用于口腔护理器具的基于纤维的灯环

文档序号:143547 发布日期:2021-10-22 浏览:42次 >En<

阅读说明:本技术 用于口腔护理器具的基于纤维的灯环 (Fiber-based light ring for oral care implement ) 是由 汪天仪 于 2020-03-05 设计创作,主要内容包括:一种具有外壳的口腔护理器具,外壳具有第一端、至少部分透明的第二端、以及腔体。该腔体具有光源和光漫射纤维,该光漫射纤维光学地耦合到光源并且被布置在外壳的第二端内,其中光漫射纤维被布置为产生第一光,第一光通过外壳的第二端可见。(An oral care implement having a housing with a first end, an at least partially transparent second end, and a cavity. The cavity has a light source and a light diffusing fiber optically coupled to the light source and disposed within the second end of the housing, wherein the light diffusing fiber is arranged to produce a first light that is visible through the second end of the housing.)

用于口腔护理器具的基于纤维的灯环

技术领域

本公开一般涉及口腔护理器具,更具体地涉及具有基于纤维的灯环的口腔护理器具。

背景技术

口腔护理器具,例如电动牙刷,包含能够检测口腔护理器具的各种状况或状态并且向用户提供反馈的部件。例如,指示用户在用户的牙齿和电动牙刷的刷毛之间施加过大压力的反馈是不被希望的。使用时,牙刷的刷毛应轻轻刷洗牙齿表面以去除细菌、食物残渣和牙菌斑。增加用户向牙齿施加刷毛的压力并不有助于清洁过程,并且可以损坏电动牙刷的内部组件和/或损坏用户的牙齿和牙龈。此外,增加对刷毛的压力可能会减慢刷毛振动的速度或阻止刷毛在牙齿上移动降低它们的有效性。

一些口腔护理器具以从器具发出的光的形式向用户提供视觉反馈。然而,在使用期间,用户可能旋转或以其他方式移动口腔护理器具,使得发射的光相对于用户的眼睛被减弱和/或遮蔽,并且用户可能不理解被提供的反馈。

发明内容

本发明涉及到一种口腔护理器具,该口腔护理器具提供反馈给用户,例如,一种口腔护理器具,该口腔护理器具以从第二端发射的光的形式提供反馈给用户,其中第二端是口腔护理器具在使用时离用户嘴最远的一端。甚至更具体地涉及一种口腔护理器具,该口腔护理器具以由光漫射纤维发射的光的形式向用户提供反馈,以在使用口腔护理器具时向用户提供更均匀的角度和空间分布的光。

通常地在一个方面,提供了一种口腔护理器具。口腔护理器具包括外壳,其中外壳包括第一端、第二端和腔体,其中第二端至少部分透明。腔体包括光源和与光源光学耦合并且被布置在外壳的第二端内的光漫射纤维,其中光漫射纤维被布置成产生通过外壳的第二端可见的第一光。

在一个方面,所述至少一个光源选自:发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLED)。

在一个方面,光源经由第一透镜(或至少一个透镜)光学耦合到光漫射纤维。

在一个方面,光漫射纤维具有具有一个纤维数值孔径的一个光漫射纤维芯,并且第一透镜产生的聚焦光具有一个光束数值孔径和光束数值孔径小于或基本上等于纤维数值孔径。

在一个方面,光源是激光,激光具有光纤输出纤维,光纤输出纤维具有光纤输出纤维芯并且光纤输出纤维芯具有第一芯直径。

在一个方面,所述光漫射纤维具有具有第二芯直径的光漫射纤维芯,其中第一芯直径和第二芯直径基本相等。

在一个方面,激光通过光纤接头或梯度折射率(GRIN)透镜光学耦合到光漫射纤维。

在一个方面,提供了一种包括外壳的口腔护理器具,其中该外壳包括第一端、具有孔径的第二端和腔体。腔体包括光源和光漫射纤维,光漫射纤维与光源光学耦合并且被布置在外壳的第二端内。外壳还包括至少部分透明的插头,该插头可操作地被布置成与外壳的第二端的孔径接合,其中光漫射纤维被布置成产生通过外壳的第二端可见的第一光。

在一方面,光源选自:发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或聚合物发光二极管(PLED)或激光。

在一方面,光源经由第一透镜(或至少一个透镜)光学耦合到光漫射纤维。

在一个方面,光漫射纤维具有具有一个纤维数值孔径的一个光漫射纤维芯,和第一透镜产生的聚焦光具有一个光束数值孔径和其中在光束的数值孔径小于或基本上等于纤维的数值孔径。

在一个方面,光源是激光,激光具有光纤输出纤维,光纤输出纤维具有光纤输出纤维芯并且光纤输出纤维芯具有第一芯直径。

在一个方面,所述光漫射纤维具有具有第二芯直径的光漫射纤维芯,其中第一芯直径和第二芯直径基本相等。

在一个方面,激光通过光纤接头或梯度指数(GRIN)透镜光学耦合到光漫射纤维。

在一个方面,该GRIN透镜具有GRIN透镜的数值孔径,其中GRIN透镜的数值孔径小于或基本上等于给光漫射纤维的光漫射纤维芯的纤维数值孔径。

各种实施例的这些和其他方面将通过参考下文描述的(多个)实施例而变得显而易见并被阐明。

附图说明

在附图中,相同的附图标记在不同的视图中通常指代相同的部分。此外,附图不一定按比例绘制,而是重点通常被放在说明各种实施例的原理上。

图1是根据本公开的口腔护理器具的底部视图。

图2是根据本公开的口腔护理器具的局部分解图。

图3是根据本公开的口腔护理器具的局部剖视图。

图4是根据本公开的口腔护理器具的局部剖视图。

图5是根据本公开的口腔护理器具的局部剖视图。

图6是根据本公开的口腔护理器具的局部剖视图。

具体实施方式

本发明描述了一种口腔护理器具的各种实施例,其提供反馈给用户,具体地,一种口腔护理器具,该口腔护理器具从口腔护理器具的第二端发射的光的形式提供反馈给用户,其中第二端是口腔护理器具在使用时离用户嘴最远的一端。甚至更具体地涉及一种口腔护理器具,该口腔护理器具以由光漫射纤维发射的光的形式向用户提供反馈,以在口腔护理器具使用时向用户提供更均匀的光分布。

参考附图,图1是根据本发明的口腔护理器具100的底部视图。口腔护理器具100包括具有第一端108和第二端112的外壳104。外壳104的第一端108被布置成与包括刷头120的颈部构件116接合。刷头120被布置成在使用口腔护理器具100期间在用户嘴中摆动和/或振动和清洁用户的牙齿。如图1所示,外壳104的第二端112至少部分地透明,例如,外壳104具有透明区段124。外壳104以及颈部构件116和透明区段124可由塑料材料制成,例如,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)或其任意组合。

外壳104基本上是中空的,以创建垂直腔体,即腔体128(图2-6所示)沿轴线A布置,其包含需要的各种组件以驱动连接到刷头120上的轴(未示出)。应当理解的是,为清楚起见,被使用创建刷头120的操作振荡的机械部件,例如,马达、磁性定子组件,和/或轴驱动机构,将不详细在本公开讨论。外壳104的第二端112还包括孔径132(在图2中示出),其被布置成接收并且接合插头136。应当理解的是,备选地或附加地,提供在外壳104的第二端112的透明区段124的插头136可以是透明的、部分透明的,或具有一个至少部分透明的部分。透明区段124和/或透明插头136被用来引导通过光漫射纤维148产生的光(示于图3),这将在下面详细讨论。应当理解的是,除了透明区段124和/或透明插头136,光导可以被提供(未示出),该光导可以定位在外壳104的靠近第二端112,其可进一步分发由下面公开的各种光源产生的光。

图3示出了本发明中被使用的内部组件的示例。具体地,图3示出了布置在口腔护理器具100的腔体128内的部件的局部剖视图。腔体128可以包括光源140、第一透镜144和光漫射纤维148。光源140可以包括的发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)或激光中的一种类型。激光可以选自:半导体激光(激光二极管),固态激光,染料激光,化学激光,气体激光,或能够被任何安装在口腔护理器具100的腔体128内的激光。光源140被布置成产生第一光,即第一光152。第一透镜144被布置成聚焦第一光152成为聚焦光束154,其中聚焦光束152具有光束的数值孔径156。第一透镜144可以是一个微透镜或与具有清净孔径0.5-5mm范围的任何透镜,或例如,1mm至3mm,和具有尽可能短的焦距,例如,1mm至3mm。光漫射纤维148是具有工作波长范围,例如,在400nm至1000nm之间,即能够接收并随后发射至少具有在可见电磁光谱内的波长的辐射(即,400nm至700nm)的玻璃光纤。如果光纤平直放置(未示出),则光漫射纤维148被布置为围绕与主体光纤平行延伸的中心轴以360度发射光。附加地,如果光纤平直放置(未示出),则光漫射纤维148沿着光纤的中心轴具有大约120度的视角。尽管前面的描述和随后的部分描述了第一透镜的使用,即第一透镜144,但是应当理解,可以以能够光学耦合和/或混合和/或聚焦由光源140产生的光。

腔体128还可以包括处理器P和存储器M。存储器M被布置用于存储并且处理器P被布置用于执行第一组非暂态计算机可读指令以将多个输入条件与多个反馈信号关联。例如,处理器P和存储器M被布置用于从与口腔护理器具100相关联的传感器或其他设备接收至少一个输入。至少一个输入可以指示施加到刷头120超过预定阈值的压力,即用户使用该器具的时间过长,或者用户刷牙的角度不适合清洁目的。在一个例子中,即当刷头120上的压力超过预定阈值,给用户的反馈可能指示所提供的压力过高。处理器P和存储器M可以随后从电源PS(例如电池)提供电源到光源140,使得光源140产生第一光152,其可以向用户指示,被施加到刷头部120的压力超过预定阈值。应当理解的是,给用户的反馈可基于特定输入条件而变化,例如,光源140产生的光的颜色或强度可与特定输入条件相关联,或产生反馈信号的总时间可以与特定输入条件相关联,或者预定义节奏,即在预定义时间内的光脉冲,可以与特定输入条件相关联。

光漫射纤维148还包括具有光纤数值孔径160的光漫射纤芯150。尽管在图3中未按比例示出,应当理解的是,光束数值孔径156与光漫射纤维148的光纤数值孔径160基本相同。然而,光束数值孔径可以小于光纤数值孔径。这种布置允许第一光152通过光源140被产生并且被聚焦成聚焦光束152以通过第一透镜144和被聚焦到光漫射纤维148的第一端,使得由光源产生的光的相当量140进入光漫射纤维148的光漫射纤维芯150。换言之,第一透镜144将光源140产生的第一光152与光漫射纤维148光学耦合。应当理解的是,光源140可以放置在距光漫射纤维148的端部非常短的距离处,例如0.5mm以内,使得通过光源140发射的第一光152的相当量将进入光漫射纤维148的第一端,从而不需要耦合透镜,即第一透镜144。

在外壳104的腔体128内,光漫射纤维148绕轴A盘绕或缠绕,布置在外壳104的第二端112处,并被布置在插头136附近,使得从光漫射纤维发出的任何光148通过透明区段124(图1和3-6所示)和/或透明插头136(图2所示)是对用户可见,不管用户如何或者以什么角度手持口腔护理器具100。例如,如果用户在使用口腔护理器具100的同时旋转外壳104,穿过透明区段124和/或透明插头136的由光漫射纤维148产生的光,能够在器具的整个360度潜在旋转中以相同强度和清晰度被用户看到,而不会出现光纤发出的光的弱斑点或完全遮挡。

图4示出了根据本公开的口腔护理器具100的局部剖视图。图4示出的是光源140可以包括多个彩色光源,例如,多个LED(或多色LED),OLED,PLED,或激光(从上述类型的激光中选择),每个生产的特定光谱范围内的光可通过棱镜(未示出)和/或透镜144被聚焦到光漫射纤维148。换言之,光源140的每个光源可以被光学耦合到光漫射纤维148。在一个示例中,光源140可以包括三个子光源,即第一子光源164A、第二子光源164B和第三子光源164C。在一个示例中,每个子光源164A-C可以产生具有相同特性的光,或者每个子光源可以产生具有不同特性的光,例如,第一子光源164A可以产生与红光相关联的电磁光谱部分中的光,例如,第二子光源164B可以产生与绿光相关联的电磁频谱部分中的光,并且第三子光源164C可以产生与蓝光相关联的电磁频谱部分中的光。这些特性可以在每个子光源之间混合和融合以产生基本均匀的输出,即第一光152。可选地,每个子光源164A-164C可以与相应的子透镜相关联,即第一子透镜168A(未示出)、第二子透镜168B(未示出)和第三子透镜168C(未示出),其中每个子透镜168A-168C(未示出)被布置成准直和/或聚焦,即,光学地耦合由每个子光源164A-164C产生的光,对应地,通过一个棱镜(未示出)和/或第一透镜144。这些子透镜168A-CS(未示出)可以被布置在每个相应的子光源164A-C和一个棱镜(未示出)和/或第一透镜144之间。还应当理解的是,子光源164A-C可以被放置在离光漫射纤维148的端部很短的距离,例如在0.5mm以内,使得每个子光源发射的第一光152的相当量进入光漫射纤维148的第一端,从而不需要耦合透镜,即第一透镜144。

图5示出了根据本发明的口腔护理器具100的局部剖视图。具体而言,图5示出了光源140可以是二极管光纤激光。如果光源140采取一个二极管光纤激光的形式,光源140还包括具有光纤输出纤维芯174的光纤输出纤维172。光纤输出纤维芯174具有第一纤维芯直径176。附加地,光漫射纤维148的光漫射纤维芯150具有第二芯纤维直径180。应当理解的是,虽然未按比例示出,第一芯纤维直径176和第二芯纤维直径180基本上相同。然而,应该理解的是,其它布置是可能的,例如,第一芯纤维直径176可以是比第二芯纤维直径180更小。光纤输出纤维172可经由光纤接头184被光学耦合到光漫射纤维148。换言之,光纤接头184被布置在设光纤输出纤维172和光漫射纤维148之间。光纤接头184可以被加热,融合和/或机械地胶合在光纤输出纤维172和光漫射纤维148之间。

图6是根据本公开的口腔护理器具100的另一个局部剖视图。无花果。图6示明当光源140是二极管光纤激光时,光纤输出纤维172可通过透镜,例如梯度折射率(GRIN)透镜188,光学耦合到光漫射纤维148。换言之,GRIN透镜188被布置在光纤输出纤维172和光漫射纤维148之间。GRIN透镜188可以被机械地粘合到光纤输出纤维172和光漫射纤维148上。

所有定义,如本文所定义和使用的,应被理解为控制字典定义、通过引用并入的文件中的定义和/或所定义术语的普通含义。

本文在说明书和权利要求中使用的“一”和“一个”,除非明确指出相反,否则应理解为表示“至少一个”。

本文在说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应理解为意指如此结合的要素中的“一个或两个”,即,要素在一些情况下结合地存在和在其他情况下不结合地存在。用“和/或”列出的多个元素应以相同方式解释,即“一个或多个”元素如此连接。除了由“和/或”子句具体标识的元素之外,可以可选地存在其他元素,无论与那些具体标识的元素相关或不相关。

如本文在说明书和权利要求中使用的,“或”应理解为与如上定义的“和/或”具有相同的含义。例如,当分隔列表中的项目时,“或”或“和/或”应被解释为包含性的,即包括至少一个,但也包括多个元素或列表中的多个元素,以及,可选地,其他未列出的项目。只有明确指出相反的术语,例如“仅...元素”或“正是其中之一”,或,当在权利要求中使用,“由...组成”,指代多个元素或列表中的一个元素的包容。一般而言,此处使用的术语“或”仅应解释为表示排他性的替代方案(即“一个或另一个但不是两个”),当前面有排他性术语,例如“要么”、“其中之一”、“只有其中之一”或“恰好是其中之一”。

如本文在说明书和权利要求中使用的,关于一个或多个元素的列表的短语“至少一个”应理解为意指至少一个元素选自元素列表中的任何一个或多个的元素,但不一定包括元素列表中具体列出的每个元素中的至少一个,并且不排除元素列表中元素的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元素列表中具体标识的元素之外的元素可以可选地存在,无论与那些具体标识的元素相关或不相关。

还应该理解的是,除非明确指出相反,在本文要求保护的任何方法中,包括一个以上的步骤或动作,方法的步骤或动作的顺序不一定限于叙述的该方法的步骤或动作顺序。

在权利要求以及上述说明书中,所有过渡短语,例如“包括”、“包括”、“携带”、“具有”、“包含”、“涉及”、“持有”、“构成”等应被理解为是开放式的,即意味着包括但不限于。只有过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”分别是封闭或半封闭的过渡短语。

虽然这里已经描述和图示了几个创造性的实施例,但是本领域的普通技术人员将容易地设想用于执行功能和/或获得结果和/或一个或多个的各种其他手段和/或结构在此描述的优点以及每个这样的变化和/或修改都被认为是在此处描述的本发明实施例的范围内。更一般地,本领域技术人员将容易理解,本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置旨在示例性并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于特定应用使用本发明的教导。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验来确定本文描述的特定发明实施例的许多等效物。因此,应当理解,前述实施例仅通过示例的方式呈现,并且在所附权利要求及其等价物的范围内,可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践本发明的实施例。本公开的发明实施例涉及本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。此外,两个或多个此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合,如果此类特征、系统、物品、材料、套件和/或方法不相互矛盾,则包括在本发明的发明范围。

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