JP2022165927A - 歯科用レーザー治療装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】硬化効果を改善し、実用性を高め、そして使い勝手を向上させた、歯科用レーザー治療装置を提供する。【解決手段】歯科用レーザー治療装置であって、本体と、本体内に設置される発光ユニットと、発光ユニットの前側に位置し本体に着脱可能に取り付けられた導光パイプとを含み、本体は、ハウジング、作動モジュール及び制御モジュールを備え、発光ユニットは、反射部材、コリメートレンズ、集束レンズ及び複数の発光部材を備え、各発光部材はレーザーダイオードであってハウジングに設置されると共に制御モジュールに電気接続されており、反射部材は複数の発光部材の外部を覆うように設置されており、コリメートレンズは反射部材における複数の発光部材から離れる一側に設置されており、集束レンズは、コリメートレンズにおける反射部材から離れる一側に設置されていることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、レーザー装置に関し、特に、重合促進効果が高く、応用範囲が広くまた使い勝手が良い、歯科用レーザー治療装置に関するものである。
感光性重合体（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ）は、一般的に光硬化性樹脂（Ｌｉｇｈｔ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｒｅｓｉｎ）とも呼ばれ、紫外線をはじめとする特定の波長の光に反応して硬化する性質を持った重合体の総称である。上述の特徴を持つ光硬化性樹脂は、様々な分野に応用されており、例えば、光硬化性樹脂を添加したエナメルは光硬化反応を行うと、迅速に硬化することができる。また、医学分野や印刷分野にも広く応用されている。ただし、光硬化性樹脂によって、光硬化反応を起こす光源の活性化波長が異なるため、使用時には、対応する波長の光源と合わせて使用することに注意が必要である。
歯科臨床における初期虫歯治療では、充填材を使って虫歯の穴を埋めるのは一般的であり、ここで使われている充填材は、銀合金粉末やセラミック系粉末、複合樹脂の様々な種類がある。そのうち銀合金粉末は、歯との色違いによる違和感を人に与える外見上の問題があり、また水銀汚染の虞があるので、現在では歯科用充填材として利用されることは少ない。一方、セラミック系粉末の場合は、色違いによる違和感がないと共に、強度及び材料安全性が高いという長所があるが、値段的にはやや高いという点があるので、患者の負担が大きくなる。前述の銀合金粉末及びセラミック系粉末の問題点や欠点を考慮すると、複合樹脂（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｒｅｓｉｎ）の使用が現在主流となっている。
歯科用充填材として使われている複合樹脂には、光硬化剤（ｐｈｏｔｏｉｎｉｔａｔｏｒｓ ／ ｐｈｏｔｏｃｕｒｉｎｇ ａｇｅｎｔ）が含まれていることから、特定波長の光源に照射されると、光硬化反応が発生して歯の欠損部分を補填したり封止したりすることができる。ここに使用されている光源には、ハロゲンランプ（ｈａｌｏｇｅｎ ｌａｍｐ）、キセノンランプ（ｐｌａｓｍａ ｌａｍｐ）、発光ダイオードランプ（Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などの種類があり、そのうちハロゲンランプを使用する場合、複合樹脂を光硬化反応させる光源（青色光）を生成するために、光学フィルタを設置する必があり、また、発熱しやすいため放熱ファンを設置する必要もあり、それに加え、使用寿命が短いなどの問題もある。キセノンランプは、ハロゲンランプよりも高輝度を持つが、構造が複雑で値段も高いという短所がある。発光ダイオードランプは、低電圧、低コスト、長寿命などの長所があるので、現在の歯科用光重合装置では、発光ダイオードランプを光源として使用することが多い。
ところが、現在の歯科用光重合装置では、複合樹脂を光硬化反応させる光源とする発光ダイオードランプに、共振空洞が設けられていないため、図２８に示すように、発光ダイオードランプ６０が発する光は、大きな発散角を有し、つまり、発光ダイオードランプ６０から放出された光は、照射対象物に対する照射範囲が広い。これにより、発光ダイオードランプ６０の照射エネルギーを集中させることができないと共に、歯７０の修復箇所に充填された複合樹脂８０を正確に照射することもできない。このため、発光ダイオードランプ６０による光硬化反応を行う時、図２９に示すように、歯７０の修復箇所に充填されている複合樹脂８０を照射する光源は発散しているため、その照射エネルギーが低く、充填されている複合樹脂８０の奥まで到達することができず、その結果、表面の複合樹脂８０しかを硬化させていない。従って、発光ダイオードランプ６０を光硬化反応の光源として利用する場合、光の透過性が悪いことから、複合樹脂８０を少しずつ充填することしかできず、これにより、治療の手間と時間がかかり、それに加え、複数回の充填、照射作業を経て、複合樹脂８０の硬化効果にも悪影響を与えることから、歯７０の治療効果の低下を招く。
さらに、歯科用充填材として使われている複合樹脂８０は、ＴＰＯ （２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ－ｄｉｐｈｅｎｙｌｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＢＡＰＯ （Ｂｉｓａｃｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＢＰ （Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、ＣＱ （Ｃａｍｐｈｏｒｑｕｉｎｏｎｅ）、ＰＱ （９，１０－Ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅ）、ＰＰＤ （１－ｐｈｅｎｅｙｌ－１，２ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｎｅ）、ＴＭＢＯＰＦ （９－（２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）－９－ｏｘｙｔｈｏ－９－ｐｈｏｓｐｈａｆｕｌｕｏｒｅｎｅ）、ＴＯＰＦ （９－（ｐ－ｔｏｌｕｙｌ）－９－ｏｘｙｔｈｏ－９－ｐｈｏｓｐｈａｆｕｌｕｏｒｅｎｅ）、ＢＴＭＧｅ （Ｂｅｎｚｏｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｇｅｒｍａｎｅ）、ＤＢＤＥＧｅ （Ｄｉｂｅｎｚｏｙｌｄｉｅｔｈｙｌｇｅｒｍａｎｅ）、ＩＶＯ （Ｉｖｏｃｅｒｉｎ－ｄｉｂｅｎｚｏｙｌ ｇｅｒｍａｎｉｕｍ）及びＰ３Ｃ－ＳＢ （（７－ｅｔｈｏｘｙ－４－ｍｅｔｈｙｌｃｕｍａｒｉｎ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌｉｏｄｏ－ｎｉｕｍ）などの光重合開始剤（ｐｈｏｔｏ－ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の化学材料があり、これらの化学材料の光吸収波長域が異なるため、異なる化学材料に対応できるように、歯科用光重合装置を複数用意する必要がある。複合樹脂８０の光吸収波長域との相性の悪い歯科用光重合装置を使って照射した場合、当該複合樹脂８０が光硬化に反応しなかったり、十分な光硬化効果を得られなかったりする現象が発生してしまうので、歯７０の治療効果に悪影響を及ぼす。また、異なる複合樹脂に応じて、歯科用光重合装置を複数用意（複数種類の歯科用光重合装置を購入）した場合、かなりの負担ともなる。故に、従来技術の光重合装置は、改善する必要があった。
尚、現在の歯科用光重合装置には、歯科治療用レーザーダイオード（Ｄｅｎｔａｌ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｓｅｒ）を光源として用いたものがあり、歯茎の切開・切除や、組織の焼灼止血、歯周病治療または人工歯根の表面処理など様々な治療を行うことができる。このような歯科治療設備は主に、レーザー光を導光する光ファイバを用いて治療を行い、歯科治療時には、患部（例えば、歯茎や人工歯根）に光ファイバが直接接触して治療を行う。光ファイバを利用する接触式の治療では、材料が消耗するため、消耗品の購入コストが発生し、また、光ファイバで人工歯根周囲の炎症組織を治療する際に、人工歯根表面を傷つけてしまう虞がある。人工歯根の表面が傷ついてしまった場合、新生骨の付着に不利となるので、埋入された人工歯根の安定性に影響を及ぼす。それに加え、光ファイバを用いた歯科用レーザー治療装置では、水気、ヘム及び水酸燐灰石（骨の主要成分の一つ）が吸収しやすい２９８０ナノメートルの波長域のレーザー光を多く利用しているため、埋入された人工歯根を安定化させる周辺組織が焼損しやすいので、人工歯根の安定性にさらなる悪影響を与える。また、光ファイバを用いた歯科用レーザー治療装置のレーザー光は、集束されず発散的に出射されているため、照射エネルギーが低く、治療効果や実用性に劣るという問題点もあるので、従来技術の歯科用レーザー治療装置を改善する必要があった。
このように、従来技術の歯科用光重合装置及び歯科用レーザー治療装置には、上記のような問題と欠点があることから、出願人は、試験と研究を重ねることにより、ついに従来の欠点が改善された本発明を創出するに至った。
本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、硬化効果を改善し、実用性を高め、そして使い勝手を向上させた、歯科用レーザー治療装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、歯科用レーザー治療装置であって、本体と、該本体内に設置される発光ユニットと、導光パイプとを含み、
前記本体は、自由端に接続部を有するハウジングと、該ハウジング上に装着される作動モジュールと、該ハウジング内に設置されると共に該作動モジュールに電気接続される制御モジュールとを備え、
前記発光ユニットは、複数の発光部材と、反射部材と、コリメートレンズと、集束レンズとを備え、
前記各発光部材は、レーザーダイオードであって、前記ハウジングの接続部に設置されると共に、前記制御モジュールに電気接続され、
該反射部材は、該複数の発光部材の外部を覆うように、前記ハウジングの接続部に取り付けられ、
該コリメートレンズは、該反射部材の該複数の発光部材から離れる一側に設置され、
該集束レンズは、該コリメートレンズの該反射部材から離れる一側に設置され、
前記導光パイプは、前記発光ユニットの前側に位置するように、前記本体の接続部に着脱可能に取り付けられ、該発光ユニットから放出された光源を前記歯科用レーザー治療装置外に導くことを特徴とする。
本発明の技術特徴及び実用的な効果を深く理解できるように、且つ発明の内容に従って実現できるように、図面に示す好適な実施形態によって、以下のとおり詳細に説明する。
本発明の第１好適な実施例の斜視図である。 本発明の第１好適な実施例の側面断面図である。 本発明の第１好適な実施例における回路ブロック図である。 本発明の第２好適な実施例の斜視図である。 本発明の第２好適な実施例の局部拡大模式図である。 本発明の第２好適な実施例における発光ユニットを示す拡大模式図である。 本発明の第２好適な実施例における導光パイプを示す拡大模式図である。 本発明の第２好適な実施例における回路ブロック図である。 本発明の第２好適な実施例における発光ユニットの使用状態を示す模式図である。 本発明の第２好適な実施例における発光ユニットから出射された光を歯に照射する使用状態を示す模式図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットを示す斜視図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットを他の角度から見た斜視図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットの局部分解斜視図である。 本発明の第３好適な実施例の局部側面断面図である。 本発明の第４好適な実施例の局部側面断面図である。 本発明の第４好適な実施例の使用状態を示す模式図である。 本発明の第４好適な実施例の他の使用状態を示す模式図である。 本発明の第５好適な実施例の斜視図である。 本発明の第５好適な実施例の光学フィルタを示す斜視透視図である。 本発明の第５好適な実施例の使用状態を示す側面視局部断面模式図である。 本発明の第６好適な実施例における発光ユニットの使用状態を示す模式図である。 本発明の第６好適な実施例における発光ユニットの配置模式図である。 本発明の第７好適な実施例における発光ユニットの構造模式図である。 本発明の第８好適な実施例における発光ユニットの使用状態を示す側面断面模式図である。 本発明の第７及び第８好適な実施例における発光ユニットのホルダを示す斜視分解透視図である。 本発明の第８好適な実施例における人工歯根の表面処理の操作状態を示す側面視断面模式図である。 従来技術の発光ダイオードランプの使用状態を示す模式図である。 従来技術の発光ダイオードランプから出射された光を歯に照射する使用状態を示す模式図である。
図１～図３は、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第１の好適な実施例を示したものであり、該歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ａと、発光ユニット２０Ａとを含む。
前記本体１０Ａは、自由端に接続部１５Ａを有すると共に使用者が把持するためのハウジング１１Ａと、該ハウジング１１Ａ上に装着されると共に作動ボタン１２１Ａを有する作動モジュール１２Ａと、該ハウジング１１Ａ内に設置されると共に該作動モジュール１２Ａに電気接続される制御モジュール１３Ａとを備える。図３に示すように、前記作動モジュール１２Ａは、前記制御モジュール１３Ａを介して前記発光ユニット２０Ａを制御する。尚、前記作動モジュール１２Ａ及び制御モジュール１３Ａは既存製品であるため、それらの詳しい構造や作動方法についての説明は省略する。
前記発光ユニット２０Ａは、前記本体１０Ａ内に設置されると共に、少なくとも一つの発光部材２１Ａと、コリメートレンズ２３Ａとを備える。前記少なくとも一つの発光部材２１Ａは、前記ハウジング１１Ａ内部に設置されると共に、前記制御モジュール１３Ａに電気接続されている。また、該各発光部材２１Ａは、小さな発散角、集中した光源（高い光密度）、優れた距離減衰及び同調性（可干渉性、ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）などの長所を持つレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＬＤ）である。尚、本実施例においては、前記少なくとも一つの発光部材２１Ａは、端面発光型レーザーダイオード（Ｅｄｇｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＥＥＬＤ）であってもよく、または表面発光型レーザーダイオード（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＳＥＬＤ）であってもよい。さらに、本発明の発光部材２１Ａは、単一レーザーダイオードにおいて多波長域の光を生成可能、または単一レーザーダイオードにおいて単一波長域の光の強度を増強する効果を有する積層レーザーダイオード（Ｓｔａｃｋ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。またさらに、本発明の発光部材２１Ａは、科学技術の発展に伴い、対応する多波長光源を採用することもできる。また、発明で採用した光源は、歯科用複合材料の発展に伴い、対応する波長のレーザー光を光源として採用することもできる。前記コリメートレンズ２３Ａは、前記ハウジング１１Ａの接続部１５Ａに取り付けられており、前記少なくとも一つの発光部材２１Ａから放出された光源を平行光束にするか、または所望の合焦点に合焦させるために用いられる。
図１から図３に示めされた本発明の歯科用レーザー治療装置の第１の好適な実施例において、前記少なくとも一つの発光部材２１Ａは、小さな発散角、集中した光源（高い光密度）、優れた距離減衰などの長所を持つレーザーダイオードであることから、宝石鑑定（亀裂や不純物の有無の検査）、医療機器の殺菌消毒、ネイルアート（ペインティングジェルの硬化）に適用できる。また、本発明の歯科用レーザー治療装置を箱体に複数装着すれば、当該箱体の内部に殺菌消毒空間が形成され、つまり食器や手術器具の滅菌キャビネットとなる。さらに、本発明の歯科用レーザー治療装置の本体１０Ａは、小型で持ち運びに便利であることから、手指消毒道具としても利用できるので、応用範囲が非常に広い。
図４～図８は、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第２の好適な実施例を示したものであり、該歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ｂと、発光ユニット２０Ｂと、導光パイプ３０Ｂとを含む。
前記本体１０Ｂは、ハウジング１１Ｂ、作動モジュール１２Ｂ、制御モジュール１３Ｂ及び遮光プレート１４Ｂを備える。前記ハウジング１１Ｂは、使用者が把持するために用いられており、自由端に接続部１５Ａを有すると共に、該接続部１５Ｂに凹面鏡１５１Ｂが設けられている。尚、該ハウジング１１Ｂは、二つの割りハウジング半体が合着して構成されることが好ましい。前記作動モジュール１２Ｂは、前記ハウジング１１Ｂ上に装着されると共に、複数の作動ボタン１２１Ｂと、表示装置１２２Ｂとを備える。前記制御モジュール１３Ｂは、前記ハウジング１１Ｂ内に設置されると共に、前記作動モジュール１２Ｂに電気接続されており、該作動モジュール１２Ｂは、該制御モジュール１３Ｂを介して前記発光ユニット２０Ｂを制御する。尚、前記作動モジュール１２Ａ及び制御モジュール１３Ａは既存製品であるため、それらの詳しい構造や作動方法についての説明は省略する。前記遮光プレート１４Ｂは、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに設置されており、前記発光ユニット２０Ｂから射出された光が、使用者の目に損傷を与えないように、光を遮蔽する効果を提供する。
図５、図６及び図８に示すように、前記発光ユニット２０Ｂは、前記本体１０Ｂ内に設置されると共に、複数の発光部材２１Ｂと、反射部材２２Ｂと、コリメートレンズ２３Ｂと、集束レンズ２４Ｂとを備える。前記各発光部材２１Ｂは、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに設置されると共に、前記制御モジュール１３Ｂに電気接続されており、前記接続部１５Ｂの凹面鏡１５１Ｂが、該複数の発光部材２１Ｂの後方に形成される。該各発光部材２１Ｂは、小さな発散角、集中した光源（高い光密度）、優れた距離減衰及び同調性などの長所を持つレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＬＤ）である。尚、本実施例においては、該各発光部材２１Ｂは、端面発光型レーザーダイオード（Ｅｄｇｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＥＥＬＤ）であってもよく、または表面発光型レーザーダイオード（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＳＥＬＤ）であってもよい。さらに、本発明の発光部材２１Ｂは、単一レーザーダイオードにおいて多波長域の光を生成可能、または単一レーザーダイオードにおいて単一波長域の光の強度を増強する効果を有する積層レーザーダイオード（Ｓｔａｃｋ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。またさらに、本発明の発光部材２１Ｂは、科学技術の発展に伴い、科学技術の発展に伴い、対応する多波長光源を採用することもできる。より詳しく説明すると、図５に示すように、前記発光ユニット２０Ｂの複数の発光部材２１Ｂは、前記接続部１５Ｂ上において間隔を置いて配置されている、三つのレーザーダイオードであることが好ましく、該三つのレーザーダイオードが発する光の波長はそれぞれ、４０５ナノメートル（ｎａｎｏｍｅｔｅｒ；ｎｍ）、４５５ナノメートル及び４８８ナノメートルである。前記本体１０Ｂの作動モジュール１２Ｂは、前記制御モジュール１３Ｂを介して、該三つのレーザーダイオードを制御する。具体的に述べると、該作動モジュール１２Ｂの制御により、該三つのレーザーダイオードが一斉に発光するか、単独で発光するか、またはそのうちの二つが発光することができる。また、発明で採用した光源は、歯科用複合材料の発展に伴い、対応する波長のレーザー光を光源として採用することもできる。尚、該発光ユニット２０Ｂの三つのレーザーダイオードはそれぞれ、三原色に対応した波長域の光を発光しており、このような設計により、該発光ユニット２０は、三原色（赤、緑及び青、ＲＧＢ）のレーザー光を生成し、加算混色により白色光または他の波長域のレーザー光を出射することができる。
図６に示すように、前記反射部材２２Ｂは、前記複数の発光部材２１Ｂの外部を覆うように、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに取り付けられており、該反射部材２２の内部には、該複数の発光部材２１Ｂに近い側から外側に向かってテーパ状に縮径する反射面２２１Ｂが形成される。尚、前記反射部材２２Ｂ及び凹面鏡１５１Ｂが全反射鏡であることが好ましく、このような設計により、前記複数の発光部材２１Ｂから放出された光源は、該反射面２２１Ｂと凹面鏡１５１Ｂとで反射されてから、該反射部材２２Ｂから完全に出射されることができる。前記コリメートレンズ２３Ｂは、前記反射部材２２Ｂの複数の発光部材２１Ｂから離れる一側に設置されており、該反射部材２２Ｂから出射された光束を平行光束にするか、または所望の合焦点に合焦させるために用いられる。図９に示すように、前記集束レンズ２４Ｂは、前記コリメートレンズ２３Ｂの前記反射部材２２Ｂから離れる一側に設置されており、該コリメートレンズ２３から出射された平行光束を一点に集束するために用いられる。
図７に示すように、前記導光パイプ３０Ｂは、前記発光ユニット２０Ｂの前側に位置するように、前記本体１０Ｂの接続部１５Ｂに着脱可能に結合されており、該発光ユニット２０から放出された光を本発明の歯科用レーザー治療装置の外部へ導くために用いられる。本実施例において、前記導光パイプ３０Ｂの内部には、反射鏡３１Ｂが設置されており、該反射鏡３１Ｂは、前記発光ユニット２０Ｂから出射された、一点に集束されている光を、該導光パイプ３０Ｂの内で反射した後、該歯科用レーザー治療装置外へ出射するために用いられる。尚、前記導光パイプ３０Ｂは、光ファイバケーブルであってもよく、これにより、反射鏡３１Ｂを設ける必要はない。
図４及び図８に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の使用時において、使用者は、前記作動モジュール１２Ｂの作動ボタン１２１Ｂを押すことにより、前記制御モジュール１３Ｂを介して前記発光ユニット２０Ｂの各発光部材２１Ｂの点滅を、図９に示すように制御する。該複数の発光部材２１Ｂは、該作動ボタン１２１Ｂを押すことにより、同時に発光する状態と個別に発光する状態とを切り替えることができる。前記各発光部材２１Ｂから放出された光源は、図６に示すように、前記反射部材２２Ｂと凹面鏡１５１Ｂとで反射されて、前記コリメートレンズ２３Ｂへ出射されて平行光束となり、この平行光束は、前記集束レンズ２４Ｂの集束により一点に集束され、その後、図７に示すように、前記導光パイプ３０Ｂの反射鏡３１Ｂへ出射されて反射された後、歯科用レーザー治療装置外に出射される。図１０に示すように、当該一点に集束された光束は、歯７０の修復箇所に充填された複合樹脂８０を照射する。前記凹面鏡１５１Ｂは、前記反射部材２２Ｂで反射されて前記接続部１５Ｂに戻された戻り光の一部を、再び該反射部材２２Ｂへ反射させて前記コリメートレンズ２３Ｂへ出射することができる。上述した構成によれば、本発明の発光ユニット２０Ｂの光源は、透過性、コリメート性及び同調性が高く、歯７０の修復箇所に充填された複合樹脂８０の内部までを照射することができることから、複合樹脂８０全体を硬化させることができ、治療の時間や手間を節約すると共に、歯７０の修復箇所の密着性を向上させることができる。
さらに、図５に示すように、本発明の第２の好適な実施例における歯科用レーザー治療装置は、前記本体１０Ｂの接続部１５Ｂに、異なる波長の光を発する三つの発光部材２１Ｂが設置された構成により、異なる化学材料の複合樹脂８０に対して、それらの発光部材２１Ｂは対応する波長の光を提供することができることから、一つの設備で異なる化学材料の複合樹脂８０に適用することができ、複数台の設備を購入する必要がないので、設備のコストを抑えることができると共に、異なる複合樹脂を光硬化させることが可能で、従来技術における複合樹脂が光硬化反応しなかったり、十分な光硬化効果を得られなかったりといった問題を解消し、埋め込まれた複合樹脂の密着性を向上させる効果も得られる。
図１１から図１４に示すように、本発明の第２の好適な実施例における歯科用レーザー治療装置は、前記導光パイプ３０Ｂ内に設置され、前記反射鏡３１Ｂを挟持固定するための支持ユニット４０Ｂをさらに備える。該支持ユニット４０Ｂは、固定シート４１Ｂと、支持アーム４２Ｂと、保持枠体４３Ｂとを含み、該固定シート４１Ｂは、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに連結固定されており、該固定シート４１Ｂの外形輪郭は、該接続部１５Ｂの断面形状と合わせた形状、例えば、円形や四方形に成しており、また、該固定シート４１Ｂ上には、前記発光ユニット２０Ｂの発光部材２１Ｂに対応する複数の貫通孔４１１Ｂが設けられており、該各発光部材２１Ｂから放出された光源は、対応する貫通孔４１１Ｂを通って、前記反射部材２２Ｂに出射することができる。前記支持アーム４２Ｂは、前記導光パイプ３０Ｂに沿って延在しており、その一端が前記固定シート４１Ｂに連結されている。尚、該支持アーム４２Ｂの固定シート４１Ｂに連結されている一端と反対する端部に、結合部４２１Ｂを備えることが好ましい。
本好適な実施例において、前記保持枠体４３Ｂは、前記導光パイプ３０Ｂ内に定置されるように、前記支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂに結合固定されており、これにより、該保持枠体４３Ｂと固定シート４１Ｂとは、該支持アーム４２Ｂの両端に配置される。
前記保持枠体４３Ｂは、二つの保持部材４３１Ｂと、連結部材４３２Ｂとを有し、該二つの保持部材４３１Ｂは、該保持枠体４３Ｂの両側に間隔を置いて配置されており、該連結部材４３２Ｂは、該保持枠体４３Ｂの中段に配置されると共に、該二つの保持部材４３１Ｂと前後にずれるように設置されており、このような構成により、該二つの保持部材４３１Ｂと連結部材４３２Ｂとの間に、前記反射鏡３１Ｂを収容する挟持空間が形成される。該反射鏡３１Ｂは、該支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂと該保持枠体４３Ｂの連結部材４３２Ｂとが連結固定されることにより、該保持枠体４３Ｂの挟持空間内に挟持して固定される。該支持ユニット４０Ｂは、前記保持枠体４３Ｂの連結部材４３２Ｂと前記支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂとを締結固定する締結具４４Ｂをさらに備える。尚、該締結具４４Ｂは、該保持枠体４３Ｂと支持アーム４２Ｂとにねじ込まれる時に、該保持枠体４３Ｂの連結部材４３２Ｂと該支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂとを貫通して該反射鏡３１Ｂに当接することが好ましい。これにより、該反射鏡３１Ｂを該保持枠体４３Ｂに強固に保持することができる。前記導光パイプ３０Ｂ内に前記支持ユニット４０Ｂが設置されることにより、前記発光ユニット２０Ｂの光源を反射して歯科用レーザー治療装置外に出射させる反射鏡３１Ｂを、該導光パイプ３０Ｂ内により簡易に装着することができる。
図１５は、図４から図７に示した第２の好適な実施例の変形例である第３の好適な実施例を示したものであり、その詳細な構成は以下のとおりである。本実施例における発光ユニット２０Ｃは、複数の発光部材２１Ｃ、複数のコリメートレンズ２３Ｃ、複数の集束レンズ２４Ｃ及び保護レンズ２５Ｃを備える。前記各発光部材２１Ｃは、ハウジング１１Ｃ内に設置されたレーザーダイオードであり、それぞれが発する光源の波長は同一であっても、異なっていてもよい。前記各コリメートレンズ２３Ｃは、前記ハウジング１１Ｃ内に設置されると共に、前記複数の発光部材２１Ｃのうちの一つに対応して配置されている。前記各集束レンズ２４Ｃは、前記ハウジング１１内において、前記複数のコリメートレンズ２３Ｃのうちの一つに対応して設置されると共に、当該コリメートレンズ２３Ｃの前記発光部材２１Ｃから離れる一側に配置される。前記保護レンズ２５Ｃは、前記各集束レンズ２４Ｃの前記複数の発光部材２１Ｃから離れる一側に配置されるように、前記ハウジング１１Ｃ上に取り付けられる。また、本実施例における歯科用レーザー治療装置は、複数の導光パイプ３０Ｃを含み、該各導光パイプ３０Ｃは、前記ハウジング１１Ｃ内において、前記複数の発光部材２１Ｃのうちの一つに対応して設置されると共に、対応している前記コリメートレンズ２３Ｃと集束レンズ２４Ｃとの間に位置し、前記発光ユニット２０Ｃから出射された光を歯科用レーザー治療装置外へ導光するために用いられる。要するに、本実施例においては、発光ユニット２０Ｃの各発光部材２１Ｃ、各コリメートレンズ２３Ｃ及び各集束レンズ２４Ｃが、一つの導光パイプ３０Ｃに組み合わされており、いわゆる一対一の空間的及び構造的関係を持つ。
図１６は、図４から図７に示した第２の好適な実施例の変形例である第４の好適な実施例を示したものであり、その詳細な構成は以下のとおりである。本実施例における発光ユニット２０Ｄは、複数の発光部材２１Ｄ、複数のコリメートレンズ２３Ｄ、集光カップ２６Ｄ、集束レンズ２４Ｄ、反射部材２２Ｄを備える。前記各発光部材２１Ｄは、ハウジング１１Ｄの接続部１５Ｄに設置されたレーザーダイオードであり、それぞれが発する光源の波長は同一であっても、異なっていてもよい。前記各コリメートレンズ２３Ｄは、前記ハウジング１１Ｄ内に設置されると共に、前記複数の発光部材２１Ｄのうちの一つに対応して配置されている。前記集光カップ２６Ｄは、前記ハウジング１１Ｄの接続部１５Ｄに取り付けられ、前記各発光部材２１Ｄの対応する前記コリメートレンズ２３から出射する光源を集束するために用いられる。前記集束レンズ２４Ｄは、前記集光カップ２６Ｄの前記コリメートレンズ２３Ｄから離れる一側に配置される。前記反射部材２２Ｄは、前記集光カップ２６Ｄと集束レンズ２４Ｄとの間に設置されると共に、屈折率の異なる二つの媒質を備え、このような構成により、該集光カップ２６Ｄから出射された光束は、該二つの媒質の間で全反射（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）されながら伝播し、最後に、前記集束レンズ２４Ｄを通過して出射される。尚、前記反射部材２２の屈折率が異なる二つの媒質は、該反射部材２２の内層にある高屈折率媒質２２２Ｄと、その外層にある低屈折率媒質２２３Ｄである。また、本実施例における歯科用レーザー治療装置の導光パイプ３０Ｄは、前記発光ユニット２０Ｄの外部を被覆するように、前記ハウジング１１Ｄの接続部１５Ｄに着脱可能に取り付けられ、該発光ユニット２０Ｄから放出された光を歯科用レーザー治療装置外へ導くために用いられる。要するに、本実施例においては、発光ユニット２０Ｃの複数の発光部材２１Ｄと複数のコリメートレンズ２３Ｄとが、一つの導光パイプ３０Ｄに組み合わされており、いわゆる多対一の空間的及び構造的関係を持つ。
本発明の第４の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置の使用時において、前記発光ユニット２０Ｄの各発光部材２１Ｄから放出された光源は、図１６に示すように、前記対応するコリメートレンズ２３Ｄを通過して、前記集光カップ２６Ｄへ出射され、その後、前記反射部材２２Ｄの二つの媒質２２２Ｄ、２２３Ｄの間で全反射されながら伝播して、最後に、前記集束レンズ２４Ｄを通過してから前記導光パイプ３０Ｄ外に出射される。このうち、前記各発光部材２１Ｄから放出された光源が前記反射部材２２Ｄ及び集束レンズ２４を通過して出射される時に形成された光スポットＳ（Ｌｉｇｈｔ Ｓｐｏｔ）が小さすぎて重なり合うことができない場合、図１７を参照、光源が集束できずに散乱している現象が発生する。第４の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置は、集束レンズ２４Ｄから出射された光スポットＳを散乱せずに互いに重ねるように、図１８を参照、各発光部材２１Ｄの光波長と、反射部材２２Ｄの屈折率との関係に応じて調整することができる。
図１９及び図２０に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第５の好適な実施例は、図４から図７に示した第２の好適な実施例とほぼ同じであるが、光学フィルタ５０Ｅをさらに含む点において異なる。詳しく説明すると、前記光学フィルタ５０Ｅは、導光パイプ３０Ｅに接続され、歯科用レーザー治療装置から出射された光を濾過して、使用者に影響を与えないようにする。前記光学フィルタ５０Ｅと導光パイプ３０Ｅとの接続は、螺合や挿着、嵌合係止により達成することができる。また、前記光学フィルタ５０Ｅは、該導光パイプ３０との連結箇所から外側に向かって拡径するフレア状に形成されるカバー部５１Ｅと、該カバー部５１Ｅの内部において、該導光パイプ３０との連結箇所から外側に向かって縮径するテーパ状に形成される光ガイド部５２Ｅとを備える。尚、該カバー部５１Ｅ及び光ガイド部５２Ｅは、一体成型されていてもよく、着脱可能に取り付けられていてもよい。図２１に示すように、前記光ガイド部５２Ｅは、本実施例における発光ユニット２０Ｅの光源を導いて歯科用レーザー治療装置外に出射させるために用いられ、前記カバー部５１Ｅは、光の濾過効果及び使用者の目の保護効果をもたらす。
図２２に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第６の好適な実施例は、図４から図７に示した第２の好適な実施例とほぼ同じであるが、本実施例における発光ユニットの各発光部材２１Ｆは、複数の異なる又は同じ波長の光源を生成可能な光源を有する端面発光型レーザーダイオード（ＥＥＬＤ）である点において異なる。図２３に示すように、半導体製造工程を経て半導体基板上に複数の共振空洞Ｃ（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃａｖｉｔｙ）が形成されており、該複数の共振空洞Ｃは励起後、同じ波長（同期）または異なる波長（非同期）の光源を生成することができることから、光の強度または光の加算混色効果を高めることができる、例えば、該各発光部材２１Ｆ上に三つの共振空洞Ｃを有し、それらの共振空洞Ｃは励起後、それぞれ三原色（赤、緑及び青、ＲＧＢ）の光を生成することができ、当該発光部材２１は、これらの光を加算混色することにより、白色光または他の波長のレーザー光を放出することができる。
図２４は、図６に示した第２の好適な実施例及び図１５に示した第３の好適な実施例の変形例である、第７の好適な実施例を示したものであり、その詳細な構成は以下のとおりである。本実施例におけるハウジング１１Ｇの接続部１５Ｇ上にねじ構造を有し、本体１０Ｇは、中央部分に開孔を有する、該接続部１５Ｂに螺合連結可能なキャップ１６Ｇを含む。本実施例における導光パイプ３０Ｇの前記本体１０Ｇに面する一端にフランジ部３２Ｇが形成されており、該導光パイプ３０Ｇは、前記キャップ１６Ｇの開孔を挿通して、該本体１０Ｇの接続部１５Ｇと該接続部１５Ｇに螺着されるキャップ１６Ｇとの間に回動自在に挟持されたフランジ部３２Ｇを介して、該本体１０Ｇに回動可能に結合されている。このような構成により、前記導光パイプ３０Ｇの角度を必要に応じて任意に調整することができる。
また、前記発光ユニット２０Ｇは、二つの発光部材２１Ｇ及びペリクルミラー２７Ｇを含む。前記二つの発光部材２１Ｇは、互いに交差角度を成すように、前記ハウジング１１Ｇ内に設置される。尚、該二つの発光部材２１Ｇ間の交差角度は９０度であることが好ましい。また、該各発光部材２１Ｇはレーザーダイオードであって、異なる又は同じ波長の光源を発生することができる。尚、前記二つのレーザーダイオードのうちの一つの光波長は、４０５ナノメートル（ｎｍ）、他方のレーザーダイオードの光波長は４５５ナノメートル（ｎｍ）であることが好ましい。前記ペリクルミラー２７Ｇは、前記二つの発光部材２１Ｇの間に設置されると共に、誘電体膜反射層２７１Ｇを備える。前記誘電体膜反射層２７１Ｇは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）あるいは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなるコーティング層を、前記ペリクルミラー２７Ｇ上に繰り返して積層して形成されたものであり、使用目的（透過、半透過半反射または全反射など）に応じて、コーティング層の層数または厚さを設計して、特定の反射効果や透過効果を発生することができる。前記誘電体膜反射層２７１Ｇは、前記ペリクルミラー２７Ｇの前記導光パイプ３０Ｇに面する一側面に配置されており、図２５に示すように、前記二つの発光部材２１Ｇから放出された光源は、該ペリクルミラー２７Ｇによって屈折及び透過された後、一つの光源となるように重ねられて、該導光パイプ３０Ｇに向かって直線的に出射される。尚、本実施例における反射鏡３１Ｇ上に、前記誘電体膜反射層２７１Ｇが設けられることが好ましい。これにより、強い反射効果を得ることができる。また、前記ハウジング１１Ｇ上に、観察用の覗き窓１７Ｇが設けられることが好ましい。前記ペリクルミラー２７Ｇの誘電体膜反射層２７１Ｇは、上述のコーティング技術により、入射されてきたレーザー光の一部を屈折及び透過させて該覗き窓１７Ｇに伝播するように設計されていれば、使用者は該覗き窓１７Ｇを通して前記発光ユニット２０Ｇの作動状態を目視確認することが可能となる。
第７の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置は、前記各発光部材２１Ｇとペリクルミラー２７Ｇとの間に設置される集束レンズ２４Ｇをさらに含み、該各発光部材２１Ｇから放出された光源は、対応する集束レンズ２４Ｇで集束された後、該ペリクルミラー２７Ｇへ出射されることにより、レーザー光の精度の向上が図られる。また、前記各発光部材２１Ｇとペリクルミラー２７Ｇとの間に、コリメートレンズが設置されると共に、当該ペリクルミラー２７Ｇから出射された光束の経路上に、集束レンズ２４Ｇが設置されることもできる。このような二つのコリメートレンズと一つの集束レンズ２４Ｇとを組み合わせた構成により、レーザー光の精度の向上を図ることもできる。さらに、前記導光パイプ３０Ｇの前記反射鏡３１Ｇに隣接する箇所に、もう一つの集束レンズ２４Ｇ’が選択的に設置されることもできる。これにより、該反射鏡３１Ｇで反射されて出射されたレーザー光を集束することができる。また、前記導光パイプ３０Ｇの先端に検流計モジュール２９Ｇが設置されることもできる。該検流計モジュール２９Ｇの設置により、出射されたレーザー光の走査範囲を拡大すると共に、レーザー光のエネルギーを均一に分散させることができ、その結果、広範囲の照射操作を行うことが可能となり、作業時間を短縮することができる。
第７の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置は、光硬化性樹脂や歯科治療用複合樹脂の光硬化反応（光重合器）に実際に適用される場合は、波長の異なる二つのレーザーダイオード（４０５ｎｍ及び４５０ｎｍ）を組み合わせて光硬化光源として使用することができる。
図２５に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第８の好適な実施例は、図２４に示した第７の好適な実施例とほぼ同じであるが、前記導光パイプ３０Ｇの下方にチューブ３３Ｇが設置されている点において異なる。該チューブ３３Ｇは、操作中に冷却効果を与えるかまたは残留物を除去するための液体や気体の運送に用いられる。本実施例を実際に使用する場合、二つのレーザーダイオードの発光部材２１Ｇのうちの一つは、高エネルギー治療用光（非可視光、その波長域は、８０８ｎｍ－Ｄｉｏｄｅ、８１０～９４０ｎｍ－ＡｌＧａＡｓ、１０６４ｎｍ－ＩｎＧａＡｓＰ、Ｎｄ－ＹＡＧ、１０６４ナノメートル光ファイバレーザー（ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ）、２７８０ｎｍ Ｍｅｔｅｒ－Ｅｒ：Ｃｒ：ＹｓＧＧ及び２９４０ｎｍ－Ｅｒ：ＹＧＧ）に設定され、他方は低エネルギー誘導光（可視光、例えば、赤色光）に設定される。前記ペリクルミラー２７Ｇの誘電体膜反射層２７１Ｇは、上述の誘電体膜のコーティング技術により、該誘電体膜反射層２７１Ｇに入射された治療用光のレーザー光の大半を前記導光パイプ３０Ｇに導き、わずか一部を前記覗き窓１７Ｇに導き、また該誘電体膜反射層２７１Ｇに入射された案内用光（可視光、例えば、赤色光）のレーザー光の半分を該導光パイプ３０Ｇに導き、半分を該覗き窓１７Ｇに導くように、設計されている。図２５に示すように、使用者は前記覗き窓１７Ｇを通して前記発光ユニット２０Ｇの作動状態を目視確認することができると共に、前記導光パイプ３０Ｇに導かれた可視光の案内用光と非可視光の治療用光は、一つの光源となるように重ね合わされて、歯科用レーザー治療装置外に出射される。このような設計により、本発明の歯科用レーザー治療装置は、人工歯根のレーザー表面処理（例えば、レーザー光清掃器）と、硬、軟組織の切開・切除及び焼灼治療を、非接触式で施すことができる。また、操作中においては、前記導光パイプ３０Ｇ下方の流体輸送用チューブ３３Ｇにより、冷却効果を与えたり、残留物を除去したりすることができる。
尚、図２６に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第７及び第８の好適な実施例は、前記ペリクルミラー２７Ｇを位置決めするために用いられるホルダ２８Ｇをさらに含むことが好ましい。前記ホルダ２８Ｇは、前記ハウジング１１Ｇ内に固設されると共に、位置決め溝２８１Ｇ及び二つの導光路２８２Ｇを備える。前記位置決め溝２８１Ｇは、前記ホルダ２８Ｇの中央区域に形成されており、前記ペリクルミラー２７Ｇを挟持固定するために用いられる。詳しく説明すると、本実施例において、前記ホルダ２８Ｇは矩形状のブロック体であり、前記位置決め溝２８１Ｇは、該ホルダ２８Ｇの一つの対角線に沿って延在しており、前記二つの導光路２８２Ｇは、互いに交差角度を成すように該ホルダ２８Ｇ上に設けられ、それぞれが該ホルダ２８Ｇの両側面を貫通するように形成されると共に、該位置決め溝２８１Ｇに連通している。前記二つの発光部材２１Ｇから放出された光源はそれぞれ、対応する前記導光路２８２Ｇを通過して前記ペリクルミラー２７Ｇへ導かれる。
図２７に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第８の好適な実施例の使用時においては、まず、導光パイプ３０Ｇを、治療を受けようとする人工歯根９０などの患部に移動させ、その後、発光ユニット２０Ｇを作動させれば、様々のレーザー光処理を実行することができる。本実施例においては、１０６４ナノメートルの光ファイバレーザー（ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ）の発光ユニット２０Ｇを使用し、光ファイバレーザーを、レーザーダイオードの発光部材の利得媒質及び光の伝播媒質として、利用することにより、光の強度を増加させて、１０６４ナノメートルのレーザー光を生成させることができる。ここでの１０６４ナノメートルのレーザー光の波長域は、金属の表面加工処理に適しており、また、水気、ヘム及び水酸燐灰石（Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ、骨の主要成分の一つ）は、１０６４ナノメートル波長域のレーザー光に対する吸収率が低いことから、人工歯根９０の清潔や表面処理を行う際に、人工歯根９０の周辺組織や歯槽骨に損傷を与えることはない。また、水気の１０６４ナノメートル波長域に対する吸収率が低いことにより、操作中に水を噴出して患部の冷却や残留物の除去を実行する際に、レーザー光のエネルギーを損なうことなく、所望のレーザー光処理効果を確保することができる。さらに、患部（歯茎や人工歯根など）に対して、非接触式の照射方式で治療を施すことにより、材料（光ファイバ）の消耗を減らすことができるだけでなく、人工歯根のレーザー表面処理を行う際に、人工歯根９０の表面を傷つけることなく初期の金属表面状態に戻すことができ、これにより、新生骨の付着に有利であるので、埋入された人工歯根９０の安定性を向上させることができる。それに加え、流体輸送用チューブ３３Ｇを介して、人工歯根９０を清潔する過程中において、冷却効果を与えたり、残留物を除去したりすることができる。
上記の技術特徴によれば、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の発光ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇは、レーザーダイオード（ＬＤ）を発光部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｆ、２０Ｇとして使用しており、また、反射部材２２Ｂ２２Ｄ、コリメートレンズ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ及び集束レンズ２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｇ、２４Ｇ’を組み合わせて利用することにより、発光ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇが発する光源は高い透過性、コリメート性及び同調性を有し、歯科治療だけでなく、宝石鑑定（亀裂や不純物の有無の検査）、医療機器の殺菌消毒、ネイルアート（ペインティングジェルの硬化）にも応用できる。また、本発明の歯科用レーザー治療装置を箱体に複数装着すれば、当該箱体は、その内部に殺菌消毒空間が形成されており、いわゆる食器や手術器具の滅菌キャビネットとなる。さらに、本発明の歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ａが小型で持ち運びに便利であることから、手指消毒道具としても利用できるので、応用範囲が非常に広い。
本発明は、歯科治療への応用において、発光ユニット２０Ｂから出射されたレーザー光が歯７０に充填された複合樹脂８０の内部までに到達することができるので、照射されている複合樹脂８０全体を硬化させることができ、治療の時間や手間を節約すると共に、埋め込まれた複合樹脂８０の密着性を向上させる効果がある。また、本発明の歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ｂの接続部１５Ｂに、異なる波長の光を発する三つの発光部材２１Ｂが設置される構成、あるいは、所定交差角度で配置された二つの発光部材２１Ｇとペリクルミラー２７Ｇとの組み合わせを利用して波長の異なる二つの光を一つの光源に重ねて直線的に出射する構成により、異なる化学材料の複合樹脂に応じて、複数の発光部材２１Ｂ、２１Ｇは相応する波長の光を提供することができることから、一つの設備で異なる化学材料の複合樹脂８０に適用することができ、複数台の設備を購入する必要がないので、設備コストを抑えることができると共に、異なる複合樹脂８０を光硬化させることができ、従来技術における複合樹脂が光硬化反応しなかったり、十分な光硬化効果を得なかったりといった問題を解消し、歯７０に埋め込まれた複合樹脂の密着性を向上させる効果も得られる。
さらに、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の発光ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇは、少なくとも一つまたは複数の、同じ波長（同期）または異なる波長（非同期）の光を生成することができることから、使用状況に応じて対応する光をさせることができる。また、複数の光源は、加算混色処理を経て、光の強度が高められたり、異なる波長の光源となったりすることができる。さらに、患部、例えば、歯茎や人工歯根に対して、非接触式の照射方式で治療を施すことにより、材料、例えば、光ファイバの消耗を減らすだけでなく、人工歯根のレーザー表面処理を行う際に、人工歯根９０の表面を傷つけることなく初期の金属表面状態に戻すことができ、新生骨の付着に有利であるので、埋入された人工歯根９０の安定性を向上させることができる。
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明に対して何ら限定を行うものではない。本発明について、比較的好適な実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本発明を限定するものではなく、すべての当業者が、本発明の技術構想を逸脱しない範囲において、本発明の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本発明の技術構想の範囲内にある。
本発明は、レーザー装置に関し、特に、重合促進効果が高く、応用範囲が広くまた使い勝手が良い、歯科用レーザー治療装置に関するものである。
感光性重合体（Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ）は、一般的に光硬化性樹脂（Ｌｉｇｈｔ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｒｅｓｉｎ）とも呼ばれ、紫外線をはじめとする特定の波長の光に反応して硬化する性質を持った重合体の総称である。上述の特徴を持つ光硬化性樹脂は、様々な分野に応用されており、例えば、光硬化性樹脂を添加したエナメルは光硬化反応を行うと、迅速に硬化することができる。また、医学分野や印刷分野にも広く応用されている。ただし、光硬化性樹脂によって、光硬化反応を起こす光源の活性化波長が異なるため、使用時には、対応する波長の光源と合わせて使用することに注意が必要である。
歯科臨床における初期虫歯治療では、充填材を使って虫歯の穴を埋めるのは一般的であり、ここで使われている充填材は、銀合金粉末やセラミック系粉末、複合樹脂の様々な種類がある。そのうち銀合金粉末は、歯との色違いによる違和感を人に与える外見上の問題があり、また水銀汚染の虞があるので、現在では歯科用充填材として利用されることは少ない。一方、セラミック系粉末の場合は、色違いによる違和感がないと共に、強度及び材料安全性が高いという長所があるが、値段的にはやや高いという点があるので、患者の負担が大きくなる。前述の銀合金粉末及びセラミック系粉末の問題点や欠点を考慮すると、複合樹脂（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｒｅｓｉｎ）の使用が現在主流となっている。
歯科用充填材として使われている複合樹脂には、光硬化剤（ｐｈｏｔｏｉｎｉｔａｔｏｒｓ ／ ｐｈｏｔｏｃｕｒｉｎｇ ａｇｅｎｔ）が含まれていることから、特定波長の光源に照射されると、光硬化反応が発生して歯の欠損部分を補填したり封止したりすることができる。ここに使用されている光源には、ハロゲンランプ（ｈａｌｏｇｅｎ ｌａｍｐ）、キセノンランプ（ｐｌａｓｍａ ｌａｍｐ）、発光ダイオードランプ（Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）などの種類があり、そのうちハロゲンランプを使用する場合、複合樹脂を光硬化反応させる光源（青色光）を生成するために、光学フィルタを設置する必要があり、また、発熱しやすいため放熱ファンを設置する必要もあり、それに加え、使用寿命が短いなどの問題もある。キセノンランプは、ハロゲンランプよりも高輝度を持つが、構造が複雑で値段も高いという短所がある。発光ダイオードランプは、低電圧、低コスト、長寿命などの長所があるので、現在の歯科用光重合装置では、発光ダイオードランプを光源として使用することが多い。
ところが、現在の歯科用光重合装置では、複合樹脂を光硬化反応させる光源とする発光ダイオードランプに、共振空洞が設けられていないため、図２８に示すように、発光ダイオードランプ６０が発する光は、大きな発散角を有し、つまり、発光ダイオードランプ６０から放出された光は、照射対象物に対する照射範囲が広い。これにより、発光ダイオードランプ６０の照射エネルギーを集中させることができないと共に、歯７０の修復箇所に充填された複合樹脂８０を正確に照射することもできない。このため、発光ダイオードランプ６０による光硬化反応を行う時、図２９に示すように、歯７０の修復箇所に充填されている複合樹脂８０を照射する光源は発散しているため、その照射エネルギーが低く、充填されている複合樹脂８０の奥まで到達することができず、その結果、表面の複合樹脂８０しかを硬化させていない。従って、発光ダイオードランプ６０を光硬化反応の光源として利用する場合、光の透過性が悪いことから、複合樹脂８０を少しずつ充填することしかできず、これにより、治療の手間と時間がかかり、それに加え、複数回の充填、照射作業を経て、複合樹脂８０の硬化効果にも悪影響を与えることから、歯７０の治療効果の低下を招く。
さらに、歯科用充填材として使われている複合樹脂８０は、ＴＰＯ （２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ－ｄｉｐｈｅｎｙｌｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＢＡＰＯ （Ｂｉｓａｃｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）、ＢＰ （Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、ＣＱ （Ｃａｍｐｈｏｒｑｕｉｎｏｎｅ）、ＰＱ （９，１０－Ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅ）、ＰＰＤ （１－ｐｈｅｎｅｙｌ－１，２ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｎｅ）、ＴＭＢＯＰＦ （９－（２，４，６－ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）－９－ｏｘｙｔｈｏ－９－ｐｈｏｓｐｈａｆｕｌｕｏｒｅｎｅ）、ＴＯＰＦ （９－（ｐ－ｔｏｌｕｙｌ）－９－ｏｘｙｔｈｏ－９－ｐｈｏｓｐｈａｆｕｌｕｏｒｅｎｅ）、ＢＴＭＧｅ （Ｂｅｎｚｏｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌｇｅｒｍａｎｅ）、ＤＢＤＥＧｅ （Ｄｉｂｅｎｚｏｙｌｄｉｅｔｈｙｌｇｅｒｍａｎｅ）、ＩＶＯ （Ｉｖｏｃｅｒｉｎ－ｄｉｂｅｎｚｏｙｌ ｇｅｒｍａｎｉｕｍ）及びＰ３Ｃ－ＳＢ （（７－ｅｔｈｏｘｙ－４－ｍｅｔｈｙｌｃｕｍａｒｉｎ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌｉｏｄｏ－ｎｉｕｍ）などの光重合開始剤（ｐｈｏｔｏ－ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）の化学材料があり、これらの化学材料の光吸収波長域が異なるため、異なる化学材料に対応できるように、歯科用光重合装置を複数用意する必要がある。複合樹脂８０の光吸収波長域との相性の悪い歯科用光重合装置を使って照射した場合、当該複合樹脂８０が光硬化に反応しなかったり、十分な光硬化効果を得られなかったりする現象が発生してしまうので、歯７０の治療効果に悪影響を及ぼす。また、異なる複合樹脂に応じて、歯科用光重合装置を複数用意（複数種類の歯科用光重合装置を購入）した場合、かなりの負担ともなる。故に、従来技術の光重合装置は、改善する必要があった。
尚、現在の歯科用光重合装置には、歯科治療用レーザーダイオード（Ｄｅｎｔａｌ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｓｅｒ）を光源として用いたものがあり、歯茎の切開・切除や、組織の焼灼止血、歯周病治療または人工歯根の表面処理など様々な治療を行うことができる。このような歯科治療設備は主に、レーザー光を導光する光ファイバを用いて治療を行い、歯科治療時には、患部（例えば、歯茎や人工歯根）に光ファイバが直接接触して治療を行う。光ファイバを利用する接触式の治療では、材料が消耗するため、消耗品の購入コストが発生し、また、光ファイバで人工歯根周囲の炎症組織を治療する際に、人工歯根表面を傷つけてしまう虞がある。人工歯根の表面が傷ついてしまった場合、新生骨の付着に不利となるので、埋入された人工歯根の安定性に影響を及ぼす。それに加え、光ファイバを用いた歯科用レーザー治療装置では、水気、ヘム及び水酸燐灰石（骨の主要成分の一つ）が吸収しやすい２９８０ナノメートルの波長域のレーザー光を多く利用しているため、埋入された人工歯根を安定化させる周辺組織が焼損しやすいので、人工歯根の安定性にさらなる悪影響を与える。また、光ファイバを用いた歯科用レーザー治療装置のレーザー光は、集束されず発散的に出射されているため、照射エネルギーが低く、治療効果や実用性に劣るという問題点もあるので、従来技術の歯科用レーザー治療装置を改善する必要があった。
このように、従来技術の歯科用光重合装置及び歯科用レーザー治療装置には、上記のような問題と欠点があることから、出願人は、試験と研究を重ねることにより、ついに従来の欠点が改善された本発明を創出するに至った。
中国実用新案第ＣＮ２１３４０２５２２Ｕ号公報
本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、硬化効果を改善し、実用性を高め、そして使い勝手を向上させた、歯科用レーザー治療装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、歯科用レーザー治療装置であって、本体と、該本体内に設置される発光ユニットと、導光パイプとを含み、
前記本体は、自由端に接続部を有するハウジングと、該ハウジング上に装着される作動モジュールと、該ハウジング内に設置されると共に該作動モジュールに電気接続される制御モジュールとを備え、
前記発光ユニットは、複数の発光部材と、反射部材と、コリメートレンズと、集束レンズとを備え、
前記各発光部材は、レーザーダイオードであって、前記ハウジングの接続部に設置されると共に、前記制御モジュールに電気接続され、
該反射部材は、該複数の発光部材の外部を覆うように、前記ハウジングの接続部に取り付けられ、
該コリメートレンズは、該反射部材の該複数の発光部材から離れる一側に設置され、
該集束レンズは、該コリメートレンズの該反射部材から離れる一側に設置され、
前記導光パイプは、前記発光ユニットの前側に位置するように、前記本体の接続部に着脱可能に取り付けられ、該発光ユニットから放出された光源を前記歯科用レーザー治療装置外に導くことを特徴とする。
本発明の技術特徴及び実用的な効果を深く理解できるように、且つ発明の内容に従って実現できるように、図面に示す好適な実施形態によって、以下のとおり詳細に説明する。
本発明の第１好適な実施例の斜視図である。 本発明の第１好適な実施例の側面断面図である。 本発明の第１好適な実施例における回路ブロック図である。 本発明の第２好適な実施例の斜視図である。 本発明の第２好適な実施例の局部拡大模式図である。 本発明の第２好適な実施例における発光ユニットを示す拡大模式図である。 本発明の第２好適な実施例における導光パイプを示す拡大模式図である。 本発明の第２好適な実施例における回路ブロック図である。 本発明の第２好適な実施例における発光ユニットの使用状態を示す模式図である。 本発明の第２好適な実施例における発光ユニットから出射された光を歯に照射する使用状態を示す模式図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットを示す斜視図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットを他の角度から見た斜視図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の第２好適な実施例における支持ユニットの局部分解斜視図である。 本発明の第３好適な実施例の局部側面断面図である。 本発明の第４好適な実施例の局部側面断面図である。 本発明の第４好適な実施例の使用状態を示す模式図である。 本発明の第４好適な実施例の他の使用状態を示す模式図である。 本発明の第５好適な実施例の斜視図である。 本発明の第５好適な実施例の光学フィルタを示す斜視透視図である。 本発明の第５好適な実施例の使用状態を示す側面視局部断面模式図である。 本発明の第６好適な実施例における発光ユニットの使用状態を示す模式図である。 本発明の第６好適な実施例における発光ユニットの配置模式図である。 本発明の第７好適な実施例における発光ユニットの構造模式図である。 本発明の第８好適な実施例における発光ユニットの使用状態を示す側面断面模式図である。 本発明の第７及び第８好適な実施例における発光ユニットのホルダを示す斜視分解透視図である。 本発明の第８好適な実施例における人工歯根の表面処理の操作状態を示す側面視断面模式図である。 従来技術の発光ダイオードランプの使用状態を示す模式図である。 従来技術の発光ダイオードランプから出射された光を歯に照射する使用状態を示す模式図である。
図１～図３は、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第１の好適な実施例を示したものであり、該歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ａと、発光ユニット２０Ａとを含む。
前記本体１０Ａは、自由端に接続部１５Ａを有すると共に使用者が把持するためのハウジング１１Ａと、該ハウジング１１Ａ上に装着されると共に作動ボタン１２１Ａを有する作動モジュール１２Ａと、該ハウジング１１Ａ内に設置されると共に該作動モジュール１２Ａに電気接続される制御モジュール１３Ａとを備える。図３に示すように、前記作動モジュール１２Ａは、前記制御モジュール１３Ａを介して前記発光ユニット２０Ａを制御する。尚、前記作動モジュール１２Ａ及び制御モジュール１３Ａは既存製品であるため、それらの詳しい構造や作動方法についての説明は省略する。
前記発光ユニット２０Ａは、前記本体１０Ａ内に設置されると共に、少なくとも一つの発光部材２１Ａと、コリメートレンズ２３Ａとを備える。前記少なくとも一つの発光部材２１Ａは、前記ハウジング１１Ａ内部に設置されると共に、前記制御モジュール１３Ａに電気接続されている。また、該各発光部材２１Ａは、小さな発散角、集中した光源（高い光密度）、優れた距離減衰及び同調性（可干渉性、ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ）などの長所を持つレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＬＤ）である。尚、本実施例においては、前記少なくとも一つの発光部材２１Ａは、端面発光型レーザーダイオード（Ｅｄｇｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＥＥＬＤ）であってもよく、または表面発光型レーザーダイオード（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＳＥＬＤ）であってもよい。さらに、本発明の発光部材２１Ａは、単一レーザーダイオードにおいて多波長域の光を生成可能、または単一レーザーダイオードにおいて単一波長域の光の強度を増強する効果を有する積層レーザーダイオード（Ｓｔａｃｋ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。またさらに、本発明の発光部材２１Ａは、科学技術の発展に伴い、対応する多波長光源を採用することもできる。また、発明で採用した光源は、歯科用複合材料の発展に伴い、対応する波長のレーザー光を光源として採用することもできる。前記コリメートレンズ２３Ａは、前記ハウジング１１Ａの接続部１５Ａに取り付けられており、前記少なくとも一つの発光部材２１Ａから放出された光源を平行光束にするか、または所望の合焦点に合焦させるために用いられる。
図１から図３に示めされた本発明の歯科用レーザー治療装置の第１の好適な実施例において、前記少なくとも一つの発光部材２１Ａは、小さな発散角、集中した光源（高い光密度）、優れた距離減衰などの長所を持つレーザーダイオードであることから、宝石鑑定（亀裂や不純物の有無の検査）、医療機器の殺菌消毒、ネイルアート（ペインティングジェルの硬化）に適用できる。また、本発明の歯科用レーザー治療装置を箱体に複数装着すれば、当該箱体の内部に殺菌消毒空間が形成され、つまり食器や手術器具の滅菌キャビネットとなる。さらに、本発明の歯科用レーザー治療装置の本体１０Ａは、小型で持ち運びに便利であることから、手指消毒道具としても利用できるので、応用範囲が非常に広い。
図４～図８は、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第２の好適な実施例を示したものであり、該歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ｂと、発光ユニット２０Ｂと、導光パイプ３０Ｂとを含む。
前記本体１０Ｂは、ハウジング１１Ｂ、作動モジュール１２Ｂ、制御モジュール１３Ｂ及び遮光プレート１４Ｂを備える。前記ハウジング１１Ｂは、使用者が把持するために用いられており、自由端に接続部１５Ａを有すると共に、該接続部１５Ｂに凹面鏡１５１Ｂが設けられている。尚、該ハウジング１１Ｂは、二つの割りハウジング半体が合着して構成されることが好ましい。前記作動モジュール１２Ｂは、前記ハウジング１１Ｂ上に装着されると共に、複数の作動ボタン１２１Ｂと、表示装置１２２Ｂとを備える。前記制御モジュール１３Ｂは、前記ハウジング１１Ｂ内に設置されると共に、前記作動モジュール１２Ｂに電気接続されており、該作動モジュール１２Ｂは、該制御モジュール１３Ｂを介して前記発光ユニット２０Ｂを制御する。尚、前記作動モジュール１２Ａ及び制御モジュール１３Ａは既存製品であるため、それらの詳しい構造や作動方法についての説明は省略する。前記遮光プレート１４Ｂは、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに設置されており、前記発光ユニット２０Ｂから射出された光が、使用者の目に損傷を与えないように、光を遮蔽する効果を提供する。
図５、図６及び図８に示すように、前記発光ユニット２０Ｂは、前記本体１０Ｂ内に設置されると共に、複数の発光部材２１Ｂと、反射部材２２Ｂと、コリメートレンズ２３Ｂと、集束レンズ２４Ｂとを備える。前記各発光部材２１Ｂは、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに設置されると共に、前記制御モジュール１３Ｂに電気接続されており、前記接続部１５Ｂの凹面鏡１５１Ｂが、該複数の発光部材２１Ｂの後方に形成される。該各発光部材２１Ｂは、小さな発散角、集中した光源（高い光密度）、優れた距離減衰及び同調性などの長所を持つレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＬＤ）である。尚、本実施例においては、該各発光部材２１Ｂは、端面発光型レーザーダイオード（Ｅｄｇｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＥＥＬＤ）であってもよく、または表面発光型レーザーダイオード（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ；ＳＥＬＤ）であってもよい。さらに、本発明の発光部材２１Ｂは、単一レーザーダイオードにおいて多波長域の光を生成可能、または単一レーザーダイオードにおいて単一波長域の光の強度を増強する効果を有する積層レーザーダイオード（Ｓｔａｃｋ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であってもよい。またさらに、本発明の発光部材２１Ｂは、科学技術の発展に伴い、科学技術の発展に伴い、対応する多波長光源を採用することもできる。より詳しく説明すると、図５に示すように、前記発光ユニット２０Ｂの複数の発光部材２１Ｂは、前記接続部１５Ｂ上において間隔を置いて配置されている、三つのレーザーダイオードであることが好ましく、該三つのレーザーダイオードが発する光の波長はそれぞれ、４０５ナノメートル（ｎａｎｏｍｅｔｅｒ；ｎｍ）、４５５ナノメートル及び４８８ナノメートルである。前記本体１０Ｂの作動モジュール１２Ｂは、前記制御モジュール１３Ｂを介して、該三つのレーザーダイオードを制御する。具体的に述べると、該作動モジュール１２Ｂの制御により、該三つのレーザーダイオードが一斉に発光するか、単独で発光するか、またはそのうちの二つが発光することができる。また、発明で採用した光源は、歯科用複合材料の発展に伴い、対応する波長のレーザー光を光源として採用することもできる。尚、該発光ユニット２０Ｂの三つのレーザーダイオードはそれぞれ、三原色に対応した波長域の光を発光しており、このような設計により、該発光ユニット２０は、三原色（赤、緑及び青、ＲＧＢ）のレーザー光を生成し、加算混色により白色光または他の波長域のレーザー光を出射することができる。
図６に示すように、前記反射部材２２Ｂは、前記複数の発光部材２１Ｂの外部を覆うように、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに取り付けられており、該反射部材２２の内部には、該複数の発光部材２１Ｂに近い側から外側に向かってテーパ状に縮径する反射面２２１Ｂが形成される。尚、前記反射部材２２Ｂ及び凹面鏡１５１Ｂが全反射鏡であることが好ましく、このような設計により、前記複数の発光部材２１Ｂから放出された光源は、該反射面２２１Ｂと凹面鏡１５１Ｂとで反射されてから、該反射部材２２Ｂから完全に出射されることができる。前記コリメートレンズ２３Ｂは、前記反射部材２２Ｂの複数の発光部材２１Ｂから離れる一側に設置されており、該反射部材２２Ｂから出射された光束を平行光束にするか、または所望の合焦点に合焦させるために用いられる。図９に示すように、前記集束レンズ２４Ｂは、前記コリメートレンズ２３Ｂの前記反射部材２２Ｂから離れる一側に設置されており、該コリメートレンズ２３から出射された平行光束を一点に集束するために用いられる。
図７に示すように、前記導光パイプ３０Ｂは、前記発光ユニット２０Ｂの前側に位置するように、前記本体１０Ｂの接続部１５Ｂに着脱可能に結合されており、該発光ユニット２０から放出された光を本発明の歯科用レーザー治療装置の外部へ導くために用いられる。本実施例において、前記導光パイプ３０Ｂの内部には、反射鏡３１Ｂが設置されており、該反射鏡３１Ｂは、前記発光ユニット２０Ｂから出射された、一点に集束されている光を、該導光パイプ３０Ｂの内で反射した後、該歯科用レーザー治療装置外へ出射するために用いられる。尚、前記導光パイプ３０Ｂは、光ファイバケーブルであってもよく、これにより、反射鏡３１Ｂを設ける必要はない。
図４及び図８に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の使用時において、使用者は、前記作動モジュール１２Ｂの作動ボタン１２１Ｂを押すことにより、前記制御モジュール１３Ｂを介して前記発光ユニット２０Ｂの各発光部材２１Ｂの点滅を、図９に示すように制御する。該複数の発光部材２１Ｂは、該作動ボタン１２１Ｂを押すことにより、同時に発光する状態と個別に発光する状態とを切り替えることができる。前記各発光部材２１Ｂから放出された光源は、図６に示すように、前記反射部材２２Ｂと凹面鏡１５１Ｂとで反射されて、前記コリメートレンズ２３Ｂへ出射されて平行光束となり、この平行光束は、前記集束レンズ２４Ｂの集束により一点に集束され、その後、図７に示すように、前記導光パイプ３０Ｂの反射鏡３１Ｂへ出射されて反射された後、歯科用レーザー治療装置外に出射される。図１０に示すように、当該一点に集束された光束は、歯７０の修復箇所に充填された複合樹脂８０を照射する。前記凹面鏡１５１Ｂは、前記反射部材２２Ｂで反射されて前記接続部１５Ｂに戻された戻り光の一部を、再び該反射部材２２Ｂへ反射させて前記コリメートレンズ２３Ｂへ出射することができる。上述した構成によれば、本発明の発光ユニット２０Ｂの光源は、透過性、コリメート性及び同調性が高く、歯７０の修復箇所に充填された複合樹脂８０の内部までを照射することができることから、複合樹脂８０全体を硬化させることができ、治療の時間や手間を節約すると共に、歯７０の修復箇所の密着性を向上させることができる。
さらに、図５に示すように、本発明の第２の好適な実施例における歯科用レーザー治療装置は、前記本体１０Ｂの接続部１５Ｂに、異なる波長の光を発する三つの発光部材２１Ｂが設置された構成により、異なる化学材料の複合樹脂８０に対して、それらの発光部材２１Ｂは対応する波長の光を提供することができることから、一つの設備で異なる化学材料の複合樹脂８０に適用することができ、複数台の設備を購入する必要がないので、設備のコストを抑えることができると共に、異なる複合樹脂を光硬化させることが可能で、従来技術における複合樹脂が光硬化反応しなかったり、十分な光硬化効果を得られなかったりといった問題を解消し、埋め込まれた複合樹脂の密着性を向上させる効果も得られる。
図１１から図１４に示すように、本発明の第２の好適な実施例における歯科用レーザー治療装置は、前記導光パイプ３０Ｂ内に設置され、前記反射鏡３１Ｂを挟持固定するための支持ユニット４０Ｂをさらに備える。該支持ユニット４０Ｂは、固定シート４１Ｂと、支持アーム４２Ｂと、保持枠体４３Ｂとを含み、該固定シート４１Ｂは、前記ハウジング１１Ｂの接続部１５Ｂに連結固定されており、該固定シート４１Ｂの外形輪郭は、該接続部１５Ｂの断面形状と合わせた形状、例えば、円形や四方形に成しており、また、該固定シート４１Ｂ上には、前記発光ユニット２０Ｂの発光部材２１Ｂに対応する複数の貫通孔４１１Ｂが設けられており、該各発光部材２１Ｂから放出された光源は、対応する貫通孔４１１Ｂを通って、前記反射鏡３１Ｂに出射することができる。前記支持アーム４２Ｂは、前記導光パイプ３０Ｂに沿って延在しており、その一端が前記固定シート４１Ｂに連結されている。尚、該支持アーム４２Ｂの固定シート４１Ｂに連結されている一端と反対する端部に、結合部４２１Ｂを備えることが好ましい。
本好適な実施例において、前記保持枠体４３Ｂは、前記導光パイプ３０Ｂ内に定置されるように、前記支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂに結合固定されており、これにより、該保持枠体４３Ｂと固定シート４１Ｂとは、該支持アーム４２Ｂの両端に配置される。
前記保持枠体４３Ｂは、二つの保持部材４３１Ｂと、連結部材４３２Ｂとを有し、該二つの保持部材４３１Ｂは、該保持枠体４３Ｂの両側に間隔を置いて配置されており、該連結部材４３２Ｂは、該保持枠体４３Ｂの中段に配置されると共に、該二つの保持部材４３１Ｂと前後にずれるように設置されており、このような構成により、該二つの保持部材４３１Ｂと連結部材４３２Ｂとの間に、前記反射鏡３１Ｂを収容する挟持空間が形成される。該反射鏡３１Ｂは、該支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂと該保持枠体４３Ｂの連結部材４３２Ｂとが連結固定されることにより、該保持枠体４３Ｂの挟持空間内に挟持して固定される。該支持ユニット４０Ｂは、前記保持枠体４３Ｂの連結部材４３２Ｂと前記支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂとを締結固定する締結具４４Ｂをさらに備える。尚、該締結具４４Ｂは、該保持枠体４３Ｂと支持アーム４２Ｂとにねじ込まれる時に、該保持枠体４３Ｂの連結部材４３２Ｂと該支持アーム４２Ｂの結合部４２１Ｂとを貫通して該反射鏡３１Ｂに当接することが好ましい。これにより、該反射鏡３１Ｂを該保持枠体４３Ｂに強固に保持することができる。前記導光パイプ３０Ｂ内に前記支持ユニット４０Ｂが設置されることにより、前記発光ユニット２０Ｂの光源を反射して歯科用レーザー治療装置外に出射させる反射鏡３１Ｂを、該導光パイプ３０Ｂ内により簡易に装着することができる。
図１５は、図４から図７に示した第２の好適な実施例の変形例である第３の好適な実施例を示したものであり、その詳細な構成は以下のとおりである。本実施例における発光ユニット２０Ｃは、複数の発光部材２１Ｃ、複数のコリメートレンズ２３Ｃ、複数の集束レンズ２４Ｃ及び保護レンズ２５Ｃを備える。前記各発光部材２１Ｃは、ハウジング１１Ｃ内に設置されたレーザーダイオードであり、それぞれが発する光源の波長は同一であっても、異なっていてもよい。前記各コリメートレンズ２３Ｃは、前記ハウジング１１Ｃ内に設置されると共に、前記複数の発光部材２１Ｃのうちの一つに対応して配置されている。前記各集束レンズ２４Ｃは、前記ハウジング１１内において、前記複数のコリメートレンズ２３Ｃのうちの一つに対応して設置されると共に、当該コリメートレンズ２３Ｃの前記発光部材２１Ｃから離れる一側に配置される。前記保護レンズ２５Ｃは、前記各集束レンズ２４Ｃの前記複数の発光部材２１Ｃから離れる一側に配置されるように、前記ハウジング１１Ｃ上に取り付けられる。また、本実施例における歯科用レーザー治療装置は、複数の導光パイプ３０Ｃを含み、該各導光パイプ３０Ｃは、前記ハウジング１１Ｃ内において、前記複数の発光部材２１Ｃのうちの一つに対応して設置されると共に、対応している前記コリメートレンズ２３Ｃと集束レンズ２４Ｃとの間に位置し、前記発光ユニット２０Ｃから出射された光を歯科用レーザー治療装置外へ導光するために用いられる。要するに、本実施例においては、発光ユニット２０Ｃの各発光部材２１Ｃ、各コリメートレンズ２３Ｃ及び各集束レンズ２４Ｃが、一つの導光パイプ３０Ｃに組み合わされており、いわゆる一対一の空間的及び構造的関係を持つ。
図１６は、図４から図７に示した第２の好適な実施例の変形例である第４の好適な実施例を示したものであり、その詳細な構成は以下のとおりである。本実施例における発光ユニット２０Ｄは、複数の発光部材２１Ｄ、複数のコリメートレンズ２３Ｄ、集光カップ２６Ｄ、集束レンズ２４Ｄ、反射部材２２Ｄを備える。前記各発光部材２１Ｄは、ハウジング１１Ｄの接続部１５Ｄに設置されたレーザーダイオードであり、それぞれが発する光源の波長は同一であっても、異なっていてもよい。前記各コリメートレンズ２３Ｄは、前記ハウジング１１Ｄ内に設置されると共に、前記複数の発光部材２１Ｄのうちの一つに対応して配置されている。前記集光カップ２６Ｄは、前記ハウジング１１Ｄの接続部１５Ｄに取り付けられ、前記各発光部材２１Ｄの対応する前記コリメートレンズ２３から出射する光源を集束するために用いられる。前記集束レンズ２４Ｄは、前記集光カップ２６Ｄの前記コリメートレンズ２３Ｄから離れる一側に配置される。前記反射部材２２Ｄは、前記集光カップ２６Ｄと集束レンズ２４Ｄとの間に設置されると共に、屈折率の異なる二つの媒質を備え、このような構成により、該集光カップ２６Ｄから出射された光束は、該二つの媒質の間で全反射（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）されながら伝播し、最後に、前記集束レンズ２４Ｄを通過して出射される。尚、前記反射部材２２の屈折率が異なる二つの媒質は、該反射部材２２の内層にある高屈折率媒質２２２Ｄと、その外層にある低屈折率媒質２２３Ｄである。また、本実施例における歯科用レーザー治療装置の導光パイプ３０Ｄは、前記発光ユニット２０Ｄの外部を被覆するように、前記ハウジング１１Ｄの接続部１５Ｄに着脱可能に取り付けられ、該発光ユニット２０Ｄから放出された光を歯科用レーザー治療装置外へ導くために用いられる。要するに、本実施例においては、発光ユニット２０Ｃの複数の発光部材２１Ｄと複数のコリメートレンズ２３Ｄとが、一つの導光パイプ３０Ｄに組み合わされており、いわゆる多対一の空間的及び構造的関係を持つ。
本発明の第４の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置の使用時において、前記発光ユニット２０Ｄの各発光部材２１Ｄから放出された光源は、図１６に示すように、前記対応するコリメートレンズ２３Ｄを通過して、前記集光カップ２６Ｄへ出射され、その後、前記反射部材２２Ｄの二つの媒質２２２Ｄ、２２３Ｄの間で全反射されながら伝播して、最後に、前記集束レンズ２４Ｄを通過してから前記導光パイプ３０Ｄ外に出射される。このうち、前記各発光部材２１Ｄから放出された光源が前記反射部材２２Ｄ及び集束レンズ２４を通過して出射される時に形成された光スポットＳ（Ｌｉｇｈｔ Ｓｐｏｔ）が小さすぎて重なり合うことができない場合、図１７を参照、光源が集束できずに散乱している現象が発生する。第４の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置は、集束レンズ２４Ｄから出射された光スポットＳを散乱せずに互いに重ねるように、図１８を参照、各発光部材２１Ｄの光波長と、反射部材２２Ｄの屈折率との関係に応じて調整することができる。
図１９及び図２０に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第５の好適な実施例は、図４から図７に示した第２の好適な実施例とほぼ同じであるが、光学フィルタ５０Ｅをさらに含む点において異なる。詳しく説明すると、前記光学フィルタ５０Ｅは、導光パイプ３０Ｅに接続され、歯科用レーザー治療装置から出射された光を濾過して、使用者に影響を与えないようにする。前記光学フィルタ５０Ｅと導光パイプ３０Ｅとの接続は、螺合や挿着、嵌合係止により達成することができる。また、前記光学フィルタ５０Ｅは、該導光パイプ３０との連結箇所から外側に向かって拡径するフレア状に形成されるカバー部５１Ｅと、該カバー部５１Ｅの内部において、該導光パイプ３０との連結箇所から外側に向かって縮径するテーパ状に形成される光ガイド部５２Ｅとを備える。尚、該カバー部５１Ｅ及び光ガイド部５２Ｅは、一体成型されていてもよく、着脱可能に取り付けられていてもよい。図２１に示すように、前記光ガイド部５２Ｅは、本実施例における発光ユニット２０Ｅの光源を導いて歯科用レーザー治療装置外に出射させるために用いられ、前記カバー部５１Ｅは、光の濾過効果及び使用者の目の保護効果をもたらす。
図２２に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第６の好適な実施例は、図４から図７に示した第２の好適な実施例とほぼ同じであるが、本実施例における発光ユニットの各発光部材２１Ｆは、複数の異なる又は同じ波長の光源を生成可能な光源を有する端面発光型レーザーダイオード（ＥＥＬＤ）である点において異なる。図２３に示すように、半導体製造工程を経て半導体基板上に複数の共振空洞Ｃ（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｃａｖｉｔｙ）が形成されており、該複数の共振空洞Ｃは励起後、同じ波長（同期）または異なる波長（非同期）の光源を生成することができることから、光の強度または光の加算混色効果を高めることができる、例えば、該各発光部材２１Ｆ上に三つの共振空洞Ｃを有し、それらの共振空洞Ｃは励起後、それぞれ三原色（赤、緑及び青、ＲＧＢ）の光を生成することができ、当該発光部材２１は、これらの光を加算混色することにより、白色光または他の波長のレーザー光を放出することができる。
図２４は、図６に示した第２の好適な実施例及び図１５に示した第３の好適な実施例の変形例である、第７の好適な実施例を示したものであり、その詳細な構成は以下のとおりである。本実施例におけるハウジング１１Ｇの接続部１５Ｇ上にねじ構造を有し、本体１０Ｇは、中央部分に開孔を有する、該接続部１５Ｂに螺合連結可能なキャップ１６Ｇを含む。本実施例における導光パイプ３０Ｇの前記本体１０Ｇに面する一端にフランジ部３２Ｇが形成されており、該導光パイプ３０Ｇは、前記キャップ１６Ｇの開孔を挿通して、該本体１０Ｇの接続部１５Ｇと該接続部１５Ｇに螺着されるキャップ１６Ｇとの間に回動自在に挟持されたフランジ部３２Ｇを介して、該本体１０Ｇに回動可能に結合されている。このような構成により、前記導光パイプ３０Ｇの角度を必要に応じて任意に調整することができる。
また、前記発光ユニット２０Ｇは、二つの発光部材２１Ｇ及びペリクルミラー２７Ｇを含む。前記二つの発光部材２１Ｇは、互いに交差角度を成すように、前記ハウジング１１Ｇ内に設置される。尚、該二つの発光部材２１Ｇ間の交差角度は９０度であることが好ましい。また、該各発光部材２１Ｇはレーザーダイオードであって、異なる又は同じ波長の光源を発生することができる。尚、前記二つのレーザーダイオードのうちの一つの光波長は、４０５ナノメートル（ｎｍ）、他方のレーザーダイオードの光波長は４５５ナノメートル（ｎｍ）であることが好ましい。前記ペリクルミラー２７Ｇは、前記二つの発光部材２１Ｇの間に設置されると共に、誘電体膜反射層２７１Ｇを備える。前記誘電体膜反射層２７１Ｇは、二酸化チタン（ＴｉＯ２）あるいは二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなるコーティング層を、前記ペリクルミラー２７Ｇ上に繰り返して積層して形成されたものであり、使用目的（透過、半透過半反射または全反射など）に応じて、コーティング層の層数または厚さを設計して、特定の反射効果や透過効果を発生することができる。前記誘電体膜反射層２７１Ｇは、前記ペリクルミラー２７Ｇの前記導光パイプ３０Ｇに面する一側面に配置されており、図２５に示すように、前記二つの発光部材２１Ｇから放出された光源は、該ペリクルミラー２７Ｇによって屈折及び透過された後、一つの光源となるように重ねられて、該導光パイプ３０Ｇに向かって直線的に出射される。尚、本実施例における反射鏡３１Ｇ上に、前記誘電体膜反射層２７１Ｇが設けられることが好ましい。これにより、強い反射効果を得ることができる。また、前記ハウジング１１Ｇ上に、観察用の覗き窓１７Ｇが設けられることが好ましい。前記ペリクルミラー２７Ｇの誘電体膜反射層２７１Ｇは、上述のコーティング技術により、入射されてきたレーザー光の一部を屈折及び透過させて該覗き窓１７Ｇに伝播するように設計されていれば、使用者は該覗き窓１７Ｇを通して前記発光ユニット２０Ｇの作動状態を目視確認することが可能となる。
第７の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置は、前記各発光部材２１Ｇとペリクルミラー２７Ｇとの間に設置される集束レンズ２４Ｇをさらに含み、該各発光部材２１Ｇから放出された光源は、対応する集束レンズ２４Ｇで集束された後、該ペリクルミラー２７Ｇへ出射されることにより、レーザー光の精度の向上が図られる。また、前記各発光部材２１Ｇとペリクルミラー２７Ｇとの間に、コリメートレンズが設置されると共に、当該ペリクルミラー２７Ｇから出射された光束の経路上に、集束レンズ２４Ｇが設置されることもできる。このような二つのコリメートレンズと一つの集束レンズ２４Ｇとを組み合わせた構成により、レーザー光の精度の向上を図ることもできる。さらに、前記導光パイプ３０Ｇの前記反射鏡３１Ｇに隣接する箇所に、もう一つの集束レンズ２４Ｇ’が選択的に設置されることもできる。これにより、該反射鏡３１Ｇで反射されて出射されたレーザー光を集束することができる。また、前記導光パイプ３０Ｇの先端に検流計モジュール２９Ｇが設置されることもできる。該検流計モジュール２９Ｇの設置により、出射されたレーザー光の走査範囲を拡大すると共に、レーザー光のエネルギーを均一に分散させることができ、その結果、広範囲の照射操作を行うことが可能となり、作業時間を短縮することができる。
第７の好適な実施例の歯科用レーザー治療装置は、光硬化性樹脂や歯科治療用複合樹脂の光硬化反応（光重合器）に実際に適用される場合は、波長の異なる二つのレーザーダイオード（４０５ｎｍ及び４５０ｎｍ）を組み合わせて光硬化光源として使用することができる。
図２５に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第８の好適な実施例は、図２４に示した第７の好適な実施例とほぼ同じであるが、前記導光パイプ３０Ｇの下方にチューブ３３Ｇが設置されている点において異なる。該チューブ３３Ｇは、操作中に冷却効果を与えるかまたは残留物を除去するための液体や気体の運送に用いられる。本実施例を実際に使用する場合、二つのレーザーダイオードの発光部材２１Ｇのうちの一つは、高エネルギー治療用光（非可視光、その波長域は、８０８ｎｍ－Ｄｉｏｄｅ、８１０～９４０ｎｍ－ＡｌＧａＡｓ、１０６４ｎｍ－ＩｎＧａＡｓＰ、Ｎｄ－ＹＡＧ、１０６４ナノメートル光ファイバレーザー（ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ）、２７８０ｎｍ Ｍｅｔｅｒ－Ｅｒ：Ｃｒ：ＹｓＧＧ及び２９４０ｎｍ－Ｅｒ：ＹＧＧ）に設定され、他方は低エネルギー誘導光（可視光、例えば、赤色光）に設定される。前記ペリクルミラー２７Ｇの誘電体膜反射層２７１Ｇは、上述の誘電体膜のコーティング技術により、該誘電体膜反射層２７１Ｇに入射された治療用光のレーザー光の大半を前記導光パイプ３０Ｇに導き、わずか一部を前記覗き窓１７Ｇに導き、また該誘電体膜反射層２７１Ｇに入射された案内用光（可視光、例えば、赤色光）のレーザー光の半分を該導光パイプ３０Ｇに導き、半分を該覗き窓１７Ｇに導くように、設計されている。図２５に示すように、使用者は前記覗き窓１７Ｇを通して前記発光ユニット２０Ｇの作動状態を目視確認することができると共に、前記導光パイプ３０Ｇに導かれた可視光の案内用光と非可視光の治療用光は、一つの光源となるように重ね合わされて、歯科用レーザー治療装置外に出射される。このような設計により、本発明の歯科用レーザー治療装置は、人工歯根のレーザー表面処理（例えば、レーザー光清掃器）と、硬、軟組織の切開・切除及び焼灼治療を、非接触式で施すことができる。また、操作中においては、前記導光パイプ３０Ｇ下方の流体輸送用チューブ３３Ｇにより、冷却効果を与えたり、残留物を除去したりすることができる。
尚、図２６に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第７及び第８の好適な実施例は、前記ペリクルミラー２７Ｇを位置決めするために用いられるホルダ２８Ｇをさらに含むことが好ましい。前記ホルダ２８Ｇは、前記ハウジング１１Ｇ内に固設されると共に、位置決め溝２８１Ｇ及び二つの導光路２８２Ｇを備える。前記位置決め溝２８１Ｇは、前記ホルダ２８Ｇの中央区域に形成されており、前記ペリクルミラー２７Ｇを挟持固定するために用いられる。詳しく説明すると、本実施例において、前記ホルダ２８Ｇは矩形状のブロック体であり、前記位置決め溝２８１Ｇは、該ホルダ２８Ｇの一つの対角線に沿って延在しており、前記二つの導光路２８２Ｇは、互いに交差角度を成すように該ホルダ２８Ｇ上に設けられ、それぞれが該ホルダ２８Ｇの両側面を貫通するように形成されると共に、該位置決め溝２８１Ｇに連通している。前記二つの発光部材２１Ｇから放出された光源はそれぞれ、対応する前記導光路２８２Ｇを通過して前記ペリクルミラー２７Ｇへ導かれる。
図２７に示すように、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の第８の好適な実施例の使用時においては、まず、導光パイプ３０Ｇを、治療を受けようとする人工歯根９０などの患部に移動させ、その後、発光ユニット２０Ｇを作動させれば、様々のレーザー光処理を実行することができる。本実施例においては、１０６４ナノメートルの光ファイバレーザー（ｆｉｂｅｒ ｌａｓｅｒ）の発光ユニット２０Ｇを使用し、光ファイバレーザーを、レーザーダイオードの発光部材の利得媒質及び光の伝播媒質として、利用することにより、光の強度を増加させて、１０６４ナノメートルのレーザー光を生成させることができる。ここでの１０６４ナノメートルのレーザー光の波長域は、金属の表面加工処理に適しており、また、水気、ヘム及び水酸燐灰石（Ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔｉｔｅ、骨の主要成分の一つ）は、１０６４ナノメートル波長域のレーザー光に対する吸収率が低いことから、人工歯根９０の清潔や表面処理を行う際に、人工歯根９０の周辺組織や歯槽骨に損傷を与えることはない。また、水気の１０６４ナノメートル波長域に対する吸収率が低いことにより、操作中に水を噴出して患部の冷却や残留物の除去を実行する際に、レーザー光のエネルギーを損なうことなく、所望のレーザー光処理効果を確保することができる。さらに、患部（歯茎や人工歯根など）に対して、非接触式の照射方式で治療を施すことにより、材料（光ファイバ）の消耗を減らすことができるだけでなく、人工歯根のレーザー表面処理を行う際に、人工歯根９０の表面を傷つけることなく初期の金属表面状態に戻すことができ、これにより、新生骨の付着に有利であるので、埋入された人工歯根９０の安定性を向上させることができる。それに加え、流体輸送用チューブ３３Ｇを介して、人工歯根９０を清潔する過程中において、冷却効果を与えたり、残留物を除去したりすることができる。
上記の技術特徴によれば、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の発光ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇは、レーザーダイオード（ＬＤ）を発光部材２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｆ、２０Ｇとして使用しており、また、反射部材２２Ｂ２２Ｄ、コリメートレンズ２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、２３Ｄ及び集束レンズ２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｇ、２４Ｇ’を組み合わせて利用することにより、発光ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇが発する光源は高い透過性、コリメート性及び同調性を有し、歯科治療だけでなく、宝石鑑定（亀裂や不純物の有無の検査）、医療機器の殺菌消毒、ネイルアート（ペインティングジェルの硬化）にも応用できる。また、本発明の歯科用レーザー治療装置を箱体に複数装着すれば、当該箱体は、その内部に殺菌消毒空間が形成されており、いわゆる食器や手術器具の滅菌キャビネットとなる。さらに、本発明の歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ａが小型で持ち運びに便利であることから、手指消毒道具としても利用できるので、応用範囲が非常に広い。
本発明は、歯科治療への応用において、発光ユニット２０Ｂから出射されたレーザー光が歯７０に充填された複合樹脂８０の内部までに到達することができるので、照射されている複合樹脂８０全体を硬化させることができ、治療の時間や手間を節約すると共に、埋め込まれた複合樹脂８０の密着性を向上させる効果がある。また、本発明の歯科用レーザー治療装置は、本体１０Ｂの接続部１５Ｂに、異なる波長の光を発する三つの発光部材２１Ｂが設置される構成、あるいは、所定交差角度で配置された二つの発光部材２１Ｇとペリクルミラー２７Ｇとの組み合わせを利用して波長の異なる二つの光を一つの光源に重ねて直線的に出射する構成により、異なる化学材料の複合樹脂に応じて、複数の発光部材２１Ｂ、２１Ｇは相応する波長の光を提供することができることから、一つの設備で異なる化学材料の複合樹脂８０に適用することができ、複数台の設備を購入する必要がないので、設備コストを抑えることができると共に、異なる複合樹脂８０を光硬化させることができ、従来技術における複合樹脂が光硬化反応しなかったり、十分な光硬化効果を得なかったりといった問題を解消し、歯７０に埋め込まれた複合樹脂の密着性を向上させる効果も得られる。
さらに、本発明に係る歯科用レーザー治療装置の発光ユニット２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｇは、少なくとも一つまたは複数の、同じ波長（同期）または異なる波長（非同期）の光を生成することができることから、使用状況に応じて対応する光をさせることができる。また、複数の光源は、加算混色処理を経て、光の強度が高められたり、異なる波長の光源となったりすることができる。さらに、患部、例えば、歯茎や人工歯根に対して、非接触式の照射方式で治療を施すことにより、材料、例えば、光ファイバの消耗を減らすだけでなく、人工歯根のレーザー表面処理を行う際に、人工歯根９０の表面を傷つけることなく初期の金属表面状態に戻すことができ、新生骨の付着に有利であるので、埋入された人工歯根９０の安定性を向上させることができる。
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明に対して何ら限定を行うものではない。本発明について、比較的好適な実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本発明を限定するものではなく、すべての当業者が、本発明の技術構想を逸脱しない範囲において、本発明の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本発明の技術構想の範囲内にある。
１０Ａ、Ｂ 本体
１１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｇ ハウジング
１２Ａ、Ｂ 作動モジュール
１２１Ａ、Ｂ 作動ボタン
１２２Ｂ 表示装置
１３Ａ、Ｂ 制御モジュール
１４Ｂ 遮光プレート
１５Ａ、Ｂ、Ｇ 接続部
１５１Ｂ 凹面鏡
１６Ｇ キャップ
１７Ｇ 覗き窓
２０Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ 発光ユニット
２１Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ 発光部材
２２Ｂ、Ｄ 反射部材
２２１Ｂ 反射面
２２２Ｄ 高屈折率媒質
２２３Ｄ 低屈折率媒質
２３Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ コリメートレンズ
２４Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｇ’ 集束レンズ
２５Ｃ 保護レンズ
２６Ｄ 集光カップ
２７Ｇ ペリクルミラー
２７１Ｇ 誘電体膜反射層
２８Ｇ ホルダ
２８１Ｇ 位置決め溝
２８２Ｇ 導光路
２９Ｇ 検流計モジュール
３０Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ 導光パイプ
３１Ｂ、Ｇ 反射鏡
３２Ｇ フランジ部
３３Ｇ チューブ
４０Ｂ 支持ユニット
４１Ｂ 固定シート
４１１Ｂ 貫通孔
４２Ｂ 支持アーム
４２１Ｂ 結合部
４３Ｂ 保持枠体
４３１Ｂ 保持部材
４３２Ｂ 連結部材
４４Ｂ 締結具
５０Ｅ 光学フィルタ
５１Ｅ カバー部
５２Ｅ 光ガイド部
６０ 発光ダイオードランプ
７０ 歯
８０ 複合樹脂
９０ 人工歯根
Ｓ 光スポット
Ｃ 共振空洞

Claims (36)

  1. 歯科用レーザー治療装置であって、本体と、該本体内に設置される発光ユニットとを含み、
    前記本体は、自由端に接続部を有するハウジングと、該ハウジング上に装着される作動モジュールと、該ハウジング内に設置されると共に該作動モジュールに電気接続される制御モジュールとを備え、
    前記発光ユニットは、少なくとも一つの発光部材と、コリメートレンズとを備え、
    該少なくとも一つの発光部材は、レーザーダイオードであって、前記ハウジング内に設置されると共に、前記制御モジュールに電気接続され、
    該コリメートレンズは、前記ハウジングの接続部に取り付けられ、該少なくとも一つの発光部材から放出された光源を平行光束にすることを特徴とする歯科用レーザー治療装置。
  2. 前記少なくとも一つの発光部材から放出された光源は、物品の亀裂の有無の検査に適用できることを特徴とする請求項１に記載の歯科用レーザー治療装置。
  3. 前記少なくとも一つの発光部材から放出された光源は、物品の消毒及び殺菌に適用できることを特徴とする請求項１に記載の歯科用レーザー治療装置。
  4. 歯科用レーザー治療装置であって、本体と、該本体内に設置される発光ユニットと、導光パイプとを含み、
    前記本体は、自由端に接続部を有するハウジングと、該ハウジング上に装着される作動モジュールと、該ハウジング内に設置されると共に該作動モジュールに電気接続される制御モジュールとを備え、
    前記発光ユニットは、複数の発光部材と、反射部材と、コリメートレンズと、集束レンズとを備え、
    前記各発光部材は、レーザーダイオードであって、前記ハウジングの接続部に設置されると共に、前記制御モジュールに電気接続され、
    該反射部材は、該複数の発光部材の外部を覆うように、前記ハウジングの接続部に取り付けられ、
    該コリメートレンズは、該反射部材の該複数の発光部材から離れる一側に設置され、
    該集束レンズは、該コリメートレンズの該反射部材から離れる一側に設置され、
    前記導光パイプは、前記発光ユニットの前側に位置するように、前記本体の接続部に着脱可能に取り付けられ、該発光ユニットから放出された光源を前記歯科用レーザー治療装置外に導くことを特徴とする歯科用レーザー治療装置。
  5. 前記反射部材の内部に、前記複数の発光部材に近い側から外側に向かってテーパ状に縮径する反射面が形成され、
    前記接続部の内部に、前記複数の発光部材の後方において凹設された凹面鏡を有し、
    前記複数の発光部材から放出された光源は、前記反射面と凹面鏡とで反射されて前記反射部材から出射されることを特徴とする請求項４に記載の歯科用レーザー治療装置。
  6. 前記反射部材が全反射鏡であることを特徴とする請求項５に記載の歯科用レーザー治療装置。
  7. 前記接続部上に設置された、前記発光ユニットの複数のレーザーダイオードは、間隔を置いて三つ配置されており、該三つのレーザーダイオードが発する光の波長はそれぞれ、４０５ナノメートル、４５５ナノメートル及び４８８ナノメートルであることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  8. 前記本体の作動モジュールは、前記制御モジュールを介して前記三つのレーザーダイオードを制御し、該作動モジュールの制御により、該三つのレーザーダイオードが、一斉に発光するか、または単独で発光するか、またはそのうちの二つが発光することはできることを特徴とする請求項７に記載の歯科用レーザー治療装置。
  9. 前記各発光部材が、端面発光型レーザーダイオードや表面発光型レーザーダイオードまたは積層型レーザーダイオードであることを特徴とする請求項８に記載の歯科用レーザー治療装置。
  10. 前記接続部上に設置された、前記発光ユニットの複数のレーザーダイオードは、間隔を置いて三つ配置されており、該三つのレーザーダイオードがそれぞれ、三原色に対応した波長の光を発光し、該発光ユニットが発する三原色の光は、加算混色により白色光または他の波長のレーザー光になることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  11. 前記本体は、前記ハウジングの接続部に設置された遮光プレートを備えることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  12. 前記ハウジングは、二つの割りハウジング半体が合着して構成されることを特徴とする請求項１１に記載の歯科用レーザー治療装置。
  13. 前記作動モジュールは、前記ハウジング上に設けられる、複数の作動ボタンと一つの表示装置とを備えることを特徴とする請求項１２に記載の歯科用レーザー治療装置。
  14. 前記ハウジングは、二つの割りハウジング半体が合着して構成され、
    前記作動モジュールは、前記ハウジング上に設けられる、複数の作動ボタンと一つの表示装置とを備えることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  15. 前記導光パイプの内部に反射鏡が設置され、
    前記歯科用レーザー治療装置は、前記導光パイプ内に設置され、前記反射鏡と結合する支持ユニットを備え、該支持ユニットは、前記ハウジングの接続部に連結される固定シートと、該固定シートに連結される支持アームと、該支持アームと該反射鏡とを結合する保持枠体とを含むことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  16. 前記保持枠体は、該保持枠体の両側に間隔を置いて設置される二つの保持部材と、該保持枠体の中段に設置され、該二つの保持部材と前後にずれて配置される連結部材とを有し、該二つの保持部材と該連結部材との間に挟持空間が形成され、前記反射鏡が該保持枠体の挟持空間内に収容固定され、
    前記支持アームは、前記固定シートから離れた端部に、前記保持枠体の連結部材と結合する結合部を有することを特徴とする請求項１５に記載の歯科用レーザー治療装置。
  17. 前記支持ユニットは、前記保持枠体の連結部材と前記支持アームの結合部とを締結する締結具を備えることを特徴とする請求項１６に記載の歯科用レーザー治療装置。
  18. 歯科用レーザー治療装置であって、本体と、該本体内に設置される発光ユニットと、複数の導光パイプとを含み、
    前記本体は、自由端に接続部を有するハウジングと、該ハウジング上に装着される作動モジュールと、該ハウジング内に設置されると共に該作動モジュールに電気接続される制御モジュールとを備え、
    前記発光ユニットは、複数の発光部材と、複数のコリメートレンズと、複数の集束レンズと、保護レンズとを備え、
    該各発光部材は、レーザーダイオードであって、前記ハウジング内に設置されると共に、前記制御モジュールに電気接続され、
    該各コリメートレンズは、該ハウジング内に設置されると共に、該複数の発光部材のうちの一つに対応して配置され、
    該各集束レンズは、該ハウジング内において、該複数のコリメートレンズのうちの一つに対応して設置されると共に当該コリメートレンズの該発光部材から離れる一側に配置され、
    該保護レンズは、該ハウジング上に取り付けられると共に、該各集束レンズの該複数の発光部材から離れる一側に位置し、
    前記複数の導光パイプはそれぞれ、前記本体のハウジング内において、前記発光ユニットの複数のコリメートレンズのうちの一つと、当該コリメートレンズと対応する集束レンズとの間に位置し、前記発光ユニットから出射された光束を前記歯科用レーザー治療装置の外部へ導光することを特徴とする歯科用レーザー治療装置。
  19. 歯科用レーザー治療装置であって、本体と、該本体内に設置される発光ユニットと、導光パイプとを含み、
    前記本体は、自由端に接続部を有するハウジングと、該ハウジング上に装着される作動モジュールと、該ハウジング内に設置されると共に該作動モジュールに電気接続される制御モジュールとを備え、
    前記発光ユニットは、複数の発光部材と、複数のコリメートレンズと、集光カップと、集束レンズと、反射部材とを備え、
    該各発光部材は、レーザーダイオードであって、前記ハウジングの接続部に設置されると共に、前記制御モジュールに電気接続され、
    該各コリメートレンズは、該ハウジング内に設置されると共に、該複数の発光部材のうちの一つに対応して配置され、
    該集光カップは、該ハウジングの接続部に取り付けられ、
    該集束レンズは、該集光カップの該複数のコリメートレンズから離れる一側に配置され、
    該反射部材は、該集光カップと該集束レンズとの間に設置されると共に、屈折率の異なる二つの媒質を備え、該集光カップから出射された光束は該二つの媒質の間で全反射されながら伝播し、
    前記導光パイプは、前記発光ユニットの反射部材の外部を覆うように前記本体の接続部に着脱可能に取り付けられ、該発光ユニットから出射された光束を前記歯科用レーザー治療装置の外部へ導光することを特徴とする歯科用レーザー治療装置。
  20. 前記反射部材は、内側に位置する高屈折率媒質と外側に位置する低屈折率媒質とを備えることを特徴とする請求項１９に記載の歯科用レーザー治療装置。
  21. 前記歯科用レーザー治療装置は、前記導光パイプに接続されると共に、カバー部及び光ガイド部を備える光学フィルタを含み、
    該カバー部は、該導光パイプとの連結箇所から外側に向かって拡径するフレア状に形成され、
    該光ガイド部は、該カバー部の内部において、該導光パイプとの連結箇所から外側に向かって縮径するテーパ状に形成されることを特徴とする請求項４または請求項２０に記載の歯科用レーザー治療装置。
  22. 前記発光ユニットの各発光部材は、複数の発光光源を有する端面発光型レーザーダイオードであって、異なる又は同じ波長の光源を複数生成することができることから、単一レーザーダイオードにおいて多波長域の光を生成可能、または単一レーザーダイオードにおいて単一波長域の光の強度を増強する効果を有することを特徴とする請求項１、請求項４、請求項１８または請求項１９に記載の歯科用レーザー治療装置。
  23. 前記発光ユニットの各発光部材は、半導体製造工程を経て半導体基板上に形成される複数の共振空洞を有し、該複数の共振空洞は励起された後、同じ波長または異なる波長の光源を生成することができ、それによって、これらの光源の強度を増加させたり、または光源の加算混色効果を発生させたりすることができることを特徴とする請求項２２に記載の歯科用レーザー治療装置。
  24. 前記各共振空洞は励起された後、三原色の光を生成し、これらの光を加算混色した後、前記発光部材から白色光または他の波長のレーザー光を放出することを特徴とする請求項２３に記載の歯科用レーザー治療装置。
  25. 前記発光ユニットの各発光部材は、積層レーザーダイオードであり、該積層レーザーダイオードは、単一レーザーダイオードにおいて多波長域の光を生成可能、または単一レーザーダイオードにおいて単一波長域の光の強度を増強する効果を有することを特徴とする請求項１、請求項４、請求項１８または請求項１９に記載の歯科用レーザー治療装置。
  26. 前記発光ユニットの各発光部材から放出されたレーザー光は、歯科治療用複合樹脂の特性に応じて、当該歯科治療用複合樹脂を光硬化反応させることができるように調整及び変更されることができることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項１８または請求項１９に記載の歯科用レーザー治療装置。
  27. 前記本体の接続部にねじ構造を有し、該本体は、該接続部と螺着するキャップを含み、
    前記導光パイプの前記本体に面する端部に、該本体の接続部と前記キャップとの間に回動自在に挟持されるフランジ部が形成され、該導光パイプは、該フランジ部を介して該本体と回動可能に結合され、
    前記発光ユニットは、互いに交差角度を成すように前記ハウジング内に設置される二つの発光部材と、該二つの発光部材の間に設置されると共に誘電体膜反射層を有するペリクルミラーとを含み、
    前記誘電体膜反射層は、前記ペリクルミラーの前記導光パイプに面する一側面に配置され、前記二つの発光部材から放出された光源は、該ペリクルミラーを介して屈折及び透過した後、一つの光源となるように重ね合わされて、前記導光パイプに向かって直線的に出射されることを特徴とする請求項４に記載の歯科用レーザー治療装置。
  28. 前記二つの発光部材は、前記ハウジング内において、９０度の交差角度を成すように設置されることを特徴とする請求項２７に記載の歯科用レーザー治療装置。
  29. 前記各発光部材と前記ペリクルミラーとの間に、集束レンズが設置され、該各発光部材から放出された光源は、対応する該集束レンズで集束されてから、該ペリクルミラーに向かって出射することを特徴とする請求項２８に記載の歯科用レーザー治療装置。
  30. 前記各発光部材と前記ペリクルミラーとの間に、コリメートレンズが設置され、
    前記ペリクルミラーから出射された光束の経路に集束レンズが設けられることを特徴とする請求項２８に記載の歯科用レーザー治療装置。
  31. 前記ハウジング内に、前記ペリクルミラーを位置決めするためのホルダが固設され、該ホルダは、位置決め溝と、二つの導光路とを備え、
    該位置決め溝は、該ホルダの中央区域に形成され、該ペリクルミラーを挟持固定するために設けられ、
    該各導光路は、該ホルダの相対する両側面を貫通すると共に、該位置決め溝に連通し、前記二つの発光部材から放出された光源はそれぞれ、対応する該導光路を通過して該ペリクルミラーに向かって出射することを特徴とする請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  32. 前記発光ユニットの二つの発光部材のうちの一つは可視光波長域のレーザー光を発し、他方の発光部材は不可視光波長域のレーザー光を発し、該可視光波長域のレーザー光はガイド光源として利用され、該不可視光波長域のレーザー光は治療光源として利用されることを特徴とする請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  33. 前記導光パイプの外部に、流体を搬送するためのチューブが設けられることを特徴とする請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  34. 前記歯科用レーザー治療装置は、人工歯根のレーザー表面処理と、硬、軟組織の切開・切除及び焼灼治療とを、非接触式で実行することを特徴とする請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  35. 前記ハウジング上に、観察用の覗き窓が設けられることを特徴とする請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
  36. 前記発光ユニットの各発光部材から放出されたレーザー光は、歯科治療用複合樹脂の特性に応じて、当該歯科治療用複合樹脂を光硬化反応させることができるように調整及び変更されることができることを特徴とする請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の歯科用レーザー治療装置。
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