JP2005103133A - Light irradiator apparatus for medical purpose - Google Patents

Light irradiator apparatus for medical purpose Download PDF

Info

Publication number
JP2005103133A
JP2005103133A JP2003343263A JP2003343263A JP2005103133A JP 2005103133 A JP2005103133 A JP 2005103133A JP 2003343263 A JP2003343263 A JP 2003343263A JP 2003343263 A JP2003343263 A JP 2003343263A JP 2005103133 A JP2005103133 A JP 2005103133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
led
emitting diode
light emitting
light irradiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003343263A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shosaku Kawada
庄作 川田
Hiroshi Ishihata
浩志 石幡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NAKANISHI KK
Original Assignee
NAKANISHI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NAKANISHI KK filed Critical NAKANISHI KK
Priority to JP2003343263A priority Critical patent/JP2005103133A/en
Publication of JP2005103133A publication Critical patent/JP2005103133A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light irradiator for attaining high efficiency in conversion from power into a light output, which is the feature of an LED, by solving problems due to the heat generation of the LED and allowing the irradiator for freely irradiating a desired part with light with prescribed wave length to use the LED as a light source. <P>SOLUTION: The light irradiator 10A is used for medical purpose in dentistry and surgery, etc. A light emission diode single body 3 as the light source and a lens 4, which outputs light inputted from the light emission diode single body so as to focus light on the desired position, are separated by prescribed length and arranged inside a case 5. The case is formed so that at least a part facing the light output position of the lens is transparent. The case is filled with a liquid coolant 6 in liquid tight. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、歯科や外科などの医療現場において所定箇所に光を照射するための医療用光照射装置に関する。   The present invention relates to a medical light irradiation apparatus for irradiating a predetermined portion with light in a medical site such as dentistry or surgery.

光硬化性樹脂は、例えば、歯科などの医療現場において、う触や歯磨きにより生じる歯冠の欠損を補い、歯を成形修復する材料として知られている。従来、これらの光硬化性樹脂を硬化させる手段としては、ハロゲンランプを光源とする光照射装置が用いられている。   A photocurable resin is known as a material for making up and restoring teeth by making up for a crown loss caused by touching or brushing in a medical field such as dentistry. Conventionally, a light irradiation apparatus using a halogen lamp as a light source has been used as a means for curing these photocurable resins.

また、これ以外では、青色発光ダイオードを用いた光照射装置が、長田電気工業株式会社から形式番号ORL−1、医療用具許可番号23BZ0075として提供されている。すなわち、光硬化性樹脂には、樹脂を硬化させるための光増感剤としてカンファーキノンが含まれており、この光増感剤が吸収し易い光波長は400〜500nmであり、この帯域の光を選択的に出力するものが、上記青色発光ダイオードを用いた光照射装置である。   In addition, a light irradiation device using a blue light emitting diode is provided as a model number ORL-1 and a medical device permission number 23BZ0075 from Nagata Electric Industry Co., Ltd. That is, the photocurable resin contains camphorquinone as a photosensitizer for curing the resin, and the light wavelength that this photosensitizer easily absorbs is 400 to 500 nm. Is a light irradiation device using the blue light emitting diode.

以上の光照射装置では、光源であるハロゲンランプや青色発光ダイオードを冷却するために、いずれも冷却ファンが装着されている。光硬化性樹脂を臨床上の必要性において短時間に硬化しようとする際には、少なくとも照射部位において5000ルクス程度の光を必要とし、高輝度の光源として高熱を発するハロゲンランプはもとより、比較的発熱が少ない発光ダイオード(以下、本明細書においてLEDということもある)を用いたとしても、現状では照射部位の光量を稼ぐために数十個の素子を集約して利用する必要があるので、結果として発熱量は増大し、いずれにしてもハロゲンランプやLED素子、さらに附属するレンズ等の光学素子の焼損ならびに器具そのものの過熱を防止するために、何らかの冷却装置が必要となる。   In the above light irradiation devices, in order to cool the halogen lamp and the blue light emitting diode which are light sources, a cooling fan is mounted. When curing a photocurable resin in a short time for clinical needs, at least about 5000 lux of light is required at the irradiated site, and not only a halogen lamp that emits high heat as a high-intensity light source, Even if a light emitting diode that generates less heat (hereinafter sometimes referred to as an LED in this specification) is used, it is necessary to collect and use dozens of elements in order to increase the amount of light at the irradiation site. As a result, the amount of heat generation increases, and in any case, some kind of cooling device is required to prevent burning of the halogen lamp, the LED element, and the optical elements such as the attached lens and overheating of the instrument itself.

このような熱の蓄積は、ハロゲンランプやLED素子の寿命を著しく低下させるため好ましいものではない。特に、これらの光照射装置に具備されている冷却ファン等が不意に停止した場合には、たとえ、光照射装置を直ちに停止したとしても、既に発生した相当量の熱が装置内に蓄積されることになり、過熱により光照射装置が損傷する可能性が高いものである。   Such heat accumulation is not preferable because the lifetime of the halogen lamp or the LED element is significantly reduced. In particular, when a cooling fan or the like provided in these light irradiation devices is stopped unexpectedly, a considerable amount of heat already generated is accumulated in the devices even if the light irradiation device is immediately stopped. That is, there is a high possibility that the light irradiation device is damaged by overheating.

またLEDの一般的な性質として、素子の温度上昇が電流量の増大をもたらすことから、LEDを光源とした装置では電流損失による発熱は相対的に大きな値となり、熱耐久性に劣るLEDでは、その集積利用による周囲温度の上昇が素子およびその周囲素材の寿命を縮める大きな要因になる。すなわち、LEDでは電流を投入すればするほど発光量も比例的に増加する一方で、発熱量も大幅に上昇し、LEDチップの封止樹脂の劣化が激しくなることが問題になっていた。   In addition, as a general property of LED, an increase in the temperature of the element causes an increase in the amount of current, so in a device using LED as a light source, heat generation due to current loss becomes a relatively large value, and in an LED having poor thermal durability, The increase in ambient temperature due to the integrated use is a major factor for shortening the lifetime of the device and its surrounding materials. That is, in the LED, as the current is supplied, the amount of light emission increases proportionally, while the amount of heat generation increases significantly, and the deterioration of the sealing resin of the LED chip becomes serious.

特に、近年開発された高輝度LEDでは、電流損失による発熱に対してLED素子を封止する透明プラスチック素材の耐熱性が不充分であることから、従来の高輝度LED素子を単体製品として固定して形成することができない。この問題を回避するために、近年開発された高輝度LED、例えば、日亜化学工業株式会社製で形式番号NSHx180Fの高輝度LEDでは、樹脂等の有機物を使用しない気密封止型構造を採用し、従来のように封止材料がLED素子に接触する構造は採っておらず、LED素子の発熱によって生ずる封止材料の劣化対策としている。   In particular, in high-intensity LEDs developed in recent years, the heat resistance of the transparent plastic material that seals the LED element against heat generation due to current loss is insufficient, so the conventional high-intensity LED element is fixed as a single product. Can not be formed. In order to avoid this problem, a recently developed high-intensity LED, for example, a high-intensity LED of model number NSHx180F manufactured by Nichia Corporation, employs a hermetically sealed structure that does not use organic substances such as resin. The structure in which the sealing material is in contact with the LED element as in the prior art is not employed, and is taken as a countermeasure against deterioration of the sealing material caused by heat generation of the LED element.

しかしながら、上記の気密封止型構造は、LEDの耐熱性を向上させるものに過ぎず、LED素子の温度上昇を軽減する作用は殆ど期待することができない。したがって、LED素子の発熱が素子のみならず、光照射装置自体の温度上昇をもたらすならば、この熱は、患者や医療従事者に不快感を与えるものになる。   However, the above hermetically sealed structure is merely an improvement in the heat resistance of the LED, and an effect of reducing the temperature rise of the LED element can hardly be expected. Therefore, if the heat generated by the LED element increases not only the element but also the temperature of the light irradiation device itself, this heat will cause discomfort to the patient and medical staff.

さらに、これらの光照射装置は操作性を向上させるために、二次電池(充電式バッテリー)による駆動が一般的であり、LED素子の発光による過熱が消費電力量の増加をもたらすのに加え、LED素子の冷却装置にもバッテリー電力を振り向ける必要があることから、結果的に光照射装置の運用可能時間の短縮をもたらすことになる。   Furthermore, in order to improve operability, these light irradiation devices are generally driven by a secondary battery (rechargeable battery), and overheating due to light emission of the LED element brings about an increase in power consumption, Since it is necessary to direct battery power to the cooling device of the LED element, the operation time of the light irradiation device is shortened as a result.

また、特に高輝度LEDにおける発熱の問題は、光出力や目的部位に対して伝導する手段にも大きく影響している。その理由は、過熱するLED素子に対しては上記に示した封止樹脂と同様に、光ファイバーやレンズなどの樹脂製品を接続ないし近接させることが困難だからである。これらレンズなど光学素子が如何なる素材から形成されたものであっても、その耐熱性には限界があり、光出力を導く目的でこれを利用する際はLEDの発熱の影響を避けるため、或る程度の距離をおいて設置する必要がある。けれども、発光体と光学素子の間に生じるギャップは光出力の大きな減衰を生じるので、決して好ましいものではなく、この点でもLED素子の発熱は、その光出力の有効利用の妨げとなっている。   Further, the problem of heat generation particularly in the high-intensity LED greatly affects the light output and means for conducting to the target site. The reason is that it is difficult to connect or bring a resin product such as an optical fiber or a lens to an LED element that overheats, as in the sealing resin described above. Even if these lenses and other optical elements are made of any material, their heat resistance is limited, and there is a limit to avoid the effects of LED heat when using this for the purpose of guiding light output. It is necessary to install it at a certain distance. However, the gap formed between the light emitter and the optical element is not preferable because it causes a large attenuation of the light output. Also in this respect, the heat generation of the LED element hinders the effective use of the light output.

さらに、近年のLEDは小型化し、1立法ミリメートル程度のチップ形状の製品が普及している。LEDの小型化によってLEDを光源として利用する際、集積化により小型で光量の大きいLEDランプを製作することが可能になる。   Furthermore, recent LEDs have been downsized, and products having a chip shape of about 1 cubic millimeter have become widespread. When the LED is used as a light source due to the downsizing of the LED, it is possible to manufacture an LED lamp with a small size and a large light amount by integration.

特に、これらLED素子の集積化の恩恵は歯科領域においては大きい。例えば、光硬化性樹脂を硬化させるための光照射装置では、照射部位において歯科臨床上必須である短時間で光硬化性樹脂を硬化できる光量を確保するために、複雑な光学手段によって集光する必要があった。それは、例えば、グリット上に配置した多数のランプからの光を、レンズ等を用いて光ファイバーに導入し、この光ファイバーを通して照射部位に光を伝達するか、あるいは個々のLED素子の発光部に光ファイバーを1本ずつ対応させたうえで、しかも、光ファイバーを多数束ねて照射部位に収束させるという極めて複雑な装置であった。   In particular, the benefits of integrating these LED elements are great in the dental field. For example, in a light irradiation device for curing a photocurable resin, the light is condensed by complicated optical means in order to secure a light amount capable of curing the photocurable resin in a short time that is essential in dentistry at the irradiated site. There was a need. For example, light from a large number of lamps arranged on a grid is introduced into an optical fiber using a lens or the like, and the light is transmitted to an irradiation site through the optical fiber, or an optical fiber is connected to a light emitting portion of each LED element. It was a very complicated device that made it correspond to one by one and bundled many optical fibers to converge on the irradiated part.

一方、チップ型LEDの集積による発光部位の面積は、光硬化性樹脂の硬化に必要な光量を満たすLED素子をアレイとした場合でも、その発光面積は1平方センチメートル足らずである。したがって、光出力の伝達手段としては従来の場合と異なり、複雑な光学的集光手段を用いずとも、ガラス、樹脂棒あるいは単なる光ファイバー束などで、照射部位に必要な光量を与えることが可能になる。   On the other hand, the area of the light emitting part by the integration of the chip-type LEDs is less than 1 square centimeter even when the LED elements that satisfy the light quantity necessary for curing the photocurable resin are used as an array. Therefore, unlike the conventional case, the light output transmission means can provide the necessary amount of light to the irradiation site with glass, resin rods or a simple optical fiber bundle without using complicated optical condensing means. Become.

しかし、これを実現するためにLEDチップを集積化した場合には、LED素子からの発熱が大きな障害になる。例えば、豊田合成株式会社製の形式番号E1S03−AB1A7−02の青色LEDチップ50個を円状に集積したアレイでは、発光面の直径は1センチメートル程度であるが、これらを定格にて同時に点灯すると、30秒後には中央部のLEDは焼損、欠落し始め、10分後には中央部を中心におよそ半分のLEDが焼欠損する。すなわち、LEDから高い発光を得ようとする際は、単体で用いる場合でも、複数を集積化して用いる場合であっても、LED素子からの発熱が障害になるのである。
したがって、高輝度LEDの過剰な発熱を回避することは、LED素子の耐用期間を延ばし、消費電力の軽減によるエネルギー効率の向上を図るうえで極めて重要である。
However, when LED chips are integrated in order to realize this, the heat generated from the LED elements becomes a major obstacle. For example, in an array in which 50 blue LED chips of model number E1S03-AB1A7-02 manufactured by Toyoda Gosei Co., Ltd. are integrated in a circle, the diameter of the light emitting surface is about 1 centimeter. Then, after 30 seconds, the LEDs in the center start to burn out and disappear, and after 10 minutes, about half of the LEDs center around the center burn out. That is, when trying to obtain high light emission from the LED, heat generation from the LED element becomes an obstacle, whether it is used alone or a plurality of LEDs are integrated.
Therefore, avoiding excessive heat generation of the high-brightness LED is extremely important in extending the useful life of the LED element and improving energy efficiency by reducing power consumption.

本出願人は、以上に記載したLEDの課題を踏まえたうえで、LED素子の有効利用を図るべく、LED素子の機能を妨げずに過剰な発熱を回避することができる無影灯などの照明装置を発明し、この照明装置は、既に特許第3149402号(特許文献1)として登録されている。
この特許文献1における照明装置は、光源としてのLEDアレイと、このLEDアレイが取り付けられた放熱板と、LEDアレイが内包されるように放熱板に突設されたカップ状の透明ケースと、この透明ケースの先端に付設されたレンズと、カップ状の透明ケースと放熱板とで囲まれた内部に充填された液状冷却剤とから構成されている。このような構成により、LED素子の温度は80℃程度よりも低く抑えることが可能になり、過熱による電流量の増加を回避するとともに、LED素子の耐用期間も改善することができる。また液状冷却剤自体の温度上昇も50℃程度に抑制することができるものである。
Based on the above-mentioned problems of the LED, the applicant of the present invention is an illumination such as a surgical lamp capable of avoiding excessive heat generation without disturbing the function of the LED element in order to effectively use the LED element. The device was invented, and this lighting device has already been registered as Japanese Patent No. 3149402 (Patent Document 1).
The illumination device in Patent Document 1 includes an LED array as a light source, a heat sink to which the LED array is attached, a cup-shaped transparent case protruding from the heat sink so that the LED array is contained, It is composed of a lens attached to the tip of the transparent case, and a liquid coolant filled inside the cup-shaped transparent case and the heat sink. With such a configuration, the temperature of the LED element can be kept lower than about 80 ° C., an increase in the amount of current due to overheating can be avoided, and the lifetime of the LED element can also be improved. Moreover, the temperature rise of liquid coolant itself can also be suppressed to about 50 degreeC.

特許第3149402号公報Japanese Patent No. 3149402

しかしながら、上記特許文献1に記載された装置は、無影灯などの医療用照明装置に関するものであり、この装置は、歯を成形修復するための光硬化性樹脂を口腔内において硬化させ得るものではない。   However, the device described in Patent Document 1 relates to a medical lighting device such as a surgical light, and this device can cure a photocurable resin for shaping and restoring teeth in the oral cavity. is not.

したがって、本発明では、上記したようなLEDの発熱に付帯する諸問題を解決し、所望の部位に所定波長の光を自在に照射することができる装置に、光源としてLEDを使用することを可能にして、LEDの特徴である電力から光出力への高い変換効率を享受し得る光照射装置を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, it is possible to use the LED as a light source in an apparatus that can freely irradiate light of a predetermined wavelength to a desired site by solving the problems associated with the heat generation of the LED as described above. Then, it aims at providing the light irradiation apparatus which can enjoy the high conversion efficiency from the electric power which is the characteristics of LED to the light output.

また従来の光照射装置では光学的に複雑な集光手段により光を所定部位に照射していたのであるが、これに対して、本発明では装置自体の構造が簡略化かつ小型化された光照射装置を提供することを目的とする。   Further, in the conventional light irradiation apparatus, light is irradiated to a predetermined part by optically complicated condensing means. On the other hand, in the present invention, the structure of the apparatus itself is simplified and miniaturized. An object is to provide an irradiation apparatus.

本発明では、歯科や外科などの医療に用いられる光照射装置であって、該装置は、光源としてのLED単体またはLEDアレイと、該LED単体またはLEDアレイから入力する光を所定位置に集光するように出力し得る光学部材とが、所定長離隔して容器の内部に配置され、該容器は少なくとも前記光学部材の光出力位置に対向する部位が透明に形成され、該容器の内部には液状の冷却剤が液密に充填されたものである医療用光照射装置が提供される。
本発明の光照射装置において、LED単体またはLEDアレイから出力された光は、液状冷却剤を通って光学部材に入力し、この光学部材を通過した後に、再び液状冷却剤を通って容器を通過し、外部に放射されて照射対象部位に到達する。光学部材に入力した光は、ここで光軸が整えられて前方指向性のある光となり、例えば、口腔内の所定部位を照射し得るように集光される。
また上記光照射装置では、液状冷却剤が、LED単体またはLEDアレイと光学部材との間隙、LED単体またはLEDアレイと容器内面との間隙、光学部材と容器内面との間隙に充たされているため、LEDが発生する熱による悪影響は、LED、光学部材、容器のいずれに対しても及ばず、LEDの発熱に付帯する諸問題は解決される。
In this invention, it is a light irradiation apparatus used for medical treatment, such as dentistry and surgery, Comprising: This apparatus concentrates the light input from LED single-piece | unit or LED array as a light source, and this LED single-piece | unit or LED array in a predetermined position. The optical member capable of outputting is disposed within the container at a predetermined distance from the optical member, and at least a portion facing the light output position of the optical member is transparently formed in the container. There is provided a medical light irradiation apparatus in which a liquid coolant is liquid-tightly filled.
In the light irradiation device of the present invention, the light output from the single LED or the LED array is input to the optical member through the liquid coolant, passes through the optical member, and then passes through the container again through the liquid coolant. Then, it is radiated to the outside and reaches the irradiation target site. The light input to the optical member is adjusted so that the optical axis is adjusted here and becomes light having directivity in the forward direction. For example, the light is collected so as to irradiate a predetermined site in the oral cavity.
In the light irradiation device, the liquid coolant is filled in the gap between the LED alone or the LED array and the optical member, the gap between the LED alone or the LED array and the container inner surface, and the gap between the optical member and the container inner surface. Therefore, the adverse effect due to the heat generated by the LED does not reach any of the LED, the optical member, and the container, and various problems associated with the heat generation of the LED are solved.

また本発明では、歯科や外科などの医療に用いられる光照射装置であって、該装置は、光源としてのLED単体またはLEDアレイが容器の内部に配置され、該LED単体またはLEDアレイが出力する光を前記容器外部の所定位置まで導き得る導光性部材が、その一端を容器内まで延長して前記LED単体または前記LEDアレイから所定長離隔して対向するように配置され、該容器の内部には液状の冷却剤が液密に充填されたものである医療用光照射装置が提供される。
上記光照射装置において、LED単体またはLEDアレイから出力された光は、液状冷却剤を通って導光性部材に入力し、この導光性部材を通って容器外部に出力され、さらに照射対象部位まで導かれる。したがって、ひとたび導光性部材に入力した光は、照射対象部位に至るまで光軸が乱れることなく、減衰も極めて低く抑制され、例えば、口腔内の所定部位を集中的に照射するものである。
また上記光照射装置では、液状冷却剤が、LED単体またはLEDアレイと導光性部材との間隙、LED単体またはLEDアレイと容器内面との間隙に充たされているため、LEDが発生する熱による悪影響は、LED、導光性部材、容器のいずれに対しても及ばず、LEDの発熱に付帯する諸問題は解決される。
Moreover, in this invention, it is a light irradiation apparatus used for medical treatment, such as dentistry and surgery, Comprising: This apparatus WHEREIN: LED single-piece or LED array as a light source is arrange | positioned inside a container, and this LED single-piece or LED array outputs. A light guide member capable of guiding light to a predetermined position outside the container is arranged so that one end of the light guiding member extends into the container and is opposed to the LED alone or the LED array by a predetermined length, and the interior of the container Is provided with a medical light irradiation device that is liquid-tightly filled with a liquid coolant.
In the light irradiation device, the light output from the single LED or the LED array is input to the light guide member through the liquid coolant, and is output to the outside of the container through the light guide member. Led up to. Therefore, once the light is input to the light guide member, the optical axis is not disturbed until reaching the irradiation target part, and the attenuation is suppressed to be extremely low, for example, intensively irradiating a predetermined part in the oral cavity.
In the light irradiation device, since the liquid coolant is filled in the gap between the LED alone or the LED array and the light guide member, or the gap between the LED alone or the LED array and the container inner surface, the heat generated by the LED is generated. The adverse effect due to the above does not affect any of the LED, the light guide member, and the container, and the problems associated with the heat generation of the LED are solved.

本発明において、前記液状の冷却剤は、LEDの過熱を防止することができるように、熱容量が大きく且つ熱伝導性が良好で、熱が作用しても化学的に安定していて変化し難く、電気的に或る程度の絶縁性を有し、さらに、LEDから出力された光の減衰が極めて低くなるように透過させることが可能な材料を使用する。このような液状冷却剤は、特に限定されるものではないが、例えば、シリコンオイルを使用することが好ましい。   In the present invention, the liquid coolant has a large heat capacity and good thermal conductivity so that the LED can be prevented from overheating, is chemically stable even when heat is applied, and hardly changes. In addition, a material that has a certain degree of electrical insulation and can be transmitted so that attenuation of light output from the LED is extremely low is used. Although such a liquid coolant is not specifically limited, For example, it is preferable to use silicon oil.

本発明において、LEDは単体のものを使用するか、あるいは、LEDが平面的または立体的に集積されたものを使用することができる。   In the present invention, a single LED can be used, or LEDs in which LEDs are integrated two-dimensionally or three-dimensionally can be used.

また本発明において、前記容器内まで延長した導光性部材の端面には、前記LED単体または前記LEDアレイよりも大きい凹部を設けることができる。この凹部の内部に前記LED単体または前記LEDアレイを配置すると共に、これらLEDと導光性部材の凹部との間には所定長のクリアランスができるように配置される。このようにLEDと導光性部材の凹部とを配置することにより、LEDが発生する熱による悪影響は導光性部材に対して及ばず、また前記LED単体または前記LEDアレイから光が出力され、液状の冷却剤を通過して導光性部材に入力するまでの過程において、その減衰量を極めて低く抑制することが可能になる。   Moreover, in this invention, the recessed part larger than the said LED single-piece | unit or the said LED array can be provided in the end surface of the light guide member extended in the said container. The LED alone or the LED array is disposed inside the recess, and a clearance of a predetermined length is formed between the LED and the recess of the light guide member. By arranging the LED and the concave portion of the light guide member in this way, the adverse effect due to the heat generated by the LED does not reach the light guide member, and light is output from the single LED or the LED array, In the process from passing through the liquid coolant to entering the light guide member, the attenuation can be suppressed to an extremely low level.

さらに本発明において、導光性部材は、減衰量を極めて低く抑えながら所定位置まで光を伝達することができるものであれば良く、例えば、光ファイバーを束ねたもの、単にガラスから形成された棒状ガラス、あるいは、光ファイバーの束または棒状ガラスを複数配列したものを適用することができる。これら導光性部材の先端、すなわち、容器の外側へ延長されて光を出力する端部には、ここから出力される光に前方直進性を与えるためにレンズなどの光学部材を取り付けても良い。   Furthermore, in the present invention, the light guide member may be any member as long as it can transmit light to a predetermined position while suppressing the attenuation amount to be extremely low, for example, a bundle of optical fibers, or a rod-like glass formed simply from glass. Alternatively, it is possible to apply a bundle of optical fibers or a plurality of rod-shaped glasses. An optical member such as a lens may be attached to the leading ends of these light guide members, that is, the ends of the light guide members that are extended to the outside of the container to output light. .

本発明の光照射装置においては、各種のLEDのなかでも、特に、白色LEDを光源として使用することができる。このように光照射装置を構成すれば、歯科医療において、歯冠への照射により透過光を観察することで齲触診断装置としても利用可能になる。   In the light irradiation device of the present invention, among various LEDs, in particular, a white LED can be used as a light source. If the light irradiation device is configured in this way, it can be used as a touch diagnostic device by observing transmitted light by irradiating the crown in dentistry.

また本発明の光照射装置において、赤色LEDまたは赤外光LEDを光源として使用することができる。このように光照射装置を構成すれば、口腔内組織の反射光や透過光を検知することにより、パルスオキシメーターなど組織血中酸素飽和度の計測装置として利用することが可能である。   Moreover, in the light irradiation apparatus of this invention, red LED or infrared light LED can be used as a light source. If the light irradiation device is configured in this way, it can be used as a device for measuring tissue blood oxygen saturation, such as a pulse oximeter, by detecting the reflected light or transmitted light of the tissue in the oral cavity.

さらに本発明の光照射装置において、チップ型青色LEDを光源として使用することができる。このように光照射装置を構成すれば、光硬化性樹脂に含まれる光増感剤としてのカンファーキノンの吸収波長帯である400〜500nmの光を出力することが可能になり、このような用途における光照射装置が、従来装置に比べ、小型、静粛、低コストで実現可能になる。   Furthermore, in the light irradiation device of the present invention, a chip-type blue LED can be used as a light source. By configuring the light irradiation device in this way, it becomes possible to output light having a wavelength of 400 to 500 nm, which is an absorption wavelength band of camphorquinone as a photosensitizer contained in the photocurable resin. The light irradiation device in can be realized in a smaller size, quieter and lower cost than the conventional device.

本発明の光照射装置では、LEDの発熱に付帯する諸問題は解決されているため、LEDを集積化して用いることが可能になり、従来の歯科や外科などの医療用光照射装置に比較して装置の小型化が可能になった。また照射部位において必要な光量を得るために、従来の装置では必要であった複雑な光学的集光機能を省略することができるので、装置の簡略化によるコストダウンが図れるとともに、装置の小型化が実現し易い。また本発明の光照射装置では、液状の冷却剤によりLEDが冷却されることで装置の発熱が抑制されているので、ほとんどの従来装置で用いられてきた空冷ファン等による冷却は不要になり、装置の簡略化が図れるうえ、ファンによる騒音や電力の浪費を無くすことができる。また臨床時においては、光照射装置を取り扱う医療従事者や患者が熱による不快感を受けることがない。さらに、LED素子の温度上昇が極めて小さく抑制されるので、LED素子の熱による劣化が最小限に抑えられ、装置の耐用期間を比較的長くすることができる。このようにLED素子の過熱を抑止する本発明は、結果としてLEDにより高い光出力をもたらすことを可能とし、照射装置としての有益性を高めるとともに、歯科臨床において、光硬化性充填材の重合深度を高めることから、従来より深く大きな窩洞に対する光硬化性充填材の適用を可能にする。   In the light irradiation device of the present invention, since the problems associated with the heat generation of the LED have been solved, it is possible to use the LED in an integrated manner, compared to a conventional medical light irradiation device such as dentistry or surgery. This makes it possible to reduce the size of the device. In addition, in order to obtain the required amount of light at the irradiation site, the complicated optical condensing function that was necessary in the conventional apparatus can be omitted, so the cost can be reduced by simplifying the apparatus and the apparatus can be downsized. Is easy to realize. Further, in the light irradiation device of the present invention, the LED is cooled by the liquid coolant, so that the heat generation of the device is suppressed, so cooling with an air cooling fan or the like used in most conventional devices is unnecessary, In addition to simplification of the apparatus, it is possible to eliminate the noise and power consumption caused by the fan. In clinical practice, medical workers and patients who handle the light irradiation device do not receive heat discomfort. Furthermore, since the temperature rise of the LED element is suppressed to be extremely small, the deterioration of the LED element due to heat can be suppressed to a minimum, and the service life of the apparatus can be made relatively long. As described above, the present invention that suppresses overheating of the LED element makes it possible to provide the LED with a higher light output, increase the usefulness as an irradiation device, and in the dental clinic, the polymerization depth of the photocurable filler. Therefore, it is possible to apply a photocurable filler to a deeper and larger cavity.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明の光照射装置は、歯科や外科などの医療現場において、光を所定部位に集中的に照射するものであり、例えば、患部を集中的に明るくするスポット照明として使用したり、または口腔内の所定部位に設けた光硬化性樹脂を硬化させるために使用したり、さらには、口腔内の歯冠への照射により透過光を観察することで齲触診断装置として利用するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
The light irradiation device of the present invention irradiates light to a predetermined site intensively in a medical site such as dentistry or surgery. For example, the light irradiating device can be used as spot lighting for intensively brightening an affected area, or It is used for curing a photo-curable resin provided at a predetermined site of the device, and further, it is used as a touch diagnostic device by observing transmitted light by irradiating a dental crown in the oral cavity.

図1は本発明の第一実施例である光照射装置10Aを概略的に示した図である。光照射装置10Aでは、LED素子1が封止材2で封止されたLED単体3と、このLED単体3から入力する光を出力して所定位置に集光し得るレンズ4とが、透明ガラスからなるケース5内に配置され、ケース5内には液密な状態でシリコンオイルからなる冷却剤6が充填されており、さらに、LED単体3からは配線7がケース5の外側まで延びて電源8に接続されている。ここで、LED単体3とレンズ4とは所定長の間隙を隔てて配置され、LED単体3とケース5の内面とは所定長の間隙を隔てて配置され、さらに、レンズ4とケース5の内面とは所定長の間隙を隔てて配置されており、したがって、これらの間隙にも冷却剤6が充たされている。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a light irradiation apparatus 10A according to a first embodiment of the present invention. In the light irradiation device 10A, the LED single body 3 in which the LED element 1 is sealed with the sealing material 2, and the lens 4 that can output the light input from the LED single body 3 and collect it at a predetermined position are formed of transparent glass. The case 5 is filled with a coolant 6 made of silicon oil in a liquid-tight state, and the wiring 7 extends from the LED 3 to the outside of the case 5 to supply power. 8 is connected. Here, the LED unit 3 and the lens 4 are arranged with a gap of a predetermined length, the LED unit 3 and the inner surface of the case 5 are arranged with a gap of a predetermined length, and further, the lens 4 and the inner surface of the case 5 are arranged. Are arranged with a gap of a predetermined length, and therefore, the gap is filled with the coolant 6.

次に、図1の光照射装置10Aの動作について説明する。
電源8からの電流が配線7を通してLED素子1に供給されると、光が封止材2を介して出力され、冷却剤6を通過してレンズ4に入力される。光は、封止材2と冷却剤6の界面、冷却剤6とレンズ4との界面において複屈折しながらレンズ4に入力されるが、このレンズ4において光軸が修正されて前方指向性のある光に変えられ、再び封止材2を通過してケース5から外部に放射され、所定部位を集中的に照射することが可能になる。一般的に、LED素子1からの光は発光点から360°の方向に拡散するものであるが、この光照射装置10Aにおいては、LED単体3が冷却剤6と伴にケース5内に封入されているので、従来から普及しているランプ型LEDに採用されているクリヤーレンズと同様の効果を得ることができて、出力する光に前方への指向性を付与することが可能になる。
Next, the operation of the light irradiation apparatus 10A in FIG. 1 will be described.
When current from the power source 8 is supplied to the LED element 1 through the wiring 7, light is output through the sealing material 2, passes through the coolant 6, and is input to the lens 4. Light is input to the lens 4 while being birefringent at the interface between the sealing material 2 and the coolant 6 and at the interface between the coolant 6 and the lens 4. The light is changed to a certain light, passes through the sealing material 2 again, and is emitted from the case 5 to the outside, so that a predetermined part can be intensively irradiated. In general, the light from the LED element 1 is diffused in a direction of 360 ° from the light emitting point. In this light irradiation device 10A, the single LED 3 is enclosed in the case 5 together with the coolant 6. Therefore, it is possible to obtain the same effect as that of a clear lens employed in a conventionally used lamp-type LED, and it is possible to impart forward directivity to the output light.

また光照射装置10Aでは、LED単体3からの熱を冷却剤6により速やかに拡散させることができるので、レンズ4は熱による劣化を懸念することなく、LED単体3に対して比較的近い位置に固定することが可能になる。しかしながら、LED単体3が高輝度LEDである場合には、発熱が極めて高くなる場合もあり得るので、その際にはLED単体3とレンズ4とをクリアランスが比較的大きくなるように配置し、このクリアランスを冷却剤6が流れ易くすることにより、高輝度LEDの冷却が速やかに行なわれ、レンズ4に熱が伝播することを防止することが可能になる。このようにクリアランスを比較的大きく採ったとしても、高輝度LEDからの光は空気中を伝播する訳ではないため、レンズ4までの伝播過程における光量の減衰は最小限に抑制することができる。   Further, in the light irradiation device 10A, since the heat from the LED unit 3 can be quickly diffused by the coolant 6, the lens 4 is relatively close to the LED unit 3 without concern about deterioration due to heat. It becomes possible to fix. However, when the single LED 3 is a high-intensity LED, heat generation may be extremely high. In this case, the single LED 3 and the lens 4 are arranged so that the clearance is relatively large. By making the coolant 6 easily flow through the clearance, the high-brightness LED is quickly cooled, and heat can be prevented from propagating to the lens 4. Even if the clearance is relatively large as described above, the light from the high-intensity LED does not propagate in the air, so that attenuation of the light amount in the propagation process up to the lens 4 can be suppressed to the minimum.

なお、光照射装置10Aでは、LED素子1が封止材2で封止されたLED単体3を光源として使用しているのであるが、ここでは、シリコンオイルを冷却剤6として用いているので、例えば、封止材で封止されていないLED素子を光源として使用することも可能であり、この場合、LED素子はシリコンオイルにより直接的に冷却される。
またレンズ4は、LED単体3における発光面に対応する形状かつ大きさとすることが好ましい。つまり、LED単体3は、多くの場合に、その発光面が凹面または平面に形成されたものが用いられるので、レンズ4は両面が凸状、光の入射面が平らで出力面が凸状、アクロマティックレンズ、或いは非球面レンズなどを使用することができる。
In addition, in the light irradiation device 10A, the LED element 1 is sealed with the sealing material 2 and the LED unit 3 is used as a light source, but here, since silicon oil is used as the coolant 6, For example, an LED element that is not sealed with a sealing material can be used as a light source. In this case, the LED element is directly cooled by silicon oil.
The lens 4 preferably has a shape and a size corresponding to the light emitting surface of the single LED 3. That is, in many cases, the single LED 3 is used in which the light emitting surface is formed in a concave surface or a flat surface. Therefore, the lens 4 is convex on both sides, the light incident surface is flat, and the output surface is convex. An achromatic lens or an aspherical lens can be used.

図2は本発明の第二実施例である光照射装置10Bを概略的に示した図である。
この光照射装置10Bでは、図1のレンズ4に替えて導光性部材9を用いている点が第一実施例と異なり、他の構成は第一実施例とほぼ同様である。したがって、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略し、以下、異なる構成に関して主に説明する。
第二実施例において、導光性部材9は、光を伝導することが可能な合成樹脂、光ファイバー、ガラス等の材料から線状または棒状に形成されたものが使用される。このような導光性部材9は、その一端がケース5を貫通して内部まで延長し、端面9aがLED単体3の発光面から所定長離隔して対向配置される一方で、この導光性部材9の他端はケース5の外部で所定長さ延長するように形成されている。ケース5の内部において、導光性部材9の端面9aとLED単体3の発光面との間隙には冷却剤6が充たされている。
なお、第二実施例では、導光性部材9の端面9aに、図3に示したような凹部9cを形成しても良い。この場合、光源としては封止材で封止されていないLED素子1を使用するか、あるいは図1のLED単体3を使用することが可能であり、このLED素子1またはLED単体3を凹部9cの内側に配置すると共に、これらLED素子1またはLED単体3と凹部9cとの間には所定長のクリアランスができるように配置し、このクリアランスにも冷却剤6が充たされる。このようにLED素子1またはLED単体3を凹部9cに配置することにより、これらLEDからの熱による悪影響は導光性部材に対して及ばず、LEDから冷却剤6を通過して導光性部材9に入力するまでの過程において、その減衰量を極めて低く抑制することが可能になる。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a light irradiation apparatus 10B according to the second embodiment of the present invention.
This light irradiation device 10B is different from the first embodiment in that a light guide member 9 is used instead of the lens 4 in FIG. 1, and other configurations are substantially the same as those in the first embodiment. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and different configurations will be mainly described below.
In the second embodiment, the light guide member 9 is formed of a material such as a synthetic resin capable of conducting light, an optical fiber, glass or the like in a linear or rod shape. Such a light guide member 9 has one end extending through the case 5 and extending to the inside, and the end face 9a is opposed to the light emitting surface of the single LED 3 by a predetermined distance. The other end of the member 9 is formed to extend a predetermined length outside the case 5. Inside the case 5, a coolant 6 is filled in the gap between the end surface 9 a of the light guide member 9 and the light emitting surface of the LED unit 3.
In the second embodiment, a concave portion 9 c as shown in FIG. 3 may be formed on the end surface 9 a of the light guide member 9. In this case, as the light source, it is possible to use the LED element 1 that is not sealed with the sealing material, or it is possible to use the LED element 3 in FIG. 1, and the LED element 1 or the LED element 3 is formed in the recess 9c. The LED element 1 or the LED single body 3 and the recess 9c are arranged so as to have a predetermined length of clearance, and the clearance 6 is filled with the coolant 6 as well. By arranging the LED element 1 or the LED single body 3 in the concave portion 9c in this way, the adverse effect due to heat from these LEDs does not reach the light guide member, and the light guide member passes through the coolant 6 from the LED. In the process up to the input to 9, it is possible to suppress the attenuation amount to be extremely low.

次に、図2の光照射装置10Bの動作について説明する。
電源8からの電流が配線7を通してLED素子1に供給されると、光が封止材2を介して出力され、冷却剤6を通過して端面9aから導光性部材9に入力される。光は、導光性部材9の内部を通過して出力端9bまで伝播し、この出力端9bから照射対象部位に向けて照射される。ここで、光は、封止材2と冷却剤6の界面、冷却剤6と端面9aとの界面において複屈折しながら導光性部材9に入力されるが、導光性部材9の内部において光は前方指向性をもって伝播し、この伝播過程では、導光性部材9の長さに拘わらず、減衰の影響もほとんど受けることが無い。したがって、導光性部材9を比較的長く形成し、その出力端9bを照射対象部位に近接させれば、光を効率的に照射することが可能になる。
なお、導光性部材9の出力端9bにおいて、光は拡散する傾向があるので、この出力端9bにはレンズ等の光学部材(図示せず)を取り付けることが好ましく、これにより、前方指向性に優れた光照射を可能にする。
以上、第二実施例において、第一実施例と同じ構成からは同様な作用や効果が得られるのであるが、これに関しては説明を省略する。
Next, the operation of the light irradiation apparatus 10B in FIG. 2 will be described.
When current from the power supply 8 is supplied to the LED element 1 through the wiring 7, light is output through the sealing material 2, passes through the coolant 6, and is input to the light guide member 9 from the end surface 9 a. The light passes through the inside of the light guide member 9 and propagates to the output end 9b, and is irradiated from the output end 9b toward the irradiation target site. Here, the light is input to the light guide member 9 while being birefringent at the interface between the sealing material 2 and the coolant 6 and at the interface between the coolant 6 and the end surface 9a. Light propagates with forward directivity, and this propagation process is hardly affected by attenuation regardless of the length of the light guide member 9. Therefore, if the light guide member 9 is formed relatively long and its output end 9b is close to the irradiation target site, light can be efficiently irradiated.
Since light tends to diffuse at the output end 9b of the light guide member 9, it is preferable to attach an optical member (not shown) such as a lens to the output end 9b. Enables excellent light irradiation.
As described above, in the second embodiment, the same operations and effects can be obtained from the same configuration as in the first embodiment, but the description thereof will be omitted.

図4は本発明の第三実施例である光照射装置10Cを概略的に示した図である。
この光照射装置10Cでは、第一実施例におけるLED単体3が複数集積されて形成されたLED集積体11が使用されている点で第一実施例とは異なるが、他の構成は第一実施例とほぼ同様である。したがって、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略し、以下、異なる構成に関して主に説明する。
第三実施例において、レンズ4は、LED集積体11における発光面の全域に対応することができる大きさのものを使用する。しかしながら、複数のLED3からの光を一つのレンズ4のみにより前方指向性のある整った照射光にすることが困難な場合もあり、このような場合には、光路上に複数のレンズ(図示せず)を配置して、いわゆるマルチレンズ構造とすることも可能である。例えば、エックス線写真などをスクリーンに拡大投影するためには、光源として平行ビームを必要とするのであるが、このような場合には、マルチレンズ構造を採用すれば平行ビームが実現可能になる。
FIG. 4 is a view schematically showing a light irradiation apparatus 10C according to the third embodiment of the present invention.
This light irradiation apparatus 10C is different from the first embodiment in that an LED integrated body 11 formed by integrating a plurality of single LEDs 3 in the first embodiment is used, but the other configurations are the first embodiment. It is almost the same as the example. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and different configurations will be mainly described below.
In the third embodiment, the lens 4 having a size that can correspond to the entire light emitting surface of the LED integrated body 11 is used. However, in some cases, it is difficult to change the light from the plurality of LEDs 3 into a uniform irradiation light having forward directivity by using only one lens 4. In such a case, a plurality of lenses (not shown) are provided on the optical path. It is also possible to provide a so-called multi-lens structure. For example, in order to enlarge and project an X-ray photograph or the like on a screen, a parallel beam is required as a light source. In such a case, a parallel beam can be realized by adopting a multi-lens structure.

第三実施例に関して、さらに例示すれば、豊田合成株式会社製の形式番号E1S31−AWOC7−01の白色LEDチップを用いた場合、1平方センチメートルあたり最大75個のチップが集積可能であり、直径1センチメートルの円内には約60個のチップが配置できる。本発明の光照射装置10Cにおいて、直径1.5センチメートルの円内に上記白色LEDチップ72個を配置したものが、約50センチメートルの距離において5360ルクスの明るさによる光照射ができた。   Regarding the third embodiment, for example, when white LED chips of model number E1S31-AWOC7-01 manufactured by Toyoda Gosei Co., Ltd. are used, a maximum of 75 chips can be integrated per square centimeter, and the diameter is 1 cm. About 60 chips can be placed in a meter circle. In the light irradiation apparatus 10C according to the present invention, the above-mentioned 72 white LED chips arranged in a circle having a diameter of 1.5 centimeters could be irradiated with light having a brightness of 5360 lux at a distance of about 50 centimeters.

図5は本発明の第四実施例である光照射装置10Dを概略的に示した図である。
この光照射装置10Dでは、第三実施例におけるレンズ4に替えて、第二実施例で用いた導光性部材9を複数配置したものであり、第二実施例及び第三実施例における同じ構成には同じ符号を付し、以下、異なる構成に関して主に説明する。
ここで、導光性部材9は、光を伝導することが可能な合成樹脂、光ファイバー、ガラス等の材料から線状または棒状に形成されたものが使用される。この導光性部材9は、図5に示したように、複数本が配置されるか、あるいは一本に束ねたものが配置される。
光照射装置10Dにおいて、LED集積体11から出力された光は複数の導光性部材9に入力し、これらの導光性部材9の内部を伝播して、それぞれの出力端9bから照射対象部位に照射される。この実施例においても、出力端9bにはレンズ等の光学部材を取り付けることが好ましい。このように、複数の導光性部材9は、その断面積の総和が、LED集積体11の発光面とほぼ同等になるように形成されているので、第二実施例の光照射装置10Bよりも格段に多くの光量を照射対象部位に照射することができる。
なお、光ファイバーを導光性部材9として使用する場合には、冷却液6が光を導光性部材9まで効率的に伝達することができるので、各LED単体3と各光ファイバーとを対向配置する必要はなく、さらに、LED単体3の個数と光ファイバーの本数も、必ずしも一致させる必要がなく、それでも、導光性部材9の出力端9bからは、充分な光量で照射対象部位を照射することができる。
FIG. 5 schematically shows a light irradiation apparatus 10D according to the fourth embodiment of the present invention.
In this light irradiation apparatus 10D, instead of the lens 4 in the third embodiment, a plurality of light guide members 9 used in the second embodiment are arranged, and the same configuration in the second embodiment and the third embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and different configurations will be mainly described below.
Here, the light guide member 9 is made of a material such as a synthetic resin capable of conducting light, an optical fiber, or glass and formed in a linear or rod shape. As shown in FIG. 5, a plurality of light guide members 9 are arranged or a bundle of light guide members 9 is arranged.
In the light irradiation device 10D, the light output from the LED integrated body 11 is input to the plurality of light guide members 9, propagates through the light guide members 9, and is irradiated from each output end 9b. Is irradiated. Also in this embodiment, it is preferable to attach an optical member such as a lens to the output end 9b. As described above, the plurality of light guide members 9 are formed so that the sum of the cross-sectional areas thereof is substantially equal to the light emitting surface of the LED integrated body 11, and therefore, from the light irradiation device 10B of the second embodiment. In addition, it is possible to irradiate the irradiation target site with a much larger amount of light.
In addition, when using an optical fiber as the light guide member 9, since the cooling liquid 6 can transmit light efficiently to the light guide member 9, each LED unit 3 and each optical fiber are arranged to face each other. Further, it is not necessary that the number of the single LED 3 and the number of the optical fibers coincide with each other. Nevertheless, the irradiation target portion can be irradiated with a sufficient amount of light from the output end 9b of the light guide member 9. it can.

次に、実施例1から実施例4に共通する特徴について説明する。
本発明の光照射装置10A〜10Dにおいて、冷却液6は熱対流により熱を効率的に拡散することが可能であるが、さらに、冷却液6を攪拌するポンプ或いはプロペラのような攪拌翼をケース5の内部に設ければ、LED素子1から生じた熱を更に速やかに取り除くことが可能になる。またヒートパイプ等を用いて放熱板を接続すれば、冷却液6を速やかに空冷することも可能である。さらに、外部に冷却装置を別に設置し、配管やポンプによりケース5に接続し、冷却液6をこの外部冷却装置に循環させれば、冷却液6の温度を更に効率良く低下させることができる。
LEDは低温で動作させると暗電流が低下し、電力から光への変換効率が向上するうえ、しかも、LEDの耐用期間の延長が期待できる。したがって、強力な冷却装置を設けて、これにより冷却液6の温度を低下させることも可能であるが、周囲温度との差により光照射装置10A〜10Dの外表面に結露が生じることも考えられる。このような場合には、送風機等を用いて周囲の雰囲気に気流を作るか、ケース5の外周に空気を介して二重にケースを設ければ、結露を防止することが可能になる。
光源には、従来品であるLEDを複数集積したもの、あるいは、既製のLEDアレイを使用することが可能であるが、絶縁性が高く、かつLED素子の機能や素材を劣化させないシリコンオイル等を冷却剤として用いた場合には、本来ならば酸化などによる劣化を避けるためにLED素子を封止していた封止材を省略することが可能になり、LED素子が露出したLEDを光源として使用することが可能になる。
Next, features common to the first to fourth embodiments will be described.
In the light irradiation devices 10A to 10D of the present invention, the cooling liquid 6 can efficiently diffuse heat by thermal convection, and a stirring blade such as a pump or a propeller that stirs the cooling liquid 6 is used as a case. If it is provided inside 5, the heat generated from the LED element 1 can be removed more rapidly. Moreover, if a heat sink is connected using a heat pipe etc., it is also possible to air-cool the cooling liquid 6 rapidly. Furthermore, if a cooling device is separately installed outside, connected to the case 5 by a pipe or a pump, and the coolant 6 is circulated through the external cooler, the temperature of the coolant 6 can be lowered more efficiently.
When the LED is operated at a low temperature, the dark current is reduced, the conversion efficiency from power to light is improved, and the lifetime of the LED can be expected to be extended. Therefore, it is possible to provide a powerful cooling device and thereby reduce the temperature of the coolant 6, but it is also conceivable that condensation occurs on the outer surfaces of the light irradiation devices 10 </ b> A to 10 </ b> D due to a difference from the ambient temperature. . In such a case, it is possible to prevent dew condensation by creating an air flow in the surrounding atmosphere using a blower or the like, or by providing a double case around the outer periphery of the case 5 via air.
As the light source, it is possible to use a conventional LED array or a built-in LED array, but silicon oil or the like that has high insulation properties and does not deteriorate the function or material of the LED element. When used as a coolant, it is possible to omit the sealing material that originally sealed the LED element in order to avoid deterioration due to oxidation or the like, and use the LED with the LED element exposed as a light source It becomes possible to do.

本発明の第一実施例である光照射装置を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly the light irradiation apparatus which is the 1st Example of this invention. 本発明の第二実施例である光照射装置を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly the light irradiation apparatus which is the 2nd Example of this invention. 第二実施例において、導光性部材の端面が図2とは異なる形状に形成されたものを示した図である。In 2nd Example, it is the figure which showed what the end surface of the light guide member was formed in the shape different from FIG. 本発明の第三実施例である光照射装置を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly the light irradiation apparatus which is the 3rd Example of this invention. 本発明の第四実施例である光照射装置を概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly the light irradiation apparatus which is 4th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 LED素子
2 封止材
3 LED単体
4 レンズ(光学部材)
5 ケース(容器)
6 冷却剤
8 電源
9 導光性部材
9c 凹部
10A〜10D 光照射装置
11 LED集積体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LED element 2 Sealing material 3 LED single-piece | unit 4 Lens (optical member)
5 Case (container)
6 Coolant 8 Power supply 9 Light guide member 9c Recess 10A-10D Light irradiation device 11 LED integrated body

Claims (3)

歯科や外科などの医療に用いられる光照射装置であって、該装置は、光源としての発光ダイオード単体または発光ダイオードアレイと、該発光ダイオード単体または発光ダイオードアレイから入力する光を所定位置に集光するように出力し得る光学部材とが、所定長離隔して容器の内部に配置され、該容器は少なくとも前記光学部材の光出力位置に対向する部位が透明に形成され、該容器の内部には液状の冷却剤が液密に充填されたものである医療用光照射装置。   A light irradiation apparatus used in medical treatment such as dentistry and surgery, wherein the apparatus condenses a light emitting diode alone or a light emitting diode array as a light source and light input from the light emitting diode alone or the light emitting diode array at a predetermined position. The optical member capable of outputting is disposed within the container at a predetermined distance from the optical member, and at least a portion facing the light output position of the optical member is transparently formed in the container. A medical light irradiation apparatus in which a liquid coolant is liquid-tightly filled. 歯科や外科などの医療に用いられる光照射装置であって、該装置は、光源としての発光ダイオード単体または発光ダイオードアレイが容器の内部に配置され、該発光ダイオード単体または発光ダイオードアレイが出力する光を前記容器外部の所定位置まで導き得る導光性部材が、その一端を容器内まで延長して前記発光ダイオード単体または前記発光ダイオードアレイから所定長離隔して対向するように配置され、該容器の内部には液状の冷却剤が液密に充填されたものである医療用光照射装置。   A light irradiation device used for medical treatment such as dentistry and surgery, wherein the light emitting diode unit or the light emitting diode array as a light source is arranged inside a container, and the light output from the light emitting diode unit or the light emitting diode array A light guide member capable of guiding the light to a predetermined position outside the container is disposed so that one end of the light guiding member extends into the container and is opposed to the light emitting diode alone or the light emitting diode array by a predetermined length. A medical light irradiation device in which a liquid coolant is liquid-tightly filled. 前記容器内まで延長した導光性部材の一端に、前記発光ダイオード単体または前記発光ダイオードアレイよりも大きい凹部が設けられ、該凹部の内部に前記発光ダイオード単体または前記発光ダイオードアレイが所定長離隔して対向するように配置されたものである請求項2に記載の医療用光照射装置。   A concave portion larger than the light emitting diode alone or the light emitting diode array is provided at one end of the light guide member extended into the container, and the single light emitting diode or the light emitting diode array is separated by a predetermined length inside the concave portion. The medical light irradiation apparatus according to claim 2, wherein the medical light irradiation apparatus is disposed so as to face each other.
JP2003343263A 2003-10-01 2003-10-01 Light irradiator apparatus for medical purpose Pending JP2005103133A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003343263A JP2005103133A (en) 2003-10-01 2003-10-01 Light irradiator apparatus for medical purpose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003343263A JP2005103133A (en) 2003-10-01 2003-10-01 Light irradiator apparatus for medical purpose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005103133A true JP2005103133A (en) 2005-04-21

Family

ID=34537290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003343263A Pending JP2005103133A (en) 2003-10-01 2003-10-01 Light irradiator apparatus for medical purpose

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005103133A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006288457A (en) * 2005-04-06 2006-10-26 Morita Mfg Co Ltd Dental irradiation apparatus
JP2009543282A (en) * 2006-07-04 2009-12-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Cooling of semiconductor-based equipment placed in greenhouses
JP2010537720A (en) * 2007-08-31 2010-12-09 デンツプライ インターナショナル インコーポレーテッド Three-dimensional printing method and materials for producing dental products

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006288457A (en) * 2005-04-06 2006-10-26 Morita Mfg Co Ltd Dental irradiation apparatus
JP4576278B2 (en) * 2005-04-06 2010-11-04 株式会社モリタ製作所 Dental irradiation device
JP2009543282A (en) * 2006-07-04 2009-12-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Cooling of semiconductor-based equipment placed in greenhouses
JP2010537720A (en) * 2007-08-31 2010-12-09 デンツプライ インターナショナル インコーポレーテッド Three-dimensional printing method and materials for producing dental products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6692251B1 (en) Apparatus and method for curing materials with light radiation
JP4880180B2 (en) Apparatus and method for curing materials using light radiation
US7106523B2 (en) Optical lens used to focus led light
KR100643516B1 (en) Medical irradiation apparatus
US8372063B2 (en) Fiber optic phototherapy devices including LED light sources
US7355155B2 (en) Light emitting apparatus for medical applications
JP4056930B2 (en) Medical light irradiation device
US6159005A (en) Photopolymerization apparatus
US7490967B2 (en) Solid state light source including cooling system
US20040101802A1 (en) Wide bandwidth led curing light
JP2006192073A (en) Phototherapy apparatus
WO2009005763A1 (en) Broad spectrum fiber optic base laser illumination
JP2002306512A (en) Lighting device for medical treatment, photopolymerizer for medical treatment provided with the same, instrument for medical treatment and unit for medical treatment
JP2005103133A (en) Light irradiator apparatus for medical purpose
JP2011167442A (en) Illumination optical system and endoscope
JP2000316881A (en) Light irradiating device
JP2004329501A (en) Light irradiator for medical treatment
JP2008006043A (en) Dental photopolymerization irradiator and adapter for focusing light
RU38617U1 (en) DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC IRRADIATION OF BLOOD IN BLOOD VESSELS
RU38582U1 (en) DEVICE FOR PHOTOPOLYMERIZATION OF DENTAL RESTORATION MATERIALS

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20060125

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20060207

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20060407

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Effective date: 20060509

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02