JP2003061983A - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
ともに低価格に製造して柔軟に使用することができる歯
科用照明装置を提供する。 【解決手段】 1つの基板上に取り付けられた複数の半
導体製光源群からなる歯科用の照明装置である。この光
源群によって被照射重合性歯科補綴材料を照射すること
ができる。少なくとも1つの第1の光源群と少なくとも
1つの第2の光源群とが歯科補綴材のそれぞれ異なった
領域に対して設けられている。第1の光源および第2の
光源は個別に制御可能である。
Description
の照明装置に関する。
明装置は今日患者の口内で直接光重合を行う手持ち式装
置または固定式装置のいずれかとして形成されている。
おいて光硬化性樹脂材料からなる大きな歯科充填材を完
全に重合させるために迅速な重合を行うことが重要であ
る。
するハロゲンランプを備えており、その光線は光導管に
付加され、その光放出口が硬化される充填物に直接向け
られている。一般的な光硬化性の歯科樹脂材料はその最
大値が可視光線領域に存在するスペクトル感応性を有し
ている。
の極めて少量の紫外線成分を含んだ可視光線を放射す
る。光照射の効率性を改善するために、重合させる樹脂
材料のスペクトル感応性を長い波長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、このことは限定
的にしか達成されていない。
ィルタによって放射された光を高い周波数領域に移動さ
せることが提案されている。しかしながら、この解決方
式においてはまず極めて大きな放射エネルギーを形成す
る必要があり、従って効率性は低いものとなる。さら
に、通常光硬化装置の温度を制限するための冷却ファン
を使用する必要があるが、これは歯科医師および/また
は患者に対して不快な気流を発生するものである。
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。
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。
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50mW/cm2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。
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。
明装置において発生しやすい。他方で、迅速な治療を可
能にして患者の不快感を低減するとともに歯科診療所の
生産性を高めるために、迅速な完全硬化を達成する高い
エネルギー密度が極めて望ましい。
は、光硬化性材料の縁割れ形成傾向を低減するとともに
低価格に製造して柔軟に使用することができる、請求項
1前段に記載の歯科用照明装置を提供することである。
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。
対して分離して光源の制御を行うことによって照明強度
ならびに硬化度を必要に応じて的確に調節し得ることが
特に好適である。例えば、縁領域において歯科補綴材が
中央領域に比べて薄く延在しており、従って一般的な光
硬化装置ならびに照明装置によれば縁部分がしばしば極
端に集中的に硬化し、一方で中央領域はその大きな層厚
のため最低限の強度要件を満たす程度にしか硬化しな
い。
および/または熱重合性樹脂材料をさらに硬化させるこ
とは不可能であるとともにしばしば材料の品質が悪化す
る危険があることが示された。本発明によれば、このこ
とは光硬化性歯科材料の異なった各部分に対して分離し
て光源を制御して必要性に従って硬化を調節することに
よって補償される。この点に関して、縁割れを防止する
ことが可能になることが特に好適であり:この縁割れは
使用される樹脂材料が光重合の間に収縮することによっ
て発生するものである。本発明に係る照明装置によれ
ば、歯科材料の異なった各部に対する分離した光源の制
御を利用してまず所定の光源によってある領域が硬化さ
れ続いて別の領域が硬化されることによって縁割れを防
止することができる。
域を縁部領域とすることが好適である。この構成におい
て縁部領域がやわらかいうちにまず中央領域が第1の光
源によって硬化され、従って縁割れは発生しない。
生じる収縮は縁割れの形成につながらないという事実が
利用される。この時点においては樹脂材料の縁部領域は
まだ液状または半液状であり、従って硬化中に縁割れの
形成は発生しない。
大幅に小さな幅を有している。従って横方向の長さの縮
小は著しく、例えば数10分の1の桁で小さいものとな
り、従って収縮は材料の伸縮特性の範囲内に留まる。こ
のため、従来一般的であった光硬化装置においてはより
小さい層厚のため通常縁部領域から完全硬化がなされ
た。そのため、従来縁部領域は、完全硬化した後さらに
硬化が生じる可能性がありすなわちさらに弾力性が低下
する傾向があるにもかかわらず、自身の収縮のみならず
はるかに大きな質量を有する中央領域の収縮をも補償す
る必要があった。
ることができ、その結果縁割れの防止が達成される。
LEDチップを組み合わせて使用することが可能であ
る。この構成形態においてチップは個別に制御すること
ができる。例えば、本発明に変更された構成形態におい
て熱処理を実施する必要がある場合、目標を絞った赤色
光線を放射することができる。例えば光硬化のために異
なった強度で作業を行う必要がある場合、この個別制御
によってプログラム制御された照射効果を達成すること
もできる。
するLEDチップによって予備硬化を行い、その後重合
する材料の過剰分を除去して、さらに420nmの波長
で完全硬化を行う。
Dチップを硬化する材料に直接隣接させて配置すれば特
に好適である。この解決方式において、特定のLED光
源によって補綴材の特定領域を目標を定めて照射するこ
とが初めて可能になる。この解決方式によれば、通常深
さのある補綴材の中央領域にまず光を照射する。従って
まず中央領域が先に硬化される。しかしながら、この時
点においては縁部領域が硬化されていないため、この部
分の収縮は縁割れに関して問題にはならない。このこと
は従来一般的であった均等な硬化に比べて大きな利点を
もたらし、縁割れを大幅に低減するかまたは完全に防止
することができる。
々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記す複数の
実施例によって明らかにされる。
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1
6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17個のチップ1
2が設けられており、これらは基礎部材10の表面14
上に光源のグループが形成されるように配置されてい
る。
縁部領域20に存在し、別の一部が基礎部材10の中央
領域22内に存在するように配置されている。中央領域
22内のチップ12が第1の光源群24を構成し、縁部
領域内のチップは第2の光源群26を構成している。中
央領域内のチップは縁部領域20内のチップに比べて著
しく高い出力を有する。
例が示されている。これにおいては、チップが互いによ
り接近して取り付けられており、ここでも第1の光源群
24を有する縁部領域20と第2の光源群26を有する
中央領域26が構成されている。
いる。ここでは中央領域22内の第1の光源群24を構
成するために合計16個のチップ12が設けられてお
り、これに対して縁部領域20内の第2の光源群26を
構成するために12個のチップ12が設けられている。
た実施例おいて本発明に係る照明装置が硬化する歯科補
綴材の表面の直近に設置された際にまず第1の光源群2
4が点入される。中央領域が硬化した後第2の光源群2
6が点入され、歯科補綴材の縁部領域が硬化される。
能であることが理解される。中央領域22内には高出力
のLEDを高密度に配置することが好適であり、これに
対して縁部領域20の光源はより低出力かつ低密度とす
ることができる。
に個別あるいは共通に制御することができるLEDまた
はLEDアレーから構成することができる。これによっ
て照射する面を目標を定めて制御することができ、また
これによって重合性歯科材料の重合の制御が可能となる
(左から右へ、絨毯状に外から内あるいは内から外へ
等)。この制御された面放射は、歯科材料にそれぞれ異
なった最大輝度特性を有する少なくとも2つの異なった
光触媒を添加することによってさらに最適化することが
できる。時間差をもって光源群を制御することによって
まず歯科材料の一部が硬化され、その後別の部分が硬化
される。
に、照明装置によって直接歯科補綴材を照射することが
特に好適である。
内蔵した基礎部材を示す立体図である。
明装置の別の実施例を示す構成図である。
成図である。
Claims (21)
- 【請求項1】 1つの基板上に取り付けられた複数の半
導体製光源群からなり、この光源群によって被照射重合
性歯科補綴材料を照射することができる、歯科用の照明
装置であり、少なくとも1つの第1の光源群(24)と
少なくとも1つの第2の光源群(26)とが歯科補綴材
のそれぞれ異なった領域(22,20)を照射すること
ができるとともに、少なくとも1つの第1の光源および
少なくとも1つの第2の光源が個別に制御可能であるこ
とを特徴とする照明装置。 - 【請求項2】 第1の光源群(24)は歯科補綴材の中
央領域(22)を照射するために設けられ、第2の光源
群(26)は歯科補綴材の縁部領域(20)を照射する
ために設けられることを特徴とする請求項1記載の照明
装置。 - 【請求項3】 異なった領域(22,20)に対して第
1の光源群(24)を点入し続いて第2の光源群(2
6)を点入することができる制御装置を備えることを特
徴とする請求項1または2記載の照明装置。 - 【請求項4】 第1の光源群(24)は1つの時間区分
の間点灯され第2の光源群(26)は別の時間区分の間
点灯され、これらの時間区分は互いに重ならないことを
特徴とする請求項3記載の照明装置。 - 【請求項5】 第1の光源群(24)は1つの時間区分
の間点灯され第2の光源群(26)は別の時間区分の間
点灯され、これらの時間区分は互いに重なり合うことを
特徴とする請求項3記載の照明装置。 - 【請求項6】 第1および第2の光源群を制御する制御
装置は第1の光源群(24)が1つの領域(22)を照
射する間および/または第2の光源群(26)が1つの
領域(20)を照射する間である1つの時間区分の間に
おいて供給出力を漸増させ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照明装置。 - 【請求項7】 光源群は行列として配置され、この行列
内の内側の光源群が歯科補綴材の1つの領域を照射し、
行列内の外側の光源群は別の領域を照射することを特徴
とする請求項1または6のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項8】 LEDチップ(12)は左右および前後
にラスタ状配列され、光源群(12)としてのLEDチ
ップ(12)のための電線が少なくとも部分的にこれら
のチップ間に延在し、この電線は特に接着されているこ
とを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の照
明装置。 - 【請求項9】 光源群(24,26)はLEDチップ
(12)から構成され基板(18)に対して低没して取
り付けられており、LEDチップ(12)から見て斜め
前方に向かって反射部が延在してい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照明装置。 - 【請求項10】 縁部領域(20)に対する光源群(2
6)は環状に構成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照明装置。 - 【請求項11】 光源群(24,26)は共通の基礎部
材(10)上に配置されてい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照明装置。 - 【請求項12】 光源群(24,26)はmm単位の寸
法からなり、特にLEDチップ(12)は約1×1mm
に形成されるとともに光硬化のために歯科補綴材に近接
して設置されることを特徴とする請求項1ないし11の
いずれかに記載の照明装置。 - 【請求項13】 第1の光源群(24)は少なくとも部
分的に重なり合う光線経路を有し、第2の光源群(2
6)も少なくとも部分的に重なり合う光線経路を有する
ことを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに記載
の照明装置。 - 【請求項14】 第1の光源群(24)ならびに第2の
光源群(26)がいずれも少なくとも部分的には重なり
合っていない光線経路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照明装置。 - 【請求項15】 第1および第2の光源群(24,2
6)を制御するための制御装置は光源群を列単位で点入
することができるロックモードを有することを特徴とす
る請求項1ないし14のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項16】 少なくとも第1の光源群(24)、さ
らに第2の光源群(26)が、それぞれ電源供給のため
に共通の帰線ならびに互いに分離した送線を有すること
を特徴とする請求項1ないし15のいずれかに記載の照
明装置。 - 【請求項17】 光源群(24,26)は発光ダイオー
ドまたはレーザダイオードから形成されることを特徴と
する請求項1ないし16のいずれかに記載の照明装置。 - 【請求項18】 白色および/または多色の発光ダイオ
ードをそれぞれ分離して点入することができ、共通の最
大輝度特性を有する発光ダイオードは同時に点入可能で
あることを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに
記載の照明装置。 - 【請求項19】 照明装置(10)は歯科治療器具の先
端に取り付けられ、光重合性歯科材料を光重合するよう
に設定されることを特徴とする請求項1ないし18のい
ずれかに記載の照明装置。 - 【請求項20】 硬化する歯科補綴材を2つの異なった
角度から照射するように少なくとも2つの光源群(2
4,26)が互いに角度を付けて配列されていることを
特徴とする請求項1ないし19のいずれかに記載の照明
装置。 - 【請求項21】 複数の光源群を前後して点入すること
ができるとともに、特に互いに隣接した光源群を前後に
続けて点入することができる制御装置を備えることを特
徴とする請求項1ないし20のいずれかに記載の照明装
置。
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