JP3544568B2 - コルポスコープ - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、患部を拡大観察する鏡体を支持し、所望の位置角度に設定する機能を持ったコルポスコープ及び手術アームに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コルポスコープは、患部を拡大観察する鏡体とこの鏡体を所望の位置角度に設定する架台により構成されている。前記架台のうち鏡体の位置を設定するものとして、例えば特開昭55−84143号公報に開示されたものがある。これは架台ベースに対して第1アームを鉛直軸まわりに回動可能に接続するとともに、第1アームに対して第2アームを同じく鉛直軸まわりに回動可能に接続することにより、これら第1および第2アームを各図上方から見て、くの字になるべく角度設定し、このくの字を変形させるべく各回動部を動かし水平方向の位置を設定するとともに、架台部支柱に対してスライド支柱を鉛直方向に移動させ、鉛直方向の位置を設定するものである。
【0003】
また、鏡体の鉛直方向の移動手段には、実公平5−42808号公報に開示されたようなパンタグラフ型のアームもあり、これによればより軽い力で鉛直方向の移動が可能となる。図10は、これら従来のコルポスコープを使用している状態を上側(天井側)から見た図である。図10において、101はベース部、102は前記ベース部101に対して鉛直回転軸O61まわりに回動可能に接続された第1アーム、103は前記第1アーム102に対して鉛直回転軸O62まわりに回動可能に接続された第2アームであり、その先端には、鉛直回転軸O63まわりに回動可能に鏡体104が接続されている。また105は観察者で、106は隣接する検査室としきるためのパーテーションである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のコルポスコープでは、鏡体104を水平方向に自由に移動させるために、第1アーム102と第2アーム103とを、くの字に曲げる必要があり、鉛直回転軸O62付近が、観察者105の側方に大きく突出してしまう。さらに鏡体104を矢印a方向や、矢印b方向に移動させた場合、その突出量はより大きなものとなり、もはやベース部101を床面に対して移動せざるを得ないことがある。
【0005】
したがって、第1アーム102や第2アーム103を、パーテーション106にぶつけて破損させたり、あるいは観察中に一度位置を設定したベース部101を再び移動させなければならないという問題がある。
【0006】
従来のコルポスコープにおいて、この問題を解決するには第2アーム103を延長し、図11に示すように、ベース部101に配置すればよいが、大型化し、コルポスコープを使用しないときに邪魔である。また、診断においては、コルポスコープを使用しない内診と、コルポスコープによる観察が組合わされることがあるが、この場合、鏡体104は観察者105の前から迅速に進退可能であることが望ましい。しかしながら、従来のコルポスコープにおいて、鏡体104を退避させると、図12に示すようになり、もはや第1アーム102と第2アーム103で作られた、くの字はつぶれてしまう。このような状態から鏡体104を再び観察者105の前に進入させようとすると、力のかける方向cと鉛直軸O61とO62を結ぶ線分Lは平行に近いためスムーズにくの字の状態にもどろうとはせず、ベース部101を移動させてしまう。したがって、当然迅速な進退は不可能である。
【0007】
請求項1記載の発明の目的は、鏡体を鉛直軸に対して直交する水平方向に移動する際に、水平動アームが観察者の側方に大きく突出することがなく、場所を取らずに鏡体を移動できるようになるコルポスコープを提供することにある。
請求項7記載の発明の目的は、鏡体を鉛直軸に対して直交する水平方向に移動する際に、水平動アームが観察者の側方に大きく突出することがなく、場所を取らずに鏡体を移動できるようになる手術アームを提供することにある。
請求項13記載の発明の目的は、モーメントの釣り合いを取りつつ鏡体の水平方向の充分な移動量を確保することができるようになる手術アームを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項1は、鏡体と、鉛直軸が設定されたベース部と、前記鏡体を保持するための保持手段と、前記保持手段を支持して前記鏡体を円弧状に移動するための回転軸が設定された鉛直動アームと、前記回転軸と異なる他の回転軸が設定され、一端部が前記鉛直軸を含む平面に沿って前記他の回転軸まわりに円弧状に移動するように前記ベース部に対して接続され、前記鏡体が前記平面に沿って前記回転軸まわりに円弧状に移動できるように前記鉛直動アームが前記一端部に対して接続された平行四辺形リンク機構と、を備えることを特徴とするコルポスコープにある。
【0010】
【実施例】
以下、この発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
図1〜図7は第1の実施例を示し、図1はコルポスコープの全体構成図である。図中1は底面にキャスタ2を配置したベース部であり、このベース部1には水平動アーム10のアーム座3がベアリング4を介して鉛直軸O1 まわりに回動可能に接続されている。本実施例においては、これらベース部1、ベアリング4、およびアーム座3から回動機構が構成されている。
【0011】
5は平行四辺形リンク機構であり、この平行四辺形リンク機構5は、リンク6、7、8および前記アーム座3をそれぞれ紙面に垂直な回転軸O2 〜O5 まわりに回動可能に接続することにより構成されている。
【0012】
ここでリンク8は、前記アーム座3とリンク7を回転軸O5 およびO4 まわりに回動可能に接続するとともに、他のリンクや後述の空気ばね9を内蔵し、外観に露出しない役割をはたしている。空気ばね9は前記リンク7とアーム座3の間に介在され、同じく紙面に垂直な回転軸O6 、O7 まわりに回動可能に接続され、軸線方向に座屈しない圧縮ばねとして作用している。すなわち、この空気ばね9が本実施例における弾性部材である。したがって、本実施例では前記平行四辺形リンク機構5と空気ばね9により、水平動アーム10が構成されている。
【0013】
また、11は平行四辺形リンク機構であり、この平行四辺形リング機構11は、リンク12、13、14および前記リンク7をそれぞれ紙面に垂直な回転軸O8 〜O11まわりに回動可能に接続することにより構成されている。リンク7とリンク12の間には空気ばね15が、回転軸O12、O13まわりに回動可能に接続されており、これらが本実施例における鉛直動アーム16を構成している。リンク13には、回転座17が接続されており、これに対し鏡体18は、鉛直軸O14まわりに回動可能に接続される。ここで鏡体18は、観察者105の両観察眼19の中点が前記鉛直軸O14の延長上に位置決めされるべく配置されている。
【0014】
前記鏡体18は、図2に示すように構成されている。すなわち、20は対物レンズ、21は第1反射鏡、22はハーフミラー、23は第2反射鏡、24は第3反射鏡、25は接眼レンズ26を含む接眼鏡筒で、これらから観察光学系が構成されている。27は周知のドラム型変倍光学系であり、図1における変倍ツマミ28を回転させることにより前記観察光学系の倍率を段階的に変えることができる。
【0015】
ここで、対物レンズ20および第1反射鏡21は鏡体ハウジング29に対して紙面に垂直な回転軸O15まわりに回動可能な可動ハウジング30に内蔵され、他の観察光学系は鏡体ハウジング29内に固定されている。図3は、図2を上側から見た部分図であり、これを用いて前記可動ハウジング30の詳細を説明すると、対物レンズ20は可動ハウジング30に固定されている。
【0016】
可動ハウジング30は、鏡体ハウジング29に対して回転軸O15まわりに回動可能な第1シャフト31に接続され、また第1シャフト31には、第1のギャ32と視野変更レバー33が接続されている。したがって、図1における視野変更レバー33を回転させることにより可動ハウジング30は、回転軸O15まわりに回動する。34は鏡体ハウジング29に対して回転軸O16まわりに回動可能に接続された第2シャフトで、両端に前記第1のギャ32と噛み合う第2のギャ35および第3のギャ36が接続されている。
【0017】
37は、鏡体ハウジング29に対して、回転軸O15まわりに回動可能に接続された第3シャフトであり、前記第3のギャ36と噛み合う第4のギャ38と、反射面が回転軸O15を含むべく前記第1反射鏡21が接続されている。
【0018】
また、可動ハウジング30には、回転軸O15まわりに回動したときに各部材をよけるため穴39、40が形成されている。図2に戻り41は図示しない電源に接続されたランプ、42は照明レンズであり、これらが照明光学系を構成している。
【0019】
次に、図1および図4を用いて、前記ランプ41の点灯回路を説明する。図1において、43は前記リンク14に対し矢印44方向に移動および固定可能なスイッチ組立体であり、押しボタンスイッチ45が内蔵されている。またリンク12にはこの押しボタンスイッチ45を作動させるための突起部46が形成されている。
【0020】
図4において、47は図1には図示しないランプ点灯用の電源であり、前記押しボタンスイッチ45を介して前記ランプ41に電源供給すべく配線されている。ここで、押しボタンスイッチ45は、突起部46に押されることにより電気的な接続を断つものである。
【0021】
次に、前述のように構成されたコルポスコープの作用について説明する。
コルポスコープ全体の移動は、ベース部1のキャスタ2により床面に対して任意の方向に移動可能である。次に、鏡体18の所望の位置への設定に関し各部の作用を説明する。
【0022】
図1において、鏡体18を紙面に垂直な方向に移動させるため、観察者105が視野変更レバー33あるいは鏡体18自体を保持し、かかる方向に力を加えると、ベース部1に対してアーム座3が鉛直軸O1 まわりに回動するため、鏡体18はアーム座3から先の部材とともに円弧状に移動する。また図1において鏡体18を紙面上左右方向に移動させるため、同じくかかる方向に力を加えると水平動アーム10の平行四辺形リンク機構5は回転軸O3 、O4 がO3 ′、O4 ′やO3 ″、O4 ″の位置に移動すべく変形し、鏡体18は、リンク7から先の部材と共に円弧状に移動する。これらの2つの円弧状の移動が組合わされて鏡体18はあらゆる方向の水平動が可能となる。
【0023】
次に、鏡体18を紙面上、上下方向に移動させるため同じくかかる方向に力を加えると、鉛直動アーム16の平行四辺形リンク機構11は支点O10、O11がO10′、O11′やO10″、O11″の位置に移動すべく変形し、鏡体18はリンク13から先の部材と共に円弧状に移動する。しかして鏡体18はあらゆる方向の移動が可能となる。図6および図7は本実施例のコルポスコープの使用状態図であり、従来技術の図10および図12に対応するが、この図からも明らかなように鏡体18を水平方向に移動させる際にアームをくの字に曲げる必要はまったくない。
【0024】
次に、空気ばね9の作用について説明する。図5に前記水平動アーム10の模式図を示すが説明を簡単にするため、ここでは各構成部材の重量はないものとする。水平動アーム10が図5(a)の状態のとき、すなわち平行四辺形リンク機構5がちょうど長方形のとき、平行四辺形リンク機構5にかかる重量Wおよび空気ばね9の反力Fは共に鉛直方向に働いている。したがってWとFが等しくなくとも、その差により発生する力は、リンク6、8にかかるのみで回転軸O2 およびO5 にかかる重量モーメントはつり合っており、平行四辺形リンク機構5自体はそのままの状態を保つ。次に鏡体18に力を加え移動させると、水平動アーム10は図5(b)の状態となる。このとき水平面に対する空気ばね9の角度をαとすると、前記WとFは次の関係式で表される。
【0025】
W=Fsinα
すなわち、定数Wに対して平行四辺形リンク機構5の変形により変化する変数Fおよびαが常に上記関係式を満足するので平行四辺形リンク機構5は変形後もそのままの状態を保つ。具体的にはFの変化量は空気ばね9の装備長さやばね定数などで設定可能であり、またαの変化量は各回転軸O2 〜O7 の配置で設定可能である。また図5(b)ではαは鋭角であるが、これが鈍角となっても、回転軸O2 、O5 にかかる回転モーメントは正負反転するだけで鋭角同様変形後もそのままの状態を保つ。
【0026】
次に、図1の空気ばね15の作用について説明する。ここでも鉛直動アーム16の各構成部材の重量をないものとすると、空気ばね15は、リンク13より先の重量物により発生する回転軸O8 、O9 まわりの回転モーメントを相殺すべく作用している。ところが、このような手術アームは公知のため、ここでは回転モーメントの釣り合いなど詳細な説明は省略する。
【0027】
次に、図2を用いて鏡体18の作用を説明する。ランプ41から発せられた光は照明レンズ42、ハーフミラー22、第1反射鏡21、対物レンズ20を介して観察部Pに照射される。観察部Pからの光は、対物レンズ20を介してアフォーカル光となり第1反射鏡21、ハーフミラー22、第2反射鏡23、変倍光学系27、第3反射鏡24を介して接眼鏡筒25へと出射される。接眼鏡筒25では図示しない正立化プリズム、結像レンズを介して結像され、観察者105は接眼レンズ26を介して像を観察する。また観察者105は適宜、図1における変倍ツマミ28を操作して変倍光学系27により倍率を調節する。
【0028】
次に、観察視野の移動に関し各部の作用を説明する。通常、観察視野の移動は微妙なため前述の水平動アーム10、水平動アーム16とは別に機構が設けられる。図1において、観察者105が紙面に垂直な方向に視野を移動させる場合、観察者105は視野変更レバー33を保持し、かかる方向に力を加える。すると鉛直動アーム16のリンク13に対し、鏡体18は回転軸O14まわりに回動するため、視野が移動できる。
【0029】
また紙面上、上下方向に視野を移動させる場合、同じく視野変更レバー33を保持し回転軸O15まわりに回動させる。すると視野変更レバー33に第1シャフト31を介して接続されている可動ハウジング30およびそれに固定されている対物レンズ20が共に回転軸O15まわりに回動し、対物レンズ20の光を取り込む範囲、すなわち視野が移動できる。前記O15まわりの第1シャフト31の回動は、第1のギャ32、第2のギャ35により、O16まわりの第2シャフト34の回動に伝達され、さらに、第3のギャ36、第1のギャ38によりO15まわりの第3シャフト37の回動に伝達される。ここで第1シャフト31と第3シャフト37の回動比は2対1に設定されているため、第3シャフト37に接続されている第1反射鏡21は、対物レンズ20の回動に対して常に半分の角度で追従していく。これにより、対物レンズ20が回転軸O16まわりに回動するにも拘らず、対物レンズ20からのアフォーカル光は、常にハーフミラー22へと指向される。
【0030】
次に、ランプ41の点灯に関し各部の作用を説明する。図1において鉛直動アーム16により鏡体を紙面上上下方向に移動させると、平行四辺形リンク機構11は変形する。このときリンク12とリンク14は紙面上、左右方向に相対移動をし、突起部46はスイッチ組立体43の押しボタンスイッチ45を押す。図4において、押しボタンスイッチ45が押されると、電気的接点が切り離されるため、ランプ41は電流供給されなくなり消灯する。すなわち、鏡体18が鉛直方向のある高さに設定されているときのみランプ41は点灯している。このある高さをリンク14に対してスイッチ組立体43を矢印44方向に移動させることにより観察者105がコルポスコープを使用するときの高さに合わせておけば、たとえばコルポスコープを使用しない内診中は自動的に照明を切ることができる。
【0031】
前述した第1の実施例によれば、弾性部材に座屈しない圧縮ばねとして働く空気ばね9を用い水平動アーム10の平行四辺形リンク機構5の回転軸O2 、O5 まわりの正負反転する重量モーメントを前記平行四辺形リンク機構5を構成するリンク7とアーム座3に前記空気ばね9を介在させるだけで相殺しているので小型にできる。
【0032】
また、平行四辺形リンク機構5のリンク8が他のリンク6、7および前記空気ばね9を内蔵すべく構成しているので、外観に相互運動する部材が露出せずより周辺物にぶつけにくい。さらに鉛直動アーム16を、平行四辺形リンク機構11で構成しているため、鏡体18を一定の角度に保ったまま、所望の位置への設定が可能で使いやすい。
【0033】
さらに紙面上、上下方向の観察視野の移動は、鏡体18に対して回転軸O15まわりに回動可能な対物レンズ20と、その回動に回動比2対1をもって追従する反射面が前記回転軸O15を含むべく配置されて反射鏡21により行えるため、従来、鏡体全体を移動させて行っていたものと比較し、観察者105の目の位置を移動させなくてもよく、また、操作力も軽いという利点を有する。
【0034】
さらに紙面に垂直な方向の観察視野の移動は、鏡体18を観察者105の両観察眼19の1点を通る鉛直軸O14まわりに回動することで行えるため、上記同様観察者眼の位置の移動を最小限におさえられる。これは従来、観察者眼が移動し苦しい姿勢での観察をしいられていたことを考えれば大きな利点である。また両手がふさがっていて鏡体18を鉛直軸O14まわり回動できないときも、観察者眼19を接眼レンズ26に押しあてることにより視野の移動がおこなえて便利である。
【0035】
さらに鉛直動アーム16の移動に伴い相対移動するリンク12とリンク14の一方に突起部46を一方に押しボタンスイッチ45を配置するとともに、押しボタンスイッチ45を前記リンク12またはリンク14に対して移動可能にし、前記押しボタンスイッチ45によりコルポスコープの照明を消灯させられるので、術者がコルポスコープで観察する時以外は自動的に照明が切られるので便利である。
【0036】
図8は第2の実施例を示し、図8はコルポスコープの全体構成図である。
図中51は底面にキャスタ52を配置したベース部、53は平行四辺形リンク機構であり、この平行四辺形リンク機構53は、リンク54、55、56、57をそれぞれ紙面に垂直な回転軸O21〜O24まわりに回動可能に接続して構成されている。そして、前記ベース部51に対し、回転軸O25、O26まわりに回動可能に接続されている。
【0037】
58は前記リンク57とベース部51の間に介在され回転軸O27、O28まわりに回動可能に接続される引張りコイルばねであり、本実施例における弾性部材である。したがって、本実施例では前記平行四辺形リンク機構53と、引張りコイルばね58が、水平動アーム59を構成している。リンク57には、回転座60が接続されており、これに対し、鉛直動アーム61のアーム座62は、鉛直軸O29まわりに回動可能に接続され、これらが本実施例の回動機構を構成している。
【0038】
63は前記アーム座62に対して、回転軸O30まわりに回動可能に接続されるリンクであり、リンク63と前記アーム座62の間には、空気ばね64が回転軸O31、O32回りに回動可能に接続されており、これらアーム座62、リンク63および空気ばね64が、本実施例における鉛直動アーム61を構成している。リンク63の端部には軸受部65が形成されており、これに対し垂直シャフト66は、回転軸O33まわりに回動可能に接続されている。
【0039】
72は平行四辺形リンク機構であり、この平行四辺形リンク機構72はリンク67、68、69、70、71および垂直シャフト66を、それぞれ回転軸O34〜O40まわりに回動可能に接続して構成されている。リンク71には鏡体73が、リンク67には重り74がそれぞれ接続されている。
【0040】
ここで、鏡体73は観察者105の両観察眼75の中点が、前記回転軸O33の延長上に位置決めされるべく配置されている。76は前記リンク63に対し回転軸O41を中心に回動および固定可能な水銀スイッチであり、鏡体73の図示しない照明ランプの電源線に介されている。
【0041】
次に、前述のように構成されたコルポスコープの作用について説明する。
コルポスコープ全体の移動はベース部51のキャスタ52により行われる。次に、鏡体73の所望の位置への設定に関し各部の作用を説明する。
【0042】
図8において、鏡体73を紙面に垂直な方向に移動させるため、観察者105が鏡体73を保持し、かかる方向に力を加えると、水平動アーム59に接続された回転座60に対し、鉛直動アーム61のアーム座62が鉛直軸O29まわりに回動するため、鏡体73はアーム座62から先の部材と共に円弧状に移動する。
【0043】
また、図8において鏡体73を紙面上左右方向に移動させるため、同じくかかる方向に力を加えると、水平動アーム59の平行四辺形リンク機構53は、回転軸O23、O24がO23′、O24′やO23″、O24″の位置に移動すべく変形し、鏡体73はリンク57から先の部材と共に円弧状に移動する。これら2つの円弧状の移動が組合わされて、鏡体73はあらゆる方向の水平動が可能となる。
【0044】
次に、鏡体73を紙面上、上下方向に移動させるため、同じくかかる方向に力を加えるとアーム座62に対して、リンク63は回転軸O30を中心に回動し、鏡体73は円弧状に移動する。しかして、鏡体73はあらゆる方向の移動が可能となる。
【0045】
次に、引張りコイルばね58の作用について説明する。水平動アーム59が図8の実例で示した状態のとき、すなわち平行四辺形リンク機構53がちょうど長方形のとき、平行四辺形リンク機構53にかかる重量Wおよび引張コイルばね58の反力Fは、共に鉛直方向に働いているため、第1の実施例と同様、回転軸O25、O26にかかる重量モーメントおよび回転モーメントは釣り合っており、平行四辺形リンク機構53自体はそのままの状態を保つ。
【0046】
次に、鏡体73に力を加え移動させると、水平動アーム59は図8の破線で示した状態となる。このとき水平面に対する引張りコイルばね58の角度をαとし、前記重量Wにより回転軸O25、O26を中心に反対側にかかる力をNとすると、前記NとFは次の関係式で表わされる。
【0047】
N=Fsinα
すなわち、第1の実施例と同様変形後もそのままの状態を保つ。
次に、空気ばね64の作用について説明する。空気ばね64はリンク63より先の重量物により発生する回転軸O30まわりの回転モーメントを、相殺すべく作用している。次に、観察視野の移動に関し各部の作用を説明する。図8において観察者105が紙面に垂直な方向に視野を移動させる場合、観察者105は鏡体73を保持し、かかる方向に力を加える。すると、鉛直動アーム61の軸受部65に対し、平行四辺形リンク機構72の垂直シャフト66が、回転軸O33まわりに回動するため、前記平行四辺形リンク機構72とともに、鏡体73も回動し視野が移動できる。また紙面上、上下方向に視野を移動させる場合、同じく観察者105に鏡体73を保持し、かかる方向に力を加える。すると平行四辺形リンク機構72は破線のごとく変形し、これにより鏡体73は両観察眼75を中心に傾斜するため視野が移動できる。ここで、上記両方向への視野の移動において鏡体73は、両観察眼75の中点を中心に移動する。
【0048】
次に、重り74の作用について説明する。重り74は、前記上下方向の視野の移動による鏡体の傾斜と連動して移動し、鏡体のあらゆる傾斜角度に対しても、その回転モーメントを相殺すべく作用する。
【0049】
次に、水銀スイッチ76について説明する。水銀スイッチは一般的にその傾斜角度によって電気的に接続するか否かの作用をするものであるが、このスイッチを、例えば第1の実施例に示したような照明光学系のランプ点灯回路の押しボタンスイッチ45の代りに配置するが、第1の実施例と同様、鏡体73がある高さに設定されているときのみ照明ランプを点灯できる。このある高さをリンク63に対して、水銀スイッチ76を回転軸O41まわりに回動させることにより、観察者105がコルポスコープを使用すると、その高さに合わせておけば、例えばコルポスコープを使用しない内診中は自動的に照明を切ることができる。
【0050】
前記第2の実施例によれば、弾性部材に、引張りコイルばね58を用い平行四辺形リンク機構53、回転軸O25、O26まわりの正負反転する重量モーメントを前記平行四辺形リンク機構53を構成するリンク55と、ベース部51に前記引張コイルばね58を介在させるだけで相殺しているので、構成が簡単で安価にできる。
【0051】
また、紙面に対して上下方向の観察視野の移動は、平行リンク機構72の変形により鏡体73の観察者眼75を中心とする移動で行え、観察視野の紙面垂直方向の移動は、平行四辺形リンク機構72を回転軸O33まわりに回動可能にすることにより、鏡体73の観察者眼75の中点を中心とする移動でおこなえるので、観察者眼75の位置の移動を最小限におさえられる上、重り74により、鏡体73の回転モーメントは相殺されているので動きが軽く、観察者105との接触部、例えば観察者105の額等を介して、鏡体73に力を加えても視野の移動が行われる。さらに、鉛直動アーム61のリンク63に水銀スイッチ76を回動可能にし、前記水銀スイッチ76によりコルポスコープの照明を消灯させられるので、第1の実施例と同様の効果が得られ便利である。
【0052】
図9は第3の実施例を示し、図中81は、図示しない医療用診察台に固定されるベース部で、82は、リンク83、84、85および前記ベース部81を、それぞれ紙面に垂直な回転軸O51〜O54まわりに回動可能に接続してなる平行四辺形リンク機構である。86は前記回転軸O52を中心とする第1歯車で、前記リンク84に接続されている。87は前記ベース部81に対して回転軸O55まわりに回動可能な回転軸O55を中心とする第2歯車で、前記第1歯車86と噛み合っており、また第2歯車87にはリンク88が接続されている。89は前記リンク88とベース部81の間に介在され、回転軸O56、O57まわりに回動可能に接続される引張りコイルばねであり、本実施例における弾性部材である。本実施例では前記平行四辺形リンク機構82、引張りコイルばね89、第1、2歯車86、87およびリンク88が、水平動アーム90を構成している。
【0053】
リンク85には回転座91が接続されており、これに対し鉛直動アーム92のリンク93は鉛直軸O58まわりに回動可能に接続され、これらが本実施例の回動機構を構成している。94は前記リンク93に対して、鉛直軸O59まわりに回動可能で、しかも鉛直方向にスライド可能に接続されるスライドシャフトである。95は前記スライドシャフト94から先の重量を相殺するための圧縮コイルばねであり、これらリンク93、スライドシャフト94および圧縮コイルばね95が本実施例における鉛直動アーム92を構成している。
【0054】
スライドシャフト94の端部には円弧状の長穴96が形成されており、この円弧状の長穴96にそって移動および固定される移動アーム97を介して、鏡体98が接続されている。ここで鏡体98は観察者105の両観察眼99の中点が、前記回転軸O59の延長上でかつ、前記円弧の円の中心に位置決めされるべく配置されている。
【0055】
次に、前述のように構成されたコルポスコープの鏡体98の所望の位置への設定に関し各部の作用を説明する。図9において、鏡体98を紙面に垂直な方向に移動させるため観察者105が鏡体98を保持し、かかる方向に力を加えると回転座91に対してリンク93が、鉛直軸O58まわりに回転するため、鏡体98は円弧状に移動する。
【0056】
また、図9において鏡体98を紙面上、左右方向に移動させるため、同じくかかる方向に力を加えると、水平動アーム90の平行四辺形リンク機構82は回転軸O53、O54がO53′、O54′やO53″、O54″の位置に移動すべく変形し、鏡体98はリンク85から先の部材と共に円弧状に移動する。これら2つの円弧状の移動が組合わされて鏡体98は、あらゆる方向の水平動が可能となる。次に鏡体98を紙面上、上下方向に移動させるため、同じくかかる方向に力を加えると、リンク93に対してスライドシャフト94が鉛直方向に移動する。しかして、鏡体98はあらゆる方向の移動が可能となる。
【0057】
次に、引張りコイルばね89の作用について説明する。水平動アーム90が図9の実線で示した状態のとき、すなわち平行四辺形リンク機構82がちょうど長方形のとき、平行四辺形リンク機構82にかかる重量Wは鉛直方向に働いているため、回転軸O51、O52にかかる重量モーメントはつり合っている。また、この状態のとき、回転軸O55、O56およびO57は一直線上にあり、引張りコイルばね89の反力Fは回転軸O55にかかっており、回転軸O51、O52にかかる回転モーメントに影響しない。したがって平行四辺形リンク機構82自体はそのままの状態を保つ。
【0058】
次に、鏡体98に力を加え移動させると、水平動アーム90は図9の破線で示した状態となる。このときリンク84の接続された第1歯車86の回動は第2歯車87に伝達され、その結果、第2歯車87に接続されたリンク88も移動する。ここで歯車の伝達比を1:1とし、垂直面に対する引張コイルばね89の角度をαとし、前記重量Wにより回転軸O56にかかる力をNとすると、前記NとFは次の関係式で表わされる。
【0059】
N=Fsinα
ただし、ここではリンク88および引張コイルばね89の重量は、前記重量Wに対して軽微なため無視する。すなわち、第1の実施例と同様に変形後もそのままの状態を保つ。
【0060】
次に、観察視野の移動に関し各部の作用を説明する。図9において観察者105が紙面に垂直な方向に、視野を移動させる場合、観察者105は鏡体98を保持し、かかる方向に力を加える。すると鉛直動アーム92のリンク93に対してスライドシャフト94が、回転軸O59まわりに回動するため、鏡体98も回動し視野が移動できる。また紙面上、上下方向に視野を移動させる場合、同じく観察者105は鏡体98を保持し、かかる方向に力を加える。するとスライドシャフト94の円弧状の長穴96に対して移動アーム97が円弧状に移動するため、これにより鏡体98は両観察者眼99を中心に傾斜するため視野が移動できる。ここで上記両方向への視野の移動において、鏡体98は両観察者眼99の中点を中心に移動する。
【0061】
前記第3の実施例によれば、リンク84の回動を第1、2歯車を介してリンク88に伝達することにより、引張コイルばね89をベース部81に内蔵でき、平行四辺形リンク機構82から先が小型になるため、観察者105が作業を行いやすい。また歯車の伝達比を変されば、引張コイルばね89の設計において自由度が増すためより良い釣り合いが実現できる。
【0062】
さらに、観察視野の移動は、第2の実施例と同様、観察者眼99の移動を最小限におさえられる上、紙面上、上下方向の視野の移動を円弧状の長穴96と、それにそって移動する移動アーム97により実現しているので、簡単に安価に構成できる。
【0063】
前述した実施態様によれば、次の構成が得られる。
(付記1)鏡体と、装置全体の位置を決定するベース部と、前記鏡体と前記ベース部との間に設けた、前記鏡体を主に鉛直方向に移動可能な鉛直動アームと、前記鏡体を主に水平方向に移動可能な水平動アームと、を有するコルポスコープにおいて、前記水平動アームは、平行四辺形リンク手段で構成されたことを特徴とするコルポスコープ。
(付記2)鏡体と、この鏡体を保持し、前記鏡体を主に鉛直方向に移動可能な鉛直動アームと、この鉛直動アームに接続され、前記鏡体を主に水平方向に移動可能な水平動アームと、装置全体の位置を決定するベース部と、を有するコルポスコープにおいて、前記水平動アームは、平行四辺形リンク手段で構成されたことを特徴とするコルポスコープ。
(付記3)鏡体と、この鏡体を保持し、前記鏡体を主に鉛直方向に移動可能な鉛直動アームと、この鉛直動アームに接続され、前記鏡体を主に水平方向に移動可能な水平動アームと、装置全体の位置を決定するベース部と、を有するコルポスコープにおいて、前記水平動アームは、水平移動中に、重量モーメントの釣り合う点の前後で、各々モーメントの正負が反転する平行四辺形リンク手段と、前記正負逆転するモーメントを相殺するように配置された弾性部材と、を具備したことを特徴とするコルポスコープ。
(付記4)左右一対の観察光軸を有する鏡体と、この鏡体を上下方向、または左右方向の少なくとも一方向に回転可能な回転機構を有するコルポスコープおいて、前記鏡体の上下方向回転軸と、左右方向回転軸と、の少なくとも一方の回転軸を前記鏡体のアイポイント位置より観察者側近傍に設定したことを特徴とするコルポスコープ。
(付記5)前記水平動アームに、保持手段を鉛直方向に移動可能な鉛直動アームを設けたことを特徴とする付記1記載のコルポスコープ。
(付記6)前記鏡体と前記鉛直動アームの間と、前記鉛直動アームと前記水平動アームの間と、前記水平動アームと前記ベース部の間と、の少なくとも一個所を回動可能としたことを特徴とする付記1記載のコルポスコープ。
(付記7)前記弾性部材を、圧縮ばねとしたことを特徴とする付記3記載のコルポスコープ。
(付記8)前記弾性部材を、引張りばねとしたことを特徴とする付記3記載のコルポスコープ。
(付記9)前記弾性部材を、空気ばねとしたことを特徴とする付記3記載のコルポスコープ。
(付記10)前記平行四辺形リンク手段は、複数のリンクが他の複数のリンクを内蔵すべく構成するとともに、前記弾性部材も同時に内蔵したことを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載のコルポスコープ。
(付記11)前記各回転軸は、観察者が前記鏡体を覗いた観察状態での両眼の中心点で各々直交することを特徴とする付記4記載のコルポスコープ。
(付記12)前記回転機構は、平行四辺形リンク機構よりなることを特徴とする付記4記載のコルポスコープ。
(付記13)前記回転機構は、円弧状のガイド部材と、前記ガイド部材に摺動する移動アームよりなることを特徴とする付記4記載のコルポスコープ。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のコルポスコープによれば、鏡体を鉛直軸に対して直交する水平方向に移動する際に、平行四辺形リンク機構が観察者の側方に大きく突出することがなく、場所を取らずに鏡体を移動できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示すコルポスコープの全体構成を示す側面図。
【図2】同実施例の鏡体の縦断側面図。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図。
【図4】同実施例の回路図。
【図5】同実施例の作用説明図。
【図6】同実施例のコルポスコープの使用状態の平面図。
【図7】同実施例のコルポスコープの使用状態の平面図。
【図8】この発明の第2の実施例を示すコルポスコープの全体構成を示す側面図。
【図9】この発明の第3の実施例を示すコルポスコープの全体構成を示す側面図。
【図10】従来のコルポスコープの使用状態の平面図。
【図11】従来のコルポスコープの使用状態の平面図。
【図12】従来のコルポスコープの使用状態の平面図。
【符号の説明】
1…ベース部、5,11…平行四辺形リンク機構、9,15…空気ばね、10…水平動アーム、16…鉛直動アーム、18…鏡体。
Claims (6)
- 鏡体と、
鉛直軸が設定されたベース部と、
前記鏡体を保持するための保持手段と、
前記保持手段を支持して前記鏡体を円弧状に移動するための回転軸が設定された鉛直動アームと、
前記回転軸と異なる他の回転軸が設定され、一端部が前記鉛直軸を含む平面に沿って前記他の回転軸まわりに円弧状に移動するように前記ベース部に対して接続され、前記鏡体が前記平面に沿って前記回転軸まわりに円弧状に移動できるように前記鉛直動アームが前記一端部に対して接続された平行四辺形リンク機構と、を備えることを特徴とするコルポスコープ。 - 更に、前記平行四辺形リンク機構に接続されて前記平行四辺形リンク機構が円弧状に移動したときに前記他の回転軸に生じるモーメントを相殺する力を前記平行四辺形リンク機構に加えるための弾性部材を備えることを特徴とする請求項1記載のコルポスコープ。
- 前記平行四辺形リンク機構は、1つの移動リンクが水平を保ち円弧状に移動するように前記ベース部に対して接続され、前記平行四辺形リンク機構の前記一端部は前記1つの移動リンクであることを特徴とする請求項1または2に記載のコルポスコープ。
- 前記平行四辺形リンク機構は、1つの移動リンクが水平を保ち円弧状に移動するように前記ベース部に対して接続され、
上記コルポスコープは、更に、前記平行四辺形リンク機構に接続された重量物の移動に伴い前記平行四辺形リンク機構が長方形から変化したときに前記平行四辺形リンク機構に生じる回転モーメントを相殺する力を前記平行四辺形リンク機構に加えるための弾性部材を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のコルポスコープ。 - 前記弾性部材は、前記1つの移動リンクの水平移動に伴い前記平行四辺形リンク機構の重量モーメントの釣り合う点の前後で反転する回転モーメントを相殺することを特徴とする請求項4記載のコルポスコープ。
- 更に、前記平行四辺形リンク機構が接続されて前記鉛直軸を回転軸として前記平行四辺形リンク機構を前記ベース部に対して回動するための回動機構を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載されたコルポスコープ。
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