DE10124367A1 - Vorsatzelement - Google Patents

Abstract

Ein Vorsatzelement ist für ein Lichtleitelement (12) vorgesehen, das in optische Verbindung mit dem Lichtleitelement (12) bringbar ist und durch welches das Lichtleitelement (12) durchtretendes Licht ablenkbar ist. Das Vorsatzelement (10) ist als prismatischer Körper ausgebildet, durch den das Licht hindurchleitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorsatzelement, gemäß dem Ober­ begriff von Anspruch 1 sowie ein Lichthärtgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 13.

Es ist seit langem bekannt, Dentalersatzteile per Lichthärtung im Mund des Patienten auszuhärten. Eine beispielhafte Lösung ist aus der US-PS 4,063,360 zu entnehmen. Bei dieser Lösung wird über ein Lichtleitelement ultraviolettes Licht dem Zahn­ ersatzteil zugeleitet und die dortige photopolymerisierbare Schicht soll durch das ultraviolette Licht ausgehärtet werden.

Um ein Aushärten mit der entsprechenden Sicherheit zu gewähr­ leisten, ist es erforderlich, dass das ultraviolette Licht allen auszuhärtenden Bereichen des Zahnersatzteils in ausrei­ chender Menge zugeführt wird.

Um die Durchhärtung zu verbessern, wird eine möglichst inten­ sive Lichtbeaufschlagung in den Frequenzbereichen angestrebt, für die der verwendete Kunststoff besonders empfindlich ist.

Ferner ist es vorgeschlagen worden, die Lichtemission mög­ lichst nahe an das Dentalersatzteil heranzuführen und auch das Dentalersatzteil von mehreren Seiten zu bestrahlen. Eine Lösung, bei der die Lichtquelle unmittelbar angrenzend an das Dentalersatzteil vorgesehen ist, ist aus der DE-GM 295 11 927, nämlich aus der Ausführungsform gemäß der dortigen Fig. 2, ersichtlich. Eine Lösung, bei der ein Dentalersatzteil von mehreren Seiten mit Licht zur Lichthärtung beaufschlagt wird, ist aus der US-PS 5,800,163 ersichtlich.

Andererseits ist es wünschenswert, mindestens auch Dental­ ersatzteile einem Härtvorgang zu unterziehen, deren Durch­ messer größer als etwa der halbe Durchmesser des Lichtleit­ elements ist. Für derartige Dentalersatzteile ist die Lösung gemäß der US-PS 5,800,163 ungeeignet, und es muss auf andere Lichthärtgeräte zurückgegriffen werden, die eine Beaufschla­ gung des Dentalersatzteils lediglich von einer Seite bedingen. Das bekannte Lichthärtgerät ist zudem praktisch nur dann einsetzbar, wenn vorspringende Dentalersatzteile gehärtet werden müssen, nicht hingegen, wenn Inlays oder Onlays betrof­ fen sind.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Vorsatz­ element für ein Lichtleitelement gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, das universeller einsetzbar ist, ohne dass bei komplexen Formen des Dentalersatzteils Störungen zu erwarten wären.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, dass das als pris­ matischer Körper ausgebildete Vorsatzelement sich hinter­ schneidungsfrei nach vorne erstreckt. Nachdem der Strahlengang innerhalb des prismatischen Körpers vorgesehen ist, sind Störungen durch beispielsweise Brückenelemente, die in den Strahlengang hineinragen würden, ausgeschlossen. Durch die besondere Ausgestaltung mit der mehrfachen Umlenkung des Strahlengangs in dem prismatischen Körper lässt sich zudem der Durchmesser des zu behandelnden Dentalersatzteils wesentlich vergrößern, beispielsweise im wesentlichen auf den Durchmesser des Lichtleitelements, aber bei Bedarf auch auf größere Durchmesser.

Erfindungsgemäß ist dies möglich durch die Realisierung eines prismatischen Körpers, der Schrägflächen aufweist, wobei die im Strahlengang erste Schrägfläche nach außen weist, bei­ spielsweise im Winkel von 45°. In einer bei prismatischen Körpern an sich bekannten Weise wird aufgrund des unter­ schiedlichen Brechungsindex' zwischen dem Körper und Luft das Licht dort reflektiert, so dass der Strahlengang dort im Win­ kel von 90°, das heißt, radial nach außen, verläuft.

Je nachdem, wie weit sich der prismatische Körper dort nach außen erstreckt, erfolgt ein Versatz der Strahlung nach außen hin, so dass die Stärke des prismatischen Körpers an dieser Stelle über den Versatz nach außen entscheidet.

Durch eine außenliegende Schrägfläche, deren Winkel dem Winkel der innenliegenden Schrägfläche entspricht, wird der Strahlen­ gang wieder in achsparallele Richtung umgelenkt. Er trifft knapp vor der Spitze des Vorsatzelements auf eine weitere Schrägfläche, die sich nach innen erstreckt, so dass der Strahlengang radial nach innen umgelenkt wird. Er durchtritt die Grenzfläche zwischen prismatischem Körper und Luft in senkrechter Richtung, so dass der Reflexionsgrad dort nahe 0 ist.

Es versteht sich, dass es gemäß einer bevorzugten Ausgestal­ tung vorgesehen sein kann, als prismatischen Körper einen Körper mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit zu verwenden, so dass die Verluste durch das Vorsatzelement sich höchstens im einstelligen Prozentbereich bewegen. Auch kann es gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung vorgesehen sein, die Schräg­ flächen je zu verspiegeln, um den Reflexionsgrad nahe 100% zu erreichen.

Gemäß einem weiteren, besonders günstigen Gesichtspunkt ist das Vorsatzelement so mit dem Lichtleitelement verbunden, dass es nicht versehentlich verloren gehen kann. Um dies zu errei­ chen, ist es vorgesehen, dass das Vorsatzelement eine Buchse aufweist, in die das Ende des Lichtleitelements stramm einge­ steckt werden kann. In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Durchmesser der Buchse sogar etwas kleiner als der Durchmesser des Endes des Lichtleitelements. Das Einstecken ist über eine Einführschräge möglich, und das Vorsatzelement sitzt dann unter Spannung fest auf dem Lichtleitelement.

Durch den festen Sitz ist auch die optische Ausrichtung in der gewünschten Weise gewährleistet, so dass Verluste der Licht­ leistung nicht zu befürchten sind.

Es versteht sich, dass die feste Verankerung des Vorsatzele­ ments auf dem Lichtleitelement in beliebiger Weise sicher­ gestellt werden kann. So ist es beispielsweise möglich, einen Bajonettverschluss vorzusehen, der das Vorsatzelement auf dem Lichtleitelement verankert.

Bei Bedarf können auch unterschiedliche Vorsatzelemente bereitgestellt werden, um je nach der Art des zu härtenden Dentalersatzteils der Polymerisation dienendes Licht abzu­ geben. Durch die Länge der Schrägflächen lässt sich einstel­ len, wie groß der Lichtaustrittsbereich an der Spitze des Vorsatzelements ist.

Gemäß einer weiteren modifizierten Ausgestaltung ist es vorge­ sehen, mindestens die dritte Reflexionsfläche in dem vorderen Ende des Vorsatzelements konvex gekrümmt auszubilden. Hier­ durch ist es möglich, das emittierte Licht noch stärker auf das Dentalrestaurationsteil zu fokussieren, um so eine verbes­ serte Lichtausbeute zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, dass das erfindungs­ gemäße Vorsatzelement einen Großteil der von dem Lichtleit­ element emittierten Strahlung erfasst und auf das Dental­ restaurationsteil überträgt, und insbesondere, dass die Anwen­ dung des erfindungsgemäßen Vorsatzelements auch dann möglich ist, wenn eine Lichthärtung im Mund des Patienten angestrebt wird.

Erfindungsgemäß erstreckt sich zwischen den Schenkeln des U- förmigen Vorsatzelements dementsprechend eine Art Kanal, der eine freie Positionierung des Vorsatzelements ermöglicht.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Vorsatzelements in dem auf ein Lichtleitelement aufgesteckten Zustand;

Fig. 2 das Vorsatzelement gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht; und

Fig. 3 das Vorsatzelement gemäß Fig. 1 und Fig. 2 in der Vorderansicht.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vor­ satzelements 10 dargestellt. Das Vorsatzelement ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf ein Lichtleitelement 12 aufgesteckt und vorzugsweise aus transparentem Kunststoff gefertigt. Das Lichtleitelement ist in diesem Fall als Licht­ leiter ausgebildet, der Licht einer Lichtquelle verlustarm dem Mundbereich des Patienten zuführt. Zur Befestigung des Vorsatzelements 10 auf dem Lichtleitelement 12 ist eine Buchse 14 als Teil des Vorsatzelements 10 vorgesehen, deren Innen­ durchmesser zum Außendurchmesser des Lichtleitelements 12 passt. Das Vorsatzelement besteht aus einem durchsichtigen Kunststoff wie Polykarbonat. Die Elastizität ist ausreichend, um einen festen Sitz der Buchse 14 auf dem Lichtleitelement 12 zu gewährleisten.

Auch wenn in Fig. 1 ein nicht vollständig eingesteckter Zu­ stand des Lichtleitelements 12 in die Buchse 14 dargestellt ist, versteht es sich, dass bei Bedarf auch ein vollständiges Einstecken möglich ist.

Lichtleiter weisen häufig an ihrem Außenumfang die höchste Lichtintensität auf. Die dort vorhandene Strahlung wird erfin­ dungsgemäß von dem Vorsatzelement erfasst. Das Vorsatzelement weist einen Verteilbereich 16 auf, an dem sich zwei Schenkel 18 und 20 erstrecken. Der Verteilbereich 16 ist ebenfalls bevorzugt aus transparentem Kunststoff gefertigt und sitzt wie eine Art Deckel über der Buchse 14. Der Raum aus der Buchse 14 und dem Verteilelement 16 ist somit ein zylinderförmiger Teil mit einem Abschlussdeckel des Aufsatzelements. Im vorderen Bereich ist das Vorsatzelement 10 im wesentlichen U-förmig.

Während in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Verteil­ bereich 16 als kurzer zylindrischer Körper ausgebildet ist, versteht es sich, dass bei Bedarf auch eine Lichtführung und Umlenkung dort vorgesehen sein kann, etwa dann, wenn eine gleichmäßige Lichtverteilung ausgangsseitig des Lichtleit­ elements 12 besteht.

Die Schenkel 18 und 20 bilden für den vorderen Bereich 22 des Vorsatzelements 10 eine im wesentlichen U-förmige Ausge­ staltung. Der Schenkel ist in einer besonderen Weise ausgebil­ det, die nachstehend beschrieben wird.

Der Schenkel 18 verläuft ausgehend vom Verteilbereich 16 zu­ nächst im Winkel von 45° schräg nach außen. Dort bildet das Verteilelement insofern einen Aufweitbereich 24.

Anschließend hieran verläuft der Schenkel 18 in einem achs­ parallelen Bereich 26 im wesentlichen parallel zur optischen Achse 28 des Lichtleitelements.

An dem vorderen Ende des Vorsatzelements 10 benachbart ist ein Umlenkbereich 30 vorgesehen, der den Strahlengang radial nach innen umlenkt.

Um einen derartigen Strahlengang zu ermöglichen weist der Aufweitbereich 24 eine erste Schrägfläche 32 auf. Die Schräg­ fläche 32 erstreckt sich im Winkel von 45° an der Innenseite des Schenkels 18 schräg nach außen verlaufend. Der Schräg­ fläche 32 gegenüberliegend ist außen eine zweite Schrägfläche 34 vorgesehen, die sich parallel zur ersten Schrägfläche erstreckt.

Der Umlenkbereich 30 weist ebenfalls eine dritte Schrägfläche 36 auf.

Der Schenkel 20 ist spiegelsymmetrisch zum Schenkel 18 ausgebildet, so dass entsprechende Schrägflächen dort in gleicher Weise vorliegen.

In Fig. 1 ist beispielhaft der Strahlengang 40 eines am äußeren Rand des Lichtleitelements emittierten Lichtstrahls dargestellt, sowie auch der Strahlengang 42 eines etwas weitere in der Mitte emittierten Lichtstrahls. Es ist ersichtlich, dass durch die dreifache Umlenkung der Strahlengang 40 und auch Strahlengang 42 eine Austrittsfläche 44 des prismatischen Körpers, der das Vorsatzelement 10 bildet, im wesentlichen senkrecht durchtritt. Dort verlaufen die Strahlengänge 40 und 42 dementsprechend radial nach innen und beaufschlagen das dort befindliche Dentalrestaurationsteil.

Aus Fig. 2 ist das Vorsatzelement 10 gemäß Fig. 1 in etwas besserer Auflösung und Detailtreue ersichtlich. Es ist er­ sichtlich, dass am unteren Innenrand der Buchse 14 eine Einführschräge 50 angebracht ist, die sich etwa im Winkel von 45° erstreckt und das Einführen des Lichtleitelements 12 auch dann erlaubt, wenn der Durchmesser des Lichtleitelements 12 dem Innendurchmesser der Buchse 14 entspricht.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass sich die Schenkel 18 und 20 des Vorsatzelements 10 über einen wesentlichen Winkelbereich des Vorsatzelements 10 erstrecken. Insgesamt wird deutlich mehr als die Hälfte der ringförmig austretenden Strahlung des Lichtleitabschnitts erfasst und den Schenkeln 18 und 20 zugeleitet.

Es versteht sich, dass Anpassungen der genauen Form der Schrägflächen in weiten Bereichen an die Erfordernisse er­ folgen können. Beispielsweise können die Schrägflächen 32 bis 36 in der Draufsicht betrachtet gebogen sein oder sie können gerade verlaufen, je nachdem, ob eine zusätzliche Fokussierung erwünscht ist oder nicht. Auch kann die Schrägfläche 36 etwas gekrümmt sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, so dass eine zusätzliche Fokussierung erfolgt.

Claims (14)

1. Vorsatzelement für ein Lichtleitelement, das in optische Verbindung mit dem Lichtleitelement bringbar und durch welches das Lichtleitelement durchtretendes Licht ablenkbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) als pris­ matischer Körper ausgebildet ist, durch den das Licht hin­ durchleitbar ist.

2. Vorsatzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitelement (12) als Lichtleiter ausgebildet ist, auf den das Vorsatzelement (10) aufsteckbar ist.

3. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) im wesent­ lichen U-förmig ausgebildet ist.

4. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) zwei Seiten­ schenkel aufweist, die von dem Licht durchtreten sind und deren Spitzen Lichtaustrittsflächen aufweisen, die sich im wesentlichen senkrecht zum Strahlengang (40, 42) durch das Lichtleitelement (12) erstrecken.

5. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) in seinem vorderen Bereich (22) eine lichte Weite aufweist, die im wesentlichen der Stärke des Lichtleitelements (12) entspricht.

6. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Lichtleitelement (12) ein Licht­ leitelement (12) eingesetzt ist, dessen Lichtkanal sich im wesentlichen ringförmig erstreckt und daß die Seitenschenkel sich vor dem Lichtkanal erstrecken.

7. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) eine erste Reflexionsfläche aufweist, die sich im Winkel von etwa 45° schräg nach außen erstreckt und an welcher das Licht im wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Lichtleit­ elements (12) nach außen reflektiert ist.

8. Vorsatzelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) eine zweite Reflexionsfläche aufweist, die sich parallel zur ersten Reflexionsfläche erstreckt und die von dem senkrecht nach außen fallenden Licht beauf­ schlagbar ist und das Licht im wesentlichen parallel zur Erstreckungsrichtung des Lichtleitelements (12) umlenkt.

9. Vorsatzelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß eine dritte Reflexionsfläche sich vor der zweiten Re­ flexionsfläche erstreckt und das einfallende Licht im wesent­ lichen senkrecht zur Erstreckung des Lichtleitelements (12) nach innen umlenkt.

10. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel des Vorsatz­ elements (10) über einen Winkel von Bereich von je mindestens 45°, insbesondere etwa 120° erstrecken.

11. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) aus Kunststoff besteht, insbesondere aus Polycarbonat.

12. Vorsatzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsatzelement (10) polierte Oberflächen aufweist.

13. Lichthärtgerät, insbesondere für die Härtung von Dental­ restaurationsteilen, dadurch gekennzeichnet, dass an ein Lichtleitelement (12) des Lichthärtgeräts ein Vorsatzelement (10) angeschlossen ist, das lösbar an dem Lichtleitelement (12) befestigt ist.

14. Lichthärtgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsatzelement (10) unverlierbar auf dem Licht­ leitelement (12) gelagert ist, insbesondere aufgeschraubt, aufgerastet oder aufgepresst.