JP2012010849A - 医療用インスツルメント光源 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤカートリッジの、白熱電球を光源とする歯科用インスツルメントへの置き換えを、従来に比して容易に、且つ安価に交換し得るようにするものである。
【解決手段】
ＬＥＤカートリッジは、ＬＥＤ本体と、該ＬＥＤ本体に流れる電流を制限する素子又は制御回路基板と、前記ＬＥＤ本体および前記電流制限素子又は制御回路基板を収容する絶縁防護用ハウジング、または、絶縁防護兼不燃性樹脂によるハウジングとを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は医療用インスツルメントの光源、特に、歯科用ハンドピースに交換自在に内蔵される照明用光源として使用されるＬＥＤカートリッジに関するものである。

従来、歯科用インスツルメント照明用光源本体としては、白熱電球本体、およびＬＥＤ本体がある（特開２００８−３０７２４８号公報参照）。
白熱電球本体を有する光源インスツルメントのカートリッジＩＢＣは、図２に示すように、フィラメント型の白熱電球本体１と、この白熱電球本体１の基部２を収納するハウジング３と、このハウジングの底部５を貫通しフィラメント端子４に接続される２本の接点ピン７とから構成されている。
このインスツルメント内に用いられている照明用光源の白熱電球本体をＬＥＤ本体に交換する場合には、ユニット（テーブル）側の回路基板に制限抵抗を付ける作業が発生し、光源交換の作業に手間がかかる欠点があった。

また、ＬＥＤ本体を有する光源インスツルメントのカートリッジＬＣは、図３に示すように、ＬＥＤ本体１１と、このＬＥＤ本体１１の基部１２を収納する絶縁防護用のハウジング１３と、このハウジング１３を最終的に密閉するハウジングの蓋部１５と、この蓋部１５を貫通しＬＥＤ本体１１の２本のＬＥＤ端子１７に接続される２本の接点ピン１９とから構成されている。このカートリッジＬＣのハウジングの蓋部１５には中央部に孔２０をあけ、この孔２０からハウジング内部に不燃性樹脂を充填した後蓋の孔を塞いでハウジング内を密閉するようにしている。

斯様に、インスツルメント内に用いられている照明用光源として、上述した従来型のＬＥＤ本体が設置されている場合、ユニット（テーブル）側の回路基板には抵抗（図示せず）が設けられている。この時、従来型のＬＥＤ本体が短絡故障すると、ユニット（テーブル）側の回路基板の抵抗（図示せず）が損傷し、ユニット（テーブル）側の他の回路に悪影響を及ぼす可能性がある。
斯様に、歯科用インスツルメントのＬＥＤカートリッジＬＣは、白熱電球の高寿命化、省電力化をメリットとし、白熱電球を光源とする機器への置き換えを想定した製品であり、白熱電球と同形状にＬＥＤカートリッジを仕上げるに留まっており、置き換えまたは交換の際には素子または制御回路基板を別途に追加する作業が必要であった。
このため、焼損防止機能を具えていないか、或は、大がかりな（周囲の部品に応じての）延焼防止策を講じる必要があった。

特開２００８−３０７２４８号公報

本発明は、医療用、特に歯科用インスツルメントに用いる照明用ＬＥＤカートリッジにおいて、ＬＥＤ発光光量を制限するための素子または制御回路基板（以下、素子または制御回路と称する）をＬＥＤカートリッジに内蔵することによって、ＬＥＤカートリッジへの過電圧印加、及び長期使用によって危惧される素子または制御回路等の焼損を未然に防ぐ特徴（機能）を備えたＬＥＤカートリッジを提供することによって白熱電球を光源とする歯科用インスツルメントへの置き換えを、従来に比して容易に、且つ安価に交換し得ることを目的とするものである。

本発明ＬＥＤカートリッジは、ＬＥＤ本体と、該ＬＥＤ本体に流れる電流を制限する素子又は制御回路基板と、前記ＬＥＤ本体および前記電流制限素子又は制御回路基板を収容するハウジングとを備えることを特徴とする。
請求項２の記載によれば、前記電流を制限する素子を抵抗とする。
請求項３の記載によれば、前記制御回路基板の回路は、ＬＥＤ発光光量を制限する抵抗、および／または、入力電圧変動に対し電流を規定値に調整するためのＩＣから構成されることを特徴とする。
請求項４の記載によれば、前記ハウジングは絶縁防護用ハウジング、または、絶縁防護兼不燃性樹脂によるハウジングとすることを特徴とする。

本発明のＬＥＤカートリッジは、素子または制御回路等がカートリッジに内蔵されているため、ＬＥＤカートリッジの交換に併せて素子または制御回路等を新たに組込む必要がなく、容易に置き換えることができ、交換時の作業時間を短縮することができる。
また、ＬＥＤカートリッジへの過電圧印加等、長期使用に対する安全性を考えたとき、ＬＥＤ本体が破損に至り短絡状態になると共に素子または制御回路等をＬＥＤカートリッジに内蔵することによって、カートリッジ単体にて、素子または制御回路等の損傷を食い止めることができ、更なる延焼の発生を未然に防ぐことができる。
更に、本発明によれば、術者（歯科医）がＬＥＤ光源を、必要に応じ、選択して交換可能とすることにある。斯様に構成して使用することにより、例えば、う蝕部分に反応する波長の光を発光するＬＥＤに交換することによって、う蝕等の検知・観察を容易に行うことができる。

（ａ）は本発明ＬＥＤカートリッジを歯科用ハンドピースに組み込んだ状態を示す一部断面正面図である。（ｂ）は本発明ＬＥＤカートリッジを歯科用ハンドピースに組み込む状態を示す組立図である。 （ａ）は従来の白熱電球型のカートリッジを示す平面図である。（ｂ）は同じくそのＡ−Ａ線上の断面図である。 （ａ）は従来の砲弾型ＬＥＤカートリッジを示す平面図である。（ｂ）は同じくそのＡ−Ａ線上の断面図である。 （ａ）は本発明砲弾型ＬＥＤカートリッジを示す平面図である。（ｂ）は同じくそのＡ−Ａ線上の断面図である。（ｃ）は本発明による制御回路基板を示す斜視図である。 （ａ）は本発明チップ型ＬＥＤカートリッジを示す平面図である。（ｂ）は同じくそのＡ−Ａ線上の断面図である。（ｃ）は本発明による制御回路基板を示す斜視図である。 （ａ）は本発明砲弾型ＬＥＤカートリッジの他の例を示す平面図である。（ｂ）は同じくそのＡ−Ａ線上の断面図である。

図１ｂの全体図から明らかなように、本発明ＬＥＤカートリッジＬＣはカートリッジホルダＣＨ内に嵌合した後、ホース側のハンドピースジョイント部ＨＪの接続端子（図示せず）に接続し、その後、ジョイント部ＨＪをハンドピースＨＰに螺合する。斯様に螺合した状態を図１ａの一部切欠断面図に示す。

本願発明のＬＥＤカートリッジＬＣは、ＬＥＤ本体２１と、該ＬＥＤ本体２１に流れる電流を制限する素子５８又は制御回路基板ＥＣと、歯科用インスツルメントのハンドピースＨＰに接続するための専用素子，例えば、カートリッジホルダＣＨと、前記ＬＥＤ本体２１および前記電流制限素子５８又は制御回路基板ＥＣの絶縁防護用ハウジング２３、または、絶縁防護兼不燃性樹脂によるハウジング２３とから構成する。
前記電流を制限する素子５８は抵抗とする。或は又、制御回路基板ＥＣにはＬＥＤ本体２１の発光光量を制限するための抵抗素子３１や、抵抗素子３１が入力電圧変動に対し電流を規定値に調整するためのＩＣ等が実装される。

図４、図５は制御回路基板を用いたＬＥＤカートリッジの実施例である。即ち、図４ａ、図４ｂおよび図４ｃに示すように、本発明ＬＥＤカートリッジＬＣは、砲弾型ＬＥＤ本体２１を絶縁防護用ハウジング２３内に嵌装し、このＬＥＤ本体２１の基部２２をそのＬＥＤ端子２４に接続し、このＬＥＤ端子２４に制御回路基板３０をハウジング２３内で接続し、その後、絶縁防護用のハウジング蓋部２５によって密閉する。このハウジング蓋部２５にはその内部の制御回路基板３０内まで到達する2個の孔をあけ、この孔内に2本の接点ピン２９を挿通してＬＥＤ本体２１に電流を供給し得るようにする。

また、ハウジング２３には、その側部の、前記ＬＥＤ本体２１および前記制御回路基板３０間に挿通孔２６をあけ、この孔からハウジング内に不燃性樹脂の充填材２７を充填し、その後、挿通孔２６を塞いで密閉する。斯様にして、本発明砲弾型ＬＥＤカートリッジＬＣを完成する。
なお、ハウジング２３は絶縁防護兼不燃性樹脂により形成されているものであってもよい。
さらに、図４ｃに示すように、制御回路基板ＥＣは、基板３０上に複数のプリント回路３３を形成し、このプリント回路３３内に、ＬＥＤ本体２１を流れる電流を制限する抵抗素子３１を接続して構成する。この抵抗素子３１は、ＩＣに置き換えることができる。また、プリント回路３３内に抵抗素子とＩＣを混在させてもよい。上述した例では、ハウジング内を、不燃性樹脂で充填した後、密閉したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハウジングが絶縁防護用で形成、もしくは絶縁防護兼不燃性樹脂により形成されていれば、ハウジング内に不燃性樹脂を必ずしも充填する必要はない。

また、本発明ＬＥＤカートリッジＬＣの他の例を図５に付き説明する。
図５ａ、図５ｂおよび図５ｃに示すように、本例ＬＥＤカートリッジＬＣは、ＬＥＤ本体としてチップ型ＬＥＤを使用する。このチップ型ＬＥＤ４１を絶縁防護用ハウジング４３内に嵌装し、そのＬＥＤ端子４４に制御回路基板３０をハウジング４３内で接続し、その後、絶縁防護用のハウジング蓋部４５によって密閉する。このハウジング蓋部４５にはその内部に制御回路基板３０内まで到達する2個の孔をあけ、この孔内に2本の接点ピン４９を挿通してチップ型ＬＥＤ本体４１に電流を供給し得るようにする。

また、ハウジング４３には、その側部の、前記チップ型ＬＥＤ本体４１および前記制御回路基板３０間に挿通孔４６をあけ、この孔からハウジング内に不燃性樹脂の充填材４７を充填し、その後挿通孔４６を塞いで密閉する。斯様にして、本発明チップ型ＬＥＤカートリッジＬＣを完成する。
なお、ハウジング４３は絶縁防護兼不燃性樹脂により形成されているものであってもよい。
さらに、図５ｃに示すように、制御回路基板ＥＣは、基板３０上に複数のプリント回路３３を形成し、このプリント回路３３内に、チップ型ＬＥＤ本体４１を流れる電流を制限する抵抗素子３１を接続して構成する。この抵抗素子３１は、ＩＣに置き換えることができる。また、プリント回路３３内に抵抗素子とＩＣを混在させてもよい。上述した例では、ハウジング内を、不燃性樹脂で充填した後、密閉したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハウジングが絶縁防護用で形成、もしくは絶縁防護兼不燃性樹脂により形成されていれば、ハウジング内に不燃性樹脂を必ずしも充填する必要はない。

更に、本発明ＬＥＤカートリッジＬＣの他の例を説明する。
図６は制御回路基板ＥＣの代わりに電流制限素子５８を用いたＬＥＤカートリッジの実施例である。図６ａおよび図６ｂに示すように、本発明ＬＥＤカートリッジＬＣは、砲弾型ＬＥＤ本体５１を絶縁防護用ハウジング５３内に嵌装し、このＬＥＤ本体５１の基部をそのＬＥＤ端子５４に接続し、このＬＥＤ端子５４およびハウジング５３を絶縁防護用のハウジング蓋部５５によって密閉する。このハウジング蓋部５５にはその内部のＬＥＤ端子５４まで到達する2個の孔をあけ、この孔内に2本の接点ピン５９を挿通し、ＬＥＤ端子に接続してＬＥＤ本体５１に電流を供給し得るようにする。
さらに、本例では前記一方のＬＥＤ端子５４に電流を制限する素子５８を接続してハウジング５３内に設置する。
また、ハウジング５３には、その側部の、前記ＬＥＤ本体５１および前記ハウジング蓋部５５間に挿通孔５６をあけ、この孔からハウジング内に不燃性樹脂の充填材５７を充填し、その後、挿通孔５６を塞いで密閉する。
なお、電流制限素子５８を用いたＬＥＤカートリッジは砲弾型ＬＥＤ本体５１で説明したが、使用するＬＥＤ本体は砲弾型ＬＥＤに限定されず、チップ型ＬＥＤ４１を用いることもできる。
上述した例では、ハウジング内を、不燃性樹脂で充填した後、密閉したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハウジングが絶縁防護用で形成、もしくは絶縁防護兼不燃性樹脂により形成されていればハウジング内に不燃性樹脂を必ずしも充填する必要はない。

１ 白熱電球本体
２ 基部
３ ハウジング
４ フィラメント端子
５ ハウジング底部
７ 接点ピン
１１ ＬＥＤ本体
１２ ＬＥＤ本体の基部
１３ ハウジング
１５ ハウジング蓋部
１７ ＬＥＤ端子
１９ 接点ピン
２０ 孔
２１ ＬＥＤ本体
２２ ＬＥＤ本体の基部
２３ ハウジング
２４ ＬＥＤ端子
２５ ハウジング蓋部
２６ 挿通孔
２７ 充填材
２９ 接点ピン
３１ 抵抗素子(制限抵抗)
３３ プリント回路
４１ チップ型ＬＥＤ
４３ ハウジング
４４ ＬＥＤ端子
４５ ハウジング蓋部
４６ 挿通孔
４７ 充填材
４９ 接点ピン
５１ 砲弾型ＬＥＤ本体
５３ ハウジング
５４ ＬＥＤ端子
５５ ハウジング蓋部
５６ 挿通孔
５７ 充填材
５８ 電流を制限する素子
５９ 接点ピン
ＬＣ ＬＥＤカートリッジ
ＣＨ カートリッジホルダ
ＨＪ ハンドピースとホースとのジョイント部
ＨＰ ハンドピース
ＥＣ 制御回路
ＩＢＣ 白熱電球型カートリッジ

Claims (4)

1. ＬＥＤ本体と、該ＬＥＤ本体に流れる電流を制限する素子又は制御回路基板と、前記ＬＥＤ本体および前記電流制限素子又は制御回路基板を収容するハウジングとを備えることを特徴とするＬＥＤカートリッジ。
2. 前記電流を制限する素子を抵抗とすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤカートリッジ。
3. 前記制御回路基板の回路は、ＬＥＤ発光光量を制限する抵抗、および／または、入力電圧変動に対し電流を規定値に調整するためのＩＣから構成されることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤカートリッジ。
4. 前記ハウジングは絶縁防護用ハウジング、または、絶縁防護兼不燃性樹脂によるハウジングとすることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤカートリッジ。

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