JP4451138B2 - Surgical microscope - Google Patents
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Description
この発明は、例えば外科的手術に用いられる手術用顕微鏡に関する。 The present invention relates to a surgical microscope used in, for example, a surgical operation.
特許文献1ないし特許文献3には、手術用顕微鏡の架台に関する技術が開示されている。 Patent Documents 1 to 3 disclose techniques related to a surgical microscope mount.
特許文献1に開示された手術用顕微鏡の架台は、顕微鏡部を鉛直方向に動作させるために平行四辺形リンク機構を備えている。架台は、顕微鏡部を水平方向に動作させるために互いに連結された第1および第2のアームをさらに備えている。第1および第2のアームは、鉛直方向に延びた鉛直方向回転軸により互いに支持されている。第1および第2のアームは、顕微鏡部を水平方向に動作させるために、L字状やV字状など、第1および第2のアームが伸縮するように長手方向の軸が互いに交差されている。このため、顕微鏡部を水平方向に移動させると、第1および第2のアームの軸が略重なった平行な状態から、第1および第2のアームの軸が一直線になる範囲まで例えば第1のアームに対して第2のアームを回動させることができる。 The gantry of the surgical microscope disclosed in Patent Document 1 includes a parallelogram link mechanism for operating the microscope unit in the vertical direction. The gantry further includes first and second arms connected to each other to move the microscope unit in the horizontal direction. The first and second arms are supported by a vertical rotation shaft extending in the vertical direction. The first and second arms have their longitudinal axes intersecting with each other so that the first and second arms expand and contract, such as an L shape and a V shape, in order to move the microscope unit in the horizontal direction. Yes. For this reason, when the microscope unit is moved in the horizontal direction, for example, the first and second arm axes are substantially parallel to each other in a range where the first and second arm axes are in a straight line. The second arm can be rotated with respect to the arm.
特許文献2に開示された手術用顕微鏡の架台の技術では、顕微鏡部を水平方向に動作させるために、ベースや基底部に対して一端が支持されたリンク機構の他端が一端を枢軸として回動可能である。そして、顕微鏡部を鉛直方向(上下方向)に動作させるための鉛直動アームは、リンク機構の他端に設けられている。鉛直動アームには、顕微鏡部が設けられている。このため、顕微鏡部は、リンク機構がベースや基底部に対して回動することによって水平方向に動作される。したがって、顕微鏡部を水平方向に移動させるときの操作性は大きく向上している。 In the technique of the surgical microscope pedestal disclosed in Patent Document 2, in order to move the microscope unit in the horizontal direction, the other end of the link mechanism whose one end is supported with respect to the base or the base is rotated around the one end as a pivot. It is possible to move. A vertical moving arm for moving the microscope unit in the vertical direction (vertical direction) is provided at the other end of the link mechanism. The vertical moving arm is provided with a microscope section. For this reason, the microscope unit is operated in the horizontal direction as the link mechanism rotates with respect to the base and the base. Therefore, the operability when moving the microscope unit in the horizontal direction is greatly improved.
また、顕微鏡部を鉛直方向に動作させるための鉛直動アームは、従来と同様に平行四辺形リンク機構とバネとにより構成されている。平行四辺形リンク機構には、バネが配設されて平行四辺形リンク機構のバランスが取られている。このような鉛直動アームは、顕微鏡部の近傍、すなわち観察者の近傍に配置されている。 Further, the vertical moving arm for moving the microscope unit in the vertical direction is constituted by a parallelogram link mechanism and a spring as in the conventional case. The parallelogram link mechanism is provided with a spring to balance the parallelogram link mechanism. Such a vertical moving arm is disposed in the vicinity of the microscope unit, that is, in the vicinity of the observer.
特許文献3には、顕微鏡部を傾斜させる機構が開示されている。顕微鏡は、顕微鏡部と、リンク機構による傾斜アームと、傾斜アームを回動可能に支持する水平方向の軸と、傾斜アームのバランスを取るためのカウンターウエイトとを備えている。傾斜アームには、さらに顕微鏡の鏡筒の軸回りに回転可能な軸を備えている。このため、顕微鏡部は、顕微鏡の鏡筒の軸回りと、水平方向の軸周りとによる2軸により傾斜運動可能である。したがって、顕微鏡の鏡筒の回りはシンプルかつ小型に構成されている。
上述した特許文献1に開示された手術用顕微鏡の架台で第1および第2のアームを水平方向に動作させるためには、第1および第2のアームをV字状またはL字状に維持して互いの長手軸を交差させた状態を保持することが必要である。しかし、第1および第2のアームがV字状やL字状を維持すると、第1もしくは第2のアームが水平方向に突出する突出量が大きくなる。また、第1および第2のアームがV字状やL字状になす角度により、顕微鏡部を水平方向に動作させるときの操作性が変化するという問題点が生じる。例えば、第1および第2のアームによるV字のなす角が鈍角に近づくに従って可動範囲が狭くなるので、水平方向に動作させ難くなる。第1および第2のアームが一直線に配置されたときには、顕微鏡部の水平方向に動作させることができなくなってしまう。 In order to move the first and second arms in the horizontal direction using the gantry of the surgical microscope disclosed in Patent Document 1 described above, the first and second arms are maintained in a V shape or an L shape. Therefore, it is necessary to keep the longitudinal axes crossing each other. However, if the first and second arms are maintained in a V shape or an L shape, the amount of protrusion of the first or second arm in the horizontal direction increases. Further, there arises a problem that the operability when the microscope unit is moved in the horizontal direction changes depending on the angle formed by the first and second arms in a V shape or an L shape. For example, since the movable range becomes narrower as the angle formed by the V-shapes by the first and second arms approaches the obtuse angle, it becomes difficult to operate in the horizontal direction. When the first and second arms are arranged in a straight line, the microscope unit cannot be operated in the horizontal direction.
手術用顕微鏡では顕微鏡部の移動として、鉛直方向および水平方向の移動の他に顕微鏡部を傾斜させることが必要である。特許文献1に開示された架台の技術では、平行四辺形リンク機構のアームの先端に顕微鏡部を傾斜させるための機構がさらに必要であり、顕微鏡部の周りが大型化してしまう。 In the operation microscope, as the movement of the microscope unit, it is necessary to tilt the microscope unit in addition to the vertical and horizontal movements. In the gantry technique disclosed in Patent Document 1, a mechanism for tilting the microscope unit at the tip of the arm of the parallelogram link mechanism is further required, and the size of the periphery of the microscope unit is increased.
上述した特許文献2には、特許文献1の問題点を解決した手術用顕微鏡の架台に関する技術が開示されている。しかし、特許文献2に開示された架台の技術では、顕微鏡部を鉛直方向に動作させるための鉛直動アームは、従来と同じように、平行四辺形リンク機構とバネとにより構成されている。この鉛直動アームは、顕微鏡部の近傍、すなわち観察者の近傍に配置されているため、観察者の周りのスペースを確保するために小型であることが望ましい。しかしながら、特許文献2に開示された技術では、鉛直動アーム(平行四辺形リンク機構)にバネが内蔵されているため、鉛直動アームの大型化を避けることが困難である。このように鉛直動アームが大型化して全体的な重量が増大すると、鉛直動アームに連結された水平動アームの操作性も劣化してしまうおそれがある。 Patent Document 2 described above discloses a technique related to a surgical microscope mount that solves the problems of Patent Document 1. However, in the gantry technique disclosed in Patent Document 2, the vertical moving arm for moving the microscope unit in the vertical direction is configured by a parallelogram link mechanism and a spring, as in the prior art. Since the vertical moving arm is disposed in the vicinity of the microscope unit, that is, in the vicinity of the observer, it is desirable that the vertical moving arm be small in size to ensure a space around the observer. However, in the technique disclosed in Patent Document 2, since a spring is built in the vertical motion arm (parallelogram link mechanism), it is difficult to avoid an increase in the size of the vertical motion arm. When the vertical moving arm is increased in size and the overall weight is increased, the operability of the horizontal moving arm connected to the vertical moving arm may be deteriorated.
上述した特許文献3に開示された顕微鏡の技術では、顕微鏡部の鉛直方向および水平方向の移動のバランスを取る平衡機構としてカウンターウエイトを使用している。このため、顕微鏡の装置全体が大型化し、重量が増大してしまう。手術室では手術用顕微鏡の他にも様々な手術機器が配置されているために、手術用顕微鏡の大型化は手術室のレイアウト上好ましくない。手術用顕微鏡は手術室内を移動させる必要がある可能性を有することから、重量の増大は顕微鏡の移動性を著しく低下させてしまう。 In the technique of the microscope disclosed in Patent Document 3 described above, a counterweight is used as an equilibrium mechanism that balances the movement of the microscope unit in the vertical and horizontal directions. For this reason, the whole apparatus of a microscope enlarges and a weight will increase. In the operating room, in addition to the operating microscope, various operating devices are arranged. Therefore, increasing the size of the operating microscope is not preferable in view of the operating room layout. Since the surgical microscope may need to be moved within the operating room, an increase in weight significantly reduces the mobility of the microscope.
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、小型および軽量で操作性の良い手術用顕微鏡を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a surgical microscope that is small and lightweight and has good operability.
上記課題を解決するために、この発明の患者を観察する観察機構を有する顕微鏡部を備えた手術用顕微鏡は、基底部と、前記基底部に支持され、水平方向に延びた第1の水平回転軸と、前記第1の水平回転軸の回りに回動可能に支持され、前記顕微鏡部を略水平方向に移動させる水平動アーム部と、前記水平動アーム部に支持され、水平方向に延びた第2の水平回転軸と、前記第2の水平回転軸の回りに回動可能に支持され、前記第2の水平回転軸回りの回動によって前記顕微鏡部を略鉛直方向に移動させるように支持した鉛直動アーム部と、一端が前記基底部に支持され、前記水平動アーム部が前記基底部に対して前記第1の水平回転軸回りに回動すると自重により生じる前記第1の水平回転軸回りの回転モーメントを相殺する方向に力を生じさせる第1の弾性力発生機構と、一端が前記基底部に支持され、前記鉛直動アーム部が前記水平動アーム部に対して回動すると自重により生じる回転モーメントを相殺する方向に力を生じさせる第2の弾性力発生機構とを備えていることを第1の特徴とする。 In order to solve the above problems, a surgical microscope having a microscope unit having an observation mechanism for observing a patient according to the present invention includes a base part and a first horizontal rotation supported by the base part and extending in the horizontal direction. An axis, a horizontal movement arm that is supported rotatably about the first horizontal rotation axis, and moves the microscope section in a substantially horizontal direction; and is supported by the horizontal movement arm and extends in the horizontal direction. A second horizontal rotation shaft and a second horizontal rotation shaft are supported so as to be rotatable. The rotation about the second horizontal rotation shaft supports the microscope unit so as to move in a substantially vertical direction. The first horizontal rotation shaft generated by its own weight when one end of the vertical movement arm portion is supported by the base portion and the horizontal movement arm portion rotates about the first horizontal rotation shaft with respect to the base portion. Force in the direction to cancel the rotating moment And a first elastic force generating mechanism that is supported by the base portion and generates a force in a direction that cancels a rotational moment generated by its own weight when the vertical moving arm portion rotates with respect to the horizontal moving arm portion. The second feature is that the second elastic force generating mechanism is provided.
このような構成を有するので、水平動アーム部が回動するときに自重により生じるモーメントを第1の弾性力発生機構で相殺することができる。第1の弾性力発生機構は、一端が基底部に支持されているので、術者の邪魔になることが防止される。このため、術者が顕微鏡部を操作するときの操作性を向上させることができる。また、手術用顕微鏡が大型化することが防止されて手術用顕微鏡の重量の増大が防止される。さらに、鉛直動アーム部が回動するときに自重により生じるモーメントを第2の弾性力発生機構で相殺することができる。第2の弾性力発生機構は、一端が前記基底部に支持され、鉛直動アーム部が回動するときに自重により生じるモーメントを相殺するための力を鉛直動アーム部に伝達することができる。このため、第2の弾性力発生機構が術者の邪魔になることが防止され、術者が顕微鏡部を操作するときの操作性を向上させることができる。また、手術用顕微鏡が大型化することが防止されて手術用顕微鏡の重量の増大が防止される。 Since it has such a configuration, the moment generated by its own weight when the horizontal moving arm portion rotates can be canceled by the first elastic force generation mechanism. Since one end of the first elastic force generation mechanism is supported by the base portion, it is prevented from interfering with the operator. For this reason, the operativity when an operator operates a microscope part can be improved. In addition, an increase in the size of the surgical microscope is prevented, and an increase in the weight of the surgical microscope is prevented. Furthermore, the moment generated by its own weight when the vertical moving arm portion rotates can be canceled by the second elastic force generation mechanism. One end of the second elastic force generation mechanism is supported by the base portion, and can transmit a force for canceling a moment generated by its own weight when the vertical movement arm portion rotates to the vertical movement arm portion. For this reason, the second elastic force generation mechanism is prevented from interfering with the operator, and operability when the operator operates the microscope unit can be improved. In addition, an increase in the size of the surgical microscope is prevented, and an increase in the weight of the surgical microscope is prevented.
また、好ましくは、前記第1の弾性力発生機構は、前記基底部に一端が、前記水平動アーム部の両端の間に他端が配設され、前記水平動アーム部が前記第1の水平回転軸を中心として回動するときに軸方向に沿って弾性的に伸縮可能な第1の弾性部材を有することを第2の特徴とする。
このような構成を有するので、水平動アーム部が回動するときに自重により生じるモーメントを第1の弾性部材を伸縮させながら吸収させて相殺することができる。
Preferably, in the first elastic force generation mechanism, one end is disposed on the base portion, and the other end is disposed between both ends of the horizontal moving arm portion, and the horizontal moving arm portion is the first horizontal moving portion. A second feature is that the first elastic member elastically expands and contracts along the axial direction when rotating around the rotation axis.
Since it has such a configuration, the moment generated by its own weight when the horizontal moving arm portion rotates can be absorbed and canceled by expanding and contracting the first elastic member.
また、好ましくは、前記第2の弾性力発生機構は、一端が前記第2の水平回転軸に支持された連結リンクと、前記基底部に揺動可能に支持されているとともに、前記連結リンクに連結されたリンク部材と、前記リンク部材に連結され、前記鉛直動アーム部が前記第2の水平回転軸を中心として回動するときに軸方向に沿って弾性的に伸縮可能な第2の弾性部材とを有することを第3の特徴とする。
このような構成を有するので、鉛直動アーム部が回動するときに自重により生じるモーメントを連結リンク、リンク部材を介して第2の弾性部材に伝達して第2の弾性部材を伸縮させながら吸収させて相殺することができる。
Preferably, the second elastic force generation mechanism has one end supported by the second horizontal rotation shaft and supported by the base portion so as to be swingable. A linked link member and a second elasticity that is linked to the link member and elastically expands and contracts along the axial direction when the vertical moving arm portion rotates about the second horizontal rotation axis. The third feature is to have a member.
Since it has such a configuration, a moment generated by its own weight when the vertical moving arm portion rotates is transmitted to the second elastic member via the connecting link and link member, and absorbed while expanding and contracting the second elastic member. Can be offset.
この発明によれば、小型および軽量で操作性の良い手術用顕微鏡を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a surgical microscope that is small and lightweight and has good operability.
以下、図面を参照しながらこの発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について説明する。 The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below with reference to the drawings.
まず、第1の実施の形態について図1(A)ないし図4を用いて説明する。ここでは、手術用顕微鏡10の後述する水平動アーム部16が鉛直方向に延び、鉛直動アーム部20が水平方向に延びた図1(A)に示す状態(初期状態)を用いて手術用顕微鏡10の構成を説明する。
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. Here, a surgical microscope is used by using a state (initial state) shown in FIG. 1A in which a later-described horizontal
図1(A)に示すように、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10は、ベース12と、基底部14と、水平動アーム部16と、ジョイント部18と、鉛直動アーム部20と、先端ジョイント部22と、顕微鏡部24とを備えている。
As shown in FIG. 1A, a
ベース12は、水平(平坦)な床面に対して移動/固定可能なストッパー付きの複数のキャスター12aと、キャスター12aの上側に配置されたベース本体12bとを備えている。ベース本体12bには、鉛直方向上側に延びた回転軸O1が支持されている。基底部14は、回転軸O1の回りに回転可能に保持されている。このため、基底部14は、ベース12に対して鉛直方向の回転軸O1の回りに回転可能である。
The
基底部14の上部には、上述した回転軸O1に対して直交して水平方向に延びた回転軸(第1の水平回転軸)O2,O3が設けられている。回転軸O2,O3は、互いに隣接し、平行に配置されている。水平動アーム部16は、それぞれロッド状で鉛直方向に長手軸を有する第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bを備えている。第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bの下端部は、それぞれ回転軸O2,O3に支持されている。このため、第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bは、それぞれ基底部14に対して回転軸O2,O3を枢軸として回動可能である。
On the upper portion of the
第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bの上端部には、回転軸O4,O5がそれぞれ設けられている。回転軸O4,O5は、共通のL字型のジョイント部18に支持されている。回転軸O5は、ジョイント部18の3つの頂点(2つの端部および1つの屈曲部)のうち、真中の頂点(屈曲部)に支持されている。このため、ジョイント部18は、真中の頂点から一方が水平方向(図1(A)中の左側)に延び、他方が鉛直方向(図1(A)中の上側)に延びて互いに直交するように屈曲部から2つのアーム18a,18bが延出されている。回転軸O4は、一方のアーム18aの端部(ジョイント部18の頂点)に設けられている。
Rotating shafts O4 and O5 are provided at the upper ends of the first and second
回転軸O4,O5は、互いにアーム18aで隣接され、上記回転軸O2に平行に配置されている。このため、水平動アーム部16の第1の鉛直方向リンク16aは、回転軸O2,O4を枢軸として回動可能である。第2の鉛直方向リンク16bは、回転軸O3,O5を枢軸として回動可能である。回転軸O2,O4,O3,O5は、平行四辺形の頂点に配置されているので、第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bは、互いに平行状態を保持した状態で回動可能である。
The rotation axes O4 and O5 are adjacent to each other by the
ジョイント部18には、さらに、上記回転軸O2に平行な回転軸O6,O7がそれぞれ支持されている。すなわち、ジョイント部18には、回転軸(第2の水平回転軸)O4,O5,O6,O7が設けられている。回転軸O7は、ジョイント部18の他方のアーム18bの端部(ジョイント部18の頂点)に設けられている。回転軸O6は、2つの回転軸O5,O7の間に設けられている。
The
鉛直動アーム部20は、それぞれロッド状で水平方向に長手軸を有する第1および第2の水平方向リンク20a,20bを備えている。第1の水平方向リンク20aの一端部(左端部)近傍は、回転軸O6に支持されている。第2の水平方向リンク20bの一端部(左端部)は、回転軸O7に支持されている。第1および第2の水平方向リンク20a,20bは、ジョイント部18に対して同一方向(図1(A)中の右方向)に延びている。このため、ベース12、基底部14、水平動アーム部16、およびジョイント部18は、鉛直動アーム部20(第1および第2の水平方向リンク20a,20b)を支持する支持部として設けられている。
The vertical moving
第1および第2の水平方向リンク20a,20bの他端部(右端部)には、それぞれ回転軸O8,O9が設けられている。回転軸O8,O9は、L字型の先端ジョイント部22に支持されている。先端ジョイント部22は、3つの頂点(2つの端部および1つの屈曲部)を備えている。先端ジョイント部22は、真中の頂点から一方が鉛直方向(図1(A)中の上側)に延び、他方が水平方向(図1(A)中の右側)に延びて互いに直交するように屈曲部から2つのアーム22a,22bが延出されている。
Rotating shafts O8 and O9 are provided at the other end portions (right end portions) of the first and second
回転軸O8は、先端ジョイント部22の真中の頂点(屈曲部)に支持されている。回転軸O9は、先端ジョイント部22の一方のアーム22aの端部(先端ジョイント部22の頂点)に設けられている。回転軸O8,O9は、互いに隣接され、上記回転軸O2に平行に配置されている。先端ジョイント部22の他方のアーム22bの端部(先端ジョイント部22の頂点)には、さらに、回転軸O1に平行で、鉛直方向に延びた回転軸O10が配設されている。
The rotation axis O8 is supported at the center vertex (bent portion) of the tip
顕微鏡部24は、第1および第2の傾斜アーム24a,24bと、回転軸O11,O12と、鏡筒24cとを備えている。回転軸O10には、顕微鏡部24を傾斜させるための第1の傾斜アーム24aの一端部が先端ジョイント部22に対して吊り下げられた状態で支持されている。第1の傾斜アーム24aは、一端部に対して他端部が斜め方向に延びている。第1の傾斜アーム24aの他端部には、回転軸O11が配設されている。回転軸O11は、鉛直方向および水平方向の回転軸とは異なる斜めの方向に延びている。この回転軸O11には、第2の傾斜アーム24bの一端部が支持されている。第2の傾斜アーム24bは、真直ぐに延びている。第2の傾斜アーム24bの他端部には、上記回転軸O2に平行で水平方向に延びた回転軸O12が支持されている。この回転軸O12には、術者が患者を観察するための顕微鏡部24の鏡筒24cが支持されている。
The
このため、顕微鏡部24は、水平動アーム部16の第1の水平回転軸O2,O3,O4,O5を枢軸として略水平方向(略左右方向)に移動可能であり、鉛直動アーム部20の第2の水平回転軸O6,O7を枢軸として略鉛直方向(略上下方向)に移動可能である。さらに、顕微鏡部24は、回転軸O10,O11,O12を枢軸として傾斜可能である。
Therefore, the
この手術用顕微鏡10は、水平動アーム部16および鉛直動アーム部20がそれぞれ基底部14およびジョイント部18に対して回動することにより回転軸O2,O3回りに生じるモーメントを相殺する第1および第2の弾性力発生機構をさらに備えている。この手術用顕微鏡10は、鉛直動アーム部20がジョイント部18に対して回動することにより生じるモーメントを相殺してバランスを取るための平衡機構をさらに備えている。平衡機構は、第1および第2の平衡機構を備えている。
This
図1(A)に示すように、第1の鉛直方向リンク16aの下端部および上端部の間(両端部の間)の中途の位置と、基底部14との間には、第1の弾性力発生機構として、軸方向に沿って伸縮可能な第1の圧縮バネ(第1の弾性部材)30が配設されている。第1の圧縮バネ30の下端部には、回転軸O2に平行に回転軸O13が配設されている。この回転軸O13は、基底部14に支持されている。
As shown in FIG. 1 (A), the first elastic link between the lower end portion and the upper end portion (between both end portions) of the first
第1の圧縮バネ30の上端部には、回転軸O2に平行に回転軸O14が配設されている。この回転軸O14は、第1の鉛直方向リンク16aの両端部の回転軸O2,O4の間の適当な位置に支持されている。第1の圧縮バネ30は、第1の鉛直方向リンク16aが鉛直方向に配置された状態(例えば初期状態)で、第1の鉛直方向リンク16aに平行に配置されている。
At the upper end portion of the
第1の圧縮バネ30の上端部は、基底部14に設けられた回転軸O2回りに回動する第1の鉛直方向リンク16aに回転軸O14を介して支持されているので、下端部(回転軸O13)を枢軸として回動しながら移動する移動側支点である。第1の圧縮バネ30の下端部は、基底部14に設けられた回転軸O13により支持されているので、基底部14に対して移動することがない固定側支点である。
Since the upper end portion of the
上記回転軸O3には、さらにL字型のリンク部材34が回動可能に支持されている。回転軸O3は、リンク部材34の3つの頂点(2つの端部および1つの屈曲部)のうち、真中の頂点(屈曲部)に支持されている。このため、リンク部材34は、真中の頂点から一方が鉛直方向(図1(A)中の下側)に延び、他方が水平方向(図1(A)中の左側)に延びて互いに直交するように屈曲部から2つのアーム34a,34bが延出されている。
Further, an L-shaped
一方のアーム34aの端部(リンク部材34の頂点)には、上記回転軸O2に平行に回転軸O15が設けられている。この回転軸O15には、第2の弾性力発生機構や第1の平衡機構として、軸方向に沿って伸縮可能な第2の圧縮バネ(第2の弾性部材,第1の平衡部材)36の一端部(上端部)が回動可能に支持されている。第2の圧縮バネ36の他端部(下端部)には、上記回転軸O2に平行に回転軸O16が設けられている。この回転軸O16は、基底部14の下端部かつ左端部である位置に支持されている。
A rotation axis O15 is provided at the end of one
第2の圧縮バネ36の他端部は、基底部14に設けられた回転軸O16により支持されているので、基底部14に対して移動することがない固定側支点である。一方、第2の圧縮バネ36の一端部は、基底部14に対して回動するリンク部材34に回転軸O15を介して支持されているので、下端部(回転軸O16)を枢軸として回動しながら移動する移動側支点である。このため、リンク部材34が回転軸O3を枢軸として回動すると、第2の圧縮バネ36も追従して回転軸O16を枢軸として回動する。
The other end of the
リンク部材34の残りのアーム34bの端部(頂点)には、回転軸O2に平行に回転軸O17が設けられている。この回転軸O17には、ロッド状で鉛直方向に長手軸を有する第1の連結リンク40の下端部が支持されている。第1の連結リンク40の上端部には、回転軸O18が設けられている。この回転軸O18には、ロッド状で鉛直方向に長手軸を有する第2の連結リンク42の下端部が支持されている。この回転軸O18にはさらに、ロッド状で水平方向に長手軸を有する第3の連結リンク44の一端部(左端部)が支持されている。第2の連結リンク42の上端部には、回転軸O19が設けられている。この回転軸O19には、第1の水平方向リンク20aの一端部(左端部)が支持されている。第3の連結リンク44の他端部(右端部)は、上記回転軸O5に支持されている。このため、第2の鉛直方向リンク16bと第3の連結リンク44とは、回転軸O5で連結されている。
A rotation axis O17 is provided at the end (vertex) of the remaining
このように、基底部14と、回転軸(第2の水平回転軸)O6(第1の水平方向リンク20a)とは、回転軸O3と、リンク部材34と、第1ないし第3の連結リンク40,42,44と、回転軸O17,O18,O19を有する連結部により連結されている。
As described above, the
第3の連結リンク44は、第2の連結リンク42が鉛直方向に配置されたとき、および、第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bがそれぞれ回転軸O2,O3回りに回動したとき、第2の連結リンク42に直交した状態を保持する。なお、回転軸O5,O6,O18,O19は、平行四辺形の頂点に配置されている。回転軸O3,O5,O17,O18は、平行四辺形の頂点に配置されている。
The
ジョイント部18のアーム18bの上端部には、第2の平衡機構として上記第1の平衡機構によりバランスを取るときにさらに生じるアンバランスを相殺するように補助する補助平衡機構50が一体的に設けられている。図1(B)に示すように、補助平衡機構50は、延出部52と、軸部54と、第3の圧縮バネ(第2の平衡部材)56とを備えている。
An
延出部52は、ジョイント部18に近位側端部が一体的に支持され、第2の水平方向リンク20bとは逆方向(図1(A)中の左方向)に延出されている。延出部52の遠位側端部には、鉛直方向の回転軸O1に平行な鉛直方向に軸を有する軸部54がその軸方向に移動可能に支持されている。具体的には、軸部54は、上端部に第1のフランジ部54aを有する。このため、軸部54は、第1のフランジ部54aが延出部52に支持されて吊り下げられている。軸部54は、下端部に第2のフランジ部54bを有する。第2のフランジ部54bと延出部52の遠位側端部との間には、軸方向に沿って伸縮可能な第3の圧縮バネ56が配設されている。このため、軸部54は、第3の圧縮バネ56が伸縮して軸方向に沿って上下動する。軸部54と略同一の軸上には、上記第2の連結リンク42が鉛直方向に延びた状態を維持して回転軸O18,O19に支持されている。このような状態になるように、延出部52の遠位側端部がジョイント部18から延出される長さが決定されている。
The extending
次に、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10の作用について図1(A)ないし図4を用いて説明する。
Next, the operation of the
まず、図1(A)、図2(A)および図2(B)を用いて、顕微鏡部24を水平方向(左右方向)に移動させる場合について説明する。この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10の初期状態は図1(A)に示されている。手術用顕微鏡10の初期状態は、第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bが鉛直方向に配置されている。第1の圧縮バネ30は、第1の鉛直方向リンク16aに平行である。第1および第2の連結リンク40,42は、第2の鉛直方向リンク16bに平行である。第3の連結リンク44は、第2の鉛直方向リンク16bに直交した状態で配置されている。第1および第2の水平方向リンク20a,20bは、水平方向に配置されている。リンク部材34の回転軸O3,O17を通る半直線は、第1の水平方向リンク20aに平行に配置されている。回転軸O3,O15を通る半直線は、第2の鉛直方向リンク16bに平行に配置されている。キャスター12aのストッパーにより、ベース12は床面に対して固定されている。基底部14は、ベース12に対して回転軸O1の回りに回転可能である。なお、図2(A)および図2(B)では、補助平衡機構50を便宜的に除去したものである。
First, the case where the
この初期状態から、図2(A)に示すように、顕微鏡部24を図1(A)に示す状態に対して左側に移動させる。鉛直動アーム部20は、初期状態の形状を保持したまま図2(A)中の左側に移動する。ジョイント部18に支持された回転軸O4,O5も図2(A)中の左側に移動する。このとき、水平動アーム部16の第1および第2の鉛直方向リンク16a,16bは、基底部14が不動であるので、それぞれ下端部の回転軸O2,O3,O4,O5を枢軸として図2(A)中の左側に回動する。なお、第2の鉛直方向リンク16bが回転軸O3,O5を枢軸として回動すると、ジョイント部18の回転軸O5が左方向に移動することに伴って第3の連結リンク44を介して回転軸O18も左方向に移動する。このため、第1の連結リンク40もリンク部材34の回転軸O17,O18を枢軸として回動する。
From this initial state, as shown in FIG. 2A, the
第1の鉛直方向リンク16aが基底部14に設けられた回転軸O2を枢軸として回動すると、第1の鉛直方向リンク16aに回転軸O14で連結された第1の圧縮バネ30も基底部14の回転軸O13を枢軸として回動する。回転軸O2,O13は異なる位置にあるため、第1の鉛直方向リンク16aと第1の圧縮バネ30との間には、角度αの差が生じる。このとき、回転軸O2回りには、回転モーメントが生じている。一方、角度αの関数として表される第1の圧縮バネ30の反力F(α)の第1の鉛直方向リンク16aの軸方向に対して直交する方向に分力Fv(α)が働く。
When the first
第1の圧縮バネ30の反力F(α)の分力Fv(α)は、第1の圧縮バネ30のバネ強さ(反力F(α))と、第1の鉛直方向リンク16aおよび第1の圧縮バネ30の間のなす角度αとにより決定されている。第1の鉛直方向リンク16aと、第1の圧縮バネ30との間のなす角度αが変化して回転軸O2回りの回転モーメントが変化すると、第1の圧縮バネ30により分力Fv(α)が追従して変化して回転軸O2回りの回転モーメントを相殺する方向に力を働かせる。
The component force Fv (α) of the reaction force F (α) of the
一方、第1の鉛直方向リンク16aは、顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20、ジョイント部18および水平動アーム部16の自重により、回転軸O2回りのモーメントを受けている。このような自重による回転軸O2回りのモーメントと、第1の圧縮バネ30の分力Fv(α)による回転軸O2回りのモーメントを相殺する方向に働かせる力Fv(α)(ここでは、この力Fv(α)が生じる位置(回転軸O14)および回転軸O2の間の距離と、力Fv(α)とにより求められるモーメント)とは、ほぼ均一となるように設定されている。このため、顕微鏡部24を水平方向に移動させて第1の鉛直方向リンク16aの回転軸O2の回りに回動させても、第1の圧縮バネ30によってバランスが取られる(回転モーメントを生じさせてバランスを取ることができる)。そうすると、顕微鏡部24を水平方向に移動させる場合、軽い力で移動させることができる。
On the other hand, the first
次に、初期状態から、図2(B)に示すように、顕微鏡部24を図1(A)に示す状態に対して右側に移動させる。図2(B)は、顕微鏡部24を図1(A)や図2(A)に示す状態に対して右側に移動させた状態を示す。
Next, from the initial state, as shown in FIG. 2B, the
このとき、第1の鉛直方向リンク16aのバランスは、図2(A)を用いて説明したように、顕微鏡部24を図1(A)に示す初期状態に対して図2(A)中の左側に移動させた状態と同じように取られる。
At this time, the balance of the first
なお、第1の鉛直方向リンク16aが図1(A)に示す鉛直方向に配置された初期状態では、回転軸O2の回りのモーメントと、第1の圧縮バネ30による分力Fv(α)が生じる位置および回転軸O2の間の距離と、力Fv(α)とにより求められるモーメントとは、それぞれゼロとなる。
In the initial state in which the first
したがって、水平動アーム部16の回転軸O2,O3,O4,O5の回りの回動により、顕微鏡部24を水平方向の任意の位置に移動させることができる。
Accordingly, the
次に、図3(A)ないし図4を用いて顕微鏡部24を鉛直方向(上下方向)に移動させる場合について説明する。
Next, a case where the
初期状態から、図3(A)に示すように、顕微鏡部24を図1(A)に示す状態に対して上方に移動させる。図3(A)は、顕微鏡部24を図1(A)に示す状態に対して上側に移動させた状態を示す。
From the initial state, as shown in FIG. 3A, the
顕微鏡部24を上方に移動させると、先端ジョイント部22が追従して上側に移動する。2つの回転軸O8,O9が先端ジョイント部22とともに上側に移動するので、第1および第2の水平方向リンク20a,20bは、それぞれ回転軸O6,O7を枢軸として上側に回動する。このため、第1の水平方向リンク20aの一端部(左端部)の回転軸O19は、第1の水平方向リンク20aが傾くことによって下側に下げられる。このため、回転軸O19に上端部が連結された第2の連結リンク42が下側に下げられる。第2の連結リンク42が下側に下げられると、第2の連結リンク42の下端部の回転軸O18も下側に下げられる。このため、回転軸O18に上端部が連結された第1の連結リンク40が下側に下げられる。第1の連結リンク40が下側に下げられると、第1の連結リンク40の下端部の回転軸O17も下側に下げられる。このため、回転軸O17が支持されたリンク部材34は、回転軸O3を枢軸として回動する。
When the
リンク部材34が回転軸O3を枢軸として回動すると、回転軸O3回りには、回転モーメントが生じている。このため、回転軸O15に上端部が連結された第2の圧縮バネ36も基底部14の回転軸O16を枢軸として回動する。すると、第2の圧縮バネ36によりその反力F(β)が発生する。このため、回転軸O3,O15を通る半直線と圧縮バネ36の軸との間のなす角度βが変化し、角度βの関数として表される第2の圧縮バネ36の反力F(β)の回転軸O3,O15を通る半直線に対して直交する方向に分力Fv(β)が働く。
When the
第2の圧縮バネ36の反力F(β)の分力Fv(β)は、第2の圧縮バネ36のバネ強さ(反力F(β))と、回転軸O3,O15を通る半直線および圧縮バネ36の軸の間のなす角度βとにより決定されている。回転軸O3,O15を通る半直線と圧縮バネ36の軸方向との間のなす角度βが変化して回転軸O3回りの回転モーメントが変化すると、第2の圧縮バネ36により分力Fv(β)が追従して変化して回転軸O3回りの回転モーメントを相殺する方向に力を働かせる。
The component force Fv (β) of the reaction force F (β) of the
一方、リンク部材34は、顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20および第1ないし第3の連結リンク40,42,44の自重により、回転軸O3回りの回転モーメントを受けている。このような自重による回転軸O3回りのモーメントと、第2の圧縮バネ36との分力Fv(β)による回転軸O3回りのモーメントを相殺する方向に働かせる力Fv(β)(ここでは、この力Fv(β)が生じる位置(回転軸O15)および回転軸O3の間の距離と、力Fv(β)とにより求められるモーメント)とは、ほぼ均一であるように設定されている。このため、顕微鏡部24を鉛直方向に移動させてリンク部材34の回転軸O3の回りに回動させても、第2の圧縮バネ36によってバランスが取られる(回転モーメントを生じさせてバランスを取ることができる)。そうすると、顕微鏡部24を鉛直方向(上下方向)に移動させる場合、軽い力で移動させることができる。
On the other hand, the
次に、初期状態から、図3(B)に示すように、顕微鏡部24を図1(A)に示す状態に対して下側に移動させる。図3(B)は、顕微鏡部24を図1(A)や図3(A)に示す状態に対して下側に移動させた状態を示す。リンク部材34のバランスは、図3(A)を用いて説明したように、顕微鏡部24を図1(A)に示す初期状態に対して図3(A)中の上側に移動させた状態と同じように取られる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
例えば、顕微鏡部24を図3(A)に示す状態から図3(B)に示す状態へ連続的に移動させた場合、回転軸O3回りの回転モーメントは、回転軸O3回りの回転モーメントを相殺するように設定された第2の圧縮バネ36のバネ強さ(反力F(β))により決定されている。すなわち、回転軸O3,O15を通る半直線と第2の圧縮バネ36の軸方向との間のなす角度βが変化するとともに、第2の圧縮バネ36の反力F(β)が変化すると、第2の圧縮バネ36により分力Fv(β)が追従して変化して回転軸O3回りの顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20および第1ないし第3の連結リンク40,42,44の自重による回転モーメントを相殺することができる。
For example, when the
図3(B)に示すように、鉛直動アーム部20の回動範囲を比較的大きく取るような場合、回転軸O3,O15を通る半直線と第2の圧縮バネ36との間のなす角度βは小さくなってしまう。このため、分力Fv(β)が小さくなる。そうすると、顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20および第1ないし第3の連結リンク40,42,44の自重による回転軸O3回りのモーメントに対して第2の圧縮バネ36により生じる反力F(β)の分力Fv(β)が不足して回転軸O3回りのモーメントを相殺することが困難になってしまう。このような反力F(β)の分力Fv(β)の不足を補う平衡機構として、第3の圧縮バネ56による反力が利用される。
As shown in FIG. 3 (B), when the rotation range of the vertical moving
図4に示すように、顕微鏡部24を下側に向かって移動させ、第1の水平方向リンク20aを下方に向かって回動させると、第2の連結リンク42の上端部が補助平衡機構50の軸部54の下端部(第2のフランジ部54b)に接触する(図4中の2点鎖線)。さらに第1の水平方向リンク20aを下方に回動させるように顕微鏡部24を移動させると、第2の連結リンク42の上端部で第3の圧縮バネ56を上方に向けて押圧しながら第1の連結リンク42が上方に移動する。このため、第3の圧縮バネ56の反力が下側に向かって作用する。そうすると、第3の圧縮バネ56の反力によって、リンク部材34の回転軸O3の回りのモーメントが弱められる。したがって、第3の圧縮バネ56は、第2の圧縮バネ36の分力Fv(β)の不足を補うように作用する。そうすると、顕微鏡部24の上下の連続的な運動は、常にバランスが取れた状態で軽い力で動かすことができる。
As shown in FIG. 4, when the
したがって、鉛直動アーム部20の回転軸O6,O7の回りの回動により、顕微鏡部24を鉛直方向の任意の位置に移動させることができる。
Therefore, the
なお、上述した水平方向の移動と鉛直方向の移動および顕微鏡部24の回転軸O10,O11,O12の回転(回動)により、顕微鏡の鏡筒24cの観察方向を3次元的に任意の位置に移動する(傾斜させる)ことができる。術者はこのように作用する手術用顕微鏡10の顕微鏡部24の鉛直方向および水平方向の移動を組み合わせて患者の所望の部位を観察する。
The observation direction of the
以上説明したように、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10によれば、以下のことが言える。
As described above, according to the
顕微鏡部24を水平方向に移動させる場合、基底部14に対して水平動アーム部16が回動作用する。この場合、水平動アーム部16と基底部14との間には、弾性部材(第1の圧縮バネ30)が内蔵(装着)されている。このため、水平動アーム部16が回動することにより生じる顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20、ジョイント部18および水平動アーム部16の自重の回転モーメントを水平動アーム部16と基底部14との間に配設された第1の圧縮バネ30を用いて相殺することができる。このように構成が簡単で手術用顕微鏡10の小型化および軽量化が図れるため、顕微鏡部24を水平方向に移動させるのに、良好な操作性を得ることができる。
When the
顕微鏡部24を鉛直方向に移動させる場合、ジョイント部18に対して鉛直動アーム部20が回動作用する。この場合、鉛直動アーム部20と基底部14との間には、連結リンク40,42,44が配設され、さらにリンク部材34を介して弾性部材(第2の圧縮バネ36)が基底部14に内蔵(装着)されている。このため、鉛直動アーム部20が回動することにより生じる顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20および第1ないし第3の連結リンク40,42,44の自重の回転モーメントを連結リンク40,42,44と、リンク部材34と第2の圧縮バネ36とを用いて相殺することができる。このように、鉛直動アーム部20に弾性部材を直接配置する必要がなく、基底部14などに内蔵すれば良いので、構成が簡単で手術用顕微鏡の小型化および軽量化を図ることができる。そうすると、顕微鏡部24を鉛直方向に移動させるのに良好な操作性を得ることができる。
When the
第2の圧縮バネ36を基底部14に設け、リンク部材34および連結リンク40,42,44を用いて鉛直動アーム部20に連結されているため、鉛直動アーム部20を回動させたときに生じる顕微鏡部24、先端ジョイント部22、鉛直動アーム部20および第1ないし第3の連結リンク40,42,44の自重による回転モーメントを相殺するように第2の圧縮バネ36を作用させてバランスを取ることができる。
Since the
さらに、鉛直動アーム部20を下方に向けて大きく移動させる場合、補助平衡機構50を用いて第2の連結リンク42の上端部を軸部54の下端部に当接させて独立した第3の圧縮バネ56による反力を鉛直動アーム部20に伝達させて鉛直動アーム部20が回動するときの回転モーメントを弱める(相殺する)ことができる。したがって、小型で軽量である第1の平衡機構(第2の圧縮バネ36)によるバランス方式においても、鉛直動方向の広い移動範囲によって生じる弾性部材のアンバランスを第2の平衡手段(第3の圧縮バネ56)を用いて補正することができるため、鉛直方向の広い移動範囲でも良好なバランスを保つことができる。
Further, when the vertical moving
なお、この実施の形態では、鉛直動アーム部20の回動による動力を複数の連結リンク40,42,44を用いてリンク部材34に伝達したが、連結リンク40,42,44の代わりにワイヤーやベルト等の可撓性の伝達部材で構成しても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the power generated by the rotation of the
次に、第2の実施の形態について図5(A)ないし図8を用いて説明する。この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10は、第1の実施の形態の変形例であり、第1の実施の形態で説明した手術用顕微鏡10で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。ここでは、手術用顕微鏡10の後述する水平動アーム部62が鉛直方向に延び、鉛直動アーム部66が水平方向に延びた図5(A)に示す初期状態であるものとして説明する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The
図5(A)に示すように、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10は、ベース12と、基底部60と、水平動アーム部62と、アーム支持部(ジョイント部)64と、鉛直動アーム部66と、顕微鏡部68とを備えている。
As shown in FIG. 5A, the
基底部60は、回転軸O1の回りに回転可能に保持されている。このため、基底部60は、ベース12に対して鉛直方向の回転軸O1の回りに回転可能である。
The
基底部60の上部には、上述した回転軸O1に対して直交して水平方向に延びた回転軸(第1の水平回転軸)O21が設けられている。水平動アーム部62は、ロッド状で鉛直方向に長手軸を有する鉛直方向リンク62aを備えている。鉛直方向リンク62aの下端部は、回転軸O21に支持されている。
A rotation axis (first horizontal rotation axis) O21 extending in the horizontal direction perpendicular to the rotation axis O1 is provided on the upper portion of the
アーム支持部64は、第1および第2の接続ブロック64a,64bと、回転軸O22とを備えている。回転軸O22は、上記回転軸O1,O21に対して直交するように配置されている。第1および第2の接続ブロック64a,64bは、上記回転軸O1,O21に対して直交する方向に軸を有する。第1および第2の接続ブロック64a,64bと、回転軸O22とは、同一の軸上に配置されている。第1および第2の接続ブロック64a,64bの間には回転軸O22が配設されている。このため、第1の接続ブロック64aに対して第2の接続ブロック64bは回転可能である。
The
鉛直方向リンク62aの上端部には、第2の水平回転軸として回転軸O23が設けられている。回転軸O23は、アーム支持部64の第1の接続ブロック64aに支持されている。回転軸O23は、上記回転軸O21に平行に配置されている。
A rotation axis O23 is provided as a second horizontal rotation axis at the upper end of the
アーム支持部64の第2の接続ブロック64bには、第2の水平回転軸として、上記回転軸O21に平行な回転軸O24,O25が隣接されてそれぞれ支持されている。鉛直動アーム部66は、それぞれロッド状の第1ないし第5の可動リンク66a−66eを備えている。第1、第2および第5の可動リンク66a,66b,66eは、鉛直方向に長手軸を有する。第3および第4の可動リンク66c,66dは、水平方向に長手軸を有する。
On the
第1の可動リンク66aの下端部は、回転軸O24に支持されている。第2の可動リンク66bの下端部は、回転軸O25に支持されている。第1および第2の可動リンク66a,66bは、第2の接続ブロック64bに対して同一方向(図5(A)中の上方向)に延びている。
The lower end portion of the first
第1の可動リンク66aの上端部には、上記回転軸O21に平行に回転軸O26が設けられている。この回転軸O26には、第3の可動リンク66cの一端部(左端部)が支持されている。第2の可動リンク66bの上端部には、上記回転軸O21に平行に回転軸O27が設けられている。この回転軸O27には、第4の可動リンク66dの一端部(左端部)が支持されている。第3および第4の可動リンク66c,66dは、第2の接続ブロック64bに対して同一方向(図5(A)中の右方向)に延びている。
A rotation axis O26 is provided at the upper end portion of the first
第3および第4の可動リンク66c,66dの他端部(右端部)には、上記回転軸O21に平行にそれぞれ回転軸O28,O29が設けられている。回転軸O29には、第5の可動リンク66eの上端部が支持されている。第5の可動リンク66eの上端部と下端部との間には、回転軸O28が設けられている。このため、第3の可動リンク66cと第5の可動リンク66eとは、回転軸O28により回動可能に連結されている。
Rotating shafts O28 and O29 are provided at the other end portions (right end portions) of the third and fourth
第2の可動リンク66bの上端部と下端部との間と、第3の可動リンク66cの一端部と他端部との間とには、上記回転軸O21に平行に回転軸O30が設けられている。このため、第2の可動リンク66bと第3の可動リンク66cとは、互いに連結されている。
A rotation axis O30 is provided in parallel with the rotation axis O21 between the upper end and the lower end of the second
なお、第1、第2および第5の可動リンク66a,66b,66eは、互いに平行な状態を維持する。第3および第4の可動リンク66c,66dと、アーム支持部64とは、互いに平行な状態を維持する。
The first, second, and fifth
第5の可動リンク66eの下端部には、回転軸O31が設けられている。この回転軸O31は、上記回転軸O1に平行に配置されている。この回転軸O31には、顕微鏡部68が支持されている。顕微鏡部68は、第1のアーム68aと、鏡筒68bとを備えている。第1のアーム68aの上端部は、回転軸O31に支持されている。さらに、顕微鏡部68は、回転軸O22,O31の交点Tであり、両者に直交する図5(A)中の紙面に垂直な仮想的な軸を回転軸(枢軸)O32として回動可能である。
A rotation axis O31 is provided at the lower end of the fifth
この実施の形態では、鉛直動アーム部66は、第2の接続ブロック64bと平行四辺形リンク機構(第1ないし第5の可動アーム)66a−66eとにより、互いに直交する2軸の回転軸O22と回転軸O24,O25とを中心として傾斜可能な傾斜機構として形成されている。顕微鏡部68は、水平動アーム部62の第1の水平回転軸O21を枢軸として略水平方向(略左右方向)に移動可能であり、鉛直動アーム部66の第2の水平回転軸O23を枢軸として略上下方向(略上下方向)に移動可能である。顕微鏡部68は、さらに回転軸O22,O31を枢軸として傾斜可能である。
In this embodiment, the vertical moving
なお、回転軸O22,O31,O32回りの自重による回転モーメントは、常にゼロになるべく重量が配分されている。鉛直動アーム部66が上記の構成を有することにより、バランスが取られた状態で2軸回りの傾斜運動が行なわれる。
It should be noted that the weight is distributed so that the rotational moment due to its own weight around the rotation axes O22, O31, and O32 is always zero. Since the vertical moving
この手術用顕微鏡10は、水平動アーム部62および鉛直動アーム部66がそれぞれ基底部60およびアーム支持部64に対して回動することにより生じるモーメントを相殺する第1および第2の弾性力発生機構をさらに備えている。この手術用顕微鏡10は、鉛直動アーム部66がアーム支持部64に対して回動することにより生じるモーメントを相殺してバランスを取るための平衡機構をさらに備えている。平衡機構は、第1および第2の平衡機構を備えている。
The
図5(A)に示すように、鉛直方向リンク62aの下端部および上端部の間(両端部の間)の中途の位置と、基底部60との間には、第1の弾性力発生機構として、軸方向に沿って伸縮可能な第1のガススプリング(第1の弾性部材)70が配設されている。第1のガススプリング70の一端部(下端部)には、上記回転軸O21に平行に回転軸O33が配設されている。この回転軸O33は、基底部60に支持されている。
As shown in FIG. 5A, a first elastic force generation mechanism is provided between a position between the lower end portion and the upper end portion (between both end portions) of the
第1のガススプリング70の他端部(上端部)には、上記回転軸O21に平行に回転軸O34が配設されている。この回転軸O34は、鉛直方向リンク62aの上端部および下端部(両端部)の間の適当な位置に支持されている。第1のガススプリング70は、鉛直方向リンク62aが鉛直方向に配置された状態で、鉛直方向リンク62aに平行に配置されている。
At the other end (upper end) of the
第1のガススプリング70の上端部は、基底部60に対して回動する鉛直方向リンク62aに回転軸O34を介して支持されているので、下端部(回転軸O33)を枢軸として回動しながら移動する移動側支点である。第1のガススプリング70の下端部は、基底部60に回転軸O33を介して支持されているので、基底部60に対して移動することがない固定側支点である。
Since the upper end portion of the
上記回転軸O21には、さらに第1の連結リンク72aの一端部(右端部)が回動可能に支持されている。第1の連結リンク72aは、回転軸O21に対して水平方向(図5(A)中の左方向)に延びている。第1の連結リンク72aの他端部(左端部)には、回転軸O21に平行に回転軸O35が設けられている。回転軸O35には、第2の連結リンク72bの上端部が回動可能に支持されている。
Further, one end portion (right end portion) of the
第2の連結リンクの下端部には、回転軸O21に平行に回転軸O36が設けられている。この回転軸O36は、三角形状のリンク部材74の1つの頂点に支持されている。このリンク部材74の残りの2つの頂点のうち、1つの頂点には、上記回転軸O21に平行に回転軸O37が設けられている。この回転軸O37は、基底部60に回動可能に支持されている。回転軸O37,O36を通る半直線と、回転軸O21,O35を通る半直線とは、互いに平行に設けられている。
A rotation axis O36 is provided at the lower end of the second connecting link in parallel with the rotation axis O21. The rotation axis O36 is supported at one vertex of a
リンク部材74の残りの頂点には、回転軸O38が設けられている。この回転軸O38には、鉛直動における第1の平衡機構(第2の弾性力発生機構)として第2のガススプリング(第2の弾性部材,第1の平衡部材)76の一端部(下端部)が支持されている。第2のガススプリング76の他端部(上端部)には、上記回転軸O21に平行に回転軸O39が設けられている。この回転軸O39は、基底部60に支持されている。なお、図示しないが、第2のガススプリング76の他端部が配設された基底部60の外周には、手術用顕微鏡10を移動させるための移動ハンドルが設けられている。
At the remaining vertex of the
さらに、上記回転軸O35には、第3の連結リンク72cの下端部が回動可能に支持されている。第3の連結リンク72cの上端部には、上記回転軸O21に平行に回転軸O40が設けられている。この回転軸O40は、第1の接続ブロック64aに支持されている。回転軸O21,O23,O35,O40は、平行四辺形の頂点に配置されている。
Further, the lower end portion of the
基底部60には、さらに第2の平衡機構として補助平衡機構80が設けられている。図5(B)に示すように、補助平衡機構80は、バネベース82と、軸部84と、圧縮バネ(第2の平衡部材)86とを備えている。
The
バネベース82は、回転軸O1,O21に対して傾斜した状態で基底部60に装着されている。軸部84は、バネベース82が基底部60に対して傾斜された方向に軸方向を有し、その軸方向に沿って移動可能である。軸部84は、上端部に第1のフランジ部84aを有する。このため、軸部84は、第1のフランジ部84aによってバネベース82に支持されている。軸部84は、下端部に第2のフランジ部84bを有する。第2のフランジ部84bとバネベース82との間には、圧縮バネ86が配設されている。
The
次に、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10の作用について図5(A)ないし図8を用いて説明する。
Next, the operation of the
まず、図5(A)、図6(A)および図6(B)を用いて、顕微鏡部68を水平方向(左右方向)に移動させる場合について説明する。この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10の初期状態は図5(A)に示されている。手術用顕微鏡10の初期状態は、鉛直方向リンク62aが鉛直方向に配置されている。第1のガススプリング70は、鉛直方向リンク62aに平行に配置されている。第2および第3の連結リンク72b,72cは、鉛直方向リンク62aに平行に配置されている。第1の連結リンク72aは、鉛直方向リンク62aに直交した状態で配置されている。第1、第2および第5の可動リンク66a,66b,66eは、鉛直方向に配置されている。第3および第4の可動リンク66c,66dは、水平方向に配置されている。なお、キャスター12aのストッパーにより、ベース12は床面に対して固定されている。基底部60は、ベース12に対して回転軸O1の回りに回転可能である。なお、図6(A)および図6(B)では、補助平衡機構80を便宜的に除去したものである。
First, a case where the
この初期状態から、図6(A)に示すように、顕微鏡部68を図5(A)に示す状態に対して左側に移動させる。鉛直動アーム部66は、初期状態の形状を保持したまま図6(A)中の左側に移動する。アーム支持部64に支持された回転軸O24,O25も図6(A)中の左側に移動する。鉛直動アーム部66が初期状態の形状を維持するので、2つの回転軸O23で支持された第1の接続ブロック64aは、傾くことが防止される。このため、アーム支持部64も図6(A)中の左側に移動する。このとき、水平動アーム部62の鉛直方向リンク62aは、基底部60が床面やベース12に対して不動であるので、下端部の回転軸O21を枢軸として図6(A)中の左側に回動する。
From this initial state, as shown in FIG. 6A, the
なお、回転軸O24,O25が左方向に移動することによって第2の接続ブロック64bが左方向に移動すると、回転軸O22を介して第1の接続ブロック64aが左方向に移動する。このため、回転軸O23,O40が左方向に移動する。このため、鉛直方向リンク62aが基底部60の回転軸O21と、第1の接続ブロック64aの回転軸O23とを枢軸として回動する。回転軸O21,O23,O35,O40は、平行四辺形の頂点に配置されているので、第3の連結リンク72cが回転軸O35,O40を枢軸として鉛直方向リンク62aに平行な状態を維持しながら回動する。
When the
鉛直方向リンク62aが回転軸O21を枢軸として回動すると、第1のガススプリング70も基底部60の回転軸O33を枢軸として回動する。このとき、回転軸O21,O33は異なる位置にあるため、鉛直方向リンク62aと第1のガススプリング70との間には、角度γの差が生じる。このとき、回転軸O21回りには、回転モーメントが生じている。一方、角度γの関数として表される第1のガススプリング70の反力F(γ)に対して直交する方向に分力Fv(γ)が働く。
When the
第1のガススプリング70の反力F(γ)の分力Fv(γ)は、第1のガススプリング70のバネ強さ(反力F(γ))と、鉛直方向リンク62aおよび第1のガススプリング70の間なす角度γとにより決定されている。すなわち、第1のガススプリング70が伸縮して鉛直方向リンク62aと、第1のガススプリング70との間のなす角度γが変化して回転軸O21回りの回転モーメントが変化すると、第1のガススプリング70により分力Fv(γ)が追従して変化して回転軸O21回りの回転モーメントを相殺する方向に力を働かせる。
The component force Fv (γ) of the reaction force F (γ) of the
一方、鉛直方向リンク62aは、顕微鏡部68、鉛直動アーム部66、アーム支持部64および水平動アーム部62の自重により、回転軸O21の回りのモーメントを受けている。このような自重による回転軸O21回りのモーメントと、第1のガススプリング70の分力Fv(γ)による回転軸O21回りのモーメントを相殺する方向に働かせる力Fv(γ)(ここでは、この力Fv(γ)が生じる位置(回転軸O34)および回転軸O21間の距離と、力Fv(γ)とにより求められるモーメント)とは、ほぼ均一であるように設定されている。このため、顕微鏡部68を水平方向に移動させて鉛直方向リンク62aの回転軸O21の回りに回動させても、第1のガススプリング70によってバランスが取られる(回転モーメントを生じさせてバランスを取ることができる)。そうすると、顕微鏡部68を水平方向に移動させる場合、軽い力で移動させることができる。
On the other hand, the
次に、初期状態から、図6(B)に示すように、顕微鏡部68を図5(A)に示す状態に対して右側に移動させる。図6(B)は、顕微鏡部68を図5(A)や図6(A)に示す状態に対して右側に移動させた状態を示す。鉛直方向リンク62aのバランスは、図6(A)を用いて説明したように、顕微鏡部68を図5(A)に示す初期状態に対して図6(A)中の左側に移動させた状態と同じように取られる。
Next, from the initial state, as shown in FIG. 6B, the
なお、鉛直方向リンク62aが図5(A)に示す鉛直方向に配置された状態では、回転軸O21の回りのモーメントと、第1のガススプリング70による分力Fv(γ)が生じる位置および回転軸O21の間の距離と、力Fv(β)とにより求められるモーメントとは、それぞれゼロとなる。
In the state in which the
したがって、水平動アーム部62の鉛直方向リンク62aの回転軸O21の回りの回動により、顕微鏡部68を水平方向の任意の位置に移動させることができる。
Therefore, the
次に、図7(A)ないし図8を用いて顕微鏡部68を鉛直方向(上下方向)に移動させる場合について説明する。
Next, a case where the
初期状態から、図7(A)に示すように、顕微鏡部24を図5(A)に示す状態に対して上方に移動させる。図7(A)は、顕微鏡部24を図5(A)に示す状態に対して上側に移動させた状態を示す。
As shown in FIG. 7A, the
顕微鏡部68を上方に移動させると、第5の可動リンク66eが追従して上側に移動する。2つの回転軸O28,O29が第5の可動リンク66eとともに上側に移動するので、第3および第4の可動リンク66c,66dは、それぞれ回転軸O26(O30),O27を枢軸として上側に回動する。アーム支持部64は、回転軸O23を枢軸として回動する。このため、第1の可動リンク66aの上端部の回転軸O26は、回転軸O23が不動であるので、第3の可動リンク66cが傾くことによって上側に上げられる。このため、回転軸O26に連結された第2の接続ブロック64bも上側に上げられる。第2の接続ブロック64bが上側に上げられると、第3の連結リンク72cの上端部の回転軸O40は下側に下げられる。回転軸O40に上端部が連結された第3の連結リンク72cは、下側に下げられる。第3の連結リンク72cが下側に下げられると、第3の連結リンク72cの下端部の回転軸O35も下側に下げられる。回転軸O35に支持された第2の連結リンク72bは、下側に下げられる。第2の連結リンク72bが下側に下げられると、第2の連結リンク72bの下端部の回転軸O36も下側に下げられる。このため、第2の連結リンク72bに回転軸O36で連結されたリンク部材74は、回転軸O37を枢軸として回動しながら下げられる。
When the
リンク部材74が回転軸O37を枢軸として回動すると、回転軸O37回りには、回転モーメントが生じている。このため、リンク部材74および回転軸O38を介して連結された第2のガススプリング76も回転軸O39を枢軸として回動する。すると、第2のガススプリング76によりその反力F(η)が発生する。このため、回転軸O36,O38を通る半直線と第2のガススプリング76の軸との間のなす角度ηが変化し、角度ηの関数として表される第2のガススプリング76の反力F(η)に対して回転軸O37,O38を通る半直線に対して直交する方向に分力Fv(η)が働く。
When the
第2のガススプリング76の反力F(η)の分力Fv(η)は、第2のガススプリング76のバネ強さ(反力F(η))と、回転軸O36,O38を通る半直線および第2のガススプリング76の軸の間のなす角度ηとにより決定されている。回転軸O37,O38を通る半直線と第2のガススプリング76の軸方向との間のなす角度ηが変化して回転軸O37回りの回転モーメントが変化すると、第2のガススプリング76により分力Fv(η)が追従して変化して回転軸O37回りの回転モーメントを相殺する方向に力を働かせる。
The component force Fv (η) of the reaction force F (η) of the
一方、リンク部材74は、顕微鏡部68、鉛直動アーム部66、アーム支持部64、第1ないし第3の連結リンク72a,72b,72cの自重により、回転モーメントを受けている。このような自重による回転軸O37回りのモーメントと、第2のガススプリング76との分力Fv(η)による回転軸O37回りのモーメントを相殺する方向に働かせる力Fv(η)(ここでは、この力Fv(η)が生じる位置(回転軸O38)および回転軸37の間の距離と、力Fv(η)とにより求められるモーメント)とは、ほぼ均一であるように設定されている。このため、顕微鏡部68を鉛直方向に移動させてリンク部材74の回転軸O37の回りに回動させても、第2のガススプリング76によってバランスが取られる(回転モーメントを生じさせてバランスを取ることができる)。そうすると、顕微鏡部68を鉛直方向(上下方向)に移動させる場合、軽い力で移動させることができる。
On the other hand, the
次に、初期状態から、図7(B)に示すように、顕微鏡部68を図5(A)に示す状態に対して下側に移動させる。図7(B)は、顕微鏡部68を図5(A)や図7(A)に示す状態に対して下側に移動させた状態を示す。リンク部材74のバランスは、図7(A)を用いて説明したように、顕微鏡部68を図5(A)に示す初期状態に対して図7(A)中の上側に移動させた状態と同じように取られる。
Next, from the initial state, as shown in FIG. 7B, the
例えば、顕微鏡部68を図7(A)に示す状態から図7(B)に示す状態へ連続的に移動させた場合、回転軸O37回りの回転モーメントは、回転軸O37回りの回転モーメントを相殺するように設定された第2のガススプリング76のバネ強さ(反力F(η))により決定されている。すなわち、回転軸O37,O38を通る半直線と第2のガススプリング76の軸方向との間のなす角度ηが変化するとともに、第2のガススプリング76の反力F(η)が変化すると、第2のガススプリング76により分力Fv(η)が追従して変化して回転軸O37回りの顕微鏡部68、鉛直動アーム部66、アーム支持部64、および第1ないし第3の連結リンク72a,72b,72cの自重による回転モーメントを相殺することができる。
For example, when the
図7(B)に示すように、鉛直動アーム部66の回動範囲を比較的大きく取るような場合、回転軸O37,O38を通る半直線と第2のガススプリング76との間のなす角度ηは小さくなってしまう。このため、分力Fv(η)が小さくなる。そうすると、顕微鏡部68、鉛直動アーム部66、アーム支持部64、および第1ないし第3の連結リンク72a,72b,72cの自重による回転軸O37回りのモーメントに対して第2のガススプリング76により生じる反力F(η)の分力Fv(η)が不足してしまう。このような反力F(η)の分力Fv(η)の不足を補う平衡機構として、圧縮バネ86による反力が利用される。
As shown in FIG. 7B, when the rotation range of the vertical moving
図8に示すように、顕微鏡部68を下側に向かって移動させ、第5の可動リンク66eを下方に向かって移動させると、初期状態で上端面であったリンク部材74の端面が補助平衡機構80の軸部84の下端部(フランジ部84a)に接触する(図8中の2点鎖線)。顕微鏡部68を下方に移動させて第5の可動リンク66eを下方にさらに移動させると、初期状態で上端面であったリンク部材74の端面で圧縮バネ86を斜め上方に向けて押圧しながら第2の連結リンク72bが上方に移動する。
As shown in FIG. 8, when the
このため、圧縮バネ86が縮むことに対する反力が斜め下側に向かって作用する。そうすると、圧縮バネ86の反力によって、リンク部材74の回転軸O37の回りのモーメントが弱められる。したがって、圧縮バネ86は、第2のガススプリング76の分力Fv(η)の不足を補うように作用する。そうすると、顕微鏡部68の上下の連続的な運動は、常にバランスが取れた状態で軽い力で動かすことができる。
For this reason, the reaction force against the
したがって、鉛直動アーム部66の回転軸O24−O30の回りの回動により、顕微鏡部68を鉛直方向の任意の位置に移動させることができる。
Therefore, the
なお、上述した水平方向の移動と鉛直方向の移動および顕微鏡部68の回転軸O31,O32の回転(回動)により、顕微鏡の鏡筒68bの観察方向を3次元に任意の位置に移動する(傾斜させる)ことができる。
The observation direction of the
このように作用する手術用顕微鏡10の顕微鏡部68の鉛直方向および水平方向の移動を組み合わせて患者の所望の部位を観察する。
The desired part of the patient is observed by combining the vertical and horizontal movements of the
以上説明したように、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡10によれば、以下のことが言える。
As described above, according to the
第1の実施の形態で説明した効果に加えて、さらに、顕微鏡部68の回りに顕微鏡部68を傾斜させるための傾斜機構が設けられていないので、観察者の作業空間をより広く取ることができる。また、鉛直動アーム部66の連結リンクの一部72cが水平動アーム部62の平行四辺形リンク機構を兼ねているため、リンク機構を単純に構成することができる。第2のガススプリング76の収納部(上端部)は、キャスター12aのストッパーを解除した状態で顕微鏡10を移動させる移動ハンドルを兼ねているため、無駄なスペースを減らすことができる。
In addition to the effects described in the first embodiment, since the tilt mechanism for tilting the
第2の平衡機構(補助平衡機構)80が基底部60に内蔵されているので、術者の近傍により広くスペースを確保することができ、顕微鏡10全体を小型、軽量に構成することができる。
Since the second balancing mechanism (auxiliary balancing mechanism) 80 is built in the
これまで、いくつかの実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。 Although several embodiments have been specifically described so far with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all the embodiments performed without departing from the scope of the invention are described. Including implementation.
上記説明によれば、下記の事項の発明が得られる。また、各項の組み合わせも可能である。 According to the above description, the following matters can be obtained. Combinations of the terms are also possible.
[付記]
(付記項1) ベース部と前記ベース部に対し鉛直回転軸周りに回転可能に保持された基底部と前記基底部に対し第1の水平回転軸周りに回転可能に保持された水平動アームと前記水平動アームに対し第2の水平回転軸周りに回転可能保持された鉛直動アームと前記鉛直動アームに保持された顕微鏡部を有する手術用顕微鏡において、水平動アームの第1の水平回転軸周りのモーメントを相殺する力を前記水平動アームに加えるための第1の弾性部材と鉛直動アームの第2の水平回転軸周りのモーメントを相殺する力を前記鉛直動アームに加えるための第2の弾性部を備え、前記第1の弾性部材および第2の弾性部材の固定側支点が前記基底部に設けられていることを特徴とする手術用顕微鏡。
[Appendix]
(Additional Item 1) A base portion, a base portion that is rotatably held around a vertical rotation axis with respect to the base portion, and a horizontal moving arm that is rotatably held around a first horizontal rotation axis with respect to the base portion. In a surgical microscope having a vertical movement arm rotatably held around a second horizontal rotation axis with respect to the horizontal movement arm and a microscope section held by the vertical movement arm, the first horizontal rotation axis of the horizontal movement arm A first elastic member for applying a force for canceling the surrounding moment to the horizontal moving arm and a second for applying a force for canceling the moment about the second horizontal rotation axis of the vertical moving arm to the vertical moving arm. A surgical microscope characterized in that a fixed fulcrum of the first elastic member and the second elastic member is provided on the base portion.
(付記項2) 前記水平動アームは、平行四辺形リンク機構を有することを特徴とする付記項1に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 2) The surgical microscope according to Additional Item 1, wherein the horizontal moving arm has a parallelogram link mechanism.
(付記項3) 前記鉛直動アームは、互いに直交する2軸を中心に傾斜可能で、且つ前記2軸回りの回転モーメントが顕微鏡部および鉛直動アームによる自重により釣り合っている傾斜アームであることを特徴とする付記項1もしくは付記項2に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 3) The vertical moving arm is an inclined arm that can be tilted about two axes orthogonal to each other, and the rotational moment about the two axes is balanced by the weight of the microscope unit and the vertical moving arm. Item 3. The surgical microscope according to item 1 or item 2, which is characterized.
(付記項4) 前記鉛直動アームは、前記第2の水平回転軸回りの運動を前記基底部に伝達する伝達部材を有することを特徴とする付記項1ないし付記項3のいずれか1に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 4) The vertical movement arm includes a transmission member that transmits the movement around the second horizontal rotation axis to the base portion, according to any one of the additional items 1 to 3. Surgical microscope.
(付記項5) 前記伝達部材は、複数のリンクを有することを特徴とする付記項4に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 5) The surgical microscope according to Additional Item 4, wherein the transmission member includes a plurality of links.
(付記項6) 前記複数のリンクの少なくとも1つは、前記水平動アームの平行四辺形リンク機構の一部を成していることを特徴とする付記項5に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 6) The surgical microscope according to Additional Item 5, wherein at least one of the plurality of links forms part of a parallelogram link mechanism of the horizontal movement arm.
(付記項7) 前記第1の弾性部材の移動側支点は、前記水平動アームに設けられていることを特徴とする付記項1ないし付記項6のいずれか1に記載の手術用顕微鏡。
(Additional Item 7) The surgical microscope according to any one of Additional Item 1 to
(付記項8) 前記第2の弾性部材の移動側支点は、前記複数のリンクの中の1つに取り付けられていることを特徴とする付記項1ないし付記項7のいずれか1に記載の手術用顕微鏡。
(Additional Item 8) The moving side fulcrum of the second elastic member is attached to one of the plurality of links, according to any one of Additional Item 1 to
(付記項9) 前記水平動アームの第1の回転軸と第2の水平回転軸を結ぶ線上には、前記第1の弾性部材の移動側支点が設けられ、第1の回転軸と第2の水平回転軸とを結ぶ線が鉛直になった時に前記第1の弾性部材も鉛直となることを特徴とする付記項1ないし付記項8のいずれか1に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 9) On the line connecting the first rotating shaft and the second horizontal rotating shaft of the horizontal moving arm, a moving fulcrum of the first elastic member is provided, and the first rotating shaft and the second rotating shaft are provided. The surgical microscope according to any one of appendices 1 to 8, wherein the first elastic member becomes vertical when a line connecting the horizontal rotation axis of the first elastic member becomes vertical.
(付記項10) 前記第2の弾性部材は、手術用顕微鏡全体の移動を行う際に把持する移動ハンドルのケーシング内に配置されていることを特徴とする付記項1ないし付記項9のいずれか1に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 10) Any one of Additional Items 1 to 9, wherein the second elastic member is disposed in a casing of a moving handle that is gripped when the entire surgical microscope is moved. The surgical microscope according to 1.
(付記項11) 前記第1および第2の弾性部材は、圧縮バネを有することを特徴とする付記項1に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 11) The surgical microscope according to Additional Item 1, wherein the first and second elastic members have compression springs.
(付記項12) 前記第1および第2の弾性部材が空気バネ(ガススプリング)を有することを特徴とする付記項1に記載の手術用顕微鏡。 (Additional Item 12) The surgical microscope according to Additional Item 1, wherein the first and second elastic members have air springs (gas springs).
10…手術用顕微鏡、14…基底部、16…水平動アーム部、16a…第1の鉛直方向リンク、16b…第2の鉛直方向リンク、18…ジョイント部、18a,18b…アーム、20…鉛直動アーム部、20a…第1の水平方向リンク、20b…第2の水平方向リンク、22…先端ジョイント部、22a,22b…アーム、24…顕微鏡部、24a…第1の傾斜アーム、24b…第2の傾斜アーム、24c…鏡筒、30…第1の圧縮バネ、34…リンク部材、34a,34b…アーム、36…第2の圧縮バネ、40,42,44…連結リンク、O2,O3…第1の水平回転軸、O4,O5,O6,O7…第2の水平回転軸、F(α),F(β)…反力、Fv(α),Fv(β)…分力
DESCRIPTION OF
Claims (3)
基底部と、
前記基底部に支持され、水平方向に延びた第1の水平回転軸と、
前記第1の水平回転軸の回りに回動可能に支持され、前記顕微鏡部を略水平方向に移動させる水平動アーム部と、
前記水平動アーム部に支持され、水平方向に延びた第2の水平回転軸と、
前記第2の水平回転軸の回りに回動可能に支持され、前記第2の水平回転軸回りの回動によって前記顕微鏡部を略鉛直方向に移動させるように支持した鉛直動アーム部と、
一端が前記基底部に支持され、前記水平動アーム部が前記基底部に対して前記第1の水平回転軸回りに回動すると自重により生じる前記第1の水平回転軸回りの回転モーメントを相殺する方向に力を生じさせる第1の弾性力発生機構と、
一端が前記基底部に支持され、前記鉛直動アーム部が前記水平動アーム部に対して回動すると自重により生じる回転モーメントを相殺する方向に力を生じさせる第2の弾性力発生機構と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡。 A surgical microscope provided with a microscope unit having an observation mechanism for observing a patient,
The base,
A first horizontal rotation axis supported by the base and extending in the horizontal direction;
A horizontal movement arm unit supported rotatably about the first horizontal rotation axis and moving the microscope unit in a substantially horizontal direction;
A second horizontal rotation shaft supported by the horizontal moving arm and extending in the horizontal direction;
A vertically movable arm portion supported so as to be rotatable around the second horizontal rotation axis and supported so as to move the microscope portion in a substantially vertical direction by rotation around the second horizontal rotation axis;
One end is supported by the base, and when the horizontal moving arm rotates about the first horizontal rotation axis with respect to the base, a rotational moment about the first horizontal rotation caused by its own weight is canceled out. A first elastic force generation mechanism for generating a force in the direction;
A second elastic force generating mechanism that has one end supported by the base and generates a force in a direction that cancels a rotational moment generated by its own weight when the vertical moving arm rotates with respect to the horizontal moving arm; A surgical microscope characterized by that.
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