JP6736267B2 - 電動歯ブラシ及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動歯ブラシ及びその作動方法に関する。

高速に振動するブラシを歯面にあてることによって歯磨き（歯垢除去）を行うタイプの電動歯ブラシが知られている。このような電動歯ブラシでは、歯に付着した歯垢、歯石、齲蝕等を検知するための手段をブラシユニットに設けたものが提案されている。

特許文献１には、光センサと光源をブラシユニットに設け、光源から発した光の反射光を光センサで検出して、齲蝕等を検知してユーザに知らせる電動歯ブラシが記載されている。

特許文献２、３には、ブラシユニットにおいて多数のブラシで囲まれる領域内に光出射用と受光用の孔部を設け、この孔部に光を導入する光源と、この孔部に入射した光を検出する光センサを本体部に設けた電動歯ブラシが記載されている。

特許文献４には、ブラシユニットにおいて多数のブラシで囲まれる領域内、又は、ブラシユニットにおいて多数のブラシが形成される面とは裏側に、光源と撮像素子を設けた電動歯ブラシが記載されている。

特表２００８−５３２６１９号公報 特表２００２−５１５２７６号公報 特表２０１３−５３１５３４号公報 特開２０１３−０４２９０６号公報

例えば、歯磨きをしながら、磨いている部位の歯垢をリアルタイムに検知するためには、ブラシユニットの口内に挿入される部分に受光部と光出射部を設ける必要がある。しかしながら、歯磨きが行われている間、ブラシユニットは振動している。このため、この振動の影響により、光出射部から出射された光を受光部にて精度よく受光できなくなり、歯垢検出精度が低下する可能性がある。特許文献１〜４は、このような課題を考慮していない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、歯磨きしている部位の歯垢等を歯磨き中にリアルタイムに精度よく検知することのできる電動歯ブラシ及びその作動方法を提供することを目的とする。

本発明の電動歯ブラシは、複数のブラシ、光出射部、及び受光部が設けられた振動部を前記複数のブラシの押し当て方向である第一の方向に振動させる第一の駆動と、前記振動部を前記第一の方向とは異なる第二の方向に振動させる第二の駆動とを行う駆動部と、少なくとも前記駆動部によって前記第一の駆動が行われている間に前記光出射部から光を出射させる制御を行う光出射制御部と、前記駆動部によって前記第一の駆動が行われている間において前記受光部で受光された光に応じた信号を用いた処理を行う処理部と、を備えるものである。

本発明の電動歯ブラシの作動方法は、複数のブラシ、光出射部、及び受光部が設けられた振動部を有する電動歯ブラシの作動方法であって、前記振動部を前記複数のブラシの押し当て方向である第一の方向に振動させる第一の駆動と、前記振動部を前記第一の方向とは異なる第二の方向に振動させる第二の駆動とを選択的に行う駆動ステップと、少なくとも前記第一の駆動が行われている間に前記光出射部から光を出射させる制御を行う光出射制御ステップと、前記第一の駆動が行われている間において前記受光部で受光された光に応じた信号を用いた処理を行う処理ステップと、を備えるものである。

本発明によれば、歯磨きしている部位の歯垢等を歯磨き中にリアルタイムに精度よく検知することのできる電動歯ブラシ及びその作動方法を提供することができる。

本発明の一実施形態を説明するための電動歯ブラシをブラシ押し当て方向からみた概略構成を示す平面図である。 図１に示す電動歯ブラシのＡ−Ａ線の断面模式図である。 図１に示す電動歯ブラシの把持部１０の内部構成を示すブロック図である。 図１に示すＡ−Ａ線の断面模式図の第一の変形例を示す図である。 図１に示すＡ−Ａ線の断面模式図の第二の変形例を示す図である。 図１に示す平面図の変形例を示す図である。 図１に示すＡ−Ａ線断面の第三の変形例を示す図である。 図１に示すＡ−Ａ線の断面模式図の第四の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態を説明するための電動歯ブラシをブラシ押し当て方向からみた概略構成を示す平面図である。

この電動歯ブラシは、内部にバッテリや電気制御系を含む把持部１０、及び、把持部１０に固定された嵌合部としてのステム１１を有する本体部と、ステム１１に対して着脱可能なブラシユニット２０と、を備える。

ブラシユニット２０は、複数のブラシ２２と、光出射部２３と、受光部２４と、を備える。複数のブラシ２２、光出射部２３、及び受光部２４は、ブラシユニット２０の先端部の同一面に形成されている。各ブラシ２２は、多数の毛を束ねたものである。

なお、図１は、ブラシユニット２０がステム１１に装着された状態で、ブラシユニット２０を複数のブラシ２２の押し当て方向（ブラシ２２の伸びる方向）から見た平面図である。

図１に示すように、複数のブラシ２２は“Ｈ”状に配置されている。複数のブラシ２２が形成された領域の外縁２１は、矩形の両短辺に凹部２１ａと凹部２１ｂを設けた形状となっている。

光出射部２３は、ブラシユニット２０の筐体に設けられた孔部に、後述するステム１１に設けられた発光素子から発せられた光を透過する第一の透光性部材を嵌め込んで形成された透明窓である。発光素子から発せられた光は、この透明窓からブラシユニット２０外部に出射される。光出射部２３は、凹部２１ａに形成されている。

受光部２４は、ブラシユニット２０の筐体に設けられた孔部に、光出射部２３から出射されて口内の対象物で反射した光を透過する第二の透光性部材を嵌め込んで形成された透明窓である。この透明窓に入射した光は、後述するステム１１に設けられた受光素子に入射するようになっている。受光部２４は、凹部２１ｂに形成されている。

このように、光出射部２３と受光部２４は、ブラシ２２が配置される領域の外縁２１より外側に配置され、かつ、複数のブラシ２２からなるブラシ群を挟んで配置されている。図１の例では、光出射部２３と受光部２４を結ぶ直線の伸びる方向は、ブラシユニット２０の長手方向と一致している。

図２は、図１に示す電動歯ブラシのＡ−Ａ線の断面模式図である。

ブラシユニット２０は、中空部２０ａを有する先端部が閉じた筒状の筐体で構成されている。中空部２０ａにステム１１が嵌合されることで、本体部とブラシユニット２０とが固定される。

ステム１１は、先端（把持部１０側とは反対側の端部）が閉じた筒状の筐体で構成されている。ステム１１は、内部の先端に形成された軸受１２と、軸受１２に一端が挿入された偏心軸１３と、錘１４と、基板１５に形成された発光素子１６及び受光素子１７と、筐体に設けられた孔部２３ａ，２４ａと、を備える。

偏心軸１３の他端は把持部１０に内蔵されたモータＭの回転軸に連結されている。モータＭの回転軸が回転することで、偏心軸１３が回転する。

錘１４は、軸受１２の近傍において偏心軸１３に固定されている。この錘１４により、偏心軸１３の重心は、その回転中心からずれている。なお、偏心軸１３と軸受１２の間には微小なクリアランスが設けられている。

モータＭの回転軸の回転に伴って偏心軸１３も回転するが、偏心軸１３は錘１４によって重心がずれているために、回転中心の回りに旋回するような運動を行う。よって、偏心軸１３全体がたわみ、ステム１１とこれに装着されたブラシユニット２０とを高速に振動させることとなる。ステム１１とブラシユニット２０は振動部を構成する。

このように、偏心軸１３の旋回運動によってブラシユニット２０が振動される駆動原理の場合、ブラシユニット２０はモータＭの回転軸に垂直な面内（ブラシ２２の押し当て方向に平行な面内）を２次元的に振動し得る。

本実施形態の電動歯ブラシは、振動部（ステム１１及びブラシユニット２０）全体が共振点(共振振動数)を有しており、モータＭの回転速度を制御することで、ステム１１及びブラシユニット２０をブラシ２２の押し当て方向に振動させる動作と、ステム１１及びブラシユニット２０を、モータＭの回転軸に垂直な面内におけるブラシ２２の押し当て方向に交差する方向に振動させる動作とを切り替えることが可能になっている。

孔部２３ａは、光出射部２３と対向する位置に形成されている。

孔部２４ａは、受光部２４と対向する位置に形成されている。

発光素子１６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）やレーザダイオード等で構成されている。発光素子１６の発光波長は検出対象とする口内の要素（歯垢、歯石、齲蝕等）に応じて最適なものを選択すればよい。発光素子１６は、ステム１１の内部において、孔部２３ａと対向する位置に設けられている。

受光素子１７は、光を電気信号に変換するフォトダイオード等の素子で構成されている。受光素子１７は、ステム１１の内部において、孔部２４ａと対向する位置に設けられている。

基板１５は、発光素子１６と受光素子１７に電気的に接続された配線が形成されるものであり、例えばフレキシブル基板が用いられる。基板１５は把持部１０内部にまで延びており、基板１５に形成された配線は、把持部１０に内蔵される後述する制御部と電気的に接続される。

図２に示すように、光出射部２３を構成する第一の透光性部材の断面形状は、ブラシ２２の伸びる方向と直交する方向に並ぶ側壁が、ブラシ２２の伸びる方向を基準としたときに、受光部２４側とは反対側に傾斜している。

このような第一の透光性部材の形状により、発光素子１６からブラシ２２の伸びる方向に発せられた光は、ステム１１の孔部２３ａを通過した後、光出射部２３の形状に沿ってその進行方向が受光部２４側に変化する。

このような構成により、光出射部２３は、ブラシ２２の押し当て方向よりも、ブラシ２２の押し当て方向と交差し、かつ、図１の平面視において光出射部２３から受光部２４に向かう方向に多くの光を出射する。

また、図２に示すように、受光部２４を構成する第二の透光性部材の断面形状は、ブラシ２２の伸びる方向と直交する方向に並ぶ側壁が、ブラシ２２の伸びる方向を基準としたときに、光出射部２３側とは反対側に傾斜している。

このような第二の透光性部材の形状により、受光部２４は、ブラシ２２の押し当て方向から入射してくる光よりも、光出射部２３から出射された光を例えば歯Ｄで正反射させたときの該光の反射方向から入射してくる光を多く受光する。

光出射部２３は、ここから出射された光がブラシ２２によってケラレないように、側壁の傾斜角度やブラシ２２からの距離を決めておくのがよい。

受光部２４は、光出射部２３から出射され正反射した光がブラシ２２によってケラレないように、側壁の傾斜角度やブラシ２２からの距離を決めておくのがよい。

図３は、図１に示す電動歯ブラシの把持部１０の内部構成を示すブロック図である。

把持部１０は、モータＭと、報知部６０と、制御部５０と、を備える。

制御部５０は、ステム１１及びこれに固定されたブラシユニット２０からなる振動部をブラシ２２の押し当て方向である第一の方向に振動させる第一の駆動と、振動部をモータＭの回転軸に垂直な面内におけるブラシ２２の押し当て方向と交差する第二の方向に振動させる第二の駆動とを選択的に行う駆動部として機能する。制御部５０は、第一の駆動と第二の駆動の切り替えを、モータＭの回転軸の回転速度を変更することにより行う。

制御部５０は、例えば、第一の駆動と第二の駆動を交互に行う。このように、ブラシユニット２０の振動方向を自動的に切り替えることで、ブラシ２２の毛先が施療部に対して様々な角度から当たるため、単一方向の刷掃に比べてより優れた歯垢除去効果を得ることができる。

制御部５０は、基板１５を介して発光素子１６を駆動し、発光素子１６から光を発光させる制御を行う。制御部５０は、少なくとも第一の駆動が行われている間に発光素子１６を発光させる。制御部５０は、光出射制御部として機能する。

制御部５０は、第一の駆動が行われている間に、受光素子１７から出力される信号を用いた処理を行う。制御部５０は、処理部として機能する。

この処理は、歯に付着している歯垢の量を受光素子１７の出力信号値から演算により求める処理、歯石の有無を受光素子１７の出力信号値から判定する処理、及び、齲蝕の有無を受光素子１７の出力信号値から判定する処理等を含む。以下では、制御部５０が歯垢の量を演算する処理を行うものとして説明する。

報知部６０は、スピーカーやＬＥＤ等のデバイスを用いて、電動歯ブラシの使用者に報知を行う。報知部６０は、制御部５０からの指令にしたがって、音を鳴らしたり、ＬＥＤを光らせたりして、使用者に報知を行う。

報知する内容は、制御部５０で演算された歯垢の量としている。例えば、報知部６０は、歯垢の量が非常に少ない状態であればＬＥＤを緑色に光らせ、歯垢の量が多い状態であればＬＥＤを赤色に光らせる等して歯垢の量を報知し、効果的な歯磨きを支援する。

以上のように構成された電動歯ブラシの動作を説明する。

電動歯ブラシの電源がオンされてブラッシング開始操作がなされると、制御部５０は、第一の駆動と第二の駆動を交互に行う。これにより、歯に押し当てられたブラシユニット２０は、第一の方向への振動と第二の方向への振動とを交互に繰り返し、歯に付着した歯垢がブラシ２２により除去される。

制御部５０は、第一の駆動と第二の駆動を交互に行うが、第一の駆動を行う期間にだけ発光素子１６を発光させる。発光素子１６から発せられた光は孔部２３ａを通過した後、光出射部２３から斜め方向に出射される。

光出射部２３から出射された光は、複数のブラシ２２が押し当てられている歯Ｄに入射し、歯Ｄの表面で正反射する。正反射した光は、受光部２４に入射し、孔部２４ａを通過して受光素子１７にて受光される。

受光素子１７は、受光した光を電気信号に変換して制御部５０に出力する。制御部５０は、受光素子１７から出力された電気信号を用いた演算により、歯Ｄのブラッシング部分における歯垢の量を求める。そして、制御部５０は、求めた歯垢の量にしたがって、報知部６０から報知を行う。

図１〜３に示した電動歯ブラシによれば、光出射部２３からは、ブラシ２２の伸びる方向に対して交差し、かつ、図１の平面視における光出射部２３から受光部２４に向かう方向に発光素子１６からの光の大部分が出射される。したがって、ブラシ２２が形成される領域と対向する部分（歯磨き中に複数のブラシ２２が接触する歯Ｄ）の表面の歯垢を精度よく検出可能となる。

また、この電動歯ブラシによれば、受光部２４が、ブラシ２２の伸びる方向に対して交差し、かつ、図１の平面視における光出射部２３から受光部２４に向かう方向からくる光を多く受光できるようになっている。このため、歯Ｄで正反射した発光素子１６からの光の大部分を受光素子１７に導くことができ、受光素子１７から出力される信号量を増やして、歯垢の検出感度を上げることができる。

このように、電動歯ブラシの使用者は、ブラシ２２によって磨いている歯の歯垢量を報知部６０から報知される内容によって正確かつリアルタイムに知ることができる。このため、効果的な歯磨きを行うことが可能となる。

また、光出射部２３から斜めに光が出射されることで、光出射部２３と受光部２４の距離を大きくしても、磨いている部位の歯垢の検出精度を確保することができる。光出射部２３と受光部２４の距離が近いと、ブラシ２２の密度が疎となる領域が大きくなる。しかし、図１の構成によれば、光出射部２３と受光部２４を離して配置することができるため、ブラシ２２の密度が疎となる領域を分散させることができる。この結果、ブラシ２２による歯垢除去能力が低下するのを防ぐことができる。

また、ブラシユニット２０では、光出射部２３と受光部２４の距離を大きくとることができる。このため、光出射部２３と受光部２４を、ブラシ２２が形成される領域において可能な限り端に配置することができる。この結果、ブラシ２２の数を増やすことができ、歯垢除去性能を高めることができる。

また、ブラシユニット２０では、光出射部２３と受光部２４の各々が、図１の平面視において上下左右の４方向のうちの３方向をブラシ２２が形成された領域で囲まれる位置に配置されている。

このため、光出射部２３と受光部２４の各々を凹部の外側に配置する場合と比較すると、ブラシユニット２０を小型化することができる。また、図１の配置により、光出射部２３と受光部２４の距離を小さくすることができ、歯垢等の検出精度を向上させることができる。

また、ブラシユニット２０は、ブラシ２２と第一の透光性部材と第二の透光性部材を筐体に設けただけの構成である。このため、製造コストを下げることができる。ブラシユニット２０は消耗品であるため、製造コストを下げられるメリットは大きい。

本実施形態の電動歯ブラシは、光出射部２３と受光部２４が制御部５０の駆動によって高速に振動する。このため、この振動が歯垢の検出精度を低下させる可能性がある。しかし、本実施形態では、制御部５０が、第一の駆動を行っているときにのみ発光素子１６を発光させている。

第一の駆動が行われているときは、光出射部２３から出射されて受光部２４に入射する光の経路は図１の平面視において直線状となり、ブラシ２２の形成された面内ではほぼ移動しない。一方、第二の駆動が行われているときは、この経路は、図１の平面視において直線とはならなくなる。このため、第二の駆動が行われているときに発光素子１６を発光させ、歯からの反射光を受光素子１７で受光させて歯垢を検出する処理を行うと、歯垢の検出精度が低下する可能性がある。

本実施形態では、第一の駆動が行われているときにのみ発光素子１６の発光及び歯垢の検出処理を行うため、歯Ｄに付着した歯垢の量を精度よく検出することが可能となる。

なお、制御部５０は、第一の駆動と第二の駆動を含む振動部の駆動を行っている間は常に発光素子１６を発光させる制御を行ってもよい。この場合でも、制御部５０は、第一の駆動が行われているときに受光素子１７から出力される信号を用いて歯垢検出処理を行い、第一の駆動が行われていないときは歯垢検出処理を行わないことで、歯垢検出精度を高めることが可能である。

ブラシユニット２０は、光出射部２３と受光部２４が複数のブラシ２２が形成される領域を挟んで配置されていることで、光出射部２３と受光部２４との距離が大きくなる構成である。

このため、光出射部２３から出射された光が受光部２４に到達するまでにはタイムラグが生じやすい。したがって、上述したように、第一の駆動が行われているときにのみ歯垢検出処理を行うことが特に有効となる。

また、光出射部２３と受光部２４の各々は、３方向にブラシ２２が存在する構成である。このため、第二の駆動が行われているときには、ブラシ２２の振動により、平面視において光出射部２３と受光部２４にブラシ２２の一部が重なる可能性がある。したがって、上述したように第一の駆動時にのみ歯垢検出処理を行うことが特に有効となる。

以上の説明では、制御部５０が行う第二の駆動を、振動部を、モータＭの回転軸に垂直な面内においてブラシ２２の押し当て方向と交差する第二の方向に振動させる駆動とした。しかし、第二の駆動は、第一の駆動時における振動部の振動方向と異なる方向に振動部を振動させる駆動であればよい。また、第二の駆動は、振動方向が異なる複数の駆動を含んでいてもよい。この場合、制御部５０は、第一の駆動と複数の第二の駆動からいずれかを選択的に行う。

また、図１〜３では、偏心軸１３と錘１４により、振動部を第一の方向と第二の方向に振動させることを可能しているが、振動部の構成はこれに限らず、第一の方向と第二の方向にステム１１及びブラシユニット２０を一体的に振動させることのできる構造であればよい。例えば、音波振動により第一の方向と第二の方向に振動部を振動させるものであってもよい。

図４は、図１に示すＡ−Ａ線の断面模式図の第一の変形例を示す図である。図４において図２と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。

図４に示す断面構成は、光出射部２３と受光部２４の間にある複数のブラシ２２からなるブラシ群の形状が異なる点を除いては、図２に示したものと同じである。

図４の断面において光出射部２３と受光部２４の間に形成されたブラシ群は、光出射部２３側の端部において受光部２４から離れるほどブラシ２２の長さが短くなっており、かつ、受光部２４側の端部において光出射部２３から離れるほどブラシ２２の長さが短くなっている。

具体的には、図４に示された８つのブラシ２２において、各々の頂面と、各々の底面と、最も右のブラシ２２の右側面と、最も左のブラシ２２の左側面と、を結ぶ形状は、長方形の２つの角を削った形状となっている。

図５は、図１に示すＡ−Ａ線の断面模式図の第二の変形例を示す図である。図５において図２と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。

図５に示す断面構成は、光出射部２３と受光部２４の間にある複数のブラシ２２からなるブラシ群の形状が異なる点を除いては、図２に示したものと同じである。

図５の断面において光出射部２３と受光部２４の間に形成されたブラシ群は、光出射部２３側の端部において受光部２４から離れるほどブラシ２２の長さが短くなっており、かつ、受光部２４側の端部において光出射部２３から離れるほどブラシ２２の長さが短くなっている。

具体的には、図５に示された８つのブラシ２２において、中央の４つのブラシ２２の高さが最大となっており、この４つのブラシ２２から光出射部２３に向かうにしたがってブラシ２２の高さが低くなっている。また、この４つのブラシ２２から受光部２４に向かうにしたがってブラシ２２の高さが低くなっている。

図４に示すブラシ群の構成は、図５に示す８つのブラシ２２のうちの、左２つのブラシ２２の頂面を、光出射部２３から出射される光の出射方向に沿って傾斜させ、右２つのブラシ２２の頂面を、光出射部２３から出射されて正反射された光の進行方向に沿って傾斜させた構成ということもできる。

光出射部２３と受光部２４の間にあるブラシ群を、図４，５に例示した構成にすることで、光出射部２３から出射されて歯に向かう光がブラシ２２によってケラレにくくなる。また、光出射部２３から出射されて歯で反射した光が受光部２４に到達するまでに、ブラシ２２によってケラレにくくなる。したがって、歯垢の検出精度を向上させることができる。

図６は、図１に示す平面図の変形例を示す図である。図６において図１と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。図６に示した変形例は、光出射部２３と受光部２４の配置場所を変更した点を除いては図１と同じ構成である。

図６では、矩形の外縁２１の２つの長辺の各々に凹部を設け、この凹部に光出射部２３と受光部２４を設けている。このような構成であっても、図１の電動歯ブラシと同じ効果を得ることができる。

なお、ブラシ２２を歯に押し当てて歯磨きを行っているときには、ブラシ２２が、ブラシユニット２０の短手方向に向かって倒れこむことがある。

図６に示した構成によれば、光出射部２３と受光部２４の各々に対しては、一方向からしかブラシ２２が倒れこんでこない。このため、ブラシ２２の倒れこみによる歯垢の検出精度低下を防ぐことができる。

ここまでは、ステム１１に発光素子１６と受光素子１７を設ける構成を説明した。しかし、ブラシユニット２０のブラシ２２が形成される面に、発光素子１６と受光素子１７を設ける構成としてもよい。

図７は、図１に示すＡ−Ａ線断面の第三の変形例を示す図である。図７において図２と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。この変形例は、ステム１１内部に設けていた発光素子１６と受光素子１７を、ブラシユニット２０のブラシ２２が形成された面に設けた構成である。

平面視において、発光素子１６の配置位置は、図１の光出射部２３の配置位置と同じである。また、受光素子１７の配置位置は、図１の受光部２４の配置位置と同じである。

図７に示すように、発光素子１６は、ブラシ２２が形成された面に対して発光面が受光素子１７側に向くように傾けて配置されている。また、受光素子１７は、ブラシ２２が形成された面に対して受光面が発光素子１６側に向くように傾けて配置されている。

このような構成により、発光素子１６は、ブラシ２２の押し当て方向よりも、ブラシ２２の押し当て方向と交差し、かつ、図１の平面視において受光素子１７に向かう方向に多くの光を出射する構成となっている。

また、受光素子１７は、ブラシ２２の押し当て方向から入射してくる光よりも、発光素子１６から出射された光を正反射させたときの該光の反射方向から入射してくる光を多く受光する構成となっている。

図７の変形例では、発光素子１６が図１の光出射部２３と同じ機能を果たし、受光素子１７が図１の受光部２４と同じ機能を果たす。したがって、この構成であっても、ブラシ２２と対向する口内部位の歯垢等を精度よく検出することができる。

図８は、図１に示すＡ−Ａ線の断面模式図の第四の変形例を示す図である。図８において図２と同一構成には同一符号を付して説明を省略する。

図８に示す変形例は、基板１５上に形成した防振部材２５の上に、発光素子１６と受光素子１７を固定している点を除いては、図２と同じ構成である。

防振部材２５は、第一の駆動によって振動する振動部（ステム１１及びブラシユニット２０）の振動数とは異なる共振振動数を持つ材料により構成されている。防振部材２５は、例えばウレタンにより構成される。

なお、防振部材２５は、第一の駆動によって振動する振動部（ステム１１及びブラシユニット２０）の振動数と、第二の駆動によって振動する振動部の振動数とは異なる共振振動数を持つ材料により構成しておくのが更に好ましい。

本実施形態では、制御部５０が、第一の駆動を行うときにのみ歯垢検出処理を行っている。このため、防振部材２５がなくても歯垢の検出精度は確保できる。

しかし、図８に示すように、防振部材２５上に発光素子１６及び受光素子１７を固定しておくことで、発光素子１６及び受光素子１７に加わる振動を減らすことができる。このため、電動歯ブラシの耐久性向上や、歯垢の検出精度の更なる向上が期待できる。

なお、図８では、発光素子１６と受光素子１７を防振部材２５上に固定しているが、受光素子１７だけを防振部材２５上に固定してもよい。振動の影響が大きいのは受光素子１７の方であるため、少なくとも受光素子１７を防振部材２５上に固定しておけばよい。

図７の変形例においても、発光素子１６と受光素子１７のうち、少なくとも受光素子１７を防振部材上に固定することで、歯垢を精度よく検出することができる。

図２，４，５，８では、ステム１１内部に発光素子１６と受光素子１７を設けているが、これに限らない。例えば、ステム１１の外周において光出射部２３と対向する位置に発光素子１６を設け、受光部２４と対向する位置に受光素子１７を設けてもよい。この場合は孔部２３ａ，２４ａは不要となる。

また、ステム１１の外周に発光素子１６と受光素子１７を設ける場合に、更に図８のように防振部材２５を設ける場合には、防振部材２５の材料として、ステム１１と中空部２０ａの間に水が浸入するのを防ぐことのできる機能を持つ材料を採用するとよい。

ブラシユニット２０に設けられる光出射部２３及び受光部２４の配置は、図１〜８に示したものに限らず、ブラシユニット２０のうち口内に挿入され得る部分に歯垢等が検出可能な形で光出射部２３及び受光部２４が配置されていればよい。

また、光出射部２３は発光素子１６からの光をブラシ２２の押し当て方向に出射させる構成としてもよい。同様に、受光部２４は、ブラシ２２の押し当て方向から入射する光を最も多く受光する構成としてもよい。

本実施形態の制御部５０が行う各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、当該プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体に記録される。

このような「コンピュータ読取可能な記録媒体」は、たとえば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）等の光学媒体や、メモリカード等の磁気記録媒体等を含む。また、このようなプログラムを、ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

開示された電動歯ブラシは、複数のブラシ、光出射部、及び受光部が設けられた振動部を前記複数のブラシの押し当て方向である第一の方向に振動させる第一の駆動と、前記振動部を前記第一の方向とは異なる第二の方向に振動させる第二の駆動とを行う駆動部と、少なくとも前記駆動部によって前記第一の駆動が行われている間に前記光出射部から光を出射させる制御を行う光出射制御部と、前記駆動部によって前記第一の駆動が行われている間において前記受光部で受光された光に応じた信号を用いた処理を行う処理部と、を備えるものである。

開示された電動歯ブラシは、前記光出射部と前記受光部は、前記複数のブラシと同じ面に形成されており、前記複数のブラシが形成される領域を挟んで配置されているものである。

開示された電動歯ブラシは、前記振動部において前記複数のブラシが形成される領域の外縁形状は２つの凹部を有しており、前記２つの凹部の一方の凹部に前記光出射部が設けられ、前記２つの凹部の他方の凹部に前記受光部が設けられているものである。

開示された電動歯ブラシは、前記光出射部は、前記第一の方向よりも前記第一の方向と交差する第三の方向に多くの光を出射し、前記第三の方向は、前記複数のブラシを前記第一の方向から見た平面視において、前記光出射部から前記受光部側に向かう方向であるものを含む。

開示された電動歯ブラシは、前記受光部は、前記第一の方向に進んでくる光よりも、前記光出射部から前記第三の方向に出射された光を正反射させたときの該光の反射方向に進んでくる光を多く受光するものである。

開示された電動歯ブラシは、前記光出射部と前記受光部の間に形成されたブラシ群は、前記光出射部側の端部において前記受光部から離れるほどブラシの長さが短くなっており、かつ、前記受光部側の端部において前記光出射部から離れるほどブラシの長さが短くなっているものである。

開示された電動歯ブラシは、前記受光部は受光素子を含み、前記受光素子は、前記第一の駆動によって振動する前記振動部の振動数とは異なる共振振動数を持つ防振部材上に固定されているものである。

開示された電動歯ブラシの作動方法は、複数のブラシ、光出射部、及び受光部が設けられた振動部を有する電動歯ブラシの作動方法であって、前記振動部を前記複数のブラシの押し当て方向である第一の方向に振動させる第一の駆動と、前記振動部を前記第一の方向とは異なる第二の方向に振動させる第二の駆動とを選択的に行う駆動ステップと、少なくとも前記第一の駆動が行われている間に前記光出射部から光を出射させる制御を行う光出射制御ステップと、前記第一の駆動が行われている間において前記受光部で受光された光に応じた信号を用いた処理を行う処理ステップと、を備えるものである。

本発明は、特に家庭用の電動歯ブラシに適用して利便性が高く、有効である。

１０ 把持部
１１ ステム
１３ 偏心軸
１４ 錘
１６ 発光素子
１７ 受光素子
２０ ブラシユニット
２１ａ，２１ｂ 凹部
２２ ブラシ
２３ 光出射部
２３ａ，２４ａ 孔部
２４ 受光部
２５ 防振部材
５０ 制御部
６０ 報知部
Ｍ モータ

Claims (6)

1. 複数のブラシ、光出射部、及び受光部が設けられた振動部を前記複数のブラシの押し当て方向である第一の方向に振動させる第一の駆動と、前記振動部を前記第一の方向とは異なる第二の方向に振動させる第二の駆動とを行う駆動部と、
   少なくとも前記駆動部によって前記第一の駆動が行われている間に前記光出射部から光を出射させる制御を行う光出射制御部と、
   前記駆動部によって前記第一の駆動が行われている間において前記受光部で受光された光に応じた信号を用いた処理を行う処理部と、を備え、
   前記受光部は受光素子を含み、
   前記受光素子は、前記第一の駆動によって振動する前記振動部の振動数とは異なる共振振動数を持つ防振部材上に固定されている電動歯ブラシ。
2. 請求項１記載の電動歯ブラシであって、
   前記光出射部と前記受光部は、前記複数のブラシと同じ面に形成されており、前記複数のブラシが形成される領域を挟んで配置されている電動歯ブラシ。
3. 請求項２記載の電動歯ブラシであって、
   前記振動部において前記複数のブラシが形成される領域の外縁形状は２つの凹部を有しており、
   前記２つの凹部の一方の凹部に前記光出射部が設けられ、
   前記２つの凹部の他方の凹部に前記受光部が設けられている電動歯ブラシ。
4. 請求項２又は３記載の電動歯ブラシであって、
   前記光出射部は、前記第一の方向よりも前記第一の方向と交差する第三の方向に多くの光を出射し、
   前記第三の方向は、前記複数のブラシを前記第一の方向から見た平面視において、前記光出射部から前記受光部側に向かう方向である電動歯ブラシ。
5. 請求項４記載の電動歯ブラシであって、
   前記受光部は、前記第一の方向に進んでくる光よりも、前記光出射部から前記第三の方向に出射された光を正反射させたときの該光の反射方向に進んでくる光を多く受光する電動歯ブラシ。
6. 請求項４又は５記載の電動歯ブラシであって、
   前記光出射部と前記受光部の間に形成されたブラシ群は、前記光出射部側の端部において前記受光部から離れるほどブラシの長さが短くなっており、かつ、前記受光部側の端部において前記光出射部から離れるほどブラシの長さが短くなっている電動歯ブラシ。

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