CN109069241A - 具有控制电路的光固化机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光固化机，具有控制电路，通过所述控制电路能够开启和/或关闭所述光固化机，特别是能从预备模式切换到运行模式以及从运行模式切换回到预备模式，所述光固化机还具有传感器，所述传感器用于触发所述开启和/或关闭，其特征在于，所述传感器构造成电容式的接近传感器(36)，所述接近传感器具有小于1pF的灵敏度，并且所述控制电路(40)在使用者的手向光固化机(10)的接近与光固化机向底座的接近之间进行区分。

Description

具有控制电路的光固化机
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的光固化机。
背景技术
30余年以来，光固化机就作为手持设备使用，以便即使对于难以接近的位置，如例如体外假体的狭窄部位或者还有佩戴牙科修复件的患者的牙齿的近中区域，也能实现光固化。
为此，所述光固化机具有细长的光导棒，所述光导棒通常在端侧弯曲并且保持在壳体中。所述壳体容纳用于光固化机光源的控制电路和能量源。所述壳体通常是棒状的或手枪状的或者具有这两种形状的组合形状。
这样设置的原因是要优化可操作性，因为一些牙医或者还有牙科技师对于体外作业优选按手枪的方式握持光固化机，另一些牙医或牙科技师按铅笔的方式握持光固化机，还有一些牙医或牙科技师愿意抓握光固化机的主体。
所述光固化机通常按程序控制的固化循环运行，使用者首先选择运行配置，然后触发固化循环。
这其中必要时还包括利用所输出的光的可能不同的发射谱进行的预固化循环。
由于光固化机的初始化通常需要几秒钟并且与此相对应的启动延迟是不可接受的，通常在进行实际的运行循环之前首先开启光固化机。为了开启光固化机以常规的方式使用接通按钮，所述开启按钮例如可以按手枪扳机的方式设置在光固化机的手柄和主壳体之间的过渡部上。但开启按钮特别是在杆状的光固化机中也可以设置在光固化机的顶面上并且通常与用于光固化机的相关程序的触发按钮是分开和独立的。
当前，光固化机通常与所选择的壳体形状无关地都具有小型显示器，在所述显示器上示出主要运行参数并且所述显示器还应给出操作指示。
这里，特别是对于少数关注技术的牙医仍存在优化的需求。通常，如果光固化机是电池供电的，则所述光固化机在底座或基站上充电。这可以通过在基站的顶面上装入并且给手持设备上相应的配合触点提供电压供应的触点来进行。
现在已经提出的是，将从充电站上取下手持设备用作将光固化机接通到待机状态的信号并且同时将重新放入基站用作关闭信号。
但一般的牙医会由于对患者进行处置而忽视光固化机的操作，因此牙医通常会将光固化机放置在充电站的旁边。
此时电池会持续放电或者充电器在一定时间之后会自动关闭。在第一种情况下，当要重新使用设备时，电池通常电量已空，而在第二种情况下，除非单独地开启并经历初始化循环，设备就无法使用。
为了在这些非常常见的情况下保持时间延迟较小，已经试图缩短初始化循环。例如省去校正步骤或者每五次才执行校正步骤。对于就完整性和可靠工作而言进行的系统单元的检查也是这样。
但另一方面这是危险的，因为例如当在运行循环期间光固化机失灵时，会出现不完全固化，这会蕴藏着粘附风险。
发明内容
与此相对，本发明的目的在于，实现一种根据权利要求1的前序部分所述的光固化机，所述光固化机即使长时间也能可靠地工作，同时仍还应能够实现故障可靠的操作。
根据本发明，所述目的通过权利要求1来实现。有利的改进方案由从属权利要求得出。
根据本发明设定，在使用者的手靠近光固化机时，开启所述光固化机。优选使用者的手在其电容上与底座不同。这意味着，当光固化机接近底座时，并不会将光固化机接通到待机状态，而是当手靠近光固化机时，才将其接通到待机状态。
在一个优选的实施形式中，与此相关的传感器构造成电容式的接近传感器。这种传感器在使用者的手或手指的电容与底座的电容之间进行区分。例如通过试验来检测底座的电容，并且将这个电容存储在光固化机中。围绕底座电容周边的电容变化此时不被用作开启信号，但相反，手的靠近和与此相关的电容变化非常可能导致开启。所述电容变化例如可能为大约5皮法(pF)。
在有利的设计方案中设定，电容式的接近传感器由主动护板覆盖。由此，可以避免出现寄生电容和外部干涉或减少寄生电容或外部干涉对接近传感器的作用。
接地的屏蔽通常会形成使接近传感器所测得的电容信号的显著性弱化的寄生电容，可以这样控制所述主动护板，使得在主动护板与电容式接近传感器之间不存在电压差。护板电极同样屏蔽接近传感器电极使之免受环境影响。
主动护板或主动屏蔽件的一个特别有利的效果是这样的可能性，即对电容式传感器的检测方向施加影响。当主动屏蔽件设置在电容式传感器电极的下方时，所述电容式传感器侧重于检测该电极上方的电容变化。
如果主动屏蔽件也还略微在侧向绕传感器电极延伸，则实现了还要更强地向直接位于电极上方的区域集中。
在这种情况下根据本发明有利的是，将主动护板定位在传感器电极的下方，但是这样进行布置＝使得主动护板总是不大于所述电极，而是比所述电极略窄。
这种解决方案的作用是，对于例如使用者的手、但或者也可以是其他导电物体的接近的检测角度，例如在160度的角度上、即几乎全面地实施检测。
所述电极此外优选在光固化机壳体的主要部分上长形地延伸。
主动屏蔽件的另一个有利作用是可以减小寄生电容的作用。在光固化机的壳体中通常存在导电的元件，例如控制电路及其导电体线路以及其他线路，特别是接地的元件。
在这种电导体和传感器电极之间通常存在多个相互并联的寄生电容。设置在所述导体和传感器电极之间的主动屏蔽件电极现在使得在均匀地加载交流电压时使得传感器电极以及屏蔽件电极能够关闭寄生电容或使寄生电容最小化，通常例如使其从例如50皮法降低到1至2皮法。
通常光固化机在不使用时放置在底座上。根据具体形状，所述放置在底面上进行，或者，当存在端侧弯曲的光导棒时，如果光固化机没有导入基站，所述光导棒会妨碍以底面进行放置，至少此时，多数在侧面进行放置。
现在为了检测在底座如桌台上进行的放置，附加地可以侧向安装电容式接近传感器，所述接近传感器在放置光固化机时检测例如金属的桌台向光固化机的靠近。这里适宜地进行差别检测，就是说检测传感器电极和侧向电极上的电容变化并且检测所述电容相互间的关系，以便确定，是底座接近光固化机还是使用者的手接近光固化机。
这里，另一个可能性还在于相应地使用主动屏蔽件。通过所述主动屏蔽件的构造方式可以使检测这样集中，使得仅将从上方的接近、即从光固化机顶面的接近检测为显著的。
但例如当赋予光固化机通常受欢迎的带有倒圆的顶面的形状时，根本不能在“背面”将光固化机放置在底座上，当试图在顶面上放置光固化机时，所述倒圆的顶面会导致光固化机向侧面倾斜。
以这种方式同样可以在底座的接近和使用者手的接近之间进行区分。
在另一个可能的实施形式中设定，在光固化机的底面上设置附加电极，其目的是，检测基站的接近。当基站构造成安放壳时，就是说没有充电功能时，这是有利的，而通常对于具有电触点的基站在给光固化机的蓄电池充电时能够毫无问题地检测到电流。
可以理解的是，附加电极可以用本身已知的方式设有主动屏蔽件，这具有前面已经说明的有利效果，即一方面避免寄生电容，另一方面以希望的方式实现集中。
如果在本申请的范围内提及“传感器电极”或对应的表述，可以理解的是，这实际上是指对应的电极布置系统。严格地讲，电容式的传感器电极通常由多个单电极、例如两个单电极组成，在所述单电极之间形成电场，所述电场受到导体、如人体部分的作用影响。电容式电极因此通常检测到电极布置系统的电场线的干扰。
可以理解的是，这既适用于用于检测使用者手的主传感器电极，也适用于用于检测底座的次电极或附加电极。
在本发明有利的实施形式中设定，传感器电极是电容式桥电路的一部分。按本身已知的方式可以由电桥不平衡推断出，在相关电极上发生了电容变化。
附图说明
其他优点、细节和特征由下面参考附图对多个本发明的多个实施例的说明得出。
其中：
图1示出根据本发明的光固化机的示意图，所述光固化机容纳在用于光固化机的基站上；
图2示出根据本发明的光固化机的另一个实施形式的示意性剖视图；
图3示出根据本发明的光固化机的第三实施形式的示意性剖视图。
具体实施方式
图1中示意性示出的光固化机10具有光导棒12以及壳体14。所述光导棒12可插拔地安装在所述壳体的前端部16上并且按本身已知的方式向下弯曲约45度。
所述光固化机10具有受欢迎的并且同时易于操作的基本构造。这种基本构造包括壳体14的凸圆的或倒圆的上壁18。在所示位置中，光固化机10支撑并容纳在基站20中。基站20构造成充电壳并具有示意性示出的插接触点22，当光固化机处于基站20中时，所述插接触点给光固化机10中的蓄电池充电。
基站20在其顶面上构造成壳状的，从而一个长形的凹部容纳光固化机的壳体14的大部分。此外，基站20在其前侧具有开口24。该开口24装备有校准传感器26，所述校准传感器使得能够对光固化机10进行校准。
为此，光固化机20以光导棒12的前端部28插入开口22并开启所述光固化机。此时利用校准程序按本身已知的方式进行校准。
所述开口24向下同样是敞开的，就说基本上是缝隙状的，这防止了校准传感器受到污染，如对于盲孔式的开口可能出现的那样。此外，在需要时可以从下面容易地清洁校准传感器26。
光固化机10还在壳体14上具有开关30以及显示器32。壳体14基本上是杆形的，但在一定程度上近似于手枪形，并且通常可以这样握持，即一只手从上面抓握壳体14。操作者此时例如可以利用食指操作倾斜地安装在底面上的开关30或触发按钮，而显示器32良好可见地处于使用者的视野中。
所述壳体14由电绝缘的材料、如例如ABS或其他适当的塑料构成。在上壁上根据本发明安装有电极34，所述电极倚靠在上壁18上并从背面的区域延伸到显示器或显示器前面不远处。电极34作为蒸镀的层或者作为金属的表面在内部在所述壳体上延伸。电极34同时用作接近传感器36。所述电极用主动屏蔽件38屏蔽，所述屏蔽件同样沿着上壁18在其上延伸，但是在电极34的下方。
控制电路40容纳在壳体14的中央，无论如何明显地设置在蓄电池42的前面，所述蓄电池由于其重量而在操作光固化机14时构成配重，这提供了人体工程学上的优点。现在，在使用者的手指44接近时，检测在电极34以及进而接近传感器36的周围环境中的电容变化。该电容变化导致，控制电路40开启光固化机，并且优选接通到待机模式，在所述待机模式中，所述光固化机已经准备好在操作开关30时执行光固化循环。
在所示实施例中，在壳体14的底面上设置附加电极46，所述附加电极应检测光固化机10是放置在基站20中还是例如放置在桌台上。如果基站20配备有插接触点22，则也可以电地检测在作为充电壳的基站中的放置。
根据图2示出根据本发明的光固化机10的另一个实施形式的剖视图。相同的附图标志这里指示与其他附图中相同的部件。在根据图2的所示实施形式中，侧向设有两个附加电极46和48。主电极34设置在上面，即设置在壳体14的上壁18上。所述主电极向内由主动屏蔽件38覆盖。在该实施形式中，主动屏蔽件38基本上U形地绕电极34延伸。由此得到较窄的检测角50，从而只有当使用者的手从上面接近时，传感器36才激活并指明使用者的手。
由于光固化机在横截面中为竖椭圆形的形状，光固化机在放置在导电的底座、如桌台上时向侧面滚动。在这种情况下，桌台接近附加电极46或附加电极48。这由所属的控制电路40识别，从而该控制电路不会由于靠近桌台而错误地将光固化机切换到待机模式。
由图3可见另一个实施形式。这里壳体的横截面略呈V形，但基本上同样是竖椭圆形的。在该实施形式中，附加电极46和48通过附加的主动屏蔽件52和54屏蔽，从而附加电极46和48的灵敏度同样非常高。
在根据图3的实施形式中，用于主电极34的主动屏蔽件38略微缩短。这使得，有效监测区域50具有较宽的检测角度，从而侧向靠近的手开启待机模式。
可以理解的是，根据本发明的开关功能也可以用于其他控制可能性。例如，也可以分布地在壳体14上设置多个电极并且按操作的顺序可以接通光固化机的不同运行模式。

Claims (14)

1.光固化机，具有控制电路，通过所述控制电路能够开启和/或关闭所述光固化机，特别是能从待机模式切换到运行模式以及从运行模式切换回到待机模式，所述光固化机还具有传感器，所述传感器用于触发所述开启和/或关闭，其特征在于，所述传感器构造成电容式的接近传感器(36)，所述接近传感器具有小于1pF的灵敏度，并且所述控制电路(40)在使用者的手向光固化机(10)的接近与光固化机(10)向底座的接近之间进行区分。
2.根据权利要求1所述的光固化机，其特征在于，所述控制电路(40)围绕所述光固化机(10)建立电场，特别是建立交变电场。
3.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述传感器(36)在光固化机放置在底座上的状态下具有输出电容，所述控制电路检测相对于基本电容在小于1pF范围内、特别是在小于100fF范围内的电容变化。
4.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述传感器(36)是电容式桥电路的一部分，并且所述控制电路(40)检测桥电路的不平衡。
5.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述传感器(36)和特别是桥电路的其他部分分别与电极(34)连接或者具有所述电极，从所述光固化机(10)出发观察，所述电极分别向外指向。
6.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述控制电路(40)具有切换阈值，从所述切换阈值起，将电容变化确认为使用者的接近并将光固化机(10)切换到运行模式。
7.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述传感器在光固化机(10)的周围环境由于手接近到预先规定的值、特别是约5或10cm而发生电容改变时实现开启光固化机。
8.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述光固化机(10)通过受屏蔽的线路与所述传感器(36)的电极(34)连接。
9.根据权利要求8所述的光固化机，其特征在于，所述受屏蔽的线路按补偿环境影响的主动护板的原理工作。
10.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述电极(34)是电容桥电路的一部分，并且每个部分都通过受屏蔽的线路、特别是主动屏蔽的线路与控制电路(40)连接。
11.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，在光固化机(10)的顶面或顶壁(18)的上方或上侧设置电容式的第一接近传感器(36)。
12.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，在光固化机(10)的底面上设置附加接近传感器(36)并且所述附加接近传感器与控制电路(40)连接，当所述附加接近传感器(电极46和48)发出靠近底座的信号时，所述控制电路(40)关闭光固化机。
13.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述电容式的接近传感器由主动的护板(38)覆盖，所述护板在环境影响对所述电容式接近传感器(36)的作用上减弱所述环境影响。
14.根据上述权利要求之一所述的光固化机，其特征在于，所述光固化机具有多个电极，并且所述光固化机(10)的控制电路(40)根据在电容式传感器的电极上检测到信号的顺序来确定相应的运行模式。
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