(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な制御を必要とせずに食品の所望の部位にレーザ光を照射することができるとともに、安全面に配慮したレーザ調理器を提供する。【解決手段】食品にレーザ光を照射して調理を行うレーザ調理器１であって、食品を内部に収容する筐体２を具備し、筐体２が、食品を出し入れするための開閉扉５と、内部に収容された食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口と、筐体２内にオペレータの手を入れるための食品操作孔と、レーザ光を減衰させるとともに内部に収容された食品を筐体２の外側から視認するための透明窓８とを具備するレーザ調理器１。【選択図】図１
2015194322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品にレーザ光を照射して調理を行うレーザ調理器であって、
食品を内部に収容する筐体を具備し、
前記筐体が、食品を出し入れするための開閉扉と、内部に収容された食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口と、前記筐体内にオペレータの手を入れるための食品操作孔と、レーザ光を減衰させるとともに内部に収容された食品を前記筐体の外側から視認するための透明窓とを具備するレーザ調理器。
【請求項２】
前記筐体の上面に前記透明窓が設けられて、
前記食品操作孔が、前記上面を挟む前記筐体の両側面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載のレーザ調理器。
【請求項３】
前記筐体の前面の高さ及び幅が、後面の高さ及び幅よりもそれぞれ小さいものであり、前記筐体の上面が、前記後面と直角をなすように接続された水平面と、前記水平面に接続されるとともに、前記前面に向かって斜め下方向に傾斜する傾斜面とを具備するものであり、前記傾斜面を挟む両側面間の距離が、前記前面に向かって縮まるように構成されたものであって、
前記透明窓が前記傾斜面に設けられるとともに、前記食品操作孔が前記両側面のそれぞれに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のレーザ調理器。
【請求項４】
レーザ光の焦点が、前記筐体における食品の載置面よりも上方に位置するように構成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のレーザ調理器。
【請求項５】
前記レーザ射出口を覆うように着脱可能に取り付けられた透明部材をさらに具備することを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のレーザ調理器。
【請求項６】
前記食品操作孔が、前記筐体内にオペレータが手を入れるための切り込みが設けられるとともに前記筐体外にレーザ光が漏洩することを防止する光遮断膜で覆われていることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のレーザ調理器。
【請求項７】
前記開閉扉が開いている場合、食品へのレーザ光の照射を停止するフェールセーフ機構をさらに具備することを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載のレーザ調理器。
【請求項８】
前記レーザ射出口から、レーザ光の照準を合わせるための可視光が射出されることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のレーザ調理器。
【請求項９】
前記筐体の内面の少なくとも一部が、レーザ光を吸収する光吸収部材で構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のレーザ調理器。
【請求項１０】
前記筐体内に設けられ、食品が載置される載置台と、
前記筐体又は前記載置台に設けられ、前記載置台を移動可能に支持する第１移動機構とを具備することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載のレーザ調理器。
【請求項１１】
前記筐体内に設けられ、前記第１移動機構による前記載置台の移動を制限する制限具をさらに具備し、
前記載置台が、食品を載置する天板と、前記天板を前記筐体の底面から離間するように支持する支持体とを具備し、
前記制限具によって境界が設けられ、前記第１移動機構による前記載置台の移動が可能な移動可能領域において、前記レーザ射出口から射出されるレーザ光は、前記天板上に射出されることを特徴とする請求項１０記載のレーザ調理器。
【請求項１２】
前記第１移動機構が、前記載置台の底面と前記筐体の底面との間に設けられた転動部材で構成され、
前記第１移動機構が、前記載置台を水平方向に移動させることを特徴とする請求項１０又は１１記載のレーザ調理器。
【請求項１３】
前記載置台に設けられ、前記天板を上下に移動可能に支持する第２移動機構をさらに具備することを特徴とする請求項１１乃至１２のいずれか１つに記載のレーザ調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて食品を調理するレーザ調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品にレーザ光を照射して調理を行うレーザ調理器として、例えば特許文献１に記載された調理器がある。この調理器は、電子レンジやオーブンレンジの機能とともにレーザ光を照射して調理を行う機能を備えたものである。そして、食品が載置されたテーブルをコンピュータ制御で動かし、食品の所望の位置にレーザ光を照射して加熱調理を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば肉を軟らかく加工するために筋を切る筋切りを行う場合、肉ごとにその大きさや筋の位置は異なるので、食品に合わせて臨機応変にレーザ光を照射する必要があるが、特許文献１記載のレーザ調理器でこのようなレーザ照射を行うには、非常に複雑な制御が必要になるという問題がある。
【０００５】
また、レーザ調理器では、食品全体ではなく食品の一部にレーザ光が照射されるので、オペレータは、食品の所望の位置にレーザ光が照射されているか否かを視認する必要が生じるが、レーザ光がオペレータの目に入ると目に悪影響を及ぼすおそれがあり、レーザ光の取り扱いには十分注意を払う必要がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、複雑な制御を必要とせずに食品の所望の部位にレーザ光を照射することができるとともに、安全面に配慮したレーザ調理器を提供することをその主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のレーザ調理器は、食品にレーザ光を照射して調理を行うレーザ調理器であって、食品を内部に収容する筐体を具備し、前記筐体が、食品を出し入れするための開閉扉と、内部に収容された食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口と、前記筐体内にオペレータの手を入れるための食品操作孔と、レーザ光を減衰させるとともに内部に収容された食品を前記筐体の外側から視認するための透明窓とを具備することを特徴とする。
【０００８】
上述の構成によれば、調理中にオペレータが食品操作孔から手を入れて食品を自在に動かすことができるので、複雑な制御を必要とせずに所望の位置にレーザ光を照射することができる。そのため、例えば筋が多く硬くて食べ難いとされているすね肉のような食品であっても、レーザ光を筋に照射して簡単に肉を軟らかく加工することができ、美味しく食べることが可能になる。また、レーザ光を減衰させる透明窓を通して筐体の外側から筐体内の視認することができるので、レーザ光が直接オペレータの目に入ることを防ぎ、安全面に配慮したレーザ調理器を提供することができる。
【０００９】
本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記筐体の上面に前記透明窓が設けられて、前記食品操作孔が、前記上面を挟む前記筐体の両側面にそれぞれ設けられているものを挙げることができる。
【００１０】
このように構成すれば、オペレータの正面に筐体の上面に設けられた透明窓が配置されるとともに、その両端に食品操作孔が配置されるので、オペレータが透明窓を覗きながら、両腕を食品操作孔に入れて食品を自在に動かすことができ、調理の操作性を向上させることができる。
【００１１】
本発明のレーザ調理器の別の具体的な一態様としては、前記筐体の前面の高さ及び幅が、後面の高さ及び幅よりもそれぞれ小さいものであり、前記筐体の上面が、前記後面と直角をなすように接続された水平面と、前記水平面に接続されるとともに、前記前面に向かって斜め下方向に傾斜する傾斜面とを具備するものであり、前記傾斜面を挟む両側面間の距離が、前記前面に向かって縮まるように構成されたものであって、前記透明窓が前記傾斜面に設けられるとともに、前記食品操作孔が前記両側面のそれぞれに設けられているものを挙げることができる。
【００１２】
このように構成すれば、透明窓が傾斜面に設けられているので、オペレータが自然な姿勢で透明窓を覗くことができ、加えて、傾斜面を挟むとともに前面に向かってその間隔が縮まるように構成された両側面のそれぞれに食品操作孔が設けられているので、オペレータと食品操作孔との距離を縮めてオペレータが食品操作孔に手を入れ易くすることができる。そのため、調理の操作性をより向上させることができる。
【００１３】
また、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、レーザ光の焦点が、前記筐体における食品の載置面よりも上方に位置するように構成されているものを挙げることができる。
【００１４】
このように構成すれば、レーザ光の焦点に食品を近づけると、密度の高いレーザ光を食品に照射することができ、逆に、レーザ光の焦点を食品から遠ざけると、密度の低いレーザ光を食品に照射することができる。そのため、オペレータが食品を鉛直方向に移動させて、食品に照射されるレーザ光の光密度を変えることで、所望の焼き加減に合わせて食品を加工することができる。
【００１５】
さらに、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記レーザ射出口を覆うように着脱可能に取り付けられた透明部材をさらに備えるものを挙げることができる。  
【００１６】
このように構成すれば、レーザ射出口に透明部材を備えるので、食品にレーザ光を照射した際に食品から放出された汁等がレーザ射出口に付着することを防ぐことができる。また、透明部材がレーザ射出口に着脱可能に取り付けられているので、透明部材が汚れても簡便にクリーニングを行うことができる。
【００１７】
加えて、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記食品操作孔が、前記筐体内にオペレータが手を入れるための切り込みが設けられるとともに前記筐体外にレーザ光が漏洩することを防止する光遮断膜で覆われているものを挙げることができる。
【００１８】
このように構成すれば、オペレータが切り込みから手を入れて食品にレーザを照射している状態で食品操作孔が光遮断膜で覆われるので、レーザ光が食品操作孔から射出してオペレータの目に入ることを防ぐことができ、安全面により配慮したレーザ調理器を提供することができる。
【００１９】
また、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記開閉扉が開いている場合、食品へのレーザ光の照射を停止するフェールセーフ機構をさらに備えるものを挙げることができる。
【００２０】
このように構成すれば、開閉扉が開いている状態ではレーザ光が食品に照射されないので、開閉扉からレーザ光が漏洩し、誤ってレーザ光がオペレータの目に入ることを防いで安全性をより向上させることができる。
【００２１】
さらに、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記レーザ射出口から、レーザ光の照準を合わせるための可視光が射出されるものを挙げることができる。
【００２２】
このように構成すれば、目に見えない波長領域のレーザ光を用いる場合、このレーザ光に代えて可視光で照準を合わせることができるので、オペレータの所望の位置にレーザ光の照準を合わせて食品を調理することができる。
【００２３】
加えて、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記筐体の内面の少なくとも一部が、レーザ光を吸収する光吸収部材で構成されているものを挙げることができる。
【００２４】
このように構成すれば、レーザ光を筐体の内面で吸収するので、筐体の外部にレーザ光が漏れることを防ぐとともに、オペレータの目に直接レーザ光を照射されることを防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記筐体内に配置され、食品が載置される載置台と、前記筐体又は前記載置台に設けられ、前記載置台を移動可能に支持する第１移動機構とを具備するものを挙げることができる。
【００２６】
前述したレーザ調理器では、調理の間、オペレータが食品操作孔から手を入れた状態で、所望の位置にレーザが照射されるように食品を持っておく必要がある。そのため、調理が長時間に及ぶとオペレータが疲れてしまい、調理の作業効率が損なわれてしまう。しかし、上述の構成であれば、食品が載置される載置台を具備するので、載置台を第１移動機構によって移動させることで、食品を移動させることができる。そのため、オペレータが食品を持つ必要がなくなり、長時間の調理であってもオペレータに負担をかけることなく、調理の作業効率の低下を防ぐことができる。
【００２７】
本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記筐体内に設けられ、前記第１移動機構による前記載置台の移動を制限する制限具をさらに具備し、前記載置台が、食品を載置する天板と、前記天板を前記筐体の底面から離間するように支持する支持体とを具備し、前記制限具によって境界が設けられ、前記第１移動機構によって前記載置台が移動可能な移動可能領域において、前記レーザ射出口から射出されるレーザ光は、前記天板上に射出されるものを挙げることができる。
このように構成すれば、移動可能領域では、レーザ射出口から射出されるレーザ光は天板上に射出されるので、オペレータが支持体を持って第１移動機構により載置台を移動させれば、オペレータにレーザ光が当たることを確実に防ぐことができ、安全に調理を行うことができる。
【００２８】
本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記第１移動機構が、前記載置台の底面と前記筐体の底面との間に設けられた転動部材で構成され、前記第１移動機構が、前記載置台を水平方向に移動させるものを挙げることができる。
このように構成すれば、第１移動機構が転動部材で構成されているので、載置台をよりスムーズに移動させることができる。
【００２９】
本発明のレーザ調理器の具体的な一態様としては、前記載置台に設けられ、前記天板を上下に移動可能に支持する第２移動機構をさらに具備するものを挙げることができる。
このように構成すれば、第２移動機構で天板を上下に移動させて、レーザ光の焦点と食品との位置関係を変えて食品に照射されるレーザ光の光密度を変えることができるので、食品の焼き加減を変えて調理を行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、複雑な制御を必要とせずに食品の所望の部位にレーザ光を照射することができるとともに、安全面に配慮したレーザ調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態にかかるレーザ調理器の斜視図。
【図２】第１実施形態にかかるレーザ調理器の開閉扉が開いた状態の斜視図。
【図３】第１実施形態にかかるレーザ調理器の背面斜視図。
【図４】第１実施形態にかかるレーザ調理器の正面図。
【図５】第１実施形態にかかるレーザ調理器を水平面と傾斜面との間で切断したときの断面図。
【図６】第１実施形態にかかるレーザ調理器の上面図。
【図７】第１実施形態にかかるレーザ調理器において可視光がレーザ射出口より射出されるときの拡大断面図。
【図８】第１実施形態にかかるレーザ調理器においてレーザ光がレーザ射出口より射出されるときの拡大断面図。
【図９】第２実施形態にかかるレーザ調理器の斜視図。
【図１０】第２実施形態にかかるレーザ調理器の開閉扉が開いた状態の斜視図。
【図１１】第２実施形態にかかるレーザ調理器の断面図。
【図１２】第２実施形態にかかるレーザ調理器の平面図。
【図１３】第２実施形態にかかる載置機構の平面図。
【図１４】第２実施形態にかかる第１移動機構の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明のレーザ調理器について以下、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
［第１実施形態］
第１実施形態のレーザ調理器１は、オペレータが調理器内に手を入れて食品を自在に移動させながら、食品にレーザ光を照射して調理を行うレーザ調理器１であって、食品を内部に収容するための筐体２と、筐体２内にレーザ光を供給するレーザ機構３と、食品へのレーザ光の照射を停止するフェールセーフ機構４とを具備するものである。
【００３４】
＜筐体２＞
筐体２は、食品を内部に収容するものであって、図１に示すように、その前面２ａの高さ及び幅が、後面２ｂの高さ及び幅よりもそれぞれ小さくなるように構成されている。また、上面２ｃが、前面２ａに向かって斜め下方向に傾斜する傾斜面２０及び傾斜面２０に接続された水平面２１で構成されており、傾斜面２０を挟む両側面間の距離が、前面２ａに向かって縮まるように構成されている。また、その内面全面が、レーザ光を吸収する光吸収部材で構成されている。
【００３５】
そして、食品を出し入れするための開閉扉５と、筐体２内にオペレータの手を入れるための食品操作孔６（６ａ、６ｂ）と、内部に収容された食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口７と、レーザ光を減衰させるとともに内部に収容された食品を筐体２の外側から視認するための透明窓８と、筐体２内の熱を換気する換気ファン９（９ａ、９ｂ）とを具備する。
【００３６】
開閉扉５は、オペレータが食品を出し入れするためのものである。そして、図１及び図２に示すように、筐体２の前面２ａに取手５ａが設けられるとともに、筐体２の前面２ａ及び該前面２ａと一体に構成された上面２ｃの傾斜面２０とで構成されるものである。ここで、該傾斜面２０は、蝶番等を介して水平面２１と接続されており、水平面２１に対して回転可能に取り付けられている。そのため、前面２ａに設けられた取手５ａをオペレータが鉛直方向上向きに持ち上げると、図２に示すように、傾斜面２０が水平面２１に対して反時計回りに回転し、前面２ａ及び傾斜面２０が上方に持ち上げられて筐体２が開口する。また、オペレータがこの開口から加工したい食品を入れた後、取手５ａを鉛直方向下向きに下ろすと、図１に示すように、傾斜面２０が水平面２１に対して時計回りに回転し、前面２ａ及び傾斜面２０が下方に下げられて該開口が閉じる。
【００３７】
食品操作孔６（６ａ、６ｂ）は、レーザ射出中にオペレータが手を入れて食品を自在に動かすためのものであって、図１、図４、図６に示すように、傾斜面２０を挟むように配置する両側面に設けられている。該食品操作孔６（６ａ、６ｂ）は、筐体２内にオペレータが手を入れるための切り込みが設けられるとともに筐体２外にレーザ光が漏洩することを防止する光遮断膜１０で覆われており、具体的にこの光遮断膜１０は、複数の長尺状の薄片で構成され、該薄片の長手方向の一端が隣り合う薄片と一体に接続された暖簾のような形状をなす。
【００３８】
ところで、筐体２の水平面２１の略中央部には、鉛直方向下向きに貫通孔が設けられている。この貫通孔には、内側が食品に向かって射出されるレーザ光の光路となるレーザ射出管１１が挿入されており、このレーザ射出管１１は、筐体２内面から突出するように貫通孔内に隙間無く挿入されている。このレーザ射出管１１の下端面が食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口７となる。
【００３９】
また、図５に示すように、レーザ射出口７と対面する位置には、レーザ射出口７を覆うように着脱可能に取り付けられた透明部材１２が設けられている。この透明部材１２は、レーザ光を透過するものであって、レーザ射出口７の周囲を囲むように設けられたレールにスライドさせて着脱されるものである。
【００４０】
透明窓８は、オペレータがレーザ照射中に食品のどの部位にレーザ光が照射されているかを視認するためのものであって、図１、図４、図６に示すように、傾斜面２０に設けられた開口を塞ぐように嵌め込まれたガラス等の透明性を備える材料で構成されている。この透明性を備える材料は、レーザ光を減衰させるフィルタが接着されたものである。
【００４１】
換気ファン９（９ａ、９ｂ）は、筐体２内で発生する熱や煙等の気体を排気するものであって、図３及び図５に示すように、筐体２の後面２ｂに筐体２の中心に対して対称となるように２つ設けられている。
【００４２】
なお、本実施形態の筐体２では、筐体２の水平面２１の両側に筐体２の移動を容易にする取手１３ａ、１３ｂが設けられるとともに、筐体２内の上面２ｃには筐体２内を視認しやすくするための複数の光源１４が設けられている。
【００４３】
＜レーザ機構３＞
レーザ機構３は、図１に示すように、筐体２に外付けされたレーザ発振器３ａと、レーザ発振器３ａから出力されたレーザ光を筐体２に伝達する光ファイバ３ｂと、光ファイバ３ｂから導出されたレーザ光を平行にするコリメータレンズ３ｃと、レーザ光を収斂させる凸レンズ３ｄとを具備する。
【００４４】
レーザ発振器３ａは、２００ｎｍ〜１１０００ｎｍの波長領域のレーザ光を発振するものであって、このレーザ発振器３ａとしては特に限定されず、例えば半導体レーザ、固体レーザ、気体レーザ等を用いることができる。また、固体レーザとしてはＹＡＧレーザ、気体レーザとしてはＣＯ２レーザやエキシマレーザ等を用いることができる。本実施形態では、赤外波長領域のレーザ光を照射する半導体レーザをレーザ発振器３ａに用いた。なお、この半導体レーザが発振するレーザ光の中心波長は９４０ｎｍ程度である。
【００４５】
光ファイバ３ｂは、レーザ光を伝達する伝達路であって、石英ガラスやプラスチックで構成された中空形状をなす配線である。そして、図１及び図４に示すように一端部がレーザ発振器３ａに接続されるとともに、他端部が筐体２の水平面２１の略中央部に設けられた光ファイバ３ｂを接続するための接続ポート１５に接続されている。そして、レーザ発振器３ａから発振されたレーザ光が配線内を反射しながら筐体２まで伝達するものである。
【００４６】
接続ポート１５は、レーザ射出管１１が挿入された貫通孔を塞ぐように、水平面２１に設けられたものである。
【００４７】
コリメータレンズ３ｃ及び凸レンズ３ｄは、図７及び図８に示すように、レーザ射出管１１内を塞ぐように上からコリメータレンズ３ｃ、凸レンズ３ｄの順に配置されたものである。そして、凸レンズ３ｄが収斂させたレーザ光の焦点は、筐体２における食品の載置面よりも上方に位置するように構成されている。
【００４８】
また、本実施形態のレーザ調理器１では、食品に向かってレーザ光だけではなく、レーザ光の照準を合わせるためのガイド光となる可視光も照射するものであって、可視光を射出する可視光射出機構１６と、食品に向かって照射される光をレーザ光または可視光のいずれか一方から他方に切り換える切換機構１７とを具備する。
【００４９】
可視光射出機構１６は、図示しない可視光を出射する可視光発振源と、図７及び図８に示すように、可視光発振源から出射された光を筐体２へと導く可視光射出管１６ａとを具備する。
【００５０】
可視光射出管１６ａは、図示しないが一端部が筐体２の後面２ｂに設けられた可視光発振源に接続されるとともに、他端部がレーザ射出管１１に接続されて、可視光を筐体２へと導くものである。この可視光射出管１６ａは、レーザ射出管１１の筐体２の後面２ｂと対向する面に設けられた挿入孔に隙間無くはめ込まれているとともに、コリメータレンズ３ｃ及び凸レンズ３ｄよりも上方に位置するように設けられている。
【００５１】
切換機構１７は、レーザ光又は可視光を遮断する遮断板１７ａと、遮断板１７ａが遮断する光をレーザ光又は可視光のいずれか一方から他方へと切り換える図示しない切換スイッチとを具備する。遮断板１７ａは、オペレータが切換スイッチを切り換えることによって、図７に示すように、レーザ射出管１１を塞ぐように斜めに配置されてレーザ光を遮断するレーザ遮断位置と、図８に示すように、可視光射出管１６ａを塞ぐように鉛直方向に配置されて可視光を遮断する可視光遮断位置とを移動するように設けられている。また、切換機構１７は切換スイッチが切り換えられると、その切換信号を送信するものである。
【００５２】
＜フェールセーフ機構４＞
フェールセーフ機構４は、開閉扉５が開いている場合に食品へのレーザ光の照射を停止するものであって、オペレータが押圧するとレーザ光が食品に向かって射出するように構成された図示しないペダルと、開閉扉５の開閉を検知する図示しない開閉検知センサと、開閉扉５が空いている状態でペダルが押圧されると、オペレータに警告する警報器４ａと、レーザ発振器３ａ、可視光発振器、及び警報器４ａ等を制御する図示しない第１制御部とを具備する。
【００５３】
ペダルは、筐体２に外付けされるとともに、ケーブルを介して筐体２に接続されるものである。このペダルは、オペレータの押圧を検知する押圧検知センサを具備する。この押圧検知センサには、例えば隔膜（ダイアフラム）に加わる圧力を膜の変形として検出する圧力センサ等を用いることができる。
【００５４】
開閉検知センサは、開閉扉５の開閉を検知するものであって、例えば筐体２側に設けられた磁石と開閉扉５側に設けられたセンサとで構成され、開閉扉５が開閉されることによる磁界の変化によって開閉扉５の開閉を検知するものである。
【００５５】
第１制御部は、レーザ発振器３ａ、可視光発振器、及び警報器４ａ等を制御するものであって、構造的には、ＣＰＵ、内部メモリ、Ｉ／Ｏバッファ回路、ＡＤコンバータ等を有した所謂コンピュータ回路である。そして、内部メモリの所定領域に格納した制御プログラムに従って動作することでＣＰＵ及び周辺機器が協働動作して機能を発揮するものである。
【００５６】
そして、開閉扉５が開いていると開閉検知センサが検知した場合、又は、ペダルが押圧されていないと押圧検知センサが検知した場合には、レーザ発振器３ａからレーザ光が出力されないようにレーザ発振器３ａに停止信号を送信するものである。
【００５７】
また、開閉扉５が閉まっていると開閉検知センサが検知した場合であって、かつ、ペダルが押圧されていると押圧検知センサが検知した場合、レーザ発振器３ａからレーザ光が出力されるようにレーザ発振器３ａに出力信号を送信するものである。
【００５８】
加えて、第１制御部は、開閉扉５が開いていると開閉検知センサが検知した場合であって、かつ、ペダルが押圧されている場合には、警報器４ａに警告信号を送信する。
【００５９】
警報器４ａは、オペレータに注意を促すものであって、筐体２の水平面２１に設けられるとともに、第１制御部からの警報信号を受けてブザー音を鳴らしたり、光を点滅させたりするものである。
【００６０】
本実施形態におけるレーザ調理器１の動作について以下説明する。
【００６１】
＜通常動作時＞
オペレータが食品の調理を行う場合、オペレータは取手５ａを持って図２に示すように開閉扉５を開け、筐体２内に設けられた図示しない載置台に食品を載置する。そして、食品が載置すると図１に示すように開閉扉５を閉める。このとき、開閉検知センサは開閉扉５の開閉を検知して第１制御部に開閉信号を送信する。
【００６２】
次に、オペレータは、図６に示すように、筐体２の食品操作孔６ａ、６ｂに両手を挿し入れて食品を両手で持つ。このとき、オペレータは筐体２内の状態を透明窓８から観察することができる。そして、切換スイッチがレーザ光を遮断する位置にあることを確認してペダルを足で押圧する。すると、押圧検知センサはペダルの押圧を検知して第１制御部に押圧信号を送信する。
【００６３】
第１制御部は、開閉検知センサから送信された開閉扉５の閉信号を受信するとともに、押圧検知センサから送信された押圧信号を受信すると、可視光発振器から可視光を発振するように出力信号を送信するとともに、レーザ発振器３ａからレーザ光を発振するように出力信号を送信する。
【００６４】
可視光発振器は、図７に示すように、第１制御部からの出力信号を受けて可視光を出力する。可視光は、可視光射出管１６ａを通過して遮断板１７ａに入射する。遮断板１７ａに入射した可視光は全反射されて、コリメータレンズ３ｃで平行にされた後、凸レンズ３ｄで収斂されてレーザ射出口７から射出されて食品に照射される。
【００６５】
このとき、レーザ発振器３ａも第１制御部からの出力信号を受けてレーザ光を出力する。レーザ発振器３ａから出力されたレーザ光は、図８に示すように、光ファイバ３ｂを介してレーザ射出管１１に入射するが、レーザ射出管１１を塞ぐように配置する遮断板１７ａによって遮断されている。
【００６６】
オペレータは、可視光が食品の所望の位置に射出されるように食品を移動させると、その状態で切換スイッチを切り換えて、可視光を遮断する位置に遮断板１７ａを移動させる。
【００６７】
すると、遮断板１７ａは可視光射出管１６ａを塞ぐ位置に移動するので、可視光が遮断板１７ａによって遮断されるとともに、レーザ射出管１１を透過するレーザ光がコリメータレンズ３ｃで平行にされた後、凸レンズ３ｄで収斂されてレーザ射出口７から射出される。レーザ光が照射された食品は加熱されて焼き目が付くので、オペレータはその焼き目がレーザ光が照射されている位置であると推認して、所望の位置にレーザ光が射出されるように食品を移動させていく。
【００６８】
また、レーザ光の焦点は、筐体２における食品の載置面よりも上方に位置するように構成されているので、食品を鉛直方向に移動させると、レーザ光の密度を変えて、食品の焼き加減を変えることができる。例えば、食品をレーザ光の焦点に近づけるように移動させると、比較的密度の高いレーザ光が食品に照射されるので、食品の焼き加減を強くすることができる。逆に、食品をレーザ光の焦点から遠ざけるように移動させると、比較的密度の低いレーザ光が食品に照射されるので、食品の焼き加減を弱くすることができる。
【００６９】
＜警告時＞
オペレータが開閉扉５を開けた状態で、誤ってペダルを踏んでしまった場合、第１制御部は開閉検知センサから開閉扉５の開いているとする開信号を受信するとともに、押圧検知センサからペダルが押圧されているとする押圧信号を受信して、警報器４ａに警報信号を送信する。警報器４ａは該警報信号を受けてブザー音を鳴らしたり、光を点滅させたりして、オペレータに注意を促す。オペレータは警報器４ａが発動したことにより、開閉扉５を閉めなおしたり、ペダルの押圧を停止したりする等の処置を行う。
【００７０】
上述したように構成した第１実施形態のレーザ調理器１は、以下のような格別の効果を有する。
【００７１】
つまり、調理中にオペレータが食品操作孔６ａ、６ｂから手を入れて食品を自在に動かすことができるので、複雑な制御を必要とせずに所望の位置にレーザ光を照射することができる。そのため、例えば筋が多く硬くて食べ難いとされているすね肉のような食品であっても、レーザ光を筋に照射して簡単に肉を軟らかく加工することができ、美味しく食べることが可能になる。また、レーザ光を減衰させる透明窓８を通して筐体２の外側から筐体２内の視認することができるので、レーザ光が直接オペレータの目に入ることを防ぎ、安全面に配慮したレーザ調理器１を提供することができる。
【００７２】
オペレータの正面に筐体２の上面２ｃに設けられた透明窓８が配置されるとともに、その両端に食品操作孔６が配置されるので、オペレータが透明窓８を覗きながら、両腕を食品操作孔６に入れて食品を自在に動かすことができ、調理の操作性を向上させることができる。
【００７３】
透明窓８が傾斜面２０に設けられているので、オペレータが自然な姿勢で透明窓８を覗くことができ、加えて、傾斜面２０を挟むとともに、前面２ａに向かって間隔が縮まるように構成された両側面のそれぞれに食品操作孔６が設けられているので、オペレータと食品操作孔６との距離を縮めてオペレータが食品操作孔６に手を入れ易くすることができる。そのため、調理の操作性をより向上させることができる。
【００７４】
レーザ光の焦点が、筐体２における食品の載置面よりも上方に位置するように構成されているので、レーザ光の焦点に食品を近づけると、密度の高いレーザ光を食品に照射することができ、逆に、レーザ光の焦点を食品から遠ざけると、密度の低いレーザ光を食品に照射することができる。そのため、オペレータが食品を鉛直方向に移動させて、食品に照射されるレーザ光の光密度を変えることで、所望の焼き加減に合わせて食品を加工することができる。
【００７５】
レーザ射出口７を覆うように着脱可能に取り付けられた透明部材１２をさらに備えるので、食品にレーザ光を照射した際に食品から放出された汁等がレーザ射出口７に付着することを防ぐことができる。また、透明部材１２がレーザ射出口７に着脱可能に取り付けられているので、透明部材１２が汚れても簡便にクリーニングを行うことができる。
【００７６】
食品操作孔６ａ、６ｂが、筐体２内にオペレータが手を入れるための切り込みが設けられるとともに筐体２外にレーザ光が漏洩することを防止する光遮断膜１０で覆われているので、レーザ光が食品操作孔６ａ、６ｂから射出してオペレータの目に入ることを防ぐことができ、安全面により配慮したレーザ調理器１を提供することができる。
【００７７】
開閉扉５が開いている場合、食品へのレーザ光の照射を停止するフェールセーフ機構４をさらに備えるので、開閉扉５が開いている状態ではレーザ光が食品に照射されないので、開閉扉５からレーザ光が漏洩し、誤ってレーザ光がオペレータの目に入ることを防いで安全性をより向上させることができる。
【００７８】
レーザ射出口７から、レーザ光の照準を合わせるための可視光が射出されるので、目に見えない波長領域の赤外波長領域のレーザ光に代えて可視光で照準を合わせることができるので、オペレータの所望の位置にレーザ光の照準を合わせて食品を調理することができる。
【００７９】
加えて、本発明のレーザ調理器１の具体的な一態様としては、筐体２の内面の少なくとも一部が、レーザ光を吸収する光吸収部材で構成されているので、筐体２の外部にレーザ光が漏れることを防ぐとともに、オペレータの目に直接レーザ光を照射されることを防ぐことができる。
【００８０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態におけるレーザ調理器について図９〜図１４を用いて以下に説明する。なお、第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８１】
第２実施形態のレーザ調理器３０は、第１実施形態と同様に、オペレータが調理器３０内に手を入れて食品を自在に移動させながら、食品にレーザ光を照射して調理を行うレーザ調理器であって、食品を内部に収容するための筐体３１と、筐体３１内に配置され、食品が載置される載置台３２と、筐体３１又は載置台３２に設けられ、載置台３２を移動可能に支持する第１移動機構３３と、筐体３１内に設けられ、第１移動機構による載置台３２の移動を制限する制限具３４とを具備する。
【００８２】
＜筐体３１＞
第２実施形態における筐体３１は、図９、１０に示すように、その前面の高さが後面の高さよりも小さくなるように構成されている。また、上面が前面に向かって斜め下方向に傾斜する傾斜面２０及び傾斜面２０に接続された水平面２１で構成され、その内面全体がレーザ光を吸収する光吸収部材で構成されている。
【００８３】
そして、食品を出し入れするための開閉扉３５と、筐体３１内にオペレータが手を入れるための食品操作孔３６と、内部に収容された食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口７と、レーザ光を減衰させるとともに内部に収容された食品を筐体３１の外側から視認するための透明窓８と、筐体３１内の熱を換気する換気機構３８とを具備する。
【００８４】
開閉扉３５は、図９、１０に示すように、筐体３１の傾斜面２０に設けられている。この傾斜面２０は、蝶番等を介して水平面２１と接続されており、水平面２１に対して回転可能に取り付けられている。
【００８５】
食品操作孔３６は、図９、１０に示すように、筐体３１の前面の長手方向の中心線に対して対称となるように設けられた２つの孔部で構成されている。この食品操作孔３６は、筐体３１外にレーザ光が漏洩することを防ぐとともに、オペレータの手にレーザ光が照射されることを防ぐための図示しない光遮断布でその周囲が覆われている。
【００８６】
レーザ射出口７を覆うように図示しない透明板が配置されている。具体的にこの透明板は、レーザ射出口７に対向するように配置された２枚の金属板の間であって、一方の金属板に設けられた凹部に嵌合するように配置されるものである。この透明板は凹部から取り出して新しい透明板と交換することができる。
【００８７】
透明窓３７は、図９、１０等に示すように、筐体３１の傾斜面２０に設けられている。具体的には、筐体３１の傾斜面２０の枠組が残るように設けられた開口に、ガラス等の透明性を備える材料が嵌め込まれて構成されている。この透明性を備える材料には、レーザ光を減衰させるためのフィルタが装着されている。
そのため、本実施形態では、筐体３１の傾斜面２０に、開閉扉３５が設けられるとともに、透明窓３７が設けられたものとなっており、開閉扉３５の取手５ａは、透明窓３７上に設けられている。
【００８８】
換気機構３８は、図１２に示すように、筐体３１内で発生する熱や煙等の気体を排気するためのものであって、筐体３１の後面に設けられた換気ファン３８ａと、換気ファン３８ａを挟んで筐体３１の後面に設けられた複数の排気孔３８ｂとで構成されている。
【００８９】
＜載置台３２＞
載置台３２は、食品を載置するためのものであって、図１０、１３に示すように、食品を載置する天板３２ａと、天板３２ａと筐体３１の底面から離間するように支持する支持体３２ｂとを具備する。
【００９０】
天板３２ａは、その上面が食品を載置するための載置面となるものであって、この載置面には、直接食品を載置してもよいし、図９等に示すようにトレイや皿等を介して食品を載置してもよい。また、この天板３２ａの上面の端縁部には、食品やトレイ、皿等の転落を防止するための突起３２ｄが複数設けられている。
【００９１】
支持体３２ｂは、天板３２ａを支持する柱状をなす足部４０と、足部４０の下端に接続された平板４１とを具備する。
【００９２】
＜第１移動機構３３＞
第１移動機構３３は、載置台３２を水平方向に移動可能に支持するものであって、図１１、１４に示すように、筐体３１の底面に設けられた複数の転動部材３３ａから構成されている。なお、転動部材３３ａは移動しないようにネジ等で筐体３１の内底面に固定されている。
【００９３】
＜制限具３４＞
制限具３４は、筐体３１内に設けられ、第１移動機構３３による載置台３２の移動を制限するものであって、第１移動機構３３を構成する複数の転動部材３３ａの周囲の囲むように、筐体３１の底面から突出する複数の突出部材３４ａで構成されている。
そして、複数の突出部材３４ａで仕切られた領域が、第１移動機構３３によって載置台３２が移動可能な移動可能領域Ａとなる。この移動可能領域Ａでは、レーザ射出口７から射出されるレーザ光の光線が天板３２ａ上（載置面上）に照射される。
【００９４】
＜第２移動機構３９＞
また、本実施形態では、天板３２ａを上下に移動させる第２移動機構３９が、載置台３２に設けられている。
この第２移動機構３９は、図１３に示すように、載置台３２の足部４０に設けられているものであって、具体的には、天板３２ａに固定され、後面に帯状の凸部が設けられた第１足部５０と、平板４１に固定され、前面に帯状の凹部が設けられた第２足部５１と、凹凸部を嵌合させた第１足部５０と第２足部５１との間に配置される調整ネジ５２で構成されている。そして、第１足部５０と第２足部５１の境界部分の側面にはそれぞれ目盛りが設けられており、オペレータはこの目盛りを見ながら、調整ネジ５２を回すことで、第２足部５１に対して第１足部５０を第２足部５１に対して上下方向に移動させて、天板３２ａを上下方向に移動させるものである。
【００９５】
第２実施形態のレーザ調理器３０の動作について以下説明する。なお、以下では、ブロック肉のスジを切っていく場合を例に挙げて説明する。
【００９６】
まず、オペレータは開閉扉３５を開けて、載置台３２の天板３２ａ上にブロック肉を載置し、開閉扉３５を閉める。このとき、ブロック肉はトレイを介して天板３２ａ上に載置されてもよいし、直接天板３２ａ上に載置されてもよい。
次に、オペレータはレーザ発振器３ａを作動させる。すると、レーザ光がブロック肉に照射されるので、ブロック肉に焦げ目ができる。
【００９７】
オペレータは透明窓３７からブロック肉を視認しながら、そのスジに沿ってレーザ光が照射されるように、載置台３２を載置台３２の底部と筐体３１の内底面との間に設けられた転動部材３３ａの回転によって移動させる。これにより、載置台３２（天板３２ａ）をよりスムーズに移動させることができる。
【００９８】
このとき、転動部材３３ａを囲むように複数の突出部材３４ａが設けられているので、この突出部材３４ａに載置台３２の平板４１が当接すると、載置台３２がそれ以上水平方向に移動できなくなる。そのため、複数の突出部材３４ａで構成された制限具３４によって、第１移動機構３３による載置台３２の移動が制限され、載置台３２は、制限具３４によって移動が制限されていない移動可能領域Ａのみを移動することになる。また、制限具３４では、レーザ光の光線が天板３２ａ上に照射されるように構成されているので、オペレータに誤ってレーザ光が照射されることがなく、安全に調理を行うことができる。
【００９９】
なお、オペレータは、ブロック肉を焼く焼き加減（ブロック肉を焼く深度）を変えたい場合には、第２移動機構３９によって天板３２ａを上下方向（鉛直方向）に移動させる。これにより、食品に照射されるレーザ光の光密度を変えて、食品の焼き加減を変えて調理を行うことができる。
【０１００】
上述したように構成した第２実施形態のレーザ調理器３０は以下のような格別の効果を有する。
【０１０１】
つまり、第２実施形態のレーザ調理器３０では、第１移動機構３３によって、オペレータが天板３２ａに載置された食品を載置台３２ごと臨機応変に移動させて所望の位置にレーザ光を照射することができるので、オペレータが食品を持って調理を行う場合と比べて、長時間の調理であってもオペレータに負担をかけることなく、調理の作業効率の低下を防ぐことができる。
【０１０２】
［第３実施形態］
第３実施形態のレーザ調理器について以下に説明する。
【０１０３】
第３実施形態におけるレーザ調理器は、オペレータが調理器の外側から食品の所望の部位にレーザ光を照射して調理を行うものであって、食品を内部に収容するとともに、内部に収容された食品に向かってレーザ光を射出するレーザ射出口を具備する筐体と、筐体内に配置され、食品を載置する載置台と、レーザ射出口を移動させるレーザ移動機構とを具備するものである。
【０１０４】
筐体は、略立方体形状をなし、その底面を除く全面が透明部材で構成されるとともに、内面全面がレーザ光を吸収する光吸収部材で構成されているものである。
【０１０５】
しかして、レーザ射出口を互いに直交する３軸のうちの少なくとも１軸方向に移動させるレーザ移動機構が設けられている。
【０１０６】
レーザ移動機構は、筐体内において３軸方向それぞれに配置された複数のレールと、これら複数のレールに沿って移動する移動本体とで構成されており、この移動本体にレーザ射出口が設けられたレーザ射出管が保持されている。
【０１０７】
この構成について具体的に説明する。
複数のレールは、レーザ射出口を水平方向に移動させる第１レールと、第１レールと直交する水平方向にレーザ射出口を移動させる第２レールと、第１レール及び第２レールと直交する方向であって、レーザ射出口を鉛直方向に移動させる第３レールとを具備する。
【０１０８】
第２レールは、第１レールに沿って移動するように構成され、第３レールは、第２レールに沿って移動するように構成され、移動本体は第３レールに沿って移動するように構成されている。
具体的には、第２レールはその一端面に設けられた第１レール上を移動する嵌合具を介して第１レールと接続されており、第３レールはその背面に設けられた第２レール上を移動する嵌合具を介して第２レールと接続されている。
【０１０９】
移動本体は、レーザ射出管の周囲を囲んでレーザ射出管を固定する固定具と、固定具に設けられ、第３レール上を移動する嵌合具とで構成されており、この嵌合具によって、移動本体が第３レールに接続されている。
【０１１０】
これら複数のレールと移動本体とからなるレーザ移動機構は、第２制御部によって制御される。
第２制御部は、構造的には、ＣＰＵ、内部メモリ、Ｉ／Ｏバッファ回路、ＡＤコンバータ等を有した所謂コンピュータ回路であり、内部メモリの所定領域に格納した制御プログラムに従って動作することでＣＰＵ及び周辺機器が協働動作してレーザ移動機構を制御するものである。
本実施形態において、第２制御部は、オペレータが例えばコントローラやキーボード等の外部入力手段を介して入力した入力信号を受信し、この入力信号に基づいてレーザ移動機構を制御するものである。
【０１１１】
上述したように構成した第３実施形態におけるレーザ調理器の動作について説明する。なお、以下では、ブロック肉のスジを切っていく場合を例に挙げて説明する。
【０１１２】
まず、オペレータは開閉扉を開けて、載置台上にブロック肉を載置し、開閉扉を閉めて鍵をかける。
次に、オペレータはレーザ発振器を作動させて、透明窓からブロック肉のスジを視認しながら、コントローラやキーボード等の外部入力手段を用いて、レーザ光を照射したい所望の位置（スジ）にレーザ射出口を移動させる入力信号を入力する。第２制御部はこの入力信号を受け付けて、第２レール、第３レール、移動本体を移動させることにより、レーザ射出口を所望の位置に移動させて、ブロック肉のスジをレーザ光で焼いていく。
【０１１３】
上述したように構成した第３実施形態のレーザ調理器では、オペレータが調理器内に手を入れなくても、透明窓から食品を視認し、外部入力手段から入力信号を入力することで、食品の所望の位置にレーザ光を照射することができるので、より安全に食品の調理を行うことができる。
【０１１４】
本発明は、上記実施形態に限られたものではない。
【０１１５】
上記第１実施形態では、食品に向かって可視光又はレーザ光のいずれか一方を射出するものであったが、可視光及びレーザ光を両方射出するものであってもよい。
この場合、上記実施形態の遮断板の代わりに、レーザ射出管内に嵌め込まれたダイクロイックミラー等のミラーを備えればよい。このミラーは、可視光射出管から射出される可視光を全反射するとともに、筐体に導入されたレーザ光を透過するものである。上述したように構成することで、可視光とともにレーザ光が食品に射出されるので、レーザの位置をより正確に把握することができ、安全性を高めることができる。
【０１１６】
上記第２実施形態では、第１移動機構は筐体に設けられたものであったが、載置台に設けられたものであってもよい。この具体例としては、載置台の底面に設けたキャスター等を挙げることができる。
【０１１７】
また、上記第２実施形態において、第１移動機構は、載置台を水平方向に移動させるものであり、第２移動機構は、載置台を鉛直方向に移動させるものであったが、例えば、第１移動機構が、水平方向及び鉛直方向のいずれにも載置台を移動させるものであり、斜め方向等にも載置台を移動させるものであってもよい。なお、第２、第３実施形態においても、第１実施形態と同様にフェールセーフ機構が設けられていてもよい。
【０１１８】
また、上記第２実施形態では、第１移動機構による載置台の移動を制限する制限具が、複数の突出部材から構成されていたが、載置台の移動を制限するものであれば何でもよく、例えば筐体の側面から天板の側面に当接するように突出した突出部材や、筐体の底面に配置され、平板に当接するように配置された枠体等であってもよい。
【０１１９】
本発明は、その趣旨に反しない範囲で様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
１・・・レーザ調理器
２・・・筐体
５・・・開閉扉
６・・・食品操作孔
７・・・レーザ射出口
８・・・透明窓
【図１】
2015194322.tif 000003
【図２】
2015194322.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015194322.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015194322.tif 000011
【図１０】
2015194322.tif 000012
【図１１】
2015194322.tif 000013
【図１２】
2015194322.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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