反射器を有する硬化ライト
本発明は、歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるために適した硬化ライト装置に関する。該装置は、実質的に中空の内部、末端部、基端部を有し、前記末端部の方の部分がハンドルとして機能する。前記ハウジング内の所望の場所にライトモジュールが収納され、少なくとも１つの光源と、該光源からの光の方向を決めおよび／または集光する少なくとも１つの反射器と、光源からの熱を散らすために光源近くに配置する少なくとも１つのヒートシンクとを有する。前記反射器、および反射器が取り付けられるハウジングの部分は、実質的に同じ熱膨張率を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光活性合成材料を硬化させるための硬化ライトに関する。特に、本発明は、反射器を有する硬化ライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯の修復および修理の分野で、歯の空洞はしばしば可視光およびまたは紫外光に感光性のある化合物で充填および／またはシールされる。一般的に光硬化性化合物として知られるこれらの化合物は、空洞化の下処理内部または歯の表面上に置かれ、歯科用の硬化ライトからの光に露光されると硬化する。
【０００３】
光源からの光を患者の口の中に向かわせるために、多くの光硬化装置が反射器を伴って構成され、作られてきた。光源は、ランプ、ハロゲン球、または発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【０００４】
使用される反射器は通常殆どが金属で作られる。典型的には、反射器を取り付けまたは保持する硬化ライトのハウジングのある部分は重合体材料で作られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、使用中の熱膨張問題を含む、従来の装置のいくつかの問題を解決する硬化ライト装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の硬化ライトは、歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適している。本装置は、実質的に中空の内部を有するハウジングを含む。本ハウジングは末端部と基端部を有する。末端部のほうに位置するハウジングの部分はハンドルとして機能する。ライトモジュールがハウジング内部の所望の位置に収められる。ライトモジュールは、光源からの光をターゲットの方に向け、かつ／または集光する少なくとも１つの反射器を有し、光源から熱を伝導して遠ざけるために、光源の近くに配置する少なくとも１つのヒートシンクを有する。ヒートシンクは、従来の金属製ブロックよりも熱消散効率の良い相変化材料を有しても良い。
【０００７】
ハウジングの基端部には、発光端部を有する。ハウジングの基端部は、さらに延伸部分を有し、それは、患者の口のような所望の作用表面部分に光を伝達するための光ガイド、光伝達モジュール、レンズキャップ等である。
【０００８】
他の実施例において、反射器は実質的に円筒状の形状をしており、中空の内部、基端部、末端部、内面、および外面を有する。反射器は、ハウジング内部に配置されるか、またはハウジングの延伸部としてハウジングの基端部との一体部分を形成する。反射器の内表面は、反射面を有する。ある態様において、反射面は金属の薄い被膜を有する。
【０００９】
他の実施例において、反射面は凹面であり、光源からの光を、患者の口のような所望の場所の方に向け、および／または集光させることに適応している。
さらに本発明の他の実施例において、反射器および反射器が取り付けられるハウジングの部分は、同じ材料または同様の熱膨張率を有する異なった材料で形成されている。
【００１０】
本発明の更なる実施例において、硬化ライトは、重合体でできたハウジングと、内面に反射被膜を有する、重合体の成形された反射器とを含んでいる。一態様において、その被膜は真空蒸着を含むあらゆるコーティング法で形成される金属被膜である。
【００１１】
さらに本発明の他の実施例において、反射器および少なくとも反射器に近いハウジング部分が一緒に一体成形される。
さらに本発明の他の実施例において、反射器はハウジングに取り付けられる。取り付けは、接着剤、および／または合わせ面の片面または両面に存在する溝またはねじ山によって行われる。取り付けは、恒久的もしくは一時的（すなわち、取り外しや交換可能）である。
【００１２】
さらに本発明の他の実施例において、ハウジングは延伸部を有し、光伝達装置またはライトガイドを有する。この実施例において、反射器は延伸部に取り付けられる。延伸部と反射器も一緒に一体成形されるか、または一緒に組みつけられる。取り付けは恒久的かまたは取り外し可能である。この態様において、反射器は反射被膜を有しても良い。
【００１３】
さらに本発明の他の実施例において、延伸部はレンズキャップを有する。反射器はレンズキャップおよびハウジングの基端部に結合するようになっている。レンズキャップ、反射器および反射器が取り付けられるハウジング基端部の部分は、同じ材料または実質的に同様の熱膨張率を持った材料で作られる。
【００１４】
ここで述べる種々の反射被膜は非常に薄いが、良い反射表面を形成するためには充分な厚みおよび／または実質的均一性を有する。そのような被膜面を形成するいかなる材料も適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に述べる詳細な説明は、本発明の態様に沿って用意された現在のところ好ましい装置の説明を意図しており、本発明が準備され、用いられる唯一の形態を表わすよう意図したものではない。むしろ、同じまたは均等な機能は、本発明の精神および範囲に含まれるような異なった実施例によっても達成されると理解されたい。
【００１６】
他に定義されないかぎり、ここで使用されるすべての技術および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に通常理解されると同じ意味を持つ。本発明の実行またはテストのために、ここに述べるのと同様なまたは均等な方法、装置および物質が使用可能ではあるが、好ましい方法、装置および物質を述べる。
【００１７】
ここに述べるすべての刊行物は、例えばここに述べる発明に関して用いられるかもしれない刊行物に記載された構造や方法を記述および開示する目的で参照することによって、ここに含まれる。上記にリストされまたは述べた刊行物、および以下に、および本書類を通してリストされまたは述べる刊行物は、本願の出願日より以前にその開示のためだけに用意されたものである。本書類のいかなるものも、先行発明の効力によって、発明者にはそのような開示の日付を早める権利がない、ということの承認と解釈されるものではない。
【００１８】
光活性材料を硬化または活性化させるのに有用な硬化ライト装置を開示する。本発明は、１つまたは複数の光開始剤（photoinitiator）を含む光活性材料が用いられる、医用および歯科用を含むがこれに限定されない種々の分野で応用される。例として、光開始剤は、特定の波長を吸収して、モノマーからポリマーへの重合化を開始させる。
【００１９】
典型的な実施例は、図１ａおよび１ｂに示すように、各々手持ちの硬化ライト１０の斜視図および側面図のようである。硬化ライト１０は、実質的に中空の末端部および基端部を有する細長いハウジングを有する。本例において、ハウジングは、図に示すように末端部のほうにハンドル部１２と、基端部の方に前部１４の２つの部分を有する。しかし、１部品のハウジングも本発明の１部として予測可能である。前部１４は、特に一体のハウジングである場合は、ハウジングの延伸部でもあり得る。
【００２０】
部分１２および１４の各々も末端部および基端部を有する。部分１２および１４は、ハンドル部１２の基端部と前部１４の末端部を接した状態で、いかなる取り付け手段によって一緒に結合されてもよい。適切な取り付けの形態は、これに限定するものではないが、摩擦嵌合、噛み合いバヨネット構造、突起と溝タイプの構造、入れ子式（internesting）ピンとピンホール構造、ラッチ、および他の相互連結構造を含む。例えばＬｏｃ−Ｔｉｔｅ（登録商標）またはＳｕｐｅｒ Ｇｌｕｅ（登録商標）のようなシアノアクリル系物質を含む建築用接着剤、１液性または２液性のエポキシ接着剤、１液性または２液性のポリウレタン接着剤、または泡沫入り接着剤のような他の建築用接着剤のような接着剤。泡沫入り接着剤は、また、衝撃吸収に役立つ。接着剤は、単に他の取り付け手段の代わりに用いられるのではなく、他の取り付け手段に加えても使用される。図示実施例では、摩擦嵌合の態様を例示した。
【００２１】
ハンドル部１２および前部１４を含むハウジングは、アモルファス熱可塑性ポリエーテルイミドであるＵＬＴＥＭ（登録商標）、またはポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートの合成物であるＸｅｎｏｙ（登録商標）樹脂、またはポリカーボネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾリシノール樹脂の共重合体であるＬｅｘａｎ（登録商標）プラスチック（以上はすべてＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能）のような高温ポリマーまたは合成物、または他の適切ないかなる樹脂プラスチックまたは合成物の中から作られる。同時に、高圧縮ポリスチレン、いくつかのポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、およびポリプロピレンも適切であるかもしれない。
【００２２】
エンジニアリングプレプレッグまたは合成物のような重合体合成物もハウジングの構成物として適している。合成物は、装置の熱消散に役立つように、金属粒子または伝導性ポリマーのような伝導性粒子を充填した充填合成物でも良い。
【００２３】
図１ａに示すように、本発明の硬化ライトのハウジングの延伸部または前部１４は、ネック部１５を有し、このネック部は、図１ｃに示すように、放射端１６が光源２０の取り付け床、面、台または部品の終端部と実質的に同じ位置となるように構成される。
【００２４】
オンオフボタンまたはスイッチを、硬化ライトを手動でオンオフするために、ハンドル部１２上であって、ハンドル部と前部１４の間の接合部の近くに配置することができる。ボタンは、上述したようにハウジングの他の部分に用いられる高温可塑材または高温ポリマーのようなポリマーから作られる成形部品である。それはハウジングと同じか異なった色をしている。異なった色は、また、その存在を目立たせ、また、発見するのを容易にする。
【００２５】
ある実施例において、例えば図１ｃに示すように、ハウジングの前部１４は、（図中に詳細には描いていないが）ハウジング前部１４の内部の所望の位置にライトモジュールを含む。ライトモジュールは、少なくとも１つの光源２０と、光源からの光を集光および／またはある方向に向かわせる反射面４６ｂを有する少なくとも１つの反射器４６と、光源からの熱を伝達して遠ざけるためにライトモジュール内に位置する少なくとも１つのヒートシンク６０とを有する。ライトモジュールは、さらに、光源２０を覆い、かつ発した光をさらに集光するよう機能する半球状の覆いを有するプラスチックレンズ３５を有する。
【００２６】
他の実施例において、硬化ライト装置は、例示するように少なくとも１つのレンズキャップ４７を有し、光源２０からの光の出力開口を作ったり、また、硬化ライトの光放射端１６を閉じたりする。
【００２７】
また、本発明の実施例には、硬化ライト１０の末端部の方のハウジング部分１２，１４内部に配置される電気的な制御ユニットを含む。硬化ライト１０は、バッテリー駆動か、電源またはトランスに繋がれる。バッテリー駆動の硬化ライトは、より可搬性が良い。
【００２８】
バッテリー７０は、バッテリー接点７０ａおよびピンコネクター４０を介して、光源２０を作動させる電力を供給する。ある実施例において、硬化ライト１０に加電するためにリチウムイオン電池のような単一の再充電可能なバッテリーが使用される。オンオフボタン１８は、ユーザーが、プリント基板５０との仲介をする軸または柱１７を通じて入力信号を与えることによって硬化ライトを手動で作動するように機能する。オンオフボタン１８は、ハンドル部１２の内部に配置され、例えばバッテリー７０の近くに取り付けられる。ある実施例において、プリント基板５０はバッテリー寿命、ＬＥＤ温度、またはシステム機能をモニターする装置（マイクロプロセッサーは含むかまたは含まない）を有する。
【００２９】
ヒートシンク６０は、他の形態が可能であるがここでは細長いヒートシンクとして例示しており、前部１４の内部にあって、光源からの熱を伝達または消散するために光源のすぐ近くに位置するように示されている。もし光源がハンドル部１２または延伸部１４に配置されるときは、ヒートシンクもそれに相応して配置される。
【００３０】
他の実施例において、ヒートシンクは、ヒートシンクの対流冷却のためにより大きな表面積をもたらすために、フィン、コアルゲーション（coarrugation）、または他の適合する形態上の構造を有するように構成される。さらに他の実施例において、硬化ライト装置は、ファンまたはタービンに機械的に繋がった電気モーターを含むことができる。ファンまたはタービンは、ヒートシンクを冷却するために、ヒートシンクの表面を横切る周辺空気を引き抜く、または急がせるように適合させられる。
【００３１】
ヒートシンクは、上述したように熱伝導または熱消散に効果的ないかなる適切な材料で作られていても良く、単一体のヒートシンクでも良いし、組み合わせ体のヒートシンクでも良い。組み合わせ体のヒートシンクは、しばしば２つの異なった種類の材料の組み合わせであり、第１の材料は低熱膨張率のもので、第２の材料は高熱膨張率のものである。単一体のヒートシンクは、１つの材料で作られる。ここで述べる硬化ライトに使用されるいくつかのヒートシンク材の例は、銅、アルミニウム、銀、マグネシウム、スチール、シリコンカーバイド、ホウ素ニトリル、タングステン、モリブデン、コバルト、クローム、Ｓｉ、ＳｉＵ２、ＳｉＣ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣ、天然ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド圧縮体（compacts）、化学蒸着で蒸着されたダイヤモンドおよび物理蒸着で蒸着されたダイヤモンド、およびそれらの合成物または化合物、である。上述したように、充分な熱伝導性および／または消散特性を有するいかなる材料も使用可能である。望むならば、ヒートシンク１２０もまた、表面積を増すためおよび熱消散を拡大するために、フィンまたは他の変更表面または表面構造を有しても良い。
【００３２】
ヒートシンク６０は、光源すなわち熱発生源から熱をより効率的に拡散させるために、相変化材（phase change material）を含むことができる。このことは、同時に出願され
る“改良ヒートシンクを有する歯科用ライト装置”と題する、同時係属中の特許出願 １０／ＸＸＸ，ＸＸＸ、および２００４年７月２日出願の“相変化材を有する歯科用ライト装置”と題する米国仮特許出願第６０／５８５，２２４号に開示されており、参照によっ
てここに含まれる。
【００３３】
相変化材を持つヒートシンクは、金属のような熱伝導性材料の固体ブロックから作られるヒートシンクと比べて、所定の重さのヒートシンク材料でより効果的に光源からの熱を取り除きまたは拡散させることができる。そのようなヒートシンクは、材料の重量を減らした時でも、硬化ライト装置からの熱をより効果的に取り除きまたは拡散させることができる。従来の固体金属のヒートシンクの代わりに、金属のような中空の熱伝導材の内部に封入した相変化材を使用することによって、硬化ライトの重さを減らし、硬化ライト業界で言うところの“遮断（shut off）”温度に達する時間を増すことができる。遮断温度に達するまでの間を“可動時間（run time）”と呼ぶ。“可動時間”すなわちライトが灯いている時間が増すと、歯科医が硬化あるいは漂白処置を行うことが出来る時間が増える。
【００３４】
ある実施例において、少なくとも１つの相変化材を含む再充電可能な歯科用硬化ライトが開示されている。他の実施例において、少なくとも１つの相変化材を含む歯科用漂白ライトが開示されている。ヒートシンクは、相変化材で少なくとも部分的に満たされた孔または空のスペースを有する金属のような熱伝導性材料のブロックを有する。
【００３５】
ヒートシンクは、金属のような熱伝導性の材料を中空化して作られ、少なくとも１つの相変化材を少なくとも部分的にその空間を満たし、相変化材を確実に内部に封入するようにフタ閉めし、少なくとも１つの相変化材が、従来のヒートシンク製造に通常使用されるような金属のような熱伝導性材料によって実質的に収納され、または囲まれるようにする。
【００３６】
あるいは、ヒートシンクは、金属のような熱伝導性の材料で鋳造または機械加工され、穴または空間を取り囲む壁を作る。穴または空間は、少なくとも１つの相変化材で部分的に満たされ、その材料が確実に内部に留まるように蓋閉めする。
【００３７】
ある実施例において、この発明性のあるヒートシンクは、単独で使用される。他の実施例においては、ファンに加えて使用され、または従来の金属ブロックヒートシンクと共に使用され、またはそれらの組み合わせで使用される。
【００３８】
この発明性のあるヒートシンクは、歯科用硬化ライト、撮像光源、または白化光源に従来の金属ブロックヒートシンクが組み込まれるのと同じ方法で組み込まれ、例えば、熱発生源、すなわち上述したいずれかの光源またはそれらの組み合わせを含む光源に取り付けるか、あるいは他のヒートシンクに取り付ける。
【００３９】
適切な相変化材は、有機物、非有機物、およびそれらの組み合わせを含む。これらの材料は、基本的に可逆的な相変化を行うことが出来、典型的には、恒久的でないにせよ、その効果を失うことなく多くの回数行うことができる。有機物の相変化材は、パラフィンワックス、２，２−ジメチル−ｎ−ドコサン（Ｃ２４Ｈ５０）、トリミリスチン（（Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯ）３Ｃ３Ｈ３）、１，３−メチル ペンタコサン（Ｃ２６Ｈ５４）を含む。リン酸水素ナトリウム・１２水和物（Ｎａ２ＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ）、硫酸ナトリウム・１０水和物（Ｎａ２ＳＯ４−１０Ｈ２Ｏ）、塩化鉄・６水和物（ＦｅＣｌ３−６Ｈ２Ｏ）、ＴＨ２９（融点２９℃を有する水和塩でオーストラリア、ワンガラのＴＥＡＰ Ｅｎｅｒｇｙ社から入手可能）、を含む水和塩のような非有機材料、またはＯｓｔａｌｌｏｙ
１１７またはＵＭ４７（Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手可能）などの金属合金も考慮される。典型的な材料としては、周囲温度で固体であって、例えば融点が約３０℃と５０℃の間、さらに例示すれば、約３５℃から
４５℃の間である材料である。また、典型的な材料は、それらが周囲温度下にあるときは、例えば少なくとも約１．７、さらに例示すれば少なくとも約１．９の高い比熱を有する。さらに、それらが上昇した温度下にあるときは、少なくとも１．５、さらに例示すれば１．６の比熱を有する。
【００４０】
ある相変化材は、また、非常に多くの熱エネルギー量を蓄積する高レベルの溶融潜熱を有する。溶融潜熱は、例えば少なくとも約３０ｋＪ／ｋｇであり、さらに例示すれば少なくとも約２００ｋＪ／ｋｇである。
【００４１】
材料の熱伝導度は、熱伝導性のハウジングから相変化材へ、およびその逆への熱伝達率を決めるための１つのファクターである。例えば、相変化材の熱伝導度は、周囲温度下の状態で少なくとも約０．５Ｗ／ｍ℃であり、上昇した温度下の状態では少なくとも約０．４５Ｗ／ｍ℃である。
【００４２】
ハンドル部１２の後部斜視図および前部斜視図が図２および図３に各々示されている。ハンドルの末端部は端部キャップ３０であり、一実施例によれば、硬化ライトがバッテリー駆動である場合は、硬化ライトがバッテリー７０を再充電するための充電台（図５に示す）に設置されるように、キャップは電気接点３１，３２，３３を有する。端部キャップおよび充電台（図５に示すような）も、使用後に硬化ライトから熱を拡散して逃がすための手段を有するように構成される。
【００４３】
端部キャップ３０は、円筒状の形をしており、ハンドル部１２の末端部に取り付けられる。それは、ハンドル部１２の一部分として成形することが出来る。それはまた、他の手段、例えば接着材による固着、熱固着、またはねじ止めによって取り付けることもできる。
【００４４】
一実施例において、ハンドル部１２の基端部は、図２，３に示すようにわずかにテーパーを有する。前部１４の末端部の内径は、図示のように少し広げられており、ハンドル部１２のテーパー端が（図４に示すような）前部１４の受け入れ領域３４に摩擦嵌合によって嵌合する。
【００４５】
一実施例において、ハンドル部１２および延伸チューブ部分１４は、図４、３に各々示すように、ピンコネクター４０および受容器９０を介して機械的かつ電気的に結合される。上述したように他のコネクターも使用可能である。
【００４６】
本発明の一実施例において、図５に示すように充電台は、ファンまたはタービンに機械的に繋がっている電気モーターを含む。ファンまたはタービンは、ヒートシンク６０を冷やすために、ヒートシンク６０の表面を横切る空気を引き抜くまたは急がせるよう適応させられる。一実施例において、この冷却は、硬化ライトが休止中または再充電中に起こる。他の実施例においては、冷却手段は硬化ライトを再充電するための充電台または架台２００内部に存在する。他の実施例において、充電台または架台は、ファン２０１または冷却手段を持たず、その代わり、または追加的に、多くはバッテリーの状態を表示するディスプレーパネル（図示せず）を有する。
【００４７】
再び図１ａを参照すると、ハウジング前部または延伸部１４の末端部の方にネック部１５があり、発光端１６で終わる。（図１ｃにおいて）ＬＥＤとして示す光源２０は、ネック部１５の近く、例えば区域１６内の延伸部１４の末端近くに収められる。典型的な実施例において、光源２０が発した光を作業面、例えば患者の口の所望の位置に反射するように、図１ｃに示すように反射器４６が区域１６内に取り付けられる。
【００４８】
反射器４６は、図６、６ａ、７に示すように円筒状の形状である。一実施例において、反射器４６は、（図１ｃに示すように）光源２０をネック部１５の発光端１６内に留めるために使用される。
【００４９】
図６、６ａに示す本実施例において、反射器４６は、ねじ部４６ａ、反射面４６ｂおよびＬＥＤ開口４６ｃを有し、ネック部１５に挿入することによって硬化ライト１０に装着される。取り付けは、ネック部１５および反射器４６の双方にある、例えば、ねじ山、溝、切り込み（channel）、凹み、突起等の固定構造によって容易に行うことができ、例え
ば、反射器４６またはネック部１５のどちらかに突起がある場合は、どちらかに対応する溝がある。反射器はまた、摩擦嵌合で硬化ライトに嵌合するか、または、反射器は、１液性または２液性のエポキシ接着剤、１液性または２液性のポリウレタン接着剤、シアノアクリレート系の接着剤、または泡沫入り接着剤のような建築用接着剤で固定される。泡沫入り接着剤は、また、衝撃吸収に役立つ。
【００５０】
反射器４６は、上述したようにねじ止めされるか、さもなければネック部１５に嵌合する以外に、区域１５の端部に成形され区域１６内部に収納されても良い。
一実施例において、反射器４６は前部１４の基端部またはその延伸部に恒久的に取り付けられる。他の実施例において、反射器４６は取り外し可能に作られる。もし延伸部１６がある場合は、延伸部は恒久的に取り付けられた、または一体的に成形された反射器を有し、ハウジングの基端部から１部分として取り外し可能に作られる。
【００５１】
典型的な実施例において、反射器４６は、反射面を生成するように内面４６ｂが金属処理される。金属被膜の厚みによって反射する量は異なる。例えば、高度な反射性が望ましい。
【００５２】
反射面は、また、光源２０から発する光の形を作り、また集光させる。いくつかの実施例において、集光レンズも使用される。反射光の向きは、反射面４６ｂの形または曲面に拠る。例えば、凹面の表面が用いられ、または、個別にまたは全体的に反射光の向きに影響を与えるように表面のある程度の湾曲が設計される。このように、反射面の形と湾曲が、所望の方向に向けた光の形状と集光を助ける。
【００５３】
図６ａに示すように、反射器４６のねじ部４６ｂは、ＬＥＤ開口４６ｃを取り囲む末端部４８の方にある。ねじ部４６ｂは、図８に例示するように反射器４６にねじ込むための対応する溝を有するレンズキャップ４７を受け入れるようになっている。レンズキャップ４７は、硬化ライト１０の発光端１６を密閉するように機能し、また、光源２０（図１ｃ参照）からの光を集光するように働く。
【００５４】
反射器４６は、例えば、ハウジング１０１を作るために用いられたようなポリマーで成形または鋳造される。他の実施例において、反射器４６は、例えば型を使って射出成形される。これは反射器４６の高度な再生産性を生み出す。述べたように、ポリマーも、成形、鋳造、およびコーティング可能なものである。
【００５５】
一実施例において、反射面は、例えば金属性で、コーティングによって形成される。薄膜被膜を形成する、いずれか１つあるいはそれ以上のコーティング技術が利用可能である。そのような技術は、気相コーティング技術のような重合体表面を金属化するあらゆる方法を含む。これらの技術は、一般的に物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、およびプラズマ蒸着として知られる。これらの技術は、共通的に基材表面上に凝縮するか、基材表面と反応する気相コーティング材料を生成することを含んでいる。種々の気相蒸着法が
“Thin Films: Film Formation Techniques,”Encyclopedia of Chemical Technology、
第４版、vol.23(New York,1997), pp1040-76 に述べられており、参照によってここに組
み込まれる。
【００５６】
ＰＶＤは、真空プロセスであって、コーティング材料が、蒸発によって、または昇華によって、またはプラズマからのエネルギー豊富なイオンとの衝突（スパッタリング）によって、蒸気化する。蒸発した材料は基材の上に凝集して固体のフィルムを形成する。蒸着される材料は一般的に、現存する金属またはセラミックである（上述した Encyclopedia of Chemical Technology 参照）。
【００５７】
ＣＶＤプロセスは、表面上に固体金属および／またはセラミック被膜を形成するために、２つ以上の気相の種（前駆体）の反応を含む（上述した Encyclopedia of Chemical Technology 参照）。高温ＣＶＤ法では、反応は３００℃から１０００℃以上に熱せられた
面上で起こり、したがって基材の材質は比較的高い温度に耐えられるものに限定される。同時に、プラズマ促進ＣＶＤ法ではプラズマによって反応が活性化され、したがって基材温度は非常に低くても良く、反射器の製造にポリスチレンやポリエステルのようなポリマーも使用できる。
【００５８】
プラズマ重合としても知られるプラズマ蒸着は、前駆体物質および蒸着された被膜が典型的には本質的に有機物質であること以外は、プラズマ促進ＣＶＤに似通っている。プラズマは、著しく前駆体分子を壊して分子片や原子をばらまき、それらがランダムに再結合して表面上に固体の被膜を形成する（上述した Encyclopedia of Chemical Technology
参照）。プラズマ蒸着による被膜の特徴は、前駆体分子に含まれていない多くの種類の官能基を含む広範囲の官能基が存在することであって、したがって、本発明での使用にはあまり適さない。
【００５９】
本発明の他の実施例は、陽極酸化されたアルミニウムを有する反射面と、金属層上に誘電体層を蒸着して形成した反射面を有する。例えば、基礎反射層として陽極酸化面上に金属層が蒸着され、次に低屈折率層、次に高屈折率層が蒸着される。そのような材料には英国 Alannod,Ltd. 社から入手可能なものや、コレステリック液晶ポリマー（cholesteric liquid crystal polymer）が含まれる。
【００６０】
コレステリック液晶ポリマーは、光のエネルギーを、伝達することよりも反射することが出来、表面の被膜層としてか、あるいは反射器の主成分として用いられる。このことは、例えば USP No.4,293,435, 5,332,522, 6,043,861, 6,046,791, 6,573,963, 6,836,314
に述べられており、その内容は参照によってここに含まれる。本発明には同様の特性を
有する他の材料も採用可能である。
【００６１】
本発明で使用されるコーティング方法には、例えば、重合体表面に薄くて実質的に連続する層を生成するために、より低い温度で行われる方法を含む。そのような方法は、重合体材料および金属被膜の双方に、材料の選択に融通性と柔軟性を与える。いくつかの金属被膜は薄い被膜の時だけ反射性を有する。これらも低温度ポリマー同様に使用可能である。
【００６２】
比較的薄いフィルムとしてコーティングされ反射面を生成するのが容易なあらゆる金属が使用可能である。いくつかの例としては、アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物がある。アルミニウムは、また、陽極酸化アルミニウムの形態でもよい。
【００６３】
一実施例において、反射器４６、および延伸部または前部１４、または少なくとも前部１４のいくつかの部分は、例えば、同じ材料、似た材料、または熱膨張率の差がほとんど
無いか、全く無い材料で作られる。金属で作られた反射器４６とプラスチックの延伸部の場合に見られるように、異なる熱膨張率が存在する場合は、反射器が延伸部よりも大きな割合で伸びるために、結果的に反射器からハウジングにリング状の応力を受けることになる。そのようなリング状の応力は、ユニットが早期に故障することに繋がる。そのような故障は、本発明のここに示す実施例によって最小化し、または排除することが出来る。
【００６４】
例えば、成形または鋳造されたポリマー、またはもし硬化ライトの前部が金属で作られているときは、上述したように、金属または金属合金が使用される。適切なポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリエステル、アクリルポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ＵＬＴＥＭ（登録商標）のようなポリエーテルイミド；またはポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートの合成物であるＸｅｎｏｙ（登録商標）樹脂のような重合体合金（polymeric alloy）、またはポリカーボ
ネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾリシノール樹脂の共重合体であるＬｅｘａｎ（登録商標）プラスチック（以上はすべてＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能）；芳香族ポリエステルのような液晶ポリマー、または１成分として芳香族ポリエステルアミドを含む液晶ポリマー；芳香族ヒドロキシカルボン酸（例えばヒドロキシ安息香酸（硬質モノマー）、ヒドロキシナフトエート（軟質モノマー）、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンを含むグループから選択される少なくとも１つの化合物（USP No. 6,242,063, 6,274,242, 6,643,552, 6,797,198 に例示されており、その内容は参照によってここ
に含まれる）；終端の無水物基（terminal anhydride group）または側部の無水物（lateral anhydride）を含むポリエステルイミド無水物（USP No. 6,730,377 に例示されてお
り、その内容は参照によってここに含まれる）；またはそれらの組み合わせが含まれる。
【００６５】
さらに、顔料、カーボン粒子、シリカ、グラスファイバー、金属粒子または伝導性ポリマーのような伝導性粒子、またはそれらの混合物を充填したポリマーであるエンジニアリングプレプレッグまたは合成物のような、あらゆる重合体合成物も使用可能である。例えば、ポリカーボネートとＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）の混合物がハウジング１０１ａに使用される。
【００６６】
一般的に、ハウジング１０１に使用可能な材料は、例えば、高耐熱性の重合体の材料か合成物である。
光エネルギーを伝達するよりも反射することが可能な、液晶ポリマーまたはコレステリック液晶ポリマーは、本発明のさまざまな実施例において使用可能である。例えば、液晶ポリマーまたはコレステリック液晶ポリマーは、光源で発生した光エネルギーの無駄を最小化するために、照明モジュールハウジング１０１の内部表面１０１上への被膜として使用される（例えば、USP No.4,293,435, 5,332,522, 6,043,861, 6,046,791, 6,573,963, 6,836,314 に述べられており、その内容は参照によってここに含まれる）。
【００６７】
一般的に、プラスチックのハウジングが硬化ライト装置のハウジングに使用される。したがって、プラスチックの反射器が選択される。加えて、本発明のさまざまな実施例において、プラスチック成形による反射器４６は耐衝撃性の増大をもたらす。もし反射器４６が延伸ハウジングと同じ材料で成形されていれば、システムとして一緒にされたときに、金属の反射器がプラスチックの延伸部に固着されたときよりも、落下テストでずっと衝撃に強い構造を形成する。理論的検討を持つまでも無く、金属の反射器を有するシステムの落下テストにおいて、より多くの付加が直接延伸部に伝わり、延伸部が高い応力レベルになり、延伸部が壊れる可能性が増すことが推測される。さらに、金属の反射器は、通常、ハウジングに接着剤を用いて固着される。金属の反射器は衝撃を吸収しないので、硬化ライトを落としたときにその接着固定が壊れて延伸部から単純に分離してしまう。
【００６８】
上述したように、反射器４６は、例えば、成形プロセスが高度に繰り返し性のあるように成形される。モールド型が作られ、成形の最中反射器内部の光学的寸法は、各部が実質的に不変に維持される。このことは金属反射器の作成に含まれる製造工程に比べて有利に比較される。特に、金属の反射器を個々に機械加工することは、寸法および表面の反射率が高度にばらつく可能性を生じる。このばらつきは、反射器同士のばらつきだけでなく、１枚の反射器表面上でも明らかである。このばらつきは、照明効率を落とすことに繋がる。
【００６９】
プラスチックの反射器では、鏡のような仕上げ面を生成するために、真空金属処理を用いることが出来、照明システムに高い（非常に高い）レベルの効率を生じさせる。このことは、機械加工された金属部品の研磨面と比べると特に正しく、何故ならば、研磨剤や用いられる方法によっては、金属表面上に窪みや不均一さを生じてしまうからである。
【００７０】
成形工程は大量生産に適しており、金属処理されたプラスチック成形部品の使用は、機械加工された金属部品に比べて、所定の価格でより効率的な照明システムを作り出すことができる。
【００７１】
加えて、プラスチックの反射器は、どんな色ででも作ることに対応できるという特別有利な点を有している。実験では、白色のプラスチックで成形した反射器は、より良い反射率を生じることが判った。
【００７２】
一実施例において、反射層の厚さは、ベースとなる重合体の熱膨張や、反射器の機械特性に実質的に影響を与えない程に十分に薄い。
図７は、反射器４６を光源２０上に配置する方法をさらに示す。光源は、限定はされないが、単一のＬＥＤデバイス、単一のＬＥＤデバイスアレイ、複数のＬＥＤアレイ、単一のレーザーダイオードデバイス、レーザーダイオードデバイスアレイ、垂直キャビティー面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）デバイスまたはデバイスアレイ、または１つ以上のＬＥＤまたはレーザーモジュール、を含むあらゆる適切な光源である。光源から発する光の波長は、硬化される光活性材料に含まれる光開始剤の特性によって選択される、あらゆる所望の波長または異なった波長の組み合わせである。ここに述べられたいかなる半導体とヒートシンクの構成も、所望の歯科用硬化ライト装置の製造に使用可能である。
【００７３】
典型的な実施例において、単一の LumiLeds（登録商標）型のＬＥＤ光源２０が前部１
４の発光端１６に取り付けられる。光源は、Luxeon V Star（登録商標）光源で、１つの
補助取り付け台上に最多で４個までのＬＥＤを有し、１個のレンズで封入されている。そのような光源は、LumiLeds Lighting社, San Jose, California に委譲されている Harrah 他の USP No. 6,498,355 および Carey 他の USP No. 6,274,924 に開示されており、
そのすべての内容は参照によってここに含まれる。Luxeon V Star（登録商標）光源は、
ランバート放射パターンの青色のものが入手可能で、約５２５ｍＷ／ｃｍ２を出力する。他の波長も可能である。
【００７４】
図７に示すように、光源２０は、円盤３６、補助取り付け台３７、その上に取り付けられた最多で４個のＬＥＤ３８、リードフレーム３９、リードフレームを通って延伸するリード４１、のいずれか、またはすべてを含む。
【００７５】
一実施例において、硬化ライトはさらに光伝達、光管、ライトガイド等の構造の延伸部を有し、患者の口のような作業面の所望の場所に光を向けさせる。ライトモジュールは延伸部にも配置することができるが、一般的にはハウジング内に配置する。
【００７６】
銅製または真鍮製の細長い取り付け部材（図示せず）を（図７に示すような）光源２０を取り付けるために使用しても良い。取り付け部材は、細長い基部と、取り付け台を有する取り付け部とを含む。光源２０は取り付け部に取り付けられ、取り付け部材は前部１４内の直ぐ横に位置するように構成される。
【００７７】
述べたように、延伸部はライトガイドまたは上述したいずれかの構造をしており、光を作業面に向けさせる。一実施例において、光源と反射器は、硬化ライトから熱を消散する場所が比較的患者から遠くなるように、発光端１６から離して配置される。
【００７８】
図９、１０は、各々ハウジングの部分１２および１４の展開図を示す。図９において、プリント基板またはマイクロプロセッサー（ＰＣＢ）５０が、端末キャップ５０ａと、ケーブル組立体７０ａの端でプラグ受け７０ｂに差し込まれるピン５１とに繋がっている。ケーブル組立体の他端、端末キャップ５０および端末キャップ３０は、リング状の留め具３０ｂで一緒に組み立てられている。発泡材の挿入具５０ｃが、例えば用いられ、プラグ受け７０ｂおよび端末キャップ３０を緩衝するために使用される。発泡材の挿入具の製造には、スチレン・ブタジエンゴムまたはスチレン・イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、アクリルニトリル・ブタジエン（ニトリル）ゴム、ラテックスゴム等のような、Kraton Polymers社から入手可能な種々の共重合体また
はブロック共重合体（Kratons（登録商標））を含むいかなる弾性物質も使用可能である
。発泡材は閉鎖セルでも開放セルの形態でも良く、限定はされないが、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、およびポリブチレン発泡体のようなポリオレフィン発泡体；ポリウレタン発泡体；上述したいかなる弾性材またはゴム材から作られる発泡体；あらゆる生物分解性物質、またはポリ乳酸樹脂（Ｌ乳酸およびＤ乳酸を含む）およびポリグリコール酸のようなバイオ合成ポリエステル；ポリヒドロキシバレレート／ヒドロキシブチレート樹脂（ＰＨＢＶ）（３−ヒドロキシブチル酸と３−ヒドロキシペンタン酸（３−ヒドロキシ吉草酸）とポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）の共重合体）；ポリエステル／ウレタン樹脂を含む。
【００７９】
例示した実施例において、プリント基板組立体５０は、光活性材料を硬化させるために１分から２分またはそれ位の間の時間サイクルを与えるように構成される。そのサイクルの終了時には硬化ライトは手動に戻る。プリント基板組立体は、また、高温時に遮断するように構成され、いかなるサイクルの途中でも硬化ライトを自動的に切る。
【００８０】
図１０において、ピンコネクター４０は、電流を光源に行き来させるために電力中継材１９ａ、１９ｂとつながり、電力中継材はネック部１５に通過させるためにヒートシンク６０の外部溝６２に適合挿入される。また、ピンコネクター４０は、ヒートシンク６０の近くに配置され、例えばナット２１ａによってヒートシンクに取り付けられるサーミスター２１とも繋がる。サーミスター２１は、ヒートシンク６０の温度を監視するためにも使用され、この情報を、例えばピンコネクター４０を介してプリント基板組立体に中継する。この交信によってプリント基板組立体５０は、ヒートシンクが一旦その“遮断”温度に達した時に硬化ライトを遮断する信号を発することができる。
【００８１】
好ましい実施例によって本発明を述べてきたが、本発明は先に述べた請求項によってさらに具体化される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１ａ】図１ａは、本発明の硬化ライトの斜視図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、本発明の硬化ライトの側面図を示す。
【図１ｃ】図１ｃは、本発明の典型的な実施例における反射器を描写した、本発明の硬化ライトの断面側面図を示す。
【図２】図２は、本発明の反射器の実施例の後方斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明の硬化ライトのハンドルの前方斜視図を示す。
【図４】図４は、本発明の硬化ライトの延伸部の後方斜視図を示す。
【図５】図５は、本発明の充電部の実施例の断面側面図を示す。
【図６】図６は、本発明の反射器の実施例の断面図を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の反射器の実施例の斜視図を示す。
【図７】図７は、本発明の、光源を有する反射器の実施例の断面側面図を示す。
【図８】図８は、本発明の、レンズキャップを有する反射器の断面側面図を示す。
【図９】図９は、本発明の硬化ライトのハウジングのハンドル部分の展開斜視図を示す。
【図１０】図１０は、本発明の硬化ライトの基部の展開斜視図を示す。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光活性合成材料を硬化させるための硬化ライトに関する。特に、本発明は、反射器を有する硬化ライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
歯の修復および修理の分野で、歯の空洞はしばしば可視光およびまたは紫外光に感光性のある化合物で充填および／またはシールされる。一般的に光硬化性化合物として知られるこれらの化合物は、空洞化の下処理内部または歯の表面上に置かれ、歯科用の硬化ライトからの光に露光されると硬化する。
【０００３】
光源からの光を患者の口の中に向かわせるために、多くの光硬化装置が反射器を伴って構成され、作られてきた。光源は、ランプ、ハロゲン球、または発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【０００４】
使用される反射器は通常殆どが金属で作られる。典型的には、反射器を取り付けまたは保持する硬化ライトのハウジングのある部分は重合体材料で作られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、使用中の熱膨張問題を含む、従来の装置のいくつかの問題を解決する硬化ライト装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の硬化ライトは、歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適している。本装置は、実質的に中空の内部を有するハウジングを含む。本ハウジングは末端部と基端部を有する。末端部のほうに位置するハウジングの部分はハンドルとして機能する。ライトモジュールがハウジング内部の所望の位置に収められる。ライトモジュールは、光源からの光をターゲットの方に向け、かつ／または集光する少なくとも１つの反射器を有し、光源から熱を伝導して遠ざけるために、光源の近くに配置する少なくとも１つのヒートシンクを有する。ヒートシンクは、従来の金属製ブロックよりも熱消散効率の良い相変化材料を有しても良い。
【０００７】
ハウジングの基端部には、発光端部を有する。ハウジングの基端部は、さらに延伸部分を有し、それは、患者の口のような所望の作用表面部分に光を伝達するための光ガイド、光伝達モジュール、レンズキャップ等である。
【０００８】
他の実施例において、反射器は実質的に円筒状の形状をしており、中空の内部、基端部、末端部、内面、および外面を有する。反射器は、ハウジング内部に配置されるか、またはハウジングの延伸部としてハウジングの基端部との一体部分を形成する。反射器の内表面は、反射面を有する。ある態様において、反射面は金属の薄い被膜を有する。
【０００９】
他の実施例において、反射面は凹面であり、光源からの光を、患者の口のような所望の場所の方に向け、および／または集光させることに適応している。
さらに本発明の他の実施例において、反射器および反射器が取り付けられるハウジングの部分は、同じ材料または同様の熱膨張率を有する異なった材料で形成されている。
【００１０】
本発明の更なる実施例において、硬化ライトは、重合体でできたハウジングと、内面に反射被膜を有する、重合体の成形された反射器とを含んでいる。一態様において、その被膜は真空蒸着を含むあらゆるコーティング法で形成される金属被膜である。
【００１１】
さらに本発明の他の実施例において、反射器および少なくとも反射器に近いハウジング部分が一緒に一体成形される。
さらに本発明の他の実施例において、反射器はハウジングに取り付けられる。取り付けは、接着剤、および／または合わせ面の片面または両面に存在する溝またはねじ山によって行われる。取り付けは、恒久的もしくは一時的（すなわち、取り外しや交換可能）である。
【００１２】
さらに本発明の他の実施例において、ハウジングは延伸部を有し、光伝達装置またはライトガイドを有する。この実施例において、反射器は延伸部に取り付けられる。延伸部と反射器も一緒に一体成形されるか、または一緒に組みつけられる。取り付けは恒久的かまたは取り外し可能である。この態様において、反射器は反射被膜を有しても良い。
【００１３】
さらに本発明の他の実施例において、延伸部はレンズキャップを有する。反射器はレンズキャップおよびハウジングの基端部に結合するようになっている。レンズキャップ、反射器および反射器が取り付けられるハウジング基端部の部分は、同じ材料または実質的に同様の熱膨張率を持った材料で作られる。
【００１４】
ここで述べる種々の反射被膜は非常に薄いが、良い反射表面を形成するためには充分な厚みおよび／または実質的均一性を有する。そのような被膜面を形成するいかなる材料も適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に述べる詳細な説明は、本発明の態様に沿って用意された現在のところ好ましい装置の説明を意図しており、本発明が準備され、用いられる唯一の形態を表わすよう意図したものではない。むしろ、同じまたは均等な機能は、本発明の精神および範囲に含まれるような異なった実施例によっても達成されると理解されたい。
【００１６】
他に定義されないかぎり、ここで使用されるすべての技術および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者に通常理解されると同じ意味を持つ。本発明の実行またはテストのために、ここに述べるのと同様なまたは均等な方法、装置および物質が使用可能ではあるが、好ましい方法、装置および物質を述べる。
【００１７】
ここに述べるすべての刊行物は、例えばここに述べる発明に関して用いられるかもしれない刊行物に記載された構造や方法を記述および開示する目的で参照することによって、ここに含まれる。上記にリストされまたは述べた刊行物、および以下に、および本書類を通してリストされまたは述べる刊行物は、本願の出願日より以前にその開示のためだけに用意されたものである。本書類のいかなるものも、先行発明の効力によって、発明者にはそのような開示の日付を早める権利がない、ということの承認と解釈されるものではない。
【００１８】
光活性材料を硬化または活性化させるのに有用な硬化ライト装置を開示する。本発明は、１つまたは複数の光開始剤（photoinitiator）を含む光活性材料が用いられる、医用および歯科用を含むがこれに限定されない種々の分野で応用される。例として、光開始剤は、特定の波長を吸収して、モノマーからポリマーへの重合化を開始させる。
【００１９】
典型的な実施例は、図１ａおよび１ｂに示すように、各々手持ちの硬化ライト１０の斜視図および側面図のようである。硬化ライト１０は、実質的に中空の末端部および基端部を有する細長いハウジングを有する。本例において、ハウジングは、図に示すように末端部のほうにハンドル部１２と、基端部の方に前部１４の２つの部分を有する。しかし、１部品のハウジングも本発明の１部として予測可能である。前部１４は、特に一体のハウジングである場合は、ハウジングの延伸部でもあり得る。
【００２０】
部分１２および１４の各々も末端部および基端部を有する。部分１２および１４は、ハンドル部１２の基端部と前部１４の末端部を接した状態で、いかなる取り付け手段によって一緒に結合されてもよい。適切な取り付けの形態は、これに限定するものではないが、摩擦嵌合、噛み合いバヨネット構造、突起と溝タイプの構造、入れ子式（internesting）ピンとピンホール構造、ラッチ、および他の相互連結構造を含む。例えばＬｏｃ−Ｔｉｔｅ（登録商標）またはＳｕｐｅｒ Ｇｌｕｅ（登録商標）のようなシアノアクリル系物質を含む建築用接着剤、１液性または２液性のエポキシ接着剤、１液性または２液性のポリウレタン接着剤、または泡沫入り接着剤のような他の建築用接着剤のような接着剤。泡沫入り接着剤は、また、衝撃吸収に役立つ。接着剤は、単に他の取り付け手段の代わりに用いられるのではなく、他の取り付け手段に加えても使用される。図示実施例では、摩擦嵌合の態様を例示した。
【００２１】
ハンドル部１２および前部１４を含むハウジングは、アモルファス熱可塑性ポリエーテルイミドであるＵＬＴＥＭ（登録商標）、またはポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートの合成物であるＸｅｎｏｙ（登録商標）樹脂、またはポリカーボネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾリシノール樹脂の共重合体であるＬｅｘａｎ（登録商標）プラスチック（以上はすべてＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能）のような高温ポリマーまたは合成物、または他の適切ないかなる樹脂プラスチックまたは合成物の中から作られる。同時に、高圧縮ポリスチレン、いくつかのポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、およびポリプロピレンも適切であるかもしれない。
【００２２】
エンジニアリングプレプレッグまたは合成物のような重合体合成物もハウジングの構成物として適している。合成物は、装置の熱消散に役立つように、金属粒子または伝導性ポリマーのような伝導性粒子を充填した充填合成物でも良い。
【００２３】
図１ａに示すように、本発明の硬化ライトのハウジングの延伸部または前部１４は、ネック部１５を有し、このネック部は、図１ｃに示すように、放射端１６が光源２０の取り付け床、面、台または部品の終端部と実質的に同じ位置となるように構成される。
【００２４】
オンオフボタンまたはスイッチを、硬化ライトを手動でオンオフするために、ハンドル部１２上であって、ハンドル部と前部１４の間の接合部の近くに配置することができる。ボタンは、上述したようにハウジングの他の部分に用いられる高温可塑材または高温ポリマーのようなポリマーから作られる成形部品である。それはハウジングと同じか異なった色をしている。異なった色は、また、その存在を目立たせ、また、発見するのを容易にする。
【００２５】
ある実施例において、例えば図１ｃに示すように、ハウジングの前部１４は、（図中に詳細には描いていないが）ハウジング前部１４の内部の所望の位置にライトモジュールを含む。ライトモジュールは、少なくとも１つの光源２０と、光源からの光を集光および／またはある方向に向かわせる反射面４６ｂを有する少なくとも１つの反射器４６と、光源からの熱を伝達して遠ざけるためにライトモジュール内に位置する少なくとも１つのヒートシンク６０とを有する。ライトモジュールは、さらに、光源２０を覆い、かつ発した光をさらに集光するよう機能する半球状の覆いを有するプラスチックレンズ３５を有する。
【００２６】
他の実施例において、硬化ライト装置は、例示するように少なくとも１つのレンズキャップ４７を有し、光源２０からの光の出力開口を作ったり、また、硬化ライトの光放射端１６を閉じたりする。
【００２７】
また、本発明の実施例には、硬化ライト１０の末端部の方のハウジング部分１２，１４内部に配置される電気的な制御ユニットを含む。硬化ライト１０は、バッテリー駆動か、電源またはトランスに繋がれる。バッテリー駆動の硬化ライトは、より可搬性が良い。
【００２８】
バッテリー７０は、バッテリー接点７０ａおよびピンコネクター４０を介して、光源２０を作動させる電力を供給する。ある実施例において、硬化ライト１０に加電するためにリチウムイオン電池のような単一の再充電可能なバッテリーが使用される。オンオフボタン１８は、ユーザーが、プリント基板５０との仲介をする軸または柱１７を通じて入力信号を与えることによって硬化ライトを手動で作動するように機能する。オンオフボタン１８は、ハンドル部１２の内部に配置され、例えばバッテリー７０の近くに取り付けられる。ある実施例において、プリント基板５０はバッテリー寿命、ＬＥＤ温度、またはシステム機能をモニターする装置（マイクロプロセッサーは含むかまたは含まない）を有する。
【００２９】
ヒートシンク６０は、他の形態が可能であるがここでは細長いヒートシンクとして例示しており、前部１４の内部にあって、光源からの熱を伝達または消散するために光源のすぐ近くに位置するように示されている。もし光源がハンドル部１２または延伸部１４に配置されるときは、ヒートシンクもそれに相応して配置される。
【００３０】
他の実施例において、ヒートシンクは、ヒートシンクの対流冷却のためにより大きな表面積をもたらすために、フィン、コアルゲーション（coarrugation）、または他の適合する形態上の構造を有するように構成される。さらに他の実施例において、硬化ライト装置は、ファンまたはタービンに機械的に繋がった電気モーターを含むことができる。ファンまたはタービンは、ヒートシンクを冷却するために、ヒートシンクの表面を横切る周辺空気を引き抜く、または急がせるように適合させられる。
【００３１】
ヒートシンクは、上述したように熱伝導または熱消散に効果的ないかなる適切な材料で作られていても良く、単一体のヒートシンクでも良いし、組み合わせ体のヒートシンクでも良い。組み合わせ体のヒートシンクは、しばしば２つの異なった種類の材料の組み合わせであり、第１の材料は低熱膨張率のもので、第２の材料は高熱膨張率のものである。単一体のヒートシンクは、１つの材料で作られる。ここで述べる硬化ライトに使用されるいくつかのヒートシンク材の例は、銅、アルミニウム、銀、マグネシウム、スチール、シリコンカーバイド、ホウ素ニトリル、タングステン、モリブデン、コバルト、クローム、Ｓｉ、ＳｉＵ２、ＳｉＣ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣ、天然ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド圧縮体（compacts）、化学蒸着で蒸着されたダイヤモンドおよび物理蒸着で蒸着されたダイヤモンド、およびそれらの合成物または化合物、である。上述したように、充分な熱伝導性および／または消散特性を有するいかなる材料も使用可能である。望むならば、ヒートシンク１２０もまた、表面積を増すためおよび熱消散を拡大するために、フィンまたは他の変更表面または表面構造を有しても良い。
【００３２】
ヒートシンク６０は、光源すなわち熱発生源から熱をより効率的に拡散させるために、相変化材（phase change material）を含むことができる。このことは、同時に出願され
る“改良ヒートシンクを有する歯科用ライト装置”と題する、同時係属中の特許出願 １０／ＸＸＸ，ＸＸＸ、および２００４年７月２日出願の“相変化材を有する歯科用ライト装置”と題する米国仮特許出願第６０／５８５，２２４号に開示されており、参照によっ
てここに含まれる。
【００３３】
相変化材を持つヒートシンクは、金属のような熱伝導性材料の固体ブロックから作られるヒートシンクと比べて、所定の重さのヒートシンク材料でより効果的に光源からの熱を取り除きまたは拡散させることができる。そのようなヒートシンクは、材料の重量を減らした時でも、硬化ライト装置からの熱をより効果的に取り除きまたは拡散させることができる。従来の固体金属のヒートシンクの代わりに、金属のような中空の熱伝導材の内部に封入した相変化材を使用することによって、硬化ライトの重さを減らし、硬化ライト業界で言うところの“遮断（shut off）”温度に達する時間を増すことができる。遮断温度に達するまでの間を“可動時間（run time）”と呼ぶ。“可動時間”すなわちライトが灯いている時間が増すと、歯科医が硬化あるいは漂白処置を行うことが出来る時間が増える。
【００３４】
ある実施例において、少なくとも１つの相変化材を含む再充電可能な歯科用硬化ライトが開示されている。他の実施例において、少なくとも１つの相変化材を含む歯科用漂白ライトが開示されている。ヒートシンクは、相変化材で少なくとも部分的に満たされた孔または空のスペースを有する金属のような熱伝導性材料のブロックを有する。
【００３５】
ヒートシンクは、金属のような熱伝導性の材料を中空化して作られ、少なくとも１つの相変化材を少なくとも部分的にその空間を満たし、相変化材を確実に内部に封入するようにフタ閉めし、少なくとも１つの相変化材が、従来のヒートシンク製造に通常使用されるような金属のような熱伝導性材料によって実質的に収納され、または囲まれるようにする。
【００３６】
あるいは、ヒートシンクは、金属のような熱伝導性の材料で鋳造または機械加工され、穴または空間を取り囲む壁を作る。穴または空間は、少なくとも１つの相変化材で部分的に満たされ、その材料が確実に内部に留まるように蓋閉めする。
【００３７】
ある実施例において、この発明性のあるヒートシンクは、単独で使用される。他の実施例においては、ファンに加えて使用され、または従来の金属ブロックヒートシンクと共に使用され、またはそれらの組み合わせで使用される。
【００３８】
この発明性のあるヒートシンクは、歯科用硬化ライト、撮像光源、または白化光源に従来の金属ブロックヒートシンクが組み込まれるのと同じ方法で組み込まれ、例えば、熱発生源、すなわち上述したいずれかの光源またはそれらの組み合わせを含む光源に取り付けるか、あるいは他のヒートシンクに取り付ける。
【００３９】
適切な相変化材は、有機物、非有機物、およびそれらの組み合わせを含む。これらの材料は、基本的に可逆的な相変化を行うことが出来、典型的には、恒久的でないにせよ、その効果を失うことなく多くの回数行うことができる。有機物の相変化材は、パラフィンワックス、２，２−ジメチル−ｎ−ドコサン（Ｃ２４Ｈ５０）、トリミリスチン（（Ｃ１３Ｈ２７ＣＯＯ）３Ｃ３Ｈ３）、１，３−メチル ペンタコサン（Ｃ２６Ｈ５４）を含む。リン酸水素ナトリウム・１２水和物（Ｎａ２ＨＰＯ４・１２Ｈ２Ｏ）、硫酸ナトリウム・１０水和物（Ｎａ２ＳＯ４−１０Ｈ２Ｏ）、塩化鉄・６水和物（ＦｅＣｌ３−６Ｈ２Ｏ）、ＴＨ２９（融点２９℃を有する水和塩でオーストラリア、ワンガラのＴＥＡＰ Ｅｎｅｒｇｙ社から入手可能）、を含む水和塩のような非有機材料、またはＯｓｔａｌｌｏｙ
１１７またはＵＭ４７（Ｕｍｉｃｏｒｅ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手可能）などの金属合金も考慮される。典型的な材料としては、周囲温度で固体であって、例えば融点が約３０℃と５０℃の間、さらに例示すれば、約３５℃から
４５℃の間である材料である。また、典型的な材料は、それらが周囲温度下にあるときは、例えば少なくとも約１．７、さらに例示すれば少なくとも約１．９の高い比熱を有する。さらに、それらが上昇した温度下にあるときは、少なくとも１．５、さらに例示すれば１．６の比熱を有する。
【００４０】
ある相変化材は、また、非常に多くの熱エネルギー量を蓄積する高レベルの溶融潜熱を有する。溶融潜熱は、例えば少なくとも約３０ｋＪ／ｋｇであり、さらに例示すれば少なくとも約２００ｋＪ／ｋｇである。
【００４１】
材料の熱伝導度は、熱伝導性のハウジングから相変化材へ、およびその逆への熱伝達率を決めるための１つのファクターである。例えば、相変化材の熱伝導度は、周囲温度下の状態で少なくとも約０．５Ｗ／ｍ℃であり、上昇した温度下の状態では少なくとも約０．４５Ｗ／ｍ℃である。
【００４２】
ハンドル部１２の後部斜視図および前部斜視図が図２および図３に各々示されている。ハンドルの末端部は端部キャップ３０であり、一実施例によれば、硬化ライトがバッテリー駆動である場合は、硬化ライトがバッテリー７０を再充電するための充電台（図５に示す）に設置されるように、キャップは電気接点３１，３２，３３を有する。端部キャップおよび充電台（図５に示すような）も、使用後に硬化ライトから熱を拡散して逃がすための手段を有するように構成される。
【００４３】
端部キャップ３０は、円筒状の形をしており、ハンドル部１２の末端部に取り付けられる。それは、ハンドル部１２の一部分として成形することが出来る。それはまた、他の手段、例えば接着材による固着、熱固着、またはねじ止めによって取り付けることもできる。
【００４４】
一実施例において、ハンドル部１２の基端部は、図２，３に示すようにわずかにテーパーを有する。前部１４の末端部の内径は、図示のように少し広げられており、ハンドル部１２のテーパー端が（図４に示すような）前部１４の受け入れ領域３４に摩擦嵌合によって嵌合する。
【００４５】
一実施例において、ハンドル部１２および延伸チューブ部分１４は、図４、３に各々示すように、ピンコネクター４０および受容器９０を介して機械的かつ電気的に結合される。上述したように他のコネクターも使用可能である。
【００４６】
本発明の一実施例において、図５に示すように充電台は、ファンまたはタービンに機械的に繋がっている電気モーターを含む。ファンまたはタービンは、ヒートシンク６０を冷やすために、ヒートシンク６０の表面を横切る空気を引き抜くまたは急がせるよう適応させられる。一実施例において、この冷却は、硬化ライトが休止中または再充電中に起こる。他の実施例においては、冷却手段は硬化ライトを再充電するための充電台または架台２００内部に存在する。他の実施例において、充電台または架台は、ファン２０１または冷却手段を持たず、その代わり、または追加的に、多くはバッテリーの状態を表示するディスプレーパネル（図示せず）を有する。
【００４７】
再び図１ａを参照すると、ハウジング前部または延伸部１４の末端部の方にネック部１５があり、発光端１６で終わる。（図１ｃにおいて）ＬＥＤとして示す光源２０は、ネック部１５の近く、例えば区域１６内の延伸部１４の末端近くに収められる。典型的な実施例において、光源２０が発した光を作業面、例えば患者の口の所望の位置に反射するように、図１ｃに示すように反射器４６が区域１６内に取り付けられる。
【００４８】
反射器４６は、図６、６ａ、７に示すように円筒状の形状である。一実施例において、反射器４６は、（図１ｃに示すように）光源２０をネック部１５の発光端１６内に留めるために使用される。
【００４９】
図６、６ａに示す本実施例において、反射器４６は、ねじ部４６ａ、反射面４６ｂおよびＬＥＤ開口４６ｃを有し、ネック部１５に挿入することによって硬化ライト１０に装着される。取り付けは、ネック部１５および反射器４６の双方にある、例えば、ねじ山、溝、切り込み（channel）、凹み、突起等の固定構造によって容易に行うことができ、例え
ば、反射器４６またはネック部１５のどちらかに突起がある場合は、どちらかに対応する溝がある。反射器はまた、摩擦嵌合で硬化ライトに嵌合するか、または、反射器は、１液性または２液性のエポキシ接着剤、１液性または２液性のポリウレタン接着剤、シアノアクリレート系の接着剤、または泡沫入り接着剤のような建築用接着剤で固定される。泡沫入り接着剤は、また、衝撃吸収に役立つ。
【００５０】
反射器４６は、上述したようにねじ止めされるか、さもなければネック部１５に嵌合する以外に、区域１５の端部に成形され区域１６内部に収納されても良い。
一実施例において、反射器４６は前部１４の基端部またはその延伸部に恒久的に取り付けられる。他の実施例において、反射器４６は取り外し可能に作られる。もし延伸部１６がある場合は、延伸部は恒久的に取り付けられた、または一体的に成形された反射器を有し、ハウジングの基端部から１部分として取り外し可能に作られる。
【００５１】
典型的な実施例において、反射器４６は、反射面を生成するように内面４６ｂが金属処理される。金属被膜の厚みによって反射する量は異なる。例えば、高度な反射性が望ましい。
【００５２】
反射面は、また、光源２０から発する光の形を作り、また集光させる。いくつかの実施例において、集光レンズも使用される。反射光の向きは、反射面４６ｂの形または曲面に拠る。例えば、凹面の表面が用いられ、または、個別にまたは全体的に反射光の向きに影響を与えるように表面のある程度の湾曲が設計される。このように、反射面の形と湾曲が、所望の方向に向けた光の形状と集光を助ける。
【００５３】
図６ａに示すように、反射器４６のねじ部４６ｂは、ＬＥＤ開口４６ｃを取り囲む末端部４８の方にある。ねじ部４６ｂは、図８に例示するように反射器４６にねじ込むための対応する溝を有するレンズキャップ４７を受け入れるようになっている。レンズキャップ４７は、硬化ライト１０の発光端１６を密閉するように機能し、また、光源２０（図１ｃ参照）からの光を集光するように働く。
【００５４】
反射器４６は、例えば、ハウジング１０１を作るために用いられたようなポリマーで成形または鋳造される。他の実施例において、反射器４６は、例えば型を使って射出成形される。これは反射器４６の高度な再生産性を生み出す。述べたように、ポリマーも、成形、鋳造、およびコーティング可能なものである。
【００５５】
一実施例において、反射面は、例えば金属性で、コーティングによって形成される。薄膜被膜を形成する、いずれか１つあるいはそれ以上のコーティング技術が利用可能である。そのような技術は、気相コーティング技術のような重合体表面を金属化するあらゆる方法を含む。これらの技術は、一般的に物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、およびプラズマ蒸着として知られる。これらの技術は、共通的に基材表面上に凝縮するか、基材表面と反応する気相コーティング材料を生成することを含んでいる。種々の気相蒸着法が
“Thin Films: Film Formation Techniques,”Encyclopedia of Chemical Technology、
第４版、vol.23(New York,1997), pp1040-76 に述べられており、参照によってここに組
み込まれる。
【００５６】
ＰＶＤは、真空プロセスであって、コーティング材料が、蒸発によって、または昇華によって、またはプラズマからのエネルギー豊富なイオンとの衝突（スパッタリング）によって、蒸気化する。蒸発した材料は基材の上に凝集して固体のフィルムを形成する。蒸着される材料は一般的に、現存する金属またはセラミックである（上述した Encyclopedia of Chemical Technology 参照）。
【００５７】
ＣＶＤプロセスは、表面上に固体金属および／またはセラミック被膜を形成するために、２つ以上の気相の種（前駆体）の反応を含む（上述した Encyclopedia of Chemical Technology 参照）。高温ＣＶＤ法では、反応は３００℃から１０００℃以上に熱せられた
面上で起こり、したがって基材の材質は比較的高い温度に耐えられるものに限定される。同時に、プラズマ促進ＣＶＤ法ではプラズマによって反応が活性化され、したがって基材温度は非常に低くても良く、反射器の製造にポリスチレンやポリエステルのようなポリマーも使用できる。
【００５８】
プラズマ重合としても知られるプラズマ蒸着は、前駆体物質および蒸着された被膜が典型的には本質的に有機物質であること以外は、プラズマ促進ＣＶＤに似通っている。プラズマは、著しく前駆体分子を壊して分子片や原子をばらまき、それらがランダムに再結合して表面上に固体の被膜を形成する（上述した Encyclopedia of Chemical Technology
参照）。プラズマ蒸着による被膜の特徴は、前駆体分子に含まれていない多くの種類の官能基を含む広範囲の官能基が存在することであって、したがって、本発明での使用にはあまり適さない。
【００５９】
本発明の他の実施例は、陽極酸化されたアルミニウムを有する反射面と、金属層上に誘電体層を蒸着して形成した反射面を有する。例えば、基礎反射層として陽極酸化面上に金属層が蒸着され、次に低屈折率層、次に高屈折率層が蒸着される。そのような材料には英国 Alannod,Ltd. 社から入手可能なものや、コレステリック液晶ポリマー（cholesteric liquid crystal polymer）が含まれる。
【００６０】
コレステリック液晶ポリマーは、光のエネルギーを、伝達することよりも反射することが出来、表面の被膜層としてか、あるいは反射器の主成分として用いられる。このことは、例えば USP No.4,293,435, 5,332,522, 6,043,861, 6,046,791, 6,573,963, 6,836,314
に述べられており、その内容は参照によってここに含まれる。本発明には同様の特性を
有する他の材料も採用可能である。
【００６１】
本発明で使用されるコーティング方法には、例えば、重合体表面に薄くて実質的に連続する層を生成するために、より低い温度で行われる方法を含む。そのような方法は、重合体材料および金属被膜の双方に、材料の選択に融通性と柔軟性を与える。いくつかの金属被膜は薄い被膜の時だけ反射性を有する。これらも低温度ポリマー同様に使用可能である。
【００６２】
比較的薄いフィルムとしてコーティングされ反射面を生成するのが容易なあらゆる金属が使用可能である。いくつかの例としては、アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物がある。アルミニウムは、また、陽極酸化アルミニウムの形態でもよい。
【００６３】
一実施例において、反射器４６、および延伸部または前部１４、または少なくとも前部１４のいくつかの部分は、例えば、同じ材料、似た材料、または熱膨張率の差がほとんど
無いか、全く無い材料で作られる。金属で作られた反射器４６とプラスチックの延伸部の場合に見られるように、異なる熱膨張率が存在する場合は、反射器が延伸部よりも大きな割合で伸びるために、結果的に反射器からハウジングにリング状の応力を受けることになる。そのようなリング状の応力は、ユニットが早期に故障することに繋がる。そのような故障は、本発明のここに示す実施例によって最小化し、または排除することが出来る。
【００６４】
例えば、成形または鋳造されたポリマー、またはもし硬化ライトの前部が金属で作られているときは、上述したように、金属または金属合金が使用される。適切なポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリエステル、アクリルポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ＵＬＴＥＭ（登録商標）のようなポリエーテルイミド；またはポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートの合成物であるＸｅｎｏｙ（登録商標）樹脂のような重合体合金（polymeric alloy）、またはポリカーボ
ネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾリシノール樹脂の共重合体であるＬｅｘａｎ（登録商標）プラスチック（以上はすべてＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社から入手可能）；芳香族ポリエステルのような液晶ポリマー、または１成分として芳香族ポリエステルアミドを含む液晶ポリマー；芳香族ヒドロキシカルボン酸（例えばヒドロキシ安息香酸（硬質モノマー）、ヒドロキシナフトエート（軟質モノマー）、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンを含むグループから選択される少なくとも１つの化合物（USP No. 6,242,063, 6,274,242, 6,643,552, 6,797,198 に例示されており、その内容は参照によってここ
に含まれる）；終端の無水物基（terminal anhydride group）または側部の無水物（lateral anhydride）を含むポリエステルイミド無水物（USP No. 6,730,377 に例示されてお
り、その内容は参照によってここに含まれる）；またはそれらの組み合わせが含まれる。
【００６５】
さらに、顔料、カーボン粒子、シリカ、グラスファイバー、金属粒子または伝導性ポリマーのような伝導性粒子、またはそれらの混合物を充填したポリマーであるエンジニアリングプレプレッグまたは合成物のような、あらゆる重合体合成物も使用可能である。例えば、ポリカーボネートとＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）の混合物がハウジング１０１ａに使用される。
【００６６】
一般的に、ハウジング１０１に使用可能な材料は、例えば、高耐熱性の重合体の材料か合成物である。
光エネルギーを伝達するよりも反射することが可能な、液晶ポリマーまたはコレステリック液晶ポリマーは、本発明のさまざまな実施例において使用可能である。例えば、液晶ポリマーまたはコレステリック液晶ポリマーは、光源で発生した光エネルギーの無駄を最小化するために、照明モジュールハウジング１０１の内部表面１０１上への被膜として使用される（例えば、USP No.4,293,435, 5,332,522, 6,043,861, 6,046,791, 6,573,963, 6,836,314 に述べられており、その内容は参照によってここに含まれる）。
【００６７】
一般的に、プラスチックのハウジングが硬化ライト装置のハウジングに使用される。したがって、プラスチックの反射器が選択される。加えて、本発明のさまざまな実施例において、プラスチック成形による反射器４６は耐衝撃性の増大をもたらす。もし反射器４６が延伸ハウジングと同じ材料で成形されていれば、システムとして一緒にされたときに、金属の反射器がプラスチックの延伸部に固着されたときよりも、落下テストでずっと衝撃に強い構造を形成する。理論的検討を持つまでも無く、金属の反射器を有するシステムの落下テストにおいて、より多くの付加が直接延伸部に伝わり、延伸部が高い応力レベルになり、延伸部が壊れる可能性が増すことが推測される。さらに、金属の反射器は、通常、ハウジングに接着剤を用いて固着される。金属の反射器は衝撃を吸収しないので、硬化ライトを落としたときにその接着固定が壊れて延伸部から単純に分離してしまう。
【００６８】
上述したように、反射器４６は、例えば、成形プロセスが高度に繰り返し性のあるように成形される。モールド型が作られ、成形の最中反射器内部の光学的寸法は、各部が実質的に不変に維持される。このことは金属反射器の作成に含まれる製造工程に比べて有利に比較される。特に、金属の反射器を個々に機械加工することは、寸法および表面の反射率が高度にばらつく可能性を生じる。このばらつきは、反射器同士のばらつきだけでなく、１枚の反射器表面上でも明らかである。このばらつきは、照明効率を落とすことに繋がる。
【００６９】
プラスチックの反射器では、鏡のような仕上げ面を生成するために、真空金属処理を用いることが出来、照明システムに高い（非常に高い）レベルの効率を生じさせる。このことは、機械加工された金属部品の研磨面と比べると特に正しく、何故ならば、研磨剤や用いられる方法によっては、金属表面上に窪みや不均一さを生じてしまうからである。
【００７０】
成形工程は大量生産に適しており、金属処理されたプラスチック成形部品の使用は、機械加工された金属部品に比べて、所定の価格でより効率的な照明システムを作り出すことができる。
【００７１】
加えて、プラスチックの反射器は、どんな色ででも作ることに対応できるという特別有利な点を有している。実験では、白色のプラスチックで成形した反射器は、より良い反射率を生じることが判った。
【００７２】
一実施例において、反射層の厚さは、ベースとなる重合体の熱膨張や、反射器の機械特性に実質的に影響を与えない程に十分に薄い。
図７は、反射器４６を光源２０上に配置する方法をさらに示す。光源は、限定はされないが、単一のＬＥＤデバイス、単一のＬＥＤデバイスアレイ、複数のＬＥＤアレイ、単一のレーザーダイオードデバイス、レーザーダイオードデバイスアレイ、垂直キャビティー面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）デバイスまたはデバイスアレイ、または１つ以上のＬＥＤまたはレーザーモジュール、を含むあらゆる適切な光源である。光源から発する光の波長は、硬化される光活性材料に含まれる光開始剤の特性によって選択される、あらゆる所望の波長または異なった波長の組み合わせである。ここに述べられたいかなる半導体とヒートシンクの構成も、所望の歯科用硬化ライト装置の製造に使用可能である。
【００７３】
典型的な実施例において、単一の LumiLeds（登録商標）型のＬＥＤ光源２０が前部１
４の発光端１６に取り付けられる。光源は、Luxeon V Star（登録商標）光源で、１つの
補助取り付け台上に最多で４個までのＬＥＤを有し、１個のレンズで封入されている。そのような光源は、LumiLeds Lighting社, San Jose, California に委譲されている Harrah 他の USP No. 6,498,355 および Carey 他の USP No. 6,274,924 に開示されており、
そのすべての内容は参照によってここに含まれる。Luxeon V Star（登録商標）光源は、
ランバート放射パターンの青色のものが入手可能で、約５２５ｍＷ／ｃｍ２を出力する。他の波長も可能である。
【００７４】
図７に示すように、光源２０は、円盤３６、補助取り付け台３７、その上に取り付けられた最多で４個のＬＥＤ３８、リードフレーム３９、リードフレームを通って延伸するリード４１、のいずれか、またはすべてを含む。
【００７５】
一実施例において、硬化ライトはさらに光伝達、光管、ライトガイド等の構造の延伸部を有し、患者の口のような作業面の所望の場所に光を向けさせる。ライトモジュールは延伸部にも配置することができるが、一般的にはハウジング内に配置する。
【００７６】
銅製または真鍮製の細長い取り付け部材（図示せず）を（図７に示すような）光源２０を取り付けるために使用しても良い。取り付け部材は、細長い基部と、取り付け台を有する取り付け部とを含む。光源２０は取り付け部に取り付けられ、取り付け部材は前部１４内の直ぐ横に位置するように構成される。
【００７７】
述べたように、延伸部はライトガイドまたは上述したいずれかの構造をしており、光を作業面に向けさせる。一実施例において、光源と反射器は、硬化ライトから熱を消散する場所が比較的患者から遠くなるように、発光端１６から離して配置される。
【００７８】
図９、１０は、各々ハウジングの部分１２および１４の展開図を示す。図９において、プリント基板またはマイクロプロセッサー（ＰＣＢ）５０が、端末キャップ５０ａと、ケーブル組立体７０ａの端でプラグ受け７０ｂに差し込まれるピン５１とに繋がっている。ケーブル組立体の他端、端末キャップ５０および端末キャップ３０は、リング状の留め具３０ｂで一緒に組み立てられている。発泡材の挿入具５０ｃが、例えば用いられ、プラグ受け７０ｂおよび端末キャップ３０を緩衝するために使用される。発泡材の挿入具の製造には、スチレン・ブタジエンゴムまたはスチレン・イソプレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン・モノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、アクリルニトリル・ブタジエン（ニトリル）ゴム、ラテックスゴム等のような、Kraton Polymers社から入手可能な種々の共重合体また
はブロック共重合体（Kratons（登録商標））を含むいかなる弾性物質も使用可能である
。発泡材は閉鎖セルでも開放セルの形態でも良く、限定はされないが、ポリエチレン発泡体、ポリプロピレン発泡体、およびポリブチレン発泡体のようなポリオレフィン発泡体；ポリウレタン発泡体；上述したいかなる弾性材またはゴム材から作られる発泡体；あらゆる生物分解性物質、またはポリ乳酸樹脂（Ｌ乳酸およびＤ乳酸を含む）およびポリグリコール酸のようなバイオ合成ポリエステル；ポリヒドロキシバレレート／ヒドロキシブチレート樹脂（ＰＨＢＶ）（３−ヒドロキシブチル酸と３−ヒドロキシペンタン酸（３−ヒドロキシ吉草酸）とポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）の共重合体）；ポリエステル／ウレタン樹脂を含む。
【００７９】
例示した実施例において、プリント基板組立体５０は、光活性材料を硬化させるために１分から２分またはそれ位の間の時間サイクルを与えるように構成される。そのサイクルの終了時には硬化ライトは手動に戻る。プリント基板組立体は、また、高温時に遮断するように構成され、いかなるサイクルの途中でも硬化ライトを自動的に切る。
【００８０】
図１０において、ピンコネクター４０は、電流を光源に行き来させるために電力中継材１９ａ、１９ｂとつながり、電力中継材はネック部１５に通過させるためにヒートシンク６０の外部溝６２に適合挿入される。また、ピンコネクター４０は、ヒートシンク６０の近くに配置され、例えばナット２１ａによってヒートシンクに取り付けられるサーミスター２１とも繋がる。サーミスター２１は、ヒートシンク６０の温度を監視するためにも使用され、この情報を、例えばピンコネクター４０を介してプリント基板組立体に中継する。この交信によってプリント基板組立体５０は、ヒートシンクが一旦その“遮断”温度に達した時に硬化ライトを遮断する信号を発することができる。
【００８１】
好ましい実施例によって本発明を述べてきたが、本発明は先に述べた請求項によってさらに具体化される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１ａ】図１ａは、本発明の硬化ライトの斜視図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、本発明の硬化ライトの側面図を示す。
【図１ｃ】図１ｃは、本発明の典型的な実施例における反射器を描写した、本発明の硬化ライトの断面側面図を示す。
【図２】図２は、本発明の反射器の実施例の後方斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明の硬化ライトのハンドルの前方斜視図を示す。
【図４】図４は、本発明の硬化ライトの延伸部の後方斜視図を示す。
【図５】図５は、本発明の充電部の実施例の断面側面図を示す。
【図６】図６は、本発明の反射器の実施例の断面図を示す。
【図６ａ】図６ａは、本発明の反射器の実施例の斜視図を示す。
【図７】図７は、本発明の、光源を有する反射器の実施例の断面側面図を示す。
【図８】図８は、本発明の、レンズキャップを有する反射器の断面側面図を示す。
【図９】図９は、本発明の硬化ライトのハウジングのハンドル部分の展開斜視図を示す。
【図１０】図１０は、本発明の硬化ライトの基部の展開斜視図を示す。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適した硬化ライトであって、
実質的に中空の内部と、末端部と、基端部とを有する実質的に円筒状のハウジングと、
少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの反射器と、前記光源の傍に配置された少なくとも１つのヒートシンクとを有し、前記ハウジング内の前記基端部のほうに収納されたライトモジュールとを含み、
前記反射器は、前記ハウジングの前記末端部の材料と実質同様の熱膨張率を有する材料を含む、硬化ライト。
【請求項２】
前記反射器は、中空の内部と、基端部と、末端部と、内面および外面とを有する、実質的に円筒状の形状を備え、前記反射器は、前記ハウジングの前記基端部の一体部分を形成する、請求項１記載の硬化ライト。
【請求項３】
前記ハウジングの前記基端部および前記反射器が一体的に成形されている、請求項２または３記載の硬化ライト。
【請求項４】
前記ハウジングは、摩擦嵌合によって結合される２つの分離した部分を含む、請求項１，２または３記載の硬化ライト。
【請求項５】
前記ハウジングの基端部は、作業面の所望の位置に光を運ぶライトガイド、ライトパイプ、または光伝達モジュールを含む延伸部を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項６】
前記反射器の前記内面は、反射面を有する、請求項１乃至５のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項７】
前記反射面は、薄い金属被膜を有する、請求項６記載の硬化ライト。
【請求項８】
前記反射面は、前記光源からの光を集光するために凹面である、請求項６または７記載の硬化ライト。
【請求項９】
前記反射器および前記延伸部は、前記ハウジングの取り外し可能な部分を形成する、請求項５記載の硬化ライト。
【請求項１０】
前記反射被膜は、該被膜を含む材料の膨張特性に実質的に影響を与えない厚みである、請求項６，７，８または９記載の硬化ライト。
【請求項１１】
前記反射被膜は、効果的な反射面を形成するために充分な厚みであって実質的に均一である、請求項６，７，８，９または１０記載の硬化ライト。
【請求項１２】
前記反射被膜は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物からなるグループから選択される材料で形成される、請求項１０または１１記載の硬化ライト。
【請求項１３】
歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適した可搬型硬化ライトであって、
実質的に中空の内部と、末端部と、基端部とを有するハウジングと、
前記ハウジングの前記内部の長手方向で前記基端部のほうに延伸する細長いヒートシンクに取り付けられた少なくとも１つの光源と、
実質的に円筒状の本体を有して前記ハウジングの前記基端部の一部を形成する反射器と
を有し、
前記反射器は、前記ハウジングの前記基端部を構成する材料と実質的に同様の熱膨張率を持つ材料を有する、硬化ライト。
【請求項１４】
前記ハウジングの前記基端部および前記反射器が一体的に成形されている、請求項１３記載の硬化ライト。
【請求項１５】
前記ハウジングの前記基端部は、作業面の所望の位置に光を運ぶライトガイド、ライトパイプ、光伝達モジュール、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される延伸部を含む、請求項１３または１４記載の硬化ライト。
【請求項１６】
前記反射器の前記内面は、反射面を有する、請求項１３，１４、または１５記載の硬化ライト。
【請求項１７】
前記反射面は、前記光源からの光を集光するために凹面である、請求項１６記載の硬化ライト。
【請求項１８】
前記反射面は、金属被膜を有する、請求項１６または１７記載の硬化ライト。
【請求項１９】
前記反射被膜は、該被膜を含む材料の膨張特性に実質的に影響を与えない厚みである、請求項１６，１７，または１８記載の硬化ライト。
【請求項２０】
前記反射器および前記延伸部は、前記ハウジングの取り外し可能な部分を形成する、請求項１６，１７，１８または１９記載の硬化ライト。
【請求項２１】
前記反射被膜は、効果的な反射面を形成するために充分な厚みであって実質的に均一である、請求項６，７，８，９または１０記載の硬化ライト。
【請求項２２】
前記反射被膜は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物からなるグループから選択される材料で形成される、請求項１６，１７，１８，１９，２０または２１記載の硬化ライト。
【請求項２３】
歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適した可搬型硬化ライトであって、
実質的に中空の内部と、末端部と、基端部とを有するハウジングと、
前記ハウジング内部に設置され、前記硬化ライトに電力を与えるバッテリーと、
前記ハウジングの前記基端部のほうに位置するヒートシンク上に取り付けられた少なくとも１つの光源と、
実質的に円筒状の本体を有し、前記ハウジングの前記基端部の一部を形成する成形された反射器とを有し、
前記反射器および前記基端部のほうの前記ハウジングの少なくとも一部分は同じ重合材料を有する、硬化ライト。
【請求項２４】
前記反射器および前記基端部のほうの前記ハウジングの少なくとも一部分が一緒に一体成形されている、請求項２３記載の硬化ライト。
【請求項２５】
前記反射器の前記内面は、反射面を有する、請求項２３または２４記載の硬化ライト。
【請求項２６】
前記反射面は、前記光源からの光を集光するために凹面である、請求項２５記載の硬化ライト。
【請求項２７】
前記反射被膜は、該被膜を含む材料の膨張特性に実質的に影響を与えない厚みである、請求項２５または２６記載の硬化ライト。
【請求項２８】
前記反射被膜は、効果的な反射面を形成するために充分な厚みであって実質的に均一である、請求項２５，２６または２７記載の硬化ライト。
【請求項２９】
前記反射被膜は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物からなるグループから選択される材料で形成される、請求項２５，２６，２７または２８記載の硬化ライト。
【請求項３０】
前記反射器は、接着剤、前記ハウジングおよび前記反射器の少なくとも１つの合わせ面にある溝またはねじ山のかみ合い、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される取り付け手段を用いて前記ハウジングに取り付けられる、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３１】
前記取り付けは、取り外し可能な取り付けである、請求項３０記載の硬化ライト。
【請求項３２】
前記反射器および前記反射器に近い前記ハウジングの前記基端部の少なくとも一部分は同じ材料を有する、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３３】
前記反射器を構成する材料は、アモルファス熱可塑性ポリエーテルイミド、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートの合成物、ポリカーボネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾルシノール樹脂の共重合体、高圧縮ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、液晶ポリマー、重合体合成物、およびそれらの混合物からなるグループから選択される、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３４】
前記光源は、複数波長の光を発する、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３５】
前記ヒートシンクは、熱電気型のヒートシンク、相変化材を含むヒートシンク、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択されるタイプのヒートシンクである、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項１】
歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適した硬化ライトであって、
実質的に中空の内部と、末端部と、基端部とを有する実質的に円筒状のハウジングと、
少なくとも１つの光源と、少なくとも１つの反射器と、前記光源の傍に配置された少なくとも１つのヒートシンクとを有し、前記ハウジング内の前記基端部のほうに収納されたライトモジュールとを含み、
前記反射器は、前記ハウジングの前記末端部の材料と実質同様の熱膨張率を有する材料を含む、硬化ライト。
【請求項２】
前記反射器は、中空の内部と、基端部と、末端部と、内面および外面とを有する、実質的に円筒状の形状を備え、前記反射器は、前記ハウジングの前記基端部の一体部分を形成する、請求項１記載の硬化ライト。
【請求項３】
前記ハウジングの前記基端部および前記反射器が一体的に成形されている、請求項２または３記載の硬化ライト。
【請求項４】
前記ハウジングは、摩擦嵌合によって結合される２つの分離した部分を含む、請求項１，２または３記載の硬化ライト。
【請求項５】
前記ハウジングの基端部は、作業面の所望の位置に光を運ぶライトガイド、ライトパイプ、または光伝達モジュールを含む延伸部を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項６】
前記反射器の前記内面は、反射面を有する、請求項１乃至５のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項７】
前記反射面は、薄い金属被膜を有する、請求項６記載の硬化ライト。
【請求項８】
前記反射面は、前記光源からの光を集光するために凹面である、請求項６または７記載の硬化ライト。
【請求項９】
前記反射器および前記延伸部は、前記ハウジングの取り外し可能な部分を形成する、請求項５記載の硬化ライト。
【請求項１０】
前記反射被膜は、該被膜を含む材料の膨張特性に実質的に影響を与えない厚みである、請求項６，７，８または９記載の硬化ライト。
【請求項１１】
前記反射被膜は、効果的な反射面を形成するために充分な厚みであって実質的に均一である、請求項６，７，８，９または１０記載の硬化ライト。
【請求項１２】
前記反射被膜は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物からなるグループから選択される材料で形成される、請求項１０または１１記載の硬化ライト。
【請求項１３】
歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適した可搬型硬化ライトであって、
実質的に中空の内部と、末端部と、基端部とを有するハウジングと、
前記ハウジングの前記内部の長手方向で前記基端部のほうに延伸する細長いヒートシンクに取り付けられた少なくとも１つの光源と、
実質的に円筒状の本体を有して前記ハウジングの前記基端部の一部を形成する反射器と
を有し、
前記反射器は、前記ハウジングの前記基端部を構成する材料と実質的に同様の熱膨張率を持つ材料を有する、硬化ライト。
【請求項１４】
前記ハウジングの前記基端部および前記反射器が一体的に成形されている、請求項１３記載の硬化ライト。
【請求項１５】
前記ハウジングの前記基端部は、作業面の所望の位置に光を運ぶライトガイド、ライトパイプ、光伝達モジュール、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される延伸部を含む、請求項１３または１４記載の硬化ライト。
【請求項１６】
前記反射器の前記内面は、反射面を有する、請求項１３，１４、または１５記載の硬化ライト。
【請求項１７】
前記反射面は、前記光源からの光を集光するために凹面である、請求項１６記載の硬化ライト。
【請求項１８】
前記反射面は、金属被膜を有する、請求項１６または１７記載の硬化ライト。
【請求項１９】
前記反射被膜は、該被膜を含む材料の膨張特性に実質的に影響を与えない厚みである、請求項１６，１７，または１８記載の硬化ライト。
【請求項２０】
前記反射器および前記延伸部は、前記ハウジングの取り外し可能な部分を形成する、請求項１６，１７，１８または１９記載の硬化ライト。
【請求項２１】
前記反射被膜は、効果的な反射面を形成するために充分な厚みであって実質的に均一である、請求項６，７，８，９または１０記載の硬化ライト。
【請求項２２】
前記反射被膜は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物からなるグループから選択される材料で形成される、請求項１６，１７，１８，１９，２０または２１記載の硬化ライト。
【請求項２３】
歯科用の光硬化性合成材料を硬化させるのに適した可搬型硬化ライトであって、
実質的に中空の内部と、末端部と、基端部とを有するハウジングと、
前記ハウジング内部に設置され、前記硬化ライトに電力を与えるバッテリーと、
前記ハウジングの前記基端部のほうに位置するヒートシンク上に取り付けられた少なくとも１つの光源と、
実質的に円筒状の本体を有し、前記ハウジングの前記基端部の一部を形成する成形された反射器とを有し、
前記反射器および前記基端部のほうの前記ハウジングの少なくとも一部分は同じ重合材料を有する、硬化ライト。
【請求項２４】
前記反射器および前記基端部のほうの前記ハウジングの少なくとも一部分が一緒に一体成形されている、請求項２３記載の硬化ライト。
【請求項２５】
前記反射器の前記内面は、反射面を有する、請求項２３または２４記載の硬化ライト。
【請求項２６】
前記反射面は、前記光源からの光を集光するために凹面である、請求項２５記載の硬化ライト。
【請求項２７】
前記反射被膜は、該被膜を含む材料の膨張特性に実質的に影響を与えない厚みである、請求項２５または２６記載の硬化ライト。
【請求項２８】
前記反射被膜は、効果的な反射面を形成するために充分な厚みであって実質的に均一である、請求項２５，２６または２７記載の硬化ライト。
【請求項２９】
前記反射被膜は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、インジウム／錫酸化物、銀、金、およびそれらの混合物からなるグループから選択される材料で形成される、請求項２５，２６，２７または２８記載の硬化ライト。
【請求項３０】
前記反射器は、接着剤、前記ハウジングおよび前記反射器の少なくとも１つの合わせ面にある溝またはねじ山のかみ合い、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択される取り付け手段を用いて前記ハウジングに取り付けられる、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３１】
前記取り付けは、取り外し可能な取り付けである、請求項３０記載の硬化ライト。
【請求項３２】
前記反射器および前記反射器に近い前記ハウジングの前記基端部の少なくとも一部分は同じ材料を有する、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３３】
前記反射器を構成する材料は、アモルファス熱可塑性ポリエーテルイミド、ポリカーボネートとポリブチレンテレフタレートの合成物、ポリカーボネートとイソフタレート・テレフタレート・レゾルシノール樹脂の共重合体、高圧縮ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、液晶ポリマー、重合体合成物、およびそれらの混合物からなるグループから選択される、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３４】
前記光源は、複数波長の光を発する、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【請求項３５】
前記ヒートシンクは、熱電気型のヒートシンク、相変化材を含むヒートシンク、およびそれらの組み合わせからなるグループから選択されるタイプのヒートシンクである、先行する請求項のいずれかに記載の硬化ライト。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図６Ａ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図６Ａ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２００８−５０５４５４（Ｐ２００８−５０５４５４Ａ）
【公表日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１９４９３（Ｐ２００７−５１９４９３）
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２３６０１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１４３６９
【国際公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（３０００５７７８０）ディスカス デンタル インプレッションズ インコーポレーテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２３６０１
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１４３６９
【国際公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（３０００５７７８０）ディスカス デンタル インプレッションズ インコーポレーテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
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