CN116250953A - 智能洁牙装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能洁牙装置，其包括手持件、洁牙件、驱动模组、第一摄像模组以及第一光源模组。手持件的第一端部具有承载面。洁牙件具有洁牙件本体、刷头以及多根刷毛，洁牙件本体沿第一方向延伸，刷头设置于洁牙件本体的端部。驱动模组连接于洁牙件且驱动洁牙件移动。第一摄像模组设置于承载面且电性连接于控制模组，第一摄像模组包括第一光学镜头及第一图像撷取件，第一图像撷取件沿着第一光学镜头的光轴接收光线，光轴与第一方向之间具有第一夹角θ1，第一夹角θ1为5°≦θ1≦30°。第一光源模组设置于承载面且包括多个发光件。

Description

智能洁牙装置

技术领域

本发明是关于一种牙齿保健器具的技术领域，特别是关于一种从外部照明口腔并撷取口腔及牙齿图像的智能洁牙装置。

背景技术

牙齿的清洁影响个人健康甚巨，而牙齿清洁的最基本的习惯则是每天早晚都会做的刷牙活动。近年来，罹患口腔癌的人口逐渐攀升，原因之一是错误的刷牙方式，刷牙方式错误容易造成对口腔及牙齿的伤害，使口腔中的细菌或病原体经由伤口进入人体，除了增加罹患口腔癌的机率之外，也会增加其他器官的罹患癌症的机率。因此，除了养成正确的刷牙习惯之外，经常检查口腔及牙齿的健康状态，除了能够及时发现口腔的病灶之外，也可以随时记录并监视口腔及牙齿的健康状态。

为了随时观察并记录口腔及牙齿的状态，业界提出在牙刷的刷头安装摄像模组及光源的技术方案，如台湾发明专利I738529所揭露的内容。但是台湾发明专利I738529是将摄像镜头及光源设置在刷头上，虽然可以深入口腔撷取口腔及牙齿的图像，但是由于摄像镜头及光源位于刷毛底部，容易被刷毛及牙膏泡沫阻挡而只能撷取到视角范围较小的图像，不利于完整地观察整体口腔及牙齿的状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种智能洁牙装置，其将摄像模组及发光模组设置在手持件朝向洁牙件的端部，如此从口腔外部撷取口腔及牙齿的图像，摄像装置不会受到刷毛或牙膏泡沫的阻挡，能够撷取完整的口腔及牙齿的图像。

本发明的智能洁牙装置的一实施例包括手持件、洁牙件、驱动模组、第一摄像模组以及第一光源模组。手持件包括第一端部以及第二端部，第一端部具有承载面。洁牙件具有洁牙件本体、刷头以及多根刷毛，洁牙件本体可拆卸地结合于承载面，所述多根刷毛设置于刷头上，洁牙件本体沿着第一方向延伸，刷头设置于洁牙件本体的端部。驱动模组设置于手持件中，且连接于洁牙件，驱动模组驱动洁牙件移动。控制模组电性连接于驱动模组。第一摄像模组设置于承载面且电性连接于控制模组，第一摄像模组包括至少一第一光学镜头及一第一图像撷取件，第一图像撷取件沿着第一光学镜头的光轴接收光线，光轴与第一方向之间具有第一夹角θ1，第一夹角θ1满足：5°≦θ1≦30°。第一光源模组设置于承载面上且包括多个发光件。

在另一实施例中，承载面的法线与第一方向之间具有第二夹角θ2。

在另一实施例中，第二夹角θ2等于第一夹角θ1，且所述光轴平行于承载面的法线。

在另一实施例中，第二夹角θ2不等于第一夹角θ1。

在另一实施例中，手持件还包括容置凹部，容置凹部设置于承载面上，第一摄像模组设置于容置凹部。

在另一实施例中，本发明的智能洁牙装置还包括调整机构，设置于所述手持件上且连接于所述第一摄像模组，所述调整机构使所述第一摄像模组沿第二方向转动而调整所述第一夹角θ1的数值。

在另一实施例中，所述多个发光件围绕所述第一摄像模组且彼此以相等的角距离间隔设置。

在另一实施例中，所述多个发光件包括发出第一波长光线的第一发光件以及发出第二波长光线的第二发光件。

在另一实施例中，第一波长λ1的范围为360nm≦λ1≦830nm，第二波长λ2的范围为λ2≦330nm或λ2≧15μm。

在另一实施例中，本发明的智能洁牙装置还包括血液侦测模组，其设置于手持件上，血液侦测模组侦测握持手持件的使用者的血液并产生侦测数据。

在另一实施例中，驱动模组包括驱动器以及传动件，传动件从所述手持件的第一端部向外延伸且连接驱动器以及洁牙件，驱动器的扭力经由传动件传送至洁牙件，使洁牙件转动或震动。

在另一实施例中，本发明的智能洁牙装置还包括第二摄像模组以及第二光源模组，第二摄像模组及第二光源模组设置于传动件且对应于刷头，第二摄像模组包括多个第二光学镜头及多个第二图像撷取件，第二光源模组包括多个第二发光件，刷头设有多个透明视窗，所述多个第二光学镜头及所述多个第二发光件的位置对应于所述多个透明视窗。

在另一实施例中，本发明的智能洁牙装置还包括控制模组，控制模组包括处理器以及无线收发件，处理器电性连接于驱动模组、第一摄像模组及第一光源模组并控制驱动模组、第一摄像模组及第一光源模组工作，无线收发件接收来自外部电子装置的信号或将数据传送至外部电子装置。

本发明的智能洁牙装置借由将第一摄像模组及第一光源模组设置于手持件的第一端部的承载面，而且使第一摄像模组的光轴与洁牙件本体延伸的第一方向形成5度至30度间的第一角度，而且第一光学镜头使用广角镜，因此可以从口腔外部撷取口腔及牙齿的图像，避免被刷毛及牙膏的泡沫阻挡，而且可以撷取到口腔及牙齿整体的图像。第一光源模组除了发出照明用的可见光以外，还可以发出近紫外光或远红外光，以便侦测口腔的病灶或治疗口腔的患部。

附图说明

图1为本发明的智能洁牙装置的一实施例的立体图。

图2为图1的智能洁牙装置的立体分解图。

图3为图1的智能洁牙装置的侧视图。

图4是图1的智能洁牙装置的前视图。

图5是图4的分解图。

图6为图1的智能洁牙装置的系统方块图。

图7为本发明的智能洁牙装置的另一实施例的部分立体图。

其中：10：手持件；11：第一端部；12：第二端部；20：洁牙件；21：刷头；22：洁牙件本体；23：刷毛；30：驱动模组；31：驱动器；32：传动件；40：控制模组；41：处理器；42：无线收发件；50：第一摄像模组；51：光学镜头；52：第一图像撷取件；60：第一光源模组；61：第一发光件；61a：第一波长发光件；61b：第二波长发光件；70：电源模组；80：承载模组；81：第一承载部；82：第二承载部；83：第三承载部；90：调整机构；100：智能洁牙装置；100’：智能洁牙装置；110：生理侦测模组；111：承载面；112：凹陷部；120：第二摄像模组；130：第二光源模组；200：外部的电子装置；211：透明视窗；300：云端伺服器；831：壳体；832：开口；L：光轴；L1：第一方向；N：法线；θ1：第一夹角；θ2：第二夹角。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4、图5及图6，其表示本发明的智能洁牙装置的一实施例。本实施例的智能洁牙装置100包括手持件10、洁牙件20、驱动模组30、控制模组40、第一摄像模组50以及第一光源模组60。

如图1所示，手持件10为具有筒状的壳体，例如可以是圆筒状或椭圆筒状，供使用者的手部握持。手持件10具有第一端部11以及第二端部12，第一端部11以及第二端部12位于筒状壳体的两个轴向端。手持件10的第二端部12可放置在承载座上，用于收置以及充电。手持件10的第一端部11设置一承载面111。承载面111的中央具有一凹陷部112，用于容置第一摄像模组50，详细的结构于后面的段落进行说明。

洁牙件20包括刷头21、洁牙件本体22以及多根刷毛23，洁牙件本体22连接于刷头21且可拆卸地套设设置在承载面111的后述的传动件32。即，洁牙件本体22内设有结合槽孔，后述的驱动模组30的传动件32穿设于结合槽孔内，且洁牙件本体22的底部抵接于承载面111，使得洁牙件本体22由手持件10支持且定位在第一端部11的承载面111上。所述多根刷毛23设置于刷头21上。洁牙件本体22的形状可以配合握持部11，而且洁牙件本体22可以使用具有弹性及可挠性的材质，以便于洁牙件20易于产生后述的转动或震动，而进行洁牙。刷毛23的排列形状可以配合刷头21的形状排列配置。

驱动模组30包括驱动器31以及传动件32，驱动器31设置在手持件10的壳体内，传动件32设置在壳体内且连接于驱动器31，传动件32穿过手持件10的第一端部11的承载面111而延伸至壳体的外部。本实施例的传动件32从靠近承载面111的边缘的位置穿出承载面111。本实施例的传动件32为一杆体，其从承载面111往远离手持件10的第一方向L1延伸。在本实施例中，第一方向L1与手持件10的筒状壳体的轴线方向相同，但本实施例不限于此，第一方向L1也可以与筒状壳体的轴线方向形成大于0度的夹角，例如传动件32略朝向承载面111中心的方向倾斜或朝向远离承载面111中心的方向倾斜，端视设计需求而定。由于洁牙件20的洁牙件本体22套设在传动件32上，因此洁牙件本体22也沿第一方向L1延伸。在本实施例中，驱动器31为电动马达，传动件32为杆体，驱动器31输出扭力并转换成传动件32的转动或正交于传动件32延伸方向的震动，借此使洁牙件20产生旋转或震动而可以对牙齿进行清洁。

控制模组40设置在手持件10的筒状壳体的内部，控制模组40包括电路板(未图示)、处理器41以及无线收发件42，处理器41及无线收发件42设置于电路板并借由电路板形成电性连接。处理器41电性连接于驱动模组、第一摄像模组及第一光源模组，无线收发件42接收来自外部电子装置的信号或将数据传送至外部电子装置(如图6所示)。处理器41可以是市售的微处理器，无线收发件42则可以是符合各种通讯协定的无线通讯晶片组。

控制模组40还可连接于电源模组70，电源模组70包括变压电路、整流电路及锂电池或其他电能储存元件，用于提供电力于驱动模组30、控制模组40、第一摄像模组50及第一光源模组60。

本实施例的智能洁牙装置100还包括承载模组80，承载模组80设置于手持件10的筒状壳体的内部，用于承载驱动模组30、控制模组40及第一摄像模组50。承载模组80包括第一承载部81、第二承载部82以及第三承载部83，第一承载部81设置于手持件10的第二端部12且位于手持件10的底部，驱动模组30的驱动器31承载于第一承载部81。第二承载部82连接于第一承载部81，在本实施例中，第二承载部82是以卡合的方式与第一承载部81连接，第二承载部82承载控制模组40以及电源模组70。第三承载部83连接于第二承载部82且靠近手持件10的筒状壳体的第一端部11，第三承载部83是由两个半圆筒状的壳体831构成，其用于承载第一摄像模组50，第一摄像模组50容置于第三承载部83所形成的圆筒型容置空间中，而且第三承载部83的一端形成开口832，使得外部光线经过承载面111的凹陷部112以及开口832后由第一摄像模组50接收而产生图像。

第一摄像模组50包括第一光学镜头51以及第一图像撷取件52，第一光学镜头51由第三承载部83所保持，第一图像撷取件52设置于第一光学镜头51下方且沿着第一光学镜头51的光轴L接收光线。本实施例的第一光学镜头51的光轴L与洁牙件20的洁牙件本体22延伸的第一方向L1之间具有第一夹角θ1，第一夹角θ1满足：5°≦θ1≦30°。光轴L与第一方向L1之间的第一夹角θ1是借由使承载面111相对于第一方向L1倾斜而达到。除本实施例的与第一夹角θ1相同的手持件10外，本实施例的第一光学镜头51为超广角的广角镜，其视角可达到接近180度。本实施例的承载面111的法线N与第一方向L1之间具有第二夹角θ2。由于本实施例的第一光学镜头51的光轴L与承载面111的法线N平行，因此第一夹角θ1与第二夹角θ2相同。

图7表示本发明的智能洁牙装置的另一实施例。本实施例与前一实施例具有部分相同的结构，相同的元件给予相同的符号并省略其说明。本实施例的智能洁牙装置100’还包括调整机构90，第一摄像模组50经由调整机构90设置于承载模组80上，本实施例的调整机构90包括转轴、摩擦垫圈以及旋钮，转轴穿设于第一摄像模组50，摩擦垫圈设置于转轴与承载模组80之间，旋钮设置于手持件10的壳体外部而且连接于转轴。使用者以手指夹持旋钮可以旋转转轴使第一摄像模组50转动，而摩擦垫圈提供高摩擦力使转轴定位于任意角度。本实施例借由设置调整机构90，使得第一摄像模组50的第一光学镜头51的光轴L的角度可以任意改变，如此光轴L与第一方向L1之间的第一夹角θ1是可变的，而承载面111的法线N与第一方向L1之间的第二夹角θ2为定值，如此在第一摄像模组50旋转的过程中，第一夹角θ1可以是与第二夹角θ2相同或不同。由于本实施例的第一光学镜头51是可以转动的，因此第一光学镜头51可以是广角镜头或一般的常规镜头。另外，本实施例的承载面111的法线N也可以是与第一方向L1平行，只需转动第一摄像模组50调整光轴L与第一方向L1之间的第一夹角θ1即可。调整机构90不限于本实施例的结构，也可以是以电子的方式转动。

请再参阅图1至图6，第一光源模组60设置于手持件10的第一端11的承载面111。第一光源模组60包括多个第一发光件61。多个第一发光件61围绕承载面111的凹陷部112设置，且本实施例的多个第一发光件61是等角距离地彼此间隔排列。多个第一发光件61包括可发出具有第一波长λ1的光线的第一第一发光件61a以及发出具有第二波长λ2的光线的第二第一发光件61b。第一波长λ1的范围为360nm≦λ1≦830nm，所述第二波长λ2的范围为λ2≦330nm或λ2≧15μm。第一波长λ1为可见光，因此第一第一发光件61a是用于照明口腔，第一图像撷取件52接收可见光后产生可见光的图像。第二波长λ2可以是远红外光或近紫外光，可用于照射口腔后得到口腔病灶的特殊图像，例如以近紫外光得到牙菌斑于牙齿上分布的图像或以红外光得到口腔的温度分布的热图像。因此本实施例的第一摄像模组50也可以包括多个第一光学镜头51以及多个第一图像撷取件52，分别用于撷取不同波长的光线而产生可见光图像或其他特殊图像。第一发光件61发光的方向可以是沿着承载面111的法线N的方向或者是沿着与第一光学镜头51的光轴L方向相交的方向。

利用此范围的波长进行图像辨识，除了可以检测可见光范围内的病灶形貌，如:牙龈炎、牙周病、舌头溃疡、舌苔、口腔内表皮组织溃疡和细菌感染、嘴唇溃疡和细菌感染、口腔黏膜炎、蛀牙、敏感性牙齿、牙结石、茶垢、烟垢、槟榔垢、智齿、牙菌斑、口腔清洁度、刷牙确实度、口腔癌、咬合不整和牙龈出血，也可以利用红外光易穿透牙齿珐琅质的特性，因此可以检测到可见光不容易检测到的病灶，如初期蛀牙、敏感性牙齿都可以利用近红外光做近一步的检测，达到提升检测各种病灶的可能性以及提高病灶检测的准确度。另外，远红外光还可以做为治疗口腔患部的光疗法使用。控制模组40可以控制第一发光件61a及第二第一发光件61b在不同的使用模式下发出光线。

另外，手持件10的壳体的表面由于使用者以手掌握持，因此会与使用者的皮肤及手部接触。本实施例的智能洁牙装置100还包括生理侦测模组110。生理侦测模组110包括多个生理感测器，例如心率感测器、血糖感测器、血氧浓度感测器等。当使用者握持手持件10时，多个生理感测器可以与皮肤接触或不与皮肤接触的方式侦测脉搏而测出心率或以光线穿过静脉而测得血糖值或血氧浓度值。

如图5所示，本发明的智能洁牙装置100可以与外部的电子装置200以无线通信的方式连接，第一摄像模组50所撷取的图像可以经由控制模组40的无线收发件42传送至外部的电子装置200储存，例如智能手机、平板电脑或笔记型电脑，而外部的电子装置200也可以经由安装的应用程序将各种设定数值传送至智能洁牙装置100。另外，外部的电子装置200也可以将从智能洁牙装置100接收到的口腔或牙齿的图像资料或量测到的心率数据、血糖或血氧浓度的数据资料上传至云端伺服器300，以便进行大数据的分析。

本发明的智能洁牙装置100还包括第二摄像模组120以及第二光源模组130，第二摄像模组120及第二光源模组130设置于驱动模组30的传动件32上且对应于洁牙件20的刷头21。第二摄像模组120包括多个第二光学镜头及多个第二图像撷取件，第二光源模组130包括多个第二发光件，刷头21设有多个透明视窗211，第二光学镜头及第二发光件的位置对应于透明视窗211，第二发光件发出的光线经由透明视窗211发出至外界，经由口腔与牙齿反射的光线也经由透明视窗211进入第二摄像模组120而产生图像。第二光源模组130的多个第二发光件可以是包括发出可见光波长范围的光线以及可见光范围以外的光线，例如远红外光及近紫外光等，而第二摄像模组120的多个第二图像撷取件也可以接收不同波长的光线而产生不同的图像。

在另一实施例中，可以在洁牙件20上设置洁牙剂的储存空间，配合前述第一摄像模组50及第二摄像模组120撷取的口腔图像，当洁牙件20移动至需要特别加强洁牙的位置时，例如具有牙菌斑的牙齿或是颜色特别黄的牙齿，处理器41控制设置在手持件10的微型泵加压将洁牙剂从洁牙件20挤出而达到消除牙菌斑或加强清洁的效果。

本发明的智能洁牙装置借由将摄像模组及光源模组设置于手持件的第一端的承载面，而且使摄像模组的光轴与洁牙件本体延伸的第一方向形成5度至30度间的第一角度，而且光学镜头使用广角镜，因此可以从口腔外部撷取口腔及牙齿的图像，避免被刷毛及牙膏的泡沫阻挡，而可以撷取到口腔及牙齿整体的图像。光源模组除了发出照明用的可见光以外，还可以发出近紫外光或远红外光，以便侦测口腔的病灶或治疗口腔的患部。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明的权利要求书及说明书的内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求书不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或申请专利范围中提及的“第一”“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (12)

1.一种智能洁牙装置，其特征在于，包括：

手持件，其包括第一端部以及第二端部，所述第一端部具有承载面；

洁牙件，其具有洁牙件本体、刷头以及多根刷毛，所述洁牙件本体可拆卸地结合于所述承载面，所述多根刷毛设置于所述刷头上，所述洁牙件本体沿着第一方向延伸，所述刷头设置于所述洁牙件本体的端部；

驱动模组，其设置于所述手持件中，且连接于所述洁牙件，所述驱动模组驱动所述洁牙件移动；

第一摄像模组，其设置于所述承载面上且电性连接于所述控制模组，所述第一摄像模组包括至少一个第一光学镜头及至少一个第一图像撷取件，所述第一图像撷取件沿着所述第一光学镜头的光轴接收光线，所述光轴与所述第一方向之间具有第一夹角θ1，所述第一夹角θ1满足：5°≦θ1≦30°；以及

第一光源模组，其设置于所述承载面上且电性连接于所述控制模组，所述第一光源模组包括多个发光件。

2.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述承载面的法线与所述第一方向之间具有第二夹角θ2，所述第二夹角θ2大于0度。

3.根据权利要求2所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述第二夹角θ2等于所述第一夹角θ1，且所述光轴平行于所述承载面的法线。

4.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述手持件还包括容置凹部，所述容置凹部设置于所述承载面，所述第一摄像模组设置于所述容置凹部。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的智能洁牙装置，其特征在于，还包括调整机构，设置于所述手持件上且连接于所述第一摄像模组，所述调整机构使所述第一摄像模组沿第二方向转动而调整所述第一夹角θ1的数值。

6.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述多个发光件围绕所述第一摄像模组且彼此以相等的角距离间隔设置。

7.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述多个发光件包括发出第一波长的光线的第一发光件以及发出第二波长的光线的第二发光件。

8.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述第一波长λ1的范围为360nm≦λ1≦830nm，所述第二波长λ2的范围为λ2≦330nm或λ2≧15μm。

9.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，还包括生理侦测模组，其设置于所述手持件，所述生理侦测模组侦测握持所述手持件的使用者的人体并产生侦测数据。

10.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，所述驱动模组包括驱动器以及传动件，所述传动件从所述手持件的所述第一端部向外延伸且连接所述驱动器以及所述洁牙件，所述驱动器的扭力经由所述传动件传送至所述洁牙件，使所述洁牙件转动或震动。

11.根据权利要求10所述的智能洁牙装置，其特征在于，还包括第二摄像模组以及第二光源模组，所述第二摄像模组及所述第二光源模组设置于所述传动件且对应于所述刷头，所述第二摄像模组包括多个第二光学镜头及多个第二图像撷取件，所述第二光源模组包括多个第二发光件，所述刷头设有多个透明视窗，所述多个第二光学镜头及所述多个第二发光件的位置对应于所述多个透明视窗。

12.根据权利要求1所述的智能洁牙装置，其特征在于，还包括控制模组，所述控制模组包括处理器以及无线收发件，所述处理器电性连接于所述驱动模组、所述第一摄像模组及所述第一光源模组并控制所述驱动模组、所述第一摄像模组及所述第一光源模组工作，所述无线收发件接收来自外部电子装置的信号或将数据传送至所述外部电子装置。

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