專利名稱:傳感器響應(yīng)電動(dòng)牙刷及使用方法
傳感器響應(yīng)電動(dòng)牙刷及使用方法
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及傳感器響應(yīng)牙刷。所述牙刷利用用于檢測口腔中的某些病癥或某些藥劑的存在的一個(gè)或多個(gè)傳感器，并且所述牙刷可提供ー個(gè)或多個(gè)響應(yīng)輸出。本發(fā)明也涉及可提供ー個(gè)或多個(gè)使用者可選擇的響應(yīng)輸出的響應(yīng)牙刷。
發(fā)明概沭
在第一方面，本發(fā)明提供一種用于提供口腔護(hù)理有益效果的方法。所述方法包括用包括傳感器的牙刷刷牙。該方法也包括用傳感器檢測傳感器輸入，并且該方法還包括響應(yīng)傳感器輸入從牙刷啟動(dòng)輸出。
在另ー個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種傳感器響應(yīng)電動(dòng)牙刷。所述牙刷包括柄部、頭部和在柄部與頭部之間延伸的頸桿。柄部包括中空內(nèi)部區(qū)域。頭部上設(shè)置有刷毛并且牙刷限定縱向軸線。牙刷附加包括傳感器濾光器，并且牙刷還包括設(shè)置在頭部上的ー個(gè)或多個(gè)活動(dòng)刷毛載體。載體上設(shè)置有ー簇刷毛。牙刷也包括設(shè)置在中空區(qū)域中的馬達(dá)，所述馬達(dá)通過傳動(dòng)軸可操作地連接到刷毛載體上?！?br>在另ー個(gè)方面，本發(fā)明提供包括主體的傳感器響應(yīng)牙刷。所述牙刷具有包括柄部的主體、頭部和設(shè)置在頭部上的多根刷毛。牙刷也包括設(shè)置在主體上的至少ー個(gè)傳感器。牙刷還包括與傳感器相關(guān)聯(lián)的至少ー個(gè)輸出組件。該輸出適于響應(yīng)至少一個(gè)傳感器提供下列輸出中的至少ー個(gè)(i)機(jī)械輸出；(ii)基于光的輸出；(iii)基于化學(xué)的輸出；以及(iv)它們的組合。
附圖概沭
本發(fā)明在某些部件和部件的排列上可以采用其自然形式，其實(shí)施方案將在本說明書中詳述，并且在構(gòu)成本文一部分的附圖中圖示說明，其中

圖1為如本發(fā)明所述的電動(dòng)牙刷的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。
圖2為圖1的電動(dòng)牙刷的頂部平面視圖。
圖3為圖1的電動(dòng)牙刷的橫截面?zhèn)日晥D。
圖4為如本發(fā)明所述的電動(dòng)牙刷的一個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖5為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖6為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖7為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖8為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖9為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖10為本發(fā)明另ー個(gè)實(shí)施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖11為本發(fā)明的電動(dòng)牙刷的另ー個(gè)實(shí)施方案的透視圖，其中牙刷包括可與柄部分離的頭部和頸桿。
圖12為適用于本發(fā)明的電路構(gòu)成示意圖。
圖13為適用于本發(fā)明的發(fā)光元件的各種顏色的光譜分布圖。
圖14為適用于本發(fā)明的發(fā)白光的發(fā)光元件的光譜分布圖。[0023]圖15為圖示說明適用于本發(fā)明的光輻射圖案的圖。
圖16為圖示說明介于發(fā)光二極管和待接觸光的表面之間的空隙的幾何形狀的示意圖。
圖17為圖示說明用于測量特定立體角內(nèi)的平均光強(qiáng)的測試方法的示意圖。
圖18為圖示說明用于測量傳感器響應(yīng)發(fā)光電動(dòng)牙刷對(duì)牙齒表面處溫度的影響的測試方法的示意圖。
圖19為發(fā)光二極管的剖面圖。
圖20至23為具有多于ー個(gè)發(fā)光器和單個(gè)光輸出的發(fā)光二極管的橫截面圖。
圖24為描繪傳感器響應(yīng)牙刷運(yùn)行的代表性過程的流程圖。
圖25和圖26為局部鍘正視圖，其說明將可置換頭部和頸桿安裝到傳感器響應(yīng)發(fā)光電動(dòng)牙刷的柄部或主體部分上。
圖27為傳感器響應(yīng)牙刷的一個(gè)實(shí)施方案的電氣原理圖。
圖28為傳感器響應(yīng)牙刷的另ー個(gè)實(shí)施方案的電氣原理圖。
實(shí)施方案i羊細(xì)說明
概括地講，本發(fā)明涉及傳感器響應(yīng)牙刷。這種牙刷包括一個(gè)或多個(gè)傳感器用以檢測口腔中的特定病癥或某些藥劑的存在。這種牙刷還包括基于從傳感器獲得的信息而產(chǎn)生輸出或輸出組合以處理檢測到的病癥或藥劑的ー個(gè)或多個(gè)組件、組合件或系統(tǒng)。
在描述本發(fā)明的各種實(shí)施方案之前，描述本文所用的各種術(shù)語具有指導(dǎo)意義。術(shù)語“牙刷輸出”或“響應(yīng)輸出”用來指牙刷響應(yīng)由牙刷檢測到的ー個(gè)或多個(gè)標(biāo)志、病癥、刺激或藥劑或者響應(yīng)由使用者或牙刷的制造商指定的可編程或可手動(dòng)選擇的響應(yīng)輸出而啟動(dòng)的動(dòng)作。此類響應(yīng)輸出的例子包括機(jī)械輸出、能量類輸出(例如，光能、熱能或聲能)、基于化學(xué)的輸出、或這些輸出的任何組合。響應(yīng)輸出可為牙刷的響應(yīng)輸出的啟動(dòng)或已存在的輸出的變化。機(jī)械輸出的非限制性例子包括但不限于刷毛或刷毛載體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)的變化、組合物的分配、牙刷或其組件的振動(dòng)的產(chǎn)生、或它們的組合?；顒?dòng)刷毛載體的運(yùn)動(dòng)的變化的例子是指例如刷毛載體改變旋轉(zhuǎn)方向，并且可改變運(yùn)動(dòng)類型(即搖擺、往復(fù)、擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn))、増加或減小速度。機(jī)械輸出的另ー個(gè)例子為以指定頻率或運(yùn)動(dòng)方式移動(dòng)或操作牙刷上的活動(dòng)刷毛或刷毛載體。能量類響應(yīng)輸出的變化的一個(gè)例子可為光輸出強(qiáng)度的増加。化學(xué)輸出的ー個(gè)例子為ー個(gè)或多個(gè)物質(zhì)、組合物或藥劑從牙刷釋放或給藥。這些輸出的組合的ー個(gè)例子為光的發(fā)射和潔齒劑組合物從牙刷釋放。這些類型輸出的每個(gè)在本文中均有更詳細(xì)的描述?！绊憫?yīng)輸出元件”為提供響應(yīng)輸出的組合件或結(jié)構(gòu)。例如，發(fā)射具有適于殺滅細(xì)菌的波長的光的光源可認(rèn)為是響應(yīng)輸出兀件。
用于本發(fā)明的牙刷中的一個(gè)或多個(gè)傳感器包括一個(gè)或多個(gè)傳感器輸入元件，并且可任選地包括與其相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)傳感器輸出元件。術(shù)語“傳感器”是指典型地見于口腔內(nèi)的用于檢測某個(gè)病癥、標(biāo)志或刺激的裝置、組件或組合件，當(dāng)然檢測也可發(fā)生在口腔之外。檢測可在刷牙過程期間或在牙刷剛啟動(dòng)時(shí)發(fā)生。牙刷的啟動(dòng)可包括例如接通牙刷的電源以啟動(dòng)刷毛載體的運(yùn)動(dòng)、從充電座移除牙刷、或準(zhǔn)備使用牙刷的其它步驟(例如，按壓向牙刷提供其即將被使用的信號(hào)的按鈕)。被檢測的情況也可包括使用者刷牙習(xí)慣的性質(zhì)(例如，使用者刷牙多長時(shí)間和何時(shí)刷牙)或使用日期/時(shí)間，其中響應(yīng)輸出已由使用者選定以便其在特定的使用時(shí)間/日期發(fā)生。通常本發(fā)明所使用的傳感器提供某個(gè)信號(hào)，所述信號(hào)提供關(guān)于檢測到的病癥、標(biāo)志或刺激的信息。本發(fā)明的傳感器可用電カ驅(qū)動(dòng)，因而可與電源例如ー個(gè)或多個(gè)一次性或可充電電池電氣連通。
“傳感器輸入元件”或“傳感器輸入組件”是指牙刷上的某個(gè)元件。所述元件檢測或傳感某個(gè)病癥、標(biāo)志、刺激，例如口腔內(nèi)存在的某種物質(zhì)、材料或藥劑的存在和/或檢測使用者的刷牙習(xí)慣，例如使用者刷牙的頻度、何時(shí)刷牙以及刷牙多長時(shí)間。如下文所述，傳感器輸入元件可與傳感器輸出元件協(xié)同運(yùn)行以檢測或傳感口腔內(nèi)的某個(gè)病癥、標(biāo)志或刺激。然而，傳感器輸入元件也可在傳感器輸出元件不存在的情況下從口腔檢測信息。例如，傳感器輸入元件可在傳感器輸出元件不存在的情況下檢測口腔中的組織或牙齒表面顔色或化學(xué)物質(zhì)。傳感器輸入兀件和傳感器輸出兀件有時(shí)在本文中統(tǒng)稱為“傳感器”。傳感器輸入兀件的例子包括光傳感器(用于檢測細(xì)菌或齲齒)、可檢測某些化合物或藥劑存在的惡臭傳感器、電流或電壓傳感器(用于檢測刷牙習(xí)慣)、以及時(shí)鐘(其中傳感器輸入為使用日期和/或時(shí)間)。盡管在大多數(shù)情況下傳感器輸入元件可設(shè)置在牙刷頭部上，但也設(shè)想到傳感器輸入元件設(shè)置在其它位置，例如根據(jù)傳感器的尺寸而將其設(shè)置在柄部。例如，惡臭傳感器由于其尺寸的原因可設(shè)置在柄部中?！皞鞲衅鬏敵鲈被颉皞鞲衅鬏敵鼋M件”是指牙刷上的某個(gè)元件。所述元件可向口腔中提供輸出(例如，光、熱、化學(xué)物質(zhì)等)。所述輸出可與病癥、標(biāo)志或刺激相互作用以使后者可被傳感器輸入元件檢測到。例如，655納米至740納米波長、ImW強(qiáng)度的光可用來以可被傳感器輸入元件檢測到的方式使齲齒發(fā)熒光。用于此目的的發(fā)光光源可被認(rèn)為是傳感器輸出元件?？晒┻x擇地，化學(xué)物質(zhì)和光發(fā)射的組合可用來以可被傳感器輸入元件檢測到的方式使細(xì)菌發(fā)熒光。也設(shè)想傳感器輸出元件可提供雙重功能，例如起傳感器輸出元件的作用并且提供響應(yīng)輸出。例如，光源可與傳感器輸入元件聯(lián)合使用以檢測細(xì)菌，并且隨后光源可響應(yīng)傳感器輸入元件對(duì)細(xì)菌的檢測而提供響應(yīng)輸出(例如，改變功率輸出以殺滅細(xì)菌)。傳感器也可向使用者提供多種其它信息，例如，在下列情況下傳感并向使用者報(bào)警當(dāng)處理過程完成時(shí)、當(dāng)牙刷正確地定位時(shí)、當(dāng)牙刷與組織接觸時(shí)和/或如果處理區(qū)中的溫度上升超過預(yù)定水平吋。傳感器也可與控制器一起使用以提供處理過程的自動(dòng)反饋控制。在一個(gè)實(shí)施方案中，控制器與診斷傳感器連接以基于源自傳感器的信號(hào)而控制光源或熱源。在另ー個(gè)任選的實(shí)施方案中，控制器可與傳感器組合以僅當(dāng)牙刷與組織接觸時(shí)才發(fā)射光或熱。傳感器可簡單地包括傳感器輸入元件。所述元件檢測使用者何時(shí)刷牙、刷牙的頻率和/或刷牙多長時(shí)間，并且基于使用者的刷牙習(xí)慣而啟動(dòng)響應(yīng)輸出。例如，對(duì)于刷牙不太頻繁的使用 者，響應(yīng)輸出可為刷毛載體運(yùn)動(dòng)的變化或基于光的響應(yīng)輸出的自動(dòng)應(yīng)用從而更高效地殺滅細(xì)菌。
傳感器輸入元件和傳感器輸出元件可設(shè)置在牙刷的任何位置，如頭部、柄部等。響應(yīng)輸出組件或元件可設(shè)置在牙刷上的允許進(jìn)入口腔的任何位置。光導(dǎo)纖維可用來將光的某些性質(zhì)傳送到口腔的不同區(qū)域中。
可適于用作檢測細(xì)菌或齲齒的傳感器輸入元件并且將檢測到的光轉(zhuǎn)換為變化的電壓信號(hào)的市售光傳感器的ー個(gè)例子為光轉(zhuǎn)電壓傳感器，其可以名稱編號(hào)TSL12S購自TAOS, Inc. , Plano, Texas。傳感器濾光器也可與此光傳感器協(xié)同使用以有利于檢測。市售傳感器濾光器為可與光傳感器協(xié)同使用的長波長通過濾光器。長波長通過濾光器可以名稱Filtron E780 購自 Gentex Corporation, Carbondale, PA。
如本文所述，各種優(yōu)選的實(shí)施方案的牙刷響應(yīng)對(duì)口腔內(nèi)的特定病癥或標(biāo)志、病癥、刺激、物質(zhì)、材料或藥劑的存在的檢測而提供ー個(gè)或多個(gè)響應(yīng)輸出(包括牙刷的一個(gè)或多個(gè)已有輸出的調(diào)節(jié))。響應(yīng)輸出可處理、治療或部分地治療檢測到的病癥或藥劑的存在。然而本發(fā)明的牙刷并不限于此。也就是講，本發(fā)明包括這樣的實(shí)施方案其中牙刷的響應(yīng)輸出不立即處理或治療檢測到的病癥或藥劑的存在。例如，響應(yīng)輸出可顯示具有延遲效應(yīng)或僅具有部分效應(yīng)。響應(yīng)輸出也可形成長期處理方案。所述方案可取決于刷牙頻率而在數(shù)星期或數(shù)月的時(shí)期內(nèi)發(fā)生。處理方案可由使用者根據(jù)由傳感器輸入元件對(duì)標(biāo)志、病癥或刺激的檢測而選擇，或可由控制器(例如，包含時(shí)鐘的可編程處理器)啟動(dòng)和跟蹤。所述處理器可跟蹤使用者何時(shí)刷牙和/或刷牙多長時(shí)間并且提供適合于使用者的刷牙習(xí)慣的響應(yīng)輸出處理方案。而且，響應(yīng)輸出可運(yùn)行以處理檢測到的病癥或藥劑中的次級(jí)因素。而且，輸出可被指定為處理方案的一部分而用于與直接造成檢測到的病癥或藥劑的原因完全不同的疾病。
本發(fā)明的另ー個(gè)方面包括這種牙刷的實(shí)施方案所述牙刷在調(diào)節(jié)它們的運(yùn)行之前等待使用者的選擇或輸入。也就是講，設(shè)想了ー種半自動(dòng)運(yùn)行模式，其中牙刷的響應(yīng)輸出(完全或至少部分地)依賴于源自使用者的參數(shù)或參數(shù)選擇。此類參數(shù)的例子包括但不限于(i)執(zhí)行輸出的時(shí)間范圍或持續(xù)時(shí)間；(ii)執(zhí)行輸出的方式；(iii)在可能有多個(gè)輸出時(shí)選擇這些輸出的ー個(gè)或多個(gè)；以及(iv)這些情況的組合。
本發(fā)明的牙刷包括很多種變異的實(shí)施方案。例如，牙刷輸出可具有受限的待續(xù)時(shí)間?；蛘邔?duì)于基于光的輸出牙刷，口腔組織可僅接觸特定波長的光(即紅光)，而接觸時(shí)間小于某個(gè)指定時(shí)長例如一分鐘(例如，用于殺滅細(xì)菌)。
牙刷可用來檢測和處理齲齒、蛀洞、口腔惡臭、牙齒增白、口腔中的細(xì)菌、牙垢、牙斑、以及這些的組合。牙刷可為上午/下午牙刷(其為可編程的)。所述牙刷可取決于由使用者選擇的或由制造商編程的時(shí)刻而感應(yīng)或進(jìn)行某些處理。使用者可通過界面編程牙刷。所述界面可包括例如定位在柄部上的顯示裝置和一個(gè)或多個(gè)輸入按鈕?；蛘呷绻妱?dòng)牙刷是可充電的，通過定位在充電座上的界面來編程。所述充電座接納電動(dòng)牙刷而對(duì)其充電。例如，牙刷可被配置成能在早晨提供用于惡臭或牙斑/牙垢的響應(yīng)輸出，并且在晚上提供用于增白牙齒或處理頻齒的響應(yīng)輸出。這些響應(yīng)輸出可基于傳感器輸入兀件對(duì)標(biāo)志、病癥或刺激的檢測而自動(dòng)地提供，或者基于使用者通過界面的輸入而可選擇地提供。例如，使用者可選擇哪個(gè)病癥在早晨處理、哪個(gè)病癥在晚上處理。牙刷可利用定日期和時(shí)間的時(shí)鐘以跟蹤時(shí)間和/或日期，然后取決于時(shí)刻和/或日期來啟動(dòng)某些傳感器和/或響應(yīng)輸出。例如，對(duì)于選擇在早晨進(jìn)行惡臭處理的使用者，傳感器輸入元件可在早晨啟動(dòng)以檢測惡臭，或用于惡臭的響應(yīng)輸出可在早晨自動(dòng)提供?？捎枚〞r(shí)器來設(shè)定自動(dòng)處理方案的長度，或可由使用者通過界面來選定處理方案的長度。時(shí)鐘和/或定時(shí)器可連接到控制板(例如，電路板、可編程控制器、微處理器等)或形成其一部分。所述控制板隨后取決于時(shí)刻和/或日期而啟動(dòng)所需傳感器和/或響應(yīng)輸出。
牙刷可任選地包括可移除頭部。所述頭部在各種可互換頭部上使用某些傳感器和輸出發(fā)射器。例如，這種牙刷可包括牙齒增白頭部和它的關(guān)聯(lián)傳感器以及響應(yīng)輸出元件和単獨(dú)的抗菌頭部。控制器可編程以檢測哪個(gè)頭部連接到牙刷柄部并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)牙刷的操作。例如，控制器可改變刷毛載體的運(yùn)動(dòng)， 或可使用與連接到牙刷的特定傳感器相關(guān)聯(lián)的算法來處理源自傳感器的電信號(hào)。[0045]傳感器響應(yīng)牙刷也可包括一個(gè)或多個(gè)報(bào)警器或信號(hào)裝置(例如，揚(yáng)聲器或光源)以指示(例如)(i)某個(gè)特定處理方案或過程的開始、進(jìn)展或完成；(ii)感應(yīng)或檢測口腔中的某些標(biāo)志、病癥、刺激、某些化學(xué)物質(zhì)的存在(或不存在)；或(iv)這些的組合。報(bào)警或信號(hào)也可被配置成能指示牙刷對(duì)特定響應(yīng)輸出的啟動(dòng)。報(bào)警或信號(hào)可呈聽覺、視覺或觸覺信號(hào)的形式。觸覺信號(hào)可包括牙刷的某些部分例如柄部或活動(dòng)刷毛載體的振動(dòng)或其它運(yùn)動(dòng)。聽覺報(bào)警的例子包括但不限于ー個(gè)或多個(gè)蜂鳴聲、一系列音符、一段歌曲、ー個(gè)或多個(gè)音調(diào)、ー個(gè)或多個(gè)鈴音、以及這些的組合。也設(shè)想牙刷可利用產(chǎn)生預(yù)錄制ロ語單詞或短語的聽覺報(bào)警器。視覺報(bào)警或信號(hào)的非限制性例子包括發(fā)射光，其中發(fā)射呈位于牙刷上的圖形符號(hào)、圖片、文字或其它標(biāo)記的形式。此外，發(fā)信號(hào)或發(fā)報(bào)警可通過改變牙刷上的信號(hào)燈的顔色來實(shí)現(xiàn)。另外，在傳感器響應(yīng)牙刷的某些型式中，可優(yōu)選通過下列信號(hào)的組合來指示某種狀態(tài)，例如某個(gè)輸出的啟動(dòng)或完成(i)聽覺信號(hào)、(ii)視覺信號(hào)和(iii)觸覺信號(hào)。
A.響應(yīng)機(jī)械輸出
本發(fā)明的牙刷可利用一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)機(jī)械輸出。如所述，此類輸出的非限制性例子可包括牙刷上的刷毛、刷毛固件或刷毛載體、或其它活動(dòng)組件的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)變化。機(jī)械響應(yīng)輸出可響應(yīng)檢測到ロ腔內(nèi)部或外部的多種標(biāo)志、病癥、刺激或藥劑而啟動(dòng)。例如，可響應(yīng)傳感器輸入元件檢測到細(xì)菌或齲齒或基于使用者的刷牙習(xí)慣而提供機(jī)械響應(yīng)輸出。
頭部包括ー個(gè)縱向軸線、一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)刷毛載體或支架、以及任選ー個(gè)或多個(gè)靜止或固定刷毛載體?；顒?dòng)刷毛載體可旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動(dòng)、渦旋、擺動(dòng)、直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、或經(jīng)歷這些運(yùn)動(dòng)的任何組合。由本發(fā)明的電動(dòng)牙刷所提供的運(yùn)動(dòng)類型可以是多種多樣的。靜止刷毛載體和其上設(shè)置的靜止刷毛的排列也可以是多種多樣的。例如，靜止刷毛可部分或完全圍繞活動(dòng)刷毛載體，或者可設(shè)置在活動(dòng)刷毛載體之間的縫隙內(nèi)。適用于本發(fā)明的ー些刷毛載體運(yùn)動(dòng)和刷毛排列的實(shí)施例描述于US20030126699、US 20030084525、US 20030084524、US20030084526和WO 03/063723,WO 03/063722中。刷毛可由常規(guī)的非彈性材料如聚こ烯制成，或者可由弾性材料如天然或合成橡膠、聚烯烴、聚醚酰胺、聚酯、苯こ烯聚合物、聚氨酯等或這些材料的組合制成。
柄部具有馬達(dá)設(shè)置于其中的中空部分。該中空部分可操作地連接到活動(dòng)刷毛載體上。一個(gè)軸從馬達(dá)處通過頸桿延伸，然后進(jìn)入至少一部分頭部中。當(dāng)由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，該軸可旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)、直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)、渦旋、環(huán)行或以圓錐式運(yùn)動(dòng)，以便賦予活動(dòng)刷毛載體ー種或多種運(yùn)動(dòng)?？稍隈R達(dá)與軸之間或軸與活動(dòng)刷毛載體之間提供傳動(dòng)裝置以便賦予其運(yùn)動(dòng)。示例性的軸和/或傳動(dòng)裝置顯示于美國專利6，360，395和5，617，601，以及美國專利申請2003/0134567和2003/0163881以及本文所參考的其它專利和專利公布中。柄部還有ー個(gè)設(shè)置于其中為馬達(dá)和發(fā)光元件供電的電源，如ー節(jié)或多節(jié)電池?？晒┻x擇地，電動(dòng)牙刷可連接至外接電源為馬達(dá)供電。開關(guān)設(shè)置在柄部用于啟動(dòng)馬達(dá)和/或發(fā)光元件。該開關(guān)包括一個(gè)致動(dòng)器按扣和ー個(gè)金屬觸點(diǎn)。向下按模制的致動(dòng)器按鈕使該開關(guān)被手動(dòng)按下，致動(dòng)器按鈕壓在ー個(gè)金屬觸點(diǎn)上，使電路接通，如常規(guī)瞬時(shí)開關(guān)一祥。開關(guān)能夠通過滑道設(shè)計(jì)產(chǎn)生連續(xù)操作，通過按下井向前滑動(dòng)制動(dòng)器按鈕，如常規(guī)的連續(xù)開關(guān)一祥。通過將這兩種功能組合在一個(gè)開關(guān)中，消費(fèi)者可在購買之前嘗試此裝置并看到它的操作，并且從包裝中取出后仍可繼續(xù)操作它。開關(guān)也可啟動(dòng)ー個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件。只要馬達(dá)被啟動(dòng)，發(fā)光元件就通電，然而電動(dòng)牙刷也可具有ー個(gè)指定用于啟動(dòng)發(fā)光元件的開關(guān)。[0050]用于機(jī)械輸出的各種優(yōu)選的組合件、組件和配置的細(xì)節(jié)提供在本文所闡述的對(duì)基 于光的輸出和基于化學(xué)的輸出的說明中。
傳感器響應(yīng)牙刷可包括振動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如機(jī)械或超聲振動(dòng)器)以促進(jìn)機(jī)械清潔。由 振動(dòng)器產(chǎn)生的振動(dòng)不僅可用來更好地清潔牙齒而且可用來增強(qiáng)光照療法。例如，振動(dòng)可促 進(jìn)光穿透進(jìn)軟組織和/或增強(qiáng)光處理細(xì)胞和/或細(xì)菌的效果。產(chǎn)生此類增強(qiáng)的一個(gè)機(jī)制為 向光處理目標(biāo)進(jìn)行更好的氧輸送。
B.基于光的響應(yīng)輸出
包括一個(gè)或多個(gè)基于光的響應(yīng)輸出的優(yōu)選的實(shí)施方案的牙刷可包括設(shè)置在頭部 上的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)元件包括但不限于發(fā)光二極管(LED)、使用白熾元件的發(fā)光元件、激光 元件、鹵素元件、氖元件、熒光元件、等離子元件、氙元件、以及它們的組合。本發(fā)明包括很多 種口腔護(hù)理工具例如但不限于電動(dòng)牙刷，電動(dòng)牙線、牙齒拋光器、齒齦按摩器等。為簡單起 見，本發(fā)明將被稱為傳感器響應(yīng)電動(dòng)牙刷。
本文所用術(shù)語“光”旨在包括可見光和不可見光(例如，紫外和紅外)的光譜。在 本發(fā)明的一個(gè)牙刷實(shí)施方案中，由發(fā)光元件發(fā)出的光可為約370nm、390nm、410nm、430nm、 450nm、470nm、490nm、510nm、530nm、550nm、570nm、590nm、610nm、630nm、650nm、670nm、 690nm、710nm 和 / 或小于約 770nm、750nm、730nm、710nm、690nm、670nm、650nm、630nm、610nm、 500nm、400nm。在另一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)出的光可具有大于約420nm、430nm、440nm、450nm、 460nm、470nm、480nm 和 / 或 490nm 和 / 或小于約 490nm、480nm、470nm、460nm、450nm、440nm、 430nm的波長。在另一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)出的光可具有約420nm、430nm、440nm、450nm、 460nm、470nm和/或小于約470nm、460nm、450nm、430nm的波長。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，選擇的特定 波長范圍可取決于所需光的顏色。在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)出的光可為藍(lán)色。所述口腔護(hù)理 工具也可發(fā)出特定強(qiáng)度的光。強(qiáng)度可以是以坎德拉(或流明/球面度)為單位測得的發(fā) 光強(qiáng)度，或以瓦/平方米為單位測得的通量密度。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明發(fā)光電動(dòng)牙 刷的通量密度為約 20mW/cm2、30mff/cm2、35mff/cm2、40mff/cm2、45mff/cm2、50mff/cm2、55mff/cm2、 60mW/cm2、70mW/cm2、100mW/cm2、200mW/cm2、250mW/cm2 和 / 或小于約 300mW/cm2、250mW/cm2、 200mff/cm2、150mff/cm2>lOOmff/cm2>7Omff/cm2、60mW/cm2、50mW/cm2>40mff/cm2、30mW/cm2、或這 些的任何組合。
典型地，基于光的輸出以指定時(shí)長發(fā)射光。例如，可使用具有632nm至904nm波長、 5mff至10mW強(qiáng)度的光0. 5分鐘至2分鐘,而使用的組合物為甲苯胺藍(lán)(toludine blue)和 亞甲藍(lán)(源自甲苯族的藍(lán)色、紅色和紫色染料)。所述組合物可用來產(chǎn)生有效殺滅細(xì)菌和其 它藥劑的基。因此，本發(fā)明的牙刷可具有光源。所述光源基于傳感器輸入元件檢測到細(xì)菌 或基于如前所述選定的方案而發(fā)射具有介于約632nm至904nm之間的波長的光。甲苯胺藍(lán) 或亞甲藍(lán)可提供在下文將更充分地描述的與牙刷一起使用的或由牙刷分配的潔齒劑中。其 它響應(yīng)試劑可包括在潔齒劑中或被分配。這些響應(yīng)試劑響應(yīng)(例如，被活化或換句話講與 響應(yīng)輸出相互作用)其它基于光的響應(yīng)輸出或其它響應(yīng)輸出，例如熱。潔齒劑可包含這些 響應(yīng)試劑的一個(gè)或多個(gè)。所述響應(yīng)試劑可保持不活動(dòng)直到被源自牙刷的響應(yīng)輸出所活化。 其它響應(yīng)試劑將貫穿于本申請的后文而得到描述并且應(yīng)當(dāng)理解，這些可單個(gè)地引入或組合 在適用于本發(fā)明的潔齒劑中。如果將各種響應(yīng)試劑單獨(dú)地引入潔齒劑內(nèi)，可設(shè)想將這樣的 信號(hào)提供給使用者所述信號(hào)涉及基于對(duì)病癥、標(biāo)志或刺激的檢測而使用哪個(gè)潔齒劑、以及用與檢測到的病癥、標(biāo)志或刺激相關(guān)聯(lián)的響應(yīng)輸出來確定哪個(gè)響應(yīng)試劑最適用。為了隨著技術(shù)和口腔健康科學(xué)的進(jìn)步而將已制造的潔齒劑和它們的響應(yīng)試劑的列表保持為最新，同時(shí)也為了提供必要的數(shù)據(jù)以提供用于牙刷的新的響應(yīng)輸出或方案和/或新的可置換牙刷頭部，可設(shè)想將用于本發(fā)明的牙刷的充電座連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng)，從而有利于下載供牙刷使用的潔齒劑數(shù)據(jù)、響應(yīng)輸出數(shù)據(jù)、或方案數(shù)據(jù)。響應(yīng)試劑可從本發(fā)明的牙刷単獨(dú)分配或以組合方式分配。用于殺滅細(xì)菌的其它基于光的響應(yīng)試劑可包括與具有約430nm的波長的光組合的核黃素(維生素B2)、與具有約440nm的波長的光組合的葉綠素、或以多種波長產(chǎn)生試劑例如過氧化氫、過氧化脲、過碳酸鹽等的其它基。如果光的波長導(dǎo)致可殺滅細(xì)菌的熱的產(chǎn)生，則金屬例如銀、鐵和錳可作為響應(yīng)試劑。具有介于約380nm和約420nm之間的波長的光可在不使用響應(yīng)試劑的情況下有效地殺滅細(xì)菌。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述電動(dòng)牙刷包括細(xì)長的驅(qū)體部分或柄部、頭部、以及在頭部和柄部之間延伸的頸桿。ー個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件可提供在頭部、鄰近ー個(gè)或多個(gè)靜止或活動(dòng)刷毛載體、在ー個(gè)或多個(gè)靜止或活動(dòng)刷毛載體上或內(nèi)。所述刷毛載體上設(shè)置有多根刷毛。刷毛可形成一個(gè)或多個(gè)簇叢或簇。在某些實(shí)施方案中，發(fā)光元件可設(shè)置在擺動(dòng)刷毛載體的中心或運(yùn)動(dòng)軸線上。此外，發(fā)光元件可用作銷軸，其用作活動(dòng)刷毛載體旋轉(zhuǎn)軸線和/或中心。發(fā)光元件可以是固定的或者可被固定到活動(dòng)刷毛載體上以使該元件與刷毛載體一起運(yùn)動(dòng)。在某些實(shí)施方案中，刷毛載體可具有一個(gè)促進(jìn)光從中通過的區(qū)域，如孔。該區(qū)域可由透明或半透明材料構(gòu)成。或者可供選擇地，該區(qū)域可以是孔或其它基本上無刷毛的開ロ區(qū)域，從而允許光通過。此區(qū)域可提供在牙刷頭部的任何部分上，包括活動(dòng)刷毛載體的中心。
現(xiàn)在參見附圖，其中的顯示僅是為了圖示說明本發(fā)明的實(shí)施方案的目的而不是為了對(duì)它們進(jìn)行限制。圖1顯示如本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案所述的傳感器響應(yīng)發(fā)光電動(dòng)牙刷100。電動(dòng)牙刷可用于個(gè)人衛(wèi)生如刷某人的牙齒和齒齦。如圖1所示，電動(dòng)牙刷包括柄部12和連接到柄部12的頸桿14。 頭部16連接到頸桿14。典型地，頭部大于頸桿14，所述頸桿也典型地小于柄部12。牙刷100包括一個(gè)或多個(gè)傳感器元件或組件2、4、5、6和7。這些元件的一個(gè)或多個(gè)可為傳感器輸入兀件，或一個(gè)或多個(gè)可為任選的傳感器輸出兀件。雖然牙刷100被顯示成這些元件具有特定位置，但是應(yīng)當(dāng)理解，傳感器元件也可設(shè)置在牙刷100的不同位置。
現(xiàn)在參見圖2，頭部16還由縱向軸線19限定，并且包括活動(dòng)刷毛載體20和ー個(gè)或多個(gè)任選的靜止刷毛載體22。在此實(shí)施方案中，靜止刷毛載體22定位在活動(dòng)刷毛載體20的相對(duì)側(cè)。此實(shí)施方案中的活動(dòng)刷毛載體20定位在頭部16的中心處?；顒?dòng)刷毛載體20包括多根被支撐和保留在載體20上的刷毛24?；顒?dòng)刷毛載體可繞大致與頭部16的縱向軸線19正交的運(yùn)動(dòng)軸線擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，當(dāng)然也可如前面所述提供其它運(yùn)動(dòng)。如本文所更詳細(xì)地描述的那樣，沿活動(dòng)刷毛載體的此運(yùn)動(dòng)軸線設(shè)置的是電動(dòng)元件。在ー個(gè)特定實(shí)施方案(如圖2所示)中，電動(dòng)元件為發(fā)光元件75，例如發(fā)光二極管。所述ニ極管定位在牙刷的頭部上，并且通常位于發(fā)光元件的表面未延伸超過活動(dòng)刷毛載體的刷毛承載表面處的下面或以下。牙刷的此實(shí)施方案還具有抓握部分70和72。
如圖3所示，柄部12還包括容納馬達(dá)32的中空部分30并且具有縱向軸線34。馬達(dá)32通過可旋轉(zhuǎn)軸44驅(qū)動(dòng)活動(dòng)刷毛載體20。齒輪排列可操作地互連在軸44和馬達(dá)32之間。齒輪排列包括蝸輪40和ー對(duì)步進(jìn)輪42、43。馬達(dá)32可操作地連接到蝸輪40。步進(jìn)輪42可操作地連接到步進(jìn)輪43和蝸輪40。所提供的發(fā)光元件75設(shè)置在活動(dòng)刷毛載體20的內(nèi)部。本文所用術(shù)語“發(fā)光”元件_在指將電能轉(zhuǎn)換為光的元件，與此相對(duì)照的是只傳導(dǎo)或傳送光的元件，例如光纖電纜或光纖線。然而，在某些實(shí)施方案中，提供基于光的輸出的本發(fā)明的牙刷可利用光纖電纜或光纖線從牙刷發(fā)射光。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的發(fā)光元件是發(fā)光二極管或LED。
對(duì)于發(fā)光二極管而言，主波長或質(zhì)心波長由以下公式確定
權(quán)利要求
1.一種提供口腔護(hù)理有益效果的方法，所述方法包括 啟動(dòng)包括傳感器的牙刷； 用所述傳感器檢測傳感器輸入；和 響應(yīng)所述傳感器輸入從所述牙刷啟動(dòng)響應(yīng)輸出， 其中所述響應(yīng)輸出是基于光的輸出和基于化學(xué)的輸出的組合；其中所述基于化學(xué)的輸出包括分配口腔護(hù)理組合物，所述基于光的輸出包括使發(fā)光元件發(fā)射具有活化所述組合物的波長的光，其中所述口腔護(hù)理有益效果是增白牙齒。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，所述方法還包括評(píng)估所述傳感器輸入。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，其中在從所述牙刷啟動(dòng)所述響應(yīng)輸出之前，所述傳感器輸入達(dá)到最小閾值電平。
4.如權(quán)利要求
1所述的方法，所述方法還包括啟動(dòng)傳感器輸出，其中所述傳感器輸出是具有第一波長的光，并且所述傳感器輸入是具有不同于所述第一波長的第二波長的光。
5.如權(quán)利要求
4所述的方法，其中所述傳感器檢測傳感器輸出的變化。
6.如權(quán)利要求
4所述的方法，其中所述傳感器檢測光的變化。
7.如權(quán)利要求
6所述的方法，其中所述光的變化源于使細(xì)菌發(fā)熒光。
8.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述傳感器檢測化學(xué)物質(zhì)。
9.如權(quán)利要求
4所述的方法，其中所述第一波長為65 5至74 O納米。
10.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括產(chǎn)生試劑的氧基。
11.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括選自由過氧化氫、尿素過氧化氫和過碳酸鹽組成的組的試劑。
12.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括噻噸酮。
13.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括核黃素。
14.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括葉綠素。
15.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括選自由甲苯胺藍(lán)、亞甲藍(lán)和雙血卟啉酯組成的組的試劑。
16.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括選自由金屬和金屬絡(luò)合劑組成的組的試劑。
17.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括選自由銀、錳和鐵組成的組的金屬。
18.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述具有活化所述組合物的波長的光具有300納米至650納米的波長。
19.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中給使用者提供信號(hào)以指示所述輸出的啟動(dòng)。
20.如權(quán)利要求
19所述的方法，其中所述信號(hào)選自由聽覺信號(hào)和視覺信號(hào)組成的組。
21.如權(quán)利要求
20所述的方法，其中所述聽覺信號(hào)選自由蜂鳴聲、歌曲、音調(diào)、鈴音、以及它們的任何組合組成的組。
22.如權(quán)利要求
21所述的方法，其中所述視覺信號(hào)選自由光、圖片、文字信息、顏色、以及它們的任何組合組成的組。
23.如權(quán)利要求
1所述的方法，其中給使用者提供信號(hào)以指示來自所述牙刷的所述輸出的結(jié)束。
24.如權(quán)利要求
1所述的方法，所述方法還包括監(jiān)控傳感器輸入。
25.如權(quán)利要求
1所述的方法，所述方法還包括評(píng)估傳感器輸入的強(qiáng)度。
26.如權(quán)利要求
1所述的方法，所述方法還包括向使用者提供指示傳感器輸入變化的指示信號(hào)。
27.如權(quán)利要求
26所述的方法，其中所述指示信號(hào)選自由聽覺信號(hào)和視覺信號(hào)組成的組。
28.一種傳感器響應(yīng)電動(dòng)牙刷，所述牙刷包括 柄部、頭部和在所述柄部與所述頭部之間延伸的頸桿，所述柄部具有中空內(nèi)部區(qū)域，所述頭部上設(shè)置有刷毛，并且所述電動(dòng)牙刷具有縱向軸線； 設(shè)置在所述電動(dòng)牙刷上的傳感器； 傳感器濾光器； 設(shè)置在所述頭部上的一個(gè)或多個(gè)活動(dòng)刷毛載體，所述活動(dòng)刷毛載體上設(shè)置有多根刷毛; 設(shè)置在所述中空內(nèi)部區(qū)域中的馬達(dá)，其中所述馬達(dá)可操作地連接到所述活動(dòng)刷毛載體以移動(dòng)所述刷毛載體；和 與所述傳感器相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)輸出組件，其中所述至少一個(gè)輸出組件的結(jié)構(gòu)適于響應(yīng)至少一個(gè)傳感器提供基于光的輸出和基于化學(xué)的輸出的組合，其中所述基于化學(xué)的輸出包括分配口腔護(hù)理組合物，所述基于光的輸出包括使發(fā)光元件發(fā)射具有活化所述組合物的波長的光。
29.如權(quán)利要求
28所述的電動(dòng)牙刷，其中所述至少一個(gè)輸出組件是第一發(fā)光元件。
30.如權(quán)利要求
29所述的電動(dòng)牙刷，其中所述第一發(fā)光元件設(shè)置在所述牙刷的后部上。
31.如權(quán)利要求
28所述的電動(dòng)牙刷，其中所述至少一個(gè)輸出組件還包括第二發(fā)光元件，其設(shè)置在所述牙刷的所述頭部的刷毛承載表面上。
32.如權(quán)利要求
28所述的電動(dòng)牙刷，其中所述至少一個(gè)輸出組件包括兩個(gè)或多個(gè)發(fā)光元件。
33.如權(quán)利要求
32所述的電動(dòng)牙刷，其中所述發(fā)光元件發(fā)射具有不同波長的光。
34.如權(quán)利要求
32所述的電動(dòng)牙刷，其中所述發(fā)光元件發(fā)射具有不同強(qiáng)度的光。
35.一種傳感器響應(yīng)牙刷，所述牙刷包括 包括柄部的主體、頭部、以及設(shè)置在所述頭部上的多根刷毛； 用來提供傳感器輸出的至少一個(gè)傳感器，其中所述至少一個(gè)傳感器包括傳感器輸入元件和傳感器輸出兀件； 與所述至少一個(gè)傳感器相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)輸出組件，其中所述至少一個(gè)輸出組件的結(jié)構(gòu)適于響應(yīng)所述傳感器輸出提供基于光的輸出和基于化學(xué)的輸出的組合，其中所述基于化學(xué)的輸出包括分配口腔護(hù)理組合物，所述基于光的輸出包括使發(fā)光元件發(fā)射具有活化所述組合物的波長的光。
36.如權(quán)利要求
35所述的傳感器響應(yīng)牙刷，其中所述傳感器輸出元件發(fā)射具有第一波長的光，并且所述傳感器輸入元件檢測具有不同于所述第一波長的第二波長的光。
37.如權(quán)利要求
35所述的傳感器響應(yīng)牙刷，其中所述多根刷毛為可活動(dòng)的，并且所述輸出組件還提供包括多根刷毛的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械輸出。
38.如權(quán)利要求
37所述的傳感器響應(yīng)牙刷，其中所述機(jī)械輸出包括改變多根刷毛的運(yùn)動(dòng)的各方面。
39.如權(quán)利要求
37所述的傳感器響應(yīng)牙刷，其中所述基于光的輸出包括從輸出組件發(fā)射具有第一范圍的波長的光。
40.如權(quán)利要求
35所述的傳感器響應(yīng)牙刷，其中所述基于光的輸出包括從輸出組件產(chǎn)生熱。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種傳感器響應(yīng)電動(dòng)牙刷。所述牙刷可根據(jù)由結(jié)合到牙刷中的一個(gè)或多個(gè)傳感器接收到的信息或由使用者選定的信息來調(diào)節(jié)其輸出或運(yùn)行。該信息典型地涉及口腔內(nèi)外的某些病癥或特定物質(zhì)或藥劑的存在。該傳感器響應(yīng)牙刷也包括一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)輸出組件。所述組件響應(yīng)傳感到的信息提供響應(yīng)輸出。
文檔編號(hào)A61B5/00GKCN101193605 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200580048720
公開日2013年4月10日 申請日期2005年3月9日
發(fā)明者阿列克謝·米哈伊洛維奇·皮尼亞耶夫, 埃里克·阿爾特曼·小古布里尼, 斯蒂芬·安德拉什·科瓦克斯, 尚沙勒·庫馬爾·高希 申請人:寶潔公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6),