KR100915718B1 - Sensor responsive electric toothbrushes and methods of use - Google Patents

Sensor responsive electric toothbrushes and methods of use

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KR100915718B1
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알렉세이 미카일로비치 핀야에브
에릭 알트만 2세 고울보른
스티븐 안드래스 코박스
챈챌 쿠마 고쉬
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더 프록터 앤드 갬블 캄파니
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Abstract

칫솔에 합체된 하나 이상의 센서에 의해 수신된 정보에 따라 또는 사용자에 의해 선택된 바와 같이 그 출력 및 동작을 조절할 수 있는 센서 응답식 전동 칫솔이 개시되어 있다. 이 정보는 전형적으로 구강 내부 또는 외부의 소정 상태 또는 특정 물질 또는 제제의 존재와 관계된다. 센서 응답식 칫솔은 감지된 정보에 응답하여 응답식 출력을 제공하는 하나 이상의 응답식 출력 구성요소를 또한 구비한다.A sensor-responsive electric toothbrush is disclosed that can adjust its output and behavior in accordance with information received by one or more sensors incorporated into a toothbrush or as selected by a user. This information is typically related to the presence of certain conditions or agents within or outside the mouth. The sensor responsive toothbrush also has one or more responsive output components that provide responsive output in response to the sensed information.

Description

구강 케어 이득 제공 방법, 센서 응답식 전동 칫솔 및 센서 응답식 칫솔{SENSOR RESPONSIVE ELECTRIC TOOTHBRUSHES AND METHODS OF USE}How to Provide Oral Care Benefits, Sensor Responsive Electric Toothbrush and Sensor Responsive Toothbrush {SENSOR RESPONSIVE ELECTRIC TOOTHBRUSHES AND METHODS OF USE}

본 발명은 구강 내의 소정 상태(condition) 또는 소정 병원체(agent)의 존재를 탐지하기 위하여 하나 이상의 센서를 이용하며 하나 이상의 응답식 출력을 제공할 수 있는 센서 응답식 칫솔에 관한 것이다. 본 발명은 또한 사용자가 선택가능한 하나 이상의 응답식 출력을 제공할 수 있는 응답식 칫솔에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor responsive toothbrush that utilizes one or more sensors to detect the presence of a condition or agent in the oral cavity and can provide one or more responsive outputs. The invention also relates to a responsive toothbrush that can provide one or more responsive outputs that are user selectable.

발명의 개요Summary of the Invention

제1 실시형태에 있어서, 본 발명은 센서를 포함하는 칫솔로 치아를 칫솔질하는 단계를 포함하는 구강 케어 이득 제공 방법을 제공한다. 본 방법은 센서로 센서 입력을 탐지하는 단계를 또한 포함한다. 그리고, 본 방법은 센서 입력에 응답하여 칫솔로부터 출력을 개시하게 하는 단계를 포함한다.In a first embodiment, the present invention provides a method for providing oral care gains comprising brushing teeth with a toothbrush comprising a sensor. The method also includes detecting sensor input with a sensor. The method then includes the step of initiating an output from the toothbrush in response to the sensor input.

다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 핸들, 헤드, 및 핸들과 헤드 사이에서 연장하는 목부를 포함하는 센서 응답식 전동 칫솔을 제공한다. 핸들은 중공의 내부 영역을 구비한다. 헤드에는 강모들이 배치된다. 그리고, 칫솔은 종축을 한정한다. 칫솔은 추가적으로 센서 필터를 구비한다. 그리고, 칫솔은 헤드 상에 배치된 하나 이상의 가동 강모 홀더를 포함한다. 이 홀더는 그 상에 배치된 강모 더미(collection of bristles)를 갖는다. 또한, 칫솔은 구동 샤프트에 의해 강모 홀더에 작동적으로 연결되고 중공 영역 내에 배치된 모터를 포함한다.In another embodiment, the present invention provides a sensor responsive electric toothbrush comprising a handle, a head, and a neck extending between the handle and the head. The handle has a hollow interior region. Bristles are placed on the head. The toothbrush then defines the longitudinal axis. The toothbrush additionally has a sensor filter. The toothbrush then includes one or more movable bristle holders disposed on the head. This holder has a collection of bristles disposed thereon. The toothbrush also includes a motor operatively connected to the bristle holder by a drive shaft and disposed in the hollow area.

또 다른 실시형태에 있어서, 본 발명은 핸들을 갖는 몸체, 헤드, 및 헤드 상에 배치된 복수의 강모를 포함하는 센서 응답식 칫솔을 제공한다. 본 칫솔은 몸체 상에 배치된 적어도 하나의 센서를 또한 포함한다. 그리고, 본 칫솔은 센서와 관련된 적어도 하나의 출력 구성요소를 포함한다. 출력은 적어도 하나의 센서에 응답하여 (i) 기계적 출력, (ii) 광 기반 출력, (iii) 화학물질 기반 출력 및 (iv) 그 조합 중의 적어도 하나를 제공하도록 구성된다.In yet another embodiment, the present invention provides a sensor responsive toothbrush comprising a body having a handle, a head, and a plurality of bristles disposed on the head. The toothbrush also includes at least one sensor disposed on the body. And the toothbrush comprises at least one output component associated with the sensor. The output is configured to provide at least one of (i) mechanical output, (ii) light based output, (iii) chemical based output, and (iv) combinations thereof in response to the at least one sensor.

본 발명은 물리적인 형태로 소정의 부품들 및 부품들의 배열을 취할 수 있으며, 본 발명의 실시 형태는 본 명세서에 상세히 기술되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면에 도시될 것이다.The invention may take certain components and arrangements of components in physical form, embodiments of the invention being described in detail herein and shown in the accompanying drawings which form part of this specification.

도 1은 본 발명에 따른 전동 칫솔의 일 실시 형태의 사시도.1 is a perspective view of one embodiment of an electric toothbrush in accordance with the present invention;

도 2는 도 1의 전동 칫솔의 평면도.2 is a plan view of the electric toothbrush of FIG.

도 3은 도 1의 전동 칫솔의 측단면도.3 is a side cross-sectional view of the electric toothbrush of FIG.

도 4는 본 발명에 따른 전동 칫솔의 일 실시 형태의 헤드 및 목부의 측단면도.4 is a side cross-sectional view of the head and neck of one embodiment of an electric toothbrush in accordance with the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시 형태의 헤드 및 목부의 부분 정면도.5 is a partial front view of a head and a neck of another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 헤드 및 목부의 부분 정면도.6 is a partial front view of a head and a neck of another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 헤드 및 목부의 부분 정면도.7 is a partial front view of a head and a neck of another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 헤드 및 목부의 부분 정면도.8 is a partial front view of a head and a neck of another embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 헤드 및 목부의 부분 정면도.9 is a partial front view of a head and a neck of another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 헤드 및 목부의 부분 정면도.10 is a partial front view of a head and a neck of another embodiment of the present invention.

도 11은 칫솔이 핸들로부터 분리될 수 있는 헤드 및 목부를 포함하는, 본 발명의 전동 칫솔의 다른 실시 형태의 사시도.11 is a perspective view of another embodiment of the powered toothbrush of the present invention, wherein the toothbrush includes a head and a neck that can be detached from the handle.

도 12는 본 발명에 사용하기에 적합한 전기 구성의 배선 약도.12 is a schematic of the wiring of an electrical configuration suitable for use with the present invention.

도 13은 본 발명에 사용하기에 적합한 발광 소자용의 다양한 색상에 대한 스펙트럼 분포의 그래프.13 is a graph of spectral distribution for various colors for light emitting devices suitable for use in the present invention.

도 14는 본 발명에 사용하기에 적합한 백색 광을 발산하는 발광 소자에 대한 스펙트럼 분포의 그래프.14 is a graph of the spectral distribution for a light emitting device that emits white light suitable for use in the present invention.

도 15는 본 발명에 사용하기에 적합한 광 방사 패턴을 도시하는 그래프.15 is a graph showing a light emission pattern suitable for use with the present invention.

도 16은 발광 다이오드와 광에 노출되는 표면 사이의 공극의 기하학적 형상을 도시하는 도면.16 shows the geometry of the voids between the light emitting diode and the surface exposed to light.

도 17은 특정 입체각 내에서의 광의 평균 강도를 측정하기 위한 시험 방법을 도시하는 도면.FIG. 17 shows a test method for measuring an average intensity of light in a specific solid angle. FIG.

도 18은 센서 응답식 조명 전동 칫솔의 치아 표면에서의 온도에 대한 영향을 측정하기 위한 시험 방법을 도시하는 도면.FIG. 18 shows a test method for measuring the effect on temperature at the tooth surface of a sensor-responsive illuminated electric toothbrush. FIG.

도 19는 발광 다이오드의 단면도.19 is a cross-sectional view of a light emitting diode.

도 20 내지 도 23은 하나 초과의 광 이미터(emitter) 및 단일 광 출력부를 갖는 발광 다이오드의 단면도.20-23 are cross-sectional views of light emitting diodes having more than one light emitter and a single light output.

도 24는 센서 응답식 칫솔이 작동되는 대표적인 프로세스를 도시하는 흐름도.24 is a flow diagram illustrating an exemplary process in which a sensor responsive toothbrush is operated.

도 25 및 도 26은 센서 응답식 조명 전동 칫솔의 핸들 또는 몸체 부분 상으로의 교환가능한 헤드 및 목부의 설치를 도시하는 부분 측면도.25 and 26 are partial side views illustrating the installation of an interchangeable head and neck onto a handle or body portion of a sensor responsive illuminated electric toothbrush.

도 27은 센서 응답식 칫솔의 일 실시 형태의 전기 배선 약도.27 is a schematic of an electrical wiring of an embodiment of a sensor responsive toothbrush.

도 28은 센서 응답식 칫솔의 다른 실시 형태의 전기 배선 약도.28 is an electrical wiring schematic of another embodiment of a sensor responsive toothbrush.

일반적으로, 본 발명은 센서 응답식 칫솔에 관한 것이다. 칫솔은 구강 내의 특정 상태 또는 소정 병원체의 존재를 탐지하기 위한 하나 이상의 센서를 포함한다. 칫솔은 센서(들)로부터 획득한 정보에 기초하여 탐지된 상태 또는 병원체를 치료하기 위하여 출력 또는 출력들의 조합을 생성하는 하나 이상의 구성요소, 조립체 또는 시스템을 추가로 포함한다.In general, the present invention relates to a sensor responsive toothbrush. The toothbrush includes one or more sensors to detect the specific condition or presence of certain pathogens in the oral cavity. The toothbrush further includes one or more components, assemblies or systems that produce an output or combination of outputs for treating a detected condition or pathogen based on information obtained from the sensor (s).

본 발명의 다양한 실시 형태를 설명하기 전에, 본 명세서에 사용되는 다양한 용어를 설명하는 것이 도움이 된다. "칫솔 출력" 또는 "응답식 출력"이라는 용어는 칫솔에 의해 탐지되는 하나 이상의 표지(marker), 상태, 자극 또는 병원체에 응답하여, 또는 사용자나 칫솔 제조업체에 의해 지정된 프로그래밍가능하거나 수동으로 선택가능한 응답식 출력에 응답하여, 칫솔에 의해 개시되는 작용을 지칭하는 데에 사용된다. 이러한 응답식 출력의 예는 기계적 출력, 에너지 기반 출력(예컨대, 광, 열 또는 음향 에너지), 화학물질 기반 출력 또는 이들 출력의 임의의 조합을 포함한다. 응답식 출력은 칫솔의 응답식 출력의 개시 또는 기존 출력의 변화일 수도 있다. 기계적 출력의 비제한적인 예는 강모(bristle) 또는 강모 홀더(bristle holder)의 운동 또는 운동의 변화, 조성물의 분배, 칫솔 또는 이의 구성요소의 진동의 발생 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 가동 강모 홀더의 운동 변화의 일례는 예컨대 강모 홀더의 회전 방향의 변화, 운동 유형(즉, 요동(rocking), 왕복, 진동, 회전)의 변화, 및 속도의 증가 또는 감소와 관계된다. 기계적 출력의 다른 예는 칫솔 상의 가동 강모 또는 강모 캐리어를 미리 정해진 운동 주파수 또는 패턴에서 운동 또는 작동시키는 것이다. 에너지 기반 응답식 출력 변화의 일례는 광 출력 강도의 증가일 수 있다. 화학적 출력의 일례는 칫솔로부터의 하나 이상의 물질, 조성물 또는 제제의 방출 또는 투여이다. 이들 출력의 조합의 일례는 칫솔로부터의 발광 및 치약 조성물의 방출이다. 각각의 이러한 유형의 출력들은 본 명세서에서 더욱 상세하게 설명된다. "응답식 출력 요소"는 응답식 출력을 제공하는 조립체 또는 구조물이다. 예를 들면, 박테리아를 죽이기에 적합한 파장을 갖는 광을 발산하는 광원이 응답식 출력 요소로 고려될 수 있다.Before describing various embodiments of the present invention, it is helpful to describe the various terms used herein. The term "toothbrush output" or "responsive output" refers to one or more markers, conditions, stimuli, or pathogens detected by the toothbrush, or a programmable or manually selectable response specified by the user or toothbrush manufacturer. In response to the dietary output, it is used to refer to the action initiated by the toothbrush. Examples of such responsive outputs include mechanical outputs, energy based outputs (eg, light, thermal or acoustic energy), chemical based outputs or any combination of these outputs. The responsive output may be the onset of the responsive output of the toothbrush or a change in the existing output. Non-limiting examples of mechanical output include, but are not limited to, movement or change of movement of bristle or bristle holder, dispensing of the composition, generation of vibration of the toothbrush or its components, or a combination thereof. Does not. One example of a change in the movement of the movable bristle holder is related to, for example, a change in the direction of rotation of the bristle holder, a change in the type of movement (ie rocking, reciprocation, vibration, rotation), and an increase or decrease in speed. Another example of mechanical output is to move or actuate a moving bristle or bristle carrier on a toothbrush at a predetermined movement frequency or pattern. One example of an energy based responsive output change may be an increase in light output intensity. One example of chemical output is the release or administration of one or more substances, compositions, or formulations from a toothbrush. One example of a combination of these outputs is the emission from the toothbrush and the release of the toothpaste composition. Each of these types of outputs is described in more detail herein. A "responsive output element" is an assembly or structure that provides a responsive output. For example, a light source that emits light having a wavelength suitable for killing bacteria can be considered a responsive output element.

본 발명의 칫솔에 이용되는 하나 이상의 센서는 하나 이상의 센서 입력 요소를 포함하며, 이들과 연관된 하나 이상의 센서 출력 요소를 선택적으로 포함할 수 있다. "센서"라는 용어는 전형적으로 구강 내에서 발견되는 상태, 표지 또는 자극을 탐지하는 소자, 구성요소 또는 조립체를 지칭하는데, 탐지는 구강 외부에서 이루어질 수도 있다. 탐지는 칫솔질 과정 중에 또는 칫솔의 작동 시에 이루어질 수 있다. 칫솔의 작동은, 예컨대 강모 홀더의 운동을 개시하도록 칫솔을 켜는 것, 재충전 스탠드로부터 칫솔을 분리하는 것 또는 칫솔을 사용하기 위하여 준비하는 다른 단계(예컨대, 바로 사용하려고 하는 칫솔에 신호를 제공하는 버튼을 누르는 것)를 포함할 수 있다. 상태는 사용자의 칫솔질 습관의 특성(예컨대, 사용자가 칫솔질을 얼마나 오래 그리고 언제 하는지) 또는 응답식 출력이 특정한 사용 시간/날짜에 이루어지도록 사용자에 의해 선택되는 경우 사용 날짜/시간을 또한 포함할 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 사용되는 센서는 탐지된 상태, 표지 또는 자극에 관한 정보를 제공하는 신호를 제공한다. 본 발명의 센서는 전동식(electrically powered)일 수 있으며, 따라서 하나 이상의 일회용 또는 재충전가능한 배터리와 같은 전원과 전기 접속 상태에 있다.One or more sensors used in the toothbrush of the present invention include one or more sensor input elements and may optionally include one or more sensor output elements associated with them. The term “sensor” typically refers to an element, component or assembly that detects a condition, label or stimulus found in the oral cavity, which may be made outside the oral cavity. Detection may be during the brushing process or upon operation of the toothbrush. The operation of the toothbrush may include, for example, turning on the toothbrush to initiate the movement of the bristle holder, detaching the toothbrush from the recharge stand, or other steps of preparing to use the toothbrush (e.g., a button that provides a signal to the toothbrush that is about to be used immediately). Pressing). The status may also include the nature of the user's brushing habits (eg, how long and when the user brushes) or the date / time of use if the responsive output is selected by the user to be at a particular time / date of use. . In general, sensors used in the present invention provide a signal that provides information about a detected condition, marker or stimulus. The sensors of the present invention may be electrically powered and are therefore in electrical connection with a power source, such as one or more disposable or rechargeable batteries.

"센서 입력 요소" 또는 "센서 입력 구성요소"는 구강 내에서 발견되는 물질, 재료 또는 병원체의 존재와 같은 상태, 표지 또는 자극을 탐지 또는 감지하고/감지하거나 사용자가 칫솔질을 얼마나 자주, 언제 그리고 얼마나 오래 하는 지와 같은 사용자의 칫솔질 습관을 탐지하는 칫솔 상의 요소를 지칭한다. 이하 설명되는 바와 같이, 센서 입력 요소는 구강 내의 상태, 표지 또는 자극을 탐지 또는 감지하기 위하여 센서 출력 요소와 함께 작동할 수 있다. 그러나, 센서 입력 요소는 센서 출력 요소 없이 구강으로부터 정보를 탐지할 수도 있다. 예를 들면, 센서 입력 요소는 센서 출력 요소 없이 입 안의 조직 또는 치아 표면 색상 또는 화학물질을 탐지할 수도 있다. 센서 입력 요소 및 센서 출력 요소는 때때로 본 명세서에서 총칭하여 "센서"로 지칭된다. 센서 입력 요소의 예는 (박테리아 또는 우식(caries)을 탐지하기 위한) 광 센서, 소정의 화학적 화합물 또는 병원체의 존재를 탐지할 수 있는 구취 센서, (칫솔질 습관을 탐지하기 위한) 전류 또는 전압 센서, 및 센서 입력이 사용 날짜 및/또는 시간인 경우 시계를 포함한다. 센서 입력 요소는 대개의 경우 칫솔 헤드 상에 배치될 수 있지만, 센서 입력 요소가 센서의 크기에 기초하여 핸들과 같은 다른 위치에 배치될 수도 있음이 고려된다. 예를 들면, 구취 센서는 그 크기로 인해 핸들 내에 배치될 수도 있다. "센서 출력 요소" 또는 "센서 출력 구성요소"는 상태, 표지 또는 자극이 센서 입력 요소에 의해 탐지될 수 있도록 이러한 상태, 표지 또는 자극과 상호작용할 수 있는 출력(예컨대, 광, 열, 화학물질 등)을 구강 내부로 제공할 수 있는 칫솔 상의 요소를 지칭한다. 예를 들면, 센서 입력 요소에 의해 탐지될 수 있는 방식으로 우식이 형광을 띄게(fluoresce) 하도록 655 내지 740 나노미터 파장과 1 mW 강도를 갖는 광이 사용될 수 있다. 이러한 목적으로 광을 발산하는 광원이 센서 출력 요소로 고려될 것이다. 대안적으로, 센서 입력 요소에 의해 탐지될 수 있는 방식으로 박테리아가 형광을 띄게 하도록 화학물질 및 발광의 조합이 사용될 수 있다. 또한, 센서 출력 요소는 센서 출력 요소로서 기능하고 응답식 출력을 제공하는 것과 같은 이중 기능을 제공할 수도 있다. 예를 들면, 광원은 박테리아를 탐지하도록 센서 입력 요소와 조합하여 사용될 수도 있으며, 그 후 광원은 센서 입력 요소에 의한 박테리아의 탐지에 응답하는 응답식 출력(예컨대, 박테리아를 죽이기 위하여 파워 출력을 변화시키는 것)을 제공할 수 있다. 센서는 또한 사용자에게 다양한 다른 정보를 제공할 수 있는데, 예컨대 치료 세션(session)이 완료된 때, 칫솔이 적절하게 위치된 때, 칫솔이 조직과 접촉한 때 및/또는 치료 영역의 온도가 미리 설정된 수준을 초과하여 상승된 경우를 감지하여 사용자에게 경고할 수 있다. 센서는 또한 치료 세션(들)의 자동 피드백 제어를 제공하도록 제어기와 함께 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 제어기는 진단 센서와 결합되어, 센서로부터의 신호에 기초하여 광원 또는 열원을 제어한다. 다른 선택적 실시 형태에서, 제어기는 칫솔이 조직과 접촉한 때에만 광 또는 열을 발산하도록 센서와 조합될 수 있다. 센서는 단지 사용자가 칫솔질을 언제, 얼마나 자주 및/또는 얼마나 오래 하는 지를 탐지하고 사용자의 칫솔질 습관에 기초하여 응답식 출력을 개시하는 센서 입력 요소를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 응답식 출력은 칫솔질을 덜 빈번하게 하는 사용자를 위한 강모 홀더의 운동의 변화 또는 박테리아를 더욱 공격적으로 죽이기 위한 광 기반 응답식 출력의 자동적 적용일 수도 있다.A "sensor input element" or "sensor input element" detects or detects, detects and / or detects, such as the presence of substances, materials or pathogens found in the oral cavity, and / or how often, when and how It refers to an element on the toothbrush that detects the user's brushing habits, such as longevity. As described below, the sensor input element can work with the sensor output element to detect or detect a condition, marker or stimulus in the oral cavity. However, the sensor input element may detect information from the oral cavity without the sensor output element. For example, the sensor input element may detect tissue or tooth surface color or chemicals in the mouth without the sensor output element. Sensor input elements and sensor output elements are sometimes referred to collectively herein as "sensors." Examples of sensor input elements include optical sensors (to detect bacteria or caries), bad breath sensors to detect the presence of certain chemical compounds or pathogens, current or voltage sensors (to detect brushing habits), And a clock if the sensor input is a use date and / or time. The sensor input element may be disposed on the toothbrush head in most cases, but it is contemplated that the sensor input element may be placed in another location, such as a handle, based on the size of the sensor. For example, the bad breath sensor may be disposed within the handle due to its size. A “sensor output element” or “sensor output component” is an output (eg, light, heat, chemical, etc.) that can interact with a condition, label or stimulus such that a condition, label or stimulus can be detected by the sensor input element. ) Refers to an element on a toothbrush that can provide internally to the oral cavity. For example, light having a wavelength of 655 to 740 nanometers and 1 mW intensity can be used to fluoresce caries in a way that can be detected by the sensor input element. Light sources emitting light for this purpose will be considered as sensor output elements. Alternatively, a combination of chemicals and luminescence can be used to cause bacteria to fluoresce in a way that can be detected by the sensor input element. In addition, the sensor output element may serve as a sensor output element and provide dual functionality such as providing a responsive output. For example, the light source may be used in combination with a sensor input element to detect bacteria, and then the light source may change the power output in response to the detection of bacteria by the sensor input element (eg, varying the power output to kill the bacteria. Can be provided). The sensor can also provide the user with a variety of other information, such as when the treatment session is complete, when the toothbrush is properly positioned, when the toothbrush is in contact with tissue, and / or when the temperature of the treatment area is preset. The user may be alerted by detecting a rise above the limit. The sensor can also be used with the controller to provide automatic feedback control of the treatment session (s). In one embodiment, the controller is coupled with the diagnostic sensor to control the light source or heat source based on the signal from the sensor. In another optional embodiment, the controller can be combined with the sensor to emit light or heat only when the toothbrush is in contact with tissue. The sensor may only include a sensor input element that detects when, how often and / or how long the user is brushing and initiates a responsive output based on the user's brushing habits. For example, the responsive output may be a change in the movement of the bristle holder for a user who makes brushing less frequent or an automatic application of a light-based responsive output to kill the bacteria more aggressively.

센서 입력 및 센서 출력 요소들은 칫솔, 헤드, 핸들 등의 상에서 임의의 위치에 배치될 수 있다. 응답식 출력 구성요소 또는 요소는 구강으로의 접근을 허용하는 칫솔 상의 임의의 위치에 배치될 수 있다. 소정의 특성을 갖는 광을 구강의 상이한 영역들로 전달하기 위하여 광 섬유가 사용될 수 있다.The sensor input and sensor output elements can be placed in any position on the toothbrush, head, handle, and the like. The responsive output component or element may be placed in any position on the toothbrush that allows access to the oral cavity. Optical fibers may be used to deliver light having certain characteristics to different areas of the oral cavity.

박테리아 또는 우식을 탐지하기 위한 센서 입력 요소로서 사용하기에 적합할 수 있으며 탐지된 광을 전압 변경 신호로 변환하는 구매가능한 광 센서의 일례는 텍사스주 플라노 소재의 타오스, 인크.(TAOS, Inc.)로부터 TSL12S이라는 명칭 번호로 입수할 수 있는 광-전압 센서이다. 탐지를 용이하게 하도록 이러한 광 센서와 함께 센서 필터가 또한 사용될 수도 있다. 구매가능한 센서 필터의 일례는 광 센서와 함께 사용될 수 있는 장파장 통과 필터(long wavelength pass filter)이다. 장파장 통과 필터는 펜실베이니아주 카본데일 소재의 젠텍스 코포레이션(Gentex Corporation)으로부터 필트론(Filtron) E780이라는 명칭으로 입수할 수 있다.One example of a commercially available light sensor that may be suitable for use as a sensor input element for detecting bacteria or caries and converts the detected light into a voltage change signal is Taos, Inc., Plano, Texas. Is a photo-voltage sensor available under the designation number TSL12S. Sensor filters may also be used with such light sensors to facilitate detection. One example of a commercially available sensor filter is a long wavelength pass filter that can be used with an optical sensor. The long pass filter is available under the name Filtron E780 from Gentex Corporation of Carbondale, Pennsylvania.

본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 다양한 바람직한 실시 형태의 칫솔은 구강 내의 특정 상태 또는 표지, 상태, 자극, 물질, 재료 또는 병원체의 존재의 탐지에 응답하여 (칫솔의 하나 이상의 기존 출력의 조절을 포함하는) 하나 이상의 응답식 출력을 제공한다. 응답식 출력은 탐지된 상태 또는 병원체의 존재를 처리, 치료 또는 부분적으로 치료할 수 있다. 그러나, 본 발명의 칫솔은 이러한 작용으로 제한되지 않는다. 즉, 본 발명은 칫솔의 응답식 출력(들)이 탐지된 상태 또는 병원체의 존재를 즉시 처리 또는 치료하지 않는 실시 형태를 포함한다. 예를 들면, 응답식 출력은 지연 효과 또는 단지 부분적인 효과를 나타낼 수 있다. 응답식 출력(들)은 또한 칫솔질 빈도에 따라 수주 또는 수개월의 기간에 걸쳐 이루어질 수 있는 장기간의 치료 요법의 일부를 형성할 수도 있다. 치료 요법은 센서 입력 요소에 의한 표지, 상태 또는 자극의 탐지에 후속하여 사용자가 선택할 수도 있으며, 또는 사용자가 칫솔질을 언제 및/또는 얼마나 오래 하는지를 추적하여 사용자의 칫솔질 습관에 맞춘 응답식 출력 치료 요법을 제공할 수 있는 제어기(예컨대, 시계를 포함하는 프로그래밍가능한 프로세서)에 의해 개시 및 추적될 수도 있다. 더욱이, 응답식 출력은 탐지된 상태 또는 병원체에 있어서의 부차적인 요인을 처리하도록 작동할 수 있다. 또한, 출력은 탐지된 상태 또는 병원체에 대해 직접 책임지기보다는 전적으로 상이한 병에 대한 치료 요법의 일부로서 지정될 수 있다.As described herein, the toothbrushes of various preferred embodiments (including control of one or more existing outputs of the toothbrush in response to detection of a specific condition or presence of a label, condition, irritation, substance, material or pathogen in the oral cavity). Provide one or more responsive outputs. The responsive output may treat, treat or partially treat the detected condition or the presence of a pathogen. However, the toothbrush of the present invention is not limited to this action. That is, the present invention includes embodiments in which the responsive output (s) of the toothbrush do not immediately treat or cure the detected condition or the presence of the pathogen. For example, the responsive output may exhibit a delay effect or only a partial effect. The responsive output (s) may also form part of a long-term treatment regimen that may occur over a period of weeks or months, depending on the brushing frequency. The treatment regimen may be selected by the user following detection of a marker, condition, or stimulus by the sensor input element, or by tracking when and / or how long the user has brushed to produce a responsive output treatment regimen tailored to the user's brushing habits. It may be initiated and tracked by a controller (eg, a programmable processor comprising a clock) that may provide. Moreover, the responsive output may be operable to handle secondary factors in the detected condition or pathogen. In addition, the output may be designated as part of a treatment regimen for entirely different diseases, rather than being directly responsible for the detected condition or pathogen.

본 발명의 다른 실시형태는 칫솔의 작동을 조절하기 전에 사용자로부터의 선택 또는 입력을 기다리는 칫솔 실시 형태를 포함한다. 즉, 칫솔의 응답식 출력이 사용자로부터의 변수 또는 변수의 선택에 완전하게 또는 적어도 부분적으로 의존하는 반자동 작동 모드가 고려된다. 이러한 변수의 예는 (i) 출력을 수행하기 위한 시간 프레임 또는 지속 기간, (ii) 출력이 수행되는 방식, (iii) 다수의 출력이 가능한 경우, 이들 출력 중 하나 이상의 선택, 및 (iv) 이들 시나리오의 조합을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.Another embodiment of the invention includes a toothbrush embodiment that waits for selection or input from a user before adjusting the operation of the toothbrush. That is, a semi-automatic mode of operation is contemplated in which the responsive output of the toothbrush is completely or at least partially dependent on the variable or selection of the variable from the user. Examples of such variables include (i) the time frame or duration for performing the output, (ii) how the output is performed, (iii) the selection of one or more of these outputs, if multiple outputs are possible, and (iv) these Combinations of scenarios are included, but are not limited to such.

본 발명의 칫솔은 광범위한 변형 실시 형태를 포함한다. 예를 들면, 칫솔 출력은 지속 기간이 제한된 것일 수도 있다. 또는, 광 기반 출력 칫솔인 경우, 구강 조직은 (예컨대, 박테리아를 죽이기 위하여) 1분과 같은 소정의 미리 정해진 시간 미만의 기간 동안 특정 파장의 광, 즉 적색 광에만 노출될 수도 있다.Toothbrushes of the invention include a wide variety of modified embodiments. For example, the toothbrush output may be of limited duration. Or, in the case of a light-based output toothbrush, the oral tissue may only be exposed to light of a certain wavelength, ie red light, for a period of time less than a predetermined predetermined time, such as one minute (eg to kill bacteria).

칫솔은 우식, 충치(cavity), 구취(oral malodor), 미백 치아, 구강 내의 박테리아, 치석(tartar), 플라크(plaque) 및 이러한 것들의 조합을 탐지하여 치료하는 데에 사용될 수 있다. 칫솔은 사용자에 의해 선택되거나 제조업체에 의해 프로그래밍되는 시각에 따라 소정의 치료를 감지 또는 시작할 수 있는 (프로그래밍가능할 수 있는) AM/PM 칫솔일 수 있다. 사용자는, 예컨대 핸들 상에 배치되는 디스플레이와 하나 이상의 입력 버튼을 포함할 수 있는 인터페이스를 통해, 또는 전동 칫솔이 재충전가능한 경우에는 재충전을 위하여 전동 칫솔을 수용하는 재충전가능한 스탠드 상에 배치되는 인터페이스를 통해, 칫솔을 프로그래밍할 수 있다. 예를 들면, 칫솔은 아침에는 구취 또는 플라크/치석에 대한 응답식 출력을 제공하고 저녁에는 치아를 미백하거나 우식을 치료하기 위한 응답식 출력을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 응답식 출력은 센서 입력 요소에 의한 표지, 상태 또는 자극의 탐지시 자동적으로 또는 인터페이스를 통한 사용자의 입력에 기초하여 선택가능하게 제공될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 어떤 상태가 아침에 치료되어야 할지 저녁에 치료되어야 할지를 선택할 수도 있다. 칫솔은 시간 및/또는 날짜를 추적하기 위하여 날짜 및 시간 시계를 이용할 수 있으며, 그러면 시각 및/또는 날짜에 따라 소정의 센서 및/또는 응답식 출력을 작동시킬 수 있다. 예를 들면, 센서 입력 요소는 아침에 구취 치료를 선택한 사용자를 위하여 아침에 구취를 탐지하도록 작동될 수도 있으며, 또는 구취에 대한 응답식 출력이 아침에 자동적으로 제공될 수도 있다. 치료 요법의 기간을 자동적으로 설정하기 위하여 타이머가 사용될 수 있으며, 또는 치료 요법의 기간은 인터페이스를 통해 사용자에 의해 선택될 수 있다. 시계 및/또는 타이머는 제어 기판(예컨대, 회로 기판, 프로그래밍가능한 제어기, 마이크로프로세서 등)에 연결되거나 이의 일부를 형성할 수 있는데, 그러면 이는 시각 및/또는 날짜에 따라 원하는 센서 및/또는 응답식 출력을 작동시킨다.Toothbrushes can be used to detect and treat caries, cavities, oral malodors, whitening teeth, bacteria in the mouth, tartar, plaques and combinations thereof. The toothbrush may be an AM / PM toothbrush (which may be programmable) that may detect or initiate a desired treatment depending on the time of day selected by the user or programmed by the manufacturer. The user may, for example, via an interface that may include a display disposed on the handle and one or more input buttons, or an interface disposed on a rechargeable stand that receives the powered toothbrush for recharging if the powered toothbrush is rechargeable. You can program your toothbrush. For example, the toothbrush may be configured to provide responsive output for bad breath or plaque / tartar in the morning and responsive output for whitening teeth or treating caries in the evening. Such responsive output may be provided selectable automatically upon detection of an indication, condition or stimulus by the sensor input element or based on user input via an interface. For example, the user may select which condition should be treated in the morning or in the evening. The toothbrush may use a date and time clock to track the time and / or date, and then activate certain sensors and / or responsive outputs according to the time and / or date. For example, the sensor input element may be activated to detect bad breath in the morning for a user who has selected a bad breath treatment in the morning, or a responsive output for bad breath may be provided automatically in the morning. A timer may be used to automatically set the duration of the treatment regimen, or the duration of the treatment regimen may be selected by the user via the interface. The clock and / or timer may be connected to or form part of a control board (e.g., circuit board, programmable controller, microprocessor, etc.), which may then be a desired sensor and / or responsive output based on time and / or date. To work.

칫솔은 제거가능한 헤드를 선택적으로 포함할 수 있는데, 이는 다양한 교환가능한 헤드 상에서 소정의 센서 및 출력 이미터(emitter)를 사용한다. 예를 들면, 이러한 칫솔은 치아 미백 헤드와 그의 관련 센서(들) 및 응답식 출력 요소(들) 및 별도의 항균 헤드를 포함할 수 있다. 제어기는 어떤 헤드가 칫솔 핸들에 부착되었는지를 탐지하여 이에 따라 칫솔 작동을 조절하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들면, 제어기는 강모 홀더의 운동을 변경할 수 있으며, 또는 칫솔에 부착된 특정 센서와 관련된 알고리즘을 사용하여 센서로부터의 전기 신호를 처리할 수 있다.The toothbrush may optionally include a removable head, which uses certain sensors and output emitters on various interchangeable heads. For example, such a toothbrush may comprise a tooth whitening head and its associated sensor (s) and responsive output element (s) and a separate antibacterial head. The controller can be programmed to detect which head is attached to the toothbrush handle and adjust toothbrush operation accordingly. For example, the controller can change the movement of the bristle holder, or can process electrical signals from the sensors using algorithms associated with a particular sensor attached to the toothbrush.

센서 응답식 칫솔은 또한, 예컨대 (i) 특정 치료 요법 또는 과정의 시작, 진행 또는 완료, (ii) 구강 내의 소정의 표지, 상태, 자극, 소정의 화학물질의 존재(또는 부재)의 감지나 탐지, 또는 (iv) 이들의 조합을 지시하기 위한 하나 이상의 알람 또는 신호 발신 장치(예컨대, 스피커 또는 광원)를 포함할 수 있다. 알람 또는 신호는 또한 칫솔에 의한 특정 응답식 출력의 개시를 지시하도록 구성될 수 있다. 알람 또는 신호는 청각적, 시각적 또는 촉각적 신호의 형태일 수 있다. 촉각적 신호는 칫솔의 소정 부분, 예컨대 핸들 또는 가동 강모 홀더의 진동 또는 다른 운동을 포함할 수도 있다. 청각적 알람의 예는 하나 이상의 비프음(beep), 일련의 음성(note), 그 일부분의 소리(song), 하나 이상의 음조(tone), 하나 이상의 울림(ring) 및 이들의 조합을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 또한, 칫솔은 사전에 녹음되어 음성화되는 단어 또는 구를 발생시키는 청각적 알람을 이용할 수 있음이 고려된다. 시각적 알람 또는 신호의 비제한적인 예는 광을 발산하는 것을 포함하며, 이러한 발산은 칫솔 상의 그래픽 기호, 그림, 문구 또는 다른 표시의 형태이다. 부가적으로, 신호 발신 또는 경보 발신은 칫솔 상의 신호 광의 색상의 변화에 의해 달성될 수 있다. 또한, 센서 응답식 칫솔의 소정의 변형에서는, (i) 청각적 신호, (ii) 시각적 신호 및 (iii) 촉각적 신호의 조합에 의한 출력의 개시 또는 완료와 같은 상태를 지시하는 것이 바람직할 수도 있다.Sensor responsive toothbrushes may also be used to detect or detect, for example, (i) the beginning, progression or completion of a particular treatment regimen or process, (ii) the presence or absence of certain labels, conditions, stimuli, or certain chemicals in the oral cavity. Or (iv) one or more alarm or signal originating devices (eg, speakers or light sources) to indicate a combination thereof. The alarm or signal may also be configured to indicate the initiation of a particular responsive output by the toothbrush. The alarm or signal may be in the form of an audible, visual or tactile signal. The tactile signal may include vibration or other movement of certain portions of the toothbrush, such as a handle or movable bristle holder. Examples of acoustic alarms include one or more beeps, a series of notes, portions of a song, one or more tones, one or more rings, and combinations thereof, It is not limited to this. It is also contemplated that the toothbrush may utilize an audible alarm that generates a word or phrase that is prerecorded and spoken. Non-limiting examples of visual alarms or signals include emitting light, which is in the form of graphical symbols, pictures, phrases or other indications on the toothbrush. In addition, signaling or alerting may be accomplished by a change in color of the signal light on the toothbrush. Furthermore, in certain variations of sensor responsive toothbrushes, it may be desirable to indicate conditions such as the onset or completion of output by a combination of (i) an audible signal, (ii) a visual signal and (iii) a tactile signal. have.

A. 응답식 기계적 출력A. Responsive Mechanical Output

본 발명의 칫솔은 하나 이상의 응답식 기계적 출력을 이용할 수 있다. 언급한 바와 같이, 이러한 출력의 비제한적인 예는 강모, 강모 홀더 또는 강모 캐리어 또는 칫솔 상의 다른 가동 구성요소의 운동 또는 운동의 변화를 일으키는 것을 포함할 수 있다. 기계적 응답식 출력은 구강 내부 또는 외부의 다양한 표지, 상태, 자극 또는 병원체의 탐지에 응답하여 개시될 수 있다. 예를 들면, 기계적 응답식 출력은 센서 입력 요소에 의한 박테리아 또는 우식의 탐지에 응답하여 또는 사용자의 칫솔질 습관에 기초하여 제공될 수 있다.The toothbrush of the present invention may utilize one or more responsive mechanical outputs. As mentioned, non-limiting examples of such output may include causing movement or changes in the movement of the bristles, bristle holders or bristle carriers or other movable components on the toothbrush. Mechanically responsive output can be initiated in response to the detection of various markers, conditions, stimuli, or pathogens inside or outside the oral cavity. For example, a mechanically responsive output may be provided in response to detection of bacteria or caries by the sensor input element or based on the user's brushing habits.

헤드는 종축, 하나 이상의 가동 강모 홀더 또는 캐리어와, 선택적으로 하나 이상의 정지 또는 고정 강모 홀더를 포함한다. 가동 강모 홀더는 회전, 선회, 나선형 회전, 진동, 선형 왕복할 수 있으며, 또는 임의의 조합의 운동들을 수행할 수 있다. 본 발명의 전동 칫솔에 의해 제공되는 운동의 유형은 매우 다양할 수 있다. 정지 강모 홀더 및 그 상에 배치되는 정지 강모의 배열 또한 매우 다양할 수 있다. 예를 들면, 정지 강모는 가동 강모 홀더의 주위를 부분적으로 또는 완전하게 둘러쌀 수도 있으며, 또는 가동 강모 홀더들 사이의 간극 내에 배치될 수도 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 소정의 강모 홀더 운동 및 강모 배열의 예가 미국 특허출원 공개 제20030126699호, 제20030084525호, 제20030084524호, 제20030084526호와, 국제특허공개 WO 03/063723호 및 WO 03/063722호에 기술되어 있다. 강모는 통상의 비탄성중합체 재료, 예컨대 폴리에틸렌으로부터 제조될 수 있으며, 또는 탄성중합체 재료, 예컨대 천연 또는 합성 고무, 폴리올레핀, 폴리에테르아미드, 폴리에스테르, 스티렌계 중합체, 폴리우레탄 등이나 재료들의 조합으로부터 제조될 수 있다.The head includes a longitudinal axis, one or more movable bristle holders or carriers, and optionally one or more stationary or fixed bristle holders. The movable bristle holder can rotate, pivot, helical rotate, oscillate, linear reciprocate, or perform any combination of movements. The type of exercise provided by the powered toothbrush of the present invention can vary widely. The arrangement of the stationary bristle holders and the stationary bristles disposed thereon may also vary widely. For example, the stationary bristles may partially or completely surround the movable bristle holders or may be disposed within the gap between the movable bristle holders. Examples of certain bristle holder movements and bristles arrangements suitable for use in the present invention are described in US Patent Application Publication Nos. 20030126699, 20030084525, 20030084524, 20030084526, and WO 03/063723 and WO 03/063722. Described in the heading. The bristles can be made from conventional inelastic polymer materials, such as polyethylene, or from elastomeric materials, such as natural or synthetic rubber, polyolefins, polyetheramides, polyesters, styrenic polymers, polyurethanes, etc., or combinations of materials. Can be.

핸들은 가동 강모 홀더에 작동가능하게 연결되는 모터가 그 내부에 배치되는 중공 부분을 구비한다. 샤프트가 모터로부터 목부를 통하여 적어도 헤드의 일부분 내부로 연장한다. 샤프트는 하나 이상의 운동을 가동 강모 홀더에 부여하기 위하여 모터에 의해 구동된 때 회전, 진동, 선형 왕복, 나선형 회전, 궤도 회전되거나 원뿔 형태로 운동될 수 있다. 기어 장치가 모터와 샤프트 사이 또는 샤프트와 가동 강모 홀더 사이에 제공되어 그에 운동을 부여할 수 있다. 예시적인 샤프트 및/또는 기어 장치는 미국 특허 제6,360,395호와 제5,617,601호 및 미국 특허출원 공개 제2003/0134567호와 제2003/0163881호 및 본 발명에 참고된 다른 특허 및 특허 공보에 도시되어 있다. 핸들은 또한 모터와 발광 소자에 전력을 공급하기 위하여 그 내부에 배치된, 하나 이상의 배터리와 같은 전원을 구비한다. 대안적으로, 전동 칫솔은 모터에 전력을 공급하기 위하여 외부 전원에 연결될 수도 있다. 모터 및/또는 발광 소자를 작동시키기 위한 스위치가 핸들 상에 배치된다. 스위치는 액추에이터 버튼 및 금속 접점을 포함한다. 스위치는 성형된 액추에이터 버튼을 하방으로 가압함으로써 수동으로 눌려져서 금속 접점을 가압하게 되고, 이로써 종래의 순간 스위치에서와 같이 회로를 완성하게 된다. 스위치는 종래의 연속 스위치에서와 같이 액추에이터 버튼을 전방으로 눌러 활주시킴으로써, 램프 설계를 통하여 연속 작동을 가능하게 한다. 이들 2가지 기능을 하나의 스위치가 겸비함으로써, 소비자는 구매 전에 유닛을 시험하고 그 작동을 확인할 수 있으며, 또한 이를 패키지로부터 꺼낸 후에도 여전히 한 번에 연속적으로 작동시킬 수 있다. 스위치는 또한 하나 이상의 발광 소자를 작동시킬 수 있다. 발광 소자는 모터가 작동될 때마다 동력을 받지만, 전동 칫솔은 또한 발광 소자를 작동시키도록 된 스위치를 구비할 수 있다.The handle has a hollow portion in which a motor is operatively connected to the movable bristle holder. The shaft extends from the motor through the neck and into at least a portion of the head. The shaft may be rotated, oscillated, linearly reciprocated, helical rotated, orbital rotated or conical when driven by a motor to impart one or more movements to the movable bristle holder. A gear device may be provided between the motor and the shaft or between the shaft and the movable bristle holder to impart movement thereto. Exemplary shaft and / or gear devices are shown in US Pat. Nos. 6,360,395 and 5,617,601, and US Patent Application Publication Nos. 2003/0134567 and 2003/0163881 and other patents and patent publications referenced herein. The handle also has a power source, such as one or more batteries, disposed therein for powering the motor and the light emitting element. Alternatively, the powered toothbrush may be connected to an external power source to power the motor. A switch for operating the motor and / or the light emitting element is arranged on the handle. The switch includes an actuator button and a metal contact. The switch is manually pressed by pressing the molded actuator button downward to press the metal contacts, thereby completing the circuit as in a conventional momentary switch. The switch pushes the actuator button forward and slides as in conventional continuous switches, thereby enabling continuous operation through the lamp design. By combining these two functions into one switch, consumers can test the unit and verify its operation before purchase, and still operate continuously one at a time after taking it out of the package. The switch can also activate one or more light emitting elements. The light emitting element is powered each time the motor is operated, but the powered toothbrush may also be provided with a switch adapted to operate the light emitting element.

기계적 출력을 위한 다양한 바람직한 조립체, 구성요소 및 구성의 상세 사항은 본 명세서에 기술된 광 기반 출력 및 화학물질 기반 출력의 설명에서 제공된다.Details of various preferred assemblies, components, and configurations for mechanical output are provided in the description of the light based and chemical based outputs described herein.

센서 응답식 칫솔은 기계적 세정을 증진시키기 위해 진동 메커니즘, 예컨대 기계적 또는 초음파 진동자를 포함할 수 있다. 진동자에 의해 발생되는 진동은 더욱 양호한 치아 세정을 위해서 뿐만 아니라 광요법(phototherapy)을 향상시키기 위하여 채용될 수 있다. 예를 들면, 진동은 연조직(soft tissue)으로의 광 투과를 증가시키고/증가시키거나 세포 및/또는 박테리아에 대한 광 치료의 효과를 증가시킬 수 있다. 이러한 향상을 위한 한 가지 메커니즘으로는 광 치료되는 목표로 더 양호하게 산소를 전달하는 것이다.Sensor responsive toothbrushes may include vibration mechanisms such as mechanical or ultrasonic vibrators to enhance mechanical cleaning. The vibrations generated by the vibrator can be employed to improve phototherapy as well as for better tooth cleaning. For example, vibration may increase light transmission to soft tissue and / or increase the effect of light treatment on cells and / or bacteria. One mechanism for this enhancement is better oxygen delivery to the goal of phototherapy.

B. 광 기반 응답식 출력B. Light-Based Response Output

하나 이상의 광 기반 응답식 출력을 포함하는 바람직한 실시 형태의 칫솔은 발광 다이오드(LED)와, 백열 소자, 레이저 소자, 할로겐 소자, 네온 소자, 형광 소자, 플라즈마 소자, 제논 소자 및 이들의 조합을 사용하는 발광 소자를 포함하지만 이로 제한되지 않는, 헤드 상에 배치되는 하나 이상의 전동 소자를 포함할 수 있다. 본 발명은 광범위한 구강 케어 기구, 예컨대 비제한적으로 전동 칫솔, 동력식 치실(powered flosser), 치아 광택기(tooth polisher), 잇몸 맛사지기(gum massager) 등을 포함한다. 간략화하기 위하여, 본 발명은 센서 응답식 전동 칫솔로서 지칭될 것이다.Toothbrushes of a preferred embodiment that include one or more light-based responsive outputs employ light emitting diodes (LEDs), incandescent devices, laser devices, halogen devices, neon devices, fluorescent devices, plasma devices, xenon devices, and combinations thereof. It may include one or more transmission elements disposed on the head, including but not limited to light emitting elements. The present invention includes a wide variety of oral care devices such as, but not limited to, powered toothbrushes, powered flosser, tooth polisher, gum massager and the like. For simplicity, the present invention will be referred to as a sensor responsive electric toothbrush.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "광"이라는 용어는 가시 및 비가시(예컨대, 자외선 및 적외선) 광 모두의 스펙트럼을 포함하도록 의도된다. 본 발명의 칫솔의 일 실시 형태에서, 발광 소자로부터 발산되는 광은 약 370, 390, 410, 430, 450, 470, 490, 510, 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, 690, 710 ㎚로부터 및/또는 약 770, 750, 730, 710, 690, 670, 650, 630, 610, 500, 400 ㎚ 미만일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 발산되는 광은 약 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480 및/또는 490 ㎚ 초과 및/또는 약 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430 ㎚ 미만의 파장을 가질 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 발산되는 광은 약 420, 430, 440, 450, 460, 470 ㎚로부터 및/또는 약 470, 460, 450, 430 ㎚ 미만의 파장을 가질 수 있다. 선택되는 특정 파장 범위는 원하는 광의 색상에 의존할 수 있다는 것을 알 것이다. 일 실시 형태에서, 발산되는 광은 청색일 수 있다. 구강 케어 기구는 또한 특정 강도의 광을 발산할 수 있다. 강도는 칸델라(candela)(또는 루멘/스테라디안(lumen/steradian)) 단위로 측정되는 광도(luminous intensity) 또는 W/㎡ 단위로 측정되는 선속 밀도(flux density)일 수 있다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 조명 전동 칫솔의 선속 밀도는 약 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 100, 200, 250 mW/㎠으로부터 및/또는 약 300, 250, 200, 150, 100,70, 60, 50, 40, 30 mW/㎠ 미만 또는 이들의 임의의 조합이다.As used herein, the term “light” is intended to cover the spectrum of both visible and invisible (eg, ultraviolet and infrared) light. In one embodiment of the toothbrush of the present invention, the light emitted from the light emitting element is about 370, 390, 410, 430, 450, 470, 490, 510, 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, From 690, 710 nm and / or less than about 770, 750, 730, 710, 690, 670, 650, 630, 610, 500, 400 nm. In other embodiments, the emitted light has a wavelength greater than about 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480 and / or 490 nm and / or less than about 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430 nm. Can have In yet another embodiment, the light emitted may have a wavelength from about 420, 430, 440, 450, 460, 470 nm and / or less than about 470, 460, 450, 430 nm. It will be appreciated that the particular wavelength range chosen may depend on the color of the desired light. In one embodiment, the light emitted may be blue. The oral care appliance can also emit light of a particular intensity. The intensity may be luminous intensity measured in candela (or lumen / steradian) or flux density measured in W / m 2. In one embodiment, the flux density of the illuminated electric toothbrush of the present invention is from about 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 100, 200, 250 mW / cm 2 and / or about 300, 250 , 200, 150, 100, 70, 60, 50, 40, 30 mW / cm 2 or any combination thereof.

전형적으로, 광 기반 출력은 미리 정해진 시간 동안 광을 발산한다. 예를 들면, 박테리아 및 다른 병원체를 죽이는 데에 효과적일 수 있는 라디칼을 생성하기 위하여 사용될 수 있는 톨루이딘 블루(toluidine blue)와 메틸렌 블루(methylene blue)(페닐메탄 계열로부터의 청색, 적색 및 자색 염료) 조성물과 함께 632 내지 904 나노미터의 파장과 5 내지 10 mW의 강도를 갖는 광이 0.5 내지 2분 동안 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 칫솔에는 전술한 바와 같이 센서 입력 요소에 의한 박테리아의 탐지시 또는 선택된 요법에 기초하여 약 632 내지 904 나노미터 파장을 갖는 광을 발산하는 광원이 제공될 수 있다. 톨루이딘 블루 또는 메틸렌 블루는 이하에서 더욱 완전하게 설명되는 바와 같이 칫솔과 함께 사용되는 치약 내에 제공되거나 칫솔에 의해 분배될 수 있다. 다른 광 기반 응답식 출력 또는 다른 응답식 출력, 예컨대 열에 응답하는 (예컨대, 응답식 출력에 의해 활성화되거나 아니면 이와 상호작용하는) 다른 응답성 제제가 치약 내에 포함되거나 분배될 수 있다. 치약은 칫솔로부터의 응답식 출력에 의해 활성화될 때까지 비활성 상태로 유지될 수 있는 하나 이상의 이러한 응답성 제제를 포함할 수 있다. 다른 응답성 제제는 이하의 본 명세서 전체에 걸쳐 설명되며, 이들은 본 발명에 사용하기 적합한 치약 내에 조합되거나 개별적으로 포함될 수 있다는 것을 알 것이다. 다양한 응답성 제제가 치약 내에 개별적으로 포함되는 경우, 상태, 표지 또는 자극의 탐지에 기초하여 어떤 치약이 사용되어야 하는지 및 어떤 응답성 제제가 탐지된 상태, 표지 또는 자극과 관련된 응답식 출력에 사용하기 가장 적합한지의 결정에 관한 신호를 사용자에게 제공할 수 있음이 고려된다. 제조된 치약과 이들의 응답성 제제의 최근 목록을 유지하고 또한 구강 건강에 관한 기술 및 이해가 발전됨에 따라 칫솔 및/또는 새로운 교환가능한 칫솔 헤드를 위한 새로운 응답식 출력 또는 요법을 제공하는 데에 필요한 데이터를 제공하기 위하여, 본 발명의 칫솔용 재충전 스탠드는 인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크에 접속되어 칫솔에 사용되는 치약, 응답식 출력 또는 요법 데이터의 다운로딩을 용이하게 할 수도 있음이 고려된다. 응답성 제제들은 본 발명의 칫솔로부터 단독으로 또는 조합되어 분배될 수 있다. 박테리아를 죽이기 위한 다른 광 기반 응답성 제제는 약 430 ㎚ 파장을 갖는 광과 조합되는 리보플라빈(비타민 B2), 약 440 ㎚ 파장을 갖는 광과 조합되는 엽록소, 또는 다양한 파장에서의 다른 라디칼 생성 제제, 예컨대 과산화수소, 과산화우레아, 퍼카르보네이트 등을 포함할 수 있다. 금속, 예컨대 은, 철 및 망간은 광의 파장에 의해 박테리아를 죽일 수 있는 열이 발생되는 경우 응답성 제제일 수도 있다. 약 380 ㎚ 내지 약 420 ㎚ 파장을 갖는 광은 응답성 제제의 사용 없이 박테리아를 죽이는 데에 효과적일 수도 있다.Typically, the light based output emits light for a predetermined time. For example, toluidine blue and methylene blue (blue, red and purple dyes from the phenylmethane series) that can be used to produce radicals that can be effective in killing bacteria and other pathogens. Light having a wavelength of 632 to 904 nanometers and an intensity of 5 to 10 mW with the composition can be used for 0.5 to 2 minutes. Therefore, the toothbrush of the present invention may be provided with a light source that emits light having a wavelength of about 632 to 904 nanometers upon detection of bacteria by the sensor input element or based on the selected therapy as described above. Toluidine blue or methylene blue may be provided in or dispensed by a toothbrush for use with the toothbrush, as described more fully below. Other light-based responsive outputs or other responsive outputs, such as other responsive agents that respond to heat (eg, activated by or otherwise interact with the responsive output), may be included or dispensed in the toothpaste. The toothpaste may include one or more such responsive agents that may remain inactive until activated by the responsive output from the toothbrush. Other responsive agents are described throughout this specification below, and it will be appreciated that they may be combined or individually included in a toothpaste suitable for use in the present invention. When various responsive agents are included individually in a toothpaste, which toothpaste should be used based on the detection of the condition, label or stimulus and which responsive agent is used for the responsive output associated with the detected condition, label or stimulus It is contemplated that a signal may be provided to the user regarding the determination of which is most suitable. It is necessary to maintain a recent list of manufactured toothpastes and their responsive preparations and also to provide new responsive outputs or therapies for toothbrushes and / or new interchangeable toothbrush heads as technology and understanding of oral health develops. In order to provide the data, it is contemplated that the rechargeable stand for toothbrush of the present invention may be connected to a computer network such as the Internet to facilitate the downloading of toothpaste, responsive output or therapy data used in the toothbrush. Responsive agents may be dispensed alone or in combination from the toothbrush of the present invention. Other light-based responsive agents for killing bacteria include riboflavin (vitamin B2) combined with light having a wavelength of about 430 nm, chlorophyll combined with light having a wavelength of about 440 nm, or other radical generating agents at various wavelengths, such as Hydrogen peroxide, urea peroxide, percarbonate, and the like. Metals such as silver, iron and manganese may be responsive agents when heat is generated that can kill bacteria by the wavelength of light. Light having a wavelength from about 380 nm to about 420 nm may be effective at killing bacteria without the use of responsive agents.

일 실시 형태에서, 전동 칫솔은 긴 몸체 부분 또는 핸들, 헤드 및 헤드와 핸들 사이에서 연장하는 목부를 포함한다. 하나 이상의 발광 소자가 헤드 상에서, 복수의 강모를 그 상에 갖는 하나 이상의 정지 또는 가동 강모 홀더에 인접하게, 그 상에 또는 그 내부에 제공될 수 있다. 강모는 하나 이상의 군 또는 다발(tuft)로 형성될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 발광 소자는 진동 강모 홀더의 운동 중심 또는 축에 위치될 수 있다. 부가적으로, 발광 소자는 가동 강모 홀더를 위한 회전 축 및/또는 중심으로서 역할하는 핀(pin)으로 기능할 수 있다. 발광 소자는 정지 상태로 있을 수 있으며, 또는 가동 강모 홀더에 고정되어 이 소자가 강모 홀더와 함께 운동될 수 있다. 강모 홀더는 소정 실시 형태에서 광의 통과를 증진시키는 개구와 같은 영역을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 영역은 투명 또는 반투명 재료로부터 형성될 수 있으며, 또는 대안적으로 이 영역은 실질적으로 강모가 없고 그럼으로써 광의 통과를 허용하는 개구 또는 다른 개방 영역일 수 있다. 이러한 영역은 가동 강모 홀더의 중심을 포함하는, 칫솔의 헤드의 임의의 부분에 제공될 수 있다.In one embodiment, the powered toothbrush includes an elongated body portion or handle, a head and a neck extending between the head and the handle. One or more light emitting devices may be provided on or in the head, adjacent to one or more stationary or movable bristle holders having a plurality of bristles thereon. The bristles may be formed in one or more groups or tufts. In certain embodiments, the light emitting element can be located at the center or axis of motion of the vibrating bristle holder. In addition, the light emitting element can function as a pin and which serves as a rotation axis and / or center for the movable bristle holder. The light emitting element can be stationary or can be fixed to the movable bristle holder so that it can be moved with the bristle holder. The bristle holder may be characterized as having an area, such as an opening, in certain embodiments to enhance the passage of light. This area may be formed from a transparent or translucent material, or alternatively this area may be an opening or other open area that is substantially free of bristles and thereby allows light to pass through. This area may be provided in any portion of the head of the toothbrush, including the center of the movable bristle holder.

이제, 본 발명의 실시 형태를 단지 예시하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아닌 도면을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 센서 응답식 조명 전동 칫솔(100)을 도시한다. 전동 칫솔은 개인의 치아와 잇몸을 칫솔질하는 것과 같은 개인 위생용으로 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전동 칫솔은 핸들(12) 및 핸들(12)에 부착된 목부(14)를 포함한다. 헤드(16)는 목부(14)에 부착된다. 전형적으로, 헤드는 목부(14)보다 크며, 또한 전형적으로 핸들(12)보다 작다. 칫솔(100)은 하나 이상의 센서 요소 또는 구성요소(2, 4, 5, 6, 7)를 포함한다. 하나 이상의 이들 요소는 센서 입력 요소일 수 있으며, 또는 하나 이상은 선택적인 센서 출력 요소일 수 있다. 칫솔(100)은 이들 요소가 특정 위치에 있는 것으로 도시되어 있지만, 센서 요소는 칫솔(100) 상의 여러 위치에 배치될 수 있음을 알 것이다.Referring now to the drawings, which are intended only to illustrate embodiments of the invention and are not intended to limit the invention, FIG. 1 illustrates a sensor responsive illuminated electric toothbrush 100 in accordance with an embodiment of the invention. Electric toothbrushes can be used for personal hygiene, such as brushing an individual's teeth and gums. As shown in FIG. 1, the powered toothbrush includes a handle 12 and a neck 14 attached to the handle 12. Head 16 is attached to neck 14. Typically, the head is larger than the neck 14 and typically smaller than the handle 12. Toothbrush 100 includes one or more sensor elements or components 2, 4, 5, 6, 7. One or more of these elements may be sensor input elements, or one or more may be optional sensor output elements. Although the toothbrush 100 is shown with these elements at a specific location, it will be appreciated that the sensor elements may be placed at various locations on the toothbrush 100.

이제, 도 2를 참조하면, 헤드(16)는 또한 종축(19)에 의해 한정되며, 가동 강모 홀더(20)와 하나 이상의 선택적인 정지 강모 홀더(22)를 포함한다. 이 실시 형태에서, 정지 강모 홀더(22)는 가동 강모 홀더(20)의 대향 측들 상에 배치된다. 이 실시 형태의 가동 강모 홀더(20)는 헤드(16)의 중앙에 배치된다. 가동 강모 홀더(20)는 홀더(20) 상에 지지되어 보유되는 복수의 강모(24)를 포함한다. 가동 강모 홀더는, 전술한 바와 같은 다른 운동이 제공될 수도 있지만, 헤드(16)의 종축(19)에 대체로 수직한 운동 축을 중심으로 진동 또는 회전될 수 있다. 본 명세서에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 전동 소자가 가동 강모 홀더의 이러한 운동 축을 따라 배치된다. (도 2에 도시된 바와 같은) 특정 실시 형태에서, 전동 소자는 발광 다이오드와 같은 발광 소자(75)이며, 이는 칫솔의 헤드 상에 그리고 발광 소자의 표면이 가동 강모 홀더의 강모 지지 표면을 지나 연장하지 않는 경우에는 대체로 그 아래나 밑에 위치된다. 이 실시 형태의 칫솔은 또한 파지 부분(70, 72)을 구비한다.Referring now to FIG. 2, the head 16 is also defined by the longitudinal axis 19 and includes a movable bristle holder 20 and one or more optional stationary bristle holders 22. In this embodiment, the stationary bristle holder 22 is disposed on opposite sides of the movable bristle holder 20. The movable bristle holder 20 of this embodiment is disposed in the center of the head 16. The movable bristle holder 20 includes a plurality of bristles 24 supported and held on the holder 20. The movable bristle holder may be vibrated or rotated about an axis of motion generally perpendicular to the longitudinal axis 19 of the head 16, although other motions as described above may be provided. As described in more detail herein, the transmission element is disposed along this axis of motion of the movable bristle holder. In certain embodiments (as shown in FIG. 2), the powered element is a light emitting element 75, such as a light emitting diode, which extends on the head of the toothbrush and beyond the bristle support surface of the movable bristle holder. If not, it is usually placed below or below it. The toothbrush of this embodiment also has gripping portions 70, 72.

도 3에 도시된 바와 같이, 핸들(12)은 모터(32)를 내장하며 종축(34)을 갖는 중공 부분(30)을 추가로 포함한다. 모터(32)는 회전가능한 샤프트(44)를 통해 가동 강모 홀더(20)에 동력을 공급한다. 기어 장치가 샤프트(44)와 모터(32) 사이에 작동식으로 상호연결된다. 기어 장치는 워엄 기어(40) 및 한 쌍의 스텝 기어(42, 43)를 포함한다. 모터(32)는 워엄 기어(40)에 작동식으로 연결된다. 스텝 기어(42)는 스텝 기어(43)와 워엄 기어(40)에 작동식으로 연결된다. 발광 소자(75)는 가동 강모 홀더(20)의 내부에 배치되어 제공된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "발광" 소자라는 용어는, 단지 광을 전도 또는 투과시키는 소자, 예컨대 광 섬유 케이블 또는 와이어와는 대조적으로, 전기 에너지를 광으로 변환하는 소자를 지칭하도록 의도된다. 그러나 소정 실시 형태에서, 광 기반 출력을 제공하는 본 발명의 칫솔은 칫솔로부터 광을 발산하기 위하여 광 섬유 케이블 또는 와이어를 이용할 수 있다. 일 실시 형태에서, 본 발명의 발광 소자는 발광 다이오드 또는 LED이다.As shown in FIG. 3, the handle 12 further includes a hollow portion 30 having a motor 32 and having a longitudinal axis 34. The motor 32 powers the movable bristle holder 20 via the rotatable shaft 44. The gear arrangement is operatively interconnected between the shaft 44 and the motor 32. The gear device includes a worm gear 40 and a pair of step gears 42 and 43. The motor 32 is operatively connected to the worm gear 40. The step gear 42 is operatively connected to the step gear 43 and the worm gear 40. The light emitting element 75 is provided disposed inside the movable bristle holder 20. As used herein, the term "light emitting" device is intended to refer to a device that converts electrical energy into light, in contrast to a device that only conducts or transmits light, such as an optical fiber cable or wire. However, in certain embodiments, the toothbrush of the present invention that provides light based output may use fiber optic cables or wires to emit light from the toothbrush. In one embodiment, the light emitting element of the invention is a light emitting diode or LED.

발광 다이오드의 경우, 주 파장 또는 중심 파장은 하기 방정식에 의해 결정될 수 있다:In the case of a light emitting diode, the main wavelength or the center wavelength can be determined by the following equation:

연속 스펙트럼의 경우 For continuous spectrum

, 및 , And

불연속 스펙트럼의 경우In case of discrete spectrum

. .

여기서, I는 조도(illumination intensity)이고, λ는 파장이다.Where I is illumination intensity and λ is the wavelength.

이들 방정식은 또한 국제 조명 학회(International Commission of Illumination)에 의해 발행된 "LED의 측정"(Measurement of LEDs)이라는 명칭의 CIE 127 (1997)에 설명되어 있다. 이들 방정식 및 방법론은 LED 외의 발광 소자에 또한 적용될 수 있으며, 또는 당업계에 공지된 다른 방법론 및 방정식이 발광 소자의 주 파장 또는 중심 파장을 결정하는 데에 이용될 수 있다. 발광 소자의 스펙트럼(예컨대, 피크 파장), 광도 측정(photometric)(예컨대, 광도), 방사 측정(radiometric)(예컨대, 방사 강도) 및 색상 측정(colormetric)(예컨대, 주 파장) 특징은 당업계에 공지된 장치, 예컨대 플로리다주 올랜도 소재의 옵트로닉 래브러터리즈, 인크.(Optronic Laboratories, Inc.)에 의해 제조되는 OL 730CV 라디오미터/포토미터(Radiometer/Photometer)를 사용하여 측정될 수 있다. 일부 광은 주 파장 또는 중심 파장을 갖지 않을 수도 있다(예컨대, 백색 광).These equations are also described in CIE 127 (1997) entitled "Measurement of LEDs" issued by the International Commission of Illumination. These equations and methodologies can also be applied to light emitting devices other than LEDs, or other methodologies and equations known in the art can be used to determine the main or central wavelength of a light emitting device. Spectrum (eg, peak wavelength), photometric (eg, luminosity), radiometric (eg, radiant intensity), and colormetric (eg, primary wavelength) characteristics of the light emitting device are known in the art. It can be measured using a known device, such as an OL 730CV Radiometer / Photometer manufactured by Optronic Laboratories, Inc. of Orlando, Florida. Some light may not have a main wavelength or a center wavelength (eg, white light).

도 4는 칫솔의 지점(93)에서 헤드(95)에 정지 상태로 고정된 필라(pillar, 91)에 연결 및/또는 그 내부에 배치되는 정지 상태의 발광 소자(75)를 갖는 칫솔(200)의 실시 형태를 도시한다. 이 실시 형태에서, 가동 강모 홀더(97)는 필라(91) 내에 배치된 정지 상태의 발광 소자(75)를 중심으로 진동 또는 회전한다. 필라(91) 내에 배치된 이러한 발광 소자(75)는 칫솔의 헤드(95) 상의 가동 강모 홀더(97)에 대한 회전 축으로서 역할한다. 양극 리드선(87) 및 음극 리드선(89)이 발광 소자(75)로부터 필라(91)를 통하여 그리고 그 후 칫솔의 헤드(95)와 목부(도시 안됨) 아래로 (도시 안된) 전원까지 연장될 수 있다.4 shows a toothbrush 200 having a stationary light emitting element 75 connected to and / or disposed within a pillar 91 stationary on the head 95 at point 93 of the toothbrush. An embodiment of the is shown. In this embodiment, the movable bristle holder 97 vibrates or rotates around the stationary light emitting element 75 disposed in the pillar 91. This light emitting element 75 disposed in the pillar 91 serves as the axis of rotation about the movable bristle holder 97 on the head 95 of the toothbrush. The anode lead 87 and the cathode lead 89 can extend from the light emitting element 75 through the pillar 91 and then down the head 95 and the neck (not shown) of the toothbrush to a power source (not shown). have.

다른 실시 형태에서, 칫솔(300)의 발광 소자(375)는 도 5에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이 가동 강모 홀더(320)를 통해 연장하는 개구 또는 구멍(388) 내에 배치되어, 발광 소자가 정지 상태로 있고 가동 강모 홀더(320)가 정지 상태의 발광 소자(375)를 중심으로 진동 또는 회전한다. 칫솔(300)은 또한 301과 303과 같은 하나 이상의 센서를 포함한다. 이 실시 형태에서, 발광 소자(375)는 헤드(316)에 견고하게 고정된다. 발광 소자(375)는 구멍(388)을 통해 부분적으로 연장할 수 있으며, 또는 가동 강모 홀더(320)의 하부 표면 아래에 배치되어 헤드(316) 내에 완전하게 포함될 수도 있다. 발광 소자(375)의 중심선 또는 축은 또한 가동 강모 홀더(320)에 대한 회전 또는 진동 축일 수도 있다. 전술한 실시 형태 중 일부에서, 특히 발광 소자가 가동 강모 홀더(320) 아래에 배치되는 경우, 가동 강모 홀더는 투명 또는 반투명 재료로부터 형성될 수 있다. 발광 소자가 헤드 내에 배치된 경우, 발광 소자는, 강모가 명확함을 위해 삭제된 도 6의 예로서 도시된 바와 같이, 강모 홀더들 사이에 배치되어 가동 강모 홀더의 회전/진동 축과 정렬되지 않도록 배치될 수도 있다. 도 6은 헤드(416), 목부(414), 가동 강모 홀더(420), 정지 강모 홀더(422, 423), 401과 같은 하나 이상의 센서 및 발광 소자(475)를 포함하는 칫솔(400)을 도시한다. 센서(들)(401) 및 발광 소자(475)는 가동 강모 홀더(420)와 정지 강모 홀더(423) 밑에 배치된다. 이 실시 형태에서, 헤드 및 강모 홀더의 상부 표면은 투명 또는 반투명 재료로부터 형성될 수 있다.In another embodiment, the light emitting element 375 of the toothbrush 300 is disposed in an opening or hole 388 extending through the movable bristle holder 320 as best seen in FIG. 5 so that the light emitting element is stationary. And the movable bristle holder 320 vibrates or rotates around the light emitting element 375 in a stationary state. Toothbrush 300 also includes one or more sensors, such as 301 and 303. In this embodiment, the light emitting element 375 is firmly fixed to the head 316. The light emitting element 375 may extend partially through the aperture 388, or may be disposed under the lower surface of the movable bristle holder 320 and completely contained within the head 316. The centerline or axis of the light emitting element 375 may also be the axis of rotation or vibration relative to the movable bristle holder 320. In some of the foregoing embodiments, the movable bristle holder may be formed from a transparent or translucent material, especially when the light emitting element is disposed below the movable bristle holder 320. When the light emitting element is disposed in the head, the light emitting element is disposed between the bristle holders so as not to be aligned with the rotation / vibration axis of the movable bristle holder, as shown by the example of FIG. 6 in which the bristles are deleted for clarity. May be 6 shows a toothbrush 400 including a head 416, a neck 414, a movable bristle holder 420, a stationary bristle holder 422, 423, and a light emitting element 475 and one or more sensors such as 401. do. Sensor (s) 401 and light emitting element 475 are disposed below movable bristle holder 420 and stationary bristle holder 423. In this embodiment, the upper surfaces of the head and bristle holders can be formed from transparent or translucent materials.

다양한 재료가 투명 또는 반투명 강모 홀더 및/또는 헤드를 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 재료의 예는 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG)(명칭 이스토만(Eastoman) BR003으로 구매가능함), 셀룰로오스 아세테이트 프로필레이트(CAP) 및 이들의 조합을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 하나 이상의 열처리가 이들 재료의 가공을 용이하게 하도록 채용될 수 있음이 고려된다.Various materials may be used to form the transparent or translucent bristle holders and / or heads. Examples of such materials are polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate glycol (PETG) (commercially available under Eastoman BR003), cellulose acetate propylate (CAP) and combinations thereof, but is not limited to such. It is contemplated that one or more heat treatments may be employed to facilitate the processing of these materials.

발광 소자는 주요 발광 방향이 강모 홀더의 상부 표면과 대체로 수직하고/수직하거나 강모 홀더의 강모의 방향과 대체로 평행하도록 배열될 수 있다. 환언하면, 발광 소자는 발광 소자의 중심선(90)이 도 4에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이 헤드 및/또는 강모 홀더의 상부 표면과 대체로 수직하도록 배열될 수 있다. 중심선(90)은 전형적으로 발광 소자의 렌즈(92) 또는 개구를 통과한다. 발광 소자가 가동 및/또는 정지 강모 홀더 내에, 그 상에 또는 그 아래에 배치되는 경우, 발광 소자의 중심선(90)을 중심으로 한 원통형 영역 또는 체적에는 강모가 없게 될 수 있으므로 광이 강모와의 간섭 없이 칫솔질 표면으로 투과된다. 일 실시 형태에서, 강모가 없는 원통형 체적의 직경은 약 2 ㎜ 내지 약 8 ㎜이며, 다른 실시 형태에서는 약 3 ㎜ 내지 약 6 ㎜이다. 그러나, 가동 강모 홀더는 여전히 도 5의 예로서 도시된 바와 같이 발광 소자를 둘러싸는 강모의 적어도 하나의 링을 가질 수 있다. 그러나, 추가의 강모 다발 또는 강모 다발의 내부 링이 제공될 수도 있다.The light emitting elements can be arranged such that the main direction of light emission is generally perpendicular to the top surface of the bristle holder and / or substantially parallel to the direction of the bristles of the bristle holder. In other words, the light emitting device can be arranged such that the centerline 90 of the light emitting device is generally perpendicular to the top surface of the head and / or bristle holder, as best seen in FIG. 4. The centerline 90 typically passes through the lens 92 or opening of the light emitting element. When the light emitting element is disposed in, on or under the movable and / or stationary bristle holder, the light may not have bristles in the cylindrical area or volume around the centerline 90 of the light emitting element, so Penetrates to the brushing surface without interference. In one embodiment, the diameter of the bristle-free cylindrical volume is from about 2 mm to about 8 mm, and in other embodiments from about 3 mm to about 6 mm. However, the movable bristle holder may still have at least one ring of bristles surrounding the light emitting element as shown by way of example in FIG. 5. However, additional bristle bundles or inner rings of bristle bundles may be provided.

다시 도 3을 참조하면, 스위치(50)가 센서 응답식 조명 전동 칫솔의 작동을 제어하도록 제공되며, 모터(32)에 작동식으로 연결된다. 스위치(50)는 또한 감지 및 제어 회로를 작동시키도록 그리고 칫솔의 하나 이상의 발광 소자를 선택적으로 작동시키도록 구성된다. 이러한 작동은 순간적이거나 연속적일 수 있으며, 광 기반 출력(들)의 작동과 독립적일 수 있다. 즉, 본 발명의 칫솔은 광 기반 출력이 칫솔의 감지 회로(들)에 의해 또는 사용자에 의해 작동되는 실시 형태를 포함한다. 작동의 2가지 모드는 서로 독립적일 수 있다. 스위치(50)가 폐쇄된 때, 회로는 핸들(10)의 중공 부분(30) 내에 제공된 배터리(60)와 모터(32)와 발광 소자(75) 사이에서 완성된다.Referring again to FIG. 3, a switch 50 is provided to control the operation of the sensor responsive illuminated electric toothbrush and is operatively connected to the motor 32. The switch 50 is also configured to activate the sensing and control circuitry and to selectively activate one or more light emitting elements of the toothbrush. Such operation may be instant or continuous and may be independent of the operation of the light based output (s). That is, the toothbrush of the present invention includes an embodiment in which the light-based output is operated by the sensing circuit (s) of the toothbrush or by a user. The two modes of operation may be independent of each other. When the switch 50 is closed, the circuit is completed between the battery 60 and the motor 32 and the light emitting element 75 provided in the hollow portion 30 of the handle 10.

도 7 내지 도 10은, 모두 하나 이상의 발광 소자를 포함하는 센서 응답식 조명 전동 칫솔용의 다른 헤드, 강모 홀더 및 강모 구성을 도시한다. 도 7은 헤드(516)와 목부(514)를 포함하는 칫솔(500)을 도시한다. 칫솔은 또한 전술한 광 센서 및/또는 필터와 같은 센서(501, 503)를 포함한다. 목부(514)는 칫솔의 헤드(516)와 핸들(도시 안됨) 사이에서 연장하는 것을 알 것이다. 복수의 강모 다발(532)이 그 상에 배치된 단일 가동 강모 홀더(520)가 헤드(516) 상에 배치된다. 발광 소자(575)가 제2 강모 홀더(522) 상에 배치된다. 도 8은 본 발명에 따라 헤드(616)와 목부(614) 및 센서(601, 603)를 포함하는 다른 실시 형태의 칫솔(600)을 도시한다. 헤드(616)는 강모(632)를 포함하며 발광 소자(675)가 그 내부에 배치되는 단일 강모 홀더(620)를 포함한다. 도 9는 단일 강모 홀더(720)가 그 상에 배치된 헤드(716)와 목부(714)를 포함하는 또 다른 칫솔(700)을 도시한다. 칫솔(700)은 701, 703 및 705와 같은 하나 이상의 센서를 포함한다. 발광 소자(775)는 헤드(716) 상에서 강모 홀더(720)에 인접하게 배치된다. 그러나, 발광 소자(775)는 강모 홀더 상에 배치되지 않는다. 도 10은 운동하는 제1 강모 홀더(820)와 고정 또는 정지 상태의 제2 강모 홀더(822)를 구비한 헤드(816) 및 헤드(816)에 연결된 목부(814)를 포함하는 또 다른 칫솔(800)을 도시한다. 칫솔(800)은 센서(801, 803, 805)를 포함한다. 두 강모 홀더에는 발광 소자(875)가 그 상에 배치된다. 제1 강모 홀더(820)는 그 상에 배치된 발광 소자(875)를 둘러싸는 복수의 강모 다발(832)을 구비하며, 제2 강모 홀더(822)는 그 상에 배치된 발광 소자(874)를 둘러싸는 복수의 강모 다발(834)을 구비한다.7-10 show different head, bristle holder and bristle configurations for a sensor responsive illumination powered toothbrush, all including one or more light emitting elements. 7 shows a toothbrush 500 that includes a head 516 and a neck 514. The toothbrush also includes sensors 501, 503, such as the light sensors and / or filters described above. It will be appreciated that the neck 514 extends between the head 516 of the toothbrush and the handle (not shown). A single movable bristle holder 520 with a plurality of bristle bundles 532 disposed thereon is disposed on the head 516. The light emitting element 575 is disposed on the second bristle holder 522. 8 illustrates a toothbrush 600 of another embodiment that includes a head 616, a neck 614, and sensors 601, 603 in accordance with the present invention. Head 616 includes a bristle 632 and a single bristle holder 620 in which a light emitting element 675 is disposed. 9 illustrates another toothbrush 700 that includes a head 716 and a neck 714 with a single bristle holder 720 disposed thereon. Toothbrush 700 includes one or more sensors, such as 701, 703, and 705. The light emitting element 775 is disposed adjacent the bristle holder 720 on the head 716. However, the light emitting element 775 is not disposed on the bristle holder. FIG. 10 illustrates another toothbrush including a head 816 with a moving first bristle holder 820 and a fixed or stationary second bristle holder 822 and a neck 814 connected to the head 816. 800). Toothbrush 800 includes sensors 801, 803, 805. On both bristle holders a light emitting element 875 is arranged. The first bristle holder 820 has a plurality of bristle bundles 832 surrounding a light emitting element 875 disposed thereon, and the second bristle holder 822 has a light emitting element 874 disposed thereon. And a plurality of bristle bundles 834 surrounding.

헤드(916), 목부(914) 및 핸들(912)을 구비한 본 발명에 따른 전동 칫솔(900)의 다른 실시 형태가 도 11에 도시되어 있다. 칫솔(900)은 센서(901, 903)를 포함한다. 발광 소자(975)가 헤드(916) 상에 배치된다. 목부 및 핸들은 915에서 해제가능하게 연결되며, 그들의 물리적 결합을 위한 그리고 발광 소자와 전원 사이의 전기 접속 상태를 수립하기 위한 대응 구조물을 포함한다. 본 발명의 이 실시 형태는 또한 파지 부분(919)을 포함한다.Another embodiment of a powered toothbrush 900 in accordance with the present invention having a head 916, a neck 914, and a handle 912 is shown in FIG. 11. Toothbrush 900 includes sensors 901 and 903. The light emitting element 975 is disposed on the head 916. The neck and handle are releasably connected at 915 and include corresponding structures for their physical coupling and for establishing an electrical connection state between the light emitting element and the power source. This embodiment of the present invention also includes a gripping portion 919.

광범위한 발광 소자가 본 발명에 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 발광 소자는 소형이고 전력 소비가 적은 발광 다이오드(LED), 예컨대 캘리포니아주 새너제이(San Jose) 소재의 루밀레즈 라이팅, 엘엘씨(Lumileds Lighting, LLC)에 의해 제조되는 룩세온(Luxeon)™이라는 명칭으로 구매가능한 것이다. 다른 구매가능한 발광 유닛은 아메리칸 옵토 플러스 엘이디 코포레이션(American Opto Plus LED Corporation)으로부터 제조되는 것을 포함한다. LED는 비교적 낮은 전압의 DC 전원 장치, 예컨대 일 실시 형태에서는 약 0.5 볼트 내지 약 5 볼트, 다른 실시 형태에서는 약 1 볼트 내지 약 3 볼트, 다른 실시 형태에서는 약 1.6 내지 약 2.4 볼트에서 작동할 수 있다.A wide range of light emitting devices can be used in the present invention. In one embodiment, the light emitting device is a small, low power consumption light emitting diode (LED), such as Luxeon (manufactured by Lumileds Lighting, LLC, San Jose, CA). Available under the name Luxeon) ™. Other commercially available light emitting units include those made from American Opto Plus LED Corporation. The LED may operate at a relatively low voltage DC power supply, such as from about 0.5 volts to about 5 volts in one embodiment, from about 1 volt to about 3 volts in another embodiment, and from about 1.6 to about 2.4 volts in another embodiment. .

다른 실시 형태에서, 광 방사원(light radiation source)은 발광 다이오드(LED)와 LED의 변형, 예컨대 단면 발산 LED(edge emitting LED, EELED), 표면 발산 LED(surface emitting LED, SELED) 또는 고휘도 LED(high brightness LED, HBLED)를 포함하는 고체 상태 광원(solid-state lighting, SSL)이다. LED는 여러 재료, 예컨대 AlInGaN/AIN (285 ㎚로부터 발산), SiC, AlInGaN, GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN, AlGaN, Alln-GaN, BaN, InBaN, AlGalnP (NIR 및 IR에서의 발산) 등에 기초한 것일 수 있다. LED는 또한 활성 재료로서 중합체에 의해 구성되며 광역 발산 스펙트럼을 가진 유기 LED를 포함한다. 방사원은 LED 다이(die)의 형상화에 의한 것과 같은 LED, 투명한 제한 영역을 가진 LED, 광 결정 구조체(photonics crystal structure) 또는 공진-공동 발광 다이오드(resonant-cavity light-emitting diode, RCLED)일 수 있다.In another embodiment, the light radiation source is a light emitting diode (LED) and a variant of the LED, such as an edge emitting LED (EELED), a surface emitting LED (SELED) or a high brightness LED (high brightness LED). solid-state lighting (SSL), including brightness LEDs (HBLEDs). LEDs are based on a variety of materials, such as AlInGaN / AIN (emitted from 285 nm), SiC, AlInGaN, GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN, AlGaN, Alln-GaN, BaN, InBaN, AlGalnP (emitted at NIR and IR), etc. Can be. LEDs also comprise organic LEDs composed of a polymer as the active material and having a broad emission spectrum. The radiation source can be an LED, such as by shaping an LED die, an LED with a transparent confined area, a photonics crystal structure or a resonant-cavity light-emitting diode (RCLED). .

다른 가능성은 초발광 다이오드(superluminescent diode, SLD) 또는 바람직하게는 광역 발산 스펙트럼원을 제공할 수 있는 LED를 포함한다. 또한, 레이저 다이오드(laser diode, LD), 도파관 레이저 다이오드(waveguide laser diode, WGLD), 및 수직 공동 표면 발산 레이저(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)가 또한 이용될 수 있다. LED용으로 사용되는 동일한 재료가 다이오드 레이저용으로 사용될 수 있다. 다른 가능성은 레이저 다이오드 펌핑 기능을 갖는 섬유 레이저(FL)를 포함한다. LD, LED 또는 전류/전압 공급원으로부터의 전기 또는 광 펌핑 기능을 갖는 형광발광(fluorescence) 고체 상태 광원(FLS)이 또한 방사원일 수 있다. FLS는 전기적 펌핑 기능을 갖는 유기 섬유일 수 있다.Other possibilities include superluminescent diodes (SLDs) or LEDs, which may preferably provide a wide emission spectrum source. In addition, laser diodes (LDs), waveguide laser diodes (WGLDs), and vertical cavity surface emitting lasers (VCSELs) may also be used. The same material used for LEDs can be used for diode lasers. Other possibilities include fiber lasers (FL) with a laser diode pumping function. Fluorescent solid state light sources (FLS) with electrical or light pumping functions from LD, LED or current / voltage sources may also be radiation sources. The FLS may be an organic fiber having an electrical pumping function.

램프, 예컨대 백열 램프, 형광 램프, 마이크로 할라이드(halide) 램프 또는 다른 적합한 램프가 또한 본 발명에 사용될 수도 있다. 램프는 백색, 적색, NIR 및 IR 조사를 위한 방사원을 제공할 수 있다. 5 내지 100 미크론 범위의 경우, 퀀텀 캐스케이드 레이저(quantum cascade laser, QCL) 또는 원적외선 발산 다이오드가 사용될 수 있다. 다양한 방사원이 크기, 전력 요건, 원하는 치료 요법 및 이들의 조합에 따라 센서 응답식 칫솔을 위한 필요한 광 방사를 제공할 수 있다는 것을 당업자는 알 것이다.Lamps such as incandescent lamps, fluorescent lamps, micro halide lamps or other suitable lamps may also be used in the present invention. The lamp can provide radiation sources for white, red, NIR and IR radiation. In the range of 5 to 100 microns, a quantum cascade laser (QCL) or far infrared emitting diode can be used. Those skilled in the art will appreciate that various radiation sources may provide the necessary light emission for the sensor responsive toothbrush depending on size, power requirements, desired treatment regimen, and combinations thereof.

본 명세서에서 설명된 다양한 실시 형태의 칫솔은 다양한 특징을 갖는 발광 소자를 이용할 수 있다. 일반적으로, 광 기반 출력을 이용하는 본 명세서에 설명된 전동 칫솔은 약 10 ㎚ 내지 약 106 ㎚, 일 실시 형태에서는 약 390 ㎚ 내지 약 770 ㎚, 다른 실시 형태에서는 약 420 ㎚ 내지 약 490 ㎚, 그리고 청색 광의 경우 약 420 ㎚ 내지 약 470 ㎚의 중심 파장을 갖는 광을 발산할 수 있다.Toothbrushes of various embodiments described herein can use light emitting devices having various features. In general, the powered toothbrushes described herein utilizing light-based outputs range from about 10 nm to about 10 6 nm, in one embodiment from about 390 nm to about 770 nm, in other embodiments from about 420 nm to about 490 nm, and Blue light can emit light having a center wavelength of about 420 nm to about 470 nm.

도 12는 대표적인 실시 형태의 센서 응답식 칫솔에 대한 전기 구성의 예시적인 구성의 예시적인 배선 약도를 도시한다. 이러한 구성에서, 발광 소자(75), 하나 이상의 센서(E) 및 모터(32)는 스위치(50)에 의해 서로 동시에 전력이 공급되거나 작동된다. 발광 소자(75)가 LED인 경우, 특히 배터리로부터의 전압 또는 전류 출력은 시간 경과에 따라 감소하는 경향이 있으므로, 입력 전압 또는 전류의 변화에도 불구하고 정전압 또는 정전류 출력을 LED에 제공하는 전압 또는 전류 드라이버(94)를 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 전압 또는 전류 드라이버는 영국 올드햄 소재의 제텍스 세미컨덕터즈(Zetex Semiconductors)에 의해 제조되는 ZXSC310 싱글 또는 멀티 셀 엘이디 드라이버(Single or Multi Cell LED Driver)이다. 본 발명의 다른 실시 형태는, 예컨대 발광 소자, 센서(들) 및 모터를 개별적으로 작동시키기 위하여 제공될 수 있는 별개의 스위치들을 포함한다. 부가적으로, 하나 초과의 발광 소자가 제공될 수도 있다. 상이한 스펙트럼, 광도 측정, 방사 측정 및 색상 측정 특징(예컨대, 주 파장, 피크 파장, 방사 측정 파워 등)을 갖는 발광 소자들이 하나의 전동 칫솔에서의 다중 용도를 수용하도록 제공될 수도 있다. 대안적으로, 제1 발광 소자가 센서 출력 요소로서 기능할 수도 있고, 제2 발광 소자가 센서 입력에 응답하여 응답식 출력을 제공할 수도 있다.12 shows an example wiring schematic of an example configuration of an electrical configuration for a sensor responsive toothbrush of an exemplary embodiment. In this configuration, the light emitting element 75, one or more sensors E and the motor 32 are powered or operated simultaneously with each other by the switch 50. In the case where the light emitting element 75 is an LED, in particular, the voltage or current output from the battery tends to decrease over time, so that despite the change in the input voltage or current, the voltage or current providing the constant voltage or constant current output to the LED. It may be desirable to include a driver 94. Suitable voltage or current drivers for use in the present invention are ZXSC310 Single or Multi Cell LED Drivers manufactured by Zetex Semiconductors, Oldham, UK. Another embodiment of the present invention includes separate switches that can be provided, for example, for operating the light emitting element, the sensor (s) and the motor separately. In addition, more than one light emitting element may be provided. Light emitting devices having different spectra, photometric, radiation measurement, and color measurement characteristics (eg, primary wavelength, peak wavelength, radiation measurement power, etc.) may be provided to accommodate multiple uses in one electric toothbrush. Alternatively, the first light emitting element may function as a sensor output element and the second light emitting element may provide a responsive output in response to the sensor input.

도 13 및 도 14는 본 명세서에 설명된 전동 칫솔에 사용되는 구매가능한 LED 발광 유닛의 다양한 색상에 대한 스펙트럼 분포를 도시한다. 이들 스펙트럼 분포 그래프는 룩세온(Luxeon)™ 1 와트 이미터 발광 소자에 대한 것이지만, 이들 분포 패턴은 다른 발광 유닛에 의해 달성될 수도 있다. 구체적으로, 도 13은 다양한 색상의 발광 소자에 대한 상대 분광 분포(spectral power distribution)의 그래프이다. 도 14는 감청색, 청색, 청록색, 녹색, 호박색, 적-오렌지색 및 적색의 색상을 도시한다. 도 15는 백색 발광 소자에 대한 상대 분광 분포이다.13 and 14 show the spectral distributions for the various colors of commercially available LED light emitting units used in the electric toothbrush described herein. These spectral distribution graphs are for Luxeon ™ 1 watt emitter light emitting devices, but these distribution patterns may be achieved by other light emitting units. Specifically, FIG. 13 is a graph of relative spectral power distribution for light emitting devices of various colors. 14 shows the colors of royal blue, blue, cyan, green, amber, red-orange and red. 15 is a relative spectral distribution for a white light emitting device.

본 발명의 센서 응답식 칫솔은 구강 내에서의 치료를 모니터링하고/하거나 상태를 진단하기 위한 센서를 부가적으로 포함할 수 있다. 센서 출력 요소는 센서 입력 요소에 의해 탐지가능한 방식으로 박테리아가 형광을 띄게 하는 파장에서 광을 발산시킴으로써 박테리아 또는 우식으로부터의 형광발광 신호와 같은 센서 입력을 발생시키는 데에 사용될 수 있다. 센서 입력 요소에 의해 탐지된 형광발광 신호는 치주 패킷(periodontal packet), 경조직(우식 손상(carious lesion)), 침 또는 사상균 내의 박테리아 농도에 대한 정보 및 치아를 미백하고 밝게 하는 것에 대한 정보를 제공할 수 있다. 추가의 형광발광 신호가 암을 포함하는 다양한 점막 질병의 조기 진단을 위하여 채용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 센서 응답식 칫솔은 치료가 완료되거나 형광발광 신호에 기초하여 상태가 탐지된 때를 사용자에게 지시하기 위한 신호 메커니즘을 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 반사계가 포함될 수 있다. 예를 들면, LED를 통한 광 유도 전류가 반사 광 탐지를 위하여 이용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 별도의 LED 및 광탐지기가 상이한 파장에서 구강 내의 반사를 측정하기 위하여 채용될 수 있다. 반사는 경조직의 우식, 미백, 밝아짐 및/또는 점막 질병의 진단을 위하여 채용될 수 있다.The sensor responsive toothbrush of the present invention may additionally include a sensor for monitoring the treatment in the oral cavity and / or diagnosing the condition. The sensor output element can be used to generate sensor inputs such as fluorescence signals from bacteria or caries by emitting light at a wavelength that causes the bacteria to fluoresce in a detectable manner by the sensor input element. The fluorescence signal detected by the sensor input element may provide information about bacterial concentrations in periodontal packets, hard tissues (carious lesions), saliva or filamentous fungi, and information on whitening and brightening teeth. Can be. Additional fluorescence signals can be employed for early diagnosis of various mucosal diseases, including cancer. In one embodiment, the sensor responsive toothbrush may include a signaling mechanism for instructing the user when treatment is complete or when a condition is detected based on the fluorescence signal. In other embodiments, a reflectometer may be included. For example, light induced current through the LED can be used for reflected light detection. In other embodiments, separate LEDs and photodetectors can be employed to measure reflection in the oral cavity at different wavelengths. Reflexes can be employed for the diagnosis of caries, whitening, brightening and / or mucosal disease of hard tissues.

바람직한 실시 형태의 칫솔은 구강을 가열하거나 아니면 그 내부의 에너지를 소산시키는 역할을 하는 광 또는 전자기 방사를 발산하는 응답식 출력을 이용할 수 있다. 그러므로, "광 기반 출력"이라는 용어는 가시 또는 비가시 광 에너지에 응답하여 열을 발산 또는 생성하는 출력을 포함할 수도 있다. 광을 측정하기 위하여 2개의 시스템, 즉 방사 측정법 및 광도 측정법이 존재하며, 여기서 방사 측정법은 3x1011 내지 3X1016 Hz의 주파수 범위 내의 전자기 방사의 측정이며, 광도 측정법은 사람의 눈에 의해 탐지가능한 전자기 방사의 측정이다. 당업계에 공지된 바와 같이, 방사 측정 단위는 에너지(뉴턴 미터 또는 줄(joule)), 시간에 대한 에너지 흐름인 파워 또는 방사속(Radiant Flux)(줄/초 또는 와트), 단위면적 당 파워인 조사도(Irradiance) 또는 선속 밀도(와트/㎡), 단위 입체각 당 파워인 방사 강도(와트/스테라디안) 및 단위투사면적 당 단위 입체각 당 파워인 방사도(Radiance)(와트/㎡-스테라디안)을 포함한다. 동등한 광도 측정 단위는 파워 또는 광속(Luminous Flux)(루멘)과 광도(루멘/sr 또는 칸델라)를 포함한다. 논의될 광의 다른 특징은 가시각 또는 반각이다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 반각은 광도가 최대값의 50% 또는 비임각의 절반인 비임 축의 일 측 상의 지점과 피크 사이의 끼인각(도(degree) 단위)의 2배이다. 이하 논의될 또 다른 특징은 치아 표면에서 LED에 의해 발생되는 열량 또는 발산 온도(섭씨)와 관련된다. 부가적으로, 조명 전동 칫솔의 헤드 상에 배치되는 LED에 의해 소비되는 총 전력("전력 소산")에 의해 특징지워질 것이다. 본 명세서의 간략함을 위하여, 단위는, 비록 방사 측정 단위가 바람직하지만, 방사 측정 단위 또는 광도 측정 단위로 논의될 수 있다. 강도는 칸델라(또는 루멘/스테라디안)으로 측정된 광도 또는 W/㎡으로 측정된 선속 밀도일 수 있다.The toothbrush of the preferred embodiment may utilize a responsive output that emits light or electromagnetic radiation that serves to heat the mouth or dissipate the energy therein. Thus, the term “light based output” may include an output that dissipates or generates heat in response to visible or invisible light energy. There are two systems for measuring light, radiation measurement and photometry, where radiation measurement is the measurement of electromagnetic radiation in the frequency range of 3x10 11 to 3X10 16 Hz, where photometry is electromagnetic detection detectable by the human eye. It is a measure of radiation. As is known in the art, radiation measurement units are energy (Newton meters or joules), power that is energy flow over time, or radiant flux (joules / second or watts), power per unit area. Irradiance or flux density in watts per square meter, radiation intensity in watts per square angle, and radiance in watts per square angle per unit projection area (watts per square meter) It includes. Equivalent photometric units include power or Luminous Flux (lumens) and luminous intensity (lumens / sr or candela). Another feature of the light to be discussed is the viewing angle or half angle. As described herein, the half angle is twice the angle of inclination (in degrees) between a peak and a point on one side of the beam axis at which the luminous intensity is 50% of the maximum value or half the beam angle. Another feature to be discussed below relates to the amount of heat or divergence temperature (in degrees Celsius) generated by the LED at the tooth surface. In addition, it will be characterized by the total power consumed ("power dissipation") by the LEDs placed on the head of the illuminated electric toothbrush. For the sake of simplicity herein, units may be discussed in terms of radiation measurement or photometric, although radiation measurement units are preferred. Intensity can be light intensity measured in candelas (or lumens / steriadians) or flux density measured in W / m 2.

본 명세서에서 설명된 모든 시험 방법은 칫솔이 완전히 충전되어 켜지고 강모가 움직이며 LED가 조명된 때 장치를 작동시키기 위하여 통상 사용하는 전류에서 센서 응답식 조명 전동 칫솔이 작동될 때 수행된다.All test methods described herein are performed when the sensor responsive illuminated electric toothbrush is operated at a current that is normally used to operate the device when the toothbrush is fully charged, turned on, the bristles are moving and the LED is illuminated.

본 발명의 LED의 특징이 이하에서 더욱 자세히 논의된다.Features of the LED of the present invention are discussed in more detail below.

1. 대표적인 치아 표면에서의 선속 밀도("FDRT")1. Line density at representative tooth surface ("FDRT")

이 시험은 치아 표면 상으로 투사되는 방사속 밀도를 W/㎡으로 나타내고자 하는 것이다. 와트 단위로 조정(calibrated)된 탐지기는 탐지기 개구 면적이 약 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 및/또는 0.46 ㎠ 미만 및/또는 약 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 및/또는 0.50 ㎠ 초과이고 탐지기 개구 직경이 약 0.60, 0.63, 0.64, 0.70, 0.76, 0.80, 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15 및/또는 1 ㎝ 이상 및/또는 약 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.00 cm 미만이고, 탐지기 개구는 LED의 발광 지점으로부터의 거리("탐지기 거리")가 약 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 및/또는 1.0 cm 초과 및/또는 약 2.0, 1.5, 1.4, 1.3, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 및/또는 1.0 cm 미만이다. 통상적으로, 탐지기는 원하는 크기의 탐지기 개구 면적을 제공할 수 있는 조리개(iris)를 포함한다. LED는 탐지기 개구를 향해 위치시켜야 하며, LED의 기계 축은 이 탐지기 개구의 중심을 통과하여야 한다. 탐지기는 탐지기에서의 방사속(와트)을 측정한다. 탐지기는 전체 탐지기 개구 면적에 걸쳐 방사속을 측정한다. 그러므로, 최종 수는 방사속 총계 값이다. FDRT는 (LED와 광에 노출되는 표면 사이의 기하학적 관계를 도시하는 도 16에 도시된 바와 같이) 방사속을 캡(cap, 1109)의 구형 면적으로 나눈 총계 값이다. 캡의 구형 면적은 하기 방정식에 의해 계산할 수 있다:This test is intended to express the density of radiant flux projected onto the tooth surface in W / m 2. Detectors calibrated in watts have detector open areas less than about 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 and / or 0.46 cm 2 and / or about 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 and / or 0.50 cm 2 and detector aperture diameters of about 0.60, 0.63, 0.64, 0.70, 0.76, 0.80, 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15 and / Or at least 1 cm and / or less than about 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.00 cm, and the detector opening has a distance from the emitting point of the LED (“detector distance”) of about 0.55, 0.60. , 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 and / or greater than 1.0 cm and / or about 2.0, 1.5, 1.4, 1.3, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 and And / or less than 1.0 cm. Typically, the detector includes an iris that can provide a detector opening area of the desired size. The LED must be positioned toward the detector opening, and the mechanical axis of the LED must pass through the center of the detector opening. The detector measures the radiant flux (watts) at the detector. The detector measures the radiant flux over the entire detector opening area. Therefore, the final number is the radial flux total value. FDRT is the total value of the radiant flux divided by the spherical area of the cap 1109 (as shown in FIG. 16 showing the geometric relationship between the LED and the surface exposed to light). The spherical area of the cap can be calculated by the following equation:

S = 2πR(R - l)S = 2πR (R-l)

여기서:here:

S = 캡의 구형 면적S = spherical area of the cap

l = 탐지기 거리l = detector distance

d = 탐지기 개구 면적의 직경d = diameter of the detector opening area

FDRT = 총 방사속 (와트) / SFDRT = total radiant flux in watts / S

이 방사속(와트)은 대표적인 치아 표면에서의 선속 밀도(W/㎡)를 산출하도록 캡의 구형 면적으로 나눈다. FDRT를 측정하는 데에 적합한 장치의 예는 플로리다주 올랜도 소재의 옵트로닉 래브러터리즈, 인크.에 의해 제조되는 OL 730CV 라디오미터/포토미터를 포함한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 탐지기 거리 "l" (1200으로 도시됨)는 LED(1275)의 발광 지점(1205)과 탐지기(1203)의 입구 개구(1201) 사이의 거리이다. 이 탐지기 거리 "l" (1200으로 도시됨)는 LED(1275)의 발광 지점(1205)으로부터 탐지기(1203)의 탐지기 개구(1201)의 평면까지 측정한다.This radial flux (watts) is divided by the spherical area of the cap to calculate the flux density (W / m 2) at the representative tooth surface. Examples of suitable devices for measuring FDRT include the OL 730CV radiometer / photometer manufactured by Optronics Laboratories, Inc. of Orlando, Florida. As shown in FIG. 17, the detector distance “l” (shown at 1200) is the distance between the light emitting point 1205 of the LED 1275 and the inlet opening 1201 of the detector 1203. This detector distance “l” (shown at 1200) measures from the light emitting point 1205 of the LED 1275 to the plane of the detector opening 1201 of the detector 1203.

본 발명의 센서 응답식 조명 전동 칫솔의 FDRT는 약 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70 및/또는 100 mW/㎠ 이상 및/또는 약 300, 250, 200, 150 및/또는 100 mW/㎠ 미만 또는 이들의 임의의 조합이다. 전술한 FDRT에서 개별적으로 광을 발산하는 LED들을 포함하는 칫솔은 입 안에서 단독으로 또는 다른 구강 케어 조성물과 조합하여 사용될 때 미백 및 다른 구강 케어 이득을 가져올 수 있는 것으로 생각된다. 이들 구강 케어 이득을 달성하기 위하여, 칫솔의 헤드 상에 배치된 LED들 중 적어도 하나는 약 30 mW/㎠ 이상의 FDRT를 갖는 광을 발산하여야 한다. 더 높은 FDRT를 갖는 광이 미백 또는 다른 구강 케어 이득을 가져올 수도 있지만, 300 mW/㎠를 초과하는 경우 사용자는 구강에 대한 손상을 방지하도록 안전 수단을 취할 필요가 있을 수도 있다.The FDRT of the sensor responsive illuminated electric toothbrush of the present invention is at least about 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70 and / or 100 mW / cm 2 and / or about 300, 250, 200, 150 and / or Less than 100 mW / cm 2 or any combination thereof. It is contemplated that toothbrushes comprising LEDs that individually emit light in the aforementioned FDRTs can result in whitening and other oral care benefits when used alone or in combination with other oral care compositions. In order to achieve these oral care benefits, at least one of the LEDs placed on the head of the toothbrush must emit light having an FDRT of about 30 mW / cm 2 or greater. Although light with higher FDRT may result in whitening or other oral care benefits, the user may need to take safety measures to prevent damage to the oral cavity if it exceeds 300 mW / cm 2.

2. 입체각 내에서의 총 광속 비율2. Ratio of total beam in solid angle

전동 칫솔의 LED의 일 실시 형태에서, LED의 총 파워(와트)의 약 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100% 이상이 약 0, 0.5, 0.55, 0.6, 0.65, 0.7, 0.75, 0.8, 0.9, 0.95 및/또는 1 스테라디안("sr") 이상 및/또는 약 6.3, 5.5, 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2, 1.5, 1.3, 1.2, 1.1 및/또는 1 sr 미만의 LED의 중심에 정점을 갖는 입체각 내에 포함된다. LED의 발광 지점에서 정점을 갖는 입체각은 하기의 방정식을 사용하여 계산할 수 있다:In one embodiment of the LED of the electric toothbrush, about 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100% or more of the total power (watts) of the LED is about 0, 0.5, 0.55, 0.6, 0.65, 0.7 At least 0.75, 0.8, 0.9, 0.95 and / or 1 steradian ("sr") and / or about 6.3, 5.5, 5, 4.5, 4, 3.5, 3, 2.5, 2, 1.5, 1.3, 1.2, 1.1 and And / or included in a solid angle having a vertex at the center of the LED of less than 1 sr. The solid angle with the peak at the emitting point of the LED can be calculated using the following equation:

α = S /R2 = 2πh/R,α = S / R 2 = 2πh / R,

여기서:here:

h = R - a 이며h = R-a

α = 입체각 (sr)α = solid angle (sr)

S = 캡의 구형 면적S = spherical area of the cap

a= 축방향 거리a = axial distance

b = 치수 면적의 직경b = diameter of the dimension area

이러한 계산은 FDRT를 계산하기 위하여 앞서 사용된 계산과 유사하며, 축방향 거리 및 치수 면적은 탐지기 거리 및 탐지기 면적과 유사한 값을 갖지만, 입체각의 계산에서 탐지기는 존재하지 않는다.This calculation is similar to the calculation previously used to calculate the FDRT, where the axial distance and the dimension area have values similar to the detector distance and the detector area, but no detector exists in the calculation of solid angles.

LED가 광에 노출되는 표면을 향해 광을 발산하는 공극(void)의 도면이 도 16에 도시되어 있다. 방정식의 요소들이 도 20에 도시되어 있으며, 여기서 "α"는 LED(1175)의 발광 지점(1113)에서의 정점(1111으로 도시됨)과의 입체각(1110으로 도시됨)이다. "a"(도 20에서 1101로 도시됨)는 LED의 발산 표면과 LED로부터 발산되는 광에 노출되는 표면 사이의 수직 거리이고, "b"(1103으로 도시됨)는 LED를 포함하는 원형 면적의 직경이고, "S"(1109로 도시됨)는 캡의 구형 면적이다. "h"(1105로 도시됨)는 "R"(1107로 도시됨)에서 "a"(1101로 도시됨)를 뺀 것이다. "b"는 약 0.60, 0.63, 0.64, 0.65, 0.70, 0.76, 0.80, 0.90, 0.95 및/또는 1.00 ㎝ 이상 및/또는 약 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 및/또는 1.00 cm 미만일 수 있다. "a"는 약 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 및/또는 1.00 cm 초과 및/또는 약 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 및/또는 1.00 cm 미만일 수 있다.A diagram of a void that emits light towards a surface where the LED is exposed to light is shown in FIG. 16. The elements of the equation are shown in FIG. 20, where “α” is the solid angle (shown as 1110) with the vertex (shown as 1111) at the light emitting point 1113 of the LED 1175. “a” (shown as 1101 in FIG. 20) is the vertical distance between the emitting surface of the LED and the surface exposed to light emitted from the LED, and “b” (shown as 1103) is the area of the circular area that contains the LED. Diameter, and "S" (shown as 1109) is the spherical area of the cap. "h" (shown as 1105) is subtracted from "R" (shown as 1107) and "a" (shown as 1101). "b" is at least about 0.60, 0.63, 0.64, 0.65, 0.70, 0.76, 0.80, 0.90, 0.95 and / or 1.00 cm and / or about 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 and And / or less than 1.00 cm. "a" is greater than about 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 and / or 1.00 cm and / or about 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 and / or less than 1.00 cm.

입체각 내에서의 파워 비율을 결정하기 위하여, 첫번째로 LED로부터 발사되는 총 파워를 측정하여야 하며, 두번째로 특정 입체각 면적 내에서의 파워를 측정하여야 한다. 마지막으로, 특정 입체각 내에서의 파워 비율을 계산한다. LED로부터 발산되는 총 파워는 고니오포토미터 방법(goniophotometer method) 및/또는 적분구 방법(integrating sphere method)에 의해 결정할 수 있다. 고니오포토미터 방법은 (고니오포토미터가 와트 단위로 조정된 경우) 총 방사속을 와트 단위로 측정할 수 있게 한다. 고니오포토미터의 회전 탐지기는 LED를 둘러싸는 구형 형상의 면적의 표면을 스캐닝한다. 표면의 각각의 성분(dA)에 입사하는 부분 속(partial flux)(dΦ)은 총 방사속을 나타낸다:In order to determine the power ratio in solid angle, the total power emitted from the LED must first be measured, and second, the power within a specific solid angle area must be measured. Finally, the power ratio within the specific solid angle is calculated. The total power emitted from the LED can be determined by the goniophotometer method and / or the integrating sphere method. The goniophotometer method allows the total radiant flux to be measured in watts (when the goniophotometer is adjusted in watts). The goniophotometer's rotation detector scans the surface of the sphere-shaped area surrounding the LED. The partial flux (dΦ) incident on each component dA of the surface represents the total radiant flux:

이는 총 방사속(Φ)의 값을 제공하도록 가중되고 적분될 수 있다.It can be weighted and integrated to provide the value of the total radiant flux Φ.

LED로부터의 총 방사속을 측정하는 다른 방법은 시험되는 LED를 유사한 공간 및 분광 분포를 갖는 표준 LED와 비교하도록 적분구(와트 단위로 조정됨)를 사용하는 것이다. 완전하게 일치하는 표준을 이용할 수 없는 경우, 색상에 대한 보정을 계산할 수 있지만, 공간 파워 차이의 보정은 계산하기 더 어렵다. 대부분의 적분구는 직경이 10 cm 이하이다. 그러므로, 시험 LED의 자체 흡수(self-absorption)에 대해 적용될 보정을 고려하도록 동일한 유형의 보조 LED를 적분구 내에 삽입하여야 한다. 탐지기를 위한 2개의 입구 및 하나의 출구 포트를 구비한 구를 사용하여야 한다. 이들 방법 모두는 국제 조명 학회에 의해 발행된 "LED의 측정"이라는 명칭의 CIE 127 (1997)에 설명되어 있다.Another method of measuring the total radiant flux from an LED is to use an integrating sphere (adjusted in watts) to compare the tested LED to a standard LED with similar spatial and spectral distribution. If a perfectly matched standard is not available, the correction for color can be calculated, but the correction of the spatial power difference is more difficult to calculate. Most integrating spheres are less than 10 cm in diameter. Therefore, the same type of auxiliary LED should be inserted into the integrating sphere to take into account the correction to be applied for the self-absorption of the test LED. A sphere with two inlet and one outlet port for the detector shall be used. All of these methods are described in CIE 127 (1997) entitled "Measurement of LEDs" published by the International Institute of Illumination.

둘째로, 특정 입체각 내에서의 파워를 측정한다. 파워를 측정하는 입체각을 선택하기 위하여, 원하는 입체각을 위한 축방향 거리 및 치수 면적의 직경을 전술한 방정식을 사용하여 결정하여야 한다. 축방향 거리 값은 탐지기 거리 값에 대응하며, 치수 면적의 직경 값은 탐지기 개구 면적 값에 대응한다. 시험을 수행할 때 이들 값을 선택함으로써, 원하는 입체각 내에서의 파워를 측정한다. 탐지기가 와트 단위로 조정된 경우, 이는 원하는 입체각 내에서의 총 방사속을 산출한다.Second, the power within a particular solid angle is measured. In order to select the solid angle at which the power is measured, the axial distance and the diameter of the dimension area for the desired solid angle should be determined using the equation described above. The axial distance value corresponds to the detector distance value, and the diameter value of the dimension area corresponds to the detector opening area value. By selecting these values when performing the test, the power in the desired solid angle is measured. If the detector is adjusted in watts, this yields the total radiant flux within the desired solid angle.

LED의 (특정 입체각 내에서의) 총 방사속의 측정은 면적이 약 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 및/또는 0.46 ㎠ 미만 및/또는 약 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 및/또는 0.50 ㎠ 초과이고 탐지기 개구 직경이 약 0.60, 0.63, 0.64, 0.70, 0.76, 0.80, 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15 및/또는 1 cm 이상 및/또는 약 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.00 cm 미만인, 도 17에 도시된 바와 같은 원형 개구(1201)를 갖는, 와트 단위로 교정된 탐지기를 필요로 한다. LED는 약 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 및/또는 1.00 cm로부터 및/또는 약 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 및/또는 1.00 cm 미만까지의 LED(1275)의 발광 지점(1205)으로부터의 탐지기 거리(1200)에서 탐지기 개구(1201)를 향해 위치시켜야 한다. LED의 기계 축은 이 탐지기 개구의 중심을 통과하여야 한다.The measurement of the total radiant flux (within a certain solid angle) of the LED has an area of less than about 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 and / or 0.46 cm 2 and / or Or greater than about 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 and / or 0.50 cm 2 and Detector aperture diameters greater than about 0.60, 0.63, 0.64, 0.70, 0.76, 0.80, 0.90, 0.95, 1.00, 1.05, 1.10, 1.15 and / or 1 cm and / or about 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, There is a need for a calibrated detector in watts with a circular opening 1201 as shown in FIG. 17, less than 1.15, 1.10, 1.00 cm. LED From about 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 and / or 1.00 cm and / or about 2.0, 1.50, 1.40, 1.30, 1.25, 1.20, 1.15, It should be positioned towards detector opening 1201 at detector distance 1200 from light emitting point 1205 of LED 1275 to less than 1.10, 1.05 and / or less than 1.00 cm. The mechanical axis of the LED must pass through the center of this detector opening.

마지막으로, 원하는 입체각 내에서 발산되는 광의 비율을 하기 방정식에 의해 계산한다:Finally, the proportion of light emitted within the desired solid angle is calculated by the following equation:

원하는 입체각 내에서의 총 방사속 / 총 방사속 = 원하는 입체각 내에서 발산된 광의 %Total radiant flux / total radiant flux within the desired solid angle =% of light emitted within the desired solid angle

3. 반각 및/또는 가시각3. Half angle and / or visible angle

센서 응답식 조명 전동 칫솔이 원하는 특징을 갖는 광을 발산하는 경우를 결정하기 위한 방법은 LED의 반각 및/또는 가시각을 검사하는 것이다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 반각은 광도가 최대값의 50% 또는 비임각의 절반인 비임 축의 일 측 상의 지점과 피크 사이의 끼인각(도 단위)의 2배이다. 이는 또한 가시각으로 지칭될 수 있다. 반각이 작아질수록 광에 더욱 초점이 맞춰진다. LED로부터 발산되는 광에 더욱 초점이 맞춰질수록 원하는 광도 및/또는 FDRT를 달성하는 데에 필요한 광은 작아진다. 더욱 초점이 맞춰진 각도의 광에 의해, 바람직하지 않은 방향을 비추는, 즉 강모 영역을 비추는 낭비되는 광이 적어지게 된다. 광이 바람직하지 않은 방향을 비추는 경우, 원하는 광도 또는 FDRT를 달성하는 데에 요구되는 광이 더욱 많아질 것이며, 이는 종종 가열 수준의 증가를 초래한다. 조명 전동 칫솔로부터의 증가된 열 발산은 구강 내의 치아 및 조직에 대한 손상을 초래할 수 있다. LED의 반각(2θ½)은 약 50°, 49°, 48°, 47°, 46°, 45°, 44°, 43°, 42°, 41°, 40°, 38°, 36°, 34°, 32°, 30° 및/또는 28° 미만 및/또는 약 0° 및/또는 5° 초과일 수 있다.Sensor-Responsive Illumination A method for determining when a powered toothbrush emits light with desired characteristics is to examine the half and / or viewing angles of the LEDs. As described herein, the half angle is twice the angle of inclination (in degrees) between a peak and a point on one side of the beam axis at which the luminous intensity is 50% of the maximum value or half of the beam angle. This may also be referred to as the viewing angle. The smaller the half angle, the more focused the light is. The more focused the light emitted from the LED, the smaller the light required to achieve the desired brightness and / or FDRT. With a more focused angle of light, there is less wasted light illuminating the undesired direction, ie illuminating the bristle area. If the light shines in an undesirable direction, there will be more light required to achieve the desired brightness or FDRT, which often results in an increase in heating level. Increased heat dissipation from an illuminated electric toothbrush can result in damage to teeth and tissues in the oral cavity. Half-angles (2θ½) of the LED are approximately 50 °, 49 °, 48 °, 47 °, 46 °, 45 °, 44 °, 43 °, 42 °, 41 °, 40 °, 38 °, 36 °, 34 °, And less than 32 °, 30 ° and / or 28 ° and / or greater than about 0 ° and / or 5 °.

4. 발산 온도4. Dissipation temperature

치아의 칫솔질 및/또는 치료를 위하여 구강 내부에 배치되는 칫솔의 헤드 상의 LED를 사용함으로써, 열뿐만 아니라 광이 구강 내부로 도입될 수 있다. 광은 치아 표면에 의해 흡수될 수 있으며, 그럼으로써 치아 표면에서 추가의 열을 발생시킨다. 열이 구강 내에서 발생되는 경우, 치아의 치수강(pulp chamber)이 커질 수 있는데, 이는 구강에 대한 치수염 또는 다른 손상을 초래할 수도 있다. 구강 내에서의 손상을 야기하는 것을 방지하기 위하여, 치아 표면의 온도는 약 43℃, 40℃, 39℃, 38℃, 37℃, 36℃, 34℃, 30℃ 및/또는 25℃ 미만으로 유지되어야 한다. 치아 표면의 온도가 전술한 온도를 지나 상승한 경우, 치아의 치수강은 과열될 수 있으며, 그럼으로써 치수염을 초래하게 된다. 그러므로, 조명 전동 칫솔에 의해 발산되는 광은 치아 표면의 온도를 약 43℃, 40℃, 39℃, 38℃, 37℃, 36℃, 34℃, 30℃ 및/또는 25℃ 초과로 상승시키는 열을 생성하지 않아야 한다. 일 실시 형태에서, 치아 표면의 온도는 표준 LED를 사용하고 표준 LED로 약 200 밀리암페어("mA") 미만의 연속 순방향 전류를 제공함으로써 약 43℃ 미만으로 유지한다.By using the LED on the head of the toothbrush disposed inside the mouth for brushing and / or treating the teeth, heat as well as light can be introduced into the mouth. Light can be absorbed by the tooth surface, thereby generating additional heat at the tooth surface. If heat is generated in the oral cavity, the pulp chamber of the tooth may become large, which may lead to pulpitis or other damage to the oral cavity. To avoid causing damage in the oral cavity, the temperature of the tooth surface is maintained at about 43 ° C, 40 ° C, 39 ° C, 38 ° C, 37 ° C, 36 ° C, 34 ° C, 30 ° C and / or less than 25 ° C. Should be. If the temperature of the tooth surface rises above the aforementioned temperature, the pulp cavity of the tooth may overheat, thereby causing pulpitis. Therefore, the light emitted by the illuminated electric toothbrush heats up the surface of the tooth to about 43 ° C., 40 ° C., 39 ° C., 38 ° C., 37 ° C., 36 ° C., 34 ° C., 30 ° C. and / or more than 25 ° C. Should not be generated. In one embodiment, the temperature of the tooth surface is maintained below about 43 ° C. by using a standard LED and providing a continuous forward current of less than about 200 milliamps (“mA”) with the standard LED.

조명 전동 칫솔로부터 발산되는 광에 노출됨으로써 치아 표면에 생성되는 온도가 "발산 온도"이다. 발산 온도는 (도 18에 도시된) 열전대(thermocouple, 1315)와 같은 당업계에 공지된 장치에 의해 측정할 수 있다. 본 발명의 시험 방법에 사용하기 적합한 하나의 열전대는 오메가 엔지니어링, 인크.(Omega Engineering, Inc.)에 의해 제조되는 SC-GG-T-30-36 열전대이다. 열전대는 LED로부터 발산되는 광에 노출되는 치아 표면에, 바람직하게는 접착제에 의해 부착할 수 있다. 이러한 시험 방법에 사용하기 위한 하나의 적합한 치아용 접착제는 덴트스플라이(Dentsply)에 의해 제조되는 루시톤(Lucitone) 199이다. 대안적으로, 치아 표면의 온도는, 열전대가 치아와 접촉하고 온도 판독이 광에 대한 치아의 노출 종료후 약 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1초 미만의 시험 시간 내에 완료되는 한, 광에 노출된 후에 측정할 수 있다. 광에 대한 노출이 종료된 후 온도를 측정하는 한 가지 방법은 표준 면봉(cotton swab)을 사용하여, 온도 데이터를 수집하도록 시험 시간의 지속 기간 동안 치아 상에 열전대를 적용 및 유지하는 것이다. 대안적으로, 열전대로부터의 데이터를 도 단위의 온도로 변환하는 유닛(1317)이 사용될 수 있으며, 오메가 엔지니어링, 인크.에 의해 제조되는 휴대용 유닛 HH5-08이 열전대로부터 수신된 데이터를 도 단위의 온도로 변환하기 위하여 앞서 언급한 열전대와 함께 사용하기에 적합할 수 있다. 이 시험은 32℃의 인큐베이터 세트(incubator set) 내에서 표본 추출된 사람 또는 솟과의 동물(bovine)의 치아(1301) 샘플에 대하여 체외에서 수행한다. 시험은 입 안에 위치하는 치아의 보통의 기본 온도(base temperature)를 모사하도록 32℃의 인큐베이터 세트 내에서 수행한다. 이러한 시험에 적합한 인큐베이터는 주앙 그룹 오브 컴퍼니즈(Jouan Group of Companies)로부터 입수가능한 THELCO 3DG(카탈로그 제51221122호)이다. 치아는 치아의 배치를 위하여 제거되는 공간을 구비하는 단일편 주조 알루미늄을 포함하는 주조 알루미늄 스탠드(1319) 내에 배치한다. 주조 알루미늄 스탠드(1319)는 치아(1301)를 히트 싱크(heat sink, 1321)에 연결한다. 본 발명의 시험 방법에 사용하기 적합한 히트 싱크는 아비드 써멀로이(Aavid Thermalloy)에 의해 제조되는 히트 싱크 11-5602-48 VIS #031608을 포함한다. (도시 안된) 전원 장치가 히트 싱크에 제공될 수 있다. "발산 거리"는 LED(1375)의 발광 지점(1305)과 치아(1301) 표면 사이의 거리(1303)이다. 발산 거리(1303)는 치아 표면으로부터 약 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 및/또는 0.46 ㎝ 미만 및/또는 약 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 및/또는 0.50 ㎝ 초과일 수 있다. LED(1375)의 발광 지점(1305)은 치아(1301) 표면으로부터 약 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 및/또는 0.46 cm 미만 및/또는 약 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 및/또는 0.50 cm 초과의 발산 거리에 배치하며 조명 전동 칫솔(1313)을 켜고, 그럼으로써 LED(1375)가 작동하여 치아(1301) 표면을 조명한다. 그 후, 치아(1301)를 약 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 및/또는 0분의 발산 시간 동안 LED(1375)로부터 발산되는 광에 노출시키고, 치아(1301)의 온도를 표준 열전대(1315)로 측정한다. 열전대를 별도의 휴대용 유닛(1317)에 부착하여, 열전대(1315)로부터의 판독치를 온도 판독치로 변환할 수 있다. 발산 온도는 약 43℃, 40℃, 39℃, 38℃, 37℃, 36℃, 34℃, 30℃ 및/또는 25℃를 초과하지 않아야 한다.The temperature generated on the tooth surface by exposure to light emitted from an illuminated powered toothbrush is the “emission temperature”. The divergence temperature can be measured by a device known in the art, such as a thermocouple (1315) (shown in FIG. 18). One thermocouple suitable for use in the test method of the present invention is SC-GG-T-30-36 thermocouple manufactured by Omega Engineering, Inc. The thermocouple can be attached to the tooth surface exposed to light emitted from the LED, preferably by an adhesive. One suitable dental adhesive for use in this test method is Lucitone 199 manufactured by Dentsply. Alternatively, the temperature of the tooth surface may be less than about 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 second after the thermocouple is in contact with the tooth and the temperature reading has ended the exposure of the tooth to light. As long as it is completed within the test time, it can be measured after exposure to light. One method of measuring temperature after exposure to light is complete is to apply and maintain a thermocouple on the tooth for the duration of the test time to collect temperature data using a standard swab. Alternatively, a unit 1317 for converting data from thermocouples to temperature in degrees may be used, and the portable unit HH5-08 manufactured by Omega Engineering, Inc. can convert data received from thermocouples to degrees in degrees. It may be suitable for use with the aforementioned thermocouple to convert to. This test is performed in vitro on a sample of teeth 1301 of a human or bovine bovine sampled in an incubator set at 32 ° C. The test is performed in an incubator set at 32 ° C. to simulate the normal base temperature of the teeth located in the mouth. An incubator suitable for this test is THELCO 3DG (Catalog No. 5121122) available from the Juan Group of Companies. The teeth are placed in a cast aluminum stand 1319 comprising single piece cast aluminum with a space removed for placement of the teeth. The cast aluminum stand 1319 connects the teeth 1301 to a heat sink 1321. Heat sinks suitable for use in the test methods of the present invention include heat sinks 11-5602-48 VIS # 031608 manufactured by Avid Thermalloy. A power supply (not shown) may be provided to the heat sink. Is a distance 1303 between the light emitting point 1305 of the LED 1375 and the surface of the tooth 1301. The divergence distance 1303 is about 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 and / or less than 0.46 cm and / or about 0.28, 0.31, 0.32 from the tooth surface , 0.33, 0.38, 0.44, 0.46 and / or greater than 0.50 cm. The light emitting point 1305 of the LED 1375 is about 3.14, 1.77, 1.54, 1.33, 1.23, 1.13, 1.04, 0.95, 0.87, 0.79, 0.70, 0.64, 0.50 and / or 0.46 cm from the surface of the teeth 1301. Placed at a divergence distance of less than and / or greater than about 0.28, 0.31, 0.32, 0.33, 0.38, 0.44, 0.46, and / or more than 0.50 cm and turn on the illuminated electric toothbrush 1313, whereby the LED 1375 activates the teeth ( 1301) illuminate the surface. Thereafter, the teeth 1301 are led 1375 for a divergence time of about 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 and / or 0 minutes. ) And the temperature of the tooth 1301 is measured with a standard thermocouple 1315. The thermocouple can be attached to a separate portable unit 1317 to convert the reading from the thermocouple 1315 into a temperature reading. The divergence temperature should not exceed about 43 ° C, 40 ° C, 39 ° C, 38 ° C, 37 ° C, 36 ° C, 34 ° C, 30 ° C and / or 25 ° C.

5. 전력 소산5. Power dissipation

추가적으로, 초과의 열 발생에 의한 구강에의 손상을 방지하기 위하여, 조명 전동 칫솔의 헤드 상에 배치된 LED에 의해 소비되는 총 전력("전력 소산")은 약 2, 1.5, 1, 0.95, 0.9, 0.85, 0.8, 0.75, 0.7, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1 와트 ("W")를 초과하지 않아야 한다.In addition, to prevent damage to the oral cavity due to excess heat generation, the total power consumed by the LED disposed on the head of the illuminated electric toothbrush (“power dissipation”) is about 2, 1.5, 1, 0.95, 0.9 , 0.85, 0.8, 0.75, 0.7, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1 watts ("W").

6. 광 기반 응답식 출력의 예6. Example of Optical-Based Response Output

입력 신호에 대한 응답식 출력은 우식 또는 박테리아와 같은 구강 내에서 탐지된 상태를 치료하기 위한 특정 광도 또는 다른 스펙트럼의 응답식 출력을 제공하는 것일 수 있다. LED 내에 하나 초과의 광 이미터를 구비하는 표준 LED를 포함하는 본 발명의 센서 응답식 조명 전동 칫솔에서, 순방향 전류를 제조업체에 의해 추천되는 범위를 넘어 증가시킴으로써("과전력 공급") 그리고/또는 LED로부터 발산되는 광을 펄스화함으로써 약 7 칸델라 이상의 광도 및/또는 약 30 mW/㎠ 이상의 FDRT가 달성될 수 있다. LED의 과전력 공급은 LED의 수명을 단축시킬 수 있다. LED의 수명 기간은 LED에 과전력을 공급하는 데에 사용되는 전류의 수준 또는 LED의 특징에 의존하여 단축된다. 그러나, 이러한 단축된 수명도, 칫솔이 폐기 및/또는 교환 가능한 품목이므로, 칫솔에 사용하기에 필요한 수명을 여전히 초과할 것이다. 일 실시 형태에서, LED는 칫솔의 교환가능한 부분 상에 배치되며, 그러므로 필요한 경우 교환될 수 있다.The responsive output to the input signal may be to provide a responsive output of a particular intensity or other spectrum for treating a condition detected in the oral cavity, such as caries or bacteria. In the sensor responsive illuminated electric toothbrush of the present invention comprising a standard LED with more than one light emitter in the LED, by increasing the forward current beyond the range recommended by the manufacturer (“overpowering”) and / or By pulsing light emanating from the LED, luminous intensity of at least about 7 candelas and / or FDRT of at least about 30 mW / cm 2 can be achieved. Overpowering the LEDs can shorten the lifetime of the LEDs. The lifetime of an LED is shortened depending on the characteristics of the LED or the level of current used to overpower the LED. However, this shortened life will still exceed the life required for use in the toothbrush as the toothbrush is a disposable and / or replaceable item. In one embodiment, the LED is disposed on the replaceable portion of the toothbrush and can therefore be exchanged if necessary.

앞서 언급한 바와 같이, "광"이라는 용어는 가시 및 비가시(예컨대, 자외선 및 적외선) 광 모두의 스펙트럼을 포함하도록 의도된다. 이러한 스펙트럼은 약 10 ㎚의 주 파장 또는 중심 파장을 갖는 광(원자외선)으로부터 106 ㎚의 중심 파장을 갖는 광(적외선)까지 확장될 수 있으며, 또는 스펙트럼은 약 370 ㎚ 내지 약 770 ㎚의 중심 파장을 갖는 가시 광을 포함할 수도 있다. 또한, 스펙트럼은 약 370 내지 약 500의 중심 파장을 갖는 가시 광을 포함할 수도 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "중심 파장"이라는 용어는 광의 지각색(perceived color)을 나타내는 파장을 지칭하도록 의도된다. 이는 LED의 방사 강도가 최대가 되는 파장인 피크 파장과는 상이할 수도 있다.As mentioned above, the term “light” is intended to cover the spectrum of both visible and invisible (eg, ultraviolet and infrared) light. This spectrum may extend from light having a main wavelength or center wavelength of about 10 nm (ultraviolet rays) to light having a center wavelength of 10 6 nm (infrared rays), or the spectrum has a center of about 370 nm to about 770 nm It may also include visible light having a wavelength. The spectrum may also include visible light having a center wavelength of about 370 to about 500. As used herein, the term "center wavelength" is intended to refer to a wavelength that represents the perceived color of light. This may be different from the peak wavelength, which is the wavelength at which the emission intensity of the LED is at its maximum.

소정 실시 형태의 센서 응답식 조명 전동 칫솔은, 광도가 약 7, 10, 15, 20, 30 및/또는 40 이상 및/또는 약 60, 50, 45 및/또는 40 칸델라 미만 또는 이들의 임의의 조합이고 FDRT가 약 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70 및/또는 100 mW/㎠ 이상 및/또는 약 300, 250, 200, 150 및/또는 100 mW/㎠ 미만 또는 이들의 임의의 조합인 광을 발산하는 LED를 포함한다.A sensor responsive illuminated electric toothbrush of certain embodiments has a luminous intensity of at least about 7, 10, 15, 20, 30 and / or 40 and / or less than about 60, 50, 45 and / or 40 candela or any combination thereof. And the FDRT is at least about 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70 and / or 100 mW / cm 2 and / or less than about 300, 250, 200, 150 and / or 100 mW / cm 2 or any thereof LEDs that emit light that is a combination of the following.

센서 응답식 조명 전동 칫솔의 일 실시 형태는 도 19에 도시된 바와 같은 LED를 포함한다. 도 19는 렌즈(1403), 단일 발광 다이스(dice)(1405), 와이어 본딩(wire bonding, 1407), 양극 리드선(1421)과 음극 리드선(1409) 및 종축(L)을 포함하는 LED 패키지(1400)의 단면을 도시한다. 발광 특성을 갖는 다양한 유형의 반도체 기판이 센서 응답식 칫솔의 LED에 사용될 수 있다. 발광 특성을 갖는 한 가지 유형의 반도체 기판은 다이스이다. "다이스"는 발광 특성을 갖는 단일 반도체 기판이다. 본 발명의 조명 전동 칫솔의 헤드 상에 배치된 LED는, 조명 전동 칫솔이 본 명세서에서 설명된 원하는 특성을 갖는 광을 제공하는 한, 다이스를 포함하지만 이로 제한되지 않는 발광 특성을 갖는 임의의 유형의 반도체 기판을 포함할 수 있다. LED는 약 0.5, 1, 2, 3, 4, 5 및/또는 6 ㎜ 이상 및/또는 약 5, 10, 15 및/또는 20 ㎜ 미만의 직경을 가질 수 있다.One embodiment of a sensor responsive illuminated electric toothbrush includes an LED as shown in FIG. 19. 19 illustrates an LED package 1400 including a lens 1403, a single light emitting dice 1405, wire bonding 1407, a positive lead wire 1421 and a negative lead wire 1409, and a longitudinal axis L. FIG. The cross section of the figure is shown. Various types of semiconductor substrates with luminescent properties can be used in LEDs of sensor responsive toothbrushes. One type of semiconductor substrate having luminescent properties is dice. "Dice" is a single semiconductor substrate having luminescent properties. The LED disposed on the head of the illuminated powered toothbrush of the present invention may be of any type having luminescent properties, including but not limited to dice, as long as the illuminated powered toothbrush provides light with the desired characteristics described herein. It may include a semiconductor substrate. The LED may have a diameter of at least about 0.5, 1, 2, 3, 4, 5 and / or 6 mm and / or less than about 5, 10, 15 and / or 20 mm.

광은 LED의 발광 지점의 다수의 표면들로부터 발산될 수 있다. 그러나 간략함을 위하여, 이하에서는 LED의 발광 지점 및/또는 표면으로부터의 거리의 모든 측정은 반도체 기판의 전방 표면, 예컨대 다이스(1405)의 전방 표면과 관련된다. LED가 다수의 다이스 및 이에 따른 반도체 기판의 다수의 전방 표면을 갖는 경우, LED의 발광 지점으로부터 거리는 반도체 기판의 전방 표면으로부터의 거리들의 평균이어야 한다. 광은 다이스의 표면으로부터 발산되며 LED의 렌즈(1403)로 지향된다. 그러므로, 반도체 기판의 발광 지점으로부터의 거리를 측정하기 위하여, 반도체 기판의 발광 소자의 전방 표면이 식별되어야 한다. 조명 전동 칫솔의 일 실시 형태에서, LED의 발광 소자의 전방 표면은 (도 19에 도시된 바와 같이) 다이스(1405)의 표면이다. 그러므로, 이러한 실시 형태의 발광 표면으로부터의 거리의 모든 측정은 다이스(1405)의 전방 표면에서 시작된다.Light may be emitted from multiple surfaces of the light emitting point of the LED. However, for the sake of simplicity, all measurements of the distance from the light emitting point and / or surface of the LEDs are referred to below in relation to the front surface of the semiconductor substrate, such as the front surface of the die 1405. If the LED has multiple dice and thus multiple front surfaces of the semiconductor substrate, the distance from the emitting point of the LED should be the average of the distances from the front surface of the semiconductor substrate. Light is emitted from the surface of the dice and directed to the lens 1403 of the LED. Therefore, in order to measure the distance from the light emitting point of the semiconductor substrate, the front surface of the light emitting element of the semiconductor substrate must be identified. In one embodiment of the illuminated electric toothbrush, the front surface of the light emitting element of the LED is the surface of the dice 1405 (as shown in FIG. 19). Therefore, all measurements of the distance from the light emitting surface of this embodiment begin at the front surface of the dice 1405.

LED에 과전력을 공급함으로써, 순방향 전류 입력이 증가함에 따라 제한 범위 내에서 LED의 광도 및/또는 FDRT가 증가하므로 원하는 광도 및/또는 FDRT가 달성된다. 그러므로, 본 발명의 조명 전동 칫솔에 대하여 원하는 광도 및/또는 FDRT 수준은 표준 LED로의 전류를 제조업체에 의해 추천되는 범위를 넘어 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 전류를 제조업체에 의해 추천되는 최대값의 2배로 증가시킴으로써, 광도 및/또는 FDRT는 거의 2개가 될 것이지만, 조명 전동 칫솔에 사용하도록 수용될 수 있는 LED의 수명은 여전히 유지될 것이다. 원하는 광도 및/또는 FDRT를 달성하기 위하여 선택된 전류 수준을 공급하기 위하여 표준 드라이버가 사용될 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 전압 또는 전류 드라이버는 영국 올드햄 소재의 제텍스 세미컨덕터즈에 의해 제조되는 ZXSC310 싱글 또는 멀티 셀 엘이디 드라이버이다. 원하는 광도 및/또는 FDRT를 달성하는 최소 전류는 연속 작동의 경우 제조업체에 의해 추천되는 최대 전류, 연속 작동의 경우 제조업체에 의해 추천되는 최대값의 2배, 또는 펄스형 작동의 경우 제조업체에 의해 추천되는 최대값의 3배를 초과할 수 있다. 최대값에서, 전류는 LED의 즉각적인 고장(immediate failure)을 초래하는 수준까지 증가될 수 있다. 본 발명의 일 실시 형태는 약 35 ㎃, 40 ㎃, 45 ㎃, 50 ㎃, 55 ㎃, 60 ㎃, 65 ㎃, 70 ㎃, 75 ㎃, 80 ㎃, 90 ㎃, 100 ㎃, 150 ㎃ 및/또는 200 ㎃ 초과 및/또는 약 700 ㎃, 600 ㎃, 500 ㎃, 400 ㎃, 300 ㎃, 250 ㎃, 200 ㎃, 150 ㎃, 100 ㎃, 90 ㎃, 80 ㎃, 75 ㎃, 70 ㎃, 65 ㎃, 60 ㎃, 55 ㎃, 50 ㎃, 45 ㎃, 40 ㎃ 및/또는 35 ㎃ 미만의 연속 순방향 전류를 통해 원하는 광도 및/또는 FDRT를 달성하는 표준 LED를 포함한다. 일 실시 형태에서, 최소 연속 전류 수준은 연속 작동의 경우에 대해 규정된 최대 연속 전류일 수 있으며, 최대 연속 전류 수준은 대략 LED의 즉각적인 고장을 초래하는 전류일 수 있다. 광도 및/또는 FDRT가 전류가 증가함에 따라 증가하지만, 이러한 상호관련성이 평평하게(level out) 되어 추가의 전류 증가가 광도 및/또는 FDRT의 증가로 이어지지 않는 지점이 존재한다. 이러한 정확한 지점은 LED의 특성과 설계에 의존한다. 부가적으로, 시간이 경과하여 LED가 제조업체에 의해 추천되는 범위를 넘는 전류에 노출됨에 따라, 광도 및/또는 FDRT는 감소하기 시작한다. 원하는 광도 및/또는 FDRT를 유지하는 한 가지 방법은 동일한 광도 및/또는 FDRT를 유지하기 위하여 전류를 추가로 증가시키는 것을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 원하는 광도 및/또는 FDRT를 달성하기 위하여 표준 LED로의 전류가 증가되더라도, 사용되는 전류는 고전력 비표준 LED에 통상 사용되는 전류보다 여전히 낮다. 그러므로, 표준 LED에 의해 발생되는 열은 치아 표면의 온도를 약 43℃ 초과로 상승시키지 않는다.By overpowering the LED, the desired brightness and / or FDRT is achieved as the brightness and / or FDRT of the LED increases within the limits as the forward current input increases. Therefore, the desired brightness and / or FDRT level for the illumination powered toothbrush of the present invention can be achieved by increasing the current to a standard LED beyond the range recommended by the manufacturer. By increasing the current to twice the maximum recommended by the manufacturer, the brightness and / or FDRT will be nearly two, but the lifetime of the LED, which can be accommodated for use in a light powered toothbrush, will still be maintained. Standard drivers can be used to supply selected current levels to achieve the desired brightness and / or FDRT. Suitable voltage or current drivers for use in the present invention are ZXSC310 single or multi-cell LED drivers manufactured by Zetex Semiconductors, Oldham, UK. The minimum current to achieve the desired brightness and / or FDRT is the maximum current recommended by the manufacturer for continuous operation, twice the maximum value recommended by the manufacturer for continuous operation, or recommended by the manufacturer for pulsed operation. It may exceed three times the maximum value. At the maximum, the current can be increased to a level that results in immediate failure of the LED. One embodiment of the invention is about 35 kV, 40 kV, 45 mV, 50 mV, 55 mV, 60 mV, 65 mV, 70 mV, 75 mV, 80 mV, 90 mV, 100 mV, 150 mV and / or 200 mV. > / And / or about 700 ㎃, 600 ㎃, 500 ㎃, 400 ㎃, 300 ㎃, 250 ㎃, 200 ㎃, 150 ㎃, 100 ㎃, 90 ㎃, 80 ㎃, 75 ㎃, 70 ㎃, 65 ㎃, 60 ㎃ , Standard LEDs that achieve desired brightness and / or FDRT through continuous forward currents of less than 55 mA, 50 mA, 45 mA, 40 mA and / or 35 mA. In one embodiment, the minimum continuous current level may be the maximum continuous current defined for the case of continuous operation, and the maximum continuous current level may be approximately the current that results in immediate failure of the LED. Although the brightness and / or FDRT increases as the current increases, there is a point where this correlation levels out so that no further current increase leads to an increase in brightness and / or FDRT. This exact point depends on the nature and design of the LED. In addition, over time, as the LED is exposed to a current beyond the range recommended by the manufacturer, the brightness and / or FDRT begins to decrease. One way of maintaining the desired brightness and / or FDRT includes, but is not limited to, further increasing the current to maintain the same brightness and / or FDRT. Although the current to the standard LED is increased to achieve the desired brightness and / or FDRT, the current used is still lower than the current typically used for high power non-standard LEDs. Therefore, the heat generated by the standard LEDs does not raise the temperature of the tooth surface above about 43 ° C.

표준 드라이버 설계에 있어서 LED의 전류를 안정화하는 것은, 전류가 LED 감쇠와 동일하게 유지되기 때문에, 시간 경과에 따라 광도 및/또는 FDRT를 부분적으로 안정화시킨다. 그러나, LED가 감쇠된 때, 광도 및/또는 FDRT의 동일한 수준을 유지하기 위하여 전류가 증가될 필요가 있을 수도 있다. LED가 감쇠된 때 일정한 광도 및/또는 FDRT를 유지하는 한 가지 방법은 내장 센서로 LED로부터 발산되는 광도 및/또는 FDRT를 측정하여 측정된 값에 따라 전류를 조절하는 것이다. LED가 감쇠된 때 전류를 조절함으로써, 조명 전동 칫솔은 시간 경과에 따라 특정 광도 및/또는 FDRT에서 광을 계속 공급하게 된다. 내장 센서를 포함하지 않고 대체로 동일한 광도 및/또는 FDRT를 유지하는 다른 방법은 LED가 감쇠된 때 시간 경과에 따라 LED로의 전류를 증가시키는 타이밍 회로를 포함하는 것이다. 이는 단순한 설계에 의해 그리고 최소한의 추가 비용으로 대체로 일정한 광도 및/또는 FDRT를 유지할 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 전압 또는 전류 드라이버는 영국 올드햄 소재의 제텍스 세미컨덕터즈에 의해 제조되는 ZXSC310 싱글 또는 멀티 셀 엘이디 드라이버이다.In a standard driver design, stabilizing the current of the LED partially stabilizes the brightness and / or FDRT over time, since the current remains the same as the LED attenuation. However, when the LED is attenuated, current may need to be increased to maintain the same level of brightness and / or FDRT. One way to maintain a constant brightness and / or FDRT when the LED is attenuated is to measure the brightness and / or FDRT emitted from the LED with the built-in sensor and adjust the current according to the measured value. By regulating the current when the LED is attenuated, the illuminated electric toothbrush will continue to supply light at a particular brightness and / or FDRT over time. Another method of not including an embedded sensor and maintaining substantially the same brightness and / or FDRT is to include a timing circuit that increases the current into the LED over time when the LED is attenuated. This may maintain a substantially constant brightness and / or FDRT by simple design and at minimal additional cost. Suitable voltage or current drivers for use in the present invention are ZXSC310 single or multi-cell LED drivers manufactured by Zetex Semiconductors, Oldham, UK.

도 20은 다수의 다이스와 같은 하나 초과의 광 이미터를 포함함으로써 센서 응답식 조명 전동 칫솔에서의 광도 및/또는 FDRT의 수준을 달성하는 다른 수단을 도시한다. 이하 실시 형태는 다이스와 같은 광을 발산하는 2개의 반도체 기판을 구비한 LED를 도시하지만, LED는 2개 초과의 다이스를 포함할 수 있음이 고려된다. 이 실시 형태(1500)는 단일 광 출력부인 렌즈(1503) 및 하나의 양극 리드선(1521)과 하나의 음극 리드선(1509)을 구비한다. 그러나, 이 단일 표준 LED 패키지는 하나 초과의 광 이미터 및 하나 초과의 반도체 기판을 포함하며, 2개 초과의 리드선을 구비할 수 있다. 발광원으로부터의 모든 광은 LED 패키지(1500)의 렌즈(1503)에서 단일 광 출력이 되도록 조합된다. 단일 LED 패키지(1500)는 다중 발광 다이스(1505, 1517) 및 와이어 본딩(1507, 1520)을 구비한다. 실시 형태(1500)는 다이스(1505, 1520)들 사이의 접속을 도시한다. 이 접속은 병렬 접속 또는 직렬 접속일 수 있다. 도 21은 직렬로 접속된 다중 다이스들을 도시한다. 이 실시 형태(1600)는 단일 광 출력부인 렌즈(1603) 및 하나의 양극 리드선(1609)과 하나의 음극 리드선(1627)을 구비한다. 그러나, 이 단일 표준 LED 패키지는 개별 페데스탈(pedestal)(1637, 1639)을 각각 구비하는 하나 초과의 다이스(1605, 1617)를 포함한다. 다이스는 직렬 접속되며, 와이어 본딩(1611)은 다이스(1605)의 상부를 다이스(1617)의 저부에 접속시키고, 와이어 본딩(1620)은 다이스(1617)의 상부를 음극 리드선(1627)에 접속시킨다. 발광원으로부터의 모든 광은 LED 패키지(1600)의 렌즈(1603)에서 단일 광 출력이 되도록 조합된다. 도 22는 병렬로 접속된 다중 다이스들을 도시한다. 이러한 본 발명의 실시 형태(1700)는 단일 광 출력부인 렌즈(1703) 및 하나의 양극 리드선(1709)과 하나의 음극 리드선(1727)을 구비한다. 다이스는 병렬 접속되며, 와이어 본딩(1720)은 다이스(1705)의 상부를 다이스(1717)의 상부에 접속시키고, 와이어 본딩(1707)은 다이스(1717)의 상부를 공통 음극 리드선(1727)의 상부에 접속시킨다. 발광원으로부터의 모든 광은 LED 패키지(1700)의 렌즈(1703)에서 단일 광 출력이 되도록 조합된다. 이러한 다중-다이스 LED의 다른 실시 형태(1800)(도 23에 도시됨)에서, LED는 렌즈(1803), 2개의 반도체 기판, 병렬로 접속된 것으로 도시된 다이스(1805, 1817)들, 와이어 본딩(1819, 1821), 하나의 양극 리드선(1833) 및 2개의 음극 리드선(1831, 1835)을 포함한다. 이 LED는 또한 단일 광 출력부인 렌즈(1803)로부터 광을 발산한다. 각각의 다이스는 개별 페데스탈(1837, 1839)을 구비한다. 또한, LED는 2개의 양극 리드선과 하나의 음극 리드선을 포함할 수 있으며 또한 이 실시 형태의 LED는 직렬로 접속될 수 있음이 고려된다. 부가적으로, LED는 발광 특성을 갖는 2개 초과의 반도체 기판을 포함할 수 있으며, LED는 2개 초과의 리드선을 포함할 수 있다. LED는 공통 또는 공유 리드선을 구비할 수 있으며, 발광 특성을 갖는 각각의 반도체 기판을 위한 개별 리드선을 구비할 수 있다. 또한, 발광 특성을 갖는 각각의 반도체 기판은 배터리와 같은 별도의 전원에 의해 개별적으로 전력이 공급될 수 있다.20 illustrates another means of achieving levels of brightness and / or FDRT in a sensor responsive illuminated electric toothbrush by including more than one light emitter, such as multiple dice. The embodiment below shows an LED having two semiconductor substrates that emit light, such as a dice, but it is contemplated that the LED may comprise more than two dice. This embodiment 1500 includes a lens 1503, which is a single light output unit, one anode lead wire 1521, and one cathode lead wire 1509. However, this single standard LED package includes more than one light emitter and more than one semiconductor substrate, and may have more than two leads. All light from the light source is combined to be a single light output at the lens 1503 of the LED package 1500. The single LED package 1500 has multiple light emitting dice 1505 and 1517 and wire bonding 1507 and 1520. Embodiment 1500 illustrates a connection between dice 1505, 1520. This connection may be a parallel connection or a serial connection. 21 shows multiple dice connected in series. This embodiment 1600 includes a lens 1603, which is a single light output unit, and one anode lead wire 1609 and one cathode lead wire 1627. However, this single standard LED package includes more than one dice 1605 and 1617 with separate pedestals 1637 and 1639 respectively. The dice are connected in series, and the wire bonding 1611 connects the top of the dice 1605 to the bottom of the dice 1615, and the wire bonding 1620 connects the top of the dice 1617 to the negative lead wire 1627. . All light from the light source is combined to be a single light output at the lens 1603 of the LED package 1600. 22 shows multiple dice connected in parallel. The embodiment 1700 of the present invention includes a lens 1703 that is a single light output unit, one anode lead wire 1709, and one cathode lead wire 1727. The dice are connected in parallel, the wire bonding 1720 connects the top of the dice 1705 to the top of the dice 1725, and the wire bonding 1707 connects the top of the dice 1725 to the top of the common cathode lead wire 1727. To. All light from the light source is combined to be a single light output at the lens 1703 of the LED package 1700. In another embodiment 1800 of this multi-die LED (shown in FIG. 23), the LED is a lens 1803, two semiconductor substrates, dice 1805, 1817, shown as connected in parallel, wire bonding. 1819 and 1821, one anode lead wire 1833 and two cathode lead wires 1831 and 1835. This LED also emits light from lens 1803, which is a single light output. Each dice has individual pedestals 1837 and 1839. In addition, it is contemplated that the LED may include two positive lead wires and one negative lead wire, and the LEDs of this embodiment may be connected in series. Additionally, the LED may include more than two semiconductor substrates having luminescent properties, and the LED may include more than two lead wires. LEDs may have common or shared leads and may have separate leads for each semiconductor substrate having luminescent properties. In addition, each semiconductor substrate having luminescent properties may be individually powered by a separate power source such as a battery.

이들 다이스는 병렬 또는 직렬로 전기적으로 접속될 수 있다. 이들이 직렬로 접속된 경우, 모든 전류 고려 사항은 하나의 단일 다이스의 경우와 동일하다. 총 전압은 대략 n x Vi일 것이며, 여기서 n = 다이스의 개수이고 Vi = 단일 다이스에 대한 순방향 전압이다. 다이스가 병렬로 접속된 경우, 총 전류는 대략 n x Ii 일 것이며, 총 전압은 대략 단일 다이스의 전압일 것이다. 직렬 접속이 양호하게 기능하는데, 이는 다이스들 사이의 차이를 조절하기 때문이다. 다이스가 직렬로 접속된 경우, 이들은 이들의 순방향 전압을 자동적으로 조절하여 이들의 광도 및/또는 FDRT는 매우 근접하게 된다. 어느 배열에서도, 2개 다이스의 LED는 대략 1.6 x Pi의 광도 및/또는 FDRT를 가지며, 여기서 Pi는 단일 다이스의 광도 및/또는 FDRT이다. 3개 다이스의 LED는 약 2.26 x Pi의 광도 및/또는 FDRT를 가질 것이다. (다이스들 사이의 간섭은 광도 및/또는 FDRT 계산이 다이스의 개수에 의해 배가되는 것을 방지할 수 있다. 이들 다이스는 동일한 색상의 광을 공급할 수 있으며, 또는 이들은 상이한 색상의 광을 가질 수 있다. 그러나, 각각의 개별 광 이미터가 동일한 광을 발산하는 경우, 이러한 하나의 단일 LED로부터의 이러한 색상의 광의 광도 및/또는 FDRT는 하나의 색상의 광을 발산하는 단일 표준 LED보다 크다. 각각의 개별 광 이미터는 약 440 내지 약 480 ㎚의 파장을 갖는 광을 발산할 수 있다. 단일 LED는 또한 상이한 색상의 광, 예컨대 약 370, 380, 390, 400, 425, 440, 450, 475, 480 초과 및/또는 약 500 나노미터 미만 범위로부터 선택된 파장의 광을 발산하는 2개의 다이스를 포함할 수 있다. 다이스는 또한 다이스가 동일한 색상 범위 내의 상이한 파장의 광을 발산하도록, 예컨대 다이스가 청색이 되는 상이한 파장을 갖는 광을 발산할 수 있도록 선택될 수 있다. 또한, LED의 단일 광 출력부(렌즈)에서 광의 상이한 파장들의 조합은 구강 케어 이득을 달성하는 색상들의 특정 조합이 될 수 있다. 예를 들면, 2개의 상이한 조성물이 치아에 적용될 수 있으며, 이들 각각은 상이한 파장의 광과 반응한다. 부가적으로, 상이한 파장의 광이 구강 내에서 상이한 반응을 형성할 수 있는데, 하나의 파장의 광은 박테리아를 죽일 수 있고 다른 파장의 광은 치아를 미백할 수도 있다. 일부 색상은 단일 파장의 광에 의해 달성되기 어려우며, 본 발명은 이들 독특한 색상들 중 한 색상의 광을 생성하는 데에 사용될 수 있다. 그러므로, 단일 광 출력부에서의 상이한 색상들의 조합은 하나의 다이스 단독으로 달성될 수 없는 색상을 형성할 수 있다. 그러므로, 상이한 색상을 사용하는 것은 단일 색상의 단일 파장이 달성할 수 없는 하나 이상의 구강 케어 이득을 달성할 수 있다.These dice can be electrically connected in parallel or in series. If they are connected in series, all current considerations are the same as for one single dice. The total voltage will be approximately nx V i , where n = number of dice and V i = forward voltage for a single dice. If the dice are connected in parallel, the total current will be approximately nx I i and the total voltage will be approximately the voltage of a single dice. The serial connection works well because it controls the difference between dice. When dice are connected in series, they automatically adjust their forward voltage so that their brightness and / or FDRT are very close. In either arrangement, the two dice 'LEDs have a brightness and / or FDRT of approximately 1.6 × P i , where P i is the brightness and / or FDRT of a single dice. LED of the three dice it will have a luminous intensity and / or FDRT of about 2.26 x P i. (Interference between dice may prevent the luminosity and / or FDRT calculation from being multiplied by the number of dice. These dice may supply light of the same color, or they may have light of different colors. However, if each individual light emitter emits the same light, the luminance and / or FDRT of this color of light from such one single LED is greater than a single standard LED emitting one color of light. The light emitter can emit light having a wavelength of about 440 to about 480 nm A single LED can also emit light of different colors, such as greater than about 370, 380, 390, 400, 425, 440, 450, 475, 480 and And / or two dice that emit light of a wavelength selected from the range of less than about 500 nanometers.The dice may also emit light of different wavelengths within the same color range, for example The dice can be chosen to be able to emit light with different wavelengths that become blue, and the combination of different wavelengths of light at a single light output (lens) of the LED will be a specific combination of colors to achieve oral care gain. For example, two different compositions can be applied to the teeth, each of which reacts with light of different wavelengths, in addition, different wavelengths of light can form different reactions in the oral cavity, one Of light can kill bacteria and light of other wavelengths can whiten teeth.Some colors are difficult to achieve by light of a single wavelength, and the present invention produces light of one of these unique colors. Therefore, the combination of different colors in a single light output can form a color that cannot be achieved by one dice alone. Therefore, the use of different colors can be achieved with one or more oral care benefits can not be achieved single wavelength of a single color.

본 발명의 조명 전동 칫솔의 광도 및/또는 FDRT를 달성하기 위한 또 다른 수단은 LED에 비연속적이거나 펄스화된 전류를 제공하여 펄스형 또는 비연속적인 광을 형성하는 것을 포함한다. 이러한 본 발명의 실시 형태는 약 100 ㎃, 125 ㎃, 150 ㎃, 175 ㎃, 200 ㎃, 225 ㎃, 250 ㎃, 275 ㎃, 300 ㎃, 325 ㎃, 350 ㎃ 및/또는 375 ㎃ 초과 및/또는 약 900 ㎃, 800 ㎃, 700 ㎃, 600 ㎃, 500 ㎃, 400 ㎃, 375 ㎃, 350 ㎃, 325 ㎃, 300 ㎃, 275 ㎃, 250 ㎃, 225 ㎃, 200 ㎃, 175 ㎃, 150 ㎃, 125 ㎃ 및/또는 100 ㎃ 미만의 펄스형 순방향 전류를 통해 원하는 광도 및/또는 FDRT 수준을 제공하는 표준 LED를 포함한다. 일 실시 형태에서, 펄스형 순방향 전류는 대략 펄스형 작동의 경우에 규정된 최대 전류를 초과하며 대략 LED의 즉각적인 고장을 초래하는 전류 미만이다. 광 펄스의 최소 광도 및/또는 FDRT는 연속 광의 것일 수 있으며, 최대 광도 및/또는 FDRT는 Pc/Q이며, 여기서 Pc는 연속 광의 광도 및/또는 FDRT이고 Q는 반복 횟수 비이다. 반복 횟수 비는 펄스의 지속 기간을 펄스 간의 시간 주기로 나눈 것이다. 본 발명의 반복 횟수 비는 약 0.01, 0.10, 0.25, 0.40 및/또는 0.50으로부터 약 0.50, 0.60 0.75, 0.80 및/또는 0.99까지이다. 광 펄스의 주파수는 약 0.01 Hz, 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 500 Hz 또는 1 MHz에서 약 1 MHz, 10 MHz, 100 MHz, 500 MHz, 1 GHz 또는 10 GHz까지일 수 있다. LED의 펄스형 작동을 위한 전류 진폭은 약 Imaxp 내지 약 10 Imaxp일 수 있는데, 여기서 Imaxp는 펄스형 작동에 대해 규정된 절대 최대 전류이며, 또는 약 Imax 내지 약 20 Imap일 수 있는데, 여기서 Imax는 연속 작동의 경우에 규정된 최대 전류이다. LED로의 전류를 펄스화함으로써, LED의 전력 소산이 감소되며, 따라서 배터리 수명이 연장될 뿐만 아니라 광 휘도 및/또는 광도 및/또는 FDRT가 증가하게 된다. 개선되는 배터리 수명 및 증가되는 휘도는 LED의 특성과 설계에 의존하여 변동될 수 있다.Another means for achieving the brightness and / or FDRT of the illuminated powered toothbrush of the present invention includes providing a discontinuous or pulsed current to the LED to form pulsed or discontinuous light. Such embodiments of the invention may be greater than about 100 Hz, 125 Hz, 150 Hz, 175 Hz, 200 Hz, 225 Hz, 250 Hz, 275 Hz, 300 Hz, 325 Hz, 350 Hz and / or greater than 375 Hz and / or about 900 ㎃, 800 ㎃, 700 ㎃, 600 ㎃, 500 ㎃, 400 ㎃, 375 ㎃, 350 ㎃, 325 ㎃, 300 ㎃, 275 ㎃, 250 ㎃, 225 ㎃, 200 ㎃, 175 ㎃, 150 ㎃, 125 ㎃ And / or standard LEDs that provide the desired brightness and / or FDRT levels with pulsed forward currents of less than 100 mA. In one embodiment, the pulsed forward current is approximately above the maximum current defined in the case of pulsed operation and is approximately below the current causing an immediate failure of the LED. The minimum intensity and / or FDRT of the light pulse may be of continuous light, and the maximum intensity and / or FDRT is Pc / Q, where Pc is the intensity and / or FDRT of the continuous light and Q is the repetition rate ratio. The repetition rate ratio is the duration of the pulse divided by the time period between the pulses. The repetition frequency ratio of the present invention is from about 0.01, 0.10, 0.25, 0.40 and / or 0.50 to about 0.50, 0.60 0.75, 0.80 and / or 0.99. The frequency of the light pulse can be from about 0.01 Hz, 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 500 Hz or 1 MHz to about 1 MHz, 10 MHz, 100 MHz, 500 MHz, 1 GHz or 10 GHz. The current amplitude for the pulsed operation of the LED may be about I maxp to about 10 I maxp , where I maxp is the absolute maximum current specified for pulsed operation, or about I max to about 20 I map . Where I max is the maximum current specified for continuous operation. By pulsing the current into the LED, the power dissipation of the LED is reduced, thus extending battery life as well as increasing light brightness and / or light intensity and / or FDRT. Improved battery life and increased brightness may vary depending on the nature and design of the LED.

각각의 전술한 실시 형태에서, LED는 가동 및/또는 정지 강모 홀더 내에, 그 상에, 그 아래에 또는 바로 인접하게 배치되어, 광은 가능한 한 효율적으로 칫솔질 영역 상으로 지향된다. 또한, LED는 주요 발광 방향이 강모 홀더의 상부 표면과 대체로 수직하고/수직하거나 강모 홀더의 강모의 방향과 대체로 평행하도록 배열되는 것이 바람직하다. 환언하면, LED는 LED의 중심선(90)이 헤드 및/또는 강모 홀더의 상부 표면과 대체로 수직하도록 배열되는 것이 바람직하다. 중심선(90)은 전형적으로 LED의 렌즈(92) 또는 개구를 통과한다. LED가 가동 및/또는 정지 강모 홀더 내에, 그 상에 또는 그 아래에 배치된 경우, LED의 중심선(90)을 중심으로 한 원통형 영역 또는 체적에는 실질적으로 강모가 없을 수 있다. 강모가 실질적으로 없는 면적은 칫솔 헤드의 크기 및/또는 LED를 둘러싸는 영역 내에서 제거된 강모의 개수에 의존하여 더 크고/크거나 더 작을 수 있다. 강모가 실질적으로 없는 면적은 약 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 및/또는 1.0 ㎝ 초과 및/또는 약 2.0, 1.5, 1.4, 1.3, 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 및/또는 1.0 ㎝ 미만일 수 있다. 그러나, 가동 강모 홀더는 여전히 도 7의 예로서 도시된 바와 같이 LED를 둘러싸는 강모의 적어도 하나의 링을 갖는 것이 바람직하다. 그러나 추가의 강모 다발 또는 강모 다발의 내부 링이 제공될 수도 있다.In each of the foregoing embodiments, the LEDs are disposed in, on, under, or immediately adjacent to the movable and / or stationary bristle holders so that the light is directed onto the brushing area as efficiently as possible. In addition, the LEDs are preferably arranged such that the main light emission direction is generally perpendicular to the top surface of the bristle holder and / or substantially parallel to the direction of the bristle of the bristle holder. In other words, the LED is preferably arranged such that the centerline 90 of the LED is substantially perpendicular to the top surface of the head and / or bristle holder. Centerline 90 typically passes through the lens 92 or opening of the LED. When the LEDs are placed in, on or under the movable and / or stationary bristle holders, there may be substantially no bristles in the cylindrical area or volume about the centerline 90 of the LEDs. The area substantially free of bristles may be larger and / or smaller depending on the size of the toothbrush head and / or the number of bristles removed within the area surrounding the LEDs. Areas substantially free of bristles are greater than about 0.55, 0.60, 0.63, 0.64, 0.66, 0.68, 0.70, 0.72, 0.74, 0.76, 0.80, 0.85, 0.90 and / or 1.0 cm and / or about 2.0, 1.5, 1.4, 1.3 , 1.25, 1.20, 1.15, 1.10, 1.05 and / or less than 1.0 cm. However, it is preferred that the movable bristle holder still have at least one ring of bristles surrounding the LED as shown by the example of FIG. 7. However, additional bristle bundles or inner rings of bristle bundles may be provided.

치아 탈색 뿐만 아니라 다른 적용을 위하여, 각각의 치아가 치아 표면에 걸쳐 대체로 동일한 양의 방사 측정 파워를 수용하도록 대체로 또는 실질적으로 균일한 방사 측정 파워의 분포를 제공하는 LED를 이용하는 것이 흔히 바람직할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 칫솔의 실시 형태는 램버러시안(lamberertian) 또는 종 형상(bell-shaped) 패턴을 갖는 광 방사 패턴, 예컨대 도 15의 예로서 도시된 패턴을 포함한다. 다른 방사 패턴, 예컨대 박쥐 날개형(bat-wing) 패턴이 또한 이용될 수도 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, LED는 본 발명에 따라 광범위한 광 방사 패턴을 제공할 수 있다.For tooth decolorization as well as other applications, it may often be desirable to use LEDs that provide a substantially or substantially uniform distribution of radiation measurement power such that each tooth receives a generally equal amount of radiation measurement power across the tooth surface. . Therefore, embodiments of the toothbrush of the present invention include a light emitting pattern having a Lambertian or bell-shaped pattern, such as the pattern shown as an example of FIG. 15. Other radiation patterns, such as bat-wing patterns, may also be used. However, as noted above, LEDs can provide a wide range of light emission patterns in accordance with the present invention.

우식 치료에 유용한 구매가능한 광 기반 응답식 출력 요소의 예는 캘리포니아주 시티 오브 인터스트리 소재의 킹브라이트 코포레이션(Kingbright Corporation)으로부터 명칭 번호 W53SRC/F로 입수할 수 있는 수퍼 브라이트 레드 엘이디(Super Bright Red LED)이다.An example of a commercially available light-based responsive output element useful for caries treatment is the Super Bright Red LED available under the designation number W53SRC / F from Kingbright Corporation, City of Industry, California. )to be.

강모 홀더의 강모는 LED로부터 발산된 광과 최소로 간섭되도록 배열될 수 있다. 강모는 높이가 약 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 및/또는 1.0 ㎝ 이상 및/또는 약 2.0, 1.5, 1.4, 1.3, 1.2, 1.1 및/또는 1.0 ㎝ 미만일 수 있다. 그러나, 본 발명의 칫솔은 LED로부터 발산된 광과 상호작용하는 강모 배열 또는 재료를 이용할 수도 있음이 고려된다. 예를 들면, LED에 바로 인접하게 배치된 강모 및/또는 강모 홀더의 상부 표면은 니켈 또는 크롬과 같은 반사성 코팅을 포함하며, 헤드로부터 멀리 그리고 치아 표면을 향해 광을 지향시키는 것을 도울 수 있다. 대안적으로, LED 부근의 강모는 칫솔질 영역으로의 광의 투과를 추가로 증진시키도록 투명 또는 반투명 재료로부터 형성될 수 있다. 강모는 또한, LED에 의해 발산된 광의 색상과 대체로 일치하도록 착색, 채색 또는 염색될 수도 있다. 이러한 방식으로, 강모는 LED에 의해 발산된 광을 흡수하지 않고 반사할 것이다. 또한, LED 둘레 또는 부근에 배치되는 치아 또는 잇몸 표면을 향해 광을 지향시키는 것을 돕는 반사성 차폐부(reflective shield)의 사용을 이용할 수도 있다.The bristles of the bristle holders can be arranged to minimize interference with light emitted from the LEDs. The bristles may be at least about 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 and / or 1.0 cm in height and / or less than about 2.0, 1.5, 1.4, 1.3, 1.2, 1.1 and / or 1.0 cm. However, it is contemplated that the toothbrush of the present invention may utilize a bristle arrangement or material that interacts with light emitted from the LED. For example, the top surface of the bristles and / or bristle holders disposed immediately adjacent to the LEDs may include a reflective coating, such as nickel or chromium, and may help direct light away from the head and towards the tooth surface. Alternatively, bristles near the LEDs may be formed from transparent or translucent materials to further enhance the transmission of light to the brushing area. The bristles may also be colored, colored or dyed to generally match the color of the light emitted by the LEDs. In this way, the bristles will reflect without absorbing the light emitted by the LEDs. It is also possible to use the use of a reflective shield that helps direct light towards the tooth or gum surface disposed around or near the LED.

본 발명의 일 실시형태에서, 방사광 중 적어도 일부분은 치아의 경조직을 향하는 방향 외의 방향으로 발산된다. 이는 강모 또는 그의 연장부를 둘러싸는 주변부에 의해 한정되는 단면적에 의해 나타나는 방향 외의 방향으로 방사광을 발산함으로써 본 발명의 발광 칫솔에 의해 달성될 수 있다.In one embodiment of the invention, at least a portion of the radiated light is emitted in a direction other than the direction towards the hard tissue of the tooth. This can be achieved by the light emitting toothbrush of the present invention by emitting radiation in a direction other than that indicated by the cross-sectional area defined by the bristles or the periphery surrounding the extension thereof.

다른 실시 형태에서, 광 방사는 동일한 구강 기구로부터 다수의 방향으로 지향될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 발광 칫솔은 2그룹의 LED를 포함할 수 있어서, 하나의 그룹은 강모와 실질적으로 평행한 방향으로 방사할 수 있는 반면, 다른 그룹은 반대 방향으로 방사할 수 있다.In other embodiments, light radiation may be directed in multiple directions from the same oral appliance. For example, the light emitting toothbrush of the present invention may comprise two groups of LEDs, such that one group may radiate in a direction substantially parallel to the bristles while the other group may radiate in the opposite direction.

광 방사가 발산되는 방향은 다양한 방식으로 제어될 수 있다. 일 실시 형태에서, 광 방사원은 이 방사원이 생성하는 방사광이 목표 조직을 향해 주행하도록 배치될 수 있다. 이는 광 방사원을 구강 기구의 표면에 또는 그 부근에 위치시키고 이 표면을 목표 조직에 인접하게 배치함으로써 달성될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 광학 요소, 예컨대 반사성 또는 굴절성 요소가 방사원에 의해 발산되는 방사광을 선택적으로 지향시키기 위하여 방사원에 결합될 수 있다. 광학 요소는 광 방사를 목표 조직을 향해 지향시키는, 예컨대 회전가능한 거울, 프리즘 및/또는 확산체(diffuser)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 발광 칫솔은 방사원에 의해 발산되는 방사광을 복수의 강모를 따르거나 강모와 실질적으로 대향하는 방향으로 지향시킬 수 있는 회전가능한 거울에 광학적으로 결합된 방사원을 포함할 수 있다.The direction in which light radiation is emitted can be controlled in various ways. In one embodiment, the light radiation source may be arranged such that the radiation generated by the radiation source travels toward the target tissue. This can be accomplished by positioning the light radiation source at or near the surface of the oral appliance and placing the surface adjacent to the target tissue. In other embodiments, optical elements, such as reflective or refractive elements, may be coupled to the radiation source to selectively direct radiated light emitted by the radiation source. The optical element may comprise a rotatable mirror, prism and / or diffuser, for example directing light radiation towards the target tissue. For example, a light emitting toothbrush in accordance with one embodiment of the present invention provides a radiation source optically coupled to a rotatable mirror that can direct radiation emitted by the radiation source in a direction substantially along or opposite to the plurality of bristles. It may include.

단일 또는 다중 방향성 광 방사를 제공하는 것 외에, 본 발명의 센서 응답식 광 기반 출력 칫솔은 단일 또는 다중 대역의 광 방사를 공급할 수 있다. 예를 들면, 소정의 치료 요법은 청색 단색(400 내지 430 ㎚의 중심 파장), 녹색 단색(540 내지 560 ㎚의 중심 파장), 적색 단색(620 내지 635, 660의 중심 파장), 또는 NIR 단색(800 내지 810 ㎚의 중심 파장)과 같은 단일 파장 대역을 필요로 할 수 있다. 대안적으로, 2가지, 3가지 또는 그 이상의 상이한 대역의 광 방사를 포함하는 이들 또는 다른 상이한 파장 대역들의 조합이 적용될 수 있다. 예를 들면, 2개의 상이한 파장 대역이 동일한 상태를 더욱 효과적으로 치료하도록 또는 2개의 상이한 상태를 치료하도록 채용될 수 있다.In addition to providing single or multi-directional light emission, the sensor responsive light based output toothbrush of the present invention can provide single or multi-band light emission. For example, certain treatment regimens include blue monochromatic (center wavelength of 400-430 nm), green monochromatic (center wavelength of 540-560 nm), red monochromatic (center wavelength of 620-635, 660), or NIR monochromatic ( Single wavelength band, such as a center wavelength of 800-810 nm). Alternatively, a combination of these or other different wavelength bands may be applied, including two, three or more different bands of light emission. For example, two different wavelength bands can be employed to more effectively treat the same condition or to treat two different conditions.

다수의 상이한 파장 대역은 다양한 방식으로 달성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 광대역 방사원이 원하지 않는 파장을 걸러내기 위하여 광학 요소와 함께 사용된다. 예를 들면, 필터 또는 나이터(niter)가 스펙트럼 중 청색 및 적색 부분의 파장을 제외하고 광역 스펙트럼으로부터 모든 파장을 제거할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 다수의 상이한 대역은 원하는 대역의 광 방사를 각각 제공하는 다수의 방사원에 의해 달성될 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 다수의 상이한 대역을 생성하는 단일 방사원이 사용될 수 있다. 예로서, 단일 LED가 2가지 이상의 상이한 파장 대역을 생성하도록 사용될 수 있다. 추가의 파장을 생성하기 위하여 방사 에너지의 형광발광으로의 변환이 채용될 수 있다. 다른 예로서, 다이오드 펌핑되는 섬유 레이저가 2개의 파장을 생성하기 위하여 사용될 수 있는데, 하나는 섬유를 펌핑하는 다이오드 레이저에 대응하고 다른 하나는 섬유 레이저 파장에 대응한다.Many different wavelength bands can be achieved in a variety of ways. In one embodiment of the invention, a broadband radiation source is used with the optical element to filter out unwanted wavelengths. For example, a filter or niter may remove all wavelengths from the broad spectrum except for the blue and red portions of the spectrum. In other embodiments of the invention, multiple different bands can be achieved by multiple radiation sources, each providing a desired band of light emission. In another embodiment, a single radiation source can be used that produces multiple different bands. By way of example, a single LED may be used to generate two or more different wavelength bands. The conversion of radiant energy into fluorescence can be employed to generate additional wavelengths. As another example, a diode pumped fiber laser can be used to generate two wavelengths, one corresponding to a diode laser pumping the fiber and the other corresponding to the fiber laser wavelength.

센서 응답식 칫솔의 일부 실시 형태에서, 파장 대역을 변화시키는 것이 바람직할 수도 있다. 이는 제거가능한 헤드 부분을 사용함으로써 본 발명의 발광 칫솔에 의해 달성될 수 있다. 각각의 헤드 부분은 상이한 파장의 광을 생성하는 방사원을 포함할 수 있다. 그러면, 사용자는 제거가능한 헤드 부분들을 선택함으로써 원하는 파장 대역을 선택할 수 있다. 대안적으로, 핸들 부분은 광대역 광원을 포함할 수 있으며, 제거가능한 헤드 부분은 원하는 파장 대역을 분리시키기 위한 필터를 포함할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 전압 입력에 따라 상이한 파장을 발산할 수 있거나 전기 리드선 전력이 제공되는 하나 이상의 다중 색상 LED가 제공될 수도 있다. 예를 들면, 단일 LED가 탈색 치료 및 박테리아 치료에 적합한 파장을 발산할 수도 있다. 탐지된 센서 입력 또는 사용자 선택 요법 및 원하는 관련된 응답식 출력에 기초하여 상이한 미리 설정된 파장 및 강도를 제공하기 위하여 칫솔 내의 제어기가 LED로의 전류, 전압 및/또는 전력 경로를 변경시킬 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합할 수 있는 다중 색상 LED는 킹브라이트 일렉트로닉 컴퍼니 리미티드(Kingbright Electronic Co, ltd.)(캘리포니아주 91789 시티 오브 인터스트리 브레아 캐년 로드 225)로부터 입수할 수 있는 모델 번호 W154A4SUKPBVGKC이다. 이는 3색 LED(적색 @ 635 ㎚, 청색 @ 470 ㎚ 및 녹색 @ 525 ㎚)이다. 하나의 패키지 내부의 3개의 LED는 하나의 공통 음극(cathode) 및 3개의 별개의 양극(anode)을 갖는다. 색상 선택은 특정 양극에 전압을 인가함으로써 제공된다.In some embodiments of a sensor responsive toothbrush, it may be desirable to vary the wavelength band. This can be accomplished by the light emitting toothbrush of the present invention by using a removable head portion. Each head portion may comprise a radiation source that produces light of a different wavelength. The user can then select the desired wavelength band by selecting removable head portions. Alternatively, the handle portion may comprise a broadband light source and the removable head portion may comprise a filter for separating the desired wavelength band. In other embodiments, one or more multi-color LEDs may be provided that may emit different wavelengths depending on the voltage input or are provided with electrical lead wire power. For example, a single LED may emit a wavelength suitable for bleaching and bacterial treatment. Controllers in the toothbrush can change the current, voltage, and / or power paths to the LEDs to provide different preset wavelengths and intensities based on detected sensor inputs or user selected therapies and desired associated response outputs. A multi-color LED that may be suitable for use in the present invention is model number W154A4SUKPBVGKC, available from Kingbright Electronic Co., Ltd. (91789 City of Industry Brea Canyon Road 225, California). This is a three color LED (red @ 635 nm, blue @ 470 nm and green @ 525 nm). Three LEDs in one package have one common cathode and three separate anodes. Color selection is provided by applying a voltage to a particular anode.

또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 조직에 더욱 효율적으로 방사광을 공급하기 위하여 반사성 표면을 포함할 수 있다. 방사광이 목표 영역으로 공급된 때, 일부 방사광은 조직 표면에 의해 반사되어 방사광 손실을 야기할 수 있다. 이러한 반사되는 에너지를 줄이기 위하여, 칫솔은 반사된 방사광의 적어도 일부분을 조직으로 되돌리는 고반사성 표면을 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광 칫솔은 방사광 공급 효율을 증가시키기 위하여 반사성 표면을 포함한다. 발광 칫솔의 표면을 향한 조직은 유사하게 반사성을 가질 수 있다.In yet another embodiment, the present invention may include a reflective surface to provide more efficient radiation to tissue. When the emitted light is supplied to the target area, some emitted light may be reflected by the tissue surface, causing a lost radiation. To reduce this reflected energy, the toothbrush may include a highly reflective surface that returns at least a portion of the reflected radiation back to the tissue. For example, luminescent toothbrushes include reflective surfaces to increase radiant light supply efficiency. The tissue facing the surface of the luminescent toothbrush may similarly be reflective.

전술한 바와 같이, 소정 실시 형태의 센서 응답식 칫솔의 광 기반 출력(들)은 구강 내에 열을 발산 또는 발생시킬 수 있다. LED, 레이저 다이오드 또는 마이크로램프는 발생되는 광학 에너지보다 20배까지 높은 열 에너지를 발생시킬 수 있다. 원하지 않는 낭비되는 열을 수용하기 위하여, 센서 응답식 발광 칫솔은 열전달 및/또는 냉각 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 예시적인 발광 칫솔의 헤드 부분은 방사원에 의해 발생되는 열을 소산시키기 위하여 적어도 부분적으로 열 전도성 재료로 형성될 수 있다. 예를 들면, 헤드 부분은 높은 열 전도성 및/또는 양호한 열 용량을 갖는 재료로부터 구성되어 그로부터의 열을 추출하도록 방사원에 열 결합되는 헤드 프레임을 포함할 수 있다. 이 프레임은 헤드의 외부 표면으로 연장할 수 있어서, 칫솔의 사용 중에 침 또는 조직과 접촉할 수 있다. 다양한 재료, 예컨대 알루미늄, 구리 또는 이들의 합금을 포함하는 금속, 세라믹, 및 탄소 섬유와 같은 열전도성이 높은 성분을 가진 플라스틱과 같은 복합 재료가 필요한 열전달을 제공할 수 있다는 것을 당업자는 알 것이다. 일 실시 형태에서, 열은 프레임으로부터 발광 칫솔과 접촉하는 인접한 조직 및/또는 침으로의 열전달에 의해 제거된다. 이러한 열은 구강 조직 및/또는 구강 조직의 일부분에 적용된 페이스트(paste)의 적절한 가열을 위하여 채용되어 추가적인 또는 향상된 치료 효과를 제공할 수 있다.As noted above, the light-based output (s) of the sensor-responsive toothbrush of certain embodiments can dissipate or generate heat in the oral cavity. LEDs, laser diodes or microlamps can generate up to 20 times higher thermal energy than the optical energy generated. To accommodate unwanted wasted heat, the sensor responsive luminescent toothbrush may include a heat transfer and / or cooling mechanism. For example, the head portion of the exemplary light emitting toothbrush can be formed at least partially of a thermally conductive material to dissipate the heat generated by the radiation source. For example, the head portion may comprise a head frame constructed from a material having high thermal conductivity and / or good heat capacity and thermally coupled to the radiation source to extract heat therefrom. This frame can extend to the outer surface of the head, so that it can contact the needle or tissue during use of the toothbrush. Those skilled in the art will appreciate that a variety of materials, such as metals including aluminum, copper or alloys thereof, ceramics, and plastics with high thermal conductivity components such as carbon fibers, can provide the necessary heat transfer. In one embodiment, heat is removed by heat transfer from the frame to adjacent tissue and / or saliva in contact with the light emitting toothbrush. Such heat may be employed for proper heating of the paste applied to the oral tissue and / or a portion of the oral tissue to provide additional or improved therapeutic effects.

다른 실시 형태에서, 센서 응답식 광요법 칫솔은 방사원에 의해 발생된 열을 상 이동(phase transfer) 재료가 저장될 수 있는 저장조로 전달하는 열전달 요소를 포함할 수 있다. 상 이동 재료, 예컨대 얼음, 왁스 또는 기타 적합한 재료는, 예컨대 액체에서 기체로 또는 고체에서 액체로 그의 상을 변화시키기 위하여 열을 흡수하며, 그럼으로써 열을 소산시킨다. 바람직하게는, 상 이동 재료는 약 30 내지 50 ℃의 범위 내의 용융 또는 증발 온도를 갖는다.In another embodiment, the sensor responsive phototherapy toothbrush may include a heat transfer element that transfers heat generated by the radiation source to a reservoir where phase transfer material can be stored. Phase transfer materials, such as ice, wax or other suitable materials, absorb heat to change their phase, such as from liquid to gas or from solid to liquid, thereby dissipating heat. Preferably, the phase transfer material has a melting or evaporating temperature in the range of about 30 to 50 ° C.

앞서 논의된 열전달 요소의 예는 발광 칫솔과 관련되어 있지만, 열전달 요소는 본 발명의 임의의 구강 기구에 사용될 수 있음을 당업자는 알 것이다. 특히, 이들 열전달 요소는 발광 마우스피스(mouthpiece) 내의 방사원으로부터 인접한 조직, 핸들 및/또는 주변 환경으로의 열의 저장 또는 전달을 위하여 제공될 수 있다.While examples of heat transfer elements discussed above relate to light emitting toothbrushes, those skilled in the art will appreciate that heat transfer elements may be used in any oral appliance of the present invention. In particular, these heat transfer elements may be provided for storage or transfer of heat from a radiation source in a light emitting mouthpiece to adjacent tissue, handles and / or surrounding environments.

일부 실시 형태에서, 센서 응답식 발광 칫솔은, 예컨대 치료 방사광이 목표 부분에 적용되는 동안 구강의 목표 부분을 가열하기 위한 히터를 포함할 수 있다. 열적 치료는 일부 치료 요법에서 유용하며, 광요법과 조합된 때 부가적 또는 공생(symbiotic) 효과를 제공한다.In some embodiments, the sensor responsive luminescent toothbrush can include a heater, for example, to heat the target portion of the oral cavity while therapeutic radiation is applied to the target portion. Thermal treatment is useful in some treatment regimens and provides an additive or symbiotic effect when combined with phototherapy.

일부 실시 형태에서, 가열은 방사원에 의해 제공된다. 본 발명의 일 실시형태에서, 히터는 치료 방사광을 발생시키는 방사원, 예컨대 방사원과 별개인 방사원이다. 다른 실시형태에서, 가열은 치료 방사광을 제공하기 위하여 이용되는 동일한 방사원에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 이러한 실시 형태에서, 방사원은 광대역 방사광 또는 2개 이상의 대역폭의 방사광을 발생시킬 수 있어서, 적어도 하나의 대역폭이 구강 조직의 가열에 적합할 수 있다. 대안적으로, 다중 방사원이 사용될 수 있는데, 적어도 하나는 조직의 심부 가열(deep heating)에 적합한 파장 범위 내의 방사광을 제공한다. 예시적인 심부 가열 방사광은 약 0.38 내지 약 0.6 미크론 범위 또는 약 0.8 또는 100 미크론 범위의 파장을 갖는 방사광을 포함한다. 다양한 전기식 및 비전기식 히터가 본 발명의 구강 기구와 함께 사용될 수 있음을 당업자는 알 것이다.In some embodiments, the heating is provided by a radiation source. In one embodiment of the invention, the heater is a radiation source that generates therapeutic radiation, such as a radiation source separate from the radiation source. In other embodiments, the heating may be provided by the same radiation source used to provide therapeutic radiation. For example, in such embodiments, the radiation source may generate broadband radiation or two or more bandwidths of radiation, such that at least one bandwidth is suitable for heating the oral tissue. Alternatively, multiple radiation sources can be used, at least one of which provides radiated light within a wavelength range suitable for deep heating of the tissue. Exemplary deep heating radiation includes radiation having a wavelength in the range of about 0.38 to about 0.6 microns or in the range of about 0.8 or 100 microns. Those skilled in the art will appreciate that a variety of electric and non-electric heaters may be used with the oral appliance of the present invention.

원하는 치료 요법에 따라, 본 발명의 구강 기구로부터 공급되는 광 방사는 구강의 여러 영역들로 선택적으로 지향될 수 있다.Depending on the desired treatment regimen, the light radiation supplied from the oral device of the present invention may be selectively directed to various areas of the oral cavity.

C. 화학물질 기반의 응답식 출력C. Chemical-Based Response

본 명세서에 더욱 상세하게 설명되어 있는 바와 같이, 화학물질 기반의 출력을 갖는 다양한 실시 형태의 센서 응답식 칫솔이 화학물질 기반의 출력과 함께 배타적으로 사용되거나, 광 기반의 응답식 출력과 같은 다른 응답식 출력을 구비할 수 있다. 예를 들어, LED는 치아 미백용, 특히 미백 조성물의 적용 이전에, 적용 중에 또는 적용 이후에 칫솔질 영역을 조사함으로써 조성물의 미백 기능의 향상 또는 촉진을 위한 응답성 제제(예를 들어, 과산화수소)를 함유하는 미백 조성물과 함께 사용될 수도 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 화학물질 기반의 응답식 출력은 관련된 센서 입력의 탐지시 칫솔에 의해 자동으로 분배될 수 있으며, 상기 입력은 바람직한 화학물질 응답식 출력에 의한 처리를 나타낸다. 조성물의 분배는 이전에 논의된 바와 같이 감지된 센서 입력에 응답하거나 사용자 선택 요법에 응답하여 칫솔에 의해 자동으로 개시될 수도 있다. 제어기는 예컨대 전력을 미리 설정된 시간 동안 모터 구동식 펌프에 제공함으로써 분배를 개시할 수도 있다.As described in more detail herein, various embodiments of sensor-responsive toothbrushes with chemical-based outputs are used exclusively with chemical-based outputs, or other responses, such as light-based responsive outputs. Expression output can be provided. For example, LEDs can be used to prepare responsive agents (e.g., hydrogen peroxide) for improving or promoting the whitening function of the composition by examining the brushing area for tooth whitening, in particular before, during or after application of the whitening composition. It can also be used with the whitening composition containing. As previously discussed, the chemical based responsive output can be automatically distributed by the toothbrush upon detection of the associated sensor input, which indicates the processing by the desired chemical responsive output. Dispensing of the composition may be initiated automatically by the toothbrush in response to sensed sensor input or in response to a user selected therapy as discussed previously. The controller may initiate dispensing, for example, by providing power to the motor driven pump for a preset time.

이제 치아 미백과 관련된 응답식 출력을 보다 상세하게 설명할 것이다. 유기 화합물에서의 색은 일반적으로 발색단에 기인하는 것이며, 이 발색단은 π 전자 전이를 겪을 수 있는 불포화 기이다. 광은 착색물 발색단을 활성화시키고(전자 전이를 겪고), 활성화 에너지 장벽을 감소시켜 발색단이 탈색제에 의한 공격에 보다 민감해지게 할 수 있다. 환언하면, 광을 통한 컬러 바디(color body)의 활성화가 퍼옥사이드 탈색을 향상시킬 수도 있다. 이와 유사하게, 착색물 발색단은 보다 신속하고 보다 우수한 미백으로 이어지는 광 처리 때문에 연마 미백에 보다 민감해지게 된다. 탈색제는 에나멜질 및 상아질 내의 소공 내로 침투하며, 따라서 외인성 및 내인성 둘 모두의 컬러 착색물이 분해 및 제거될 수 있다. The responsive output associated with tooth whitening will now be described in more detail. Colors in organic compounds are generally due to chromophores, which are unsaturated groups that can undergo π electron transitions. Light activates the chromophore chromophore (goes through electron transfer) and reduces the activation energy barrier, making the chromophore more sensitive to attack by decolorants. In other words, activation of a color body through light may enhance peroxide decolorization. Similarly, chromophore chromophores become more sensitive to abrasive whitening because of the light treatment leading to faster and better whitening. The bleaching agent penetrates into the pores in the enamel and dentin, so that color pigments of both exogenous and endogenous can be degraded and removed.

매우 다양한 치아 미백 조성물이 본 명세서에 설명된 센서 응답식 전동 칫솔과 조합되어 사용될 수 있다. 치아 미백 조성물은 탈색제, 연마제, pH 조절제 또는 기계적 또는 화학적 작용 또는 그 조합에 의해 치아의 발색단에 작용하는 임의의 기타 제제를 함유할 수도 있다. 치아 미백 조성물은 용액, 페이스트, 겔, 점성 액체, 고형물 형태, 또는 기타 적합한 형태로 제공될 수 있다. 예시적 탈색제에는 산소 라디칼 또는 수소 라디칼 생성 화합물, 예를 들어 금속 이온이 없는 과산화물, 유기 과산화물, 및 금속 이온 함유 과산화물이 포함된다. 탈색제의 구체적인 비제한적 예에는 과산화물, 금속 아염소산염, 과붕산염, 과탄산염, 퍼옥시산, 과황산염, 원위치에서 전술한 화합물을 형성하는 화합물, 및 그 조합이 포함된다. 적합한 퍼옥사이드 화합물은 과산화수소, 과산화우레아, 과산화칼슘, 카바마이드 퍼옥사이드 및 그 혼합물을 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 탈색제는 카바마이드 퍼옥사이드이다. 적합한 금속 아염소산염에는 아염소산칼슘, 아염소산바륨, 아염소산마그네슘, 아염소산리튬, 아염소산나트륨, 아염소산칼륨 및 그 혼합물이 포함된다. 추가의 탈색제는 또한 차아염소산염 및 이산화염소를 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 탈색제는 아염소산나트륨, 퍼옥사이드, 과탄산나트륨, 옥손 및 그 혼합물로부터 선택된다. 출발 탈색제는 수성 또는 고체 물질일 수 있다.A wide variety of tooth whitening compositions can be used in combination with the sensor responsive electric toothbrushes described herein. The tooth whitening composition may contain a bleaching agent, an abrasive, a pH adjusting agent or any other agent which acts on the chromophore of the tooth by mechanical or chemical action or a combination thereof. The tooth whitening composition may be provided in solution, paste, gel, viscous liquid, solid form, or other suitable form. Exemplary bleaching agents include oxygen radicals or hydrogen radical generating compounds such as peroxides free of metal ions, organic peroxides, and metal ion containing peroxides. Specific non-limiting examples of bleaching agents include peroxides, metal chlorites, perborates, percarbonates, peroxy acids, persulfates, compounds that form the aforementioned compounds in situ, and combinations thereof. Suitable peroxide compounds include hydrogen peroxide, urea peroxide, calcium peroxide, carbamide peroxide and mixtures thereof. In one embodiment, the bleaching agent is carbamide peroxide. Suitable metal chlorites include calcium chlorite, barium chlorite, magnesium chlorite, lithium chlorite, sodium chlorite, potassium chlorite and mixtures thereof. Additional bleaching agents also include hypochlorite and chlorine dioxide. In one embodiment, the bleaching agent is selected from sodium chlorite, peroxide, sodium percarbonate, oxone and mixtures thereof. Starting bleaching agents may be aqueous or solid materials.

상기에 논의된 바와 같이, 센서 응답식 전동 칫솔의 다양한 실시 형태가 미백 조성물과 조합되어 사용될 수 있다. 치아를 미백하는 대표적인 방법은 하기와 같다. 센서 응답식 칫솔 및 조성물을 획득한 후, 칫솔을 구강 내에서 사용한다. 변색된 치아 표면과 같은 상태가 칫솔로 감지 또는 탐지한다. 이어서, 칫솔로부터 적당량의 미백 조성물을 분배하는 것과 같은 형태일 수 있는 화학물질 기반의 출력이 활성화된다. 조성물은 치아 표면, 즉, 미백할 치아에 적용된다. 바람직하게는, 그러한 적용은 칫솔의 강모 홀더로부터의 조성물의 배출, 이어서 미백할 원하는 표면으로의 조성물의 전달에 의해 실시된다. 일반적으로, 이 후자의 단계는 치아의 칫솔질과 유사한 방식으로 실시된다. 이 과정은 관련 센서 입력이 탐지되었음을 사용자에게 경고하는 제1 가청 신호, 이어서 응답식 출력이 개시되었음을 사용자에게 경고하는 제2 가청 신호 (제1 가청 신호와 동일할 수 있거나 동일하지 않을 수 있음)가 동반될 수도 있다. 제3 가청 신호 (제1 및/또는 제2 가청 신호와 동일할 수 있거나 동일하지 않을 수 있음)가 응답식 출력의 완료를 사용자에게 경고하기 위하여 생성될 수도 있다. 사용자는, 제1 가청 신호의 청취시, 제3 가청 신호가 제공되는 시간까지 제1 가청 신호가 제공된 구강 영역에서 선택적으로 칫솔질을 집중할 수도 있다. 대안적으로는, 치아 미백 조성물은 칫솔 상의 어플리케이터 스트립을 이용하여 치아에 칫솔질되거나 도포되거나 적용될 수 있는데, 상기 칫솔로부터 조성물이 분배된다. 칫솔은 광 기반의 출력을 또한 포함할 수 있는데, 상기 광 기반의 출력은 그 후 활성화되고 그로부터 발산되는 광은 적용되는 조성물로 지향된다. 본 발명의 다양한 미백 기술은 조성물의 치아 표면으로의 적용 이전에, 적용 중에, 및 적용 이후에 광이 치아 표면으로 지향되는 다양한 전략을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 바람직하게는, 그 후 목적 치아 표면에 적용되는 조성물에 광을 계속하여 방사하면서 칫솔질 작업을 실시한다.As discussed above, various embodiments of sensor responsive electric toothbrushes can be used in combination with the whitening composition. Representative methods for whitening teeth are as follows. After obtaining the sensor responsive toothbrush and the composition, the toothbrush is used in the oral cavity. Conditions such as discolored tooth surfaces are detected or detected with a toothbrush. Subsequently, a chemical based output that is in the form of dispensing an appropriate amount of whitening composition from the toothbrush is activated. The composition is applied to the tooth surface, ie the tooth to be whitened. Preferably, such application is effected by discharging the composition from the bristle holder of the toothbrush, followed by delivery of the composition to the desired surface to be whitened. In general, this latter step is carried out in a manner similar to brushing teeth. This process includes a first audible signal that alerts the user that an associated sensor input has been detected, followed by a second audible signal that may or may not be identical to the first audible signal that alerts the user that a responsive output has been initiated. It may be accompanied. A third audible signal (which may or may not be the same as the first and / or second audible signal) may be generated to alert the user of the completion of the response output. Upon listening to the first audible signal, the user may optionally concentrate the brushing in the oral cavity area provided with the first audible signal until the time at which the third audible signal is provided. Alternatively, the tooth whitening composition may be brushed, applied or applied to the teeth using an applicator strip on the toothbrush, from which the composition is dispensed. The toothbrush may also include a light based output, which is then activated and the light emitted therefrom is directed to the applied composition. It will be appreciated that the various whitening techniques of the present invention include various strategies in which light is directed to the tooth surface prior to, during, and after application of the composition to the tooth surface. Preferably, the brushing operation is then carried out while continuously radiating light on the composition applied to the target tooth surface.

이러한 미백 과정은 단순히 예시적인 것이다. 본 발명은 광범위한 미백 기술을 포함한다. 부가적으로, 통상적인 칫솔질 작업을 미백 작업 이전에, 미백 작업 중에, 또는 미백 작업 이후에 실시할 수 있음이 고려된다.This whitening process is merely exemplary. The present invention encompasses a wide range of whitening techniques. In addition, it is contemplated that conventional brushing operations may be performed prior to, during or after the whitening operation.

구강 케어 물질은 지시에 따른 사용시 적용되는 구강 표면에 대한 손상 없이 사용자가 원하는 효과를 촉진하는 수준의 활성제를 포함한다. 이들 활성제가 대처할 수 있는 구강 상태의 예는 치아의 외관 및 구조 변화, 미백, 착색 탈색, 착색 제거, 플라크 제거, 치석 제거, 충치 예방 및 치료, 잇몸 염증 및/또는 출혈, 점막 상처, 병변, 궤양, 아프타성 궤양(aphthous ulcers), 단순 포진(cold sores) 및 치아 농양을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. The oral care substance includes a level of active agent that promotes the effect desired by the user without damaging the oral surface applied when used according to the instructions. Examples of oral conditions that these active agents can cope with include changes in the appearance and structure of teeth, whitening, discoloration, pigmentation, plaque removal, tartar removal, caries prevention and treatment, gum inflammation and / or bleeding, mucosal wounds, lesions, ulcers , But not limited to, aphthous ulcers, cold sores, and tooth abscesses.

치아는 복합적인 생물학적 구조체이다. 착색 제거 목적에 있어서, 치아 구조체의 중요한 부분은 치관이다. 치관의 외층은 에나멜질로 이루어지며, 에나멜질은 색이 반투명한 것으로부터 황회색(yellow-gray)인 것까지 다양한 석회화 구조체이다. 에나멜질 밑에는 상아질이 있으며, 그 다음에는 치수의 중심 코어 치수강이 있다. 에나멜질 및 상아질 층은 다공성이다. 착색물은 구강의 동적 환경으로 인하여 타액선 분비물로부터의 확산에 의해 이들 소공에서 이동할 수도 있다.Teeth are complex biological structures. For pigmentation purposes, an important part of the dental structure is the crown. The outer layer of the crown consists of enamel, which is a calcified structure that varies from translucent to yellow-gray. Under the enamel is dentin, followed by the central core pulp cavity of the pulp. The enamel and dentin layers are porous. Pigments may migrate in these pores by diffusion from salivary glands due to the dynamic environment of the oral cavity.

치아에서 소비자들이 경험하는 치아 변색은, 주로 치아 구조체 그 자체에서의 컬러 바디로 인한 것이며, 두 번째로는 음식물 태닌으로부터의 축적된 외인성 착색물로 인한 것인데, 상기 음식물 태닌은 흔히 치석 내에도 포획된다. 치아 변색은 에나멜질 및 상아질 층 둘 모두에서 발생한다. 에나멜질이 덮인 치관의 겉보기 색은 부분적으로는 밑에 있는 상아질의 색의 결과물이다. 변색은 또한 치석으로부터 생길 수도 있는데, 치석은 에나멜질 표면 상의 광화된 박테리아 치아 플라크이다. 치아 착색물은 보통 식생활 습관 및 식품 성분에서 비롯되는 포피린 화합물(포핀의 유도체)로 인한 것이다. 치아 착색물은 구강 박테리아에 의해 생성될 수도 있으며, 에나멜질 아래에 축적될 수도 있다. 외인성 및 내인성 착색물의 제거는 높은 미백 정도의 달성에 중요한데, 상기 미백 정도는 임상적으로 측정가능하고 소비자가 인지가능하다.Tooth discoloration experienced by consumers in teeth is mainly due to the color body in the tooth structure itself, and secondly due to accumulated exogenous pigment from food tannins, which are often also trapped in calculus. . Tooth discoloration occurs in both the enamel and dentin layers. The apparent color of the enameled crown is partly the result of the color of the underlying dentin. Discoloration may also result from tartar, which is a mineralized bacterial tooth plaque on the enamel surface. Tooth pigments are usually due to porphyrin compounds (derives of poppin) derived from dietary and food ingredients. Tooth stains may be produced by oral bacteria and may accumulate under enamel. Removal of exogenous and endogenous colorants is important for achieving a high degree of whitening, which is clinically measurable and consumer perceptible.

기구에 의해 발산되는 광이 치아 구조체 상에 및/또는 치아 구조체 내부에 존재하는 컬러드(colored) 바디에 의해 직접 흡수될 때, 컬러드 바디("발색단")는 여기 상태로 들어간다. 여기 상태일 때 이들 발색단은 화학 반응을 겪어 색을 상실하고/하거나 제거가 용이해진다. 대안적으로는, 광반응 경로는 입사광 에너지를 흡수할 수 있고 여기 상태에서 에너지를 치아 구조체의 발색단 및/또는 산소에 전달할 수 있는 감광제를 가짐으로써 개시될 수도 있다. 활성화된 발색단은 다른 화학 반응물과 반응할 수도 있거나 생성된 활성 산소가 바닥 상태의 발색단과 반응하여 발색단의 발색성이 덜해지게 할 수도 있다. 이용되는 조건에 따라, 활성 산소 화학종은 일중항 산소, 수퍼옥사이드, 하이드록실 라디칼, 하이드로퍼옥실 라디칼, 엔도퍼옥사이드 또는 상기의 혼합물일 수 있다. 특히, 아민 또는 아미드의 존재에 의해 수퍼옥사이드의 생성이 향상될 수 있다. 부가적으로, 일련의 감광제가 활성 산소의 화학적 작용을 촉진하는 것으로 공지되어 있다.When the light emitted by the instrument is directly absorbed by the colored body present on and / or inside the tooth structure, the colored body (“chromophore”) enters an excited state. When excited, these chromophores undergo chemical reactions, resulting in loss of color and / or ease of removal. Alternatively, the photoreaction pathway may be initiated by having a photosensitizer capable of absorbing incident light energy and delivering energy to the chromophores and / or oxygen of the tooth structure in an excited state. Activated chromophores may react with other chemical reactants or the resulting free radicals may react with the chromophores in the ground state, making the chromophores less chromogenic. Depending on the conditions used, the active oxygen species may be singlet oxygen, superoxide, hydroxyl radicals, hydroperoxyl radicals, endoperoxides or mixtures thereof. In particular, the production of superoxides can be enhanced by the presence of amines or amides. In addition, a series of photosensitizers are known to promote the chemical action of active oxygen.

부가적으로, 광은 착색물의 발색단을 활성화시키고(전자 전이를 겪고), 활성화 에너지 장벽을 감소시켜 발색단이 퍼옥사이드 탈색제와, 기타 세정 및 미백제에 대하여 더 민감해지도록 할 수 있다. 따라서, 광에 의한 발색단의 활성화는 구강 케어 이득, 예를 들어 치아 탈색 및/또는 미백을 향상시킬 수 있다. 이와 유사하게, 착색물 발색단은 보다 신속하고 보다 우수한 미백으로 이어지는 광 처리 때문에 연마 미백에 보다 민감해지게 될 수 있다.In addition, light can activate the chromophore of the chromophore (which undergoes electron transfer) and reduce the activation energy barrier, making the chromophore more sensitive to peroxide decolorants and other cleaning and whitening agents. Thus, activation of chromophores by light can enhance oral care benefits, such as tooth decoloration and / or whitening. Similarly, chromophore chromophores may become more sensitive to abrasive whitening because of the light treatment leading to faster and better whitening.

발색단(또는 감광제)은 미생물의 광역학적 사멸 및 광열 사멸의 향상과, 치아 미백 및 증백을 위한 처리제로서 유용하다. 발색단은 내인성 광 수용체를 포함하며, 이 광 수용체는 사슬식 광화학 반응을 유도 및/또는 향상시켜 조직 내에서 산화질소, 일중항 산소, 및 기타 라디칼이 생성되게 한다. 바람직한 발색단은 비독성인 것(소정 농도, 즉 특정 광 없이는 그 미만의 농도에서 박테리아 또는 조직에 작용하지 않는 농도로 제공될 수 있는 발색단)을 포함한다. 본 발명에서 사용하기 위한 예시적 외인성 발색단은 염료: 메틸렌 블루, 인도시아닌 그린(indocyanine green), AT .A-증식 세포에서의 포피린의 유도자-, 미네랄 광촉매 및 감광제: TiO2, 나노입자, 플러렌(fullerenes), 투부렌(tubulene), 카본 블랙, 및 기타 유사 처리제를 포함한다.Chromophores (or photosensitizers) are useful as treatments for improving the photodynamic killing and photothermal killing of microorganisms and for whitening and whitening teeth. Chromophores include endogenous photoreceptors, which induce and / or enhance chain photochemical reactions to produce nitric oxide, singlet oxygen, and other radicals in tissues. Preferred chromophores include those that are non-toxic (chromophores that may be provided at predetermined concentrations, ie concentrations which do not act on bacteria or tissue at concentrations below that without certain light). Exemplary exogenous chromophores for use in the present invention include dyes: methylene blue, indocyanine green, AT.A-inducers of porphyrin in proliferating cells, mineral photocatalysts and photosensitizers: TiO 2 , nanoparticles, fullerenes (fullerenes), tubulene, carbon black, and other similar treatments.

내인성 발색단은 구강 내 및 주위 조직에도 존재한다. 이들 발색단은 흡수 대역에서 광 방사에 노출될 때 상기에 설명된 외인성 화학종과 유사한 라디칼을 생성하는 자연 발생 물질이다. 예시적인 내인성 발색단은 포피린, 예를 들어 프로토포피린, 코프로포피린, 및 Zn-프로토포피린을 포함한다. 포피린의 흡수 대역은 청색 광을 포함하며, 보다 덜한 정도로는 녹색 광 및 적색 광을 포함한다. 다른 내인성 발색단은 사이토크롬, 예를 들어 사이토겜(cytogem) 및 사이토포피린(cytoporphyrin), 빌리루빈(bilirubin) 및 산소 분자를 포함한다.Endogenous chromophores are also present in oral and surrounding tissues. These chromophores are naturally occurring substances that produce radicals similar to the exogenous species described above when exposed to light radiation in the absorption zone. Exemplary endogenous chromophores include porphyrins such as protoporphyrins, coproporphyrins, and Zn-protoporphyrins. The absorption band of porphyrin comprises blue light and, to a lesser extent, green light and red light. Other endogenous chromophores include cytochromes such as cytogem and cytotoporphyrin, bilirubin and oxygen molecules.

매우 다양한 치아 미백 물질이 본 명세서에 설명된 전동 칫솔, 특히 광 기반의 출력을 포함하는 전동 칫솔과 조합되어 사용될 수 있다. 치아 미백 물질은 탈색제, 연마제, pH 조절제, 킬레이트제, 계면활성제, 효소, 용제, 중합체 및 감광제 또는 기계적 작용 또는 화학적 작용 또는 그 조합에 의해 치아의 발색단에 작용하는 임의의 기타 제제를 포함할 수도 있다. 치아 미백 물질은 용액, 페이스트, 겔, 점성 액체, 헹굼액(rinse), 고형물, 또는 기타 적합한 형태로 제공될 수 있다. A wide variety of tooth whitening materials can be used in combination with the powered toothbrushes described herein, in particular powered toothbrushes that include light based outputs. The tooth whitening material may include bleaching agents, abrasives, pH adjusting agents, chelating agents, surfactants, enzymes, solvents, polymers and photosensitizers or any other agent which acts on the chromophores of the tooth by mechanical or chemical action or combinations thereof. . The tooth whitening material may be provided in solution, paste, gel, viscous liquid, rinse, solid, or other suitable form.

이들 실시 형태는 혀 질환, 예를 들어 과도한 박테리아 성장의 치료에 유용하다. 다른 실시 형태에서, 발광 구성요소는 치아, 잇몸, 및/또는 협측(cheek) 조직의 치료를 위하여 설계될 수 있다. 이러한 실시 형태에서, 광 에너지는 협측(구강의 벽)으로, 잇몸 쪽으로, 및 치아 조직 쪽으로 선택적으로 지향된다. 또 다른 실시 형태에서, 발광 마우스피스로부터의 광 방사는 혀 아래의 연조직, 또는 구강의 다른 부분 쪽으로 지향되어, 예를 들어 경구 약물 또는 비타민의 전달을 지원할 수 있다. 약물 또는 비타민은 광원이 약물 및 점막 상으로의 방사를 지향하는 동안 예를 들어 액체 형태로 개구를 통하여 점막으로 전달될 수 있다. 이러한 방사는 구강 조직 내로의 약물의 흡수 및 침투의 향상을 위하여 점막 투과성이 증가되도록 선택될 수 있다. 대안적으로는, 또는 그 외에도, 방사는 보다 우수한 치료 효과를 위하여 약물을 활성화시킬 수 있다. 그러한 약물 전달 방법은 의료진의 진료실 또는 가정에서 이용될 수 있다.These embodiments are useful for the treatment of tongue diseases, such as excessive bacterial growth. In other embodiments, luminescent components can be designed for the treatment of teeth, gums, and / or buccal tissue. In this embodiment, the light energy is selectively directed to the buccal (wall of the oral cavity), towards the gums, and towards the tooth tissue. In another embodiment, light emission from the luminescent mouthpiece may be directed towards the soft tissue under the tongue, or another part of the oral cavity, to support delivery of oral drugs or vitamins, for example. The drug or vitamin may be delivered to the mucosa through the opening, for example in liquid form, while the light source directs radiation onto the drug and mucosa. Such radiation may be selected to increase mucosal permeability for enhanced absorption and penetration of the drug into oral tissue. Alternatively, or in addition, radiation may activate the drug for a better therapeutic effect. Such drug delivery methods may be used in a medical office or at home.

1. 탈색제1. Decolorant

탈색제는 금속 이온이 없는 과산화물, 유기 과산화물, 및 산소 라디칼과 같은 탈색 활성제를 생성하는 금속 이온 함유 과산화물을 포함한다. 탈색제의 예는 과산화물, 금속 아염소산염, 과붕산염, 과탄산염, 퍼옥시산, 과황산염, 원위치에서 전술한 화합물을 형성하는 화합물, 및 그 조합을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 퍼옥사이드 화합물의 예는 과산화수소, 과산화칼슘, 카바마이드 퍼옥사이드 및 그 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 일 실시 형태에 있어서, 탈색제는 카바마이드 퍼옥사이드이다. 금속 아염소산염은 아염소산칼슘, 아염소산바륨, 아염소산마그네슘, 아염소산리튬, 아염소산나트륨, 아염소산칼륨 및 그 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 추가의 탈색제는 차아염소산염 및 이산화염소를 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 탈색제는 아염소산나트륨, 퍼옥사이드, 과탄산나트륨, 옥손 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 출발 탈색제는 수성 또는 고형 물질일 수 있다. 과산화물은 예를 들어 에나멜질 및 상아질 내의 소공 내로 침투하며, 그럼으로써 내인성 및 외인성 착색물 둘 모두를 분해 및 제거한다.Decolorants include peroxides, organic peroxides, and metal ion-containing peroxides that produce decolorizing activators such as oxygen radicals. Examples of bleaching agents include, but are not limited to, peroxides, metal chlorites, perborates, percarbonates, peroxy acids, persulfates, compounds which form the compounds described above in situ, and combinations thereof. Examples of peroxide compounds include, but are not limited to, hydrogen peroxide, calcium peroxide, carbamide peroxide, and mixtures thereof. In one embodiment, the bleaching agent is carbamide peroxide. Metal chlorites include, but are not limited to, calcium chlorite, barium chlorite, magnesium chlorite, lithium chlorite, sodium chlorite, potassium chlorite and mixtures thereof. Further bleaching agents include hypochlorite and chlorine dioxide. In one embodiment, the bleaching agent is selected from the group consisting of sodium chlorite, peroxide, sodium percarbonate, oxone and mixtures thereof. Starting bleaching agents may be aqueous or solid materials. Peroxides, for example, penetrate into pores in enamel and dentin, thereby degrading and removing both endogenous and exogenous coloring.

미백 또는 탈색 물질 중 탈색제의 양은 변할 수 있다. 예를 들어, 탈색제는 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 3 내지 약 60 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 특정한 일 실시 형태에 따르면, 과산화수소가 탈색제일 경우, 과산화수소는 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 3, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 30, 40, 50, 60 중량%로부터 및/또는 약 60, 50, 40, 30, 20, 15, 12, 10, 7, 5 중량% 미만의 양으로, 다른 실시 형태에서는 약 7 내지 약 15 중량%의 양으로 존재할 수도 있다. 특정한 일 실시 형태에 따르면, 카바마이드 퍼옥사이드가 탈색제일 경우, 카바마이드 퍼옥사이드는 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 3, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 30, 40, 50, 60 중량%로부터 및/또는 약 60, 50, 40, 30, 20, 15, 12, 10, 7, 5 중량% 미만의 양으로 존재할 수도 있다. 발광 소자로부터의 방사 에너지는 치아 미백 물질이 치아와 접촉하는 동안 적용될 수 있지만, 발광 소자로부터 발산되는 광은 치아 미백 물질의 적용 이전 또는 이후에 또한 적용될 수도 있다.The amount of bleach in the whitening or bleaching material may vary. For example, the bleaching agent may be present in an amount of about 3 to about 60 weight percent based on the total amount of the tooth whitening material. According to one particular embodiment, when the hydrogen peroxide is a bleaching agent, the hydrogen peroxide is from about 3, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 30, 40, 50, 60% by weight based on the total amount of the tooth whitening material and / Or in an amount of less than about 60, 50, 40, 30, 20, 15, 12, 10, 7, 5 weight percent, and in other embodiments in an amount of about 7 to about 15 weight percent. According to one particular embodiment, when the carbamide peroxide is a bleach, the carbamide peroxide is about 3, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 30, 40, 50, based on the total amount of the tooth whitening material. From 60% by weight and / or in an amount less than about 60, 50, 40, 30, 20, 15, 12, 10, 7, 5% by weight. Radiant energy from the light emitting element can be applied while the tooth whitening material is in contact with the teeth, but light emitted from the light emitting element may also be applied before or after the application of the tooth whitening material.

다른 실시 형태에서, 미백 물질은 다성분 시스템의 형태일 수도 있다. 예를 들어, 미백 물질은 2부분 시스템으로서 판매 또는 공급될 수 있다. 이는 성분들이 사용 이전에 서로로부터 분리되는 것을 가능하게 하며, 탈색 효능 증가 및 보다 긴 보관 시간을 촉진할 수도 있다.In other embodiments, the whitening material may be in the form of a multicomponent system. For example, the whitening material may be sold or supplied as a two part system. This allows the components to be separated from each other prior to use and may promote increased bleaching efficacy and longer storage times.

이러한 특정 실시 형태에서, 본 명세서에서 부분 1 및 부분 2로 칭해지는 두 가지 성분은 적용 직전에 혼합될 수 있다. 이 실시 형태는 두 가지 초과의 성분을 포함하는 제형을 포함하려는 것임을 이해하여야 한다. 미백 물질은 혼합한지 30분 보다 오랜 시간 후에도 사용될 수 있지만, 과산화물 분해로 인하여 그의 미백 효과 중 일부 또는 대부분이 존재하지 않을 수도 있다.In this particular embodiment, the two components, referred to herein as part 1 and part 2, may be mixed just prior to application. It is to be understood that this embodiment is intended to include formulations comprising more than two components. The whitening material may be used even after longer than 30 minutes of mixing, but some or most of its whitening effect may not be present due to peroxide decomposition.

제1 성분, 부분 1은 겔 또는 페이스트 주도의 것일 수 있다. 증점제 및/또는 충전제가 이 주도의 달성을 위하여 첨가될 수도 있다. 부분 1은 하나 이상의 금속 과산화물, 특히 일가 또는 이가 금속의 것을 포함할 수 있다. 과산화물의 예에는 과산화칼슘, 과산화아연 및 과산화나트륨이 포함되지만, 칼륨, 마그네슘 및 스트론튬의 과산화물을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 다른 과산화물도 사용하기에 적합하다. 일 실시 형태에서, 과산화물은 매질에 현탁 또는 분산되어 혼합물을 형성하며, 이는 약 5 중량% 내지 약 40 중량%의 금속 과산화물이다. 다른 실시 형태에서 과산화물은 약 15 내지 약 30 중량%의 과산화물이며, 다른 실시 형태에서 과산화물은 약 20%이다. 대안적인 실시 형태에서 이 혼합물은 약 2 중량% 내지 약 16 중량%의 과산화물이며, 다른 실시 형태에서 과산화물은 약 6 중량% 내지 약 10 중량%의 과산화물이다. 이 성분은 리올로지, 텍스쳐(texture), 맛, 향기, 색 또는 기타 특성의 변경을 위하여 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다. 부분 1에 사용하기 위한 첨가제 성분의 예에는 글리세린, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 및/또는 폴리프로필렌 글리콜, 물, 및 상기의 혼합물이 포함된다. 몇몇 실시 형태에서, 알코올이 매질에 첨가된다.The first component, part 1, may be gel or paste driven. Thickeners and / or fillers may be added to achieve this initiative. Part 1 may comprise one or more metal peroxides, in particular monovalent or divalent metals. Examples of peroxides include calcium peroxide, zinc peroxide and sodium peroxide, but are also suitable for use with other peroxides, including but not limited to peroxides of potassium, magnesium and strontium. In one embodiment, the peroxide is suspended or dispersed in the medium to form a mixture, which is about 5 wt% to about 40 wt% metal peroxide. In another embodiment, the peroxide is about 15 to about 30 weight percent peroxide, and in another embodiment the peroxide is about 20%. In alternative embodiments the mixture is about 2% to about 16% by weight peroxide, and in other embodiments the peroxide is about 6% to about 10% by weight peroxide. This component may further comprise one or more additives for altering rheology, texture, taste, aroma, color or other properties. Examples of additive components for use in part 1 include glycerin, propylene glycol, polyethylene and / or polypropylene glycol, water, and mixtures thereof. In some embodiments, alcohol is added to the medium.

다른 실시 형태에서, 제1 성분, 부분 1의 금속 과산화물은 액체에 현탁 또는 분산되어 혼합물을 형성하며, 이는 약 8 중량% 내지 약 25 중량%의 과산화물, 다른 실시 형태에서는 약 8 중량% 내지 약 15 중량%의 과산화물일 수 있다.In another embodiment, the metal peroxide of the first component, part 1, is suspended or dispersed in a liquid to form a mixture, which is about 8 wt% to about 25 wt% peroxide, in another embodiment about 8 wt% to about 15 Weight percent peroxide.

부분 2는 물 또는 수성 용액 중 하나 이상의 산의 용액을 포함하며, 이는 증점제 및/또는 충전제의 첨가에 의해 겔 또는 페이스트의 주도와 같은 원하는 주도의 달성을 위하여 변경될 수도 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 산은 아세트산, 타르타르산, 인산 및 시트르산을 비롯한 유기 산을 포함한다. 부분 2 중 산의 총 농도는 금속 과산화물을 그의 염 및 과산화수소로 전환시키기 위한 화학량론적 필요량의 약 30% 내지 약 100%, 다른 실시 형태에서는 화학량론적 필요량의 약 50% 내지 약 80%일 수 있다. 증점화제의 예에는 잔탄 고무, 폴리아크릴산, 및 셀룰로오스 유도체(예를 들어, 카르복시메틸셀룰로오스)가 포함되며, 충전제의 예에는 실리카, 규조토, 알루미나, 및 분말화 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 또는 기타 중합체가 포함된다. 증점제 및/또는 충전제는 원하는 주도를 달성하기에 충분한 양으로 첨가된다. 이러한 상기 증점제 및 충전제는 또한 부분 1에서 첨가제로서 사용될 수도 있다. 리올로지, 텍스쳐, 맛, 향기 및 색의 변경을 위한 첨가제가 부분 2에서 또한 존재할 수도 있다. 또한, 알코올 또는 기타 수혼화성 용제가 부분 2에 첨가될 수도 있다.Part 2 comprises a solution of one or more acids in water or an aqueous solution, which may be modified to achieve the desired consistency, such as the gel or paste, by the addition of thickeners and / or fillers. Acids suitable for use in the present invention include organic acids including acetic acid, tartaric acid, phosphoric acid and citric acid. The total concentration of acid in Part 2 may be from about 30% to about 100% of the stoichiometric amount for converting the metal peroxide to its salts and hydrogen peroxide, and in other embodiments from about 50% to about 80% of the stoichiometric amount. Examples of thickening agents include xanthan gum, polyacrylic acid, and cellulose derivatives (eg, carboxymethylcellulose), and examples of fillers include silica, diatomaceous earth, alumina, and powdered polyethylene or polypropylene or other polymers. . Thickeners and / or fillers are added in an amount sufficient to achieve the desired consistency. Such thickeners and fillers may also be used as additives in part 1. Additives for changing the rheology, texture, taste, aroma and color may also be present in part 2. Alcohol or other water miscible solvents may also be added to Part 2.

부분 1 및 2는 과산화물 및 산의 농도에 따라 그 비가 1:1로부터 달라질 수도 있지만, 동일한 비율로 혼합되어 미백 제형을 형성할 수 있다.Portions 1 and 2 may vary in ratio from 1: 1 depending on the concentration of peroxide and acid, but may be mixed in equal proportions to form a whitening formulation.

일단 조합되면, 부분 1의 과산화물은 부분 2의 수성 산과 반응하여 원위치에서 과산화수소를 생성한다. 본 명세서에 설명된 조명 칫솔과 함께 이용되는 미백 물질은 다른 적절한 첨가제, 예를 들어 안정제, 부스터(booster), 알칼리화제, 용제, 방향족화제(aromatizing agents), 감미제, 증점제, 점착제 및 보습제를 또한 포함할 수도 있다. 예로서, 사용하기에 적합한 알칼리화제는, 알칼리화하는 힘이 칼륨염, 자일리톨, 감미제, 예를 들어 사카린, 또는 시클라믹산의 유도체, 증점제, 예를 들어 전분 유도체, 잔탄 고무, 콜로이드성 실리카 및 유사 물질과, 보습제, 예를 들어 글리세린의 양을 변하게 함으로써 변경시킬 수도 있지만, 수산화나트륨 또는 트라이에탄올아민을 포함한다. 각각의 하나의 알칼리화 첨가제, 방향족화제, 감미제 및 증점제는 겔 물질 중에 이 물질의 총량에 대하여 약 0 내지 약 6 중량%의 양으로 존재할 수 있는 반면, 보습제는 상기 물질의 총량에 대하여 약 40 내지 약 80 중량%의 양으로 존재할 수도 있다. 본 발명의 광 활성화 물질의 pH는 약 4.5 내지 약 9.5, 다른 실시 형태에서는 약 5 내지 약 8, 다른 실시 형태에서는 약 5 내지 약 7, 다른 실시 형태에서는 약 5 내지 약 6일 수도 있다.Once combined, the peroxide of part 1 reacts with the aqueous acid of part 2 to produce hydrogen peroxide in situ. Whitening materials for use with the lighted toothbrushes described herein also include other suitable additives such as stabilizers, boosters, alkalizers, solvents, aromatizing agents, sweeteners, thickeners, tackifiers and moisturizers. You may. By way of example, suitable alkalizers for use are those whose alkalizing forces are potassium salts, xylitol, sweeteners such as saccharin, or derivatives of cyclomic acid, thickeners such as starch derivatives, xanthan gum, colloidal silica and the like. It may be altered by varying the amount of the substance and the moisturizing agent, eg glycerin, but includes sodium hydroxide or triethanolamine. Each one of the alkalizing additives, aromatizers, sweeteners and thickeners may be present in the gel material in an amount of about 0 to about 6% by weight relative to the total amount of the material, while the humectant is about 40 to about about the total amount of the material. It may be present in an amount of 80% by weight. The pH of the photoactivating material of the present invention may be about 4.5 to about 9.5, in other embodiments from about 5 to about 8, in other embodiments from about 5 to about 7, in other embodiments from about 5 to about 6.

본 발명의 광 활성화 조성물은 증점화제를 함유할 수도 있다. 일 실시 형태에서, 증점화제 (또는 점도 변경제)는 치아 상에서의 조성물의 체류를 증가시키는 기능도 할 수 있다. 점도 변경제는 또한 성분의 침강 및 분리를 억제하거나 재분산을 용이하게 하는 방식으로 침강을 조절하는 기능을 할 수도 있으며 조성물의 유동성을 조절할 수도 있다. 점도 변경제는 탈색제 또는 기타 구강 케어 활성제 - 이들은 미립자 형태로 존재함 - 가 본 발명의 조성물 내에서 계속하여 현탁되도록 하는 데에 특히 유용하다. 점도 변경제는 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01% 내지 약 20%, 일 실시 형태에서는 약 0.1% 내지 약 10%, 다른 실시 형태에서는 약 1% 내지 약 3%, 또 다른 실시 형태에서는 약 0.4% 내지 약 5%의 수준으로 존재한다. 본 발명에서 적합한 점도 변경제에는 천연 및 합성 중합체 및 고무, 예를 들어 셀룰로오스 유도체(예를 들어, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스 등), 카보머 중합체(예를 들어, 폴리아크릴산 공중합체 또는 단일 중합체 및 폴리알케닐 폴리에테르와 가교 결합된 아크릴산의 공중합체), 카라야 고무, 구아 고무, 젤라틴, 알긴, 알긴산나트륨, 키토산, 폴리에틸렌 옥사이드, 아크릴아미드 중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리아민, 폴리4차 화합물, 에틸렌 옥사이드 중합체, 폴리비닐피롤리돈, 양이온성 폴리아크릴아미드 중합체 및 그 혼합물이 포함된다. 일 실시 형태에 있어서, 증점화제는 카보머, 예를 들어 펜타에리트리톨의 알킬 에테르 또는 수크로스의 알킬 에테르와 가교 결합된 아크릴산의 단일 중합체류로부터 선택된다. 카보머는 비.에프. 굿리치(B.F. Goodrich)로부터 카보폴(Carbopol) 시리즈로 구매가능하다. 일 실시 형태에 있어서, 카보폴은 카보폴 934, 940, 941, 956 및 그 혼합물이다. 다른 실시 형태에서, 점도 변경제는 소수성으로 개질된 카보머이다. 소수성으로 개질된 카보머는 본 발명의 조성물 및/또는 통합 담체의 치아 표면 상에서의 체류를 증가시키고, 일단 치아 표면 상에 적용되면 조성물의 파괴를 늦출 수 있다. 소수성으로 개질된 적합한 카보머는 카보폴 1382, 카보폴 1342, 카보폴 1392, 및 카보폴 ETD 2020 - 이들 모두는 비에프 굿리치로부터 입수가능함 - 과 같은 아크릴레이트/C10-C30 알킬 아크릴레이트 가교중합체와, 페물렌(Pemulen) TR-1 및 페물렌 TR-2 - 둘 모두는 비.에프. 굿리치로부터 입수가능함 - 와 같은 아크릴레이트/C10-C30 알킬 아크릴레이트 가교중합체를 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 소수성으로 개질된 카보머와 카보머의 혼합물이 사용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 카르복시 작용성 실리콘 (이산, 일산)이 치아 상에서의 탈색제의 체류 증가를 위하여 사용된다.The light activating composition of the present invention may contain a thickening agent. In one embodiment, the thickener (or viscosity modifier) may also function to increase the retention of the composition on the teeth. Viscosity modifiers may also function to control sedimentation in a manner that inhibits sedimentation and separation of the components or facilitates redispersion and may control the flowability of the composition. Viscosity modifiers are particularly useful for allowing decolorants or other oral care actives, which are present in particulate form, to continue to be suspended in the compositions of the present invention. Viscosity modifiers are from about 0.01% to about 20% by weight of the composition, from about 0.1% to about 10% in one embodiment, from about 1% to about 3% in another embodiment, from about 0.4% in another embodiment. To about 5%. Viscosity modifiers suitable in the present invention include natural and synthetic polymers and rubbers, such as cellulose derivatives (e.g., methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, etc.), carbomer polymers (e.g. Polyacrylic acid copolymers or homopolymers and copolymers of acrylic acid crosslinked with polyalkenyl polyethers), karaya rubber, guar rubber, gelatin, algin, sodium alginate, chitosan, polyethylene oxide, acrylamide polymer, polyvinyl Alcohols, polyamines, polyquaternary compounds, ethylene oxide polymers, polyvinylpyrrolidone, cationic polyacrylamide polymers and mixtures thereof. In one embodiment, the thickener is selected from homopolymers of acrylic acid crosslinked with carbomers such as alkyl ethers of pentaerythritol or alkyl ethers of sucrose. Carbomer is B.F. Available as a Carbopol series from B.F. Goodrich. In one embodiment, Carbopol is Carbopol 934, 940, 941, 956 and mixtures thereof. In another embodiment, the viscosity modifier is a hydrophobically modified carbomer. Hydrophobically modified carbomers can increase the retention on the tooth surface of the compositions and / or integrating carriers of the invention and, once applied on the tooth surface, can slow down the breakdown of the composition. Suitable carbomers modified with hydrophobicity include acrylate / C10-C30 alkyl acrylate crosspolymers such as Carbopol 1382, Carbopol 1342, Carbopol 1392, and Carbopol ETD 2020, all of which are available from BC Goodrich. Pemulen TR-1 and Pemulen TR-2-both are B.F. Available from Goodrich-acrylate / C10-C30 alkyl acrylate crosspolymers. In one embodiment, a mixture of hydrophobically modified carbomers and carbomers may be used. In another embodiment, carboxy functional silicones (diacids, monoacids) are used to increase the retention of bleach on the tooth.

본 명세서에 설명되고 하나 이상의 화학물질 기반의 출력을 제공하는 센서 응답식 칫솔은 거의 모든 치아 미백 물질 및/또는 한정됨이 없이 미국 특허 제6,488,914호; 미국 특허 제5,851,514호; 미국 특허 제4,980,152호; 미국 특허 제3,657,413호; 미국 특허 제4,983,380호; 미국 특허 제5,084,268호; 미국 특허 제5,171,564호; 미국 특허 제5,376,006호; 미국 특허 제5,645,428호; 미국 특허 제5,713,738호; 미국 재허여 특허 제RE 34,196호; 미국 특허 제5,122,365호; 미국 특허 제6,558,654호; 미국 특허 제6,555,020호; 미국 특허 제6,536,628호; 미국 특허 제6,533,582호; 미국 특허 제6,521,215호; 미국 특허 제6,514,543호; 미국 특허 제6,479,037호; 미국 특허 제6,447,757호; 미국 특허 제5,891,453호; 미국 특허 제6,555,020호; 및 미국 특허 제6,419,905호와, 국제 특허 제WO 03/007680호, 및 미국 특허 출원 제10/154,020호에 설명된 물질과 같은 물질과 함께 사용될 수도 있다. 이 물질은 광으로의 노출시 향상된 미백 기능을 나타낼 필요는 없다. 이득은 단순히 전동 칫솔로부터의 광에 치아 표면을 노출시킨 후 미백 물질을 적용하여 생길 수도 있다. 또한, 부가적인 이득은 보다 큰 칫솔질 또는 세정 효능에서 기인할 수도 있으며, 상기 효능은 칫솔질 부위의 조명에서 생긴다.Sensor responsive toothbrushes described herein and providing one or more chemical based outputs include, but are not limited to, almost all tooth whitening materials and / or US Pat. No. 6,488,914; US Patent No. 5,851,514; US Patent No. 4,980,152; US Patent No. 3,657,413; US Patent No. 4,983,380; US Patent No. 5,084,268; US Patent No. 5,171,564; US Patent No. 5,376,006; US Patent No. 5,645,428; US Patent No. 5,713,738; U.S. Re-licensed Patent No. RE 34,196; US Patent No. 5,122,365; US Patent No. 6,558,654; US Patent No. 6,555,020; US Patent No. 6,536,628; US Patent No. 6,533,582; US Patent No. 6,521,215; US Patent No. 6,514,543; US Patent No. 6,479,037; US Patent No. 6,447,757; U.S. Patent 5,891,453; US Patent No. 6,555,020; And materials such as those described in US Pat. No. 6,419,905, WO 03/007680, and US Patent Application No. 10 / 154,020. This material need not exhibit enhanced whitening function upon exposure to light. The gain may also be caused by simply applying the whitening material after exposing the tooth surface to light from the powered toothbrush. In addition, additional benefits may be attributed to greater brushing or cleaning efficacy, which results from illumination of the brushing site.

2. 탈색제외(non-Bleach) 치아 미백 및 착색 제거제 2. Non-Bleach Teeth Whitening and Pigmentation Remover

구강 케어 이득, 예를 들어 미백 및/또는 착색물 제거를 치아에 제공하는 부가적인 활성제는 중합체, 용제, 킬레이트제, 계면활성제 및/또는 효소와 그 혼합물을 포함한다. 이들 활성제는 발색단을 활성화할 수 있으며, 전동 칫솔의 헤드로부터 발산되는 광과 조합되어 사용될 때 미백 및/또는 착색물 제거로 이어질 수 있다. 부가적으로, 몇몇 활성제, 예를 들어 중합체는 구강 케어 담체로서의 역할을 하여 활성제를 구강 표면에 전달할 수 있다. 중합체의 예에는 폴리비닐피롤리돈, 비닐 피롤리돈/비닐 아세테이트 공중합체("PVP-VA"), 카보폴, 폴리옥스(Polyox) 수지, 및/또는 실리콘과 그 혼합물이 포함된다. 중합체는 치아 미백 및/또는 착색물 제거 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0, 5, 10, 30, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 중량%로부터 및/또는 약 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 용제의 예는 헥사메틸다이실로잔("HMDS"); 에틸 아세테이트("EtAC"); 아세톤; 폴리 다이메틸 실록산("PDMS"); 헥산; 및 아이소도데칸과 그 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 용제는 치아 미백 및/또는 착색물 제거 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0, 5, 10, 30, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 중량%로부터 및/또는 약 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 킬레이트제의 예는 테트라소듐 파이로포스페이트("TSPP") 및 테트라포타슘 파이로포스페이트("TKPP")를 비롯한 파이로포스페이트; 글리신("Gl-H"); 에틸렌다이아민 테트라아세트산("EDTA"); 에탄 하이드록시 다이포스포네이트("EHDP"); 및/또는 니트릴로트라이아세트산("NTA")과 그 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 킬레이트제는 치아 미백 및/또는 착색 제거 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0, 2, 3, 5, 10, 30, 30 중량% 및/또는 약 30, 20, 10, 5 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 계면활성제의 예는 소듐 라우릴 설페이트("SLS"); 플루로닉; 폴리에틸렌옥사이드; 4차 암모늄; 및/또는 쯔비터이온성 물질과 그 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 계면활성제는 치아 미백 및/또는 착색 제거 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0.1, 2, 3, 5, 10, 30, 30, 40, 50 중량%로부터 및/또는 약 50, 40, 30, 20, 10, 5 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 효소의 예는 프로테아제; 탄수화물; 락카아제; 글루콕스(glucox); 및/또는 파파인과 그 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 효소는 치아 미백 및/또는 착색 제거 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0, 1, 2, 3, 4, 5 중량%로부터 및/또는 약 5, 4, 3, 2, 1, 0.5 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.Additional active agents that provide oral care benefits, such as whitening and / or color removal, to the tooth include polymers, solvents, chelating agents, surfactants and / or enzymes and mixtures thereof. These active agents can activate chromophores and lead to whitening and / or color removal when used in combination with light emanating from the head of the powered toothbrush. In addition, some active agents, such as polymers, can serve as oral care carriers to deliver the active agents to the oral surface. Examples of polymers include polyvinylpyrrolidone, vinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymers (“PVP-VA”), carbopol, polyox resins, and / or silicones and mixtures thereof. The polymer may be from about 0, 5, 10, 30, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 weight percent and / or about 90, based on the total amount of the tooth whitening material in the tooth whitening and / or stain removal material , 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5% by weight may be added. Examples of solvents include hexamethyldisilazane ("HMDS"); Ethyl acetate ("EtAC"); Acetone; Poly dimethyl siloxane ("PDMS"); Hexane; And isododecane and mixtures thereof. Solvents are from about 0, 5, 10, 30, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 weight percent and / or about 90, based on the total amount of tooth whitening material in the tooth whitening and / or stain removal material , 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5% by weight may be added. Examples of chelating agents include pyrophosphates including tetrasodium pyrophosphate ("TSPP") and tetrapotassium pyrophosphate ("TKPP"); Glycine ("Gl-H"); Ethylenediamine tetraacetic acid ("EDTA"); Ethane hydroxy diphosphonate ("EHDP"); And / or nitrilotriacetic acid ("NTA") and mixtures thereof. Chelating agents are less than about 0, 2, 3, 5, 10, 30, 30% by weight and / or less than about 30, 20, 10, 5% by weight based on the total amount of tooth whitening material in the tooth whitening and / or depigmenting material It can be added in an amount of. Examples of surfactants include sodium lauryl sulfate ("SLS"); Pluronic; Polyethylene oxide; Quaternary ammonium; And / or zwitterionic materials and mixtures thereof. The surfactant may be from about 0.1, 2, 3, 5, 10, 30, 30, 40, 50% by weight and / or from about 50, 40, 30, based on the total amount of tooth whitening material in the tooth whitening and / or depigmenting material , 20, 10, 5% by weight may be added. Examples of enzymes include proteases; carbohydrate; Laccases; Glutox; And / or papain and mixtures thereof. The enzyme is from about 0, 1, 2, 3, 4, 5% by weight and / or about 5, 4, 3, 2, 1, 0.5% by weight based on the total amount of the tooth whitening material in the tooth whitening and / or destaining material It can be added in an amount of%.

3. 감광제3. Photosensitizer

탈색제의 작용을 돕거나 촉진하는 부스터는 연마제, 금속 촉매 및 감광제를 포함할 수 있다. 이들 감광제 중 몇몇은 박테리아, 우식, 또는 기타 질병의 치료에서 광 기반의 응답식 출력과 함께 사용하기에 또한 적합할 수도 있으며, 이들 중 몇몇 예는 이전에 논의되었다. 시간의 양, 강도, 및 광 기반의 응답식 출력의 파장과 같은 요인은 감광제 및 원하는 치료에 따라 변할 수 있다. 이들 부스터는 치아 미백 및/또는 착색물 제거 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0, 2, 3, 5, 10, 30, 30, 40, 50, 60 중량%로부터 및/또는 약 60, 50, 40, 30, 20, 10, 5 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 적합한 연마제는 실리카, 탄산나트륨, 인산칼슘 및 그 혼합물을 포함한다. 금속 촉매는 구리, 철, 망간 및 기타 전이 금속 이온을 포함한다. 일련의 감광제가 활성 산소의 화학적 작용을 생성하는 것으로 공지되어 있다. 이들 감광제는 약 380 내지 약 700 ㎚의 파장의 광을 흡수할 수 있고 상기 광에 의해 활성화될 수 있다. 감광제 또는 그 전구체는 엽록소, 특히 엽록소 a 및 b와, 박테리아 엽록소; 로즈 벵갈(rose bengal); 메틸렌 블루; Zn 프탈로사이아닌; 포피린, 특히 헤마토포피린, 유로포피린, 및 테트라페닐포피린 및 Zn, Al, Si, Sn, 프탈로사이아닌의 그의 복합체와, Zn, Al, Si, Sn 및 커큐민(Curcumin)과의 그의 복합체; 클로린, 특히 박테리알클로린; 리보플라빈; 빌리루빈; 커큐민; EDTA; 다이에틸렌트라이아민 펜타아세트산(DEPTA); NTA; EHDP; 에틸렌다이아민 테트라(메틸렌포스폰산); 및 다이에틸렌트라이아민 펜타(메틸렌포스폰산)으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 감광제는 치아 미백 물질에 치아 미백 물질의 총량을 기준으로 약 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 5, 7, 10 중량%로부터 및/또는 약 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0.5, 0.1 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 수퍼옥사이드는 임의의 상기 감광제를 전자 공여체, 예를 들어 아민 및 아미드 -- EDTA, DTPA, 다이에틸렌 트라이아민 펜타포스폰산, 트라이에탄올아민, 트라이에틸아민, 트립토판, 타이로신 또는 아세트아닐리드와 조합하여 사용하여 생성시킬 수도 있다. 다른 실시 형태에서, 나노미터 규모의 이산화아연 및 이산화티타늄이 감광제로서 사용될 수도 있다.Boosters that aid or promote the action of the bleaching agent may include abrasives, metal catalysts and photosensitizers. Some of these photosensitizers may also be suitable for use with light-based responsive output in the treatment of bacteria, caries, or other diseases, some examples of which have been discussed previously. Factors such as the amount of time, intensity, and wavelength of the light-based responsive output may vary depending on the photosensitizer and the desired treatment. These boosters may be from about 0, 2, 3, 5, 10, 30, 30, 40, 50, 60% by weight and / or about 60, based on the total amount of tooth whitening material in the tooth whitening and / or stain removal material It may be added in an amount of less than 50, 40, 30, 20, 10, 5% by weight. Suitable abrasives include silica, sodium carbonate, calcium phosphate and mixtures thereof. Metal catalysts include copper, iron, manganese and other transition metal ions. A series of photosensitizers are known to produce the chemical action of free radicals. These photosensitizers can absorb light at wavelengths of about 380 to about 700 nm and can be activated by the light. Photosensitizers or precursors thereof include chlorophyll, in particular chlorophyll a and b, bacterial chlorophyll; Rose bengal; Methylene blue; Zn phthalocyanine; Porphyrins, in particular hematopophyrin, europorphyrin, and complexes of tetraphenylporphyrin and Zn, Al, Si, Sn, phthalocyanine with Zn, Al, Si, Sn and Curcumin; Chlorine, in particular bacterialchlorine; Riboflavin; Bilirubin; Curcumin; EDTA; Diethylenetriamine pentaacetic acid (DEPTA); NTA; EHDP; Ethylenediamine tetra (methylenephosphonic acid); And diethylenetriamine penta (methylenephosphonic acid). The photosensitizer is from about 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 5, 7, 10% by weight and / or from about 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0.5 to the tooth whitening material based on the total amount of the tooth whitening material , In amounts of less than 0.1% by weight. Superoxides employ any of the above photosensitizers in combination with electron donors such as amines and amides-EDTA, DTPA, diethylene triamine pentaphosphonic acid, triethanolamine, triethylamine, tryptophan, tyrosine or acetanilide. You can also create In other embodiments, nanometer scale zinc dioxide and titanium dioxide may be used as the photosensitizer.

몇몇 실시 형태에서, 조명 칫솔 및 미백 물질이 "매치"되는 것이 바람직할 수도 있다. 즉, 미백 물질이 소정 파장 또는 소정 범위의 파장의 광, 즉 대역에의 노출시 미백 기능 향상 또는 촉진을 나타낸다면, 본 명세서에 설명된 칫솔의 발광 유닛으로부터 발산되는 광의 파장은 상기 소정 파장과 동일하거나 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 예를 들어, 특정 미백 물질이 본 명세서에 설명된 조명 칫솔과 함께 사용하기 위한 것으로 인정된다면, 그리고 상기 물질이 430 ㎚ 내지 470 ㎚의 피크 파장의 광에의 노출시 향상된 효과를 나타낸다면, 상기 물질과 함께 사용될 칫솔은 430 ㎚ 내지 470 ㎚ 범위 이내의 파장을 갖는 광을 발산할 수 있다.In some embodiments, it may be desirable for the illuminated toothbrush and the whitening material to be “matched”. That is, if the whitening material exhibits light of a predetermined wavelength or a range of wavelengths, that is, an improvement or promotion of the whitening function upon exposure to the band, the wavelength of the light emitted from the light emitting unit of the toothbrush described herein is the same as the predetermined wavelength. Or substantially the same. For example, if a particular whitening material is recognized for use with the illumination toothbrush described herein, and if the material exhibits an improved effect upon exposure to light at peak wavelengths of 430 nm to 470 nm, the material The toothbrush to be used with may emit light having a wavelength within the range of 430 nm to 470 nm.

4. 부가적인 구강 케어 활성제4. Additional Oral Care Actives

본 발명에서 사용되어 구강 케어 이득을 제공할 수 있는 기타 구강 케어 활성제는 주석 이온(stannous ion); 항미생물제; 플라크 방지제(anti-plaque agent); 항염증제; 영양제, 예를 들어 미네랄, 비타민, 구강 영양 보충제; 산화방지제; 항바이러스제; 진통 및 마취제; H-2 길항제; 및 부가적인 활성제, 예를 들어 인슐린, 스테로이드, 허브 및 기타 식물 유래의 치료제, 항신생물제, 및 항-치은염 또는 잇몸 케어 제제를 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다. 이들 구강 케어 활성제는 구강 케어 물질에 구강 케어 물질의 총량을 기준으로 약 0.01, 1, 5, 10, 20, 30, 40 중량%로부터 및/또는 약 40, 30, 20, 10, 5, 1, 0.5 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.Other oral care actives that may be used in the present invention to provide oral care benefits include tin ions; Antimicrobial agents; Anti-plaque agents; Anti-inflammatory agents; Nutrients such as minerals, vitamins, oral nutritional supplements; Antioxidants; Antiviral agents; Analgesics and anesthetics; H-2 antagonists; And additional active agents, such as, but not limited to, insulins, steroids, herbs and other plant derived therapeutics, anti-neoplastic agents, and anti-gingivitis or gum care agents. These oral care actives are from about 0.01, 1, 5, 10, 20, 30, 40 weight percent and / or about 40, 30, 20, 10, 5, 1, based on the total amount of oral care material in the oral care material It may be added in an amount of 0.5% by weight.

5. 구강 케어 담체 및 겔화제5. Oral Care Carriers and Gelling Agents

본 명세서에 개시된 구강 케어 물질은 구강용으로 허용가능한 구강 케어 담체를 포함할 수 있다. 부가적으로, 본 명세서에 개시된 활성제 중 몇몇은 구강 케어 담체로서도 작용할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 구강 케어 활성제, 예를 들어 중합체는 중합체형 구강 케어 담체로서 사용되어 개선된 지속성(substantivity)의 활성제를 전달하고, 구강 케어 활성제를 원하는 구강 표면에 또한 점착시키고/시키거나 구강 케어 활성제의 원하는 구강 표면으로의 전달을 향상시킬 수 있다. 몇몇 활성제의 경우, 활성제가 구강 케어 표면 상에 보다 오래 남아 있을수록, 전달될 수 있는 구강에서의 이득은 보다 커진다. 일 실시 형태에서, 구강 케어 활성제는 광 활성화되며, 따라서 구강 표면 상의 활성제의 지속성을 증가시키는 중합체의 사용에 의해 구강 케어 활성제의 광에의 보다 많은 노출이 허용된다. 광에의 노출 시간 증가에 의해 구강 케어 이득이 증가될 수 있다. 구강 케어 담체는 하나 이상의 상용성 고체 또는 액체 충전제 희석제 또는 캡슐화 물질 - 이는 국소적 구강 투여에 적합함 - 을 포함하며, 구강 케어 활성제의 구강 표면으로의 전달을 향상시킬 수 있다. 구강 케어 담체는 이 물질에 사용되는 활성제와 상용성이어야 하며, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "상용성"은 당 물질의 성분들이 물질의 안정성 및/또는 효능을 실질적으로 감소시키는 방식으로 상호작용함이 없이 혼합될 수 있음을 의미한다. 특히, 구강 케어 담체는 중합체 담체, 예를 들어 미국 특허 제6,682,722호 및 미국 특허 제6,589,512호와 미국 특허 출원 제10/424,640호 및 미국 특허 출원 제10/430,617호에 설명된 것을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 중합체의 예는 실리콘 고무 및 수지, 특히 분자량이 약 1000 내지 약 10,000인 실리콘 수지; 다이카르복시 작용화 폴리오르가노실록산; 비닐 피롤리돈 단량체들 중 하나 또는 그의 혼합물(특히, 비닐 피롤리돈과, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 또는 비닐 부티레이트의 공중합체)을 C1-C19 알킬 카르복실산 C2-C12 알켄일 에스테르 단량체 중 하나 또는 그의 혼합물과 공중합함으로써 제조한 수 용해성 또는 수 분산성 공중합체; 카보폴; 간트레즈(Gantrez); 및/또는 폴리비닐피롤리돈을 포함하지만, 이로 한정되는 것은 아니다.The oral care material disclosed herein can include an oral care carrier acceptable for the oral cavity. In addition, some of the active agents disclosed herein may also act as oral care carriers. In some embodiments, oral care actives, such as polymers, are used as polymeric oral care carriers to deliver improved substantivity actives, and also adhere oral care actives to the desired oral surface. The delivery of the active agent to the desired oral surface can be enhanced. For some active agents, the longer the active agent remains on the oral care surface, the greater the benefit in the oral cavity that can be delivered. In one embodiment, the oral care active agent is photoactivated, thus allowing more exposure of the oral care active agent to light by the use of a polymer that increases the persistence of the active agent on the oral surface. The oral care gain may be increased by increasing the exposure time to light. Oral care carriers include one or more compatible solid or liquid filler diluents or encapsulating materials, which are suitable for topical oral administration, and can enhance the delivery of oral care actives to the oral surface. Oral care carriers must be compatible with the active agents used in this material, and as used herein, "compatibility" means that the components of the sugar material interact in a manner that substantially reduces the stability and / or efficacy of the material. This means that it can be mixed without. In particular, oral care carriers can include polymeric carriers such as those described in US Pat. No. 6,682,722 and US Pat. No. 6,589,512 and US Patent Application Nos. 10 / 424,640 and US Patent Application No. 10 / 430,617. Examples of suitable polymers for use in the present invention include silicone rubbers and resins, especially silicone resins having a molecular weight of about 1000 to about 10,000; Dicarboxyl functionalized polyorganosiloxanes; One or a mixture of vinyl pyrrolidone monomers (particularly a copolymer of vinyl pyrrolidone with vinyl acetate, vinyl propionate or vinyl butyrate) is selected from the C1-C19 alkyl carboxylic acid C2-C12 alkenyl ester monomers. Water soluble or water dispersible copolymers prepared by copolymerization with one or mixtures thereof; Carbopol; Gantrez; And / or polyvinylpyrrolidone.

본 발명의 일 실시 형태에서, 중합체 담체는 극성 표면, 예를 들어 치아, 세라믹, 피부, 천, 모발, 유리 및 종이에의 적용을 위하여 필수 성분으로서 카르복실산 기로 작용화된 적어도 하나의 실록산 중합체를 포함한다. 이 물질은 처리된 표면에 카르복시 작용화 실록산 중합체를 효과적으로 침착시키는 제형 중 약 0.1 중량% 이상의 카르복시 작용화 실록산 중합체를 포함한다. 본 발명의 중합체는 소수성 실록산 골격과 카르복시기를 포함하는 음이온성의 펜던트 부분을 포함하며 세정 및 세제 물질과 같은 수성계 제형과 본질적으로 비수성계인 제형으로부터 표면 상으로 침착되는 능력을 가진다. 카르복시 작용화 실록산 중합체를 포함하는 본 발명의 물질은 적합한 표면에 적용될 때 처리된 표면 상에 실질적으로 소수성인 코팅을 형성하는데, 이 코팅은 그 표면에서의 체류 시간이 연장된 특성을 가진다.In one embodiment of the invention, the polymer carrier is at least one siloxane polymer functionalized with carboxylic acid groups as an essential component for application to polar surfaces such as teeth, ceramics, skin, fabrics, hair, glass and paper. It includes. This material comprises at least about 0.1% by weight of the carboxy functionalized siloxane polymer in a formulation that effectively deposits the carboxy functionalized siloxane polymer on the treated surface. The polymers of the present invention comprise anionic pendant moieties comprising hydrophobic siloxane backbones and carboxyl groups and have the ability to be deposited onto surfaces from aqueous based formulations, such as cleaning and detergent materials, and essentially non-aqueous formulations. The materials of the present invention comprising carboxy functionalized siloxane polymers form a substantially hydrophobic coating on the treated surface when applied to a suitable surface, which has the property of prolonged residence time at that surface.

본 발명에서 유용한 카르복시 작용화 실록산 중합체는 그 자체가 극성 표면에 부착하여 정전기적 상호작용에 의해 그 위에 코팅을 형성하는 것으로 생각되는데, 즉 중합체의 펜던트 카르복시기와 처리 표면 상의 양이온 또는 일부 다른 양 하전된 부위 사이에서 복합체를 형성하는 것으로 생각된다. 예를 들어, 구강 용도의 경우 카르복시기는 치아에 존재하는 칼슘 이온과 상호 작용하는 것으로 생각된다. 천의 경우 상호 작용은 칼슘 이온 또는 셀룰로오스기와 일어날 수 있으며, 모발 또는 피부의 경우에는 단백질 잔류물과 일어날 수 있으며, 유리 또는 세라믹의 경우에는 칼슘 또는 기타 금속 이온과 일어날 수 있다. 이와 같이 카르복시기는 실록산 중합체 골격을 표면 상에 고착시킴으로써 그 표면을 소수성으로 개질시키는 역할을 한다.Carboxyfunctionalized siloxane polymers useful in the present invention are thought to themselves attach to polar surfaces to form a coating thereon by electrostatic interaction, ie cation or some other positively charged pendant carboxyl groups on the treated surface. It is thought to form a complex between the sites. For example, for oral use, carboxyl groups are thought to interact with calcium ions present in the teeth. In the case of cloth, the interaction can occur with calcium ions or cellulosic groups, with hair or skin, with protein residues, and with glass or ceramics with calcium or other metal ions. As such, the carboxyl group serves to modify the surface hydrophobicly by fixing the siloxane polymer backbone onto the surface.

폴리실록산 주쇄로부터의 작용기 펜던트는 2개의 카르복시기를 포함하며, 이럼으로써 특히 양 하전된 칼슘 이온을 포함하는 치아와 같은 표면 상에서의 중합체의 침착 및 체류 특성을 개선시킨다. 카르복시기와 치아 표면 사이의 상호 작용은 사실상 음이온성 카르복시기가 양 하전된 칼슘 이온과 복합체를 형성하는 정전기적 상호 작용이다. The functional pendant from the polysiloxane backbone contains two carboxyl groups, thereby improving the deposition and retention properties of the polymer on surfaces such as teeth, particularly including positively charged calcium ions. The interaction between the carboxyl group and the tooth surface is actually an electrostatic interaction in which the anionic carboxyl group complexes with the positively charged calcium ions.

본 발명에 유용한 다이카르복시산 작용화 폴리오르가노실록산은 하기 식을 가진다:Dicarboxylic acid functionalized polyorganosiloxanes useful in the present invention have the formula:

X (R4 R5 Si O)p (R6 A Si O)q YX (R 4 R 5 Si O) p (R 6 A Si O) q Y

여기서, X 말단기는 식 R1R2R3SiO- 의 트라이오르가노실록실 말단기, 또는 Z 말단기 - 여기서, Z는 -OH를 나타냄 - 를 나타내며;Wherein the X end group represents a triorganosiloxane end group of the formula R 1 R 2 R 3 SiO—, or a Z end group, wherein Z represents —OH;

Y 말단기는 식 -SiR3R2R1의 트라이오르가노실릴 말단기, 또는 W 말단기 - 여기서, W는 -H를 나타냄 - 를 나타내며;The Y end group represents a triorganosilyl end group of the formula -SiR 3 R 2 R 1 , or a W end group, wherein W represents -H;

동일하거나 상이할 수 있는 R1 내지 R6 각각은 선형 또는 분지형 C1-C8 알킬 또는 페닐 라디칼, 바람직하게는 메틸을 나타내며;Each of R 1 to R 6, which may be the same or different, represents a linear or branched C 1 -C 8 alkyl or phenyl radical, preferably methyl;

A는 하기 식:A is the following formula:

의 다이카르복시산 라디칼을 나타내며,Dicarboxylic acid radical,

여기서, B는 1 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 하나 이상의 알킬 라디칼로 선택적으로 치환되며, 2 내지 30개, 바람직하게는 3 내지 8개의 탄소 원자를 가지는 알킬렌 잔기를 나타내며,Wherein B is optionally substituted with one or more alkyl radicals having 1 to 30 carbon atoms and represents an alkylene moiety having 2 to 30, preferably 3 to 8 carbon atoms,

R'은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬 라디칼을 나타내며, R 'represents a hydrogen atom or an alkyl radical having 1 to 30 carbon atoms,

E는 존재하지 않거나, 1 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 하나 이상의 알킬 라디칼로 선택적으로 치환되며 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소 원자를 가지는 알킬렌 잔기이며,E is an alkylene moiety which is absent or is optionally substituted with one or more alkyl radicals having 1 to 30 carbon atoms and has 1 to 5, preferably 1 to 3 carbon atoms,

M은 H, 양이온, 또는 하이드록시 또는 알콕시기로 선택적으로 치환되며 1 내지 4개의 탄소원자를 가지는 알킬 라디칼임)의 다이카르복시산 라디칼을 나타내며;M represents a dicarboxylic acid radical of H, a cation or an alkyl radical optionally substituted with a hydroxy or alkoxy group and having 1 to 4 carbon atoms;

p는 0 내지 1000, 바람직하게는 0 내지 500, 더 바람직하게는 5 내지 200 범위의 평균 값이며; p is an average value ranging from 0 to 1000, preferably 0 to 500, more preferably 5 to 200;

q는 1 내지 100, 바람직하게는 1 내지 50의 평균 값이며;q is an average value of 1 to 100, preferably 1 to 50;

Z 및 W 말단기의 갯수 대 X 및 Y 말단기의 총 갯수의 비는 0/100 내지 75/100, 바람직하게는 0/100 내지 30/100 범위이다.The ratio of the number of Z and W end groups to the total number of X and Y end groups ranges from 0/100 to 75/100, preferably 0/100 to 30/100.

일 실시 형태에서, p/q 비는 1/3 내지 99/1(실록실 단위와 비교하여 1-75%의 펜던트 이산 기에 상응함)이며, 다른 실시 형태에서는 p/q 비는 1/1 내지 10/1이다. Z가 -OH이고/이거나 Y가 H인 생성물은 부산물이다.In one embodiment, the p / q ratio is from 1/3 to 99/1 (corresponding to 1-75% of pendant discrete groups as compared to the siloxane units), and in other embodiments the p / q ratio is from 1/1 to 10/1. Products in which Z is -OH and / or Y are H are by-products.

다이카르복시 라디칼의 양이온성 염은 알칼리 금속(나트륨, 칼륨, 리튬) 염, 알칼리 토금속(칼슘, 바륨) 염, 비치환 또는 치환 암모늄(메틸-, 다이메틸-, 트라이메틸-, 또는 테트라메틸암모늄, 다이메틸피페리디늄) 염일 수 있거나, 알칸올아민(모노에탄올아민, 다이에탄올아민, 트라이에탄올아민)으로부터 유도될 수 있다.Cationic salts of dicarboxy radicals include alkali metal (sodium, potassium, lithium) salts, alkaline earth metal (calcium, barium) salts, unsubstituted or substituted ammonium (methyl-, dimethyl-, trimethyl-, or tetramethylammonium, Dimethylpiperidinium) salts or may be derived from alkanolamines (monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine).

다이카르복시 라디칼의 모노- 또는 다이에스테르 유도체 (M = 알킬) 외에도 본 발명은 아미드 및 다이아미드 유도체를 포함한다. In addition to the mono- or diester derivatives (M = alkyl) of the dicarboxy radicals, the present invention includes amides and diamide derivatives.

본 발명의 다이카르복시 작용화 실록산 중합체는 일반적으로 예를 들어 미국 특허 제3,159,601호, 제3,159,662호 및 제3,814,730호에 기술되어 있는 바와 같이 유효량의 하이드로실릴화 금속 촉매(백금)의 도움으로 폴리알킬하이드로겐실록산과 다이카르복시 A 기의 전구체인 알파-올레핀 무수물의 하이드로실릴화 반응, 이어서 무수물 기의 가수분해에 의해 제조된다.The dicarboxy functionalized siloxane polymers of the invention are generally polyalkylhydro with the aid of an effective amount of hydrosilylation metal catalyst (platinum) as described, for example, in US Pat. Nos. 3,159,601, 3,159,662 and 3,814,730. It is prepared by hydrosilylation of an alpha-olefin anhydride that is a precursor of a gensiloxane and a dicarboxy A group, followed by hydrolysis of the anhydride group.

특히, 치약 또는 구강 세정액과 같은 구강 케어 물질로부터의 탈색제 전달과 관련하여, 소수성 폴리실록산 골격과 다이카르복시기를 포함하는 펜던트 부분을 가지는 본 발명의 중합체는 두드러진 미백 효과를, 특히 본 물질을 반복 사용하여 두드러진 미백 이득을 제공하기에 충분한 시간 동안 치아 상에서의 탈색제의 전달 및 체류를 돕는 데에 특유하게 적합하다. 따라서, 연장된 접촉 시간 동안 탈색제를 침착 및 보유하는 지속성 중합체를 사용하는 본 발명의 방법은 신규한 접근법을 나타낸다.In particular, with respect to the delivery of bleaching agents from oral care substances such as toothpastes or mouthwashes, the polymers of the invention having pendant parts comprising a hydrophobic polysiloxane backbone and a dicarboxyl group have a pronounced whitening effect, especially with repeated use of the substance. It is uniquely suited to assisting in the delivery and retention of bleach on the tooth for a time sufficient to provide a whitening benefit. Thus, the process of the present invention using a persistent polymer that deposits and retains bleaching agents for extended contact times represents a novel approach.

다른 실시 형태에서, 중합체는 비닐 피롤리돈(VP) / 비닐 아세테이트(VA) 공중합체이며, 이는 VP/VA의 중량비가 60/40이고, 평균 분자량이 약 1000 내지 약 1,000,000 범위이며, 바스프 코포레이션(BASF Corp) 및 아이에스피(ISP)로부터 입수가능하다. VP/VA 비가 약 30/70 내지 약 90/10인 공중합체도 적합하다.In another embodiment, the polymer is a vinyl pyrrolidone (VP) / vinyl acetate (VA) copolymer, which has a weight ratio of VP / VA of 60/40, an average molecular weight ranging from about 1000 to about 1,000,000, and BASF Corporation ( Available from BASF Corp. and ISP. Copolymers having a VP / VA ratio of about 30/70 to about 90/10 are also suitable.

본 발명의 구강 케어 물질은 겔을 비롯하여, 특히 수성 겔을 비롯한 다수의 형태일 수 있다. 겔은 겔화제로부터 형성되는 고점도 매트릭스이다. 겔 형태가 사용될 경우, 겔화가 이용될 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 겔화제는 구강 용도로 안전하며, 타액에 손쉽게 용해되지 않으며, 겔화제 내로 혼입된 구강 케어 화합물과 반응하거나 그를 불활성화시키지 않는다. 일반적으로, 겔화제는 팽윤성 중합체이다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 겔화제는 카르복시폴리메틸렌, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시프로필 셀룰로오스, 폴록사머, 카라기난, 비검(Veegum), 카르복시비닐 중합체, 및 천연 고무, 예를 들어 카라야 고무, 잔탄 고무, 구아 고무, 아라비아 고무, 트래거캔스 고무 및 그 혼합물을 포함한다. 겔화제는 구강 케어 물질에, 특히 구강 미백 물질에 겔의 형태로 구강 케어 물질의 총량을 기준으로 약 0.1, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 15 중량%로부터 및/또는 약 15, 12, 10, 8, 7, 5, 3, 2, 1, 0.5 중량% 미만의 양으로 첨가될 수 있다.The oral care material of the present invention may be in many forms, including gels, in particular aqueous gels. Gels are high viscosity matrices formed from gelling agents. If gel form is used, gelation may be used. Gelling agents that can be used in the present invention are safe for oral use, do not readily dissolve in saliva, and do not react with or inactivate the oral care compound incorporated into the gelling agent. Generally, the gelling agent is a swellable polymer. Suitable gelling agents for use in the present invention include carboxypolymethylene, carboxymethyl cellulose, carboxypropyl cellulose, poloxamer, carrageenan, Veegum, carboxyvinyl polymers, and natural rubbers such as karaya rubber, xanthan rubber, Guar rubber, gum arabic, tragacanth rubber and mixtures thereof. The gelling agent is from about 0.1, 1, 2, 3, 5, 7, 10, 12, 15% by weight and / or about the total amount of the oral care material in the form of a gel in the oral care material, in particular in the oral whitening material It may be added in an amount of less than 15, 12, 10, 8, 7, 5, 3, 2, 1, 0.5% by weight.

본 발명에서 사용될 수 있는 다른 처리제는 광 커플링제이다. 이들 화합물은 조직 표면에서 산란되는 광의 양을 감소시킴으로써 하부 조직 내로의 광 접근을 증가시킨다. 예시적인 광 커플링제는 글리세롤; 글루코스; 프로필렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리에틸렌 글리콜; x-선 조영제(트라조그래프(Trazograph)-60, 트라조그래프-76, 베로그란(Verogrann)-60, 베로그라핀(Verografin)-76, 및 하이파크(Hypaque)-60); 단백질 (헤모글로빈, 알부민); 및 그 조합을 포함한다. 또한, 광 커플링제는 에탄올 및 물과 같은 첨가제 (예를 들어, 에탄올, 글리세롤 및 물)와 함께 사용될 수 있다.Another treatment agent that may be used in the present invention is an optical coupling agent. These compounds increase light access into underlying tissue by reducing the amount of light scattered at the tissue surface. Exemplary optical coupling agents include glycerol; Glucose; Propylene glycol; Polyethylene glycol; Polyethylene glycol; x-ray contrast agents (Trazograph-60, Trazograph-76, Verogrann-60, Verografin-76, and Hypaque-60); Proteins (hemoglobin, albumin); And combinations thereof. In addition, optical coupling agents can be used with additives such as ethanol and water (eg, ethanol, glycerol and water).

부가적인 처리제는 탈감작제(desensitizing agent) (예를 들어, 시트르산나트륨 및 질산칼륨); 겔화제 (예를 들어, 염화나트륨 및 글리세롤), 점착성 매트릭스 물질 (예를 들어, 카보폴(CARBOPPOL) 974 NF); 및 통상적인 크림형 치약을 추가로 포함할 수도 있다. 구강 내에서의 pH 수준을 안정화하거나 조정하는 물질이 처리제로서 또한 첨가될 수도 있다.Additional treatments include desensitizing agents (eg, sodium citrate and potassium nitrate); Gelling agents (eg, sodium chloride and glycerol), tacky matrix materials (eg, CARBOPPOL 974 NF); And conventional creamy toothpastes. Substances that stabilize or adjust pH levels in the oral cavity may also be added as treatments.

6. 실시예6. Examples

하기 실시예는 본 발명의 범주 내에서 바람직한 실시 형태를 추가로 예시하는 것이다. 이들 실시예는, 본 발명의 다수의 변형이 본 발명의 정신 또는 범주로부터 벗어남이 없이 가능하기 때문에 단지 예시의 목적으로 제시되는 것이지 본 발명을 제한하려는 것으로 파악되어서는 아니된다. 달리 나타내지 않는 한, 모든 성분은 조성물의 중량 백분율로서 표현된다.The following examples further illustrate preferred embodiments within the scope of the invention. These examples are presented for purposes of illustration only and are not to be construed as limiting the invention as many variations of the invention are possible without departing from the spirit or scope of the invention. Unless otherwise indicated, all components are expressed as weight percentages of the composition.

크림형Cream 치약/치약  Toothpaste / Toothpaste 실시예Example

본 발명에 따른 치약 조성물을 이하에 예시한다. 이들 조성물은 통상의 방법으로 제조하였다.The toothpaste composition which concerns on this invention is illustrated below. These compositions were prepared by conventional methods.

실시예Example 세트 1 Set 1

실시예 세트 2Example set 2

구강 세정액 실시예Oral Wash Solution Example

본 발명에 따른 구강 세정액 조성물을 이하에 예시한다. 이들 조성물은 통상의 방법으로 제조하였다.The oral cleaning liquid composition which concerns on this invention is illustrated below. These compositions were prepared by conventional methods.

실시예 1Example 1

실시예 2Example 2

실시예 3Example 3

실시예 4Example 4

겔 실시예Gel Example

본 발명에 따른 겔 조성물을 이하에 예시한다. 이들 조성물은 통상의 방법으로 제조하였다.The gel composition according to the present invention is illustrated below. These compositions were prepared by conventional methods.

실시예 1Example 1

실시예 2Example 2

실시예 3Example 3

실시예 4Example 4

7. 화학물질 기반 응답식 출력 요소 및 장치7. Chemical-Based Response Output Elements and Devices

화학물질 기반 응답식 출력으로서 조성물을 분배하기 위해 본 발명에 사용되기에 적합한 다양한 구조 및 메커니즘을 이제 설명할 것이다. 센서 응답식 칫솔로부터의 구강 케어 물질의 분배 또는 방출을 포함하지만 이로 한정되지는 않는 구강 케어 물질의 구강 표면으로의 전달을 위한 장치가 존재한다. 일반적으로, 화학물질 기반 출력을 이용하는 센서 응답식 칫솔은 하나 이상의 구강 케어 물질을 포함하는 칫솔의 몸체 또는 하우징 내에 한정된 저장조 또는 용기를 구비한다. 이 물질은 액체, 기체, 반고체의 형태 또는 다른 적절한 형태일 수 있다. 바람직하게는, 이 물질은 칫솔로부터의 배출 또는 방출을 돕기 위해 용액 또는 겔과 같은 유동가능한 형태이고/이거나 가압 상태에 있다. 구강 케어 물질은 소정 실시 형태에서 과립상 펠렛과 같은 고체 형태, 바람직하게는 작은 미립자 형태일 수 있다. 칫솔로부터 구강으로 구강 케어 물질을 전달하기 위해 하나 이상의 마이크로 펌프를 이용하는 것이 또한 고려된다. 하나 이상의 구강 케어 물질은 센서 응답식 칫솔로부터 칫솔을 따라 거의 임의의 위치에서 분배될 수 있지만, 칫솔의 헤드 및/또는 목부 영역에서 분배가 일어나는 것이 바람직하다. 분배는 하우징에 제공된 하나 이상의 오리피스 또는 개구를 통해 또는 하우징의 외부를 따른 강모 캐리어와 같은 구성요소를 통해 일어날 수 있다. 다른 실시 형태에 있어서, 구강 케어 물질은 노출되거나 아니면 칫솔의 외부를 따라 접근할 수 있는 재료의 스트립을 포함하는 전달 시스템에 의해 구강 표면으로 전달된다. 구강 케어 물질이 재료의 스트립에 도포되거나 코팅된다. 이 구강 케어 물질은 재료의 스트립 상에 균일하고 연속적으로 코팅될 수 있다. 대안적으로, 구강 케어 물질은 성분들의 라미네이트(laminate) 또는 분리된 층, 성분들의 비결정성 혼합물, 분리된 스트라이프 또는 스폿(stripes or spots) 또는 다른 성분들의 기타 패턴, 또는 재료 스트립의 일부를 따른 구강 케어 물질의 연속적인 코팅을 비롯한 이러한 구조들의 조합일 수 있다. Various structures and mechanisms suitable for use in the present invention for dispensing the composition as chemical based responsive output will now be described. There is an apparatus for the delivery of oral care material to the oral surface, including but not limited to the dispensing or releasing of oral care material from a sensor responsive toothbrush. Generally, sensor responsive toothbrushes using chemical based outputs have a reservoir or container defined within the body or housing of the toothbrush that includes one or more oral care materials. This material may be in the form of a liquid, gas, semisolid or other suitable form. Preferably, the material is in flowable form and / or under pressure, such as a solution or gel, to assist with the discharge or release from the toothbrush. The oral care material may in certain embodiments be in the form of a solid, such as granular pellets, preferably in the form of small particulates. It is also contemplated to use one or more micro pumps to deliver oral care material from the toothbrush to the oral cavity. One or more oral care substances may be dispensed from the sensor responsive toothbrush along the toothbrush at almost any location, but preferably the dispensing occurs in the head and / or neck area of the toothbrush. Dispensing can occur through one or more orifices or openings provided in the housing or through a component such as a bristle carrier along the exterior of the housing. In another embodiment, the oral care material is delivered to the oral surface by a delivery system comprising a strip of material that is exposed or accessible along the outside of the toothbrush. The oral care substance is applied or coated onto a strip of material. This oral care material may be coated uniformly and continuously on a strip of material. Alternatively, the oral care material may be a laminate or separated layer of components, an amorphous mixture of components, separate stripes or spots or other patterns of other components, or an oral cavity along a portion of a material strip. Combinations of these structures, including a continuous coating of care material.

본 명세서에 기술된 센서 응답식 칫솔은 화학물질 기반 출력을 제공할 수 있으며, 이는 하나 이상의 구강 케어 조성물을 분배할 수 있다. 이러한 실시 형태들의 경우, 칫솔은 각각이 특정 구강 케어 조성물을 포함하는 하나 이상의 카트리지를 구비하는 분배 시스템을 이용할 수 있다.The sensor responsive toothbrush described herein can provide a chemical based output, which can dispense one or more oral care compositions. For such embodiments, the toothbrush can utilize a dispensing system that includes one or more cartridges, each of which includes a particular oral care composition.

카트리지는 수동으로 구동되거나 또는 모터 구동되어 구강 조성 물질을 칫솔의 어플리케이터 상으로 직접 또는 칫솔 내의 통로를 통해 어플리케이터 상으로 또는 어플리케이터를 통해 분배할 수 있다. 바람직하게는, 이러한 분배는 제어기에 의해 모터 구동되고 제어되지만 사용자가 예컨대 수동으로 조성물을 펌핑하여 조성물을 분배함으로써 응답식 출력을 제공하도록 사용자에게 신호가 제공될 수 있게 하는 것이 고려된다. 어플리케이터는 강모, (치아/잇몸 또는 다른 장치, 예컨대 칫솔 상으로의 물질의 직접 적용을 위한) 중공 분배 튜브, 스펀지, 및/또는 너브(nub)(치아/잇몸에 접촉하기 위한 노브형의, 거친 형태의 또는 다중 형상의 표면)을 비롯한 물질을 치아 또는 다른 장치에 적용하기 위한 임의의 적절한 장치일 수도 있다. 일반적으로 이러한 분배 시스템은 노브, 버튼 또는 유사한 수단으로서 카트리지 홀더 및 분배 액추에이터를 또한 구비한다.The cartridge may be manually driven or motorized to dispense the oral composition material directly onto the applicator of the toothbrush or through an applicator or through an passage in the toothbrush. Preferably, such dispensing is motorized and controlled by a controller, but it is contemplated that a signal can be provided to the user to provide a responsive output, for example by dispensing the composition by manually pumping the composition. The applicator can be a bristle, a knob-shaped, coarse to contact the tooth / gum or other device, such as a hollow dispensing tube, sponge, and / or nub (tooth / gum) for direct application of material onto a toothbrush. Any suitable device for applying a material, including a shaped or multi-shaped surface) to a tooth or other device. Such dispensing systems generally also include cartridge holders and dispensing actuators as knobs, buttons or similar means.

임의의 적절한 저장조 또는 카트리지가 본 발명에 이용될 수 있다. 사용되는 저장조 또는 카트리지는 완전히 또는 부분적으로 분배 시스템의 내부에 속하거나 완전히 또는 부분적으로 이 시스템의 외부에 속할 수 있으며 이 시스템으로부터 제거되지 않는 것일 수도 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 사용되는 저장조 또는 카트리지는 이 시스템에 대해 상설적이거나 또는 단일 사용의 일회용 저장조를 포함하는 일회용품일 수도 있다. 적절한 저장조의 비제한적인 예들로는 카트리지와 같은 일반적으로 경질의 벽을 가진 용적형 저장조를 포함하고, 소낭(sachet), 블래더(bladder) 및 블리스터(blister)와 같은 일반적으로 연질의 벽을 가진 펌프 소거형 저장조를 또한 포함한다.Any suitable reservoir or cartridge may be used in the present invention. It should be appreciated that the reservoir or cartridge used may be entirely or partially inside the dispensing system or completely or partially outside of the system and may not be removed from the system. The reservoir or cartridge used may also be a disposable article that is permanent for this system or that includes a single use disposable reservoir. Non-limiting examples of suitable reservoirs include volumetric reservoirs with generally hard walls, such as cartridges, and generally soft walls, such as sachets, bladder, and blisters. It also includes a pump scavenging reservoir.

임의의 특정 카트리지의 분배량은 임의의 적절한 방법에 의해 조절될 수 있는데, 이 방법의 비제한적인 예로는 모터 속도를 분배 메커니즘에 대해 가변시키는 것을 포함하고 (예컨대 다양한 스크루 피치를 갖는 스크루를 대용하거나 스크루 구동을 위한 다양한 비의 기어를 이용함으로써) 이 분배 메커니즘의 기계적 이점을 변경하는 것을 포함한다. 카트리지 디자인의 다른 변형의 경우, 생성 속도 및 양은 오리피스, 속도/타이밍 관계, 펌프 등과 같은 수단에 의해 제어될 수 있다.The dispensing amount of any particular cartridge may be adjusted by any suitable method, including, but not limited to, varying motor speed with respect to the dispensing mechanism (e.g., replacing a screw with various screw pitches or By using various ratio gears for screw drive). For other variations of the cartridge design, the production rate and amount can be controlled by means such as orifices, speed / timing relationships, pumps, and the like.

카트리지, 분배 시스템 등에 대한 추가적인 상세 내용은 2003년 4월 25일에 출원된 미국 특허출원 공개 제2003/0194678호에 개시되어 있다.Further details on cartridges, dispensing systems and the like are disclosed in US Patent Application Publication No. 2003/0194678, filed April 25, 2003.

본 발명의 방법에 사용하기 적합한 스트립의 예로는 미국 특허 제6,096,328호, 제6,136.297호, 제6,045,811호, 제5,989,569호, 제5,894,017호, 제5,891,453호, 제5,879,691호, 제6,277,458호, 제6,287,120호 및 제6,343,932호에 개시된 스트립이 있지만 이로 한정되지는 않는다. Examples of strips suitable for use in the method of the present invention include U.S. Pat. There are, but are not limited to, strips disclosed in US Pat. No. 6,343,932.

구강 케어 물질은 교체가능한 헤드 어셈블리와 교환가능한 탈색 트레이(bleaching tray)를 이용하여 구강 표면에 또한 제공될 수 있다. 본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 트레이의 예로는 미국 특허 제5,846,058호, 제5,816,802호 및 제5,895,218호에 기재된 것과 미국 특허 제5,310,563호에 기재된 것과 같은 다른 미리 장착(pre-loaded)된 장치가 포함되지만 이로 한정되지는 않는다.The oral care material may also be provided to the oral surface using a bleaching tray exchangeable with a replaceable head assembly. Examples of trays suitable for use in the method of the present invention include other pre-loaded devices, such as those described in US Pat. Nos. 5,846,058, 5,816,802, and 5,895,218 and US Pat. No. 5,310,563. But not limited to.

추가적으로, 어플리케이터는 구강의 원하는 표면에 구강 케어 물질을 바르는(paint-on) 데에 사용될 수 있다. 어플리케이터는 교체가능한 헤드 어셈블리와 교환가능할 수 있다. 전달 장치는 상부 치아용 장치와 하부 치아용 장치를 포함할 수 있다. 이 전달 장치는 일회용이거나 재사용가능할 수도 있다.Additionally, the applicator can be used to paint-on oral care material to the desired surface of the oral cavity. The applicator may be interchangeable with the replaceable head assembly. The delivery device may comprise an upper dental device and a lower dental device. This delivery device may be disposable or reusable.

D. 키트 및 교체가능한 칫솔 구성요소D. Kits and Replaceable Toothbrush Components

센서 응답식 전동 칫솔은 각각이 하나 이상의 응답성 제제를 갖는 하나 이상의 구강 케어 물질 및/또는 발광 소자와 같은 응답식 출력 요소를 보유하는 하나 이상의 교체식 헤드를 포함하는 키트로서 패키징될 수 있다. 구강 케어 물질은 칫솔과 함께 사용되는 치약의 형태로 제공되거나 전술한 바와 같이 칫솔로부터의 분배를 위해 카트리지 내에 패키징될 수 있다. 대안적으로, 화학물질 기반 출력 및 분배 수단을 포함하는 하나 이상의 교체식 헤드가 제공될 수 있다. 따라서, 이러한 헤드는 교체품이거나 동종의 군(family)의 서로 다른 요소에 개별적으로 할당될 수 있다. 따라서, 색상 차이가 종종 키트 내의 서로 다른 헤드의 일부가 된다. 핸들이 배터리 동력식인 것으로 설명되었지만, 본 발명은 콘센트 접속(outlet connection)을 위한 코드 또는 재충전식 배터리와 같은 다른 공지된 전원 공급 장치와 (도시되지 않은) 결합된 브러쉬 홀더/충전기를 또한 포함한다. 키트는 하나 이상의 패키지되고 광 활성화되는 구강 물질, 예컨대 패키지된 치아 미백 조성물을 추가로 포함할 수도 있다. 추가적으로, 이 키트는 광 활성화되지 않는 구강 케어 물질과 발광 소자를 포함하지 않는 칫솔 헤드를 구비한다.The sensor responsive electric toothbrush may be packaged as a kit that includes one or more replaceable heads each having one or more oral care materials with one or more responsive agents and / or responsive output elements such as light emitting elements. The oral care substance may be provided in the form of a toothpaste used with the toothbrush or packaged in a cartridge for dispensing from the toothbrush as described above. Alternatively, one or more replaceable heads may be provided that include a chemical based output and dispensing means. Thus, such heads may be replacements or individually assigned to different elements of the same family. Thus, color differences are often part of different heads in the kit. Although the handle has been described as being battery powered, the present invention also includes a brush holder / charger (not shown) coupled with another known power supply, such as a cord for outlet connection or a rechargeable battery. The kit may further comprise one or more packaged and photoactivated oral materials, such as a packaged tooth whitening composition. In addition, the kit includes a toothbrush head that does not include a light emitting element and an oral care material that is not photoactivated.

이제 도 25 및 도 26에 의하면, 센서 응답식 칫솔(2000)이 도시되어 있다. 이 칫솔은 교체가능한 헤드(2016)를 포함한다. 헤드(2016)는 가동 강모 홀더(2020)와 정지 강모 홀더(2022)를 추가로 구비한다. 정지 강모 홀더(2022) 상에 LED(2075)가 배치된다. 센서 응답식 칫솔(2000)은 하나 이상의 센서(2001, 2003)를 추가로 포함한다. 이들 센서들이 교체가능한 헤드 및 목부 구성요소 상에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 칫솔(2000)의 몸체 또는 하우징(2012) 상에 위치된 하나 이상의 센서를 제공하는 것을 포함한다.Referring now to FIGS. 25 and 26, a sensor responsive toothbrush 2000 is shown. This toothbrush includes a replaceable head 2016. The head 2016 further includes a movable bristle holder 2020 and a stationary bristle holder 2022. An LED 2075 is disposed on the stationary bristle holder 2022. The sensor responsive toothbrush 2000 further includes one or more sensors 2001 and 2003. While these sensors are shown to be located on replaceable head and neck components, the present invention includes providing one or more sensors located on the body or housing 2012 of the toothbrush 2000.

목부(2017)는 조인트(2015)에서 핸들(2012)로부터 분리된다. 목부(2017)는 목부 단부(2032) 내부에 위치된 (점선의) 2개의 소형 핀 또는 돌기(2036)을 갖는다. 소형 돌기는 핸들(2012)의 대응 접속 단부(2040) 상에 있는 L자형 슬롯(2042) 내로 끼워지도록 치수가 정해진다. L자형 슬롯(2042)의 폭은 소형 돌기의 폭보다 약간 커서 L자형 슬롯이 소형 돌기를 수용할 수 있게 된다. L자형 슬롯의 깊이는 소형 돌기의 높이와 사실상 동일하여 L자형 슬롯이 소형 돌기를 수용할 수 있다.The neck 2017 is detached from the handle 2012 at the joint 2015. Neck 2017 has two small pins or protrusions 2036 (dotted) located inside neck end 2032. The small protrusion is dimensioned to fit into the L-shaped slot 2042 on the corresponding connecting end 2040 of the handle 2012. The width of the L-shaped slot 2042 is slightly larger than the width of the small protrusion so that the L-shaped slot can accommodate the small protrusion. The depth of the L-shaped slot is substantially the same as the height of the small protrusion so that the L-shaped slot can accommodate the small protrusion.

헤드 및 목부를 핸들에 연결하기 위해 사용자는 소형 돌기를 L자형 슬롯의 상부 표면(2044)과 정렬한다. 사용자는 소형 돌기가 L자형 슬롯(2042)의 하부 표면(2046)과 접촉하도록 헤드(2016)를 하방으로 누르거나 압착한다. 소형 돌기가 L자형 슬롯의 하부 표면(2046)과 접촉된 때 도 25 및 도 26에서 알 수 있는 바와 같이 사용자는 핸들(2012)에 대해 대략 90도 만큼 헤드(2016) 및/또는 목부(2017)를 회전시켜서 헤드를 정위치에 고정시킨다. 각 돌기의 상부 표면은 각 L자형 슬롯(2042)의 상부 표면 아래에 고정된다. 따라서, 사용자는 상호 작용하는 핀과 안내 슬롯에 압착-비틈 작용을 가하여 헤드가 핸들 상에 완전히 부착된 배치로 있게 하고 이들 둘 사이에 고정 결합이 실현되게 한다.To connect the head and neck to the handle, the user aligns the miniature projection with the upper surface 2044 of the L-shaped slot. The user presses or compresses the head 2016 downward so that the mini-projection contacts the lower surface 2046 of the L-shaped slot 2042. As can be seen in FIGS. 25 and 26 when the mini-projection is in contact with the lower surface 2046 of the L-shaped slot, the user may view the head 2016 and / or neck 2017 by approximately 90 degrees with respect to the handle 2012. Rotate to lock the head in place. The upper surface of each protrusion is fixed below the upper surface of each L-shaped slot 2042. Thus, the user applies a squeeze-tightening action to the interacting pins and the guide slots so that the head is in a fully attached arrangement on the handle and a secure coupling between the two is realized.

하나 이상의 전기 접점이 목부 및 핸들의 대응 접속 영역을 따라 제공되어 해제가능한 전기 접속이 그들 사이에 제공되게 된다.One or more electrical contacts are provided along the corresponding connection areas of the neck and handle such that a releasable electrical connection is provided between them.

일반적으로, 본 발명은 교체가능한 또는 제거가능한 헤드 및/또는 목부와 발광 소자 및/또는 하나 이상의 센서를 포함하지만 이로 한정되지 않는 칫솔 헤드 상의 하나 이상의 전기 소자를 갖는, 입 안에서 사용하기 위한 구강 케어 기구에 관한 것이다. 이러한 구강 케어 기구는 전동 칫솔, 동력식 치실, 치아 광택기, 잇몸 맛시지기 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 단순화하기 위해, 이하 본 발명은 센서 응답식 전동 칫솔에 실시되는 것으로 설명할 것이다. 이러한 전동 칫솔은 치아 및/또는 잇몸을 비롯한 칫솔질 영역을 조명할 수 있는 발광 소자와 같은 전기 소자가 작동하는 동안에 동력화된 운동을 이용하여 사용자의 치아 및 잇몸을 청결하게 하기 위한 개인 위생에 사용될 수 있다. 본 발명은 헤드 상에 사용되거나 제공되는 임의의 유형의 전기 동력식 소자를 구비한다. 더욱이, 본 발명은 제거가능한 칫솔 헤드를 갖는 전동 칫솔 내에서 칫솔의 헤드와 칫솔의 핸들 사이의 전기 접속을 제공하는 선택적으로 결합가능한 전기 커넥터를 사용하고 통합하는 것에 관한 것이다. 칫솔의 헤드는 칫솔의 핸들이 부착될 수 있는 목부를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 칫솔의 핸들은 칫솔의 헤드가 부착될 수 있는 목부를 추가로 포함할 수 있다. 간단히 하기 위해, 칫솔의 헤드와 핸들 사이의 연결을 이하에서 설명할 것이다. 그러나, 이러한 설명은 헤드와 목부 사이 및/또는 헤드와 핸들 및/또는 몸체로 연결되는 목부 조립체 사이의 연결도 또한 포함한다는 것을 알아야 한다. 이러한 모든 연결은 그 구성요소가 유사하지만 칫솔의 길이를 따라 접속 위치가 상이하게 된다.In general, the present invention provides an oral care appliance for use in the mouth having a replaceable or removable head and / or neck and one or more electrical elements on the toothbrush head, including but not limited to a light emitting element and / or one or more sensors. It is about. Such oral care devices include, but are not limited to, powered toothbrushes, powered dental floss, tooth polishers, gum tasters, and the like. For simplicity, the invention will now be described as being implemented in a sensor responsive electric toothbrush. Such powered toothbrushes can be used for personal hygiene to clean the user's teeth and gums using motorized movement during the operation of an electrical element, such as a light emitting element that can illuminate a brushing area, including teeth and / or gums. . The present invention includes any type of electrically powered element used or provided on the head. Moreover, the present invention relates to the use and integration of a selectively engageable electrical connector that provides an electrical connection between the head of the toothbrush and the handle of the toothbrush in a powered toothbrush having a removable toothbrush head. The head of the toothbrush may further comprise a neck to which the handle of the toothbrush can be attached. In addition, the handle of the toothbrush may further comprise a neck to which the head of the toothbrush can be attached. For simplicity, the connection between the head of the toothbrush and the handle will be described below. However, it should be understood that this description also includes the connection between the head and the neck and / or the head assembly connected to the head and the handle and / or body. All of these connections have similar components but different locations of connection along the length of the toothbrush.

일 실시 형태에 있어서, 긴 핸들과, 헤드와, 이 헤드로부터 연장하여 헤드 및 목부 조립체를 형성하는 목부를 구비한 센서 응답식 조명 전동 칫솔이 제공된다. 이 헤드 및 목부 조립체는 핸들에 부착될 수 있다. 본 발명은 단일 일체형 조립체로서의 헤드 및 목부가 칫솔의 핸들로부터 제거될 수 있는 실시 형태를 포함한다. 그러나, 목부와 핸들이 헤드가 제거될 수 있는 조립체가 또한 될 수 있다는 것이 고려된다. 본 명세서에서 설명되는 분리가능한 전기 커넥터가 제거가능한 부분의 대응 접속 또는 결합 영역을 따라 제공된다. 발광 소자와 같은 하나 이상의 전기 소자가 헤드에서 하나 이상의 정지 또는 가동 강모 홀더 또는 그 임의의 조합에 인접하게, 그 상에, 또는 그 안에 배치될 수 있다. 강모 홀더는 그 상에 강모가 배치되어 있을 수 있고, 이 강모는 하나의 다발 또는 일 군의 다발로 형성될 수 있다. 이러한 실시형태는 본 명세서에서 보다 상세히 설명된다.In one embodiment, there is provided a sensor responsive illuminated electric toothbrush having a long handle, a head and a neck extending from the head to form a head and neck assembly. This head and neck assembly can be attached to the handle. The present invention includes embodiments in which the head and neck as a unitary assembly can be removed from the handle of the toothbrush. However, it is contemplated that the neck and handle may also be assemblies in which the head can be removed. A detachable electrical connector described herein is provided along the corresponding connection or mating area of the removable portion. One or more electrical elements, such as light emitting elements, may be disposed adjacent to, on, or in the one or more stationary or movable bristle holders or any combination thereof in the head. The bristle holder may have bristles disposed thereon, which may be formed into one bundle or a group of bundles. Such embodiments are described in more detail herein.

칫솔은 전기 커넥터를 추가로 포함한다. 전기 커넥터는 전동 칫솔의 헤드, 목부 및/또는 핸들 상의 구성요소들의 시스템으로 이는 접속시 헤드와 핸들 사이의 전기 경로 및 전기 접속을 제공한다. 헤드가 칫솔의 핸들 부분으로부터 제거될 수 있으므로, 전기 커넥터는 전기 접속이 헤드의 제거시 끊어지거나 해제되고 재부착시 용이하게 재접속될 수 있도록 설계될 수 있다. 전기 커넥터는 적어도 하나의 전기 입력 및 적어도 하나의 전기 출력을 포함한다. 예컨대 다색 LED가 칫솔 헤드 상에 제공되는 경우 다수의 전기 입력이 제공될 수 있다. 전기 커넥터는 서로 기계적으로 접촉하는 구성요소, 즉 "접점"과, 자기장을 통해 헤드와 핸들을 전기적으로 연결시키는 유도성 소자와, 커패시터가 형성될 때 생성되는 전기장을 이용하여 헤드를 핸들에 전기적으로 연결시키는 용량성 소자를 포함할 수 있지만 이로 한정되지는 않는다. 그 예가 본 명세서에 설명된 전기 커넥터가 핸들 또는 몸체와 헤드 사이의 결합 영역을 따라 제공된다. 칫솔은 또한 하나 초과의 커넥터를 가질 수 있다. 목부가 헤드 및/또는 핸들로부터 연장한다면 커넥터의 일부는 목부 상에 배치될 수도 있다는 것이 또한 고려된다.The toothbrush further includes an electrical connector. An electrical connector is a system of components on the head, neck and / or handle of an electric toothbrush that provides an electrical path and electrical connection between the head and the handle when connected. Since the head can be removed from the handle portion of the toothbrush, the electrical connector can be designed so that the electrical connection can be broken or released upon removal of the head and easily reconnected upon reattachment. The electrical connector includes at least one electrical input and at least one electrical output. For example, multiple electrical inputs may be provided when a multicolor LED is provided on the toothbrush head. Electrical connectors electrically connect the head to the handle using components that are in mechanical contact with each other, ie, "contacts", inductive elements that electrically connect the head and the handle through magnetic fields, and the electric field generated when a capacitor is formed. Capacitive elements to connect may be included, but are not limited to these. An example of the electrical connector described herein is provided along the engagement area between the handle or the body and the head. The toothbrush may also have more than one connector. It is also contemplated that some of the connectors may be disposed on the neck if the neck extends from the head and / or handle.

전동 칫솔의 헤드와 핸들 사이에 용이하게 분리될 수 있는 결합 구성을 제공함으로써 여러 이점이 얻어진다. 첫째, 칫솔 헤드 또는 핸들은 실제로는 용이하게 교체될 수 있다. 칫솔 헤드는 소비자의 특정 선호도에 따라 다른 칫솔 헤드와 쉽게 교환될 수 있다. 더욱이, 이러한 신속하고 간단한 결합은 조립의 용이성을 제공하며, 칫솔의 상대적으로 긴 길이가 현저히 줄어들 수 있으므로 보관 및 운송 관점에서의 향상을 가져온다.Several advantages are obtained by providing a coupling arrangement that can be easily separated between the head and the handle of the powered toothbrush. First, the toothbrush head or handle can be easily replaced in practice. Toothbrush heads can be easily exchanged with other toothbrush heads according to the particular preferences of the consumer. Moreover, such a quick and simple engagement provides ease of assembly and can result in improvements in storage and transportation, as the relatively long length of the toothbrush can be significantly reduced.

소정 실시 형태에서, 제거가능한 헤드를 갖는 칫솔은 칫솔의 핸들 및 헤드 부분 중의 하나로부터 외향 돌출하는 부재를 이용하는데, 이 부재는 칫솔의 핸들 및 헤드 부분 중의 다른 하나에 형성된 대응 리세스(recess), 슬롯 또는 수납 영역에 의해 수납된다. 이 부재 및 수납 영역은 서로 상호 작용하여 헤드가 핸들로부터 선택적으로 제거되게 하고 헤드가 핸들로 재부착되게 한다. 이러한 구성에 있어서, 전기 커넥터는 상기 부재와 그 수납 영역에 인접하게 위치된다. 예를 들어, 커넥터가 2개의 전기 전도성 접점을 구비한다면, 제1 접점은 상기 부재 상에 제2 접점은 수납 영역 내에 배치될 수 있다. 헤드가 핸들에 부착되어 결과적으로 헤드가 수납 영역 내에 결합될 때 접점들이 서로 전기 접속 상태로 위치하여 칫솔의 핸들과 헤드 사이에 전기 경로를 제공하도록 접점들이 위치된다.In certain embodiments, a toothbrush having a removable head utilizes a member that protrudes outwardly from one of the handle and head portion of the toothbrush, the member having a corresponding recess formed in the other of the handle and head portion of the toothbrush, It is received by a slot or a receiving area. The member and the receiving area interact with each other to cause the head to be selectively removed from the handle and the head to be reattached to the handle. In this configuration, the electrical connector is located adjacent to the member and its receiving area. For example, if the connector has two electrically conductive contacts, a first contact can be placed on the member and a second contact in the receiving area. The contacts are positioned such that when the head is attached to the handle and consequently the head is engaged in the receiving area, the contacts are in electrical connection with each other to provide an electrical path between the handle of the toothbrush and the head.

대안 실시 형태에 있어서, 하우징과 칫솔 헤드 사이의 결합 조립체는 나사 또는 나사가공된 구성을 이용할 수 있는데, 여기서 하우징 또는 칫솔 헤드 중의 하나는 반경 방향으로 돌출하는 나사 부재를 구비하고 다른 하나는 돌출하는 나사 부재를 수납하도록 구성된 홈 또는 오목한 영역을 형성한다. 대응 전기 커넥터가 제공되는데, 예컨대 전기 접점이 결합 조립체의 대응 접속 표면에 배치될 수 있다.In alternative embodiments, the coupling assembly between the housing and the toothbrush head may utilize a screw or threaded configuration, where one of the housing or toothbrush head has a threaded member that projects radially and the other that protrudes a screw. A groove or a recessed area configured to receive the member is formed. Corresponding electrical connectors are provided, for example electrical contacts can be disposed on the corresponding connection surfaces of the coupling assembly.

다른 결합 구성은 제거가능한 헤드 및 핸들을 갖는 센서 응답식 칫솔을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 암수 배열, 해제가능한 로킹 핀 배열, 해제가능한 디텐트(detent) 배열, 스냅 끼움(snap-fit) 배열, 마찰 끼움(friction-fit) 배열 및 그 조합을 이용하는 결합 구성을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다. 분리가능한 전기 커넥터는 헤드와 핸들 부분 사이에 제공될 수 있고 헤드와 핸들 부분 사이의 결합 또는 대응 접속 영역 내에 또는 이에 인접하게 커넥터의 구성요소를 갖는다. 그러나, 커넥터의 헤드 구성요소가 칫솔의 핸들 부분 내에 수납될 수 있고/있거나 칫솔의 핸들 구성요소가 칫솔의 헤드 부분 내에 수납될 수 있다는 것이 고려된다.Other engagement configurations can be used to provide a sensor responsive toothbrush with a removable head and handle. For example, the present invention provides a coupling arrangement using a male and female arrangement, a releasable locking pin arrangement, a releasable detent arrangement, a snap-fit arrangement, a friction-fit arrangement, and combinations thereof. Including but not limited to. A detachable electrical connector can be provided between the head and the handle portion and has the components of the connector in or adjacent to the mating or corresponding connection area between the head and the handle portion. However, it is contemplated that the head component of the connector may be received within the handle portion of the toothbrush and / or the handle component of the toothbrush may be received within the head portion of the toothbrush.

본 발명의 임의의 또는 모든 실시 형태에 있어서, 헤드가 칫솔의 핸들에 재부착됨에 따라 하나 이상의 커넥터의 전기 커넥터 표면을 닦도록 기능하는 하나 이상의 커넥터 와이핑(wiping) 요소가 제공될 수 있다. 이러한 와이핑 요소는 헤드와 핸들의 결합시 와이핑 요소가 전기 커넥터의 외부 표면을 통과하면서 이 외부 표면을 필수적으로 닦아내도록 제공되고 위치된다. 이러한 작용은 커넥터 표면을 세척하고 그 상에 축적된 임의의 물이나 부스러기를 제거하도록 기능한다. 이 와이핑 요소는 유연한 고무 또는 다른 탄성중합체 재료와 같은 거의 임의의 요소로 형성될 수 있지만 이로 한정되지는 않는다.In any or all embodiments of the invention, one or more connector wiping elements may be provided that function to wipe the electrical connector surface of one or more connectors as the head is reattached to the handle of the toothbrush. Such a wiping element is provided and positioned such that upon joining of the head and handle the wiping element essentially wipes the outer surface as it passes through the outer surface of the electrical connector. This action serves to clean the connector surface and remove any water or debris that has accumulated on it. This wiping element may be formed of, but is not limited to, almost any element such as a flexible rubber or other elastomeric material.

본 발명에 따르면, 해제가능한 결합의 몇몇 유형이 구동 샤프트와 칫솔 헤드를 따라 배치되거나 아니면 보유된 하나 이상의 가동 강모 캐리어 사이에 이용된다. 예를 들어, "스냅 끼움" 결합 조립체가 칫솔 헤드 내에서 연장하는 구동 샤프트의 일 단부와 칫솔 헤드 상에 배치된 가동 강모 캐리어 사이에 이용될 수 있다. 칫솔 헤드와 핸들이 서로 용이하게 분리될 수 있도록 해제가능한 결합 조립체가 구동 메커니즘 내의 일부 위치 또는 지점에서 이용될 수 있다는 것을 알게 될 것이다.According to the invention, several types of releasable engagements are used between the drive shaft and one or more movable bristle carriers disposed or held along the toothbrush head. For example, a “snap fit” coupling assembly can be used between one end of the drive shaft extending within the toothbrush head and a movable bristle carrier disposed on the toothbrush head. It will be appreciated that a releasable coupling assembly can be used at some location or point in the drive mechanism so that the toothbrush head and handle can be easily separated from each other.

커넥터의 구성요소가 접점을 포함하는 칫솔의 소정 실시 형태에서, 이 접점들은 헤드가 칫솔의 핸들과 결합함에 따라 서로 대면 관계로 직접 결합할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각 접점들의 표면들은 결합 과정 중에 서로에 대해 활주하거나 적어도 부분적으로 서로에 대해 활주한다. 다양한 접점들은 서로 접촉하여 전기 접속을 제공하는 상대적으로 평평한 표면의 형태가 될 수 있다. 아니면, 이 접점들은 핀-소켓 또는 플러그-리시버(plug-receiver) 구성을 비롯한 종래 기술 분야에 알려진 암수 접속을 이용할 수 있다. 또한, 접점들은 서로 접촉하는 경사 또는 램프 표면들을 이용할 수 있고, 특정 용도에 따라 경사진 구성으로 인한 상대적으로 큰 접촉력으로 서로 결합할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 접점들은 하나 또는 둘 모두의 접점에 힘을 가하여 접점들 사이의 전기 접속이 달성되는 것을 촉진하는 하나 이상의 스프링 부재 또는 다른 바이어스 부재를 구비할 수 있다. 그러나, 커넥터는 전술한 설계를 이용하여 전기 접속이 달성되게 기계적 접속이 없이도, 즉 유도 작용(induction) 또는 커패시턴스(capacitance)에 의해 달성되는 전기 접속으로 칫솔의 헤드 상에 배치된 전기 소자로 전력을 제공할 수 있다. 커넥터의 유형에 무관하게, 일단 헤드와 핸들이 서로 결합되면 커넥터는 헤드와 핸들 사이에 전기 접속을 제공하는 구성 및 위치에 있게 된다.In certain embodiments of a toothbrush wherein the components of the connector include contacts, the contacts can engage directly in a face to face relationship with each other as the head engages with the handle of the toothbrush. In certain embodiments, the surfaces of the respective contacts slide relative to each other or at least partially slide relative to each other during the joining process. The various contacts can be in the form of relatively flat surfaces that contact each other to provide an electrical connection. Alternatively, these contacts may utilize male and female connections known in the art, including pin-socket or plug-receiver configurations. In addition, the contacts may use inclined or ramp surfaces that contact each other and may be coupled to each other with relatively large contact forces due to the inclined configuration, depending on the particular application. Alternatively or additionally, the contacts may be provided with one or more spring members or other bias members that apply force to one or both contacts to facilitate the electrical connection between the contacts. However, the connector uses the design described above to provide electrical power to an electrical element disposed on the head of the toothbrush without electrical connection, i.e., by electrical connection achieved by induction or capacitance. Can provide. Regardless of the type of connector, once the head and handle are engaged with each other, the connector is in a configuration and position that provides an electrical connection between the head and the handle.

광범위한 배열의 커넥터 설계, 형상 및 구성이 본 발명에 따른 칫솔 내에 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, 하나 이상의 레일이 칫솔 헤드 또는 핸들 중의 어느 하나 상에 제공되고 수납 슬롯 또는 오목한 영역이 다른 하나, 예컨대 칫솔 헤드 또는 핸들 내에 형성된 활주 레일 구성이 이용되는데, 여기서 상기 수납 슬롯 또는 오목한 영역은 칫솔 헤드 및 핸들이 서로 결합될 때 상기 레일을 수납하는 크기 및 배향을 갖는다. 접점은 하나 이상의 레일(들) 및 슬롯(들) 내에 합체되어, 헤드가 핸들과 결합될 때 칫솔 헤드와 핸들 사이에 전기 접속을 제공할 수 있다. 특히, 하나 이상의 쌍의 접점이 레일(들) 및 슬롯(들)의 노출된 표면에 직접 합체된다. 각 접점들은 칫솔 헤드 및 핸들 사이의 최종 결합시 접점들이 칫솔 헤드 및 핸들 사이에 전기 접속을 제공하도록 정렬되고 위치될 수 있다.A wide array of connector designs, shapes and configurations can be used in the toothbrush according to the present invention. In one embodiment, a slide rail configuration is provided in which one or more rails are provided on either the toothbrush head or the handle and the receiving slot or the recessed area is formed in another one, such as the toothbrush head or the handle, wherein the receiving slot or the recessed area. Has a size and orientation for receiving the rail when the toothbrush head and handle are engaged with each other. The contacts may be incorporated in one or more rail (s) and slot (s) to provide an electrical connection between the toothbrush head and the handle when the head is engaged with the handle. In particular, one or more pairs of contacts are directly incorporated into the exposed surfaces of the rail (s) and slot (s). Each of the contacts may be aligned and positioned such that upon final engagement between the toothbrush head and the handle, the contacts provide an electrical connection between the toothbrush head and the handle.

다른 실시 형태에 있어서, 하나 이상의 접점들이 어느 하나의 칫솔 헤드 또는 핸들의 측면 포스트 또는 아니면 외향 돌출 부재 상에 위치되어, 다른 하나의 헤드 또는 핸들 상에 제공된 대응 구조와의 결합시 하나 이상의 추가 접점들과 전기 접속 상태에 있게 된다. 추가적으로, 핸들 및/또는 헤드, 및/또는 핸들 및/또는 헤드의 부분들은 전기 전도성 기재를 포함하여, 핸들 및/또는 헤드와 그 부분들이 전기 전도성 접점들일 수 있다. 접점 배치와 관계없이, 결과적인 전기 접속은 전력이 핸들 영역으로부터 칫솔의 칫솔 헤드로 전달될 수 있게 한다.In another embodiment, one or more contacts are located on the side post or otherwise outwardly protruding member of one toothbrush head or handle, such that the one or more additional contacts in engagement with a corresponding structure provided on the other head or handle. Is in electrical connection with the. Additionally, the handle and / or head and / or portions of the handle and / or head may comprise an electrically conductive substrate such that the handle and / or head and the portions thereof are electrically conductive contacts. Regardless of the contact arrangement, the resulting electrical connection allows power to be transferred from the handle area to the toothbrush head of the toothbrush.

또 다른 실시 형태에 있어서, 칫솔 헤드 또는 핸들 부분의 어느 하나를 다른 하나에 대해 회전시킴으로써 각 접점들이 서로 전기 접속되는 축방향 구성에 의해 전기 접속이 달성된다. 이러한 구성은 전기 접점의 다양한 배치로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 원형, 반원형 또는 호형의 접점들이 사용될 수 있다. 접점들은 칫솔 헤드 및 핸들의 결합 영역 상에 적절히 위치될 수 있다.In yet another embodiment, the electrical connection is achieved by an axial configuration in which the respective contacts are electrically connected to each other by rotating either the toothbrush head or the handle portion relative to the other. This configuration can be achieved with various arrangements of electrical contacts. For example, circular, semicircular or arced contacts may be used. The contacts may be properly located on the engagement area of the toothbrush head and the handle.

또 다른 실시 형태에 있어서, 유도 작용에 의해 헤드와 핸들 사이에 전기 접속이 달성된다. 이 실시 형태에서, 헤드는 칫솔의 헤드 상에 배치된 전기 소자에 연결된 2차 코일을 가지며 핸들은 배터리에 연결된 1차 코일을 갖는다. 헤드와 핸들이 연결된 때, 1차 코일 및 2차 코일은 자기적으로 결합되어 전기를 전달한다. 적절한 전도성 재료를 배터리에 추가로 연결된 핸들과 헤드 상에 배치된 전기 소자에 추가로 연결된 헤드 내에 포함시킴으로써 커패시턴스를 이용하여 헤드와 핸들 사이의 추가적인 전기 접속이 달성될 수 있다. 헤드가 핸들에 연결될 때, 도체의 2개의 부분이 일정 거리 만큼 분리되어 도체의 2개의 부분이 커패시터(capacitor)를 형성한다. In yet another embodiment, an electrical connection is achieved between the head and the handle by the induction action. In this embodiment, the head has a secondary coil connected to an electrical element disposed on the head of the toothbrush and the handle has a primary coil connected to the battery. When the head and handle are connected, the primary and secondary coils are magnetically coupled to transfer electricity. Additional electrical connection between the head and the handle can be achieved using capacitance by including suitable conductive material in the head further connected to the handle further connected to the battery and the electrical element disposed on the head. When the head is connected to the handle, the two parts of the conductor are separated by a distance so that the two parts of the conductor form a capacitor.

또한, 커넥터의 구성요소를 위한 재료의 선택은 본 발명의 다른 중요한 관점 중의 하나이다. 일반적으로, 아주 다양한 금속 및 비금속 재료가 커넥터의 구성요소로 사용될 수 있다. 적절한 금속으로는 구리, 백금, 은, 니켈, 알루미늄, 금, 텅스텐, 및 이들 금속의 합금이 포함되지만 이로 한정되는 것은 아니다.In addition, the choice of material for the components of the connector is one of the other important aspects of the present invention. In general, a wide variety of metal and nonmetal materials can be used as components of the connector. Suitable metals include, but are not limited to, copper, platinum, silver, nickel, aluminum, gold, tungsten, and alloys of these metals.

전기 전도성 중합체와 같은 전기 전도성 비금속 재료가 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "전기 전도성 비금속 재료"라는 용어는 하나 이상의 비금속 및 하나 이상의 금속을 포함하는 재료, 예컨대 금속 입자를 함유하는 중합체 조성물을 포함한다. 이러한 화합물은 카본 블랙(carbon black), 스테인레스강 섬유, 은 또는 알루미늄 플레이크(flake) 또는 니켈 코팅된 섬유와 같은 고체 전도성 입자를 폴리스티렌, 폴리올레핀, 나일론, 폴리카르보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 등과 같은 전기 절연성 벌크 열가소성 재료(electrically insulating bulk thermoplastics)와 혼합함으로써 흔히 제조된다.An electrically conductive nonmetallic material such as an electrically conductive polymer can be used. As used herein, the term “electrically conductive nonmetallic material” includes polymer compositions containing one or more nonmetals and materials comprising one or more metals, such as metal particles. These compounds can be used to convert solid conductive particles such as carbon black, stainless steel fibers, silver or aluminum flakes or nickel coated fibers into polystyrene, polyolefin, nylon, polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene It is often prepared by mixing with electrically insulating bulk thermoplastics such as copolymers (ABS) and the like.

최근에, 전술한 유형의 금속 입자 충전 화합물 또는 카본 블랙을 본질적으로 전기 전도성인 중합체와 폴리아닐린을 포함하지만 이로 한정되지 않는 일반적인 절연 중합체와의 그 블렌드로 대체하고자 하는 관심이 증가하고 있다. 폴리아닐린(또는 줄여서 PANI) 및 그 합성 그리고 예컨대 폴리아닐린을 양성자산과 접촉시켜 염 복합체(salt complex)를 형성함으로써 이러한 중합체의 전기 전도성 형태로의 조제에 대해서는 종래 기술에서 설명되었다. 추가적으로, 전기 전도성 중합체는 산업 환경(industrial settings), 특히 전자 구성요소 부품의 제조에 알려져 이용되고 있다. 전기 전도성 중합체 조성물의 몇몇 예는 미국 특허 제5,256,335호, 제5,281,363호, 제5,378,403호, 제5,662,833호, 제5,958,303호, 제6,030,550호, 및 제6,149,840호에 예시되어 있다. 본 명세서에 설명된 커넥터 조립체용으로 특히 매력적인 전기 전도성 중합체 조성물은 미국 특허 제5,866,043호 및 제6,685,854호에 기술된 것과 같은 중합체를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 "전기 전도성 비금속 재료"는 또한 이러한 유형의 조성물을 포함한다. In recent years, there has been an increasing interest in replacing metal particles filled compounds or carbon blacks of the aforementioned types with blends of polymers that are inherently electrically conductive with common insulating polymers including but not limited to polyaniline. Polyaniline (or PANI for short) and its synthesis and preparation of such polymers in electrically conductive form by contacting polyaniline with protons to form salt complexes have been described in the prior art. In addition, electrically conductive polymers are known and used in industrial settings, in particular in the manufacture of electronic component parts. Some examples of electrically conductive polymer compositions are illustrated in US Pat. Nos. 5,256,335, 5,281,363, 5,378,403, 5,662,833, 5,958,303, 6,030,550, and 6,149,840. Particularly attractive electrically conductive polymer compositions for the connector assemblies described herein include polymers such as those described in US Pat. Nos. 5,866,043 and 6,685,854. As used herein, “electrically conductive nonmetallic material” also includes compositions of this type.

본 발명에 적합한 다른 전기 전도성 기재는 미국 특허 제6,291,568호, 제6,495,069호 및 제6,646,540호에 설명되어 있다. 이 기재는 정지 또는 비활성화 상태일 때의 제1 수준의 컨덕턴스(conductance)와 응력, 즉 기계적 또는 전기적 응력의 변화에 기인한 제2 수준의 컨덕턴스를 갖는다. 기계적 응력은 신장 및 압축을 포함한다. 기재는 각각의 과립이 하나 이상의 실질적으로 비전도성인 중합체와 하나 이상의 전기 전도성 충전제를 함유하는 과립상 조성물을 포함한다. 전도성 충전제는 하나 이상의 금속, 다른 전도성 또는 반전도성 원소 및 산화물 또는 본질적으로 전도성인 반전도성 무기 또는 유기 중합체일 수 있다. 과립은 전형적으로 최대 1 ㎜이고, 과립(전도체) 대 중합체의 체적 비가 적절하게는 3:1 이상이다. 압축될 때 전기를 전달하는 다른 기재가 본 발명에 사용하기에 적합하다는 것이 고려된다.Other electrically conductive substrates suitable for the present invention are described in US Pat. Nos. 6,291,568, 6,495,069 and 6,646,540. The substrate has a first level of conductance when at rest or inactivation and a second level of conductance due to a change in stress, ie mechanical or electrical stress. Mechanical stresses include stretching and compression. The substrate comprises a granular composition in which each granule contains at least one substantially nonconductive polymer and at least one electrically conductive filler. The conductive filler may be one or more metals, other conductive or semiconducting elements and oxides or intrinsically conductive semiconducting inorganic or organic polymers. The granules are typically at most 1 mm and the volume ratio of granules (conductor) to polymer is suitably at least 3: 1. It is contemplated that other substrates that transfer electricity when compressed are suitable for use in the present invention.

앞서 언급한 바와 같이, 칫솔은 전력원을 이용하는 칫솔 헤드 내에 합체되거나 아니면 포함되는 하나 이상의 전동 요소를 이용할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 칫솔에 있어서, 전력원, 즉 하나 이상의 배터리는 칫솔의 핸들 위치 내에 보유된다. 본 명세서에 설명된 전기 커넥터는 칫솔 헤드와, 헤드 상에 배치된 전력을 요하는 전동 요소와, 전형적으로 칫솔의 핸들에 위치하는 전력원 사이의 전기 접속을 달성하고 제공한다.As mentioned above, the toothbrush may utilize one or more powered elements that are incorporated into or otherwise included within the toothbrush head using a power source. In the toothbrush described herein, the power source, i.e. one or more batteries, is held in the handle position of the toothbrush. The electrical connector described herein achieves and provides an electrical connection between the toothbrush head, a powered element that requires power disposed on the head, and a power source, typically located on the handle of the toothbrush.

E. 사용 방법E. How to use

소정 실시 형태에서, 본 명세서에 기술된 바람직한 실시 형태의 센서 응답식 칫솔은 다음과 같이 작동할 수 있다. 도 24는 본 명세서에 기술된 칫솔의 대표적인 작동을 도시하는 프로세스 흐름도를 개략적으로 도시한다. 점선은 선택적인 작동을 나타낸다. 도 24를 참조하면, 칫솔에 이용된 하나 이상의 센서에 의해 정보가 수집된다(1910). 전술된 바와 같이, 그러한 센서는 칫솔에 통합되거나 달리 제공된다. 하나 이상의 센서에 의해 수집 또는 획득된 정보는 일반적으로 사용자의 구강에 관한 것이지만, 이는 사용자의 칫솔질 습관과 같은 다른 조건에 관한 것일 수 있다. 전형적으로, 정보는 구강 내의 하나 이상의 상태, 구강 내의 하나 이상의 물질, 화학물질 또는 제제의 존재, 또는 이들 양상의 조합에 관한 것이다. 하나 이상의 센서는 수집된 정보를 나타내는 신호 또는 신호 세트를 생성한다. 신호는 전형적으로 당업계에 공지된 바와 같이 저전압 또는 저전류 전기 신호이다.In certain embodiments, the sensor responsive toothbrush of the preferred embodiment described herein can operate as follows. 24 schematically illustrates a process flow diagram illustrating exemplary operation of a toothbrush described herein. Dotted lines indicate optional operation. Referring to FIG. 24, information is collected 1910 by one or more sensors used in a toothbrush. As mentioned above, such a sensor is integrated into the toothbrush or otherwise provided. The information collected or obtained by one or more sensors is generally about the user's mouth, but it may be about other conditions, such as the user's brushing habits. Typically, the information relates to one or more conditions in the oral cavity, the presence of one or more substances, chemicals or agents in the oral cavity, or a combination of these aspects. One or more sensors generate a signal or set of signals representing the collected information. The signal is typically a low voltage or low current electrical signal as known in the art.

칫솔은 선택적으로 신호(들)를 처리 또는 필터링(1920)하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, (탐지된 상태의 이력 또는 칫솔질 습관과 같은 데이터를 저장하는) 기록 보존 또는 지연 기능이 이용될 수도 있는데, 이는 신호(들)를 처리 및/또는 필터링하기 위해 통계적 루틴 또는 알고리즘과 함께 추가로 사용될 수 있다.The toothbrush may optionally include one or more components for processing or filtering 1920 the signal (s). For example, a record retention or delay function (which stores data such as a history of detected states or brushing habits) may be used, which may be used in conjunction with statistical routines or algorithms to process and / or filter signal (s). May be used additionally.

그리고 나서, 하나 이상의 신호가 분석되고 적절한 출력 동작이 결정된다(1930). 분석은 바람직하게는 칫솔에 통합된 하나 이상의 마이크로프로세서에 의해 수행된다. 분석은 사용자 또는 칫솔 자체로부터 기원할 수 있는 하나 이상의 외부 파라미터와 관련하여 선택적으로 수행될 수도 있다. 예를 들면, 주 모드(primary mode) 선택이 사용자(1940) 또는 칫솔(1950)에 의해 수행될 수 있다. 주 모드 선택은 예를 들어 (i) 칫솔이 구강의 상태를 평가하는지 여부 (ii) 칫솔이 구강 내에서의 임의의 제제 또는 표지의 존재를 탐지하는지 여부, 또는 (iii) 이들 목적의 조합과 관련될 수 있다. 부 모드(secondary mode) 선택(1960)과 같은 추가의 모드 선택이 선택적으로 이루어질 수 있다. 이러한 선택은 소정 실시 형태에서 주 모드 선택에 기초한 특정 목적을 지시하거나 지정할 수 있다. 예를 들면, 주 모드 선택이 구강 내의 상태를 식별하기 위한 것이라면, 부 모드 선택은 (i) 출력이 향하게 되는 특정 유형의 우식, (ii) 그 출력이 수행하는 특정 유형의 미백 작용 등과 관련될 수 있다.Then, one or more signals are analyzed and the appropriate output operation is determined (1930). The analysis is preferably performed by one or more microprocessors integrated in the toothbrush. The analysis may optionally be performed in connection with one or more external parameters that may originate from the user or the toothbrush itself. For example, primary mode selection may be performed by user 1940 or toothbrush 1950. The primary mode selection involves, for example, (i) whether the toothbrush assesses the condition of the oral cavity, (ii) whether the toothbrush detects the presence of any agent or label in the oral cavity, or (iii) a combination of these purposes. Can be. Additional mode selection may optionally be made, such as secondary mode selection 1960. Such a selection may, in certain embodiments, indicate or designate a particular purpose based on the main mode selection. For example, if the main mode selection is to identify a condition in the oral cavity, the minor mode selection may involve (i) the specific type of caries to which the output is directed, (ii) the specific type of whitening action that the output performs. have.

하나 이상의 센서로부터의 정보를 평가할 때, 그리고 적절한 응답식 출력(들)을 결정할 때 그리고 선택적으로 모드 선택과 같은 외부 파라미터와 관련하여 그러한 결정을 추가로 할 때, 신호는 칫솔의 하나 이상의 응답식 출력 구성요소로 전송된다. 신호는 이전에 이루어진 평가 및 결정에 따라 응답식 출력 구성요소(들)를 통제한다(1990). When evaluating information from one or more sensors, and when determining the appropriate responsive output (s), and optionally further adding such determinations with respect to external parameters such as mode selection, the signal is generated by one or more responsive outputs of the toothbrush. Is sent to the component. The signal controls the response output component (s) according to previously made evaluations and decisions (1990).

바람직한 실시 형태의 작동은 또한 응답식 출력 구성요소 또는 응답식 출력 구성요소의 작동 또는 동작을 나타내는 신호가 블록(1970) 및/또는 블록(1980)과 같은 제어 루틴 또는 알고리즘으로 안내되는 선택적인 피드백 루프를 포함할 수 있다. 출력 구성요소의 출력 또는 동작의 일탈의 경우에, 제어 루틴은 필요하다면 일탈을 줄이기 위해 출력 구성요소의 출력 또는 동작을 적절하게 조절할 수 있다.Operation of the preferred embodiment also includes an optional feedback loop in which signals indicative of the operation or operation of the responsive output component or responsive output component are directed to a control routine or algorithm such as block 1970 and / or block 1980. It may include. In the case of a deviation of the output or operation of the output component, the control routine can appropriately adjust the output or operation of the output component to reduce the deviation if necessary.

하기의 간단한 전기 배선 약도는 본 명세서에 기술된 센서 응답식 칫솔의 실시 형태들의 작동 및 구성을 추가로 도시한다. 도 27은 구강(2110) 내의 상태 또는 제제와 관련된 광 또는 광특성 변화(2120으로 나타냄)를 감지 또는 탐지하도록 된 광 센서(2130)와 같은 하나 이상의 센서를 포함하는 시스템(2100)을 도시한다. 센서(들)(2130)는 하나 이상의 증폭기(2140) 및 필터링 요소(2150)에 의해 처리 또는 필터링될 수 있는 신호를 제공한다. 시스템(2100)은 LED(2175)의 형태일 수 있는 광 기반 출력 구성요소와 같은 출력 구성요소를 추가로 포함한다. 시스템(2100) 내의 전술한 요소 또는 구성요소에 전력을 공급하거나 이를 구동하기 위해 도면 부호 2160 및 2170으로 나타낸 하나 이상의 커패시터, 배터리, 또는 전원이 이용될 수 있다.The brief electrical wiring diagram below further illustrates the operation and configuration of the embodiments of the sensor responsive toothbrush described herein. FIG. 27 illustrates a system 2100 that includes one or more sensors, such as an optical sensor 2130, configured to detect or detect a light or optical property change (indicated by 2120) associated with a condition or formulation in the oral cavity 2110. Sensor (s) 2130 provides a signal that can be processed or filtered by one or more amplifiers 2140 and filtering elements 2150. System 2100 further includes an output component, such as a light based output component, which may be in the form of an LED 2175. One or more capacitors, batteries, or power supplies, indicated at 2160 and 2170, may be used to power or drive the aforementioned elements or components in system 2100.

도 28은 본 발명에 따른 이중 기능 센서 응답식 칫솔에 대한 간단한 전기 배선 약도이다. 도 28은 일반적으로 도 27에 나타낸 전술한 시스템을 2개 포함하며, 각각의 작동은 제어 유닛 또는 타이머에 의해 통제된다. 도 28은 전술한 AM/PM 칫솔에 대한 대표적인 배선 약도를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 28은 구강(2210) 내의 상태 또는 제제와 관련된 광 또는 광특성 변화(2220으로 나타냄)를 감지 또는 탐지하도록 된 광 센서(2230)와 같은 하나 이상의 센서를 포함하는 시스템(2200)을 도시한다. 센서(들)(2230)는 하나 이상의 증폭기(2240) 및 필터링 요소(2250)에 의해 처리 또는 필터링될 수 있는 신호를 제공한다. 시스템(2200)은 LED(2275)와 같은 출력 구성요소를 추가로 포함한다. 전력을 공급하기 위해 도면 부호 2260 및 2270으로 나타낸 하나 이상의 전하 저장 또는 전력 모듈이 이용될 수 있다. 28 is a simplified electrical schematic of the dual function sensor responsive toothbrush in accordance with the present invention. FIG. 28 generally includes the two systems described above in FIG. 27, with each operation controlled by a control unit or timer. FIG. 28 shows exemplary wiring schematics for the AM / PM toothbrush described above. More specifically, FIG. 28 includes a system 2200 that includes one or more sensors, such as an optical sensor 2230, configured to detect or detect light or optical property changes (denoted 2220) associated with a condition or formulation in the oral cavity 2210. To show. Sensor (s) 2230 provides a signal that can be processed or filtered by one or more amplifiers 2240 and filtering elements 2250. System 2200 further includes an output component, such as LED 2275. One or more charge storage or power modules, indicated by reference numerals 2260 and 2270, may be used to supply power.

시스템(2200)은 구강(2212에 의해 식별됨) 내의 다른 또는 부차적인 상태 또는 제제와 관련된 광 또는 광특성 변화(2222로 나타냄)를 감지 또는 탐지하도록 된 광 센서(2232)와 같은 하나 이상의 보조 센서를 추가로 포함한다. 보조 센서(들)(2232)는 하나 이상의 증폭기(2242) 및 필터링 요소(2252)에 의해 처리 또는 필터링될 수 있는 신호를 제공한다. 시스템(2200)은 LED(2276)와 같은 출력 구성요소를 추가로 포함한다. 도면 부호 2260 및 2272로 나타낸 하나 이상의 전하 저장원 또는 전원이 이용될 수 있다. 시스템(2200)은 시스템의 어느 부분이 어느 시간에 작동하는지를 통제하는 타이머(2280)의 형태일 수 있는 제어기를 추가로 포함한다. 예를 들면, AM/PM 칫솔의 경우에, 타이머(2280)는 아침과 같은 한 때에 중요성이 증가할 수도 있는 소정 상태 또는 제제를 탐지하도록 시스템(2200)의 상부 부분을 활성화시키고 나서, 저녁과 같은 다른 때에 중요성이 증가할 수도 있는 소정 상태 또는 제제를 탐지하기 위해 시스템의 하부 부분을 활성화시킬 수 있다. 시스템(2200)의 비제한적인 적용예는 구취를 나타내는 구강 내의 표지 또는 징후(signal)를 센서(2230)가 탐지하고 나서 구취를 해결하기 위해 출력(2275)을 활성화시키는 아침 단계를 포함할 수 있다. 그러한 출력은 예를 들어 박테리아를 죽이는 것에 의해 그러한 구취를 감소시키도록 지정된 파장의 광의 방출 또는 구취 제거(breath freshening) 조성물의 분배를 포함할 수 있다. 치아의 변색과 같은 다른 상태를 나타내는 구강 내의 표지 또는 징후를 센서(2232)가 탐지하는 저녁 단계가 고려된다. 예를 들면, 그러한 변색의 감지시, 변색을 해결하기 위해 출력(2276)이 활성화된다. 대안적으로, 각각의 단계와 관련된 치료 요법이 사용자에 의해 선택되고 적절한 시기에 칫솔에 의해 자동적으로 제공될 수 있다. 치료 출력은 예를 들어 그러한 변색을 감소시키도록 지정된 파장의 광의 방출, 또는 그러한 변색을 감소시키는 역할을 하는 구강 케어 조성물의 분배를 포함할 수 있다. The system 2200 may include one or more auxiliary sensors, such as an optical sensor 2232, configured to detect or detect light or optical property changes (denoted 2222) associated with other or secondary conditions or agents in the oral cavity (identified by 2212). It further includes. Auxiliary sensor (s) 2232 provide a signal that can be processed or filtered by one or more amplifiers 2242 and filtering elements 2252. System 2200 further includes an output component, such as LED 2276. One or more charge storage sources or power supplies, indicated at 2260 and 2272, may be used. System 2200 further includes a controller, which may be in the form of a timer 2280 that controls which part of the system operates at what time. For example, in the case of an AM / PM toothbrush, timer 2280 activates the upper portion of system 2200 to detect a condition or formulation that may increase in importance at one time, such as morning, and then, such as evening. At other times, the lower portion of the system can be activated to detect certain conditions or agents that may increase in importance. Non-limiting applications of the system 2200 may include a morning step in which the sensor 2230 detects a label or signal in the oral cavity indicating bad breath and then activates the output 2275 to resolve the bad breath. . Such output may include the distribution of emission or breath freshening compositions of light of a specified wavelength to reduce such bad breath, for example by killing bacteria. An evening step in which the sensor 2232 detects a marker or indication in the oral cavity indicating other conditions such as discoloration of the teeth is considered. For example, upon detection of such discoloration, output 2276 is activated to resolve the discoloration. Alternatively, the treatment regimen associated with each step may be selected by the user and automatically provided by the toothbrush at the appropriate time. The therapeutic output may include, for example, the emission of light of a specified wavelength to reduce such discoloration, or the distribution of an oral care composition that serves to reduce such discoloration.

본 발명의 센서 응답식 전동 칫솔은 단독으로 또는 구강 물질과의 조합으로 사용될 때 구강 이득을 전달하도록 사용될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 치아는 구강 케어 물질로 사전 처리된다. 이러한 사전 처리는 구강 케어 물질이 구강 케어 표면, 예컨대 치아 내로 더 흡수되게 하며, 따라서 구강 표면이 광에 노출된 때 결과적인 구강 케어 이득을 향상시킬 수 있다. The sensor responsive electric toothbrush of the present invention can be used to deliver oral benefit when used alone or in combination with oral materials. In some embodiments, the teeth are pretreated with the oral care material. This pretreatment allows the oral care material to be further absorbed into the oral care surface, such as the tooth, thus improving the resulting oral care benefit when the oral surface is exposed to light.

일 실시 형태에서, 본 발명은 구강 케어 물질의 균일한 코팅이 전달 장치로 인가될 수 있고, 그리고 나서 센서 응답식 칫솔을 사용하여 구강 케어 물질을 요구되는 구강 표면, 예컨대 복수의 인접한 치아, 잇몸, 및/또는 구강의 임의의 다른 표면에 인가할 수 있는 방법을 포함한다. 그리고 나서, 칫솔은 구강 표면으로부터 제거되고, 구강 표면 상에 약간 양의 구강 케어 물질을 남겨둔다. 스트립과 같은 전달 장치가 제거된 후에 치아 상에 남아 있는 구강 케어 물질의 부분은 치아 미백 물질의 약 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% 내지 약 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 5%일 수 있다. 그리고 나서, 치아를 센서 응답식 칫솔을 이용하여 칫솔질하여, 구강의 표면을 칫솔의 헤드로부터의 발산에 노출시킨다. 부가적으로, 구강의 표면을 세척하기 위하여 치약이 센서 응답식 칫솔과 함께 사용될 수 있다. 구강의 표면은 필요하다면 구강 케어 물질의 적용 이전 및/또는 이후에 치약으로 세척될 수 있다. In one embodiment, the invention provides that a uniform coating of oral care material may be applied to a delivery device, and then the oral surface, such as a plurality of adjacent teeth, gums, required for oral care material using a sensor responsive toothbrush. And / or methods that can be applied to any other surface of the oral cavity. The toothbrush is then removed from the oral surface, leaving some amount of oral care material on the oral surface. The portion of the oral care material that remains on the tooth after removal of the delivery device, such as the strip, is about 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70 of the tooth whitening material. , 80, 90% to about 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 5%. The tooth is then brushed using a sensor responsive toothbrush, exposing the surface of the mouth to divergence from the head of the toothbrush. Additionally, toothpaste can be used with the sensor responsive toothbrush to clean the surface of the mouth. The surface of the oral cavity can be cleaned with toothpaste before and / or after application of the oral care material, if desired.

다른 실시 형태에서, 본 발명은 치아 미백 방법을 포함한다. 본 방법은 치아 미백 물질을 포함하는 센서 응답식 칫솔을 제공하는 단계와, 이 물질을 칫솔을 통해 복수의 치아에 적용하거나 대안적으로 이 물질을 치아에 직접 적용하는 단계와, 필요하다면 트레이 및/또는 재료의 스트립과 같은 전달 장치를 이 물질 상에 걸쳐 배치하는 단계를 포함한다. 미백 작동이 완료된 때를 탐지하기 위해 센서 응답식 칫솔이 이용될 수 있다. 치아 미백 물질은 약 5% 내지 약 50%의 치아 미백 활성제를 함유할 수 있고, 이 물질은 치아와 접촉하여 배치된다. 전달 장치는 약 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 내지 약 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5분 미만 동안 치아 상에 남아 있을 수 있다. 그리고 나서, 전달 장치는 제거되고, 치아 미백 물질의 적어도 일부분이 치아 상에 남는다. 스트립이 제거된 후에 치아 상에 남아 있는 치아 미백 물질의 부분은 치아 미백 물질의 약 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90% 내지 약 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 5%일 수 있다.In another embodiment, the present invention includes a tooth whitening method. The method comprises the steps of providing a sensor responsive toothbrush comprising a tooth whitening material, applying this material to a plurality of teeth via a toothbrush or alternatively applying the material directly to the teeth, and if necessary a tray and / or Or disposing a delivery device such as a strip of material over the material. A sensor responsive toothbrush can be used to detect when the whitening operation is complete. The tooth whitening material may contain about 5% to about 50% of the tooth whitening active, which material is placed in contact with the tooth. The delivery device is about 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 to about 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25 , May remain on the tooth for less than 20, 15, 10, 5 minutes. Then, the delivery device is removed and at least a portion of the tooth whitening material remains on the tooth. The portion of the tooth whitening material remaining on the tooth after the strip is removed is approximately 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 of the tooth whitening material. % To about 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 5%.

다른 실시 형태에서, 전달 장치는 치아 미백 물질의 균일한 코팅이 상부에 배치된 재료의 스트립이다. 재료의 스트립이 치아에 적용되고, 전달 장치는 약 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 내지 약 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5분 미만 동안 치아 상에 남아 있을 수 있다. 재료의 스트립이 치아로부터 제거된 때, 스트립은 치아 미백 물질의 약 0.1 내지 약 80%를 방출하여, 복수의 치아를 그 상부에 치아 미백 물질의 코팅이 배치된 상태에 있게 한다. 그리고 나서, 치아는 헤드, 핸들, 가동 강모 홀더, 및 칫솔의 헤드 상에 배치되어 이로부터 광을 발산하는 발광 소자를 포함하는 센서 응답식 전동 칫솔로 칫솔질된다. 치아는 약 30초, 1분, 1.5분, 2분, 4분, 5분, 8분으로부터 및/또는 약 8분, 5분, 4분, 3분, 2분, 1.5분, 1분, 30초 미만 동안 전동 칫솔로 칫솔질된다. 발광 소자는 약 420 내지 약 470 ㎚의 파장을 갖는 광을 발산할 수 있다. 이 방법은 약 1 내지 약 8주 동안에 1일에 약 1 내지 약 4회 수행될 수 있다. 부가적으로, 이 방법은 일상적인 구강 케어 요법을 대체하도록 사용될 수 있으며, 치아의 착색을 감소 및 방지하기 위해 연속적으로 사용될 수 있다. In another embodiment, the delivery device is a strip of material with a uniform coating of tooth whitening material disposed thereon. Strips of material are applied to the teeth, and the delivery device is about 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 to about 60, 55, 50, May remain on the tooth for less than 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5 minutes. When the strip of material is removed from the tooth, the strip releases about 0.1 to about 80% of the tooth whitening material, leaving the plurality of teeth in a state with a coating of the tooth whitening material disposed thereon. The teeth are then brushed with a sensor-responsive electric toothbrush that includes a head, a handle, a movable bristle holder, and a light emitting element disposed on and emitting light therefrom. Teeth are from about 30 seconds, 1 minute, 1.5 minutes, 2 minutes, 4 minutes, 5 minutes, 8 minutes and / or about 8 minutes, 5 minutes, 4 minutes, 3 minutes, 2 minutes, 1.5 minutes, 1 minute, 30 Brushed with an electric toothbrush for less than a second. The light emitting device can emit light having a wavelength of about 420 to about 470 nm. This method can be performed from about 1 to about 4 times per day for about 1 to about 8 weeks. In addition, this method can be used to replace routine oral care therapies and can be used continuously to reduce and prevent pigmentation of the teeth.

다른 실시 형태에서, 치아 미백 물질의 균일한 코팅이 전달 장치 또는 어플리케이터를 통해 치아 상에 배치되고, 치아 미백 물질의 적어도 일부분이 하룻밤 동안에 치아 상에 남아 있게 된다. 치아는 약 30초, 1분, 1.5분, 2분, 4분, 5분, 8분으로부터 및/또는 약 8분, 5분, 4분, 3분, 2분, 1.5분, 1분, 30초 미만 동안 본 발명에 따른 센서 응답식 점등형 전동 칫솔로 칫솔질될 수 있다. In another embodiment, a uniform coating of tooth whitening material is disposed on the tooth via a delivery device or applicator, and at least a portion of the tooth whitening material remains on the tooth overnight. Teeth are from about 30 seconds, 1 minute, 1.5 minutes, 2 minutes, 4 minutes, 5 minutes, 8 minutes and / or about 8 minutes, 5 minutes, 4 minutes, 3 minutes, 2 minutes, 1.5 minutes, 1 minute, 30 It can be brushed with a sensor responsive lit electric toothbrush according to the invention for less than a second.

또 다른 실시 형태에서, 센서 응답식 전동 칫솔로부터의 발산에 대한 노출 이전 및/또는 이후에 구강의 표면을 처치하기 위하여 린스가 사용된다. 린스는 미백 활성제 및 치아 미백 활성제에 지속성(substantivity)을 부여하는 중합체를 포함하고/하거나, 치아 미백 활성제를 치아의 표면에 점착시키는 것을 돕는다. 그리고 나서, 치아는 앞서 설명된 구강 케어 기구를 사용하여 칫솔질되어, 구강의 표면을 구강 케어 기구의 헤드로부터의 발산에 노출시킨다. In another embodiment, a rinse is used to treat the surface of the oral cavity before and / or after exposure to divergence from the sensor responsive electric toothbrush. The rinse includes a polymer that imparts substantivity to the whitening and tooth whitening actives, and / or helps to adhere the tooth whitening actives to the surface of the tooth. The teeth are then brushed using the oral care appliance described above to expose the surface of the oral cavity to divergence from the head of the oral care appliance.

전술한 방법은 약 1일 내지 약 8주 동안 1일에 약 1, 2, 3, 4 내지 약 5, 4, 3, 2, 1회 반복될 수 있다. 부가적으로, 전술한 방법은 무기한으로, 예를 들어 일상적인 구강 케어 요법을 대신하여 사용될 수 있다. 착색물, 플라크 및 박테리아의 제거 외에도, 본 발명이 일상적인 구강 케어 요법을 대신하여 사용된다면, 추가적인 치아의 착색, 플라크 및/또는 우식의 형성이 방지될 수도 있다.The method described above may be repeated about 1, 2, 3, 4 to about 5, 4, 3, 2, once per day for about 1 day to about 8 weeks. In addition, the methods described above can be used indefinitely, for example in place of routine oral care therapies. In addition to removal of pigments, plaques and bacteria, if the present invention is used in place of routine oral care therapies, additional tooth pigmentation, plaque and / or caries formation may be prevented.

본 발명에 따른 센서 응답식 칫솔은 단일 방식(single-wise) 및/또는 다중 방식(multi-wise) 치료 절차, 예컨대 수주 또는 1개월 동안 1일 2회의 적용을 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 칫솔은 유효성을 향상시키기 위하여 발색단 및 광 커플러와 같은 다양한 출력 응답성 제제와 함께 사용될 수 있다. 이들 제제는 구강에 적용하기 위한 치료제와, 발광 칫솔 또는 발광 마우스피스와 같은 구강 기구를 포함하는 구강 기구 시스템의 일부일 수 있다. 일 실시 형태에서, 치료제는 페이스트, 필름, 액체 린스, 스프레이 또는 그 조합의 형태로 구강에 적용된다.Sensor responsive toothbrushes according to the invention can be used for single-wise and / or multi-wise treatment procedures, such as twice daily for weeks or months. The toothbrush of the present invention can be used with various output responsive agents such as chromophores and optocouplers to improve effectiveness. These formulations may be part of an oral appliance system including a therapeutic agent for application to the oral cavity and an oral appliance such as a luminescent toothbrush or a luminescent mouthpiece. In one embodiment, the therapeutic agent is applied to the oral cavity in the form of a paste, film, liquid rinse, spray, or a combination thereof.

본 발명의 센서 응답식 칫솔은 구강 내부 및 그 주위에서 다양한 광역학적 및 광요법 치료를 위해 사용될 수 있다. 이러한 응답식 출력은 센서 입력에 응답하여 제공될 수 있거나, 제조자에 의해 프로그래밍된 또는 사용자에 의해 선택된 바와 같은 칫솔 사용의 날짜/시간에 근거하여 자동적으로 적용될 수도 있다. 이러한 치료는 약 1 내지 10000 mW/㎝의 범위의 출력 밀도(power density)를 갖는 약 280 내지 3000 ㎚의 범위의 광 에너지의 전달로부터 기인하며 생체자극으로 총칭되는 몇몇 생물물리학적 현상에 근거한다. 바람직한 실시 형태에서, 생체자극은 약 1 J/㎠ 내지 1000 J/㎠의 범위, 훨씬 더 바람직한 실시 형태에서는 약 10 J/㎠ 내지 100 J/㎠ 범위의 에너지 플럭스(flux)로 수행된다.The sensor responsive toothbrush of the present invention can be used for various photodynamic and phototherapy treatments in and around the oral cavity. Such responsive output may be provided in response to sensor input or may be automatically applied based on the date / time of toothbrush use as programmed by the manufacturer or selected by the user. This treatment is based on several biophysical phenomena, collectively referred to as biostimulation, resulting from the transmission of light energy in the range of about 280 to 3000 nm with power densities in the range of about 1 to 10000 mW / cm. In a preferred embodiment, the biostimulation is carried out with an energy flux in the range of about 1 J / cm 2 to 1000 J / cm 2, in even more preferred embodiments in the range of about 10 J / cm 2 to 100 J / cm 2.

생체자극은, 예를 들어, 내인성 포피린, 사이토크롬 및 조직 산소 분자에 의한 광 흡수로 인한 잇몸, 혀, 타액선 및 타액선관, 편도선, 성대, 입술, 뺨, 구강 주위 안면 피부, 및 기타 조직에서의 혈액 및 림프액 미세순환(microcirculation)의 증가를 포함할 수 있다. 광 흡수는 혈관 및/또는 임파관의 확장을 야기하는 광 자극된 산화질소(NO)를 유도할 수 있으며, 또한 세포 미토콘드리아에서의 Ca2+ 저장, 및 광 감쇠된 교감 신경계 혈관 신경 활성을 야기하는 관상 평활근 세포에서의 Ca2+ 의존성 에이티피아제(ATPase)의 활성화를 유도할 수 있다. 이들 프로세스는 조직 배액 기능; 내피 세포 및 내피 백혈구 증식 능력; 및 구강 상피, 잇몸 조직, 신경 조직, 피부 콜라겐, 및 기타 조직의 재생을 돕는 새로운 모세혈관망의 형성을 활성화시킨다. 게다가, 가열과 광요법의 조합된 작용은 또한 전술한 조직 및 선(gland)의 혈액 및 림프액 미세순환의 활성화를 야기할 수 있다.Biostimulation can occur in, for example, gums, tongue, salivary glands and salivary glands, tonsils, vocal cords, lip, cheeks, oral facial skin, and other tissues due to light absorption by, for example, endogenous porphyrins, cytochromes, and tissue oxygen molecules. Increase in blood and lymphatic microcirculation. Light absorption can lead to light stimulated nitric oxide (NO), which causes expansion of blood vessels and / or lymphatic vessels, and also coronary Ca 2+ storage in cellular mitochondria, and light attenuated sympathetic nervous system vascular neuronal activity. It can induce the activation of Ca 2+ dependent atipiase (ATPase) in smooth muscle cells. These processes include tissue drainage function; Endothelial cell and endothelial leukocyte proliferation ability; And the formation of new capillary networks that aid in the regeneration of oral epithelium, gum tissue, neural tissue, skin collagen, and other tissues. In addition, the combined action of heating and phototherapy can also result in the activation of the blood and lymphatic microcirculation of the tissues and glands described above.

기타 효과로는 에나멜질 및 상아질을 통한 도파 광 전파에 의해 야기되는 치수(tooth pulp)에서의 광 농도로 인한 치수에서의 혈액 미세순환의 활성화와, 바이드록시아파타이트 구조의 공격자점을 채우도록 칼슘 이온을 돕는, 단백질 기질을 통한 치수로부터 에나멜질로의 칼슘 이온 유속의 상응하는 증가를 포함한다. Other effects include activation of blood microcirculation in the pulp due to light concentration in the tooth pulp caused by waveguide propagation through enamel and dentin, and calcium ions to fill the attack point of the hydroxyapatite structure. And a corresponding increase in the rate of calcium ion flow from the pulp through the protein substrate to enamel.

생체자극은 또한 국소적 (구강 및 주변 조직) 대식세포 활성과, 섬유모세포, 조골세포(osteoblast) 및 치아모세포(odontoblast) 증식의 증가를 포함할 수 있다. 이는 상피, 콜라겐, 신경 조직, 및 치아의 경조직을 재생시킬 수 있다. 부가적인 중요한 이득은 또한 박테리아, 진균류 및 바이러스를 죽이는 것일 수 있다. 이러한 효과는 내인성 포르피린, 산소 분자, 혼입된 외인성 염료, 무기 감광제, 및/또는 무기 광촉매에 대한 광 작용에 의해 유도된다. Biostimulation may also include local (oral and peripheral tissue) macrophage activity and an increase in fibroblast, osteoblast and odontoblast proliferation. It can regenerate epithelium, collagen, nerve tissue, and hard tissue of teeth. Additional important benefits can also be killing bacteria, fungi and viruses. This effect is induced by light action on endogenous porphyrins, oxygen molecules, incorporated exogenous dyes, inorganic photosensitizers, and / or inorganic photocatalysts.

다른 바람직한 효과는 박테리아 활성 감소 및 구강 병소(구내염) 치유에 의해 야기되는 구강 pH의 정상화이며, 이는 구강 조직의 팽윤 감소 및 삼투압 감소로 이어진다. Another desirable effect is the normalization of oral pH caused by decreased bacterial activity and healing of oral lesions (stomatitis), which leads to reduced swelling and reduced osmotic pressure of oral tissue.

전신의 유익한 (생체자극) 효과는 또한 혈액 및 림프액 조사를 통한 향상된 면역능력(immunocompetence)을 제공할 수 있다. 특히, 생체자극은 혈중 및 임파 대식세포의 광 향상된 면역능력을 초래하는데, 이는 초산화물(superoxide) 및 산화질소; 적혈구 막 탄력성; 및 임파구 증식 활성을 발생시킨다. 기타 전신 효과로는 인간의 24시간 주기 리듬의 광 유도식 제어를 포함할 수 있다. Systemic beneficial (biostimulatory) effects can also provide enhanced immunocompetence through blood and lymphatic fluid irradiation. In particular, biostimulation results in enhanced photoimmunity of blood and lymphatic macrophages, including superoxide and nitric oxide; Erythrocyte membrane elasticity; And lymphocyte proliferation activity. Other systemic effects may include light guided control of a human 24-hour rhythm.

본 발명의 센서 응답식 칫솔은 구강의 영역을 광 방사로 직접 조사하는 것을 포함한 다양한 기타 요법 치료를 위해 사용될 수 있다. 발광 칫솔 및 발광 마우스피스 둘다는 발색단 및 광 결합제 등의 치료제의 인가, 진동, 및 가열과 같은 추가적인 치료 단계와 함께 또는 추가적인 치료 단계 없이 구강 내의 경성 및/또는 연성 조직을 조사하기 위해 사용될 수 있다.The sensor responsive toothbrush of the present invention can be used for a variety of other therapeutic treatments, including direct irradiation of the area of the oral cavity with light radiation. Both luminescent toothbrushes and luminescent mouthpieces can be used to examine hard and / or soft tissues in the oral cavity with or without additional therapeutic steps such as application, vibration, and heating of therapeutic agents such as chromophores and light binders.

일 실시 형태에서, 발광 칫솔 및/또는 발광 마우스피스는 경성 및/또는 연성 구강 조직을 조사함으로써 치과적 문제, 예를 들어 잇몸 출혈, 치아 과민증, 치통, 뼈 문제, 에나멜질 변성, 우식, 치근관 염증, 및 치주 문제를 치료하는 데 사용될 수 있다. 이 요법은 문제가 되는 영역의 직접적인 조사를 포함하되, 몇몇 경우에는 치료를 돕기 위한 열 또는 발색단을 사용한 조사를 포함할 수 있다.In one embodiment, the luminescent toothbrush and / or luminescent mouthpiece is a dental problem such as gum bleeding, tooth hypersensitivity, toothache, bone problem, enamel degeneration, caries, root canal by examining hard and / or soft oral tissue. It can be used to treat inflammation, and periodontal problems. This therapy may include direct investigation of the area in question, but in some cases may include irradiation with heat or chromophores to aid treatment.

F. 몇몇 응답식 출력의 예 및 센서 응답식 칫솔의 용도F. Examples of some responsive outputs and the use of sensor responsive toothbrushes

잇몸 출혈의 감소. 잇몸 출혈은 대부분은 상피 세포 및 기타 결합 조직의 열악한 증식에 의해 야기된다. 본 발명의 센서 응답식 칫솔은 광 조사 및 온화한 가열을 제공하고 증가된 섬유모세포 증식을 활성화하여, 상피, 콜라겐, 및 잇몸 출혈 중지를 돕는 기타 결합 조직의 재생을 야기한다. 광 수용체는 내인성 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자를 포함하며, 따라서 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 점막 및 하부 조직의 조사가 바람직하다. 청색 광(400-430 ㎚)이 포피린 여기에 매우 효과적이며, 녹색 광(540-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)도 포피린을 활성화시킬 수 있다. 특히, 코프로포피린은 402±20 (최대 소광480), 4950±20, 540+30 (최대 소광17), 580±30 (최대 소광6), 623±20 ㎚의 파장에서 여기될 수 있으며, 사이토크롬: 사이토겜(사이토크롬옥시다제의 보결 분자단(prosthetic group)은 414±20 (최대 소광70), 439±20 (최대 소광117), 446±20 (최대 소광10), 534±20 (최대 소광ll), 598±20 (최대 소광16), 635±20 ㎚ (최대 소광9)의 파장에서 여기될 수 있고, 사이토포피린은 415±20 (최대 소광160), 52020 (최대 소광9), 560±20 (소광21), 580±20 (최대 소광ll), 617±20, 646±20 ㎚ (최대 소광l))의 파장에서 여기될 수 있다. 사이토포피린은 박테리아에서 발견되는 것으로서, 감광성이 매우 크다. 박테리아 및 진균류에 포함된 프로토포피린 IX는 410±20 (최대 소광270), 504±20 (최대 소광15), 556±20 (최대 소광15), 600±20 (최대 소광6), 631±20 ㎚ (최대 소광5)의 파장에서 여기될 수 있다.Reduction of gum bleeding. Gum bleeding is mostly caused by poor proliferation of epithelial cells and other connective tissue. The sensor responsive toothbrush of the present invention provides light irradiation and mild heating and activates increased fibroblast proliferation, resulting in regeneration of epithelium, collagen, and other connective tissue to help stop gum bleeding. Photoreceptors include endogenous porphyrins, cytochromes, and oxygen molecules, and thus power densities of 1-1000 mW / cm 2 and daily doses of 0.06-30 J / cm 2 at wavelengths corresponding to porphyrins, cytochromes, and oxygen molecules Investigation of the oral mucosa and underlying tissues in is preferred. Blue light (400-430 nm) is very effective for porphyrin excitation, and green light (540-580 nm) and red light (600-650 nm) can also activate porphyrin. In particular, copropofrine is 402 ± 20 (max quenching 480), 4950 ± 20, 540 + 30 (Maximum matting 17), 580 ± 30 (max extinction 6), can be excited at a wavelength of 623 ± 20 nm, and cytochrome: cytochem (prosthetic group of cytochrome oxidase is 414 ± 20 (maximum quenching) 70), 439 ± 20 (max extinction) 117), 446 ± 20 (max extinction) 10), 534 ± 20 (max extinction ll), 598 ± 20 (max extinction) 16), 635 ± 20 nm (max extinction Can be excited at the wavelength of 9), cytotopyrin is 415 ± 20 (max quenching 160), 520 20 (max extinction 9), 560 ± 20 (Extinction 21), 580 ± 20 (max extinction) ll), 617 ± 20, 646 ± 20 nm (Maximum extinction can be excited at a wavelength of l)). Cytoporphyrin is found in bacteria and is very photosensitive. Protopopyrine IX in bacteria and fungi is 410 ± 20 (maximum quenching) 270), 504 ± 20 (max extinction) 15), 556 ± 20 (max extinction 15), 600 ± 20 (max extinction 6), 631 ± 20 nm (Maximum extinction Can be excited at a wavelength of 5).

산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20, 1060±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃까지의 히터에 의해 제공되는 온건한 발열 요법(hyperthermia)은 혈액 및 림프액의 미세 순환에 대하여 상승 효과를 제공하는 데에도 바람직하다.Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate hyperthermia provided by heaters up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes is also desirable to provide a synergistic effect on the microcirculation of blood and lymphatic fluid.

치아 과민성(hypersensitivity)의 감소. 대부분 치아의 민감성은 음료 및/또는 타액 성분에 의해 유발되는 삼투압으로 인하여 치아 내에서 신경 말단 쪽을 향해 유체가 상아세관(dentinal tubes)을 통하여 이동하는 것이 증가함으로써 생긴다. 치아 과민성은 작은 값의 구강 액체의 pH에 의해 유발되는 일시적이거나 영구적인 에나멜질 탈염에 의해 야기되는 에나멜질 다공성에 의존적이다. 구강 액체의 보다 산성인 pH(4.0-5.0)에서, 에나멜질 투과성은 3-4배 증가한다. 따라서, 에나멜질의 광-유도성 재광화 과정은 치아 과민성의 감소를 도울 것이다. 또한, 박테리아 사멸은 pH 정상화로 인하여 치아 과민성을 감소시키고, 치은 팽윤이 덜하게 하고, 과민성 치아 복합물(tooth compounds)에 적용되는 삼투압이 작아지게 할 것이다. 따라서, 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 치아 표면의 방사가 바람직하다. 청색 광(400-430 ㎚)은 박테리아 포피린 여기에 매우 효과적이며, 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-700 ㎚)도 박테리아에서 포피린을 활성화시키고 라디칼 생성을 통하여 박테리아를 사멸시킬 수 있다. 녹색 광(540-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 치수 포피린을 활성화시켜 치수에서의 혈액 및 림프액 미세순환을 증가시킬 수 있으며, 이에 상응하게 치수로부터의 에나멜질로의 단백질 매트릭스를 통한 칼슘 이온 흐름이 증가되는데, 이는 칼슘 이온이 하이드록시아파타이트 구조의 공격자점을 채우는 것을 돕는다. 조직 및 치수 중 용존 산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20, 1060+20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 히터에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 혈액 및 림프액 미세순환에 대하여 상승 효과도 제공할 수 있다. 보다 효과적인 박테리아 사멸은 외인성 발색단의 적용 및 이 발색단에 상응하는 파장에서의 조사에 의해, 특히 0.01-1.0%의 농도의 메틸렌 블루(MB) 염료의 경우, 660±10 ㎚ 및 5-1000 mW/㎠의 출력 밀도에서의 조사; 또는 0.01-1.0%의 농도의 인도시아닌 그린(ICG) 염료의 경우, 805±5 ㎚ 및 5-1000 mW/㎠의 출력 밀도에서의 조사에 의해 성취될 수 있다.Reduction of tooth hypersensitivity. Most tooth sensitivity results from increased fluid movement through dental tubes towards the nerve endings in the tooth due to osmotic pressure induced by beverage and / or saliva components. Tooth hypersensitivity is dependent on enamel porosity caused by transient or permanent enamel desalination caused by the pH of the small value of the oral liquid. At the more acidic pH (4.0-5.0) of the oral liquid, enamel permeability increases 3-4 fold. Thus, enamel light-induced remineralization process will help reduce tooth hypersensitivity. In addition, bacterial killing will reduce tooth hypersensitivity, less swelling of the gums due to pH normalization, and less osmotic pressure applied to sensitive tooth compounds. Therefore, radiation of the tooth surface at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome, and oxygen molecules is preferred. Blue light (400-430 nm) is very effective for bacterial porphyrin excitation, and green light (530-580 nm) and red light (600-700 nm) can also activate porphyrin in bacteria and kill bacteria through radical production. have. Green light (540-580 nm) and red light (600-650 nm) can activate pulp porphyrin to increase blood and lymphatic microcirculation in the pulp, correspondingly through the protein matrix from the pulp to enamel Calcium ion flow is increased, which helps calcium ions fill the attack point of the hydroxyapatite structure. Dissolved oxygen molecules in tissues and dimensions can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 + 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate fever therapy provided by a heater can also provide a synergistic effect on blood and lymphatic microcirculation. More effective bacterial killing is achieved by application of an exogenous chromophore and irradiation at a wavelength corresponding to this chromophore, especially for methylene blue (MB) dye at a concentration of 0.01-1.0%, 660 ± 10 nm and 5-1000 mW / cm 2 Irradiation at the power density of; Or for indocyanine green (ICG) dye at a concentration of 0.01-1.0%, it can be achieved by irradiation at a power density of 805 ± 5 nm and 5-1000 mW / cm 2.

치아에서의 통증 감소는 대부분은 혈관벽의 내피 세포에 대한 광 자극된 NO 작용에 의해, 그리고 광에 의해 약화된 교감 혈관 운동 신경 활성에 의해 유발되는 혈관 및/또는 림프관의 확장에 의해 야기되는 개선된 치수 혈액 및 림프액 미세순환으로 인한 것이다. 직접적인 광 유도성 신경 활성 저해도 가능하다. 따라서, 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎝의 일일 선량에서의 치아 표면의 조사가 필요하다. 녹색 광(530-580 mn) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 치수 포피린을 활성화시켜 치수에서의 혈액 및 림프액 미세순환을 증가시킬 수 있다. 조직 및 치수 중 용존 산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20, 1060±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃까지의 히터에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 혈액 및 림프액의 미세순환에 대하여 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다.Pain reduction in the teeth is mostly improved by photostimulated NO action on endothelial cells in the vessel wall, and by dilation of blood vessels and / or lymphatic vessels caused by light-induced sympathetic vascular motor neuron activity. This is due to pulp blood and lymphatic microcirculation. Direct photoinduced neuronal activity inhibition is also possible. Therefore, investigation of the tooth surface at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome, and oxygen molecules is required. Green light (530-580 mn) and red light (600-650 nm) can activate pulp porphyrin to increase blood and lymphatic microcirculation in the pulp. Dissolved oxygen molecules in tissues and dimensions can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by heaters up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain a synergistic effect on the microcirculation of blood and lymphatic fluid.

치주 및 골 재생과 임플란트 연결은 대부분 광 및/또는 광과 열의 조합된 작용에 의해 유발되는, 대식세포 활성의 증가, 섬유모세포, 조골세포 및 치아모세포 증식의 증가에 의해 야기된다. 혈액 및 림프액 미세순환 증가도 조직의 성장 및 재생을 개선시킨다. 포피린, 사이토크롬 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 치아 및 치주 조직의 조사에 의해 대식세포 활성 증가, 섬유모세포 증식 증가, 조골세포 증식 증가 및 치아모세포 증식 증가와, 혈액 및 림프액 미세순환 증가에 책임이 있는 라디칼이 생성될 것이다. 청색 광(400-430 ㎚)이 포피린 여기에 매우 효과적이며, 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)도 포피린을 활성화시킬 수 있다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 치수 포피린을 활성화시킬 수 있다. 산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20,1060±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃ 까지의 특수 히터(또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 대식세포 활성, 섬유모세포, 조골세포 및 치아모세포 증식과, 혈액 및 림프액 미세순환 증가에서 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다.Periodontal and bone regeneration and implant linkage are caused by an increase in macrophage activity, an increase in fibroblasts, osteoblasts and tooth cell proliferation, mostly caused by light and / or combined action of light and heat. Increased blood and lymphatic microcirculation also improves tissue growth and regeneration. Increased macrophage activity, increased fibroblast proliferation by irradiation of tooth and periodontal tissue at a power density of 1-1000 mW / cm 2 at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome oxygen molecule and daily dose of 0.06-30 J / cm 2 In addition, radicals will be produced that are responsible for increasing osteoblast proliferation and increasing osteoblast proliferation and increasing blood and lymphatic microcirculation. Blue light (400-430 nm) is very effective for porphyrin excitation, and green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can also activate porphyrin. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can activate pulp porphyrin. Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20,1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate pyrotherapeutic therapy provided by special heaters (or LED current heating) up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes may induce macrophage activity, fibroblasts, osteoblasts, and osteoblast proliferation, blood and lymph It is desirable to obtain a synergistic effect in increasing microcirculation.

에나멜질의 재광화. 에나멜질 재광화는 대부분은 작은 값의 구강 액체 pH에 의해 유발된다. 광 및 온화한 가열에 의해 치은의 혈액 및 림프액 미세순환이 활성화되며, 따라서 타액으로부터의 에나멜질로의 단백질 매트릭스를 통한 칼슘 이온 흐름이 증가되는데, 칼슘 이온은 하이드록시아파타이트 구조의 공격자점을 채운다. 박테리아 사멸에 의해 pH가 정상화되고 따라서 에나멜질 탈염이 방지된다. 따라서, 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 치아 표면의 조사가 필요하다. 청색 광(400-430 ㎚)은 박테리아 포피린 여기에 매우 효과적이며, 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)도 박테리아에서 포피린을 활성화시키고 라디칼 생성을 통하여 박테리아를 사멸시킬 수 있다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 치수 포피린을 활성화시켜 치수에서의 혈액 및 림프액 미세순환을 증가시킬 수 있으며, 이에 상응하게 치수로부터의 에나멜질로의 단백질 매트릭스를 통한 칼슘 이온 흐름이 증가되는데, 이는 칼슘 이온이 하이드록시아파타이트 구조의 공격자점을 채우는 것을 돕는다. 조직 및 치수 중 용존 산소 분자는 580±20, 630 ±20, 760±20, 1060±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃ 까지의 특수 히터(또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 혈액 및 림프액의 미세순환에 대하여 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다. 초음파영동(Sonophoresis) 및/또는 전기영동은 혈액 및 림프액 유동의 증가와, 치아 경조직 내의 Ca 및 P 원소의 보다 평탄한 분포를 도울 것이다. 보다 효과적인 박테리아 사멸(필요할 경우)은 외인성 발색단의 적용 및 이 발색단에 상응하는 파장에서의 조사에 의해, 특히 0.01-1.0%의 농도의 메틸렌 블루(MB) 염료의 경우, 660±10 ㎚ 및 5-100 mW/㎠의 출력 밀도에서의 조사; 또는 0.01-1.0%의 농도의 인도시아닌 그린(ICG) 염료의 경우, 805±5 ㎚ 및 5-100 mW/㎠의 출력 밀도에서의 조사에 의해 달성될 수 있다.Remineralization of enamel. Enamel remineralization is most often caused by small oral liquid pH. Light and mild heating activate the blood and lymphatic microcirculation of the gingiva, thus increasing calcium ion flow through the protein matrix from saliva to enamel, which fills the attack point of the hydroxyapatite structure. The killing of bacteria normalizes the pH and thus prevents enamel desalting. Thus, investigation of the tooth surface at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome, and oxygen molecules is required. Blue light (400-430 nm) is very effective for bacterial porphyrin excitation, and green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can also activate porphyrin in bacteria and kill bacteria through radical production. have. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can activate pulp porphyrin to increase blood and lymphatic microcirculation in the pulp, correspondingly through the protein matrix from the pulp to enamel Calcium ion flow is increased, which helps calcium ions fill the attack point of the hydroxyapatite structure. Dissolved oxygen molecules in tissues and dimensions can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by special heaters (or LED current heating) up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain a synergistic effect on the microcirculation of blood and lymph fluid. Sonophoresis and / or electrophoresis will help increase blood and lymph flow and provide a flatter distribution of Ca and P elements in dental hard tissue. More effective bacterial killing (if required) is achieved by application of an exogenous chromophore and irradiation at a wavelength corresponding to this chromophore, especially for methylene blue (MB) dye at a concentration of 0.01-1.0% and 660 ± 10 nm and 5- Irradiation at an output density of 100 mW / cm 2; Or for indocyanine green (ICG) dye at a concentration of 0.01-1.0%, by irradiation at a power density of 805 ± 5 nm and 5-100 mW / cm 2.

충치는 일반적으로 대부분 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutants) 박테리아에 의해 야기된다. 따라서, 광 및 내인성 포피린, 및/또는 사이토크롬, 및/또는 산소 분자, 및/또는 외인성 염료, 및/또는 미네랄 감광제, 및/또는 미네랄 광촉매 - 구강 내에 포함됨 - 에 의해 유발되는 광역학적 효과를 통한 박테리아 사멸은 우식의 예방 및 치유 기술이다. 광 및 열에 의해 유발되는 치수 및 치은에서의 혈액 및 림프액 미세순환과, 타액으로부터의 에나멜질로의 칼슘 흐름 증가도 우식을 예방한다. 따라서, 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 치아 표면의 조사가 필요하다. 청색 광(400-430 ㎚)은 박테리아 포피린 여기에 매우 효과적이며, 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)도 박테리아에서 포피린을 활성화시키고 라디칼 생성을 통하여 박테리아를 사멸시킬 수 있다. 녹색 광(540-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 치수 포피린을 활성화시켜 치수에서의 혈액 및 림프액 미세순환을 증가시킬 수 있으며, 이에 상응하게 치수로부터의 에나멜질로의 단백질 매트릭스를 통한 칼슘 이온 흐름이 증가되는데, 이는 칼슘 이온이 하이드록시아파타이트 구조의 공격자점을 채우는 것을 돕는다. 조직 및 치수 중 용존 산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20, 1060±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃ 까지의 특수 히터(또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 혈액 및 림프액의 미세순환에 대하여 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다. 초음파영동 및/또는 전기영동은 혈액 및 림프액 유동의 증가와, 치아 경조직 내의 Ca 및 P 원소의 보다 평탄한 분포를 도울 것이다. 보다 효과적인 박테리아 사멸(필요할 경우)은 외인성 발색단의 적용 및 이 발색단에 상응하는 파장에서의 조사에 의해, 특히 0.01-1.0%의 농도의 메틸렌 블루(MB) 염료의 경우, 660±10 ㎚ 및 5-100 mW/㎠의 출력 밀도에서의 조사; 또는 0.01-1.0%의 농도의 인도시아닌 그린(ICG) 염료의 경우, 805±5 ㎚ 및 5-100 mW/㎠의 출력 밀도에서의 조사에 의해 달성될 수 있다. 일중항 산소 및 기타 라디칼은 탄소 나노입자 또는 나노튜브, 예를 들어 카본 블랙, 플러렌, 또는 튜뷸렌의 광대역(300-900 ㎚) 여기, 및/또는 광촉매, 예를 들어 TiO2 나노입자 - MB 및/또는 ICG 염료와의 혼합물 - 의 적용으로 매우 효과적으로 그리고 비특이적으로 생성될 수 있다.Tooth decay is most commonly caused by Streptococcus mutants bacteria. Thus, through photodynamic effects caused by light and endogenous porphyrins, and / or cytochromes, and / or oxygen molecules, and / or exogenous dyes, and / or mineral photosensitizers, and / or mineral photocatalysts, which are included in the oral cavity. Bacteria killing is a technique for preventing and healing caries. Light and heat-induced pulp and gingival microcirculation in blood and lymph, and increased calcium flow from saliva to enamel also prevent caries. Thus, investigation of the tooth surface at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome, and oxygen molecules is required. Blue light (400-430 nm) is very effective for bacterial porphyrin excitation, and green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can also activate porphyrin in bacteria and kill bacteria through radical production. have. Green light (540-580 nm) and red light (600-650 nm) can activate pulp porphyrin to increase blood and lymphatic microcirculation in the pulp, correspondingly through the protein matrix from the pulp to enamel Calcium ion flow is increased, which helps calcium ions fill the attack point of the hydroxyapatite structure. Dissolved oxygen molecules in tissues and dimensions can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by special heaters (or LED current heating) up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain a synergistic effect on the microcirculation of blood and lymph fluid. Ultrasonic and / or electrophoresis will help increase blood and lymph flow and provide a flatter distribution of Ca and P elements in dental hard tissue. More effective bacterial killing (if required) is achieved by application of an exogenous chromophore and irradiation at a wavelength corresponding to this chromophore, especially for methylene blue (MB) dye at a concentration of 0.01-1.0% and 660 ± 10 nm and 5- Irradiation at an output density of 100 mW / cm 2; Or for indocyanine green (ICG) dye at a concentration of 0.01-1.0%, by irradiation at a power density of 805 ± 5 nm and 5-100 mW / cm 2. Singlet oxygen and other radicals may be formed by broadband (300-900 nm) excitation of carbon nanoparticles or nanotubes, such as carbon black, fullerene, or tubulin, and / or photocatalysts such as TiO 2 nanoparticles—MB and And / or mixtures with ICG dyes can be produced very effectively and nonspecifically.

치근관 살균 및 염증 예방은 광 및 내인성 포피린, 특히 프로토포피린 IX, 및/또는 산소 분자, 및/또는 외인성 염료 - 국부적 혈액 및 림프액 미세순환을 통하여 치수에 포함됨 - 에 의해 유발되는 광역학적 효과에 의해서도 실현될 수 있다. 도파관 전파로 인하여, 광은 치수에 집중되며, 따라서 광역학적 효율성을 향상시키고 치수 혈액 및 림프액 미세순환을 활성화시킨다. 또한, 광은 대식세포의 면역능력도 개선시키는데, 이 대식세포는 미생물에 대한 숙주의 방어에 책임이 있는 SO 및 NO를 생성한다. 따라서, 포피린, 사이토크롬, 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 치아 표면의 조사가 필요하다. 녹색 광(540-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 치수 포피린을 활성화시켜 박테리아 사멸, 대식세포 면역능력의 개선 및 치수에서의 혈액 및 림프액 미세순환 증가를 위한 라디칼을 생성할 수 있다. 조직 및 치수 중 용존 산소 분자는 580±20, 630±20,760±20,106±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃ 까지의 특수 히터 (또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 혈액 및 림프액의 미세순환에 대하여 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다. 초음파영동 및/또는 전기영동은 혈액 및 림프액 유동의 증가를 도울 것이다. 치근관 및 근단(apex) 부위로 침투하는 광은 박테리아 성장과 관련된 염증을 예방 또는 감소시킬 수 있다.Root canal sterilization and inflammation prevention is also due to photodynamic effects caused by light and endogenous porphyrins, in particular protopophyrin IX, and / or oxygen molecules, and / or exogenous dyes, which are incorporated into the pulp via local blood and lymphatic microcirculation. Can be realized. Due to waveguide propagation, light is concentrated in the pulp, thus improving the photodynamic efficiency and activating pulp blood and lymphatic microcirculation. Light also improves the immune capacity of macrophages, which produce SO and NO responsible for the host's defense against microorganisms. Thus, investigation of the tooth surface at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome, and oxygen molecules is required. Green light (540-580 nm) and red light (600-650 nm) can activate pulp porphyrin to generate radicals for killing bacteria, improving macrophage immunity and increasing blood and lymphatic microcirculation in pulp. . Dissolved oxygen molecules in tissues and dimensions can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20,760 ± 20,106 ± 20, and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by special heaters (or LED current heating) up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to achieve a synergistic effect on the microcirculation of blood and lymph fluid. Ultrasonic and / or electrophoresis will help increase blood and lymph flow. Light penetrating into the root canal and apex sites can prevent or reduce inflammation associated with bacterial growth.

치주 문제의 예방 및 치유도 역시 내인성 포피린, 및/또는 산소 분자, 및/또는 외인성 염료, 및/또는 미네랄 감광제, 및/또는 미네랄 광촉매 - 활성 (일중항) 산소 및 기타 라디칼의 생성을 통하여 치주 병변 내에 포함됨 - 의 여기를 통한 박테리아에 대한 광의 치사 효과로 인한 것이다. 또한, 광은 대식세포의 면역능력도 개선시키는데, 이 대식세포는 미생물에 대한 숙주의 방어에 책임이 있는 SO 및 NO를 생성한다. 광 및 온화한 가열에 의해 혈액 및 림프액 미세순환이 활성화되며, 따라서 내피세포의 증식 잠재성 및 새로운 모세혈관망의 형성이 활성화되고, 이는 치은이 치아에 계속하여 부착된 상태로 있는 것을 돕는다. 따라서, 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다 (우식의 예방을 참조).Prevention and cure of periodontal problems are also endogenous porphyrins, and / or oxygen molecules, and / or exogenous dyes, and / or mineral photocatalysts, and / or mineral photocatalysts-through the generation of periodontal lesions through active (single) oxygen and other radicals. Included within-due to the lethal effect of light on bacteria through excitation of. Light also improves the immune capacity of macrophages, which produce SO and NO responsible for the host's defense against microorganisms. Light and mild heating activate blood and lymphatic microcirculation, thereby activating the proliferative potential of endothelial cells and the formation of new capillary networks, which help the gingiva remain attached to the teeth. Therefore, the power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries (see Prevention of caries).

연조직 처리:Soft tissue treatment:

본 발명의 센서 응답식 칫솔의 다른 이점은 지향적 방사가 가능하다는 것이다. 하기에 논의되어 있는 몇몇 경우에 있어서, 주로 연조직, 예를 들어 혀 조직, 신경 조직, 목 조직, 혈관 조직, 모낭, 피지선 소낭(sebaceous follicles), 피지선, 안면 피하 지방, 안면 근육 조직, 림프계, 콜라겐, 색소성 반점(pigmented spots), 및/또는 기타 안면 조직 및 기타 구강 조직을 비롯한 기타 조직을 광 방사하는 것이 바람직하다. 칫솔은 광 방사가 발산되는 방향을 선택함으로써 이들 조직 부위 쪽으로의 방사 지향을 가능하게 한다. 예를 들어, 안면 조직에의 방사를 위해서는, 광 방사원은 발광 칫솔의 외주연부 상에 위치될 수 있다. 단지 강모 방향으로 (치아의 경조직 쪽으로) 방사하는 종래의 칫솔과는 달리, 이들 센서 응답식 칫솔에 의해 제공되는 방사선은 발산된 방사선이 구강의 점막내층을 침투하여 사용자의 안면 연조직 내의 부위로 광요법이 전달되도록 지향될 수 있다.Another advantage of the sensor responsive toothbrush of the present invention is that directional radiation is possible. In some cases discussed below, mainly soft tissues such as tongue tissue, nerve tissue, neck tissue, vascular tissue, hair follicles, sebaceous follicles, sebaceous glands, facial subcutaneous fat, facial muscle tissue, lymphatic system, collagen It is desirable to light-radiate other tissues, including pigmented spots, and / or other facial tissues and other oral tissues. The toothbrush enables radiation directing towards these tissue sites by selecting the direction in which light radiation is emitted. For example, for radiation to facial tissue, a light radiation source may be located on the outer periphery of the light emitting toothbrush. Unlike conventional toothbrushes that only radiate in the direction of the bristles (toward the hard tissue of the tooth), the radiation provided by these sensor-responsive toothbrushes allows the emitted radiation to penetrate the mucosal lining of the oral cavity and into the area within the user's facial soft tissue. The therapy may be directed to delivery.

또한, 본 발명의 센서 응답식 칫솔은 구강 내에서 광 방사원을 이용함으로써, 과거에는 구강 외부에서 치료되었던 소정 질병의 치료를 허용한다. 예를 들어, 영향을 받은 피부를 방사함으로써 좌창을 치료하는 대신, 칫솔이 목표로 하는 조직 쪽으로 구강 내에서 직접적으로 방사할 수 있다. 이는 구강 내의 조직이 구강의 조직 벽 내에 포함된 한정된 양의 콜라겐으로 인하여 침투가 보다 용이하기 때문에 유리하다. 그 결과, 광 에너지는 보다 용이하게 조직을 침투하여 보다 낮은 수준의 에너지로 치료되게 하고 조직 손상의 위험을 감소시킨다. 이러한 유형의 치료에 바람직한 파장 범위는 약 280 ㎚ 내지 1400 ㎚ 범위, 더욱 더 바람직하게는 약 590 ㎚ 내지 1300 ㎚ 범위이다.In addition, the sensor responsive toothbrush of the present invention utilizes a light radiation source in the oral cavity, thereby allowing for the treatment of certain diseases that were previously treated outside the oral cavity. For example, instead of treating an acne by radiating the affected skin, the toothbrush can radiate directly into the oral cavity towards the target tissue. This is advantageous because tissue in the oral cavity is easier to penetrate due to the limited amount of collagen contained within the tissue walls of the oral cavity. As a result, light energy more easily penetrates tissues, allowing them to be treated with lower levels of energy and reducing the risk of tissue damage. Preferred wavelength ranges for this type of treatment range from about 280 nm to 1400 nm, even more preferably from about 590 nm to 1300 nm.

내인성 포피린, 및/또는 산소 분자, 및/또는 외인성 염료, 및/또는 미네랄 감광제, 및/또는 미네랄 광촉매 - 활성 (일중항) 산소 및 기타 라디칼의 생성을 통하여 구강 점막 병변 내에 포함됨 - 의 여기를 통한 바이러스 및 박테리아에 대한 광의 치사 효과로 인한 구강 점막 염증 질환(구내염-구각부 열구 및 표재성 미란, 소포가 형성된 구강 점막의 급성 감염 - 단순 포진 바이러스(herpes simplex virus)로 인한 것 - , 협측, 혀 및 입술 상에 얕은 궤양(shallow ulcer)이 있는 구내염)의 개선. 또한, 광은 대식세포의 면역능력도 개선시키는데, 이 대식세포는 미생물에 대한 숙주의 방어에 책임이 있는 SO 및 NO를 생성한다. 광 및 온화한 가열에 의해 혈액 및 림프액 미세순환이 활성화되고 따라서 상피 세포 증식 잠재성이 활성화된다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다 (우식의 예방을 참조).Through the excitation of endogenous porphyrins, and / or oxygen molecules, and / or exogenous dyes, and / or mineral photosensitizers, and / or mineral photocatalysts, which are contained within oral mucosal lesions through the generation of active (single) oxygen and other radicals Oral mucosal inflammatory diseases due to the lethal effect of viruses and bacteria (stomatitis-corneal sulcus and superficial erosion, acute infection of the vesicle-formed oral mucosa-caused by the herpes simplex virus-, buccal, tongue and Improvement of stomatitis with a shallow ulcer on the lips). Light also improves the immune capacity of macrophages, which produce SO and NO responsible for the host's defense against microorganisms. Light and mild heating activate blood and lymphatic microcirculation and thus activate epithelial cell proliferation potential. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries (see Prevention of caries).

내인성 포피린, 및/또는 산소 분자, 및/또는 외인성 염료, 및/또는 미네랄 감광제, 및/또는 미네랄 광촉매 - 활성 (일중항) 산소 및 기타 라디칼의 생성을 통하여 혀 병변 내에 포함됨 - 의 여기를 통한 미생물에 대한 광의 치사 효과로 인한 혀 질환(흑설병(black tongue)-후설면 상에 갈색 털과 유사한 패치가 존재 - 미생물 및 몇몇 색소를 포함하는 비후성 사상 설유두(hypertrophied filiform papillae)로 구성됨 - ; 설태-탈락된 상피, 찌꺼기(debris), 박테리아, 진균류 등으로 이루어진 약간 희거나 누르스름한 층으로 덮인 것)의 개선. 또한, 광은 대식세포의 면역능력도 개선시키는데, 이 대식세포는 미생물에 대한 숙주의 방어에 책임이 있는 SO 및 NO를 생성한다. 광 및 온화한 가열에 의해 혈액 및 림프액 미세순환이 활성화되고 따라서 상피 세포 증식 잠재성이 활성화된다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다 (우식의 예방을 참조).Microorganisms through excitation of endogenous porphyrins, and / or oxygen molecules, and / or exogenous dyes, and / or mineral photosensitizers, and / or mineral photocatalysts, which are contained within the tongue lesions through the generation of active (single) oxygen and other radicals Tongue disease due to the lethal effect of light on (black tongue)-brown hair-like patches on the posterior tongue-composed of hypertrophied filiform papillae containing microorganisms and some pigments-; Amelioration of a slightly white or yellowish layer of exfoliated epithelium, debris, bacteria, fungi, etc.). Light also improves the immune capacity of macrophages, which produce SO and NO responsible for the host's defense against microorganisms. Light and mild heating activate blood and lymphatic microcirculation and thus activate epithelial cell proliferation potential. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries (see Prevention of caries).

타액선 및 작은 설하선 도관 - 설하 유두(fold) 상에서 구강 내로 개방됨 - (리비누스관(ducts of Rivinus))의 염증으로부터의 회복. 구내염 및 혀 병변에서와 동일한 회복 기작이 기대된다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다 (우식의 예방을 참조).Recovery from inflammation of the salivary glands and small sublingual glands-open into the oral cavity on the sublingual fold-(ducts of Rivinus). The same mechanism of recovery is expected as with stomatitis and tongue lesions. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries (see Prevention of caries).

구강 조직에서의 통증 감소는 대부분은 혈관벽의 내피 세포에 대한 광 자극 NO 작용에 의해, 그리고 광에 의해 약화된 교감 혈관 운동 신경 활성에 의해 유발되는 혈관 및/또는 림프관의 확장에 의해 야기되는 개선된 혈액 및 림프액 미세순환에서 생기는 것이다. 직접적인 광 유도성 신경 활성 저해도 가능하다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 치아 통증 감소에 사용되는 것과 동일하다 (치아에서의 통증 감소를 참조).Pain reduction in oral tissues is mostly due to the expansion of blood vessels and / or lymphatic vessels caused by light stimulating NO action on endothelial cells of the vessel wall and by sympathetic vascular motor neuron activity weakened by light. It occurs in the blood and lymphatic microcirculation. Direct photoinduced neuronal activity inhibition is also possible. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for tooth pain reduction (see Pain Reduction in Teeth).

대부분 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) 박테리아의 성장에 의해 야기되는 인후통, 안기나(angina), 급성 또는 만성 편도염 등 (편도, 특히 구개 편도의 편도염; 여포성 편도염, 특히 음와(crypts)에 영향을 주는 편도염; 실질성 편도염(parencbymatous tonsillitis); 편도의 전 물질에 영향을 주는 급성 편도염; 농포성 편도염 - 농포의 형성을 특징으로 하는 종류)의 개선. 이러한 개선은 내인성 포피린, 및/또는 산소 분자, 및/또는, 외인성 염료, 및/또는 미네랄 감광제, 및/또는 미네랄 광촉매 - 활성 (일중항) 산소 및 기타 라디칼의 생성을 통하여 편도 병변 내에 포함됨 - 의 여기를 통한 박테리아에 대한 광의 치사 효과로 인한 것이다. 또한, 광은 대식세포의 면역능력도 개선시키는데, 이 대식세포는 미생물에 대한 숙주의 방어에 책임이 있는 SO 및 NO를 생성한다. 광 및 온화한 가열에 의해 혈액 및 림프액 미세순환이 활성화되고 따라서 상피 세포 증식 잠재성이 활성화된다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다. 620-640 ㎚ 여기에서의, 증식 중인 세포에서의 포피린의 유도자인 ALA를 저농도로 이용한 ALA 관련 치료법이 비정상적인 증식 또는 구강 점막 상피 세포, 선의 성장, 구강 조직 (치은, 선, 혀, 목 등) 내에서의 미생물 콜로니의 억제에 이용될 수 있다. 특히, 인두사상균종의 치료법이 제공될 수 있다.Most commonly caused by the growth of Staphylococcus aureus bacteria, sore throats, anginas, acute or chronic tonsillitis (tonsills, especially palate tonsillitis; follicular tonsillitis, especially crypts) Improving tonsillitis; parencbymatous tonsillitis; acute tonsillitis affecting the entire material of the tonsil; pustulic tonsillitis-a type characterized by the formation of pustules. These improvements include the endogenous porphyrins, and / or oxygen molecules, and / or exogenous dyes, and / or mineral sensitizers, and / or mineral photocatalysts, which are included within the amygdala lesions through the generation of active (single) oxygen and other radicals. This is due to the lethal effect of light on bacteria. Light also improves the immune capacity of macrophages, which produce SO and NO responsible for the host's defense against microorganisms. Light and mild heating activate blood and lymphatic microcirculation and thus activate epithelial cell proliferation potential. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries. ALA-related therapies using low concentrations of ALA, an inducer of porphyrin in proliferating cells at 620-640 nm excitation, may be associated with abnormal proliferation or oral mucosal epithelial cells, gland growth, oral tissues (gingiva, gland, tongue, neck, etc.). It can be used for the inhibition of microbial colonies in. In particular, therapies for pharyngeal coliforms can be provided.

대부분이 스트렙토코커스 뉴모니아에(Streptococcus pneumoniae) 박테리아에 의해 야기되는 부비동염. 회복 기작은 안기나 및 편도염에서와 동일하다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다 (우식의 예방을 참조).Sinusitis, most of which is caused by the bacteria Streptococcus pneumoniae. The mechanism of recovery is the same as in ocular and tonsillitis. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries (see Prevention of caries).

후두염 및 성대의 기타 염증으로부터의 회복. 회복 기작은 안기나, 편도염 및 부비동염에서와 동일하다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 우식의 예방에 사용되는 것과 동일하다 (우식의 예방을 참조).Recovery from laryngitis and other inflammation of the vocal cords. The mechanism of recovery is the same as in eyes, tonsillitis and sinusitis. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used for the prevention of caries (see Prevention of caries).

광 및/또는 광과 열의 조합된 작용에 의해 유발되는 증가된 대식세포 및 섬유모세포 증식 활성과 새로운 콜라겐 생성을 통한 피부결, 피부 탄력성과, 입술 및 볼 주위의 주름살 감소(즉, 피부 회춘)의 개선. 혈액 및 림프액 미세순환 증가도 역시 조직의 성장 및 재생을 개선시킨다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 치주 및 골 재생과 임플란트 연결에서 사용되는 것과 동일하다 (치주 및 골 재생과 임플란트 연결을 참조).Increased macrophage and fibroblast proliferative activity caused by the combined action of light and / or light and heat and new collagen production of skin texture, skin elasticity and wrinkle reduction around the lips and cheeks (ie skin rejuvenation) Improving. Increased blood and lymphatic microcirculation also improves tissue growth and regeneration. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used in periodontal and bone regeneration and implant connection (see Periodontal and bone regeneration and implant connection).

좌창의 개선. 적색 광의 큰 침투 깊이로 인하여, 피지선 내에 집중된 박테리아에 의해 야기되는 좌창에 대한 광의 치사 효과를 위하여 협측 조직을 통하여 필요한 조사량을 피지선에 제공하는 것이 가능하다. 박테리아 포피린의 광 여기에 의해 활성 (일중항) 산소 및 기타 라디칼이 생성될 것이고, 이는 상기 박테리아를 선택적으로 사멸시킨다. 따라서, 박테리아 포피린에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 내부의 협측의 조사가 바람직하다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 협측 조직을 통해 침투하여 좌창 박테리아의 포피린을 활성화하여 라디칼을 생성할 수 있으며, 이 라디칼은 박테리아를 사멸시킨다. 좌창 치료 효율은 적절한 감광제(예를 들어, 메틸렌 블루, 인도시아닌 그린, ALA 등)를 적색광 및/또는 NIR 방사를 이용하는 것과 조합하여 좌창 병변에 적용함으로써 향상시킬 수 있다.Improvement of acne. Due to the large penetration depth of red light, it is possible to provide the sebaceous glands with the necessary dose through buccal tissue for the lethal effect of light on acne caused by bacteria concentrated in the sebaceous glands. Photoexcitation of the bacterial porphyrin will produce active (single) oxygen and other radicals, which selectively kill the bacteria. Thus, irradiation of the buccal inside the oral cavity at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at a wavelength corresponding to bacterial porphyrin is preferred. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can penetrate through buccal tissue and activate the porphyrins of acne bacteria to produce radicals, which kill the bacteria. Acne treatment efficiency can be improved by applying appropriate photosensitizers (eg, methylene blue, indocyanine green, ALA, etc.) to acne lesions in combination with using red light and / or NIR radiation.

모발 성장은 광 및/또는 광과 열의 조합 작용에 의해 모낭 내에서의 혈액 및 림프액 미세순환의 정상화에 의해 제어할 수 있다. 포피린, 사이토크롬 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 조직의 조사에 의해 혈관 확장과, 그에 상응하는 혈액 및 림프액 미세순환 증가에 책임이 있는 라디칼이 생성될 것이다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 협측 조직을 통해 침투하여 포피린 및 사이토크롬을 활성화시킨다. 산소 분자는 580±20,630±20,760±20, 1060±20 및 1268+20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 치아 세정 절차 동안 최대 43℃ 까지의 특수 히터 (또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 혈액 및 림프액의 미세 순환 증가에서 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다. 모발 성장 제어는 예를 들어 1회 방사 또는 일련의 시간 의존성 방사를 이용하여 다수의 모낭을 선택적으로 파괴함으로써 모발을 제거하거나 감소시키는 것을 포함한다.Hair growth can be controlled by normalizing blood and lymphatic microcirculation in hair follicles by a combination of light and / or light and heat. Vasodilation and corresponding blood and lymphatic fluid by irradiation of oral tissue at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at a wavelength corresponding to porphyrin, cytochrome and oxygen molecules The radicals responsible for increasing the microcirculation will be produced. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) penetrate through buccal tissue to activate porphyrins and cytochromes. Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20,630 ± 20,760 ± 20, 1060 ± 20 and 1268 + 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by special heaters (or LED current heating) up to 43 ° C. during tooth cleaning procedures lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain a synergistic effect in increasing microcirculation of blood and lymph. Hair growth control includes removing or reducing hair by, for example, selectively destroying a plurality of hair follicles using a single radiation or a series of time dependent radiations.

혈관 개선은 광 및/또는 광과 열의 조합된 작용에 의해 유발되는 증가된 대식세포 및 섬유모세포 증식 활성과 새로운 콜라겐 및 상피 생성과 관련될 수 있다. 포피린, 사이토크롬 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 조직의 조사에 의해 대식세포 활성, 섬유모세포 증식 및 콜라겐 성장의 증가에 책임이 있는 라디칼이 생성될 것이다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 협측 조직을 통해 침투하여 조직 포피린 및 사이토크롬을 활성화시킨다. 산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20, 1060±20 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 최대 43℃ 까지의 특수 히터 (또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 대식세포 활성, 섬유모세포 및 콜라겐 성장에서 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다.Vascular improvement may be associated with increased macrophage and fibroblast proliferative activity and new collagen and epithelial production induced by the combined action of light and / or light and heat. Macrophage activity, fibroblast proliferation and collagen growth by irradiation of oral tissue at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at wavelengths corresponding to porphyrin, cytochrome and oxygen molecules A radical responsible for the increase of will be produced. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) penetrate through buccal tissue to activate tissue porphyrins and cytochromes. Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20 and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by special heaters (or LED current heating) up to 43 ° C. lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain a synergistic effect on macrophage activity, fibroblasts and collagen growth.

입주위 피부염 치료는 광에 의해 개선된 대식세포 면역능력 및 광에 의해 활성화된 혈액 및 림프액 미세순환에 의해 야기된 표피 세포 증식 잠재력으로 인한 것이다. 포피린, 사이토크롬 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 조직의 조사에 의해 대식세포 활성 증가와, 혈액 및 림프액 미세순환 증가에 책임이 있는 라디칼이 생성될 것이다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 협측 조직을 통해 침투하여 포피린 및 사이토크롬을 활성화시킨다. 산소 분자는 580±20, 630±20, 760±20, 1060±20 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 최대 43℃ 까지의 특수 히터 (또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 대식세포 활성에서의 상승 효과 및 혈액 및 림프액의 미세 순환 증가를 얻는 데에 바람직하다.Perioral dermatitis treatment is due to improved macrophage immunity by light and epidermal cell proliferation potential caused by light and blood microcirculation activated by light. Increased macrophage activity and blood and lymphatic fluid fineness by irradiation of oral tissue at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at wavelengths corresponding to porphyrin, cytochrome and oxygen molecules The radicals responsible for increasing circulation will be produced. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) penetrate through buccal tissue to activate porphyrins and cytochromes. Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20 and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by a special heater (or LED current heating) up to 43 ° C. lasting from 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain synergistic effects on macrophage activity and increased microcirculation of blood and lymph.

치은, 치아, 입술 및 혀와, 구강 조직 기능을 제어하는 기타 신경을 비롯한 구강 조직에서의 손상된 안면 3차 말초 신경의 수용체의 복구는 신경 세포 미토콘드리아에서의 Ca2+ 저장, 및 그 이후의 이들 세포에서의 Ca2+-의존성 ATPase의 활성화에 의해 야기될 수 있다. 광 및/또는 광과 열의 조합된 작용에 의해 유발되는 혈액 및 림프액의 미세순환의 증가도 역시 신경 조직 재생에 중요함에 틀림없다. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 입주위 피부염 치료에 사용되는 것과 동일하다.Repair of damaged facial tertiary peripheral nerve receptors in oral tissue, including gingiva, teeth, lips and tongue, and other nerves that control oral tissue function, results in Ca 2+ storage in neuronal mitochondria, and later these cells. Can be caused by the activation of Ca 2+ -dependent ATPase. The increase in microcirculation of blood and lymph fluid caused by the combined action of light and / or light and heat must also be important for neural tissue regeneration. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used to treat perioral dermatitis.

구강 조직에서의 통증 감소는 대부분은 혈관벽의 내피 세포에 대한 광 자극 NO 작용에 의해, 그리고 광에 의해 약화된 교감 혈관 운동 신경 활성에 의해 유발되는 혈관 및/또는 림프관의 확장에 의해 야기되는 개선된 혈액 및 림프액 미세순환에서 생기는 것이다. 직접적인 광 유도성 신경 활성 저해도 가능하다. 하기 신경이 이 과정에 연루될 수도 있다: 입의 구석의 협측 피부 및 구강 점막에 분포하는 협측 신경; 치아, 골막 및 치은에 분포하는 하치조신경 및 상치조신경; 식도, 혀 및 턱-혀 근육과, 구강 기저 점막에 분포하는 설인 신경, 설하 신경 및 설신경; 식도 근육 및 점막에 분포하는 하후두 신경, 반회후두 신경 및 상후두 신경; 저작근에 분포하는 교근 신경. 광의 출력 밀도, 일일 선량 및 파장은 치아 통증 감소에 사용되는 것과 동일하다.Pain reduction in oral tissues is mostly due to the expansion of blood vessels and / or lymphatic vessels caused by light stimulating NO action on endothelial cells of the vessel wall and by sympathetic vascular motor neuron activity weakened by light. It occurs in the blood and lymphatic microcirculation. Direct photoinduced neuronal activity inhibition is also possible. The following nerves may be involved in this process: buccal nerves distributed in the buccal skin and oral mucosa of the corners of the mouth; Lower alveolar nerve and upper alveolar nerve distributed in teeth, periosteum and gingiva; Yeti, sublingual and sublingual nerves distributed in the esophagus, tongue and jaw-tongue muscles, and the oral basal mucosa; Lower laryngeal nerves, semigloryngeal nerves and epiglottis nerves distributed in the esophagus muscle and mucosa; Glial nerves distributed in the masticatory muscles. The power density, daily dose and wavelength of light are the same as those used to reduce tooth pain.

특히 혈중 및 림프 대식세포의 광 향상된 면역능력에 의한 인간 유기체의 면역능력에 대한 유익한 영향 - 이는 초산화물 및 산화질소; 적혈구 막 탄력성; 및 림프구 증식 활성을 발생시킴. 광 수용체는 내인성 포피린, 사이토크롬 및 산소 분자이다. 따라서, 혈관에 의해 잘 공급되는 구강 점막 및 하부 조직의 조사는 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도, 0.06-30 J/㎠의 일일 선량과, 포피린, 사이토크롬 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 것이어야 한다. 청색 광(400-430 ㎚)이 포피린 여기에 매우 효과적이며, 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)도 포피린을 활성화시킬 수 있다. 특히, 코프로포피린은 402+20 (최대 소광480), 495±20, 540±30 (최대 소광17), 580±30 (최대 소광6), 623±20 ㎚의 파장에서 여기될 수 있으며; 사이토크롬: 사이토겜은 414±20 (최대 소광70), 430±20 (최대 소광117), 446±20 (최대 소광10), 534±20 (최대 소광ll), 598±20 (최대 소광46), 635±20 ㎚ (최대 소광9)의 파장에서 여기될 수 있고, 사이토포피린(포피린 a)은 415±20 (최대 소광60), 520±20 (최대 소광9), 569±20 (소광21), 580±20 (최대 소광 11), 617±20, 646±20 ㎚ (최대 소광l)의 파장에서 여기될 수 있다. 프로토포피린 IX는 410±20 (최대 소광270), 504±20 (최대 소광15), 556±20 (최대 소광15), 600±20 (최대 소광6), 631±20 ㎚ (최대 소광5)의 파장에서 여기될 수 있다. 산소 분자는 580±20, 630±20, 760+20, 1060±20, 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다.Beneficial effects on the immune capacity of human organisms, in particular by the photosenhanced immunity of blood and lymphoid macrophages-these include superoxides and nitric oxides; Erythrocyte membrane elasticity; And generate lymphocyte proliferation activity. Photoreceptors are endogenous porphyrins, cytochromes and oxygen molecules. Thus, irradiation of oral mucosa and underlying tissue well supplied by blood vessels results in a power density of 1-1000 mW / cm 2, daily dose of 0.06-30 J / cm 2, and wavelengths corresponding to porphyrin, cytochrome and oxygen molecules. Should be Blue light (400-430 nm) is very effective for porphyrin excitation, and green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) can also activate porphyrin. In particular, copropofrine is 402 + 20 (maximum quenching 480), 495 ± 20, 540 ± 30 (Maximum extinction 17), 580 ± 30 (max extinction 6), can be excited at a wavelength of 623 ± 20 nm; Cytochrome: Cytogems are 414 ± 20 (max extinction) 70), 430 ± 20 (max extinction) 117), 446 ± 20 (max extinction) 10), 534 ± 20 (max extinction ll), 598 ± 20 (max extinction) 46), 635 ± 20 nm (maximum extinction Can be excited at a wavelength of 9) and cytotopyrine (porphyrin a) is 415 ± 20 (maximum quenching) 60), 520 ± 20 (max extinction) 9), 569 ± 20 (Extinction 21), 580 ± 20 (maximum extinction 11), 617 ± 20, 646 ± 20 nm (maximum extinction) can be excited at a wavelength of l). Protoporphyrin IX quenched at 410 ± 20 (maximum 270), 504 ± 20 (max extinction) 15), 556 ± 20 (max extinction 15), 600 ± 20 (max extinction 6), 631 ± 20 nm (Maximum extinction Can be excited at a wavelength of 5). Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20, 760 + 20, 1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm.

24시간 주기 리듬(circadian rhythms)의 제어. 470 ㎚의 청색 광은 인간의 24시간 주기 리듬에 영향을 주며, 생체 리듬 장애를 가진 모든 이에게 적용가능할 수 있다. 가능한 광 수용체는 혈중 빌리루빈 및/또는 코프로포피린이다. 혈관에 의해 잘 공급되는 구강 점막 및 하부 조직의 광 조사는 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도, 0.06-30 J/㎠의 일일 선량과, 빌리루빈 흡수 (455±20 ㎚) 및/또는 코프로포피린 I 및 III 흡수 (402±20, 470±20, 540±30, 580±30, 623±20 ㎚)에 상응하는 파장에서의 것이 바람직하다. 본 발명의 몇몇 실시 형태에서, 아침에 사용자의 구강에 선택된 파장을 갖는 방사선, 예를 들어 청색 광 (또는 기타 생체자극 광)을 조사하고, 저녁에 사용자의 구강에 다른 파장을 갖는 방사선, 예를 들어 적색 광 (또는 진정 효과를 갖는 광)을 조사하여 사용자의 24시간 주기의 조절을 돕는 데에 이용될 수 있는 발광 칫솔이 제공된다.Control of 24-hour circadian rhythms. Blue light at 470 nm affects the human 24-hour rhythm and may be applicable to anyone with a biorhythm disorder. Possible photoreceptors are bilirubin and / or copropofrine in the blood. Light irradiation of the oral mucosa and underlying tissue, which is well supplied by blood vessels, results in a power density of 1-1000 mW / cm 2, daily dose of 0.06-30 J / cm 2, bilirubin absorption (455 ± 20 nm) and / or coproporphyrin Preference is given to those at wavelengths corresponding to I and III absorption (402 ± 20, 470 ± 20, 540 ± 30, 580 ± 30, 623 ± 20 nm). In some embodiments of the invention, radiation having a selected wavelength in the morning of the user, for example blue light (or other biostimulating light) in the morning, and radiation having a different wavelength in the mouth of the user, for example, There is provided a luminescent toothbrush that can be used to aid in the adjustment of the user's 24-hour period by irradiating red light (or light having a soothing effect).

혈액의 대사 성분, 특히 적혈구의 정상적 분해 또는 병적 분해로 인하여 혈류에 나타나는 빌리루빈의 제어가능한 파괴는 빌리루빈혈증과 같은 질환의 예방을 허용한다. 혈관에 의해 잘 공급되는, 450-460 ㎚, 1-1000 mW/㎠의 일일 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 점막 및 하부 조직의 광 조사가 바람직하다.Controllable destruction of bilirubin in the bloodstream due to normal or pathological degradation of metabolic components of the blood, in particular red blood cells, allows the prevention of diseases such as bilirubinemia. Light irradiation of the oral mucosa and underlying tissue at a daily power density of 450-460 nm, 1-1000 mW / cm 2 and daily dose of 0.06-30 J / cm 2, well supplied by blood vessels, is preferred.

적절한 광역학적 제제, 예를 들어 ALA, 헤마토포피린 등의 (예를 들어, 구강 점막에의) 국소 도포 또는 정맥내 주사에 의한 광역학적 효과를 통한 혈액 미세순환 시스템 내에서의 바이러스의 사멸. 이러한 치료의 경우, 혈관에 의해 잘 공급되는 구강 점막 및 하부 조직의 광 조사는 바람직하게는 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도, 0.06-30 J/㎠의 일일 선량 및 사용되는 광역학적 제제의 흡수 스펙트럼에 상응하는 파장에서의 것이어야 한다. ALA 적용예의 경우 이들 파장은 프로토포피린 IX의 흡수 대역 (409±20, 503±20, 538±20, 555±20, 576±20, 600±20, 632±20 ㎚)에 상응하며, 반면에 헤마토포피린 유도체(Hematoporphyrin derivative, HPD)의 경우 이 파장은 620±20 ㎚이다.Killing of viruses in the blood microcirculatory system via photodynamic effects by topical application (eg, to the oral mucosa) or by intravenous injection of appropriate photodynamic agents such as ALA, hematopophyrin, and the like. For such treatment, light irradiation of the oral mucosa and underlying tissue, which is well supplied by blood vessels, preferably has a power density of 1-1000 mW / cm 2, daily dose of 0.06-30 J / cm 2 and absorption of the photodynamic agent used. It must be at a wavelength corresponding to the spectrum. For ALA applications these wavelengths correspond to the absorption bands of protoporphyrin IX (409 ± 20, 503 ± 20, 538 ± 20, 555 ± 20, 576 ± 20, 600 ± 20, 632 ± 20 nm). For the hematoporphyrin derivative (HPD), this wavelength is 620 ± 20 nm.

입술 질환도 역시 광 및/또는 광과 열의 조합된 작용으로 치료될 수 있다. 포피린, 사이토크롬 및 산소 분자에 상응하는 파장에서의 1-1000 mW/㎠의 출력 밀도 및 0.06-30 J/㎠의 일일 선량에서의 구강 조직의 조사에 의해 대식세포 활성, 섬유모세포 증식 및 콜라겐 성장의 증가에 책임이 있는 라디칼이 생성될 것이다. 녹색 광(530-580 ㎚) 및 적색 광(600-650 ㎚)은 협측 조직을 통해 침투하여 조직 포피린 및 사이토크롬을 활성화시킨다. 산소 분자는 580±20, 630±20,760±20,1060±20 및 1268±20 ㎚의 파장에서 광 활성화될 수 있다. 0.5 내지 3분간 지속되는 절차 동안 최대 43℃ 까지의 특수 히터 (또는 LED 전류 가열)에 의해 제공되는 온건한 발열 요법은 대식세포 활성, 섬유모세포 증식, 및 콜라겐 성장에서의 상승 효과를 얻는 데에 바람직하다.Lip disease can also be treated with the combined action of light and / or light and heat. Macrophage activity, fibroblast proliferation and collagen growth by irradiation of oral tissue at a power density of 1-1000 mW / cm 2 and a daily dose of 0.06-30 J / cm 2 at wavelengths corresponding to porphyrin, cytochrome and oxygen molecules A radical responsible for the increase of will be produced. Green light (530-580 nm) and red light (600-650 nm) penetrate through buccal tissue to activate tissue porphyrins and cytochromes. Oxygen molecules can be photoactivated at wavelengths of 580 ± 20, 630 ± 20,760 ± 20,1060 ± 20 and 1268 ± 20 nm. Moderate exothermic therapy provided by a special heater (or LED current heating) up to 43 ° C. during a procedure lasting 0.5 to 3 minutes is desirable to obtain synergistic effects in macrophage activity, fibroblast proliferation, and collagen growth. Do.

약물 전달. 구강 내의 연조직, 특히 혀 아래 부위의 조사에 의해 혈류 내로의 약물 전달 효율이 향상될 수 있다. 광 방사에 의해 NO 화학종이 생성되며, 이는 다시 혈관이 확장되게 하고 그럼으로써 조직 표면에 위치된 약제의 흡수율 및 효율이 증가될 수 있다. 일 실시 형태에서, 약물은 혀 아래에 두어지며 광 방사는 인접 연조직 쪽으로 지향된다. 보다 복잡한 다른 약물 전달은 방사에 의한 화학적 치료 성분의 원위치 활성화를 포함하는데, 이 화학적 치료 성분은 불활성 상태에서 구강 조직 내로 손쉽게 확산될 수 있다. 예를 들어, 불활성 형태의 이러한 제제는 환자의 구강 조직에 투여되고, 이어서 선택된 파장에서의 조사를 통하여 활성화될 수 있다.Drug delivery. Irradiation of soft tissues in the oral cavity, especially under the tongue, may improve the efficiency of drug delivery into the bloodstream. NO species are produced by light radiation, which in turn causes the blood vessels to expand, thereby increasing the absorption and efficiency of the drug located on the tissue surface. In one embodiment, the drug is placed under the tongue and the light radiation is directed towards adjacent soft tissue. Other more complex drug delivery involves in situ activation of the chemotherapy component by radiation, which can readily diffuse into oral tissue in an inactive state. For example, such an agent in inactive form can be administered to the patient's oral tissue and then activated through irradiation at a selected wavelength.

본 발명의 센서 응답식 칫솔 구강 기구의 다른 용도는 치아 미백 및 증백이다. 현재의 모든 치아 미백 기술은 과산화물의 화학적 탈색 효과를 기반으로 한다. 치아색은 그 구조와, 획득 피막, 에나멜질, 상아질의 광 특성에 의해 정해진다. 이러한 모든 구성요소는 일반적으로 착색된 외관을 나타내는 데에 책임이 있다. 치아의 미용적 외관은 에나멜질 및 상아질로부터의 반사에 의존적이다. 외인성 및/또는 내인성 착색이 치아색으로 이어진다. 일반적으로, 태닌과 같은 화합물, 기타 식품 색소, 및 스모크(smoke)의 폴리페놀 성분 - 이는 치아 표면 상의 단백질 층 내에 포획되어 그에 단단히 결합하게 됨 - 은 획득 피막의 외인성 착색을 야기하고, 전형적으로 칫솔을 사용하여 기계적으로 제거될 수 있다. 치아의 자연색은 상아질과, 에나멜질-상아질 접합부의 광 산란 및 흡수 특성에 의해 결정된다. 노화에 따라, 상아질 내에 포함된, 콜라겐을 비롯한 다수의 단백질이 분자 구조의 변화로 인하여 보다 누르스름해지게 된다. 이러한 연령 의존성 착색은 내인성 착색의 일례이다. 담배를 많이 피우는 사람, 커피를 많이 마시는 사람 및 적포도주를 많이 마시는 사람의 경우, 식품 착색제는 치아 심부, 에나멜질, 그리고 심지어 상아질에 침투할 수도 있으며, 따라서 기계적 세정에 의해서는 세정될 수 없고 내인성인 것으로 간주되어야 한다. 음용수 중 여분의 불소에 의해 또는 테트라사이클린의 장기간 사용에 의해 야기되는 몇몇 전신성 병변은 내인성 착색의 다른 예이다. 내인성 치아 착색의 탈색을 위하여, 산화 또는 효소 적용을 기반으로 한 화학적 방법이 일반적으로 사용된다.Another use of the sensor responsive toothbrush oral appliance of the present invention is tooth whitening and whitening. All current tooth whitening techniques are based on the chemical bleaching effects of peroxides. The tooth color is determined by its structure and the optical properties of the obtained film, enamel and dentin. All these components are generally responsible for giving a colored appearance. The cosmetic appearance of the teeth depends on the reflection from enamel and dentin. Exogenous and / or endogenous pigmentation leads to tooth color. In general, compounds such as tannins, other food pigments, and smoked polyphenolic components, which are trapped within the protein layer on the tooth surface and bind tightly to them, cause exogenous pigmentation of the resulting coating, typically a toothbrush Can be removed mechanically. The natural color of the teeth is determined by the light scattering and absorption properties of the dentin and the enamel-dentin junction. With aging, many proteins, including collagen, contained in dentin become more yellowish due to changes in molecular structure. Such age dependent coloring is an example of endogenous coloring. For heavy smokers, heavy coffee drinkers, and heavy red wine drinkers, food colorants may penetrate deep into the tooth, enamel, and even dentin, and thus cannot be cleaned by mechanical cleaning and endogenous. Should be considered. Some systemic lesions caused by extra fluorine in drinking water or by prolonged use of tetracycline are other examples of endogenous pigmentation. For the discoloration of endogenous tooth pigmentation, chemical methods based on oxidative or enzymatic application are generally used.

본 발명의 센서 응답식 칫솔로부터의 광 방사를 이용하여 치아가 효과적으로 미백 및 증백될 수 있다. 발광 칫솔을 사용하는 것의 부가적인 이득은 사용자의 가정에서의 치주 질환, 우식 및 기타 구강 질환의 동시 예방 및/또는 치료일 수 있는데, 이는 대부분 효과적인 박테리아 사멸 및 병변 치유를 기반으로 한다.The light can be effectively whitened and whitened using light radiation from the sensor responsive toothbrush of the present invention. An additional benefit of using luminescent toothbrushes may be the simultaneous prevention and / or treatment of periodontal disease, caries and other oral diseases in the user's home, which are mostly based on effective bacterial killing and lesion healing.

센서 응답식 칫솔은 에나멜질 및 상아질에서의 색 중심 탈색의 하기 예시적 메커니즘을 기반으로 하여 광학적 치아 미백 및 증백을 제공할 수 있다: 1) 단파장(300-500 ㎚)에서의 직접적 광탈색; 2) 960±20 ㎚ 범위, 및/또는 1200-12000 ㎚, 더 바람직하게는 1450±150 ㎚, 및/또는 1890±250 ㎚ 및/또는 2400-3200 ㎚, 9000-12000 ㎚의 파장이 광열 탈색에 이용됨; 및 3) 580±20, 630±20, 760±20, 1060±20, 및 1268±20 ㎚에서의 조직 중 산소에 의한 광 흡수, 및/또는 감광제 - 내인성 및/또는 외부적으로 적용되는 감광제 및/또는 광촉매 (FDA 승인된 염료, 및/또는 카본 블랙 (그래프트 공중합체), 플러렌 (탄소 나노입자), 및/또는 튜뷸렌 (탄소 나노튜브), 및/또는 TiO2 나노입자)에 대한 광역학적 영향으로 인한 것임 - 의 흡수 대역에 상응하는 300-900 ㎚ 범위의 선택된 파장에서의 광흡수를 이용한 에나멜질 및 상아질 내에서의 일중항 산소의 직접적인 광생성 및 광화학적 생성.Sensor responsive toothbrushes can provide optical tooth whitening and whitening based on the following exemplary mechanisms of color center bleaching in enamel and dentin: 1) direct photobleaching at short wavelengths (300-500 nm); 2) wavelengths in the range of 960 ± 20 nm, and / or 1200-12000 nm, more preferably 1450 ± 150 nm, and / or 1890 ± 250 nm and / or 2400-3200 nm, 9000-12000 nm Used; And 3) light absorption by oxygen in tissue at 580 ± 20, 630 ± 20, 760 ± 20, 1060 ± 20, and 1268 ± 20 nm, and / or photosensitizers-endogenous and / or externally applied photosensitizers and And / or photodynamics for photocatalysts (FDA approved dyes, and / or carbon blacks (graft copolymers), fullerenes (carbon nanoparticles), and / or tubules (carbon nanotubes), and / or TiO 2 nanoparticles Direct photogeneration and photochemical generation of singlet oxygen in enamel and dentin using light absorption at selected wavelengths in the range 300-900 nm corresponding to the absorption band of-due to the effect.

일 실시형태에서, 본 발명은 치아 심부로 방사하여 상아질 구조체 및 치수에서의 내인성 착색을 처리하는 것에 관한 것이다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 센서 응답식 칫솔은 상아질 내의 착색물에 광을 방사한다. 본 발명의 주요 장점 중 하나는 치아 표면에서뿐만 아니라 심부 경조직(에나멜질 및 상아질)에서도 일중항 산소와 같은 활성 라디칼을 생성하고, 따라서 내인성 착색물을 효과적으로 탈색시킬 가능성이 있다는 것이다. 상아질의 도파 (광결정) 구조는 물로 충전된 좁은 상아 세관 (직경: 1 내지 5 미크론) 및 유기 (콜라겐) 물질로 둘러싸인 상아모세포 내에서의 광의 집중 가능성을 제공한다. 부피가 큰 광 흡수자를 탈색하는 본 발명의 특정한 특징에 의해 치아 미백 뿐만 아니라 치아 증백도 제공되는데, 이는 광의 벌크 흡수의 감소 및 재산란의 증가로 인한 것이다. 광생체자극도 오도노플라스트(odonoplast) 및 치수의 표적 방사에 의해 새로운 상아질 성장을 야기하고, 그럼으로써 심부 치아 구조체의 미용적 외관을 향상시키는 데에 이용될 수 있다. 또한, 작은 방사선량을 이용하여 매일 치아 회춘을 야기할 수 있다.In one embodiment, the present invention is directed to treating endogenous pigmentation in dentin structures and dimensions by spinning into the deep tooth. In some embodiments, the sensor responsive toothbrush of the present invention emits light to the pigmentation in the dentin. One of the main advantages of the present invention is the possibility of producing active radicals, such as singlet oxygen, not only on the tooth surface but also in deep hard tissues (enamel and dentin), and thus the possibility of effectively discoloring endogenous pigments. The dentin waveguide (photonic crystal) structure offers the possibility of concentration of light in the dentin cells surrounded by narrow dentin tubules (diameter: 1 to 5 microns) and organic (collagen) material filled with water. Certain features of the present invention that decolorize bulky light absorbers provide tooth whitening as well as tooth whitening, due to a decrease in bulk absorption of light and an increase in property properties. Photobiostimulation can also be used to induce new dentin growth by targeted radiation of odonoplasts and dimensions, thereby improving the cosmetic appearance of deep dental structures. In addition, small doses of radiation can be used to cause daily dental rejuvenation.

다른 실시 형태에서, 본 발명의 센서 응답식 칫솔을 사용하여 치아를 조사하여 상아질 및 에나멜질 내의 착색을 감소시키는데, 치아는 그에 의해 미백 및 증백된다. 일 실시 형태에서, 치아는 대략 300 내지 1350 ㎚의 파장 대역의 방사선을 이용하여 광 방사된다. 칫솔은 보다 우수한 세정을 위한 기계적 진동기 및/또는 감광제의 전기영동을 위한 전극도 포함할 수 있다. 또한, 에나멜질로부터의 반사광 및/또는 형광 탐지용 광탐지기 및 마이크로칩을 사용하여 치아색을 모니터링할 수 있다.In another embodiment, the sensor responsive toothbrush of the present invention is used to irradiate teeth to reduce pigmentation in dentin and enamel, whereby the teeth are whitened and whitened thereby. In one embodiment, the teeth are optically radiated using radiation in the wavelength band of approximately 300-1350 nm. The toothbrush may also include a mechanical vibrator for better cleaning and / or an electrode for electrophoresis of the photosensitizer. In addition, tooth color can be monitored using photodetectors and microchips for detection of reflected light and / or fluorescence from enamel.

전기 히터 또는 약 800 ㎚ 초과 내지 약 100,000 ㎚ (100 미크론)의 파장 범위의 방사선을 이용한 가열을 이용하여 미백 및 증백을 도울 수 있다. 광 방사의 이용은 깊은 곳까지 닿는(deep) 선택적 가열을 허용하기 때문에 특히 유리하다. 적절한 파장을 선택함으로써, 치아는 미리 설정된 깊이까지 가열될 수 있으며, 색 중심은 파괴되어 에나멜질로부터 제거될 수 있는데, 이는 열 유도성 탈색 및 확산으로 인한 것이다. 착색물은 치아로부터 확산되고 타액 또는 염수 (존재할 경우)에 용해될 수 있다. 바람직한 파장 범위는 960±20 ㎚ 및/또는 1200-100,000 ㎚; 더 바람직하게는 1450±150 ㎚ 및/또는 1890±250 ㎚ 및/또는 2400-3200 mn를 포함한다.Whitening and whitening may be assisted using an electric heater or heating with radiation in the wavelength range of greater than about 800 nm to about 100,000 nm (100 microns). The use of light radiation is particularly advantageous because it allows for selective heating to deep. By selecting the appropriate wavelength, the tooth can be heated to a predetermined depth and the color center can be destroyed and removed from the enamel, due to heat induced decolorization and diffusion. The colorant can diffuse from the teeth and dissolve in saliva or saline, if present. Preferred wavelength ranges are 960 ± 20 nm and / or 1200-100,000 nm; More preferably 1450 ± 150 nm and / or 1890 ± 250 nm and / or 2400-3200 mn.

또한, 본 발명의 센서 응답식 칫솔은 내인성 광 흡수체만을 이용하여 치아를 직접 광탈색시킬 수 있다. 대안적으로는, 상기에 논의된 외인성 발색단을 사용하여 치아 미백 및 증백 유효성을 향상시킬 수 있다. 발색단(및 기타 처리제)이 치아에 적용되고, 이어서 치아가 조사될 수 있다.In addition, the sensor-responsive toothbrush of the present invention can directly decolorize teeth using only endogenous light absorbers. Alternatively, exogenous chromophores discussed above can be used to improve tooth whitening and brightening effectiveness. Chromophores (and other treatments) are applied to the teeth, which can then be irradiated.

다른 실시 형태에서, 상아질 착색물은 이 착색물의 흡수 범위 내에서의 직접적인 광 방사에 의해 선택적으로 광탈색될 수 있다. 종래의 치아 미백과는 달리, 본 발명에 의하면 착색물의 대략적 흡수 스펙트럼을 중심으로 하는 선택된 파장 범위의 사용자의 이용이 허용되는데, 상기 흡수 스펙트럼은 약 280 내지 약 800 ㎚ 범위일 수 있다. 그 결과는 매우 특정한 파장 대역에서의 미백 및 증백이다.In another embodiment, the dentin colorings may be selectively photobleached by direct light emission within the absorption range of the colorings. Unlike conventional tooth whitening, the present invention allows the use of a user in a selected wavelength range centered around the approximate absorption spectrum of the coloring matter, which may range from about 280 to about 800 nm. The result is whitening and whitening in very specific wavelength bands.

본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 알려진 광요법 방사 출력 밀도에 정상적으로 반응하는 조건(1-30일 간격으로 1-10회의 치료)에 대한 생물학적 자극 및/또는 치과적 광요법이 개시되어 있다. 그러나, 본 발명에 있어서, 시간적으로 간격이 주어진 일련의 치료 세션이 환자에게 행해지는데, 여기서 각각의 세션에서는 종래의 절차(protocol)에 따라 상태를 치료하는 데에 필요한 전형적인 출력 밀도보다 낮은 치료 방사 출력 밀도가 제공된다. 이 방법은 알려진 광요법 방사 출력 밀도의 구강내 적용에 정상적으로 반응하는 상태를 선택하고 시간적으로 간격이 주어진 일련의 치료 세션을 환자에게 행하는 단계를 포함할 수 있다. 각각의 치료 세션에는 환자 상태를 치료하는 데에 필요한 전형적인 출력 밀도보다 낮은 치료 방사 출력 밀도가 제공된다. 시간적으로 간격이 주어진 이 일련의 치료 세션은 환자의 상태가 일련의 치료 세션의 누적 효과에 의해 나아질 때까지 계속될 수 있다. 환자의 피부 표면에 가해지는 출력 밀도는 대략 1 mW/㎠ 내지 대략 100 W/㎠이고 적어도 치료될 상태 및 방사 파장에 따라 결정된다. 바람직하게는, 치아 및 점막 표면에서의 에너지는 10 mW/㎠ 내지 10 W/㎠이다. 1초 내지 1시간의 기간 동안 방사가 행해질 수 있다. 에너지 플럭스는 약 1 J/㎠ 내지 1000 J/㎠의 범위를 가질 수 있고 바람직하게는 약 10 J/㎠ 내지 100 J/㎠의 범위를 가질 수 있다. 많은 실시 형태에 있어서, LETM 또는 LEMP의 발광 면적은 약 0.1 내지 약 100 ㎠의 범위일 수 있고, 전달된 파워는 약 l mW 내지 약 10 W, 바람직하게는 약 10 mW 내지 약 1 W의 범위일 수 있다. 이 파워는 전술한 바와 같이 아주 효율적인 광원, 예컨대 배터리 만큼 크기가 작을 수 있는 전원 장치 또는 벽 플러그형 전원 장치를 갖는 광원을 이용함으로써 전달될 수 있다.In another embodiment of the present invention, biological stimulation and / or dental phototherapy is disclosed for conditions that normally respond to known phototherapy radiation power densities (1-10 treatments at 1-30 day intervals). However, in the present invention, a series of timed intervals of treatment sessions are performed on a patient, where each session has a therapeutic radiation output lower than the typical power density required to treat the condition according to conventional protocols. Density is provided. The method may include selecting a condition that normally responds to an oral application of known phototherapy radiation power density and conducting a patient a series of timed intervals of treatment sessions. Each treatment session is provided with a therapeutic radiation power density lower than the typical power density needed to treat a patient condition. This series of timed intervals of treatment session can continue until the patient's condition improves by the cumulative effects of the series of treatment sessions. The power density applied to the skin surface of the patient is approximately 1 mW / cm 2 to approximately 100 W / cm 2 and depends at least on the condition to be treated and the radiation wavelength. Preferably, the energy at the tooth and mucosal surfaces is between 10 mW / cm 2 and 10 W / cm 2. Spinning may be done for a period of 1 second to 1 hour. The energy flux may range from about 1 J / cm 2 to 1000 J / cm 2 and preferably range from about 10 J / cm 2 to 100 J / cm 2. In many embodiments, the light emitting area of the LETM or LEMP may range from about 0.1 to about 100 cm 2, and the delivered power may range from about l mW to about 10 W, preferably from about 10 mW to about 1 W. Can be. This power can be delivered by using a light source with a highly efficient light source, for example a power supply that can be as small as a battery or a wall plug-type power supply as described above.

본 명세서에 설명된 일 실시 형태의 임의의 특징, 실시형태 및 상세 내용은 전체적으로 또는 부분적으로 본 명세서에 설명된 하나 이상의 다른 실시 형태들의 임의의 다른 특징, 실시형태 및 상세 내용과 조합될 수 있다는 것을 유의하는 것이 중요하다. 예를 들면, 본 발명의 센서 응답식 칫솔은 (2) (i) 하나 또는 복수의 기계적 출력, (ii) 하나 또는 복수의 광 기반 출력, (iii) 하나 또는 복수의 화학물질 기반 출력 또는 (iv) 임의의 이들 출력들의 조합과 같은 하나 이상의 출력과 협력하여 (1) 예컨대 (i) 하나 이상의 센서 입력 요소, (ii) 하나 이상의 센서 출력 요소 또는 이들 요소의 조합과 같은 하나 이상의 센서를 구비할 수 있다. 생성된 센서 응답식 칫솔은 키트와 함께 제공될 수 있고/있거나 하나 이상의 교체가능한 헤드 또는 목부 조립체를 구비할 수 있다. Any features, embodiments, and details of one embodiment described herein may be combined in whole or in part with any other features, embodiments, and details of one or more other embodiments described herein. It is important to note. For example, the sensor responsive toothbrush of the present invention may be (2) (i) one or more mechanical outputs, (ii) one or more light based outputs, (iii) one or more chemical based outputs or (iv) ) In conjunction with one or more outputs, such as any combination of these outputs, may comprise one or more sensors, such as (1) for example (i) one or more sensor input elements, (ii) one or more sensor output elements, or a combination of these elements. have. The resulting sensor responsive toothbrush may be provided with the kit and / or have one or more replaceable head or neck assemblies.

더욱이, 본 발명의 센서 응답식 칫솔이 전동식 강모 조립체를 갖는 전동 칫솔과 관련하여 주로 설명되었지만, 본 발명은 전동식 강모를 이용하지 않는 구강 케어 기구를 포함한다. 예를 들어, 본 발명은 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 센서와 함께 본 명세서에서 또한 설명된 하나 이상의 출력을 갖는 수동 칫솔을 포함한다. 소정 실시 형태에서, 본 발명은 칫솔이 아닌 구강 용구 또는 기구들을 포함한다는 것이 고려된다.Moreover, although the sensor responsive toothbrush of the present invention has been primarily described in connection with a powered toothbrush having a powered bristle assembly, the present invention includes an oral care appliance that does not utilize powered bristles. For example, the present invention includes a manual toothbrush having one or more outputs also described herein with one or more sensors described herein. In certain embodiments, it is contemplated that the present invention includes oral utensils or instruments that are not toothbrushes.

하기의 특허 출원 및 특허들은 본 명세서에 설명된 센서 응답식 칫솔의 다양한 실시형태에 관한 추가의 상세 내용을 제공한다. 미국 특허출원 제60/501,266호(2003년 9월 9일 출원); 미국 특허출원 제10/832,168호(2004년 4월 26일 출원); 미국 특허출원 제10/847,429호(2004년 5월 17일 출원); 미국 특허출원 제10/842,302호(2004년 5월 10일 출원); 미국 특허출원 제10/887,644호(2004년 7월 9일 출원); 미국 특허출원 제10/887,667(2004년 7월 9일 출원); 미국 특허출원 제10/888,206호(2004년 7월 9일 출원); 미국 특허출원 공개 제2004/0191729A1호(2004년 2월 10일 출원); 미국 특허출원 공개 제2004/0193235A1호(2004년 2월 10일 출원); 미국 특허출원 공개 제2004/0193236A1호(2004년 2월 10일 출원); 미국 특허출원 공개 제2004/0199227A1호(2004년 2월 10일 출원); 미국 특허출원 공개 제2004/0204745A1호(2004년 2월 10일 출원); 미국 특허출원 공개 제 2004/0210276A1(2004년 2월 10일 출원); 및 미국 특허 제6,648,904호.The following patent applications and patents provide additional details regarding the various embodiments of the sensor responsive toothbrush described herein. US Patent Application No. 60 / 501,266 filed Sep. 9, 2003; US Patent Application No. 10 / 832,168, filed April 26, 2004; US Patent Application No. 10 / 847,429, filed May 17, 2004; US Patent Application No. 10 / 842,302, filed May 10, 2004; US Patent Application No. 10 / 887,644, filed Jul. 9, 2004; US Patent Application No. 10 / 887,667 filed Jul. 9, 2004; US Patent Application No. 10 / 888,206, filed Jul. 9, 2004; US Patent Application Publication No. 2004 / 0191729A1 filed February 10, 2004; US Patent Application Publication No. 2004 / 0193235A1 filed February 10, 2004; US Patent Application Publication No. 2004 / 0193236A1 filed February 10, 2004; US Patent Application Publication No. 2004 / 0199227A1 filed February 10, 2004; US Patent Application Publication No. 2004 / 0204745A1, filed Feb. 10, 2004; US Patent Application Publication No. 2004 / 0210276A1, filed February 10, 2004; And US Pat. No. 6,648,904.

본 명세서에 설명된 센서 응답식 칫솔에 관한 추가의 실시형태, 상세 내용 및 다른 디자인은 미국 특허 제3,624,219호, 제4,066,745호, 제4,834,969호, 제5,057,308호, 제5,057,309호, 제5,057,310호, 제5,082,444호, 제5,095,615호, 제5,096,699호, 제6,214,320호 및 제6,509,007호에 기술되어 있다. 유사한 정보를 또한 포함할 수 있는 미국 특허출원 공개로는 제2001/0002994호, 제2003/0082113호, 제2003/0190292호 및 제2004/0014001호가 있다. 또한, 유럽 공개 EP 1104669호도 또한 관련 정보를 포함하고 있다.Further embodiments, details, and other designs relating to the sensor responsive toothbrushes described herein are described in US Pat. Nos. 3,624,219, 4,066,745, 4,834,969, 5,057,308, 5,057,309, 5,057,310, 5,082,444. 5,095,615, 5,096,699, 6,214,320 and 6,509,007. United States patent application publications that may also include similar information are 2001/0002994, 2003/0082113, 2003/0190292, and 2004/0014001. In addition, European Publication EP 1104669 also contains relevant information.

본 명세서에 인용된 모든 문헌은 관련 부분에서 본 명세서에 포함되어 참고되며, 임의의 문헌의 인용은 본 발명에 관련한 종래 기술로 인정되는 것으로 해석되어서는 안된다.All documents cited herein are incorporated herein by reference in their associated part, and citations in any document should not be construed as an admission to the prior art with respect to the present invention.

본 발명의 특정 실시 형태가 예시되고 기술되었지만, 당업계의 숙련자에게는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 다른 수정 및 변경이 행해질 수 있음이 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 범주 내에 있는 이러한 모든 변경과 수정을 첨부된 청구의 범위에 포함하고자 한다.While specific embodiments of the invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that various other modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, all such changes and modifications that fall within the scope of the invention are intended to be included in the appended claims.

Claims (46)

구강 케어 이득을 제공하는 방법에 있어서, A method of providing oral care benefits, 센서를 포함하는 칫솔을 작동시키는 단계와, Operating a toothbrush comprising a sensor, 상기 센서로 센서 입력을 탐지하는 단계와, Detecting sensor input with the sensor; 상기 센서 입력에 응답하여, 상기 칫솔로부터 화학물질 출력(chemical output)을 개시하는 단계를 포함하는 In response to the sensor input, initiating a chemical output from the toothbrush. 구강 케어 이득 제공 방법. How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센서 입력을 평가하는 단계를 추가로 포함하는 Further comprising evaluating the sensor input. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 센서 입력은, 상기 칫솔로부터 상기 화학물질 출력을 개시하기 전에, 최소 한계 수준에 도달하는 The sensor input reaches a minimum threshold level before initiating the chemical output from the toothbrush. 구강 케어 이득 제공 방법. How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 센서 출력을 개시하는 단계를 추가로 포함하는 Further comprising initiating a sensor output. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 센서 입력은 상기 센서 출력의 변화를 탐지하는 The sensor input detects a change in the sensor output. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 센서 출력의 요소는 발광 소자인 The element of the sensor output is a light emitting element 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센서 입력은 광의 변화를 탐지하는 The sensor input detects a change in light 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 광의 변화는 박테리아가 형광을 띄게 함으로써 생기는 The change in light is caused by the bacteria fluorescing 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센서 입력은 화학물질을 탐지하는 The sensor input detects chemicals 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센서 입력은 특정 파장의 광을 탐지하는 The sensor input detects light of a specific wavelength 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화학물질 출력은 조성물을 분배하는 것인The chemical output is to dispense the composition 구강 케어 이득 제공 방법. How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 산소 라디칼 생성 제제를 함유하는 The composition contains an oxygen radical generating agent 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 과산화수소, 과산화수소 우레아 및 퍼카르보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 제제를 함유하는 The composition contains an agent selected from the group consisting of hydrogen peroxide, hydrogen peroxide urea and percarbonate 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 티옥산톤을 함유하는 The composition contains thioxanthone 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 리보플라빈을 함유하는 The composition contains riboflavin 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 엽록소를 함유하는 The composition contains chlorophyll 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 톨루딘 블루, 메틸렌 블루 및 다이헤마토포피린 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 제제를 함유하는 Wherein said composition contains an agent selected from the group consisting of toludine blue, methylene blue and dihematopophyrin ester 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 금속 및 금속 착화제(complexing agent)로 이루어진 군으로부터 선택되는 제제를 함유하는 The composition contains an agent selected from the group consisting of metals and metal complexing agents 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 조성물이 Ag, Mn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속을 함유하는 The composition contains a metal selected from the group consisting of Ag, Mn and Fe 구강 케어 이득 제공 방법. How to provide oral care benefits. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 화학물질 출력은, 조성물을 분배하는 것과, 상기 조성물을 활성화시키는 파장의 발광 소자를 조명하는 것을 포함하는 The chemical output includes dispensing the composition and illuminating a light emitting device at a wavelength that activates the composition. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 20 항에 있어서, The method of claim 20, 상기 광의 파장은 300 내지 650 나노미터인 The wavelength of the light is 300 to 650 nanometers 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 화학물질 출력의 개시를 나타내기 위해 신호가 사용자에게 제공되는 A signal is provided to the user to indicate the onset of the chemical output. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 22 항에 있어서, The method of claim 22, 상기 신호는 청각적 신호와 시각적 신호로 이루어진 군으로부터 선택되는 The signal is selected from the group consisting of an audio signal and a visual signal 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 23 항에 있어서, The method of claim 23, 상기 청각적 신호는 비프음(beep), 소리(song), 음조(tone), 울림(ring) 및 그들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 The auditory signal is selected from the group consisting of beep, song, tone, ring, and any combination thereof. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 24 항에 있어서, The method of claim 24, 상기 시각적 신호는 광, 그림, 문자 메시지, 색 및 그들의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 The visual cue is selected from the group consisting of light, picture, text message, color and any combination thereof. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 칫솔로부터의 상기 화학물질 출력의 종료를 나타내기 위해 신호가 사용자에게 제공되는 A signal is provided to the user to indicate the end of the chemical output from the toothbrush. 구강 케어 이득 제공 방법. How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센서 입력을 모니터링하는 단계를 추가로 포함하는 Further comprising monitoring the sensor input. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센서 입력의 강도를 평가하는 단계를 추가로 포함하는 Further comprising evaluating a strength of the sensor input. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 28 항에 있어서, The method of claim 28, 상기 센서 입력의 변화를 나타내는 표시(indiactor)를 사용자에게 제공하는 단계를 추가로 포함하는 Providing the user with an indicator indicating a change in the sensor input. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 제 29 항에 있어서, The method of claim 29, 상기 표시는 청각적 및 시각적 신호로 이루어진 군으로부터 선택되는 The indication is selected from the group consisting of audio and visual cues. 구강 케어 이득 제공 방법.How to provide oral care benefits. 센서 응답식 전동 칫솔에 있어서, In the sensor-responsive electric toothbrush, 중공의 내부 영역을 갖는 핸들, 강모가 배치된 헤드, 및 상기 핸들과 상기 헤드 사이에서 연장하는 목부와, A handle having a hollow interior region, a head on which bristles are disposed, and a neck extending between the handle and the head, 종축을 갖는 상기 전동 칫솔 상에 배치된 센서와, A sensor disposed on the electric toothbrush having a longitudinal axis; 센서 필터와, Sensor filter, 상기 헤드 상에 배치된 하나 이상의 가동 강모 홀더 - 여기서, 상기 가동 강모 홀더 상에는 복수의 강모가 배치됨 - 와, One or more movable bristle holders disposed on the head, wherein a plurality of bristles are disposed on the movable bristle holders; 상기 센서와 관련된 적어도 하나의 출력 구성요소 - 여기서, 상기 적어도 하나의 출력 구성요소는, 센서 입력에 응답하여, 화학물질 기반 출력, 및 광 기반 출력과 화학물질 기반 출력의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 출력을 제공하도록 구성됨 - 와, At least one output component associated with the sensor, wherein the at least one output component is selected from the group consisting of a chemical based output and a combination of a light based output and a chemical based output in response to a sensor input Configured to provide output-and, 상기 중공의 내부 영역에 배치된 모터 - 여기서, 상기 모터는 구동 샤프트에 의해 상기 가동 강모 홀더에 작동적으로 연결됨 - 를 포함하는 A motor disposed in the hollow interior region, wherein the motor is operatively connected to the movable bristle holder by a drive shaft. 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 제 31 항에 있어서, The method of claim 31, wherein 발광 소자를 추가로 포함하는 Further comprising a light emitting element 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 상기 발광 소자는 상기 칫솔의 후방 부분에 배치되는 The light emitting element is disposed in the rear portion of the toothbrush 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 제 32 항에 있어서, The method of claim 32, 또 하나의 발광 소자가 상기 칫솔의 상기 헤드의 강모 지지 표면 상에 배치되는 Another light emitting element is disposed on the bristle support surface of the head of the toothbrush. 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 제 31 항에 있어서, The method of claim 31, wherein 2개 이상의 발광 소자를 포함하는 Including two or more light emitting elements 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 발광 소자는 상이한 파장의 광을 발산하는 The light emitting device emits light of different wavelengths 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 제 35 항에 있어서, 36. The method of claim 35 wherein 상기 발광 소자는 상이한 강도의 광을 발산하는 The light emitting device emits light of different intensity 센서 응답식 전동 칫솔.Sensor-responsive electric toothbrush. 센서 응답식 칫솔에 있어서, In the sensor responsive toothbrush, 핸들을 구비하는 몸체, 헤드, 및 상기 헤드 상에 배치된 복수의 강모와, A body having a handle, a head, and a plurality of bristles disposed on the head, 상기 몸체 상에 배치된 적어도 하나의 센서와, At least one sensor disposed on the body, 상기 센서와 관련된 적어도 하나의 출력 구성요소를 포함하며, At least one output component associated with the sensor, 상기 출력 구성요소는, 상기 적어도 하나의 센서에 응답하여, 화학물질 기반 출력, 및 광 기반 출력과 화학물질 기반 출력의 조합을 제공하도록 구성된 The output component is configured to provide a chemical based output and a combination of a light based output and a chemical based output in response to the at least one sensor. 센서 응답식 칫솔.Sensor responsive toothbrush. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 적어도 하나의 센서는 (ⅰ) 센서 입력 요소 및 (ⅱ) 센서 출력 요소를 포함하는 The at least one sensor comprises (i) a sensor input element and (ii) a sensor output element. 센서 응답식 칫솔. Sensor responsive toothbrush. 제 39 항에 있어서, The method of claim 39, 상기 센서 출력 요소는 제 1 파장의 광을 발산하고, 상기 센서 입력 요소는 상기 제 1 파장과 상이한 제 2 파장의 광을 탐지하는 The sensor output element emits light of a first wavelength, and the sensor input element detects light of a second wavelength different from the first wavelength. 센서 응답식 칫솔.Sensor responsive toothbrush. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 복수의 강모는 움직일 수 있고, 상기 출력 구성요소는 상기 복수의 강모의 움직임을 포함하는 기계적 출력을 제공하는 The plurality of bristles are movable and the output component provides a mechanical output that includes movement of the plurality of bristles. 센서 응답식 칫솔. Sensor responsive toothbrush. 제 41 항에 있어서, 42. The method of claim 41 wherein 상기 기계적 출력은 상기 복수의 강모의 움직임의 변화하는 양상을 포함하는 The mechanical output includes varying aspects of the movement of the plurality of bristles. 센서 응답식 칫솔. Sensor responsive toothbrush. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 출력 구성요소는 제 1 범위의 파장의 광을 상기 출력 구성요소로부터 발산하는 것을 포함하는 광 기반 출력을 제공하는 The output component provides light based output comprising emitting light of a first range of wavelengths from the output component. 센서 응답식 칫솔.Sensor responsive toothbrush. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 출력 구성요소는 상기 출력 구성요소로부터 열을 발생시키는 것을 포함하는 광 기반 출력을 제공하는 The output component provides a light based output comprising generating heat from the output component. 센서 응답식 칫솔. Sensor responsive toothbrush. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 출력 구성요소는 구강 케어 조성물을 분배하는 것을 포함하는 화학물질 기반 출력을 제공하는 The output component provides a chemical based output comprising dispensing an oral care composition. 센서 응답식 칫솔. Sensor responsive toothbrush. 제 38 항에 있어서, The method of claim 38, 상기 출력 구성요소는 화학물질 기반 출력과 광 기반 출력의 조합을 제공하는 The output component provides a combination of chemical based and light based outputs. 센서 응답식 칫솔.Sensor responsive toothbrush.
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