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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine medizinische Bestrahlungsvorrichtung, spezieller
eine Verbesserung einer medizinischen Beleuchtungsinstallation wie
eines Härtungsapparats
für ein
Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken, einer intraoralen Beleuchtungsinstallation
und dergleichen auf dem Gebiet der Zahnbehandlung.
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STAND DER
TECHNIK
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Bei
Zahnbehandlungen werden eine Fotopolymerisationsvorrichtung zum
schnellen Härten
des Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken in einem Zahn,
eine Bestrahlungseinrichtung, die an mehreren Arten von Handstücken angebracht
wird oder individuell vorliegt, um einen Objektzahn zur Behandlung
im Mundraum zu bestrahlen, Dentallicht (schattenfreies Licht), das
auf der Seite eines Behandlungsbetts steht, um den Mundraum zu beleuchten,
und dergleichen verwendet. Derartiges Licht muss in den engen Mundraum
gebündelt
werden und es unterscheidet sich von Licht, das auf anderen Gebieten
verwendet wird und das eine größere Fläche beleuchten
muss.
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Als
Lichtquelle bei der oben genannten Bestrahlungsvorrichtung werden
herkömmlicherweise Halogenlampen
und Xenonlampen verwendet. In jüngerer
Zeit wird ein Lichtemissionselement mit den Eigenschaften langer
Betriebslebensdauer und geringen elektrischen Energieverbrauchs
im Vergleich zu diesen Lampen verwendet, wie eine LED (lichtemittierende
Diode), ein Halbleiterlaser usw. Ein derartiges Lichtemissionselement
wie eine LED und ein Halbleiterlaser liegen in Form einer Montagevorrichtung,
die einen aus einem Wafer ausgeschnittenen nackten Chip in einem
Gehäuse
dicht einschließt, oder
in Form eines Trägerchips
vor.
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Im
Fall der oben genannten Bestrahlungseinrichtung, spezieller bei
einer Fotopolymerisationseinrichtung, für Dentalgebrauch muss hohe
Leistung vorliegen, um die Bestrahlungszeit zu verkürzen, zusätzlich zur
Bündelung
des Lichts auf eine kleine Fläche
auf Grund der Eigenschaften desselben. Ferner soll sie, da sie in
einem kleinen Gebiet wie dem Mundraum verwendet wird, klein, leicht
und kompakt sein.
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Das
oben genannte Lichtemissionselement, wie eine LED und ein Halbleiterlaser,
ist so konzipiert, dass es Licht auf eine große Fläche verteilt, so dass es allgemein
auf anderen Gebieten angewandt wird, bei denen eine weite Beleuchtung
erfolgen muss, wobei jedoch die Beleuchtungsintensität pro Einheitsfläche im Bestrahlungsfeld
klein ist. Da die Ausgangsleistung pro Element
klein ist, kann die Anzahl von Lichtemissionselementen erhöht werden,
um ein gewünschtes
Lichtvolumen zu erzielen, jedoch steht dies der Forderung einer
Verkleinerung entgegen. Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung
hat in JP-A-2002-306512 und JP-A-2002-360605 eine medizinische Bestrahlungseinrichtung
zum Lösen
der einander widersprechenden Probleme hoher Leistung und einer
Miniaturisierung vorgeschlagen.
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Die
gemäß diesen
Vorveröffentlichungen
offenbarte medizinische Bestrahlungseinrichtung verwendet mehrere
Lichtemissionselemente, und sie wendet eine Lichtbündelungseinrichtung
an oder verbessert die Form der Lichteinführeinrichtung, um das von jedem
Lichtemissionselement emittierte Licht effektiv zu nutzen, um dadurch
eine Bestrahlung mit großem
Lichtvolumen pro Einheitsfläche
zu ermöglichen.
Ihr praktischer Wert wird oft geschätzt. Obwohl ein Lichtemissionselement
als einzelner Körper
keine Wärme
erzeugt, kann die Wärmeerzeugung
nicht vernachlässigt
werden, wenn mehrere Elemente verwendet werden. Eine derartige Wärmeerzeugung
ist bei einer Dental-Bestrahlungseinrichtung nicht bevorzugt, die
häufig
mit dem Zahnfleisch und der Wange in Kontakt gelangt, so dass bei
den bekannten Techniken ferner eine Kühleinrichtung vorhanden ist, um
das Lichtemissionselement zu kühlen.
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Gemäß der oben
genannten medizinischen Bestrahlungsvorrichtung wird nicht in Betracht
gezogen, dass die Fotopolymerisationsvorrichtung zum Härten eines
in einen Zahn gefüllten
Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken ein Strahlmuster bildet,
das Licht von der Oberfläche
in ein tieferes Gebiet des Protheseharzes gleichmäßig einstrahlt. Daher
reichen diese Erfindungen angesichts des effektiven und homogenen
Härten
des Harzes nicht aus, und es ist eine drastische Verbesserung erforderlich.
Ferner erzielte die im oben genannten Stand der Technik offenbarte
medizinische Bestrahlungsvorrichtung hohe Leistung und Miniaturisierung,
und es wurde auch eine Maßnahme
zum Verhindern einer Wärmeerzeugung
ergriffen. Daher ist ihre praktische Anwendung hoch geschätzt, jedoch
wurde auf die folgenden Probleme hingewiesen. Die oben genannte
Kühleinrichtung
wirkt nämlich
hauptsächlich auf
das Substrat des Lichtemissionselements, und sie kühlt die
Vorderseite (Lichtemissionsseite) des Lichtemissionselements, der
Lichtbündelungseinrichtung
oder der Lichteinführeinrichtung
nicht auf aktive Weise. Demgemäß reichte
ihr Kühleffekt
nicht aus. Insbesondere bilden die Lichtbündelungseinrichtung und die
Lichteinführeinrichtung,
die an der Vorderseite des Lichtemissionselements vorhanden sind,
häufig
mit dem Zahnfleisch in Kontakt treten, ein Hindernis gegen medizinische
Behandlung, wenn die Wärmeerzeugung
dieser Einrichtungen nicht ausreichend eingeschränkt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wird vorgeschlagen, um die oben genannten Probleme zu
lösen,
und durch sie ist eine neue medizinische Bestrahlungsvorrichtung
für hohe
Leistung und Miniaturisierung geschaffen, bei der Bestrahlungslicht
in vorteilhafter Weise für
einen gewünschten
Zweck genutzt wird und die Wärmeerzeugung
effizient eingeschränkt
wird.
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Die
erste Aufgabe der Erfindung ist es, das austretende Licht in einem
Behandlungszielbereich dadurch effektiv zu nutzen, dass die Form
eines ringförmigen
Reflexionselements und eines Linsenelements auf solche Weise eingestellt
wird, dass beinahe das gesamte austretende Licht vom Linsenelement
auf ein spezifiziertes Bestrahlungsgebiet emittiert wird, um dadurch
eine Zielbehandlung effektiv und genau auszuführen. Ferner wird das lateral
vom den Leuchtkörper
bildenden Lichtemissionselement divergierende Licht durch das ringförmige Reflexionselement
nach vorne reflektiert, so dass auch das Reflexionslicht so gelenkt
wird, dass es auf die Fläche
gestrahlt wird, um reflektiert zu werden, um dadurch die Beleuchtungsfähigkeit
des Lichtemissionselements effektiv zu nutzen. Daher wird eine hohe Leistung
erzielt, ohne dass viele Lichtemissionselemente angebracht würden, und
es wird eine Miniaturisierung erzielt. Außerdem wird der Leuchtkörper durch
das Linsenelement geschützt,
um dadurch Verschmutzung und Beschädigung zu verhindern.
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Das
oben genannte spezifizierte Gebiet ist im Wesentlichen zylindrisch
um die optische Achse des austretenden Lichts ausgebildet, die Verteilung der
Beleuchtungsintensität
im Feldgebiet in jedem Bestrahlungsfeld orthogonal zur optischen
Achse im Bestrahlungsgebiet ist im Wesentlichen gleichmäßig und
die Beleuchtungsintensität
in allen Bestrahlungsfeldern ist beinahe dieselbe. Im Fall des Härtens des Fotopolymerisationsharzes
zu Prothesenwecken im Zahn erfolgt ein homogenes und schnelles Härten durch
Positionieren der Zahnfläche
im spezifizierten Gebiet. Demgemäß ermöglicht es
die Kombination der Form des ringförmigen Reflexionselements und der
Form des Linsenelements, dass die Verteilung der Beleuchtungsintensität in allen
Bestrahlungsfeldern innerhalb eines spezifizierten Gebiets im Wesentlichen
gleichmäßig ist
und die Beleuchtungsintensität
in jedem Bestrahlungsgebiet im Wesentlichen dieselbe ist.
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Die
zweite Aufgabe der Erfindung ist es, zusätzlich zur obigen, Luft in
das Raumgebiet zu liefern, das durch den Leuchtkörper, das Reflexionselement und
das Linsenelement umgeben ist, um den Lichtauslass aktiv herunterzukühlen und
ihn effektiv daran zu hindern, Wärme
zu erzeugen. Im Ergebnis wird die Vorrichtung bei einer Dental-Bestrahlungsvorrichtung
gut anwendbar, bei der Wärmeerzeugung
im Mundraum hoch problematisch ist, und es wird die Beständigkeit
gegen Wärme
des Lichtemissionselements verbessert. Ferner wird, durch Einleiten
von Kühlgas
in das Raumgebiet ein auf dem Linsenelement erzeugter Schleier verhindert,
so dass keine Gefahr einer Verringerung der Beleuchtungsintensität während des
Betriebs besteht. Außerdem
wird selbst eine Bestrahlungsvorrichtung mit Priorität hinsichtlich
hoher Leistung, wie bei Dentalbeleuchtungen und anderen medizinischen,
schattenfreien Beleuchtungen, durch die Kühleinrichtung effektiv heruntergekühlt, wodurch
es möglich
ist, mehrere Reihen von Lichtemissionselementen anzubringen.
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Das
ringförmige
Reflexionselement wird vorzugsweise als rotationssymmetrisches Objekt
um seine Mittelachse herum ausgebildet, wobei die distale Öffnung zur
Bestrahlung größer als
sein Basisabschnitt ist, genauer gesagt, wie ein Horn, wobei der Abschnitt
der Reflexionsfläche
entlang der Mittelachse vorzugsweise linear, konkav gekrümmt oder
konvex ge krümmt
ist. Wenn der Abschnitt der Reflexionsfläche entlang der Mittelachse
konkav gekrümmt ist,
wird die konkav gekrümmte
Linie vorzugsweise durch einen ovalen Bogen oder mehrere kontinuierliche
gerade Linien gebildet. Durch ein ringförmiges Reflexionselement, das
mit einer derartigen Reflexionsfläche versehen ist, wird insbesondere
das lateral vom Leuchtkörper
divergierende Licht in das Linsenelement reflektiert, so dass das
vom Leuchtkörper emittierte
Licht effektiv genutzt wird, um hohe Leistung zu erzielen. Außerdem wird
das Reflexionslicht leicht in ein enges Gebiet gebündelt, und
die Bestrahlungsdichte im Bestrahlungsgebiet wird groß.
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Wenn
der Abschnitt der Reflexionsfläche entlang
ihrer Mittelachse konkav gekrümmt
ist, wird die konkav gekrümmte
Linie durch einen Teil einer Parabel gebildet und die Tangente an
der Parabel, wo das ringförmige
Reflexionselement und das Linsenelement eingebaut sind, stimmt mit
der Linie des optischen Pfads des meisten externen Bestrahlungslichts
innerhalb desjenigen Bestrahlungslichts überein, das vom Leuchtkörper direkt
zum Linsenelement zeigt. Gemäß einer
derartigen Konstruktion tritt beinahe das gesamte vom Leuchtkörper emittierte
Licht in das Linsenelement ein.
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Das
Linsenelement besteht vorzugsweise aus einer Glaslinse, die um ihre
Mittelachse rotationssymmetrisch ist, und die Lichteintrittsseite
desselben ist konkav gekrümmt,
während
seine Lichtaustrittsseite flach oder konvex gekrümmt, im Wesentlichen flach,
ausgebildet ist. Ferner ist die Lichteintrittsseite des Linsenelements
vorzugsweise im Zentrum als gekrümmte
Fläche
und darum herum mit kontinuierlich geneigten Flächen ausgebildet. Die gekrümmte Fläche ist
kugelförmig,
mit kleinem Krümmungsradius,
wohingegen die geneigte Fläche
im Abschnitt entlang der Mittelachse des Linsenelements im Wesentlichen
linear ist. So besteht das Linsenele ment aus einer Glaslinse, und
es ist als Dental-Bestrahlungsvorrichtung, die in den Mundraum eingeführt und
dort verwendet wird, hoch hygienisch. Ferner ist die zentrale gekrümmte Fläche kugelförmig mit
kleinem Krümmungsradius,
und der direkt vom Leuchtkörper
aus in die Zentrale gekrümmte Fläche eintretende
und aus ihr emittierte Strahl wird auf die im Bestrahlungsgebiet
zu bestrahlende Fläche
mit gleichmäßigem Lichtvolumen
gebündelt.
Außerdem
werden das direkte Licht vom Leuchtkörper und das Reflexionslicht
vom Reflexionselement an den geneigten Flächen darum herum ebenfalls gleichmäßig gebrochen
und von dort emittiert, wodurch sie mit gleichmäßigem Lichtvolumen in das zu bestrahlende
Gebiet gebündelt
werden.
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Die
Lichteintrittsseite und/oder die Lichtemissionsseite des Linsenelements
ist vorzugsweise mit einer Antireflexionsfilm-Beschichtung (AR-Beschichtung)
oder mit einer wasserabstoßenden
oder ölabstoßenden Beschichtung
versehen. Eine derartige Beschichtung sorgt dafür, dass das Eintrittslicht
in das Linsenelement oder das Austrittslicht aus diesem effizient
in ein spezifiziertes Gebiet gelenkt wird, ohne auf der Lichteintrittsseite
oder der Lichtemissionsseite reflektiert zu werden. Außerdem wird
eine Verunreinigung durch ein Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken,
Speichel oder Öl
verhindert, wodurch das zur Fotopolymerisation benötigte Lichtvolumen gleichmäßig gehalten
wird.
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Wie
oben angegeben, wird durch geeignetes Bestimmen der Form des ringförmigen Reflexionselements
und des Linsenelements beinahe das gesamte aus dem Linsenelement
austretende Licht in ein spezifiziertes Bestrahlungsgebiet emittiert.
Genauer gesagt, besteht die bevorzugteste Kombination in einem ringförmigen Reflexionselement,
das konkav wie ein ovaler Bogen gekrümmt ist, und einem Linsenelement,
bei dem die zentrale gekrümmte Fläche kugelförmig mit
kleinem Krümmungsradius
ist und der Abschnitt der geneigten Fläche darum herum im Wesentlichen
linear ist.
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Wenn
eine derartige Kombination zum Härten
eines Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken in einem Zahn
verwendet wird, und wenn die spezifizierte Bestrahlungsfläche ein
Raumgebiet ist, bei dem der Abstand vom Lichtemissionsende des Lichtauslasses
1 bis 12 mm beträgt,
wobei der Durchmesser des Bestrahlungsfelds 5 bis 12 mm beträgt, entspricht
das Raumgebiet der Prothesefläche des
Fotopolymerisationsharzes. Daher wird die Beleuchtungsintensität (Bestrahlungsdichte)
pro Einheitsfläche
im Prothesegebiet groß,
um eine gleichmäßige Bestrahlung
auszuführen,
so dass sich das Härten
des Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken schnell und homogen
von der Oberfläche zum
tieferen Gebiet entwickelt.
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Wenn
der Abstand vom Lichtemissionsende kleiner als 1 mm ist, haftet
Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken oder Speichel leicht
an ihm an, was eine Verschmutzung hervorruft. Wenn der Abstand vom
Lichtemissionsende größer als
12 mm ist oder der Durchmesser des Bestrahlungsfelds 12 mm überschreitet,
besteht die Tendenz, dass die Beleuchtungsintensität pro Einheitsfläche, wie
für Fotopolymerisation
benötigt,
nicht erzielt wird, und die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsintensität im Bestrahlungsfeld
kann verringert sein. Daher wird das Härten des Fotopolymerisationsharzes
zu Prothesezwecken langsam, und es wird kein homogenes Härten ausgeführt. Außerdem muss,
wenn der Durchmesser des Bestrahlungsfelds weniger als 5 mm beträgt, die
Bestrahlungsvorrichtung bewegt werden, wenn sich ein Fotopolymerisationsharz
zu Prothesezwecken in einem Gebiet befindet, das größer als das
Bestrahlungsfeld ist, so dass ein homogenes Härten des Fotopolymerisationsharzes
zu Prothesezwecken nicht erwünscht
ist.
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Das
Reflexionselement und das Linsenelement sind wünschenswerterweise mittels
eines schraubbaren Kappenelements lösbar am Lichtauslass anbringbar,
wobei ihre richtige Befestigung am Lichtauslass mittels eines O-Rings
erfolgt. Wenn das Reflexionselement und das Linsenelement auf diese Weise
lösbar
sind, ist nach dem Entfernen dieser Elemente eine individuelle Sterilisierung
mit einem Autoklaven möglich.
Ferner können
sie abhängig
vom vorgesehenen Zweck durch andere Elemente mit verschiedenen Bündelungseigenschaften
ersetzt werden, um dadurch eine diversifizierte Behandlung zu erzielen.
Noch ferner werden sie mittels des O-Rings luftdicht und integral
angebracht, so dass dann, wenn das Raumgebiet, das durch den Leuchtkörper, das
Reflexionselement und das Linsenelement umgeben ist, mit Kühlluft gekühlt wird,
ein effizientes Kühlen
ausgeführt
wird, ohne dass die Kühlluft auslecken
würde.
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Der
Hauptkörper
der Bestrahlungsvorrichtung bildet wünschenswerterweise ein Handstück, das
mit einer Hand oder Fingern gehalten und gehandhabt wird, und der
Lichtauslass ist Vorderendabschnitt des Hauptkörpers ausgebildet. Demgemäß wird diese
erfindungsgemäße Vorrichtung
bei einem Dental-Handstück
angewandt, das in den Mundraum eingeführt wird. Die Bedienperson
hält den
Hauptkörper
der Bestrahlungsvorrichtung, sie führt den Vorderendabschnitt
in den Mundraum ein, sie bewegt den Lichtauslass nahe einem Behandlungs-Zielbereich,
und sie sorgt für
ein Leuchten des Leuchtkörpers,
um dadurch das Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken im Zahn
zu härten
und den zu behandelnden Zahn zu bestrahlen. Daher wird das Härten des
Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken in den Backenzähnen, was
mit der herkömmlichen
Fotopolymerisationsvorrichtung schwierig war, erleichtert.
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Da
der Hauptkörper
der Bestrahlungsvorrichtung lösbar
am Basisabschnitt des Handstücks anbringbar
ist, wie oben angegeben, kann er von diesem Basisabschnitt des Handstücks abgenommen werden,
um einer Sterilisation durch einen Autoklaven unterzogen zu werden
oder durch einen anderen Hauptkörper
der Bestrahlungsvorrichtung ersetzt zu werden, was von den Bedingungen
des Behandlungsbereichs abhängt.
Ferner werden, wenn der Basisabschnitt als Kopplung eines Luftturbinen-Handstücks ausgebildet
ist und die Kopplung mit einem Verbinder zum Zuführen/Absaugen von Luft zum
Antreiben einer Turbine und mit einem Spannungsquelle-Verbindungsanschluss
versehen ist, der Hauptkörper
des Luftturbinen-Handstücks
und der Hauptkörper
der Bestrahlungsvorrichtung, wenn sie austauschbar verbunden werden,
gemeinsam genutzt. Das heißt,
dass eine Verbindungsöffnung
in die Luftversorgungsleitung und die Auslassleitung zur Kühlung sowie
der Spannungsverbindungsanschluss für das Basisende des Hauptkörpers der
Bestrahlungsvorrichtung vorhanden sind, wobei sie mit dem Verbinder
zum Zuführen/Absaugen
von Luft zum Antreiben einer Turbine und dem Spannungsquelle-Verbindungsanschluss
verbunden werden können,
wenn eine Verbindung mit der Kopplung erfolgt, wodurch Druckluft
zum Antreiben einer Turbine als Kühlluft dienen kann und die
Spannungsquelle als solche für den
Leuchtkörper
dienen kann. Ferner sind die Luftversorgungsleitung und die Auslassleitung
im Handstück
vorhanden, und eine rotierende Strömung des Kühlgases in der Luftversorgungsleitung
und der Auslassleitung sorgt für
ein Abkühlen
des Handstücks,
wodurch es zu keinen Schwierigkeiten bei der Handhabung durch den
Bediener kommt.
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Wenn
eine schnurlose Bestrahlungsvorrichtung so aufgebaut ist, dass die
Spannungsquelle und der Steuerteil im Hauptkörper desselben untergebracht
sind, ist eine derartige Vorrichtung an beliebigen Orten verwendbar,
und sie ist einfach zum Bleichen zu Hause verwendbar. Ferner ist
durch Bereit stellen eines Kühlmediums
der Basisabschnitt der Luftzufuhrleitung so konzipiert, dass er
mit der Luftzufuhreinrichtung (wie einem Lüfter) im Hauptkörper der
Bestrahlungsvorrichtung verbindbar ist, und die Spannungsquelle
und der Steuerteil sind im Hauptkörper der Bestrahlungsvorrichtung
untergebracht, um dadurch eine Antriebssteuerung des Lichtemissionselements
und der Luftzufuhreinrichtung mittels der Spannungsquelle und des
Steuerteils auszuführen.
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Das
Lichtemissionselement ist vorzugsweise ein Trägerchip oder ein integrierter
Wafer, der mit mehreren Trägerchips
auf einem Substrat versehen ist. Diese Trägerchips sind wünschenswerterweise auf
ihrer Lichtemissionsseite mit einem transparenten Harz vergossen.
Diese Trägerchips
sind LED-Chips oder
Halbleiterlaser-Chips. Ein aus einem wafer ausgeschnittener Trägerchip
ist klein, so dass durch Integrierer mehrerer Trägerchips leicht ein kleiner
Leuchtkörper
hoher Leistung erzeugt werden kann.
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Bei
der Erfindung kann ein Leuchtkörper
mit einem Lichtemissionselement (z. B. einer blauen LED) zum Abstrahlen
von Licht mit einer Wellenlänge (die
Peakwellenlänge
beträgt
430–480
nm), die zum Härten
eines Fotopolymerisationsharzes geeignet ist, oder ein Leuchtkörper mit
einem Lichtemissionselement zum Abstrahlen weißen Lichts verwendet werden.
Das Erstere wird zum Härten
eines Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken verwendet und
das Letztere wird als Licht für
den Behandlungsbereich verwendet. Der an jedem dieser zwei Arten von
Leuchtkörpern
vorhandene Lichtauslass kann lösbar
mit dem Hauptkörper
der Bestrahlungsvorrichtung verbunden werden, und er kann austauschbar genutzt
werden. Andernfalls können
diese zwei Arten von Leuchtkörpern
für den
Hauptkörper
einer Bestrahlungsvorrichtung vorhanden sein, und das Bestrahlungslicht
kann durch einen Schaltvorgang eines Schalters ausgewählt werden.
Eine derartige selektive Verwendung zweier Arten von Leuchtkörpern trägt zur Effizienz
einer Zahnbehandlung bei.
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Das
Reflexionselement verfügt
wünschenswerterweise über eine
Luftzufuhr-Verbindungsbohrung für
Verbindung zwischen der Luftzufuhrleitung und dem Raumgebiet sowie
einer Auslass-Verbindungsbohrung
für Verbindung
zwischen dem Raumgebiet und der Auslassleitung, und in das Raumgebiet
wird durch die Luftzufuhr-Verbindungsbohrung von der Luftzufuhrleitung
Kühlgas
eingeleitet, und es wird über
die Auslass-Verbindungsbohrung aus der Auslassleitung ausgeblasen.
Gemäß einer
derartigen Konstruktion bewegt sich das Kühlgas von der Luftzufuhrleitung
immer entlang einer Reihe der rotierenden Strömung; Luftzufuhr-Verbindungsbohrung → Raumgebiet → Auslass-Verbindungsbohrung → Auslassleitung.
Während
sich das Kühlgas
im Raumgebiet befindet, wird es direkt auf die Vorderfläche des
Leuchtkörpers
(Lichtemissionselements), die Reflexionsfläche des Reflexionselements,
das Innere des transparenten Elements durch das ringförmige Reflexionselement
als Leitung, gestrahlt, um dadurch jedes Element effizient zu kühlen.
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Es
ist bevorzugt, dass ferner für
die Rückseite
des Haltekörpers
des Leuchtkörpers
eine Wärmesenke
vorhanden ist, wobei die Rückseite
des Haltekörpers
und die Wärmesenke
in der Auslassleitung vorhanden sind und der Haltekörper aus
einem Substrat des Lichtemissionselements besteht. Als Wärmesenke
wird eine kleine Metallplatte mit kleiner spezifischer Wärme, wie
Aluminium, verwendet. Ferner ist das Substrat ein Keramiksubstrat,
ein Aluminiumoxidsubstrat, ein mit einer Isolierung beschichtetes Metallsubstrat
und dergleichen. Die Wärmesenke wird
so am Haltekörper
des Leuchtkörpers,
d.h. dem Substrat des Lichtemissionselements, angebracht, dass der
Leuchtkörper
von seiner Rückseite
her abgekühlt
wird. Ferner, da nämlich
das Substrat und die Wärme senke
in der Auslassleitung vorhanden sind, um der Kühlgasströmung ausgesetzt zu sein, wird das
Substrat durch das Kühlgas
abgekühlt
und die in der Wärmesenke
gespeicherte Wärme
wird sequenziell abgeführt,
um dadurch vorzugsweise dazu verwendet zu werden, die Wärme des
Substrats abzuführen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist ein teilweise geschnittenes
Aussehen, das eine Ausführungsform
zeigt, bei der die erfindungsgemäße medizinische
Bestrahlungsvorrichtung bei einer Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung vom
Handstücktyp
angewandt ist.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht
des Teils "X" in der 1.
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3 ist eine erläuternde
Ansicht, die schematisch das von einem Lichtemissionselement emittierte
Bestrahlungslicht zeigt.
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4a, 4b und 4c zeigen
ein Beispiel eines Lichtauslasses, bei dem drei Arten ringförmiger Reflexionselemente
mit verschiedenen Formen mit dem Linsenelement kombiniert sind.
Die 4a zeigt die Schnittansicht
eines wesentlichen Teils, wobei der Querschnitt der Reflexionsfläche entlang
der Mittelachse konkav gekrümmt
ist und die konkav gekrümmte
Linie durch einen ovalen Bogen gebildet ist, wobei in der 4b der Querschnitt des ringförmigen Reflexionselements
konkav gekrümmt
ist und die konkav gekrümmte
Linie durch einen Teil einer Parabel gebildet ist, und wobei in
der 4c der Querschnitt
einer Reflexionsfläche
konkav gekrümmt
ist und die konkav gekrümmte
Linie durch mehrere kontinuierliche gerade Linien gebildet ist.
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5a, 5b und 5c sind
erläuternde
Ansichten, bei denen das in der 4a dargestellte
Bestrahlungsmuster zerlegt ist. Die 5a zeigt
ein Muster, wenn Licht direkt in das Linsenelement eintritt; die 5b zeigt ein Muster, wenn
das Reflexionslicht vom ringförmigen
Reflexionselement in das Linsenelement eintritt; und die 5c zeigt, wenn beide Muster
auftreten (tatsächliches
Bestrahlungsmuster).
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6 ist ein Kurvenbild, das
Messdaten zur relativen Beleuchtungsintensität (%) an einer Position zeigt,
die im Fall der 4a 5
mm entfernt vom Lichtemissionsende ist.
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7a und 7b zeigen ein Kurvenbild der Messdaten
der relativen Beleuchtungsintensität (%) auf Grundlage einer Änderung
des Abstands vom Lichtemissionsende für den Fall der 4a und der 4b.
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8a und 8b zeigen eine andere Ausführungsform
des Leuchtkörpers,
wobei die 8a die Draufsicht
und die 8b den Vertikalschnitt
entlang der Linie Y-Y in der 8a zeigt.
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9 zeigt den Vertikalschnitt
einer modifizierten Ausführungform
entlang der Linie Y-Y.
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10 ist ein teilweise geschnittenes
Aussehen einer Ausführungsform
einer schnurlosen Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung.
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11 ist ein teilweise geschnittenes
Aussehen einer modifizierten Ausführungsform einer schnurlosen
Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung gemäß der 1.
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12 zeigt eine schematische
Ansicht einer Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung vom Spiegeltyp.
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13a und 13b zeigen eine Dental-Bestrahlungsvorrichtung,
bei der eine Beleuchtungsfunktion für ein Dental-Luftturbinenhandstück oder ein
Dental-Mikromotorhandstück
vorhanden ist, wobei die 13a die
Konturansicht zeigt und die 13b eine
vergrößerte Teilansicht
zeigt.
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14 zeigt das Aussehen einer
Ausführungsform,
bei der die erfindungsgemäße medizinische
Bestrahlungsvorrichtung bei Dentallicht angewandt wird, das für eine Dental-Behandlungsvorrichtung
erzeugt wird.
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15a ist eine Teilansicht
in der Richtung Z in der 14,
und die 15b zeigt eine
zugehörige Modifizierung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform, bei der die erfindungsgemäße medizinische Bestrahlungsvorrichtung
bei einer Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung A vom Handstücktyp angewandt
ist. Die Bezugszahl 1 ist ein Handstückkörper (Hauptkörper der
Bestrahlungsvorrichtung), der lösbar
an einem Basisabschnitt 10 anbringbar ist. Mit dem Basisabschnitt 10 ist
ein Schlauch 10a verbunden, der eine Zufuhrleitung 110 für Druckluft,
ein Spannungskabel 120 und eine Auslassleitung 130 aufnimmt.
Die Auslassleitung 130 ist durch den Raum innerhalb des
Schlauchs 10a gebildet, der nicht von der Zufuhrleitung 110 und
dem Spannungskabel 120 eingenommen wird. Die Zufuhrleitung 110 für Druckluft
ist mit einem Kompressor (nicht dargestellt) als Luftzufuhreinrichtung
verbunden, der in einem Zahnbehandlungsraum vorhanden ist, und das Spannungskabel 120 ist
mit einer Spannungsquelle verbunden.
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Der
Basisabschnitt 10 des Handstücks bildet eine Kopplung zum
Handstückkörper 1 in
solcher Weise, dass dann, wenn er mit dem Basisende des Handstücks 1 verbunden
ist, die Zufuhrleitung 110 für Druckluft, das Spannungskabel 120 und
die Auslassleitung 130 mit einer Luftzufuhrleitung 11,
einem Spannungskabel 12 für einen Leuchtkörper bzw.
eine Auslassleitung 13, die später erläutert werden, im Handstückkörper 1 verbunden
sind.
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Die
Handstückbasis 10 kann
eine ausschließliche
Kopplung für
die Fotopolymerisationsvorrichtung A sein, jedoch kann sie auch
für ein
Luftturbinen-Handstück
verwendet werden. Wenn der Hauptkörper eines Luftturbinen-Handstücks Leitungen
für eine
Luftturbine und ein Arbeitsmedium (nicht dargestellt) aufnimmt,
ist er so aufgebaut, dass er lösbar
an der Handstückbasis 10 anbringbar
ist, so dass sie austauschbar verwendet werden, um dadurch die Effizienz
der Behandlung zu verbessern und Raum einzusparen.
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Der
Handstückkörper 1 ist
rohrförmig
ausgebildet, um durch die Hand eines Bedieners gehalten und betrieben
zu werden, und in ihm sind die Luftzufuhrleitung 11, das
Spannungskabel 12 für
einen Leuchtkörper
und die Auslassleitung 13 untergebracht. Die Auslassleitung 13 beseht
aus dem Raum innerhalb des Handstückkörpers, der nicht durch die Luftzufuhrleitung 11 und
das Spannungskabel 12 für einen
Leuchtkörper
gebildet ist, und sie stellt eine Verbindung vom Vorderendabschnitt
zum Basisende im Handstückkörper her.
Eine Kühleinrichtung 113 besteht
aus der Luftzufuhrleitung 11 und der Auslassleitung 13.
Ein Steuerteil 12a ist im Verlauf des Spannungskabels 12 für einen
Leuchtkörper
vorhanden, um eine Ein-aus-Steuerung
des Leuchtkörpers 2 (Lichtemissionselement)
auszuführen,
wie später
angegeben, was durch einen Handschalter oder einen Fußschalter,
der nicht dargestellt ist, über
den Steuerteil 12a erfolgt.
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Am
Vorderendabschnitt des Handstückkörpers 1 ist
ein zylindrischer Lichtauslass 14 auf solche Weise ausgebildet,
dass seine Öffnung
orthogonal zur Längsrichtung
des Handstückkörpers 1 ausgerichtet
ist, und im Lichtauslass 14 ist eine Leuchteinheit L vorhanden.
Die Leuchteinheit L besteht aus einem Modul-Leuchtkörper 2,
einem um diesen herum vorhandenen ringförmigen Reflexionselement 3 und einer
Linse 4, die so vorhanden ist, dass sie die vordere Öffnung des
ringförmigen
Reflexionselements 3 abdeckt. Der Leuchtkörper 2 besteht
aus mehreren Lichtemissionselementen 21, ..., wie Chips
(Trägerchip)
einer blauen LED, die an einem Substrat (Haltekörper) 20 angebracht
sind und einem transparenten Harzverguss 22, der die Lichtemissionselemente 21,
... kuppelförmig
zur Integration abdeckt. Das Spannungskabel 21 für den Leuchtkörper ist
elektrisch mit einer auf dem Substrat 20 ausgebildeten Schaltung
(nicht dargestellt) verbunden. So ist der Leuchtkörper 2 als
Trägerchip
oder als integrierter Wafer aufgebaut, der so ausgebildet ist, dass
mehrere Trägerchips
auf dem Substrat vorhanden sind, und ferner ist die Lichtemissionsseite
des Trägerchips
mit einem transparenten Harz vergossen, so dass mehrere Trägerchips
integriert sind, da sie klein sind, wodurch auf einfache Weise ein
kleiner Leuchtkörper hoher
Leistung erzielt wird.
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Der
ringförmige
Reflexionselement 3 besteht aus einem metallischen Element
oder einem Harzelement, wie einem Horn, dessen innere Reflexionsfläche 31 zum
Vorderende hin vergrößert ist,
wobei sie spiegelglatt oder durch Bedampfen mit Silber endbearbeitet
ist, um das Reflexionsvermögen
zu verbessern. Wenn das ringförmige
Reflexionselement 3 aus Metall (z. B. Aluminium oder rostfreiem Metall)
besteht, wird eine Wärmeabfuhrfunktion
erzielt, wodurch sich der Effekt ergibt, dass eine Wärmeerzeugung
des Leuchtkörpers 2 verhindert
wird.
-
Das
ringförmige
Reflexionselement 3 ist so vorhanden, dass es den kuppelförmigen Harzverguss 22 des
im Lichtauslass 14 angebrachten Leuchtkörpers 2 umgibt. Für das so
vorhandene ringförmige
Reflexionselement 3 ist eine Verbindungsbohrung 32 zur
Luftzufuhr vorhanden, die auf das Vorderende der im Handstückkörper 1 untergebrachten
Luftzufuhrleitung 11 tritt und das Innere des Reflexionselements 3 mit
der Luftzufuhrleitung 11 verbindet.
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An
der entgegengesetzten Position ist eine Auslassverbindungsbohrung
(Nut) 33 so ausgebildet, dass sie das Innere des Reflexionselements 3 und die
Auslassleitung 13 verbindet. Das Reflexionselement 3 ist
wünschenswerterweise
mit einer Kugel 35, die in seiner radialen Richtung angehoben
und eingestellt werden kann (im Raum des Lichtauslasses 14 ist
ein konkaver Teil zum Aufnehmen der Kugel 35 erforderlich)
oder einer Positioniereinrichtung wie einer Markierung versehen,
um Übereinstimmung
zwischen der Luftzufuhr-Verbindungsbohrung 32 und dem Vorderende
der Luftzufuhrleitung 11 zu gewährleisten.
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Die
Linse 4 besteht aus Glas oder einem harten, transparenten
Harz (wie Acrylharz). Im Fall einer Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung
A zur Verwendung im Mundraum, wie bei der vorliegenden Ausführungsform,
ist die Linse 4 aus hygienischen Gesichtspunkten vorzugsweise
eine Glaslinse. Diese Linse 4 wird so angebracht, dass
sie die vordere Öffnung
des ringförmigen
Reflexionselements 3 bedeckt. Eine Integration des ringförmigen Reflexionselements 3 und
der Linse 4 in den Lichtauslass 14 wird durch
eine ringförmige
Schraubkapsel 5 erzielt. Eine derartige Integration wird
nachfolgend erläutert.
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Das
ringförmige
Reflexionselement 3 wird auf solche Weise positioniert,
dass die Luftzufuhr-Verbindungsbohrung 32 mit dem Vorderende der
Luftzufuhrleitung 11 übereinstimmt,
wie oben angegeben, wobei es von der Öffnungsseite des Lichtauslasses 14 her
in den zylindrischen Raum eingesetzt ist. Um das ringförmige Reflexionselement 3 herum
ist ein erster O-Ring 34 vorhanden,
und die Elastizität
desselben, die zwischen der Außenfläche des ringförmigen Reflexionselements 3 und
der Innenfläche
des Raums des Lichtauslasses 14 wirkt, verhindert, dass
das ringförmige
Reflexionselement 3 unerwartet abfällt und in der Schubrichtung
klappert.
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Als
Nächstes
wird die Linse 4 an der vorderen Öffnung des ringförmigen Reflexionselements 3 befestigt,
und dann wird die ringförmige
Schraubkappe 5 in Eingriff gebracht, um von der Öffnung her durch
eine Außengewindeschraube 51,
die am Außenumfang
mit einem Gewinde versehen ist, und eine Innengewindeschraube 14a,
die im Raum des Lichtauslasses 14 mit Gräben versehen
ist, im Lichtauslass 14 integriert zu werden. An der vorderen Öffnung der
Kappe 5 ist ein nach innen gerichteter Bund 52 ausgebildet,
der so konzipiert ist, dass er an der Umfangsfläche der Linse 4 zur
Anlage kommt, so dass dann, wenn die Kappe 5 eingeschraubt
wird, um mit dem Lichtauslass 14 integriert zu werden,
das ringförmige
Reflexionselement 3 und die Linse 4 eingebaut
und integriert werden, ohne dass es zu einem Klappern kommt.
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Die
Bezugszahl 53 kennzeichnet einen zweiten O-Ring, der elastisch
zwischen die Außenfläche der
Kappe 5 und die Innenfläche
des Lichtauslasses 14 eingesetzt wird, wenn die Kappe 5 auf
diese Weise eingeschraubt und integriert wird, um dadurch ein Lockern
der Kappe 5 zu verhindern und für Abdichtfunktion im Lichtauslass 14 zu
sorgen. Die Bezugszahl 54 ist eine Kerbe zum Ansetzen eines
Werkzeugs zum Anbringen und Lösen
der Kappe 5.
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Die
Wärmesenke 6 besteht
aus einer kleinen Metallplatte mit kleiner spezifischer Wärme, wie
Aluminium, und sie ist durch eine Schraube (nicht dargestellt) an
der Rückseite
des Substrats 20 des Leuchtkörpers 2 befestigt.
Die Wärmesenke 6 erstreckt
sich in das Basisende des Handstückkörpers 1,
und sie und das Ende des Substrats 20 sind in der Auslassleitung 13 vorhanden.
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Wenn
das Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken in einem Zehn durch
die Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung A, in die auf diese Weise die
Leuchteinheit L eingebaut ist, gehärtet wird, wird das Vorderende
des Lichtauslasses 14 einem Zielbereich des Zahns angenähert (ungefähr 2–5 mm),
und der Schalter des Leuchtkörpers 2 wird
eingeschaltet. Das vom Lichtemissionselement 21 emittierte
Licht wird durch den Harzverguss 22 und die Linse 4 hindurchgestrahlt
und auf den Zielbereich des Zahns gestrahlt.
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Das
lateral vom Leuchtkörper 2 divergierende
Licht wird an der Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen
Reflexionselements 3 reflektiert, und das Reflexionslicht
durchläuft
auch die Linse 4 und wird auf den Zielbereich des Zahns
gestrahlt. Daher ist dafür gesorgt,
dass das vom Lichtemissionselement 21 abgestrahlte Licht
gut zur Härtung
des Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken geeignet ist. Daher wird
die Fähigkeit
erzielt, mit hoher Leistung zu bestrahlen, ohne dass ein modularer
Aufbau mehrerer Lichtemissionselemente 21 erforderlich
wäre.
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In
diesem Fall wird das Lichtemissionselement 21 vorzugsweise
durch einen Impuls angesteuert. Wegen der Impulsansteuerung wird
die Härtungsgeschwindigkeit
des Fotopolymerisationsharzes auf einfache Weise abhängig von
der Größe und dem
Zyklus des Pulses gesteuert. Zum Beispiel wird Licht hoher Leistung
momentan auf das Fotopolymerisationsharz gestrahlt, um eine große Polymerisationstiefe
zu erzielen. Wenn sich das Fotopolymerisationsharz durch momentanes
Einstrahlen eines großen
Lichtvolumens zusammenzieht, wird das Lichtvolumen durch Impulsansteuerung
allmählich
erhöht, um
zu verhindern, dass sich das Harz durch eine schnelle Änderung
des Lichtvolumens zusammenzieht. Wenn ein Lichtemissionselement
verwendet wird, ist eine derartige Impulsansteuerung nützlich.
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Parallel
zur Bestrahlung wird Druckluft als Kühlgas von der Luftzufuhrleitung 11 in
den umgrenzten Raum 7, der durch den Leuchtkörper 2,
das ringförmige
Reflexionselement 3 und die Linse 4 gebildet ist,
durch die Luftzufuhr-Verbindungsbohrung 32 eingeleitet,
entsprechend den in der Figur dargestellten Pfeilen. Die so eingeleitete
Druckluft verbleibt im umgrenzten Raum 7 und wird dann
durch die Auslass-Verbindungsbohrung 33 und die Auslassleitungen 13 und 130 aus
der Vorrichtung ausgeblasen. Durch eine derartige Abfolge der Druckluftströmung, wie
Luftzufuhrleitung 11 → Luftzufuhr-Verbindungsbohrung 32 → Raumgebiet 7 → Auslass-Verbindungsbohrung 33 → Auslassleitung 13 werden
der Harzverguss 22 des Leuchtkörpers 2, das ringförmige Reflexionselement 3,
die Linse 4, das Substrat 20 und die Wärmesenke 6 immer
abgekühlt,
um Wärmeerzeugung
vom Lichtauslass 14 und vom Handstückkörper 1 zu verhindern.
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Die
Wärmesenke 6 ist
mit dem Substrat 20 integriert, und sie absorbiert Wärme desselben.
Die Wärmesenke 6 ist
immer der oben genannten Druckluftströmung ausgesetzt, und die absorbierte
Wärme wird
sequenziell durch die Kühlluft
freigesetzt, um dadurch ihre Kühlfunktion
aufrechtzuerhalten. Das Innere der Linse 4 ist immer Druckluftströmung ausgesetzt,
so dass sie immer abgekühlt
wird, um Schleierbildung zu verhindern und eine Verringerung der
Beleuchtungsintensität
vom Leuchtkörper 2 während des
Betriebs zu verhindern.
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In
der Figur sind die Linse 4 und das ringförmige Reflexi onselement 3 durch
eine Schraubkappe 5 lösbar
am Lichtauslass 14 angebracht. Sie können integriert werden, um
ein Kopfelement zu konstruieren, das lösbar am Handstückkörper 1 anbringbar
ist. Die Kühlluft
wird in der Figur in das Raumgebiet 7 eingeleitet, jedoch
können
nur die Rückseite
des Substrats 20 und die Wärmesenke 6 der Kühlluft ausgesetzt
werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, in das Raumgebiet 7 ein
transparentes Harz einzufüllen,
um diese Elemente zu befestigen.
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Die
Linse 4 ist vorhanden, um die Öffnung des ringförmigen Reflexionselements 3 abzudecken, so
dass der Leuchtkörper 2 bedeckt
ist, um Verschmutzung und Beschädigungen
zu verhindern. Demgemäß treten
das direkte Licht vom Leuchtkörper 2 (Lichtemissionselement 21)
und das Reflexions Licht vom ringförmigen Reflexionselement 3 in
die Linse 4 ein, und das Licht wird in ein spezifiziertes Bestrahlungsgebiet
(das Gebiet von der Oberfläche bis
zum tiefen Teil des Prothesenharzes im Fall des Härtens des
Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken) emittiert, wenn es
durch die Linse 4 hindurchtritt und durch sie gebrochen
wird, um emittiert zu werden. Im Bestrahlungsfeld des Bestrahlungsgebiets
wird das Licht zu einem Strahl, der insgesamt eine große Menge
an parallelem Licht enthält
und gleichmäßige und
große
Beleuchtungsintensität
(Bestrahlungsintensität)
pro Einheitsfläche
zeigt.
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Die 3 ist eine erläuternde
Ansicht, die schematisch Strahlungslicht zeigt. Die Figur zeigt eine
Ausführungsform,
bei der die Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen
Reflexionselements 3 an ihrem Vorderende vergrößert ist
und ihr Querschnitt linear ist. Die Linse 4 ist so ausgebildet,
dass die Innenfläche
des Leuchtkörpers 2 eine
konvexe Fläche
ist, die durch eine Kugelfläche
mit großem
Krümmungsradius
gebildet ist, wobei ihre Lichtemissionsseite flach ist. In der Figur kennzeichnet
die durchgezogene Linie einen optischen Pfad, der vom Lichtemissionselement 21 direkt
in die Linse 4 eintritt, um durch diese hindurchzugegen,
und die strichpunktierte Linie mit zwei Punkten kennzeichnet einen
optischen Pfad, der in die Linse 4 eintritt und durch diese
verläuft, nachdem
eine Reflexion an der Reflexionsfläche 31 des ringförmigen Reflexionselements 3 erfolgte.
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Bei
der mit einem Bestrahlungsmuster versehenen Fotopolymerisationsvorrichtung,
wie in der 3 dargestellt,
ist der Abstand des Lichtemissionsendes des Lichtauslasses 14 so
bemessen, dass er ungefähr
5 mm ausgehend vom zu härtenden
Bereich (Zahnoberfläche)
beträgt
und der Schalter des Leuchtkörpers 2 wird
eingeschaltet, wenn das Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken
im Zahn zu härten
ist. Wie es in der Figur dargestellt ist, wird beinahe das gesamte
austretende Licht in das näherungsweise
zylindrische Gebiet gelenkt, dessen Durchmesser D ist und das die
Länge D1
zwischen T1 und T aufweist, wobei es sich um den Abstand vom Lichtemissionsende
des Lichtauslasses 14 handelt. In jedem Bestrahlungsfeld
ist das Gebiet im Wesentlichen gleichmäßig, und es kann eine gleiche
Beleuchtungsintensität
erzielt werden. Der Durchmesser des Bestrahlungsgebiets (Bestrahlungsfeld)
auf der Zahnoberfläche
wird vorzugsweise auf ungefähr 8
mm eingestellt. Wenn der im Wesentliche zylindrische Strahl, der
einen großen
Anteil an parallelem Licht enthält
und um die optische Achse herum verläuft, mit gleichmäßigem Bestrahlungsmuster
mit großer
Beleuchtungsintensität
pro Einheitsfläche
in jedem Bestrahlungsfeld D auf das Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken
im Zahn bestrahlt wird, dringt das Bestrahlungslicht in den tiefen
Teil ein, der nicht die Oberfläche
des Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken ist. Demgemäß wird das
Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken schnell und homogen über sein
ganzes Volumen gehärtet, und
das Lichtvolumen auf der Zahnoberfläche ändert sich selbst dann nicht,
wenn sich der Abstand T zum zu härtenden
Bereich etwas ändert,
wodurch ein homogenes Härten
gewährleistet
ist.
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In
der 3 ist die Reflexionsfläche 31 des ringförmigen Reflexionselements 3 als
rotationssymmetrisches Objekt um seine Mittellinie F herum ausgebildet,
und sein Querschnitt ist linear. Die Reflexionsfläche 31 kann
konvex oder konkav sein, und ihr Querschnitt kann ein Kreisbogen,
ein ovaler Bogen, eine Parabel, ein Hyperboloid, mehrere kontinuierliche
gerade Linien oder dergleichen sein, so dass dafür gesorgt wird, dass das Reflexionslicht
so stark wie möglich
in ein spezifiziertes Bestrahlungsgebiet emittiert wird, nachdem
es die Linse 4 durchlaufen hat. Wenn das Reflexionslicht
auf diese Weise so eingestellt ist, dass es nach dem Durchstrahlen
der Linse 4 auf das spezifizierte Bestrahlungsgebiet emittiert wird,
ist es ersichtlich, dass die Reflexionsfläche 31 nicht rotationssymmetrisch
um ihre Mittellinie F sein muss. Ein Beispiel eines derartigen ringförmigen Reflexionselements,
das nicht rotationssymmetrisch ist, ist ein solches, das mit vielen
kleinen, flachen Spiegeln kombiniert ist und dessen Querschnitt
orthogonal zur Mittellinie F oval oder polygonal ist.
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Die
Linse 4 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Innenfläche des
Leuchtkörpers 2 konvex
ist, wobei der Querschnitt insgesamt bogenförmig ist (einschließlich einer
Kombination eines Bogens mit verschiedenen Krümmungen) oder das Zentrum bogenförmig ist
und der Teil darum herum linear geneigt ist. Die Außenfläche (Lichtemissionsfläche) ist
vorzugsweise flach oder konvex, im Wesenlichen flach. Entsprechend
der Kombination der Form des ringförmigen Reflexionselements 3 und
der Form der Linse 4 (einschließlich des Unterschieds des
Krümmungsradius
des Bogens) kann die Konzeption dergestalt sein, dass das spezifizierte
Gebiet (abhängig
von der vorgesehenen Anwendung) zylinderförmig um die optische Achse
ausgebildet ist, wie es in der 3 dargestellt
ist, die Verteilung der Beleuchtungsintensität im Feldgebiet jedes Bestrahlungsgebiets
orthogonal zur optischen Achse in diesem Bestrahlungsgebiet beinahe
gleichmäßig ist
und die Beleuchtungsintensität
in jedem Bestrahlungsfeld beinahe dieselbe ist.
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Die 4a, 4b und 4c zeigen
ein Beispiel der Kombination dreier Arten ringförmiger Reflexionselemente 3 und
der Linse 4, bei der das Zentrum 41a der dem Leuchtkörper 2 zugewandten
Innenfläche 41 ein
Bogen (kugelförmig)
mit kleinem Krümmungsradius
ist und das umgebende Gebiet 41b ein linear geneigtes Hyperboloid
(nicht kugelförmig)
ist. Die Außenfläche 42 auf
der Lichtemissionsseite ist flach oder konvex, im Wesentlichen flach.
Bei der Ausführungsform
der 4a ist der Querschnitt
der Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen
Reflexionselements 3 konkav, wobei er einen ovalen Bogen
bildet. Bei der Ausführungsform
der 4b ist der zugehörige Querschnitt
konvex, wobei er mit einem Parabelteil versehen ist. Ferner ist
bei der Ausführungsform
der 4c der Querschnitt
der Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen
Reflexionselements 3 konkav, wobei er mit zwei kontinuierlichen
geraden Linien ausgebildet ist.
-
Diese
Formen werden abhängig
von den Bedingungen des spezifizierten Bestrahlungsgebiets (Größe und Tiefe
des Bestrahlungsfelds) geeignet ausgewählt. In den 4a und 4c wird
das lateral divergierende Licht, insbesondere in einem Strahl, wie es
vom Leuchtkörper 2 emittiert
wird, auch an der Reflexionsfläche 31 reflektiert,
um auf die Linse 4 gelenkt zu werden, so dass beinahe das
gesamte vom Leuchtkörper 2 emittierte
Licht effektiv genutzt wird, um so eine effiziente Bestrahlung hoher
Leistung zu bewerkstelligen.
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In
der 4b ist die Tangente
an der Parabel, wo das ringförmige
Reflexionselement 3 und die Linse 4 eingebaut
sind, so konzipiert, dass sie mit der Linie des optischen Pfads
des meisten externen Bestrahlungslichts übereinstimmt, das vom Leuchtkörper 2 zur
Linse 4 zeigt. Daher tritt beinahe das gesamte vom Leuchtkörper 2 emittierte
Licht in die Linse 4 ein, um dadurch in ähnlicher
Weise eine effiziente Bestrahlung hoher Leistung zu bewerkstelligen.
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Wenn
die Bestrahlungsmuster an einer Position weiter entfernt als 10
mm über
dem Lichtemissionsende bei jeder Ausführungsform verglichen werden,
ist das Lichtvolumen bei den Ausführungsformen in den 4b und 4c verringert, jedoch zeigte es sich
für die
Ausführungsform
in der 4a, dass nur
30% des Lichtvolumens verringert sind. Ferner zeigte es sich in
der 4a auch, dass um
das Bestrahlungsfeld herum keine dunkle Bahn hervorgerufen wird
und ein gleichmäßiges Lichtvolumen über das
gesamte Bestrahlungsfeld erzielt wird. Außerdem wird das Licht mit einem
großen
Anteil parallelen Lichts leicht auf ein kleines Bestrahlungsfeld
gebündelt,
und es ist bevorzugt, einen Strahl mit großer Bestrahlungsdichte zu erzielen,
um dadurch am wünschenswertesten
verwendet zu werden. Die dunkle Bahn gemäß dieser Beschreibung betrifft
einen Teil, der als dunkel erkennbar ist, da eine Ungleichmäßigkeit
des Lichtvolumens oder ein geringes Lichtvolumen vorliegt.
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Jedoch
zeigte es sich bei den anderen Ausführungsformen als der gemäß der 4a, dass das Lichtvolumen
oder die Bestrahlungsdichte an einer Position, an der der Abstand
vom Lichtemissionsende 3–5
mm beträgt,
beinahe dasselbe bzw. dieselbe wie in der 4a ist und dass bei diesem Abstand keine
dunkle Bahn erzeugt wird. Daher werden die Formen des ringförmigen Reflexionselements 3 und der
Linse 4 abhängig
vom gewünschten
Bestrahlungsmuster geeignet kombiniert, so dass geeigneterweise
eine nützliche
Kombination angewandt wird.
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Die 5a, 5b und 5c sind
erläuternde
Ansichten, bei denen das in der 4a dargestellte Lichtbestrahlungsmuster
zerlegt ist. Die 5a zeigt ein
Muster, bei dem das Licht vom Leuchtkörper 2 (Lichtemissionselement 21)
direkt in die Linse 4 eintritt, hindurchgestrahlt wird,
gebrochen und emittiert wird; die 5b zeigt
ein Muster, bei dem Licht an der Reflexionsfläche 31 des ringförmigen Reflexionselements 3 reflektiert
wird, in die Linse 4 eintritt, hindurchgestrahlt wird,
gebrochen und emittiert wird; und die 5c zeigt
den Fall, dass beide Muster auftreten (tatsächliches Bestrahlungsmuster).
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Wie
es in der 5a dargestellt
ist, wird der Strahl, innerhalb des Lichts, das vom Leuchtkörper 2 direkt
in die Linse 4 eintritt, der in das kugelförmig mit kleinem
Krümmungsradius
ausgebildete Zentrum 41a eintritt und von ihm emittiert
wird, auf der zu bestrahlenden Fläche im Bestrahlungsgebiet (z.
B. der Zahnoberfläche
T) zu einem gebündelten
Strahl mit gleichmäßigem Lichtvolumen.
Ferner wird das in die geneigte Fläche des Umgebungsgebiets 41b eintretende
Licht dort gleichmäßig gebrochen
und emittiert, und es wird mit gleichmäßigem Lichtvolumen auf der Zahnoberfläche T gebündelt.
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Der
Strahl, der vom Leuchtkörper 2 emittiert wird,
an der Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen Reflexionselements 3 reflektiert
wird und in die Linse 4 eintritt, durch diese hindurchläuft, gebrochen
wird und von ihr emittiert wird, wird mit gleichmäßigem Lichtvolumen
auf der Oberfläche
T des Zahns gebündelt,
wie es in der 5b dargestellt
ist. Das tatsächliche
Bestrahlungsmuster, bei dem beide Muster überlappen, wie in der 5c, wird zu einem Bestrahlungsmus ter,
bei dem die Beleuchtungsintensität
pro Einheitsfläche
auf der Zahnoberfläche
T groß und
gleichmäßig ist.
Ferner ändert
sich die Bestrahlungsenergie eines derartigen Bestrahlungsmusters an
einer Position T1, die näher
an der Linse 4 als an der Zahnoberfläche T oder einer weiter entfernten Position
liegt, nicht stark. Daher wirkt Bestrahlungslicht von der Oberfläche bis
zum tiefen Abschnitt auf gleichmäßige Weise,
und das Härten
läuft für das Fotopolymerisationsharz
zu Prothesezwecken im Zahn schnell und homogen ab.
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Die 6 zeigt Messdaten für die relative Beleuchtungsintensität (%) an
einer Position 5 mm entfernt vom Lichtemissionsende für den Fall
der 4a. Die horizontale
Achse zeigt den Abstand von der optischen Achse (die Position ist
als 0 mm gekennzeichnet) im Bestrahlungsfeld, und die vertikale Achse
zeigt die relative Beleuchtungsintensität bezogen auf die Standard-Beleuchtungsintensität des verwendeten
Lichtemissionselements (LED-Chip). Aus der Figur ist es ersichtlich,
dass eine Beleuchtungsintensität,
die über
das gesamte Bestrahlungsfeld gleichmäßig ist, im Bestrahlungsfeld
von 8 mm Durchmesser mit extrem hoher relativer Beleuchtungsintensität im Vergleich
zum Gebiet darum herum erhalten wird. So wird das Bestrahlungslicht
vom Leuchtkörper
in nützlicher
Weise auf das Bestrahlungsfeld gebündelt, und es wird eine gleichmäßige und
hohe Bestrahlungsenergie erzielt, um dadurch ein extrem schnelles
Härten
des Harzes mit hoher Qualität
zu erzielen, wenn ein Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken
gehärtet
wird.
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Die 7a und 7b zeigen jeweils ein der 6 ähnliches Kurvenbild betreffend
Messdaten zur relativen Beleuchtungsintensität (%) im Bestrahlungsfeld,
wenn der Abstand vom Lichtemissionsende geändert wird, wenn die Ausführungsformen
gemäß den 4a und 4b verwendet werden. Das Bezugszeichen "d" in der Figur kennzeichnet den Abstand
vom Lichtemissionsende. Wie es in den Figuren dargestellt ist, ist
die Beleuchtungsintensität
im Gebiet von 8 mm Durchmesser im Bestrahlungsfeld hoch und gleichmäßig, wenn "d" 3 mm und 5 mm beträgt. Wenn "d" in
der 7a 10 mm beträgt (Ausführungsform
der 4a, d.h., der Querschnitt
der Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen
Reflexionselements 3 ist konkav), sind 30% der Beleuchtungsintensität verringert.
Im Fall der 7b (Ausführungsform
der 4b, d.h., der Querschnitt
der Reflexionsfläche 31 des
ringförmigen
Reflexionselements 3 ist konvex), ist die Beleuchtungsintensität auf die Hälfte verringert.
Daraus ist es ersichtlich, dass im Fall der Ausführungsform der 4a die Beleuchtungsintensität abhängig vom
Abstand vom Lichtemissionsende keine starke Änderung erfährt.
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Wie
oben angegeben, sind die Form der Reflexionsfläche 31 des ringförmigen Reflexionselements 3 und
die Formen des Lichteintrittsendes und des Lichtemissionsendes der
Linse 4 einander zugeordnet, und es wird ein geeignetes
Bestrahlungsmuster zum Härten
des Fotopolymerisationsharzes zu Prothesezwecken erzielt. Die Form
des Lichtemissionsendes der Linse 4, die flach oder konvex,
im Wesentlichen flach, ist, ist so ausgebildet, dass es zu keinen
Schwierigkeiten im Mundraum kommt und eine wünschenswerte Anwendung erfolgt.
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Ferner
sind, wenn die Lichteintrittsseite und/oder die Lichtemissionsseite
der Linse 4 aus Glas mit einem Antireflexionsfilm beschichtet
ist, der hauptsächlich
aus Magnesiumfluorid besteht, nutzlose Reflexion verringert, und
die Lichttransmission ist verbessert, wodurch auf einfache Weise
das für
Fotopolymerisation erforderliche Lichtvolumen erzielt wird. Außerdem ist
die Lichteintrittsseite und/oder die Lichtemissionsseite der Linse 4 mit
einer Wasser und Öl
abstoßenden
Beschichtung versehen, oder ein Wasser und Öl abstoßendes Material ist mit dem
Linsenmaterial vermischt, wodurch es kaum zu einer Verschmutzung
durch Fotopolymerisationsharz zu Prothesezwecken, Speichel oder Öl kommt,
wenn eine Anwendung im Mundraum erfolgt. Das Wasser und Öl abstoßende Beschichtungsmittel
ist z. B. ein oxidiertes Gemisch, dessen Hauptmaterial Perfluoraxialsilan
(Beschichtungsmaterial unter Verwendung von Perfluoralkyl wie Perfluoralkylsi-lan), Siliciumoxid,
Aluminiumoxid und dergleichen ist. Die oben genannte Verschmutzung
wird diesen Bearbeitungsvorgängen
ausgeführt,
und ferner ist der Brechungsindex oder die Lichttransmission der
Linse verbessert, und die Linse wird kaum beschädigt, wodurch sie extrem effektiv
ist.
-
Die 8a und 8b zeigen eine andere Ausführungsform
des Leuchtkörpers 2,
wobei die 8a seine Draufsicht
zeigt und die 8b den
Vertikalschnitt entlang der Linie Y-Y in der 8a zeigt. Die 9 zeigt den Vertikalschnitt einer modifizierten Ausführungsform
entlang der Linie Y-Y. In den 8a und 8b sind fünf mörserförmige konkave Teile 20a,
... auf dem Substrat 20 ausgebildet, und ein Lichtemissionselement 21,
..., ist am Boden jedes der konkaven Teile 20a, ... vorhanden.
In jedem konkaven Teil 20a, ... ist ein transparentes Harz
eingefüllt, um
die Lichtemissionselemente 21, ... einzubetten und es ist
jeweils ein Harzverguss 22 ausgebildet.
-
Der
Leuchtkörper 2 ist
mit dem ringförmigen Reflexionselement 3 und
der Linse 4 kombiniert, um die Leuchteinheit L zu bilden,
wie sie in der 8b dargestellt
ist. Das Innere des konkaven Teils 20a ist wünschenswerterweise
spiegelglatt oder durch Silberverdampfung endbearbeitet, wodurch
das laterale Strahlungslicht vom Lichtemissionselement 21 nützlich reflektiert
und gebündelt
wird und das aus der Linse 4 austretende Licht durch Zusammenwirkung mit
den Funktionen des ringförmigen
Reflexionselements 3 und der Linse 4 gleichmä ßig mit
großer
Beleuchtungsintensität
pro Einheitsfläche
wird. Wenn ein Teil der mehreren Lichtemissionselemente 21,
... aus jeweils einer Weißlicht-LED
(z. B. das Lichtemissionselement 21 im Zentrum) besteht
und andere blaue LEDs sind, wird die Weißlicht-LED zum Beleuchten der
Zähne verwendet,
und die blaue LED wird zum Härten
des Fotopolymerisationsharzes verwendet. Es werden zwei Funktionen
bei einer Bestrahlungsvorrichtung durch einen Umschaltvorgang verwendet,
was zweckdienlich ist. Andernfalls ist es möglich, dass alle mehreren Lichtemissionselemente 21,
... blaue LEDs zum Härten
des Fotopolymerisationsharzes sind oder dass alle derselben Weißlicht-LEDs
sind, wobei sie selektiv verwendet werden können, so dass die Ersteren
ausschließlich
zum Härten
des Fotopolymerisationsharzes verwendet werden und die Letzteren
ausschließlich
zur Bestrahlung verwendet werden.
-
Wenn
mehrere Lichtemissionselemente 21 mit verschiedenen Ausgangswellenlängen vorhanden
sind, existieren Lichtemissionselemente mit Wellenlängen, die
jedes im Fotopolymerisations-Harzmaterial enthaltene Harz härten können, einschließlich mehrerer
Arten von Harz, deren Härtungswellenlängen verschieden
sind, um dadurch das Fotopolymerisations-Harzmaterial vollständig zu härten.
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In
der 9 sind kleine Becherelemente 23, ...
der Oberfläche
des Substrats 20 vorhanden, und am Boden jedes kleinen
Becherelements 23, ..., das wie ein Kollimator wirkt, ist
ein Lichtemissionselement 21, ... vorhanden. Jedes Becherelement 23,
... ist mit einem transparenten Harz gefüllt, um das Lichtemissionselement 21,
... einzubetten, und es ist jeweils mit einem Harzverguss versehen,
und sein Inneres ist spiegelglatt oder durch eine Silberbedampfung
endbearbeitet. Andere Strukturen sind dieselben wie bei der Ausführungform
in der 8b, und ihre
Funktionen sind ebenfalls dieselben, so dass gemeinsame Elemente
dieselben Bezugszahlen tra gen und Erläuterungen zu ihnen hier weggelassen
werden. Der Leuchtkörper 2 in
den 8 und 9 ist nur ein Beispiel, und
andere Konstruktionen sind nicht ausgeschlossen.
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Im
Fall eines Lichtemissionselements wie eines LED-Chips, wie es bei
diesen Ausführungsformen
angegeben ist, kann es in geringer Weise Licht (z. B. Infrarotlicht)
mit einer anderen Wellenlänge
als einer gewünschten
Wellenlänge
(z. B. der oben genannten Wellenlänge im Fall einer blauen LED).
enthalten. Wenn Infrarotlicht enthalten ist, kann dies zur Wärmeerzeugung
beitragen, so dass wünschenswerterweise
ein geeigneter Filter vorhanden ist, um das Infrarotlicht zu entfernen.
Andernfalls kann eine Öffnung
(Membran) vorhanden sein, um die Streuung des Bestrahlungslichts
vom Leuchtkörper
zu verringern.
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Die 10 ist ein teilweise geschnittenes Aussehen
einer Ausführungsform,
bei der die Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung vom Handstücktyp eine
schnurlose Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung A1 ist. Eine Spannungsquelle
(Batterie) 15, ein Lüfter 16,
ein Steuerteil 17 sind im Handstückkörper 1 untergebracht,
und das Basisende der Luftzufuhrleitung 11 ist mit der
Luftzufuhröffnung
des Lüfters 16 verbunden.
Der Steuerteil 7 ist mit dem Spannungskabel 12 für den Leuchtkörper verbunden,
und der Lüfter 16 und
die Spannungsquelle 15 sind mit dem Steuerteil 17 verbunden.
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Am
Umfang des Handstückkörpers 1 ist
ein Handschalter 18 vorhanden, und wenn dieser bedient
wird, wird die Spannungsquelle 15 als Treiberquelle angesteuert,
um einen Ein- und Ausbetrieb des Leuchtkörpers 2 und des Lüfters 16 durch
den Steuerteil 17 auszuführen. Die Auslassleitung 17 wird
durch den Raum im Handstückkörper 1 gebildet, wie
oben angegeben, und das in ihr strömende Kühlgas ist so konzipiert, dass
es vom Basisende des Handstücks 1 aus
der Vorrichtung ausgebla sen wird. Andere Strukturen sind dieselben
wie bei der in der 1 dargestellten
Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung, so dass gemeinsame Elemente
dieselben Bezugszahlen tragen, um ihre Erläuterung wegzulassen.
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Bei
der in der 11 dargestellten
Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung A2 ist der Vorderabschnitt
des Handstückkörpers 1 mit
einem flexiblen Element 19 konstruiert. Das flexible Element 19 verfügt über solche
Flexibilität,
dass es mit einer Hand umbiegbar ist und es den umgebogenen Zustand
beibehält,
wie es mit strichpunktierten Linien mit zwei Punkten in der Figur
dargestellt ist. Daher verbiegt eine Bedienperson das flexible Element 19 abhängig von
der Position oder vom Winkel des zu bestrahlenden Zielbereichs auf
einen bevorzugten Winkel, und er strahlt Licht unter einer gewünschten
Richtung vom Lichtauslass 14 ab, um dadurch die Behandlungsgenauigkeit
zu verbessern. Selbstverständlich kann
das flexible Element 19 bei der in der 9 dargestellten schnurlosen Vorrichtung
angewandt werden. Andere Strukturen sind dieselben wie bei der in der 1 dargestellten Ausführungsform,
so dass die gemeinsamen Elemente dieselben Bezugszahlen tragen,
um ihre Erläuterung
wegzulassen.
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Die
Ausführungsform
in der 12 ist eine Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung
A3 vom Spiegeltyp. Am Vorderendabschnitt des Handstückkörpers 1 ist
ein Dentalspiegel 8 unter geeignetem Winkel vorhanden,
und der oben genannte Lichtauslass 14 ist an der Basis
eines Haltekörpers 80 des
Dentalspiegels 8 ausgebildet. Die Lichtemissionsrichtung vom
Lichtauslass 18 ist eine Spiegelfläche 81 des Dentalspiegels 8,
und das austretende Licht wird auf diese Spiegelfläche 81 reflektiert,
um auf den zu bestrahlenden Bereich gestrahlt zu werden, wie es
in der Figur dargestellt ist. Eine Bedienperson kann ein Härten des
Fotopolymerisationsharzes zu Pro thesezwecken dadurch ausführen, dass
er das Licht vom Lichtauslass 14 auf den zu bestrahlenden
Bereich strahlt, während
er das Reflexionsbild des zu bestrahlenden Bereichs (Zahn) auf der
Spiegeloberfläche 81,
wie bei einem üblichen
Dentalspiegel, beobachtet.
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Bei
der Ausführungsform
der 12 ist die oben
genannte Leuchteinheit 11 in den Lichtauslass 14 eingebaut,
und der Handstückkörper 1 verfügt über die
Lichtzufuhrleitung 11, das Spannungskabel 12 und
die Auslassleitung 13, wie bei den obigen Ausführungsformen
angegeben. Ferner ist die Handstückbasis 10,
wie bei den Ausführungsformen
in den 1 und 11, als Kupplung lösbar mit
dem Basisende des Handstückkörpers 1 verbunden,
und der Schlauch 10a mit der Luftzufuhrleitung 110,
dem Spannungkabel 120 und der Auslassleitung 130 ist mit
der Handstückbasis 10 verbunden.
Selbstverständlich
kann die Dental-Fotopolymerisationsvorrichtung 3a vom schnurlosen
Typ, wie in der 10 dargestellt,
sein.
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Bei
der Ausführungsform
der 12 wird das Licht
vom Lichtauslass 14 auf die Spiegelfläche 81 gelenkt, jedoch
kann das Licht vom Lichtauslass 14 direkt den zu bestrahlenden
Bereich bestrahlen. Ferner können
mehrere Leuchteinheiten so vorhanden sein, dass sie die Spiegelfläche 81 des
Dentalspiegels 8 umgeben, um den Lichtauslass 14 zu
bilden. Oder der Dentalspiegel 8 kann lösbar mit dem Handstückkörper 1 verbunden
sein.
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Die 13a und 13b zeigen eine Dental-Bestrahlungsvorrichtung
B, bei der eine Beleuchtungsfunktion für ein Luftturbinen- oder Mikromotor-Handstück zu Dentalzwecken
vorhanden ist oder der internen Zustand es Patienten mittels durch
das Bestrahlungslicht angeregte Fluoreszenz oder das Reflexionslicht
beobachtet wird. Der Lichtauslass 14 ist am Hals eines
Kopfs 19 vorhanden, an dem ein Schneidwerkzeug 91 für Zähne befestigt
wird, und die Lichtemissionsrichtung vom Lichtauslass 14 verläuft um den
Vorderendabschnitt des Schneidwerkzeugs 91 herum. Der Lichtauslass 14 ist ähnlich wie
die oben genannten Ausführungsformen
aufgebaut, und der Handstückkörper 1 verfügt über die
Luftzufuhrleitung, die Auslassleitung, die Kühleinrichtung mit einer Wärmesenke
und dergleichen, neben der Schneidwerkzeug-Antriebseinrichtung und
der Arbeitsmedium-Zufuhrleitung, wie bei einem üblichen Luftturbinen- oder
Mikromotor-Handstück.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
wird vom Lichtauslass 14 Weißlicht abgestrahlt, das als Licht
für den
Behandlungsbereich dient. Ein Bediener kann das Schneidwerkzeug 91 ansteuern,
um einen Zahn einzuschneiden, während
vom Lichtauslass 14 auf den Zahn gestrahlt wird. Die Bezugszahl 10 ist eine
Handstückbasis
als Kopplung, und sie ist mit einem Schlauch (nicht dargestellt)
verbunden, der die Leitung zum Kühlen
des Leuchtkörpers
und das Spannungskabel, wie oben angegeben, neben der Arbeitsmedium-Zufuhrleitung
und dem Spannungskabel zum Ansteuern des Schneidwerkzeugs enthält. Selbstverständlich sind
sie mit den entsprechenden Leitungen im Handstückkörper 1 verbunden,
wenn der Basisabschnitt 10 mit dem Basisende des Handstückkörpers 1 verbunden
ist.
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Die 14 zeigt eine Ausführungsform,
bei der die erfindungsgemäße medizinische
Bestrahlungsvorrichtung bei einer Dentalbeleuchtung (schattenfreies
Licht) für
eine Dental-Behandlungsvorrichtung
angewandt ist. Die 15a ist
eine Schnittansicht in der Richtung Z in der Figur, und die 15b zeigt eine zugehörige Modifizierung.
In der 14 kennzeichnet
die Bezugszahl 100 ein Behandlungsbett, das so aufgebaut
ist, dass eine Sitzplatte 102 auf dem Sockel 101 so
gelagert ist, dass sie nach oben und unten verstellbar ist, wobei
eine Rückenplatte 103 neigbar
mit einem Ende der Unterstützungsplatte 103 verbunden
ist. Die Bezugszahl 104 bezeichnet ein Gurgelmittel-Ausspeibecken,
das an der Seite des Dental-Behandlungsbetts 100 vorhanden
ist. Die Bezugszahl 105 kennzeichnet einen Aufhängungsarm,
der die Dentalbeleuchtung C als erfindungsgemäße medizinische Bestrahlungsvorrichtung
so hält,
dass sie vertikal verstellbar und horizontal verdrehbar ist. Die
Bezugszahl 106 kennzeichnet einen Fußschalter zum Ein- und Ausschalten
der Höhe
und der Neigung des Behandlungsbetts 100 und mehrerer Handstücke.
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Auf
dem Dental-Behandlungsbett 100 wird der Mundraum des Patienten,
der mit dem Gesicht nach oben auf diesem liegt, mit der Dentalbeleuchtung
C bestrahlt. In der 15a sind
sechs Leuchtkörper
L, ... in den Lichtauslass 14 eingebaut, und das Lichtemissionselement
ist in der oberen Reihe ein blauer LED-Chip, und in der unteren
Reihe ist es ein weißer
LED-Chip. Bei dieser Ausführungsform wird
ein Schaltvorgang so ausgeführt,
dass die Leuchteinheiten L, ... in der unteren Reihe eingeschaltet
werden, um den Mundraum wie eine übliche schattenfreie Beleuchtung
zu bestrahlen, und die Leuchteinheiten L, ... in der oberen Reihe
werden zum Härten
des Fotopolymerisationsharzes zu Prothesenwecken im Zahn eingeschaltet.
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Die
Ausführungsform
in der 15B ist mit einem
blauen LED-Chip und einem weißen LED-Chip
pro Leuchteinheit L, ... versehen, und der oben genannten Schaltvorgang
wird durch eine Ein-Aus-Schaltsteuerung des blauen und des weißen LED-Chips pro Leuchteinheit
L, ... ausgeführt,
um zur Beleuchtung im Mundraum oder zum Härten des Fotopolymerisationsharzes
zu Prothesenwecken verwendet zu werden. Obwohl es in der Figur nicht
dargestellt ist, ist vorzugsweise das oben genannte Kühlmedium
im Lichtauslass 14 vorhanden. Die Kühlleitung, das Spannungskabel
für den
Leuchtkörper
und dergleichen sind mit der Druckluftquelle und der Spannungsquelle,
wie sie um das Dental-Behandlungsbett 100 herum vorhanden
sind, über den Aufhängungsarm 105 verbunden,
und die Druckluftquelle und die Spannungsquelle können selektiv
in die Dentalbehandlung C eingebaut sein.
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Bei
den oben genannten Ausführungsformen ist
die Erfindung bei einer Dental-Bestrahlungsvorrichtung angewandt,
jedoch kann sie auf anderen medizinichen Gebieten angewandt werden.
Ferner kann der Lichtauslass 14 eingeebnet ausgebildet sein,
um die Bedienbarkeit im Mundraum zu verbessern, und seine Form kann
geeignet ausgewählt
werden. Obwohl als Kühleinrichtung
Kühlluft
und eine Wärmesenke
verwendet sind, kann ein Peltierelement verwendet werden.