JPS58501706A - 光学繊維照射ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光学繊維照射ユニット この発明は、ケーシングを有し、これの中に光学系が配置され、これに対して多 くの光学Ｉｍ！維光導光導体スィッチによって光学的に切換できる、特に歯科作 業のための光学繊維照射ユニットに閣する。

繊維光学接衝は多くのＳ種の分野で利用され、ガラスその他の透明材料の長くて 細い繊維を通して光を伝達することを包含する。光Ｆｉ壁から壁への反射によっ て非電気的な方法で繊維の中を送られる。この過程では熱が伝達されることも発 生することもない。

多くの形式の精密な機械的作業において、作業を正確に遂行できるようにするた めに多量の冷えた光を作業区域に供給することが望ましくまたしばしば完全に必 要にな・る。

少くとも歯科医にとってこれは問題である・口腔の中に充分な光を得ると同時に 例えば歳に作業することは困難である。歯科医は例えば調節可能のランプなどに よって与えられる光の影を彼自身で彼の体、手またはＩｉＦ具によってしばしば 作る。歯はそれ自身で平らでなくまた互に平らでないように位置し、これによっ て例えば歯の部分が影になる。

さらに、例えば穿孔の中または歯列の内側に充分な光を得ることは困難である。

例えは診断に使用するための特に−科作業で使用するための各種の光学繊維照射 ユニットが現在市販されている・これらユニットは一般に愛圧器、送ｉ機、およ び凹Ｉ鏡付き電球を収容するスイープの大きい重いｖｊｅｆユニットとして構成 されている。１つまたはいくつかの光学繊維光導体が継手によって装置ユニット に連結され、これから手持ち鏡、歯科ターピ／などのような１つまたはいくつか の手持ち器具まで延長し、これにクリップによって光学繊維が連結される。多く の場合、例えば高速タービン、低速電動機またはプローグのような最もしげしげ 使用される歯科器具の成るものに大なち小なシ永久的に取付けできるいくつかの 光導体を有することが必要である。設計が粗野であるのでユニットは作業場所か ら比較的離して配置されなければならず、従って光学繊維光導体Ｆｉ例えｔｆ２ −３メートルのように長くされなければならない８メートル邑シ５０−の値に達 するかも知れない光学繊維光導体の中の光損失によって、ユニットの中で使用さ れる電球は高い強度の光を発しなければならず故に高電力のランプでなければな らず、これは同時に多くの熱を放出する。例えば市販されているユニットにおけ る電球は１５０Ｗの電力を有する。このような電球の１つの欠点はその寿命が短 いことであって□問題の光学繊維照射ユニットの製造では燃焼時間が８０−１０ ０時間であると見積られる。別の欠点はユニットから多１の熱が放射することで あり、これは歯科医にとっても患者にとっても好ましくない。さらに、比較的大 きな送風機がユニットの冷却のために使用さ？Ｌなければ欧らず、この送風機は 妨賽騒音を作業環境に導入する。

いくつかの例えば３つの光学繊維光導体が興じユニットに連結される場合に、そ のすべてがその時に使用されないもの１で４活性化されるやすなわちそのすべて が光を受ける。通常、歯科医は同じ時に１つの光学繊維光導体だけ例えばタービ ンに取付けられたものちたはプローブに取付けられたものだけを使用することが 必要であシ、これはユニットが不必要に多くの光および熱を発生するということ を意味する。というのはユニットの電球が同時にすべての３つの光導体に充分な 光度を有するように設計されているからでおる。

発明の目的および主な特徴 この発明の目的は、上述した欠点を除去しかつ多くの用途に使用できる光学繊維 照射ユニットを提供することにある。これは小型であるべきであるけれどもそれ に奄拘わらずこれは例えば３つの光学繊維光導体を介して作業場所へ充分′＆量 の光を発生する。この光導体のおのおのは光源に切換できる。送られる光は隠さ れない白い冷たい光であるべきである。光学繊維ＪＰ射ユニットが小型であるか らこれは作業場所の近くに卑、付けでき、これによって光学繊維光導体に辿常の 管台よシも短かくでき、これは光学繊維光導体における光損失を低減し、かつ小 さな電力の電球で作業場所に部分な光度を得ることができるようにする。別の目 的は二ニットが簡単に使用できかつできるたり少ない熱を発住アＢようにしちた 電球が長い燃焼時間を有するよう（τすることにある。この目的の辺成り）ため 、光スィッチか入射光を集束するための光学手段ＩＦｉｊえはレノズを備え、前 記光学手段が、光学繊維光導体の中実軸曽を通って広がる仮想平面と一致する平 面に沿って、光学系からの光径路に横向きに、光スィッチに連結できる光学繊維 光導体の端部分の多くに少くとも対応する多くの位置へ変位でき、これによって 光スィッチが光学系の中に設けられる光源から少くと炙１つの光学＃！絶先光導 体端部分へ光を集束さセるに適するようになっている。

この発明の１集線例について図面を参照しながら以下に説明する。

紀１図はこの発明による光学繊維照射ユニットを示す図である。

１２図は上方〃・ら見たまた断面による光学繊組照射ユニットを示す。

第３図Ｆｉ船２図のｍ−ｔｎ線に溢う断面図である。

＃８．４区は第２図の■−■線に治り断面図である。

＃５図、＃６図および＄７図はレンズ系における光の理論的径路な示す。

１８Ｆに光学繊維光導体の雌部分に集束した「図」を厳ＥＩｉＫ表わ了。

実紙例Ｃ′）薪明 １１図はこの発明による光学繊維照射ユニ″トを示し、これは王１−Ｌ、て歯科 医６′・ためであ５けれども同様に照射ユニットを必妾とする他の職業人のため でもある。光学繊維照射ユニットはプラスチック端壁２８Ｘ　ｂを持つアルミニ ウムの射出成型ケーシング１を有する。長辺の）つにおいて、器具保持体６がラ ンプ保持体５のための基板４に回転可能に取付けられる。光学繊維照射部を備え る例えば診断プローブ６の二うなれ種の標準器具ズ、；器具保持体乙に引掛けで きる。レール８は光学繊維照射ユニットの広い乱面の１つに設けられた溝に嵌ま る。レール８に二って、ユニットは作業場所の近くの台剪たは作業ペンテに好都 合に取外し可能に取付けできる。レール８の代シとして、光学繊維照射ユニット の取付を簡単にするために磁石（Ｖ示なし）を使用することも勿論可能である。

電力はＶ」えば６メルトの電位でケーブル９を介して光学繊組照射ユニットに供 給ぜれる。作業の各形式に適した光導は電位差計転輪１０に＝って調節、できる 。

第２区は、光学繊維照射ユニットの詳細構造を示すためにケーシングの上半分を 除去したものを光学鞍維照射ユニットの側方から見たものを１部断面で示す。ラ ップ保持体５に取付けられた２０Ｗの電力のノーロゲンランプ１１は、スリーブ １５の中に固定された凹面鏡１３および両凸集光レンズ１４からなる光学系１２ の中央に設けられる。スリーブ１６Ｆｉ次いで、これの測成の開孔１７を遇して ノーロゲンランデ１１を挿入できるような方式で、ケーシング１の中に形成され ている鶴１円ｖＪ空間１６の中に同軸線に固定される。スリーブの反対側に設け られた別の開孔１８は、スリーブ１５の内部空間をケーシング１の千に設けられ た高温空気通路１９に連通させる・ 高温空気通路１９は光学繊維照射ユニットの長辺の全体に沿って延長し、高温の を気が光学繊維照射ユニットの内側からケーシング１に設けられた出口開口また は溝孔２０を違って逃げれるようにする。光学系１２が設けられていると同じ円 筒形状の９関１６の延長部の中で凹距鏡１３の背板に送風機２１が設けられ、こ れによって空気は照射ユニットの中を流れる。これによれば９気は前端壁２＆の 開口２２を通って教引され、送風機２１および凹面鏡１３のうしろ側を通シ、通 路２るを通ってケーシング１の中に形成された第２円筒９関２４へ進む。この進 行する空気は、ハロゲンランプ１１の光度を制−するための制御電子部品（詳細 には図示なし）を備えた回路カード２５を冷却する。

きらに空気はランプ保持体５を過ってスリーブ１５の中へ進み、ここでハロゲン ランプ１１、鏡１６および集光レンズ１４が冷却９気にさらされる。その後に９ 気は高ｇＡ！気過賂１９の中へ進み溝孔２０から送出される。ランフ’１１の電 力が２０Ｗのように小さいので僅かな通風しか必要でないが、それにも拘わらず 約２．０００時間のランプの作業寿命が得られる。

ケーシング１の館１円円形形９関１６の中には送風機２１およびスリーブ１５と は別に光スィッチ２６がさらに設けられる。その目的はハロゲンランプ１１から 例えば３＠の可能な光学繊維光導体２７１、ｂ４　ｃの端部の１つへ光を集束さ せることにある。１つの時間では光学繊維光導体２７ａ−ｅのうちの１個だけが 光学繊維照射ユニットから外部の器具へ光を伝達できる。すなわち１つの導体だ けが活性であってその際に他の２つは非活性である・光スィッチ２９は主として 平凸レンズ２Ｂ、金属スライド２９および同じく金属で作られた保持体３０から なシ、光スィッチは光学系１２の光通路の中に設けられる。平凸レンズ２８はス ライド２９に固定され、これは（上方から見て）＠方に３つの異なる位置のうち の１つを占めるように制御部材６１によって手動操作できる。保持体６０の中に 設けられたばね負荷？−ルＩ！ｉ２はスライド２９の案内レールの１つに設けら れた３つの浅い孔６６１、ｂｓｃと共働し、これによればスライド２９は調節さ れた位置にスナップ作用で保持される。さらに３つの貫通開孔３４＆、ｂＸｅが 保持体６０の中に相並んで設けられ、これは後端１１２ｂの開口る５の中へ押入 れられる光学繊維光導体２７＆、ｂ％　ｅを受けるためのものである。前記開孔 ！４に横向きの締付ねじ３６は光学繊維光導体２７を所定位置に固定させるに適 する。光学繊維光導体２７の［１１Ｃは平凸レンズ２８の薫点平１１１Ｍ７の中 に驚かれ、これによれば、その時に活性位置である光学繊維光導体２７に対する 最大の光伝達が達成される・ 最大の可能な光伝達を得るために極めて重要なのは、−・ロケンランデ１１が光 学系１２の中心に位置すること、すなわちランデ１１のグロー＊ＸＳの鋭い像が この時に活性位置にＴｈ節された光学繊維光導体２７の端部に直接生じることで ある０そのため基板４は光学繊維照射ユニットの長辺の１つの中央に配置され、 ねじ（図示なし）によってケーシング１に固定される。基板４Ｆｉ２つの引張ば ね３９および４つの調節ねじ４０によって可動配置のランプ支持体４１に機械的 に連結される。−ロゲンランデ１１を支持するセラミック材料のランプ保持体４ ２は、耐熱グラスチックで作られたランプ支持体４１の中に挿入される。２つの ばね６９はランプ支持体４１０両側に配置され、ラング支持体４１を基板４に接 近するように引張る。半球状の端部を有する４つの調節ねじ４０のｉ″：）Ｆｉ 基板４に面する側においてランプ支持体４１の中央に配置され、他の３つの調節 ねじ４０は仮想三角形の力・どを形成するように中央のねじのまわシに闇対称に 配置される。かくして中央配置のねじ４０によってハロゲンランプ１１は光学系 １２の中実軸線に横向きに横に変位でき、他の３個の調節ねじ４ｏによって一ロ ゲンランプ１１Ｆｉ、１方では光学系１２の中実軸線を通り他方ではハロゲンラ ンプ１１のグロー線６４を通る仮簡平面の中で調節できる。

光学系１２および光スィッチ２６の作用は絽５．６および７図に原理的に示され る。岨５図は、焦点Ｆ１がレンズから成る一足の距離のところに位置するような Ｉ像のレンズＬ１だけを包含する簡単な光学系を示す。光源例１えはグロー線（ ここでは矢印で示す）を備えた電球がレンズＬ１とこれの後方（すなわちレンズ の左）の焦点Ｆｌの間＃で配置されたとすると、虚像Ｂ１がレンズの後方に得ら れるやレンズＬｌの前方の一定の距離のところに別のレン、Ｘ’Ｌ２を鷹いたと すると（第６図）、この虚像は光学繊維光導体の端面に集束する。

第２レンズＬ２が（第７図に示されるように）光学系の光径路に横向きに変位さ せるとグロー線の集束像も従って変位し、この方法によれば・別の光学繊維光導 体の端面への光スｆットの所望の変位が達成される。

２光源１１からの光の最高の交換は、凹面＠！１ろによって反射されたグロー線 の像Ｂ３が光学繊維光導体２７の端部におけるグロー線の「直接の偉Ｂ２Ｊのす ぐ近くに鏡反転で集束するように凹面鎗１３およびレンズ１４が光源１１に対し て配置されたときに得られる（第８図参照）。これによれば光源１１からの光交 換に害鳥する爽質的に・スポット形状または正四角形形状の光導が得られる。

この発明はもちろん上述した実施例に限定されるものではなく、多くの代）の実 施例が請求の範囲の中で考えられる。かくして、保持体３０と光学系１２を備え たスリーブ１５とに対して平凸レンズ２Ｂを備えたスライド２９を変位させる代 シに、スリーブ１５および平凸レンズ２８を一体の系として配置して光学繊維光 導体２７を備えた保持体に対してこれの開孔を変位させることも考えられるゎま た、１つの入口（開孔３４）に対して単一の光学繊維光導体２７を上部する代ち とし１、例えば各導体２７一＃二半円の形状になるように光学繊維光導体２７の 端部を押合わせることによって入口当り２つ貰たはいくつかを配置することも考 えられる。この方法によれば光スイツチ２６カ！単一の位置だけであっても２つ またはいくつかの導体２７が同時に照射できる。

ＦＩＧ　５ ＬＩ ＦＩＧ　６　。

ＦＩＧ　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■・　ケーシング（１）を有し、これの中に光学系（１２）が配置され、これに 対し７て多くの光学繊維光導体（２７）が光スィッチ（２６）　Ｋよって光学・ 的に連結できる、特に歯科作業のための光学繊維照射ユニットにおいて、光スィ ッチ（２６）が入射光を集束す８ための光学手段例えにレンズ（２８）を備え、 前記光学手段（２６）が、光学繊維光導体の中実軸線を通って広がる仮想平面と 一致する平面に沿って、光学系（１２）からの光径路に横向きに、光スィッチ（ ２６）に連結できる光学繊維光導体（２７）の端部分の多くに少くとも対応する 多くの位置へ変位できいこれＫよって光スィッチ（２６）が光学系（１２）の中 に設けられる光ｍｌ　（１１）　から少くとも１つの光学繊維光導体（２７）の 端部分へ光を集束させるに適することを特徴とする光学繊維照射ユニット。 ２、鏡（１ｓ）およびレンズ（１４）が光源（１１）の両側に配置されていて、 鏡（１３）によって反射されたグロー線の直接（＃（Ｂ２）　の近くに鏡反転で 集束し１、これによって実質的にスポット形状または正四角形形状の光像カ有ら れることを特徴とする請求の範乳第１項に記載の光学繊維照射ユニット・ ８、レンズ（２８）が保持体（６０）の前方の光径路の中に配置されるスライド （２９）に設けられることを特徴とする請求の＆九１１項′！たは鮎２恥に記載 の光学繊維照射ユニット。 （１２）の光径路に横向きに変位でき、かつ光源（１１）の長手方向に延長する 中実軸線を中心として角度的に調節できることを特徴とする請求の範囲餉１項か ら鮪３項の１項または多項に記載の光学繊維照射ユニット。 ｂ・　ランプ保持体（５）が１つの中央の調節ねじおよび多くの周の調節ねじ（ ４０）によって支持され、調節ねじが引張ばね（６９）の作用に抗してランプ保 持体（５）の基板（４）に対して調節できることを特徴とする請求の範囲館１項 から第４項の１項または多項に記載の光学繊維照射ユニット。 ６、ケーシング（１）が、相互連結状態で互に４独立の２つの円ｆｌｌ！２間（ １６，２４）を形成する２つのプロフィル半休によって形成され、開口（２６， １７）が前記９間（１６，２４）の間に設けられ、従って例えば通気用の９気が 両９間の間で進行できかつ場合によってはその中に設けられる光源（１１）、ラ ンプ保持体（５）および光学系（１２）のまわシを進行でき、その後に通気用の ９気がそのために配置された溝孔（２０）を過ってケーシング（１）から離脱で きることを特徴とする請求の範囲ｔｇ１項から第５項の１項ｔ７１ｃは多項に配 置の光学繊維照射ユニット。