JPS58143745A - レ−ザ光誤照射防止装置 - Google Patents

レ−ザ光誤照射防止装置

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JPS58143745A
JPS58143745A JP57026609A JP2660982A JPS58143745A JP S58143745 A JPS58143745 A JP S58143745A JP 57026609 A JP57026609 A JP 57026609A JP 2660982 A JP2660982 A JP 2660982A JP S58143745 A JPS58143745 A JP S58143745A
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laser beam
distance
irradiation
laser
photodetectors
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JP57026609A
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JPS6049507B2 (ja
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彰 石森
卓 山本
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、レーザ光照射端からレーザビームの方向に
沿った一定距離内をレーザ光照射可能領域とすることに
よff、!if!質的にレーザビーム長をある設定値内
に制限し、人的ミスや事故によるV−ザ光誤照射【防止
するようにしたレーザ光誤、照射防止装置に関するもの
である。
この種の装置として第1図に示すものがある。
図において(1)はレーザ光照射端、(旬(a)はパイ
プ等で指向性を持たせた一対の光検出器、(4)は照準
光用可視レーザ光、 (61は対象物、(6)は手もと
スイッチ、(7)は距離判定部%(8)はレーザ制御部
、1g)はV−ザ発振部、囮はレーザ電源部である。
次に動作について説明する。照準光用可視レーザ(4)
t一対象物(6)に照射し、対象物(tl)からの拡散
反射光を光検出器(2) (3)によp検出すると、第
2図に示すような出力が得られる1図中−’s pAs
 e Amは光検出器(匂の距離−出力特性でTo !
+ 、 Be−Bt−Baは光検出器(a)の距離−出
力特性である。これらの距離−出力特性の曲線は反射率
や傾きの影響によってそれぞれA、からAS m Am
あるいはB、からB1 a Bgのような特性となるが
、2つの検出器の特性曲線の交点はほとんど変化しない
、したがって、この2つの検出器の差動出力を取ると、
その零交差点は、対象物が変わっても#1ぼ一定の距離
で生ずる。
この距離tレーザ照射開始の距離と設定すれば常に一定
の距離を検出した時点でレーザ光の照射、及びその遮断
をすることができる。そこで距離判定部(γ)では2つ
の検出器の差を取り零交差点を境界にして(上記距離を
検出して)ON領域かOFF領域かを判定し、V−ザ制
御部(8)はこの結果上もとにして手もとスイッチがO
Nでかつ対象物がON領域内におるときのみ手術用レー
ザが照射されるようt(レーザ電源部111とレーザ照
射部(釦を制御するようにしている。なお、照準光と手
術灯などの外光とを区別するためには、照準光に光チ厘
ツバを行い、フイ〜りやロックインアンプなどを用いて
、照準光の周波数の光のみを検出するようにすればよい
現在の装置は以上のように対象物からの拡散反射光を想
定して構成されているので、正反射光成分の大きな対象
物に対して動作が不安定となる欠点がある。実際にレー
ザ手術の対象となる全体の中には拡散反射光成分より正
反射光成分がはるかに大きなものがある。ロース八人ど
牛レバーについて反射光分布を実測した結果を第3図、
第41図に示す、ロース八人は拡散反射光成分が多いた
め問題はないが、牛Vパーは一方向(この場合90@)
に正反射光成分の鋭いピークを持ち、この成分が2つの
検出器のどちらかで受光されるとほぼこの成分のみで距
離の判定がなされるため、設定距離の誤差が大きい、ま
た手術用V−ザで対象物を切開すると、対象物表面の形
状変化により動作が不安定となる。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去する丸
めになされたもので、レーザ照射端の周囲に沿って複数
対の光検出器を設置し、それぞれの対で局部的に距離測
定を行ない、あらかじめ設定した閾値を越える数の対に
対してON領域と判定され九と色のみ全体としてON領
域であると総合判断することにより、正反射光成分や対
象物の凹凸形状変化に対しても安定に動作するレーザ光
誤照射防止装置を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第5図はレーザ光照射端の構造を示した図で、(Ill
〜−は指向性を持たせた5対の光検出器で69、レーザ
照射端において、第5図ωに示すように円周上に配置し
ている。
第6図は、全体の構成を示したブロック図で。
健υ〜−はそれぞれの検出器対に対応する距離測定部、
a81は加算器、罰はコンパレータを内蔵して全体とし
ての距離判定を行なう距離判定部である。
次に動作について説明する。まずそれぞれの光検出器の
対の組について差動出力を計測し、距離の測定を行ない
、ON領域ならば1%OFF領域ならば0を出力する。
この結果を加算し、これが閾値(例えば多数決で決める
ならば1L5)を越えれば最終的にON領域と判定する
それぞれの検出器対に対応する設定距離を同じにすれば
、正反射光成分がどの検出器にも受光されない場合すべ
ての距離測定部で同じ判定がなされる。正反射光成分が
いずれかの検出器で受光され九場合、その検出器を含む
対では距離の判定に大きな誤差を生じる危険があるが、
正反射光成分は鋭い反射光成分のピークを持ち、特定の
部位でのみ受光される九め他の対では拡散反射光成分に
よる正常な距離判定が行われるので、5対の判定結果距
離判定部(財)で多数決をとれば全体としての距離判定
では正反射光成分の誤差をほとんど除去することが可能
である。
しかもビームの反射光を5方向から計測するので、対象
物表面の凹凸や形状変化に対しても安定に動作する。こ
の場合、閾値を例えばa5にとれば、フェイルセーフの
観点からは安全な方向に動作する。
なお上記実施例では5対の光検出器を用いたが、3対以
上であれば何対でもよい。
上記実施例では加算器を用いたが、この部分に論理回路
またはマイコンなどを用いてもよい。
ま九上記実施例では単に光検出器として説明したが、光
検出器の位置に光ファイバを装着し、光ファイバの他端
に光検出器を接続しても同様の効果を期待することがで
きる。この場合指向性を持たせるには、例えば第7図の
ように内側のファイパ(社)−と外側のファイバH@η
の間に指向板−あるいはそれに代わるものを設置すれば
よい、ファイバを用いると本装置七′装着した九めの操
作性の低下を防ぐことができ、外観上もすっきりとした
ものになる。なお、上記対の光検出器の配列はレーザ照
射端の周方向に並らべて指向方向を互いに異ならせるこ
とによシ、第2図のような出力特性tもたせてもよい0
以上では、レーザメスを例にとり、そのレーザ光誤照射
防止装置について説明したが、この発明はこれに限らず
、例えばレーザ加工機にも適用することができる。更に
、上記の実施例ではレーザ光誤照射防止装置として固有
、の照準光用可視レーザを備え九場合について説明した
が、この他にレーザメス等のレーザ手術治療用レーザ光
あるいはレーザ加工機の加工用レーザ光をこのレーザ光
誤照射防止装置の照準光用レーザ光に併用することもこ
の発明の実施例である。
この場合、光検出器を用いて距離判定を行なうときは手
術又は治療用レーザ光、加工用レーザ光の照射は中止し
ておく手段が必要でちゃ、例えばそのレーザ光を逍べ板
で、さえぎるようにしておけばよい、このようにすれば
照準用レーザを別に設ける必要がなくなり装置の小型化
を図ることができる。
以上のように、この発明によれば、対象物の反射面の凹
凸や正反射光成分の影響、さらにはレーザ照射中の対象
物の形状変化の影響!−受けずに、安定な照射領域設定
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のV−ザ光の誤照射防止装置の構成図、第
2図は光検出器の代表的な距離−出力特性図、第3図は
ロース八本の反射光分布特性図、第4図は牛レバーの反
射光分布特性図、第5図りこの発明の一実施例による光
検出器の構成図、第6図はこの発明の一実施例による全
体の構成を示すブロック図、第7図はファイバと指向板
を用いたこの発明の他の実施例による光検出器の断面側
面図である。 図において、α)・・・レーザ照射端、(2)(1・・
・光検出器、(4)・・・照準光用可視レーザビーム、
(5)・・・対象物。 161−・・手もとスイッチ、(マ)・・・距離測定部
、(8)・−レーザ制御部、+91・・・レーザ照射部
、叫・・・レーザ電源部。 (Ill Q!l (ill (141(ill H9
71allαI f1!1対の光検出器、atn n 
n(財)−・・・それぞれ対の距離判定回路、−・・・
加算器、(財)・・・距離判定部、91@H参り・・・
光ファイバ、−・・・指向板。 なお1図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 葛野信− 第2図 ’tE緻 第3図        第4図 第7図 手続補正書(自発) 許庁長宮殿 事件の表示    特願昭S丁−鵞5SOs号発明の名
称 レーザ光誤照射防止装置 補正をする者 代表者片由仁へ部 6、補正の対象 明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する
。 (2)同、第8頁陪、U−行−の一丁−全体の」を「生
体の」と訂正する1 (3)同、第4頁第18行の「凹凸形状変化」を「凹凸
や形状変化」と訂正する。 (4)同、第6頁第4行の「結果距離判定部」を「結果
をもとに距離判定部」と訂正する。 (5)同、第7頁第11行〜第17行の「更に、上記の
・・・・・・実施例である。」を「更に、上記の実施例
では既に照準光用可視レーザを備えたレーザメス、レー
ザ加工機に対する場合について説明したが、照準光は指
向性がよく、細いビームであれば、可視レーザでなくと
もよい。 この他にレーザメス等のレーザ手術治療用レーザ光ある
いは加工機の加工用レーザ光をレーザ光誤照射防止装置
の光源として用いることも可能であり、またレーザ光誤
照射防止装置のための専用光源を設けてもよい。」と訂
正する。 (6)同、第7頁第18行〜第8頁第4行までの「この
場合、・・・・・・図ることができる。」を削除する。 添付書類の目録 (1)補正後の特許請求の範囲を記載した書面1通 以上 特許請求の範囲 (1)レーザ光照射端の周囲に配置された複数対の光検
出器と、各対の光検出器の各差動出力に基づいて上記レ
ーザ光照射端から対象物までの距離を測定する複数個の
距離測定部と、各距離測定部の出力に基づいて上記距離
を最終約1ζ判定する距離判定部と、この距離判定部か
らの判定出力により対象物へのレーザ光の照射を制御す
るフィードバック制御手段とを備えたレーザ光誤照射防
止装置。 (2)複数対の光検出器はレーザ光の照射軸と直交する
面内において、上記照射軸を中心と°する同一円周上に
配列した特許請求の範囲181項記載のレーザ光誤照射
防止装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザ光照射端の周囲に配置され危機数対の光検
    出器と、各対の光検出器の各差動出力に基づいて上記レ
    ーザ光照射端から対象物までの距離を測定する複数側の
    距離測定部と、各距離l11y71部の出力に基づいて
    上記距離を算終的に判定する距離判定部と、この距離判
    定部からの判定出力により対象物へのレーザ光の照射を
    制御するフィード八ツタ制御手段とを備えたレーザ光誤
    照射防止装置。 (め複数対の光検出器はレーザ光の照射軸と直交する面
    内において、上記照射軸上中心とす為同一円肩上に配列
    した特許請求の範囲第1項記載のレーザ光誤照射防止装
    置。
JP57026609A 1981-12-28 1982-02-19 レ−ザ光誤照射防止装置 Expired JPS6049507B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57026609A JPS6049507B2 (ja) 1982-02-19 1982-02-19 レ−ザ光誤照射防止装置
DE3245846A DE3245846C2 (de) 1981-12-28 1982-12-10 Sicherheitsvorrichtung für ein chirurgisches Laserstrahlgerät
US06/734,830 US4622971A (en) 1981-12-28 1985-05-17 Erroneous impingement protective device for laser system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57026609A JPS6049507B2 (ja) 1982-02-19 1982-02-19 レ−ザ光誤照射防止装置

Publications (2)

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JPS58143745A true JPS58143745A (ja) 1983-08-26
JPS6049507B2 JPS6049507B2 (ja) 1985-11-02

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ID=12198237

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JP57026609A Expired JPS6049507B2 (ja) 1981-12-28 1982-02-19 レ−ザ光誤照射防止装置

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Cited By (4)

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JPS6049507B2 (ja) 1985-11-02

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