JP2011515120A - 歯科器具用の光源 - Google Patents

Abstract

本発明に係る器具、たとえば歯科器具に用いられる光源（１）は、ハウジング（２）に設けられた半導体素子（３）を有し、当該半導体素子（３）が、光照射面（６）を有する。光源（１）は、更にソケット（５）有し、当該ソケット（５）は、半導体素子（３）についての光照射面（６）の反対側から延在して、器具のフレームに配置して用いられ、半導体素子（３）に電力を供給するための接触要素（８）及び配線（７）を有する。光源（１）は、特に耐用性があって長い寿命を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、器具、特に医科または歯科の器具に使用する光源に関する。さらに、本発明は、医科または歯科の器具、特にそのような形式の光源を有する歯科用タービンハンドピースに関する。

歯科器具において、光源は、たとえば加工部位（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｓｉｔｅ）、たとえばドリル近傍を照らすためにしばしば用いられる。慣習的に、歯科器具、たとえば歯科の手持ち器具またはタービンハンドピースにおいて光源としてハロゲン照明手段が用いられ、そこでは、光がグラスロッドを介して当該器具の光出力部まで導かれる。これらの照明手段は、一般的に比較的明るい光を発することができるので、その種の器具における使用に適している。しかしながら、特に制限された寿命という不利益がある。特に、ハロゲンランプは、一般に熱の発展および振動により大きなストレスを受け、このストレスがその後の寿命に影響を与える。また、発光効率が比較的低い。現実には、ハロゲンランプのタイプは、しばしば故障することが明らかになっており、治療を中断してランプを交換しなければならない。

本発明の目的は、器具に用いる光源を特定することにあり、特に、医科または歯科の器具に用いる光源、さらにまた、対応して改善された器具を明らかにすることにある。

この目的は、独立請求項に記載された主題を有する本発明により達成される。本発明の特別な実施形態は、従属請求項において特定される。

本発明によれば、器具、特に医科または歯科の器具に用いる光源として、ハウジングに設けられた半導体素子を有し、半導体素子が発光面を有し、さらに、当該光源が、半導体素子についての発光面の反対側から延在して、器具に配置されたソケット（受け口）に挿入されるように提供された基部を有するものが提供される。当該基部は、半導体素子に電力を供給する接点要素および導線を有する。

その種の光源は、特にハロゲン照明手段と比較した場合に半導体素子がより耐用性があって長い寿命を有するため、対応する器具、特に医科または歯科の器具での使用に適する。

半導体素子は、発光ダイオード（半導体チップ）でよい。

光源は、利益的には、更に半導体素子から照射された光に影響を与える光学要素を有し、当該光学要素が、発光面の上流に配置される。さらに利益的には、光学要素は、光出力窓を構成する。光学要素は、この結合において、ハウジングに保持されても、及び／又は、ハウジングと一体的に結合されてよい。

光学要素は、好ましくは、気密および／または防水の形態でハウジングと結合される。たとえば光学要素は、ハウジングに密閉して結合され、すなわち気密および防水の形態で適宜提供されてよい。このようにして光源はクリーニングに適するように改善でき、当該光源が装備される器具において対応する意見が認められる。

光学要素は、ハウジングの壁部に対して、領域（a area）を超えて、直接に、接触するように提供されてよい。

光学要素は、利益的には、双平面、凸型（コンベックス）、両凸型、または球状の形状である。

光学要素は、利益的には、ガラス、サファイア、または光透過性ポリマーからなる。

光源は、利益的には、更にサポート部を有し、当該サポート部には、半導体素子が配置され好ましくは固定され、基部の接点要素が、サポート部に電気的に接続される。この場合、この目的のためのサポート部が、接点要素と電気的に接続される電気接点領域を有するように提供されてよい。

サポート部は、利益的には、電気的な絶縁材料、好ましくはセラミック、シリコンまたはプラスチックで製造される。

サポート部は、利益的には、高い熱伝導性材料、好ましくはセラミック、シリコン若しくはプラスチック、又は列挙した名前の材料の一つと同等に熱を伝導するその他の材料で製造される。

光源は、利益的には、更に被覆部を有し、当該被覆部が、サポート部に設けられて半導体素子の上に広がる。たとえば、被覆部は、所謂グローブトップ（globe top）でよい。

ハウジングは、利益的には、更に開口部を有し、半導体素子が、開口部の領域に配置される。この場合、当該開口部の領域は、サポート部の外形形状に合致し、好ましくは少なくとも一部がこの外形形状に対応する形状を有してよい。たとえば、サポート部は、非円形の水平断面を有してよい。これにより、サポート部がハウジングとの関係において正しくない方向になることに対する防止部が達成できる。

開口部は、貫通孔でよい。この場合、半導体素子が配置される領域は、貫通孔の中央部でよい。代わりに、開口部は、凹部でよい。

本発明の更なる観点によれば、本発明の光源を有する歯科器具が提供される。光源の基部は、利益的には、器具に用意されたソケット（受け口）に適応される。これにより、光源についての単純な交換が達成できる。

本発明の更なる観点によれば、器具、特に医科または歯科のタービンハンドピース、またはハンドピースおよびアングルピースに用いる光源が提供される。光源は、好ましくは、実質的に円柱形のハウジングと、ハウジングに設けられて、発光面を伴う半導体素子と有し、ハウジングが、絶縁材料から成って、発光面に向かう開口部を有し、当該開口部が、透明な光出力部により区切られる。

また、幾つかの対応する凹部が、幾つかの対応する光源とともに提供されてよい。

この場合の利点は、開口部が、光出力部により、気密および／または防水の形態で終端されることにある。

半導体素子は、利益的には、ハウジングに配置されているサポート部、特にセラミックから成るサポート部に配置される。ハウジングは、セラミックから成ってよい。

さらに、歯科のタービンハンドピース、またはハンドピースおよびアングルピースとして、細長いグリップ用のスリーブ（さや）と、また更にグリップ用のスリーブの先端部に位置するタービンヘッドまたはヘッドドライブとを備え、グリップ用のスリーブが、その外周面に本発明の光源が配置される凹部を有するものが提案される。利益的には、光源のハウジングの形状と外周面の凹部の形状とが互いに合致する。これにより、望ましくない回転に対する防止部が実現できる。

本発明は、図面を参照して例示的な下記の実施の態様に基づいて詳細に説明されるであろう。すなわち、

図１は、本発明の光源の第１の例示的な実施の態様の断面の概略図であり、 図２ａおよび２ｂは、半導体素子のサポート部についての２つの異なる変形に関する側面の概略図であり、 図２ｃは、図２ｂに示す配置での上面図であり、 図３ａから３ｃは、サポート部の形状についての３種類の異なる変形に関する上面についての（光学要素が取り除かれている状態での）概略図であり、 図４は、本発明の光源の第２の例示的な実施の態様についての断面の概略図であり、 図５は、図４に示す光源についての下面図であり、 図６は、（光学要素が取り除かれている状態での）上面図であり、 図７は、（基部が取り除かれている状態での）下面図であり、 図８は、本発明の光源の第３の例示的な実施の態様についての断面の概略図であり、 図９は、本発明の光源の第４の例示的な実施の態様についての断面の概略図であり、 図１０は、本発明の光源を用いる歯科のタービンハンドピース、またはハンドピースおよびアングルピースについての例示的な実施の態様であり、 図１１は、図１０の詳細であり、 図１２は、図１０のｘ−ｘでの断面に沿った断面の描写であり、 図１３は、交換可能な光源を有するタービンハンドピースの変形に関する、光学要素が外されている状態での概略図であり、 図１４は、図１３と同様であり、ただし光源が挿入されており、 図１５は、図１２に対応する変形についての断面の描写であり、 図１６は、本発明に係る歯科のモータ駆動ハンドピースであり、 図１７は、モータ駆動ハンドピースの光源についての異なる実施の態様に関する概略図であり、 図１８は、モータ駆動ハンドピースの光源についての異なる実施の態様に関する概略図であり、 図１９は、モータ駆動ハンドピースの光源についての異なる実施の態様に関する概略図であり、 図２０は、モータ駆動ハンドピースの光源についての異なる実施の態様に関する概略図であり、 図２１ａから２１ｃは、光源の別の変形の、主照射方向の反対についての図であり、また、 図２２ａから２２ｃは、本発明の光源についての第５の例示的な実施の形態の概略図である。

図１には、本発明の第１の例示的な実施形態の光源１についての断面の概略図である。光源１は、器具、たとえば医科または歯科の器具に用いられる。しかし、本発明は、一般的に、医科器具での使用に制限されない。通常は、たとえば道具、たとえば電気ドリル工具への応用を見出すことができる。

光源１は、照明手段として機能する半導体素子３、すなわち光を照射可能な半導体素子３、たとえば発光ダイオード、半導体チップまたは発光ダイオードを含む。半導体素子３は、能動面、更に正確には平面でよい発光面６を有する。発光面６の垂直または法線には、図１に矢線Ｒとして示すように、光源の「主照射方向」がのびる。説明を簡便にすることを目的として、以下においては、図１の描写に対応させて、主照射方向Ｒの方向を「上」として示す。

半導体素子３は、ハウジング２に配置され、当該ハウジングは、好ましくは電気的な絶縁材料、たとえばプラスチック、ガラスまたはセラミックにより製造される。ハウジング２は、好ましくは、半導体素子３で生成される熱を効果的に転送可能なように、高熱導電性材料から成る。ハウジング２は、円柱形の外形形状を有してよい。

第１の例示的な実施の態様において、ハウジング２は、凹部の形状の開口部を有し、当該開口部には、半導体素子３が配置される。その結果、水平断面または主照射方向に直行する断面において、当該素子は、その全ての側面がハウジング２により囲まれる。

さらに、光源１は、基部５を含み、当該基部は、発光面６と反対側の、半導体素子３の面から伸びる。したがって、図１を参照すると、基部５は、半導体素子３から「下方」に延びる。基部５は、たとえば歯科器具に設けられたソケット（図１に不図示）に挿入されるべく提供される。利益的には、基部５は、それ故、現存する歯科器具において、たとえばハロゲン光源のように知られた光源に対応するソケットに対して嵌入するように成形されてよい。このことは、本発明の光源について、対応する知られた光源との、特に簡単な交換が可能にする。特に、上述したソケットは、プラグインのソケットでよい。

歯科器具が、たとえば器具において所定の治療に係る加工部位に光を導くためのグラスロッドの実施形態による光案内部を有する場合、本発明の光源は、当該光源の光が光案内部に入るように、光案内部と相対するように配置されてよい。

基部５は、更に、半導体素子３に電力を供給する接点要素８、および電気導線７，９を有する。接点要素８は、電気導線９の上端部からなり、参照番号７で示される部分は、ハウジング２の下端へ延びる電気導線の下側の部分であり、その部分７の上側の部分は、９で示される。

ここに示される例において、接点要素８は、その端部が、半導体素子３とハウジング２の凹部の底または床との間に配置される。この場合、それらは、図１に示すように、斜め上方に向かって突出し、下向きに、すなわち凹部の底面に向かう向きに弾性的に屈曲できるように設計されている。

図１に示すように、第１の例示的な実施の態様では、ハウジング２と基部５とは一体的に成形され、それゆえ、電気導線７，９は、押出コーティングまたは封止される。

基部５は、特に、半導体素子３を指向し、ハウジング２に囲まれている第１部分と、第１部分の反対側に位置して、ハウジング２から突出する第２部分とに配置されてよい。

光源は、対応する歯科器具に好適に採用される。この接合での利点は、とりわけ、発光半導体素子の寿命が、ハロゲン照明手段の寿命より一般的に顕著に長いという事実にある。また、半導体素子は、ハロゲンランプより一般的に高い効率を有する。さらに、半導体素子は、ハロゲンランプと比べて一般的に小さく成形可能であり、その結果として物理的なサイズに関する利点も生じる。

さらに、ここに示される例示的な実施の態様の光源は、半導体素子３により発せられた光に影響を与えるための光学要素１２を有する。この場合の光学要素１２は、半導体素子３の発光面６の上側の前に配置されて、光出力窓、すなわち光出力部を構成してよく、その結果として、半導体素子３が、この手段により保護される。ここに示す例において、ハウジング２の凹部は、上方向が光学要素１２により封止される。これにより、光学要素３の下側の凹部内に位置する部品、すなわちたとえば半導体素子３および接点要素８のための保護機能が形成される。

ここに示される第１の例示的な実施の態様では、光学要素１２は、ハウジング２の上に保持される。たとえば図１に示すように、環状要素１４、すなわち例えば弾性材料を封止要素に形成したもの、たとえばＯリングは、この目的に提供する。

さらに、図１に示すものと同様に、光学要素１２の形状とハウジング２の形状とは互いに合致してよく、それらが指定された相互の取付位置に配置されたときにそれら２つの要素１２，２の間に広い領域での接触が確立される。この接続状態において、接触面１３は、球面の一部の領域として規定するように提供できる。したがって、この場合の光学要素１２は、その表面の一部の領域で、この目的のために提供されるハウジング２の接触面１３と直接に接触する。この方法により、たとえば器具を消毒する場合に利益的な、半導体素子３のための特に良好な保護機能が形成できる。

光学要素１２およびハウジング２は、好ましくは、気密および／または防水の形態で互いに接続され、つまり例えばそれらは密閉的に封止される。

この場合の利点は、光学要素１２が回転的に対称な形態の形状に形成でき、当該対称軸が、半導体素子３の発光面６の表面についての法線方向に対して平行となるように配置でき、また好ましくは発光面６の中点を通過して走る。

光学要素１２は、レンズでよい。光学要素１２は、たとえば双平面、凸型、両凸型、または図１に示すように球状でよい。光学要素１２は、ガラス、サファイアまたは光透過性ポリマーから成ってよい。

例示的な実施の態様に示すように、更にサポート部１０が提供され、当該サポート部１０の上には、半導体素子３が配置され、好ましくは固定され、また、当該サポート部１０には、半導体素子３が電気的に接続される。この場合のサポート部１０は、基部５の接点要素８に電気的に接続される。このため、サポート部１０は、図２ｂの部分的な描写に明らかなように、たとえばその下面に対応する接触面１６を有してよく、当該接触面１６は、基部５の接点要素８と電気的に接触する目的のために提供される。接触面１６は、好ましくはサポート部１０の外側に配置され、特に半導体素子３の反対側である外面に配置される。接触面１６は、たとえばＰＶＤコーティング（ＰＶＤ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スクリーン印刷などにより適用し得る。

サポート部１０は、好ましくは、たとえばセラミック、シリコンまたはプラスチックの電気的な絶縁材料で製造される。この種の材料は、また、熱を比較的良好に伝えるという利点があり、その結果として、半導体素子３の動作で発生する熱を輸送して拡散させることについて、特に効果的に寄与できる。

サポート部は、図２ａに示すように板形状、すなわちピュアに平らな板材でよく、または、図２ｂに示すようにポットまたは「ボウル」の形状を有してよい。区別することを目的として、図２ａに示すサポート部の変形には、参照番号１０’を使用する。

特に、ポット形状のサポート部１０の場合、半導体素子３を保護するために、半導体素子３に被覆部１７（グローブトップ）が設けられており、当該被覆部１７が、サポート部１０の上に又はポットにより形成された内部スペースに配置され、さらに、当該被覆部１７が、半導体素子３を覆って広がっている。半導体素子３は、好ましくは、被覆部１７により完全に被覆される。被覆部１７は、埋め込み用樹脂（ｐｏｔｔｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）から成ってよい。被覆部１７により、半導体素子３は、特に、接触に対して、および湿気などの環境の影響から保護できる。また、「ポット」内に存在するであろう半導体素子３の任意の内部配線も、被覆部１７により被覆されて保護される。（図２における）その「上部」境界については、被覆部１７が「ポット」の横の端部により終端するようにして作ることができ、その結果として、ポットの上縁と被覆部１７の上縁部とが一つの平面となる。

以下において、半導体素子３、サポート部１０および、適切な場合には被覆部１７から成るユニットは、「照明要素１１」として指定される。

図２ｃは、図２ｂに側面が示されたサポート部１０の上面を示す。この形状において、サポート部１０は、水平断面において矩形の形状または輪郭を有することは明らかである。したがって、この場合のサポート部１０は、被覆部１７とともに、パラレリピペダル（ｐａｒａｌｌｅｌｉｐｉｐｅｄａｌ）になる。

図１に示すように、ハウジング２は、たとえば凹部の領域において、サポート部１０のためのサポート部のソケットを構成するように提供され得る。この場合、サポート部のソケットの形状は、利益的には、サポート部１０の外形と適合してよい。したがって、サポート部１０の形状は、一方において、そして、ハウジング２の凹部の形状またはハウジング２によって形成されたサポート部のソケットの形状とは、他方において、互いに合致し、それにより、半導体素子３がその上に配置されたサポート部１０は、サポート部のソケットに対してポジティブに挿入できる、という利益的なことが提供され得る。図１に示す場合、この意味では、凹部は、その下部領域に矩形の断面の壁部を有し、当該壁が、サポート部１０の外形の形状およびサイズに対応する。この方法により、サポート部１０は、規定された方向および位置により、ハウジング２の凹部に、特に容易に配置できる。サポート部１０または照明要素１１の輪郭は、参照番号１９で示され、サポート部のソケットまたは凹部の輪郭は、参照番号２０で示される。

特に利益的な方法では、光学要素１２を取り除いた状態での上面を示す図３ａ，３ｂ，３ｃに示す例示的な実施の態様の概略図にあるように、サポート部１０の外形または水平断面は、矩形、多角形、円の一部、溝またはカムその他を伴う円を形成するように提供される。図３ａおよび３ｂの例示的な実施の態様のように、最適なサポート部１０の形状を選択することにより、特に、サポート部１０が、凹部に対して明確な向きでのみ挿入されることを保証できる。この方法により、サポート部１０と基部５の接点要素８との電気的な接触についての不正確さを確実に防止できる。

図３ａ、３ｂおよび３ｃを図１と比較することにより更に明らかになるように、当該例では、半導体素子３が水平断面において矩形であり、それ故に発光面６も矩形であり、ハウジング２に配置されたサポート部１０は、発光面６の中点が照射方向Ｒと一致するように配置される。

さらに、ハウジングに形成されるサポート部のソケットは、サポート部１０が、その中に導かれて、基部５の弾性の接点要素８に抗して上から抑えることができるように作られるように、提供され得る。この場合、光学要素１２の挿入の際に、サポート部１０は、接触面１６が光学要素１２により抑えられるように提供され得り、基部５の電気的な接点要素８を抑える。さらに、この場合の凹部は、光学要素１２の押し込み深さが、凹部またはサポート部のソケットにより制限されるように形成されてよい。

図４には、本発明の第２の例示的な実施の態様の光源についての断面が示される。以下において、第１の例示的な実施の態様との相違点だけについて説明する。格別の説明が無い限り、第１の例示的な実施の態様に関する説明が類似して適用される。同じ参照番号は、似た又は対応する構成に対して選択される。対応する説明は、また、更なる（例示的な）実施の態様についても適用される。

第１の例示的な実施の態様と比較して、ハウジング２の開口部は、凹部ではなく、貫通孔である。ここに示す例では、貫通孔は、上部から、主照射方向Ｒに沿って下向きに延びる。基部５およびハウジング２は、二分設計により作られる。ハウジング２との関係で基部５を保持することを目的として、接着ボンドが提供され得る。図２には、適切な不分離ジョイント部２５が示される。

ここに示す例では、基部５の第１の部分は、ハウジング２の貫通孔に挿入して配置され、第２の部分は、ハウジング２から下向きに突出する。参照番号１８は、器具側の駆動部に接続するための基部５の接点部分を示す。

基部５およびハウジング２の接続は、好ましくは、基部５が、ハウジングに対して、正しい回転位置でのみ挿入可能となるようになっている。この目的のために、たとえば基部５またはハウジング２についての対応する水平断面における形状として、非円形が提供され得る。この一例が、基部５およびハウジング２を下側から見た図５に示される。

第２の例示的な実施の態様では、光学要素１２は、それが、貫通孔についての光照射方向Ｒに向く側の貫通孔を封止するように、配置される。ハウジング２の光学要素１２を封止して保つために、前と同じように、弾性材料から成る環状要素１４、たとえばＯリングを提供し得る。

図６は、光学要素１２を取り除いた状態での上から見た図を示し、図７は、基部５を取り除いた状態での下から見た図を示す。参照番号２４で示されるものは、基部５を受けて、また、照明要素１１に関して位置あわせのための、ハウジング２または貫通孔の内側の輪郭に対応する。

サポート部１０は、第１の例示的な実施の態様と類似する方法で保持されてよい。しかしながら、また、貫通孔内に突起部を設け、当該突起部が、サポート部１０を保持するための台または受けとして機能してよい。

図８ａは、第３の例示的な実施の態様の概略図である。第２の例示的な実施の態様と異なり、光学要素１２が、クランプジョイント、たとえばスナップインジョイントにより、ハウジング２に保持される。

図９ａは、第４の例示的な実施の態様の概略図である。この例示的な実施の態様における特別な特徴は、光学要素１２およびハウジング２が一体に形成されていることにある。この場合のハウジング２および光学要素１２は、たとえばガラスまたは透明なポリマーから製造されてよい。この場合のハウジング２は、主照射方向Ｒを指向する領域において円錐領域を有し、当該円錐領域が、ここで選択される球形状の光学要素１２内にポジティプな方法で通り過ぎる（ｐａｓｓ ｏｖｅｒ）。この場合に提供される光学要素１２は、ハウジング２と併合されて、この方法における１つのユニットを形成してよい。これにより、ハウジング２と光学要素１２との間の一体的な接合が提供できる。この実施の形態は、半導体素子３の保護について、光学要素１２の上または側からの特に信頼できる保護を可能にする。

図２２ａから２２ｃには、本発明の光源についての第５の例示的な実施の形態が、概略的な方法で描写される。図２２ａは、組み立てられた光源についての部分的に透明な描写を示し、図２２ａは、光源についての基部５、ハウジング２および光学要素１２を分解した状態を示す。図２２ｃの更なる描写では、図２２ｂと比べて、更に二つの要素、すなわち照明要素１１および抵抗列（ｓｅｒｉｅｓ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）６０が基部５から分離して描写されている。

接触要素７は、（図２２ａから２２ｃにおいて分離して示されていない）接触要素８、９のように、導電通路構造、手短に言えば導体構造として、基部５の外面の上に形成できる。基部５の下部領域は、デバイス側のソケットについての接触部分として機能できる。

光学要素１２は、例えばガラス球状に形成され、基部５は、スナップイン接続により、ハウジング２に接続できる。さらに、各例において、接着を用いた封止部が提供され得る。

極めて高い光強度および／または極めて高い動作温度において、すなわち、「限界的な応用」において、半導体素子３の電流、すなわち「ＬＥＤ電流」を制限することを目的として、半導体素子３の動作のための抵抗列６０を提供することには利益があり、その結果、照明要素１１の半導体要素が壊れるというリスクを低減できる。（代わりに、この目的のために、可変電圧源を備える駆動部を提供し得る。）この抵抗列６０は、この方法により光源１に対して利益的に配置され、光源１は、現存する器具またはランプにおいて、特に容易に使用できる。その結果として、光源の互換性は特によい。この目的のために、基部５は、例えば図２２ｃの概略図のように凹部６１を有してよく、当該凹部６１に、抵抗列６０が配置されてよい。たとえば、接触要素７は、この凹部６１により案内されてよく、抵抗列６０は、接触要素７と電気的に接続され得る。照明要素１１および抵抗列６０の両方は、ロウ付け接続により導体構造または接触要素７、８、９に対して、電気を導くように接続できる。

また、照明要素１１および抵抗列６０からなる二つの構成要素を接続するために、弾性の接触部を提供できる。しかしながら、線条部品（ｆｉｌｉｇｒｅｅ ｐａｒｔｓ）であるため、利益的には、化学的／電気的に、基部５に対して直接に接触部および導線を設ける。このため、レーザビーム法に反応可能なプラスチックを基部に使用でき、また、導体構造は、レーザビームにより生成（露光）できる。これにより、活性化された表面に、導体構造が、化学的に埋め込まれ、要求される厚さ（たとえば３０マイクロメートル厚の銅／５マイクロメートル厚のニッケル／１マイクロメートル厚の金）まで電気的に成長できる。

図１０から１２には、本発明の更なる例示的な実施の態様の光源として、歯科のタービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースに特に好適に用いられる光源が示される。図１０は、このようなタービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースとして、当該器具の先端にタービンヘッド２７またはヘッドドライブを識別可能であり、かつ、当該タービンヘッド２７またはヘッドドライブにたとえばドリルのような加工工具２９が装着されたものの概略図を示す。図１１は、図１０についての詳細図であって、特に図１０に適切にマークした領域についてのものを示し、図１２は、断面図であって、特に図１１のｘ−ｘで示された断面についてのものを示す。前と同じように、以下においては、類似する要素には、上述した参照番号が更に使用される。特に説明の無い限り、上述した説明が対応して適用される。

光源は、好ましく実質的に円柱形のハウジング２と、ハウジング２に設けられて、発光面６を有する半導体素子３とを有する。半導体素子３は、前と同じように、好ましいセラミック製のサポート部１０により保持される。ハウジング２は、たとえばセラミックの絶縁材料からなり、半導体素子３の発光面６に向かう開口部を有し、当該開口部は、光学要素１２により終端され、この場合の光学要素１２は、透明な光出力部を構成してよい。

ハウジング２は、好ましくは薄い形状である。たとえば、ハウジングは、円柱形でよく、この場合、対応する当該円柱の高さは、その直径より小さくてよい。

この例では、光源は、器具に配置され、すなわちここでは歯科のタービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースに配置されて、光学要素１２が、器具の外壁部を直接に形成する。この目的のために、器具には、特に器具のスリーブの壁３０には、タービンヘッド２７またはヘッドドライブの近傍において、図１１および１２の概略図に示すように、光源が配置される窪部が設けられる。

光源は、タービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースの残りの部分と関連して配置され、これにより、タービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースにより加工される加工部位（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｓｉｔｅ）についての照明として機能できる。図１０において、照射領域は、参照番号２８で示される。照射領域２８は、主照射方向Ｒの周囲に広がり、加工工具２９の先端の周囲の領域を含む。光源は、たとえばタービンヘッド２７の近傍に配置され、主照射方向Ｒが、加工工具２９の縦軸または回転軸との間で最大６０度、好ましくは最大４５度の角度φを形成してよい。

光源の電気的な接点部は、たとえばロウ付け接続方法により、窪部の底面で提供できる。図１１では、器具側の駆動部との接点部は、参照番号３３で示される。この接点部３３は、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）による可撓可能な導体（カプトンからなるサポート部のカバーシート）により、または、たとえば器具の外スリーブに対するＭＩＤ（ＭＩＤ：ｍｏｕｌｄｅｄ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ｄｅｖｉｃｅｓ）の方法により、提供できる。しかしながら、接点部３３は、また、タービンハンドピースの内部に、たとえば壁３０の内部または中に提供してよい。

この場合の光学要素１２には、好適には、消毒可能な接着材を用いてハウジング２に封止される。この場合の光学要素１２は、双平面の円板によって形成してよい。この場合の光学要素１２は、プリズム状のグランド面を有する。光学要素１２は、たとえばガラス、サファイア、圧延ガラス、または透明なポリマーから成ってよい。光学要素１２の光軸は、利益的には、タービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースについて指定された加工部位（ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｓｉｔｅ）と整列し、図１０に示すように主照射方向Ｒと一致してよい。

図１３から１５には、最後に言及した光源についての変形を示す。相違点は、特に、タービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースについて提供されている、この変形に係る光源が、交換可能な方法で提供されることにある。これにより、不良の場合に、特に容易な交換が可能になる。図１３には、光源が取り外された状態が示され、図１４には、挿入された状態が示される。図１５は、タービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースの縦軸に対して直角となっている断面を示す。

タービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースの壁３０は、器具の外表面を構成し、光源を適切に受ける窪部または凹部３１が設けられる。好ましくは、光源のハウジング２の形状と、器具の外表面における凹部３１の形状とは、互いに合致する。たとえば、凹部３１は、ハウジング２の外形に対応する形状を有し、光源は、指定された向きでのみ凹部３１へ挿入できる。

利益的には、光源と壁部３０との間には、不浸透な接合、たとえば気密および／または防水の接合が提供される。封止要素５２、たとえばＯリングの実施形態は、この目的に利用できる。この利点は、たとえばタービンハンドピース２６、またはハンドピースおよびアングルピースについての消毒に関することにある。

光源と残りのタービンハンドピース２６との間の電気的な接続のために、この場合の弾性の接点要素８は、ハウジング２に設けることができる。たとえば、光源の接点要素８の接点部１８は、凹部３１の底面に設けることができる。

図１６ａは、本発明の光源を有するモータ駆動のハンドピースの概略図である。モータ駆動のハンドピースは、ハンドピースおよびアングルピース４０と、光案内部として機能するグラスロッド４１と、グラスロッド４１の先端の光出力部４２と、モータ部４３と、接合部４４と、ホース部４５とを含む。ハンドピースおよびアングルピース４０とモータ部４３との間のインタフェース部は、参照番号４６で示される。光源は、好ましくは、ハンドピースおよびアングルピース４０とモータ部４３との間の境界部分に設けられる。光源は、好ましくは、モータ駆動のハンドピース内に、交換可能なように設けられる。

光源、保持要素、およびモータ部における光源の電気的な接続についての、異なる実施の態様に関する概略図が、図１７から２０に示される。

図１７の変形では、光源をモータ部内で電気導線５１に電気的に接続するためのピンブッシュ部５０が用いられ、モータ導線内の電気導線５１は、他端において接合部４４またはホース部４５に接続される。この例では、ピンブッシュ部５０は、ハウジング２および基部５に共に接続される。モータ側への導線へ電気的に接続するために、たとえばリベット接続部、圧接接続部または圧着接続部が設けられる。

封止要素、たとえばＯリング５２の形状のものは、モータ部４３においてハウジング２を封止して固定するために用いられる。

図１８に示す変形では、照明要素１１とピンブッシュ部５０との間の電気的な接続のために、弾性の、好ましくは円柱形の接点ピン４９が設けられる。

さらに、図１８に明らかなように、光案内部またはグラスロッド４１の端部は、モータ部に向かって向き合うことができる。発光面６と光案内部４１との間の相対的な配置により、発光面６の中心が、光案内部４１の端部の縦軸上に位置し、この場合の光は、発光面６から光案内部４１へ、特に効果的に結合する。

図１９ａには、プリント回路基板５３を用いた変形が示される。プリント回路基板５３は、半導体素子３に必要とされる電源電圧を供給してよい。プリント回路基板５３は、好ましくはセラミックで形成され、電気的な配線、接点部分およびロウ付け部分を有する。この場合、バネ接点部５５が、プリント回路基板５３と照明要素１１との間の電気的な接続のために用いられる。図１９ｂには、図１９の描写と比べて９０度回転している、光源の断面が描写される。

図２０の変形では、ロウ付け接続部２０は、光源とプリント回路基板５３との間に設けられる。したがって、ここでのサポート部１０は、（セラミック基板の）プリント回路基板に直接にロウ付けされる。プリント回路基板５３についてのロウ付け接続部２０の反対側の一面には、電気部品５７が設けられ、当該電気部品５７は、プリント回路基板５３の電気的な配線接続を形成し、半導体素子３のレベルを整合させる。

図２１ａには、主照射方向について反対向きに見た光源が示されている。この断面において明らかなように、ハウジング２は、非円形の輪郭、たとえば平面部４８を有する円形の輪郭を有してよい。モータ部のハウジング４７は、対応する形状を有してよく、これにより、これら２つの要素２、４７の間の一義的な位置の向きについて、保証する。これにより、不要な向きに対する防止部が実現でき、特に、指定された電気的な接続を確実にすることに寄与できる。図２１ｂおよび２１ｃには、更なる２つの変形を示す。平面部４８を除いて、図２１ａから２１ｃは、図３ａから３ｃに対応する。

Claims (21)

1. 器具、特に医科または歯科の器具に用いられる光源であって、
   ハウジング（２）に配置され、発光面（６）を有する少なくとも１つの半導体素子（３）と、
   前記半導体素子（３）についての発光面（６）と反対側から延在し、前記器具に設けられたソケットに挿入される基部（５）と
   を有し、
   前記基部（５）は、
   前記半導体素子（３）へ電力を供給するための接点要素（８）および導線（７）を有する
   光源。
2. 請求項１記載の光源であって、
   前記半導体素子（３）から照射された前記光に影響を与え、前記発光面（６）の上流側に配置されて好ましくは光出力窓を構成する光学要素（１２）を更に有する
   光源。
3. 請求項２記載の光源であって、
   前記光学要素（１２）は、前記ハウジング（２）に保持され、及び／又は、前記ハウジング（２）と一体に接合されている
   光源。
4. 請求項２または３記載の光源であって、
   前記光学要素（１２）は、気密および／または防水の形態で、前記ハウジング（２）に接続されている
   光源。
5. 請求項２から４のいずれか一項記載の光源であって、
   前記光学要素（１２）は、双平面、凸型、両凸型または球状の形状を有する
   光源。
6. 請求項２から５のいずれか一項記載の光源であって、
   前記光学要素（１２）は、ガラス、サファイアまたは光透過性ポリマーから成る
   光源。
7. 先行する前記請求項のいずれか一項記載の光源であって、
   前記半導体素子（３）が配置されるサポート部（１０）を更に有し、
   前記基部（５）の前記接点要素（８）が、前記サポート部（１０）と電気的に接続される
   光源。
8. 請求項７記載の光源であって、
   前記サポート部（１０）は、電気絶縁材料、好ましくはセラミック、シリコンまたはプラスチックで製造される
   光源。
9. 請求項７または８記載の光源であって、
   前記サポート部（１０）は、高い熱伝導性の材料、好ましくはセラミック、シリコン若しくはプラスチック、又は前述した材料の一つと同等に熱を伝導する材料で製造される
   光源。
10. 請求項７から９のいずれか一項記載の光源であって、
    被覆部として、前記サポート部（１０）に配置されて前記半導体素子（３）の上に広がる被覆部を有する
    光源。
11. 先行する前記請求項のいずれか一項記載の光源であって、
    前記ハウジング（２）は、開口部を有し、
    前記半導体素子（３）は、前記開口部の領域内に配置される
    光源。
12. 請求項７および１１で特徴付けられた光源であって、
    前記開口部の前記領域は、前記サポート部（１０）の外形と合致する形状、好ましくは少なくとも一部が当該外形に対応する形状を有する
    光源。
13. 歯科器具であって、
    先行する前記請求項のいずれか一項の光源を有する
    歯科器具。
14. 請求項１３記載の歯科器具であって、
    前記光源（１）の前記基部（５）は、前記器具に形成された前記器具の前記ソケットに適合する
    歯科器具。
15. 器具、特に医科または歯科のタービンハンドピース、またはハンドピースおよびアングルピースに用いられる光源であって、
    好ましくは実質的に円柱形のハウジング（２）と、前記ハウジング（２）に設けられ、発光面（６）を有する半導体素子（３）とを有し、
    前記ハウジング（２）は、絶縁材料から成り、前記発光面（６）に向かう開口部を有し、当該開口部は、透明な光出力部（１２）により区切られる
    光源。
16. 請求項１５記載の光源であって、
    前記開口部は、前記光出力部（１２）により、気密および／または防水の形態で終端される
    光源。
17. 請求項１５または１６記載の光源であって、
    前記半導体素子（３）は、前記ハウジング（２）に配置されたサポート部（１０）に、特にセラミックで形成されたサポート部（１０）に配置される
    光源。
18. 請求項１５から１７のいずれか一項記載の光源であって、
    前記ハウジング（２）は、セラミックから成る
    光源。
19. 細長い手持ちのスリーブと、前記手持ちのスリーブの先端に位置するタービンヘッド（２７）若しくはヘッドドライブとを有する、歯科のタービンハンドピース（２６）、またはハンドピースおよびアングルピースであって、
    前記手持ちのスリーブは、その外周面に少なくとも１つの凹部（３１）を有し、当該凹部には、複数の凹部が複数である場合には各々に、請求項１５から１８のいずれか一項記載の光源が配置される
    歯科のタービンハンドピース（２６）、またはハンドピースおよびアングルピース。
20. 請求項１９記載の歯科のタービンハンドピース、またはハンドピースおよびアングルピースであって、
    前記光源は、前記タービンヘッド（２７）またはヘッドドライブの前記窪部に配置される
    歯科のタービンハンドピース（２６）、またはハンドピースおよびアングルピース。
21. 請求項１９または２０記載の歯科のタービンハンドピースであって、
    前記光源の前記ハウジング（２）の前記形状と、前記凹部（３１）の外周面の前記形状とが、互いに合致する
    歯科のタービンハンドピース（２６）、またはハンドピースおよびアングルピース。

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