Электрические зубные щетки с подсветкой и способы их использования

Электрические зубные щетки с подсветкой и способы их использования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к электрическим зубным щеткам с подсветкой, в которых используется светоизлучающий элемент. Более конкретно, настоящее изобретение относится к применению электрической зубной щетки, содержащей элемент с электропитанием, в сочетании с веществом, которое можно использовать для обработки поверхностей полости рта.

Уровень техники

Зубные бляшки, гингивит, заболевания парадонта и изменение цвета зубов - все это нежелательные состояния, которые затрагивают многих людей. В частности, белые зубы длительное время считались желательными с косметической точки зрения. К сожалению зубы часто меняют цвет из-за наличия хромогенных веществ в пище, напитках, табаке и слюнной жидкости в дополнение к таким внутренним источникам, как кровь, пломбировочные материалы на основе амальгамы и антибиотики типа тетрациклина. В числе многих имеющихся подходов к удалению и разрушению зубных пятен можно выделить перекись водорода, которая воздействует на хромогенные молекулы, делая их бесцветными, растворимыми в воде или и тем, и другим. Кроме того, некоторые отбеливающие процедуры включают в себя применение света и (или) лазеров в сочетании с определенными химическими веществами. Однако применение света достаточной интенсивности для улучшения состояния полости рта, например, посредством отбеливания, прежде требовало от потребителя обращения к услугам профессионалов, проводимым в кабинете. Существующие в настоящее время способы внекабинетной обработки зубов включают в себя применение перекиси водорода низкой концентрации на пластинках и (или) полосках. Однако большинство способов внекабинетной обработки не предусматривают использование света, в частности света достаточной интенсивности, чтобы обеспечить требуемый положительный эффект для состояния полости рта. Таким образом, существует признанная потребность в дешевой массовой системе ухода за полостью рта, использующей свет, которая может обеспечивать свет такого качества и количества, что может, в свою очередь, создавать желательный положительный эффект для полости рта при ее использовании потребителем на дому.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение дает способ обеспечения положительного эффекта для состояния полости рта, содержащий: нанесение ровным слоем вещества для ухода за полостью рта на средство доставки; наложение средства доставки с расположенным на нем веществом на множество зубов, чтобы вещество соприкасалось с поверхностью, причем вещество оказывает активное действие на множество зубов; снятие средства доставки с зубов и переход по меньшей мере части вещества для ухода за полостью рта со средства доставки на зубы; чистку зубов электрической зубной щеткой, содержащей головку, ручку и элемент с электропитанием, причем элемент с электропитанием расположен на головке зубной щетки и излучает энергию.

Краткое описание чертежей

Изобретение может принимать материальную форму в отдельных частях и сочетании частей, варианты осуществления которых более подробно описаны ниже в настоящем описании и проиллюстрированы прилагаемыми чертежами, являющимися составной частью описания, на которых:

ФИГ.1 представляет вид в перспективе электрической зубной щетки в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.2 представляет вид сверху электрической зубной щетки, изображенной на ФИГ.1.

ФИГ.2а представляет вид сверху электрической зубной щетки, изображенной на ФИГ.1

ФИГ.3 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе электрической зубной щетки, изображенной на ФИГ.1.

ФИГ.4 представляет вид сбоку в разрезе головки и суженной части варианта осуществления электрической зубной щетки, сделанной в соответствии с настоящим изобретением.

ФИГ.5 представляет вид спереди с частным разрезом головки и суженной части другого варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.6 представляет вид спереди с частным разрезом головки и суженной части еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.7 представляет вид спереди с частным разрезом головки и суженной части еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.8 представляет вид спереди с частным разрезом головки и суженной части еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.9 представляет вид спереди с частным разрезом головки и суженной части еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.10 представляет вид спереди с частным разрезом головки и суженной части еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.

ФИГ.11 представляет вид в перспективе другого варианта осуществления электрической зубной щетки с подсветкой по настоящему изобретению, в котором зубная щетка содержит головку и суженную часть, которые могут быть отделены от ручки.

ФИГ.14 представляет принципиальную электрическую схему, которую можно использовать в настоящем изобретении.

ФИГ.15 представляет график спектрального распределения для различных цветов для светоизлучающих элементов, которые можно использовать в настоящем изобретении.

ФИГ.16 представляет график спектрального распределения для светоизлучающего элемента, излучающего белый свет, который можно использовать в настоящем изобретении.

ФИГ.17 представляет график диаграммы направленности излучения, которую можно использовать в настоящем изобретении.

ФИГ.18 представляет вид в перспективе практически плоской полоски материала, имеющей скругленные углы.

ФИГ.19 представляет вид в перспективе варианта осуществления настоящего изобретения, раскрывающего плоскую полоску ФИГ.18, покрытую веществом для ухода за полостью рта.

ФИГ.20 представляет вид в разрезе, раскрывающий плоскую полоску, покрытую веществом.

ФИГ.21 представляет вид в разрезе соседних зубов с полоской материала ФИГ.20, подогнанной и прикрепленной к зубам.

ФИГ.22 представляет вид в разрезе полоски материала по ФИГ.20, прикрепленной к одному зубу.

ФИГ.23 представляет вид в перспективе устройства доставки каппы.

ФИГ.24 представляет вид в разрезе с изображением пластины ФИГ.23, прикрепленной к одному зубу.

Подробное описание вариантов осуществления

В целом настоящее изобретение относится к веществу для ухода за полостью рта, применяемому в сочетании с инструментом для ухода за полостью рта, имеющим один или несколько электрических элементов, расположенных на головке, в частности светодиоды, светоизлучающие элементы, использующие элементы накаливания, лазерные элементы, галогенные элементы, неоновые элементы, флуоресцентные элементы, плазменные элементы, ксеноновые элементы, элементы с ниткой для чистки зубов, массажные элементы, чистящие элементы, тепловыделяющие элементы, звукоиспускающие элементы, ультразвуковые элементы, элементы, создающие электрический ток, элементы, выделяющие вещество, и (или) любое сочетание этих элементов. К таким инструментам для ухода за полостью рта могут относиться, в частности, электрические зубные щетки, электрические устройства с нитью для чистки зубов, устройства для полировки зубов, устройства для массажа десен и т.д. Вещество для ухода за полостью рта содержит активный компонент в таком количестве, что при применении этого вещества в соответствии с указаниями оно вызывает желаемый для пользователя положительный эффект, не нанося ущерба поверхностям, на которые он нанесен. К состояниям полости рта, с которыми могут справиться эти активные компоненты, относятся, в частности, внешние и структурные изменения зубов, отбеливание, обесцвечивание пятен, удаление пятен, снятие зубного налета, снятие зубного камня, профилактика и лечение кариеса, воспаленные и (или) кровоточащие десны, повреждения слизистой оболочки, раны, язвы, афтозные язвы, герпес и зубные абсцессы.

В настоящем описании термин «электрический элемент» включает в себя любой электрический элемент, который может преобразовывать электрическую энергию в месте своего нахождения. Например, светоизлучающий элемент может преобразовывать электрическую энергию в свет в месте своего нахождения, например на головке электрической зубной щетки. Для простоты далее будет рассмотрен вариант осуществления в виде электрической зубной щетки с головкой, на которой расположен светоизлучающий элемент. Такие электрические зубные щетки могут использоваться в качестве средства личной гигиены для чистки зубов и десен с помощью моторизованного движения, которое возникает при включении электрического элемента. Настоящее изобретение относится также к электрической зубной щетке, имеющей сменную или отделяемую головку и (или) суженную часть. Кроме того, настоящее изобретение относится к способам создания положительного эффекта для полости рта, например, в виде отбеливания, при помощи зубной щетки и веществ настоящего изобретения. Свет может усилить отбеливание зубов, делая зубы более восприимчивыми к отбеливанию и (или) активируя химически активный компонент в веществе для ухода за полостью рта, тем самым усиливая положительный эффект для полости рта, получаемый только от применения вещества для ухода за полостью рта. Примеры желательного положительного эффекта для полости рта включают в себя, в частности, отбеливание, обесцвечивание пятен, удаление пятен, реминерализацию, снятие зубного налета и снятие зубного камня. Кроме того, электрическая зубная щетка, сделанная согласно настоящему изобретению, может продаваться в комплекте с веществами для ухода за полостью рта. В комплект могут входить различные вещества для ухода за полостью рта, в частности средства для отбеливания зубов, для удаления пятен и (или) для снятия зубного налета.

А. Инструмент для ухода за полостью рта

Инструмент для ухода за полостью рта по настоящему изобретению имеет один или несколько электрических элементов, расположенных на головке, в частности светодиоды, светоизлучающие элементы, использующие элементы накаливания, лазерные элементы, галогенные элементы, неоновые элементы, флуоресцентные элементы, плазменные элементы, ксеноновые элементы, элементы с ниткой для чистки зубов, элементы для массажа, чистящие элементы, тепловыделяющие элементы, звукоиспускающие элементы, ультразвуковые элементы, элементы, создающие электрический ток, элементы, выделяющие вещество, и (или) любое сочетание этих элементов. К таким инструментам для ухода за полостью рта могут относиться, в частности, электрические зубные щетки, электрические устройства с нитью для чистки зубов, устройства для полировки зубов, устройства для массажа десен и т.д. Ради простоты в изобретении будет рассматриваться электрическая зубная щетка, содержащая светоизлучающий элемент.

В настоящем описании термин «свет» охватывает весь спектр видимого и невидимого (то есть ультрафиолетового и инфракрасного) света. В одном варианте осуществления зубной щетки по настоящему изобретению свет, испускаемый светоизлучающим элементом, может быть от примерно 370, 390, 410, 430, 450, 470, 490, 510, 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, 690, 710 нм и (или) менее чем примерно 770, 750, 730, 710, 690, 670, 650, 630, 610, 500, 400 нм. В другом варианте осуществления испускаемый свет может иметь длину волны больше, чем примерно 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480 и (или) 490 нм и (или) меньше, чем примерно 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430 нм. В еще одном варианте осуществления испускаемый свет может иметь длину волны от примерно 420, 430, 440, 450, 460, 470 нм и (или) меньше, чем примерно 470, 460, 450, 430 нм. Следует иметь в виду, что выбор конкретного диапазона длин волн может зависеть от того, какого цвета требуется цвет. В одном варианте осуществления испускаемый свет может быть синего цвета.

Инструмент для ухода за полостью рта может также испускать свет какой-то определенной интенсивности. Под интенсивностью может пониматься или сила света, измеряемая в канделах (или люменах на стерадиан), или плотность потока, измеряемая в ваттах на квадратный сантиметр. В одном варианте осуществления плотность потока электрической зубной щетки с подсветкой по настоящему изобретению составляет от примерно 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 100, 200, 250 мВт/см² и (или) меньше, чем примерно 300, 250, 200, 150, 100, 70, 60, 50, 40, 30 мВт/см² или любое их сочетание.

В одном варианте осуществления электрическая зубная щетка содержит удлиненный корпус, или ручку, головку и суженную часть, расположенную между головкой и ручкой. На головке могут быть расположены один или несколько светоизлучающих элементов, которые прилегают к одному или нескольким неподвижным или подвижным держателям щетины, находятся на или в одном или нескольких неподвижных или подвижных держателях щетины, имеющих на себе множество щетинок. Щетинки могут быть сгруппированы в один или несколько пучков. В некоторых вариантах осуществления светоизлучающий элемент может быть расположен в центре или на оси движения колеблющегося держателя щетины. Кроме того, светоизлучающий элемент может играть роль штырька, который служит осью и (или) центром вращения для подвижного держателя щетины. Светоизлучающий элемент может быть неподвижен, или он может быть прикреплен к подвижному держателю щетины, чтобы элемент перемещался вместе с держателем щетины. В некоторых вариантах осуществления держатель щетины может иметь область, например отверстие, которая способствует прохождению света сквозь нее. Область может быть образована прозрачным или полупрозрачным материалом, или же область может представлять собой отверстие или другую открытую область, практически лишенную щетинок, а потому допускающую прохождение света. Эта область может находиться в любой части головки зубной щетки, в том числе в центре подвижного держателя щетины.

Головка содержит продольную ось, один или несколько подвижных держателей щетины и, опционально, один или несколько неподвижных или фиксированных держателей щетины. Подвижные держатели щетины могут вращаться, поворачиваться, двигаться по кругу, колебаться, совершать возвратно-поступательные движения или выполнять любую комбинацию движений. Тип движения, выполняемого электрическими зубными щетками по настоящему изобретению, может быть самым разнообразным. Неподвижные держатели щетины и расположение находящихся на них неподвижных щетинок также могут быть самыми разными. Например, неподвижные щетинки могут частично или полностью окружать подвижные держатели щетины или могут располагаться в промежутке между подвижными держателями щетины. Примеры некоторых движений, совершаемых держателями щетины, и вариантов расположения щетинок, которые можно использовать с настоящим изобретением, описаны в патентных документах US 20030126699; US 20030084525; US 20030084524; US 20030084526 и WO 03/063723, и WO 03/063722. Щетинки могут быть изготовлены из обычных неэластомерных материалов, таких как полиэтилен, или могут быть изготовлены из эластомерных материалов, таких как натуральный или синтетический каучук, полиолефины, полиэфирамиды, сложные полиэфиры, стироловые полимеры, полиуретаны и т.д. или из комбинации материалов.

В ручке имеется полость с расположенным в ней двигателем, который функционально связан с подвижными держателями щетины. Из двигателя через суженную часть и по меньшей мере внутри части головки может проходить вал. Под действием двигателя вал может вращаться, колебаться, совершать возвратно-поступательное движение, совершать круговое движение, совершать орбитальное движение или совершать конусообразное движение для передачи одного или нескольких движений подвижным держателям щетины. Для передачи движения между двигателем и валом или между валом и подвижными держателями щетины может быть предусмотрен зубчатый передаточный механизм. Примеры валов и (или) зубчатых передаточных механизмов приведены в патентах США 6360395 и 5617601, в заявках на получение патентов США 2003/0134567 и 2003/0163881, а также в других патентах и патентных публикациях, приведенных в настоящем описании в качестве ссылки. В ручке также имеется источник энергии, например одна или несколько батарей, помещенных туда для питания двигателя и светоизлучающих элементов. Альтернативно электрическая зубная щетка может быть подключена к внешнему источнику энергии, от которого запитывается двигатель. На ручке расположен выключатель для включения двигателя и (или) светоизлучающих элементов. Выключатель содержит приводную кнопку и металлический контакт. Выключатель приводится в действие вручную посредством нажатия вниз формованной приводной кнопки, которая нажимает на металлический контакт, замыкая цепь, как в обычном выключателе без фиксации. Благодаря наклонной конструкции выключатель обеспечивает также возможность непрерывной работы посредством нажатия и сдвига приводной кнопки вперед, как в обычном выключателе с фиксацией. Сочетание этих двух функций в одном выключателе дает потребителю возможность опробовать устройство и проверить его работу перед покупкой и при этом включать его на непрерывную работу после того, как устройство извлечено из упаковки. Выключатель может также включать один или несколько светоизлучающих элементов. Светоизлучающие элементы могут включаться при каждом запуске двигателя, однако зубная щетка может также иметь несколько выключателей для включения светоизлучающих элементов.

На чертежах изображены варианты осуществления изобретения исключительно с иллюстративной целью, а не с целью ограничить объем изобретения. На ФИГ.1 изображена электрическая зубная щетка 10 с подсветкой согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Электрическая зубная щетка может использоваться в качестве средства личной гигиены, например для чистки зубов и десен. Как показано на ФИГ.1, электрическая зубная щетка включает в себя ручку 12 и суженную часть 14, прикрепленную к ручке 12. К суженной части 14 прикреплена головка 16. Как правило, головка больше суженной части 14, которая обычно также меньше ручки 12.

На ФИГ.2 головка 16 имеет также продольную ось 19 и содержит подвижный держатель 20 щетины и один или несколько опциональных неподвижных держателей 22 щетины. В этом варианте осуществления неподвижные держатели 22 щетины расположены с противоположных сторон подвижного держателя 20 щетины. Подвижный держатель 20 щетины в этом варианте осуществления расположен в центре головки 16. Подвижный держатель 20 щетины содержит множество щетинок 24, укрепленных и удерживаемых на держателе 20. Подвижный держатель щетины может колебаться или вращаться относительно оси движения, приблизительно перпендикулярной к продольной оси 19 головки 16, хотя могут совершаться и другие описанные выше движения. Как более подробно описано в настоящем описании, на этой оси движения подвижного держателя щетины расположен электрический элемент 74. В частном варианте осуществления (изображенном на ФИГ.2а) электрический элемент является светоизлучающим элементом 75 типа светодиода, находящимся на головке зубной щетки и в целом ниже или под ней, так что поверхность светоизлучающего элемента не выступает над несущей щетину поверхностью подвижного держателя щетины (как показано на ФИГ.22). Этот вариант осуществления зубной щетки имеет также захватные области 70 и 72. Как показано на ФИГ.3, ручка 12 дополнительно содержит полость 30, в которой расположен двигатель 32, и имеет продольную ось 34. Двигатель 32 приводит в движение подвижный держатель 20 щетины посредством вращающегося вала 44. Зубчатая передача функционально связывает вал 44 и двигатель 32. Зубчатая передача включает в себя червячное колесо 40 и пару шестерен 42, 43. Двигатель 32 функционально соединен с червячным колесом 40. Шестерня 42 функционально соединена с шестерней 43 и червячным колесом 40. Имеется светоизлучающий элемент 75, который расположен внутри подвижного держателя 20 щетины. В настоящем описании термин «светоизлучающий» элемент означает элемент, который преобразует электрическую энергию в свет, в отличие от элемента, который просто проводит или распространяет свет, как, например, волоконно-оптический кабель или провод. В одном варианте осуществления светоизлучающим элементом по настоящему изобретению является светодиод. Для светодиодов доминантную, или центральную, длину волны можно определить из уравнений

для непрерывных спектров и

для дискретных спектров,

где I - это сила света, а λ - длина волны.

Более подробно эти уравнения описаны в документе CIE 127 (1997), озаглавленном «Измерения светодиодов», который выпустила Международная Комиссия по Освещению. Эти уравнения и методику можно также применить к другим светоизлучающим элементам, отличным от светодиодов, либо для определения доминантной, или центральной, длины волны можно воспользоваться другими методиками и уравнениями, известными из уровня техники. С помощью устройств, известных из уровня техники, таких как радиометр/фотометр OL 730CV, выпускаемый компанией Optronics Laboratories, Inc. из Орландо, штат Флорида, можно измерить спектральные (например, длину волны в максимуме), фотометрические (например, светосилу), радиометрические (например, интенсивность излучения) и колориметрические (например, доминантная длина волны) характеристики светоизлучающих элементов. Какой-то цвет может не иметь преобладающей, или центральной, длины волны (например, белый цвет).

На ФИГ.4 изображен вариант осуществления зубной щетки, имеющей неподвижный светоизлучающий элемент 75, который соединен со стойкой 91, которая неподвижна и прикреплена к головке 95 в точке 93 зубной щетки. В этом варианте осуществления подвижный держатель 97 щетины колеблется или вращается вокруг неподвижного светоизлучающего элемента 75, расположенного внутри стойки 91. Светоизлучающий элемент 75, расположенный внутри стойки 91, служит осью вращения для подвижного держателя 97 щетины на головке 95 зубной щетки. От светоизлучающего элемента 75 через стойку 91 и далее по всей длине головки 95 зубной щетки к источнику энергии (не показан) могут проходить положительный вывод 87 и отрицательный вывод 89.

В другом варианте осуществления светоизлучающий элемент 75 расположен внутри отверстия 88, которое проходит сквозь подвижный держатель 320 щетины, как лучше всего видно на ФИГ.5, так что светоизлучающий элемент неподвижен, а подвижный держатель 320 щетины колеблется или вращается вокруг неподвижного светоизлучающего элемента 75. В этом варианте осуществления светоизлучающий элемент 75 неподвижно прикреплен к головке 316. Светоизлучающий элемент 75 может частично выступать из отверстия 88 или он может быть расположен под нижней поверхностью подвижного держателя 320 щетины, так что он полностью находится внутри головки 316. Осевая линия, или ось, светоизлучающего элемента 75 также может быть осью вращения или колебания подвижного держателя 320 щетины. В некоторых из вышеописанных вариантов осуществления, особенно в тех, где светоизлучающий элемент расположен ниже подвижного держателя 320 щетины, подвижный держатель щетины может быть выполнен из прозрачного или полупрозрачного материала. Когда светоизлучающий элемент расположен внутри головки, светоизлучающий элемент может быть помещен между держателями щетины и не находиться на оси вращения (колебания) подвижного держателя щетины, как показано в качестве примера на ФИГ.6, с которого для большей наглядности убраны щетинки. На ФИГ.6 изображена головка 416, суженная часть 414, подвижный держатель 420 щетины, неподвижный держатель 422 и 423 щетины, и светоизлучающий элемент 75, расположенный ниже подвижного держателя 420 щетины и неподвижного держателя 423 щетины. В этом варианте осуществления верхняя поверхность головки и держателей щетины может быть выполнена из прозрачного или полупрозрачного материала.

Для прозрачного и полупрозрачного держателя щетины и (или) головки можно использовать самые различные материалы. В качестве примеров таких материалов можно привести, в частности, полистирол (PS), поликарбонат (PC), полиметилметакрилат (РММА), полиэтилентерефлаталгликоль (PETG) (выпускаемый промышленностью под названием Eastoman BR003), ацетопропилат целлюлозы (CAP) и их сочетания. Подразумевается, что для облегчения обработки этих материалов они могут быть подвергнуты одному или нескольким циклам термообработки.

Светоизлучающие элементы могут быть расположены таким образом, чтобы основное направление излучения было в целом перпендикулярно верхней поверхности держателей щетины и (или) в целом параллельно направлению щетинок держателя щетины. Иными словами, светоизлучающий элемент может быть расположен таким образом, чтобы осевая линия 90 светоизлучающего элемента была в целом перпендикулярна верхней поверхности головки и (или) держателя щетины, как лучше всего показано на ФИГ.4. Осевая линия 90, как правило, проходит сквозь линзу 92 или отверстие светоизлучающего элемента. Когда светоизлучающий элемент расположен внутри подвижного и (или) неподвижного держателя щетины, на или под подвижным и (или) неподвижным держателем щетины, цилиндрическая область или объем вокруг осевой линии 90 светоизлучающего элемента может быть лишена щетинок, так что свет без помех проходит от щетины к очищаемой поверхности. В одном варианте осуществления диаметр цилиндрической области, лишенной щетинок, находится между примерно 2 мм и примерно 8 мм, в другом варианте осуществления - между примерно 3 мм и примерно 6 мм. Однако подвижный держатель щетины может иметь по меньшей мере одно кольцо щетинок вокруг светоизлучающего элемента, как показано в качестве примера на ФИГ.5. Можно, однако, предусмотреть дополнительные пучки щетинок или внутреннее кольцо пучков щетинок.

Обратимся вновь к ФИГ.3, где предусмотрен выключатель 50 для управления работой электрической зубной щетки с подсветкой, который функционально соединен с двигателем 32. Кроме того, конструкция переключателя 50 такова, что он может управлять работой одного или нескольких светоизлучающих элементов зубной щетки. Такая работа предпочтительно является кратковременной или непрерывной. Когда выключатель 50 замыкают, между батареей 60, находящейся в полости 30 ручки 12, и двигателем 32 и светоизлучающим элементом 75 замыкается цепь.

На ФИГ.7-10 изображены другие взаиморасположения головки, держателя щетины и щетины для электрических зубных щеток с подсветкой, причем все они содержат один или несколько светоизлучающих элементов. На ФИГ.7 изображена головка 516 и суженная часть 514. Подразумевается, что суженная часть 514 расположена между головкой 516 и ручкой зубной щетки (не показана). На головке 516 расположен единственный подвижный держатель 520 щетины, имеющий множество расположенных на нем пучков щетинок 532. На втором держателе 522 щетины расположен светоизлучающий элемент 575. На ФИГ.8 изображена другая головка 616 и суженная часть 614, соответствующие настоящему изобретению. Головка 616 содержит единственный держатель 620 щетины, содержащий щетинки 632, и имеет светоизлучающий элемент 675. На ФИГ.9 изображена еще одна головка 716, имеющая единственный расположенный на ней держатель 720, и суженная часть 714. На головке 716 в непосредственной близости от держателя 720 щетины расположен светоизлучающий элемент 775. Однако светоизлучающий элемент 775 расположен не на держателе щетины. На ФИГ.10 изображена еще одна головка 816, имеющая первый держатель 820 щетины, который движется, и второй держатель 822 щетины, который зафиксирован или неподвижен, а также суженная часть 814, соединенная с головкой 816. Оба держателя щетины имеют расположенные на них светоизлучающие элементы 875. Первый держатель 820 щетины имеет множество пучков 832 щетинок, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 875, и второй держатель щетины 822 имеет множество пучков 834 щетинок, которые окружают расположенный на нем светоизлучающий элемент 874.

Другой вариант осуществления электрической зубной щетки, соответствующей настоящему изобретению, изображен на ФИГ.11, он имеет головку 1016, суженную часть 1014 и ручку 1012. Суженная часть и ручка соединены с возможностью отсоединения в точке 1015 и содержат соответствующие конструктивные элементы для их физического сцепления и для установления электрического контакта между светоизлучающим элементом и источником энергии. Этот вариант осуществления изобретения содержит также захватную область 1019.

В настоящем изобретении могут использоваться самые различные светоизлучающие элементы. В одном варианте осуществления светоизлучающий элемент представляет собой небольшой светодиод с низким потреблением энергии, например промышленно выпускаемый под маркой Luxeon^ТМ компанией Lumileds Lighting, LLC из Сан-Хосе, Калифорния. В число других промышленно выпускаемых осветительных устройств входят выпускаемые компанией American Opto Plus LED Corporation. Светодиод может работать от относительно низковольтного источника постоянного тока, например, в одном варианте осуществления напряжение находится в пределах от примерно 0,5 вольт до примерно 5 вольт, в другом варианте осуществления - от примерно 1 вольта до 3 вольт, а в еще одном варианте осуществления - от примерно 1,6 до примерно 2,4 вольта.

Различные варианты осуществления описанных здесь зубных щеток могут использовать светоизлучающие элементы с различными характеристиками. Описанные здесь электрические зубные щетки могут излучать свет с центральной длиной волны между примерно 10 нм и примерно 10⁶ нм, в другом варианте осуществления - от примерно 390 нм до примерно 770 нм, а в еще одном варианте осуществления - от примерно 420 нм до примерно 490 нм, а для синего света между примерно 420 нм и примерно 470 нм.

На ФИГ.14 приведена принципиальная электрическая схема для настоящего изобретения. На этой схеме светоизлучающий элемент 75 и двигатель 32 включаются или запускаются одновременно с помощью выключателя 50. Когда светоизлучающим элементом 75 является светодиод, то может иметь смысл подключить формирователь 94 тока или напряжения, который обеспечивает подачу к светодиоду постоянного напряжения или тока вне зависимости от изменений входного напряжения или тока, тем более что напряжение или ток на выходе батареи имеют склонность уменьшаться со временем. В качестве формирователя напряжения или тока в настоящем изобретении можно использовать формирователь для одноэлементного или многоэлементного светодиода ZXSC310 производства компании Zetex Semiconductors, Оулдем, Великобритания. Другие варианты осуществления изобретения включают в себя, например, отдельные выключатели для раздельного включения светоизлучающего элемента и двигателя. Кроме того, можно предусмотреть более одного светоизлучающего элемента. Чтобы одна электрическая зубная щетка имела множество сфер применения, можно предусмотреть светоизлучающие элементы с различными спектральными, фотометрическими, радиометрическими и колориметрическими характеристиками (например, с различными доминантными длинами волн, длинами волн в максимуме, радиометрической мощностью и т.д.).

На ФИГ.15 и 16 изображены спектральные распределения для различных цветов для выпускаемых промышленностью светодиодных светоизлучающих устройств, используемых в описанных здесь электрических зубных щетках. Эти графики спектрального распределения соответствуют светоизлучающим элементам Luxeon^ТМ мощностью 1 ватт, но аналогичные распределения можно получить и с другими светоизлучающими устройствами. Конкретно, ФИГ.15 представляет собой график распределения относительной спектральной интенсивности для светоизлучающих элементов различного цвета. На ФИГ.15 изображены распределения для голубого, синего, сине-зеленого, зеленого, янтарного, красно-оранжевого и красного цветов. На ФИГ.16 приведено распределение относительной спектральной интенсивности для светоизлучающего элемента белого цвета.

Часто желательно использовать светодиод, который создает в целом или практически однородное распределение света, так что каждый зуб получает примерно одинаковое количество света по всей поверхности зуба. Поэтому варианты осуществления зубной щетки по настоящему изобретению включают в себя такие диаграммы направленности светового излучения, которые имеют ламбертов или колоколообразный вид, как изображено в качестве примера на ФИГ.17. Однако, как уже говорилось, светоизлучающий элемент может создать самые разнообразные формы диаграмм направленности светового излучения в соответствии с настоящим изобретением.

В. Вещества для использования в сочетании с инструментом для ухода за полостью рта

Зубы являются сложными биологическими структурами. С точки зрения удаления пятен важной частью структуры зуба является коронка. Внешний слой коронки состоит из эмали, обызвествленной структуры, цвет которой может быть от полупрозрачного до желто-серого. Под эмалью находится дентин, а затем центральная полость зуба. И эмаль, и дентин пористые. Пятно может мигрировать в этих порах в результате диффузии из-за наличия в полости рта динамической среды, обеспечиваемой секретами слюнных желез.

Изменение цвета зубов, испытываемое потребителями, в значительной степени вызвано красящими веществами самой структуры зуба и, во вторую очередь, накопившимися внешними красителями из пищевых дубильных веществ, которые также задерживаются в зубном камне. Изменение цвета зубов происходит как в эмали, так и в дентине. Видимый цвет коронок, покрытых эмалью, отчасти определяется цветом подлежащего дентина. Изменение цвета также может вызывать зубной камень, который является минерализованной бактериальной зубной бляшкой на поверхности эмали. Зубные пятна связаны обычно с соединениями порфирина (производные порфина) и возникают вследствие пищевых пристрастий и из пищевых компонентов. Их могут создавать бактерии полости рта, и они могут накапливаться под эмалью. Удаление внешних и внутренних пятен имеет большое значение для достижения высокой степени отбеливания, которую можно измерить в клинических условиях и которая заметна для потребителя.

Когда свет, излученный устройством, поглощается непосредственно красящими веществами, присутствующими на и (или) внутри структуры зуба, красящие вещества («хромофоры») переходят в возбужденное состояние. Когда хромофоры, находящиеся в возбужденном состоянии, вступают в химические реакции, то это приводит к потере ими цвета и (или) к более легкому их удалению. Или же можно задействовать фотореактивные проводящие пути посредством фотосенсибилизатора, который способен поглощать энергию падающего света и, находясь в возбужденном состоянии, передавать энергию хромофорам структуры зуба и (или) кислороду. Активированные хромофоры могут вступать в реакции с другими химическими реагентами, либо активный кислород может вступать в реакции с хромофорами в их основном состоянии, что делает их менее хромогенными. В зависимости от используемых условий активный кислород может быть синглетным кислородом, перекисью, гидроксильным радикалом, гидропероксиловым радикалом, эндопероксидом или их смесью. В частности, присутствие аминов или амидов может усилить образование перекиси. Кроме того, известен ряд фотосенсибилизаторов, которые способствуют химическим реакциям активного кислорода.

Кроме того, свет может активировать хромофоры пятен (совершать электронный переход) и снижать энергетический барьер активации, что делает их более восприимчивыми к отбеливанию перекисью, а также к другим очищающим и отбеливающим веществам. Таким образом, активация хромофоров светом может усилить положительный эффект процедур ухода за полостью рта, таких как обесцвечивание и (или) отбеливание. Аналогично хромофоры пятен могут стать более восприимчивыми к абразивному отбеливанию после обработки светом, которая ускоряет и облегчает отбеливание.

В сочетании с описанной здесь электрической зубной щеткой, особенно с зубной щеткой, содержащей светоизлучающий элемент, можно использовать самые различные вещества для отбеливания зубов. Вещества для отбеливания зубов могут содержать отбеливающее вещество, абразивное вещество, модификаторы рН, хеланты, поверхностно-активные вещества, ферменты, растворители, полимеры и фотосенсибилизаторы или любое другое вещество, которое оказывает на хромофоры зубов механическое или химическое действие или их соч