驱动容噪斑块检测制造技术

给出了牙科用具(4)，在一个实施例中，其包括配置用于发射激发光的光源(331)、以及用于移除反射的激发光并接收来自牙齿的荧光光束的至少一个光学单元。牙科用具进一步包括配置用于接收荧光光束的检测器(333)，以用于基于频域寿命测量，经由配置用于减少由驱动系在驱动系频率(fdt)下生成的噪声的斑块检测电路，来检测斑块并传达牙齿的斑块识别信号。斑块识别信号被解调到中频(fIF)，使得驱动系频率和中频来源于相同的主时钟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及诸如牙刷之类的牙科清洁用具。更具体地，本公开内容涉及用于基于时间分辨荧光且特别是频域寿命测量来检测斑块的电子牙刷，如例如在通过引用方式并入于此的共同未决申请US61/739415(代理人参考2012PF02051)中讨论的。
技术介绍
牙刷被设计用于通过从牙齿表面和邻间区域移除生物膜和食物残渣来清洁牙齿，以便改善口腔健康。各种各样的电子牙刷设计已被创造，以通过增加刷头的速度和使用声振动以及在一些情况下使用超声振动而提供改善的刷洗性能。现代牙刷在移除斑块方面非常高效。消费者仅需要在问题区域刷洗几秒钟以去掉正被刷洗的斑块。然而，在没有反馈的情况下，消费者可能在斑块已被完全移除之前继续移动到另一颗牙齿。因此，对牙齿上的斑块水平的指示是高度期望的。尽管在牙刷设计上的改进，问题仍然残存，因为斑块检测电路在并入到电子牙刷中的情况下必须在紧密靠近牙刷驱动系的位置来操作。这一驱动系发射电磁干扰，电磁干扰可耦合到斑块检测电路中并抑制期望信号。
技术实现思路
因此，存在增长的需要以开发可识别斑块并减少在斑块检测电路和驱动系信号之间的信号干扰的牙科清洁用具。本专利技术通过独立权利要求来限定；从属权利要求限定有利实施例。在本专利技术的一个实施例中，提供牙科用具，其包括:具有驱动系频率的驱动系；配置用于发射激发光的光源；以及斑块检测器，配置用于接收来自牙齿的返回光束以用于生成斑块识别信号，其中斑块识别信号被解调到中频，使得驱动系频率和中频来源于相同的主时钟。依照本公开内容的其它方面，给出了牙科用具。牙科用具包括振荡器、由振荡器调制且配置用于发射激发光的光源、以及用于可选地移除反射的激发光并接收来自牙齿的荧光光束的至少一个光学单元。牙科用具进一步包括检测器，检测器配置用于接收荧光光束，以用于经由配置用于减小由频率驱动系生成的噪声的斑块检测电路，基于频域寿命测量，来检测斑块并传达牙齿的斑块识别信号。斑块识别信号被解调到低中频(IF)，使得驱动系频率和中频来源于相同的主时钟。术语“解调”指的是从调制载波提取承载信息的信号。在这种情况下，信息产生于例如其修改接收信号的相位和振幅的荧光寿命效应。中频可等于驱动系频率乘以(11+」/10，其中“11”是整数，“」”是正整数，且“1^是正偶数，使得0〈j〈k。可以选择“k”使得斑块识别信号的带宽小于驱动系的频率除以“k”。经解调的中频信号可在其频率的至少两倍的整数倍(integer multiplier)的频率下被数字化。驱动系频率可基于多个清洁模式而改变。控制器可驱动振荡器。控制器的主时钟可以是用于频率调制的主时钟的整数比率。牙科用具可进一步包括光学激发清除滤波器。至少一个光学单元可以是长通分束器、短通分束器、带通滤波器、带阻滤波器、长通滤波器、以及二色性分束器中的至少一个。根据本公开的又一方面，解调到低中频IF防止了与斑块识别信号的谐波干扰。本专利技术的另一实施例涉及经由具有驱动系的牙科用具来检测牙齿上的斑块的方法，驱动系具有驱动系频率，方法包括以下步骤:提供激发光；接收来自牙齿的返回光束；从返回光束生成斑块识别信号；以及将斑块识别信号解调到中频，使得驱动系频率和中频来源于相同的主时钟。上述方法和牙科用具相互关联，使得针对它们其中之一所解释的实施例和/或特征对另一个也是类似有效的。根据本公开内容的再一方面，给出了经由牙科用具检测牙齿上的斑块的方法。方法包括以下步骤:提供振荡器，提供由振荡器调制且配置用于发射激发光的光源，可选地经由至少一个光学单元移除反射的激发光，并且经由检测器接收来自牙齿的荧光光束。方法还包括经由被配置用于减少由频率驱动系生成的噪声的斑块检测电路，基于频率域寿命测量，检测斑块和传达牙齿的斑块识别信号的步骤。方法进一步包括将斑块识别信号解调到低中频(IF)，使得驱动系频率和中频来源于相同的主时钟的步骤。本公开内容的适用性的进一步范围将从下文给出的详细描述变得显而易见。【附图说明】本公开内容的方面可以参考以下图示实施例的图而被更好的理解。图中的部件不必按比例，而是将重点置于清楚地图示本公开内容的原理上。而且，在图中，贯穿若干视图，同样的附图标记指定对应部分。在图中:图1A和图1B分别是牙科装置的正视图和侧视图；图2A图示在第一频率下驱动的驱动系；图2B图示在第二频率下驱动的驱动系；图3是斑块检测电路的电路图；图4是图示基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图，其中单个检测器被示出；图5是图示基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图，其中两个检测器被示出；图6是图示基于荧光寿命测量的斑块检测技术的示意图，其中振荡器被并入在控制器内；以及图7是图示基于荧光寿命测量来检测斑块的方法的流程图。【具体实施方式】本公开内容描述了用于帮助用户清洁他们的牙齿的系统、设备和方法的各种实施例，特别是，通过告知用户他们是否真正从他们的牙齿移除了斑块以及他们是否已经完全移除斑块，从而既使用户放心又使用户养成良好习惯。优选地，在刷洗/清洁期间实时地提供信息，否则消费者的接受度很可能是低的。例如，有用的是，当认为用户正在刷洗的牙齿干净时，牙科用具(例如牙刷或冲牙机)向用户提供信号，使得用户可以继续移动到由于斑块建立而可能要求附加刷洗/清洁的下一颗牙齿。这可以减少用户的刷洗/清洁时间，而且产生更好和更高效的刷洗/清洁日常习惯，其使用户的注意力集中到牙齿的特定问题区域(例如有斑块的区域)。依照本公开内容，用户能够用电子牙科清洁用具(S卩，以用牙膏泡沫包围的振动刷洗/清洁系统)来检测斑块。斑块检测系统被配置用于提供在具有可移除斑块层的表面和较干净的表膜/结石/牙科填充物/牙齿表面之间的清晰对比。依照本公开内容，提供了在刷洗/清洁日常习惯期间实时检测斑块的方法。本公开内容的示例性实施例实现了基于时间分辨荧光的斑块检测。图1A图示被配置用于检测牙科斑块的系统2。系统2可为用户配置有各种手持牙科用具。在图示的实施例中，系统2是多用途的牙科装置4的形式(例如，电动牙刷和牙科斑块检测器的组合)。牙科装置4包括被配置用于容纳电池8和电动马达10的适合配置的手柄6。电源按钮或开关12 (图1B)被提供在手柄6上并且操作上耦合到电池8，以用于当被按下时，供应功率到牙科装置4以及操作上与其相关联的例如电动马达10、控制器20等的部件。多个适合配置的刷毛(bristles) 14被提供在牙刷组件16上，牙刷组件16被配置为经由例如夹子(未明确示出)的一个或多个耦合方法，可拆卸地耦合到从手柄6远端延伸的杆18。 装置4进一步包括用于指示牙齿上的斑块水平的斑块检测电路22。这样的斑块检测电路必须在紧密靠近牙刷驱动系(具有电动马达10)的位置来操作。驱动系发射可以耦合到斑块检测电路中并抑制期望信号的电磁干扰。虽然仔细屏蔽、放置和布局检测电路可以有助于减少这些影响，但是有用的是，设计固有地耐受干扰的电路，从而能够使牙刷最好地操作。问题变得更困难，因为驱动系的频率在不同的刷牙模式之间变化，并且许多谐波是依赖于驱动系激发的占空比产生的。依照本公开内容，检测的斑块信号的解调被下混合到低但非零的中频(IF)。这防止了由在混合过程中的振荡器信号的非故意泄露所生成的不需要的直流电(造成斑块检测电路中的偏移)。然后该信号被数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种牙科用具(4)，包括：驱动系(100,200)，具有驱动系频率(fdt)；光源(331)，配置为发射激发光；以及斑块检测器(333)，配置为接收来自牙齿的返回光束以用于生成斑块识别信号；其中所述斑块识别信号被解调到中频(fIF)，使得所述驱动系频率(fdt)和所述中频(fIF)来源于相同的主时钟。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·C·迪恩，A·J·戴维，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL