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마이크로렌즈어레이가 대물렌즈로서 위치하는 보편적인 병렬 공초점 방식의 광학계를 사용하면서도 마이크로렌즈어레이의 개별 렌즈 초점거리를 치아 높이값 측정에 필요한 수준으로 확장하기 위해 볼록렌즈(Convex Lens)로 구성된 마이크로 렌즈어레이와 쌍으로 오목렌즈(Concave Lens)로 구성된 마이크로렌즈어레이로 공초점 측정을 위한 대물렌즈어레이를 구성하여 초점거리를 확장하여 측정 범위를 넓히고 치아 3차원 데이터 측정시 늘어난 초점 거리와 측정 범위를 바탕으로 치아에 구강 스캐너를 밀착하지 않고 편리하게 구강내에서 여러 각도를 바꿔가며 측정할 수 있고, 볼록렌즈 마이크로렌즈어레이와 오목렌즈 마이크로렌즈어레이가 쌍으로 구성된 대물렌즈어레이를 1축 왕복직선운동부상에 배치하거나 혹은 이미지센서 수광부 위치에 있는 핀홀부를 1축 왕복직선운동부상에 배치하여 설정된 치아 높이 측정 범위만큼 이동시킴으로써 1회 직선 주행시 치아에 조사되는 각 개별 공초점 광원이 초점거리 f에 위치할 때 가장 밝은 세기로 이미지센서에서 감지되고 이때의 직선운동 위치를 토대로 치아의 깊이값을 정하여 치아의 3차원 형상을 자동으로 얻을 수 있다. 이렇게 함으로써 대물광학계, 빔스플리터, 광원광학계, 센서광학계로 나누어지는 보편적이고 단순한 공초점 광학계 구성을 그대로 이용하면서도 피사체 측정 초점거리를 수 mm내지 수십 mm로 확장시켜며 이로 인해 치아측정에 적정한 측정 범위를 가지며 자동으로 3차원 측정을 수행하는 구강 스캐너를 가능하게 한다.