接点检测电路、负载驱动装置及照明装置 内藏式牙科用注射器 本发明涉及一种检测电接点开闭的接点检测电路，以及检测电气接点的开闭并驱动光源或马达的负载驱动电路、进而涉及一种内藏照明治疗部位等的照明装置的牙科用注射器。
以往在牙科治疗中，为了切削牙齿、去除牙垢、洗净治疗部位、以及回收切削碎屑或唾液等，要使用象空气涡轮操作部件、小型马达操作部件、去垢器、三用注射器、真空注射器等各种各样的操作部件。当使用这些操作部件进行口腔治疗时，要在诊治台上另外设置作业用照明灯对口腔内照明来进行治疗操作。
但是，如果患者的姿势或治疗医生的操作方向一变化，口腔内的照明就会产生阴影，使观察变得困难，每逢这种情况都不得不调整作业照明灯的位置，这就导致治疗操作性的下降。
因此，最近几年开发并实施了在操作部件本体中内藏灯及发光二极管，从操作部件前端射出光来照明治疗作业及治疗部位的一种操作部件(如日本专利实公平3-13301号、实公平3-19369号)。
图9是表示已有的操作部电构成的方框图。在操作部本体1内，内藏有照明用光源2，另一方面，在为驱动光源2的负载控制电路4上设有控制灯用的照明开关5，由负载控制电路4供给的电力通过驱动线3来传送。照明开关5由操作者手或脚等手动操作地操作开关、或者由搭载于操作部本体上的与牙科用工具同步工作而开闭的转换开关等构成。
在以往的注射器中，用于开闭空气管路及水管路的手柄和为开闭内藏光源的照明开关是分别设置的。因此，注射器的内部构造复杂，难以小型化。
另外为了防止医院内的感染等，适当实施消毒处理或高温高湿的灭菌处理等，以保持注射器常时清洁是很必要的，但是，照明开关等电部件一般对于灭菌处理的耐久性是很低的。而且，耐久性强的开关等部件往往是十分昂贵且体积大。
进而，在通常的治疗操作中，给患部喷上水或空气等流体时必须照明患部。但是，由于喷射流体用的手柄和照明开关是分别设置的，要同时操作手柄和照明开关是很麻烦的，这就导致治疗操作的烦杂化。
本发明的目的是提供一种能确切无误地检测开关等接点开闭状态的接点检测电路。
本发明的另一目的是提供一种能确实地检测开关等接点的开闭状态，从而可靠无误地驱动负载工作的负载驱动装置。
本发明的又一个目的是提供一种对灭菌处理等的耐久性高，元部件数量少且轻量小型化的、更进一步提高了操作性的照明装置内藏式的牙科用注射器。
本发明提供一种接点检测电路，其特征在于包括：2个导电部件改变相对位置而相互隔离或接触的接点手段；产生对一方的导电部件附加交流信号的振荡电路；以及对另一方的导电部件的输出信号进行整流，平滑滤波的信号检测电路。
根据本发明的信号检测电路，由于具有在构成电接点的两个导电部件中，对一方加上交流信号，而对另一方的输出信号进行整流、平滑滤波的信号检测电路，因此，即使导电部件受到磨损、腐蚀、氧化、污染等影响而使接点的直流电阻增大，由于随着2个导电部件的接近，交流阻抗降低，因此可以确切地检测接点的开闭操作。
另外，本发明提供一种负载驱动装置，其特征在于它具有：2个导电部件改变相对位置而使其相互间隔离或接触的接点手段；产生对一方的导电部件附加交流信号的振荡电路；以及对另一方的导电部件的输出信号进行整流、平滑滤波的信号检测电路；对上述信号检测电路的输出信号与规定的基准信号进行比较的比较电路；以及根据上述比较电路的输出信号给负载供电的负载驱动电路。
本发明的另一特征是上述的交流信号频率是在1KHz以上。
本发明的又一个特征是上述的负载驱动电路具有一能缓和上述比较电路输出信号上升及下降的缓慢起动电路。
此外，本发明另一特征是：上述负载驱动电路具有一给负载供电的功率转换调整器。
同样地，根据本发明的负载驱动装置，由于具有在构成电接点的2个导电部件中，对一方加上交流信号，而对另一方的输出信号进行整流、平滑滤波的信号检测电路，因此，即使由于接点的恶化而使其直流电阻增大，由于随着2个导电部件的接近，交流阻抗降低，因此，可以确切地检测两者的接点开闭状态。另外，可以根据对信号检测电路的输出信号与规定的基准信号进行比较来明确地检测出接点开闭操作的有无。进而根据比较结果，得知接点开闭已操作，负载驱动电路就给光源或马达等负载供电。这就能够确实地检测接点开闭操作，可靠无误地驱动负载工作。
另外，由于交流信号的频率在1KHz以上，因此随着接点的开闭操作，接点间的交流阻抗的变化大，从而检测信号的变化量变大，这就能实现更确切可靠的检测。
又由于负载驱动电路具有能使比较电路的输出信号的上升及下降缓和的缓慢起动电路，这就能使加在负载上的电流缓慢上升或下降。因此，缓解了突发电流等负载电流的急剧变化，这就能防止对负载的恶劣影响。
又由于负载驱动电路具有给负载供电的功率转换调整器，因此可以实现损失少的负载控制。
本发明提供一种照明装置内藏式牙科用注射器，其特征在于它具有：产生照明光的照明机构；引导从外部供给的流体，并使其从注射器本体的尖端附近喷射的流体通路；为闭塞或开放上述流体通路的阀体；以及与上述的阀体隔离或接触，而让该阀体改变位置的变位机构；通过电检测上述阀体和上述的变位机构有无接触以控制上述照明机构的照明控制机构。
该项发明的特征之一是具有移动上述变位机构的手柄，并且，上述的阀体和上述的变位机构是由导电材料构成的，而上述的手柄和上述的变位机构是被完全电绝缘的。
根据本发明，由于在阀体和变位机构之间加上直流电压或交流电压，通过电检测两者有无接触。来控制照明机构，因此，没有必要另外单独设置为控制光源的照明开关，这就能减少所用部件并使构造简单。进而，由于没有使用耐久性低的电子部件，因此，可以对注射器进行整体性消毒处理及灭菌处理。又由于能够很容易地检测出空气或水等流体是否喷射，因此，能够与流体喷射操作同步地进行照明控制，这就提高了治疗工作的操作性。
进而，由于有使变位机构移动的手柄，这就减小了操作阀体所要的力。又由于阀体及变位机构是由导电材料构成的，因此能够确切地检测两者的接触状态。又因为手柄和变位机构是电绝缘的，因此，检测回路中的电流就不会泄漏到手柄，这就可以确切地防止操作人员触电事故的发生。
此外，本发明提供一种照明装置内藏式牙科用注射器，其特征在于它具有：一产生照明光的照明机构；引导由外部供给的流体并使其从注射本体尖端附近喷射的一流体通路；一使上述流体通路闭塞或开放的阀体；与前述阀体隔离或接触，而使该阀体改变位置的变位机构；产生加于前述阀体或者前述变位机构的一方上的交流信号的振荡电路；对前述阀体或前述变位机构的另一方输出的信号进行整流、平滑滤波的信号检测电路；将上述信号检测电路的输出信号与规定的基准值进行比较的比较电路；以及根据前述比较电路的输出信号，驱动上述照明机构的照明驱动电路。
而根据本发明的注射器，通过阀体和变位机构构成电接点，并具有给阀体或变位机构的某一方上加入交流信号，对另一方输出信号进行整流、平滑滤波的信号检测电路，因此，即使由于接点的恶化而导致直流电阻增大，通过阀体和变位机构相互接近，使其交流阻抗降低，因此仍能确切地检测两者的接点开闭状态。又由于将信号检测电路的输出信号与规定的基准值进行比较，因此可以明确地检测出接点开闭操作的有无。进而，当根据比较结果检测出接点开闭操作时，照明驱动电路就驱动照明机构工作。这样，由于通过确切可靠地检测阀体与变位机构是否相接触来驱动照明机构，因此可以不必另外单独设置驱动光源用的照明开关，这就能使所用部件数量减少和设置构造的简单化。进而，由于不使用耐久性低的电子部件，因此可以对注射器实施整体性消毒处理或灭菌处理。又由于很容易检测到水或空气等流体喷射操作的有无，因此能与流体喷射操作同步地进行照明控制，这就提高了治疗工作的操作性。
以下参照附图来详细说明本发明的实施例。
从以下的详细说明和所附图纸可以更进一步明确本发明的上述目的、特征及优点。
图1是表示本发明原理构成的方框图。
图2是图1的变形例。
图3是表示本发明一个实施例的方框图。
图4是表示图3中负载驱动装置10的具体构成的电路图。
图5是表示作为本发明一实施例的三用注射器40的截面图。
图6：图6(a)是图5所示的喷管47的端视图；
图6(b)是图5从B1-B1线的截面图；
图6(c)是从图5B2-B2线的截面图。
图7是表示图5所示光导管30形状的图，其中：图7(a)是其平面图，图7(b)是其正面图，图7(c)是其底面图。
图8是图5的部分放大的截面图。
图9是表示以往操作部的电构成的方框图。
现对本发明的实施例进行详细说明：
图1是表示本发明原理构成的一方框图。在操作部本体11上设有灯或发光二极管之类照明用的光源12，进而设有为控制光源12的开关13。负载控制电路16一方面通过信号线15检测开关13的通断，同时一旦开关13闭合，又通过驱动线14使光源12通电发亮。这样一来，由于操作部本体11上设置了开关13，因此大大提高了治疗作业的可操作性。
图2是图1的一变形的例子。操作部本体11和负载驱动电路16由17a-17c三根线连接起来，其中17a用作驱动线，17c用作信号线，而17b用作共通线。这样与图1相比，图2就可以减少用线数。
图3是表示本发明一个实施例的方框图。负载驱动装置10由操作部本体11和负载控制电路16构成。操作部本体11具备有灯或发光二极管之类照明用光源12和通过改变相对位置而实现切断或接触的导电部件13a及13b构成的开关13。
负载控制电路16具有：通过信号线15产生加于导电部13a上的交流信号的振荡电路21；开关13关闭时对导电部件13b来的信号进行整流、平滑滤波的检测电路22；把检测电路22的输出信号与规定的基准信号进行比较的比较电路23；根据比较电路23的输出信号，输出控制信号的电路24；基于控制电路24的控制信号，通过驱动线14把电源电路26供给的电功率提供给光源12的驱动电路25。
下面说明系统工作情况。首先，在操作者没有合上开关13时，由于导电部件13a和导电部件13b相互分离，因此加在导电部件13a上的交流信号就不会传到导电部件13b上。所以这时信号检测电路22所检测的信号电平几乎是零V。比较电路23作出信号电平低于规定基准电平的判定，例如就输出一种高电平信号。另外，如果信号线15比较长，就容易混入外来噪声，但由于比较电路23是辨别电平高低的，因此提高了系统的抗噪性能。如果比较电路23的输出是高电平，则由于控制电路24不使驱动电路25工作，因此光源12就不亮。
其次，为得到照明光，操作者如果闭合开关13，由于导电部件13a接近导电部件13b并与之接触，所以在两者之间获得电流传导。但是，由于导电部件13a、13b的磨损、腐蚀、氧化、受污等影响，随着时间增长接触点的直流电阻就会逐渐增大。特别是当导电部件13a、13b使用金属钛或不锈钢之类强耐腐蚀性的金属材料时，表面的氧化层薄膜会使直流传导不稳定。在此，即使导电部件13a和导电部件13b之间附着上电绝缘物，由于通过两者的接近，交流阻抗降低，因此利用交流信号来检测接点的开闭是很理想的。还有，为了增大信号的变化量，交流信号的频率最好在1KHz以上。
导电部件13a一旦接近导电部件13b，加在导电部件13a上的交流信号就被传到导电部件13b上，并被输入到信号检测电路22。信号检测电路22将交流信号整流、平滑滤波而变换成直流信号。比较电路23一旦判定信号电平比所定的基准电平高，例如就输出低电平信号。当比较电路23的输出是低电平时，控制电路24就使驱动电路25工作而使光源12发光。这就可以确实地对开关13的操作状态进行检测而能确切无误地驱动光源12。
图4是表示图3中负载驱动装置10的具体构成的电路图。操作部本体11具有灯丝或发光二极管之类照明用电源12和由改变相对位置而实现切断或接触的导电部件13a及13b构成的开关13。
振荡电路21具有三级反相器G1-G3，且由于电阻或电容产生的正反馈，用1KHz以上的频率较理想比如以10KHz频率振荡，例如在形成TTL(晶体管-晶体管逻辑电路)电平(0V-5V)的方波后，由电容C6和电阻R9截断直流成份而输出下限值为-2.5V，上限值为+2.5V的交流信号。振荡电路21输出的交流信号通过电阻R10和信号线15加到开关13的导电部件13a上。
另一方面，导电部件13b通过信号线15与信号检测电路22相连接。该信号检测电路22具有整流二极管D1和平滑滤波电容C1，一旦闭合开关13使来自振荡电路21的交流信号输入时，就由信号检测电路22变换成对应于该信号电平的直流信号。
比较电路23例如由TTL反相器等构成，当断开开关13，信号检测电路22的检测信号比所定的基准电平低时，比较电路就输出高电平。相反，当闭合开关13，检测信号比所定的基准电平高时，比较电路就输出低电平。还有，作为比较电路23无论使用差分放大式运算放大器还是比较器都没有关系。
比较电路23的输出通过电阻R1被接到运算放大器Q1的非反相输入上。运算放大器Q1的输出与其反相输入相连接而构成缓冲器。还有，在该非反相输入和电压线Va之间接有具有很大时常数的电容C2和电阻R2而构成缓慢起动电路。由于该缓慢起动电路的作用，缓和了比较电路23输出信号的上升和下降，从而防止了负载电流的急剧变化，这就使光源12的恶化得以抑制。
运算放大器Q1的输出通过电阻R3和二极管D2与运算放大器Q2的非反相输入相连接。此外，在运算放大器Q2的非反相输入上接有检测光源12负载电流的监控电阻Rm和电阻R11。在运算放大器Q2上还接有用于负反馈的电阻R5、R6、R7，从而构成具有一定放大倍数的非反相放大电路，这就构成将监控电阻Rm上的电压信号与运算放大器Q1的输出信号进行相加的加法电路。
运算放大器Q2的输出通过电阻R8连接到转换调整器Q3(型号为LM2575T-ADJ，松下半导体公司制)的反馈端FB上。当转换调整器Q3的输入端IN加入非稳定的直流电压时，对应于输入到反馈端FB的电压信号而进行使脉冲宽度变化的脉宽调制(PWM)，从而从其输出端OUT输出转换过的功率。在该输出端OUT上接有用于平滑滤波的线圈L1及电容C3，进而接有为吸收线圈L1上反向功率的二极管D5。这样一来，由于给光源12提供电功率采用了转换调整器Q3，因此可以实现小损耗的负载控制。
经平滑滤波过的电功率通过驱动线14供给光源12。光源12的负载电流通过监控电阻Rm流入接地端，从而在监控电阻Rm两端形成正比于负载电流的电压信号。另外，加在光源12上的电压由稳压二极管D4和电阻R4检波，并经过二极管D3被输入到构成加法电路的运算放大器Q2的非反相输入端。
这样，光源12的负载电流由监控电阻Rm检波，并通过运算放大器Q2输入到转换调整器Q3的反馈端FB，以控制输出端OUT的供给功率。例如，当增加负载电流而使监控电阻Rm上的电压信号提高时，反馈端FB的输入电压就增高，从而抑制输出端OUT的供给功率。相反，当监控电阻Rm上的电压信号下降时，就会增加输出端OUT的供给功率。这就使光源12的负载电流保持恒定而实现恒定电流工作。
另外，一旦打开开关13，比较电路23输出高电平时，高电平的电压信号就被输入到运算放大器Q2，从而，迫使反馈端FB的输入电压达到最大。这样一来，就不能实现上述的恒定电流工作，输出端OUT供给的功率几乎为零，光源12就熄灭。另一方面，一旦闭合开关13，比较电路23输出低电平时，低电平的电压信号就被输入到运算放大器Q2，从而上述的恒定电流工作得以实现，光源12就照亮。也就是说，通过操作开关13来控制光源12的恒定电流工作，实现对光源12的接通或开断。
进而，当光源12上所加的电压高于规定值时，通过稳压二极管D4输入到运算放大器Q2的电压也就增高，从而反馈端FB的输入电压升高，使负载电流得以抑制。这就形成负载电压限幅回路。
另一方面，设置有向转换调整器Q3的输入端IN供给电功率的电源电路26。在该电源电路26中，由商用电源等交流电源PS提供的交流功率经过二极管桥路D6整流，由电容器C4平滑滤波，而输出非稳定的直流电压。进而，通过恒压调整器(型号NJM78M12FA，新日本无线有限公司制)Q4得到恒定的直流电压，并经过电容C5而构成电压线Va。
图5是作为本发明的一实施例的三用注射器40的截面图。三用注射器40通过操作两个手柄43可以任意切换从喷管47的前端向患者喷射水、空气或水雾(水与空气的混合物)三种状态的流体。提手部41相对于连接管状容器48的管套部42是可装脱的，从而可以单独对提手部实施灭菌处理和消毒处理。
在管状容器48内容纳着水、空气等的流体管路以及电线，这些可与外部的供给装置相连接。一操作手柄43，被施力的球阀45由阀棒44顶压而移动，便导通流体管路46而向喷管47供给流体。还有，在流体管路46中间设有对应于提手部41装脱的管子连接机构。
另一方面，提手部41内藏有灯泡或发光二极管之类光源12，通过管状容器48内的电线50、连接电极51、接线柱52、53和连接电极54供电照明。喷管47内藏有多根光纤组成的光波导30，而光波导30的入射端面31a位于几乎与光源12紧密接触的位置。另外，光波导30的射出端面32a形成把水管路70和空气管路71等流体管路完全包围起的圆环状，并相对于喷管47的轴心放射出旋转对称的照明光。
图6(a)是图5所示喷管47的端视图，图6(b)是沿图5中B1-B1线的截面图，图6(c)是沿图5中B2-B2线的截面图。在图6(a)中，喷管47端面中央形成水管路70，而在其周围形成同心圆环状的空气管路71，进而在其周围又形成更大的同心圆环状的光波导30的射出端面32a。又在图6(b)中，在断面中央形成水管路70，水管路的周围形成三个断面圆弧状的空气管路71，又在其周围配置着圆环状的光波导30。另外在图6(c)中，圆状光波导30配置在截面最中央，并在其近旁分别配置有园形状水管路70及空气管路71。由于这种结构，使得以实现喷管47的小型化。
图7是表示图5所示光波导30的形状图，其中图7(a)是其平面图；图7(b)是其正面图；图7(c)是其底面图。光波导30具有将多根光纤束扎起来的形状，而一端由夹持管31束成一束，并形成圆形的入射端面31a。其另一端用圆筒状的夹持管32束扎，形成圆环状的射出端面32a。
光波导30是耐热性的，是用橡胶弹性材料，例如硅酮橡胶等材料浸渍或被覆，因此，一方面保持其可弯曲性，一方面大大提高了光纤的强度。特别是在三用注射器40中，在光波导30和喷管47之间形成有空气管路71，由于其中流动着压力高达4Kg/cm2的高压空气流，为耐如此高压的流速，最好是用橡胶弹性材料对光纤进行加强。另外，光纤是由玻璃纤维构成的，作为胶着剂或上述的被覆剂材料，最好采用耐热、耐湿材料。把光波导30装进提手部41，可能作成高温高湿的高压器。
图8是图5的部分放大截面图。首先说明流体的流动情况。在提手部41，由图中右方送来的空气等流体通过金属管46a内的流体管路46，接着到达不锈钢制的圆筒状球阀夹持管66内。不锈钢造的球阀45在金属弹簧65的作用下，向图中左方施力，使其紧紧地与硅胶等密封部件45a贴紧，如图8所示，在棒阀44与球阀45隔离的状态下，流体管路46处于闭塞状态。
当不锈钢棒阀44向图中右方移动而接触到球阀45，球阀45向图中右方移位时，就在同密封部件45a之间产生间隙，从而使流体管路开放。这样一来，球阀夹持管66内的流体通过这些间隙到达棒阀44的周围，并通过在保持阀整体机构的间隔套管68上形成的连通孔68a，导入到管46b内的流体管路46中。棒阀44靠弹簧64朝图中左方施力，而通过园环44a相对于间隔套管68滑动。
其次说明检测棒阀44和球阀45相接触的电路系统。这里，棒阀44还起着图3中导电部件13a的作用，而球阀45也起着图3中导电部件13b的作用，通过改变相对位置而相互隔离或接触，就起到图3中开关13的作用。
一旦操作手柄43，轴43a就绕反时针转动改变一角度，电极夹管61就向图中右方移动，并通过有电绝缘性的合成树脂制的球状部件62压顶电极63。电极63相对于棒阀44具有螺纹构造，并能够调节到希望的位置。当挤压电极63时，靠弹簧64施力的棒阀44就向图中右方移动，而接触球阀45，从而使流体管路导通。球阀45通过弹簧65、球阀夹持管66和管46a与电极67电性接通。这样一来，由于球阀45以及棒阀44都是由耐腐蚀的良导体不锈钢制成的，因此可以确切可靠地检测出两者的接触状态。还有，由于手柄43和棒阀44通过绝缘的球状部件62被电绝缘着，因此防止了向手柄43漏电。
各电极63、67通过信号线15连接到图3所示的负载控制电路16的振荡电路21以及信号检测电路22上。还有，在图8中为了易于理解而把电路作了合并，但实际上信号线15是由图5的管状容器48中引出来的。
负载控制电路16具有产生经信号线15或电极63等给棒阀44加上的交流信号的振荡电路21、在棒阀44与球阀45接触后对来自球阀的信号进行整流、平滑滤波的信号检测电路22、对信号检测电路22的输出信号与规定基准值进行比较的比较电路23、根据比较电路23的输出信号输出控制信号的控制电路24、根据控制电路24的控制信号，由电源电路26供给的电功率经驱动线14给光源12供电的驱动电路25。
下面说明工作情况。首先当操作者没有操作手柄43时，由于棒阀44和球阀45相互隔离，因此加在棒阀44上的交流信号未被传到球阀45，所以信号检测电路22所检测的信号电平几乎为零。比较电路23就判定信号电平低于规定的基准值，比方输出一个高电平信号。如果比较电路23的输出是高电平，由于控制电路24不能使驱动电路25工作，因此光源12就不会照明。
其次，如果操作者为得到照明光而押下手柄43时，由于棒阀44接近并与球阀45相接触，两者之间接通了电流，但是，由于棒阀44或球阀45的磨损、腐蚀、氧化、受污等的影响，接点间的直流电阻会随着时间的增加而加大。特别作为棒阀44、球阀45的材料若有钛或不锈钢等强耐腐蚀的金属材料的话，则由于表面的氧化膜，使直流传导不稳定。因此，即使棒阀44和球阀45之间付着上电流绝缘材料，由于随着两者的接近交流阻抗减小，所以利用交流信号可以检测出两者接点的断开或闭合。
若棒阀44接近球阀45，加在棒阀44上的交流信号就传到球阀45，输入到信号检测电路22。该信号检测电路22对交流信号进行整流、平滑滤波变换成直流信号。比较电路23一旦判定信号电平高于规定的基准值，就输出比方是低电平信号。当比较电路23的输出为低电平时，控制电路24就使驱动电路25工作，并使光源12照明。这样一来，就可以确切无误地检测手柄43的操作来驱动光源12。
这样，用交流信号来检测球阀45与棒阀44是否接触，只须根据光源12的亮灭而不必另外设置照明开关。另外，由于在操作手柄43时光源12就会亮，这就提高了操作性。还有，为了检测球阀45与棒阀44接触引起的电传导，这两者在平常的隔离状态下能够确保高阻抗的构造是理想的，比如，最好在流体管路46内供给具有高阻抗率的空气、纯水之类流体。
还有，在以上的说明中负载虽以光源为例表示的，但同样也适用于驱动马达、热源等负载的情况。
本发明不违背其精神或其主要特征，能够以其他各种各样的形式实施。因此上述实施例的所有部分上只不过是表示单一的例子，本发明的范围是权利要求书中所述的范围，并不局限于说明书中。
进而，凡属于权利要求范围内同等或类似的变形或变更，全部属本发明所包含。