KR20200094537A - Led를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템 - Google Patents

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Abstract

LED를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 입안의 세균을 살균하고, 세균의 성장을 억제함과 동시에 집에서 쉽게 치석량을 측정하고 분석함으로써, 치아상태를 확인할 수 있는 LED를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템을 제공한다.

Description

LED를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템 {Toothbrush including LED and home dental care system}
본 실시예는 치아에 있는 세균을 살균하고 치석량을 검출하여 치아의 상태를 측정하는 LED를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
구강 세균(Oral bacteria)은 여러 치주질환의 원인이 된다. 입 안에서 번식하고 활동하는 구강 세균은 식사 후 남아 있는 음식 찌꺼기를 이용하여 치아의 표면에 무색의 끈끈한 필름 형태의 플라그(Plaque, 치태)를 형성한다. 이러한 플라그가 제때에 제거되지 않고 쌓이게 되면, 잇몸이 빨갛게 붓고 통증을 유발하는 치은염(풍치) 등의 치주질환이 발생한다. 또한, 플라그를 형성시키는 구강 세균은 잇몸을 자극하는 독소를 만들어내며, 그로 인해 잇몸 조직의 치아에 대한 결합력을 약화시키기도 하고, 장기적으로는 잇몸 조직뿐 아니라, 뼈를 손상시키는 세균 감염을 야기할 수도 있다.
위와 같은 플라그가 입안의 다른 물질들과 결합하면, 단단한 다공성의 스케일인 치석으로 변하는데, 플라그는 간단한 양치질만으로도 쉽게 제거될 수 있는 있는 반면, 치석은 집중적 관리가 필요하다. 치석은 누런 치아의 원인이 되며, 치석이 잇몸 바로 안에 있는 치아 뿌리 쪽 표면에 생길 경우, 구강 세균이 더 깊이 번식하기 때문에 새로 쌓이는 플라그 제거가 더 어려워진다. 이와 같이, 입 안에 남아 있는 플라그 및 치석이 정기적으로 제거되지 않으면, 잇몸에 염증이 생기는 치은염이 생기게 되고, 치은염을 방치하면 잇몸이 시리고 치아가 흔들리는 치주염이 생기게 된다. 이 때, 치주염이 더 심해지면, 치아가 잇몸에서 분리되기 시작하고, 이로 인해 잇몸과 치아의 틈 사이로 구강 세균이 번식하거나 플라그가 형성되는 것이 더 쉬워지며, 결국, 치아의 뿌리가 흔들리면서 치아가 빠질 수 있는 위험이 있다.
따라서, 치아를 위생적으로 잘 관리하기 위해서는 치태 및 치석 형성의 근본 원인이 되는 구강 세균을 제거하는 것이 중요하다. 구강 세균은 일정한 파장대의 빛에 의해서 성장이 억제되거나, 살균될 수 있다. 하지만, 이와 같은 빛을 이용하여 구강 세균을 제거하더라도 이미 생성되어 있는 치석은 제거되지 않으며, 칫솔 사용자는 입안의 치석량을 확인할 수 없기 때문에 자신의 치아 상태를 확인할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 입안의 세균을 살균하고 세균의 성장을 억제함과 동시에 집에서 쉽게 치석량을 측정하고 분석함으로써, 치아상태를 확인할 수 있는 LED를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 입안의 세균을 살균하고 세균의 성장을 억제함과 동시에 가시적으로 치석량을 확인할 수 있는 LED를 포함하는 칫솔 및 홈 덴탈 케어 시스템을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 사용자의 치아에 광을 조사하여 치아의 상태를 측정하고, 측정된 치아 상태값을 송신하는 LED 칫솔과 상기 LED 칫솔이 송신한 치아 상태값을 수신하고, 수신한 치아 상태값을 송신하거나 분석된 치아 상태값을 수신하는 단말 및 상기 단말이 송신한 치아 상태값을 수신하고, 수신한 치아 상태값을 저장 및 분석하여 분석된 치아 상태값을 상기 단말로 송신하는 덴탈 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 덴탈 케어 시스템을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 덴탈 관리 서버는 상기 치아 상태값에 따라 치아의 상태를 등급화하여 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 출력하고, 사용자의 치아로부터 반사된 광 중, 소정의 파장을 갖는 광을 수광하여 치아 상태값을 생성하는 광소자부와 상기 광소자부가 출력한 광을 사용자의 치아로 전달하고, 상기 치아에서 반사된 광을 수광하는 헤드부 및 상기 광소자부로부터 출력된 광을 상기 헤드부로 가이딩하고, 상기 헤드부가 수광하는 광을 상기 광소자부로 가이딩하는 광가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 광소자부에 전원을 공급하는 전원부 및 외부 조작에 따라 상기 광소자부로 공급되는 전원을 조절하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 소정의 파장을 갖는 광은 580~590nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 치아 상태값을 송신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 헤드부와 상기 광가이드부는 서로 탈부착이 가능하다는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 전원부가 상기 광소자부로 공급하는 전원을 제어하거나, 상기 통신부가 상기 치아 상태값을 송신할 수 있도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 또 다른 일 측면에 의하면, 서로 다른 파장대의 복수의 광을 출력하는 광소자부와 상기 광소자부가 출력한 광을 사용자의 치아로 전달하고, 상기 치아에서 반사된 광을 수광하는 헤드부와 상기 광소자부로부터 출력된 광을 상기 헤드부로 이동시키는 광가이드부 및 상기 헤드부로부터 상기 치아에서 반사된 광을 입력 받아, 광량에 따라 명암이 달라지는 가시필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 또 다른 일 측면에 의하면, 상기 광소자부에 전원을 공급하는 전원부 및 외부 조작에 따라 상기 광소자부로 공급되는 전원을 조절하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 또 다른 일 측면에 의하면, 상기 헤드부와 상기 광가이드부는 서로 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 또 다른 일 측면에 의하면, 상기 소정의 파장을 갖는 광은 580~590nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
본 실시예의 또 다른 일 측면에 의하면, 상기 전원부가 상기 광소자부로 공급하는 전원을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따르면, 입안의 세균을 살균하고 세균의 성장을 억제함과 동시에 집에서 쉽게 치석량을 측정하고 분석함으로써, 치아상태를 확인할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 입안의 세균을 살균하고 세균의 성장을 억제함과 동시에 가시적으로 치석량을 확인할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 홈 덴탈 케어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔을 A방향에서 바라본 투시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부를 A 방향에서 바라본 투시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부가 결합된 모습을 C 방향에서 바라본 투시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔을 A방향에서 바라본 투시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부를 A 방향에서 바라본 투시도이다.
도 13은 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부가 결합된 모습을 C 방향에서 바라본 투시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 측면도이다.
도 15는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 정면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 홈 덴탈 케어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 홈 덴탈 케어 시스템(100)은 LED를 포함하는 칫솔(110), 단말(120) 및 덴탈 관리 서버(130)를 포함한다.
LED를 포함하는 칫솔(110, 이하에서 'LED 칫솔'로 약칭함)은 사용자의 치아에 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 조사함으로써 구강 세균을 살균하고, 치석으로부터 반사된 광을 수광하여 치아 상태값을 생성한다. LED 칫솔(110)은 치아 상태값을 단말(120)로 송신한다.
단말(120)은 무선통신을 이용하여 LED 칫솔 및 덴탈 관리 서버(130)와 연결되며, 단말(120)은 LED 칫솔(110)로부터 수신한 치아 상태값을 덴탈 관리 서버(130)로 송신하거나, 분석된 치아 상태값을 덴탈 관리 서버(130)로부터 수신한다. 이 때, 무선통신으로 LTE, Wi-fi, 블루투스 등이 이용될 수 있다. 단말(120)과 LED 칫솔(110)은 블루투스를 이용하고, 단말(120)과 덴탈 관리 서버(130)는 LTE, Wi-fi 등을 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 단말(120)은 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 스마트 기기뿐만 아니라 PC, 노트북과 같은 다양한 기기로 사용될 수 있다. 단말(120)은 분석된 치아 상태값을 덴탈 관리 서버(130)로부터 수신하며, 수신한 상태값을 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 단말(120)에 나타난 치아 상태를 집에서 확인할 수 있으므로, 집에서 자체적으로 치아 상태를 케어할 수 있다.
덴탈 관리 서버(130)는 단말(120)로부터 수신한 치아 상태값을 저장 및 분석하고, 분석된 치아 상태값을 단말(120)로 송신한다. 이 때, 덴탈 관리 서버(130)는 수신한 치아 상태값이 크고 작음에 따라 등급화하여 사용자의 치아 상태를 표현한다. 덴탈 관리 서버(130)는 등급을 1등급에서 5등급으로 나누며, 등급이 높을수록 사용자의 치아에 치석이 많다는 것을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 정면도이다.
도 2를 참조하면, LED 칫솔(110)은 몸체부(210), 광가이드부(220) 및 헤드부(230)를 포함한다.
몸체부(210)는 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 광가이드부(220)로 출력하고, 사용자의 치석에 반사된 반사광(λ5)을 수광하여 치아 상태값을 생성한다. 그리고 몸체부(210)는 생성한 치아 상태값을 단말(120)로 송신한다.
몸체부(210)가 출력한 광이 치석에 조사되면, 치석으로부터 반사되는 반사광(λ5)이 생성되므로, 반사광(λ5)의 광량을 측정하면 치아에 있는 치석량을 대략적으로 확인할 수 있다. 따라서, 몸체부(210)는 반사광(λ5)을 수광하여 치아의 치석량을 알 수 있는 치아 상태값을 생성할 수 있다.
광가이드부(220)는 몸체부(210)와 결합되어 있으며, 몸체부(210)가 출력한 광을 헤드부(230)로 가이딩하고, 헤드부(230)가 수광하는 반사광을 몸체부(210)로 가이딩한다.
헤드부(230)는 광가이드부(220)로부터 가이딩된 광을 사용자의 치아로 조사하고, 사용자의 치아에서 반사된 반사광을 수광한다.
도 3은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔을 A방향에서 바라본 투시도이다.
도 3을 참조하면, 몸체부(210)는 스위치(310), 전원부(320), 광소자부(330), 통신부(340), 제어부(350)를 포함한다.
스위치(310)는 사용자의 외부조작을 받아 제어부(350)로 전원 공급 신호 및 전원 차단 신호를 입력한다. 스위치(310)는 사용자에 의해 간편하게 조작되어 전원부(320)로부터 광소자부(330)와 통신부(340)로 전원이 공급되거나 차단될 수 있도록 제어부(350)로 신호를 입력한다. 스위치(310)는 온(on)/오프(off)식 또는 회전식 등이 사용될 수 있다. 다만, 스위치(310)의 종류는 이에 한정되지 않는다.
전원부(320)는 광소자부(330), 통신부(340), 제어부(350)에 전원을 공급한다. 전원부(320)는 스위치(310) 조작에 의해 제어부(350)로 전원을 공급하고, 제어부(350)의 제어에 따라 광소자부(330) 및 통신부(340)에 전원을 공급하거나, 차단한다.
광소자부(330)는 전원부(320)로부터 전원을 공급받아 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 광가이드부(230)로 출력하고, 사용자의 치아에 있는 치석으로부터 반사된 반사광(λ5)을 광가이드(220)로부터 수광한다. 광소자부(330)는 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광원을 포함하며, 각 광원은 치아 미백 효과가 있는 파장, 구상 세균을 살균하는 파장, 구강 세균을 살균하며 치석으로부터 반사되는 파장 및 치주염 억제 효과가 있는 파장을 출력한다. 즉, 광소자부(330)는 사용자의 치아 상태를 개선하기 위해 위의 효과를 갖는 복수의 광을 출력한다. 그리고 출력된 광 파장 중, 구강 세균을 살균함과 동시에 치석으로부터 반사되는 광 파장에 의해 생성된 반사광(λ5)을 수광함으로써, 사용자의 치아에 있는 치석상태를 확인할 수 있는 치아 상태값을 생성한다.
통신부(340)는 광소자부(330)가 생성한 치아 상태값을 단말(120)로 송신한다. 통신부(340)는 단말(120)로 치아 상태값을 송신하기 위해 블루투스와 같은 단거리 무선통신을 이용하여 단말(120)과 연결된다. 다만, 무선통신은 블루투스로만 한정되지 않는다.
제어부(350)는 전원부(320), 광소자부(330), 통신부(340)를 제어한다.
제어부(350)는 스위치(310)로부터 전원공급 신호 및 전원차단 신호를 입력받아 전원부(320)가 광소자부(330)로 공급하는 전원을 제어하고, 광소자부(330)가 생성한 치아 상태값을 통신부(340)로 전달함으로써, 통신부(340)가 치아 상태값을 단말(120)로 송신할 수 있도록 제어한다. 광소자부(330)가 출력하는 광은 각 파장마다 출력하는데 필요한 전원(전압)이 다르다. 이에 따라, 제어부(350)는 광소자부(330)가 출력하는 광의 각 파장에 적절한 전원을 전원부(320)가 공급하도록 함으로써, 전원부(320)가 가지고 있는 전원량을 효과적으로 활용할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 광가이드부(220)는 광가이드부 몸체(410), 제1광가이드(420) 및 제2광가이드(430)를 포함한다.
광가이드부 몸체(410)는 광소자부(330)로부터 출력된 광이 제1광가이드(420)로 가이딩되도록 광을 반사한다. 광가이드부 몸체(410)의 내부 면은 광을 가이딩하기 위해 광소자부 결합면(415)을 제외하고 반사코팅 처리된다. 반사코팅은 레진 또는 미러를 사용할 수 있다. 레진을 이용한 반사코팅은 레진을 코팅하고자 하는 단면에 레진을 도포한 후, 경화시켜 굴절률 차이로 광을 전반사시키는 것을 말한다.
광소자부 결합면(415)는 광가이드부 몸체(410)에 포함되고, 광소자부(330)와 맞다아 결합되는 면이며, 광소자부(330)가 출력한 광이 입력되는 면이다. 광소자부 결합면(415)이 반사코팅되면, 광소자부(330)가 출력한 광이 광소자부 결합면(415)에 반사되어 광가이드부 몸체(410) 내부로 입사되지 못하므로 광소자부 결합면(415)은 반사코팅 되지 않는다.
제1광가이드(420)는 가이드부 몸체(410)로부터 전달된 광을 헤드부(230)로 가이딩한다. 제1광가이드(420)의 내부는 광을 가이딩하기 위해 반사코팅 처리된다.
제1광가이드(420)는 헤드부(230)와 결합된 끝단에 굴절률 변화 패턴(미도시)을 포함한다. 굴절률 변화 패턴(미도시)은 광을 전반사시키는 제1광가이드(420) 통로의 끝단에 굴절률이 변화된 부분으로, 굴절률이 변화된 곳으로 광이 새어나가도록 한다. 즉, 제1광가이드(420)는 광소자부(330)부로부터 출력된 광이 굴절률 변화 패턴(미도시)에 의해 헤드부(230)로 전달되도록 가이딩한다.
제2광가이드(430)는 광소자부(330)의 홀(543, 도 5를 참조하여 후술한다)과 결합되며, 사용자의 치석으로부터 반사된 반사광(λ5)이 광소자부(330)로 수광되도록 반사광을 가이딩한다. 제2광가이드(430)는 광가이드부 몸체(410) 하부로 돌출된 부위를 가진다. 제2광가이드(430)는 광소자부(330)의 홀(543)과 결합됨으로써, 반사광을 광소자부(330)로 온전히 전달한다. 그리고 제2광가이드(430) 내부는 반사코팅 처리되며, 제2광가이드(430) 외부는 외부로부터 내부로 광이 들어오지 못하도록 반사코팅 또는 광 차폐 처리된다.
제2광가이드(430)는 헤드부(230)와 결합된 끝단에 굴절률 변화 패턴(미도시)을 포함한다. 해당 굴절률 변화 패턴(미도시)은 광을 전반사시키는 제2광가이드(430) 통로의 끝단에 굴절률이 변화된 부분으로, 굴절률이 변화된 곳으로 반사광이 수광되도록 한다. 즉, 제2광가이드(430)는 굴절률 변화 패턴(미도시)으로 반사광을 입력받고, 입력된 반사광을 광소자부(330)로 가이딩한다.
도 5는 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부를 A 방향에서 바라본 투시도이다.
도 5를 참조하면, 광소자부(330)는 광원부(510), 광 반사판(520), 센서부(530), 커버(540), 필터(550) 및 기판(560)을 포함한다.
광원부(510)는 기판(560) 위에 복수 개 위치하며, 서로 다른 파장을 갖는 복수의 광을 출력한다. 광원부(510)로는 LED, OLED 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 광원부(510)가 출력하는 복수의 광은 λ1, λ2, λ3, λ4 중 적어도 하나의 파장을 갖는다. λ1은 UV 280~400nm, λ2는 청색광 450~490nm, λ3는 적색광 625~740nm, λ4는 보라색광 380~420nm의 파장대를 갖는다. 광원부(510)가 출력한 각 파장이 치아에 조사되었을 때, 파장에 따라 치아에 적용되는 효과가 다르다. 각 파장의 효과를 살펴보면, λ1과 λ3는 구강 세균 살균효과가 있으며 λ2는 치아 미백효과가 있고 λ4는 치주염을 억제하는 효과가 있다. 또한, λ1이 사용자의 치석으로 조사되면, 치석으로부터 반사된 반사광(λ5)이 생성된다. 반사광(λ5)은 광원부(510)가 출력하는 광과는 전혀 다른 580~590nm의 파장대를 가진다. 즉, 반사광(λ5)은 λ1이 치석에 조사되어 반사된 광이므로, 반사광(λ5)의 광량은 치아에 붙어있는 치석량에 비례한다. 따라서, 반사광(λ5)의 광량은 치석량을 의미한다.
광 반사판(520)은 광원부(510)가 출력한 광을 광가이드부(220)로 반사한다. 광 반사판(520)은 기판(560)으로부터 소정의 각도로 기울어진 상태로 광원부(510)의 옆에 위치한다. 이 때, 광 반사판(520)의 소정의 각도는 광원부(510)가 출력한 광이 광가이드부(220)로 반사될 수 있도록 46~88°의 각도를 가질 수 있다. 광 반사판(520)이 45°이하로 기울어져 있을 경우, 광원부(510)로부터 출력된 광은 광 반사판(520)에 의해 광소자부 결합면(415)에 수직으로 또는 기판(560) 방향으로 반사되기 때문에, 출력된 광은 광가이드부(220)로 반사될 수 없다. 그리고 광 반사판(520)이 90°이상의 기울기를 가지면, 광원부(510)로부터 출력된 광은 광소자부(330) 내부에 머무르기 때문에, 광가이드부(220)로 반사시킬 수 없다. 광 반사판(520)으로는 반사거울 또는 렌즈 등이 사용될 수 있다.
센서부(530)는 기판(560) 위에 위치하며, 광가이드부(220)를 따라 가이딩된 반사광(λ5)을 수광함으로써, 치석량을 알 수 있는 치아 상태값을 생성한다. 센서부(530)는 반사광(λ5)의 광량을 전류로 바꾸고, 전류를 전압값으로 바꿔 치아 상태값을 생성한다. 센서부(530)로는 포토다이오드(Photodiode)가 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고 센서부(530)는 복수 개 설치될 수 있다. 다만, 센서부(530)가 복수 개 설치되면, 각 센서부(530)와 대응되는 구성도 추가로 구비되어야 한다.
커버(540)는 제2광가이드(430)와 센서부(530)가 결합되도록 하며, 광원부(510)와 센서부(530)에 물이 들어가는 것을 방지 한다.
커버(540)는 제2광가이드(430)와 센서부(530)가 결합되도록 홀(543)과 제2 광가이드 결합부(546)를 포함한다.
홀(543)은 센서부(530)의 연직상방에 형성된 구멍으로, 제2광가이드(430)가 커버(540) 내부로 유입될 수 있도록 한다.
제2광가이드 결합부(546)는 홀(543)에서 센서부(530)까지 연결된 통로이며, 제2광가이드(430)가 제2광가이드 결합부(546)로 결합되어, 필터(550)를 통과한 반사광(λ5)이 센서부(530)로 입력되도록 한다. 제2광가이드 결합부(546)와 제2광가이드(430)가 필터(550)의 위치까지 결합되면, 결합된 통로로 물이 들어오지 못하도록 제2광가이드(430)와 빈틈없이 결합된다. 제2광가이드 결합부(546)의 내면은 제2광가이드(430)가 가이딩한 반사광이 필터(550)를 통과하여 센서부(530)로 입력되도록 반사코팅 처리된다.
커버(540)는 방수 역할을 하면서 광원부(510)가 방출하는 광이나 센서부(530)가 수광하는 광이 커버(540)에 의해 차단되지 않도록 광 투과성을 갖는다.
필터(550)는 제2광가이드 결합부(546) 내부에서 센서부(530) 위에 위치하고 있으며, 센서부(530)가 반사광(λ5)만을 수광하도록 580~590nm의 파장을 갖지 않는 광을 차단한다. 필터(550)는 반사광(λ5)과 함께 다른 파장을 갖는 광이 센서부(530)로 같이 수광되면, 치석량을 확인할 수 있는 치아 상태값을 정확히 생성하기 어려워지므로, 반사광(λ5)만 센서부(530)로 수광되도록 한다. 여기서, 반사광(λ5)과 같이 수광되는 다른 광은 광원부(510)가 출력한 λ2, λ3, λ4 파장을 갖는 광이 치아로 조사됨으로써, 각각 치아에 반사되어 센서부(530)로 수광되는 광을 말한다.
도 6은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부가 결합된 모습을 C 방향에서 바라본 투시도이다.
서로 다른 파장대의 복수의 광은 광원부(510)로부터 출력되고, 출력된 광은 광 반사판(520)에 의해 광소자부 결합면(415)으로 반사된다. 광은 반사코팅되지 않은 광소자부 결합면(415)을 통과하여 광가이드부 몸체(410)로 입사된다. 입사된 광은 반사코팅된 광가이드부 몸체(410)의 내부에 의해 제1광가이드(420)로 가이딩되고, 제1광가이드(420)에 의해 헤드부(230)로 가이딩된다.
사용자의 치아로부터 반사된 반사광은 헤드부(230)를 거쳐 제2광가이드(430)의 굴절률 변화 패턴(미도시)으로 입사되고, 입사된 반사광은 제2광가이드(430) 내면의 반사코팅에 의해 필터(550)로 입사된다. 이 때, 제2광가이드(430)의 외부는 외부로부터 내부로 광이 들어오지 못하도록 반사코팅 또는 광 차폐 처리되어 있으므로, 광원부(510)에서 출력되어 제1광가이드(420)로 전달되는 광이 제2광가이드(430) 내에서 가이딩되는 반사광과 혼합되지 않는다. 따라서, 반사광은 필터(550)로 별다른 방해 없이 가이딩된다. 필터(550)로 가이딩된 반사광은 필터(550)를 거쳐 치석으로부터 반사된 반사광(λ5)만이 통과되고, 반사광(λ5)은 제2광가이드 결합부(546) 내부의 반사코팅에 의해 반사되어 센서부(530)로 수광된다.
도 7은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 측면도이며, 도 8은 본 발명의 제1 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 정면도이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 헤드부(230)는 칫솔모(710), 연결부(720), 조사구(730) 및 수광구(740)를 포함한다.
연결부(720)는 광가이드부(220)에 헤드부(230)가 탈부착될 수 있도록하며, 연결부(720)는 제1연결부(723)와 제2연결부(726)를 포함한다. 제1연결부(723)는 제1광가이드(420)와 연결되고, 제2연결부(726)는 제2광가이드(430)와 연결된다. 연결부(720)에 의해 헤드부(230)가 광가이드부(220)로부터 손쉽게 탈부착될 경우, 칫솔모(710)가 손상되는 등의 헤드부(230) 고장 시, 새로 LED 칫솔을 구매할 필요없이 헤드부(230)만 교체할 수 있다는 장점이 있다.
조사구(730)는 제1광가이드(420)가 가이딩한 서로 다른 파장대의 복수의 광을 사용자의 치아로 조사한다. 조사구(730)는 제1광가이드(420)가 제1연결부(723)와 결합되었을 때, 제1광가이드(420)의 굴절률 변화 패턴(미도시)과 대응되는 위치에 형성된다. 따라서, 조사구(730)는 제1광가이드(420)가 가이딩한 광이 굴절률 변화 패턴(미도시)으로 새어나갈 때, 새어나간 광은 사용자의 치아로 조사된다.
수광구(740)는 사용자의 치아에서 반사된 광을 수광한다. 수광구(740)는 제2광가이드(430)가 제2연결부(726)와 결합되었을 때, 제2광가이드(430)의 굴절률 변화 패턴(미도시)과 대응되는 위치에 형성된다. 반사광을 수광구(740)가 수광하면, 수광구(740)와 대응되는 위치에 있는 제2광가이드(430)의 굴절률 변화 패턴(미도시)으로 광이 새어들어간다. 새어들어간 광은 제2광가이드(430)에 의해 광소자부(330)로 가이딩되고, 가이딩된 광은 필터(550)를 거쳐 센서부(530)로 수광된다. 그리고 광소자부(330)가 복수의 센서부(530)를 포함할 경우, 각 센서부(530)와 연결되도록 수광구(740)는 복수개 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 정면도이다.
도 9를 참조하면, LED 칫솔(900)은 몸체부(910), 광가이드부(920) 및 헤드부(930)를 포함한다.
몸체부(910)는 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 광가이드부(920)로 출력한다. 몸체부(910)는 제1 일 실시예와 다르게 반사광(λ5)을 수광하지 않으므로, 치아 상태값을 생성하여 단말(120)로 송신하지 않는다.
광가이드부(920)는 몸체부(910)와 결합되어 있으며, 몸체부(910)가 출력한 광을 헤드부(930)로 가이딩한다. 광가이드부(920)는 제1 일 실시예에 따른 광가이드부(220)와 다르게 반사광을 몸체부(910)로 가이딩하지 않는다.
헤드부(930)는 사용자의 치석에서 반사된 반사광(λ5)을 수광하여 사용자의 치아 상태를 나타낸다. 헤드부(930)는 광가이드부(920)와 쉽게 탈부착이 가능하며, 광가이드부(920)로부터 가이딩된 광을 사용자의 치아로 조사하고, 사용자의 치아에서 반사된 반사광(λ5)을 수광하여 발광함으로써, 사용자의 치아 상태를 가시적으로 나타낸다. 즉, 헤드부(930)는 제1 일 실시예에 따른 헤드부(230)와 다르게 반사광(λ5)을 광가이드부(920)로 전달하지 않고, 직접 수광함으로써, 수광된 반사광(λ5)의 광량에 비례하여 발광함으로써, 치아 상태를 가시적으로 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔을 A방향에서 바라본 투시도이다.
도 10을 참조하면, 몸체부(910)는 스위치(310), 전원부(320), 광소자부(1010) 및 제어부(1020)를 포함한다. 스위치(310) 및 전원부(320)는 제1 일 실시예와 동일하게 동작하고, 몸체부(910)는 제1 일 실시예에 따른 몸체부(210)와 다르게 통신부(340)를 포함하지 않는다.
광소자부(1010)는 전원부(320)로부터 전원을 공급받아 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 광가이드부(920)로 출력한다. 광소자부(1010)는 제1 일 실시예에 따른 광소자부(330)와 다르게 반사광(λ5)을 수광하지 않으므로, 치아 상태값을 생성하지 않는다.
제어부(1020)는 광소자부(1010)가 치아 상태값을 생성하지 않으므로, 전원부(320)를 제어한다.
제어부(1020)는 제1 일 실시예에 따른 제어부(350)가 전원부(320), 광소자부(330), 통신부(340)를 제어한 것과 달리 스위치(310)로부터 전원공급 신호 및 전원차단 신호를 입력받아 전원부(320)가 광소자부(1010)로 공급하는 전원을 제어한다.
도 11은 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 광가이드부(920)는 광가이드부 몸체(410) 및 제1광가이드(420)를 포함한다. 광가이드부 몸체(410), 광소자부 결합면(415) 및 제1광가이드(420)는 제1 일 실시예와 동일하게 동작하고, 광가이드부(920)는 제1 일 실시예에 따른 광가이드부(220)와 다르게 제2광가이드(430)를 포함하지 않는다. 따라서, 광가이드부(920)는 광소자부(1010)와 제2광가이드(430) 결합없이 결합된다.
도 12는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부를 A 방향에서 바라본 투시도이다.
도 12를 참조하면, 광소자부(1020)는 광원부(510), 광 반사판(520), 커버(1210) 및 기판(560)을 포함한다. 광원부(510), 광 반사판(520) 및 기판(560)은 제1 일 실시예와 동일하게 동작하고, 광소자부(1020)는 제1 일 실시예에 따른 광소자부(330)와 다르게 센서부(530)와 필터(550)를 포함하지 않는다.
커버(1210)는 제1 일 실시예와 같이 광원부(510)에 물이 들어가는 것을 방지하고, 광 투과성을 갖는다. 다만, 커버(1210)는 광가이드부(920)가 제2광가이드(430)를 포함하지 않음에 따라, 제1 일 실시예에 따른 커버(540)와 달리 홀(543)과 제2 광가이드 결합부(546)를 포함하지 않는다.
도 13은 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광소자부와 광가이드부가 결합된 모습을 C 방향에서 바라본 투시도이다.
도 13을 참조하면, 광소자부(1010)가 출력한 광의 이동경로를 살펴볼 수 있다.
광원부(510)에서 출력한 광은 제1 일 실시예와 같은 원리로 가이딩되어 헤드부(930)로 가이딩된다. 다만, 제2 일 실시예의 광소자부(1010)는 반사광(λ5)을 수광하지 않으므로, 광소자부(1010)와 광가이드부(920)의 광 이동경로는 광원부(510)가 출력한 광을 헤드부(930)로 가이딩하는 경로만 나타난다.
도 14는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 측면도이며, 도 15는 본 발명의 제2 일 실시예에 따른 LED 칫솔의 광가이드부와 헤드부의 정면도이다.
도 14 내지 도 15를 참조하면, 헤드부(930)는 칫솔모(710), 조사구(730), 제1연결부(723), 수광구(1410), 수광통로(1510) 및 가시필름(1520)을 포함한다. 칫솔모(710), 조사구(730) 및 제1연결부(723)는 제1 일 실시예와 동일하게 동작하고, 헤드부(930)는 제1 일 실시예에 따른 헤드부(230)와 다르게 제2연결부(726)를 포함하지 않으며, 수광통로(1510)와 가시필름(1520)를 포함한다.
수광구(1410)는 사용자의 치아에서 반사된 광을 수광한다.
수광구(1410)는 제2광가이드(430)로 반사광을 전달하는 제1 일 실시예와 다르게 수광한 반사광을 수광통로(1510)로 전달한다.
수광통로(1510)는 반사광을 가시필름(1520)으로 가이딩한다. 수광통로(1510)는 수광구(1410)와 가시필름(1520)을 연결하는 통로이며, 반사광을 가시필름(1520)으로 수광시키기 위해 내부가 반사코팅 처리된다.
가시필름(1520)은 반사광을 입력받아 기 설정된 색으로 발광함으로써, 사용자의 치아에 있는 치석량을 가시적으로 확인할 수 있다. 반사광(λ5)은 λ1이 치아에 붙어있는 치석에 반사되어 생성되므로, 반사광(λ5)의 광량이 많을수록 치아에 치석이 많음을 알 수 있다. 가시필름(1520)은 치아로부터 반사된 반사광 중에서 580-590nm의 파장을 갖는 반사광(λ5)에 대해서만 기 설정된 색으로 발광하고, 반사광(λ5)의 광량이 많을수록 더 강하게 발광한다. 치아에 치석이 많을 경우 반사광(λ5)의 광량이 증가하고, 반사광(λ5)의 광량에 따라 가시필름(1520)의 명암이 달라진다. 따라서, 가시필름(1520)의 명암에 따라 사용자의 치아상태를 가시적으로 확인하여 치과를 가지 않아도 집에서 치석관리가 가능하다. 가시필름(1520)으로는 셀로판 필름 등이 사용될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 홈 덴탈 케어 시스템
110, 900: LED 칫솔
120: 단말
130: 덴탈 관리 서버
210, 910: 몸체부
220, 920: 광가이드부
230, 930: 헤드부
310: 스위치
320: 전원부
330, 1010: 광소자부
340: 통신부
350, 1020: 제어부
410: 광가이드부 몸체
415: 광소자부 결합면
420: 제1광가이드
430: 제2광가이드
510: 광원부
520: 광 반사판
530: 센서부
540, 1210: 커버
543: 홀
546: 제2 광가이드 결합부
550: 필터
560: 기판
710: 칫솔모
720: 연결부
723: 제1연결부
726: 제2연결부
730: 조사구
740, 1410: 수광구
1510: 수광통로
1520: 가시필름

Claims (13)

  1. 사용자의 치아에 광을 조사하여 치아의 상태를 측정하고, 측정된 치아 상태값을 송신하는 LED 칫솔;
    상기 LED 칫솔이 송신한 치아 상태값을 수신하고, 수신한 치아 상태값을 송신하거나, 분석된 치아 상태값을 수신하는 단말; 및
    상기 단말이 송신한 치아 상태값을 수신하고, 수신한 치아 상태값을 저장 및 분석하여 분석된 치아 상태값을 상기 단말로 송신하는 덴탈 관리 서버
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 덴탈 케어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 덴탈 관리 서버는,
    상기 치아 상태값에 따라 치아의 상태를 등급화하여 나타내는 것을 특징으로 하는 홈 덴탈 케어 시스템.
  3. 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 광을 출력하고, 사용자의 치아로부터 반사된 광 중, 소정의 파장을 갖는 광을 수광하여 치아 상태값을 생성하는 광소자부;
    상기 광소자부가 출력한 광을 사용자의 치아로 전달하고, 상기 치아에서 반사된 광을 수광하는 헤드부; 및
    상기 광소자부로부터 출력된 광을 상기 헤드부로 가이딩하고, 상기 헤드부가 수광하는 광을 상기 광소자부로 가이딩하는 광가이드부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광소자부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    외부 조작에 따라 상기 광소자부로 공급되는 전원을 조절하는 스위치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  5. 제3항에 있어서,
    상기 소정의 파장을 갖는 광은,
    580~590nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  6. 제3항에 있어서,
    상기 치아 상태값을 송신하는 통신부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  7. 제3항에 있어서,
    상기 헤드부와 상기 광가이드부는,
    서로 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  8. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 전원부가 상기 광소자부로 공급하는 전원을 제어하거나 상기 통신부가 상기 치아 상태값을 송신할 수 있도록 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  9. 서로 다른 파장대의 복수의 광을 출력하는 광소자부;
    상기 광소자부가 출력한 광을 사용자의 치아로 전달하고, 상기 치아에서 반사된 광을 수광하는 헤드부;
    상기 광소자부로부터 출력된 광을 상기 헤드부로 이동시키는 광가이드부; 및
    상기 헤드부로부터 상기 치아에서 반사된 광을 입력 받아, 광량에 따라 명암이 달라지는 가시필름
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광소자부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    외부 조작에 따라 상기 광소자부로 공급되는 전원을 조절하는 스위치
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  11. 제9항에 있어서,
    상기 헤드부와 상기 광가이드부는
    서로 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  12. 제9항에 있어서,
    상기 소정의 파장을 갖는 광은,
    580~590nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
  13. 제10항에 있어서,
    상기 전원부가 상기 광소자부로 공급하는 전원을 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED를 포함하는 칫솔
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KR20220121510A (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 손예준 개인 맞춤형 치아관리 서비스 제공하는 서버 및 그것의 동작방법

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KR20180042005A (ko) * 2016-10-17 2018-04-25 주식회사 아이오바이오 치아 관측 시스템

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