FR2805148A1 - Dispositif de photopolymerisation d'application dentaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de photopolymérisation de matériaux composites, notamment d'application dans le domaine dentaire, comportant une source lumineuse (3) ainsi que des moyens optiques (6) pour orienter et émettre l'énergie lumineuse produite par ladite source (3) en direction d'une zone d'éclairage.Ce dispositif (1) comporte, en combinaison, des moyens pour ajuster un ou plusieurs des paramètres de fonctionnement de la source lumineuse (3), à savoir :- l'intensité d'éclairement;- et/ ou la densité d'éclairement par unité de surface;- et / ou le nombre des séquences d'éclairage; - et/ ou la durée de chacune de ces séquences;- et/ ou la longueur d'onde ou le spectre des rayonnements lumineux émis;de manière à adapter le profil énergétique de photopolymérisation en fonction des caractéristiques du matériau composite à photopolymériser.

Description

L'invention a trait à un dispositif de photopolymérisation de matériaux

composites, d'application notamment dans le domaine dentaire, comportant une source lumineuse, ainsi que des moyens optiques pour orienter et émettre l'énergie lumineuse produite par ladite source en direction d'une zone à éclairer Les matériaux composites utilisés dans l'art dentaire sont généralement à base d'une résine photopolymérisable dont la structure moléculaire se transforme sous l'effet d'un rayonnement lumineux d'une longueur d'onde donnée en fonction de la capacité d'absorption du matériau utilisé. Ainsi, en cours de polymérisation, ce rayonnement active les photoinitiateurs du matériau, pendant un temps d'exposition calculé en fonction de l'énergie de ce rayonnement pour éviter un échauffement trop

important des tissus environnant la zone de traitement.

Il convient d'observer que les paramètres du rayonnement, longueur d'onde, intensité, temps d'exposition, dépendent bien sûr de la composition particulière de chaque composite, mais également de sa couleur et de son épaisseur. Un composite plus foncé et de plus grande masse nécessitera pour sa photopolymérisation un rayonnement de plus forte intensité. C'est ce que l'on appelle les paramètres de polymérisation, qui jusque là, n'ont jamais été

programmés avec précision.

On connaît d'ores et déjà des dispositifs de

photopolymérisation répondant à la description qui en est faite ci-

dessus. Ainsi de tels dispositifs comportent une source lumineuse et des moyens optiques pour orienter et émettre l'énergie lumineuse produite par ladite source en direction de la zone à éclairer (ou site clinique). Ces moyens optiques se présentent, par exemple,

sous forme de fibres optiques.

En fin de compte, ces appareils connus à ce jour sont adaptés pour émettre un rayonnement d'un profil défini sans possibilité, pour l'opérateur, d'intervenir sur ce dernier. En fait, le seul paramètre sur lequel une action est possible avec précision est le temps d'éclairage. Aussi, de tels dispositifs ne présentent guère

de souplesse d'utilisation et sont d'application limitée.

En tant que source lumineuse dans ce type d'appareil, il est utilisé, par exemple, des lampes à la vapeur de mercure qui

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présentent l'inconvénient d'émettre dans le spectre des ultraviolets, ce qui est dangereux pour les yeux et la muqueuse buccale des patients. D'autres dispositifs utilisent des lampes halogènes qui ont, elles, l'inconvénient de posséder un rapport lumen/watt, faible et une dissipation thermique élevée par rapport à l'énergie lumineuse produite, ce qui oblige à limiter la montée de la puissance pour obtenir de plus grandes intensités. Par ailleurs, certains dispositifs sont équipés de lasers, mais les faisceaux lumineux qu'ils génèrent correspondent à une lumière monochromatique qui ne peut, en raison de son spectre de longueurs d'onde réduit, polymériser, là encore, que des composites bien définis. De plus, les lasers sont des appareils onéreux qui présentent, en outre, un coût d'entretien et de mise en ouvre élevé. Il est encore connu des dispositifs qui font appel à des électrodes espacées et soumises à des différences de potentiel électrique aptes à produire un arc électrique au travers d'un gaz partiellement ionisé à haute température. De tels systèmes emploient, en combinaison, un filtre infrarouge placé immédiatement devant la source et permettant d'obtenir un spectre lumineux d'émission compris entre 400 et 800 nm. Un filtre passe-bas permet de fixer ensuite la fréquence de coupure haute du filtre à environ

515 nm.

Toutefois, dans ces dispositifs, le système de filtrage ne permet pas d'augmenter, sans danger, la puissance lumineuse de la source, car l'énergie lumineuse absorbée par les tissus biologiques peut conduire à leur destruction en cas de forte élévation de la température. En outre, le profil énergétique, qui représente les variations de l'intensité lumineuse émise au cours du temps, ne peut pas être modifié. Cela exclut, par conséquent, toute possibilité de l'adapter à des matériaux composites de différentes

couleurs, par exemple.

Il existe aussi des dispositifs à photopolymériser utilisant l'énergie plasma et ayant une zone d'émission sélective isolée grâce à des filtrations plus ou moins complexes. Un document FR-98

01243 décrit un tel appareil.

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A noter que de tels dispositifs présentent la particularité de laisser passer des rayonnements hautement caloriques dans des zones au delà des 1200 nm. Ceci a pour conséquence d'élever dangereusement la température au moment de la polymérisation. Par ailleurs, ces dispositifs nécessitent des systèmes de refroidissement performants qui sont d'un coût et d'un poids élevés.

L'on connaît, encore, par exemple par les documents EP-

A-0 880 945, JP-A-9010238, US-A-5 634 711, PCT/AU97/00207, des dispositifs de photopolymérisation dont la source lumineuse est définie par des diodes électroluminescentes, dénommées usuellement des LED, susceptibles d'émettre souvent un rayonnement de longueurs d'onde comprises entre 420 et 510 nm. En fait, il s'agit d'une pluralité de LED bleues disposées sur un plateau support perpendiculairement à l'intérieur du corps de l'appareil. A l'avant de ce plateau de diodes LED, se trouvent des moyens pour concentrer les rayonnements émis et pour les orienter en direction d'un guide d'onde dont l'extrémité distale vient projeter ce rayonnement concentré sur la surface à traiter. Ce dispositif peut emprunter la forme d'un pistolet raccordé à une alimentation en énergie

électrique externe.

Dans le cas tout particulier du document PCT/AU99/00207, l'appareil reçoit encore des moyens de gestion du fonctionnement de la source lumineuse, auxquels sont associés des moyens de réglage du temps d'exposition. Cela ne règle en rien le problème posé, dans la mesure o il n'est guère possible de modifier, pour autant, le profil énergétique du rayonnement émis, notamment en ce qui concerne l'intensité de ce rayonnement, sa densité par unité de surface, le nombre des séquences d'irradiation, sa ou ses longueurs d'onde etc.... Finalement, l'appareil décrit dans ce document est là encore d'application limitée à un type de matériau composite déterminé, l'opérateur ne disposant que de la possibilité de gérer, dans une moindre mesure, le temps d'éclairage pour l'ajuster à

l'épaisseur du matériau à photopolymériser.

En fin de compte, s'il est possible, au travers des techniques connues de jouer sur l'exposition d'une façon primaire, c'est à dire de diminuer ou d'augmenter le temps d'exposition, il est

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impossible, en temps réel aujourd'hui, de le faire avec une grande échelle de temps ou de puissance. En effet aucune variation

dynamique n'est possible avec les appareils actuels.

La présente invention se veut à même de répondre aux problèmes visés plus haut. Ainsi, l'invention concerne un dispositif de photopolymérisation de matériaux composites, d'application notamment dans le domaine dentaire, comportant, une source lumineuse, ainsi que des moyens optiques pour orienter et émettre l'énergie lumineuse produite par ladite source en direction d'une zone à éclairer, caractérisé par le fait qu'il comporte: * une unité centrale de gestion des paramètres de fonctionnement de la source lumineuse pour la définition d'un profil énergétique de photopolymérisation déterminé; * et des moyens pour ajuster un ou plusieurs des paramètres de fonctionnement de la source lumineuse, à savoir: - l'intensité d'éclairage; - et/ou la densité d'éclairement par unité de surface; - et /ou le nombre des séquences d'éclairage; - et/ou la durée de chacune de ces séquences; - et/ou la ou les longueurs d'onde des rayonnements lumineux émis; de manière à adapter le profil énergétique de photopolymérisation en fonction des caractéristiques du matériau composite à photopolymériser. Il a été défini par l'un des inventeurs, Monsieur François DURET, une nouvelle grandeur, le LUXEL, destinée à exprimer l'unité élémentaire définie aujourd'hui par trois valeurs qui sont: le temps, la puissance, et la longueur d'onde. Le LUXEL apparaît comme une unité élémentaire d'émission comparable à l'unité élémentaire de l'image ou PIXEL qui est l'unité élémentaire de réception. Ce terme exprime donc le LUX en temps qu'intensité et

de dimension,le LEL.

Avantageusement, la source lumineuse est constituée de diodes électroluminescentes LED aptes à émettre un rayonnement de longueur

d'onde déterminée ou dans un spectre de longueurs d'onde défini.

Selon l'invention, les moyens d'ajustement des paramètres du fonctionnement de la source lumineuse consistent en des moyens de

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sélection, dans une mémoire raccordée à ladite unité centrale, d'un profil énergétique déterminé parmi plusieurs profils préenregistrés

dans cette mémoire.

Selon l'invention, les moyens d'ajustement des paramètres du fonctionnement de la source lumineuse consistent en des moyens de sélection, dans une mémoire raccordée à ladite unité centrale, d'une donnée, parmi plusieurs préenregistrées, d'un ou plusieurs

paramètres ajustables.

Avantageusement, la mémoire raccordée à ladite unité centrale est du type programmable pour l'enregistrement de profils énergétiques de photopolymérisation et/ou de données relatives à un

ou plusieurs paramètres ajustables, aptes à être sélectionnés.

Préférentiellement, le dispositif comporte des moyens de saisie, tel qu'un clavier à touches et/ou un écran tactile et/ou tout autre moyen de saisie, notamment à distance, pour l'enregistrement, dans la mémoire, de profils énergétiques et/ou de

données correspondant à un paramètre ajustable dans la mémoire.

Parmi les moyens de saisie à distance, l'on observera que le dispositif de photopolymérisation peut faire appel à des moyens de téléchargement de données, soit grâce à un modem intégré ou encore au travers d'un micro ordinateur, pour télécharger, par exemple, de nouveaux profils énergétiques au travers d'un réseau de type

Internet ou Intranet.

Bien évidemment, une telle solution permet d'envisager d'autres fonctionnalités, telles que le télédiagnostique ou encore la télémaintenance du dispositif de photopolymérisation conforme à l'invention. De même, au travers de cette intercommunication avec un site Internet, l'utilisateur peut être systématiquement informé des dernières évolutions de son appareil. De même, il peut être tenu informé, en temps réel, des conditions de la mise en oeuvre du matériau composite qu'il souhaite photopolymériser ou de l'évolution de la réaction en cours. A titre d'exemple encore, lorsque le site Intenet auquel est connecté l'utilisateur, à un instant donné, est celui d'un fournisseur d'un matériau composite, ils peuvent s'échanger toutes sortes d'informations. En particulier, l'utilisateur peut, alors, directement passer une commande à son fournisseur pour le matériau composite dont il

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constate une rupture de stock. De même, le fournisseur peut, à son tour, passer des messages publicitaires à son client, messages qui

peuvent venir s'afficher, soit sur un écran du dispositif si celui-

ci en est équipé, soit sur l'écran du PC par l'intermédiaire duquel il est connecté au réseau Internet, ou encore directement par projection du message au travers des moyens optiques et de la source lumineuse de ce dispositif de photopolymérisation comme cela

à été rendu visible dans la figure 14.

Les avantages qui découlent de la présente invention consistent en ce que le dispositif est d'application quasi universelle, car son utilisation n'est pas simplement limitée à un type de matériau composite déterminé. Dans la mesure o il est possible d'adopter n'importe quel profil énergétique de photopolymérisation, cet appareil est, en effet, capable de s'adapter aux particularités de chacun de ces matériaux. L'opérateur n'est donc plus contraint à l'utilisation d'une gamme particulière de matériaux composites, sans compter qu'il peut modifier lui même les conditions de fonctionnement de son dispositif de photopolymérisation en prenant en compte sa propre expérience, mais aussi les conditions de mise en oeuvre du matériau. Finalement un bon réglage des LUXELS permet

de répondre aux besoins exprimés dans ce domaine.

D'autres buts et avantages de la présente invention

apparaîtront dans la description qui va suivre, se rapportant à un

mode de réalisation, donné à titre d'exemple indicatif et non

limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée au

vu des dessins joints en annexe et dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématisée du dispositif objet de la présente invention, son corps apparaissant en transparence; - la figure 2 est une représentation schématisée de galettes supports de diodes LED orientées perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps du dispositif et réparties autour de cet axe; - la figure 3 est une représentation schématisée et en coupe selon III-III de la figure 2; - la figure 4 représente, de manière schématisée, le dispositif et un support de chargement électrique adapté;

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- la figure 5 représente, de manière schématisée, le dispositif avec des moyens de raccordement à une alimentation électrique du type secteur; - la figure 6 correspond à une représentation schématisée du dispositif dont la partie, définissant la source lumineuse et les moyens optiques pour orienter et émettre l'énergie lumineuse, est prévue interchangeable; - la figure 7 et une vue similaire à la figure 5, le guide d'ondes, en partie avant du dispositif, étant lui-même conçu de type escamotable pour permettre son remplacement; - la figure 8 illustre, de manière schématisée, le dispositif, objet de l'invention, équipé de moyens de saisie à distance, du type lecteur de codes barres pour l'enregistrement de profils énergétiques et/ou autres données dans sa mémoire; - la figure 9 illustre un mode de réalisation de la mémoire du dispositif sous forme d'une carte à puce susceptible d'être engagée dans des moyens de lecture appropriés; - la figure 10 est une représentation synoptique simplifiée du schéma électronique du dispositif; - la figure 11 est une représentation synoptique plus détaillée du schéma électronique du dispositif; - la figure 12 représente, graphiquement et à titre d'exemple, la puissance d'alimentation de plusieurs modules de LED pour un profil énergétique de photopolymérisation au cours d'une séquence donnée; - la figure 13 est une représentation graphique illustrant, l'intensité ou la densité d'éclairement en fonction du temps, de la longueur d'onde et de la puissance d'émission ou du nombre de

diodes émettantes.

- la figure 14 est une représentation schématisée illustrant des moyens de saisie du type externe au dispositif pour la programmation et l'enregistrement de données et autres dans sa mémoire, ces moyens de saisie comportant, entre autre, des moyens de téléchargement, par exemple sur un site Internet; - la figure 15 est une représentation similaire à la figure précédente illustrant le dispositif équipé de moyens optiques capable de projeter une information lisible sur un support

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quelconque, notamment en vue d'une communication en retour depuis un site Internet par exemple; - la figure 16 est une représentation schématisée de l'extrémité distale du guide d'ondes prévu apte à émettre, d'une part, un spot lumineux de visée et, d'autre part, un contour lumineux d'éclairage déterminant la zone à traiter, tenant compte que la longueur d'onde du rayonnement émis peut se situer dans les ultra- violets; - la figure 17 est une représentation schématisée et préférentielle de la répartition de diodes d'éclairage et de visée, sans effet de polymérisation, sur une galette support de diodes

LED s'étendant perpendiculairement à l'axe du corps du dispositif.

- la figure 18 est une représentation schématisée d'un guide d'ondes exécuté selon un premier mode de réalisation préférentiel; - la figure 19 est une représentation similaire à la figure précédente illustrant un guide d'ondes selon un autre mode de réalisation. Tel que représenté dans la figure 1 du dessin ci-joint, la présente invention est relative à un dispositif de photopolymérisation de matériaux composites qui trouvera un intérêt

tout particulièrement dans le domaine dentaire.

Ce dispositif 1 comporte un corps 2 à l'intérieur duquel prennent position ses principaux éléments constitutifs. Ainsi, ce dispositif 1 comporte une source lumineuse 3, préférentiellement sous forme de diodes électroluminescentes, dite LED, capables d'émettre un rayonnement lumineux d'une longueur d'onde déterminée

ou dans un spectre de longueurs d'onde défini.

A titre d'exemple représenté sur cette figure 1, ces diodes LED peuvent être réparties sur une galette support 4 s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal 5 du corps 2 du dispositif 1. A noter que le nombre de ces diodes LED est fonction de la puissance du rayonnement lumineux à émettre. Aussi, pour éviter, pour des dispositifs de puissance et d'irradiation élevées, d'augmenter, de manière sensible, la section du corps 2, ces LED peuvent être réparties sur plusieurs galettes supports 4A, 4B, 4C, 4D qui, comme représentées dans les figures 2 et 3, sont, dans ce

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cas, orientées parallèlement à l'axe longitudinal 5 du corps 2,tout

en étant réparties autour de cet axe 5.

Le dispositif 1 comporte, encore, des moyens optiques 6 pour orienter et émettre l'énergie lumineuse produite par la source 3 en direction d'une zone d'éclairage correspondant à la zone du

matériau composite à photopolymériser.

Comme visible sur cette figure 1, de tels moyens optiques 6 peuvent être constitués par des fibres optiques 7 dont l'extrémité proximale arrive sur chacune des diodes LED 8 et dont l'extrémité distale coïncide avec l'extrémité distale 9 d'un guide d'ondes 10

se situant en partie avant du corps 2.

L'on observera tout particulièrement que la présente invention n'est nullement limitée à de tels moyens optiques sous forme de fibres optiques. En effet, ils peuvent encore emprunter la forme d'une ou plusieurs lentilles, voire celle d'un barreau dit de ROD, connu par l'homme du métier familiarisé dans le domaine des guides d'ondes, et, qui dans la présente application, présente l'avantage de favoriser le mixage des rayonnements émis réduisant à quelques pour-cent la chute énergétique due à ces moyens optiques. Dans la mesure o l'une des particularités de la présente invention consiste à optimiser la réaction de photopolymérisation, cette réduction de la chute énergétique de l'émission lumineuse a toute

son importance.

En outre, ces moyens optiques 6 peuvent se présenter sous forme d'un barreau à brins, dont chaque brin correspond à une LED qui permet une projection de la lumière de chaque LED d'une manière sélective sur support. Le dispositif se transforme ainsi en moyen de projection d'image. Comme cela a d'ores et déjà été exposé plus haut à propos de la figure 15, cette particularité permet à l'utilisateur de projeter sur un support approprié des informations élémentaires provenant d'un site Internet, par exemple, voire de

dialoguer avec ce site.

Par ailleurs, comme représenté dans la figure 6, la source lumineuse 3 et les moyens optiques 6 peuvent être intégrés dans une partie 11 interchangeable du corps 2, grâce à des moyens de connexion appropriés, ce qui facilite son remplacement en cas de vieillissement de la source lumineuse 3, sans compter que celle-ci 0lo 2805148 peut être substituée par une source lumineuse plus ou moins puissante, par exemple comportant plus ou moins de diodes LED. En outre, l'amovibilité de la source lumineuse permet de remplacer celle-ci rapidement pour modifier le spectre d'émission en utilisant, par exemple, une source à base de LED rayonnants dans des longueurs d'ondes différentes. Ainsi, on peut, à titre d'exemple, mettre en place des diodes émettant dans l'infrarouge pour activer des réactifs thermodurcissables ou de blanchiment. A noter, encore, que le guide d'ondes 10, renfermant les moyens optiques 6, peut, à lui seul ou en combinaison avec la solution

exposée ci-dessus, être interchangeable.

A ce propos et selon un mode de réalisation préférentiel de ce guide d'ondes 10, par ailleurs représenté dans la figure 18, il est constitué de deux sortes différentes de fibres optique IOA et 10B, dont la première définit la parie proximale 10' de ce guide d'ondes , tandis que la seconde sorte de fibres optiques en constitue la

partie distale 10''.

Ainsi, la parie proximale 10' est réalisée par une fibre optique comportant un coeur homogène en verre optique à haut indice de réfraction et d'une enveloppe de verre à indice de réfraction inférieure. Elle a pour but de mélanger et de rendre homogène l'image issue de la source lumineuse à diodes LED. De plus elle s'avère bien moins onéreuse en comparaison avec un dispositif de

type anamorphoseur.

Quant à la parie distale 10'', elle est constituée de fibres isolées optiquement et soudées parallèlement ensembles. Elles ont

pour but la conduction du flux lumineux jusqu'au site à éclairer.

La liaison entre la parie proximale 10' et la partie distale '' est obtenue par l'intermédiaire d'une bague de maintien 10C. A ce propos et selon le mode de réalisation, plus particulièrement visible figure 19, les deux sortes de fibres optiques 1OA et 10B sont couplées solidairement à l'intérieur de cette bague de maintien O10C en vue d'optimiser le couplage optique et d'éviter de réaliser deux paries de guide que l'utilisateur doit emmancher l'un dans l'autre. Cela permet d'éviter en particulier de polluer les surfaces optiques en contact de ces fibres optiques, soit au cours

d'une manipulation ou lors de la stérilisation.

Il Il y a lieu d'observer, encore, que cette manière de concevoir le guide d'ondes 10 à l'aide de deux sortes de fibres optiques permet de le couder à volonté au niveau de son extrémité distale et

par conséquent de lui donner la forme la plus appropriée.

Le dispositif 1 comporte encore une unité centrale 12 de gestion du fonctionnement de la source lumineuse 3 pour la définition d'un profil énergétique de photopolymérisation déterminé. Ainsi, grâce à une alimentation électrique 13, sous forme autonome, donc d'une ou plusieurs batteries 14, préférentiellement du type rechargeable, et/ou de moyens de raccordement 15 (visibles dans la figure 5) au secteur d'alimentation en énergie électrique d'une habitation, cette unité centrale 12 commande le fonctionnement de la source lumineuse 3 selon des séquences

d'éclairage déterminées et à des puissances définies.

Dans la figure 4, il à été représenté un support de chargement 14A plus particulièrement adapté pour recevoir le dispositif 1 au

cours du rechargement des batteries 14 intégrées dans ce dernier.

Quant aux diodes LED 8, elles sont, préférentiellement, subdivisées en modules élémentaires 16, représentés schématiquement dans les figures 10 et 11, comportant, chacun, un nombre de diodes

identiques ou non et alimentés par des circuits de régulation 17.

Ceux-ci permettent, au travers de l'unité centrale 12, d'alimenter les diodes LED de chacun de ces modules élémentaires 16 à des

puissances bien définies.

Comme, plus particulièrement, visible sur ces figures 10 et 11, ces circuits de régulation 17 des modules élémentaires 16 sont pilotés au travers de registres de décalage 18 que comporte l'unité centrale 12 et permettant, encore, d'alimenter les diodes LED

desdits modules 16 selon des séquences d'éclairage différentes.

Afin d'optimiser l'intégration de ces éléments dans une unité portable, donc peu encombrante, l'ensemble des registres de décalage 18 et circuits de régulation de courant 17 peuvent être

regroupés dans un ASIC 19.

A noter, en outre, que l'intérêt de cette conception de registres de décalage et de circuits de régulation pour chaque module 16 de diodes LED 8, réside dans le fait qu'elle n'est pas

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limitée en terme de luminosité maximale, puisque plusieurs de ces

modules de diodes 16 pourront être mis en cascade.

Pour répondre encore à ce souci d'intégration, sur la face opposée de la ou des galettes 4; 4A, 4B, 4C, 4D, par rapport aux diodes LED 8 ou modules 16 de diodes, peut être monté l'ASIC 19. Il a été représenté en figure 11 un schéma synoptique plus détaillé du dispositif. Ainsi, celui- ci reçoit un bloc secteur BC, suivi d'un bloc de filtrage BF, puis d'une alimentation courant

continu DC avant une carte logique UC o l'on trouve le micro-

contrôleur MC, ainsi qu'au moins une liaison série LS pour une connexion à un PC, par exemple, pour le téléchargement, voire à une carte de bibliothèque de programme. Le micro-contrôleur MC est encore relié à une mémoire Flash MF et à une interface utilisateur IU pourvue, notamment d'un clavier à touches et de moyens d'affichage. Enfin, au travers d'une carte de pilotage CP des diodes LED l'on vient attaquer les différents modules élémentaires 16 comportant, chacun, dans un exemple de réalisation 64 diodes LED aptes à être commandées par paquets de 8 à différents niveaux de courant. Sur ce schéma apparaît également les moyens de lecture de

codes barres 25.

Tel que représenté dans les figures 15 et 16, le dispositif reçoit, également, des moyens d'éclairage 30 qui n'ont aucun effet de polymérisation, mais qui permettent de délimiter et rendre la zone à traiter 32 plus visible. A titre d'exemple, ces moyens

d'éclairage peuvent être indépendants de la source lumineuse 3.

Toutefois, lorsque cette dernière se présente sous forme de diodes LED, certaines d'entre elles peuvent être prévues pour émettre un rayonnement qui n'a pas d'incidence sur la réaction de polymérisation des matériaux composites. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ces moyens d'éclairage 30 sont conçus aptes à émettre un contour lumineux d'éclairage 31 (comme visible dans la figure 15) ou diffus autour de la zone à traiter 32. A noter que le rayonnement émis peut se situer, en ce qui concerne sa longueur d'onde, dans la plage des ultraviolets De plus, ils comportent, avantageusement, un spot lumineux de visée

33 destiné à définir le champ opératoire.

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Dans la figure 17, il est, plus particulièrement, représenté une galette support 4 de diodes 8 orientée perpendiculairement à l'axe du corps 2 du dispositif 1. Cette galette 4 comporte, préférentiellement, en périphérie, les diodes 8A pour l'émission du faisceau d'éclairage diffus ou annulaire 31, tandis qu'au centre

est montée la diode 8C de visée.

Dans la figure 12, il est représenté, de manière graphique, la puissance d'alimentation de chaque module 16 de diodes 8 pour un profil énergétique déterminé, au cours d'une séquence de rayonnement définie. Tandis que, dans la figure 13, il a été représenté l'intensité ou la densité d'éclairement en fonction du temps de la longueur d'onde et de la puissance d'émission ou du

nombre de diode émettante.

Cette représentation permet, encore, de mettre en évidence qu'en utilisantdifférents modules 16 de diodes 8 en tant que source lumineuse, il est possible de moduler le spectre des

longueurs d'onde du rayonnement émis.

Il convient de rappeler, à ce stade, que chaque type de matériau composite comporte son propre profil énergétique de

photopolymérisation.

Ainsi la DSC, pour Photocalorimétrie Différentielle à Balayage, ou DPC, en anglais, sont des méthodes permettant de savoir à quel moment l'illumination d'un matériau composite est efficace pour qu'il polymérise. De même, les études de stress et de contraction, voire d'élévation de température et de modification des propriétés mécaniques permettent de connaître le profil idéal que doit représenter la courbe des LUXELS en essayant de réduire le plus possible les mauvais résultats, comme l'élévation du stress en favorisant les meilleurs résultats comme les taux de polymérisation Il faut donc pouvoir adapter ce profil à chacun de ces matériaux. Aussi, selon l'invention, le dispositif 1 comporte, en combinaison, des moyens 20 pour ajuster un ou plusieurs des paramètres du fonctionnement de la source lumineuse 3, à savoir: - l'intensité d'éclairement; - et/ou la densité d'éclairement par unité de surface; et/ou nombre de séquences d'éclairage;

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- et/ou durée de chacune de ces séquences; - et/ou la ou les longueurs d'onde des rayonnements lumineux émis; de manière à adapter le profil énergétique de polymérisation en fonction des caractéristiques du matériau composite à photopolymériser. Ces moyens 20 consistent, selon l'invention, en des moyens de sélection, dans une mémoire raccordée à ladite unité centrale 12, d'un profil énergétique déterminé parmi plusieurs profils préenregistrés dans cette mémoire et/ou d'une donnée, là encore, parmi plusieurs ayant été préalablement enregistrées dans ladite

mémoire, relative à un ou plusieurs des paramètres ajustables.

Ainsi, à titre d'exemple, dans un menu prédéterminé, l'opérateur a la possibilité de ne sélectionner que le paramètre du profil énergétique sur lequel il souhaite intervenir, tel que la durée des séquences d'éclairage et/ou la puissance d'alimentation de la ou des sources lumineuses et/ou la longueur d'onde ou le spectre des longueurs d'onde du rayonnement émis. Puis, pour ce paramètre sélectionné, il va pouvoir retenir, parmi plusieurs

solutions qui lui sont proposées, celle qui lui semble convenir.

Cet opérateur peut encore, avoir le choix, au travers de ce menu,

entre différents profils énergétiques préétablis.

A noter que ces moyens de sélection 21 peuvent être intégrés au dispositif 1 sous forme d'une touche ou d'une combinaison de touches 22 et d'un écran 23 et/ou encore sous forme d'un écran tactile, tout comme ils peuvent être externes à ce dispositif et emprunter la forme d'un micro ordinateur auquel vient se raccorder ce dernier, soit matériellement, soit par l'intermédiaire de moyens de communication à distance, du type infrarouge, à modulation de fréquences ou autre. Une telle solution a, plus particulièrement,

été représentée dans la figure 13.

Bien évidemment, une combinaison de ces différents types de

moyens de sélection est envisageable.

Avantageusement, le dispositif comporte, également, des moyens de saisie, là encore sous forme d'un clavier à touches 22 et/ou d'un écran tactile et/ou tout autre moyen de saisie, notamment à distance, pour la programmation de la mémoire raccordée à l'unité f 2805148 centrale 12, précisément pour y enregistrer différents profils énergétiques et/ou différentes données relatives aux paramètres

ajustables.

A noter que ces moyens de saisie peuvent faire appel, comme représenté dans la figure 13, à des moyens de téléchargement de données 24, notamment au travers d'un micro ordinateur, pour télécharger, par exemple, de nouveaux profils énergétiques au travers d'un réseau de type Internet. Ces moyens de téléchargement peuvent encore emprunter la forme d'un modem, soit directement intégré au dispositif, soit au support de chargement 14A auquel il

a été fait référence plus haut dans la description.

Selon un autre mode de réalisation, ces moyens de saisie se présentent sous forme de moyens de lecture de codes barres 25, solution représentée schématiquement dans la figure 8. Ainsi, ces moyens de lecture de codes barres 25, peuvent être définis substantiellement par le guide d'ondes 10, ou encore se situer en partie arrière du corps 2, comme cela est visible sur cette figure 8. L'on peut également envisager d'associer ces moyens de lecture de codes barres 25 au support de chargement 14A, tout comme ils peuvent emprunter une forme indépendante, par exemple celle d'un crayon apte à être raccordé, matériellement ou à distance, notamment par infrarouge ou par radio, selon le cas au dispositif 1

ou à son support de chargement 14A.

Dans la figure 9, il est représenté une mémoire sous forme d'une carte à puce 26, préférentiellement du type programmable, le dispositif 1 comportant un lecteur 27 approprié. Là également, ce lecteur de carte à puce 27 peut se retrouver au niveau du support de chargement 14A, en particulier si l'on souhaite alléger l'outil

que vient manipuler l'utilisateur.

Encore une fois, l'on observera que le dispositif 1 peut comporter une combinaison de ces différents modes de réalisation

des moyens de saisie décrits ci-dessus.

Les moyens 20 pour ajuster un ou plusieurs des paramètres du fonctionnement de la source lumineuse ont en particulier pour but d'intervenir encore sur la densité d'éclairement par unité de surface, comme cela a été indiqué ci-dessus. En fait, il est possible de régler cette densité d'éclairement en intervenant,

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notamment par l'intermédiaire des circuits de régulation 17, sur le nombre des diodes LED alimentées au niveau de chaque module élémentaire 16 et/ou sur l'intensité de leur alimentation au cours d'une réaction de photopolymérisation. Ce réglage peut intervenir, également, au travers du guide d'ondes 10 prévu apte à modifier la focalisation de la source lumineuse de manière dynamique permettant d'envoyer le maximum de l'énergie lumineuse, soit en surface, soit

en profondeur du matériau à polymériser. -

Selon, une autre solution susceptible d'être mise en

application avec l'une et/ou l'autre des solutions décrites ci-

dessus, ce réglage de la densité d'éclairement par unité de surface peut résulter du remplacement du guide d'ondes 10 prévu

interchangeable, individuellement et/ou avec la source lumineuse 3.

Il ressort de la description qui précède que la présente

invention répond, parfaitement, au problème posé en ce sens qu'elle apporte une réelle réponse au manque d'adaptabilité des dispositifs actuels pour la photopolymérisation de différents types de matériaux composites. En fin compte, le dispositif, conforme à l'invention, donne la possibilité à l'utilisateur d'ajuster les conditions de fonctionnement de son appareil comme il le souhaite, de sorte qu'il n'est plus limité, comme souvent par le passé, à

l'utilisation d'une catégorie de matériaux composites déterminée.

Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments

sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention.

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Claims (20)

Revendications

1) Dispositif de photopolymérisation de matériaux composites, d'application notamment dans le domaine dentaire, comportant une source lumineuse (3), ainsi que des moyens optiques (6) pour orienter et émettre l'énergie lumineuse produite par ladite source (3) en direction d'une zone d'éclairage, caractérisé par le fait qu'il comporte: * une unité centrale (12) de gestion des paramètres de fonctionnement de la source lumineuse (3) pour la définition d'un profil énergétique de photopolymérisation déterminé; * et des moyens pour ajuster un ou plusieurs des paramètres de fonctionnement de la source lumineuse (3), à savoir: - l'intensité d'éclairement; - et/ou la densité d'éclairement; - et /ou le nombre des séquences d'éclairage (S1, S2, S3, S4); - et/ou la durée de chacune de ces séquences (SI, S2, S3, S4); - et/ou la longueur d'onde ou le spectre des rayonnements lumineux émis; de manière à adapter le profil énergétique de photopolymérisation en fonction des caractéristiques du matériau composite à photopolymériser. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'ajustement des paramètres du fonctionnement de la source lumineuse (3) consistent en des moyens de sélection (21), dans une mémoire raccordée à ladite unité centrale (12), d'un profil énergétique déterminé parmi plusieurs profils préenregistrés

dans cette mémoire.

3) Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en

ce que les moyens d'ajustement des paramètres du fonctionnement de la source lumineuse (3) consistent en des moyens de sélection (21), dans une mémoire raccordée à ladite unité centrale (12), d'une donnée, parmi plusieurs préenregistrées dans cette mémoire,

relative à un ou plusieurs des paramètres ajustables.

4) Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3,caractérisé

en ce que les moyens de sélection (21) sont intégrés audit dispositif (1) et se présentent, selon le cas, sous forme d'une

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combinaison de touches et d'un écran ou encore sous forme d'un

écran tactile.

) Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3,

caractérisé en ce que les moyens de sélection (21) sont externes audit dispositif (1) et se présentent sous forme d'un micro ordinateur auquel est prévu apte à être raccordé ledit dispositif, soit matériellement, soit par l'intermédiaire de moyens de

communication à distance appropriés, du type infrarouge ou autre.

6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,

caractérisé en ce que la mémoire raccordée à ladite unité centrale (12) est du type programmable pour l'enregistrement de profils énergétiques de photopolymérisation et/ou de données relatives à un

ou plusieurs paramètres ajustables, aptes à être sélectionnés.

7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de saisie, tel qu'un clavier à touches et/ou un écran tactile et/ou tout autre moyen de saisie, notamment à distance, pour l'enregistrement dans la mémoire de profils énergétiques et/ou de données correspondant à un paramètre

ajustable.

8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que

les moyens de saisie sont des moyens de lecture de codes barres 25.

9) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de saisie sont des moyens de lecture (27) d'une carte à puce(26). 10) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de saisie sont des moyens de téléchargement de données (24), tels qu'un micro ordinateur ou un modem, pour téléchager au travers d'un réseau de type Internet des profils énergétiques et/ou

des données correspondant à un paramètre ajustable.

11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse (3) est constituée de diodes LED aptes à émettre un rayonnement lumineux d'une longueur d'onde déterminée ou dans un spectre de longueurs

d'onde défini ou des rayonnements de longueurs d'onde différentes.

12) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que les diodes LED sont subdivisées en modules élémentaires (16) comportant, chacun, un nombre de diodes identique ou non, chaque

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module (16) étant alimenté par un circuit de régulation (17), ces modules élémentaires étant encore pilotés aux travers de registres de décalage (18) autorisant leur alimentation selon des séquences

d'éclairage différentes.

13) Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12,

caractérisé en ce que les diodes LED sont réparties sur plusieurs galettes supports (4A, 4B, 4C, 4D) qui sont orientées parallèlement à l'axe longitudinal (5) du corps (2) dudit dispositif (1), tout en

étant réparties autour de cet axe (5).

14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'éclairage (30), non polymérisant, pour éclairer et délimiter la

zone à traiter (32).

) Dispositif selon les revendications 11 et 14, caractérisé

en ce que les moyens d'éclairage (30) se présentent sous forme de diodes LED (8A) prévues pour émettre un rayonnement non polymérisant diffus ou sous forme de contour autour de la zone à

traiter (32).

16) Dispositif selon les revendications 14 ou 15, caractérisé

en ce que les moyens d'éclairage (30) sont complétés par un spot

lumineux de visée (33).

17) Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse (3) et les moyens optiques (6) sont intégrés dans une partie (11)

interchangeable du corps (2) dudit dispositif (1).

18) Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le corps (2) dudit dispositif (1) comporte en partie avant un guide d'ondes (10) de type

interchangeable renfermant les moyens optiques (6).

19) Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le guide d'ondes (10) est constitué de deux sortes différentes de fibres optique (10A) et (10B), dont la première définit la parie proximale (10') de ce guide d'ondes (10), tandis que la seconde sorte de fibres optiques en constitue la partie distale (10''), ladite parie proximale (10') etant réalisée par une fibre optique (1OA) comportant un coeur homogène en verre optique à haut indice de réfraction et une enveloppe de verre à indice de réfraction

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inférieure pour mélanger et de rendre homogène l'image issue de la source lumineuse (3), la parie distale (10'') étant constituée de fibres isolées optiquement et soudées parallèlement ensemble pour assurer la conduction du flux lumineux jusqu'au site à éclairer, la liaison entre cette parie proximale (10') et la partie distale (10'') étant obtenue par l'intermédiaire d'une bague de maintien

(1OC).

) Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les deux sortes de fibres optiques (1OA) et (O10B), définissant la parie proximale (10') et la partie distale du guide d'ondes (10), sont couplées solidairement à l'intérieur de ladite bague de

maintien (10C) en vue d'optimiser leur couplage optique.

21) Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alimentation en énergie électrique autonomes, sous forme d'une ou plusieurs batteries (14), préférentiellement du type rechargeables par l'intermédiaire d'un support de chargement (14A) adapté audit

dispositif (1).

22) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10

et selon la revendication 21, caractérisé en ce que le support de chargement (14A) comporte lesdits moyens de saisie, tels que des moyens de lecture de codes barres (25) et/ou un lecteur (27) de carte à puce (26) et/ou des moyens de téléchargement, notamment

sous forme d'un modem.

23) Dispositif selon les revendications 8 et 18, caractérisé en

ce que les moyens de lecture de codes barres (25) sont définis

substantiellement par le guide d'ondes (10).

24) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à

22, caractérisé en ce que les moyens de lecture de codes barres (25) empruntent une forme indépendante, notamment celle d'un crayon apte à être connecté, matériellement ou à distance, par infrarouge, radio ou similaire, soit au dispositif (1), soit à un support de

chargement (14A) adapté à ce dernier.

) Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que les moyens optiques (6) et la source lumineuse (3) constituent des moyens de projection d'un

message d'information.

26) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de téléchargement de données (24) constituent des moyens de télédiagnostic et/ou de télémaintenance à distance du dispositif (1)