專利名稱：激光牙刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于口腔疾病的保健醫(yī)療器械，特別涉及一種應(yīng)用光動(dòng)力 治療牙周炎的激光牙刷。
背景技術(shù)：
牙周病是人類口腔中兩大最常見的疾病之一，牙周炎如未及時(shí)治療，將導(dǎo) 致牙齒周圍形成空洞，牙齒松動(dòng)，甚至牙齒的早期脫落。牙周炎是"老掉牙" 的主要原因，是成年人拔牙的首位原因。牙周疾病的患病率明顯高于齲病，已 成為危害人民口腔健康的首要問題，牙周病對(duì)全身健康的和疾病也有影響。牙 周炎光動(dòng)力治療是指利用光敏劑或其代謝產(chǎn)物，其能選擇性的聚集在靶組織 (病變組織)上，在適當(dāng)波長光的激發(fā)下產(chǎn)生光動(dòng)力反應(yīng)，從而破壞牙齒上靶 細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)；更具體的光敏劑分子接受光照，吸收光子的能量，在靶細(xì) 胞內(nèi)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的活性氧具有細(xì)胞毒作用，能高效地氧化生物分子， 最后誘導(dǎo)細(xì)菌的壞死，而對(duì)其他正?？谇唤M織無損傷性。
中國專利公告號(hào)為CN 1939919A的發(fā)明專利提出了一種新型的廣譜、低毒 性的殺菌劑，即為2—單羧基取代酞菁鋅一寡聚賴氨酸偶合物。該殺菌劑能殺死 不同種類的細(xì)菌，具有一定的廣譜性。該殺菌劑在很小的濃度和光劑量下產(chǎn)生 單線態(tài)氧來殺死細(xì)菌，該殺菌劑含有能與細(xì)菌表面特異性結(jié)合的標(biāo)記物質(zhì)，可 以達(dá)到特異性殺死細(xì)菌而不傷及正常細(xì)胞，故該殺菌劑具有低毒性。試驗(yàn)表明 在很低能量密度作用下該殺菌劑牙齦卟啉菌就有很好的殺傷作用。在某一特定 的藥物濃度和能量密度約為7J/cm2時(shí)抑制率可達(dá)99%以上；在能量密度約為 15J/cm2時(shí)，對(duì)牙齦B卜啉菌的抑制率為97.82%，而對(duì)人牙周膜細(xì)胞的抑制率僅 為16.82%。
目前己有一些關(guān)于可發(fā)光牙刷的發(fā)明創(chuàng)造，這些發(fā)光牙刷除了具有牙刷的 外部特征要求外，內(nèi)部還設(shè)置有電源，驅(qū)動(dòng)電路，光源等電器元件。但是這些 發(fā)光牙刷的發(fā)光部件大多是發(fā)光二級(jí)管，用于裝飾，或計(jì)時(shí)顯示，雖然也有個(gè)別 是為護(hù)理牙齒表面用的。這類牙刷不能用于為涂抹在牙齦附近的光敏殺菌劑提 供所需波長和能量的光照，沒有光動(dòng)力學(xué)療法的功效。
已有的發(fā)光牙刷的發(fā)明，將光源置于牙刷的頭部，由于使用時(shí)發(fā)光元件(例如發(fā)光二極管)會(huì)與人體口腔直接接觸，如此存在以下若干弊端，甚至?xí)?duì)人 體造成危害發(fā)光二極管或二極管激光器的發(fā)光主體材料大多由砷化鎵、氮化 鎵這類的半導(dǎo)體化合物構(gòu)成，其對(duì)人體有一定的毒性；故需要有嚴(yán)密的封裝結(jié) 構(gòu)才能使用該牙刷，而封裝材料和封裝工藝的價(jià)格較貴，導(dǎo)致牙刷的成本升高;
另外， 一旦封裝因質(zhì)量檢測不當(dāng)、或因使用時(shí)被水浸泡、或因材料老化等原因 導(dǎo)致破裂，發(fā)光二極管或激光二極管中的有毒化合物難免會(huì)有所泄漏，如此將 直接影響人體健康。同時(shí)，牙刷的毛刷經(jīng)過一段時(shí)期的使用后會(huì)老化，牙刷頭 部需要更新，而每次更換都會(huì)不必要的報(bào)廢設(shè)置在牙刷頭部中的光源，比如二 極管激光器等價(jià)格較高的元件，從而造成較高的使用成本。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種激光牙刷，其將發(fā)光二極管或激光二極管
等的光源設(shè)置在牙刷柄部空心處，由光導(dǎo)將光耦合并傳輸?shù)窖浪㈩^部的出光口；
由此可實(shí)現(xiàn)在清刷牙齒表面的同時(shí)，將具有一定能量的光波直接照射到涂抹在 牙齒和牙齦區(qū)域的光敏殺菌劑上，使殺菌劑有效地殺滅牙齦病變組織上的細(xì)菌，
而不會(huì)損傷牙周膜細(xì)胞；同時(shí)，可避免人體與光源的發(fā)光材料的直接接觸，并 在更換牙刷頭部時(shí)，無需連同更換光源，由此大大降低牙刷的成本。
為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種激光牙刷，其技術(shù)方案是該牙刷包 括相互連接的空心的柄部和空心的頭部；特點(diǎn)是所述牙刷頭部上有至少一個(gè) 面；在所述的面上設(shè)置具有一定長度的毛刷以及至少一個(gè)不被毛刷遮擋的出光
所述的牙刷空心的柄部和空心的頭部內(nèi)設(shè)置有電源、與電源相連接的驅(qū)動(dòng) 電路、與驅(qū)動(dòng)電路相連接的光學(xué)耦合裝置；
所述的光學(xué)耦合裝置包含與驅(qū)動(dòng)電路直接相連接的光源、與該光源相連接 的光導(dǎo)、與該光導(dǎo)相連接的且設(shè)置在出光口處的透鏡組合；
所述的光源所發(fā)出的光，經(jīng)所述的光導(dǎo)和出光口處的透鏡組合從出光口傳 輸出去。
所述的牙刷頭部與牙刷柄部處的連接是可分離的；所述的牙刷頭部和牙刷 柄部的相互連接處形成防水密封。
所述的光源位于牙刷空心的柄部內(nèi)；該光源是單個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管，或 者是單個(gè)或多個(gè)激光二極管；其發(fā)出的光波長處于紅外、可見光和紫外區(qū)域，功率為1亳瓦到20亳瓦；進(jìn)一步，該光源發(fā)出的光波長為600納米到700納米，
功率為1亳瓦到20亳瓦。
所述的透鏡組合分別與在所述牙刷頭部的面上的出光口形成防水密封；該 位于出光口處的透鏡組合是焦點(diǎn)位于刷毛尖平面附近的透鏡或平面窗口。
所述的光導(dǎo)的構(gòu)成為在同一光軸上的聚光透鏡、光導(dǎo)元件、半反光鏡和全 反光鏡；所述半反光鏡和全反光鏡的鏡面與所述光軸及位于出光口處的透鏡的 光軸成45度角；所述半反光鏡和全反光鏡將來自光源的光均分并反射到所述的 出光口處；所述的光導(dǎo)元件是實(shí)心結(jié)構(gòu)或空心結(jié)構(gòu)，呈柱狀或錐狀;所述的光導(dǎo) 結(jié)構(gòu)和牙刷頭部與牙刷柄部處的連接是可分離的所述的聚光透鏡固定在所述 的牙刷柄部或牙刷柄部處，所述的半反光鏡和全反光鏡固定在牙刷頭部處，所 述的光導(dǎo)元件固定在牙刷頭部或是牙刷柄部處；所述的牙刷頭部和牙刷柄部相 互連接處形成防水密封。
所述的光導(dǎo)的構(gòu)成還可以為一組或多組在同一光軸上的聚光透鏡、光導(dǎo)元 件和全反光鏡；所述的全反光鏡的鏡面與所述的光軸及位于出光口處的透鏡的 光軸成45度角；所述的全反光鏡將來自光源的光反射到所述的出光口處；所述 的光導(dǎo)元件是實(shí)心結(jié)構(gòu)或空心結(jié)構(gòu)，呈柱狀或錐狀。所述的光導(dǎo)結(jié)構(gòu)和牙刷頭 部與牙刷柄部處的連接是可分離的所述的聚光透鏡固定在所述的牙刷柄部內(nèi), 所述的全反光鏡固定在牙刷頭部處，所述的光導(dǎo)元件固定在牙刷頭部或是牙刷 柄部處；所述的牙刷頭部和牙刷柄部相互連接處形成防水密封。
所述的光導(dǎo)的構(gòu)成還可以為一組或多組聚光透鏡和由光纖組成的光傳輸部 件；所述的光纖兩端分別與所述的聚光透鏡和位于出光口處的透鏡光相耦合； 所述的光纖將來自光源的光傳輸?shù)匠龉饪谔帯?br> 所述光導(dǎo)的構(gòu)成還可以為一組或多組在同一光軸上的聚光透鏡和全反光 鏡;所述的全反光鏡的鏡面與所述光軸及位于出光口處的透鏡的光軸成45度角； 所述的全反光鏡將來自光源并經(jīng)自由空間傳播的光反射到出光口處；所述的光 導(dǎo)結(jié)構(gòu)和牙刷頭部與牙刷柄部處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡固定在牙 刷的柄部內(nèi)，所述的全反光鏡固定于牙刷的頭部內(nèi)；所述的牙刷頭部和牙刷柄 部的相互連接處形成防水密封。
所述的光導(dǎo)的構(gòu)成為在同一光軸上的聚光透鏡，半反光鏡和全反光鏡；所述 的聚光透鏡，半反光鏡和全反射鏡固定在所述的牙刷柄部內(nèi)的空心支架內(nèi)，所述 支架上設(shè)置有與牙刷頭部上的出光口相對(duì)應(yīng)且可分離的出光口 ；所述的半反光鏡和全反射鏡的鏡面與該支架內(nèi)的出光口的光軸成45度。所述的牙刷頭部與牙
刷柄部處的連接是可分離的；所述的牙刷頭部和牙刷柄部的相互連接處形成防
水密封。
所述的電源可以是一次性電池；在所述的牙刷柄部的底部處設(shè)有用于更換 一次性電池的開口和與所述開口形成防水密封的底蓋。
所述的電源可以是可充電電池和相應(yīng)的充電電路；該可充電電池的充電電 路是無接觸電極的可分離的電感充電裝置。
進(jìn)一步，本發(fā)明在所述的牙刷柄部的外側(cè)還設(shè)有用于啟動(dòng)和切斷電源與驅(qū) 動(dòng)電路連接的電源開關(guān)按鈕，該電源開關(guān)按鈕位于不與水有接觸的防水密封結(jié) 構(gòu)的內(nèi)部；所述的電路還包括與電源連接的、用于在到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后發(fā)出 鈴聲的計(jì)時(shí)器和響鈴器；所述的計(jì)時(shí)器預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為2 3分鐘。
本使用新型提供的激光牙刷，適用于臨床或日常保健所使用的牙周炎光動(dòng) 力療法的光輻射牙刷。牙刷中的光源所發(fā)出的光線是準(zhǔn)折光或聚交光，在將光 敏殺菌劑涂放于牙齒病變組織上之后，光敏殺菌劑可以獲得符合光化學(xué)反應(yīng)要 求的能量集中供給的光照，以有效地殺傷或殺滅導(dǎo)致牙周炎的細(xì)菌，而對(duì)其他 正?？谇唤M織無損傷。
同時(shí)，本實(shí)用新型提供的激光牙刷中，光源設(shè)置在牙刷柄部空心處，由光 導(dǎo)纖維將光耦合并傳輸?shù)窖浪㈩^部的出光口；如此可避免人體與光源的發(fā)光材 料的直接接觸，并在更換牙刷頭部時(shí)，無需連同更換光源這類成本較高的元件， 由此大大降低牙刷的成本。


圖1為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2a為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的實(shí)施例1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2b為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的實(shí)施例1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3a為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的實(shí)施例2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3b為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的實(shí)施例2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4a為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的實(shí)施例3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4b為本實(shí)用新型提供的激光牙刷的實(shí)施例3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型所采用的光源的最佳選擇是發(fā)光二級(jí)管或是激光二級(jí)管。發(fā)光 二級(jí)管或是激光二級(jí)管具有體積小，價(jià)格低，電光轉(zhuǎn)換效率高，所需驅(qū)動(dòng)電路也 相對(duì)簡單。激光的發(fā)射原理及產(chǎn)生過程的特殊性決定了激光具有普通光所不 具有的特點(diǎn)即三好(單色性好、相干性好、方向性好) 一高(亮度高)。激光 的頻率高度集中(單色性好)，激光能量在空間分布高度集中,在發(fā)射時(shí)間上也高 度集中。正是由于這些原因，激光才具有普通光源所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)療 上也有強(qiáng)大的功效。1、熱作用主要是在可見光和紅外光范圍的激光引起的。 弱激光不會(huì)直接造成不可逆損傷，可促使血管擴(kuò)張，血液流動(dòng)加強(qiáng)，從而改善 局部的營養(yǎng)狀態(tài)，藥物分布和反應(yīng)，促進(jìn)傷口和潰瘍的愈合，還具有鎮(zhèn)痛和緩解 肌肉痙攣等作用。2、光化學(xué)作用利用激光能量激活體內(nèi)某些化學(xué)反應(yīng)。其中 包括光致分解(吸收光能而導(dǎo)致化學(xué)分解的過程)、光致氧化(光作用下，反應(yīng) 物失去電子的過程)、光致聚合(光作用下，小分子聚合成大分子的過程)、光 致敏化(在光敏劑的參與下，用特定波長的光作用而產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng))等四種 主要類型。光敏化治療是以血卟啉衍生物為代表的光動(dòng)力學(xué)療法，用以破壞癌 細(xì)胞，需要氧分子參加才能起反應(yīng)。另一類光敏劑如補(bǔ)骨脂素不需氧分子參加。 局部涂補(bǔ)骨酯酊后，再用紫外激光局部照射，可以治療白癜風(fēng)和銀屑病等疾病。 3、刺激作用主要指功率較低的激光對(duì)機(jī)體的作用?？纱龠M(jìn)神經(jīng)再生，毛發(fā)生 長，降低的血細(xì)胞回升，使骨痂生長迅速而使骨折愈合，還可抑制細(xì)菌生長從 而消炎止痛。
以下結(jié)合附圖1 圖4，通過若干實(shí)施例，詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案 實(shí)施例l
結(jié)合參考圖1和圖2，本實(shí)用新型提供一種激光牙刷101的外部結(jié)構(gòu)包括依 次連接的空心的柄部102和空心的頭部103;它們之間的相互連接處形成防水密 封，以保證使用時(shí)水和牙膏(或藥膏)無法接觸置于空心處的電路部件和光偶 合部件；
牙刷頭部103上有一個(gè)面104,其可以是平面，也可以是弧度較小的曲面； 與常見牙刷相似；在牙刷頭部設(shè)置具有一定長度的毛刷105,分簇嵌入該面104 上，毛刷105相互平行并大致垂直于所固定的面104;所述的面104上設(shè)置有2 個(gè)不被毛刷遮擋的出光口 106和107;在所述的牙刷空心的柄部102和空心的頭部103內(nèi)設(shè)置有電源119、與電源
119相連接的驅(qū)動(dòng)電路115、與驅(qū)動(dòng)電路115相連接的光學(xué)耦合裝置。 一般情形 下，電源119和與其相連接的驅(qū)動(dòng)電路115置于牙刷柄部102的空心處，而光 學(xué)耦合裝置位于牙刷頭部103和牙刷柄部102的空心處，該光學(xué)耦合裝置包含 與驅(qū)動(dòng)電路115直接相連接的光源114、與該光源114相連接的光導(dǎo)、與該光導(dǎo) 相連接的且設(shè)置在出光口處的透鏡組合；
如圖2a或2b所示，所述的光源114，可以是單個(gè)發(fā)光二極管，或者是單個(gè) 激光二極管，其發(fā)出的光波長處于紅外、可見光和紫外區(qū)域，功率為1亳瓦到 20亳瓦；當(dāng)與新型的廣譜、低毒性的殺菌劑牙膏配合使用時(shí)，光源的最佳光波 長為600到700納米。作為光源114的發(fā)光二極管或激光二極管，都具有體積 小，強(qiáng)度高，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)；且激光二極管又具有準(zhǔn)直性，相干性好的特征， 可以滿足光敏作用所需的光通量；考慮到安全，使用激光二極管作為光源時(shí)， 從每一出光口射出的強(qiáng)度要低于5毫瓦。
從光源114發(fā)出的光經(jīng)光學(xué)耦合裝置傳輸?shù)匠龉饪?106和107.光學(xué)耦合裝 置一般安置在牙刷頭部103和牙刷柄部102的空心處，與在牙刷柄部102空心 處的光源114對(duì)接.這一實(shí)施方案，避免了將發(fā)光源放入口腔，不會(huì)因發(fā)光體 元素的泄露而造成對(duì)人體有毒害的事故發(fā)生。
如圖2a所示，顯示了本實(shí)用新型牙刷中所應(yīng)用的一種光導(dǎo)結(jié)構(gòu)，利用該光 導(dǎo)結(jié)構(gòu)，光的耦和傳輸方式為光源114是單光源激光器，即單個(gè)激光二極管， 其發(fā)出的光經(jīng)過聚光透鏡113聚集入光導(dǎo)元件123，再經(jīng)過光導(dǎo)傳送到鏡面與光 路112成45度角的半反光鏡110， 50%光透過半反光鏡110抵達(dá)鏡面與光路成 45度角的全反光鏡lll;從光導(dǎo)元件123輸出的光經(jīng)半反光鏡110被均分為兩束 光，并經(jīng)半反光鏡110和全反光鏡111，轉(zhuǎn)角90度，經(jīng)過分別設(shè)置在2個(gè)出光 口 106和107處的光學(xué)透鏡108和109，最終從出光口 106和107射出。光學(xué)透 鏡108和109將光聚交在牙刷毛尖平面的遠(yuǎn)處，從而在牙齒和牙齦處獲得較高 的光強(qiáng)。當(dāng)光強(qiáng)度足夠高時(shí)，或輸出光不必聚交時(shí)，光學(xué)透鏡108和109也可 由一般的光學(xué)窗口來替代；此外，也可以根據(jù)需要采用其他透鏡，增大光斑.考 慮到對(duì)人體的安全，每個(gè)出光口的激光光強(qiáng)要低于5毫瓦。
圖2a中所示的光導(dǎo)元件123將聚光透鏡113、半反光鏡110和全反光鏡111 集成一簡單的光導(dǎo)結(jié)構(gòu)；光導(dǎo)元件123可以是空心的或是實(shí)心的；組裝后，光源114落在聚光鏡113的焦點(diǎn)；光導(dǎo)元件123的結(jié)構(gòu)可以是圓柱或方柱型，也
可以是錐型的(即出光口的截面小于入光口的截面)；也可以將光源114直接伸 入光導(dǎo)元件123的入口處，省略聚光透鏡113。
在另一種實(shí)施方式里，光導(dǎo)元件123也可以是光導(dǎo)纖維；光導(dǎo)纖維的優(yōu)點(diǎn) 是具有柔軟性，可以很方便的改變光路，甚至可以省略半反光鏡110和全反光 鏡lll，直接將光傳輸?shù)匠龉饪?106和107附近；用光導(dǎo)纖維耦合，可使用于結(jié) 構(gòu)比較特殊的牙刷，特別是頭部和柄部不在一直線上的牙刷。在另一種實(shí)施方 式里，可以采用多個(gè)(大于2)部分反光鏡和全反光鏡的組合將入射光分為多數(shù)光， 并由多個(gè)出光口輸出.類似的其他光導(dǎo)結(jié)構(gòu)都屬于本發(fā)明的范疇。
本實(shí)用新型中所應(yīng)用的另一種光導(dǎo)結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式如圖2b所示，是將半反 光鏡110和全反光鏡111固定在牙刷的頭部103處，聚光透鏡113固定在牙刷柄 部102處，在半反光鏡IIO、全反光鏡111和聚光透鏡113之間是自由空間，不 需要光導(dǎo)元件這類的光耦合元件，光源114的光經(jīng)光路112將光從出口處106 和107傳輸出來。
為了避免使用時(shí)水或含有藥物的牙膏接觸和損壞牙刷內(nèi)部的光學(xué)部件或電 部件，在牙刷頭部103上的面104上的兩個(gè)光出口 106和107與兩個(gè)光學(xué)透鏡 108和109或光學(xué)窗口形成防水密封。
在如圖2a和圖2b所示的牙刷中，電源119是一次性電池(不可充電電池)， 其安裝在的牙刷柄部101的下端，在該牙刷柄部101的底部121上設(shè)有開口 120 和底蓋122，用于更換一次性電池119,底蓋122與牙刷柄部101形成防水密封。
在另外一種實(shí)施方式里，牙刷的電源119也可以是可充電電池；可充電電 池與充電電路相連接，該充電電路是無接觸電極的可分離的電感充電裝置。
如圖2a和圖2b所示，在牙刷柄部101外側(cè)設(shè)有防水的電源開關(guān)按鈕118; 在所述的牙刷柄部101的空心內(nèi)部設(shè)有與電源119連接的計(jì)時(shí)器116和響鈴器 117;當(dāng)按下電源開關(guān)按鈕118開啟電源119后，電源119與驅(qū)動(dòng)電路115連接， 驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器116開始計(jì)時(shí)， 一旦到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后便由響鈴器117發(fā)出鈴 聲，同時(shí)自動(dòng)切斷電源119與驅(qū)動(dòng)電路115的連接；所述的計(jì)時(shí)器116預(yù)先設(shè)定 的時(shí)間為2 3分鐘。
實(shí)施例2
結(jié)合參考圖l、圖3a和圖3b，本實(shí)施例中激光牙刷101與如圖2a和圖2b所示的實(shí)施例中的主要區(qū)別在于光學(xué)耦合裝置中使用雙光源的激光二極管或 發(fā)光二極管114A和114B，驅(qū)動(dòng)電路115可以相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)兩個(gè)光源；位于聚光
透鏡113A和113B焦點(diǎn)的光源114A和114B發(fā)出的光發(fā)出分別經(jīng)聚光透鏡113A 和113B耦合入兩根光導(dǎo)元件112A和112B，分別經(jīng)過鏡面與光路成45度角的 全反光鏡111A和111B，將光反射到出光口 106和107處的光學(xué)透鏡或光學(xué)窗 口 108和109，通過出光口 106和107射出。采用雙光源的好處在于可以使用功 率一半的光源，同時(shí)省略了半反光鏡而采用兩個(gè)全反光鏡。
如圖1和圖3a所示，類似于圖2a所示的實(shí)施例，光導(dǎo)元件112A禾Q 112B 可以是實(shí)心的或空心的。聚光透鏡113A禾n 113B，光導(dǎo)元件112A禾n 112B，全 反光鏡111A和111B可分別集成為兩個(gè)相同的光導(dǎo)結(jié)構(gòu)，也可以全部集成為一 個(gè)光導(dǎo)結(jié)構(gòu)。另外，還可以采用光導(dǎo)纖維作為光導(dǎo)元件傳輸，從而省略全反光 鏡111A和111B。
如圖1和圖3b所示，類似于圖2b所示的實(shí)施例，也可以省略光導(dǎo)部件而 采用自由空間光的傳輸來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。光源114A和114B的光在自由空間 傳播并經(jīng)全反光鏡111A和111B轉(zhuǎn)角90度，從出口處106和107傳輸出去.
此實(shí)施例中所述的激光牙刷(如圖3所示)，可推廣到類似含有多個(gè)光源的 實(shí)施方式。
實(shí)施例3
結(jié)合參考圖1和圖4a，該激光牙刷101與前述圖3b所示的實(shí)施例的主要區(qū) 別之處是所述的牙刷頭部103與牙刷柄部102處的連接是可分離的。當(dāng)它們 結(jié)合裝配成一把完整的牙刷時(shí)，牙刷頭部103與牙刷柄部102的銜接形成防水 密封。光源是雙光源的激光二極管或發(fā)光二極管114A和114B，聚光透鏡113A 和113B固定在牙刷柄部101的空心處，全反射鏡111A禾n 111B固定在牙刷頭部 103的出光口 106和107附近；當(dāng)牙刷頭部103結(jié)合到牙刷柄部102時(shí)，全反射 鏡111A和111B的鏡面分別與出光口處的光學(xué)透鏡或光學(xué)窗口 108和109的光 軸、以及與聚光透鏡113A和113B的光軸成45度角；從光源114A和114B發(fā) 出的光經(jīng)聚光透鏡113A和113B形成兩光束，經(jīng)自由空間傳輸?shù)皆O(shè)置在牙刷頭 部103的全反射鏡111A禾B 111B，光路轉(zhuǎn)90度角后經(jīng)出光口的光學(xué)透鏡或光學(xué) 窗口 108和109射出。
在另一種實(shí)施方式中，經(jīng)聚光鏡113A和113B輸出的光可由實(shí)心或空心的元件可固定在牙刷的柄部 102或頭部103出，并使得牙刷頭部103與柄部102是可分離的；當(dāng)牙刷的頭部 103與柄部102結(jié)合一體時(shí)，光導(dǎo)元件與聚光透鏡113A和113B，全反光鏡111A 禾口111B，出光口的透鏡108和109分別構(gòu)成兩個(gè)完整的光導(dǎo)光路；光導(dǎo)可以是 兩個(gè)分離的結(jié)構(gòu)，也可以是集成一體的單一結(jié)構(gòu)。
結(jié)合參考圖1和圖4b，該激光牙刷101與前述圖2a所示的實(shí)施例的主要區(qū) 別之處是從牙刷的柄部102處引出設(shè)置一根空心支架124，該支架124固定在 空心牙刷的柄部102，并伸出牙刷的柄部102—部分。當(dāng)牙刷的頭部103與牙刷 的柄部102互相銜接時(shí)該伸出的部分正好是插入牙刷的頭部103內(nèi)；聚光透鏡 113和45度角半反射鏡110及全反射鏡111固定在空心支架124內(nèi)；且支架124 上設(shè)置有兩個(gè)出光口 125和126. 當(dāng)牙刷頭部與柄部結(jié)合一體時(shí)，該兩個(gè)出光 口 125和126相對(duì)應(yīng)于牙刷頭部103上出光口處的兩個(gè)透鏡或光學(xué)窗口 108和 109，光源114與支架124對(duì)應(yīng)銜接，光源114發(fā)出的光經(jīng)過空心支架124的入 口處的聚光透鏡113，被傳送到位于空心支架124另一端的45度角半反射鏡110 上，經(jīng)過半反射鏡110 —邊將50%的光轉(zhuǎn)折90度從支架124的出光口 125發(fā)射 出來，一邊將50%的光傳輸?shù)饺瓷溏R111并轉(zhuǎn)折90度從支架124的出光口 126 發(fā)射出來，隨后，光對(duì)應(yīng)從牙刷頭部103上的出光口 106和107發(fā)射出來。
本實(shí)施例中，牙刷頭部與柄部可分離的優(yōu)點(diǎn)是牙刷頭部是可更換的；當(dāng)牙 刷毛老損需要更換時(shí)，光源和部分光導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的耦合部件可以保留使用，從而 大大降低使用成本。另外，使得可分離牙刷的頭部上所使用的部件和材料減少， 該牙刷的頭部完全空心，使用戶更換的牙刷頭更便宜，并且銜接方便。
所述的牙刷頭部與柄部可分離的實(shí)施例，可以推廣到單個(gè)光源和多個(gè)光源 的應(yīng)用.比如上述光學(xué)元件集成結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式也可應(yīng)用到實(shí)施案例4a中，將 全反射鏡111A和111B固定在類似的支架上.
上述實(shí)用新型實(shí)施例所描述的實(shí)用新型牙刷，適用于臨床或日常保健所使 用的牙周炎光動(dòng)力療法。牙刷中的光源所發(fā)出的光，給涂放于牙齒病變組織上光 敏殺菌劑提供了符合光化學(xué)反應(yīng)要求的能量密度的光照，以有效地殺傷或殺滅 導(dǎo)致牙周炎的細(xì)菌，而對(duì)其他正?？谇唤M織無損傷。
同時(shí)，本實(shí)用新型提供的激光牙刷中，光源設(shè)置在牙刷柄部空心處，由光 導(dǎo)將光耦合并傳輸?shù)窖浪㈩^部的出光口；如此可避免人體與光源的發(fā)光材料的直接接觸，并在更換牙刷頭部時(shí)，無需連同更換光源這類成本較高的元件，由 此大大降低牙刷的成本。
以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干變型和 改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)笵圍。
權(quán)利要求1.一種激光牙刷(101)，包括相互連接的空心的柄部(102)和空心的頭部(103)；其特征在于，在所述牙刷的空心頭部(103)上有至少一個(gè)面(104)；在所述的面(104)上設(shè)置具有一定長度的毛刷(105)，以及至少一個(gè)不被毛刷(105)遮擋的出光口(106、107)；所述的牙刷空心的柄部(102)和空心的頭部(103)內(nèi)設(shè)置有電源(119)、與電源(119)相連接的驅(qū)動(dòng)電路(115)、與驅(qū)動(dòng)電路(115)相連接的光學(xué)耦合裝置；所述的光學(xué)耦合裝置包含與驅(qū)動(dòng)電路(115)直接相連接的光源(114)、與該光源(114)相連接的光導(dǎo)、與該光導(dǎo)相連接的且設(shè)置在出光口處的透鏡組合(108、109)；所述的光源(114)所發(fā)出的光，經(jīng)所述的光導(dǎo)和出光口處的透鏡組合(108、109)從出光口(106、107)傳輸出去。
2. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的牙刷頭部(103 )和牙刷柄部(102) 的相互連接處形成防水密封。
3. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光源(114)位于牙刷 空心的柄部(102)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光源(114)是單個(gè)或 多個(gè)發(fā)光二極管，或者是單個(gè)或多個(gè)激光二極管。
5. 如權(quán)利要求4所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光源(114)發(fā)出的光 波長處于紅外、可見光和紫外區(qū)域，功率為1亳瓦到20亳瓦。
6. 如權(quán)利要求5所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光源(114)發(fā)出的光 波長為600納米到700納米，功率為1亳瓦到20亳瓦。
7. 如權(quán)利要求l所述的激光牙刷，其特征在于，所述的透鏡組合(108、 109) 分別與在所述牙刷頭部(103)上的面(104)上的出光口 (106、 107)形成 防水密封。
8. 如權(quán)利要求7所述的激光牙刷，其特征在于，所述的分別位于出光口 (106、 107)處的透鏡組合(108、 109)是焦點(diǎn)位于刷毛尖平面附近的透鏡。
9. 如權(quán)利要求7所述的激光牙刷，其特征在于，所述的分別位于出光口 (106、 107)處的透鏡組合(108、 109)是平面窗口。
10. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)包含在同一光軸上 的聚光透鏡(113)、光導(dǎo)元件(123)、半反光鏡(110)和全反光鏡(111);所述半反光鏡和全反光鏡的鏡面分別與所述光軸及位于出光口 (106、 107)處的透 鏡(108, 109)的光軸成45度角；所述半反光鏡和全反光鏡將來自光源(114) 的光均分并反射到所述的出光口處。
11. 如權(quán)利要求IO所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)元件(123)是實(shí)心 結(jié)構(gòu)或空心結(jié)構(gòu)，呈柱狀或錐狀。
12. 如權(quán)利要求11所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡(113)固定在所述的牙刷 柄部(102)處;所述的半反光鏡(110)和全反光鏡(111)固定在牙刷頭部(103) 處；所述的光導(dǎo)元件(123)固定在牙刷頭部(103)或是牙刷柄部(101)處；所 述的牙刷頭部(103)和牙刷柄部(102)的相互連接處形成防水密封。
13. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)的構(gòu)成為一組或多 組在同一光軸上的聚光透鏡(113A, H3B)、光導(dǎo)元件(112A, 112B)和全反光鏡 (111A，111B);所述的全反光鏡的鏡面分別與所述的光軸及位于出光口 (106、 107)處的透鏡(108， 109)的光軸成45度角；所述的全反光鏡將來自光源(114A, 114B)的光分別反射到所述的出光口處。
14. 如權(quán)利要求13所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)元件是實(shí)心結(jié)構(gòu) 或空心結(jié)構(gòu)，呈柱狀或錐狀。
15. 如權(quán)利要求14所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡(113A， 113B調(diào)定在 所述的牙刷柄部(102 )處;所述的全反光鏡(l 11 A, 111B)固定在牙刷頭部(103 ) 處；所述的光導(dǎo)元件(112A， 112B)固定在牙刷頭部(103)或是牙刷柄部(101) 處；所述的牙刷頭部(103)和牙刷柄部(102)的相互連接處形成防水密封。
16. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)包含一組或多組聚 光透鏡(113A, 113B)和由光纖組成的光傳輸部件；所述的光纖兩端分別與所 述的聚光透鏡(113A, 113B)和位于出光口 (106、 107)處的透鏡(108, 109)相 耦合；所述的光纖將來自光源(114A，114B)的光分別傳輸?shù)匠龉饪?(106、 107)處。
17. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)的構(gòu)成為一組或多 組在同一光軸上的聚光透鏡(113A, 113B)和全反光鏡(111A, 111B);所述的全反光鏡的鏡面分別與所述光軸及位于出光口 (106、 107)處的透鏡(108, 109) 的光軸成45度角；所述的全反光鏡將來自光源(114)并經(jīng)自由空間傳播的 光反射到出光口 (106、 107)處。
18. 如權(quán)利要求17所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡(113A， 113B)固定在牙 刷的柄部(102)內(nèi)，所述的全反光鏡(111A, 111B)固定于牙刷的頭部(103) 內(nèi)；所述的牙刷頭部(103)和牙刷柄部(102)的相互連接處形成防水密封。
19. 如權(quán)利要求17所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡(113A，113B)和全反射 鏡(111A, 111B)固定在所述的牙刷柄部(102)內(nèi)的空心支架上；所述的牙刷 頭部(103)和牙刷柄部(102)的相互連接處形成防水密封。
20. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的光導(dǎo)的構(gòu)成為在同一光 軸上的聚光透鏡(113A)，半反光鏡(110)和全反光鏡(111);所述的半反光鏡和 全反光鏡的鏡面分別與所述光軸及位于出光口(106、107)處的透鏡(108， 109) 的光軸成45度角；所述的半反光鏡和全反光鏡將來自光源(114)并經(jīng)自由 空間傳播的光均分并分別反射到出光口 (106、 107)處。
21. 如權(quán)利要求20所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡(113)固定在牙刷的柄 部(102)內(nèi)，所述的半反光鏡(110)和全反光鏡(111)固定于牙刷的頭部(103) 內(nèi)；所述的牙刷頭部(103)和牙刷柄部(102)的相互連接處形成防水密封。
22. 如權(quán)利要求20所述的激光牙刷，其特征在于，所述的牙刷頭部(103)與牙 刷柄部(102)處的連接是可分離的；所述的聚光透鏡(113)，半反光鏡(IIO) 和全反射鏡(lll)固定在所述的牙刷柄部(101)和牙刷柄部內(nèi)的空心支架上 (124);所述的牙刷頭部(103)和牙刷柄部(102)的相互連接處形成防水密 封。
23. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的電源(119)是一次性 電池；在所述的牙刷柄部(101)的底部(121)處設(shè)有用于更換一次性電池 的開口 (120)和與所述開口 (120)形成防水密封的底蓋(122)。
24. 如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，所述的電源(119)是可充電 電池和相應(yīng)的充電電路；所述的可充電電池的充電電路是無接觸電極的可分 離的電感充電裝置。
25.如權(quán)利要求1所述的激光牙刷，其特征在于，在所述的牙刷柄部(101)的 外側(cè)設(shè)有用于啟動(dòng)和切斷電源(119)與驅(qū)動(dòng)電路(115)連接的電源開關(guān)按 鈕(118)，該電源開關(guān)按鈕(118)位于不與水有接觸的防水密封結(jié)構(gòu)的內(nèi) 部；在所述的牙刷柄部(101)的空心內(nèi)部設(shè)有與電源(119)連接的、用于 在到達(dá)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后發(fā)出鈴聲的計(jì)時(shí)器(116)和響鈴器(117);所述 的計(jì)時(shí)器預(yù)先設(shè)定的時(shí)間為2 3分鐘。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光牙刷，包括相互連接的空心柄部和空心頭部；以及位于牙刷頭部上的至少一個(gè)面；在該面上設(shè)置具有一定長度的毛刷和至少一個(gè)不被毛刷遮擋的出光口；該牙刷空心柄部和空心頭部內(nèi)設(shè)置依次連接的電源、驅(qū)動(dòng)電路與光學(xué)耦合裝置；該光學(xué)耦合裝置包含依次連接的光源、光導(dǎo)與設(shè)置在出光口處的透鏡組合。本實(shí)用新型可在清刷牙齒表面的同時(shí)，將具有一定能量的光波直接照射到涂抹在牙齒和牙齦區(qū)域的光敏殺菌劑上，有效地殺滅牙齦病變組織上的細(xì)菌，而不會(huì)損傷牙周膜細(xì)胞；同時(shí)，避免人體與光源的發(fā)光材料直接接觸，并在更換牙刷頭部時(shí)，無需連同更換光源，降低牙刷頭部的成本。
文檔編號(hào)A61C17/00GK201393679SQ20082017982
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者汪曉暉, 陳東敏 申請(qǐng)人:蘇州科創(chuàng)管理咨詢有限公司