專利名稱:傳感器響應電動牙刷及使用方法
傳感器響應電動牙刷及使用方法
發(fā)明領域
本發(fā)明涉及傳感器響應牙刷。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或多個傳感器，并且所述牙刷可提供ー個或多個響應輸出。本發(fā)明也涉及可提供ー個或多個使用者可選擇的響應輸出的響應牙刷。
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傳感器輸入從牙刷啟動輸出。
在另ー個方面，本發(fā)明提供了一種傳感器響應電動牙刷。所述牙刷包括柄部、頭部和在柄部與頭部之間延伸的頸桿。柄部包括中空內部區(qū)域。頭部上設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，并且牙刷還包括設置在頭部上的ー個或多個活動刷毛載體。載體上設置有ー簇刷毛。牙刷也包括設置在中空區(qū)域中的馬達，所述馬達通過傳動軸可操作地連接到刷毛載體上?！?br>在另ー個方面，本發(fā)明提供包括主體的傳感器響應牙刷。所述牙刷具有包括柄部的主體、頭部和設置在頭部上的多根刷毛。牙刷也包括設置在主體上的至少ー個傳感器。牙刷還包括與傳感器相關聯(lián)的至少ー個輸出組件。該輸出適于響應至少一個傳感器提供下列輸出中的至少ー個(i)機械輸出；(ii)基于光的輸出；(iii)基于化學的輸出；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，其實施方案將在本說明書中詳述，并且在構成本文一部分的附圖中圖示說明，其中

圖1為如本發(fā)明所述的電動牙刷的一個實施方案的透視圖。
圖2為圖1的電動牙刷的頂部平面視圖。
圖3為圖1的電動牙刷的橫截面?zhèn)日晥D。
圖4為如本發(fā)明所述的電動牙刷的一個實施方案的頭部和頸桿的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖5為本發(fā)明另ー個實施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖6為本發(fā)明另ー個實施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖7為本發(fā)明另ー個實施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖8為本發(fā)明另ー個實施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖9為本發(fā)明另ー個實施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖10為本發(fā)明另ー個實施方案的頭部和頸桿的部分前正視圖。
圖11為本發(fā)明的電動牙刷的另ー個實施方案的透視圖，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的平均光強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發(fā)光電動牙刷對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為具有多于ー個發(fā)光器和單個光輸出的發(fā)光二極管的橫截面圖。
圖24為描繪傳感器響應牙刷運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發(fā)光電動牙刷的柄部或主體部分上。
圖27為傳感器響應牙刷的一個實施方案的電氣原理圖。
圖28為傳感器響應牙刷的另ー個實施方案的電氣原理圖。
實施方案i羊細說明
概括地講，本發(fā)明涉及傳感器響應牙刷。這種牙刷包括一個或多個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生輸出或輸出組合以處理檢測到的病癥或藥劑的ー個或多個組件、組合件或系統(tǒng)。
在描述本發(fā)明的各種實施方案之前，描述本文所用的各種術語具有指導意義。術語“牙刷輸出”或“響應輸出”用來指牙刷響應由牙刷檢測到的ー個或多個標志、病癥、刺激或藥劑或者響應由使用者或牙刷的制造商指定的可編程或可手動選擇的響應輸出而啟動的動作。此類響應輸出的例子包括機械輸出、能量類輸出(例如，光能、熱能或聲能)、基于化學的輸出、或這些輸出的任何組合。響應輸出可為牙刷的響應輸出的啟動或已存在的輸出的變化。機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動或運動的變化、組合物的分配、牙刷或其組件的振動的產生、或它們的組合?；顒铀⒚d體的運動的變化的例子是指例如刷毛載體改變旋轉方向，并且可改變運動類型(即搖擺、往復、擺動、旋轉)、増加或減小速度。機械輸出的另ー個例子為以指定頻率或運動方式移動或操作牙刷上的活動刷毛或刷毛載體。能量類響應輸出的變化的一個例子可為光輸出強度的増加?；瘜W輸出的ー個例子為ー個或多個物質、組合物或藥劑從牙刷釋放或給藥。這些輸出的組合的ー個例子為光的發(fā)射和潔齒劑組合物從牙刷釋放。這些類型輸出的每個在本文中均有更詳細的描述。“響應輸出元件”為提供響應輸出的組合件或結構。例如，發(fā)射具有適于殺滅細菌的波長的光的光源可認為是響應輸出兀件。
用于本發(fā)明的牙刷中的一個或多個傳感器包括一個或多個傳感器輸入元件，并且可任選地包括與其相關聯(lián)的一個或多個傳感器輸出元件。術語“傳感器”是指典型地見于口腔內的用于檢測某個病癥、標志或刺激的裝置、組件或組合件，當然檢測也可發(fā)生在口腔之外。檢測可在刷牙過程期間或在牙刷剛啟動時發(fā)生。牙刷的啟動可包括例如接通牙刷的電源以啟動刷毛載體的運動、從充電座移除牙刷、或準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的按鈕)。被檢測的情況也可包括使用者刷牙習慣的性質(例如，使用者刷牙多長時間和何時刷牙)或使用日期/時間，其中響應輸出已由使用者選定以便其在特定的使用時間/日期發(fā)生。通常本發(fā)明所使用的傳感器提供某個信號，所述信號提供關于檢測到的病癥、標志或刺激的信息。本發(fā)明的傳感器可用電カ驅動，因而可與電源例如ー個或多個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”是指牙刷上的某個元件。所述元件檢測或傳感某個病癥、標志、刺激，例如口腔內存在的某種物質、材料或藥劑的存在和/或檢測使用者的刷牙習慣，例如使用者刷牙的頻度、何時刷牙以及刷牙多長時間。如下文所述，傳感器輸入元件可與傳感器輸出元件協(xié)同運行以檢測或傳感口腔內的某個病癥、標志或刺激。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物質。傳感器輸入兀件和傳感器輸出兀件有時在本文中統(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(用于檢測刷牙習慣)、以及時鐘(其中傳感器輸入為使用日期和/或時間)。盡管在大多數(shù)情況下傳感器輸入元件可設置在牙刷頭部上，但也設想到傳感器輸入元件設置在其它位置，例如根據(jù)傳感器的尺寸而將其設置在柄部。例如，惡臭傳感器由于其尺寸的原因可設置在柄部中?！皞鞲衅鬏敵鲈被颉皞鞲衅鬏敵鼋M件”是指牙刷上的某個元件。所述元件可向口腔中提供輸出(例如，光、熱、化學物質等)。所述輸出可與病癥、標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)光光源可被認為是傳感器輸出元件?？晒┻x擇地，化學物質和光發(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菌發(fā)熒光。也設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輸出。例如，光源可與傳感器輸入元件聯(lián)合使用以檢測細菌，并且隨后光源可響應傳感器輸入元件對細菌的檢測而提供響應輸出(例如，改變功率輸出以殺滅細菌)。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警當處理過程完成時、當牙刷正確地定位時、當牙刷與組織接觸時和/或如果處理區(qū)中的溫度上升超過預定水平吋。傳感器也可與控制器一起使用以提供處理過程的自動反饋控制。在一個實施方案中，控制器與診斷傳感器連接以基于源自傳感器的信號而控制光源或熱源。在另ー個任選的實施方案中，控制器可與傳感器組合以僅當牙刷與組織接觸時才發(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刷牙、刷牙的頻率和/或刷牙多長時間，并且基于使用者的刷牙習慣而啟動響應輸出。例如，對于刷牙不太頻繁的使用 者，響應輸出可為刷毛載體運動的變化或基于光的響應輸出的自動應用從而更高效地殺滅細菌。
傳感器輸入元件和傳感器輸出元件可設置在牙刷的任何位置，如頭部、柄部等。響應輸出組件或元件可設置在牙刷上的允許進入口腔的任何位置。光導纖維可用來將光的某些性質傳送到口腔的不同區(qū)域中。
可適于用作檢測細菌或齲齒的傳感器輸入元件并且將檢測到的光轉換為變化的電壓信號的市售光傳感器的ー個例子為光轉電壓傳感器，其可以名稱編號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)選的實施方案的牙刷響應對口腔內的特定病癥或標志、病癥、刺激、物質、材料或藥劑的存在的檢測而提供ー個或多個響應輸出(包括牙刷的一個或多個已有輸出的調節(jié))。響應輸出可處理、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)明包括這樣的實施方案其中牙刷的響應輸出不立即處理或治療檢測到的病癥或藥劑的存在。例如，響應輸出可顯示具有延遲效應或僅具有部分效應。響應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)月的時期內發(fā)生。處理方案可由使用者根據(jù)由傳感器輸入元件對標志、病癥或刺激的檢測而選擇，或可由控制器(例如，包含時鐘的可編程處理器)啟動和跟蹤。所述處理器可跟蹤使用者何時刷牙和/或刷牙多長時間并且提供適合于使用者的刷牙習慣的響應輸出處理方案。而且，響應輸出可運行以處理檢測到的病癥或藥劑中的次級因素。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)明的另ー個方面包括這種牙刷的實施方案所述牙刷在調節(jié)它們的運行之前等待使用者的選擇或輸入。也就是講，設想了ー種半自動運行模式，其中牙刷的響應輸出(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)行輸出的時間范圍或持續(xù)時間；(ii)執(zhí)行輸出的方式；(iii)在可能有多個輸出時選擇這些輸出的ー個或多個；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施方案。例如，牙刷輸出可具有受限的待續(xù)時間?；蛘邔τ诨诠獾妮敵鲅浪ⅲ谇唤M織可僅接觸特定波長的光(即紅光)，而接觸時間小于某個指定時長例如一分鐘(例如，用于殺滅細菌)。
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刻而感應或進行某些處理。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或多個輸入按鈕。或者如果電動牙刷是可充電的，通過定位在充電座上的界面來編程。所述充電座接納電動牙刷而對其充電。例如，牙刷可被配置成能在早晨提供用于惡臭或牙斑/牙垢的響應輸出，并且在晚上提供用于增白牙齒或處理頻齒的響應輸出。這些響應輸出可基于傳感器輸入兀件對標志、病癥或刺激的檢測而自動地提供，或者基于使用者通過界面的輸入而可選擇地提供。例如，使用者可選擇哪個病癥在早晨處理、哪個病癥在晚上處理。牙刷可利用定日期和時間的時鐘以跟蹤時間和/或日期，然后取決于時刻和/或日期來啟動某些傳感器和/或響應輸出。例如，對于選擇在早晨進行惡臭處理的使用者，傳感器輸入元件可在早晨啟動以檢測惡臭，或用于惡臭的響應輸出可在早晨自動提供?？捎枚〞r器來設定自動處理方案的長度，或可由使用者通過界面來選定處理方案的長度。時鐘和/或定時器可連接到控制板(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刻和/或日期而啟動所需傳感器和/或響應輸出。
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聯(lián)傳感器以及響應輸出元件和単獨的抗菌頭部?？刂破骺删幊桃詸z測哪個頭部連接到牙刷柄部并且相應地調節(jié)牙刷的操作。例如，控制器可改變刷毛載體的運動， 或可使用與連接到牙刷的特定傳感器相關聯(lián)的算法來處理源自傳感器的電信號。[0045]傳感器響應牙刷也可包括一個或多個報警器或信號裝置(例如，揚聲器或光源)以指示(例如)(i)某個特定處理方案或過程的開始、進展或完成；(ii)感應或檢測口腔中的某些標志、病癥、刺激、某些化學物質的存在(或不存在)；或(iv)這些的組合。報警或信號也可被配置成能指示牙刷對特定響應輸出的啟動。報警或信號可呈聽覺、視覺或觸覺信號的形式。觸覺信號可包括牙刷的某些部分例如柄部或活動刷毛載體的振動或其它運動。聽覺報警的例子包括但不限于ー個或多個蜂鳴聲、一系列音符、一段歌曲、ー個或多個音調、ー個或多個鈴音、以及這些的組合。也設想牙刷可利用產生預錄制ロ語單詞或短語的聽覺報警器。視覺報警或信號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、圖片、文字或其它標記的形式。此外，發(fā)信號或發(fā)報警可通過改變牙刷上的信號燈的顔色來實現(xiàn)。另外，在傳感器響應牙刷的某些型式中，可優(yōu)選通過下列信號的組合來指示某種狀態(tài)，例如某個輸出的啟動或完成(i)聽覺信號、(ii)視覺信號和(iii)觸覺信號。
A.響應機械輸出
本發(fā)明的牙刷可利用一個或多個響應機械輸出。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、或其它活動組件的運動或運動變化。機械響應輸出可響應檢測到ロ腔內部或外部的多種標志、病癥、刺激或藥劑而啟動。例如，可響應傳感器輸入元件檢測到細菌或齲齒或基于使用者的刷牙習慣而提供機械響應輸出。
頭部包括ー個縱向軸線、一個或多個活動刷毛載體或支架、以及任選ー個或多個靜止或固定刷毛載體?；顒铀⒚d體可旋轉、轉動、渦旋、擺動、直線往復運動、或經歷這些運動的任何組合。由本發(fā)明的電動牙刷所提供的運動類型可以是多種多樣的。靜止刷毛載體和其上設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刷毛載體，或者可設置在活動刷毛載體之間的縫隙內。適用于本發(fā)明的ー些刷毛載體運動和刷毛排列的實施例描述于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。
柄部具有馬達設置于其中的中空部分。該中空部分可操作地連接到活動刷毛載體上。一個軸從馬達處通過頸桿延伸，然后進入至少一部分頭部中。當由馬達驅動時，該軸可旋轉、擺動、直線往復運動、渦旋、環(huán)行或以圓錐式運動，以便賦予活動刷毛載體ー種或多種運動。可在馬達與軸之間或軸與活動刷毛載體之間提供傳動裝置以便賦予其運動。示例性的軸和/或傳動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。柄部還有ー個設置于其中為馬達和發(fā)光元件供電的電源，如ー節(jié)或多節(jié)電池。可供選擇地，電動牙刷可連接至外接電源為馬達供電。開關設置在柄部用于啟動馬達和/或發(fā)光元件。該開關包括一個致動器按扣和ー個金屬觸點。向下按模制的致動器按鈕使該開關被手動按下，致動器按鈕壓在ー個金屬觸點上，使電路接通，如常規(guī)瞬時開關一祥。開關能夠通過滑道設計產生連續(xù)操作，通過按下井向前滑動制動器按鈕，如常規(guī)的連續(xù)開關一祥。通過將這兩種功能組合在一個開關中，消費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。開關也可啟動ー個或多個發(fā)光元件。只要馬達被啟動，發(fā)光元件就通電，然而電動牙刷也可具有ー個指定用于啟動發(fā)光元件的開關。[0050]用于機械輸出的各種優(yōu)選的組合件、組件和配置的細節(jié)提供在本文所闡述的對基 于光的輸出和基于化學的輸出的說明中。
傳感器響應牙刷可包括振動機構(例如機械或超聲振動器)以促進機械清潔。由 振動器產生的振動不僅可用來更好地清潔牙齒而且可用來增強光照療法。例如，振動可促 進光穿透進軟組織和/或增強光處理細胞和/或細菌的效果。產生此類增強的一個機制為 向光處理目標進行更好的氧輸送。
B.基于光的響應輸出
包括一個或多個基于光的響應輸出的優(yōu)選的實施方案的牙刷可包括設置在頭部 上的一個或多個電動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 種口腔護理工具例如但不限于電動牙刷，電動牙線、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電動牙刷。
本文所用術語“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)明的一個牙刷實施方案中，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。在另一個實施方案中，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。在另一個實施方案中，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。應當意識到，選擇的特定 波長范圍可取決于所需光的顏色。在一個實施方案中，發(fā)出的光可為藍色。所述口腔護理 工具也可發(fā)出特定強度的光。強度可以是以坎德拉(或流明/球面度)為單位測得的發(fā) 光強度，或以瓦/平方米為單位測得的通量密度。在一個實施方案中，本發(fā)明發(fā)光電動牙 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長發(fā)射光。例如，可使用具有632nm至904nm波長、 5mff至10mW強度的光0. 5分鐘至2分鐘,而使用的組合物為甲苯胺藍(toludine blue)和 亞甲藍(源自甲苯族的藍色、紅色和紫色染料)。所述組合物可用來產生有效殺滅細菌和其 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 或亞甲藍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 它響應試劑可包括在潔齒劑中或被分配。這些響應試劑響應(例如，被活化或換句話講與 響應輸出相互作用)其它基于光的響應輸出或其它響應輸出，例如熱。潔齒劑可包含這些 響應試劑的一個或多個。所述響應試劑可保持不活動直到被源自牙刷的響應輸出所活化。 其它響應試劑將貫穿于本申請的后文而得到描述并且應當理解，這些可單個地引入或組合 在適用于本發(fā)明的潔齒劑中。如果將各種響應試劑單獨地引入潔齒劑內，可設想將這樣的 信號提供給使用者所述信號涉及基于對病癥、標志或刺激的檢測而使用哪個潔齒劑、以及用與檢測到的病癥、標志或刺激相關聯(lián)的響應輸出來確定哪個響應試劑最適用。為了隨著技術和口腔健康科學的進步而將已制造的潔齒劑和它們的響應試劑的列表保持為最新，同時也為了提供必要的數(shù)據(jù)以提供用于牙刷的新的響應輸出或方案和/或新的可置換牙刷頭部，可設想將用于本發(fā)明的牙刷的充電座連接到計算機網絡，例如因特網，從而有利于下載供牙刷使用的潔齒劑數(shù)據(jù)、響應輸出數(shù)據(jù)、或方案數(shù)據(jù)。響應試劑可從本發(fā)明的牙刷単獨分配或以組合方式分配。用于殺滅細菌的其它基于光的響應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。如果光的波長導致可殺滅細菌的熱的產生，則金屬例如銀、鐵和錳可作為響應試劑。具有介于約380nm和約420nm之間的波長的光可在不使用響應試劑的情況下有效地殺滅細菌。
在一個實施方案中，所述電動牙刷包括細長的驅體部分或柄部、頭部、以及在頭部和柄部之間延伸的頸桿。ー個或多個發(fā)光元件可提供在頭部、鄰近ー個或多個靜止或活動刷毛載體、在ー個或多個靜止或活動刷毛載體上或內。所述刷毛載體上設置有多根刷毛。刷毛可形成一個或多個簇叢或簇。在某些實施方案中，發(fā)光元件可設置在擺動刷毛載體的中心或運動軸線上。此外，發(fā)光元件可用作銷軸，其用作活動刷毛載體旋轉軸線和/或中心。發(fā)光元件可以是固定的或者可被固定到活動刷毛載體上以使該元件與刷毛載體一起運動。在某些實施方案中，刷毛載體可具有一個促進光從中通過的區(qū)域，如孔。該區(qū)域可由透明或半透明材料構成?；蛘呖晒┻x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)明的實施方案的目的而不是為了對它們進行限制。圖1顯示如本發(fā)明的一個實施方案所述的傳感器響應發(fā)光電動牙刷100。電動牙刷可用于個人衛(wèi)生如刷某人的牙齒和齒齦。如圖1所示，電動牙刷包括柄部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包括一個或多個傳感器元件或組件2、4、5、6和7。這些元件的一個或多個可為傳感器輸入兀件，或一個或多個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，但是應當理解，傳感器元件也可設置在牙刷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，并且包括活動刷毛載體20和ー個或多個任選的靜止刷毛載體22。在此實施方案中，靜止刷毛載體22定位在活動刷毛載體20的相對側。此實施方案中的活動刷毛載體20定位在頭部16的中心處?；顒铀⒚d體20包括多根被支撐和保留在載體20上的刷毛24。活動刷毛載體可繞大致與頭部16的縱向軸線19正交的運動軸線擺動或旋轉，當然也可如前面所述提供其它運動。如本文所更詳細地描述的那樣，沿活動刷毛載體的此運動軸線設置的是電動元件。在ー個特定實施方案(如圖2所示)中，電動元件為發(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刷毛載體的刷毛承載表面處的下面或以下。牙刷的此實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32的中空部分30并且具有縱向軸線34。馬達32通過可旋轉軸44驅動活動刷毛載體20。齒輪排列可操作地互連在軸44和馬達32之間。齒輪排列包括蝸輪40和ー對步進輪42、43。馬達32可操作地連接到蝸輪40。步進輪42可操作地連接到步進輪43和蝸輪40。所提供的發(fā)光元件75設置在活動刷毛載體20的內部。本文所用術語“發(fā)光”元件_在指將電能轉換為光的元件，與此相對照的是只傳導或傳送光的元件，例如光纖電纜或光纖線。然而，在某些實施方案中，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。在一個實施方案中，本發(fā)明的發(fā)光元件是發(fā)光二極管或LED。
對于發(fā)光二極管而言，主波長或質心波長由以下公式確定
權利要求
1.一種提供口腔護理有益效果的方法，所述方法包括 啟動包括傳感器的牙刷； 用所述傳感器檢測傳感器輸入；和 響應所述傳感器輸入從所述牙刷啟動響應輸出， 其中所述響應輸出是基于光的輸出和基于化學的輸出的組合；其中所述基于化學的輸出包括分配口腔護理組合物，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，其中所述口腔護理有益效果是增白牙齒。
2.如權利要求
1所述的方法，所述方法還包括評估所述傳感器輸入。
3.如權利要求
2所述的方法，其中在從所述牙刷啟動所述響應輸出之前，所述傳感器輸入達到最小閾值電平。
4.如權利要求
1所述的方法，所述方法還包括啟動傳感器輸出，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.如權利要求
6所述的方法，其中所述光的變化源于使細菌發(fā)熒光。
8.如權利要求
1所述的方法，其中所述傳感器檢測化學物質。
9.如權利要求
4所述的方法，其中所述第一波長為65 5至74 O納米。
10.如權利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括產生試劑的氧基。
11.如權利要求
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.如權利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括噻噸酮。
13.如權利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括核黃素。
14.如權利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括葉綠素。
15.如權利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括選自由甲苯胺藍、亞甲藍和雙血卟啉酯組成的組的試劑。
16.如權利要求
1所述的方法，其中所述組合物包括選自由金屬和金屬絡合劑組成的組的試劑。
17.如權利要求
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.如權利要求
1所述的方法，其中給使用者提供信號以指示所述輸出的啟動。
20.如權利要求
19所述的方法，其中所述信號選自由聽覺信號和視覺信號組成的組。
21.如權利要求
20所述的方法，其中所述聽覺信號選自由蜂鳴聲、歌曲、音調、鈴音、以及它們的任何組合組成的組。
22.如權利要求
21所述的方法，其中所述視覺信號選自由光、圖片、文字信息、顏色、以及它們的任何組合組成的組。
23.如權利要求
1所述的方法，其中給使用者提供信號以指示來自所述牙刷的所述輸出的結束。
24.如權利要求
1所述的方法，所述方法還包括監(jiān)控傳感器輸入。
25.如權利要求
1所述的方法，所述方法還包括評估傳感器輸入的強度。
26.如權利要求
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。
27.如權利要求
26所述的方法，其中所述指示信號選自由聽覺信號和視覺信號組成的組。
28.一種傳感器響應電動牙刷，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部區(qū)域，所述頭部上設置有刷毛，并且所述電動牙刷具有縱向軸線； 設置在所述電動牙刷上的傳感器； 傳感器濾光器； 設置在所述頭部上的一個或多個活動刷毛載體，所述活動刷毛載體上設置有多根刷毛; 設置在所述中空內部區(qū)域中的馬達，其中所述馬達可操作地連接到所述活動刷毛載體以移動所述刷毛載體；和 與所述傳感器相關聯(lián)的至少一個輸出組件，其中所述至少一個輸出組件的結構適于響應至少一個傳感器提供基于光的輸出和基于化學的輸出的組合，其中所述基于化學的輸出包括分配口腔護理組合物，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.如權利要求
28所述的電動牙刷，其中所述至少一個輸出組件是第一發(fā)光元件。
30.如權利要求
29所述的電動牙刷，其中所述第一發(fā)光元件設置在所述牙刷的后部上。
31.如權利要求
28所述的電動牙刷，其中所述至少一個輸出組件還包括第二發(fā)光元件，其設置在所述牙刷的所述頭部的刷毛承載表面上。
32.如權利要求
28所述的電動牙刷，其中所述至少一個輸出組件包括兩個或多個發(fā)光元件。
33.如權利要求
32所述的電動牙刷，其中所述發(fā)光元件發(fā)射具有不同波長的光。
34.如權利要求
32所述的電動牙刷，其中所述發(fā)光元件發(fā)射具有不同強度的光。
35.一種傳感器響應牙刷，所述牙刷包括 包括柄部的主體、頭部、以及設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傳感器，其中所述至少一個傳感器包括傳感器輸入元件和傳感器輸出兀件； 與所述至少一個傳感器相關聯(lián)的至少一個輸出組件，其中所述至少一個輸出組件的結構適于響應所述傳感器輸出提供基于光的輸出和基于化學的輸出的組合，其中所述基于化學的輸出包括分配口腔護理組合物，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.如權利要求
35所述的傳感器響應牙刷，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.如權利要求
35所述的傳感器響應牙刷，其中所述多根刷毛為可活動的，并且所述輸出組件還提供包括多根刷毛的運動的機械輸出。
38.如權利要求
37所述的傳感器響應牙刷，其中所述機械輸出包括改變多根刷毛的運動的各方面。
39.如權利要求
37所述的傳感器響應牙刷，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.如權利要求
35所述的傳感器響應牙刷，其中所述基于光的輸出包括從輸出組件產生熱。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種傳感器響應電動牙刷。所述牙刷可根據(jù)由結合到牙刷中的一個或多個傳感器接收到的信息或由使用者選定的信息來調節(jié)其輸出或運行。該信息典型地涉及口腔內外的某些病癥或特定物質或藥劑的存在。該傳感器響應牙刷也包括一個或多個響應輸出組件。所述組件響應傳感到的信息提供響應輸出。
文檔編號A61B5/00GKCN101193605 B發(fā)布類型授權 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:寶潔公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (6),