平成25年度レーザ機器の安全・安心に関する調査研究報告書

平成25年度
レーザ機器の安全・安心に関する
調査研究報告書
2014(平成26)年3月
一般財団法人光産業技術振興協会
この事業は，競輪の補助金を受けて実施したものです。
http://ringring-keirin.jp
はじめに
一般財団法人光産業技術振興協会は、1980 年の設立以来、社会的ニーズに適応する光技術の調査、研究、
開発、標準化及びその成果普及を通じて、光産業技術の総合的育成、振興を図るとともに、関連産業の高度
化と国民生活の向上に資し、もってわが国経済社会の発展に寄与することを目的として活動している。
1990 年代から 21 世紀は「光の時代」であると云われて、すでに 20 年経ている。光源の開発・実用化と
その応用製品が普及し、広く国民生活の向上に資することが予想・期待されているのである。顧みれば、太
陽光、月光、星明りおよび「火」の恩恵を長い間被ってきた人類はやがて 1800 年代に人工的な光（電灯）
を生み出した。1960 年にレーザが誕生し、20 世紀末までに発光ダイオードを含めて多くの光源が実用化に
至っている。21 世紀に入り、光・レーザ技術及びその応用機器は成熟期を迎え、光通信、光ディスク、LED
照明、バーコード読み取り機、レーザプリンタ、レーザ加工機、レーザポインタ、センシング・計測等、こ
れらの国内生産額は 2013 年度で 8.6 兆円を越えると見込まれている。今や産業分野のみならず、国民生活
にも欠くことのできない存在となっている。平成 25 年 6 月 14 日に発表された「日本再興戦略 -JAPAN is
BACK-」にも光・レーザ技術がプラン実現に大きく貢献できる要素技術と捉えられている。
このような「プラス面」の現状に対して、一方では「マイナス面」として光・レーザ応用機器の広範な普
及に伴い、事故・障害の発生件数が増加しており、憂慮すべき事態となっている。具体的には、レーザポイ
ンタによる目への照射（故意も含む）による失明事故、レーザ脱毛器・光脱毛器による皮膚傷害、レーザ治
療の医療過誤事故が国民生活センターに報告されている。製造現場では機器・部品調整中の目への誤照射に
よる傷害、教育・研究現場では目や皮膚への誤照射による傷害や遮蔽物等への照射による火災事故が起きて
いる。光・レーザ安全性の問題に対する多面的な対応が喫緊の課題となっている。
レーザ安全の国際標準化は、IEC/TC 76 で審議・作成されており、わが国の国内規格である JIS は、IEC
規格に沿って制定されている。しかし、現状では IEC で発行された全てのレーザ安全の規格が JIS 化されて
いないので、JIS 整備をより進めることが望まれる。先の「日本再興戦略」でも「知的財産戦略・標準化戦
略の強化」が目次に挙げられており、今後は推進される。
当協会では、先述の事故・障害を未然に防ぎ、家庭から製造現場に亘る広範な国民生活の「安全・安心」
に資するため、レーザ安全スクールを毎年開催し、レーザ取扱技術者試験を実施している。しかし、その受
験者は主に製造に従事する技術者が多く、一部のユーザに限られている。レーザの安全性の啓発を図るため
には、より多くのユーザを対象としたシンポジウムの開催が望まれている。
このような背景のもとに、光協会は、平成 25 年度にレーザ機器の安全・安心に関する調査委員会を構築
し、産業界のみならず高度に情報化された社会生活の安全・安心のため、次のような調査研究活動を行った。
1.
国内の専門家、使用者からなる調査研究委員会の構築、及び標準化及び安全性に関する審議報告
2.
レーザ機器の安全・安心に関する標準化国際シンポジウムの開催報告
3.
JIS 及び国際規格への取り込みを検討するために行った先進的な海外規格の翻訳に関する報告
4.
国際標準化会議へ専門家を派遣し、標準化関連について行った調査活動の報告
本調査研究について協力を惜しまれなかった協力企業各社と精力的に活動いただいた委員各位とに心から
感謝申し上げたい。なお、本事業は競輪の補助金を受けて実施したものである。
2014（平成 26）年 3 月
レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会
委員長橋新裕一
－i－
2013（平成 25）年度レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会委員名簿
（敬称略、五十音順）
委員長
橋新裕一
近畿大学理工学部電気電子工学科（レーザー応用工学）教授
委員
石場義久
山本光学株式会社ビジョンケア・光研究所所長
委員
立原克法
一般財団法人日本品質保証機構安全電磁センター試験部
医療機器・信頼性試験課課長
委員
中西孝子
昭和大学医学部生理学講座生体制御学部門准教授
委員
増田岳夫
一般財団法人光産業技術振興協会開発部次長
委員
三橋正示
ソニー株式会社プロフェッショナル・ソリューション事業本部
ビジュアルプレゼンテーション・ソリューション事業部光学技術部
製品安全チーフコーディネーター
委員
鷲尾邦彦
有限会社パラダイムレーザーリサーチ取締役社長
事務局
村田健治
一般財団法人光産業技術振興協会開発部標準化室長担当
事務局
小林多実
一般財団法人光産業技術振興協会開発部副担当
2013（平成 25）年度レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会委員以外の執筆者名簿
（敬称略）
（シンポジウム講師）
Andrew Roy Henderson
Bioptica（UK）
David Hammond Sliney
Consultant（USA）
木下順一
東芝ライテック株式会社技術本部技術企画部技術企画担当参事
藁谷剛司
スタンレー電気株式会社研究開発センター製品開発グループ
（国際会議派遣）
渋谷隆
日本電気株式会社コンバージドネットワーク事業部エキスパート
－ii－
目
次
はじめに ························································································································· ⅰ
委員会名簿 2013（平成 25）年度レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会 ······················· ⅱ
執筆者名簿 2013（平成 25）年度レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会委員以外 ··········· ⅱ
第 1 章調査研究概要 ······································································································· 1
1.1 調査研究の背景及び目的 ·························································································· 1
1.2 調査研究の概要 ······································································································ 1
1.3 委員会開催状況 ······································································································ 2
第 2 章標準化国際シンポジウム························································································· 3
2.1 シンポジウムの目的 ································································································ 3
2.2 シンポジウムの実施概要 ·························································································· 3
2.3 講演予稿 ··············································································································· 4
2.3.1 眼及び顔のレーザ放射からの保護に関する国際規格の最近の動向 ······························· 5
2.3.2 レーザ保護メガネについて ················································································ 19
2.3.3 レーザ応用に関する製品安全規格の最近の動向······················································ 34
第 3 章国際規格の翻訳 ···································································································56
3.1 翻訳の目的と概要 ··································································································56
3.2 翻訳···················································································································· 56
第 4 章国際会議の調査 ··································································································· 60
4.1 調査の目的と概要 ·································································································· 60
4.2
IEC/TC 86/SC 86C ミルピタス会合出張報告 ······························································· 60
おわりに ························································································································ 62
補助資料 ························································································································ 63
A シンポジウムのアンケート結果 ··················································································· 63
B レーザ安全関係 IEC/ISO/JIS 一覧表 ············································································· 66
第 1 章調査研究概要
1.1 調査研究の背景及び目的
1960 年に誕生したレーザは 2010 年に 50 年を迎え、この 50 年で発展した紫外域から可視域・赤外域及び
テラヘルツ波に至るまで、さまざまな発振形態・パワーをもつレーザ技術が登場し、その技術を活用した機
器は、例えば、光通信・光ディスク・レーザプリンタ・レーザ加工機・バーコード読み取り機・レーザポイ
ンタ・レーシックなど、社会生活に欠くことのできないものとなってきている。このように、本来、安全・
安心な社会環境を保持するための技術であり、家庭生活にも広範に普及しつつあるレーザは、一方で、その
不適切な取扱いによって、病院での手術中の事故、製造現場又は遊戯中の目への誤照射による失明事故、実
験中の不適格な遮蔽板・暗幕等への照射による火災事故などが起きており、レーザ安全性の問題に対する多
面的な対応が求められている。
レーザ安全の国際標準化は、IEC/TC 76 で審議・作成されており、我が国の国内規格である JIS は、IEC
規格に沿って制定されている。当協会は 1980（昭和 55）年の設立以来、1980 年に制定された JIS C 6801
（レーザ安全用語）をはじめとして、JIS C 6802（レーザ製品の安全基準）を中心に、JIS C 6803（レーザ
製品の安全－光ファイバ通信の安全）
、JIS C 6804（レーザ製品の安全－情報伝達のための光無線システム
のための安全）などを制定・改正してきた、しかし、現状では IEC で発行された全てのレーザ安全の規格が
JIS 化されてはおらず、国内規格が完全に整備されている状況ではないので、JIS 整備をよりすすめること
が望まれる。
また、このような事故を未然に防ぎ、家庭から製造現場に渡る広範な社会の「安全・安心」に資するため
に、光協会は、レーザ安全スクールを毎年開催し、レーザ取扱技術者試験を毎年実施している。しかし、ス
クールは試験に合格するための勉強の色彩が濃く、安全性の啓発を図るためにより適切なシンポジウムの開
催が望まれている。
1.2 調査研究の概要
上記の目的のため、レーザの安全に関し、包括的な安全指針が法規化されていない我が国では、JIS の整
備、専門家による安全性の認識・広報活動が、産業界のみならず高度に情報化された社会生活の安全・安心
のために求められている。
具体的には、次のような調査研究活動を行う。
－国内の専門家、使用者からなる調査研究委員会を構築し、標準化などの安全性審議の場を提供する。
－レーザ安全性シンポジウムを開催し、安全性に対する注意を喚起するとともに安全な使用法の普及・啓
発を図る。
－海外規格の翻訳を行い、国際規格及び JIS の将来の方向性を議論する。
－国際標準化会議へ専門家を派遣し、標準化のための意見交換・情報収集を行う。
－1－
1.3 委員会開催状況
本年度の委員会の開催状況を次に示す。
第 1 回委員会：平成 26 年 2 月 19 日（水）
・委員長選出
・前回議事録の確認
・調査研究事業の確認
・標準化国際会議の選定
・和訳国際規格の選定
・同時通訳者質問対応
第 2 回委員会：平成 26 年 3 月 19 日（水）
・前回議事録の確認
・シンポジウム実施結果報告
・標準化国際会議の出席報告
・海外規格の翻訳結果確認
・報告書目次・分担確認
－2－
第 2 章標準化国際シンポジウム
2.1 シンポジウムの目的
前年度は、レーザ安全性の問題に対する多面的な対応が求められている社会状況のなかで、包括的なレー
ザの安全指針が法規化されていない我が国では、専門家による安全性の認識・広報活動が、産業界のみなら
ず高度に情報化された社会生活の安全・安心のために求められているという認識のもと、米国及び欧州のレ
ーザ安全の専門家を招聘して、日本のレーザ安全の現状との差異を明確にし。また、レーザ安全に関する産
業界のトピックスを紹介した。
このような前年度の実績を受けて、さらなるレーザ安全性の普及・啓発を図るために適切なシンポジウム
はどのような形なのかをレーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会の委員の間で議論した。その結果、
（１）レーザ安全の基本に立ち返り特に目の安全を見直す。そのうえで、
（２）レーザ機器の応用に関する新
しい可能性を提示する。ことが今年度のシンポジウムの内容として適切であるとの結論を得た。そのため、
ISO/TC 94/SC 6/WG 4/PG 4（眼及び顔のレーザ放射からの保護）の議長及び IEC/TC 76/WG 1（レーザ放
射安全）議長を英国及び米国から専門家として招聘して基調講演をお願いし、日本からは、目の安全の基本
であるレーザ保護めがね及びレーザ機器の応用分野として一般照明・ディスプレイ・車両応用の紹介を企業
の専門家にお願いすることとした。
2.2 シンポジウムの実施内容
上記の方針に従い、2013 年度光産業技術標準化国際シンポジウムとして「レーザ機器の安全・安心―安全
の基本から、新たな応用へ―」をテーマとし、2014 年 2 月 19 日に、大阪ガーデンパレスにおいて、以下の
プログラムで開催した。
12:45～12:50：
光協会挨拶専務理事小谷泰久
12:50～13:45：
ISO/TC 94/SC 6/WG 4/PG 4 議長（英国） Roy Henderson 氏「眼及び顔のレーザ放射
からの保護に関する国際規格の最近の動向」
13:45～14:15：
山本光学（株）石場義久氏「レーザ保護メガネについて」
14:35～15:30：
IEC/TC 76/WG 1 議長（米国） David Sliney 博士「レーザ応用に関する製品安全規格
の最近の動向」
15:30～16:00：
東芝ライテック（株）木下順一博士「高出力 LD の照明応用と IEC/TC 110 におけるレ
ーザディスプレイの標準化」
16:00～16:30：
スタンレー電気（株）藁谷剛司氏「レーザヘッドランプ（LED ハイブリッドヘッドラ
ンプ）
」
32 社 60 人の申し込みを受け付け、実際の聴講者は 31 社 54 人であった。これに講演者 5 人主催者側（光
協会）4 人を加え、総勢 63 人の規模でシンポジウムは行われた。
参加者の声を聴くためアンケートをとった。
その結果を補助資料 A として巻末に添付する。
－3－
2.3 講演予稿
以下に五つの講演の内、三つの予稿を掲載する。残り二つは著作権の関係で掲載交渉中である。
－4－
OITDA Laser Safety Standardization Symposium, Osaka, 2014
Recent Progress of Eye and Face
Protection Standardization against
Laser Radiation
Roy Henderson
Bioptica, UK
Eyes
Face
Body
PPE – Personal Protective Equipment
PPE is a ‘last resort’, when engineering controls and
safe systems of work cannot adequately minimize
the risk.
－5－
Laser eye and face protection standards
1 Background and history
2 Recent developments in ISO
3 Future work
1 Background and history
－6－
Laser eye protection
Current standards for laser protection are based on the
need to protect the eyes.
Many lasers present significant hazards to the eyes but
only minimal risks to the skin (e.g. Class 3B and lower
levels of Class 4).
Even where more serious skin injuries are possible
(Class 4), eye damage will usually have a greater
impact and be more permanent.
Laser face protection
High-power lasers (and also prolonged exposure to
low-levels of UV radiation) can present serious hazards
to the skin, and so face protection can be important.
New laser PPE standards will include provision for face
protection where this is appropriate.
－7－
Laser skin (body) protection
Beam-alignment with high-power Class 4 lasers and the
increasing use of hand-held industrial processing lasers
(including laser cleaning) may make protective gloves
(and other clothing) necessary.
There is currently no work on developing standards for
laser protective clothing.
Laser eye protection

Laser eye protection is a key aspect of laser safety,
particularly in research & development, in laser surgery,
and in the servicing of industrial laser equipment.

Because of the structure of international standards bodies
(IEC & ISO), it has been considered outside the scope of
IEC and has not formed part of the work program of
IEC/TC 76.

Many guidelines on the safe use of lasers (e.g. IEC, ANSI)
give information on how to determine eye protection
requirements, but there is currently no international
standard for eye-protection products.
－8－
Essential requirements: Optical density
Exposure E incident
on filter (>MPE)
Exposure incident at front of eye
< MPE
E
OD log
MPE
MPE = Maximum Permissible Exposure, from IEC 60825-1 or 60825-14.
E and MPE must be in the same units (W/m2 or J/m2)
Essential requirements: Damage threshold
E
E (W/m2 or J/m2) < damage threshold of filter
…. strictly, without affecting the filter’s protective properties
Glass filters can shatter, plastic filters can melt.
Also, saturable absorption can occur at high-intensity exposures.
－9－
Other important requirements

Visible light transmission (also color)

Optical quality and field-of-view

Comfort and fit

Mechanical strength

Resistance to environmental effects (temperature, humidity)
Patient eye protection
Patients undergoing laser treatment may also need eye
protection.
The requirements may differ from user protection (they
don’t need to see), but some patients do not like having
their eyes covered!
Current (and draft) standards do not address patient
protection.
－10－
First international standard
ISO 6161 (1981)
Personal eye-protectors – Filters and eye-protectors against laser
radiation.
Based on German national standard existing at that time.
Combines OD and damage threshold into a single scale number.
This standard was not adopted internationally.
Formed basis of subsequent European standards (EN 207 & 208).
No further international standard has been published since.
In Europe -
European Committee
for Standardization
EN 207 (revised 2009): Personal eye-protection – (Full
protection)
EN 208 (revised 2009): Personal eye-protectors – (For alignment
work with visible lasers)
Based on combining OD and damage threshold into a single scale
number (LB number). Requires use of simplified MPE values.
This leads to inflexible specifications and over-specified
protection. These standards also have onerous testing
requirements. Specification is not well understood by users.
These standards are mandatory for all products sold or used in
Europe, and they have also been
adopted in Australia and NZ.
－11－
ANSI Z 136.7 (2008)
ANSI Z136.7 (2008): Testing and labeling of laser protective
equipment.
Provides detailed guidance on the requirements and test methods
for all laser protective devices (eyewear, barriers, windows).
Requires testing of filters for saturable absorption.
Defines default exposure values for laser damage (based on the
filter material and exposure duration). Filters must be tested if
intended for use at higher exposure levels.
2 Recent developments in ISO
－12－
ISO / TC 94 / SC 6
Established in 2003 to develop standards for –
Sunglasses and related eyewear
Occupational eye and face protection
Sports eye and face protection
Laser protection is included under Occupational eye and face
protection (WG4). The laser work is carried out by a Project
Group (PG4).
2014 – still no standard!
ISO / TC 94 / SC 6 / WG 4
Occupational eye and face protection
Developed draft ISO 16321 (issued in 2011) –
Eye and face protectors for occupational use – Requirements
Single standard to cover many aspects of occupational protection (e.g.
UV, IR, sunglare, welding, dust, flying objects, chemical splashes ….
and lasers)
Lasers covered in section 5.3 of document.
Large number of comments submitted on main standard, delays in
developing test methods, draft document withdrawn.
－13－
Problems with the draft standard
 The ISO laser eye-protection Project Group does not have a
wide range of laser safety experts. (Test houses overrepresented, users under-represented.)
 Requirements for laser eye protection form only a sub-section
of a much broader document.
 The development of eye-protection requirements suffers
through being separated from other work in laser safety
undertaken by IEC / TC 76, which better represents the laser
community.
3 Future work
－14－
What next?
Liaison between ISO / TC 94 / SC 6 / WG 4 / PG 4 and IEC / TC 76
already established.
Work needs more input from IEC / TC 76 experts.
Develop laser eye-protection standard as stand-alone document, not subsection of larger eye-protection standard.
New IEC / TC 76 Working Group (WG 12) established for laser eye
protection (Frankfurt, September 2013) to work jointly with ISO.
Requires ISO / TC 94 / SC 6 to establish a new WG specifically for laser
protection (in progress).
This will carry forward existing draft (Section 5.3 of ISO 16321) in to
new stand-alone laser PPE standard (ISO xxxxx).
Summary of Section 5. 3
Requirements for laser eye protection
Two key parameters –
1
Optical density at laser wavelength.
This is based on an assessment of the exposure conditions and the
applicable exposure limit (MPE)
2
Damage resistance –
The ability of the protector to withstand the anticipated worse-case
exposure.
These are independent properties to be specified and tested separately.
－15－
Performance requirements
Damage resistance is based on four different laser types (dependent on the
pulse characteristics of the laser)
and
on five different resistance classes (dependent on the maximum level of the
incident exposure in W/m2 or J/m2).
The performance of the protector has to be tested and labelled in
accordance with these criteria.
There has been disagreement on the level of damage resistance below which
damage testing is not needed (based on the known properties of filter
materials).
Coded marking system is included.
Other tests (including optical and environmental) have been or need to be
specified (or refer to another standard).
Specifying what
protection is needed
Identify laser wavelength and exposure level for which protection is required
Determine applicable MPE from IEC 60825, then calculate minimum OD.
Identify laser type (4 categories, from cw to fs pulses)
Identify resistance class (5 categories, depending on level of laser exposure)
The necessary eye protection is then specified by -
wavelength
OD
laser type (1 to 4)
－16－
resistance class (1 to 5)
User guidance on selection and use
Emphasises need to consider other options before using eye protection.
Explains the meaning of the eyewear specification.
Gives guidance on how to define the protection needed, based on –
an evaluation of the exposure conditions
the determination of the minimum required OD using the MPE
values in IEC 60825-1 or -14
the maximum foreseeable incident exposure, and the application of
the laser type and resistance classes
other factors to be taken into consideration, including VLT, colour
effects, reaction time of auto-darkening filters
warning against using inappropriate combinations of OD and
resistance class (generally low RC when high OD required).
Other developments
－17－
New work on protective clothing
Laser Zentrum Hanover (Germany) is leading a European-funded program
to develop protective laser clothing.
New standards may follow.
Two types –
Passive - diffusely reflecting layer over an absorbing layer
- up to 900 kW/m2
Active - incorporating sensors with wireless link to shut down laser
- up to 20 MW/m2
Thank you!
－18－
平成25年度
光産業技術標準化国際シンポジウム
「レーザ機器の安全・安心－安全の基本から、新たな応用へ」
「レーザ保護メガネについて」
平成26年2月19日
山本光学株式会社
ﾋﾞｼﾞｮﾝｹｱ・光研究所石場義久
会社概要
名称
所在地
代表取締役社長
創業
資本金
企業理念
企業ﾃｰﾏ
山本光学株式会社
大阪府東大阪市長堂3-25-8
山本直之
１９１１年
２億３０８８万円
我々は、世界の人々の健康と
安全、そして、豊かで快適な
生活文化の創造により社会に
貢献します。
Protecting, for you
－19－
会社概要
名称
所在地
代表取締役社長
創業
資本金
企業理念
企業ﾃｰﾏ
山本光学株式会社
大阪府東大阪市長堂3-25-8
山本直之
１９１１年
２億３０８８万円
我々は、世界の人々の健康と安全、そして、
豊かで快適な生活文化の創造により社会に
貢献します。
Protecting, for you
昭和１8年（1943年）頃の社屋
保護めがね
昭和20年代(1945年～1955年）の保護めがね
－20－
有害光線
職場における有害光線
１．溶接・溶断
２．溶鉱炉・電気炉
３．人工光源
４．レーザ
強度・暴露条件により眼疾患に繋がる光源がある。
レーザーの危険性
痛みは覚えることができるが、それでは手遅れ。
－21－
レーザーの危険性
レーザポンターによる事故報告例
（一般財団法人レーザ安全性標準化委員会資料より抜粋）
レーザポインターの悪用による眼（網膜）障害
レーザーの危険性
眼の障害
網膜光障害
電気性眼炎
その他の障害
感電
粉塵障害（呼吸器）
有毒ガス（中毒）
皮膚の障害
火傷
皮膚がん
－22－
レーザーの危険性
眼は、皮膚と同じ扱いはできない。
①基本的に無防備
②ＱＯＬの低下が確実
③波長により障害の部位が異なる
※網膜の場合、予想以上のダメージを受ける
レーザーの危険性
角
膜
水
晶
体
紫外線
可視光線
網網
膜膜
中
心
窩
近赤外線
中赤外線
遠赤外線
波長により眼への到達する部位が異なる。
－23－
レーザーの危険性
■レーザ事故例（眼の後遺症）
網膜の中心窩付近のダメージでは明らかに視力障害を
引き起こす。当然、めがねでの矯正も効力がない。
負傷者
年齢
レーザの種類
受傷年
最終視力
研究員
23
YAG
1993
0.2
学生
23
YAG
1994
0.4
研究員
36
ﾁﾀﾝｻﾌｧｲﾔ
1995
1.2
研究員
34
YAG
1995
0.9
研究員
30
YAG
1995
0.1
レーザーの危険性
レーザ光線による障害
のリスクを充分理解し
たうえで、作業時の事
故を未然に防ぐ対策を
検討します。
－24－
安全対策
レーザ安全の国際規格
IEC pub825(1984)
Safety of Laser Products - Part 1: Equipment
classification, requirements, and user's guide.
現在：
IEC 60825-1(Ed.2) 2007
IEC/TR 60825-14（Ed.1）2004
安全対策
厚生労働省の通達
昭和61年基発第３９号
「レーザ光線による障害の防止対策について」
レーザクラス別措置
現在：平成17年基発第０３２５００２号
－25－
安全対策
IEC TC76
レーザ安全性標準化委員会
昭和63年 JISC6802の制定
「レーザ製品の放射安全基準」
レーザクラス分け、要求事項、ユーザガイダンス
現在：JIS6802：2011「レーザ製品の安全基準」
安全対策
厚生労働省通達抜粋 (措置内容)
－26－
安全対策
JIS C6802：2011（IEC 60825-1:2007）
附属書JA（参考）より抜粋
使用者への指針
JA.1 安全予防策
JA.1.8 目の保護
特定のレーザ波長に対して十分な保護を備えるよう設計した
目の保護具は，400 nm～700 nmの波長範囲外でエネルギー
を放出するクラス3Rレーザ製品，及び，クラス3B又はクラス4
のレーザを用いる全ての危険な場所で用いることが望ましい
JA.3 危険管理の手順
JA.3.3 人体の保護対策
レーザ操作によって生じる危険性に対する人体の保護対策は，
技術的設計，ビーム囲い及び運用管理によって，その必要性
が最小限となるように維持することが望ましい。
安全対策
レーザ露光しない（させない）ための対策。
レーザ装置を使用する際は・・・
A. レーザを外部に出さない
B. レーザを直接見ない方法
C. 保護メガネの使用
※保護メガネの使用上の管理ポイントは？
－27－
保護メガネ
保護めがねの
使用上の管理ポイント
■適切な選択
■安全な使用
■保護メガネの機能
保護メガネ
保護メガネの選び方
（１）レーザ出力波長の確認
（２）レーザ出力の確認
（３）ＭＰＥの算出
（４）放射露光量（照度）の算出
（５）必要光学濃度の算出
－28－
保護メガネ
遮光性能
（光学濃度：ＯＤ）
眼 (MPE)
A
B
入射エネルギー
（レーザ放射）
MPE を越えない
放射レベル
C
吸収・減衰
参考
C =Log(A / B)
OD =Log(A / MPE)
MPE はJIS6802に規定
される眼の安全レベル
保護メガネ
波長と光学濃度
■レンズフィルタの分光吸収特性図を見る。
■安全のため必要な光学濃度から、フィルタが有効な波長範囲を知る。
－29－
保護メガネ
フィット性も重要なファクター。
※顔の形状・メガネの大きさで保護範囲が変化する。
保護メガネ
密閉度・保護範囲
被験者①男性
被験者②男性
被験者③女性
レーザー光が
保護メガネと
顔面との隙間
から入ることも
ありあえる。
側面
さらに鼻の位
置が合わない
と鼻眼鏡に
なって防御範
囲が狭まる。
正面
メガネの位置
（通常）
メガネの位置
（少し鼻眼鏡状態）
視線範囲（下方）
下方６８度
下方６２度
下方７２度
下方５２度
下方６８度
下方４０度
下方５０度
下方４４度
下方５５度
※試験者③で視線範囲が鼻メガネの状態で保護範囲を越える。（隙間から照射を受ける可能性がある）
－30－
保護メガネ
■レーザ保護メガネの３つの保護機能
（光学濃度、耐久性、保護範囲）
レーザ照射に
対する耐久性
遮光性能
（光学濃度）
レーザ保護メガネ
の保護機能密閉度・
保護範囲
レーザというリスクから身体（眼）を保護する目的、すなわち
保護機能がレーザ保護メガネの安全性の証となる。
保護めがね
レーザ照射に対する耐久性
※短時間曝露でも100W超のレーザは減衰材料の熱損傷を考慮する
－31－
保護めがね
レーザー照射に対する耐久性
◆プラスチックタイプ（フィルタ）
◆ガラスタイプ（フィルタ）
※プラスチックタイプ（フィルタ）に比べてガラスフィルタは耐熱性が優れる。
保護めがね
レーザ安全性標準化委員会
（社）日本保安用品協会
JIST8143（1994年）の制定
「レーザ保護フィルタ及び
レーザ保護めがね」
※「オプトエレクトロニクスの標準化に関する調査研究」，
「光産業用機能モジュールの標準化に関する調査研究」が素案
※ISO6161:1981（E) Personal eye‐protectors－Filters and eyeprotectors against laser radiation に対応
－32－
まとめ
「レーザ機器の安全・安心」
保護具の安全性
■適切な選択
■安全な使用
■保護メガネの機能
■定期的な点検
レーザの知識生体に与える影響
あらゆる分野のレーザー従事者の
安全性と作業性の向上をサポート
いたします。
山本光学レーザアイセフティクラブ（ﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞ）
http://www.yamamoto-kogaku.co.jp/safety_new/laser_1.html
－33－
保護めがねを着用しても絶対にﾚｰｻﾞﾋﾞｰﾑ
を直接のぞきこまないでください。
－34－
Recent Progress of Vertical Standards
for New Laser Applications
OITDA– Osaka Symposium - 19 February 2014
Questions &Answers
David H. Sliney, Ph.D.
Chairman
Illuminating Engineering Society (IESNA) Photobiology Committee
Consulting Medical Physicist
Fallston, MD, USA
Associate,
Formerly:
Department of Environmental Health Sciences
Bloomberg School of Public Health
Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA
Manager, Laser/Optical Radiation Program
US A Center for Health Promotion & Preventive Medicine
Aberdeen Proving Ground, MD, USA
History of Safe Laser Technology
 1960s – research and development – no standards
 1970s – early applications – laser alignment, material
processing, ophthalmic lasers and POS laser scanners
– 1968 – 1972 ACGIH first occupational exposure limits
– 1973 – First ANSI Z136.1 laser user safety standard in the US
– 1976 – First manufacturer standard, US 21CFR1040
 1980s - Improved laser systems, optical fiber
communication (OFCS), light-show applications
– First international standard – IEC825 – 1985 Edn. 1
• Based upon US Federal standard and ANSI Z136.1 consensus standard
– First vertical standards
－35－ (OFCS, medical)
Application-Specific Standards
As a technology develops, the broad, general
guidelines for safe use and product safety create
needless problems for specific applications
General standards (e.g. IEC 60825-1) became
increasingly complicated to adequately treat each
laser application without imposing needless
restrictions on some other applications
Vertical (application-specific) standards then
become essential.
Examples of Vertical Standards:
The application-specific ANSI standards (LIA -US)
 ANSI Z 136.1 Safe Use of Lasers (horizontal)
 Z136.2 – Safe Use of Telecommunication lasers
 Z136.3 – Safe Use of Health Care Lasers
 Z136.4 – Measurements and Calculations
 Z 136.5 – Safe Use in Educational Institutions
 Z 136.6 – Safe Use of Lasers in Outdoor Environments
 Z 136.7 – Laser Protective Eyewear & Barriers
 Z136.8 – Safe Use of Lasers in Research & Development
 Z136.9 – Safe Use of Lasers in Manufacturing
 Z136.10 – Safe Use of－36－
Lasers in Entertainment
2006 - Special Committee:
Which New ANSI Vertical Standards Needed?
• A review in 2006 showed the specific needs for vertical
standards existed for several laser applications in:
• (1) the manufacturing environment
• (2) in research, development and testing
• (3) for entertainment, display and exhibition
• Existing user standards were reviewed by the ad hoc
committee and it was found that there was a clear lack (gap)
of standards in these three broad areas.
• New vertical standards would permit the simplification of a
future edition of ANSI Z136.1
• Concerns then expressed of gaps in coverage!
New Optical Sources & Applications
– where do they fit? New standards?
 Class 1C Home-Use Device (HUD) laser products (TC61)
 Laser Medical Applications (only in 60601 series?)
– Internal-tissue exposures - endoscopes
– LLLT, including Phototherapy (depression, etc.)
 Laser-pumped phosphor Lamps for high brightness
 Projector Systems (in IEC 62471-series
– Laser-illuminated projectors
– Searchlights
– Automotive headlights and infrared avoidance systems
 Ultraviolet Lamps/LEDs
－37－
Should IEC TC76 hand over responsibility for vertical
standards to other, applications-specific TCs?
Many other, application-specific TCs could write
standards for laser products but do they
misunderstand laser hazards and produce overly
restrictive standards?
Should IEC 60825-1 provide further relaxations,
such as Class 1C, radiance exclusion, etc.?
Is there need for a TR on more applicationspecific guidance?
Is IEC TC76 overly conservative or not?
•Class 1C is new
class in 60825-1,
Edn. 3 for skin
treatments.
•IEC 6033-2-xx
drafted in TC-61.
•Today there are
Class 3R Product
with contact
safety sensors
－38－
Current Challenge of Realistic
Standards – Risk Assessment?
• IEC TC76 has been traditionally very conservative,
seeking “zero” risk and over-stating the hazard with
very conservative MPEs
– Assumption of intra-beam viewing with dilated pupil, central
vision and perfect focus (accommodation)
– Actual accidental injuries extremely rare unless intentional
viewing
– Probabilistic risk assessment and use of risk-assessment
codes (RACs) were objected to
• Can more realistic AELs be developed (e.g., UV)
Toward more realistic risk assessments?
• More realistic risk assessments are now being
forced on TC76 from experience in the lamp
community.
• Hybrid technologies with laser-pumped phosphor
lamps and laser-illuminated projectors
• Recognition of the importance of time-weighted
averaging (TWA) for photochemical hazards
– Ultraviolet and blue-light emissions and CW heating
D Sliney
－39－2014
Laser-Pumped Phosphor Lamps
Broad-spectrum lamps may pose several types of
optical hazards and require analysis of several
different exposure limits (e.g., UV, visible, IR)
– Will the laser standard apply? Yes!
– Will the lamp safety standard apply? Yes!
Then perhaps we need a vertical standard
We are entering a new age of laser/light sources
– hybrid technology
When laser products are treated as lamps, and we
wish to apply lamp standards, questions arise:
– Repetitive-pulse corrections?
– Radiance limits on failure?
– Terminology – Class 1 laser product, but…RG?
Industrial research is urgently needed to:
– Determine maximum radiance of phosphors in failure
– Determine maximum radiance of MEMs and similar
devices to limit needless requirements & restrictions..
－40－
Standards Activities – Photobiology
International
-
USA
 IEC TC 76 – Lasers, optical safety  ANSI Z136 series – laser safety
– IEC 60825-1 – Lasers – horizontal  IESNA – Photobiology
– IEC 62471/CIES009 – Lamps –
Committee (USA) – ANSI
horizontal standard from CIE
Recommended Practices (RPs)
– IEC 62471-2 TR on applying -1
– RP27-1 – Exposure Limits- horiz.
– IEC 62571-3 – IPL - medical
– RP27-2 – Lamp measurements
– IEC 62471-4 – Measurements
– RP27-3 – Risk Group Classify
– IEC 62471-5 – Image Projectors
– RP 27-4 – Ultraviolet Lamps
– IEC 62471-6(?) – UV lamps
– RP 27-5 – Projectors (all)
– IEC 62471-9(?) – IR lamps
– RP 27-6 – Infrared Lamps
– IEC 60601- series – med. laser/IPL
– RP 27-7 – (?) Photographic and
 TC61/WG30 – Home Use laser/IPL
Reprographic
 TC62 – Medical – some joint TC76  FDA/CDRH – 21CFR1040 series
Spectral Weighting of a Broad-Band Emission
—Total radiant exposure or CIE lux does not
predict the relative photobiological effectiveness
 Phosphors and LEDs
have a very limited
spectral emission
 Other lamps have very
specific spectral
distributions
 Lamp envelope may
block UV or it may not
[email protected]
－41－
1
but most importantly, the difference is that lamps
and LEDs are radiance limited, but not lasers..
Laser Brightness (Radiance) is great
LARGE FOCAL SPOT
(FILAMENT IMAGE)
LENS
MICROSCOPIC
FOCAL SPOT
(“DIFFRACTION LIMITED”)
LASER
From Sliney DH and Trokel, S, 1993
LENS
[email protected]
What are the potential hazards?
- the need for multiple exposure limits
 In IESNA, CIE, and IEC standards and guide-
lines for laser and photobiological (optical) safety,
at least five assessments are identified:
– Ultraviolet (UV) cornea/skin – S(λ)-spectral
weighting
– Ultraviolet – lens/retina – UVA – un-weighted
– Visible, blue-light-hazard (BLH) – retinal
toxicity
– Infrared – cornea/lens
– Infrared –retinal thermal (CW IR for λ = 7801400 nm)
– Visible & Infrared retinal thermal (rarely a
hazard)
 Normally a single-wavelength laser poses but one
hazard, or a maximum of dual (2) limits
 Lamps – Not all tests make sense for－42－
a given type!
15
Contrasting Lasers and Lamps Lamp standards committees have had great difficulties with lasersafety experts, who try to apply laser-safety concepts to lamps!
Potential Hazard
Lasers
Lamps (including LEDs)
Exposure Durations
Acute, traumatic exposure
Chronic, long-term
Type of Exposure
Accidental, unintentional
Intentional or unavoidable
Primary Injury Mechanism
Thermal, cornea, retina, skin
Photochemical, eye and skin
Organ(s) of Most Concern
Primarily the eye (except Class 4) Both skin and eye
– Retinal or Corneal thermal injury
Probability of Exposure
Generally low, Probabilistic risk
analysis employed in standards
Generally high, but not close by
for lengthy exposures. Apply
time-weighted-average (TWA)
Concern of source proximity
In the beam, localized
TWA at 500 lx typical worst-case
Spectral (wavelength) aspects
Fixed, normally one hazard
Broad-band, several hazards, Use
of action spectra, e.g., S(λ), B(λ)
Safety: Hazard evaluation
and risk assessments
Worst-case viewing (10 cm) – eye
--very conservative pupil sizes
TWA exposures –considering
skin as well as the eye (> 20 cm)
Current laser standards concentrate on single,
acute exposures, but for most hybrid (lamp)
sources – Time-Weighted Averaging (TWA)
TWA is a critically important concept in
occupational health – ACGIH, NIOSH and MAK set
worker-exposure limits (ELs) as either ceiling
values or as TWA values for chemical-agent (and
physical-agent) exposures.
This means that it is a time-integrated and spatially/
distance-integrated exposure. Hence 500 lux AEL
For lamps, RG Emission Limits may be over 1,000 s
to 8 hours - in J/m2 or J/cm2 for UV & BLH
－43－
Ceiling Values for AELs
For traumatic, accidental exposures where a
thermal burn of the skin or eye is possible, a ceiling
value (as are laser AELs) is applied
Thermal limits have been of interest for:
–
–
–
–
–
Most laser products
Laser-illuminated and arc-lamp-discharge projectors
Infrared LEDs (but not generally realistic concern)
High-power arc lamps (rare)
Ophthalmic instruments (when no avoidance response)
Retinal Illumination
• The ambient outdoor illumination
of the retina is of the order of
0.02-0.1 mW/cm2 (< 1 cd/cm2 and
these levels are just comfortable
to view
• Retinal illuminance outdoors is ~
5x105 td (trolands – special unit)
• The sun’s image is a million times
greater.
• The skin irradiance is 1000 x
greater than 0.1 mW/cm2 at retina
• But, does sunlight contribute to
age-related retinal degeneration?
D Sliney
－44－2006
Retinal Safety Standards—Thermal and
the Blue-Light Hazard
• Most laser exposures are acute, accidental exposures and
result from thermal or thermo-acoustic effects – Safety
Standards are important.
• Retinal hazards from lamps and LEDs are primarily from
blue light
• Other light-damage mechanisms
exist, but believed not relevant
• New findings point to the need
for caution for some ophthalmicinstrument exposures!
Spectral Transmission to the Retina
The spectral transmittance of the
UV/violet region diminishes in the
ageing eye due to the buildup of
absorbing proteins
For very small children, small amounts
of 295-325 nm UV reach the retina
Spectral Transmittance of the Human
Lens (Data of Barker et al.) is shown
at right.
Is this just a fascination of biochemists,
or can childhood acute exposures
lead to effects decades later?
－45－
UV Action Spectra Applied in
Risk Analyses for Eye and Skin
3 UV Action spectra—
different at λ < 300 nm:
The importance of recognizing that all
biologically relate at λ ~300 nm
– ACGIH/ICNIRP UV S(λ) hazard
function, applied in CIE lamp
safety stnd. S009
– CIE standardized erythemal A.S.
applied in UV index
– CIE standardized A.S. for
photocarcinogenesis—note low
value at 254 nm (UVGI)
– Laser MPEs overly conservative!
Infrared emission from typical lamps are－46－
not an issue – except in surgery
Laser Technology Increased Medical Interest
in Endoscopic Surgical Techniques
[email protected]
25
Thermal Effects at levels
similar to those required to
produce thermal injury to the
skin
IR-C (CO2 Laser) Corneal
Injury thresholds are
predictive, but conductivity
of air less than water
(submerged exposures)
Thermal Models describe
spot-size dependence below
1-2 mm size
[email protected]
Laser Exposure Limits for the Skin are Very
Conservative, i.e., large safety factors
－47－
26
 Most
experience with injuries have been
related to thermal effects from arc-lamp
endoilluminators and temperature elevations
exceeding 10o C
 Would
potential injuries from photochemically
initiated effects be detected clinically?
Delayed appearance
 Potential
for delayed effects? Only UV?
[email protected]
27
•Arc Lamps
•Tungsten Halogen Lamps
•LED (Solid-State Lamps)
[email protected]
These are more difficult to assess!
－48－
28
 Classification
– Class I, II, III
• Class I
• Class II
• Class III
 Safety
and Efficacy
• The Investigative Device Exemption (IDE)
• Premarket Approval and the 510K
 Labeling:
• Requires information about laser or optical hazards and
protective measures be included in the operating instructions
for the device.
 WebSite
• http://www.fda.gov/cdrh/comp/rad_consumer.html
[email protected]
29
 Only
limited or non-existent
guidance today.
 Are
skin-exposure guidance
for both thermal and
photochemical effects
adequate?
 Mitchell, D. et
al 2011, and
Godar 2013 studies
[email protected]
－49－
30
Projection Systems –
(Diffused Laser, Arc-Lamp & LED sources)
Lens concentrates (projects) the emission from the
arc (or LED) source into a beam
Attempt is usually to produce the greatest
collimation as possible (within reason)
LED dome projector optics cannot increase the
final radiance (“brightness”), only change source α
Arc-lamp projectors are 100x brighter than LEDs!
Intrabeam Radiance Images
35-mm Slide Projector
LCOS Phone Projector
DLP Projector
High-Intensity 2008 Digital
Projector
Flashlight
L4 Mini-HID Flashlight
－50－
Polarion Police Hand-held Spotlight
arc discharge Consider the Near Field and Far Field
Automotive Headlamps
Conservation of
Brightness (Radiance)
What pupil size?
How close is
reasonable for worst
case.
Accommodation?
－51－
CONCLUSIONS
• A concept of acceptable risk is needed.
• Few manufacturers are represented in TC76 to counter-balance
overly conservative assumptions and concerns of unrealistic,
worst-case viewing conditions by safety consultants and testhouse representatives (e.g., “Condition 2,” etc.).
• After 50 years of laser use, accident statistics should tell us
where there are real hazards.
• A more realistic risk assessment approach would be helpful &
time-weighted averaging of exposures
• Consider actual physical limitations of sources (e.g., “burnout”)
Questions?
Annex
 Added materials for biomedical
discussion follow - if of interest
2007
[email protected]@att.net
－52－
1
Eye Terminology & the Ocular Media
 The transparent ocular media:
–
–
–
–
the cornea
the aqueous humor (water)
the crystalline lens
the vitreous humor (a gel)
 Largely non-scattering
 Transparent to light and IR-A
 Lens absorbs UV-A
 Retinal is neural tissue at
posterior
[email protected]
37
Blue-Light Retinal Phototoxicity is known as
photomaculopathy by ophthalmologists. Why the
macula? The Retina’s - Anatomy
Temporal
Nasal
Optic disc
Macula
Fovea
Retinal vessels
Eye Schematic - Courtesy Dr. Aiello, Massachussetts Eye and Ear, Boston
[email protected]
－53－
Eye Movements
(from Ness, Zwick, Stuck, Lund, Lund, Molchany & Sliney, 2000)
 Involuntary eye movements
(saccades) greatly reduce the
blue-light hazard of bright light
source that are quite small
 The radiant energy is spread over
an image area of ~180 μm within
a number of seconds
 This corresponds to a visual
angle of ~ 11 milliradians and
this is the origin of γ = l l mrad.
2007
[email protected]
A. 1-second fixation
B. 100-second fixation
Melanopsin
Diurnal Cycle
Ganglion Cell Receptors
Berson et al, Science 295,2002
－54－
470nm
Phototherapy of Winter Depression:
Photosensitive Retinal Ganglion Cells:
How do we measure light at the retina?
Ganglion-cell photoreception—light
input for circadian effects
What is the retinal exposure?
D Sliney 2006
－55－
第 3 章海外規格の翻訳
3.1 翻訳の目的と概要
前年度は、IEC/TC 76/JWG 10 において、ISO 11553-1 の改正の動きがあるという情報を得て、ISO
11553-1 の第 1 版の翻訳を優先して行った。また、レーザ安全性の国際規格のもっとも基礎となる IEC
60825-1は2007年発行の第2版には、
2008年に正誤表1
（corrigendum 1）
、
2009 年に解釈票1
（interpretation
sheet 1）
、2011 年に解釈票 2（interpretation sheet 2）が出されているが、JIS C 6802：2011 には正誤表
のみ反映されており、解釈票は反映されていないことから、この解釈票を翻訳して公表した。
その後、ISO 11553-1 は日本メンバーに加わって改正プロジェクトが始まり、IEC 60825-1 は第 3 版の改
正プロジェクトが最終段階まで進められている。それぞれのプロジェクトで、日本果たすべき役割を明確に
する目的で前年度の翻訳は活用することができた。
注記レーザ安全性に関連する国際規格（ISO 規格・IEC 規格）と JIS との関係を表す一覧表を、補助
資料 B として巻末に添付する。
以上の、前年度の進捗を踏まえ、今年度に翻訳すべき海外規格を委員会メンバーで議論した。翻訳すべき
規格について、国際規格ではないものの、製造業向けのレーザ規格として最近発行され注目されている ANSI
Z136.9-2013（製造環境でのレーザの安全使用）が、鷲尾委員から提案された。この米国規格では、レーザ
加工機を扱う場合は IEC 60825-1 ではなくこちらを参照するよう記載されており、特にハイパワーレーザ関
係で IEC 規格にない独自の規定が含まれており、レーザ機器の安全・安心を議論するうえで有用であるとい
う点で、委員の意見が一致した。どの部分を優先して翻訳するかは、鷲尾委員と事務局に一任され、次の四
つの附属書（附属書 A、C、D、F）を英文和訳することとした。
ANSI Z136.9-2013（Ed.1.0）
，Safe Use of Lasers in Manufacturing Environments
1)
Appendix A，Supplement to Section 1–Laser Safety Program
2)
Appendix C，Hazard Evaluation, Classification and Control Measures
3)
Appendix D，Engineering and Label Control Measures
4)
Appendix F，Medical Examinations
3.2 翻訳
著作権上の問題があるため、前記四つの附属書の英文和訳は、この報告書には掲載しない。代わりに ANSI
Z136.9-2013 の目次の和訳を以下に添付する。
－56－
製造環境でのレーザの安全な使用に関する米国国家規格
目次
1. 一般
1
1.1 適用範囲
1
1.2 目的
1
1.3 レーザ安全計画
4
2. 定義
5
2.1 この規格で用いる定義
5
2.2 略語及び記号
18
3. 危険性の評価及びクラス分け
19
3.1 一般
19
3.2 レーザに関する注意事項
20
3.3 レーザ及びレーザ装置の危険性クラス分けの定義
22
3.4 レーザ使用環境
23
3.5 職員
25
4. 管理措置
26
4.1 概論
26
4.2 代替的管理措置への置き換え
28
4.3 製造業者の管理措置
28
4.4 使用者の管理措置
29
4.5 特別な注意事項
48
4.6 レーザ管理区域の警告表示及び装置のラベル
51
5. 教育及び訓練
54
5.1 一般
54
5.2 再教育訓練
55
5.3 訓練担当者の質
55
5.4 LSO 訓練
55
5.5 使用者訓練
56
5.6 レーザ安全訓練及び意識向上
56
6. 医学的検査
56
6.1 レーザによる外傷又はその疑い後の検査
56
6.2 医学的検査の根拠
56
7. 光ビーム以外の危険性
57
7.1 一般
57
7.2 物理的物質
57
7.3 化学的物質
59
－57－
7.4 生物学的物質
60
7.5 人的要因
61
8. 目及び皮膚への被ばくの基準
61
8.1 点光源及び拡散光源からの目の被ばく
62
8.2 目の被ばくの MPE
62
8.3 目の被ばくに対する特殊条件
64
8.4 レーザビームの皮膚への被ばくの MPE
65
9. 測定
65
9.1 一般
65
9.2 点光源及び拡散光源の測定
65
9.3 装置
66
10. この規格で引用する規格の版
66
10.1 ANSI 規格
66
10.2 その他の規格，指針及び法令
67
附属書 A 箇条 1 補足：レーザ安全計画
111
A1. レーザ安全管理者（LSO）
111
A2. レーザ安全委員会
113
A3. その他職員の責任
113
附属書 B 危険性の評価・クラス分けのための計算
115
B1. 一般
115
B2. 記号
115
B3. MPE 決定の例
119
B4. レーザクラス分け
123
B5. ビーム中央の照度又は放射被ばく
124
B6. 各種レーザ応用の評価に有用な定式化及び例
124
B7. 照度の単位
130
B8. 保護眼鏡及び保護具
133
B9. 参考文献
136
附属書 C 危険評価，クラス分け及び管理措置
144
C1. クラス分け
144
C2. レーザ保護器具の損傷しきい値評価
144
C3. 参考文献
150
附属書 D 工学的及びラベル制御方法
153
D1. はじめに
153
D2. レーザ製品規格
153
D3. レーザ産業への通達書（Laser Notice 50）
153
D4. レーザ製品性能規制
154
附属書 E 被雇用者に対するレーザ安全訓練計画の組織化と実施のための指針
－58－
158
E1. 被雇用者訓練
158
E2. 参考文献
160
附属書 F 医学的検査
162
F1. レーザによる外傷又はその疑い後の専門医への照会
162
F2. 医学的監視のための健康診断
162
F3. 医学的検査
163
F4. 記録及び記録の保持
165
F5. 記録へのアクセス
165
F6. 疫学的研究
165
F7. 参考文献
165
附属書 G 光ビーム以外の危険性
167
G1. 物理的物質
167
G2. 化学的物質
169
G3. 生物学的物質
170
G4. 参考文献
170
附属書 H 目及び皮膚に対する生物学的影響
187
H1. 目に対する生物学的影響
187
H2. 皮膚に対する生物学的影響
188
附属書 I 以前の版でのレーザ製品のクラス分け
189
－59－
第 4 章国際会議の調査
4.1 調査研究の目的と概要
昨年度は、ファイバレーザ及びディスクレーザに代表される高出力レーザを中心にレーザ機器の安全・安
心の標準化の議論を調査するため、IEC/TC 76（Optical radiation safety and laser equipment）のディド
コット会合（英国）及びドレスデン（ドイツ）で行われた 7th FiSC 2012（International Laser Symposium
Fiber & Disc）に参加した。
今年度は光通信における国際標準化動向を調査するため、
9 月開催の IEC/TC 76 のフランクフルト会合
（ド
イツ）において、IEC/TC 76&TC 86 joint 会合を調査する予定であったが、この joint 会合が開かれないこ
とになったため、3 月開催の IEC/TC 86/SC 86C のミルピタス会合（カリフォルニア：米国）の調査を行う
ことにした。派遣する専門家として、IEC/TC 86 のエキスパートであり、IEC/TC 86-TC 76 コレスポンデン
スグループの委員として、光通信システムのレーザ安全性に関して深い知見と経験を持っている、NEC の
渋谷氏が推薦された。渋谷氏は、IEC/TC 76 会合にも何度もオブザーバ出席していることから、派遣者とし
て最適である。以下に、渋谷氏による、出張報告を掲載する。
4.2 IEC/TC 86/SC 86C ミルピタス会合出張報告
目的：IEC/TC 86/SC 86C におけるレーザ安全に関する標準化動向調査
出張者：渋谷隆（日本電気株式会社コンバージドネットワーク事業部エキスパート）
出張日程：3 月 5 日～10 日（会合日程は 6 日～8 日）
報告：
IEC/TC 86/SC 86C では、光通信システム及び光能動部品の標準化を審議及び制定している。
WG 1 では、光通信サブシステムの標準化を審議している。IEC 61280 シリーズは光通信サブシステムの
特性測定法の規格であり、IEC 61282 シリーズは光通信サブシステムに関する技術レポートがまとめられて
いる。光通信サブシステムの測定法には、SMF 光ファイバ既設伝送路損失測定法があり、その規格では、
レーザ安全の規格を参照している。光通信システムを新規に設置、又は保守する際に、レーザ安全に関する
考慮が必要である。光通信システムの設置又は保守の作業は、必ずしも局舎内にとどまらない。SC 86C/WG
1 からレーザ安全を担当する TC 76 への情報のインプットが重要である。
WG 2 では、光ファイバセンサの標準化を審議している。光ファイバセンサは、既存の光通信システム用
デバイスとは異なり、M2M（マシン to マシン）の通信に用いられる。光通信システムは、局舎、データセ
ンタ内に配置された光通信装置を介して通信を実現しているが、光ファイバセンサは、振動、温度、張力、
水位などをモニタするため、あらゆる場所に設置される可能性がある。今後の規格審議に向け、光通信シス
テムのレーザ安全とは異なるレーザ安全の規格検討が必要となる可能性があるが、今回の WG 会合では安全
面に対する審議はなされなかった。今後も継続して審議に参画し、注視する必要がある。
WG 3 では、光増幅器の標準化を審議及び制定している。光増幅器は、光通信用デバイスの中でも、もっ
－60－
とも大きな光パワーを出力するデバイスであり、特にレーザ安全に関する配慮が必要である。日本担当でハ
イパワー光増幅器に関する技術レポートの作成を予定しており、今回の WG 会合にて、作成計画が説明され
た。また、光増幅器に関連するレーザ安全の技術レポートは、TC 76 が担当するレーザ安全規格の多くを参
照している。この技術レポートの 3 版が、近々発行予定であるが、レーザ安全に関する TC 76 の規格が、現
在 FDIS 回覧中であることから、この技術レポートを早期メンテナンスにするかどうかの審議が行われた。
レーザ安全に関する TC76 規格の改版は、直接的に光通信分野に影響しないこと、TC 76 が担当する光通信
システムに関するレーザ安全規格は、TC 76 のレーザ安全規格（親規格）の改版を反映して、改版を行う予
定があることから、TC 76 が担当する光通信システムのレーザ安全規格の改版審議が進んだ後に、技術レポ
ートを改版するよう提案し、それが決定した。光通信システムでは、レーザ安全を確保するため、シャッタ
付き光アダプタを用いることがある。日本国内で、シャッタ付き光アダプタの遮光特性の測定方法の標準化
を検討している。その検討結果を報告した。SC 86B（光接続部品及び光受動部品）で技術レポートを審議す
る予定であるが、文書審議の際、WG 3 にもコメントを求めることが決定した。通信の大容量化を図るため、
マルチコア光ファイバ伝送技術の研究が進められている。WG 3 にて、マルチコア光ファイバアンプの技術
開発情報を整理することとなり、次回会合にて、日本から研究開発状況の報告を行うこととなった。
WG 4 では、光能動部品の標準化を審議及び制定している。ここ数年、SOA（半導体光増幅器）に関し、
WG 3 と合同会合を行っている。WG 3 が担当する単チャネル光増幅器の性能テンプレートに SOA を盛り込
む改版の審議である。この性能テンプレートでも、レーザ安全規格を参照している。また、WG 4 では光通
信用光源に関し多くの規格を制定しているが、光ファイバ増幅器用励起光源の標準化も今後必要となってく
る。光ファイバ増幅器用励起光源の標準化は、日本が先行しており、今後の標準化にあたり、レーザ安全に
関する配慮の盛り込みが必要となると考えられる。WG 4 は、光通信用光トランシーバ（送受信器）の標準
化も担当している。近年、光トランシーバの性能向上を目的に、光増幅器を内蔵する構成が用いられてきた。
このような点から、WG 4 においても、レーザ安全が、より一層重要となってくると考えられる。
WG 5 では、ダイナミックモジュールの標準化を審議及び制定している。より柔軟な光通信システムを構
築するには、光信号を電気信号に変換することなく、光路切替が重要であり、それを実現する光デバイスの
代表的なものが、ダイナミックモジュールである。現在、CDC-ROADM（チャネルに依存しない、方向無
依存、信号が競合しない、ルートを再構築可能な光チャネル増設／減設多重装置）に関する技術レポートを
審議中である。このようなシステムでは、多くの光入出力端子があるため。レーザ安全に関する配慮が特に
重要となってくる。また、CDC-ROADM を実現するために、内蔵するダイナミックモジュールの損失を補
償する光増幅器が多く用いられる。SC 86B で検討しているシャッタ付き光アダプタは、CDC-ROADM に
多く用いられる。
－61－
おわりに
レーザ機器の安全・安心に関する調査研究事業の最大の目的は、国際標準化会議へ専門家を派遣して標準
化のための意見交換・情報収集を行うことにより国内の JIS 等の標準化の整備を行うこと、及びレーザ安全
性シンポジウムを開催することにより安全性に対する注意喚起と啓発を行って、安全な使用法を普及し、レ
ーザの誤使用などによる事故の無い安全な社会環境の構築を目指すことである。
上記を踏まえ、本報告書では平成 25 年度のレーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会の次のよう
な活動をまとめた。
1.
国内の専門家からなる調査研究委員会による、レーザ機器の標準化の促進及びレーザ技術の安全性に
ついての普及・啓発に関する審議報告
2.
レーザ機器の安全・安心に関して、その安全の基本及び安全性を確保しつつ目指す新たな応用につい
て講演を行った標準化国際シンポジウムの開催報告
3.
高出力レーザの取り扱いに関し、国際規格にはまだ規定されていない先進的な規定を採用している米
国規格を調査し翻訳した報告
4.
光通信におけるレーザ安全性の国際標準化動向を調査するため、IEC/TC 86 会議に専門家を派遣して
行った調査活動の報告
この報告書を、レーザ機器を使用する製造業者、研究者、医療従事者等のみならず、レーザに接する機会
のあるすべてのユーザに対するレーザ安全性の維持・向上に役立てていただければ幸いである。
先般、眼科医からレーザポインタの特性を調査してほしいと依頼された。測定した結果、乾電池 1.5 V 使
用で中心波長 660 nm、最大光パワー112 mW であった。ただし、1 時間ほど繰り返し点灯すると、パワー
は半減する。ラベルにはクラス 2、波長 530 nm と記載されていた。これを外国で購入し、使用した患者が
目の異常を訴えて来院した。このような製品が安価に販売され、一般消費者の手に渡る。野球やサッカーの
試合中に選手をめがけて、航空機やヘリコプターの運航中に操縦士をめがけて、レーザが照射された事件も
たびたび報道されている。レーザ脱毛器がネット販売されており、一般ユーザが手軽に家庭で使用できる。
ハンドピースを備えたレーザ溶接機による作業で、角膜傷害を被る工員も現れている。故意に不適切な使い
方をするユーザ、どの程度危険なのかを事前に理解していないユーザに対するレーザ安全性の啓発を強く推
進していくことが重要である。
標準化及び普及・啓発には、活動を継続的に推進することが必要であり、今後とも本事業の推進が促進さ
れ、社会の「安全・安心」に貢献していくことが望まれるので、レーザ機器の安全・安心に関する調査研究
は、平成 26 年度も引き続き実施されることが望まれる。
末筆ながら、本調査研究にご協力いただいた企業の関係各位、ご支援いただいた関係官庁等の各位に厚く
感謝する。この１年間にわたり、レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会の委員各位のご尽力にあ
わせて深謝する。
2014（平成 26）年 3 月
レーザ機器の安全・安心に関する調査研究委員会
委員長橋新裕一
－62－
補助資料
A シンポジウムのアンケート結果
標準化国際シンポジウムへの参加者にアンケート用紙を配付し、無記名にて、各講演及び全体を通じての
意見・要望のアンケートをとり、34 名の参加者から回答を得た。記載いただいた内容をまとめ、以下にグラ
フにまとめた。
A.1 Roy Henderson 氏眼及び顔のレーザ放射からの保護に関する国際規格の最近の動向
・18 名より回答
A.2 石場義久氏レーザ保護メガネについて
・11 名より回答
－63－
A.3 David Sliney 博士レーザ応用に関する製品安全規格の最近の動向
・18 名より回答
A.4 木下順一博士高出力 LD の照明応用と IEC/TC 110 におけるレーザディスプレイの標準
化
・18 名より回答
A.5 藁谷剛司氏レーザヘッドランプ（LED ハイブリッドヘッドランプ）
・21 名より回答
－64－
A.5 全体を通して
・21 名より回答
－65－
B　レーザ安全関係IEC/ISO/JIS一覧表
IEC
版／発行年
IEC 60825
60825-1
60825-2
60825-3
60825-4
60825-5
60825-6
60825-7
60825-8
60825-9
60825-10
60825-11
60825-12
60825-13
60825-14
JIS
対応国際規格
60825-16
60825-17
JIS
C 6801
2007 C 6802
IEC 60825-1 Ed.2
Ed.3
IEC 60825-2 Ed.3.2 2010 C 6803
IEC 60825-12 Ed.1 2005 C 6804
Ed.2
Corr1
ISH1
ISH2
Ed.3
Ed.3
Amd1
Ed.3.1
ISH
Amd2
Ed.3.2
Ed.4.0
TR Ed.2
Ed.2
Amd1
Ed.2.1
Amd2
Ed.2.2
TR Ed.2
TR Ed.3
TS Ed.1
TS Ed.1
TR Ed.2
TR Ed.1
TR Ed.1
NP
Ed.1
Ed.2
TR Ed.1
TR Ed.2
TR Ed.1
TR Ed.2
TR Ed.1
TR Ed.1
TR Ed.2
2007
2008
2009
2011
2014.3.20　光協会
表題
Safety of laser products
Equipment classification and requirements
FDIS
2004 Safety of optical fibre communication systems (OFCS)
2006
2007
2008
2010
2010
RR
2008 Guidance for laser displays and shows
2006 Laser guards
2008
2009
2011
2011
2003 Manufacturer's checklist for IEC 60825-1
RR
w/2004
w/2004
2006
1999
w/2010
d/1999
2004
2ndCD
2006
2011
2004
CD
PWI
2010
2ndCD
版／発行年
廃版/2010
2011
H25C区分
2013
2006
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
TC
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
1+8
1+8
1+8
1+8
1+8
5
5
5
5
5
5
5
TC
TC
TC
TC
TC
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
7
7
7
7
7
TC 76/WG 8
Safety of products with optical sources, exclusively used for visible information transmission to the human eye
Safety of products emitting infrared optical radiation, exclusively used for wireless 'free air' data transmission and surveillance
Guidelines for the safe use of laser beams on humans
Compilation of maximum permissible exposure to incoherent optical radiation
Application guidelines and explanatory notes to IEC 60825-1
Safety of lasers and laser equipment used in an industrial materials processing environment
Safety of free space optical communication systems used for transmission of information
Measurements for classification of laser products
A user's guide
Guidelines for the safe use of intense light source equipment on humans and animals
Safety aspects for use of passive optical components and optical cables in high power optical fibre communication systems
TC
TC
TC
TC
TC
TC
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
76/WG
TC 76/WG 5
TC 76/WG 5
表題
レーザ安全用語
レーザ製品の安全基準
レーザ製品の安全-光ファイバ通信システムの安全
レーザ製品の安全-情報伝送のための光無線通信システムの安全
－66－
5
5
3
3
8
8
OITDA
OITDA
OITDA
OITDA
OITDA
ISO
表題
版／発行年
ISO 6161 Ed.1
1981 Personal eye-protectors -- Filters and eye-protectors against laser radiation
Occupational eye and face protection -- requirements
ISO 16321
Eye and face protection requirements for laser applications
16321-1
Ed.1
Draft
ISO/TC 94/SC 6
ISO/TC 94/SC 6/WG 4
JIS
対応国際規格
ISO 6161
Ed.1
IEC
JIS
対応国際規格
CIE S 009
Ed.1
IEC 62471
Ed.1
IEC
JIS
1981 T 8143
IEC
表題
1994 レーザ保護フィルタ及びレーザ保護めがね
版／発行年
IEC 62471
62471
62471-1
62471-2
62471-4
62471-5
62778
Ed.1
Ed.1
DC
TR Ed.1
TR Ed.1 NP
Ed.1
CD
TR Ed.1
2006
表題
Photobiological Safety of Lamps and Lamp Systems
Photobiological Safety of Lamps and Lamp Systems
2009 Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety
2012
Measuring Methods
Photobiological Safety of Lamp System for Image Projector
Application of IEC 62471 to light sources and luminaires for the assessment of blue light hazard
表題
JIS
版／発行年
2002 TS C 0038
廃版/2011 ランプ及びランプシステムの光生物学的安全性
2006 C 7550
2014 ランプ及びランプシステムの光生物学的安全性
版／発行年
IEC 60601
60601-2-22 Ed.3
Amd1
Ed.3.1
2007
2012
2012
60601-2-57 Ed.1
2011 diagnostic, monitoring and cosmetic/aesthetic use
62471-3
ISO
版／発行年
IEC 61040
Particular requirements for the basic safety and essential performance of non-laser light source equipment intended for therapeutic,
TR Ed.1 DTR
版／発行年
ISO 11553
11553-1
Ed.1
11553-2
Ed.1
11553-3
Ed.1
表題
Medical electrical equipment
Particular requirements for the basic safety and essential performance of surgical, cosmetic, therapeutic and diagnostic laser equipment
2005
2007
2013
版／発行年
Ed.1
w/20xx
(社)日本保安用品協会
TC 76/WG 9
TC 76/WG 9
TC 76/WG 9
TC 76/WG 9
TC 76/WG 9
TC34/SC 34A
JELMA/JLA
JLMA
TC 76/WG 4
TC 76/WG 4
TC 76/WG 4
TC 76/WG 4
Safety of intense pulsed light source equipment - Guidelines for the safe use of intense pulsed light source equipment on humans TC
76/WG 4
表題
Safety of Machinery - Laser processing machines
General safety requirements
TC
Safety requirements for hand-held laser processing devices
TC
Safety requirements for noise reduction and noise measurement methods for laser processing machines and hand held laser proc TC
76/JWG 10
76/JWG 10
76/JWG 10
表題
Power and energy measuring detectors, instruments and equipment for laser radiation
－67－
－禁無断転載－
平成 25 年度レーザ機器の安全・安心に関する調査研究
報告書
発
行
編集・発行
2014（平成 26）年 3 月
一般財団法人光産業技術振興協会
〒112 -0014 東京都文京区関口 1-20-10
住友江戸川橋駅前ビル7 階
03
5225
-6431
電話（）
－68－