JP2002360614A - 歯科用光装置 - Google Patents

歯科用光装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光硬化性材料の縁割れ形成傾向を低減するに
もかかわらず低コストに製造して柔軟に適用することが
できる歯科用光装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも１つの半導体放射源を有する
光硬化装置を備える歯科用光装置である。さらに、半導
体放射源からの光を歯科補綴用材料に供給することがで
きる光誘導装置を備えている。半導体放射源は少なくと
も２つの極大値を含んだ放射スペクトルを有し、そのう
ち一方が約４２０ｎｍに位置する。歯科補綴材は２つの
触媒を含んだ材料から形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光重合性の歯科材料
の硬化だけでなく例えば歯の漂白や窩洞の診断にも使用
することができる歯科用光装置に関する。ここに記述さ
れていない治療機会にもこの歯科用光装置を使用するこ
とができる。以下においてはこの歯科用光装置を歯科修
復装置とも呼称する。
【０００２】
【従来の技術】歯科修復装置は特に光硬化性樹脂材料の
光重合を行うために歯科分野において使用される。高い
照明密度を達成するために通常ハロゲンランプ、キセノ
ンフラッシュライト、または高圧放電ランプ等の高出力
の光源が使用される。最後に挙げられたランプは極めて
高い光強度ならびに高い光密度を達成するものである。
しかしながら、動作電圧は少なくとも３．５ｋＶであり
これに従って予備作動装置が必要となり、そのためこの
種のランプは手持ち装置として歯科診療所内で使用する
ためには適していない。
【０００３】歯科修復装置用の照明装置の光密度を改善
して奥深くに位置する層の完全な硬化を迅速に達成する
ために多数の試みがなされている。例えば１５０ｍＷ／
ｃｍ ２の照明強度を有する既知の一般的な照明装置は重
合する樹脂材料に対して充分長い光照射時間を実施する
ことによって良好な表面硬化をもたらす。しかしなが
ら、奥深くに位置する層は硬化されないかあるいは不完
全にしか硬化されない。奥深くに位置する領域は柔らか
いままかあるいは表面領域に比べて遅く硬化する硬化特
性が生じる。
【０００４】既知の照明装置は部分的に縁割れ問題が生
じる補綴結果をもたらすことがある。既知の光硬化性樹
脂材料は硬化中に収縮しやすい。既知の照明装置によれ
ばまず補綴材の表面／外側領域が完全硬化する。奥深く
に位置する中央領域が後から硬化することによって収縮
が生じその結果縁割れの形成につながる。
【０００５】さらに、ＬＥＤ等の半導体放射源を使用す
る照射装置も久しい以前から知られている。例えば、ド
イツ実用新案第２９５１１９２７号によって電池または
充電池によって電源供給され青色スペクトル領域の放射
を行う発光ダイオードを使用する光硬化装置が知られて
いる。
【０００６】さらに、複数のＬＥＤを使用して光導管に
供給を行うことも提案されている。これによって、光硬
化装置の光放出を改善することができる。ＬＥＤがモジ
ュールとしてすなわち共通の樹脂ケース内に配置されて
いるかあるいは個別にそれぞれ樹脂ケース内に配置され
ているかにかかわらず、その光放出は限られたものとな
る。樹脂製の被覆材は電気的絶縁作用をなすだけでなく
熱発散を絶縁し、従って樹脂ケースを外側から冷却して
いる場合光放出を行っているチップごとに所定の出力密
度を超過することはできない。
【０００７】さらに、半導体光源として可視領域または
紫外線領域の光線を放射する発光ダイオードを使用する
ことが提案されている。しかしながら、これも多くの問
題点を有するものである。例えば、実験によって、薄色
の材料においても硬化に際して色変化が生じることが示
されている。さらに、既知のシステムにおいては白色の
光イニシエータの使用が不可能であった。
【０００８】さらに、既知のシステムにおいては縁割れ
形成の傾向を防止することができていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、光硬化性材料の縁割れ形成傾向を低減するにもかか
わらず低コストに製造して柔軟に適用することができ
る、請求項１前段に記載の歯科用光装置を提供すること
である。
【００１０】
【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。下位請求項には好適
な追加構成が示されている。
【００１１】請求項１に記載の本発明に係る歯科修復装
置は少なくとも２つの極大を含んだ放射スペクトルを有
する半導体放射源を備えている。本発明によれば両方の
極大は大幅に離間している。これによって初めて前後し
て硬化する２つの異なった触媒システムを有する樹脂材
料を使用することが可能となる。これによって縁割れ形
成傾向を低減することができる。
【００１２】本発明によれば、異なった波長を有する２
つの放射源を同時に使用し得ることが特に好適であり、
これによって歯科材料内に使用される４００ないし５０
０ｎｍの全てのイニシエータを励起することができる。
【００１３】最大値が第１の触媒のスペクトル感応性に
相応する放射スペクトルによって半導体放射源を励起す
ることによって予備硬化が実施される。この状態におい
て樹脂材料は高められた粘性を有するがまだ変形可能で
あるため、必要に応じて既に後処理を実施することがで
きる。第１の最大値と大きく異なっており好適にはより
短い波長からなる最大値を有する放射スペクトルによっ
て別の放射源を付勢することによって、第２の最大値に
相応する感応性最大値を有する第２の触媒を励起するこ
とができる。この第２の最大値は４２０ｎｍとすること
が好適である。この触媒を励起することによって樹脂材
料を完全硬化することができる。
【００１４】意外なことに、この解決方式によれば後処
理ならびに特別な処置を施さなくても縁割れ形成の低減
が達成された。従来一般的であった１つの触媒を使用し
た１つの放射源による光硬化においては、通常歯科補綴
材の薄い縁部領域ならびに表面層が先に硬化される。こ
れに続いて、放射線が進入しにくい奥深くに位置する中
央領域が硬化される。通常歯科補綴材の表面領域および
縁部領域はまだ柔らかいままの奥深い中央領域に比べて
既により高い硬度を有しているため、この中央領域の収
縮によって縁割れが形成される。
【００１５】これに対して、本発明によれば硬化に伴う
収縮は材料が縁部領域ならびに中央領域のいずれにおい
てもまだ完全硬化していない状態で発生する。このため
変形に対する抵抗力より粘着力が大幅に上回り、その結
果収縮変形は単に補綴材の層厚をいくらか減少させる程
しか発生しない。このことは問題にはならず、必要に応
じて追加層を塗布するかあるいは予め層厚を大きめにし
ておくことによって補償するすることができる。
【００１６】必要に応じて触媒および放射最大値の数を
相互に対応させて決定し、求められる要件に対して広範
囲に適応し得ることが理解される。従って、必要に応じ
て第１の放射源に対して極めて長い波長の放射最大値を
設定し、この第１の放射源に対する触媒は例えば５００
ｎｍを超える放射最大値を有することができる。歯科材
料は光ならびにこれに加えて熱によって完全硬化あるい
は後硬化することができる。
【００１７】従って本発明によれば二重硬化システムが
可能となる。
【００１８】本発明の好適な構成形態において、光装置
は放射源とともに歯の直近に設置される。特に好適な構
成形態においては接続スリーブ（カバー）が設けられ、
これは歯に対して弾力的に着合することができ、放射さ
れた光線が全て歯科補綴材に到達するように作用する。
この構成形態によって、光硬化装置から放出される光出
力だけでなく歯科補綴材に到達する光出力を固定するこ
とができるため、硬化時間を正確に再現することができ
る。
【００１９】本発明のその他の詳細、特徴、ならびに種
々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する２
つの実施例の説明によって理解される。
【００２０】
【実施例】本発明に係る歯科修復装置は基礎部材１０を
備えており、これはその上面１４上に複数のＬＥＤチッ
プ１２を備えている。ＬＥＤチップ１２はそれぞれ窪み
１６の基底部に取り付けられ表面１８に比べて低没して
いる。図示されている実施例においては９個のチップ１
２が設けられている。チップ１２が窪み内に低没してい
ることによって光の使用効率を高めるためのマイクロ反
射板が形成される。
【００２１】ＬＥＤチップのうちの一部は４７０ｎｍの
放射最大値を有する。ＬＥＤチップのうちの別の一部は
４２０ｎｍの放射最大値を有する。これらの各部分集合
はそれぞれＬＥＤチップのグループとして組み合わせて
接続されており、各グループはそれぞれ制御装置の出力
に接続され、別々に制御することができる。
【００２２】第１のグループ２２のチップ１２は４７０
ｎｍの放射最大値を有する半導体放射源群２４を形成
し、第２のグループ２０のチップ１２は４２０ｎｍの放
射最大値を有する半導体放射源群２６を形成している。
【００２３】各グループのチップ１２は既知のボンディ
ング線２８を介して集合レール２９に対して一部は並
列、一部は直列に接続されている。
【００２４】集合レール２９は図示されていない独立し
た電源ラインに接続され、また図示されていない制御装
置と結合されている。
【００２５】図２には本発明に係る歯科修復装置の第２
の実施例が示されている。これにおいてチップ１２は極
めて近接して取り付けられており、ここでも半導体放射
源２４群を構成する第１のグループ２２と半導体放射源
群２６を構成する第２のグループ２０が設けられてい
る。
【００２６】本発明に係る制御装置によって、まず半導
体放射源２４が点入され、ここで本発明に係る歯科修復
装置は硬化する補綴材の表面の直近に設置されている。
この状態において第１の触媒が励起され、光重合性材料
の予備硬化が実施される。
【００２７】必要であればこれに続いて後処理が実施さ
れる。例えば、追加的な歯科補綴材の層を塗布すること
もできる。
【００２８】その後第２のグループ２０の半導体放射源
が点入され、完全硬化が実施される。
【００２９】本発明の枠内において任意の放射源配置が
可能であることが理解される。
【００３０】図３には、全ての半導体放射源が点入され
ている状態における本発明に係る歯科修復装置の放射が
示されている。第１の最大値３０と第２の最大値３２が
示されており、ここで約４２０ｎｍに位置している第２
の最大値３２の光強度が大幅に高いものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯科修復装置の詳細、すなわち放
射源を内蔵した基礎部材を示す立体図である。
【図２】変更された放射源の構成を有する本発明に係る
歯科修復装置の別の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明に係る歯科修復装置の放射源のスペクト
ルを示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 基礎部材 １２ ＬＥＤチップ １４ 上面 １６ 窪み １８ 表面 ２０，２２ グループ ２４，２６ 半導体放射源群 ２８ ボンディング線 ２９ 集合レール ３０，３２ 最大値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター ブルトシャー オーストリア国、アー−6830 ランクヴァ イル、マドレナーヴェーク 18デー Ｆターム(参考） 4C052 AA17 AA20 HH07 LL09

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの半導体放射源を備える
    光硬化装置と、半導体放射源からの光を歯科補綴用材料
    に供給することができる光誘導装置とからなる歯科用光
    装置であり、半導体放射源（２４，２６）は少なくとも
    ２つの極大値（３０，３２）を含んだ放射スペクトルを
    有し、そのうち一方が約４２０ｎｍに位置することを特
    徴とする歯科用光装置。
  2. 【請求項２】 光硬化装置はそれぞれ１つの放射最大値
    （３０，３２）を有する少なくとも２つの半導体放射源
    群（２４，２６）からなり、第２の最大値（３２）は約
    ４７０ｎｍに位置することを特徴とする請求項１記載の
    歯科用光装置。
  3. 【請求項３】 光硬化装置はそれぞれ１つの放射最大値
    を有する少なくとも２つの半導体放射源群（２４，２
    ６）を備え、さらに５００ｎｍまたはそれより高い位置
    にある第３の放射最大値を有する第３の半導体放射源を
    備えることを特徴とする請求項１または２記載の歯科用
    光装置。
  4. 【請求項４】 半導体放射源群（２４，２６）を制御す
    るための放射装置を備えており、異なった放射極大値が
    異なった時点で得られるように半導体放射源群（２４，
    ２６）を制御することを特徴とする請求項１ないし３の
    いずれかに記載の歯科用光装置。
  5. 【請求項５】 制御装置は４７０ｎｍに位置する放射最
    大値（３０）を有する半導体放射源（２４）を４２０ｎ
    ｍに位置する放射最大値（３２）を有する半導体放射源
    （２６）より先に点入することを特徴とする請求項４記
    載の歯科用光装置。
  6. 【請求項６】 制御装置は４７０ｎｍに位置する放射最
    大値（３０）を有する半導体放射源（２４）を４２０ｎ
    ｍに位置する放射最大値（３２）を有する半導体放射源
    （２６）より後に点入することを特徴とする請求項４記
    載の歯科用光装置。
  7. 【請求項７】 強度極大値（３０，３２）は３のファク
    タの強度上昇および／または下降に対して約７ｎｍであ
    るスペクトル傾斜を有することを特徴とする請求項１な
    いし６のいずれかに記載の歯科用光装置。
  8. 【請求項８】 極大値間の相対強度が最大の放射強度の
    約１／３未満、特に約１／７の数値に降下することを特
    徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の歯科用光
    装置。
  9. 【請求項９】 歯科補綴用材料が複数の異なったフォト
    イニシエータを有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歯科用光装置。
  10. 【請求項１０】 半導体放射源（２４，２６）はＬＥＤ
    チップ（１２）として構成され、これは直近に隣接して
    配置されるとともに歯科補綴用材料を硬化するために歯
    の直近に設置し得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歯科用光装置。
  11. 【請求項１１】 半導体放射源（２４，２６）は歯科修
    復装置の先端に配置され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歯科用光装置。
  12. 【請求項１２】 半導体放射源（２４，２６）の周りに
    延在するとともに照射に際して歯に対して弾力的に接合
    することができる接続スリーブを備えることを特徴とす
    る請求項１ないし１１のいずれかに記載の歯科用光装
    置。
  13. 【請求項１３】 放射源（２４，２６）、特にＬＥＤチ
    ップ（１２）の周囲に反射部が延在することを特徴とす
    る請求項１ないし１２のいずれかに記載の歯科用光装
    置。
  14. 【請求項１４】 放射源群（２４，２６）を制御するた
    めの制御装置によって適宜な放射源を点入して例えば４
    ７０ｎｍまたは５００ｎｍの長い波長を照射することに
    よって歯科補綴用材料から形成された歯科補綴材の予備
    硬化を行い、特に約４２０ｎｍのより短い波長を照射す
    ることによって完全硬化を行う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歯科用光装置。
  15. 【請求項１５】 予備硬化と完全硬化との間に歯科補綴
    用材料を後処理し得ることを特徴とする請求項１４記載
    の歯科用光装置。
  16. 【請求項１６】 歯科補綴用材料が２つの触媒を有して
    おり、そのうち１つの触媒のスペクトル感応性最大値が
    約４２０ｎｍに位置す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歯科用光装置。
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