JP3313159B2 - 手術用顕微鏡支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手術用顕微鏡鏡体を移
動可能に支持する手術用顕微鏡支持装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、微細な手術を顕微鏡観察下で拡大
観察しながら行う、いわゆるマイクロサージェリーが盛
んに行われるようになり、これによれば微細な手術を正
確に行えることから、眼科、脳神経外科、耳鼻科をはじ
め各分野で多大な成果を挙げるに至っている。とりわ
け、脳神経外科におけるマイクロサージェリーにおいて
は、手術用顕微鏡鏡体の位置決め、患部への焦準操作の
円滑さ、手軽さが特に厳しく要求され、手術中に頻繁に
行われる観察角度の変更に要する時間を、極力短縮しな
ければならない。そのために、手術用顕微鏡鏡体の位置
決めを小さな力量で行え、また、観察時に不用意に観察
位置が変わらないように、観察時の手術用顕微鏡鏡体の
固定力は大きく、また、手術中に両手が手術具でふさが
っている場合には、手を用いずに床面に配置したフット
スイッチ等を操作し、電動で手術用顕微鏡鏡体の位置決
めができるうな手術用顕微鏡支持装置が要求されてい
る。

【０００３】これらの要求を満たすため、従来技術とし
ては、例えば特開昭６１−２０４６１１号公報に記載の
装置がある。この従来装置について、図８及び図９を用
いて説明する。図８は、従来装置の要部側面図、図９
は、従来装置の要部を断面で示した上面図である。手術
用顕微鏡鏡体５１は、支承枠１００の先端に取り付けら
れ、支承枠１００の後端に固定された支軸１０１は、図
示を省略した手術用顕微鏡架台アームに回転自在に結合
保持されている。支承枠１００には、手術用顕微鏡鏡体
５１が固定された焦準部５２と、焦準部５２が固定され
た第１微動回動調整装置６０と、第１微動回動調整装置
６０が固定され後端に支軸１０１が固定された第２微動
回動調整装置６１が設けられ、この２個の微動回動調整
装置６０，６１は、それぞれ微動回動調整のための回動
中心軸が９０°をなしている。微動回動調整装置６０，
６１は、構造に若干の違いはあってもほとんど同じであ
るので、以下、微動回動調整装置６０についてのみ説明
する。

【０００４】第１微動回動調整装置６０は、第１枠体と
しての保持枠５３と第２枠体としての支枠５４を備えて
いる。保持枠５３は箱状に構成され、その壁を貫通して
２個のブッシュ５５，５６が同軸的に固定されている。
支枠５４は、支枠５４の基部５７の両端より平行、同方
向にそれぞれ脚５８，５９を突設してコ字形状を形成し
ている。脚５８，５９の先端部には、それぞれ相対する
位置に貫通孔６２，６３が穿設され、貫通孔６２，６３
には、それぞれブッシュ６４，６５が嵌合、固定されて
いる。保持枠５３に固定したブッシュ５５，５６及び支
枠５４に固定したブッシュ６４，６５を同軸的に配置し
て、これらのブッシユに短軸６６，連結軸６７がそれぞ
れのブッシュに対し回動自在に挿入され、保持枠５３と
支枠５４は、この短軸６６，連結軸６７に関して相対回
動可能に連結されている。

【０００５】箱状の保持枠５３内にはモータ６８と、モ
ータ６８の出力軸６８ａに固定された入力歯車である歯
車６９と、連結軸６７の一端部に固定された出力歯車で
ある微動用歯車７０とから成る微動駆動手段である減速
装置が構成配設されている。連結軸６７の他端部には係
合用歯輪７１が同心的に回動不可に止着され、支枠５４
には係合用歯輪７１に噛合する噛合片７２を揺動自在に
支承するとともに、噛合片７２を係合用歯輪７１に噛合
させる方向に常時圧迫する図示を省略したばね、及びこ
のばねの圧迫力に打ち勝ち、噛合片７２を係合用歯輪７
１に噛合しない方向に励磁するソレノイド７４とから成
る固定手段が構成配設されている。

【０００６】以上のように構成された第１微動回動調整
装置６０は、図示を省略したばねが噛合片７２を圧迫し
て、連結軸６７に止着された係合用歯輪７１に噛合片７
２を噛合させる固定手段により、保持枠５３と支枠５４
は、連結軸６７に関して相対回動を制止される。また、
モータ６８の回転数を減速歯車装置で減速し、連結軸６
７に固定された微動用歯車７０に伝達する微動駆動手段
により、保持枠５３は保持枠５３に同軸的に固定された
短軸６６，連結軸６７を中心として、支枠５４に対して
相対微動回動自在となる。また、ソレノイド７４を励磁
すると、噛合片７２は図示せぬばねの圧迫力に打ち勝
ち、係合用歯輪７１との噛合を解除され、保持枠５３と
支枠５４との固定はなくなり、保持枠５３は短軸６６，
連結軸６７を中心として、支枠５４に対して粗動回動自
在となる。

【０００７】上述のように、第１微動回動調整装置６０
によって、保持枠５３は支枠５４に対して相対的に固定
・微動回動・粗動回動の各状態を選択できる。第２微動
回動調整装置６１も同様な機構になっている。これによ
り、焦準部５２を介して保持枠５３に固定された手術用
顕微鏡鏡体５１は、三次元空間内で観察位置及び方向を
大きく変更する場合、床面に配置した図示せぬフットス
イッチ等で固定解除を入力して、操作者が任意の方向に
手術用顕微鏡鏡体５１を向けることで行える。次ぎに、
観察位置及び方向を小さく変更する場合は、フットスイ
ッチ等で回転方向を入力することにより行える。そうし
て、所望の観察位置に手術用顕微鏡鏡体５１が到達した
場合には、上記二つの入力を止めることにより、手術用
顕微鏡鏡体５１を固定することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来装置では、手術用顕微鏡鏡体５１の観察位置及び方
向の固定、すなわち保持枠５３と支枠５４の回動・固定
を、係合用歯輪７１に噛合片７２を噛合させ行っている
ので、手術用顕微鏡鏡体５１の観察位置及び方向の粗動
変更を行うと、係合用歯輪７１が噛合片７２と噛合する
位置でしか固定できない。つまり、操作者が所望の位置
及び方向に粗動変更して、そこで固定する場合に、係合
用歯輪７１が噛合片７２と噛合する位置と、操作者が合
わせた所望の位置が偶然に一致する場合以外には、ずれ
て固定されることになる。したがって、観察位置及び方
向を粗動変更した場合には、偶然以外では必ず微動変更
が必要になり、観察位置及び方向を変更するのに時間を
要して、手術の進行上好ましくなかった。

【０００９】これを解決するため、係合用歯輪７１の歯
数を非常に密にすれば、固定位置のずれが少なくて済む
ようになる。しかし、係合用歯輪７１の強度上の問題に
より、歯を小さくして歯数を密にするには限界がある。
そのため、係合用歯輪７１を大きくせざるを得なくな
り、装置の大型化、複雑化を招いた。

【００１０】本発明は、上述の事情に鑑みて、術者の所
望の位置への手術用顕微鏡鏡体の観察位置及び方向の微
動変更が、床面に配置したフットスイッチ等により行う
ことができ、かつ、粗動変更をする場合でも、術者の所
望の位置に必ず固定できて、構造の簡便な手術用顕微鏡
支持装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の手術用顕微鏡支
持装置は、手術部を拡大観察する手術用顕微鏡鏡体の観
察位置及び方向を三次元空間内で任意に変更可能にする
ための手術用顕微鏡支持装置において、その中心軸に対
して被作用体を回動する少なくとも一つの回動軸と、前
記回動軸に対して回動可能に保持された支持部材と、前
記被作用体に固定されるとともに、前記回動軸に対して
回動自在で、且つ前記支持部材に磁力によって結合／分
離状態に保持された固定部材と、前記支持部材と前記固
定部材との磁力による結合／分離状態の保持を任意に解
除する操作手段と、前記支持部材に結合され、且つ前記
回動軸を回動駆動させる駆動手段と、を具備したことを
特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明の手術用顕微鏡支持装置は、手術用顕微
鏡鏡体の観察位置及び方向を、三次元空間内で合目的的
に任意に変更するために、顕微鏡支持装置を構成する固
定部材に対して、少なくとも一つの回動軸において手術
用顕微鏡鏡体の支持部材が回動自在に連結してある。観
察位置及び方向を変更するための駆動部の駆動源は、電
動モータ、微動手段も構成する超音波モータなどを用
い、これらのモータは正逆二方向に回転するようになっ
ている。モータの出力軸は、微動手段を構成するウォー
ムギヤ、固定手段を構成する電磁ブレーキと電磁クラッ
チを介して、手術用顕微鏡鏡体の支持部材が回動自在に
連結してある回動軸に結合している。電磁ブレーキは無
励磁作動型の摩擦式電磁ブレーキ、電磁クラッチは励磁
作動型である。

【００１３】電磁ブレーキのみを用いて固定手段を構成
する場合は、電磁ブレーキが励磁状態であると、支持部
材を介して所定の枢軸について手術用顕微鏡鏡体の観察
位置及び方向を、大まかに調整できる。電磁ブレーキが
無励磁状態であると、電磁ブレーキのアーマチュアは回
動不可となり、ウォームギヤはセルフロックされるの
で、所定の枢軸について手術用顕微鏡鏡体は固定され
る。電磁ブレーキが無励磁状態であっても、フットスイ
ッチにより微動方向を入力すると、モータの出力軸が回
動してウォームギヤも回動し、所定の枢軸について手術
用顕微鏡鏡体は、所望の観察方向に微動回動される。駆
動源が超音波モータの場合は、モータの出力軸が低回転
でき、非通電時は軸がロックされ、所定の枢軸について
手術用顕微鏡鏡体は固定される。

【００１４】駆動源がモータで、電磁ブレーキと電磁ク
ラッチを用いて固定手段を構成する場合は、電磁ブレー
キが励磁状態であると、支持部材を介して所定の枢軸に
ついて手術用顕微鏡鏡体の観察位置及び方向を、大まか
に調整できる。一方、電磁クラッチは励磁されていない
が、その作用については後述の実施例で説明する。電磁
ブレーキが無励磁状態であると、所定の枢軸について手
術用顕微鏡鏡体は固定される。この場合も観察位置及び
方向の微調整は、フットスイッチにより微動方向を入力
してなされる。

【００１５】

【実施例】（第１実施例）図１〜図４は、本発明装置の
第１実施例に関するもので、図１は、本発明の手術用顕
微鏡支持装置を構成する俯仰アームの斜視図である。図
１において、１は焦準部２ｂにより観察光軸ｃに沿って
上下動可能に支持されている周知の手術用顕微鏡鏡体で
ある。焦準部２ｂは、垂直アーム３の下部に後述する取
り付け部材を介して取り付けられた平行四辺形リンクと
して構成された支持手段４のリンクアーム２ａに取り付
けられ、リンクアーム２ａに連動する。リンクアーム２
ａには、２本の互いに平行なリンクアーム５，６の一端
がそれぞれ枢軸Ｏ₅ ，Ｏ₆により回動可能に結合してい
る。また、リンクアーム５，６の他端はそれぞれ枢軸Ｏ
₃ ，Ｏ₄ によりリンクアーム２ａと平行なリンクアーム
７と回動可能に結合している。

【００１６】リンクアーム５は、枢軸Ｏ₅ より所定の距
離だけ離れた端部が、取り付け部材８に枢軸Ｏ₃ ，Ｏ₅
と直交する軸線Ｏ₂ と同心的に回動可能に連結してい
る。また、取り付け部材８は、垂直アーム３と直交する
頂面を有する突出アーム部８ａと、支持手段４を回動可
能に支持するアーム部８ｂとが交差角度４５°を成すよ
うに形成されている。取り付け部材８へのリンクアーム
５の取り付け端部は、中空の円筒体５ａとして形成され
ていて、この中空の円筒体５ａの内部には、リンクアー
ム６に一端部が枢着されたリンクアーム７が挿入されて
いる。リンクアーム７の他端には、回動し得るようにリ
ンクアーム５に軸受けされた枢軸Ｏ₃ が固着されてい
て、この枢軸Ｏ₃ は、円筒体５ａ内に取り付けられた後
述する第１微動回動調整装置１１ａに結合されている。

【００１７】円筒体５ａには、軸線Ｏ₂ と同心のシャフ
ト１２が設けられている。このシャフト１２は、取り付
け部材８のアーム部８ｂに回動可能に軸受けされてい
て、取り付け部材８の内部に設けられた第１微動回動調
整装置１１ａと同構造の第２微動回動調整装置１１ｂに
結合されている。また、取り付け部材８には垂直アーム
３が固着されていて、取り付け部材８は、垂直アーム３
を介して後述する架台に垂直な軸線Ｏ₁ の周りに回動自
在に取り付けられている。リンクアーム５，６の中央部
には、リンクアーム２ａ及びリンクアーム７と平行であ
り、それぞれ枢軸Ｏ₇ ，Ｏ₈ によってリンクアーム５，
６に枢着された中間リンクアーム１９が設けられてい
る。

【００１８】中間リンクアーム１９とリンクアーム６と
を結合する枢軸Ｏ₈ は、一端が中間リンクアーム１９に
固定されていて、リンクアーム６に回動可能に軸受けさ
れている。枢軸Ｏ₈ の他端は内方に延びていて、そこに
同一方向に延びた細長い支持部材２０が固着されてい
る。支持部材２０には、その長手方向に延びたねじ２１
が回動可能に軸受けされていて、ねじ２１には支持部材
２０により摺動可能に支持された支持部材２２が螺合さ
れている。したがって、ねじ２１を回すと、支持部材２
２は支持部材２０上をその長手方向に移動する。支持部
材２２には、支持部材２０の長手方向と垂直な長手方向
に延びたねじ２４が回動可能に軸受けされていて、ねじ
２４には支持部材２２により摺動可能に支持された移動
部材２３が螺合されている。したがって、ねじ２４を回
すと、移動部材２３は支持部材２２上をその長手方向に
移動する。

【００１９】移動部材２３の頂部の延長端９と取り付け
部材８の突出アーム部８ａの突出端１０との間には、圧
縮ガスを封入してあって、このガスの圧縮性を利用して
ばね作用を行わせるガス圧縮ばね１８が、初期弾圧力を
与えられた状態で連結されている。２５は操作グリップ
で、後述する電磁ブレーキに対する電磁ブレーキ解除ス
イッチ２５ａが設けてある。上述から明らかなように、
手術用顕微鏡鏡体１と手術用顕微鏡鏡体１を上下動可能
に支持している焦準部２ｂに対する支持手段４は、主に
次のような部分から構成されている。俯仰アームを形成
する２本の互いに平行なリンクアーム５，６と、ねじ２
１，２４の作用でリンクアーム５，６に二次元的変位を
与えることのできる支持部材２０，２２及び２３と、円
筒体５ａを含む取り付け部材８と、リンクアーム５，６
とともに平行四辺形リンクを構成するリンクアーム２
ａ，７及び中間リンク１９と、この平行四辺形リンクを
それぞれ焦準部２ｂと支持部材２０と円筒体５ａに枢支
する枢軸Ｏ₅ ，Ｏ₈ ，Ｏ₃ などである。

【００２０】図２は、図１で示した垂直アーム３に係合
する他のアーム類とその支持ベースの斜視図である。図
中、１３はベース、１４はベース１３上の中央に立設さ
れている支柱、１５は一端において支柱１４上端部で垂
直軸線Ｏ₉ の周りに回動自在に支持された第１アームで
ある。１６は一端において第１アーム１５の他端の垂直
軸線Ｏ₁₀の周りに回動自在で、かつ水平軸線Ｏ₁₁の周り
に回動し得るように支持された中空型の第２アームであ
る。第２アーム１６の他端部には、図１で示した垂直ア
ーム３を垂直軸線Ｏ₁ の周りに回動自在に軸受けするた
めの軸受部１７が設けられている。第２アーム１６の内
部には、軸受部１７にかかる荷重をバランスするための
バランス機構が内蔵されており（図示は省略）、また、
軸受部１７を垂直に保ったまま、第１アーム１５に直交
する平面内で回動し得るように平行四辺形リンクを構成
している。

【００２１】図３は、図１で示した円筒体５ａの内部に
固定されている第１微動回動調整装置１１ａの断面図で
あり、図４は、図３のＡ−Ａ線矢視図である。なお、第
２微動回動調整装置１１ｂは、第１微動回動調整装置１
１ａと同構造であるので、図示は省略してある。図中、
２７は円筒体５ａの内部で軸に垂直に固定された固定板
である。ベアリング３２によって枢軸Ｏ₃ に同心的に位
置決めされた公知の無励磁作動型の摩擦式電磁ブレーキ
２６のステータ２６ａが、固定板２７に固定されてい
る。２８は回転板で、ベアリング３３によって枢軸Ｏ₃
に同心的に位置決めされ、かつ回動可能であり、電磁ブ
レーキ２６のアーマチュア２６ｂに固定されている。２
９は枢軸Ｏ₃ に同心的に固定されているウォームホィー
ル、３０はウォームである。また、回転板２８にはモー
タ取り付け板３１ｂが固定され、モータ回動軸３１ａに
同心的に固定されたウォーム３０が、ウォームホィール
２９に噛合するように、モータ３１をモータ取り付け板
３１ｂに固定してある。

【００２２】本発明装置の第１実施例における作用を説
明する。まず、術者は、所望の位置及び方向へ大まかに
手術用顕微鏡鏡体１の観察位置及び方向を合わせるため
に、操作グリップ２５を握り、電磁ブレーキ解除スイッ
チ２５ａを押すと、第１微動回動調整装置１１ａの電磁
ブレーキ２６は通電・励磁され、ステータ２６ａとアー
マチュア２６ｂの固定が解除され、アーマチュア２６ｂ
は、枢軸Ｏ₃ に対して回動自在になる。したがって、枢
軸Ｏ₃ に固定された平行四辺形リンクとして構成された
支持手段４を介して、枢軸Ｏ₅ について手術用顕微鏡鏡
体１の観察位置及び方向を、大まかに調整することがで
きる。

【００２３】また、所望の位置及び方向に手術用顕微鏡
鏡体１があるときに、電磁ブレーキ解除スイッチ２５ａ
をはなすと、第１微動回動調整装置１１ａの電磁ブレー
キ２６への通電が絶たれて無励磁となる。したがって、
ステータ２６ａとアーマチュア２６ｂが固定され、アー
マチュア２６ｂは枢軸Ｏ₃ に対して回動不可になる。ウ
ォーム３０とウォームホィール２９はセルフロックされ
ているので、枢軸Ｏ₃に固定された支持手段４を介し
て、枢軸Ｏ₅ について手術用顕微鏡鏡体１を固定でき
る。同様のことが、第２微動回動調整装置１１ｂにもい
えるので、枢軸Ｏ₂について手術用顕微鏡鏡体１の観察
位置及び方向を、大まかに調整することができる。この
ようにして、手術用顕微鏡鏡体１の観察位置及び方向の
大まかな調整は、枢軸Ｏ₂ ，Ｏ₅ について三次元的に行
われる。

【００２４】また、この際、前述のガス圧縮ばね１８の
反力によりバランスが取られているので、前記二つの俯
仰操作力量は軽い。手術用顕微鏡鏡体１の観察位置の調
整は、俯仰アーム部による軸線Ｏ₂ ，枢軸Ｏ₅ について
三次元的に行われるのみではなく、垂直軸線Ｏ₉ ，Ｏ₁₀
及び前記俯仰アーム部を取り付ける垂直軸線Ｏ₁ による
水平面内の移動及び第２アーム１６の上下動によっても
行われ、このときも図示を省略したバランス機構によ
り、軽い操作力量で観察位置の調整が行われる。

【００２５】次に、観察位置及び方向の微調整は、図示
を省略したフットスイッチにより微動方向を入力する
と、電磁ブレーキ２６は無励磁のままでステータ２６ａ
とアーマチュア２６ｂは固定されているので、モータ回
動軸３１ａが回動するとウォーム３０は駆動回動され、
ウォームホィール２９，したがって枢軸Ｏ₃ が所定の減
速比で微動回動する。枢軸Ｏ₃ が微動回動すると、枢軸
Ｏ₃ に固定され平行四辺形リンクとして構成された支持
手段４を介して、枢軸Ｏ₅ について手術用顕微鏡鏡体１
は所望の観察方向に微動回動される。

【００２６】また、所望の方向に手術用顕微鏡鏡体１が
向いたときに、図示を省略したフットスイッチの入力を
止めると、枢軸Ｏ₃ に固定された支持手段４を介して、
枢軸Ｏ₅ について手術用顕微鏡鏡体１を固定できる。同
様のことが、第２微動回動調整装置１１ｂにもいえるの
で、枢軸Ｏ₂ について手術用顕微鏡鏡体１の観察方向を
微調整できる。このようにして、手術用顕微鏡鏡体１の
観察方向の微調整は、枢軸Ｏ₂ ，Ｏ₅ について三次元的
に行われる。

【００２７】上述のような構成・作用を有する本発明装
置の第１実施例は、以下のような効果がある。無励磁作
動型の摩擦式電磁ブレーキ２６を用いて手術用顕微鏡鏡
体１の観察位置及び方向を固定するので構造は簡便であ
り、大まかに観察位置及び方向を調整する場合には、ス
テータ２６ａとアーマチュア２６ｂは任意の位置で固定
でき、微調整を行う必要がないので、手術時間の短縮が
図れる。また、ガス圧縮ばね１８の反力によりバランス
が取られているので、操作力量は軽く術者の疲労も少な
い

【００２８】（第２実施例）図５は、本発明装置の第２
実施例に関するものである。第１実施例における微動回
動調整装置１１ａの減速機構のウォーム３０とウォーム
ホィール２９とモータ３１（図３，図４参照）の代わり
に、図５に示したように第２実施例では、超音波モータ
３４を用いてある。その他の構成は、第１実施例と同じ
であり、また、第２実施例でも第２微動回動調整装置１
１ｂは、第１微動回動調整装置１１ａと同様の構造であ
る。図５において、超音波モータ３４は、枢軸Ｏ₃ に同
心的に電磁ブレーキ２６のアーマチュア２６ｂに固定さ
れている。また、超音波モータ３４のモータ回動軸３４
ａは、結合部材３５を介して枢軸Ｏ₃ に同心的に固定さ
れている。

【００２９】超音波モータ３４は非通電時において、モ
ータ回動軸３４ａがロックされているので、第１実施例
のウォーム３０とウォームホィール２９と同様な作用を
有しており、また、第１実施例と同様に手術用顕微鏡鏡
体１の観察位置及び方向の大まかな調整は、軸線Ｏ₂ ，
枢軸Ｏ₅ について三次元的に行われる。次に、観察位置
及び方向の微調整では、図示を省略したフットスイッチ
により微動方向を入力すると、超音波モータ３４のモー
タ回動軸３４ａは、大トルク、低回転数で回動するの
で、直接的に枢軸Ｏ₃ が微動回動される。そのほかは、
第１実施例と同様であるので、手術用顕微鏡鏡体１の観
察方向の微調整は、軸線Ｏ₂ ，枢軸Ｏ₅ について三次元
的に行われる。上記のような構成・作用により本発明装
置の第２実施例は、第１実施例の効果に加え、減速機構
を必要としないので、装置が簡単、小型、低価格にでき
るという効果がある。

【００３０】（第３実施例）図６，図７は、本発明装置
の第３実施例に関するもので、図６は、第３実施例の全
体を示す斜視図であり、第１実施例に係る図２のものと
類似の構成を示す。すなわち、１３はベース、１４はベ
ース１３上の中央に立設されている支柱、１５は一端に
おいて支柱１４上端部で垂直軸線Ｏ₉ の周りに回動自在
に支持された第１アームである。３７は第１アーム１５
の他端上で垂直軸線Ｏ₁₀の周りに回動可能に枢支された
垂直アームである。１６は水平軸線Ｏ₁₁の周りに回動し
得るように垂直アーム３７で支持された第２アームであ
る。第２アーム１６の他端部には、第１実施例に係る図
１で示した垂直アーム３を垂直軸線Ｏ₁ の周りに回動自
在に軸受けするための軸受部１７が設けられていて、第
１実施例の俯仰アームを懸垂している（図示は省略）。
第２アーム１６の内部には、軸受部１７にかかる荷重を
バランスするためのバランス機構が内蔵されており（図
示は省略）、また、軸受部１７を垂直に保ったまま、第
１アーム１５に直交する平面内で回動し得るように平行
四辺形リンクを第２アーム１６の上アーム３８，下アー
ム３９，垂直アーム３７及び軸受部１７で構成してい
る。

【００３１】図７は、図６を垂直軸線Ｏ₁₀と水平軸線Ｏ
₁₁を含む平面で要部を断面で示した図である。４０は水
平軸線Ｏ₁₁と同軸に回動し得る回動軸で、回動軸４０に
は第２アーム１６の上アーム３８が固着され、かつ、ベ
アリング４７，４８により垂直アーム３７に対して位置
決めされている。４１は水平軸線Ｏ₁₁と平行な水平軸線
Ｏ₁₂と同軸に回動し得る回動軸で、第２アーム１６の下
アーム３９が固着され、かつ、ベアリング４９，５０に
より垂直アーム３７に対して位置決めされている。４２
は公知の無励磁作動型の摩擦式電磁ブレーキであり、水
平軸線Ｏ₁₁に対して同軸にステータ４２ａが垂直アーム
３７に固定され、また、回動軸４０にアーマチュア４２
ｂが固定されている。電磁ブレーキ４２は、外から見え
ないようにカバー４３で覆われいる。４４は公知の励磁
作動型の摩擦式電磁クラッチで、水平軸線Ｏ₁₁に対して
同軸にステータ４４ａが垂直アーム３７に固定され、ま
た、回動軸４０にロータ４４ｂが水平軸線Ｏ₁₁に対して
回動自在に固定されている。電磁クラッチ４４は、外か
ら見えないように下カバー４６ａで覆われいる。

【００３２】４５は下カバー４６ａに固定されている超
音波モータで、超音波モータ４５のモータ回動軸４５ａ
は、水平軸線Ｏ₁₁と同軸で電磁クラッチ４４のアーマチ
ュア４４ｃに固定されている。超音波モータ４５は、外
から見えないように上カバー４６ｂで覆われいる。な
お、無励磁作動型の摩擦式電磁ブレーキ４２と励磁作動
型の摩擦式電磁クラッチ４４は、第２アーム１６の固定
時の場合に双方とも通電されず、粗動時の場合に電磁ブ
レーキ４２のみ通電され電磁クラッチ４４は通電され
ず、微動時の場合に双方とも通電される構造になってい
る。

【００３３】本発明装置の第３実施例による作用を説明
する。まず、術者は第１実施例に係る図１に示す手術用
顕微鏡鏡１の観察位置及び方向を変更するために、図１
の操作グリップ２５を握り電磁ブレーキ解除スイッチ２
５ａを押す操作をする。そうすると、軸線Ｏ₂ 及び枢軸
Ｏ₅ について、手術用顕微鏡鏡１の観察位置及び方向を
大まかに調整することができるとともに、電磁ブレーキ
４２は通電されて励磁し、ステータ４２ａとアーマチュ
ア４２ｂの固定が解除される。しかし、電磁クラッチ４
４に通電されてないので、ロータ４４ｂはアーマチュア
４４ｃと固定しておらず、アーマチュア４２ｂは水平軸
線Ｏ₁₁に対して回動自在になる。また、上アーム３８は
水平軸線Ｏ₁₁に対して、下アーム３９は水平軸線Ｏ₁₁に
対してそれぞれ回動自在になり、上・下アーム３８，３
９と垂直アーム３７とともに平行四辺形リンクを構成す
る軸受部１７は、垂直姿勢を保ったまま上下に移動で
き、手術用顕微鏡鏡体１の観察位置が、垂直方向に大ま
かに変更できる。

【００３４】また、所望の観察位置及び方向に手術用顕
微鏡鏡体１が移動したときに、電磁ブレーキ解除スイッ
チ２５ａを離すと、軸線Ｏ₂ 及び枢軸Ｏ₅ について手術
用顕微鏡鏡体１を固定できるとともに、電磁ブレーキ４
２への通電気が絶たれ無励磁となる。したがって、ステ
ータ４２ａとアーマチュア４２ｂは、水平軸線Ｏ₁₁に対
して回動不可になり、軸受部１７も移動できないので、
手術用顕微鏡鏡体１は、垂直方向にも固定できる。この
とき、第２アーム１６内のバランス機構（図示を省略）
により、軽い操作力量で観察位置の調整がてきる。ま
た、手術用顕微鏡鏡体１の観察位置の調整は、俯仰アー
ム部による軸線Ｏ₂ 及び枢軸Ｏ₅ について三次元的に、
また、第２アーム１６の上・下動によって行われるのみ
ではなく、垂直軸線Ｏ₉ ，Ｏ₁₀及び俯仰アーム部を取り
付ける垂直軸線Ｏ₁ による水平面内の移動も行われ、観
察位置の調整が行われる。

【００３５】次に、観察位置及び方向の微調整は、フッ
トスイッチ（図示を省略）により微動方向を入力する
と、軸線Ｏ₂ 及び枢軸Ｏ₅ について手術用顕微鏡鏡体１
は、所望の観察方向に微動回動されるとともに、電磁ブ
レーキ４２は通電されて励磁状態になる。したがって、
ステータ４２ａとアーマチュア４２ｂの固定が解除さ
れ、同時に電磁クラッチ４４も通電されて励磁状態にな
り、ロータ４４ｂはアーマチュア４４ｃと固定される。
このとき、超音波モータ４５にも通電され、モータ回動
軸４５ａは、大トルク、低回転数で回動するので、直
接、アーマチュア４４ｃが微動回動される。そうして、
ロータ４４ｂはアーマチュア４４ｃと固定されているの
で、回動軸４０に固着された上アーム３８は、水平軸線
Ｏ₁₁に対して微動回動される。下アーム３９は、水平軸
線Ｏ₁₂に対して回動自在であるので、上・下アーム３
８，３９と垂直アーム３７とともに平行四辺形リンクを
構成する軸受部１７は、垂直姿勢を保ったまま上・下に
微動でき、手術用顕微鏡鏡体１の観察位置が、垂直方向
にも微動変更できる。

【００３６】また、所望の観察位置及び方向に手術用顕
微鏡鏡体１が移動したときに、フットスイッチ（図示を
省略）の入力を止めると、軸線Ｏ₂ 及び枢軸Ｏ₅ につい
て手術用顕微鏡鏡体１を固定できるとともに、電磁ブレ
ーキ４２への通電が絶たれて無励磁となり、ステータ４
２ａとアーマチュア４２ｂが固定され、アーマチュア４
２ｂは水平軸線Ｏ₁₁に対して回動不可になり、同時に電
磁クラッチ４４，超音波モータ４５への通電も絶たれ、
軸受部１７も移動できないので、手術用顕微鏡鏡体１
は、垂直方向にも固定できる。

【００３７】上述のような構成・作用を有する本発明装
置の第３実施例は、以下のような効果がある。第２アー
ム１６を固定する部分（電磁ブレーキ４２）と第２アー
ム１６を微動駆動する部分（電磁クラッチ４４と超音波
モータ４５）を別体としているので、ユーザー（術者）
が行う手術様式や好みに応じて電磁ブレーキ４２，電磁
クラッチ４４，超音波モータ４５を取捨選択して組み込
むことができる。すなわち、第２アーム１６を大きな固
定力で固定せず微動駆動も必要としないユーザーには電
磁ブレーキ４２，電磁クラッチ４４，超音波モータ４５
を取り付けずに提供でき、第２アーム１６を大きな固定
力で固定し微動駆動は必要としないユーザーには電磁ブ
レーキ４２のみを取り付けて提供し、第２アーム１６を
大きな固定力で固定し微動駆動も必要なユーザーには、
電磁ブレーキ４２，電磁クラッチ４４，超音波モータ４
５を取り付けて提供できる。また、垂直方向に俯仰アー
ムの電動微動が行われるので、観察視野が大きくずれな
い限り、焦準部２ｂに対する粗動的働きが可能であり、
俯仰アームを上・下動しての焦準操作が手を使用するこ
となくできるので、術者の疲労を軽減し手術時間の短縮
が図れる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の手術用顕微
鏡支持装置は、手術用顕微鏡鏡体の観察位置及び方向の
微動変更が、床面に配したフットスイッチ等により術者
の所望するとおりに行えるばかりでなく、観察位置及び
方向の粗動変更をする場合でも、術者の所望する位置に
必ず固定できるので、微調整を行う必要がなく、手術時
間の短縮が図れる。また、観察位置及び方向を固定する
のに、摩擦式電磁ブレーキを採用しているので、構造は
簡便になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施例を構成する俯仰アーム
部の斜視図である。

【図２】本発明装置の第１実施例での第１アーム−第２
アーム系の斜視図である。

【図３】図１の第１微動回動調整装置の構成を示す図で
ある。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視図である。

【図５】本発明装置の第２実施例での第１微動回動調整
装置の構成を示す図である。

【図６】本発明装置の第３実施例での第１アーム−第２
アーム系の斜視図である。

【図７】図６の要部の詳細な断面図である。

【図８】従来装置の要部側面図である。

【図９】従来装置の要部を断面で示した上面図である。

【符号の説明】

１ 手術用顕微鏡鏡体 ２ａ リンクアーム ２ｂ 焦準部 ３ 垂直アーム ４ 支持手段 ５ リンクアーム ５ａ 円筒体 ６ リンクアーム ７ リンクアーム １１ａ 第１微動回動調整装置 １１ｂ 第２微動回動調整装置 １５ 第１アーム １６ 第２アーム １８ 圧縮ばね ２５ 操作グリップ ２６ 電磁ブレーキ ２９ ウォームホィール ３０ ウォーム ３１ モータ ３４ 超音波モータ ４２ 電磁ブレーキ ４４ 電磁クラッチ ４５ 超音波モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手術部を拡大観察する手術用顕微鏡鏡体
   の観察位置及び方向を三次元空間内で任意に変更可能に
   するための手術用顕微鏡支持装置において、その中心軸に対して被作用体を回動する少なくとも一つ
   の回動軸と、 前記回動軸に対して回動可能に保持された支持部材と、 前記被作用体に固定されるとともに、前記回動軸に対し
   て回動自在で、且つ前記支持部材に磁力によって結合／
   分離状態に保持された固定部材と、 前記支持部材と前記固定部材との磁力による結合／分離
   状態の保持を任意に解除する操作手段と、 前記支持部材に結合され、且つ前記回動軸を回動駆動さ
   せる駆動手段と、 を具備した ことを特徴とする手術用顕微鏡支持装置。