DE202013100318U1

DE202013100318U1 - monitoring processor

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Publication number: DE202013100318U1
Application number: DE202013100318U
Authority: DE
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-02-01
Anticipated expiration: 2023-01-24

Abstract

Lichthärtgerät zum Härten eines lichthärtenden Materials, insbesondere eines polymerisierbaren Dentalmaterials, mit einer Lichtquelle (14), die Licht mit einem oder mehreren wählbaren Parametern wie der Lichtleistung bereitstellt und auf das lichthärtende Material leitet, mit einer Eingabeeinheit (22) zum Eingeben der wählbaren Parameter, und mit einer mit der Eingabeeinheit (22) verbundenen Steuereinheit (18), insbesondere ein Mikroprozessor, welche die Lichtquelle (14) so ansteuert, dass sie gemäß den gewählten Parametern betrieben wird, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (24), insbesondere ein zweiter Mikroprozessor, zum Überwachen, ob die Lichtquelle (14) gemäß den gewählten Parametern betrieben wird, oder zum Überwachen der Steuereinheit (18) oder einer weiteren Einheit, wie der Eingabeeinheit (22) oder einer Ausgabeeinheit, und zum Erzeugen von mindestens eines dem Überwachungsergebnis entsprechenden Überwachungssignals.A light curing apparatus for curing a photohardening material, in particular a polymerizable dental material, comprising: a light source (14) providing light with one or more selectable parameters, such as light output, and directing said photocuring material to an input unit (22) for inputting the selectable parameters; and a control unit (18) connected to the input unit (22), in particular a microprocessor which controls the light source (14) in such a way that it is operated according to the selected parameters, characterized by a monitoring device (24), in particular a second microprocessor, for monitoring whether the light source (14) is operated according to the selected parameters, or for monitoring the control unit (18) or another unit, such as the input unit (22) or an output unit, and generating at least one monitoring signal corresponding to the monitoring result.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichthärtgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a light curing apparatus according to the preamble of claim 1.

Lichthärtende Materialien werden für Dentalrestaurationen verwendet, da sie im formbaren Zustand eingebracht werden können, so dass sie ein Hohlraum im Zahn vollständig ausfüllen können. Die lichthärtenden Materialien werden mit einem Lichthärtgerät gehärtet. Auf diese Weise kann eine Zahnbehandlung schnell und flexibel durchgeführt werden.Light-curing materials are used for dental restorations because they can be introduced in a malleable state so that they can completely fill a cavity in the tooth. The light-curing materials are cured with a light curing device. In this way, a dental treatment can be performed quickly and flexibly.

Zum Härten des lichthärtenden Materials sind hohe Lichtleistungen erforderlich, so dass die Gefahr besteht, dass die Pulpa des Zahns oder das Zahnfleisch (Gingiva) des Patienten durch eine zu starke Wärmeentwicklung während des Härteprozesses verletzt wird, wenn das Lichthärtgerät nicht korrekt betrieben wird. Eine derartige Wärmeentwicklung kann einerseits durch eine Fehlbedienung des behandelnden Zahnarztes oder andererseits durch einen Fehler des Lichthärtgerätes verursacht werden. Die DE 101 07 099 A1 beschreibt ein Lichthärtgerät, mit der ein vorzeitiges Auslösen der Lichtquelle verhindert wird und ein Auslösen erst dann erfolgen kann, wenn der Abstand der Lichtquelle einen definierten Wert erreicht hat. Eine zu hohe Wärmeentwicklung kann aber mit dem in der DE 101 07 099 A1 beschriebenen Lichthärtgerät nicht sicher verhindert werden.To cure the light-curing material, high light outputs are required, so there is a risk that the pulp of the tooth or the gingiva (gingiva) of the patient is injured by excessive heat during the curing process, if the light curing device is not operated correctly. Such heat development can be caused on the one hand by incorrect operation of the treating dentist or on the other hand by an error of the light curing device. The DE 101 07 099 A1 describes a light curing device, with the premature release of the light source is prevented and triggering can only take place when the distance of the light source has reached a defined value. Too much heat can but with the in the DE 101 07 099 A1 described light curing device can not be safely prevented.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Lichthärtgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so weiterzuentwickeln, dass Verletzungen insbesondere der Pulpa oder der Gingiva aufgrund einer zu starken Wärmeentwicklung oder aufgrund ähnlicher während des Härteprozesses auftretenden Einflüsse verhindert werden oder das Verletzungsrisiko zumindest deutlich gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Lichthärtgeräten verringert wird.Object of the present invention is therefore to develop a light curing apparatus according to the preamble of claim 1 so that injuries, in particular the pulp or gingiva due to excessive heat generation or due to similar occurring during the hardening process influences are prevented or the risk of injury at least significantly compared to the Prior art known light curing devices is reduced.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by claim 1. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Das erfindungsgemäße Lichthärtgerät umfasst eine Überwachungseinrichtung zum Überwachen, ob die Lichtquelle gemäß den gewählten Parametern betrieben wird, und zum Erzeugen von dem Überwachungsergebnis entsprechenden Überwachungssignalen. Die Parameter können beispielsweise die Lichtleistung, die Belichtungsdauer, die Bestrahlungsstärke und/oder die Wellenlänge sein. Ferner kann auch die Schichtdicke des lichthärtenden Materials als Parameter gewählt werden. All diese Parameter werden berücksichtigt, um die Lichtquelle einerseits so anzusteuern, dass das lichthärtende Material schnell und vollständig aushärtet, andererseits aber eine Verletzung des Patienten, insbesondere seiner Pulpa oder seiner Gingiva, verhindert wird.The light curing apparatus according to the invention comprises a monitoring device for monitoring whether the light source is operated according to the selected parameters and for generating monitoring signals corresponding to the monitoring result. The parameters can be, for example, the light output, the exposure duration, the irradiance and / or the wavelength. Furthermore, the layer thickness of the light-curing material can also be selected as a parameter. All these parameters are considered in order to control the light source on the one hand so that the light-curing material cures quickly and completely, but on the other hand prevents injury to the patient, especially his pulp or gingiva.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Lichthärtgeräten, beispielsweise aus der DE 101 07 099 A1 , können auch einige Parameter gewählt werden, mit denen die Lichtquelle angesteuert wird. Allerdings ist es nicht möglich, zu kontrollieren, ob die Lichtquelle tatsächlich mit den gewählten Parametern betrieben wird. Die Überwachungseinrichtung des erfindungsgemäßen Härtegeräts ist in der Lage, zu überwachen, ob die Lichtquelle tatsächlich mit den gewählten Parametern betrieben wird. Ferner erzeugt die Überwachungseinrichtung Überwachungssignale, die dem Überwachungsergebnis entsprechen. Im einfachsten Fall beinhalten die Überwachungssignale nur eine Information darüber, ob die Lichtquelle tatsächlich mit den gewählten Parametern betrieben wird oder nicht. Die Überwachungssignale können auf verschiedene Weise verarbeitet werden. Beispielsweise kann die Steuerungseinheit die Lichtquelle in Abhängigkeit der von ihr empfangenen Überwachungssignale deaktivieren. Dies kann dann der Fall sein, wenn die von der Lichtquelle abgegebene Bestrahlungsstärke höher als die gewählte Bestrahlungsstärke ist. Auf diese Weise können Verletzungen der Pulpa oder der Gingiva des Patienten wirkungsvoll verhindert oder zumindest reduziert werden.In known from the prior art light curing devices, for example from the DE 101 07 099 A1 , some parameters can also be selected to control the light source. However, it is not possible to check whether the light source is actually operated with the selected parameters. The monitoring device of the hardening device according to the invention is able to monitor whether the light source is actually operated with the selected parameters. Furthermore, the monitoring device generates monitoring signals which correspond to the monitoring result. In the simplest case, the monitoring signals contain only information about whether the light source is actually operated with the selected parameters or not. The monitoring signals can be processed in various ways. For example, the control unit can deactivate the light source as a function of the monitoring signals it receives. This may be the case when the irradiance emitted by the light source is higher than the selected irradiance. In this way, injuries to the pulp or gingiva of the patient can be effectively prevented or at least reduced.

Eine bevorzugte Fortbildung des erfindungsgemäßen Lichthärtgeräts umfasst eine Anzahl von Sensoren, welche überwachen, ob die Lichtquelle gemäß den wählbaren Parametern betrieben wird. Diese Sensoren können beispielsweise optoelektronische Sensoren oder Temperatursensoren sein, mit denen die Bestrahlungsstärke oder die Temperatur in unmittelbarer Umgebung des Lichthärtgeräts und/oder des lichthärtenden Materials quantifiziert werden können. Die Temperatursensoren können dabei eine bestimmte Ausrichtung aufweisen, um die Temperatur nicht nur am Lichthärtgerät selbst, sondern auch in einem bestimmten Abstand messen zu können.A preferred embodiment of the light curing apparatus according to the invention comprises a number of sensors which monitor whether the light source is operated according to the selectable parameters. These sensors may be, for example, optoelectronic sensors or temperature sensors with which the irradiance or the temperature in the immediate vicinity of the light curing device and / or the light-curing material can be quantified. The temperature sensors can have a specific orientation in order to be able to measure the temperature not only at the light curing device itself but also at a specific distance.

Die Sensoren erzeugen entsprechende Signale, so dass die Überwachungseinrichtung einen Soll-/Ist-Vergleich der als Bestrahlungsstärke oder Temperatur gewählten Parameter durchführen kann. Sobald eine über einer Toleranzschwelle liegende Abweichung festgestellt wird, erzeugt die Überwachungseinrichtung entsprechende Überwachungssignale, die wiederum, wie oben beschrieben, von der Steuerungseinheit so interpretiert werden, dass die Lichtquelle deaktiviert oder die von ihr abgegebene Lichtleistung reduziert wird. Die Betriebssicherheit des Lichthärtgeräts wird hierdurch erhöht, wodurch das Risiko von Verletzungen des Patienten während des Härteprozesses verringert wird.The sensors generate corresponding signals so that the monitoring device can perform a nominal / actual comparison of the parameters selected as irradiance or temperature. As soon as a deviation lying above a tolerance threshold is detected, the monitoring device generates corresponding monitoring signals, which in turn, as described above, are interpreted by the control unit in such a way that the light source is deactivated or the light output emitted by it is reduced. The reliability of the light curing device is thereby increased, thereby the risk of injury to the patient during the hardening process is reduced.

Vorteilhafterweise überwacht die Überwachungseinrichtung die Funktionstüchtigkeit der Sensoren, der Steuerungseinheit und/oder der Lichtquelle. Beispielsweise kann die Überwachungseinrichtung die Steuerungseinheit dazu veranlassen, die Lichtquelle so anzusteuern, dass sie eine bestimmte Bestrahlungsstärke erzeugt. Wenn der betreffende Sensor in diesem Fall die Bestrahlungsstärke entsprechend quantifiziert, ist die Funktionstüchtigkeit des betreffenden Sensors gegeben. Ist dies nicht der Fall, kann die Überwachungseinrichtung wiederum entsprechende Überwachungssignale ausgeben, die eine Aktivierung der Lichtbereitstellungseinrichtung verhindern. Weiterhin kann die Überwachungseinrichtung die Steuerungseinheit und/oder die Lichtquelle veranlassen, Testroutinen zu durchlaufen, um zu testen, ob die Steuerungseinheit einwandfrei funktioniert. Auf diese Weise wird das Risiko von Verletzungen des Patienten verringert.Advantageously, the monitoring device monitors the functionality of the sensors, the control unit and / or the light source. For example, the monitoring device may cause the control unit to control the light source so that it generates a specific irradiance. If the sensor concerned in this case quantifies the irradiance accordingly, the functionality of the relevant sensor is given. If this is not the case, the monitoring device can in turn output corresponding monitoring signals which prevent activation of the light providing device. Furthermore, the monitoring device may cause the control unit and / or the light source to pass through test routines in order to test whether the control unit is functioning properly. This reduces the risk of patient injury.

In einer weiteren modifizierten Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Lichthärtgerät eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Überwachungsergebnisses und/oder der gewählten Parameter und/oder der momentan vorliegenden Parameter. Die Anzeigeeinheit kann in akustischer und/oder optischer und/oder haptischer Form das Überwachungsergebnis anzeigen. Für den Fall, dass die Lichtquelle nicht gemäß den gewählten Parametern betrieben wird oder die Sensoren nicht funktionstüchtig sind, kann die Anzeigeeinheit ein akustisches Alarmsignal oder ein Vibrationssignal erzeugen, so dass der Bediener einen Hinweis darauf bekommt, dass das Lichthärtgerät nicht einwandfrei funktioniert. Alternativ oder zusätzlich kann ein optisches Signal erzeugt werden. Je nach Ausgestaltung kann das Signal eine Information darüber vermitteln, welches Teil des Lichthärtgeräts nicht einwandfrei funktioniert, um die Fehlersuche zu erleichtern. Weiterhin können die gewählten Parameter und/oder die momentan vorliegenden Parameter wie die momentane Lichtleistung, die Bestrahlungsstärke oder die momentane Belichtungsdauer angezeigt werden, um ein Feedback über den Betrieb zu geben.In a further modified embodiment, the light curing device according to the invention comprises a display unit for displaying the monitoring result and / or the selected parameters and / or the currently available parameters. The display unit can display the monitoring result in an acoustic and / or optical and / or haptic form. In the event that the light source is not operated according to the selected parameters or the sensors are not functional, the display unit may generate an acoustic alarm signal or a vibration signal, so that the operator gets an indication that the light curing device is not functioning properly. Alternatively or additionally, an optical signal can be generated. Depending on the configuration, the signal can convey information about which part of the light curing device does not function properly in order to facilitate troubleshooting. Furthermore, the selected parameters and / or the currently available parameters such as the instantaneous light power, the irradiance or the current exposure duration may be displayed to provide feedback on the operation.

Es ist erfindungsgemäß günstig, wenn eine Abschalteinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Lichtquelle in Abhängigkeit von dem Überwachungsergebnis abgeschaltet wird. Die Abschalteinrichtung kann mit der Überwachungseinrichtung kommunizieren und die Lichtquelle dann abschalten, wenn die Überwachungseinrichtung eine Funktionsstörung erkennt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Lichtquelle mit anderen als den gewählten Parametern betrieben wird. Auf diese Weise wird das Risiko von Verletzungen des Patienten verringert.It is favorable according to the invention if a switch-off device is provided, with which the light source is switched off as a function of the monitoring result. The shutdown device can communicate with the monitoring device and then switch off the light source when the monitoring device detects a malfunction. In this way it is prevented that the light source is operated with other than the selected parameters. This reduces the risk of patient injury.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lichthärtgeräts ist die Steuerungseinheit als ein erster Mikroprozessor ausgestaltet, mit dem die Lichtquelle gemäß den gewählten Parametern ansteuerbar ist. Alternativ kann die Steuerungseinheit auch den ersten Mikroprozessor umfassen. Mikroprozessoren sind heutzutage kostengünstig zu beziehen und kommen mit wenig Bauraum aus, so dass sie flexibel im Lichthärtgerät platziert werden können. Weiterhin sind sie in der Lage, die Lichtquelle mit mehreren Parametern gleichzeitig anzusteuern, ohne dass es hierbei eines erhöhten Bedienungsaufwands bedarf. Dabei kann der erste Mikroprozessor die Lichtquelle mittels eines wählbaren Ansteuerungsalgorithmus ansteuern, so dass auch komplexe Ansteuerungen mit einer Vielzahl von Parametern möglich sind. So kann beispielsweise die Bestrahlungsstärke selbst während einer kurzen Belichtungsdauer nach einem bestimmten Profil geändert werden, um beispielsweise die Lichtquelle schonend zu betreiben oder das lichthärtende Material möglichst optimal zu härten. Es können mehrere Ansteuerungsalgorithmen hinterlegt sein, die speziell für das vorliegende lichthärtende Material entwickelt worden sind. Auf diese Weise kann die Lichtquelle so betrieben werden, dass einerseits eine optimale Härtung erreicht wird, andererseits aber nicht mehr Energie verbraucht wird, als für die Härtung notwendig ist. Die Betriebskosten werden somit reduziert, weiterhin wird die Belastung der Lichtquelle verringert, so dass sie länger betrieben werden kann.In an advantageous embodiment of the light curing device according to the invention, the control unit is designed as a first microprocessor with which the light source can be controlled according to the selected parameters. Alternatively, the control unit may also include the first microprocessor. Microprocessors today are inexpensive to purchase and have a small space, so that they can be placed flexibly in the light curing device. Furthermore, they are able to control the light source with several parameters at the same time, without this requiring an increased operating effort. In this case, the first microprocessor can control the light source by means of a selectable control algorithm, so that even complex controls with a large number of parameters are possible. Thus, for example, the irradiance can be changed even during a short exposure time to a certain profile, for example, to operate the light source gently or to cure the light-curing material as optimally as possible. Several control algorithms can be deposited, which have been specially developed for the present light-curing material. In this way, the light source can be operated so that on the one hand optimal curing is achieved, on the other hand, no more energy is consumed than is necessary for the curing. The operating costs are thus reduced, furthermore the load of the light source is reduced, so that it can be operated longer.

Erfindungsgemäß ist in einer vorteilhaften Ausbildung die Überwachungseinrichtung als ein zweiter Mikroprozessor ausgestaltet, welcher überwacht, ob die Lichtquelle gemäß den gewählten Parametern oder gemäß dem gewählten Ansteuerungsalgorithmus angesteuert wird. Alternativ kann die Überwachungseinrichtung den zweiten Mikroprozessor umfassen. Insbesondere dann, wenn die Steuerungseinheit als erster Mikroprozessor ausgestaltet ist und die Lichtquelle mittels eines komplexen Ansteuerungsalgorithmus ansteuert, wird die Überwachung ebenfalls komplexer. Ist die Überwachungseinrichtung als ein zweiter Mikroprozessor ausgestaltet, so kann auch sie einen Überwachungsalgorithmus ausführen, der auf den Ansteuerungsalgorithmus angepasst und in der Lage ist zu überwachen, ob die Lichtquelle tatsächlich gemäß dem gewählten Ansteuerungsalgorithmus oder den gewählten Parametern betrieben wird. Der erste und der zweite Mikroprozessor werden weitgehend unabhängig voneinander betrieben, um zu verhindern, dass ein Softwarefehler beide Mikroprozessoren betrifft und ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigt. Die beiden Mikroprozessoren können sich gegenseitig kontrollieren, um Softwarefehler zu identifizieren. Insbesondere kann der zweite Mikroprozessor erkennen, ob der erste Mikroprozessor einwandfrei läuft oder sich aufgehängt hat.According to the invention, the monitoring device is designed as a second microprocessor in an advantageous embodiment, which monitors whether the light source is controlled according to the selected parameters or according to the selected driving algorithm. Alternatively, the monitoring device may comprise the second microprocessor. In particular, when the control unit is designed as a first microprocessor and controls the light source by means of a complex control algorithm, the monitoring also becomes more complex. If the monitor is designed as a second microprocessor, it may also execute a monitoring algorithm adapted to the drive algorithm and capable of monitoring whether the light source is actually operating according to the selected drive algorithm or parameters. The first and second microprocessors are operated largely independently of each other to prevent a software error from affecting both microprocessors and degrading their functionality. The two microprocessors can control each other to identify software errors. In particular, the second microprocessor can detect whether the first microprocessor is running properly or has hung up.

Der zweite Mikroprozessor kann insofern den ersten Mikroprozessor überwachen, und auch überwachen, ob er in einem zutreffenden Programm läuft. Er kann aber auch eine weitere Einheit überwachen, die in dem Lichthärtgerät vorgesehen ist. Hierzu gehört beispielsweise die Eingabeeinheit, die als Tastatur, als Betätigungsknopf oder als Touchscreen ausgebildet sein kann. Er kann auch die Ausgabeeinheit überwachen, also die Angabe auf der Anzeigeeinheit oder dem Display des Lichthärtgeräts. Er kann den insofern angegebenen Modus oder sonstige Details wie die Leistung gemäß der Anzeigeeinheit überwachen. The second microprocessor can thus monitor the first microprocessor, and also monitor whether it is running in an appropriate program. But he can also monitor another unit, which is provided in the light curing device. This includes, for example, the input unit, which can be designed as a keyboard, as an operating button or as a touch screen. He can also monitor the output unit, so the indication on the display unit or the display of the light curing device. It can monitor the mode specified or other details such as the performance according to the display unit.

Insbesondere überwacht der zweite Mikroprozessor die von der Lichtquelle abgegebene Lichtleistung oder der Modus getrennt von der Leistungssteuerung der Lichtquelle durch den ersten Mikroprozessor. Die abgegebene Lichtleistung kann auch von der Anzeigeeinheit angezeigt werden. In diesem Fall kann der zweite Mikroprozessor die Abschalteinrichtung betätigen und das Lichthärtgerät ausschalten. Hierdurch wird die Betriebssicherheit des Lichthärtgeräts weiter erhöht.In particular, the second microprocessor monitors the light output from the light source or the mode separate from the power control of the light source by the first microprocessor. The emitted light output can also be displayed by the display unit. In this case, the second microprocessor can operate the shutdown device and turn off the light curing device. As a result, the reliability of the light curing device is further increased.

Vorzugsweise enthält der wählbare Ansteuerungsalgorithmus Informationen über die Belichtungsdauer und/oder die Bestrahlungsstärke und/oder die Wellenlänge des von der Lichtquelle abgegebenen Lichts. Die Lichtbereitstellungseinrichtung wird so angesteuert, dass das abgegebene Licht die gewünschten Eigenschaften hat. Insbesondere kann vorgegeben werden, dass eine bestimmte Bestrahlungsstärke nicht überschritten wird oder ein bestimmtes Verhältnis zwischen Belichtungsdauer und Bestrahlungsstärke innerhalb eines vorgebbaren Bereichs bleibt. Auch hierdurch wird verhindert, dass die Lichtquelle so betrieben wird, dass der Patient verletzt werden könnte. Typische Bestrahlungsstärken können im Bereich von 3000 bis 15000 mW/cm und insbesondere zwischen 5000 und 15000 mW/cm liegen. Übliche Belichtungsdauern liegen zwischen 0,1 und 5 Sekunden und insbesondere zwischen 0,1 und 2 Sekunden. Die hierbei verwendeten Wellenlängen liegen im Bereich zwischen 380 und 500 nm. Der Fachmann weiß, wie diese Parameter gewählt und aufeinander abgestimmt werden müssen, um den Polymerisationsvorgang optimal durchzuführen.The selectable drive algorithm preferably contains information about the exposure duration and / or the irradiance and / or the wavelength of the light emitted by the light source. The light providing device is controlled so that the emitted light has the desired properties. In particular, it can be specified that a certain irradiance is not exceeded or a certain ratio between exposure time and irradiance remains within a predeterminable range. This also prevents that the light source is operated so that the patient could be injured. Typical irradiances may be in the range of 3000 to 15000 mW / cm and in particular between 5000 and 15000 mW / cm. Typical exposure times are between 0.1 and 5 seconds and in particular between 0.1 and 2 seconds. The wavelengths used in this case are in the range between 380 and 500 nm. Those skilled in the art know how to choose and tune these parameters to optimally perform the polymerization process.

Idealerweise enthält der wählbare Ansteuerungsalgorithmus Informationen über die Schichtstärke des lichthärtenden Materials. Diese Information kann beispielsweise über die Eingabeeinheit der Steuerungseinheit zugeführt werden, die dann ermittelt, welche Belichtungsdauer und Bestrahlungsstärke verwendet werden, um das lichthärtende Material optimal zu härten.Ideally, the selectable drive algorithm contains information about the layer thickness of the light-curing material. This information can be supplied, for example via the input unit of the control unit, which then determines which exposure time and irradiance are used to optimally cure the photocurable material.

Ferner steuert der wählbare Ansteuerungsalgorithmus die Lichtquelle so an, dass sie Lichtimpulse aussendet. Lichtimpulse sollen hier so verstanden werden, dass Licht während einer kurzen Zeitdauer ausgesendet wird. Wird eine kurze Zeitdauer verwendet, kann die Bestrahlungsstärke erhöht werden, ohne dass eine Gefahr für die Pulpa oder die Gingiva ausgeht.Further, the selectable drive algorithm controls the light source to emit light pulses. Light pulses should be understood here to be that light is emitted during a short period of time. If used for a short period of time, the irradiance can be increased without risk to the pulp or gingiva.

Vorzugsweise ist der wählbare Ansteuerungsalgorithmus so ausgestaltet, dass zwischen zwei Lichtimpulsen eine bestimmte Zeitdauer liegt, in welcher die Lichtquelle kein Licht aussendet. Die Länge der bestimmten Zeitdauer ist so bemessen, dass die Wärmeentwicklung ein bestimmtes Maß nicht überschreitet oder die Temperatur in der Umgebung des Lichthärtgeräts abkühlt, um Verletzungen beim Patienten zu verhindern.Preferably, the selectable drive algorithm is designed such that a specific period of time lies between two light pulses in which the light source does not emit light. The length of the specific period of time is such that the heat development does not exceed a certain level or cools the temperature in the vicinity of the light curing device in order to prevent injury to the patient.

Dem zweiten Mikroprozessor wird mitgeteilt, welcher Ansteuerungsalgorithmus ausgewählt worden ist. Jedem Ansteuerungsalgorithmus ist ein Überwachungsalgorithmus zugeordnet, der vom zweiten Mikroprozessor ausgeführt wird. Dieser Überwachungsalgorithmus ist in der Lage, sämtliche Parameter, die vom Ansteuerungsalgorithmus verwendet werden, zu erfassen und zu beurteilen, ob die Lichtquelle tatsächlich gemäß dem Ansteuerungsalgorithmus betrieben wird oder nicht.The second microprocessor is informed which drive algorithm has been selected. Each triggering algorithm is associated with a monitoring algorithm executed by the second microprocessor. This monitoring algorithm is capable of detecting all the parameters used by the driving algorithm and judging whether or not the light source is actually operated according to the driving algorithm.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind einer oder mehrere der Sensoren derart ausgestaltet, dass sie das vorliegende lichthärtende Material erkennen, wobei die Überwachungseinrichtung überwacht, ob der wählbare Ansteuerungsalgorithmus zum vorliegenden lichthärtenden Material passt. Wie oben dargelegt, sind je nach dem verwendeten Material andere Wellenlängen des Polymerisationslichts erforderlich. Wenn eine Ansteuerungsalgorithmus gewählt wird, der nicht zum vorliegenden Material passt, kann es dazu kommen, dass es nicht vollständig aushärtet. Dadurch, dass zumindest einer der Sensoren so ausgestaltet ist, dass er das vorliegende Material erkennt, kann der zweite Mikroprozessor feststellen, ob der für das vorliegende lichthärtende Material passende Ansteuerungsalgorithmus gewählt wurde. Ist dies nicht der Fall, kann wiederum ein Signal erzeugt werden, welches den behandelnden Zahnarzt auf die Diskrepanz zwischen dem gewählten Ansteuerungsalgorithmus und dem vorliegenden lichthärtenden Material hinweist. Behandlungsfehler werden hierdurch verhindert oder mindestens deren Häufigkeit reduziert.In a preferred embodiment, one or more of the sensors are configured to detect the present photocurable material, the monitor monitoring whether the selectable drive algorithm matches the present photocurable material. As stated above, depending on the material used, different wavelengths of the polymerization light are required. If a drive algorithm is chosen that does not match the existing material, it may not cure completely. By having at least one of the sensors configured to detect the present material, the second microprocessor can determine if the appropriate drive algorithm for the present photohardening material has been selected. If this is not the case, a signal can again be generated which indicates to the treating dentist the discrepancy between the selected activation algorithm and the present light-curing material. Treatment errors are thereby prevented or at least reduced their frequency.

Es ist vorteilhaft, wenn einer oder mehrere der Sensoren derart ausgestaltet sind, dass sie die von der Lichtquelle erzeugte Temperatur erfassen. Wie bereits erwähnt, ist es für die Vermeidung von Verletzungen von großer Wichtigkeit, dass die Temperatur in der Umgebung des Lichthärtgeräts eine bestimmte Grenze nicht überschreitet. Wenn der Sensor feststellt, dass diese Grenze bereits überschritten ist oder in Kürze überschritten wird, kann er die Überwachungseinrichtung dazu veranlassen, die Lichtquelle abzuschalten. Hierdurch werden Verletzungen verhindert.It is advantageous if one or more of the sensors are designed such that they detect the temperature generated by the light source. As already mentioned, it is of great importance for the prevention of injuries that the temperature in the vicinity of the light curing device a does not exceed certain limit. If the sensor detects that this limit has already passed or is about to be exceeded, it may cause the monitor to shut off the light source. This prevents injuries.

Bevorzugt sind der erste Mikroprozessor und der zweite Mikroprozessor zu einer Mikroprozessoreinheit zusammengefasst. Hierdurch lässt sich Bauraum einsparen, zudem können die Fertigungskosten verringert werden, da keine zwei getrennten Einheiten verbaut werden müssen. Dennoch können der erste und der zweite Mikroprozessor unabhängig voneinander betrieben werden, um zu verhindern, dass eine Störung des ersten Mikroprozessors auch den zweiten Mikroprozessor betrifft und umgekehrt.Preferably, the first microprocessor and the second microprocessor are combined to form a microprocessor unit. As a result, space can be saved, also the production costs can be reduced because no two separate units must be installed. Nevertheless, the first and second microprocessors may be operated independently of each other to prevent a failure of the first microprocessor from affecting the second microprocessor and vice versa.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.Further advantages, details and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichthärtgeräts; und 1 a first embodiment of the light curing device according to the invention; and

2 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichthärtgeräts. 2 a second embodiment of the light curing device according to the invention.

Das in der 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichthärtgeräts 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in welchem eine Lichtquelle 14 angeordnet ist, die Licht mit einem oder mehreren wählbaren Parametern auf eine Oberfläche eines nicht dargestellten lichthärtenden Materials leitet. Im dargestellten Beispiel umfasst die Lichtquelle 14 eine Lichtquelle 16, die beispielsweise als LED-Chip-Anordnung ausgeführt und im Lichthärtgerät 10 angeordnet ist. Es ist möglich, einen Lichtleiter einzusetzen, der das Licht der LED-Chips 16 zur Spitze des Lichthärtgeräts 10 leitet.That in the 1 illustrated first embodiment of a light curing device according to the invention 10 has a housing 12 on, in which a light source 14 is arranged, which directs light with one or more selectable parameters on a surface of a light-curing material, not shown. In the example shown, the light source comprises 14 a light source 16 , which are designed for example as an LED chip arrangement and in the light curing device 10 is arranged. It is possible to use a light guide that controls the light of the LED chips 16 to the top of the light curing device 10 passes.

Im Lichthärtgerät ist eine Steuerungseinheit 18 angeordnet, welche die Lichtquelle 14 steuert.In the light curing unit is a control unit 18 arranged, which is the light source 14 controls.

Das Gehäuse 12 weist ferner ein Griffstück 20 auf, mit dem der behandelnde Zahnarzt das Lichthärtgerät 10 ₁ ergreifen kann. Im Griffstück 20 ist eine Eingabeeinheit 22 angeordnet, mit welcher der die wählbaren Parameter eingegeben werden können. Wählbare Parameter können die Wellenlänge und/oder die Bestrahlungsstärke des von der Lichtquelle 16 ausgesendeten Lichts oder die Bestrahlungsdauer sein. Die Eingabeeinheit 22 ist mit der Steuerungseinheit 18 verbunden, welche die Lichtquelle 14 gemäß den wählbaren Parametern ansteuert.The housing 12 also has a handle 20 on, with the treating dentist the light curing device 10 _{1 can} take. In the grip 20 is an input unit 22 arranged, with which of the selectable parameters can be entered. Selectable parameters can be the wavelength and / or the irradiance of the light source 16 be emitted light or the irradiation time. The input unit 22 is with the control unit 18 connected, which is the light source 14 according to the selectable parameters.

Ferner ist im Gehäuse 12 eine Überwachungseinrichtung 24 angeordnet, mit der überwacht wird, ob die Lichtquelle 14 gemäß den gewählten Parametern betrieben wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Sensoren 26 vorgesehen, die verschiedene Größen erfassen und quantifizieren können. Beispielsweise können die Sensoren 26 als Temperatursensoren zum Ermitteln der von der Lichtquelle erzeugten Temperatur ausgestaltet sein. Weiterhin können die Sensoren 26 als Gas-, Farb- oder ophthalmologische Sensoren ausgestaltet sein, so dass es möglich ist, das vorliegende lichthärtende Material zu charakterisieren und zu identifizieren. Die Anzahl und die Art der vorgesehenen Sensoren 26 ist erfindungsgemäß in keiner Weise begrenzt.Furthermore, in the housing 12 a monitoring device 24 arranged to monitor whether the light source 14 operated according to the selected parameters. In the illustrated embodiment, two sensors 26 provided that can capture and quantify different sizes. For example, the sensors 26 be designed as temperature sensors for determining the temperature generated by the light source. Furthermore, the sensors can 26 be designed as gas, color or ophthalmic sensors, so that it is possible to characterize the present light-curing material and identify. The number and type of sensors provided 26 is according to the invention in no way limited.

Sowohl die Lichtquelle 14 als auch die Sensoren 26 sind über geeignete Leitungen 27 mit der Überwachungseinrichtung 24 verbunden. Ferner wird die Überwachungseinrichtung 24 über die von der Lichtquelle 16 erzeugte Temperatur und über das vorliegende lichthärtende Material informiert. Sie kann einen Soll-/Ist-Vergleich der gewählten Parameter durchführen und Abweichungen erkennen, um zu überwachen, ob die Lichtquelle 14 gemäß den gewählten Parametern betrieben wird oder ob die von den Sensoren 26 ermittelten Werte in kritischen Bereichen liegen. Die Überwachungseinrichtung 24 erzeugt Überwachungssignale, die dem Überwachungsergebnis entsprechen. Die Überwachungssignalen können einer Anzeigeeinheit 28 zugeleitet werden, welche die Überwachungsergebnisse anzeigt. Die Anzeigeeinheit 28 kann ein Display sein, welches die Überwachungsergebnisse graphisch darstellt und optische Warnungen ausgibt, wenn kritische Abweichungen zwischen dem Soll- und dem Istwert festgestellt werden. Die Anzeigeeinheit 28 muss sich aber nicht auf eine optische Anzeige beschränkten. Sie kann auch akustische Signale in Form eines Alarms oder haptische Signale in Form eines Vibrationsalarms ausgeben, um das Überwachungsergebnis anzuzeigen.Both the light source 14 as well as the sensors 26 are via suitable lines 27 with the monitoring device 24 connected. Furthermore, the monitoring device 24 over from the light source 16 generated temperature and informed about the present light-curing material. It can perform a target / actual comparison of the selected parameters and detect deviations to monitor whether the light source 14 operated according to the selected parameters or whether by the sensors 26 determined values are in critical ranges. The monitoring device 24 generates monitoring signals that correspond to the monitoring result. The monitoring signals can be a display unit 28 which displays the monitoring results. The display unit 28 may be a display that graphically displays the monitoring results and outputs visual warnings when critical deviations between the desired and actual values are detected. The display unit 28 but does not have to be limited to a visual display. It may also output audible signals in the form of an alarm or haptic signals in the form of a vibrating alarm to indicate the monitoring result.

Im Griffstück 20 ist weiterhin eine Abschalteinrichtung 30 vorgesehen, mit welcher die Lichtquelle 14 ebenfalls in Abhängigkeit von dem Überwachungsergebnis mittels der Überwachungseinrichtung 24 abschaltbar ist. Ferner ist eine Aktivierungseinrichtung 31 im Griffstück 20 angeordnet, mit welcher das Lichthärtgerät 10 aktiviert werden kann und der Steuerungseinheit 18 signalisiert werden kann, dass der Polymerisationsprozess beginnen soll. Dabei können die Steuerungseinheit 18 und/oder die Überwachungseinrichtung 24 selbst entscheiden, wann der Polymerisationsprozess beginnen soll. So kann eine gewisse Verzögerung zwischen der Betätigung der Aktivierungseinrichtung 31 und dem tatsächlichen Beginn des Härteprozesses vorgesehen sein, beispielsweise, um die Lichtquelle 14 zu kalibrieren.In the grip 20 is still a shutdown device 30 provided with which the light source 14 also as a function of the monitoring result by means of the monitoring device 24 can be switched off. Furthermore, an activation device 31 in the grip 20 arranged, with which the light curing device 10 can be activated and the control unit 18 can be signaled that the polymerization process should begin. In this case, the control unit 18 and / or the monitoring device 24 decide for yourself when the polymerization process should start. Thus, a certain delay between the activation of the activation device 31 and the actual beginning of the hardening process, for example, the light source 14 to calibrate.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichthärtgeräts 102 dargestellt, das weitgehend identisch zum ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Im zweiten Ausführungsbeispiel die. Steuerungseinheit 18 als ein erster Mikroprozessor 32 und die Überwachungseinrichtung 24 als zweiter Mikroprozessor 34 ausgeführt, die zu einer Mikroprozessoreinheit 36 zusammengefasst sind. Der erste Mikroprozessor 32 kann einen Ansteuerungsalgorithmus zum Ansteuern der Lichtquelle 14 bzw. der Lichtquelle 14 ausführen, während der zweite Mikroprozessor 34 einen Überwachungsalgorithmus ausführen kann, um die korrekte Ansteuerung der Lichtquelle 14 zu überprüfen. In 2 is a second embodiment of the light curing device according to the invention 102 represented, which is constructed largely identical to the first embodiment. In the second embodiment, the. control unit 18 as a first microprocessor 32 and the monitoring device 24 as a second microprocessor 34 executed, leading to a microprocessor unit 36 are summarized. The first microprocessor 32 may include a drive algorithm for driving the light source 14 or the light source 14 run while the second microprocessor 34 can run a monitoring algorithm to correctly control the light source 14 to check.

Zum Härten des lichthärtenden Materials wird wie folgt vorgegangen: Nachdem das zu polymerisierende Material eingebracht ist, wird das Lichthärtgerät 10 am Griffstück 20 ergriffen. Über die Eingabeeinheit 22 werden verschiedene Parameter gewählt, mit denen die Lichtquelle 16 betrieben werden soll, um das lichthärtende Material zu härten. Je nach Ausgestaltung des Lichthärtgeräts 10 kann über die Eingabeeinheit 22 die Schichtdicke und die Art des vorliegenden lichthärtenden Materials eingegeben werden. Die Steuerungseinheit 18 schlägt verschiedene Ansteuerungsalgorithmen in Form von auswählbaren Programmen vor, von denen das passende ausgewählt wird. Das Lichthärtgerät 10 wird in die Nähe des lichthärtenden Materials geführt. Anschließend wird die Aktivierungseinrichtung 31 betätigt, um zu signalisieren, dass der Härteprozess beginnen kann. Die Überwachungseinrichtung 24 überprüft, ob die Lichtquelle 14 funktionstüchtig ist und die Betriebstemperatur erreicht hat. Ferner überprüft sie, ob der ausgewählte Ansteuerungsalgorithmus zum vorliegenden lichthärtenden Material passt. Ist dies nicht der Fall, veranlasst die Überwachungseinrichtung 24 die Anzeigeeinheit 28, eine Fehlermeldung auszugeben. Ist alles in Ordnung, beginnt der Härteprozess. Während des Härteprozesses überwacht die Überwachungseinrichtung 24, ob die Lichtquelle 14 tatsächlich gemäß dem ausgewählten Ansteuerungsalgorithmus betrieben wird. Ist dies nicht der Fall oder steigt die Temperatur der Lichtquelle 16 zu stark an, löst die Überwachungseinrichtung 24 die Abschalteinrichtung 30 aus, so dass der Härteprozess unterbrochen wird. Ferner gibt die Anzeigeeinheit 28 eine Fehlermeldung aus, die signalisiert, dass der Härteprozess abgebrochen worden ist. Je nach Art der Fehlermeldung kann der Härteprozess nach einer gewissen Zeit fortgesetzt werden oder es muss das Lichthärtgerät 10 ausgetauscht werden.To cure the light-curing material, the procedure is as follows: After the material to be polymerized is introduced, the light curing device 10 on the handle 20 taken. About the input unit 22 different parameters are selected with which the light source 16 should be operated to cure the light-curing material. Depending on the design of the light curing device 10 can via the input unit 22 the layer thickness and the type of light-curing material present are entered. The control unit 18 proposes various driver algorithms in the form of selectable programs, from which the appropriate one is selected. The light curing device 10 is guided in the vicinity of the light-curing material. Subsequently, the activation device 31 pressed to signal that the hardening process can begin. The monitoring device 24 Check if the light source 14 is functional and has reached the operating temperature. It also checks if the selected drive algorithm matches the present light-curing material. If this is not the case, causes the monitoring device 24 the display unit 28 to issue an error message. If everything is alright, the hardening process begins. During the hardening process, the monitoring device monitors 24 whether the light source 14 is actually operated according to the selected drive algorithm. If this is not the case or if the temperature of the light source rises 16 too strong, triggers the monitoring device 24 the shutdown device 30 out, so that the hardening process is interrupted. Furthermore, the display unit 28 An error message is displayed indicating that the hardening process has been aborted. Depending on the type of error message, the curing process can be continued after a certain time or it must be the light curing device 10 be replaced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10107099 A1 [0003, 0003, 0007]

Claims

A light curing apparatus for curing a light-curing material, in particular a polymerizable dental material, with a light source ( 14 ), which provides light with one or more selectable parameters, such as the light output, and conducts it to the light-curing material, with an input unit ( 22 ) for entering the selectable parameters, and one with the input unit ( 22 ) connected control unit ( 18 ), in particular a microprocessor, which the light source ( 14 ) is operated so that it is operated according to the selected parameters, characterized by a monitoring device ( 24 ), in particular a second microprocessor, for monitoring whether the light source ( 14 ) is operated according to the selected parameters, or for monitoring the control unit ( 18 ) or another unit, such as the input unit ( 22 ) or an output unit, and for generating at least one monitoring signal corresponding to the monitoring result.

A light curing apparatus according to claim 1, characterized by at least one sensor ( 26 ), which monitors whether the light source ( 14 ) is operated according to the selectable parameters.

A light curing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring device ( 24 ) the functionality of sensors ( 26 ), the control unit ( 18 ) and / or the light source ( 14 ) supervised

Light curing apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a shutdown device ( 30 ), with which the light source ( 14 ) can be switched off in dependence on the monitoring result.

Light curing apparatus according to one of the preceding claims, characterized by a display unit ( 28 ) for displaying the monitoring result and / or the selected parameters and / or the currently detected parameters.

Light curing apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 24 ) as a second microprocessor ( 36 ), which monitors whether the light source ( 14 ) is driven in accordance with the selected parameters or according to the selected drive algorithm.

A light curing apparatus according to claim 6, characterized in that the selectable drive algorithm information about the set mode, the current through the light source, in addition to the light output, the duration of a light pulse and / or a period of time between at least two light pulses and / or the wavelength or the wavelength spectrum having the emitting light.

A light curing apparatus according to any one of claims 6 or 7, characterized in that the selectable drive algorithm contains information about the layer thickness of the light-curing material.

Light curing apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the second microprocessor ( 36 ) limits the maximum light output and / or the maximum exposure duration and / or the maximum length of individual light pulses, or specifies a minimum duration of time between at least two light pulses in which no irradiation of the material to be polymerized may take place.

A light curing apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the selectable drive algorithm is designed so that between two light pulses a certain period of time lies, in which the light source ( 14 ) does not emit light.

A light curing apparatus according to any one of claims 2 to 10, characterized in that one or more of the sensors ( 26 ) are configured such that they recognize the present light-curing material, wherein the monitoring device ( 24 ) monitors whether the selectable drive algorithm matches the present light-curing material.

A light curing apparatus according to any one of claims 2 to 11, characterized in that one or more of the sensors ( 26 ) are designed such that they from the light source ( 14 ) detected temperature.

Light curing apparatus according to one of claims 6 to 12, characterized in that the first microprocessor ( 32 ) and the second microprocessor ( 34 ) to a microprocessor unit ( 36 ) are summarized.

Light curing apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring device ( 24 ) monitors the summed emitted light output during an exposure cycle and shuts off the photocuring machine when a predetermined threshold is exceeded.