KR100620133B1

KR100620133B1 - 치과용 광경화장치

Info

Publication number: KR100620133B1
Application number: KR1020050052713A
Authority: KR
Inventors: 홍기태
Original assignee: 럭스프로(주)
Priority date: 2005-06-18
Filing date: 2005-06-18
Publication date: 2006-09-06

Abstract

본 발명은 광경화 가능한 치과용 재료를 경화시키기 위한 치과용 광경화장치에 관한 것으로서, 파지에 용이하게 막대형태로 일정길이 연장된 자루부분과, 자루부분 보다 외경이 좁게 일정길이 연장된 목부분과, 목부분으로부터 절곡되어 광을 투사하는 투사부분을 갖는 구조로 된 하우징과, 자루부분 내에 설치된 배터리와, 배터리에 의해 공급된 전력에 의해 투사부분을 통해 광을 출사할 수 있게 설치된 청색발광다이오드 및 청색 발광다이오드를 중심으로 인접되게 투사부분 내에 설치되되 광출사방향이 청색 발광다이오드의 광출사축을 향하도록 경사지게 설치된 복수개의 자외선 발광다이오드와, 하우징 외측에 노출되게 마련되어 발광다이오드들의 선택적 구동을 조작하기 위한 키조작부 및 키조작부의 조작에 대응되어 발광다이오드들의 발광을 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 치과용 광경화장치에 의하면, 광출력파장범위가 넓으면서, 광출력패턴을 사용자가 용이하게 선택할 수 있도록 되어 있어 적용하는 광중합재료에 맞게 선택적으로 광출력을 사용할 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 광노출시간을 주기적으로 알려주는 기능을 제공함으로써 시술자가 광노출시간을 용이하게 조정할 수 있게 해준다.

Description

치과용 광경화장치{optical hardening apparatus for dental material}

도 1은 본 발명에 따른 치과용 광경화장치가 충전기에 장착된 상태를 나타내 보인 사시도이고,

도 2는 도 1의 광경화장치의 배면도이고,

도 3은 도 1의 광경화장치의 하우징내에 설치된 발광다이오드들을 포함한 일부 요소를 발췌하여 분리 도시한 부분 발췌 측면도이고,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광집속부재가 적용된 광경화장치의 일부 요소를 발췌하여 분리 도시한 부분 발췌 측면도이고,

도 5는 도 1의 광경화장치의 제어계통을 나타내 보인 회로도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

110: 하우징 115: 투사부분

121: 온/오프키 123: 모드선택키

141: 청색 발광다이오드 143: 자외선 발광다이오드

150, 250: 광집속부재 170: 제어부

본 발명은 치과용 광경화장치에 관한 것으로서, 상세하게는 치과용 재료를 광에 의해 경화시킬 수 있게 형성된 치과용 광경화장치에 관한 것이다.

현재 치아치료에 있어서, 광에 의해 경화되는 광중합성 조성물이 널리 이용되고 있다. 이러한 광중합성 조성물을 경화시키기 위한 광경화장치로서 국내 등록실용신안 제109270호, 국내 공개특허 제1998-024782호에 광원에서 발생된 광을 광섬유와 같은 광가이드부재를 통해 출사할 수 있는 구조가 개시되어 있다.

그런데 이러한 구조의 광경화장치는 광가이드부재를 경유하는 과정에서 광손실이 발생하고, 구조가 복잡한 단점이 있다.

한편, 치과용 광중합성 조성물은 경화에 요구되는 광의 파장이 다르거나, 양질의 경화가 이루어지도록 하기 위해 광출력을 가변시켜 인가하여야 하는 것 등 다양한 종류가 사용되고 있으나, 이러한 광중합성 조성물 마다의 경화특성에 따라 용이하게 사용자가 광출력패턴을 선택할 수 있게 되어 있지 않아 사용상의 불편함이 있다.

또한, 종래의 광경화장치는 광의 출사를 개시한 이후 광출사 지속시간을 사용자가 지각할 수 있도록 되어 있질 않아 적절한 광노출시간을 사용자가 조절하기가 용이하지 않은 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 사용상의 편리성을 높이면서 구조가 단순한 치과용 광경화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 광출력패턴을 제공할 수 있는 치과용 광경화장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 치과용 광경화장치는 광경화 가능한 치과용 재료를 경화시키기 위한 치과용 광경화장치에 있어서, 파지에 용이하게 막대형태로 일정길이 연장된 자루부분과, 상기 자루부분 보다 외경이 좁게 일정길이 연장된 목부분과, 상기 목부분으로부터 절곡되어 광을 투사하는 투사부분을 갖는 구조로 된 하우징과; 상기 자루부분 내에 설치된 배터리와; 상기 배터리에 의해 공급된 전력에 의해 상기 투사부분을 통해 광을 출사할 수 있게 상기 투사부분 내에 설치된 청색발광다이오드와; 상기 배터리에 의해 공급된 전력에 의해 상기 투사부분을 통해 광을 출사할 수 있게 상기 청색 발광다이오드를 중심으로 인접되게 상기 투사부분 내에 설치되되 광출사방향이 상기 청색 발광다이오드의 광출사축을 향하도록 경사지게 설치된 복수개의 자외선 발광다이오드와; 상기 하우징 외측에 노출되게 마련되어 상기 발광다이오드들의 선택적 구동을 조작하기 위한 키조작부; 및 상기 키조작부의 조작에 대응되어 상기 발광다이오드들의 발광을 제어하는 제어부;를 구비한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 청색발광다이오드가 일정깊이 인입될 수 있게 중앙 저부에 제1인입홈이 형성되어 있고, 상기 자외선 발광다이오드가 인입될 수 있게 상기 제1인입홈 주변에 형성된 복수개의 제2인입홈이 형성되어 있고, 상기 인입홈 사이부분에는 반사물질이 코팅되어 상기 투사부분내에 설치된 광집속부재; 를 더 구비하고, 상기 광집속부재의 상기 반사물질은 크롬이 적용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 청색발광다이오드가 일정깊이 인입될 수 있게 중앙 저부에 제1인입홈이 형성되어 있되 상기 청색 발광다이오드와 대향되는 상기 제1인입홈의 대향면은 상기 청색 발광다이오드를 향해 볼록하게 형성된 볼록부분을 갖으며 상기 투사부분내에 설치된 광집속부재;를 적용할 수 있다.

또한, 상기 키조작부는 상기 발광다이오드의 온/오프를 지시하는 온/오프 키와; 상기 발광다이오드들의 구동시 광출력패턴에 대해 지원되는 모드들 중 어느 하나를 선택할 수 있는 모드선택키가 구비되어 있고, 상기 모드들은 일정레벨의 광출력을 일정시간 동안 지속적으로 제공하는 제1모드, 제1레벨의 광출력을 제1지속구간동안 지속시킨 다음 제1레벨 보다 높은 제2레벨의 광출력을 제2지속구간동안 지속시키는 형태로 광출력을 변동시키는 제2모드, 광출력 레벨이 점진적으로 상승시키다 이후 일정한 광출력 레벨을 지속시키는 제3모드 및 일정레벨의 광출력을 지속시키되 설정된 시간 간격으로 알람신호를 출력하는 제4모드를 포함하고, 상기 제어부는 상기 모드선택키가 조작될 때 마다 설정된 순번에 따라 상기 모드를 변경하고, 변경된 모드에 따라 상기 발광다이오드의 구동을 제어한다.

더욱 바람직하게는 상기 제1 내지 제4모드 각각에 대응되어 상기 제어부에 제어되어 표시되는 복수의 모드 표시램프가 상기 하우징에 노출되게 설치되어 있고, 상기 모드 표시램프에 인접된 상기 하우징상에 상기 각 모드의 발광패턴에 대응되어 각각 표기된 발광패턴표시 마크;를 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치과용 광경화장치를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 치과용 광경화장치가 충전기에 장착된 상태를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 광경화장치의 배면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 광경화장치(100)는 충전기(200)에 탈착가능하게 설치되어 있다.

참고로 충전기(200)의 전력인입용 전원코드는 생략하였다.

광경화장치는 하우징(110), 키입력부(120) 및 발광다이오드(143)을 구비한다.

하우징(110)은 칫솔 형태로 형성되어 있다.

하우징(110)은 내부에 배터리(미도시)를 포함한 각종 요소를 장착할 수 있는 장착공간을 갖게 되어 있다.

하우징(110)은 자루부분(111), 목부분(113) 및 투사부분(115)으로 구분할 수 있다.

자루부분(111)은 손에 파쥐하기 용이한 통상의 막대형으로 되어 있고, 도시된 예에서는 사각기둥 형태가 적용되었으나, 원기둥형 등 다양한 형태로 형성할 수 있음은 물론이다. 또한, 미끄럼 방지용 돌기 또는 홈을 표면에 형성할 수 있음은 물론이다.

자루부분(111)내의 공간에는 배터리를 장착되어 있다.

자루부분(111)의 저면에는 충전기(200)의 충전단자와 접촉되어 충전이 될 수 있게 배터리의 충전부와 연결된 충전용 단자(112)가 마련되어 있다.

목부분(113)은 자루부분(111) 보다 외경이 좁아지게 일정길이 연장되어 있다.

투사부분(115)은 목부분(113)으로부터 절곡되어 자루부분(111)의 연장방향에 대해 경사진 방향으로 돌출되게 형성되어 있다.

이러한 구조의 하우징(110)은 구강 내로의 진입성을 용이하게 하면서 일반적인 칫솔형태에 익숙한 환자에게 기기의 진입에 대한 거부감을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.

하우징(110) 내에 장착된 요소에 대해서는 도 3 및 도 5를 함께 참조하여 설명한다.

투사부분(115) 내에는 회로기판(131)에 장착되어 투사부분(115)의 투사창(115a)을 향하도록 설치된 청색발광다이오드(141) 및 4개의 자외선 발광다이오드(143)가 장착되어 있다.

즉, 회로기판(131)의 중앙에 청색 발광다이오드(141)가 설치되어 있고, 청색발광다이오드(141)를 중심으로 4개의 자외선 발광다이오드(143)가 설치되어 있다.

청색발광다이오드(141)는 중심파장이 450nm인 것을 적용한다.

자외선 발광다이오드(143)는 청색 발광다이오드(141)의 광출사축을 향하여 광을 출사할 수 있게 경사지게 회로기판(131)에 장착되어 있다.

자외선 발광다이오드(143)는 중심파장이 405nm인 것을 적용한다.

이와 같이 중심파장이 405nm인 파장의 자외선광과, 중심파장이 450nm인 청색 파장의 광을 동시에 출사하면 대부분의 광중합재료가 광조사에 의해 모노머로부터 폴리머로 전환하는 시간이 훨씬 단축되고 전환율도 높아짐을 실험에 의해 확인하였다.

광집속부재(150)는 청색 발광다이오드(141)와 자외선 발광다이오드(143)에서 출사되는 광을 집속시킬 수 있게 저부 중앙에 제1인입홈(151)이 형성되어 있고, 제1인입홈 주변의 저부에 복수개의 제2인입홈(153)이 형성되어 있다.

제1인입홈(151)은 청색발광다이오드(141)의 반구형 캡부분이 삽입될 수 있게 형성되어 있고, 제2 인입홈(153) 들은 자외선 발광다이오드(143)들의 반구형 캡부분이 삽입될 수 있게 형성되어 있다.

광집속부재(150)는 실리콘, 에폭시, PMAA소재 등 공지된 다양한 소재로 형성될 수 있다.

또한, 광집속부재(150)의 상면에서 되반사하는 광을 재반사할 수 있도록 인입홈(151)(153)을 제외한 상면의 저부 및 인인홈 인접부위는 반사물질 바람직하게는 크롬으로 도금한 반사층(155)이 부분적으로 형성되어 있다.

참조부호 157은 광집속부재(150)의 반구형 부분의 상면에서 자루부분(111)의 길이방향을 향해 돌출되어 하우징(110)과의 결합용으로 형성된 걸림턱으로서 도시된 예와 다른 구조로 하우징(110)과 결합되게 형성할 수 있음은 물론이다.

도시된 예와 다르게 도 4에 도시된 바와 같이 광집속부재(250)는 상면이 평평하고 저부에 청색발광다이오드(141) 삽입용 제1인입홈(251)이 형성되어 있고, 제1인입홈(251)의 대향면은 청색 발광다이오드(141)를 향해 볼록하게 형성된 볼록부 분(252)을 갖는 것이 적용될 수 있다. 이 경우 청색 발광다이오드(141)는 볼록부분을 통해 집속된다. 자외선 발광다이오드(143)는 광집속부재(250)의 외측면에서 광집속부재(250)를 향해 출사하도록 배치된다. 참조부호 257는 하우징(110)과의 결합용 걸림턱이다.

히트싱크(133)는 발광다이오드(141)(143)의 구동에 의해 발생되는 열을 방출할 수 있도록 회로기판(131)의 저부에서 자루부분(111)의 길이방향을 따라 연장되어 발광다이오드(141)(143)에 발생된 열은 전달받을 수 있게 발광다이오드(141)(143)의 발열부분과 접속되어 있다. 즉, 히트싱크(133)는 발광다이오드(141)(143)의 리드핀 또는 발광다이오드 발열용 패키지부분과 접속되어 목부분(113)까지 연장되어 있다.

한편, 하우징(110) 외측에 설치된 키조작부(120)는 온/오프키(P)(121)와 모드선택키(123)가 마련되어 있다.

온/오프키(121)는 발광다이오드(141)(143)를 온오프 시키기 위한 조작키이고, 제어부(170)는 온/오프키(121)가 조작될 때마다 온에서 오프, 오프에서 온으로 발광다이오드(141)(143)의 온/오프 구동을 전환시킨다.

모드선택키(123)는 발광다이오드(141)(143)들의 구동시 광출력패턴에 대해 지원되는 모드들 중 어느 하나를 선택하기 위한 것이다.

바람직하게는 모드선택키(123)는 눌려질 때마다 이하에서 설명되는 제1모드 내지 제4모드를 순차적으로 전환한다.

제1모드는 일정레벨의 광출력을 일정시간 동안 지속적으로 제공하는 모드이 다. 바람직하게는 제1모드의 지속시간은 14 내지 16초 정도 적용한다.

제2모드는 제1레벨의 광출력을 제1지속구간동안 지속시킨 다음 제1레벨 보다 높은 제2레벨의 광출력을 제2지속구간동안 지속시키는 형태로 광출력을 변동시키는 모드이다. 바람직하게는 제1 및 제2 지속구간은 각각 6 내지 8초 정도 적용한다.

제3모드는 광출력 레벨을 점진적으로 상승시키다가 이후 일정한 광출력 레벨을 지속시키는 모드이다. 즉, 제3모드는 발광다이오드의 출력패턴이 설정된 제1시간동안은 점진적으로 파워가 증가하게 출력하고, 제2시간동안은 제1시간의 최종 파워와 동일한 파워로 일정하게 출력하는 모드이다. 바람직하게는 제1시간 및 제2시간도 각각 6 내지 8초 정도 적용한다.

제4모드는 일정레벨의 광출력을 지속시키되 설정된 시간 간격으로 알람신호를 출력하는 모드이다. 예를 들면 제4모드는 5초 마다 경고음을 출력하는 모드이다.

스피커(175)는 제어부(170)에 제어되어 경보음을 출력한다.

한편, 광경화장치 이용시 불필요하게 광노출시간이 길어질 경우 환자의 치료대상 부위에 국부적 화상을 야기할 수 있는데 제4모드의 경우 주기적으로 경고음을 울려주기 때문에 시술자가 시계를 보지 않고서도 적절한 경화시간에 맞게 기기의 온시간을 조정할 수 있다.

모드표시램프(161 내지 164)는 각 모드 즉, 제1 내지 제4모드 각각에 대응되어 제어부(170)에 제어되어 표시될 수 있게 온/오프키(121)과 모드선택키(123) 사이에 열을 지어 배열되어 있다.

참조부호 161은 제1모드 표시램프이고, 참조부호 162는 제2모드 표시램프이고, 참조부호 163은 제3모드 표시램프이고, 참조부호 164는 제4모드 표시램프이다.

또한 하우징(110)의 각 모드 표시램프(161 내지 164)의 좌측에는 각 모드의 발광패턴에 대응되는 발광패턴표시 마크(181 내지 184)가 표기되어 있다.

즉, 제1모드표시램프(161) 좌측에는 "ㄷ"자를 시계방향으로 90도 회전한 형태의 제1모드의 발광패턴표시마크(181)가 표기되어 있고, 제2모드표시램프(162) 좌측에는 계단형태의 제2모드의 발광패턴표시마크(182)가 표기되어 있다. 또한 제3모드표시램프(163) 좌측에는 경사진 슬로프부분으로부터 수평상으로 연장된 형태로 표기된 제3모드의 발광패턴표시마크(183)가 표기되어 있고, 제4모드표시램프(164) 좌측에는 단절된 화살표 마크형태로 표기된 제4모드의 발광패턴표시마크(184)가 표기되어 있다.

각 발광패턴 표시마크(181 내지 184)는 각 모드의 발광패턴을 구별하여 인식할 수 있도록 표기되면 되고 도시된 형태로만 한정되지 않음은 물론이다.

제어부(170)는 키조작부(120)의 키조작신호에 대응되어 모드표시램프(161 내지 164) 및 발광다이오드(141)(143)의 구동을 제어한다.

또한 제어부(170)는 모드선택키(123)가 조작될 때 마다 설정된 순번에 따라 모드를 변경한다. 즉 현재 설정된 모드가 제2모드인 상태에서 모드선택키(123)가 눌려지면 제3모드로 모드를 변경한다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 치과용 광경화장치에 의하면, 광 출력파장범위가 넓으면서, 광출력패턴을 사용자가 용이하게 선택할 수 있도록 되어 있어 적용하는 광중합재료에 맞게 선택적으로 광출력을 사용할 수 있는 장점을 제공한다. 또한, 광노출시간을 주기적으로 알려주는 기능을 제공함으로써 시술자가 광노출시간을 용이하게 조정할 수 있게 해준다.

Claims

광경화 가능한 치과용 재료를 경화시키기 위한 치과용 광경화장치에 있어서,

파지에 용이하게 막대형태로 일정길이 연장된 자루부분과, 상기 자루부분 보다 외경이 좁게 일정길이 연장된 목부분과, 상기 목부분으로부터 절곡되어 광을 투사하는 투사부분을 갖는 구조로 된 하우징과;

상기 자루부분 내에 설치된 배터리와;

상기 배터리에 의해 공급된 전력에 의해 상기 투사부분을 통해 광을 출사할 수 있게 상기 투사부분 내에 설치된 청색발광다이오드와;

상기 배터리에 의해 공급된 전력에 의해 상기 투사부분을 통해 광을 출사할 수 있게 상기 청색 발광다이오드를 중심으로 인접되게 상기 투사부분 내에 설치되되 광출사방향이 상기 청색 발광다이오드의 광출사축을 향하도록 경사지게 설치된 복수개의 자외선 발광다이오드와;

상기 하우징 외측에 노출되게 마련되어 상기 발광다이오드들의 선택적 구동을 조작하기 위한 키조작부; 및

상기 키조작부의 조작에 대응되어 상기 발광다이오드들의 발광을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.
제1항에 있어서, 상기 청색발광다이오드가 일정깊이 인입될 수 있게 중앙 저부에 제1인입홈이 형성되어 있고, 상기 자외선 발광다이오드가 인입될 수 있게 상 기 제1인입홈 주변에 형성된 복수개의 제2인입홈이 형성되어 있고, 상기 인입홈 사이부분에는 반사물질이 코팅되어 상기 투사부분내에 설치된 광집속부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.
제2항에 있어서, 상기 광집속부재의 상기 반사물질은 크롬인 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.
제1항에 있어서,

상기 청색발광다이오드가 일정깊이 인입될 수 있게 중앙 저부에 제1인입홈이 형성되어 있되 상기 청색 발광다이오드와 대향되는 상기 제1인입홈의 대향면은 상기 청색 발광다이오드를 향해 볼록하게 형성된 볼록부분을 갖으며 상기 투사부분내에 설치된 광집속부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.
제1항에 있어서, 상기 키조작부는 상기 발광다이오드의 온/오프를 지시하는 온/오프 키와;

상기 발광다이오드들의 구동시 광출력패턴에 대해 지원되는 모드들 중 어느 하나를 선택할 수 있는 모드선택키가 구비되어 있고,

상기 모드들은 일정레벨의 광출력을 일정시간 동안 지속적으로 제공하는 제1모드, 제1레벨의 광출력을 제1지속구간동안 지속시킨 다음 제1레벨 보다 높은 제2레벨의 광출력을 제2지속구간동안 지속시키는 형태로 광출력을 변동시키는 제2모 드, 광출력 레벨이 점진적으로 상승시키다 이후 일정한 광출력 레벨을 지속시키는 제3모드 및 일정레벨의 광출력을 지속시키되 설정된 시간 간격으로 알람신호를 출력하는 제4모드를 포함하고,

상기 제어부는 상기 모드선택키가 조작될 때 마다 설정된 순번에 따라 상기 모드를 변경하고, 변경된 모드에 따라 상기 발광다이오드의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 내지 제4모드 각각에 대응되어 상기 제어부에 제어되어 표시되는 복수의 모드 표시램프가 상기 하우징에 노출되게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.
제6항에 있어서, 상기 모드 표시램프에 인접된 상기 하우징상에 상기 각 모드의 발광패턴에 대응되어 각각 표기된 발광패턴표시 마크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 치과용 광경화장치.