与液滴喷雾口腔清洁设备一同使用的表面检测系统
专利汇可以提供与液滴喷雾口腔清洁设备一同使用的表面检测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种表面检测系统包括光学询问 信号 (44)的源，该光学询问信号用于伴随在 口腔 清洁设备中朝向口腔表面(46)的液滴喷雾。该询问光学信号从喷雾撞击的口腔表面反射并被检测(48)。反射信号的 选定 特征，例如强度，作为口腔表面，例如 牙龈 组织或 牙齿 表面的性质的指示。检测到的反射信号然后被处理来确定口腔反射表面的性质。然后，处理器(50)提供结果 输出信号 ，该信号能够用于向使用者提供关于口腔表面性质的警告，或者用于根据表面(51)适当地改变喷雾的特性。，下面是与液滴喷雾口腔清洁设备一同使用的表面检测系统专利的具体信息内容。
1.一种用于检测何时由口腔清洁设备产生的液滴喷雾朝向 口腔表面的系统，包括：询问信号(44，66，70，90)的源，该 询问信号伴随液滴喷雾(42)到达喷雾碰撞的口腔表面(46)，其 中，询问信号从口腔表面反射，并且其中反射信号的选择特征根 据碰撞的口腔表面而变化；检测器(48)，用于检测反射信号；以 及处理器(50)，用于基于反射信号的选择特征来识别碰撞的口腔 表面；以及系统(51)，用于对处理器作出反应，向使用者提供口 腔表面识别的指示，或根据识别的口腔表面改变液滴喷雾。
2.根据权利要求1所述的系统，其中询问信号和反射信号是 光学的。
3.根据权利要求2所述的系统，其中反射信号的选择特征是 光学信号的强度，其用于区别所述口腔表面是牙龈组织还是牙齿。
4.根据权利要求1所述的系统，其中反射信号的选择特征是 液滴喷雾的喷雾头源与口腔表面之间的距离。
5.根据权利要求1所述的系统，其中该询问信号是单一光线。
6.根据权利要求1所述的系统，其中该询问信号包括多个光 线。
7.根据权利要求1所述的系统，其中该询问信号包括光线的 环，基本围绕液滴喷雾。
8.根据权利要求2所述的系统，其中询问信号源和检测器基 本位于同一位置。
9.根据权利要求2所述的系统，其中将液滴喷雾周期性地中 断指定时间，并且其中在该指定时间内，检测系统运行。
10.根据权利要求2所述的系统，其中口腔清洁设备包括刷 毛，并且其中询问光学信号通过个别的刷毛(80)朝向口腔表面。
11.根据权利要求2所述的系统，其中口腔表面或者是牙齿 的正面部分，或者是两相邻牙齿之间的邻间区域。
12.根据权利要求2所述的系统，其中口腔表面是牙齿表面 或牙龈组织。
13.根据权利要求1所述的系统，其中反射信号提供牙齿表 面上存在或没有牙菌斑的指示。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述询问信号是声频 信号。
15.一种用于检测何时由口腔清洁设备产生的液滴喷雾朝向 口腔表面的系统，包括：发射信号源，发射信号伴随液滴喷雾到 达喷雾碰撞的口腔表面并从口腔表面返回，其中返回信号的选择 特征根据碰撞的口腔表面而变化；检测器，用于检测返回信号； 以及处理器，用于基于返回信号的选择特征来识别碰撞的口腔表 面；以及系统，用于对处理器作出反应，以向使用者提供口腔表 面识别的指示，或根据识别的口腔表面改变液滴喷雾。
16.根据权利要求15所述的系统，其中发射信号和返回信号 是光学信号。
17.根据权利要求15所述的系统，其中发射信号和返回信号 是电信号。
技术领域
本发明一般涉及一种液滴喷雾口腔清洁系统，尤其是涉及一种 系统，其用于确定何时喷雾朝向牙龈组织或牙齿，使得降低对牙龈 组织的损害的几率，而同时又能够保持喷雾液滴中足够的力量以有 效地清洁牙齿。
背景技术
其它的系统使用较低的压力、但有效的、液滴喷雾系统，其是 通过使用气(空气)流和液体流相互作用以产生以及加速液滴的喷 雾而产生的。这样的系统，如在国际公开号No.WO2005070324中描 述的，由本发明的受让人拥有的申请在这里一起合并作为本申请的 参考。
然而即使在低压系统中，产生的喷雾能量仍必须被限制，因为 当向口腔内的一个位置喷雾太长时间，或者液滴的速度太高时，都 有可能对使用者的口腔组织造成潜在危害。当液滴的能量，即动量 和/或速度相对于暴露的时间变得太大时，牙龈组织或口腔内的其 他软组织可能会损伤。尽管如此，同样水平的能量，保持造成组织 损伤的时间，对于有效的清洁牙齿经常通常是必需的。事实上，经 常需要增加现有喷雾的常规能量，以增强清洁的效果。喷雾的能量 大小能够足够到使得去除齿菌斑的效果至少与更普通的电动牙刷 一样是重要的。
因此，需要一种液滴喷雾口腔清洁系统，当喷雾朝向牙龈或其 他软组织而非牙齿时能够提供指示。很多进一步的操作然后得以实 现，例如，通过使用者将喷雾从更加脆弱的组织移开，以及定位喷 雾以覆盖牙齿。这样的警告系统将允许喷雾以足够高的能量水平来 达到有效的牙齿清洁效果，而同时防止口腔组织的损伤。
发明内容
附图说明
图1示出了一个典型的液滴喷雾口腔清洁系统的示图，在该系 统中，可以使用本发明的喷雾定位/检测系统。
图2示出了光学定位系统的一个实施例的简化图。
图3示出了喷雾定位系统另外一种布置的简化图。
图4示出了另一个喷雾定位系统的图。
图5示出了使用刷毛的另一个喷雾定位系统的图。
图6A和图6B示出了采用在此公开的系统来发现牙齿邻间区域 的图。
具体实施方式
如图所示的装置具有内部能源24，其可以例如是电池，而装 置的操作受到电子控制系统26的控制。用户界面30包括开/关开 关，为用户提供控制装置的操作的能力。
如图所示的布置中，手柄和头部分别包括接口部分32和34， 其允许头部能够方便的拆卸和更换，尽管这对于当前的喷雾定位/ 检测系统并不是必要的。头部中的液体和气体线路36、38从泵20 和22接收液体和气体，并将液体和气体传送给喷雾生成器，如图 中42所示，其包括出口喷嘴46。
在’324公开文本中所公开的喷雾生成器42中，当由使用者 合适地置于嘴内时，液滴喷雾生成，其从喷嘴46中出来，并喷向 使用者的牙齿。液滴以足够的速度离开喷嘴，大于30米每秒，以 产生有效的清洁。液滴带着有效清洁牙齿的能量即动量离开，但如 果在牙龈上的某一个位置停滞过长的时间，则可能对口腔组织，例 如牙龈，造成损伤。随着液滴速度的增加，特别是，当液滴的平均 速度超过70米每秒时，关于口腔内软组织的安全问题变得更加重 要。液体的平均速度一般保持在低于这个临界速度。尽管如此，为 了达到有效的清洁，需要将液滴的速度提高到甚至稍稍超过该临界 值。对组织潜在的损伤必须予以认真的关注。例如，对于70米每 秒的液滴速度、典型的20ml每分钟的流速、4.5mm2的喷雾面积， 定义为液体主流速乘以液体平均速度除以喷雾面积得到的具体的 动量，结果大约为5kpa。以这样的动量，不会对口腔组织造成损 伤的最大的喷雾时间大约为6秒。
在本发明的一个实施例中，当喷雾确定朝向口腔组织(例如牙 龈)而非牙齿时，提供给使用者警告。这种警告可以采用各种形式。 一种方式是，警告信号通过可听到的特定的声音，可见指示或装置 的振动给出，其指示使用者装置需要在口腔内移动，以使得喷雾朝 向牙齿。在另一布置(实施例)中，当识别喷雾朝向组织时，液滴 能量自动地降低，是通过降低到喷雾头的空气流速或液体流速。当 识别到喷雾是朝向牙齿时，空气流速或液体流速此后可以被增加。 在另一种布置(实施例)中，当识别喷雾是直接朝向组织表面时， 喷雾可以终止一段选定的时间。
应当理解的是表面检测可以以多种方法实现，包括，例如，光 学的，机械的，电学的和声学的方法。优选地，该装置通过光学实 现。参考图2，液滴喷雾清洁装置的喷嘴部分以简单的形式显示于 40处。喷嘴产生液滴42的喷雾，其具有确定的喷雾角度，直接朝 向嘴内的某个区域。在示出的实施例中，位于喷嘴40一侧的光源 44将光束引导到可能是牙齿或组织的口腔表面46，该表面反射光 到检测器48。在示出的布置中，光束照向喷雾的中央。反射光束 会在某些方面与发射光束有所差别。例如，反射光的强度将会不同， 同样也会有相位的差别。如果两个表面的颜色不同(牙龈/粉红色； 牙齿/白色)，反射光将指示其颜色的差别，从而被检测器48识别。
反射光束然后被从检测器引导到处理器50，处理器从而对反 射表面作出确定。一旦检测出组织表面，然后处理器50的结果可 以转向警告系统，或者控制气流或液流线路的控制系统，用51表 示，结果是，降低液滴喷雾的动作，或停止一短暂的时间，如从小 于1秒到1秒钟之间，或者等到表面颜色指示发生变化。如果检测 到牙齿表面，喷雾将以原来的参数继续，尽管如此，为了更好的清 洁效果，如果需要，喷雾的速度可以稍许增加。
询问光信号可以是单一的光线，复合光线，或者能够包围喷雾 整个区域的光线的环。因此，可以理解的是可以和使用一个光束或 多个光束的光学询问系统一起使用的多种布置。
上述内容指出，除了光学的，其他的询问信号可以被使用，包 括电信号，其与牙齿的交互作用和与组织的交互作用是不同的。返 回的电信号与发射的电信号将会在一个或多个可识别的方面不同。 声信号也同样可以使用，反射/返回信号与发射信号不同，这取决 于反射表面的类型，硬组织(例如牙齿)相对于软组织(牙龈)更 能够反射。
在一些情况下，当液滴喷雾是持续的时，牙齿或牙龈上存在的 液体可能导致牙齿上液体层的平衡条件，其虽然薄，但可能干扰询 问信号。为了校正这种情况，到喷雾生成器(喷雾头)的液流可以 被周期性地中断(如图1中的泵所示)。这种中断可以例如每隔几 毫秒到1秒的时间发生。在该中断时间期间，液体将会很充分地从 牙齿/组织去除。在该短时间间隔中，液滴喷雾不能到达口腔表面， 这允许牙齿上的液体膜变得足够薄以达到很好的、精确的检测结 果，以便区别牙齿与组织。
在如图3所示的另一实施例中，喷雾头的光学发射器/检测系 统可以被集成到导向元件系统，其恰当地将喷雾头相对于口腔表面 定位，导向元件系统保证了喷雾头位于所要求的距离牙齿的开始距 离。在图3中，导向元件如附图标记60所示，对于喷嘴64，其相 对于口腔表面(牙齿或牙龈)62。集成到导向元件的光源以及检测 器，如附图标记66所示。
也可以将光源放置在喷雾的中间，与导向元件一起，如图4 所示，光束70穿过孔板72随着液流76到达口腔表面77。这样布 置的优点是发射的光信号直接前进到达口腔表面而没有任何偏离。 光源也可以用于检测孔是否部分或完全阻塞。
因此，相对于喷雾头喷嘴，各种结构布置能够被用在光束的发 射和检测中，为装置产生输出信号以避免对软组织的损伤。
在如图5所示另一实施例中，光源可位于牙刷刷毛80中，刷 毛围绕喷雾81并对着口腔表面82。在该实施例中，刷毛对询问光 束起导向作用。在该布置中，信噪比能够相对高，而系统仍然运行 良好。
典型地，在喷雾头中只产生一个液滴喷雾。当使用多重喷雾时， 通常每个喷雾至少具有一个光源，尽管如此，也可以制作延长的光 源用于覆盖不止一个喷雾。
在这里描述和显示的光学系统，在各种不同实施例中，同样可 以作为距离测量系统，并提供关于喷雾头距离牙齿的距离的信息， 包括当距离不在选择的窗口距离内时提供警告。典型地，如果喷雾 近于2mm，对液滴的加速就不够充分，而清洁将受到不利影响， 而另一方面，当喷雾距离牙齿太远，例如，超过7mm时，液滴速 度充分减小以致于喷雾一般不会非常有效。
在该布置下，使用者将手持该装置不和牙齿接触。距离确定是 通过处理器50作出的，使用发射光束和从口腔表面的反射光束之 间的相位差计算。一旦处理器确定了距离，与所要求的距离作比较。 当确定的差值超出所要求的距离窗口时，可以给使用者警告，或者 可以增加液流或气流，这样以增加液滴的初始速度。
如果需要确定具体位置，当前的布置同样可以用于确定何时喷 雾朝向牙齿的邻间区域，而非牙齿的正面区域。这可以被在此描述 的系统检测到，如图6A和图6B所示。当喷雾94位于牙齿的正面 时(图6A)，相对于牙齿92光源和检测器90(具有发射和反射光) 之间的距离，比当光学信号朝向牙齿的邻间区域时(图6B)相应 的距离将要短。
这里描述的系统同样可以使用液滴喷雾来检测牙齿上是否有 牙菌斑或污点存在。在喷雾液滴通过气体辅助方式产生的布置中， 液滴在牙齿上的着落点的水或其他液体可以通过液滴喷雾的剩余 的气流部分清除掉。如果液体流速被间歇性中断，牙齿将会完全干 燥，改善了信噪比。牙菌斑可以被直接检测到，或使用附着在牙菌 斑上的会被光信号区分的染料。通过这种光学方法对牙菌斑的检测 可以此后用于产生警告作为引导使用者将喷雾置于牙菌斑存在位 置的指示，或在另一方面，检测器信号可以用于根据牙菌斑的厚度 改变该喷雾。
因此，本发明公开了一种系统，其提供喷雾的位置的指示，特 别是，喷雾是朝向牙齿还是朝向口腔组织，例如牙龈组织。对于有 效的清洁需要特殊的能量水平(液滴动量)；尽管如此，使用者必 须小心地定位喷雾，这样组织不会受损并保持喷雾在牙齿上的位 置。该系统还可用于确定喷雾距离牙齿的距离，以及在另一布置中 还可用于定位牙齿之间的邻间区域。
尽管这里为了说明的目的公开了优选的实施例，但可以理解的 是各种改变、修改以及替换可以并入到该实施例中而不偏离由下面 的权利要求限定的本发明的精神。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 智能牙菌斑观察仪 | 2020-05-11 | 243 |
| 一种牙菌斑生物膜口内实验装置及制作方法 | 2020-05-16 | 310 |
| 缓冲剂对牙菌斑酸化的作用 | 2020-05-13 | 139 |
| 固体口腔用抗牙垢和抗牙菌斑组合物 | 2020-05-13 | 858 |
| 一种抑制牙菌斑的组合物及其应用 | 2020-05-14 | 130 |
| 口腔内牙菌斑除去和营养供给片 | 2020-05-14 | 415 |
| 可咀嚼防牙菌斑糖食牙科组合物 | 2020-05-14 | 966 |
| 协同抗牙菌斑/抗龈炎口腔组合物 | 2020-05-14 | 251 |
| 一种用于牙菌斑检测的纸基微流控芯片、试剂盒和牙菌斑的检测方法及应用 | 2020-05-17 | 963 |
| 一种牙菌斑清除凝胶及其制备方法 | 2020-05-12 | 406 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
