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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Erfassungsfunktion für Anomaliestellen und insbesondere ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion, das in der Lage ist, eine Therapie, eine Behandlung oder dergleichen der Anomaliestelle auszuführen, während eine Anomaliestelle auf einem Zahn, wie beispielsweise eine Zahnkariesstelle oder eine Anhaftungsstelle von Zahnbelag durch Verwendung eines Bilds betrachtet wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Herkömmlicherweise führt ein Zahnarzt in dem technischen Gebiet der Zahnbehandlung eine Therapie oder eine Behandlung aus, beispielsweise die Entfernung einer Zahnkariesstelle oder die Entfernung von Zahnbelag oder Zahnstein, indem verschiedene Zahnbehandlungsinstrumente verwendet werden, wie beispielsweise ein dentales Luftturbinen-Handgerät, welches mit Werkzeugen oder dergleichen ausgerüstet ist, ein Mikromotor-Handgerät, einen Zahnsteinentferner, und eine Dreiwegspritze, und bestimmt ferner die betreffende Stelle durch Verwendung einer dentalen Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Zahnkariesstelle und einer Zahnbelag-Anhaftung Stelle.
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Das voranstehend beschriebene Zahnbehandlungsinstrument muss eine Anomaliestelle auf einem Zahn genau erfassen können und eine minimale Intervention (Minimal Intervention; MI) bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen in einer effizienten und zuverlässigen Weise ausführen können oder eine professionelle mechanische Zahnreinigung (Professional Mechanical Tooth Cleaning; PMTC) bei der Bürstenführung und bei der Behandlung in einer effizienten und zuverlässigen Weise ausführen können.
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Das Patentdokument 1 schlägt eine Zahnbelag-Erfassungseinrichtung vor, umfassend eine Kamera zum Fotografieren eines Mundhohlraums, eine Lichtquelle zum Aussenden eines Bestrahlungslichts in den Mundhohlraum, und eine Bildinformations-Verarbeitungseinrichtung zum Extrahieren einer Anomaliestelle, wie beispielsweise einer Zahnbelag-Anhaftungsstelle, auf Grundlage einer Differenz in der Farbkomponente in Bilddaten, die von der Kamera fotografiert werden, wobei eine verwendete Lichtquelle eine LED Lichtquelle ist, die Licht in dem Wellenlängenband um 405 nm einschließlich der Wellenlänge von 405 nm aussendet.
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Die Zahnbelag-Erfassungseinrichtung weist jedoch nicht eine Behandlungsfunktion für eine Zahnbelag-Anhaftungsstelle oder dergleichen auf, obwohl sie eine Erfassungsfunktion dafür aufweist.
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Literaturverzeichnis
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Patentdokumente
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Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung mit der Nummer
JP 2011-182 993 A -
Die
WO 2011/035372 A1 beschreibt ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Beleuchtungskomponente und einer Mehrzahl von LEDs.
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Die
JP 2010/104652 A beschreibt einen Zahnabbildungsapparat, welcher an einem Zahnbehandlungsinstrument montierbar ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende Probleme
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Ein von der vorliegenden Erfindung zu lösendes Problem besteht darin, dass kein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion verfügbar ist, das in der Lage ist genau eine Anomaliestelle auf einem Zahn und einem Zahnfleisch (Randteil) in einem Mundhohlraum unter Verwendung eines Bilds erfassen kann, die Stelle auf Grundlage des Bilds genau behandeln kann, und eine MI und eine PMTC in einer effizienten und zuverlässigen Weise ausführen kann.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich gekennzeichnet dadurch, dass es umfasst: ein Zahnbehandlungsinstrument zur Behandlung einer Anomaliestelle in einem Mundhohlraum; eine Farbkamera-Modulgruppe mit einer Vielzahl von Farbkameramodulen, wobei jedes Farbkameramodul konstruiert ist durch Integrieren einer Lichtaussendeeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit, um wenigstens Anregungslicht zum Erzeugen von Fluoreszenzlicht an einer Anomaliestelle in einem Mundhohlraum, und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und der umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild, wobei die Wellenlängen des Anregungslichts, das von den Lichtquelleneinheiten ausgesendet wird, unterschiedlich zueinander sind, und wobei eines der Farbkameramodule entfernbar an einer spezifischen Position auf dem Zahnbehandlungsinstrument angebracht ist; und ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem zum Abstrahlen des Anregungslichts von der Lichtquelleneinheit von einem der Farbkameramodule, das an der spezifischen Position angeordnet sind, in Richtung auf die Anomaliestelle hin und zum Führen des Fluoreszenzlichts, das an der Anomaliestelle erzeugt wird, an die Bildaufnahmeeinrichtung des Farbkameramoduls.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1 ist es möglich ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, wobei eines der Farbkameramodule der Farbkamera-Modulgruppe, bei denen die Wellenlängen des von den Lichtquelleneinheiten der Farbkameramodule ausgesendeten Anregungslichts unterschiedlich voneinander sind, entfernbar an einer spezifischen Position in dem Zahnbehandlungsinstrument angebracht sind, wobei das Zahnbehandlungsinstrument ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem zum Abstrahlen des Anregungslichts von der Lichtquelleneinheit des Farbkameramoduls in Richtung auf die Anomaliestelle hin und zum Führen des Fluoreszenzlichts, das an der Anomaliestelle erzeugt wird, an die Bildaufnahmeeinrichtung des Farbkameramoduls einschließt, wodurch ermöglicht wird, dass die Funktion zum Erfassen einer Anomaliestelle einer Reihe von Zähnen in verschiedenen Formen implementiert wird und eine effiziente und zuverlässige Implementierung einer MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und einer PMTC bei der Bürstenführung und einer Behandlung einer Reihe von Zähnen ermöglicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 2 ist es möglich ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, wobei das Zahnbehandlungsinstrument umfasst: ein Zahnbehandlungsinstrument zum Behandeln einer Anomaliestelle in einem Mundhohlraum; eine Farbkamera-Modulgruppe mit: einem ersten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer ersten Lichtaussendeeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden eines monochromattischen Anregungslichts zum Erzeugen eines Fluoreszenzlichts an einer Anomaliestelle in einem Mundhohlraum und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und der umliegenden Stellen in einem Mundhohlraum als ein Farbbild; einem zweiten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer zweiten Lichtaussendeeinrichtung, die durch Kombinieren einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden eines monochromatischen Anregungslichts zum Erzeugen eines Fluoreszenzlichts an der Anomaliestelle in dem Mundhohlraum und einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden eines Beleuchtungslichts zur Beleuchtung des Mundhohlraums in einer derartigen Weise, dass eine Umschaltung zwischen den Lichtquelleneinheiten oder eine gleichzeitige Aussendung davon ermöglicht wird, und einem dritten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer dritten Lichtaussendeeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit zum selektiven Aussenden eines Anregungslichts von drei primären Farben rot, grün und blau zum Erzeugen eines Fluoreszenzlichts an der Anomaliestelle in dem Mundhohlraum und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und der umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild, wobei die Wellenlängen des von den Lichtquelleneinheiten ausgesendeten Anregungslichts der ersten bis dritten Farbkameramodule zueinander unterschiedlich sind und wobei eines der ersten bis dritten Farbkameramodule an einer spezifischen Position, die eine Freilegung zu der Außenseite erlaubt, oder an einer spezifischen Position, die einen Betrieb von der Außenseite durch eine Zerlegung des Zahnbehandlungsinstruments erlaubt, entfernbar angebracht ist; und ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem zum Abstrahlen des Anregungslichts von der Lichtquelleneinheit von einer der Farbkameramodule, die an der spezifischen Position angebracht sind, in Richtung auf die Anomaliestelle hin und zum Führen des Fluoreszenzlichts, das an der Anomaliestelle erzeugt wird, an die Bildaufnahmeeinrichtung des Farbkameramoduls, wodurch ermöglicht wird, dass die Funktion zum Erfassen einer Anomaliestelle einer Reihe von Zähnen in verschiedenen Ausbildungen implementiert wird, und eine effiziente und zuverlässige Implementierung einer MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und einer PMTC bei einer Bürstenführung und einer Behandlung einer Reihe von Zähnen ermöglicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 3 ist es möglich ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, wobei das Zahnbehandlungsinstrument umfasst: ein Zahnbehandlungsinstrument zur Behandlung einer Anomaliestelle in einem Mundhohlraum; eine Farbkamera-Modulgruppe mit: einem ersten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer ersten Lichtaussendeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden von blauem, grünem oder rotem Anregungslicht zum Erzeugen eines Fluoreszenzlichts an einer Anomaliestelle in dem Mundhohlraum, und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und der umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild; einem zweiten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer zweiten Lichtaussendeeinrichtung, gebildet durch Kombinieren einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden von blauem, grünem und rotem Anregungslicht zum Erzeugen eines Fluoreszenzlichts an der Anomaliestelle in dem Mundhohlraum und einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden von Beleuchtungslicht zum Beleuchten des Mundhohlraums in einer derartigen Weise, dass eine Umschaltung zwischen den Lichtquelleneinheiten oder eine gleichzeitige Aussendung davon ermöglicht wird, und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und der umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild; und einem dritten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer dritten Lichtaussendeeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit zum selektiven Aussenden von Anregungslicht von drei primären Farben rot, grün und blau zum Erzeugen eines Fluoreszenzlichts an der Anomaliestelle in dem Mundhohlraum, und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und der umliegenden Stellen in dem Mund Hohlraum als ein Farbbild, wobei eines der ersten bis dritten Farbkameramodule an einer spezifischen Position, die eine Freilegung zur Außenseite erlaubt, oder an einer spezifischen Position, die eine Betätigung bzw. einen Betrieb von der Außenseite durch Zerlegung des Zahnbehandlungsinstruments erlaubt, entfernbar angebracht ist; und ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem zum Abstrahlen des Anregungslichts von der Lichtquelleneinheit von einem der Farbkameramodule, das an der spezifischen Position angebracht sind, in Richtung auf die Anomaliestelle hin, und zum Führen des Fluoreszenzlichts, das von der Anomaliestelle erzeugt wird, an die Bildaufnahmeeinrichtung des Farbkameramoduls, wodurch ermöglicht wird, dass die Funktion zum Erfassen einer Anomaliestelle einer Reihe von Zähnen in verschiedenen Ausbildungen implementiert wird und eine effiziente und zuverlässige Implementierung von MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und einer PMTC bei der Bürstenführung und Behandlung einer Reihe von Zähnen ermöglicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 4 ist es möglich ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, wobei ein Mikromotor-Handgerät des Winkeltyps oder des geraden Typs oder ein Luftturbinen-Handgerät des Winkeltyps oder des geraden Typs für das Zahnbehandlungsinstrument verwendet wird, wobei jedes Farbkameramodul an einer Position, die zu der Außenseite durch eine Zerlegung in der Innenseite des Handgerätkörpers freigelegt werden kann, entfernbar angeordnet ist, und wobei das optische Lichtaussende/Bildaufnahmesystem zwischen der Position nahe zu dem Kopfteil, wo das Schneidewerkzeug in dem Handgerätkörper angeordnet ist, und dem Farbkameramodul angeordnet ist, wodurch ermöglicht wird, dass die Funktion zum Erfassen einer Anomaliestelle einer Reihe von Zähnen in verschiedenen Ausbildungen implementiert werden kann und eine effiziente und zuverlässige Implementierung von MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und einer PMTC bei der Bürstenführung und Behandlung einer Reihe von Zähnen ermöglicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 5 ist es möglich ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, wobei ein Mikromotor-Handgerät des Winkeltyps oder des geraden Typs oder ein Luftturbinen-Handgerät des Winkeltyps oder des geraden Typs für das Zahnbehandlungsinstrument verwendet wird, und wobei das Farbkameramodul und das optische Lichtaussende/Bildaufnahmesystem integriert sind und als eine der drei Typen von Farbkamera-Moduleinheiten, die jeweils an der Position in der Nähe des Kopfteils, wo ein Schneidewerkzeug in dem Handgerät Körper angeordnet ist, integriert und gebildet sind, wodurch die Funktion zum Erfassen einer Anomaliestelle einer Reihe von Zähnen in verschiedenen Ausbildungen ermöglicht wird und eine effiziente und zuverlässige Implementierung von MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und einer PMTC bei der Bürstenführung und Behandlung einer Reihe von Zähnen ermöglicht wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 6 ist es möglich ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, wobei das Farbkameramodul entfernbar mit einem Filter zum Abschneiden der Wellenlängenkomponenten des Anregungslichts von Lichtstrahlen, die auf die Bildaufnahmeeinrichtung einfallen, versehen ist, wodurch ermöglicht wird, dass ein klareres Farbbild mit den abgeschnittenen Anregungslichtkomponenten erhalten wird.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigen:
- [1] 1 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines Mikromotor-Handgeräts mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
- [2] 2 eine Aufsicht von oben auf das Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform.
- [3] 3 eine schematisches Blockdiagramm eines Farbkameramoduls in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
- [4] 4 eine schematische Endansicht des Farbkameramoduls in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform;
- [5] 5 ein schematisches Blockdiagramm einer Kameraeinheit in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform;
- [6] 6 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A der 5;
- [7] 7 ein vergrößertes Erläuterungsdiagramm einer Stabfaser in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform;
- [8] 8 ein Erklärungsdiagramm einer optischen Anordnung der Kameraeinheit, der Stabfaser, und einer Objektivlinse in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform;
- [9] 9 ein Erklärungsdiagramm, das einen entfernbaren Aufbau der ersten bis dritten Farbkameramodule von einem Kopplungsteil in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
- [10] 10 ein schematisches Blockdiagramm der ersten bis dritten Farbkameramodule in den Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform;
- [11] 11 ein schematisches Blockdiagramm eines Filters, das in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion verwendet wird, gemäß der ersten Ausführungsform;
- [12] 12 ein Schaltbild, das ein Ansteuerschaltungssystem einer Lichtquelleneinheit des ersten Farbkameramoduls in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion darstellt, gemäß der ersten Ausführungsform;
- [13] 13 ein Schaltbild, das ein Ansteuerschaltungssystem einer Lichtquelleneinheit des zweiten Farbkameramoduls in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion darstellt, gemäß der ersten Ausführungsform;
- [14] 14 ein Schaltbild, das ein Ansteuerschaltungssystem einer Lichtquelleneinheit des dritten Farbkameramoduls in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion darstellt, gemäß der ersten Ausführungsform;
- [15] 15 ein Blockdiagramm, das eine Steuereinheit einschließlich eines Lichtaussendeelement-Ansteuersystems und eines Bildverarbeitungssystems mit Bezug zu dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion darstellt, gemäß der ersten Ausführungsform;
- [16] 16 ein Diagramm, welches schematisch eine Beziehung zwischen der Wellenlänge und der Intensität eines Anregungslichts oder eines Fluoreszenzlichts zum Zeitpunkt einer Erfassung einer Zahnkariesstelle in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion darstellt, gemäß der ersten Ausführungsform;
- [17] 17 ein Erklärungsdiagramm, welches schematisch einen Zustand eines beeinträchtigten Bereichs, wo ein Fluoreszenzlicht erzeugt wird, darstellt, wobei das Fluoreszenzlicht dem Anregungslicht zum Zeitpunkt einer Erfassung der Zahnkariesstelle in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform entspricht;
- [18] 18 ein Erklärungsdiagramm, welches schematisch einen Zustand eines beeinträchtigten Bereichs darstellt, wo Fluoreszenzlicht erzeugt wird, wobei das Fluoreszenzlicht einem Anregungslicht zu dem Zeitpunkt einer Erfassung der Zahnbelag-Anhaftungsstelle in dem Mikromotor-Handgerät mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß der ersten Ausführungsform entspricht;
- [19] 19 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines Mikromotor-Handgeräts mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß einer Abänderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- [20] 20 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht eines Luftturbinen-Handgeräts mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
- [21] 21 ein Erklärungsdiagramm, das einen entfernbaren Aufbau von ersten bis dritten Farbkameramodulen von einem Kopplungsteil in dem Luftturbinen-Handgerät mit der Anomalie stellen-Erfassungsfunktion gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
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Vorgehensweise zur Ausführung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung löst eine Aufgabe, um ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion bereitzustellen, die genau eine Anomaliestelle auf einem Zahn und einem Zahnfleisches (Randteil) in einem Mundhohlraum unter Verwendung eines Bilds ausführen kann, genau die Stelle auf Grundlage des Bilds behandeln kann, und eine MI und PMTC in einer zuverlässigen und effizienten Weise ausführen kann, und zwar durch Verwendung einer Konfiguration mit: einer Farbkamera-Modulgruppe einschließlich: einem ersten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer ersten Lichtaussendeeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden eines monochromatischen Anregungslichts zum Erzeugen von Fluoreszenzlicht an der Anomaliestelle in dem Mundhohlraum, und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und von umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild; einem zweiten Farbkameramodul, das durch Integrieren einer zweiten Lichtaussendeeinrichtung, gebildet durch Kombinieren einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden von monochromatischen Anregungslicht zum Erzeugen von Fluoreszenzlicht an der Anomaliestelle in dem Mundhohlraum und einer Lichtquelleneinheit zum Aussenden von Beleuchtungslicht zum Beleuchten des Mundhohlraums in einer derartigen Weise, dass eine Umschaltung zwischen den Lichtquelleneinheiten und einer gleichzeitigen Aussendung davon ermöglicht wird, und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und von umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild; und einem dritten Farbkameramodul, konstruiert durch Integrieren einer dritten Lichtaussendeeinrichtung mit einer Lichtquelleneinheit zum selektiven Aussenden von Anregungslicht mit drei primären Farben von rot, grün und blau zum Erzeugen von Fluoreszenzlicht an der Anomaliestelle in den Mundhohlraum und einer Bildaufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Bilds der Anomaliestelle und von umliegenden Stellen in dem Mundhohlraum als ein Farbbild, wobei die Wellenlängen des Anregungslichts, das von den Lichtquelleneinheiten der ersten bis dritten Farbkameramodule ausgesendet wird, unterschiedlich zueinander sind, und wobei eines der ersten bis dritten Farbkameramodule entfernbar an einer spezifischen Position, die eine Freilegung zu der Außenseite erlaubt, oder an einer spezifischen Position, die eine Operation von der Außenseite durch Zerlegung des Zahnbehandlungsinstruments erlaubt, entfernbar angebracht ist; und ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem zum Abstrahlen des Anregungslichts von der Lichtquelleneinheit von einem der Farbkameramodule, das an der spezifischen Position angebracht sind, auf die Anomaliestelle hin und zum Führen des Fluoreszenzlichts, das an der Anomaliestelle erzeugt wird, an die Bildaufnahmeeinrichtung des Farbkameramoduls.
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[Ausführungsformen]
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Ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion gemäß einer ersten Ausführungsform wird auf ein Handgerät des Mikromotor-Antriebstyps angewendet, das eine Art von Zahnbehandlungsinstrument ist.
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Wie in 1 und 2 dargestellt umfasst das Mikromotor-Handgerät 1 mit der Anomaliestellen-Erfassungsfunktionen gemäß der ersten Ausführungsform (nachstehend als „Handgerät 1 der ersten Ausführungsform“ bezeichnet): einen Handgerätkörper 2, der ein Griffteil 3 mit einem Kopfteil 4, wo ein Schneidewerkzeug 11 zur Behandlung eines betroffenen Bereichs B entfernbar angebracht ist, auf der distalen Endseite und ein Kopplungsteil 5, das in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet und entfernbar mit dem Griffteil 3 gekoppelt ist und das insgesamt eines der Farbkameramodule (zum Beispiel ein erstes Farbkameramodul 21A) einer Farbkamera-Modulgruppe 21 entfernbar aufnimmt, die aus drei Arten von Farbkameramodulen gebildet ist, d.h. ersten bis dritten Farbkameramodulen 21A, 21B und 21C, die eine entfernbare Kompatibilität aufweisen und nachstehend mit näheren Einzelheiten beschrieben werden, an dem inneren Boden durch Anbringung oder Entfernung an oder von beispielsweise einem Halter 28, der in dem Kopplungsteil 5 vorgesehen ist, und durch Anbringung oder Entfernung zwischen einem Befestigungsverbinder 39, der auf der Seite des ersten Farbkameramoduls 21A vorgesehen ist, und einem Aufnahmeverbinder 40, der auf der Seite des Kopplungsteils 5 vorgesehen ist; und einen Mikromotor 6 zum drehbaren Antreiben des Schneidewerkzeugs 11, das an dem hinteren Ende des Kopplungsteils 5 in dem Handgerätkörper 2 angebracht ist, bei hoher Geschwindigkeit.
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In dem Inneren des Griffteils 3 ist ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem 10 angeordnet, das umfasst: ein Bildaufnahmefenster 7, das gebildet ist aus beispielsweise einem transparenten Glasmaterial oder einem transparenten synthetischen Harzmaterial, angeordnet an der Position in der Nähe des Kopfteils 4 und in Richtung auf die Schneidestelle des Schneidewerkzeugs 11 hin; eine Objektivlinse 8, die in der Innenseite des Bildaufnahmefensters 7 angeordnet ist; und eine Stabfaser 9, die ein Lichtführungselement mit einem Lichteinfallsende, das auf den nahen Bereich der Objektivlinse 8 hin gerichtet ist, und einem Lichtaussendeende, das auf das Farbkameramodul 21 hin gerichtet ist, ist.
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Das Handgerät 1 der ersten Ausführungsform ist ferner mit einem Signalausgabekabel 12 und einem Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 verbunden, die nachstehend noch mit näheren Einzelheiten beschrieben werden.
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Die Verbindungsstellen des Signalausgabekabels 12 und des Lichtaussendeelement-Ansteuerkabels 13 zu dem Handgerät 1 der ersten Ausführungsform sind nicht in besonderer Weise beschränkt. Es ist jedoch möglich ein Beispiel derart anzugeben, dass Verbinder an geeigneten Stellen des Kopplungsteils 5 zur Verbindung mit dem Handgerät 1 vorgesehen sind.
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Eine ausführliche Beschreibung für ein elektrisches und mechanisches Antriebssystem des Schneidewerkzeugs 11, das an dem Kopfteil 4 montiert werden soll, wird hier weggelassen.
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Nachstehend werden die ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C unter Bezugnahme auf 3 bis 14 beschrieben.
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Zunächst wird das erste Farbkameramodul 21A beschrieben.
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Das erste Farbkameramodul 21A umfasst ein zylindrisches Kamerakopfteil 22, wie in 3 und 4 dargestellt, und das Kamerakopfteil 22 nimmt eine Kameraeinheit 31, die von der distalen Endfläche nach innen angeordnet ist, und eine Lichtquelleneinheit 27A, die eine Lichtaussendeeinrichtung bildet, auf, wobei eine beliebige Anzahl von (zum Beispiel acht) Lichtaussendeelementen (LEDs: Leuchtdioden) 24A (wie beispielsweise diejenigen mit einer Ansteuerspannung von DC 3,3 V) der gleichen Art in einem Kreis angeordnet und um die Endfläche der Kameraeinheit 31 herum integriert sind, wobei die Lichtaussendeelemente 24A ein monochromatisches Anregungslicht (das Anregungslicht in dem blauen Bereich der Wellenlänge 470 ±30 nm) aussenden.
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Hinsichtlich der Lichtaussendeelemente 24A ist es auch möglich LEDs zu verwenden, die ein Anregungslicht in dem grünen Bereich aussenden, oder LEDs, die ein Anregungslicht in dem roten Bereich aussenden.
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Die Kameraeinheit 31 wird nachstehend mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben.
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Die Kameraeinheit 31 umfasst einen zylindrischen Haltezylinder 32 mit zum Beispiel einem Durchmesser von 1,2 mm, einem inneren Durchmesser von ungefähr 1,1 mm und einer Länge von 3 mm; eine Sammellinseneinheit 133 mit einem Durchmesser ϕ1 von 1,1 mm mit einem Lichteinfallsende, das angeordnet ist, um auf eine Endfläche des Haltezylinders 32 hin gerichtet zu sein; eine Bildaufnahmeeinheit 34, die gegenüberliegend in einem festen Intervall weg von der Sammellinseneinheit 33 in dem Haltezylinder 32 angeordnet ist; ein Abdeckelement 35, das in einem Bereich von der anderen Endflächenseite des Haltezylinders 32 zu der Innenseite des Haltezylinders 32 eingepasst ist; und ein Signalkabel 36, das mit der Bildaufnahmeeinheit 34 verbunden ist und zu der rückwärtigen Seite durch das Abdeckelement 35 führt.
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Die Bildaufnahmeeinheit 34 umfasst ein scheibenförmiges Haltesubstrat 37, das einen Durchmesser von 1,1 mm aufweist und fest mit der Mitte zu der optischen Achse der Sammellinseneinheit 33 in dem Haltezylinder 32 ausgerichtet befestigt ist, und einen Farbbildsensor (CMOS: komplementärer Metalloxidhalbleiter) 38, der in einem Zustand angebracht ist, bei dem Farbpixel in einer Matrix von 320 x 140 Pixeln als die Anzahl von Pixeln auf der Oberfläche eines Sensorsubstrats 38a mit externen Dimensionen von 0,84 x 0,74 mm und einer Dicke von 0,1 mm angeordnet sind und bei dem der Mittenabschnitt mit der optischen Achse der Sammellinseneinheit 33 übereinstimmt, wobei das Signalkabel 36 mit dem Farbbildsensor 38 an einem Ende verbunden ist und das andere Ende davon zu der hinteren Seite durch das Haltesubstrat 37 und das Abdeckelement 35 geführt ist.
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Die Sammellinseneinheit 33 ist zum Beispiel eine, die optische Charakteristiken mit einem Betrachtungswinkel von 70 Grad und einem Brennpunktbereich von 3 bis 50 mm aufweist.
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Ein Ende des Lichtaussendeelementkabels 25 ist mit jedem der Lichtaussendeelemente 24A, die die Lichtquelleneinheit 27A bilden, angeordnet um die Endfläche der Kameraeinheit 31 herum, verbunden.
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Ferner sind das Lichtaussendeelementkabel 25 und das Signalkabel 36 mit einem Befestigungsverbinder 39 verbunden. Zusätzlich sind das Signalausgabekabel 12 und das Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 mit dem Aufnahmeverbinder 40 über ein Kamerakabel 84 verbunden.
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Wie in 7 dargestellt wird ein Multikomponentenglas für insgesamt den Kern, die Ummantelung und die Verkleidungsröhre der Stabfaser 9 verwendet und die Stabfaser 9 weist einen Aufbau eines Stufenindextyps auf, der unterschiedliche Brechungsindices in Stufen bereitstellt und optische Charakteristiken eines Lichtaufnahmewinkels von ungefähr 70 Grad und einer numerischen Apertur (NA) von 0,57 aufweist.
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In der Stabfaser 9 weist die Form des Lichtaussendeendes davon einen Faserdurchmesser ϕ2 von ungefähr 2,4 mm auf, das Lichteinfallsende weist eine ovale Form auf, zum Beispiel mit einer Hauptachse von ungefähr 3,6 mm und einer Nebenachse von ungefähr 1,35 mm, und der äußere Umfang des Endabschnitts des Lichtaussendeendes ist mit einem zylindrischen Körper 14 aus rostfreiem Stahl abgedeckt. Ferner weist die Stabfaser 9 eine Spezifikation mit einem Autoklavwiderstand von ungefähr 90% in Bezug auf eine anfängliche Lichtdurchlässigkeit (Transmission) nach 350 Zyklen unter Autoklavbedingungen von 135°C, 100% RH und 3 Minuten auf.
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Hierbei wird der detaillierte optische Aufbau der Kameraeinheit 31, die in dem Farbkameramodul 21A enthalten ist, der Stabfaser 9 und der Objektivlinse 8 ausführlich unter Bezugnahme auf das vergrößerte Erklärungsdiagramm der 8 beschrieben.
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Hinsichtlich der Beziehung zwischen dem Lichtaussendeende der Stabfaser 9 und der Sammellinseneinheit 33 der Kameraeinheit 31 wird eine Sammellinseneinheit mit einem Betrachtungswinkel θ1 von 70 Grad für die Sammellinseneinheit 33 verwendet, und ein Intervall D1 zwischen der Lichteinfallsoberfläche der Sammellinseneinheit 33 und dem Lichtaussendeende der Stabfaser 9 wird auf ungefähr 3 mm durch Verwendung des Lichtaussendeendes der Stabfaser 9 mit einem Durchmesser θ2 von ungefähr 2,4 mm eingerichtet, wodurch ermöglicht wird, dass ein von dem Lichtaussendeende der Stabfaser 9 ausgesendeter Strahl innerhalb des Bereichs des Betrachtungswinkels der Sammellinseneinheit 33 empfangen werden kann und somit ermöglicht wird, das Licht an die Sammellinseneinheit 33 ohne Behinderung geführt werden kann.
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Hinsichtlich der Beziehung zwischen der Objektivlinse 8 und dem Lichteinfallsende der Stabfaser 9 beträgt andererseits der Lichtempfangswinkel θ2 der Stabfaser 42 ungefähr 70 Grad und deshalb wird zum Beispiel eine konvexe Linse mit einem Linsendurchmesser in der Größenordnung von 3 mm und einer Brennweite der Größenordnung von 3 mm für die Objektivlinse 8 verwendet und das Intervall D2 zwischen der Objektivlinse 8 und dem Lichteinfallsende der Stabfaser 9 wird auf ungefähr 3 mm eingerichtet, wodurch ermöglicht wird, dass das Bildaufnahmelicht, das auf das Lichteinfallsende der Stabfaser 9 über die Objektivlinse 8 einfällt, innerhalb des Bereichs des Lichtaufnahmewinkels empfangen wird und somit ermöglicht wird, dass das Licht an das Lichteinfallsende der Stabfaser 9 ohne Behinderung geführt werden kann.
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Nachstehend wird der entfernbaren Aufbau der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C von dem Kopplungsteil 5 mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
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Wie in 9 dargestellt ist die Konfiguration des ersten Farbkameramoduls 21A von den ersten bis dritten Farbkameramodulen 21A, 21B und 21C so, wie voranstehend beschrieben. Ferner ist jedes des zweiten Farbkameramoduls 21B und des dritten Farbkameramoduls 21 in der gleichen Weise wie das erste Farbkameramodul 21A konfiguriert.
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Zudem wird, wie in 9 dargestellt, jedes der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C in dem inneren Boden des Kopplungsteils 5 selektiv und entfernbar angeordnet.
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Nachstehend werden die Lichtquelleneinheiten 27A bis 27C der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
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Die Konfiguration der Lichtquelleneinheit 27A des ersten Farbkameramoduls 21A ist so, wie beschrieben worden ist.
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Das zweite Farbkameramodul 21B umfasst eine Kameraeinheit 31 ähnlich zu derjenigen des ersten Farbkameramoduls 21A und eine Lichtquelleneinheit 27B, die eine Lichtaussendeeinrichtung bildet, wobei eine beliebige Anzahl von (zum Beispiel vier) Lichtaussendeelementen 24B der gleichen Art und eine beliebige Anzahl von (zum Beispiel vier) Lichtaussendeelemente 24B1 in einem Kreis angeordnet und um die Endfläche der Kameraeinheit 31 herum integriert sind, wobei die Lichtaussendeelemente 24B ein monochromatischen Anregungslicht (das Anregungslicht in dem blauen Bereich der Wellenlänge 470 ±30 nm) aussenden und die Lichtaussendeelemente 24B1 senden ein Beleuchtungslicht (ein Beleuchtungslicht mit einer Tageslichtfarbe) zur Beleuchtung des Mundhohlraums aus.
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Hinsichtlich der Lichtaussendeelemente 24B ist es auch möglich LEDs zu verwenden, die ein Anregungslicht in dem grünen Bereich aussenden, oder LEDs, die ein Anregungslicht in den roten Bereich aussenden.
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Das dritte Farbkameramodul 21C umfasst eine Kameraeinheit 31 ähnlich zu derjenigen des ersten Farbkameramoduls 21A und eine Lichtquelleneinheit 27C, die eine Lichtaussendeeinrichtung bildet, bei der eine beliebige Anzahl von (zum Beispiel acht) Lichtaussendeelemente 24C mit den drei primären Farben in einem Kreis angeordnet und um die Endfläche der Kameraeinheit 31 herum integriert sind, wobei die Lichtaussendeelemente 24C ein Anregungslicht mit den drei primären Farben aussenden.
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Das Lichtaussendeelement 24C mit den drei primären Farben integriert Lichtaussendeelementechips 24B1, 24B2 und 24B3, die ein Anregungslicht in dem blauen Bereich von 470 ±30 nm, in dem grünen Bereich von 530 ±40 nm und in dem roten Bereich von 700 ±100 nm aussenden, um Anregungslicht in jeder der Farben selektiv auszusehen.
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11 illustriert ein Filter 29, welches zum Beispiel auf der Endfläche des ersten Farbkameramoduls 21A montiert werden soll.
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Das Filter 29 ist scheibenförmig und ist an der Endfläche des ersten Farbkameramoduls 21A anbringbar/davon entfernbar und umfasst acht Durchlöcher 29a, die in einem Kreis entsprechend zu der Anordnung der Lichtaussendeelemente 24A angeordnet sind, und ein Filterteil 30 mit Lichtabschirmungscharakteristiken (zum Beispiel eine Übertragung von Licht mit einer Wellenlänge von 520 nm oder länger), die das Abschneiden der Wellenlängenkomponenten des monochromatischen Anregungslicht (des Anregungslicht in dem blauen Bereich mit einer Wellenlänge von 470 ±30 nm) in dem zentralen Abschnitt erlauben.
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Nachstehend wird das Ansteuerschaltungssystem der Lichtquelleneinheiten 27A bis 27C in den ersten bisdritten Farbkameramodulen 21A, 21B und 21C unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben.
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12 illustriert das Ansteuerschaltungssystem der Lichtquelleneinheit 27A des ersten Farbkameramoduls 21A, wobei als Beispiel die Ansteuerung eines Lichtaussendeelements 24A zur Beleuchtung angeführt wird.
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In diesem Ansteuerschaltungssystem ist ein Schalter 62, der in einer Beleuchtungsbetriebseinheit 61 vorgesehen ist, zwischen dem Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 (Zweidraht-Konfiguration) und dem Lichtaussendeelementkabel 25 (Zweidraht-Konfiguration) verbunden und das Lichtaussendeelementkabel 25 ist mit einer Reihenschaltung mit dem Lichtaussendeelement 24 und dem Strombegrenzungswiderstand R1 verbunden, wobei der Ein-Betrieb des Schalters 62 bewirkt, dass eine vorgegebene Spannung zwischen einer Anode und einer Kathode des Lichtaussendeelements 24 angelegt wird, um das Lichtaussendeelement 24A einzuschalten, um so ein Anregungslicht auszusenden, und der Aus-Betrieb des Schalters 62 schaltet das Lichtaussendeelement 24 ab.
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In der Praxis wird ein Beleuchtungsansteuerschaltungssystem hergestellt und in Bezug auf acht Lichtaussendeelemente 24A auf Grundlage der Konfiguration ähnlich wie die in 12 dargestellte Konfiguration verwendet.
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Obwohl die Beleuchtungsbetriebseinheit 61 zum Beispiel auf der äußeren Oberfläche des Kopplungsteils 5 montiert sein kann, wie in 1 gezeigt, ist die Anordnung darauf nicht speziell beschränkt.
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13 zeigt ein Ansteuerschaltungssystem für die Lichtquelleneinheit 27B in dem zweiten Farbkameramodul 21B, wobei als ein Beispiel die Ansteuerung eines Lichtaussendeelements 24B und eines Lichtaussendeelements 24B1 zur Beleuchtung angeführt wird.
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In diesem Ansteuerschaltungssystem sind ein Umchalter 63 zum Umschalten zwischen zwei Schaltungen und ein Vollbeleuchtungsschalter 64, der in der Beleuchtungsbetriebseinheit 61 vorgesehen ist, zwischen das Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 und das Lichtaussendeelementkabel 25 geschaltet und der Umschalter 63 wird zum Umschalten zwischen einer Reihenschaltung mit dem Lichtaussendeelement 24B und dem Strombegrenzungswiderstand R2 und einer Reihenschaltung mit dem Lichtaussendeelement 24B1 und dem Strombegrenzungswiderstand R3 verwendet, wodurch bewirkt wird, dass eine vorgegebene Spannung selektiv zwischen einer Anode und einer Katode des Lichtaussendeelements 24B oder zwischen einer Anode und einer Kathode des Lichtaussendeelements 24B1 angelegt wird, um ein Anregungslicht von dem Lichtaussendeelement 24B auszusenden oder um ein Beleuchtungslicht von dem Lichtaussendeelement 24 B1 auszusenden.
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Ferner bringt der Vollbeleuchtungsschalter 64 Zuführungsanschlüsse von beiden Reihenschaltungen in eine Leitung gleichzeitig zu dem Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13, um die Lichtaussendung von dem Lichtaussendeelement 24B und die Lichtaussendung von dem Lichtaussendeelement 24B1 zur gleichen Zeit auszuführen.
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In der Praxis wird ein Beleuchtungsansteuerschaltungssystem hergestellt und in Bezug auf vier Lichtaussendeelemente 24B und vier Lichtaussendeelemente 24B1 auf Grundlage der Konfiguration ähnlich zu der Konfiguration, die in 13 dargestellt ist, verwendet.
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14 illustriert ein Ansteuerschaltungssystem für die Lichtquelleneinheit 27C in dem dritten Farbkameramodul 21C, indem ein Beispiel einer Ansteuerung eines Lichtaussendeelements 24C mit drei primären Farben zur Beleuchtung angegeben wird.
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Das Lichtaussendeelement 24C mit drei primären Farben umfasst ein Lichtaussendeelementchip 24C1 zum Aussenden eines Anregungslichts in dem blauen Bereich von 470±30 nm, ein Licht aussehendeelementchip 24C2 zum Aussenden von Anregungslicht in dem grünen Bereich von 530±40 nm, und ein Lichtaussendeelementchip 24C3 zum Aussenden von Anregungslicht in dem roten Bereich von 700±100 nm Wellenlänge.
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Dieses Ansteuerschaltungssystem ist mit einem Schalter 65 zwischen dem Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 und dem Lichtaussendeelementkabel 25 versehen.
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Zusätzlich ist das Lichtaussendeelementkabel 25 mit einer Reihenschaltung mit dem Lichtaussendeelementchip 24C1, einem Beleuchtungssteuertransistor T1 und einem Strombegrenzungswiderstand R4, einer Reihenschaltung mit dem Lichtaussendeelementchip 24C2, einem Beleuchtungssteuertransistor TR2 und einem Strombegrenzungswiderstand R5, und einer Reihenschaltung mit dem Lichtaussendeelementchip 24C3, einem Beleuchtungssteuertransistor TR3 und einem Strombegrenzungswiderstand R6 verbunden.
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Ferner stellen drei variable Widerstände VR1, VR2 und VR2 zur Stromeinstellung, die mit dem Lichtaussendeelementkabel 25 verbunden sind, die jeweiligen Basisströme der Beleuchtungssteuertransistoren TR1, TR2 und TR3 ein, wodurch eine Einstellung der Lichtaussendemenge des Anregungslicht in dem blauen Bereich, des Anregungslicht in dem grünen Bereich und des Anregungslichts in dem roten Bereich eingestellt werden können.
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In der Praxis wird ein Beleuchtungsansteuerschaltungssystem hergestellt und in Bezug auf acht Lichtaussendeelemente 24C mit den drei primären Farben auf Grundlage der Konfiguration ähnlich zu der in 14 dargestellte Konfiguration verwendet.
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Zusätzlich ist die Beleuchtungsbetriebseinheit 61 in der obigen Beschreibung getrennt beschrieben worden. In der Praxis ist die Beleuchtungsbetriebseinheit 61 jedoch so konfiguriert, dass sie mit den voranstehenden drei Aspekten kompatibel ist, und ist zum Beispiel auf der äußeren Oberfläche des Kopplungsteils 5 montiert.
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15 illustriert eine Steuereinheit 71 mit einem Lichtaussendeelement-Ansteuersystem und einem Bildverarbeitungssystem, die sich auf das Handgerät 1 der ersten Ausführungsform beziehen.
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Die Steuereinheit 71 umfasst einen Controller 72, der den gesamten Betrieb steuert, eine Lichtaussendeelement-Stromversorgungseinheit 73, die eine Ansteuerspannung an jedes der Lichtaussendeelemente liefert, eine Bildsignal-Empfangseinheit 74, die ein Bildsignal von der Kameraeinheit 31, die in dem Handgerät 1 angeordnet ist, empfängt, eine Farbbild-Erzeugungseinheit 75, die ein Farbbild eines Zahns und des Zahnfleisches (Randteil) in dem Mundhohlraum auf Grundlage des empfangenen Bildsignals erzeugt, und eine Bildspeichereinheit 76, die das erzeugte Farbbild speichert.
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Ferner weist die Steuereinheit 71 eine Farbbild-Anzeigeeinheit 77 mit einer farbigen Flüssigkristallanzeige oder dergleichen auf, die ein von der Kameraeinheit 31 aufgenommenes und von der Farbbild-Erzeugungseinheit 75 auf dem Schirm erzeugtes Bild anzeigt.
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 16, 17 und 18 die Anomaliestellen-Erfassungsfunktionen für eine Reihe von Zähnen, implementiert von dem Handgerät 1 der ersten Ausführungsform, beschrieben.
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Wenn zum Beispiel der Schalter 62 in einem Zustand eingeschaltet wird, bei dem das erste Farbkameramodul 21A auf dem Kopplungsteil 5 in dem Handgerätkörper 2 angebracht ist, wie in 1 in dem Handgerät 1 der ersten Ausführungsform gezeigt, und das Kopfteil 4 auf den Mundraum eines Patienten hin gerichtet ist, dann wird das Lichtaussendeelement 24A der Lichtquelleneinheit 27A eingeschaltet, wodurch bewirkt wird, dass das Anregungslicht (mit einer Wellenlänge von 470±30 nm) in dem blauen Bereich von dem Lichtaussendeelement 24A ausgesendet wird, um an die Reihe von Zähnen in den Mundhohlraum durch die Stabfaser 9, die Objektivlinse 8 und das Bildaufnahmefenster 7 ausgesendet zu werden.
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Wenn eine Zahnkariesstelle (ein betroffener Bereich B) in einem bestimmten Zahn in der Reihe von Zähnen vorhanden ist, dann wird Fluoreszenzlicht (angezeigt in schwarz in 17: zum Beispiel Fluoreszenzlicht mit einer Wellenlänge von 620 nm) entsprechend zu dem Anregungslicht in dem betroffenen Bereich P erzeugt.
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Die Wellenlängen des Anregungslichts und des Fluoreszenzlichts und die Intensitäten des Anregungslichts und des Fluoreszenzlichts in dem obigen Fall sind schematisch in 16 dargestellt.
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Licht von dem Bereich, der aus dem Zahn und den umliegenden Stellen davon gebildet wird, einschließlich des erzeugten Fluoreszenzlichts geht durch das Bildaufnahmefenster 7, die Objektivlinse 8 und die Stabfaser 9, geht ferner durch die Sammellinseneinheit 33 der Kameraeinheit 31 des ersten Farbkameramoduls 21A und erreicht die Bildaufnahmeeinrichtung 34 zur Aufnahme eines Bilds.
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Das Bildaufnahmesignal von der Bildaufnahmeeinheit 34 wird an die Steuereinheit 71 über das Signalkabel 36 und das Signalausgabekabel 12 übertragen.
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In der Steuereinheit 21 erzeugt die Farbbild-Erzeugungseinheit 75 ein Farbbild des Zahns und des Gaumens bzw. des Zahnfleisches (Randteil) entsprechend zu dem empfangenden Bildaufnahmesignal und die Farbbild-Anzeigeeinheit 77 zeigt ein Bild auf dem Schirm als ein Farbbild entsprechend zu 16 an.
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In dem Handgerät 1 der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird das Anregungslicht in dem blauen Bereich an die Reihe von Zähnen in der gleichen Weise wie in dem obigen Gerät in einem Zustand ausgesendet, bei dem das Filter 29 auf der Endfläche des ersten Farbkameramoduls 21A angebracht ist, die Bildaufnahmeeinheit 34 der Kameraeinheit 31 ein Bild des Bereichs, gebildet aus dem Zahn und den umgebenden Stellen davon, einschließlich des erzeugten Fluoreszenzlichts aufnimmt. Wenn ferner die Farbbild-Anzeigeeinheit 77 das Bild als ein Farbbild auf dem Schirm anzeigt, kann ein Farbbild mit den Anregungslichtkomponenten in dem blauen Bereich, ausgeschnitten durch das Filter 29, angezeigt werden, wodurch ein klareres Farbbild erhalten werden kann.
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18 zeigt ein Beispiel einer Zahnbelag-Anhaftungsstelle (angezeigt mit schattierten Bereichen) in der Zeile von Zähnen, deren Bild aufgenommen und auf dem Bildschirm als ein Farbbild durch die Farbbild-Anzeigeeinheit 77 in der gleichen Weise wie bei der voranstehenden Erläuterungen angezeigt wird.
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Das Handgerät 1 der ersten Ausführungsform stellt die folgenden vorteilhaften Wirkungen bereit, wenn das zweite Farbkameramodul 21B auf dem Kopplungsteil 5 in dem Handgerätkörper 2 angebracht ist und der gleiche Anomaliestellen-Erfassungsbetrieb für die Reihe von Zähnen in der gleichen Weise wie bei der voranstehenden Erläuterungen ausgeführt wird.
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Wenn der Anomaliestellen-Erfassungsbetrieb für die Reihe von Zähnen durch Verwendung nur von Licht, das von dem Lichtaussendeelement 24B des zweiten Farbkameramoduls 21B ausgesendet wird, ausgeführt wird, können insbesondere die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei den obigen Beschreibungen erzielt werden. Ferner wird die Reihe von Zähnen mit dem Beleuchtungslicht, das nur von dem Lichtaussendeelement 24B1 abgestrahlt wird, bestrahlt, wodurch ermöglicht wird, dass das zweite Farbkameramodul 21B für eine Beleuchtung und eine Bildaufnahme der Reihe von Zähnen verwendet wird.
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Ferner erlaubt die gleichzeitige Beleuchtung des Lichtaussendeelements 24B und des Lichtaussendeelements 24B1 eine zuverlässigere Ausführung des Anomaliestellen-Erfassungsbetriebs für die Reihe von Zähnen, während eine ausreichende Helligkeit in dem Bereich der Reihe der Zähne sichergestellt wird.
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Das Handgerät 1 der ersten Ausführungsform stellt die folgenden vorteilhaften Effekte bereit, wenn das dritte Farbkameramodul 21C auf dem Kopplungsteil 5 in dem Handgerätkörper 2 angebracht ist und der gleiche Anomaliestellen-Erfassungsbetrieb für die Reihe von Zähnen in der Weise, wie voranstehend beschrieben, ausgeführt wird.
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Insbesondere wird das Anregungslicht von dem Lichtaussendeelement 24C für die drei primären Farben in geeigneter Weise zwischen dem blauen Bereich, dem grünen Bereich und dem roten Bereich, um in Richtung auf die Reihe von Zähnen ausgesendet zu werden, umgeschaltet, wodurch ermöglicht wird, dass ein breiter Bereich der Anomaliestellen-Erfassungsfunktionen in Übereinstimmung mit der Art des betroffenen Bereichs B oder der beabsichtigten Behandlung implementiert werden kann.
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Gemäß dem Handgerät 1 der voranstehend ausführlich beschriebenen ersten Ausführungsform kann die Funktion zum Erfassen einer Anomaliestelle einer Reihe von Zähnen in verschiedenen Ausbildungen implementiert werden und eine minimale Intervention (MI) kann effizient und zuverlässig bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen implementiert werden.
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Ferner kann bei der Bürstenführung und Behandlung der Reihe von Zähnen eines Patienten eine professionelle mechanische Zahnreinigung (PMTC) effizient und zuverlässig ausgeführt werden.
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Nachstehend wird ein Handgerät 1A als eine Variation des Handgeräts 1 der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
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In dem Handgerät 1A der Variation werden die gleichen Elemente wie in dem bereits beschriebenen Handgerät 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen.
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Obwohl das in 19 dargestellte Handgerät 1A im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie diejenige des voranstehend beschriebenen Handgeräts 1 aufweist, ist es dadurch gekennzeichnet, dass erste bis dritte Farbkamera-Moduleinheiten 81A, 81B und 81C entfernbar auf einer selektiven Basis in einer Öffnung 4a angeordnet werden, die in Richtung auf die Seite des Schneidewerkzeugs 11 an der Position in der Nähe des Kopfteils 4 des Griffteils 3 vorgesehen ist.
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Insbesondere ist das Handgerät 1A in einer derartigen Weise konfiguriert, dass die Stabfaser 9, die in dem bereits beschriebenen Handgerät 1 enthalten ist, weggelassen ist und eine der ersten Farbkamera-Moduleinheit 81A, einer zweiten Farbkamera-Moduleinheiten 81B und einer dritten Farbkamera-Moduleinheiten 81C selektiv und entfernbar in der Öffnung 4a, die sich in der Position in der Nähe des Kopfteils 4 befindet, angeordnet ist, wobei die erste Farbkamera-Moduleinheit 81A ein erstes Farbkameramodul 21A und ferner eine Objektivlinse 8 und ein Bildaufnahmefenster 7, die ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem bilden, umfasst, wobei all diese in einem zylinderartigen Körper 82 untergebracht sind, um so einen Aufbau mit einer integralen Einheit zu bilden, die zweite Farbkamera-Moduleinheit 81B ein zweites Farbkameramodul 21B, eine Objektivlinse 8 und ein Bildaufnahmefenster 7 umfasst, die alle in einem zylinderartigen Körper 82 untergebracht sind, um so einen Aufbau mit einer integralen Einheit zu bilden, und die dritte Farbkamera-Moduleinheiten 81C ein drittes Farbkameramodul 21C, eine Objektivlinse 8 und ein Bildaufnahmefenster 7 umfasst, die alle in einem zylinderartigen Körper 82 untergebracht sind, um so einen Aufbau mit einer integralen Einheit zu bilden.
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Ferner umfasst jede der ersten bis dritten Kameramoduleinheiten 81A, 81B und 81C einen Befestigungsverbinder 83 auf der hinteren Seite, sodass der Befestigungsverbinder 83 mit einem Aufnahmeverbinder 40 gekoppelt ist, der innerhalb des Griffteils angeordnet ist, der Empfangsverbinder 40 mit einem Ende eines Kamerakabels 84 verbunden, das ein Signalkabel und ein Lichtaussendeelementkabel aufnimmt, und das Kamerakabel 84 sich zu der Innenseite des Handgeräts 1A erstreckt, um so mit der Beleuchtungsbetriebseinheit 61, dem Signalausgabekabel 12, und dem Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 verbunden zu sein, und zwar in der gleichen Weise wie voranstehend beschrieben.
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Gemäß dem Handgerät 1A für die in 19 dargestellte Variation sind die ersten bis dritten Farbkamera-Moduleinheiten 81A, 81B und 81C selektiv in der Öffnung 4a angebracht, die an der Position in der Nähe des Kopfteils 4 vorgesehen ist, um verschiedene Anomaliestellen-Erfassungvorgänge für eine Reihe von Zähnen, ähnlich wie die voranstehend beschriebenen, auszuführen, wodurch ermöglicht wird, dass die gleichen vorteilhaften Effekte bereitgestellt werden. Ferner ermöglicht das Handgerät 1A auch, ähnlich wie voranstehend beschrieben, eine effiziente Implementierung einer MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und eine effiziente Implementierung einer PMTC bei einer Bürstenführung und Behandlung einer Reihe von Zähnen.
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(Zweiter Ausführungsform)
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Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben.
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Ein Zahnbehandlungsinstrument mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktionen der zweiten Ausführungsform wird auf ein Handgerät des Luftturbinentyps angewendet, das eine Art eines Zahnbehandlungsinstruments ist.
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In dem Handgerät 1B mit einer Luftturbine und mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion der zweiten Ausführungsform (nachstehend als ein „Handgerät 1B der zweiten Ausführungsform bezeichnet“), werden die gleichen Elemente wie in dem Handgerät 1 der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Wie in 20 und 21 dargestellt umfasst das Handgerät 1B der zweiten Ausführungsform: einen Handgerätkörper 2, der einen Griffteil 3 mit einem Kopfteil 4 umfasst, wobei ein Schneidewerkzeug 11 zur Behandlung eines betroffenen Bereichs B entfernbar angebracht ist, auf der distalen Endseite, und ein Kopplungsteil 5, das in einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet und entfernbar mit dem Griffteil 3 gekoppelt ist; und ein dentales Röhrenteil 91, das entfernbar an dem hinteren Ende des Kopplungsteils 5 in dem Handgerätkörper 2 angebracht ist.
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Bei dieser Anordnung wird das distale Ende des Kopplungsteils 5 in den zentralen Abschnitt der Innenseite des Griffteils 3 eingefügt und jedes (zum Beispiel ein erstes Farbkameramodul 21A) der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C, die eine Farbkamera-Modulgruppe 21 bilden, ist entfernbar in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet, wobei die ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21 B und 21C eine entfernbare Kompatibilität mit dem Halter 92, der an einer festen Stelle an dem distalen Ende des Kopplungsteils 5 vorgesehen ist, aufweisen.
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Ferner ist jedes der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C so konfiguriert, dass sie an dem Halter 92 und dem Empfangsverbinder 93 anbringbar/davon entfernbar sind, indem der Befestigungsverbinder 39, der in dem hinteren Endabschnitt von jedem der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C vorgesehen ist, an dem Aufnahmeverbinder 93, der auf der Seite des Halters 92 vorgesehen ist, angebracht oder davon entfernt wird.
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Der Aufnahmeverbinder 93 ist mit einem Ende eines Kameramoduls 84 verbunden, das ein Signalkabel und ein Lichtaussendeelementkabel aufnimmt, und das Kamerakabel 84 ist verlängert, um es so mit der Beleuchtungsbetriebseinheit 61, einem Signalausgabekabel 12, das mit dem dentalen Röhrenteil 91 verbunden ist, und einem Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel 13 in der gleichen Weise wie voranstehend beschrieben verbunden zu sein.
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In dem Innenraum des Griffteils 3 ist, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, ein optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem 95 angeordnet, das umfasst: ein Bildaufnahmefenster 7, das zum Beispiel aus einem transparenten Glasmaterial oder einem transparenten synthetischen Harzmaterial gebildet ist, angeordnet an der Position in der Nähe des Kopfteils 4 und in Richtung auf die Schneidestelle des Schneidewerkzeugs 11 hin; eine Objektivlinse 8, die innerhalb des Bildaufnahmefensters 7 angeordnet ist; und eine Stabfaser 94, die ein Lichtführungselement mit einem Lichteinfallsende, das auf den nahen Bereich der Objektivlinse 8 hin gerichtet ist, und einem Lichtaussendeende, das auf das Farbkameramodul 21 hin gerichtet ist, ist.
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Gemäß dem Handgerät 1B der zweiten Ausführungsform ist eines der ersten bis dritten Farbkameramodule 21A, 21B und 21C selektiv auf dem Halter 92 angebracht, der auf der distalen Endseite des Kopplungsteils 5 auf Grundlage der Konfiguration mit dem Handgerätkörper 2 des Luftturbinentyps vorgesehen ist, um verschiedene Anomaliestellen-Erfassungsvorgänge für eine Reihe von Zähnen, ähnlich wie die voranstehend beschriebenen, auszuführen, wodurch ebenfalls ermöglicht wird, dass die gleichen vorteilhaften Wirkungen bereit gestellt werden. Zudem ermöglicht das Handgerät 1B auch, ähnlich wie bei der voranstehenden Beschreibung, eine effiziente Implementierung einer MI bei der Behandlung einer Zahnkariesstelle oder dergleichen und eine effektive Implementierung einer PMTC bei einer Bürstenführung und einer Behandlung einer Reihe von Zähnen.
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Zusätzlich ist es auch für den Fall des Handgeräts 1B der zweiten Ausführungsform möglich, eine Konfiguration zu verwenden, bei der die ersten bis dritten Farbkamera-Moduleinheiten 81A, 81B und 81C, ähnlich wie die in 19 dargestellte, verwendet werden und selektiv in der Öffnung 4a, die an der Position in der Nähe des Kopfteils 4 vorgesehen ist, angebracht werden, um so die gleichen vorteilhaften Auswirkungen in der gleichen Weise wie voranstehend beschrieben zu erzielen.
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Ferner sind das Handgerät 1 der ersten Ausführungsform, das Handgerät 1A der Variation, und das Handgerät 1B der zweiten voranstehend beschriebenen Ausführungsform in der Lage eine exzellente Erfassungsfunktion auch bezüglich einer Anomaliestelle wie einem erweichten Zahnbeinteil, einem Zahnbelag, einem Defekt, oder einem Sprung in dem Mundhohlraum, zusätzlich zu den obigen Fällen, bereitzustellen.
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Die Konfiguration in Bezug auf die Anomaliestellen-Erfassungsfunktion in dem Zahnbehandlungsinstrument der vorliegenden Erfindung ist auch auf andere Typen von Zahnbehandlungsinstrumenten anwendbar, wie beispielsweise auf ein Laser- Handgerät, einen Zahnsteinentferner, und eine Dreiweg-Spritze, zusätzlich zu den obigen Fällen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mikromotor-Handgerät mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion
- 1A
- Mikromotor-Handgerät mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion
- 1B
- Luftturbinen-Handgerät mit einer Anomaliestellen-Erfassungsfunktion
- 2
- Handgerätkörper
- 3
- Griffteil
- 4
- Kopfteil
- 4a
- Öffnung
- 5
- Kopplungsteil
- 6
- Mikromotor
- 7
- Bildaufnahmefenster
- 8
- Objektivlinse
- 9
- Stabfaser
- 10
- optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem
- 11
- Schneidewerkzeug
- 12
- Signalausgabekabel
- 13
- Lichtaussendeelement-Ansteuerkabel
- 14
- zylindrischer Körper aus rostfreiem Stahl
- 21
- Farbkamera-Modulgruppe
- 21A
- Farbkameramodul
- 21B
- Farbkameramodul
- 21C
- Farbkameramodul
- 22
- Kamerakopfteil
- 24
- Lichtaussendeelement
- 24B
- Lichtaussendeelement
- 24B1
- Lichtaussendeelement
- 24C
- Lichtaussendeelement für die drei primären Farben
- 24C1
- Lichtaussendeelementchip
- 24C2
- Lichtaussendeelementchip
- 44C3
- Lichtaussendeelementchip
- 25
- Lichtaussendeelementkabel
- 27A
- Lichtquelleneinheit
- 27B
- Lichtquelleneinheit
- 27C
- Lichtquelleneinheit
- 28
- Halter
- 29
- Filter
- 29a
- Durchloch
- 30
- Filterteil
- 31
- Kameraeinheit
- 32
- Haltezylinder
- 33
- Sammellinseneinheit
- 34
- Bildaufnahmeeinheit
- 35
- Abdeckelement
- 36
- Signalkabel
- 37
- Haltesubstrat
- 38
- Farbbildsensor
- 38a
- Sensorsubstrats
- 39
- Befestigungsverbinder
- 40
- Aufnahmeverbinder
- 42
- Stabfaser
- 61
- Beleuchtungsbetriebseinheit
- 62
- Schalter
- 63
- Umschalter
- 64
- Vollbeleuchtungsschalter
- 65
- Schalter
- 71
- Steuereinheit
- 72
- Controller
- 73
- Lichtaussendeelement-Stromversorgungseinheit
- 74
- Bildsignal-Empfangseinheit
- 75
- Farbbild-Erzeugungseinheit
- 76
- Bildspeichereinheit
- 77
- Farbbild-Anzeigeeinheit
- 81A
- Farbkamera-Moduleinheit
- 81B
- Farbkamera-Moduleinheit
- 81C
- Farbkamera-Moduleinheit
- 82
- zylinderartiger Körper
- 83
- Befestigungsverbinder
- 84
- Kamerakabel
- 91
- dentales Röhrenteil
- 92
- Halter
- 93
- Aufnahmeverbinder
- 94
- Stabfaser
- 95
- optisches Lichtaussende/Bildaufnahmesystem
- R1
- Widerstand
- R2
- Widerstand
- R3
- Widerstand
- R4
- Widerstand
- R5
- Widerstand
- R6
- Widerstand
- TR1
- Beleuchtungssteuertransistor
- TR2
- Beleuchtungssteuertransistor
- TR3
- Beleuchtungssteuertransistor
- VR1
- variabler Widerstand zur Stromeinstellung
- VR2
- variabler Widerstand zur Stromeinstellung
- VR3
- variable Widerstand zur Stromeinstellung
- P
- betroffener Bereich
