성을 가져오나, 굴절률이 균일하지않는 경우도 있기 때문에 기타 평면의 형상을 갖거나 봉의 형상을 가진다 하더라도 상기와 같은 렌즈 방정식을 만족하여야 하는 것은 잘 알려져 있다. 이와 같은 특성을 갖는 경우로서 일반적으로 그린(GRIN) 렌즈를 사용할 수도 있다.First, the linear image sensor device may have a CCD or CMOS image sensor or other optical sensor elements as one component, and the linear image sensor device may be configured to be long in the vertical direction with respect to the scanning direction, that is, the moving direction. desirable. The image sensor may be configured in combination with a micro-lens array, and the image or light of an object to be observed reaches the sensor to obtain a signal or image through the lens. In the case of the linear image sensor array module configured as shown in FIG. 3, since the area of the object to be observed is sufficient to be considered only in the linear direction, it is also possible to use a microlens array, and in addition, a conventional cylindrical lens or a toric surface. It is possible and preferable to construct and use an aspherical lens in the form. This is because when the linear image sensor array is used, the optical magnification in two directions orthogonal to each other among the two axes in which the image is obtained may be different. The characteristics of such a device are cylindrical lenses, and in the case of aspherical surfaces, the optical magnification or characteristics of the two axes can be configured differently with toric surfaces. In general, for the case of the same refractive index, the shape of the surface has the characteristics of the lens, but since the refractive index may not be uniform, even if it has other planar shape or rod shape, the above lens equation should be satisfied. It is well known. In general, a GRIN lens may be used as the case having such a characteristic.

통상 상기와 같이 구성되는 경우 각각의 렌즈의 성능 등을 적절하게 배분하여 각종 수차를 최소화하도록 분배하는 것은 가능하고, 물체의 크기 및 영역 등을 적절하게 분배하여 설계하여 제작된 부품을 사용하는 것이 바람직하다. 이를 렌즈계라 하여 적절하게 구성하고, 영상 센서 어레이를 포함한 모듈을 광학계라 하여 적절하게 거리 및 렌즈와 렌즈의 간격를 두도록 하는 것이 바람직하다.In general, in the case of the above-described configuration, it is possible to appropriately distribute the performance of each lens and the like so as to minimize various aberrations, and it is preferable to use a component manufactured by properly distributing the size and area of the object. Do. This is preferably configured as a lens system, and the module including the image sensor array is preferably an optical system so that the distance and the distance between the lens and the lens are appropriate.

영상을 취득하는 방법은 구강 구조의 한 면을 따라서 형성된 가이더를 따라서 이동 가능하도록 선형 영상 센서 모듈을 한쪽 끝에서 다른 끝으로 이동을 하면서 주사하여 영상을 취득하면 된다.(도 5) 이때, 도면에 표시되지 않았으나, 각종 LED 소자를 포함하여 적절하게 빛이 조사되어 충분한 영상을 확보하기 위한 광학적 소자 내지 구조물이 추가되는 것이 바람직하다.The image acquisition method may be performed by scanning the linear image sensor module while moving from one end to the other end so as to be able to move along a guider formed along one side of the oral cavity structure (FIG. 5). Although not displayed, it is preferable that an optical element or structure is added to appropriately irradiate light including various LED elements to secure a sufficient image.

도5와 같이 구성하여 치아와 잇몸의 앞면의 영상을 얻기 위하여 사용할 수 있으며, 도 5와 달리 구강 내부로 삽입하여 치아 안면과 구강의 벽면의 영상을 취득하기 위하여 이를 이용할 수도 있다.5 can be used to obtain an image of the front surface of the teeth and gums, unlike in FIG. 5 may be inserted into the oral cavity and used to obtain an image of the face of the tooth and the wall of the oral cavity.

더불어 구강 내부로부터 영상을 얻기 위하여 영상 센서 모듈을 이동하는 것과 구강의 바깥방향에서 치열과 잇몸의 영상을 얻기 위한 장치를 모두 구성하여 사용하는 것도 가능하다. 이런 경우의 기구적 결합 방식을 고려하여 구성하는 것 외에 주의하여야 할 사항은 각각의 광센서 모듈과 함께 조광을 하기 위하여 추가로 구성된 LED와 각종 광학적 기능을 갖는 소자를 반대 방향에 있는 광센서 소자에 광학적 소음(Noise)가 발생할 수 있는 것에 주의를 하여야 한다. 또한 이와 더불어, LED나 발광소자 내지 광원을 이용하여 조광을 하는 경우는 물체에 균일하게 조광하기 위한 광학 소자를 구성하거나, 멀리 광을 전달하기 위하여 광학 소자를 구성할 수 있다. 그러나, 다양한 결합으로 인하여 서로 간에 광학적 소음(Noise)를 발생시킬 수 있고, 이런 경우에 원하지 않는 결과를 방지하기 위하여 각종 광기능적 구조물의 설계를 하는 것도 가능하나, 다른 방법은 각종 발광소자로서 LED를 적절한 시간 내에서만 구동하도록 펄스 구동하는 것이 바람직하다. 그렇게 하여 필요한 시간 내에서만 조광을 하고, 그 시간 내에서만, 영상 센서 내에 맺힌 영상 데이터를 취하도록 하는 것이 바람직하고 복잡하지 않고 경제적인 수단으로 성능을 높이는 것으로 볼 수 있다. 이런 경우는 특히 다수의 광센서 모듈이 움직이는 경우에 적절하게 응용하면 별 어려움이 없이 광학적 간섭이 없이 좋은 영상을 얻을 수 있어 바람직하다.In addition, it is also possible to configure and use both the device for moving the image sensor module to obtain an image from the inside of the oral cavity and to obtain an image of the teeth and gums from the outside of the oral cavity. In addition to the configuration in consideration of the mechanical coupling method in this case, attention should be paid to the light sensor element in the opposite direction to the additionally configured LED and various optical functions for dimming with each optical sensor module. Attention should be paid to the possibility of optical noise. In addition, when dimming using an LED or a light emitting element or a light source, an optical element for uniformly dimming an object or an optical element may be configured to transmit light far. However, due to various combinations, it is possible to generate optical noises from each other, and in this case, it is possible to design various optical functional structures in order to prevent undesired results, but another method is to use LEDs as various light emitting elements. It is desirable to drive the pulse so that it only drives within the appropriate time. In this way, it is desirable that the light is adjusted only within the required time, and only within that time, to take the image data accumulated in the image sensor, and it can be seen that the performance is improved by an uncomplicated and economical means. In such a case, it is preferable that a proper image can be obtained without any difficulty and without any optical interference if properly applied when a plurality of optical sensor modules are moved.

상기와 같이 조명을 하기 위하여 LED를 펄스로 구동하여 사용하는 경우와 함께, 광센서 모듈이 이동하는 속도도 고려하는 것이 바람직하다. 광센서 모듈이 곡면의 가이더를 따라 이동하기 위하여는 각종 이동 수단 및 동력이 필요하다. 가장 쉬운 방법으로서는 사람이 손으로 이동시키는 방법이 있으며, 다른 방법으로서 초소형 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 초소형 모터는 기존의 전자기적 방법에 의한 초소형 모터도 있으며, 초음파 특성을 이용한 모터 및 기타 재료의 특성을 이용한 모터 등이 있으므로 특성과 가격 및 성능 등에 따라서 선택하여 사용하는 것이 가능하다.In addition to the case of using the LED to drive the pulse to illuminate as described above, it is preferable to also consider the speed at which the optical sensor module moves. Various moving means and power are required for the optical sensor module to move along the curved guider. As the easiest method, there is a method in which a person moves by hand, and as another method, it is preferable to use a small motor. The micro motor is a micro motor by the existing electromagnetic method, and there are motors using ultrasonic characteristics and motors using other material characteristics, so it is possible to select and use them according to characteristics, price and performance.

통상적으로 전자기적 방식 내지 초음파 모터를 사용하는 경우에는 동력 및 구동을 제어하기 위하여 각종 구동 전기적 펄스를 사용하는데, 이를 이용하여 이동 속도를 알고 제어하는데 사용함과 동시에, LED를 구동하는데 사용하는 것이 바람직하다. 즉 속도와 영상을 취득하는 시간 등이 주사 방향에서의 영상의 품질과 해상도 등에 관여하므로 적절하게 조정하는 것이 바람직하다. 즉 이동하면서, 영상을 취득하는 시간이 영상 센서의 특성에 따라서 다르나, 예를 들면 0.01 sec 등으로 구성할 수 있는 것을 염두에 두는 것이 바람직하다. In general, in the case of using an electromagnetic method or an ultrasonic motor, various driving electric pulses are used to control power and driving, and it is preferable to use the same to drive and control LEDs while using the same to know and control the moving speed. . In other words, the speed, the time for acquiring the image, and the like are related to the quality and resolution of the image in the scanning direction. In other words, it is preferable to keep in mind that the time for acquiring the image while moving varies depending on the characteristics of the image sensor, but can be configured, for example, 0.01 sec.

또한, 곡면을 구성하는 것 외에도 도6과 같이 평면을 구성하되 원호의 일부 혹은 곡면의 단면으로 구성된 평면상에 구성된 가이더 내지 레일 혹은 가이더 레일을 통하여 이동할 수 있는 선형 영상 센서를 통하여 즉 그림 6과 같이 치아의 끝면을 동시에 보기 위한 장치를 구성하는 경우에 있어서는 상기와 같이 LED의 발광부를 Pulse로 구동하는 것은 서로 간에 간섭을 일으킬 가능성이 있는 모듈이 많기 때문에 더욱 필요하다고 볼 수 있다.In addition to the configuration of the curved surface as shown in Figure 6 through a linear image sensor that can be moved through the guider or rail or guider rail configured on a plane consisting of a portion of the arc or a cross-section of the curved surface, that is, as shown in Figure 6 In the case of configuring a device for simultaneously viewing the end surface of the tooth, it is more necessary to drive the light emitting part of the LED as described above because there are many modules that may cause interference with each other.

센서 모듈을 상기와 같이 동력을 사용하여 구동하는 것이 가능하나, 실제 가이더나 레일과 광센서모듈과의 기구적 결합은 초소형 롤러나 베어링 등으로 결합하거나 직접적으로 둘 사이에 볼(ball)들을 이용한 굴림 마찰을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 설명하면, 곡면으로 이루어진 가이더(guider) 내지 레일(rail)은 영상 센서 모듈이 가이더 레일을 따라서, 영상 센서 모듈에 롤러나 바퀴 등이 결합되어 있어서, 쉽게 이동이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 영상 센서 모듈에 롤러나 바퀴 등에 동력을 공급할 수 있게 초소형 모터를 결합하여 이를 동력으로 하여 롤러나 바퀴 등을 통하여 회전하면서 가이드 레일을 이동하면서, 광센서 모듈이 이동하면서 영상을 스캔닝하는 것이 바람직하다.It is possible to drive the sensor module using the power as described above, but the actual mechanical coupling between the guider or the rail and the optical sensor module is combined with a micro roller or bearing, or directly rolled using balls between the two. It is preferable to use friction. More specifically, it is preferable that the guider or the rail formed of the curved surface is configured such that the image sensor module is coupled to the image sensor module along the guider rail, such that rollers or wheels can be easily moved. . In addition, it is desirable to combine the micro motor to power the rollers or wheels to the image sensor module, and to use it as a power to move the guide rail while rotating through the rollers or wheels, and to scan the image while the optical sensor module moves. Do.

상기와 같이 광센서모듈을 이동하면서 이동 구간 내의 영상을 주사하여 사용하는 경우, 각종 소프트웨어를 이용하여 곡면의 일부분 내지 전부의 영상을 확인할 수 있도록 구성할 수 있어, 구강 내의 전부 내지 치아 부분과 잇몸 부분의 상당 부분의 증상을 확인할 수 있다.In the case of scanning and using the image in the moving section while moving the optical sensor module as described above, it can be configured to check the part or all of the image of the curved surface using various software, all or the tooth part and the gum part in the oral cavity Many of the symptoms can be identified.

통상 사람이 직접 구동을 하도록 하는 경우에 있어서는 도1에서와 같이 장치에 영상을 얻고자 하는 부위 등을 지나는 구간을 알리는 스위치가 부착하여 있는 것이 바람직하나, 모터 등에 의하여 구동하는 것은 전기적 신호에 의하여 자동으로 영상을 얻도록 하는 것이 바람직하다. 더불어 이를 적절하게 조정하기 위한 스위치는 구동부의 이동속도 등으로 다른 용도로 사용하기 위한 것으로 바꿀 수 있다. 또한 이런 장치를 통하여 얻어진 영상 정보를 컴퓨터와 연결하여 정보를 저장하고 처리하는 소프트웨어와 연계하여 저장하거나 데이터베이스를 구축하여 사용하는 것도 바람직하다.In general, when a person directly drives the vehicle, as shown in FIG. 1, it is preferable that a switch is provided to the device to indicate a section passing through a portion to obtain an image, but driving by a motor or the like is automatic. It is desirable to obtain an image with. In addition, the switch for adjusting this can be changed to use for other purposes, such as the moving speed of the drive unit. In addition, it is also preferable to store the image information obtained through such a device in connection with a computer to store and process the information in conjunction with the software or to build a database.

그렇게 함으로써 본 발명에 있어서는, 그림 1에서와 같이 제한된 영역의 영상을 취할 수 있는 것을 극복하고 구강 내 외를 보다 넓게 볼 수 있도록 도2와 같이 구성된 형상을 복수로 설치하고, 도6과 같은 형상의 장치도 복수로 결합하여 설치하거나 하는 것도 가능하여, 치열과 동시에 잇몸면의 앞뒷면을 동시에 보며, 치의 끝 면을 전체적으로 주사하여 구강 내외의 주요 부분 내지 원하는 부분의 영상을 취득하는 것이 가능하다.By doing so, in the present invention, a plurality of shapes configured as shown in FIG. 2 are provided so as to overcome the possibility of taking an image of a limited region as shown in FIG. It is also possible to install a plurality of devices in combination, so that at the same time the front and back of the gum surface at the same time as the dentition, it is possible to scan the end surface of the tooth as a whole to obtain the image of the main part or the desired part inside and outside the oral cavity.

영상 자료는 컴퓨터 등과 연결되어 전송되어 지게 되며, 광학적 영상을 보고, 각종 증상을 보고 치료 등의 조치를 취할 수 있거나, 증상을 인지하게 된다.The image data is connected to a computer and transmitted, and the optical image can be viewed, various symptoms can be taken, treatment, or the symptoms can be recognized.

현재 해당 사항 없음Currently not applicable

Claims (11)

광학적 방식에 의하여 치열 혹은 잇몸이나 구강 내외의 광학적 영상을 취득하는 장치로서,
이동하는 것을 특징으로 하는 광학적 선형 영상 모듈과 구강의 내부 혹은 잇몸에 부착 혹은 근접하는 것을 특징으로 하는 안내 장치가 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 장치
A device for acquiring an optical image of teeth or teeth or in oral cavity by an optical method,
Apparatus characterized in that the optical linear imaging module characterized in that the movement and the guide device characterized in that attached to or in proximity to the inside or gums of the oral cavity is added.
제1항에 있어서,
광학적 선형 영상 모듈이 촬영소자를 포함하고, 렌즈를 포함한 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 1,
Apparatus characterized in that the optical linear imaging module comprises a photographing element and comprises a lens
제1항에 있어서,
조명이 가능하도록 구성된 광원이 포함된 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 1,
Apparatus comprising a light source configured to enable illumination
제 1항에 있어서,
이동부와 고정부 혹은 안내부의 결합이 롤러 혹은 볼 따위가 사용되어 결합되는 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 1,
Device characterized in that the combination of the moving portion and the fixed portion or guide portion is used by using a roller or a ball
제 1항에 있어서,
영상 정보를 컴퓨터 등 기타 장치에 전송하는 기능이 부가된 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 1,
A device characterized by the addition of a function for transmitting image information to a computer or other device
제 1항에 있어서,
이동부가 이동이 가능하도록 가해지는 동력으로서 모터가 부가되어 결합된 것을 특징으로 장치
The method of claim 1,
Apparatus characterized in that the motor is added and coupled as the power applied to the movable part to move
제3항에 있어서,
광원을 사용하여 조광을 하기 위한 방법에, 펄스를 사용하여 일정시간 동안만 조명을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 3,
Apparatus for dimming by using a light source, characterized in that the illumination using a pulse only for a certain time
제2항에 있어서,
마이크로 렌즈 어레이를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 2,
Devices using micro lens arrays
제2항에 있어서,
원통형 렌즈를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 2,
Apparatus characterized by using cylindrical lenses
제2항에 있어서,
토릭형태의 곡면을 갖는 렌즈를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치
The method of claim 2,
Apparatus characterized by using a lens having a toric curved surface
제3항에 있어서,
조광을 균일하게 하기 위하거나, 광을 전달하기 위하여 광학적 기구물을 사용하는 것을 특징으로 하는 장치






The method of claim 3,
Apparatus characterized by the use of optical instruments for uniform illumination or for transmitting light

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