JP2002272762A - 光硬化装置 - Google Patents
光硬化装置Info
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C19/00—Dental auxiliary appliances
- A61C19/003—Apparatus for curing resins by radiation
- A61C19/004—Hand-held apparatus, e.g. guns
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C2204/00—Features not otherwise provided for
- A61C2204/002—Features not otherwise provided for using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光硬化時間を短縮して患者の口内において極
端に大きな発熱が生じることを防止する光硬化装置を提
供する。 【解決手段】 光硬化装置内に取り付けられた半導体放
射源を備え、放射線は少なくとも部分的に可視スペクト
ル領域で放射され、これを放射路内に設置された材料を
硬化させるために付勢し得るよう構成された光硬化装置
である。放射線は最低２００、特に最低３００ｍＷ／ｃ
ｍ２の照射強度を有し、半導体放射源（１２）が基礎部
材（１０）に対して金属および／またはセラミックを介
して熱伝導接続されることを特徴とする光硬化装置。
端に大きな発熱が生じることを防止する光硬化装置を提
供する。 【解決手段】 光硬化装置内に取り付けられた半導体放
射源を備え、放射線は少なくとも部分的に可視スペクト
ル領域で放射され、これを放射路内に設置された材料を
硬化させるために付勢し得るよう構成された光硬化装置
である。放射線は最低２００、特に最低３００ｍＷ／ｃ
ｍ２の照射強度を有し、半導体放射源（１２）が基礎部
材（１０）に対して金属および／またはセラミックを介
して熱伝導接続されることを特徴とする光硬化装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、請求項１前段に記載
の光硬化装置に関する。
の光硬化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】歯科分野における光硬化装置は、通常患
者の口内で直接光重合する手持ち装置かあるいは固定式
装置として構成される。
者の口内で直接光重合する手持ち装置かあるいは固定式
装置として構成される。
【０００３】特に手持ち装置において、重合を高速に行
うことによって限られた時間内で相当に大きな光硬化性
プラスチックからなる歯科充填物をも完全に重合するこ
とを保証することが重要である。
うことによって限られた時間内で相当に大きな光硬化性
プラスチックからなる歯科充填物をも完全に重合するこ
とを保証することが重要である。
【０００４】多くの光硬化装置は反射器を内蔵したハロ
ゲングローランプを備えており、そのレイパスは光誘導
ロッドに伝達され、その光発射口は硬化させる充填物に
直接的に向けられている。一般的な光硬化性歯科プラス
チック材料は、可視光線の領域で最大値を示すスペクト
ル感応性を有している。
ゲングローランプを備えており、そのレイパスは光誘導
ロッドに伝達され、その光発射口は硬化させる充填物に
直接的に向けられている。一般的な光硬化性歯科プラス
チック材料は、可視光線の領域で最大値を示すスペクト
ル感応性を有している。
【０００５】他方、市販のハロゲンランプは例えば２％
の極僅かなＵＶ成分を含んだ可視光線を放射する。光線
照射の効率を向上させるため、重合させるプラスチック
のスペクトル感応性をより長波の領域に移動させること
が試みられている。しかしながら、これは限定的にしか
達成されていない。
の極僅かなＵＶ成分を含んだ可視光線を放射する。光線
照射の効率を向上させるため、重合させるプラスチック
のスペクトル感応性をより長波の領域に移動させること
が試みられている。しかしながら、これは限定的にしか
達成されていない。
【０００６】さらに、より高周波の光を通過させるフィ
ルタを介して放射されるスペクトル領域をより高い波長
に移動させることも提案されている。しかしながら、こ
の解決方式においては極めて大きな放射エネルギを生成
・発生させる必要があり、それに従って効率が低下す
る。さらに、規則的に冷却ファンを使用する必要があ
り、これによって光硬化装置の温度を抑制することがで
きるが、歯科医師および／または患者にとって不快な気
流が生成される。
ルタを介して放射されるスペクトル領域をより高い波長
に移動させることも提案されている。しかしながら、こ
の解決方式においては極めて大きな放射エネルギを生成
・発生させる必要があり、それに従って効率が低下す
る。さらに、規則的に冷却ファンを使用する必要があ
り、これによって光硬化装置の温度を抑制することがで
きるが、歯科医師および／または患者にとって不快な気
流が生成される。
【０００７】さらに、ＬＥＤ等の半導体光源を使用して
動作する光硬化装置がかなり以前から知られている。例
えば、ドイツ実用新案第ＧＭ２９５１１９２７号公報に
より、青色のスペクトル領域で放射する発光ダイオード
を使用することが知られており、これはバッテリあるい
は充電池から給電される。
動作する光硬化装置がかなり以前から知られている。例
えば、ドイツ実用新案第ＧＭ２９５１１９２７号公報に
より、青色のスペクトル領域で放射する発光ダイオード
を使用することが知られており、これはバッテリあるい
は充電池から給電される。
【０００８】さらに、光線誘導ロッドに対して光を給入
するための複数のＬＥＤを備えることが知られている。
これによって、光硬化装置の光放出を向上させることが
できる。ＬＥＤが共通のプラスチックケース内に設置さ
れたものも含むモジュールであるか、それぞれ１つのケ
ース内に配置され発光するものも含む個別のＬＥＤであ
るかに関わらず、その光放出は限定的なものとなる。プ
ラスチックの被覆は、電気的に絶縁するばかりでなく、
熱放出も遮断し、従ってプラスチックケースを外から冷
却したとしても光を放出している各チップの出力は所定
の値を越えることがないようにする必要がある。
するための複数のＬＥＤを備えることが知られている。
これによって、光硬化装置の光放出を向上させることが
できる。ＬＥＤが共通のプラスチックケース内に設置さ
れたものも含むモジュールであるか、それぞれ１つのケ
ース内に配置され発光するものも含む個別のＬＥＤであ
るかに関わらず、その光放出は限定的なものとなる。プ
ラスチックの被覆は、電気的に絶縁するばかりでなく、
熱放出も遮断し、従ってプラスチックケースを外から冷
却したとしても光を放出している各チップの出力は所定
の値を越えることがないようにする必要がある。
【０００９】さらに、別の観点から、光を放出するため
にチップを金属製の部材上に付着させることが提案され
ている。この種の解決方式においては、チップと冷却体
との間の熱抵抗はプラスチック製モジュール内に内蔵す
る場合に比べて小さなものとなるが、なお接着剤層が熱
を遮断するよう作用し、従ってここにおいてもチップの
過熱の危険性が生じる。
にチップを金属製の部材上に付着させることが提案され
ている。この種の解決方式においては、チップと冷却体
との間の熱抵抗はプラスチック製モジュール内に内蔵す
る場合に比べて小さなものとなるが、なお接着剤層が熱
を遮断するよう作用し、従ってここにおいてもチップの
過熱の危険性が生じる。
【００１０】さらに、冷却体上への半導体の組立てにお
いても、熱伝導性ペースト材料を使用することがかなり
以前から知られている。この熱伝導性ペースト材料は場
合によって生じる遮断空気層を変化させ、これは金属表
面の表面粗性のため熱伝導を遮断するよう作用する。全
ての努力にもかかわらず、半導体光源を用いる既知の光
硬化装置は、限定的な光放出しか達成できず、従って歯
科診療室においてそれ程好適なものではなかった。
いても、熱伝導性ペースト材料を使用することがかなり
以前から知られている。この熱伝導性ペースト材料は場
合によって生じる遮断空気層を変化させ、これは金属表
面の表面粗性のため熱伝導を遮断するよう作用する。全
ての努力にもかかわらず、半導体光源を用いる既知の光
硬化装置は、限定的な光放出しか達成できず、従って歯
科診療室においてそれ程好適なものではなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光硬化時間を短縮して患者の口内において極端に大
きな発熱が生じることを防止する、請求項１前段に記載
の光硬化装置を提供することである。
は、光硬化時間を短縮して患者の口内において極端に大
きな発熱が生じることを防止する、請求項１前段に記載
の光硬化装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
従って請求項１によって解決される。下位の請求項には
好適な追加構成が示されている。
従って請求項１によって解決される。下位の請求項には
好適な追加構成が示されている。
【００１３】本発明によれば、主に冷光を使用する点が
極めて好適である。低い発光出力が使用され、ここで長
い波長の放射成分が抑制され、従って放射線の輝度は従
来のものと比べて強いものとなる。
極めて好適である。低い発光出力が使用され、ここで長
い波長の放射成分が抑制され、従って放射線の輝度は従
来のものと比べて強いものとなる。
【００１４】本発明に係る解決方式によれば、意外なこ
とに患者の口内においても温度レベルの低下が達成され
る。強化された放射線によってまず処理時間が短縮さ
れ、従って充填物の領域における加熱時間はより短いも
のとなる。加えて、光硬化装置自体の温度レベルも意外
なことに大幅に低いものとなり、従ってこの側面からも
特に大きな加熱は発生しないものとなる。
とに患者の口内においても温度レベルの低下が達成され
る。強化された放射線によってまず処理時間が短縮さ
れ、従って充填物の領域における加熱時間はより短いも
のとなる。加えて、光硬化装置自体の温度レベルも意外
なことに大幅に低いものとなり、従ってこの側面からも
特に大きな加熱は発生しないものとなる。
【００１５】チップ上に発生する放射熱は、本発明に係
る熱誘導路を介して即座に極めて大きな基礎部材に伝導
される。この基礎部材は一旦加熱されるが、非常に大き
な表面積を備えているため極めて良好に冷却することが
できる。
る熱誘導路を介して即座に極めて大きな基礎部材に伝導
される。この基礎部材は一旦加熱されるが、非常に大き
な表面積を備えているため極めて良好に冷却することが
できる。
【００１６】その大きさのため基礎部材は特に高い熱容
量を有しており、従って先に熱エネルギを付加しても数
秒の範囲内はその温度が殆ど上昇しない。
量を有しており、従って先に熱エネルギを付加しても数
秒の範囲内はその温度が殆ど上昇しない。
【００１７】好適な構成形態において、基礎部材からの
熱はいわゆるヒートパイプを介して後方に伝導される。
そこで、単に周囲の空気によって熱が除去され、従って
この解決方式においては送風機を使用せずに冷却するこ
とができる。
熱はいわゆるヒートパイプを介して後方に伝導される。
そこで、単に周囲の空気によって熱が除去され、従って
この解決方式においては送風機を使用せずに冷却するこ
とができる。
【００１８】さらに別の特に好適な構成形態において、
基礎部材の表面よりも低い位置にあるクレードル内に各
チップが配置される。この解決方式は、結果としてさら
に改善された光効率性をもたらすものである。このクレ
ードルは、内側が鏡面加工されマイクロリフレクタとし
て作用することが好適であり、ここで光を放射するチッ
プの表面はこのように形成されたマイクロリフレクタの
焦点内に配置することができる。この方式によって側方
に照射された放射線を集束することができ、従って放射
線の誘導の不具合による光損失を大幅に低減することが
できる。
基礎部材の表面よりも低い位置にあるクレードル内に各
チップが配置される。この解決方式は、結果としてさら
に改善された光効率性をもたらすものである。このクレ
ードルは、内側が鏡面加工されマイクロリフレクタとし
て作用することが好適であり、ここで光を放射するチッ
プの表面はこのように形成されたマイクロリフレクタの
焦点内に配置することができる。この方式によって側方
に照射された放射線を集束することができ、従って放射
線の誘導の不具合による光損失を大幅に低減することが
できる。
【００１９】本発明の別の好適な構成形態においては、
この種のマイクロリフレクタを内蔵されたチップととも
に基礎部材の表面上に均等に配置する。これによって形
成された放射線は集束して前方すなわち処理する部分へ
照射され、ここで個々の放射束が重ね合わされまたは合
成される。
この種のマイクロリフレクタを内蔵されたチップととも
に基礎部材の表面上に均等に配置する。これによって形
成された放射線は集束して前方すなわち処理する部分へ
照射され、ここで個々の放射束が重ね合わされまたは合
成される。
【００２０】この点に関して、個々のチップの放射スペ
クトルが異なった色を備え、それぞれ個別に制御するこ
とも可能である。例えば、改良された本発明に係る光硬
化装置において温処理を行う必要がある場合に、集束し
た赤色光線を放射することができる。
クトルが異なった色を備え、それぞれ個別に制御するこ
とも可能である。例えば、改良された本発明に係る光硬
化装置において温処理を行う必要がある場合に、集束し
た赤色光線を放射することができる。
【００２１】本発明に係る個別放射源を実現する際に、
二重接続線を使用することが特に好適である。本発明に
係る特に強力な光放射を有するチップは高いエネルギ供
給を必要とし、供給線とチップとの間にそれぞれ３０μ
ｍ径の２本の金線またはアルミニウム線を使用すれば充
分であることが判明した。
二重接続線を使用することが特に好適である。本発明に
係る特に強力な光放射を有するチップは高いエネルギ供
給を必要とし、供給線とチップとの間にそれぞれ３０μ
ｍ径の２本の金線またはアルミニウム線を使用すれば充
分であることが判明した。
【００２２】特に高出力チップにも適しているさらに別
の好適な実施形態においては、本発明に従っていわゆる
フリップチップ技術が適用される。これによって、チッ
プの下側面の接触が形成され、上側面で光放射が行われ
る。この解決方式において、例えばハンダ付けによって
直接の接触が形成されるため、接着された接続線を使用
することが必要となる。
の好適な実施形態においては、本発明に従っていわゆる
フリップチップ技術が適用される。これによって、チッ
プの下側面の接触が形成され、上側面で光放射が行われ
る。この解決方式において、例えばハンダ付けによって
直接の接触が形成されるため、接着された接続線を使用
することが必要となる。
【００２３】本発明に係る金属による熱伝導結合は任意
の好適な方式で形成することができる。例えば、基礎部
材も金属製の表面層とセラミック製の核部材の二層式に
形成することができる。この解決方式においても、特に
金属製の表面層がセラミック部材および／または珪素部
材を完全に被覆していてその分熱配分が改善されている
場合に、本発明に従って極めて大きな熱容量を備えるこ
とができる。またアルミニウム製の核部材を使用するこ
ともできる。
の好適な方式で形成することができる。例えば、基礎部
材も金属製の表面層とセラミック製の核部材の二層式に
形成することができる。この解決方式においても、特に
金属製の表面層がセラミック部材および／または珪素部
材を完全に被覆していてその分熱配分が改善されている
場合に、本発明に従って極めて大きな熱容量を備えるこ
とができる。またアルミニウム製の核部材を使用するこ
ともできる。
【００２４】さらに別の特に好適な構成形態において
は、基礎部材が実質的に従来使用されていたリフレクタ
を有するハロゲングローランプのソケットに正確に整合
するカップ形状に形成される。このソケットはその外側
面に冷却リブを備えており、また好適には基礎部材が熱
伝導性ペースト材を介してソケットと結合されている。
ＬＥＤチップは非常に長い寿命を有するため光硬化装置
の耐用期間中の交換は不要となり、従ってハロゲングロ
ーランプを用いた光硬化装置に比べて保守費用を削減す
ることが可能となる。特に、重合工程の中断がグローラ
ンプの燃え尽きによって初めて強制可能となり従って除
去しなければならない半分硬化された充填材が残留する
ことが防止される。
は、基礎部材が実質的に従来使用されていたリフレクタ
を有するハロゲングローランプのソケットに正確に整合
するカップ形状に形成される。このソケットはその外側
面に冷却リブを備えており、また好適には基礎部材が熱
伝導性ペースト材を介してソケットと結合されている。
ＬＥＤチップは非常に長い寿命を有するため光硬化装置
の耐用期間中の交換は不要となり、従ってハロゲングロ
ーランプを用いた光硬化装置に比べて保守費用を削減す
ることが可能となる。特に、重合工程の中断がグローラ
ンプの燃え尽きによって初めて強制可能となり従って除
去しなければならない半分硬化された充填材が残留する
ことが防止される。
【００２５】本発明に係る解決方式の別の特に好適な構
成形態において、放射された光線はプリズム部材によっ
て縮小した断面に集中化させられる。本発明に係るプリ
ズム部材は基礎部材の外側領域の個別の放射源から放射
された光線を中央に向かって偏向するように形成され、
従って殆ど損失無く光誘導ロッド内に伝導することがで
きる。このプリズム部材も外側を冷却材で被覆すること
ができ、これはその外周面に熱放散を改善するための縦
リブを備えている。
成形態において、放射された光線はプリズム部材によっ
て縮小した断面に集中化させられる。本発明に係るプリ
ズム部材は基礎部材の外側領域の個別の放射源から放射
された光線を中央に向かって偏向するように形成され、
従って殆ど損失無く光誘導ロッド内に伝導することがで
きる。このプリズム部材も外側を冷却材で被覆すること
ができ、これはその外周面に熱放散を改善するための縦
リブを備えている。
【００２６】本発明に係る構成形態において、既存の手
持ち光硬化装置に対してリフレクタを有するハロゲング
ローランプに代えて内蔵された個別ＬＥＤチップと共に
基礎部材を適用すれば特に好適である。この解決方式に
おいて、基礎部材はハロゲングローランプのソケットの
内側面に正確に整合する外形を備えている。これは先端
側を切断したカップ形状に形成することが好適であり、
接続ピンはリフレクタ付ハロゲングローランプのものと
同じ位置に設けることが好適である。５０Ｗのハロゲン
グローランプを本発明に係る適宜な基礎部材によって代
替した場合、同じ電力消費によって放射される光出力が
向上する。光硬化装置がプログラム制御によって動作す
る場合、本発明に係る基礎部材によってリフレクタグロ
ーランプを代替すると硬化時間が例えば半分あるいは３
分の１に短縮され、これは歯科医師にとって時間短縮に
つながるものである。
持ち光硬化装置に対してリフレクタを有するハロゲング
ローランプに代えて内蔵された個別ＬＥＤチップと共に
基礎部材を適用すれば特に好適である。この解決方式に
おいて、基礎部材はハロゲングローランプのソケットの
内側面に正確に整合する外形を備えている。これは先端
側を切断したカップ形状に形成することが好適であり、
接続ピンはリフレクタ付ハロゲングローランプのものと
同じ位置に設けることが好適である。５０Ｗのハロゲン
グローランプを本発明に係る適宜な基礎部材によって代
替した場合、同じ電力消費によって放射される光出力が
向上する。光硬化装置がプログラム制御によって動作す
る場合、本発明に係る基礎部材によってリフレクタグロ
ーランプを代替すると硬化時間が例えば半分あるいは３
分の１に短縮され、これは歯科医師にとって時間短縮に
つながるものである。
【００２７】本発明のその他の詳細、特徴、ならびに利
点は、添付図面を参照しながら以下に記す実施例の説明
によって明らかにされる。
点は、添付図面を参照しながら以下に記す実施例の説明
によって明らかにされる。
【００２８】
【実施例】本発明に係る光硬化装置は、上面１４上に複
数の半導体放射源１２が取り付けられた基礎部材１０を
備えている。半導体放射源１２はそれぞれクレードル１
６の基底部に固定され表面１８に対して低没したものと
なっている。図示された実施例においては１２個の放射
源１２が設けられており、これらは基礎部材１０の上面
１４上に均等に配置されている。図３により明確に示さ
れているように、これらは銀ハンダによってクレードル
内にハンダ付けされている。
数の半導体放射源１２が取り付けられた基礎部材１０を
備えている。半導体放射源１２はそれぞれクレードル１
６の基底部に固定され表面１８に対して低没したものと
なっている。図示された実施例においては１２個の放射
源１２が設けられており、これらは基礎部材１０の上面
１４上に均等に配置されている。図３により明確に示さ
れているように、これらは銀ハンダによってクレードル
内にハンダ付けされている。
【００２９】本発明によれば、少なくとも２００ｍＷ／
ｃｍ２、特に少なくとも３００ｍＷ／ｃｍ２の照明出力
を使用することが好適である。１０００、それどころか
３０００ｍｃｄの光出力を有する青色あるいは白色半導
体放射源を使用すれば特に好適である。本発明によれ
ば、この種のＬＥＤチップは、その波長が一般的な光硬
化性歯科用プラスチック材料の最大感度に相応する最大
放射値を有している。これによって、極めて少ないエネ
ルギ使用によって集中的な光硬化を提供することができ
る。
ｃｍ２、特に少なくとも３００ｍＷ／ｃｍ２の照明出力
を使用することが好適である。１０００、それどころか
３０００ｍｃｄの光出力を有する青色あるいは白色半導
体放射源を使用すれば特に好適である。本発明によれ
ば、この種のＬＥＤチップは、その波長が一般的な光硬
化性歯科用プラスチック材料の最大感度に相応する最大
放射値を有している。これによって、極めて少ないエネ
ルギ使用によって集中的な光硬化を提供することができ
る。
【００３０】図示された実施例において、基礎部材１０
は例えば電飾によって表面を銀被覆したＡｌＭｇ３等の
アルミニウム／マグネシウム合金から形成されている。
銀層の厚さは１０ないし１５μｍである。
は例えば電飾によって表面を銀被覆したＡｌＭｇ３等の
アルミニウム／マグネシウム合金から形成されている。
銀層の厚さは１０ないし１５μｍである。
【００３１】これに対して、金属性熱伝導結合を形成す
るためのハンダ層の厚さは大幅に大きなものとなり、例
えば１００μｍである。
るためのハンダ層の厚さは大幅に大きなものとなり、例
えば１００μｍである。
【００３２】基礎部材１０は、図２に示されているよう
に、クレードル１６を除いては平らな上面１４を備えて
いる。これは切断された丸型錐形の形状を有しており、
側方の支持のために突出縁部２２を備えている。
に、クレードル１６を除いては平らな上面１４を備えて
いる。これは切断された丸型錐形の形状を有しており、
側方の支持のために突出縁部２２を備えている。
【００３３】図３には、基礎部材１０がソケット２２に
収容されている方式が示されている。このソケットはそ
の外面に沿って冷却リブを備えており、またこのソケッ
トの内面は基礎部材１０の切断された丸型錐形状の外面
２４に正確に整合することが好適である。必要に応じて
基礎部材１０と冷却されたソケット２２との間の熱伝導
は熱伝導性ペースト材料を使用することによって大幅に
改善することができる。
収容されている方式が示されている。このソケットはそ
の外面に沿って冷却リブを備えており、またこのソケッ
トの内面は基礎部材１０の切断された丸型錐形状の外面
２４に正確に整合することが好適である。必要に応じて
基礎部材１０と冷却されたソケット２２との間の熱伝導
は熱伝導性ペースト材料を使用することによって大幅に
改善することができる。
【００３４】図４には、チップまたは個々の放射源１２
がクレードル１６内に収容されている方式が示されてい
る。クレードル１６は反射器の形状を有しており、ここ
でチップはこの反射器の略焦点上に配置されている。ク
レードルは平らな基底面２６を有しており、その寸法は
チップ１２の寸法に相当している。チップはそこに銀ハ
ンダによってハンダ付けされており、従ってチップと基
礎部材１０との間には金属製の熱伝導結合が形成され
る。
がクレードル１６内に収容されている方式が示されてい
る。クレードル１６は反射器の形状を有しており、ここ
でチップはこの反射器の略焦点上に配置されている。ク
レードルは平らな基底面２６を有しており、その寸法は
チップ１２の寸法に相当している。チップはそこに銀ハ
ンダによってハンダ付けされており、従ってチップと基
礎部材１０との間には金属製の熱伝導結合が形成され
る。
【００３５】基礎部材１０の上面にはクレードル１６に
隣接して電圧供給作用を行う導電路３０を備えた導電板
２８がそれぞれ設けられている。既知の接続線３２を介
して各チップは導電路３０と結合されている。図示され
た実施例において、電圧降下ならびにこれに伴ったチッ
プの電力供給における損失を削減するために各側にそれ
ぞれ２つの接続線３２が設けられている。
隣接して電圧供給作用を行う導電路３０を備えた導電板
２８がそれぞれ設けられている。既知の接続線３２を介
して各チップは導電路３０と結合されている。図示され
た実施例において、電圧降下ならびにこれに伴ったチッ
プの電力供給における損失を削減するために各側にそれ
ぞれ２つの接続線３２が設けられている。
【００３６】図５には、放射された光線を収束させるよ
う作用するプリズム部材３４が示されている。このプリ
ズム部材によって基礎部材の周囲部に配置されたチップ
から放射された光線が複数回階段状に反射され、その結
果中央領域３６ならびにそこに配設された出力パイプ３
８に到達する。このプリズム部材は光線を集中化して照
射密度を高めるように作用するものであり、図６に示さ
れている光誘導ロッド４０に接続している。
う作用するプリズム部材３４が示されている。このプリ
ズム部材によって基礎部材の周囲部に配置されたチップ
から放射された光線が複数回階段状に反射され、その結
果中央領域３６ならびにそこに配設された出力パイプ３
８に到達する。このプリズム部材は光線を集中化して照
射密度を高めるように作用するものであり、図６に示さ
れている光誘導ロッド４０に接続している。
【００３７】基礎部材１０とプリズム部材３４とからな
るユニットはソケットによって被覆されており、これは
ソケット部材２２と逆側ソケット部材４２とから形成さ
れている。両方のソケット部材２２および４２はその外
面上に縦方向に延在する冷却リブを備えており、これは
放熱を改善するものである。ソケット２２と逆側ソケッ
ト４２との間の金属接続によって放熱面が拡大され、必
要に応じて使用される冷却ファン気流によって極めて集
中的な冷却を行うことができる。
るユニットはソケットによって被覆されており、これは
ソケット部材２２と逆側ソケット部材４２とから形成さ
れている。両方のソケット部材２２および４２はその外
面上に縦方向に延在する冷却リブを備えており、これは
放熱を改善するものである。ソケット２２と逆側ソケッ
ト４２との間の金属接続によって放熱面が拡大され、必
要に応じて使用される冷却ファン気流によって極めて集
中的な冷却を行うことができる。
【００３８】本発明に係る解決方式のさらに別の好適な
構成形態においては、それぞれ異なった最大強度を有す
るＬＥＤが使用される。例えば、４４０ｎｍおよび４７
０ｎｍにおいてピークを示すＬＥＤが使用される。これ
によって、歯科材料を硬化させるためにより広い領域を
カバーすることが可能となり、これは全ての製造者が光
硬化性歯科材料のピークを４７０ｎｍに設定しているわ
けではないためである。
構成形態においては、それぞれ異なった最大強度を有す
るＬＥＤが使用される。例えば、４４０ｎｍおよび４７
０ｎｍにおいてピークを示すＬＥＤが使用される。これ
によって、歯科材料を硬化させるためにより広い領域を
カバーすることが可能となり、これは全ての製造者が光
硬化性歯科材料のピークを４７０ｎｍに設定しているわ
けではないためである。
【００３９】測定によって、本発明に係る光硬化装置が
約６００ｍＷ／ｃｍ２の光強度を有することが示されて
おり、これに対して従来の光硬化装置の光強度は１２０
０ｍＷ／ｃｍ２であるが、本発明に係る光硬化装置はよ
り低い光強度でより高い相対強度を達成することができ
る。
約６００ｍＷ／ｃｍ２の光強度を有することが示されて
おり、これに対して従来の光硬化装置の光強度は１２０
０ｍＷ／ｃｍ２であるが、本発明に係る光硬化装置はよ
り低い光強度でより高い相対強度を達成することができ
る。
【図１】本発明に係る光硬化装置の基礎部材を透視的に
示した部分詳細図である。
示した部分詳細図である。
【図２】図１の基礎部材の側面図である。
【図３】図１の基礎部材が光硬化装置のソケット内に内
蔵された状態を示す説明図である。
蔵された状態を示す説明図である。
【図４】図１の基礎部材内のクレードルの断面図であ
り、個別の放射源も示されている。
り、個別の放射源も示されている。
【図５】本発明に係る光硬化装置のプリズム部材を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】本発明に係る基礎部材、プリズム部材、および
光誘導ロッドからなる本発明に係る光硬化装置の光ユニ
ットを示す説明図である。
光誘導ロッドからなる本発明に係る光硬化装置の光ユニ
ットを示す説明図である。
１０ 基礎部材 １２ 半導体放射源 １４ 上面 １６ クレードル １８ 表面 ２２ ソケット ２４ 外面 ２６ 基底面 ２８ 導電板 ３０ 導電路 ３２ 接続線 ３４ プリズム部材 ３６ 中央領域 ３８ 出力パイプ ４０ 光誘導ロッド ４２ ソケット部材
Claims (18)
- 【請求項１】 光硬化装置内に取り付けられた半導体放
射源を備え、放射線は少なくとも部分的に可視スペクト
ル領域で放射され、これを放射路内に設置された材料を
硬化させるために付勢し得るよう構成された光硬化装置
であり、放射線は最低２００、特に最低３００ｍＷ／ｃ
ｍ２の照射強度を有し、半導体放射源（１２）が基礎部
材（１０）に対して金属および／またはセラミックを介
して熱伝導接続されることを特徴とする光硬化装置。 - 【請求項２】 半導体放射源（１２）はＬＥＤチップ
（１２）を複数個配置することによって形成され、それ
らの放射路が互いに重なり合うことを特徴とする請求項
１記載の光硬化装置。 - 【請求項３】 半導体放射源（１２）は個別の放射源
（１２）の配列として形成され、これらは共通の基礎部
材（１０）上にハンダ付けされることを特徴とする請求
項１または２記載の光硬化装置。 - 【請求項４】 放射源（１２）はチップ（１２）として
形成され、その基板は基礎部材に対して金属接触するこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光
硬化装置。 - 【請求項５】 基礎部材（１０）は金属の表面を有する
か、および／または金属から形成されることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれかに記載の光硬化装置。 - 【請求項６】 基礎部材（１０）がクレードル（１６）
を備えており、各クレードル（１６）内に個別の放射源
（１２）としてチップが取り付けられることを特徴とす
る請求項１ないし５のいずれかに記載の光硬化装置。 - 【請求項７】 各クレードル（１６）は小型反射器とし
て形成され、特に銀表面層として被覆されていることを
特徴とする請求項６記載の光硬化装置。 - 【請求項８】 各チップが供給電流の流入および流出用
としてそれぞれ２本の電流供給線を備えており、それら
が特に約３０μｍの太さの金またはアルミニウム線から
なることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記
載の光硬化装置。 - 【請求項９】 基礎部材（１０）は個々の放射源（１
２）を収容するクレードル（１６）を伴った平らな表面
を備えており、後側は切断された半球形状あるいはニン
ジン型に丸み付けられており、これが実質的に市販のリ
フレクタ付ハロゲンランプの形状に相当することを特徴
とする請求項１ないし８のいずれかに記載の光硬化装
置。 - 【請求項１０】 基礎部材（１０）は後方領域がファン
によって冷却される冷却部材に圧接されていることを特
徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の光硬化装
置。 - 【請求項１１】 半導体放射源（１２）の前方には集光
器またはプリズム部材（３４）が放射経路内に配置さ
れ、これは個別の放射源（１２）の光線を収束させると
ともにその光出力が１ｃｍ未満の断面を有することを特
徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の光硬化
装置。 - 【請求項１２】 個々の放射源（１２）は特に２０ない
し５００μｍ、好適には１００μｍの層厚を有する銀ハ
ンダによって基礎部材（１０）上にハンダ付けされてい
ることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記
載の光硬化装置。 - 【請求項１３】 放射源のスペクトル分布が青色光線領
域で最大を示し、特に紫外線を含むものであることを特
徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の光硬化
装置。 - 【請求項１４】 基礎部材（１０）が銅／銀合金からな
ることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記
載の光硬化装置。 - 【請求項１５】 基礎部材（１０）がセラミック材料か
ら形成され、これが特に金からなる被覆層を有すること
を特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の光
硬化装置。 - 【請求項１６】 光硬化装置は１１０Ｖないし２５０Ｖ
の電源電圧に接続可能であり、特にエネルギを蓄積する
ための二次電池を備えることを特徴とする請求項１ない
し１５のいずれかに記載の光硬化装置。 - 【請求項１７】 個々の光源としてレーザダイオードを
使用することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれ
かに記載の光硬化装置。 - 【請求項１８】 基礎部材（１０）はその後方領域に２
本の差込接触部材を有し、これはハロゲンリフレクタラ
ンプのソケットに差込可能であることを特徴とする請求
項１ないし１７のいずれかに記載の光硬化装置。
Applications Claiming Priority (2)
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| DE102007040596B4 (de) | 2007-08-27 | 2011-01-13 | Epsys Paul Voinea E.K. | Beleuchtungsmittel mit Wärmespreizung durch Wärmeleitbeschichtung |
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| US9072572B2 (en) | 2009-04-02 | 2015-07-07 | Kerr Corporation | Dental light device |
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| US5660461A (en) * | 1994-12-08 | 1997-08-26 | Quantum Devices, Inc. | Arrays of optoelectronic devices and method of making same |
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