(57)【要約】【課題】発光周波数の異なる複数のＬＥＤ又はＬＥＤチップを組み合わせて、周波数レンジが広く、パワーの大きな光重合用光照射器を提供する。【解決手段】多数のＬＥＤ１４を用い、これら多数のＬＥＤからの光を合成して強力なパワーの光を得ることができる。多数のＬＥＤを用いた光照射器を、歯科治療における歯窩充填レジンを硬化するための光重合ハンドピース１０として使用する場合、充填レジンの光吸収周波数（波長）にある程度の幅（例えば、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍ）があるので、それに合わせて、発光周波数範囲を変えてやる。而して、個々のＬＥＤ１４の発光周波数は予め決まっているので、発光周波数の異なるＬＥＤを複数種用い、これらを適当に組み合わせて使用することにより、全体としての、発光周波数の範囲を広げることができ、また、その範囲内での発光パワー分布を変えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　多数のＬＥＤが配設された基板と、該ＬＥＤを発光させるための電池電源を有し、前記多数のＬＥＤが、その出射光を同一点に向けて照射するよう配列されている光照射器において、前記多数のＬＥＤは、そのうちのいくつかのＬＥＤの発光周波数が異なることを特徴とする光照射器。
【請求項２】
　ＬＥＤが配設された基板と、該ＬＥＤを発光させるための電池電源を有し、前記ＬＥＤが発生する出射光を被照射体に照射するようにした光照射器において、前記ＬＥＤは多数のＬＥＤチップが同一の基板上にモジュール化されて配設され、そのうちのいくつかのＬＥＤチップの発光周波数が異なることを特徴とする光照射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、光照射器、より詳細には、歯科治療において、例えば、歯牙形成後の修復材として使用する光硬化性レジンを硬化させるための光重合用光照射器或いは口腔内を照明するための光照射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
　歯科治療においては、歯牙形成後の修復材として光重合レジンを用いるが、この光重合レジンは、例えば、歯牙の修復材として使用する場合に、歯牙の破損箇所へ接着した後、光を照射して硬化させ、硬化後、切削，研磨等を行って、元の歯牙と一体化させて破損前の歯牙を審美性を持たせて修復するものである。
【０００３】
　図１０は、従来の光重合用ハンドピースの一例を説明するための概略構成図で、図中、１は光源、２は光源１に電力を供給するリード線や本体部を冷却する冷却流体を通すチューブを内臓したホース、３は楕円反射ミラー、４はフィルタ、５は光源１からの光を集束して光導体６に導入するための集光レンズ、６は光導体（光ファイバ，石英，プラスチック等）、７は光導体６を冷却する流体（空気又は液体）を流す冷却流体流路、１０はこれらによって構成される光重合用ハンドピースで、周知のように、光源１は楕円反射ミラー３の焦点位置にあり、該光源１からの光を楕円反射ミラー３で反射する。この反射光は、フィルタ４，集光レンズ５を通して光導体６内に導入され、該光導体６を通して伝送されて、光重合レジンに照射される。なお、フィルタ４は、光源１からの光のうち、光重合に必要な光波長成分の光のみ通過させるもので、例えば、４７８ｎｍの波長成分の光を通過させる。
【０００４】
　前記光照射器は、単一の大出力の光源１を用い、該単一の光源１からの光を集光レンズ５を用いて効果的に光導体６内に導入できるようにしたものであるが、光源１の出力が大きいため、光導体６が熱損傷し、或いは、ハンドピース本体が過熱して使用困難になる等の問題があり、そのため、前述のように、冷却流体を流してハンドピース本体を冷却するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　上述のように、前記光重合用光照射器は、光源からの光をレンズを用いて集束して光導体内に導入するようにしているので、光源からの光を効果的に利用することができ、パワーアップを図ることができる。しかも、ハンドピース部に冷却流体を流して光導体を冷却するようにしているので、光導体が熱損傷を起こすようなことはなく、長期にわたって効率よく（光伝達ロスを生じることなく）使用することが可能となり、また、ハンドピース自体が熱くなるようなことがないものであるが、その反面、冷却流体を流さなければならず、装置が大型化し、更には、光源用のリード線や冷却流体のチューブを内蔵したホースを接続しなければならず、ハンドピース本体が重量化し、更には、該ホースがあるため操作性が悪い等の問題があった。
【０００６】
　本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、特に、発熱が少なく、そのため、冷却手段を必要とせず、冷却流体を供給するためのホースを必要としないようにして、小型化，軽量化を可能とし、しかも、冷却ホースを必要としないことから、電源電池内蔵型式とすることができ、従って、操作性の良い光重合用の光照射器、更には、患者の口腔内を照射するのに好適な光照射器を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
　請求項１の発明は、多数のＬＥＤが配設された基板と、該ＬＥＤを発光させるための電池電源を有し、前記多数のＬＥＤが、その出射光を同一点に向けて照射するよう配列されている光照射器において、前記多数のＬＥＤは、そのうちのいくつかのＬＥＤの発光周波数が異なることを特徴としたものである。
【０００８】
　請求項２の発明は、ＬＥＤが配設された基板と、該ＬＥＤを発光させるための電池電源を有し、前記ＬＥＤが発生する出射光を被照射体に照射するようにした光照射器において、前記ＬＥＤは多数のＬＥＤチップが同一の基板上にモジュール化されて配設され、そのうちのいくつかのＬＥＤチップの発光周波数が異なることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
　上述のように、本発明によると、発光周波数の異なるＬＥＤを選択、組み合わせて配設することにより、或いは、発光周波数の異なるＬＥＤチップを予め組み合わせたＬＥＤを用いることにより、適度の周波数帯域とパワー特性を有するレジン重合用の光照射器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
　図１は、光源としてＬＥＤを用いた光重合ハンドピースの一例を説明するための全体概略構成図で、図中、１０は光重合ハンドピース、１１は握持部、１２はヘッド部、１３は電源スイッチ、１４はＬＥＤで、握持部１１には、充電電池，照射パワー設定手段，照射時間設定用タイマ，照射終了警告手段（ブザー，パイロットランプ）等が設けられており、ヘッド部１２には、多数の、好ましくは、青色の光を発光するＬＥＤ１４が設けられている。
【００１１】
　図２は、へッド部１２の一例を説明するための拡大断面図で、図中、１４はＬＥＤ、１５はこれらのＬＥＤ１４を保持する基板で、１６は透明の保護板、１７はＬＥＤ１３の反射光もしくは漏れ光を検出するセンサ、好ましくは、フォトダイオードで、本発明においては、光源として多数のＬＥＤ１４が用いられ、これら多数のＬＥＤ１４が、平板又は円弧状もしくは楕円状に形成された基板１５に取り付けられ、これら多数のＬＥＤ１４からの光が、前方に向けて好ましくは前方の略同一の点Ｐに向けて照射されるように取り付けられている。
【００１２】
　図３は、前記ＬＥＤ基板を正面から見た図、図４は、図３に示したＬＥＤ保持板１５のIV−IV線断面図で、該ＬＥＤ保持基板１５は平板状でもよいが、好ましくは、図示のように、球体又は楕円体１５′の一部から形成されている。ＬＥＤ１４は保持板１５に直接取り付けてもよいが、図示のようにＬＥＤ用の孔１５ａ〜１５ｄ〜１５ｎを設け、これらの孔を球体１５′の略中心Ｐに向けて開口し、該孔１５ａ〜１５ｎ内に所望数のＬＥＤ１４が挿通保持されるようにしておけば、各ＬＥＤ１４から放射された光は点Ｐに向かい、該点Ｐで合成され、該点Ｐに大きな光エネルギーが生じ、この点Ｐを光重合レジンに合わせれば、該レジンを効果的に硬化することができる。なお、この場合、各ＬＥＤの発光面は、取付面に対して平行で、光放射方向が該取り付け面に対して垂直方向になるように取り付けられているものとする。
【００１３】
　図５は、光源にＬＥＤを用いた光重合ハンドピースの他の例を示す概略外観図で、この実施例は、原理的には、図１に示した例における透明の保護板１６を取り外し、それに代わって、テーパ状のライトガイド１８を設けたもので、このようにすると、各ＬＥＤ１４から放射された光は、該テーパライトガイド１８内を伝搬し、その先端より放射されるので、該テーパライトガイド１８の光放射端を光重合レジンに近づけることにより、該レジンを硬化することができる。この例においても、勿論、握持部１１（ヘッド部１２）内には、図１の例で説明したバッテリー、その他が設けられており、前述のように、照射光のパワーや照射時間を調整したり、照射終了を知らせる警報を発生させる等の手段を有している。また、前記テーパライトガイドに代わって石英等の光導体を用いてもよい。
【００１４】
　図６は、上述のごとき光重合ハンドピースに内蔵のバッテリーを充電するのに適した充電器の一例を示す外観図で、該充電器２０は、前記光重合のハンドピース１０の握持部１１に収脱自在に設けられたプラグ１９が挿通されるコンセントが配設された装着口２１を有し、該装着口２１に光重合ハンドピース１０の握持部１１を挿入することによって充電できるようになっている。なお、２２はパワーチェッカー、２３はパワー表示で、光導体の先端より照射される光をパワーチェッカーで測定し、正常なパワーが照射されていなかった場合、フォトダイオード１７にてＬＥＤ１４の反射光もしくは漏れ光を測定してＬＥＤ１４の光量不足か光導体の異常（端面の汚れ）かを判断する。
【００１５】
　なお、以上には、ＬＥＤ１４として、図７に示すような、単一のＬＥＤチップ１４′を有するＬＥＤを想定して説明したが、該ＬＥＤ１４は単一のＬＥＤチップである必要はなく、例えば、図８に示すような多数個のＬＥＤチップ１４′を、その発光方向を略同一方向にしてベース基板１４ａ上にモジュール化して設けたものでもよく、更には、図９に示すように、全てのＬＥＤチップ１４′を単一の基板１５上にモジュール化し、このモジュール化したＬＥＤチップ基板１５を単一の発光源として用いるようにしてもよく、このようにすると、ＬＥＤの集積密度をより高めることができ、より強力な光を照射することができる。なお、図８に示したベース基板１４ａはヒートシンク１４ｂを有し、その光照射面は、図示のように、平板状でもよいが、前述のように湾曲して各ＬＥＤチップ１４′からの光が同一点を向くようにしてよく、又、図９に示した基板１５は図２に示した基板１５に相当するものであり、該基板１５は図２に示したように湾曲しておくとよい。
【００１６】
　上述のように、多数のＬＥＤを用い、これら多数のＬＥＤからの光を合成して強力なパワーの光を得ることができるが、多数のＬＥＤを用いた光照射器を、歯科治療における歯窩充填レジンを硬化するための光照射器として使用する場合、充填レジンの光吸収周波数（波長）にある程度の幅（例えば、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍ）があるので、それに合わせて、発光周波数範囲を変えてやればよい。而して、個々のＬＥＤの発光周波数は予め決まっているので、この光を利用して、本発明では発光周波数の異なるＬＥＤを複数種用い、これらを適当に組み合わせて使用することにより、全体としての、発光周波数の範囲を広げることができ、また、その範囲内での発光パワー分布を変えることができるようにしたものである。
【００１７】
　現在、歯科用光重合性組成物（レジン１の硬化に適した波長は、例えば、４３０ｎｍから４８０ｎｍであり、このような帯域全てをカバーする光波長成分の光を発光するＬＥＤがあれば、効率よくレジンの硬化を行うことができるが、実際には、このような広帯域幅をカバーするような波長成分の光を発生するＬＥＤは存在しない。このような場合を想定して、多数のＬＥＤのうちのいくつかを発光周波数の異なるＬＥＤとし、すなわち、発光周波数の異なるＬＥＤを複数種組み合わせて用いることにより、広帯域をカバーし、しかもパワー特性が当該レジンに合った光照射器を得ることができる。
【００１８】
　また、複数のＬＥＤチップで各ＬＥＤを構成する場合は、各ＬＥＤ内のＬＥＤチップに発光周波数の異なるＬＥＤチップを用いることにより、前記と同様の作用効果、すなわち、広帯域をカバーし、しかも、パワー特性が当該レジンの光重合硬化に適合した光照射を行う光照射器を構成することも可能であり、更には、単一の基板に、多数個のＬＥＤチップを設ける場合にも、各ＬＥＤ単位で、或いは、ＬＥＤチップ単位で発光周波数の異なる光を発生するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＬＥＤを用いた光重合ハンドピースの一例を説明するための全体が略構成図である。
【図２】へッド部の一例を説明するための拡大断面図である。
【図３】ＬＥＤ保持基板を正面から見た図である。
【図４】図３に示したＬＥＤ保持基板IV−IV線断面図である。
【図５】ＬＥＤを用いた光重合ハンドピースの他の例を示す概略外観図である。
【図６】光重合ハンドピースに内蔵のバッテリーを充電するのに適した充電器の一例を示す外観図である。
【図７】ＬＥＤ１４のＬＥＤチップの構成を示す図である。
【図８】ＬＥＤ１４のＬＥＤチップの他の構成を示す図である。
【図９】単一の基板上に多数のＬＥＤチップを設けた場合の例を示す図である。
【図１０】従来の光重合用ハンドピースの一例を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０…光重合ハンドピース、１１…握持部、１２…ヘッド部、１３…電源スイッチ、１４…ＬＥＤ、１５…ＬＥＤ保持基板、１６…保護ガラス板、１７…フォトダイオード、１８…テーパライトガイド、３０…連結部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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