牙科用刚性异型微结构光纤棒.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102488565 B (45)授权公告日 2013.12.25 CN 102488565 B *CN102488565B* (21)申请号 201110368830.6 (22)申请日 2011.11.18 A61C 19/06(2006.01) G02B 6/04(2006.01) (73)专利权人 南京春辉科技实业有限公司 地址 210012 江苏省南京市雨花台区雨花西 路安德里 30 号 (72)发明人 张振远 朱云青 赵锦琳 潘维超 黄晓云 龚峰云 (74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任 公司 32112 代理人 汤志武 CN 201469439 U。

2、,2010.05.19, JP 特開 2010-201068 A,2010.09.16, CN 2561602 Y,2003.07.23, CN 2936129 Y,2007.08.22, CN 101598835 A,2009.12.09, CN 201481570 U,2010.05.26, (54) 发明名称 牙科用刚性异型微结构光纤棒 (57) 摘要 本发明公开了一种牙科用刚性异型微结构光 纤棒， 棒体由圆棒区棒体和形变区棒体组成， 形变 区棒体至少经过一次折弯。形变区的棒体的截面 或端面可为月牙形、 椭圆形、 方形或长方形、 直角、 圆形等， 也可是多种异形的组合体。 本发明克服了 。

3、现有牙科治疗用光纤束的不足， 具有适应复杂有 效空间装配， 方便操作， 不易折断， 端面致密无孔， 且光传输效率高等特点。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 旷世佳 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)授权公告号 CN 102488565 B CN 102488565 B *CN102488565B* 1/1 页 2 1. 一种刚性异型微结构光纤棒， 其特征在于棒体由圆棒区棒体和形变区棒体组成， 形 变区棒体至少经过一次折弯且有一个以上的形变区 ； 圆棒区棒体和形。

4、变区棒体不在同一个 平面上， 两者之间形成夹角 ； 形变区棒体有一次以上的折弯时， 位于不同折弯面的相邻的棒 体采用不同的截面形状， 从面构成多种异形的组合棒体 ； 前述棒体由光纤皮管以及穿在光 纤皮管内的光纤芯棒经高温拉制成棒后再经高温模压融合形成， 或由光纤皮管以及穿在光 纤皮管内的若干根光纤单丝经高温拉制成棒后再经高温模压融合而成， 整个棒体因单丝与 单丝、 单丝与皮管或芯棒与皮管间高温融合成一整体， 棒体内无孔洞和缝隙， 从而形成致密 无微孔结构。 2. 如权利要求 1 述的刚性异型微结构光纤棒， 其特征在于形变区棒体的截面呈月牙 形、 椭圆形、 方形、 长方形、 L 形或圆形， 或其。

5、它几何形状。 3. 如权利要求 1 或 2 述的刚性异型微结构光纤棒， 其特征在于棒体圆棒区的直径 3mm。 4. 如权利要求 1 或 2 所述的刚性异型微结构光纤棒， 其特征在于单根光纤单丝的直径 70um。 5. 如权利要求 1 或 2 所述的刚性异型微结构光纤棒， 其特征在于光纤皮管外表磨砂或 高光亮， 高光亮的颜色可以是白色、 透明、 棕色、 紫黑色或其他颜色。 权 利 要 求 书 CN 102488565 B 2 1/3 页 3 牙科用刚性异型微结构光纤棒 技术领域 0001 本发明涉及一种牙科用光纤照明器件， 具体说是一种牙科用刚性异型微结构光纤 棒。 背景技术 0002 牙科治疗。

6、用照明通常为长距离 （ 600cm） 、 宽亮场 （16-18cm6-8cm） 的卤素冷光 照明， 因光源在口腔外部且光线发散不集中， 故在对牙齿实施精细治疗时， 很难消除因治疗 器械投影而造成工作区存有的阴影， 从而影响治疗效果和治疗质量。为此， 在上世纪 90 年 代， 美国 MDT 公司首先研发光纤牙科治疗仪， 将光纤照明系统应用于牙科治疗仪上， 可以直 接将光送至口腔内部并传至工作区的工作点， 使操作视野更加清晰光亮， 实现了照明与操 作的真正同步， 大大提高了治疗效率及质量。 该项技术得到大力推广和应用， 我国于本世纪 初开始引进此项技术， 由于设计和加工难度较大， 在最初几年未得到。

7、推广， 但最近几年有开 始盛行趋势。 0003 在 光 纤 牙 科 治 疗 仪 （光 纤 牙 钻 手 机、 光 纤 洁 牙 机 等）中， 根 据 专 利 号 CN 201510366U、 US 6561801B1 中所述的光纤照明系统的核心部件为光纤束， 其制造方法及结 构形式有 2 种 ： 用若干根光纤单丝集束， 两头采用环氧胶固， 再经研磨抛光而成 ； 用硬 性树脂整体胶固光纤， 用热缩树脂定型光纤束外形， 两端再经研磨抛光而成。以上两种光 纤束的应用， 虽然达到了照明的主要目的， 但由于自身特点， 使用时仍有如下缺陷 ： 由于 光纤牙科治疗仪 （光纤牙钻手机、 光纤洁牙机等） 内部有复杂。

8、的工作气管道、 雾化气管道、 冷却水管道及通电线路等， 光纤束装配需面对复杂的空间腔体， 因光纤单丝直径细 （直径 50um） ， 柔软易折断， 故装配难度大。 因光纤束两端采用环氧浸胶， 其端面微观上存有空 隙， 治疗时， 由于毛细现象， 血水会进入光纤束， 长时间使用后， 血水中血红素会影响照明效 果， 使影像失真， 另光纤束端面微孔中的血水易造成交叉感染。 光纤束由于光纤间隙和胶 缝等原因， 光纤敛集率不大， 光传输效率不高。光纤束出光部弯曲角度大 （ 110） ，“颈 伸” 短 （ 1-2mm） ， 光纤束制作及抛磨难度大。 发明内容 0004 本发明目的在于克服现有牙科治疗用光纤束的。

9、不足， 提供一种牙科刚性异型微结 构光纤棒， 具有适应复杂有效空间装配， 方便操作， 不易折断， 端面致密无孔可抵制血水浸 入， 且光传输效率高等特点。 0005 本发明所述刚性异型微结构光纤棒的棒体由圆棒区棒体和形变区棒体组成， 形变 区棒体至少经过一次折弯。 0006 上述棒体由光纤皮管以及穿在光纤皮管内的光纤芯棒经高温拉制成棒后再经高 温模压融合形成， 或由光纤皮管以及穿在光纤皮管内的若干根光纤单丝经高温拉制成棒后 再经高温模压融合而成， 也可以采用单一的折射率 1 的高透玻璃棒或有机玻璃棒直接构 成。 说 明 书 CN 102488565 B 3 2/3 页 4 0007 上述形变区棒。

10、体的截面呈月牙形、 椭圆形、 方形、 长方形、 直角或圆形， 也可为其它 几何形状， 当形变区棒体有一次以上的折弯时， 位于不同折弯面的相邻的棒体采用不同的 截面形状， 从面构成多种异形的组合棒体。 0008 形变区棒体之所以采用上述异形形状以及一次以上的折弯是为了满足牙科治疗 仪内部复杂， 狭小的空间装配的需要。 0009 为满足光纤牙科治疗仪 （光纤牙钻手机、 光纤洁牙机等） 内部狭小空间的装配需 要， 本发明的圆棒区棒体的直径一般应 3mm。 0010 当棒体由光纤皮管及位于其内的若干根 （即一根以上的） 光纤单丝组成时， 单根光 纤单丝的直径 70um。 0011 本发明所述的棒体采用。

11、如下现有常规工艺制备 ： 0012 将光纤芯棒或多根光纤单丝和光纤皮管经高温拉制成棒再经高温模压融合后， 整 个棒体因单丝与单丝、 单丝与皮管或芯棒与皮管间高温融合成一整体， 棒体内无孔洞和缝 隙， 从而形成致密无微孔结构。 0013 在高温拉制成棒过程中， 拉棒炉的温度范围控制在 600 900之间， 至于送棒 速度和牵引速度， 本领域技术人员则可根据所选的皮管直径和所拉的光棒直径来进行相应 的选择。 0014 高温模压融合过程实质为恒温模压过程， 也是一种常规技术， 具体是在 550-800 的温度下使棒体在模具的型腔内发生型变。 0015 上述微结构特征在实际应用中的作用有 3 点 ： 。

12、0016 棒体直径细可适合狭小的空间装配 ； 0017 光纤单丝直径细， 可使微细的棒体所含光纤数量增多， 传输能量增大， 最关键的 0018 是在形变区中光纤相对变形量减小， 不至于破坏光纤单丝的光传导功能 ； 0019 致密无微孔的光纤排列一方面可使使光纤的敛集率高， 光传输效率高， 另一方 面可防止血水或消毒液的毛细进入， 避免交叉感染。 0020 上述光纤芯棒或光纤单丝的材料质是多组分玻璃光纤、 石英光纤或塑料光纤。 0021 本发明的光纤棒皮管可以是磨砂或高光亮， 颜色可以是白色、 透明、 棕色或紫黑色 或其他颜色。 0022 由于只要满足光纤芯料折射率芯料折射率， 即可实现光纤的全。

13、反射， 因空气折 射率为 1， 故只要芯棒折射率 1， 即可建立光纤模型实现全反射， 达到传光的目的， 故本发 明的光纤棒也可是单一透明的光纤芯棒或其他折射率 1 玻璃材料或有机玻璃材料， 如聚 碳酸酯、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚碳酸酯、 聚丙烯等， 所制得的成品同样具有异型微结构特征 和光传输效率高的效果。 0023 本发明具有如下优点 ： 0024 质地致密、 结构小巧、 光传输率高， 可适合光纤牙科治疗仪 （光纤牙钻手机、 光纤洁 牙机等） 中微型腔体的安装， 不易折断， 方便操作， 端面致密无孔可抵制血水浸入， 且光传输 效率高等特点。 附图说明 0025 图 1 是本发明实施例 1 的。

14、结构示意图。 说 明 书 CN 102488565 B 4 3/3 页 5 0026 图 2 是本发明实施例 1 棒体的圆棒区结构示意图。 0027 图 3 是本发明实施例 2 的结构示意图。 0028 图 4 是本发明实施例 2 棒体的圆棒区结构示意图。 0029 图 5 是本发明实施例 3 的结构示意图。 0030 图 6 是本发明实施例 3 棒体的圆棒区结构示意图。 0031 图 7 是本发明形变区棒体为月牙形时的截面或端面示意图。 0032 图 8 是本发明形变区棒体为椭圆形时的截面或端面示意图。 0033 图 9 是本发明形变区棒体为方形 （长方形） 时的截面或端面示意图。 0034。

15、 图 10 是本发明形变区棒体为直角时的截面或端面示意图。 0035 图 11 是本发明形变区棒体为圆形时的截面或端面示意图。 具体实施方式 0036 下面结合附图对本发明作进一步阐述。 0037 实施例 1 ： 0038 参见图 1 和图 2， 实施例 1 的棒体由直径为 20mm 的玻璃芯棒 1 外穿透明玻璃皮管 2 后， 经高温拉制成棒、 再经高温模压融合而制成， 圆棒区棒体 4 的直径为 2.5mm。形变区棒 体5有4次折弯， 自形变区左端起， 第一段形变区棒体A的截面为月牙形 （参见图7） ， 第二段 形变区棒体 B 的截面仍为月牙形 （参见图 7） ， 第三段形变区棒体 C 的截面。

16、为椭圆形 （参见图 8） ， 第四段形变区棒体D的截面是由椭圆向圆的转变。 圆棒区棒体的截面为圆形 （参见图2） 0039 在高温拉制成棒过程中， 拉棒炉的温度范围控制在 700 750之间， 送棒速度 为 2-4mm/min 和牵引速度 30mm/min， 高温模压融合过程的温度为 550-600。 0040 本实施例皮管 2 外表为磨砂。 0041 实施例 2 ： 0042 参见图 3 和图 4， 本实施例是用约 1700 根直径为 380-450um 的玻璃光纤原丝外 穿透明玻璃皮管 2 后， 经高温拉制成棒、 再经高温模压融合而制成， 圆棒区棒体的直径为 2.5mm， 光纤单丝 3 直。

17、径为 55um 的刚性玻璃光纤棒。形变区棒体 5 有 2 次折弯， 自形变区左 端起， 第一段形变区棒体 E 的截面为椭圆形棒体 （参见图 8） ， 第二段形变区棒体 F 的截面为 长方形 （参见图9） ， 第三段形变区棒体G的截面为长方形到圆的转变。 圆棒区棒体的截面为 圆形 （参见图 4） 。 0043 在高温拉制成棒过程中， 拉棒炉的温度范围控制在 700 750之间， 送棒速度 为 2-4mm/min 和牵引速度 30mm/min， 高温模压融合过程的温度为 550-600。 0044 本实施例皮管外表为磨砂， 皮管颜色为透明状， 光纤为多组分玻璃光纤。 0045 实施例 3 0046。

18、 参见图 5 和图 6， 是用有机玻璃 11 在模腔内聚合而成直径为 2.5mm 的刚性微结 构光纤棒， 形变区棒体 5 有 4 次折弯， 自形变开始起， 第一段形变区棒体 H 的截面为直角形 棒体 （参见图 10） ， 第二段形变区棒体 I 和第三段形变区棒体 J 的截面仍为直角形 （参见图 10） ， 第四段形变区棒体 K 的截面为直角形到圆 11 的转变。圆棒区棒体的截面为圆形 （参见 图 4） 。实施例 3 外表为光滑透明状， 选用有机材料为丙烯酸酯。 说 明 书 CN 102488565 B 5 1/1 页 6 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 图 7 图 8 图 9 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 102488565 B 6 。