KR20220104628A - 구강 스캐너의 모드 제어 방법 및 구강 스캐너 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 구강 스캐너의 제어 방법은, 구강 스캐너에 형성된 적어도 하나의 접촉 센서가 상기 구강 스캐너에 대한 사용자의 접촉을 감지하는 단계, 및 상기 접촉 센서의 감지 결과에 따라 상기 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계를 포함한다.

Description

구강 스캐너의 모드 제어 방법 및 구강 스캐너{Control method of mode of intraoral scanner and intraoral scanner}
본 발명은 구강 스캐너의 모드 제어 방법 및 구강 스캐너에 관한 것이다.
3차원 스캐닝 및 모델링 기술은 최근의 치과 산업에서 CAD/CAM 분야, 역설계 분야에서 빈번하게 사용되고 있으며, 환자의 구강을 나타내는 3차원 모델을 획득하기 위해 구강 스캐너(intraoral scanner)가 사용된다.
종래의 구강 스캐너는 스캔 어플리케이션을 통한 사용자의 스캔 명령 또는 구강 스캐너의 외면에 배치된 스캔 버튼을 가압함에 따라 스캔 과정을 진행하였고, 구강 스캐너는 스캔 과정에서 높은 전력을 소모하였다. 또한, 구강 스캐너는 스캔 어플리케이션을 통한 사용자의 스캔 중단 명령 또는 구강 스캐너에 외면에 배치되는 스캔 버튼을 다시 가압하여 스캔 과정을 중단할 수 있었다.
전술한 바와 같이, 구강 스캐너는 별도의 스캔을 중지시키기 위한 동작을 수행하지 않는 경우 계속하여 스캔 과정을 진행하고, 구강 스캐너 내부에 구비된 내부 부품은 계속적으로 동작하였다. 내부 부품의 계속적인 동작에 따라, 구강 스캐너의 발열이 발생하고, 발생한 열은 구강 스캐너의 성능(예를 들면, 3차원 데이터를 신속하고 정확하게 획득하기 위해 필요한 정밀도 등)을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 구강 스캐너의 동작 과정에서 발생한 열에 의해 가열된 상기 구강 스캐너의 내부를 냉각시키기 위해, 구강 스캐너는 외부의 공기를 흡입하는 흡기 팬 또는 펌프와 같은 방열부재를 더 구비할 수 있으나, 상기 방열부재는 추가적인 전력 소모를 유발한다. 또한, 방열부재가 동작함으로써 구강 스캐너는 소음 및/또는 진동을 발생시키는 문제가 새로이 나타났다.
한편, 구강 스캐너의 사용 편의성을 향상시키기 위해, 무선 형식의 구강 스캐너가 개발되고 있다. 무선 형식의 구강 스캐너는 사용자의 스캔 자유도를 향상시키는 이점이 있으나, 배터리를 통해 전력을 공급받으므로 사용 시간이 제한되는 문제가 있다. 특히, 구강 스캐너의 냉각을 위해 흡기 팬이 구동되는 경우, 구강 스캐너의 사용 시간은 더욱 줄어들 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2021-0002974호 (2021.01.11 공개)
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구강 스캐너에 적어도 하나의 접촉 센서를 포함하여, 사용자가 구강 스캐너를 파지하였을 때 동작하도록 제어하고, 파지하지 않았을 때는 구강 스캐너가 보다 적은 전력을 소모하도록 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 구강 스캐너의 모드 제어 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 모드 제어 방법을 사용하는 모드 전환을 통해 전력 소모량을 조절하는 구강 스캐너를 제공한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법은, 구강 스캐너에 형성된 적어도 하나의 접촉 센서가 상기 구강 스캐너에 대한 사용자의 접촉을 감지하는 단계, 및 상기 접촉 센서의 감지 결과에 따라 상기 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구강 스캐너는, 내부에 광학 부품들이 배치되고, 사용자가 접촉하는 접촉 영역을 포함하는 스캐너 본체, 상기 스캐너 본체의 일단과 결합하고, 스캔 대상체의 표면에서 반사된 광을 수용하는 스캐너 팁, 및 상기 접촉 영역 중 적어도 일부에 배치되며 상기 사용자의 접촉을 감지하는 적어도 하나의 접촉 센서를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법과 본 발명에 따른 구강 스캐너는, 전술한 구성을 포함하여 다양한 추가 구성을 더 포함할 수 있다.
전술한 과제 해결 수단과 후술할 구체적인 내용에 따르면, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법 및 상기 제어 방법이 적용되는 구강 스캐너를 사용함으로써, 무선 구동되는 구강 스캐너의 사용 시간을 극대화하는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 구강 스캐너에서, 접촉 센서는 구강 스캐너의 파지 영역 중 적어도 일부에 배치되므로, 사용자는 구강 스캐너를 어떠한 형태로 파지하더라도 접촉 센서와 접촉할 수 있는 이점이 있다.
또한, 구강 스캐너가 대기 모드에서 스캔 대상체를 감지하면 즉시 스캔 모드로 전환되어 스캔 과정을 수행하므로, 사용자의 제어 과정이 축소되어 사용자의 편의성을 향상시키는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법에 따라, 스캔 과정을 수행하고 있지 않은 경우 내부 부품들의 동작을 비활성화하여 발열량을 제어하며, 결과적으로 구강 스캐너의 수명을 연장하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구강 스캐너의 구성 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구강 스캐너이다.
도 3a 및 도 3b는 접촉 센서의 종류를 설명하기 위한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 사용자가 구강 스캐너를 파지하는 다양한 자세를 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구강 스캐너 및 구강 스캐너의 모드 제어 방법에서, 구강 스캐너가 취할 수 있는 모드들 간의 관계를 설명하기 위한 것이다.
도 7은 구강 스캐너의 모드별 내부 부품에의 전력 공급여부와 모드별 소비전력을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 접촉 센서의 감지 결과에 따라 선택적으로 모드가 전환되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 9는 접촉 센서와 움직임 센서의 감지 결과에 따라 구강 스캐너의 모드가 선택적으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 10은 접촉 센서의 사용자 접촉 감지 여부와 카메라의 스캔 대상체 감지 여부에 따라 선택적으로 모드가 전환되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
먼저, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 구성들에 대해 상세히 설명하고, 구강 스캐너가 가지는 모드들과, 구강 스캐너의 모드 제어 방법에서 상기 구강 스캐너의 구성들에 의해 모드가 전환되는 과정, 모드별 소비전력 변화, 각각의 구성들의 작동여부를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)의 구성 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)는 스캐너 팁(100)과 스캐너 본체(200)를 포함한다. 스캐너 팁(100)은 스캐너 본체(200)의 일단과 결합할 수 있다. 스캐너 팁(100)은 스캔 대상체의 표면에서 반사된 광을 광학 부품들(210, 220) 중 적어도 하나의 카메라(220)로 수용시킬 수 있다. 한편, 스캐너 팁(100)의 하단에는 개구부가 형성되고, 개구부를 통해 스캔 대상체의 표면으로부터 반사된 광이 구강 스캐너(1)의 내부로 인입될 수 있다. 구강 스캐너(1)의 내부로 인입된 광은 스캐너 팁(100)의 내부에 형성된 광경로 변경부재(110)에 의해 카메라(220)로 가이딩될 수 있다. 광경로 변경부재(110)는 광 굴절 및/또는 광 반사가 가능한 미러 또는 프리즘(prism)일 수 있다.
구강 스캐너(1)에 내장된 내부 부품들에 대해 보다 상세히 설명한다. 구강 스캐너(1)는 광 프로젝터(210)를 포함할 수 있다. 광 프로젝터(210)는 스캐너 본체(200)의 내부에 배치될 수 있다. 광 프로젝터(210)는 구강 스캐너(1)의 외부를 향해 특정한 형태의 광을 조사할 수 있다. 광 프로젝터(210)는 적어도 하나의 색상을 가지는 광을 외부로 조사할 수 있다. 예시적으로, 상기 광 프로젝터(210)로부터 조사되는 광의 색상은 백색, 적색, 녹색, 청색 중 적어도 하나일 수 있다. 광 프로젝터(210)로부터 조사되는 광의 색상은 후술하는 카메라(220)의 유형에 따라 선택될 수 있다.
또한, 광 프로젝터(210)로부터 조사되는 광은 특정한 패턴을 가질 수 있다. 예시적으로, 광 프로젝터(210)로부터 조사되는 광은 스트라이프 패턴을 가질 수 있다. 예시적으로, 상기 패턴은 광 프로젝터(210)의 전면(前面)에 형성되는 패턴 마스크 또는 DMD(Digital Micromirror Device)에 의해 구현될 수 있다.
또한, 구강 스캐너(1)는 적어도 하나의 카메라(220)를 포함할 수 있다. 카메라(220)는 스캐너 본체(200)의 내부에 배치될 수 있다. 카메라(220)는 광 프로젝터(210)의 일측에 배치될 수 있다. 예시적으로, 카메라(220)는 광 프로젝터(210)를 중심으로 양측에 한 쌍이 배치될 수 있다. 카메라(220)는 스캔 대상체의 표면으로부터 반사되어 구강 스캐너(1)의 내부로 인입된 광을 수용할 수 있다. 카메라(220)는 렌즈를 통해 수용된 광을, 이미지 센서에서 분석하여 이미지 데이터가 생성되도록 할 수 있다. 예시적으로, CCD 센서, CMOS 센서가 이미지 센서로 사용될 수 있으나, 반드시 전술한 예시에 한정되는 것은 아니다.
카메라(220)는 모노 카메라일 수도 있고, 컬러 카메라일 수도 있다. 모노 카메라가 사용되는 경우, 광 프로젝터(210)는 서로 다른 3가지 색상의 광을 조사하여 카메라(220)가 스캔 대상체의 형상 및 색상을 획득할 수 있도록 할 수 있다. 예시적으로, 모노 카메라가 사용되는 경우, 광 프로젝터(210)는 1 단위시간 동안 스캔 대상체를 향해 적색 광을 조사하고, 1 단위시간 동안 스캔 대상체를 향해 녹색 광을 조사하고, N 단위시간 동안 스캔 대상체를 향해 청색 광을 조사할 수 있다(이 때, N은 1 이상의 실수(real number)일 수 있다).
다른 예시로, 컬러 카메라가 사용되는 경우, 광 프로젝터(210)는 백색 광을 조사하여 카메라(220)가 스캔 대상체의 형상 및 색상을 획득할 수 있도록 할 수 있다. 예시적으로, 컬러 카메라가 사용되는 경우, 광 프로젝터(210)는 소정 시간 동안 스캔 대상체를 향해 백색 광을 조사할 수 있다.
한편, 카메라(220)는 스캔 대상체를 감지할 수 있다. 본 발명에서 스캔 대상체는 적어도 하나의 치아를 포함하는 석고 모형, 실제 구강 내부 또는 석고 모형의 주형인 임프레션 모형을 포함하여 다양한 물체(스캔을 수행하는 공간에 배치된 임의의 물건)일 수 있다. 따라서, 카메라(220)의 스캔 대상체 감지에 따라 구강 스캐너(1)의 모드가 전환될 수 있다. 또한, 경우에 따라, 카메라(220)는 스캔 대상체의 종류를 감지할 수도 있다. 예시적으로, 카메라(220)는 다양한 물체들을 포함하는 스캔 대상체들 중 본 발명에 따른 구강 스캐너의 목적에 부합하는 특정한 스캔 대상체(환자의 실제 구강 내부, 석고 모델, 임프레션 모델)를 구별하여 스캔을 수행할 수 있다. 이에 따라, 구강 스캐너(1)의 스캔 목적에 부합하지 않는 임의의 물체의 화상이 카메라(220)를 통해 입력되었을 때, 사용자가 스캔 과정을 시작 또는 유지하는 것으로 잘못 판단되는 것을 방지할 수 있다.
스캔 대상체를 감지하고 구별하기 위한 판단 조건은 다양한 파라미터를 기초로 하여 기설정될 수 있다. 예시적으로, 상기 판단 조건은 임의의 치아의 형상, 치아의 색상, 치아와 치은을 포함하는 구강의 색상 구배와 같이 특정한 스캔 대상체들을 나타내는 파라미터를 기초로 설정될 수 있다. 예시적으로, 상기 파라미터는 인공지능 학습을 통해 획득한, 구강 스캐너(1)의 목적에 부합하는 특정한 스캔 대상체의 형상 정보 및/또는 색상 정보를 포함할 수 있다.
카메라(220)의 스캔 대상체 감지에 따라 구강 스캐너(1)의 모드가 전환되는 과정에 대해서는 후술한다.
또한, 구강 스캐너는 흡기 팬(250)을 포함할 수 있다. 흡기 팬(250)은 구강 스캐너(1) 내부로 외기를 흡입하여 유동시키는 역할을 수행할 수 있다. 예시적으로, 흡기 팬(250)은 구강 스캐너(1)의 후단으로부터 외기를 흡입하고, 상기 외기가 구강 스캐너(1)의 전단 개구부로 이동하도록 기류(airflow)를 생성한다. 생성된 기류에 의해 외기는 구강 스캐너(1)의 후단으로부터 전단으로 이동하고, 대류(convection)에 의해 구강 스캐너(1)의 내부 부품들이 냉각된다. 특히, 외부로 광을 조사하는 광 프로젝터(210)와, 외부로부터 인입된 광을 수용하는 카메라(220)를 포함하는 소위 ‘광학 부품들(210, 220)’의 발열량이 다른 부품들에 비해 크므로, 흡기 팬(250)은 흡입한 외기가 광학 부품들을 향해 흐르도록 기류를 생성할 수 있다. 이에 따라, 광학 부품들은 냉각되어 수명이 연장되고, 오작동이 최소화하는 이점이 있다. 또한, 흡입된 외기는 광학 부품들(210, 220)이 발생시키는 열을 냉각시키고, 구강 스캐너(1)의 전단으로 이동하여 스캐너 팁(100)의 광경로 변경부재(110)에 접촉할 수 있다. 광경로 변경부재(110)는 광학 부품들(210, 220)과의 열교환에 따라 가열된 공기에 의해 김서림이 방지될 수 있다. 즉, 흡기 팬(250)은 흡입한 외기의 기류를 통해 광학 부품들(210, 220)이 발생시키는 열을 스캐너 본체(200)의 외부로 유동시킬 수 있다.
이하에서는, 접촉 센서(230)에 대해 상세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 접촉 센서(230)의 종류를 설명하기 위한 것이고, 도 4a 내지 도 4c는 사용자(U)가 구강 스캐너(1)를 파지하는 다양한 자세를 설명하기 위한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 구강 스캐너(1)는 접촉 센서(230)를 포함할 수 있다. 접촉 센서(230)는 사용자의 접촉 및 가압에 의해 측정되는 정전용량의 변화 및/또는 저항의 변화량에 따라 사용자의 접촉 여부를 감지할 수 있다. 접촉 센서(230)는 정전 터치 가스켓 방식일 수도 있고, FPCB 방식일 수도 있다. 접촉 센서(230)는 접촉 측정값을 획득하며, 구강 스캐너(1)의 모드는 접촉 측정값이 소정 임계값 이상으로 변화하여 소정 시간동안 유지되었는지에 따라 선택적으로 전환될 수 있다. 접촉 센서(230)의 접촉 측정값에 의한 구강 스캐너(1)의 모드 전환에 대해서는 후술한다.
접촉 센서(230)는 사용자가 구강 스캐너(1)의 외면을 파지할 때 가압되는 위치에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 접촉 센서(230)는 구강 스캐너(1)의 상면, 구강 스캐너(1)의 양 측면, 및 구강 스캐너(1)의 하면 등 다양한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 접촉 센서(230)는 구강 스캐너(1)의 일부 물리 버튼에 형성될 수도 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)는 데이터 조절 버튼(201)과 스캔 버튼(202)을 포함할 수 있으며, 접촉 센서(230)는 스캔 버튼(202)에 대응되는 위치에 형성될 수도 있다. 접촉 센서(230)는 사용자가 구강 스캐너(1)를 파지하는지 여부를 감지하는 역할을 수행하며, 접촉 센서(230)에 사용자의 신체가 접촉하지 않는 경우, 구강 스캐너(1)는 사용되지 않는 상태로 판단될 수 있다. 도 2에 예시적으로 도시된 바에 따르면, 접촉 센서(230)는 사각형 형상으로 양 측부에 2개씩, 상부에 1개, 하부에 1개 배치되는 것으로 나타나지만, 반드시 도시된 내용에 한정되는 것은 아니다. 즉, 접촉 센서(230)의 위치, 크기, 개수는 제한되지 않는다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 접촉 센서(230)는 정전용량(capacitive) 방식, 저항막(resistive) 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 및 압력 방식 등 다양한 종류들 중 적어도 하나일 수 있다. 예시적으로, 접촉 센서(230)는 정전용량 방식의 터치 센서일 수 있다. 접촉 센서(230)가 정전용량 방식인 경우, 사출 성형된 구강 스캐너(1)에 적용하였을 때 밀착력이 높으므로, 사용자의 신체 접촉을 용이하게 감지할 수 있다.
예시적으로, 접촉 센서(230)는 정전 터치 가스켓 또는 터치 FPCB일 수 있다. 도 3a는 정전 터치 가스켓 형태의 접촉 센서(230)를 나타내고, 도 3b는 FPCB 형태의 접촉 센서(230)를 나타낸다. 정전 터치 가스켓은 구강 스캐너(1)의 외면과 접촉 센서(230)의 PCB를 연결하는 전극의 역할을 수행할 수 있다. 터치 FPCB는 유연한 인쇄회로기판으로, 메인 PCB와의 통신을 가능하게 하며, 터치 FPCB를 통해 메인 PCB에 감지 결과를 전송할 수 있다.
한편, 사용자는 사용자의 실제 구강 내부를 스캔하기 위해, 위생 장갑을 착용하고 구강 스캐너(1)를 파지할 수 있다. 따라서, 접촉 센서(230)의 감도는 사용자가 위생 장갑을 착용하고 구강 스캐너(1)를 파지하더라도, 사용자의 접촉을 감지할 수 있도록 조절될 수 있다.
한편, 접촉 센서(230)는 사용자(U)가 구강 스캐너(1)를 파지할 때 대응되는 접촉 영역 중 적어도 일부 영역에 배치될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 사용자(U)는 엄지 손가락과 검지 손가락으로 구강 스캐너(1)를 감싸쥐고, 나머지 손가락으로 구강 스캐너(1)의 하면을 지지하는 제1 그립 유형으로 구강 스캐너(1)를 파지할 수 있다. 제1 그립 유형에 따라 구강 스캐너(1)를 파지하면, 구강 스캐너(1)의 하면 일부에 사용자(U)의 손이 접촉하게 된다.
또한, 도 4b를 참조하면, 사용자(U)는 엄지 손가락을 스캔 버튼(202) 상에 위치시키고, 나머지 손가락들로 구강 스캐너(1)의 하면을 지지하는 제2 그립 유형으로 구강 스캐너(1)를 파지할 수 있다. 제2 그립 유형에 따라 구강 스캐너(1)를 파지하면, 스캔 버튼(202)과 구강 스캐너(1)의 일 측면, 및 구강 스캐너(1)의 후단 하면 일부에 사용자(U)의 손이 접촉한다.
또한, 도 4c를 참조하면, 사용자(U)는 엄지 손가락으로 구강 스캐너(1)의 하부를 지지하고, 나머지 손가락들로 구강 스캐너(1)의 일측면을 감싸쥐는 제3 그립 유형으로 구강 스캐너(1)를 파지할 수 있다. 제3 그립 유형에 따라 구강 스캐너(1)를 파지하면, 구강 스캐너(1)의 전단 하면 일부 및 구강 스캐너(1)의 일측면 후단 일부에 사용자(U)의 손이 접촉한다.
또한, 도면상 도시되지는 않았으나, 구강 스캐너(1)는 건 타입의 손잡이를 가지는 형상일 수 있다. 이 때, 사용자는 검지 손가락을 손잡이에 형성된 트리거 상에 위치시키고, 나머지 손가락들로 상기 손잡이의 외주면 일부를 감싸쥐는 제4 그립 유형으로 구강 스캐너(1)를 파지할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 사용자(U)는 개인의 취향(스캔 편의성)에 따라 다양한 자세들로 구강 스캐너(1)를 파지하므로, 모든 사용자의 그립 유형들에 대응되는 위치에 접촉 센서(230)가 배치될 수 있다. 따라서, 그립 유형들 중 사용자의 손이 접촉하는 빈도가 높은 구강 스캐너(1)의 외면에 대응되는 부분에 접촉 센서(230)가 배치되어, 사용자의 구강 스캐너(1) 사용 여부를 감지할 수 있다. 예시적으로, 사용자의 손은 제1 그립 유형(도 4a) 및 제3 그립 유형(도 4c)에서 구강 스캐너(1)의 전단 하면에 접촉되므로, 접촉 센서(230)는 구강 스캐너(1)의 전단 하면 일부에 형성될 수 있다. 다른 예시로, 도면 상 도시되지는 않았으나, 구강 스캐너(1)에 건 타입의 손잡이가 적용된 경우, 손잡이의 외주면 일부에 대응되는 내부 및/또는 트리거의 외면 일부에 대응되는 내부에 접촉 센서(230)가 배치될 수도 있다.
한편, 접촉 영역은 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하여 스캔 과정을 수행할 때 파지할 수 있는 모든 영역을 의미할 수 있다. 다만, 사용자는 스캔 과정에서 스캐너 팁(100)을 파지하지 않으므로, 접촉 영역은 구강 스캐너(1)의 광학 부품들이 배치된 스캐너 본체(200)의 일부(보다 상세하게는, 스캐너 본체(200)의 외면에 대응되는 내부)일 수 있다. 이에 따라, 사용자(U)가 임의의 그립 유형으로 구강 스캐너(1)를 파지하더라도 용이하게 사용자와 구강 스캐너(1)의 접촉 여부가 판단될 수 있다.
부가적으로, 구강 스캐너(1)는 접촉 센서(230) 이외에도 움직임 센서(240)를 더 포함할 수 있다. 움직임 센서(240)는 구강 스캐너(1)의 움직임을 감지할 수 있다. 움직임 센서(240)는 움직임 측정값을 획득하며, 움직임 측정값은 구강 스캐너(1)의 가속도, 속도, 또는 틸팅 각도 중 적어도 하나일 수 있다. 예시적으로, 움직임 센서(240)는 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 움직임 센서(240)는 구강 스캐너(1)를 사용자가 실제로 파지하면서 사용자가 상기 구강 스캐너를 사용하는지, 아니면 사용자가 실수로 구강 스캐너에 충격을 가했는지를 구별할 수 있도록 한다.
또한, 구강 스캐너(1)는 전술한 부품들 중 적어도 일부에 전력을 공급하는 전력 공급 유닛(260)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너(1)의 무선 구동을 실현하기 위해, 건전지, 리튬-이온 배터리, 리튬폴리머 배터리와 같은 다양한 알려진 직류 전력 공급 수단이 사용될 수 있다. 선택적으로, 전력 공급 유닛(260)은 충전 케이블을 통해 충전될 수 있으며, 충전 케이블이 연결 해제되었을 때 독립적으로 구강 스캐너(1)의 내부 부품들에 전력을 공급할 수 있다. 한편, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너(1)의 모드별로 내부 부품들의 적어도 일부에 전력을 공급할 수 있다. 예시적으로, 전력 공급 유닛(260)은 광학 부품들(210, 220) 및 적어도 하나의 접촉 센서(230) 중 적어도 하나에 전력을 공급할 수 있다. 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너(1)의 모드에 따라 특정 내부 부품들에 선택적으로 전력을 공급하는데, 전력 공급 유닛(260)이 구강 스캐너(1)의 모드별로 상이한 전력을 공급하는 내용에 대해서는 후술하기로 한다.
한편, 전술한 구강 스캐너(1)는 제어 유닛(미도시)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다. 제어 유닛은 구강 스캐너(1)의 내부에 배치된 구성일 수도 있고, 구강 스캐너(1)와 별도로 이격 형성된 외부 장치일 수도 있다. 제어 유닛은 마이크로프로세서(microprocessor)와 같이 논리 연산을 수행하는 연산 부품(예를 들면, 중앙 처리 장치)을 포함한 구성일 수 있다. 예시적으로, 제어 유닛은 퍼스널 컴퓨터, 서버일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 연산이 가능한 클라우드 시스템일 수도 있다. 제어 유닛이 구강 스캐너(1)와 별도로 이격 형성되는 경우, 구강 스캐너(1)와 제어 유닛은 상호 유/무선 통신할 수 있다. 제어 유닛은 카메라(220), 접촉 센서(230), 움직임 센서(240), 온도 센서(미도시)의 측정값을 수집하고, 수집된 측정값을 기초로 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하여 스캔 과정을 수행하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어 유닛은 측정값을 기초로 도출한 판단 결과에 따라 구강 스캐너(1)의 모드를 전환하거나 변경하도록 제어할 수 있다. 예시적으로, 제어 유닛은 전력 공급 유닛(260)을 제어하여 광학 부품들(210, 220), 움직임 센서(240), 흡기 팬(250) 등의 내부 부품들에 공급하는 전력을 조절할 수 있다.
이하에서는, 전술한 구강 스캐너(1)가 가지는 모드들과, 모드들 간의 전환을 위해 구강 스캐너의 모드를 제어하는 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법의 순서도이다.
도 1, 도 2, 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법은 사용자의 접촉을 감지하는 단계(S110), 접촉 여부를 판단하는 단계(S120), 및 모드를 전환시키는 단계(S130)를 포함한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법의 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
사용자의 접촉을 감지하는 단계(S110)는 구강 스캐너(1)에 형성된 적어도 하나의 접촉 센서(230)가 구강 스캐너(1)에 대한 사용자의 접촉을 감지할 수 있다. 전술한 바와 같이, 접촉 센서(230)는 사용자가 구강 스캐너(1)의 접촉 영역을 파지함에 따라 구강 스캐너(1)의 외면을 가압함으로써 발생되는 접촉 센서(230)의 접촉 측정값 변화에 의하여, 사용자가 구강 스캐너(1)를 파지하는지 여부를 감지할 수 있다.
사용자의 접촉을 감지하는 단계(S110) 이후에, 접촉 센서의 접촉 여부를 판단하는 단계(S120)가 수행될 수 있다. 접촉 여부를 판단하는 단계(S120)에서, 접촉 영역의 적어도 일부 영역에 배치된 접촉 센서(230)는 사용자의 접촉 횟수 및 사용자의 접촉 시간 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 예시적으로, 접촉 센서(230)가 기설정된 시간 미만으로 사용자의 접촉을 감지하면, 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하고자 하는 의사로 판단할 수 없다. 또한, 접촉 센서(230)가 사용자의 접촉을 복수회 감지하였더라도, 접촉 센서(230)가 기설정된 시간 미만으로 사용자의 접촉을 감지하면, 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하고자 하는 의사로 판단할 수 없다. 따라서, 사용자가 일정 시간 이상 접촉 센서(230)에 신체를 접촉하였을 때 구강 스캐너(1)가 작동되도록 제어되어야 한다.
이하에서는, 접촉 센서(230)의 감지 결과에 따른 모드가 선택적으로 전환되는 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법에서, 구강 스캐너가 취할 수 있는 모드들 간의 관계를 설명하기 위한 것이다.
도 1, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 구강 스캐너(1)는 접촉 센서(230)의 감지 결과에 따라 모드를 전환할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법은 접촉 센서(230)의 감지 결과에 따라 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계(S130)를 포함한다. 이 때, 구강 스캐너(1)의 모드를 전환하기 위해 판단되는 요소는 사용자의 신체가 접촉 센서(230)에 접촉되었는지 여부, 접촉 센서(230)의 접촉 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구강 스캐너(1)는 적어도 2개의 모드를 가질 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)는 구강 스캐너(1)가 스캔 과정을 수행하는 스캔 모드(M10)와, 스캐너의 소비전력이 최소화된 오프 모드(M40)를 가질 수 있다. 실질적으로, 오프 모드(M40)는 구강 스캐너(1)가 완전히 꺼진 상태를 의미할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 구강 스캐너(1)는 구강 스캐너(1)가 스캔 과정을 수행하기 전후의 상태인 대기 모드(M20)와, 상기 대기 모드(M20)보다 전력 소모량이 감소된 절전 모드(M30)를 더 포함할 수 있다. 한편, 각각의 모드들(M10, M20, M30, M40)은 모드 별로 상이한 전력 요구량을 가진다. 즉, 구강 스캐너(1)의 모드들(M10, M20, M30, M40)은 각각의 모드 별로 구강 스캐너(1)의 소비전력이 상이할 수 있다. 한편, 구강 스캐너(1)는 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20)로 전환될 수 있고, 대기 모드(M20)에서 스캔 모드(M10) 또는 절전 모드(M30)로 전환될 수 있으며, 절전 모드(M30)에서 대기 모드(M20) 또는 오프 모드(M40)로 전환될 수 있고, 오프 모드(M40)에서 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다. 모드 전환을 위한 조건들 및 세부 동작들은 후술한다.
도 7은 구강 스캐너(1)의 모드별 내부 부품에의 전력 공급여부와 모드별 소비전력을 설명하기 위한 것이다.
도 7을 참조하여 각각의 모드 별로 동작하는 내부 부품들과 모드별 소비전력에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 구강 스캐너의 모드 제어 방법은, 구강 스캐너에 내장된 부품들에 전력을 공급할 수 있다. 이 때, 구강 스캐너가 어떤 모드인지에 따라, 소정 부품들에는 전력이 공급되지 않을 수 있다.
이하에서는 각각의 모드를 설명하면서, 각각의 모드별로 전술한 구강 스캐너(1)의 내부 부품들 전부 또는 일부에의 전력 공급 여부를 상세히 설명한다.
스캔 모드(M10)는 구강 스캐너가 스캔 대상체에 광을 조사하고, 스캔 대상체로부터 반사된 광이 카메라에 수용되어 이미지 데이터로 생성되는 모드이다. 즉, 스캔 모드(M10)는 구강 스캐너가 스캔 과정을 진행하고 있는 상태일 수 있다. 스캔 모드(M10)에서, 구강 스캐너의 모든 내부 부품들은 동작할 수 있다. 예시적으로, 스캔 모드(M10)에서 광 프로젝터, 카메라, 흡기 팬, 및 접촉 센서가 모두 동작할 수 있다. 따라서, 구강 스캐너가 스캔 모드(M10)일 때, 전력 공급 유닛은 구강 스캐너의 모든 내부 부품들에 전력을 공급할 수 있다. 구강 스캐너가 스캔 모드(M10)일 때 소비하는 소비전력은 P1으로, 다른 모드들과 비교하였을 때 가장 많은 전력을 소비할 수 있다.
대기 모드(M20)는 사용자의 스캔 명령에 따라 즉시 스캔 과정이 수행될 수 있는 모드이다.
대기 모드(M20)에서, 광 프로젝터(210)는 동작하지 않을 수 있다. 따라서, 전력 공급 유닛(260)은 광 프로젝터(210)에 전력을 공급하지 않을 수 있다. 또한, 구강 스캐너(1)가 대기 모드(M20)일 때, 스캔 대상체를 감지하는 옵션에 따라 카메라(220)에 선택적으로 전력이 공급될 수 있다. 예시적으로, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지하는 역할을 수행하는 경우, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너(1)가 대기 모드(M20)일 때 카메라(220)에 전력을 공급할 수 있다. 다만, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지하는 기능을 가지지 않은 경우, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너(1)가 대기 모드(M20)일 때 카메라(220)에 전력을 공급하지 않을 수 있다.
또한, 대기 모드(M20)에서 전력 공급 유닛(260)은 흡기 팬(250)에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 예시적으로, 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20)로 전환된 구강 스캐너(1)는 과열되어 있을 수 있다. 대기 모드(M20)로 전환된 구강 스캐너(1)에서 흡기 팬(250)의 동작을 즉시 정지시키는 것은 오히려 구강 스캐너의 성능 저하를 유발할 수 있다. 따라서, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너가 대기 모드(M20)일 때 흡기 팬(250)에 전력을 공급할 수 있다. 경우에 따라, 구강 스캐너(1)는 내부 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)를 추가로 구비할 수 있으며, 온도 센서의 온도 측정값에 따라 흡기 팬(250)에 전력 공급 여부가 결정될 수 있다.
한편, 대기 모드(M20)에서 사용자의 접촉 여부는 계속적으로 감지되어야 하므로, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너가 대기 모드(M20)일 때 접촉 센서(및 움직임 센서)에 전력을 공급할 수 있다. 이와 같이, 구강 스캐너(1)가 대기 모드(M20)일 때 소비하는 소비전력은 P2일 수 있다.
절전 모드(M30)는 구강 스캐너(1)가 대기 모드(M20)일 때 일정 시간 이상 구강 스캐너(1)에 동작이 가해지지 않은 경우, 전력 소모를 추가적으로 감소시키는 모드이다. 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30)일 때, 전력 공급 유닛(260)은 광 프로젝터(210)와 카메라(220)에 전력을 공급하지 않을 수 있다. 이와 같이, 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30) 상태일 때 광학 부품들(210, 220)을 비활성화 함으로써, 구강 스캐너(1)의 소비전력을 감소시키고 광학 부품들(210, 220)의 동작에 따라 발생하는 열을 감소시킨다.
한편, 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30)일 때, 전력 공급 유닛(260)은 흡기 팬(250)에 선택적으로 전력을 공급할 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30)로 진입하였더라도, 구강 스캐너(1)의 내부 온도가 높은 경우 흡기 팬(250)을 동작시켜 구강 스캐너(1)를 방열시킬 수 있다. 이와 같이, 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30)일 때 소비하는 소비전력은 P3일 수 있다.
오프 모드(M40)는 구강 스캐너가 가지는 대부분의 내부 부품에 전력이 공급되지 않는 모드이다. 구강 스캐너는 구강 스캐너가 절전 모드(M30)일 때 일정 시간 이상 구강 스캐너(1)에 동작이 가해지지 않은 경우 오프 모드(M40)로 전환될 수 있다. 오프 모드(M40)에서, 전력 공급 유닛(260)은 광 프로젝터(210), 카메라(220)를 포함한 광학 부품들(210, 220)과, 흡기 팬(250)에 전력을 공급하지 않을 수 있다. 구강 스캐너(1)가 오프 모드(M40)일 때 소비하는 소비전력은 P4일 수 있다.
전술한 내용에 따라, 구강 스캐너(1)는 스캔 모드(M10)에서 P1의 소비전력을, 대기 모드(M20)에서 P2의 소비전력을, 절전 모드(M30)에서 P3의 소비전력을, 오프 모드(M40)에서 P4의 소비전력을 가질 수 있다. 이 때, 모드에 따른 구강 스캐너(1)의 소비전력은 P1 > P2 > P3 > P4의 관계를 가질 수 있다. 즉, 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 경우, 구강 스캐너(1)의 모드는 순차적으로 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20)로, 대기 모드(M20)에서 절전 모드(M30)로, 절전 모드(M30)에서 오프 모드(M40)로 전환될 수 있다. 이와 같이, 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 경우, 소비전력이 상대적으로 작은 모드로 전환됨으로써 구강 스캐너(1)의 수명이 연장되고 성능이 유지되는 이점이 있다.
경우에 따라, 전력 공급 유닛(260)은 스캔 모드(M10), 대기 모드(M20), 및 절전 모드(M30)에서 흡기 팬(250)에 공급되는 전력의 양을 조절할 수 있다. 예시적으로, 전력 공급 유닛(260)은 구강 스캐너(1)가 스캔 모드(M10)일 때 흡기 팬(250)에 Px 만큼의 전력을 공급할 수 있고, 구강 스캐너(1)가 대기 모드(M20)일 때 흡기 팬(250)에 Py 만큼의 전력을 공급할 수 있으며, 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30)일 때 흡기 팬(250)에 Pz 만큼의 전력을 공급할 수 있다. 구강 스캐너(1)가 오프 모드(M40)일 때 전력 공급 유닛(260)은 흡기 팬(250)에 전력을 공급하지 않을 수 있다. 이 때, 흡기 팬(250)에 공급되는 전력은 Px > Py > Pz 의 관계를 가질 수 있다. 즉, 전력 공급 유닛(260)은 광학 부품들(210, 220)의 동작 여부에 따라 흡기 팬(250)에 상이한 전력을 공급함에 따라, 흡기 팬(250)의 회전속도를 조절할 수 있으며, 흡기 팬(250)은 구강 스캐너(1) 내부의 열을 신속하게 방열시킬 수 있다.
한편, 다른 예시로, 흡기 팬(250)에 공급되는 전력은 구강 스캐너(1) 내부에 추가적으로 구비되는 온도 센서의 온도 측정값에 대응되어 조절될 수도 있다. 즉, 전력 공급 유닛(260)은 온도 센서의 온도 측정값이 높은 경우 흡기 팬(250)에 고전력을 공급하여 흡기 팬(250)의 회전속도를 증가시키고, 온도 센서의 온도 측정값이 낮은 경우 흡기 팬(250)에 저전력을 공급하여 흡기 팬(250)의 회전속도를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 전력 공급 유닛(260)은 흡기 팬(250)에 공급되는 전력량을 조절하여 전력 소비를 최소화하면서 흡기 팬(250)이 구강 스캐너(1) 내부의 열을 신속하게 방열하도록 할 수 있다.
이하에서는, 접촉 센서(230), 움직임 센서(240), 및 카메라(220) 중 적어도 하나의 감지 결과에 따라 구강 스캐너(1)의 모드가 전환되는 과정을 상세히 설명한다.
도 8은 접촉 센서(230)의 감지 결과에 따라 선택적으로 모드가 전환되는 과정, 즉 구강 스캐너(1)의 모드를 전환시키는 단계(S130)를 설명하기 위한 것이다. 또한, 도 9은 접촉 센서(230)와 움직임 센서(240)의 감지 결과에 따라 구강 스캐너(1)의 모드가 선택적으로 전환되는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 10은 접촉 센서(230)의 사용자 접촉 감지 여부와 카메라(220)의 스캔 대상체 감지 여부에 따라 선택적으로 모드가 전환되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 5, 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)의 모드 제어 방법은 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계(S130)를 포함한다. 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계(S130)는 전술한 사용자의 접촉을 감지하는 단계(S110)와 접촉 여부를 판단하는 단계(S120)에 따라 획득된 감지 결과에 따라 구강 스캐너(1)의 모드를 전환시킨다. 예시적으로, 접촉 센서(230)는 접촉 측정값(예를 들면, 정전용량의 크기)이 일정 시간 이상 변화하였는지 여부를 감지하여, 사용자가 구강 스캐너(1)를 파지하였는지 판단할 수 있다. 구강 스캐너의 모드가 스캔 모드(M10)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 사용자는 구강 스캐너(1)를 사용하는 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)의 스캔 모드(M10)는 유지될 수 있다. 반면, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값이 임계값 이하이거나, 접촉 측정값이 일정 시간 미만으로 변화한 경우, 사용자는 스캔 과정을 중단 또는 종료한 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)의 모드는 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)의 모드 제어 방법은, 구강 스캐너(1)에 포함된 움직임 센서(240)가 구강 스캐너(1)의 움직임을 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값과 움직임 센서(240)의 움직임 측정값의 조합에 따라, 선택적으로 구강 스캐너(1)의 모드가 전환될 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)의 모드가 스캔 모드(M10)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하고, 움직임 센서(240)의 움직임 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 구강 스캐너(1)의 스캔 모드(M10)는 유지될 수 있다. 반면, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값 또는 접촉 시간과, 움직임 센서(240)의 움직임 측정값 또는 움직임 시간이 임계값 이하일 경우, 사용자는 스캔 과정을 중단 또는 종료한 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)의 모드는 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)의 모드 제어 방법은 구강 스캐너(1)에 포함된 적어도 하나의 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 사용자가 스캔 대상체를 스캔하기 위해 구강 스캐너(1)를 스캔 대상체 측으로 지향함으로써, 카메라(220)는 스캔 대상체를 감지할 수 있다. 이에 따라, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지하면 사용자가 스캔 과정을 시작 또는 유지하는 것으로 판단될 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)의 모드가 스캔 모드(M10)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하고, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지한 경우, 구강 스캐너(1)의 스캔 모드(M10)는 유지될 수 있다. 반면, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값 또는 접촉 시간이 임계값 이하이고, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지하지 못한 경우는 사용자가 스캔 과정을 중단 또는 종료한 것으로 판단되고 구강 스캐너(1)는 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다.
한편, 구강 스캐너(1)의 카메라(220)는 스캔 대상체의 종류를 감지할 수 있으며, 스캔 대상체가 적어도 하나의 치아를 포함하는 석고 모형, 실제 구강 내부 또는 석고 모형의 주형인 임프레션 모형으로 식별된 경우에만 스캔 대상체가 감지된 것으로 판단될 수 있다. 이에 따라, 구강 스캐너(1)의 스캔 목적에 부합하지 않는 임의의 물체를 비추었을 때, 사용자가 스캔 과정을 시작 또는 유지하는 것으로 잘못 판단되는 것을 방지할 수 있다.
동일한 취지로, 구강 스캐너(1)의 모드가 대기 모드(M20)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 사용자는 구강 스캐너(1)를 사용하여 스캔을 수행하고자 하는 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)는 스캔 모드(M10)로 전환될 수 있다. 한편, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값이 임계값 이하이거나, 접촉 측정값이 일정 시간 미만으로 변화한 경우, 사용자는 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)의 모드는 대기 모드(M20)에서 절전 모드(M30)로 전환될 수 있다.
또한, 움직임 센서(240)가 접촉 센서(230)와 함께 사용되는 경우에도 상기 전환 방식이 적용될 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)의 모드가 대기 모드(M20)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하고, 움직임 센서(240)의 움직임 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 구강 스캐너(1)의 모드는 대기 모드(M20)에서 스캔 모드(M10)로 전환될 수 있다. 반면, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값 또는 접촉 시간과, 움직임 센서(240)의 움직임 측정값 또는 움직임 시간이 임계값 이하일 경우, 사용자는 여전히 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 것으로 판단될 수 있으며, 구강 스캐너(1)는 대기 모드(M20)에서 절전 모드(M30)로 전환될 수 있다.
또한, 카메라(220)가 접촉 센서(220)와 함께 사용되는 경우에도 상기 전환 방식이 적용될 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)의 모드가 대기 모드(M20)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하고, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지한 경우, 구강 스캐너(1)는 대기 모드(M20)에서 스캔 모드(M10)로 전환될 수 있다. 반면, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값 또는 접촉 시간이 임계값 이하이고, 카메라(220)가 스캔 대상체를 감지하지 못한 경우는 사용자가 구강 스캐너(1)를 파지하지 않은 것으로 판단되고 구강 스캐너(1)는 대기 모드(M20)에서 절전 모드(M30)로 전환될 수 있다. 또한, 구강 스캐너(1)의 모드가 대기 모드(M20)일 때도 스캔 대상체의 종류를 감지하여 모드를 전환할 수 있으며, 스캔 대상체의 종류를 감지하여 모드를 전환하는 내용은 전술한 바와 동일하다.
이하에서는 구강 스캐너(1)의 모드가 절전 모드(M30)일 때, 다른 모드로 전환되는 과정을 설명한다. 구강 스캐너(1)의 모드가 절전 모드(M30)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 사용자는 구강 스캐너(1)를 곧 스캔 과정에 사용하고자 하는 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)는 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다. 한편, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값이 임계값 이하이거나, 접촉 측정값이 일정 시간 미만으로 변화한 경우, 사용자는 여전히 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)의 모드는 절전 모드(M30)에서 오프 모드(M40)로 전환될 수 있다.
또한, 움직임 센서(240)가 접촉 센서(230)와 함께 사용되는 경우에도 상기 전환 방식이 적용될 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)의 모드가 절전 모드(M30)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하고, 움직임 센서(240)의 움직임 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 구강 스캐너(1)의 모드는 절전 모드(M30)에서 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다. 반면, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값 또는 접촉 시간과, 움직임 센서(240)의 움직임 측정값 또는 움직임 시간이 임계값 이하일 경우, 사용자는 여전히 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 것으로 판단될 수 있으며, 구강 스캐너(1)는 절전 모드(M30)에서 오프 모드(M40)로 전환될 수 있다.
한편, 카메라(220)는 구강 스캐너(1)가 절전 모드(M30)일 때 전력 공급 유닛(260)으로부터 전력을 공급받지 않으므로, 구강 스캐너(1)는 절전 모드(M30)에서 전술한 접촉 센서(230) 단독의 감지 결과에 따라, 또는 접촉 센서(230)와 움직임 센서(240)의 감지 결과들에 따라 대기 모드(M20) 또는 오프 모드(M40)로 전환될 수 있다.
또한, 구강 스캐너(1)의 모드가 오프 모드(M40)일 때, 접촉 센서(230)의 접촉 측정값이 일정 시간 이상 변화된 상태를 유지하는 경우, 오프 모드(M40)가 해제되어 즉시 스캔이 가능한 상태로 전환될 필요가 있다. 따라서, 구강 스캐너(M40)는 대기 모드(M20)로 전환될 수 있다. 한편, 접촉 센서(230)에 의한 접촉 측정값이 임계값 이하이거나, 접촉 측정값이 일정 시간 미만으로 변화한 경우, 사용자는 여전히 구강 스캐너(1)를 사용하지 않는 것으로 판단되고, 구강 스캐너(1)의 모드는 오프 모드(M40)를 유지할 수 있다.
이와 같이, 접촉 센서(230), 움직임 센서(240), 및 카메라(220) 중 어느 하나 또는 그들의 조합의 감지 결과에 기초하여 구강 스캐너(1)의 모드를 전환함으로써, 사용자가 구강 스캐너(1)를 사용하지 않을 때 소비전력이 작은 모드로 자동적으로 구강 스캐너(1)의 모드가 전환될 수 있다. 따라서, 사용자는 구강 스캐너(1)의 상태를 신경쓰지 않아도 되어 사용자의 편의성이 증대되는 이점이 있다. 또한, 구강 스캐너(1)의 수명을 연장하고, 구강 스캐너(1)의 성능이 장기간 유지되는 이점이 있다.
선택적으로, 구강 스캐너(1)는 구강 스캐너(1)가 충전 크래들(미도시)에 거치되었는지 감지할 수 있는 센서를 추가로 구비할 수 있다. 예시적으로, 구강 스캐너(1)는 자성 센서를 추가로 구비할 수 있다. 구강 스캐너(1)가 스캔 모드(M10)일 때, 사용자는 구강 스캐너(1)를 충전 크래들에 거치시킴으로써 스캔 과정을 중단 또는 종료할 수 있다. 이 때, 구강 스캐너(1)에 구비된 자성 센서는 구강 스캐너(1)가 충전 크래들에 거치되었음을 감지할 수 있다. 보다 상세하게는, 자성 센서의 자력 측정값이 변화하는 경우, 구강 스캐너(1)는 즉시 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20) 또는 절전 모드(M30)로 전환될 수 있다. 이에 따라, 구강 스캐너(1)가 충전 크래들에 거치되면 바로 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20) 또는 절전 모드(M30)로 전환되므로, 불필요한 데이터 획득을 방지하고, 사용자의 편의성을 향상시키며, 구강 스캐너(1)의 수명을 연장시키는 이점이 있다.
전술한 내용에서, 구강 스캐너(1)가 스캔 모드(M10)에서 대기 모드(M20) 또는 절전 모드(M30)로 전환되는 경우, 스캔 모드(M10)에서 획득한 이미지 데이터 및/또는 생성된 데이터 모델의 적어도 일부는 구강 스캐너(1)와 통신가능한 저장 장치에 저장될 수 있다. 예시적으로, 상기 저장 장치는 PC일 수 있다. 또한, 구강 스캐너(1)가 다시 스캔 모드(M10)로 전환되면, 전환되기 이전의 이미지 데이터 및/또는 생성된 데이터 모델에 이어서 연속적으로 스캔 과정을 진행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 구강 스캐너(1)의 모드 제어 방법과 이러한 모드 제어 방법에 의해 제어되는 구강 스캐너(1)를 사용함에 따라, 사용자는 무선 형태의 구강 스캐너(1)의 소비전력을 감소시켜 사용 시간을 극대화할 수 있다. 또한, 특정 모드에서 동작하는 흡기 팬(250)에 의해 광학 부품들(210, 220)에서 발생된 열을 외부로 용이하게 신속하게 방열할 수 있으므로, 흡기 팬(250)의 성능이 유지되고 수명이 증가하며, 흡기 팬(250)에 의해 발생되는 진동과 소음이 저감되는 이점이 있다. 또한, 광학 부품들(210, 220)의 냉각에 따라 스캐너의 스캔 성능이 안정적으로 관리되는 이점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S110: 사용자의 접촉을 감지하는 단계
S120: 접촉 여부를 판단하는 단계
S130: 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계
1: 구강 스캐너
100: 스캐너 팁 200: 스캐너 본체
210: 광 프로젝터 220: 카메라
230: 접촉 센서 240: 움직임 센서
250: 흡기 팬 260: 전력 공급 유닛
M10: 스캔 모드 M20: 대기 모드
M30: 절전 모드 M40: 오프 모드

Claims (15)

  1. 구강 스캐너에 형성된 적어도 하나의 접촉 센서가 상기 구강 스캐너에 대한 사용자의 접촉을 감지하는 단계; 및
    상기 접촉 센서의 감지 결과에 따라 상기 구강 스캐너의 모드를 전환시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉 센서는 상기 사용자의 접촉 횟수 및 상기 사용자의 접촉 시간 중 적어도 하나를 감지하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 접촉 센서는 사용자가 상기 구강 스캐너를 파지할 때 대응되는 접촉 영역 중 적어도 일부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 접촉 영역은 상기 구강 스캐너의 광학 부품들이 배치되는 스캐너 본체의 일부인 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구강 스캐너에 포함된 움직임 센서가 상기 구강 스캐너의 움직임을 감지하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 움직임 센서는 자이로 센서 및 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 구강 스캐너에 포함된 적어도 하나의 카메라가 상기 스캔 대상체를 감지하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 스캔 대상체의 종류를 감지하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 구강 스캐너의 상기 모드는 스캔 모드, 대기 모드, 절전 모드, 및 오프 모드 중 적어도 2개의 모드를 포함하고, 각각의 모드 별로 상기 구강 스캐너의 소비전력은 상이한 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 모드에 따른 상기 구강 스캐너의 소비전력은 P1 > P2 > P3 > P4의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
    (P1은 상기 스캔 모드의 소비전력, P2는 상기 대기 모드의 소비전력, P3는 상기 절전 모드의 소비전력, 및 P4는 상기 오프 모드의 소비전력)
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 접촉 센서의 감지 결과에 따라, 상기 구강 스캐너는 선택적으로 상기 오프 모드에서 대기 모드로 전환되고,
    상기 구강 스캐너의 움직임을 감지하는 움직임 센서의 움직임 측정값 및 상기 구강 스캐너의 카메라가 감지한 스캔 대상체의 종류 중 적어도 하나의 감지 결과에 따라, 상기 구강 스캐너는 선택적으로 상기 대기 모드에서 상기 스캔 모드 또는 상기 절전 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 접촉 센서의 접촉 측정값 및 상기 구강 스캐너의 움직임을 감지하는 움직임 센서의 움직임 측정값의 감지 결과에 따라, 상기 구강 스캐너는 선택적으로 상기 스캔 모드에서 상기 대기 모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너의 모드 제어 방법.
  12. 내부에 광학 부품들이 배치되고, 사용자가 접촉하는 접촉 영역을 포함하는 스캐너 본체;
    상기 스캐너 본체의 일단과 결합하고, 스캔 대상체의 표면에서 반사된 광을 수용하는 스캐너 팁; 및
    상기 접촉 영역 중 적어도 일부에 배치되며 상기 사용자의 접촉을 감지하는 적어도 하나의 접촉 센서; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 접촉 영역은,
    상기 사용자가 상기 스캐너 본체를 파지할 때 대응되는 상기 스캐너 본체의 일부 영역인 것을 특징으로 하는 구강 스캐너.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 스캐너 본체는,
    상기 스캐너 본체 내부에 배치된 광학 부품들이 발생시키는 열을 상기 스캐너 본체 외부로 유동시키는 흡기 팬; 을 더 포함하고,
    상기 흡기 팬은 상기 광학 부품들이 동작하는 스캔 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 스캐너 본체는,
    내부에 배치된 광학 부품들 및 상기 적어도 하나의 접촉 센서 중 적어도 하나에 전력을 공급하는 전력 공급 유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너.
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