(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体放射源を備える光硬化装置と、半導体放射源からの光を歯科補綴用材料に供給することができる光誘導装置とからなる歯科用光装置であり、半導体放射源（２４，２６）は少なくとも２つの最大値（３０，３２）を含んだ放射スペクトルを有し、そのうち一方が光の波長において約４２０ｎｍに位置する歯科用光装置において、
半導体放射源群（２４，２６）を制御するための放射装置を備えており、第一時間に放射最大値が第一波長を有し、第二時間に放射最大値が第二波長を有するよう異なった放射最大値が異なった時点で得られるように半導体放射源群（２４，２６）を制御することを特徴とする歯科用光装置。
【請求項２】
光硬化装置はそれぞれ１つの放射最大値（３０，３２）を有する少なくとも２つの半導体放射源群（２４，２６）からなり、第２の最大値（３２）は光の波長において約４７０ｎｍに位置することを特徴とする請求項１記載の歯科用光装置。
【請求項３】
光硬化装置はそれぞれ１つの放射最大値を有する少なくとも２つの半導体放射源群（２４，２６）を備え、さらに光の波長において５００ｎｍまたはそれより高い位置にある第３の放射最大値を有する第３の半導体放射源を備えることを特徴とする請求項１または２記載の歯科用光装置。
【請求項４】
制御装置は光の波長において４７０ｎｍに位置する放射最大値（３０）を有する半導体放射源（２４）を光の波長において４２０ｎｍに位置する放射最大値（３２）を有する半導体放射源（２６）より先に点入することを特徴とする請求項１記載の歯科用光装置。
【請求項５】
制御装置は光の波長において４７０ｎｍに位置する放射最大値（３０）を有する半導体放射源（２４）を光の波長において４２０ｎｍに位置する放射最大値（３２）を有する半導体放射源（２６）より後に点入することを特徴とする請求項１記載の歯科用光装置。
【請求項６】
歯科補綴用材料が複数の異なったフォトイニシエータを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の歯科用光装置。
【請求項７】
半導体放射源（２４，２６）はＬＥＤチップ（１２）として構成され、これは直近に隣接して配置されるとともに歯科補綴用材料を硬化するために歯の直近に設置し得ることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の歯科用光装置。
【請求項８】
半導体放射源（２４，２６）は歯科修復装置の先端に配置されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の歯科用光装置。
【請求項９】
半導体放射源（２４，２６）の周りに延在するとともに照射に際して歯に対して弾力的に接合することができる接続スリーブを備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の歯科用光装置。
【請求項１０】
放射源（２４，２６）の周囲に反射部が延在することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の歯科用光装置。
【請求項１１】
ＬＥＤチップ（１２）の周囲に反射部が延在することを特徴とする請求項１０記載の歯科用光装置。
【請求項１２】
放射源群（２４，２６）を制御するための制御装置によって適宜な放射源を点入して光の波長において４７０ｎｍまたは５００ｎｍの長い波長を照射することによって歯科補綴用材料から形成された歯科補綴材の予備硬化を行い、より短い波長を照射することによって完全硬化を行うことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の歯科用光装置。
【請求項１３】
光の波長において約４２０ｎｍのより短い波長を照射することによって歯科補綴材の完全硬化を行うことを特徴とする請求項１２に記載の歯科用光装置。
【請求項１４】
予備硬化と完全硬化との間に歯科補綴用材料を後処理し得ることを特徴とする請求項１２または１３記載の歯科用光装置。
【請求項１５】
歯科補綴用材料が２つの触媒を有しており、そのうち１つの触媒のスペクトル感応性最大値が光の波長において約４２０ｎｍに位置することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の歯科用光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光重合性の歯科材料の硬化だけでなく例えば歯の漂白や窩洞の診断にも使用することができる歯科用光装置に関する。ここに記述されていない治療機会にもこの歯科用光装置を使用することができる。以下においてはこの歯科用光装置を歯科修復装置とも呼称する。
【０００２】
【従来の技術】
歯科修復装置は特に光硬化性樹脂材料の光重合を行うために歯科分野において使用される。高い照明密度を達成するために通常ハロゲンランプ、キセノンフラッシュライト、または高圧放電ランプ等の高出力の光源が使用される。最後に挙げられたランプは極めて高い光強度ならびに高い光密度を達成するものである。しかしながら、動作電圧は少なくとも３．５ｋＶでありこれに従って予備作動装置が必要となり、そのためこの種のランプは手持ち装置として歯科診療所内で使用するためには適していない。
【０００３】
歯科修復装置用の照明装置の光密度を改善して奥深くに位置する層の完全な硬化を迅速に達成するために多数の試みがなされている。例えば１５０ｍＷ／ｃｍ２の照明強度を有する既知の一般的な照明装置は重合する樹脂材料に対して充分長い光照射時間を実施することによって良好な表面硬化をもたらす。しかしながら、奥深くに位置する層は硬化されないかあるいは不完全にしか硬化されない。奥深くに位置する領域は柔らかいままかあるいは表面領域に比べて遅く硬化する硬化特性が生じる。
【０００４】
既知の照明装置は部分的に縁割れ問題が生じる補綴結果をもたらすことがある。既知の光硬化性樹脂材料は硬化中に収縮しやすい。既知の照明装置によればまず補綴材の表面／外側領域が完全硬化する。奥深くに位置する中央領域が後から硬化することによって収縮が生じその結果縁割れの形成につながる。
【０００５】
さらに、ＬＥＤ等の半導体放射源を使用する照射装置も久しい以前から知られている。例えば、ドイツ実用新案第２９５１１９２７号によって電池または充電池によって電源供給され青色スペクトル領域の放射を行う発光ダイオードを使用する光硬化装置が知られている。
【０００６】
さらに、複数のＬＥＤを使用して光導管に供給を行うことも提案されている。これによって、光硬化装置の光放出を改善することができる。ＬＥＤがモジュールとしてすなわち共通の樹脂ケース内に配置されているかあるいは個別にそれぞれ樹脂ケース内に配置されているかにかかわらず、その光放出は限られたものとなる。樹脂製の被覆材は電気的絶縁作用をなすだけでなく熱発散を絶縁し、従って樹脂ケースを外側から冷却している場合光放出を行っているチップごとに所定の出力密度を超過することはできない。
【０００７】
さらに、半導体光源として可視領域または紫外線領域の光線を放射する発光ダイオードを使用することが提案されている。しかしながら、これも多くの問題点を有するものである。例えば、実験によって、薄色の材料においても硬化に際して色変化が生じることが示されている。さらに、既知のシステムにおいては白色の光イニシエータの使用が不可能であった。
【０００８】
さらに、既知のシステムにおいては縁割れ形成の傾向を防止することができていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、光硬化性材料の縁割れ形成傾向を低減するにもかかわらず低コストに製造して柔軟に適用することができる、請求項１前段に記載の歯科用光装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は本発明に従って請求項１によって解決される。下位請求項には好適な追加構成が示されている。
【００１１】
請求項１に記載の本発明に係る歯科修復装置は少なくとも２つの極大を含んだ放射スペクトルを有する半導体放射源を備えている。本発明によれば両方の極大は大幅に離間している。これによって初めて前後して硬化する２つの異なった触媒システムを有する樹脂材料を使用することが可能となる。これによって縁割れ形成傾向を低減することができる。
【００１２】
本発明によれば、異なった波長を有する２つの放射源を同時に使用し得ることが特に好適であり、これによって歯科材料内に使用される４００ないし５００ｎｍの全てのイニシエータを励起することができる。
【００１３】
最大値が第１の触媒のスペクトル感応性に相応する放射スペクトルによって半導体放射源を励起することによって予備硬化が実施される。この状態において樹脂材料は高められた粘性を有するがまだ変形可能であるため、必要に応じて既に後処理を実施することができる。第１の最大値と大きく異なっており好適にはより短い波長からなる最大値を有する放射スペクトルによって別の放射源を付勢することによって、第２の最大値に相応する感応性最大値を有する第２の触媒を励起することができる。この第２の最大値は４２０ｎｍとすることが好適である。この触媒を励起することによって樹脂材料を完全硬化することができる。
【００１４】
意外なことに、この解決方式によれば後処理ならびに特別な処置を施さなくても縁割れ形成の低減が達成された。従来一般的であった１つの触媒を使用した１つの放射源による光硬化においては、通常歯科補綴材の薄い縁部領域ならびに表面層が先に硬化される。これに続いて、放射線が進入しにくい奥深くに位置する中央領域が硬化される。通常歯科補綴材の表面領域および縁部領域はまだ柔らかいままの奥深い中央領域に比べて既により高い硬度を有しているため、この中央領域の収縮によって縁割れが形成される。
【００１５】
これに対して、本発明によれば硬化に伴う収縮は材料が縁部領域ならびに中央領域のいずれにおいてもまだ完全硬化していない状態で発生する。このため変形に対する抵抗力より粘着力が大幅に上回り、その結果収縮変形は単に補綴材の層厚をいくらか減少させる程しか発生しない。このことは問題にはならず、必要に応じて追加層を塗布するかあるいは予め層厚を大きめにしておくことによって補償するすることができる。
【００１６】
必要に応じて触媒および放射最大値の数を相互に対応させて決定し、求められる要件に対して広範囲に適応し得ることが理解される。従って、必要に応じて第１の放射源に対して極めて長い波長の放射最大値を設定し、この第１の放射源に対する触媒は例えば５００ｎｍを超える放射最大値を有することができる。歯科材料は光ならびにこれに加えて熱によって完全硬化あるいは後硬化することができる。
【００１７】
従って本発明によれば二重硬化システムが可能となる。
【００１８】
本発明の好適な構成形態において、光装置は放射源とともに歯の直近に設置される。特に好適な構成形態においては接続スリーブ（カバー）が設けられ、これは歯に対して弾力的に着合することができ、放射された光線が全て歯科補綴材に到達するように作用する。この構成形態によって、光硬化装置から放出される光出力だけでなく歯科補綴材に到達する光出力を固定することができるため、硬化時間を正確に再現することができる。
【００１９】
本発明のその他の詳細、特徴、ならびに種々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記述する２つの実施例の説明によって理解される。
【００２０】
【実施例】
本発明に係る歯科修復装置は基礎部材１０を備えており、これはその上面１４上に複数のＬＥＤチップ１２を備えている。ＬＥＤチップ１２はそれぞれ窪み１６の基底部に取り付けられ表面１８に比べて低没している。図示されている実施例においては９個のチップ１２が設けられている。チップ１２が窪み内に低没していることによって光の使用効率を高めるためのマイクロ反射板が形成される。
【００２１】
ＬＥＤチップのうちの一部は４７０ｎｍの放射最大値を有する。ＬＥＤチップのうちの別の一部は４２０ｎｍの放射最大値を有する。これらの各部分集合はそれぞれＬＥＤチップのグループとして組み合わせて接続されており、各グループはそれぞれ制御装置の出力に接続され、別々に制御することができる。
【００２２】
第１のグループ２２のチップ１２は４７０ｎｍの放射最大値を有する半導体放射源群２４を形成し、第２のグループ２０のチップ１２は４２０ｎｍの放射最大値を有する半導体放射源群２６を形成している。
【００２３】
各グループのチップ１２は既知のボンディング線２８を介して集合レール２９に対して一部は並列、一部は直列に接続されている。
【００２４】
集合レール２９は図示されていない独立した電源ラインに接続され、また図示されていない制御装置と結合されている。
【００２５】
図２には本発明に係る歯科修復装置の第２の実施例が示されている。これにおいてチップ１２は極めて近接して取り付けられており、ここでも半導体放射源２４群を構成する第１のグループ２２と半導体放射源群２６を構成する第２のグループ２０が設けられている。
【００２６】
本発明に係る制御装置によって、まず半導体放射源２４が点入され、ここで本発明に係る歯科修復装置は硬化する補綴材の表面の直近に設置されている。この状態において第１の触媒が励起され、光重合性材料の予備硬化が実施される。
【００２７】
必要であればこれに続いて後処理が実施される。例えば、追加的な歯科補綴材の層を塗布することもできる。
【００２８】
その後第２のグループ２０の半導体放射源が点入され、完全硬化が実施される。
【００２９】
本発明の枠内において任意の放射源配置が可能であることが理解される。
【００３０】
図３には、全ての半導体放射源が点入されている状態における本発明に係る歯科修復装置の放射が示されている。第１の最大値３０と第２の最大値３２が示されており、ここで約４２０ｎｍに位置している第２の最大値３２の光強度が大幅に高いものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る歯科修復装置の詳細、すなわち放射源を内蔵した基礎部材を示す立体図である。
【図２】変更された放射源の構成を有する本発明に係る歯科修復装置の別の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明に係る歯科修復装置の放射源のスペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
１０  基礎部材
１２  ＬＥＤチップ
１４  上面
１６  窪み
１８  表面
２０，２２  グループ
２４，２６  半導体放射源群
２８  ボンディング線
２９  集合レール
３０，３２  最大値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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