CN109069250B - 具有光核心的牙齿照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于照明牙齿的口部件(100)，例如用于牙齿美白。口部件包括平板形光导(203)，被布置用于将光注入光导的至少一个光源和被布置用于接触光导的光学透明元件(101)。光学透明元件具有比光导更低的折射率，以实现经注入的所述光的全内反射。光通过耦出结构(210)并通过位于光导和牙齿的颊侧之间的光学透明部分的一部分耦合出光导，以用均匀的光照明牙齿。
Description
技术领域
本发明涉及牙齿照明装置和口腔护理或保健装置，例如牙齿美白装置。
背景技术
诸如牙齿美白装置的口腔护理装置使用光来照亮牙齿。该光可以用于不同的目的，包括通过使用消毒UV光与美白凝胶或清漆、牙菌斑保健或细菌保健相结合的牙齿美白，或其他目的。为了有效，光的强度需要足够高。光在牙齿上具有均匀的强度分布也是重要的。为了避免牙齿的牙髓腔中的牙髓受损，同样重要的是将牙齿的加热安全地保持在临界温度以下。
因此，需要一种解决这些要求中的一个或多个要求的口腔护理装置。因此，需要一种口腔护理装置，该口腔护理装置能够以足够高的强度照明牙齿，具有均匀的强度分布，并且该口腔护理装置仅引起牙齿的可接受的加热。
还需要家用口腔护理装置。因此，为了使装置可用于家庭使用，制造成本可能是重要的，因此可能需要能够制造以用于家庭使用的设计。
US2007/0224570A1公开了一种装置，其附接到一个或多个光源以同时在上牙和下牙的牙弓上传输和分配光能，以用于牙齿美白和光固化树脂的光引发，同时保留了用于单个牙齿美白和固化的光源的益处。
本发明的发明人已经意识到改进的口腔护理装置是有益的，并且因此设计了本发明。
发明内容
实现能够改善牙齿上均匀光强度的产生，备选地或附加地实现能够减少牙齿的加热的口腔装置将是有利的。通常，本发明优选地寻求单独或以任何组合缓和、减轻或消除一个或多个上述缺点。
为了更好地解决这些问题中的一个或多个问题，在本发明的第一方面，提出了一种用于牙齿照明的口部件，其包括：
-至少一个平板形光导，其中每个光导包括第一表面和与该第一表面相对定位的第二表面，
-至少一个光源，被布置用于将光注入每个光导，
-光学透明元件，被布置成在一个或多个接触位置处接触该第一表面的至少一部分，其中该光学透明元件具有比该至少一个平板形光导更低的折射率以使得能够实现经注入的光在该一个或多个接触位置处的全内反射，并且其中当使用该口部件时，该光学透明元件的至少一部分被布置成面向该牙齿的颊侧，以使得能够在该牙齿和该至少一个平板形光导之间传输光，
-耦出结构，布置成在该第二表面的一部分处重定向每个光导中的入射光，以使得能够将该重定向光的至少一部分透射通过该第一表面到该光学透明元件中。
有利地，光导通过与具有较低折射率的光学透明元件的接触，能够在表面处，即至少在第一表面的部分处，使得经注入的光能够全内反射。同时，光学透明元件提供耦出的光从光导向该牙齿的传输。因此，光学透明元件的材料都可以具有用于光导的包层和朝向牙齿的光传输的功能。
光导改善了牙齿处的光强度分布的均匀性，因为经注入的光线将被多次全内反射。
耦出结构布置在第二表面的一部分处。有利地，如果光的耦出仅在第二表面的一部分处或在光导的表面的一部分处产生，则光导中的光可以在其经由耦出结构耦出之前行进更长的距离。光线的较长行进距离改善了牙齿处的光强度分布的均匀性。
因此，当光被注入光导时，光线将至少在第一表面处被全内反射。由于全内反射的光线，光线将在整个光导中混合，以实现光强度均匀性的改善。为了将混合的光线耦合出光导，耦出结构将光在第二表面的一部分处重定向。散射的光线将通过光导的本体部分透射到第一表面，其中一些散射光线将经历全内反射，而其他光线将经由光学透明元件通过第一表面透射到牙齿。
根据一个实施例，该耦出结构被布置成根据该耦出结构在该第二表面处的位置来重定向该入射光的不同百分比。有利地，通过具有依赖于位置的耦出百分比，耦出结构可以被配置为补偿由光耦出引起的波导中的光功率的逐渐减小，例如通过根据波导上的位置增加耦出。
根据一个实施例，该耦出结构包括多个单独的耦出结构，该多个单独的耦出结构布置在该第二表面处的不同位置处以重定向光。有利地，单个耦出结构可以布置成实现可变的耦出百分比，例如使得第二表面的给定区域的耦出百分比根据第二表面处的位置而变化。当表面与诸如光学透明元件的低折射率材料接触时，单个耦出结构之间的空间可以提供全内反射。
例如该单独的耦出结构可以被布置成根据该耦出结构的位置来重定向该入射光的不同百分比。可以通过将单个耦出结构布置成具有不同尺寸、相邻单个结构之间的不同空间或其组合以提供入射光的不同百分比的重定向来实现入射光的不同百分比的重定向。有利地，可变尺寸或空间提供了用于实现光的可变耦出的简单制造方法。
根据一个实施例，该耦出结构被布置成通过散射、镜面反射、折射或其组合来重定向光。有利地，可以制造光导的第二表面以产生散射、反射或折射，从而不需要其他组件。备选地，可以将产生散射、反射或折射的单独组件(例如，一片材料)与第二表面连接。
根据一个实施例，该耦出结构被布置成仅在该第二表面处重定向光。由于其他表面不用于产生光的重定向，因此这些表面可以产生全内反射以改善光的均匀性。
根据一个实施例，该口部件包括至少一个反射器，该反射器被布置成将透射通过每个光导的该第二表面的光反射回到该相应的光导。有利地，反射器提高了电力对牙齿处的光辐照度的效率，并且从而减少了来自光源的热量产生。例如，在牙齿的颊侧处所反射的光可以透射通过光导和耦出结构。使用反射器，这种光可以反射回到光导中。
根据一个实施例，该口部件包括至少一个反射器，该反射器被布置成将透射通过每个光导的该第一表面的光的至少一部分反射回到该相应的光导。有利地，反射器可以布置在第一表面处，以至少部分地将来自光源的直射光反射回光导，以限制在牙齿表面上形成光强度热点。反射器可以是部分反射器，以允许光的部分透射。
根据一个实施例，该至少一个平板形光导构成两个平板形光导，其中该多个光源布置在该两个光导之间，用于将光注入两个光导。有利地，光源可以位于光源之间，例如在咬合平面处，以减小口部件的高度或减少用于光源的印刷电路板的数量。
根据一个实施例，该光导包括至少一个光学耦入元件，该光学耦入元件与该光导整体形成并且被布置成将光耦合到该光导中。例如，光学耦入元件可以布置在纵向端部处或沿着纵向边缘。
所述该至少一个光学耦入元件可以被布置成通过改变来自该至少一个光源的经注入的光的光束发散度和/或通过反射沿每个光源的主方向所接收到的经注入的光到在该光导的平面中的不同方向而将光耦合到光导中。有利地，光束发散度的减小提高了光效率，因为来自光源的更多光线将被全内反射。有利地，改变光的方向使得可以以不同的方式布置光源以实现改进的设计或制造过程。
根据一个实施例，口部件包括密封结构，该密封结构被布置用于将所施加的牙科物质保持在由该光学透明元件、该密封结构和该牙齿的该颊侧限定的空间内。密封结构可以是边缘的形式，密封结构被布置成接触使用者的牙龈，使得在光导的表面之间产生空间，其中光朝向牙齿、边缘和牙齿的颊侧传输。有利地，边缘可以由与光学透明元件相同的材料制成，例如透明硅树脂。边缘可以布置成将光反射，例如通过白色涂料或通过由诸如白色材料的非透明材料制成边缘，以改善从牙齿反射的光的再循环。
根据一个实施例，光导至少部分地被封闭在口部件的本体部分中，其中该本体部分包括该光学透明元件。可以形成光学透明元件的本体部分可以具有比光导更低的折射率，以在光导和本体部分之间的接触界面处实现全内反射，例如在光被耦合进入的位置或耦出结构的位置之外的位置处实现全内反射。
本发明的第二方面涉及根据第一方面的口部件用于牙齿照明的用途，包括以下步骤：
-布置该口部件，使光学透明元件面向使用者的牙弓并沿着使用者的牙弓延伸，并且
-通过使得光连续透射通过该光导的该第一表面和该光学透明元件来照明该牙齿。
总而言之本发明涉及一种用于照明牙齿的口部件，例如用于牙齿美白。口部件包括平板形光导，被布置用于将光注入光导的至少一个光源和被布置用于接触光导的光学透明元件。光学透明元件具有比光导更低的折射率，以实现经注入的光的全内反射。光通过耦出结构并通过位于光导和牙齿的颊侧之间的光学透明部分的一部分耦合出光导，以用均匀的光照明牙齿。
通常，本发明的各个方面可以在本发明的范围内以任何可能的方式组合和耦合。参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其它方面、特征和/或优势将变得显而易见并被阐明。
附图说明
参考附图仅以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1示出了用作牙齿照明装置的口部件，
图2A示出了具有一个光导的口部件的实施例的横截面，
图2B示出了具有两个光导的口部件的实施例的横截面，
图3A示出了包括分离的耦出结构的结构的示例，
图3B示出了耦出结构包括反射结构的实施例中的结构的示例，
图4示出了口部件在与咬合平面平行的平面中的横截面视图，
图5A示出了光导的实施例，光导配置有光学耦入元件，用于将光注入光导的纵向端部，并且
图5B示出了光导的实施例，光导配置有光学耦入元件，用于向光导的下边缘和上边缘注入光。
具体实施方式
图1示出了用作牙齿照明装置的口部件100的实施例。可以照明使用者的牙齿以达到牙齿美白、牙菌斑保健或细菌保健或其他口腔保健或护理用途的目的。口部件可以是用于家庭使用的消费者产品或由专业人员使用的专业产品，在这两种情况下，用户(即家庭用户或患者)是从该装置接收照明的人。
口部件100包括光学透明元件101，光学透明元件被布置成面向牙齿的颊侧并将光传输到牙齿的颊侧。光学透明元件101由本体部分105包围，本体部分包括口部件100。
根据一个实施例，口部件100包括沿着光学透明元件101的至少一部分延伸的突出的咬合部分102。咬合部分102向外延伸以形成咬合表面，即咬合部分102的所示平面。使用者可以咬到上咬合表面和下咬合表面上，使得牙齿的上咬合侧和下咬合侧接触咬合表面。以这种方式，口部件可以通过从牙齿向咬合部分101施加力而在口腔中保持就位。
根据一个实施例，口部件100包括密封结构103。如图所示，密封结构103可以形成为闭合的边缘，边缘围绕光学透明元件101和可选地围绕咬合部分102。备选地，密封结构103可以形成为具有开口的边缘，例如在咬合部分102的端表面附近，使得边缘103部分地围绕光学透明元件101。密封结构103可以成形为沿着上牙弓和下牙弓接触使用者的牙龈。密封结构103的功能是用作密封结构，用于将所施加的牙科物质保持在由该光学透明元件101、该密封结构103和该牙齿201的该颊侧201a限定的空间内(参见图2)。因此，密封结构103防止牙科物质的泄漏，例如牙齿美白凝胶或其他牙科物质。可选的咬合部分102也可以被视为密封结构103的一部分，这是因为咬合部分102将牙科物质的位置约束在咬合平面230的上方或下方。
咬合部分102的另一个功能是当力施加到口部件100时保持口部件100的形状。例如，当口部件100对于使用者而言太大时，使用者向口部件100施加压力，使得边缘103与牙龈接触。
本体部分105和光学透明元件101可以由诸如硅树脂或类似材料的弹性材料制成。例如，光学透明元件101可以由透明硅树脂或其他透明聚硅氧烷聚合物制成。本体部分105和光学透明元件101可以由相同或不同的材料制成。本体部分105和光学透明元件101可以形成为单件式本体，例如由单一材料模制的单件式本体。
光学透明元件101被称为透明部分，即在光学透明元件中光不散射的意义上是透明的。然而，在实践中，牙齿的透明材料可能包含不规则物，例如颗粒，这意味着可能发生一些光散射。因此，光学透明元件可以被称为光学半透明元件。
图2A示出了口部件100在垂直于咬合部分102的咬合表面、并垂直于咬合平面230的平面中的横截面的主要图。
图2A示出了光学透明元件101，其布置成面向牙齿201的颊侧201a，即，布置成使得光学透明元件101的外表面面向牙齿201的颊侧。图2A还示出了咬合部分102和边缘103。
口部件101还包括沿光学透明元件101延伸的光导203和用于将光注入光导的一个或多个光源213。光导包括第一表面204和与该第一表面相对定位的第二表面205。每个光导203的第一表面204沿着光学透明元件101延伸，使得光导203的第一表面204的至少一部分接触光学透明元件101。光导203所具有的折射率高于光学透明元件101的折射率，以使在光导203接触光学透明元件101的位置处的经注入的光被全内反射。例如，光导203可以由聚碳酸酯制成，聚碳酸酯所具有的折射率高于至少光学透明元件101的材料的折射率，光学透明元件可以由硅树脂制成。用于光导203的替代材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚醚酰亚胺、苯乙烯和如OKP-4的聚酯。
除了通过经注入的光的多次内部反射提供光混合之外，光导203还被布置成经由第一表面204将光传输到光学透明元件101。光学透明元件101被布置成将来自光导的光向着牙齿201、特别是向着牙齿的颊侧201a传输。
光导203通常为平板形，具有矩形横截面形状或椭圆形横截面形状或类似的细长横截面形状，即在垂直于光导的纵向长度的平面中的横截面形状。细长的横截面形状可以具有延伸部，该延伸部沿着上牙弓和/或下牙弓或其一部分在牙齿201的颊表面上延伸。细长的横截面形状可以改善朝向牙齿传输的光的均匀性。在矩形形状的情况下，第一表面204可以是指光导的平面之一。通常，例如对于椭圆形横截面形状，第一表面204可以是指布置成面向牙齿的颊侧的表面的一部分。
出于参考目的，本说明书定义光导203具有：沿着牙弓的纵向延伸，即沿到图2A中的横截面中的方向；以及从下牙弓到上牙弓的垂直延伸，即，从横截面视图中的光导203的底部到顶部。
本体部分105和光学透明元件101的组合可以被形成为至少部分地围绕光导203。因此，光导203可以至少部分地被本体部分105和光学透明元件101封闭。
本体部分105可以由不同的部分组成，例如光学透明元件101、后侧207、咬合部分102和其他部分。一个或多个本体部分可以被形成为可能不同材料的分离部分，并且随后例如通过粘合剂连接。备选地，本体部分105的一个或多个部分可以由单一材料形成为单件式本体。
除了光学透明元件101之外，本体部分105的其他部分可以由折射率大于光导203的折射率的材料制成。因此，在光导203的表面与本体部分105的较高折射率的部分以及光学透明元件101相连接的位置处，以足够大的入射角撞击光导203的表面的光线220将经受全内反射。产生全内反射所需的最小入射角由已知的光学定律决定。入射角被定义为入射光线与入射点处的表面法线之间的角度。
在一个示例中，光学透明元件101被布置为至少部分地围绕光导203，使得光导203和光学透明元件101之间的接触位置不仅在第一表面204处建立，而且例如也可以在光导203的第二表面205和/或边缘处建立。根据该示例，光学透明元件101可以构成本体部分或本体部分的一部分。因此，撞击接触位置并具有足够高入射角的光线将在内部被反射。
为了避免光通过与光导203或光学透明元件101的接触而传输到咬合部分102中，可以使与光导203或光学透明元件101接触的咬合部分102的延伸进行漫反射或镜面反射，以将入射光反射回光导。备选地，咬合部分102可以由将光散射的材料制成，例如填充有诸如TiO2或其他白色材料的散射颗粒的透明硅树脂。
为了将光向着牙齿201从光导耦出，口部件100还包括耦出结构210，耦出结构210被布置成在第二表面205的一部分处重定向光导中的光，以使得能够将重定向光的至少一部分透射通过第一表面204到光学透明元件101中。
由耦出结构重定向的一些光线220具有相对于第一表面204的角度，该角度足够大以通过折射耦出，而其他重定向光线220具有足够倾斜以在内部被反射的角度。因此，由耦出结构210重定向的光的至少一部分通过第一表面和第二表面之间的光导的厚度从第二表面205传播到第一表面204，并且通过第一表面204朝向牙齿201的颊侧201a传播。
特别地，耦出结构可以被配置为仅在第二表面205处重定向光，而不在第一表面204处重定向光。因此，耦出结构210可以被布置成使得第一表面204是非散射表面，即，使得光通过折射透射通过第一表面204。
光导203和光学透明元件101或本体部分105之间的接触位置可以在第二表面处的不存在耦出结构205的位置处建立。
耦出结构210可以以不同方式制成。例如，耦出结构可以通过在第二表面205的部分处施加涂料、粘合剂或其他材料来制成，其中需要入射光的例如以散射形式的重定向。在另一个示例中，可以通过使第二表面205在第二表面205的需要重定向或散射入射光的部分处粗糙，来制成耦出结构(例如通过蚀刻、喷砂表面或在光导203的模制期间施加模制的散射表面结构)。在另一个示例中，耦出结构210可以包括反射结构，该反射结构被布置成通过反射将光耦出。例如，诸如具有平面表面的棱镜的反射结构被布置成通过镜面反射将光耦出，或诸如反射球体的反射结构被布置成通过发散或会聚反射将光耦出。耦出结构210可以包括散射和反射耦出结构的组合。
通常，耦出结构210可以由第二表面205的一部分(例如，蚀刻表面)构成，或者耦出结构210可以是单独的结构，例如在第二表面205上印刷的涂料层。在这两种情况下，耦出结构210与第一表面204相对布置。
口部件100可以配置有一个或多个反射器231、232，反射器布置成将透射通过光导的第一和/或第二表面204、205的光反射回光导。
一个或多个反射器232可以布置在第一表面204的前面，即在第一表面204和光学透明元件101之间，以相对于第一表面入射的大角度反射从光源213直接发射的光线。这种直射光线将在没有先前光混合的情况下透射通过第一表面204，因此可以产生热点，即高强度级别作为光导203的将光耦入的端部。
反射器232可以配置成反射所有入射光或入射光的功率的百分比。因此，该反射器232一般被配置成将透射通过光导203的第一表面204的光的至少一部分反射回到相应的光导。
可以确定光导203的垂直延伸和纵向延伸中的前反射器232的尺寸，使得具有太大而不能被全内反射的入射角的光线被前反射器232反射。前反射器232可以布置为单独的反射器，例如针对每个光源232布置一个反射器，作为细长反射器，细长反射器在顶部和底部沿着光导203的纵向延伸而延伸。前反射器232可以通过被印刷到前表面204处的期望位置上的白色涂料、通过连接到前表面204的反射元件或者通过其他方式形成。
附加地或备选地，当从第一表面204看时，例如在耦出结构210和后侧207之间，一个或多个反射器231可以布置在第二表面205后面。后反射器231反射光，例如来自齿201的散射光，散射光通过光导203和耦出结构210透射通过第一表面204和随后的第二表面205。附加地，后反射器231可以布置成反射来自光源的直射光线，直射光线由于大入射角而透射通过第二表面205。反射器232优选地布置成将全部或基本上全部光反射回光导。一个或多个后反射器231可以形成为后侧207的反射表面。例如，可以从不透明材料或填充有散射颗粒的透明材料形成后侧207。在这种情况下，后侧207的面向第二表面205的表面可以构成反射器221。在另一个示例中，后侧207由透明材料形成。在这种情况下，一个或多个后反射器231可以由后侧207的反射表面形成，例如白色喷涂的外表面或与后侧207的外表面连接或嵌入后侧207中的其他反射材料。
图2B示出了口部件100的实施例，口部件包括两个平板形光导203而不是图2A中的单个光导203。当使用口部件100时，上光导203主要照明上牙弓，下光导203主要照明下牙弓。两个光导可以由布置在顶部和底部的光源213照明，如图2A中所示。备选地或附加地，一个或多个光源213可以布置在两个光导之间，例如在口部件的咬合平面230中，用于将光注入两个光导中。例如，可以布置诸如LED的一行光源以将光注入上光导，并且可以布置另一行光源230以将光注入下光导。备选地，可以交替地布置多个光源以将光注入上光导和下光导。
在图2B的示例中，咬合部分102可以延伸通过光导203的宽度，使得每个光导203从口部件100的顶部或底部延伸到咬合部分102。咬合部分102的将两个光导203分开的部分可用于保持光源，例如用于支撑光源213所连接的印刷电路板。咬合部分102的与光导203接触的延伸的表面可以是漫反射或镜面反射的，以防止光注入咬合部分102。
图2B中的口部件100的实施例的部件和元件具有与图2A中的口部件100的相应部件和元件相同的功能。
图3A示出了当朝向第二表面205看时耦出结构210的示例。耦出结构包括多个分离的耦出结构，例如结构310，其布置成在光导203的第二表面205处的多个分离位置处散射或重定向光。如所示，至少一些耦出结构可以沿光导203的垂直方向231具有不同的高度，即沿着一个或多个光源213的主要照明方向。沿光导203的细长延伸布置多个光源213，以通过光导203的上细长边缘301和下细长边缘302注入光。
分离的耦出结构310可以具有面向第二表面205的相同或不同的表面区域。例如，耦出结构310的以不同高度或表面区域为形式的不同尺寸可以根据耦出结构210与光源213中的一个光源的距离而增加或变化。例如，分离的耦出结构310的尺寸可以朝向咬合平面230(如果光源213布置在上边缘和下边缘处)或朝向细长边缘中的一个细长边缘增加(如果光源213仅布置在相对的细长边缘处)。例如，随着与咬合平面230下方的光源213的距离增加，在咬合位置230下方的分离的耦出结构310的尺寸可朝向咬合平面增大。
面向第一表面205的耦出结构310的尺寸是用于在第二表面205处散射光的尺寸。例如，耦出结构310的尺寸可以是在期望散射的第二表面205的一部分处的涂料区域、表面205处的粗糙表面部分的区域或反射表面的区域。
通过根据与光源213的距离来改变耦出结构的尺寸，来自光源213的光线到达具有耦出结构的位置的概率沿着光传播的主方向(这里是光导203的垂直方向)增加，即，根据与光源213的距离增加，使到达牙齿的光变得更均匀。对改变耦出结构310的尺寸备选地或附加地，可以使光的耦合取决于：沿光导的位置与一个或多个光源213之间的距离(通过改变相邻单独结构之间的距离/间隔)；耦出结构210的密度(通过改变耦出结构的形状或图案)；或其组合(根据在光导203处的位置)。耦出结构的密度可以例如通过改变施加到第二表面205的散射结构的密度来改变，例如通过施加沿远离光源213的方向变化的经模制的表面结构。
因此，通常耦出结构210可以被配置成使得由耦出结构重定向的光量(例如，入射光与重定向光的分数或百分比)取决于沿着第二表面205的垂直方向的位置与至少一个光源213之间的距离。
在实施例中，其中至少一个光源213仅沿光导203的上细长边缘和下细长边缘中的一个细长边缘放置，可以改变耦出结构，使得来自光源的光线到达耦出结构210的概率在没有光源213的细长边缘处实现最大值。
作为备选方案(未示出)，口部件100可以配置成使得耦出结构210在垂直于咬合平面230的方向上，即沿着垂直方向作为纵向区域延伸。在这种情况下，耦出结构310的尺寸沿着光导203的纵向延伸随着与布置有至少一个光源213的垂直侧的距离增加而增加。耦出结构210的尺寸可以在牙齿中线331处或其附近或在相对侧402处达到最大值(在没有光源213布置在该侧的情况下)。在该示例中，一个或多个光源213可以沿着左垂直侧304，沿着右垂直侧303d或沿着两个垂直侧布置。
与沿着垂直方向303、304的光源的布置相比，沿着上纵向侧301和/或沿着下纵向侧302的光源213的布置可以是优选的，以便能够将光源213分布在更大区域的上方。更大区域上的分布可以降低由光源产生的光强度和热学热点。此外，通过沿着上纵向侧和/或下纵向侧301、302布置光源213，来自光源的废热在由牙龈覆盖的牙齿区域处产生，其中血液灌注(blood profusion)将用作散热器。
图3B示出了在一个实施例中光导203的横截面视图，其中耦出结构210包括类似棱镜状结构的反射结构310或诸如球形结构的其他结构。被反射的入射光线的百分比取决于反射结构310的尺寸，这里是成角度表面的面积。结构310可以是漫反射或镜面反射的。
通常，耦出结构210可以被布置成根据在第二表面205处的耦出结构的位置来重定向入射光的不同百分比，例如以提供光的可变的耦出，使得重定向的入射光的百分比根据与光源213的距离而增加或朝向咬合平面230增加。如上所述，可以通过改变耦出结构210的尺寸、密度或其他特性来实现光的可变耦出。
图4示出了口部件100在与咬合平面平行的平面中的横截面视图。图3示出了沿光导203的纵向延伸并沿着牙齿201的牙弓布置的多个光源213。为方便起见，在该视图中看不到咬合部分102。耦出结构210主要显示为虚线。光学透明元件101、边缘103和后侧207显示为由单一材料制成的单件式本体，但也可以构成可能的不同材料的单独部件。
图5A示出了光导203的实施例，其中至少一个光源被布置成在纵向端部处将光注入光导203。在光耦合中，可以通过与光导整体形成的一个或多个光学耦入元件件501实现，例如在纵向端部处。因此，光导203和耦入元件501可以从相同类型的透明材料(例如聚碳酸酯)形成为单件式本体。例如，光学耦入元件501可以被配置为复合抛物面集中器，以通过改变来自光源213的经注入的光的光束发散度来将光耦合到光导中。因此，耦入元件501减小了由光源213发射的光线的立体角。以这种方式，光线相对于光导表面的入射角减小，使得更多的经注入的光线将在内部被反射。
图5B示出了光导203的一个实施例，其中至少一个光源213被布置成在下边缘和上边缘，即在咬合平面230的上方和下方，将光注入光导203。光导203配置有耦入元件502。类似于图5A中的耦入元件501，内耦入元件502和光导可以形成为单件式本体。耦入元件502被配置为通过第二表面205接收光并反射所接收的光以在光导中垂直传播。通常，耦入元件502可以被配置为将沿着每个光源213的主方向接收的经注入的光反射到光导平面中的不同方向。有利地，光源213(例如LED)可以安装并电连接到公共印刷电路板503。
虽然已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其它变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其它的元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制了范围。
Claims (15)
1.一种用于照明牙齿(201)的口部件(100)，所述口部件包括：
-至少一个平板形光导(203)，其中每个光导包括第一表面(204)和与所述第一表面相对定位的第二表面(205)，
-至少一个光源(213)，被布置用于将光注入每个光导，
-光学透明元件(101)，被布置成在一个或多个接触位置处接触所述第一表面的至少一部分，其中所述光学透明元件具有比所述至少一个平板形光导(203)更低的折射率，以使得能够实现经注入的所述光在所述一个或多个接触位置处的全内反射，并且其中当使用所述口部件时，所述光学透明元件的至少一部分被布置成面向所述牙齿(201)的颊侧(201a)，以使得能够在所述牙齿和所述至少一个平板形光导(203)之间传输光，
-耦出结构(210)，布置成在所述第二表面(205)的一部分处重定向每个光导中的入射光，以使得能够将所述重定向光的至少一部分透射通过所述第一表面(204)到所述光学透明元件(101)中。
2.根据权利要求1所述的口部件，其中所述耦出结构(210)被布置成根据所述耦出结构在所述第二表面(205)处的位置来重定向所述入射光的不同百分比。
3.根据权利要求1所述的口部件，其中所述耦出结构(210)包括多个单独的耦出结构(310)，所述多个单独的耦出结构布置在所述第二表面(205)处的不同位置处以重定向光。
4.根据权利要求3所述的口部件，其中所述单独的耦出结构(310)被布置成根据所述耦出结构的位置来重定向所述入射光的不同百分比。
5.根据权利要求4所述的口部件，其中所述单独的耦出结构(310)被布置成具有不同尺寸、相邻单独结构之间的不同空间或其组合，以提供入射光的不同百分比的重定向。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的口部件，其中所述耦出结构(210)被布置成通过散射、镜面反射、折射或其组合来重定向光。
7.根据权利要求1所述的口部件，其中所述耦出结构(210)被布置成仅在所述第二表面(205)处重定向光。
8.根据权利要求1所述的口部件，其中所述口部件包括至少一个反射器(231)，所述反射器被布置成将透射通过每个光导的所述第二表面(205)的光反射回到相应的所述光导。
9.根据权利要求1所述的口部件，其中所述口部件包括至少一个反射器(232)，所述反射器被布置成将透射通过每个光导的所述第一表面(204)的所述光的至少一部分反射回到相应的所述光导。
10.根据权利要求1所述的口部件，其中所述至少一个平板形光导(203)构成两个平板形光导(203)，其中所述至少一个光源包括多个光源，多个所述光源(213)被布置在两个所述平板形光导之间，用于将光注入两个所述平板形光导。
11.根据权利要求1所述的口部件，其中所述光导(203)包括至少一个光学耦入元件(501、502)，所述光学耦入元件与所述光导整体形成、并且被布置成将光耦合到所述光导中。
12.根据权利要求11所述的口部件，其中所述至少一个光学耦入元件(501、502)被布置成通过以下方式将光耦合到所述光导中：
-改变来自所述至少一个光源的经注入的所述光的光束发散度，和/或
-将沿每个光源的主方向所接收到的经注入的所述光反射到在所述光导的平面中的不同方向。
13.根据权利要求1所述的口部件，包括密封结构(103)，所述密封结构被布置用于将所施加的牙科物质保持在由所述光学透明元件(101)、所述密封结构(103)和所述牙齿(201)的所述颊侧(201a)限定的空间内。
14.根据权利要求1所述的口部件，其中所述光导(203)至少部分地被封闭在所述口部件的本体部分(105)中，其中所述本体部分包括所述光学透明元件(101)。
15.一种使用根据权利要求1所述的口部件(100)以用于牙齿照明的方法，包括以下步骤：
-布置所述口部件，使光学透明元件(101)面向用户的牙齿(201)的颊侧(201a)，并且
-通过使得光连续透射通过光导(203)的所述第一表面(204)和所述光学透明元件(101)来照明所述牙齿。
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