一种齿盘调光式口腔光固化机

1.本实用新型属于牙齿治疗和修复技术领域，具体涉及一种齿盘调光式口腔光固化机。


背景技术：

2.随着光固化材料的不断发展，光固化机常用于口腔患者的牙齿治疗和修复，如填补牙洞、牙齿塑性等。其工作原理是利用光固化效应，固化树脂材料在特定波长光的照射下分子结构发生变化，实现固化效果。
3.但是不同树脂材料在固化时需要的辐照光的波长是不同的，单一波长发射光的固化机在医用过程中不能满足所有固化树脂材料。
4.经检索，中国专利cn201922073260.2公布了一种用于光固化机的宽谱光固化灯珠，宽谱光固化灯珠包括：底座、设于底座上的支架、安装于支架上的芯片电路、安装于芯片电路上的发光芯片，发光芯片包括多个不同波段的led芯片，led芯片电连接、且彼此对称地设置在一个平面上；
5.以及密封封装与底座上的、用于聚焦led芯片的光学透镜；光学透镜截面呈拱形，led芯片外接圆直径与光学透镜的最大直径比设在1:1.4-1:2，光学透镜高度方向的弧长与光学透镜的高度比设在1:0.45-1:0.7，用于实现不同波段的出光融合，使得光固化机可以适用于不同的固化树脂材料。
6.该装置通过将发射不同波长的led芯片固化为一个发光芯片，并通过设置直径比和高度比实现出光融合，适用于多种不同的固化材料，但是该光固化机结构较为复杂、设计精度和设计成本较高。
7.此外，现有的光固化机输出的蓝光方向性不好、利用率较低、且溢出的蓝光易对医患人员造成伤害。


技术实现要素：

8.针对现有光固化机结构较为复杂、设计精度和设计成本较高、输出的蓝光方向性不好、利用率较低、且溢出的蓝光易对医患人员造成伤害的不足，本实用新型的目的在于提供一种齿盘调光式口腔光固化机，通过转动机壳外的齿盘，带动机壳内的不同发射波长的激发盘分别转动至其对应的激发位，进而发出不同波长模式的光，并运用准直性很强的近紫外激光进一步提高输出蓝光的方向性。
9.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种齿盘调光式口腔光固化机，包括机壳和依次设置导光组件、选择性激发组件和近紫外激光发生组件；
10.导光组件包括导光通道，导光通道嵌于机壳中且出口端位于机壳的头部，选择性激发组件包括齿盘和波长转换器，其中齿盘位于机壳外且与固定在机壳外壁的齿盘轴转动连接，波长转换器包括中心轴和激发盘，中心轴的一端转动连接在机壳的内壁，另一端固定有与齿盘啮合传动的小齿轮，环绕中心轴的中部间隔垂直固定有2-4个不同发射波长的激
发盘，近紫外激光发生组件包括内嵌在机壳中后部的近紫外激光器和控制器；
11.机壳内具有容纳波长转换器的转换腔，转换腔内具有选择性激发通道，选择性激发通道的出口端连接在导光通道入口端的正后方，选择性激发通道的入口端位于近紫外激光器发射端的正前方，任一激发盘均可在齿盘的带动下单独转至选择性激发通道中。
12.优选地，激发盘为半圆盘状，转换腔为与波长转换器匹配的球形腔室，球形腔室的一半作为选择性激发通道并前后相对开口作为选择性激发通道的进、出口端；置于选择性激发通道中的激发盘被近紫外激光器正面照射的位置作为该激发盘的激发位。
13.优选地，齿盘的齿数为小齿轮的整数倍，齿盘对应每个激发盘的激发位的齿上涂有相应的指示标记。
14.优选地，激发盘包括沿光线入射方向依次设置的蓝宝石衬底层、一维光子晶体层和蓝色荧光薄膜层。
15.优选地，激发盘的数量为四个，相邻的两个激发盘之间的夹角为90度。
16.优选地，蓝色荧光薄膜层包括蓝色荧光粉和用于封装蓝色荧光粉的有机载体，四个激发盘上的蓝色荧光粉分别为发射峰为460nm的sr3mgsi2o8:eu
2+
、发射峰为470nm的ca2si5n8:ce
3+
、发射峰为480nm的sr6bp5o
20
:eu
2+
、发射峰为490nm的basi2o2n2:eu
2+
。
17.优选地，导光通道的出口端设置有聚光片，聚光片的外缘具有用于防止蓝光外溢的遮光环，机壳的头部为可拆卸的结构。
18.与现有技术相比，具备以下有益效果：
19.1. 该装置转动机壳外的齿盘，经齿轮啮合传动带动机壳内的不同发射波长的激发盘分别转动至其对应的激发位，进而发出不同波长模式的光，实现了满足不同树脂材料的固化要求。
20.2. 该装置结构简单、设计成本低、精度高、方便携带、操作简单高效。
21.3. 该装置利用激光的准直性和高光效，结合激发盘中的一维光子晶体层（单向透过性）、聚光片和遮光环使发射光充分输出并防止蓝光溢出。
22.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实施例的整体结构的主视图；
25.图2为本实施例的整体结构的侧视图；
26.图3为本实施例的齿盘和波长转换器的连接结构示意图；
27.图4为本实施例的激发盘的结构示意图。
28.图中：1.1-导光通道；1.2-聚光片；1.3-遮光环；2.1-齿盘；2.2-波长转换器；2.21-中心轴；2.22-激发盘；2.221-蓝宝石衬底层；2.222-一维光子晶体层；2.223-蓝色荧光薄膜；2.3-齿盘轴；2.4-小齿轮；3.1-近紫外激光器；3.2-控制器；4-机壳；4.1-转换腔。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
31.本实用新型提供了一种实施例：
32.如图1至图3所示，一种齿盘调光式口腔光固化机，包括机壳4和依次设置导光组件、选择性激发组件和近紫外激光发生组件；
33.导光组件包括导光通道1.1，导光通道1.1嵌于机壳4中且出口端位于机壳4的头部，选择性激发组件包括齿盘2.1和波长转换器2.2，其中齿盘2.1位于机壳4外且与固定在机壳4外壁的齿盘轴2.3转动连接，齿盘2.1在齿盘轴2.3上周向转动，轴向固定；波长转换器2.2包括中心轴2.21和激发盘2.22，中心轴2.21的一端转动连接在机壳4的内壁，具体方式可为在机壳4内部的对应位置固定一个小轴承，另一端固定有与齿盘2.1啮合传动的小齿轮2.4，环绕中心轴2.21的中部间隔垂直固定有2-4个不同发射波长的激发盘2.22，近紫外激光发生组件包括内嵌在机壳4中后部的近紫外激光器3.1和控制器3.2，通过控制器3.2控制近紫外激光器3.1的工作状态；
34.导光通道1.1的出口端设置有聚光片1.2，聚光片1.2为凸透镜且其外缘具有用于防止蓝光外溢的遮光环1.3，遮光环1.3为外凸0.5-1cm的不透光圆环，防止蓝光溢出伤害，机壳4的头部为可拆卸的螺纹结构。
35.机壳4内具有容纳波长转换器2.2的转换腔4.1，转换腔4.1内具有选择性激发通道，选择性激发通道的出口端连接在导光通道1.1入口端的正后方，选择性激发通道的入口端位于近紫外激光器3.1发射端的正前方，任一激发盘2.22均可在齿盘2.1的带动下单独转至选择性激发通道中，光固化机的发光光源由近紫外激光器3.1发射的365nm近紫外激光激发激发盘2.22中的蓝色荧光薄膜层2.223产生，光源的固化时间及深度为5s/3mm。
36.本实施例中，激发盘2.22的数量为四个，相邻的两个激发盘2.22之间的夹角为90度，激发盘2.22为半圆盘状，转换腔4.1为与波长转换器2.2匹配的球形腔室，球形腔室的一半作为选择性激发通道并前后相对开口作为选择性激发通道的进、出口端；置于选择性激发通道中的激发盘2.22被近紫外激光器3.1正面照射的位置作为该激发盘2.22的激发位，当其中一个激发盘2.22处于激发位时，与之相邻的两个激发盘2.22刚好将球形腔室分为左右两半，且与球形腔室的内壁贴合，防止光线外溢至球形腔室的另一半。
37.齿盘2.1的齿数为小齿轮2.4的整数倍，齿盘2.1对应每个激发盘2.22的激发位的齿上涂有相应的指示标记，本实施例中齿盘2.1和小齿轮2.4的齿数分别为80和16，每换一次工作状态需要转动齿盘2.1的四个齿，激发盘2.22对应转动90度，并在对应的齿上涂上
“ⅰ
、ⅱ、ⅲ、
ⅳ”
或不同的四种颜色，循环标记，用于指示不同的激发盘2.22的激发位。
38.如图4所示，激发盘2.22包括沿光线入射方向依次设置的蓝宝石衬底层2.221、一维光子晶体层2.222和蓝色荧光薄膜层2.223，一维光子晶体层2.222位于蓝色荧光薄膜层
2.223与蓝宝石衬底层2.221之间，只允许光线由沿着激光照射的方向透过，相反方向蓝色荧光薄膜层2.223反射的光则不能透过而被全部反射回去，进一步提高器械对蓝光的利用，防止蓝光异常溢出。
39.蓝色荧光薄膜层2.223包括蓝色荧光粉和用于封装蓝色荧光粉的有机载体，蓝色荧光粉和有机载体按照质量比3:1均匀混合制成，四个激发盘2.22上的蓝色荧光粉分别为发射峰为460nm的sr3mgsi2o8:eu
2+
、发射峰为470nm的ca2si5n8:ce
3+
、发射峰为480nm的sr6bp5o
20
:eu
2+
、发射峰为490nm的basi2o2n2:eu
2+
，4种蓝色荧光粉均能被365nm的近紫外激光有效激发，经过丝网印刷技术将蓝色荧光粉印刷在含有一维光子晶体层2.222的半圆形蓝宝石衬底层2.221上面，130℃固化1h制成。
40.365nm近紫外激光的光束准直性极好，经过波长转换器2.22转换为对应波长的蓝光，该出射光的方向性由于激光激发的原因，方向性也相对较强，通过导光通道1.1传导到光固化机的头部位置；经过聚焦片1.2使得从头部输出的蓝光更加集中；通过头部加装0.5-1cm凸出的遮光环1.3进一步防止蓝光溢出。
41.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。