JP4488292B2

JP4488292B2 - 手術用顕微鏡

Info

Publication number: JP4488292B2
Application number: JP2004059811A
Authority: JP
Inventors: 元一中村; 純一野澤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2024-03-03
Also published as: EP1721581A4; CN1925809A; EP1721581B1; US7724428B2; CN100450457C; EP1721581A1; US20060291045A1; JP2005245721A; WO2005084573A1

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。

例えば特許文献１には、アームに支持された鏡体部を３次元的に移動可能に支持し、錘で全体的なバランスを取るカウンターウェイト（カウンターバランス）式のアーム架台を有する手術用顕微鏡が開示されている。

一方、特許文献２には、バネにより全体的なバランスをとるバネバランス式のアーム架台を有する手術用顕微鏡が開示されている。バネバランス式のアーム架台は、カウンターバランス式のアーム架台に比べて手術用顕微鏡の全体的な重量や質量を小さく抑えることができる（コンパクトにすることができる）ので、運搬性が良いという利点がある。

特許文献２に開示されたバネバランス式のアーム架台を有する手術用顕微鏡は、２つの鉛直軸周りに鏡体部を水平動させる水平動アームを備え、１つの水平軸周りに鏡体部を鉛直動させる鉛直動アームを備えている。アーム架台は、鏡体部の重量や鉛直動アームの重量により１つの水平軸周りに生じる回転モーメントを弾性部材（コイルバネやガススプリング等）により相殺してバランスをとる構造である。

さらに、特許文献３には、アーム架台に回転揺動軸受を付加し、床面の傾きに関わらず、２つの鉛直軸を鉛直方向に向けて水平出し調整可能なように、堅固な構造を有する水平出し機能付の手術用顕微鏡が開示されている。
特開平７−１６２３９号公報特開昭５７−８６８０６号公報欧州特許出願公開第１２５１３８０号明細書

特許文献２に開示されたバネバランス式のアーム架台を傾斜した床面に配置した場合、鏡体部を水平動アームにより水平動させる２つの鉛直軸周りには、鏡体部の重量や、鏡体部を支える水平動アームの重量等により回転モーメントが生じる。このため、アーム架台のバランスが崩れ、手術用顕微鏡の操作性が低下するおそれがある。２つの鉛直軸周りに回動する水平動アームの摺動抵抗を高めることによって回転モーメントの作用を抑えることもできるが、鉛直軸周りの水平動アームを回動させる操作が重くなるので操作性が低下してしまう。

特許文献３の手術用顕微鏡は、床面の傾斜により生じる鏡体部の重量や水平動アームの重量による回転モーメントの発生を防止するため、床面の傾斜状態に関わらず回転揺動軸受による水平出し機構により、２つの鉛直軸を常に鉛直方向に調整することができる。しかし、２つの鉛直軸の各々の調整を水平面内で行なわなければならないので調整が面倒である。また、２つの鉛直軸から鏡体部に至る重量物を支えるため、回転揺動軸受には堅固な構造（剛性を有すること）が必要で、軸受自体が大型化するとともに高価になるおそれが高い。

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、水平床設置時のみならず傾斜床設置時に簡単な機構により容易にバランスを取ることが可能な手術用顕微鏡を提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明の手術用顕微鏡は、床面に設置されるベースと、前記ベースに対し鉛直回転軸周りに回転可能に保持された支柱と、前記支柱に対し第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に保持された鉛直動アームと、前記鉛直動アームに支持された鏡体部とを備えている。そして、この手術用顕微鏡は、さらに、前記水平動アームの回動モーメントを相殺する弾性部材と、前記水平動アームに設けられ、前記弾性部材からの力を受ける支点と、前記支点位置を前記水平動アームの長手方向に対して略直交方向に移動させる支点移動手段とを備え、前記支点移動手段は、前記第１の水平回転軸と略直交する方向に前記支点の位置を移動可能であることを特徴とする。

このような構成を有するので、水平動アームの回動中心である第１の水平回転軸と、弾性部材の支点とを結ぶ軸線と、弾性部材の作用方向とのなす角度を支点移動手段により変更（調整）することができる。このため、傾斜した床面に手術用顕微鏡のベースが配置された場合であっても、水平動アームの第１の水平回転軸周りのモーメントの発生量を容易に調整することができる。すなわち、水平動アームのバランスを容易に取ることができる。また、傾斜した床面に手術用顕微鏡が配置された場合に生じる水平動アームのバランス崩れ、すなわち、第１の水平回転軸周りの水平動アームの回動により生じるモーメントの変動を、弾性部材から力を受ける支点を水平動アームの長手方向に対して外れる方向に移動させて、弾性部材の水平動アームに対する作用角度を変更することによって、モーメントの発生量を容易に調整して相殺することができる。そうすると、従来のＸ−Ｙの２軸平面内での水平出しを行なう回転揺動軸受方式に比べ、鉛直方向に対して水平動アームが傾斜したときに水平動アームの長手方向に対して外れる方向に移動させる１軸を補正するのみ（必要な場合は鉛直回転軸周りの回動を含む２軸）で床面の傾斜により生じるモーメントに対してその補正を行なうことができるので、より容易にバランスを取ることができる。すなわち、手術用顕微鏡が傾斜した床面に設置された場合にバランスを取るための調整操作を容易に行なうことができる。また、支点を１軸に沿って移動させることのみで手術用顕微鏡のバランス調整を行なうことができるので、支点移動手段を小型化することができ、かつ、安価に構成することができる。そして、弾性部材に生じる力の方向を水平動アームの軸方向から外れる方向（水平動アームの軸方向に対して所望の斜め方向）に偏向させて弾性部材に生じさせる力の方向や大きさをより容易に変化させることができる。

この発明によれば、水平床設置時のみならず傾斜床設置時に簡単な機構により容易にバランスを取ることが可能な手術用顕微鏡を提供することができる。

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。

まず、第１の実施の形態について図１（Ａ）ないし図５（Ｂ）を用いて説明する。ここでは、主に、図１（Ａ）および図１（Ｂ）を用いて手術用顕微鏡１０の構成を説明する。

図１（Ａ）に示すように、手術用顕微鏡１０は、ベース１２と、支柱１４と、第１の平行四辺形リンク１６（水平動アーム）と、ジョイント１８と、第２の平行四辺形リンク２０（鉛直動アーム）と、鏡体部２２とを備えている。

ベース１２は、床面に載置され、手術室内を移動可能な状態と固定可能な状態とに切り替え可能な複数のキャスター１２ａと、これらキャスター１２ａ上に配置されたベース本体１２ｂとを備えている。このベース１２のベース本体１２ｂには、鉛直方向に延びた第１の回転軸Ｏ_１が配設されている。この第１の回転軸Ｏ_１には、第１の回転軸Ｏ_１周りに回転可能に支柱１４の下端部が配設されている。

この支柱１４の上端部には、第１の回転軸Ｏ_１に対して直交し、水平方向に延びた第２の回転軸Ｏ_２が配設されている。この第２の回転軸Ｏ_２には、第１の平行四辺形リンク１６が配設されている。第１の平行四辺形リンク１６は、それぞれロッド状に延びた第１ないし第４のアーム２８ａ−２８ｄを備えている。

第１および第３のアーム２８ａ，２８ｃは、平行に配置されている。第２および第４のアーム２８ｂ，２８ｄは、平行に配置されている。第１および第２のアーム２８ａ，２８ｂは、回転軸Ａ_１により連結され、第２および第３のアーム２８ｂ，２８ｃは、回転軸Ａ_２により連結されている。第３および第４のアーム２８ｃ，２８ｄは、第３の回転軸Ｏ_３により連結されている。第４および第１のアーム２８ｄ，２８ａは、第２の回転軸Ｏ_２により連結されている。さらに、第４のアーム２８ｄは、第２の回転軸Ｏ_２により下端部で支柱１４に連結されている。

このようにして、第１ないし第４のアーム２８ａ−２８ｄ、回転軸Ａ_１，Ａ_２、第２および第３の回転軸Ｏ_２，Ｏ_３により、第１の平行四辺形リンク１６が形成されている。なお、第２の回転軸Ｏ_２は、第１の平行四辺形リンク１６（第４のアーム２８ｄ）の回動中心としての第１の水平回転軸である。第３の回転軸Ｏ_３は、第２の平行四辺形リンク２０（後述する第５、第７および第９のアーム２８ｅ，２８ｇ，２８ｉ）の回動中心としての第２の水平回転軸である。

第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０の間には、これら第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０を連結するジョイント１８が配設されている。ジョイント１８は、第４の回転軸Ｏ_４を備えている。すなわち、第３のアーム２８ｃの右端部には、第３の回転軸Ｏ_３に直交した方向に第４の回転軸Ｏ_４が配設されている。第４の回転軸Ｏ_４には、第４の回転軸Ｏ_４周りに回動可能に第２の平行四辺形リンク２０が配設されている。

第２の平行四辺形リンク２０は、第５ないし第１０のアーム２８ｅ−２８ｊを備えている。第５、第７および第９のアーム２８ｅ，２８ｇ，２８ｉは平行に配置されている。第６、第８および第１０のアーム２８ｆ，２８ｈ，２８ｊは平行に配置されている。第５および第６のアーム２８ｅ，２８ｆは、回転軸Ａ_３により連結され、第６および第７のアーム２８ｆ，２８ｇは、回転軸Ａ_４により連結されている。第７および第８のアーム２８ｇ，２８ｈは、回転軸Ａ_６により連結されている。第５および第８のアーム２８ｅ，２８ｈは、第５の回転軸Ｏ_５により連結されている。第６および第９のアーム２８ｆ，２８ｉは、回転軸Ａ_５により連結され、第９および第１０のアーム２８ｉ，２８ｊは、回転軸Ａ_８により連結されている。第１０および第７のアーム２８ｊ，２８ｇは、回転軸Ａ_７により連結されている。

このようにして、第５ないし第１０のアーム２８ｅ−２８ｊ、第５の回転軸Ｏ_５、回転軸Ａ_３−Ａ_８により第２の平行四辺形リンク２０が形成されている。

第１０のアーム２８ｊの下端部には、第１０のアーム２８ｊの長手軸に沿って第６の回転軸Ｏ_６が配設されている。第６の回転軸Ｏ_６には、第６の回転軸Ｏ_６周りに回転可能に鏡体部２２が配設されている。第１０のアーム２８ｊと、鏡体部２２との合成された重心位置（質点）γは、第４および第６の回転軸Ｏ_４，Ｏ_６の交点と略一致するように、第１０のアーム２８ｊおよび鏡体部２２の重量が配分されている。

鏡体部２２は、支持アーム２２ａと、鏡体２２ｂとを備えている。支持アーム２２ａは、コ字状や略Ｕ字状を有し、一端部（上端部）が第１０のアーム２８ｊの下端部に支持され、他端部（下端部）で鏡体２２ｂを支持している。鏡体２２ｂは、第６の回転軸Ｏ６に沿った方向を観察可能である。

図１（Ｂ）に示すように、支柱１４には、第１１のアーム２８ｋが内蔵されている。第１１のアーム２８ｋの上端部には回転軸Ａ_１が配設され、下端部には回転軸Ａ_９が配設されている。このため、第１１のアーム２８ｋの上端部は、回転軸Ａ_１によって第２のアーム２８ｂの下端部および第１のアーム２８ａの左端部に連結されている。

回転軸Ａ_９は、三角リンク３４の１つの頂点に配設されている。三角リンク３４は、３つの頂点を有し、各頂点には、回転軸Ａ_９，Ａ_１０，Ａ_１１が配設されている。回転軸Ａ_１０は、後述する回転軸Ａ_１３の下側で支柱１４に支持されている。すなわち、支柱１４と三角リンク３４とは、回転軸Ａ_１０で連結されている。回転軸Ａ_１１は、第１のガススプリング３６の一端部（下端部）に接続されている。ここで、第１のガススプリング３６は、第２の平行四辺形リンク２０をバランスさせるための弾性部材である。第１のガススプリング３６の他端部（上端部）には、第２の回転軸Ｏ_２に平行な回転軸Ａ_１２が配設されている。この回転軸Ａ_１２は、支柱１４に連結されている。すなわち、支柱１４と第１のガススプリング３６とは、回転軸Ａ_１２で連結されている。

支柱１４の内部には、第２の回転軸Ｏ_２に平行な回転軸Ａ_１３が設けられている。この回転軸Ａ_１３は、第４のアーム２８ｄの長手軸が鉛直方向に配置されたときに、第２の回転軸Ｏ_２と同じ軸線上に配置されている。この回転軸Ａ_１３には、第１の平行四辺形リンク１６をバランスさせるための弾性部材として、第２のガススプリング４０の下端部が回動可能に支持されている。すなわち、支柱１４には、第２のガススプリング４０の下端部が回転軸Ａ_１３を支点（第２の支点）として回動可能に配設されている。第４のアーム２８ｄの内部には、第２のガススプリング４０の上端部を回転軸Ａ_１４周りに回動可能に支持する床傾斜補正機構４４が配設されている。ここで、回転軸Ａ_１４は、第４のアーム２８ｄ上の第２のガススプリング４０の作用点（支点（第１の支点））である。回転軸Ａ_１４は、初期状態では、第２および第３の回転軸Ｏ_２，Ｏ_３を繋ぐ後述する軸線Ｚ３上に配置されている。

図１（Ｃ）に示すように、床傾斜補正機構４４は、第４のアーム２８ｄに固定された台座４６と、１対の軸受４８ａ，４８ｂと、軸部材５０と、スライダ５２とを備えている。台座４６は、第４のアーム２８ｄに固定された固定部と、固定部の両端部から下方に互いに平行に延出された延出部とを備えている。台座４６の固定部から下方に延出された延出部には、それぞれ台座穴４６ａ，４６ｂが形成されている。これら台座穴４６ａ，４６ｂには、軸受４８ａ，４８ｂが配設されている。

軸受４８ａ，４８ｂには、外周面に右ネジの雄ネジ部５０ａを有する軸部材５０が配設されている。この軸部材５０には、軸部材５０の長手軸に沿って移動可能で、上記雄ネジ部５０ａに螺着される雌ネジ部５２ａを内周面に有するスライダ５２が台座４６の延出部間に配設されている。このため、軸受４８ａ，４８ｂおよびスライダ５２には、軸部材５０が回転可能に配設されている。軸部材５０は、第２および第３の回転軸Ｏ_２，Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３、並びに、第２の回転軸Ｏ_２に対して略直交する方向に配置されている。軸部材５０の外周面には、軸受４８ａ，４８ｂが配設される位置に雄ネジ部５０ｂ，５０ｃが形成されている。これら雄ネジ部５０ｂ，５０ｃには、抜止リング５４ａ，５４ｂが螺着され、軸部材５０が軸受４８ａ，４８ｂから外れることが防止される。

スライダ５２は、第２のガススプリング４０の上端部を下端部の回転軸Ａ_１３を中心として回動自在に支える軸部５６（軸Ａ_１４）を備えている。台座４６とスライダ５２とはそれぞれの平面部同士が向き合って配設されており、スライダ５２の平面部には平板状の樹脂板５８が固定されている。このため、軸部材５０が回転しても、台座４６とスライダ５２とは互いに対して相対的に回転することが防止され、軸部材５０の回転に伴ってスライダ５２が軸部材５０の軸に沿って移動する。なお、軸部材５０の右端部には、回転ノブ６０が配設されている。回転ノブ６０を例えば時計周り（右ネジ方向）に回転させると、スライダ５２は図１（Ｃ）中の右側に移動する。回転ノブ６０を反時計周りに回転させると、スライダ５２は図１（Ｃ）中の左側に移動する。このようにして、床傾斜補正機構４４は、第４のアーム２８ｄの長軸（第２および第３の回転軸Ｏ_２，Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３）、および、軸Ａ_１４に対して略直交する方向に軸Ａ_１４を移動可能に支持する支点移動手段を構成している。

なお、図１（Ａ）に示すように、第４のアーム２８ｄと、支柱１４とには、それぞれ指標６２ａ，６２ｂが印刷されている。これら指標６２ａ，６２ｂは、第４のアーム２８ｄが床に対して垂直な状態に配置されたときに指標６２ａ，６２ｂ同士が一致する。このため、これら指標６２ａ，６２ｂは、第４のアーム２８ｄがほぼ垂直であることを示すおおよその目印として機能する。

次に、第１のガススプリング３６により第２の平行四辺形リンク２０のバランスを取るバランス構造について説明する。

図１（Ｂ）に示すように、鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第３の回転軸Ｏ_３周りに回転モーメントＭ_Ａ１が発生する。この回転モーメントＭ_Ａ１は、これら鏡体部２２および第２の平行四辺形リンク２０等の全体重量がＷ_１であり、その全体重心位置（質点）が符号αの位置であり、第３の回転軸Ｏ_３から重心位置αまでの距離をＬ_１とし、水平軸に対して第４の回転軸Ｏ_４がなす角度をθ_Ａ１とすると、
Ｍ_Ａ１＝Ｗ_１・Ｌ_１・ｃｏｓθ_Ａ１
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として図１（Ｂ）中の時計周りに発生するモーメントである。図１（Ｂ）に示す状態では、第４の回転軸Ｏ_４が水平（θ_Ａ１＝０°）で、ｃｏｓ０°＝１となるので回転モーメントＭ_Ａ１は最大（Ｍ_Ａ１＝Ｗ_１・Ｌ_１）となる。

一方、上述した回転モーメントＭ_Ａ１に対し、第１のガススプリング３６のバネ力により第３の回転軸Ｏ_３周りに回転モーメントＭ_Ｂ１が発生する。この回転モーメントＭ_Ｂ１は、図１（Ｂ）に示す状態で第１のガススプリング３６により発生するバネ力がＦ_Ｂ１であり、第３の回転軸Ｏ_３から軸Ａ_２、第２の回転軸Ｏ_２から軸Ａ_１、軸Ａ_１０から軸Ａ_９までの距離が全てＬ_Ｓ１であり、軸Ａ_１０から軸Ａ_１１までの距離がＬ_Ｓ２であり、軸Ａ_１０と軸Ａ_１１とを繋ぐ軸線Ｚ１に対して直交する軸線Ｚ２が、第１のガススプリング３６のバネ力Ｆ_Ｂ１の方向となす角度をθ_Ｂ１とする。ここで、軸Ａ_１０周りに発生するモーメントと第３の回転軸Ｏ_３周りに発生する回転モーメントＭ_Ｂ１とは等価になるように設定されているので、
Ｍ_Ｂ１＝Ｆ_Ｂ１・（Ｌ_Ｓ２／Ｌ_Ｓ１）・ｃｏｓθ_Ｂ１
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として図１（Ｂ）中の反時計周りに発生するモーメントである。

図２（Ａ）に示すように、鏡体部２２が図１（Ｂ）で示す状態よりも上側に移動された状態で、鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第３の回転軸Ｏ_３周りに回転モーメントＭ_Ａ２が発生する。この回転モーメントＭ_Ａ２は、水平軸に対して第４の回転軸Ｏ_４がなす角度をθ_Ａ２とすると、
Ｍ_Ａ２＝Ｗ_１・Ｌ_１・ｃｏｓθ_Ａ２
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として図２（Ａ）中の時計周りに発生するモーメントである。

一方、上述した回転モーメントＭ_Ａ２に対し、図２（Ａ）に示す状態で第１のガススプリング３６のバネ力により第３の回転軸Ｏ_３周りに回転モーメントＭ_Ｂ２が発生する。この回転モーメントＭ_Ｂ２は、第１のガススプリング３６により発生するバネ力がＦ_Ｂ２であり、このバネ力Ｆ_Ｂ２の方向と、前記軸線Ｚ２とがなす角度をθ_Ｂ２とすると、
Ｍ_Ｂ２＝Ｆ_Ｂ２・（Ｌ_Ｓ２／Ｌ_Ｓ１）・ｃｏｓθ_Ｂ２
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として図２（Ａ）中の反時計周りに発生するモーメントである。

図２（Ｂ）は、鏡体部２２が図１（Ｂ）に示す状態よりも下方に移動され、第３のアーム２８ｃを第３の回転軸Ｏ_３を中心として反時計周りに回転させた状態を示す。図２（Ｂ）に示す状態で鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第３の回転軸Ｏ_３周りに回転モーメントＭ_Ａ３が発生する。この回転モーメントＭ_Ａ３は、水平軸に対して第４の回転軸Ｏ_４がなす角度をθ_Ａ３とすると、
Ｍ_Ａ３＝Ｗ_１・Ｌ_１・ｃｏｓθ_Ａ３
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として図２（Ｂ）中の時計周りに発生するモーメントである。

一方、図２（Ｂ）に示す状態で第１のガススプリング３６のバネ力により第３の回転軸Ｏ_３周りに回転モーメントＭ_Ｂ３が発生する。この回転モーメントＭ_Ｂ３は、第１のガススプリング３６が発生するバネ力がＦ_Ｂ３であり、第１のガススプリング３６が発生するバネ力Ｆ_Ｂ３の方向と、前記軸線Ｚ２とがなす角度をθ_Ｂ３とすると、
Ｍ_Ｂ３＝Ｆ_Ｂ３・（Ｌ_Ｓ２／Ｌ_Ｓ１）・ｃｏｓθ_Ｂ３
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として図２（Ｂ）中の反時計周りに発生するモーメントである。

ここで、図１（Ｂ）に示す状態（初期状態）では回転モーメントＭ_Ａ１，Ｍ_Ｂ１、図２（Ａ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ａ２，Ｍ_Ｂ２、図２（Ｂ）に示す状態ではＭ_Ａ３，Ｍ_Ｂ３がそれぞれ略一致する関係になるように軸Ａ_１０に対して軸Ａ_９，Ａ_１１，Ａ_１２が配置され、第１のガススプリング３６のバネ力が選定されている。

次に、第２のガススプリング４０により第１の平行四辺形リンク１６のバランスを取るバランス構造について説明する。

図１（Ｂ）に示す状態で鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｃ１が発生する。第３の回転軸Ｏ_３上に加わる鏡体部２２および第２の平行四辺形リンク２０等の重量はＷ_２である。第４のアーム２８ｄの重量はＷ_３で、その重心位置（質点）βが第２の回転軸Ｏ_２から第３の回転軸Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３上の位置にある。第２の回転軸Ｏ_２から第３の回転軸Ｏ_３までの距離をＬ_２とし、第２の回転軸Ｏ_２から重量Ｗ_３の重心位置βまでの距離をＬ_３とし、第２の回転軸Ｏ_２から第３の回転軸Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３が鉛直軸に対してなす角度をθ_Ｃ１とする。すると、回転モーメントＭ_Ｃ１は、
Ｍ_Ｃ１＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ１
で示される。第４のアーム２８ｄ（軸線Ｚ３）が第２の回転軸Ｏ_２を中心として鉛直軸に対して反時計周り（左方向）に傾斜しているときは、第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りにモーメントＭ_Ｃ１が発生する。一方、第４のアーム２８ｄが第２の回転軸Ｏ_２を中心として鉛直軸に対し時計周り（右方向）に傾斜しているときは第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りにモーメントＭ_Ｃ１が発生する。図１（Ｂ）に示す状態では、軸線Ｚ３が鉛直（θ_Ｃ１＝０°）で、ｓｉｎθ_Ｃ１＝０となるので回転モーメントＭ_Ｃ１は０（ゼロ）となる。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ１が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ１は、図１（Ｂ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ１であり、第２の回転軸Ｏ_２から回転軸Ａ_１４までの距離がＬ_４であり、第２の回転軸Ｏ_２から軸Ａ_１４を繋ぐ軸線Ｚ４に対して直交する軸線Ｚ５と、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ１の方向とがなす角度をθ_Ｄ１とすると、
Ｍ_Ｄ１＝Ｆ_Ｄ１・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ１
で示される。軸線Ｚ４に対する第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ１の方向が回転軸Ａ_１４を中心として時計周りに傾斜しているときは第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りにモーメントＭ_Ｄ１が発生する。一方、バネ力Ｆ_Ｄ１の方向が回転軸Ａ_１４を中心として反時計周りに傾斜しているときは第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りにモーメントＭ_Ｄ１が発生する。図１（Ｂ）において角度θ_Ｄ１＝９０°なので、ｃｏｓθ_Ｄ１＝０となるので、回転モーメントＭ_Ｄ１は０（ゼロ）となる。

図３（Ａ）は、鏡体部２２が図１（Ｂ）に示す状態よりも後方（第１の回転軸Ｏ_１に対して近位側）に移動され、第４のアーム２８ｄを第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに回動させた状態を示す。図３（Ａ）に示す状態では、鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｃ２が発生する。この回転モーメントＭ_Ｃ２は、鉛直軸に対して軸線Ｚ３がなす角度をθ_Ｃ２とすると、
Ｍ_Ｃ２＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ２
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図３（Ａ）中で反時計周りに発生するモーメントである。

一方、図３（Ａ）に示す状態で第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ２が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ２は、図３（Ａ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ２であり、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ２の方向と、軸線Ｚ５とがなす角度をθ_Ｄ２とすると、
Ｍ_Ｄ２＝Ｆ_Ｄ２・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ２
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図３（Ａ）中で時計周りに発生するモーメントである。

図３（Ｂ）は、鏡体部２２が図１（Ｂ）に示す状態よりも前方（第１の回転軸Ｏ_１に対して遠位側）に移動され、第４のアーム２８ｄを第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りに回動させた状態を示す。図３（Ｂ）に示す状態では、鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｃ３が発生する。この回転モーメントＭ_Ｃ３は、鉛直軸に対して軸線Ｚ３がなす角度をθ_Ｃ３とすると、
Ｍ_Ｃ３＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ３
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図３（Ｂ）中で時計周りに発生するモーメントである。

一方、図３（Ｂ）の状態で第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ３が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ３は、図３（Ｂ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ３であり、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ３の方向と、前記軸線Ｚ５とがなす角度をθ_Ｄ３とすると、
Ｍ_Ｄ３＝Ｆ_Ｄ３・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ３
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図３（Ｂ）中で反時計周りに発生するモーメントである。

ここで、図１（Ｂ）に示す状態（初期状態）では回転モーメントＭ_Ｃ１，Ｍ_Ｄ１、図３（Ａ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ｃ２，Ｍ_Ｄ２、図３（Ｂ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ｃ３，Ｍ_Ｄ３がそれぞれ略一致する関係になるように第２の回転軸Ｏ_２に対して回転軸Ａ_１３，Ａ_１４が配置され、第２のガススプリング４０のバネ力が選定されている。

次に、床に傾斜がある場合に第２のガススプリング４０により第１の平行四辺形リンク１６のバランスを取るバランス構造について説明する。

図４（Ａ）は、図１（Ｂ）と同様に、第４のアーム２８ｄ（軸線Ｚ３）を鉛直姿勢にしたまま、傾斜角度θ_ｚだけ傾いた床面に対して手術用顕微鏡１０を配置した状態を示す。手術用顕微鏡１０は、手術用顕微鏡１０の第１の回転軸Ｏ_１が角度θ_ｚ傾斜され、図４（Ａ）中の右側が高く、左側が右側に比べて低い斜面に配置されている。

このようにベース１２と支柱１４とが傾いて配置されることにより、支柱１４の内部に固定された軸Ａ_１３の位置は、水平床設置時に比べて第２の回転軸Ｏ_２を中心として傾斜角度θ_ｚ分だけ反時計周りに回動した位置に移動する。

図４（Ａ）に示す状態で鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｃ４が発生する。この回転モーメントＭ_Ｃ４は、鉛直軸に対して軸線Ｚ３がなす角度をθ_Ｃ４とすると、
Ｍ_Ｃ４＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ４
で示される。ここで鉛直軸と軸線Ｚ３とは方向が一致するので角度θ_Ｃ４＝０°より、ｓｉｎθ_Ｃ４＝０となり、回転モーメントＭ_Ｃ４＝０となる。これは、上述した図１（Ｂ）に示す回転モーメントＭ_Ｃ１と変わらない。

一方、図４（Ａ）に示す状態で第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ４が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ４は、図４（Ａ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ４であり、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ４の方向と、軸線Ｚ５とがなす角度をθ_Ｄ４とすると、
Ｍ_Ｄ４＝Ｆ_Ｄ４・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ４
で示される。ここで、上述した図１（Ｂ）では、角度θ_Ｄ１＝９０°であるため、回転モーメントＭ_Ｄ１＝０であったが、軸Ａ_１３の位置が第２の回転軸Ｏ_２を中心として傾斜角度θ_ｚだけ回動し、角度θ_Ｄ４が９０°よりも小さくなるため、回転モーメントＭ_Ｄ４は０にはならない。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図４（Ａ）中で反時計周りに発生するモーメントである。回転モーメントＭ_Ｃ４が０であるのに対し、第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントＭ_Ｄ４が存在するため、第４のアーム２８ｄは第２の回転軸Ｏ_２を中心として後方（図４（Ａ）中の左側）に傾斜する。

図４（Ｂ）は図１（Ｂ）に示す状態の手術用顕微鏡１０を傾斜角度θ_ｚだけ傾斜された床に設置した状態を示す。すなわち、第４のアーム２８ｄは鉛直姿勢ではなく、その軸方向は、第１の回転軸Ｏ_１に平行である。

図４（Ｂ）に示す状態では、第２および第４のアーム２８ｂ，２８ｄを含む第１の平行四辺形リンク１６の重心位置は、第２および第４のアーム２８ｂ，２８ｄが傾斜することにより第２の回転軸Ｏ_２を通る鉛直軸上になく、左側にずれている。すなわち、図４（Ｂ）に示す状態では、鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｃ５が発生する。この回転モーメントＭ_Ｃ５は、鉛直軸に対して軸線Ｚ３がなす角度をθ_Ｃ５とすると、
Ｍ_Ｃ５＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ５
で示される。ここで角度θ_Ｃ５＝θ_ｚより、
Ｍ_Ｃ５＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_ｚ
となる。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図４（Ｂ）中で反時計周りに発生するモーメントである。

一方、図４（Ｂ）に示す状態で第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ５が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ５は、図４（Ｂ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ５であり、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ５の方向と、軸線Ｚ５とがなす角度をθ_Ｄ５とすると、
Ｍ_Ｄ５＝Ｆ_Ｄ５・Ｌ_５・ｃｏｓθ_Ｄ５
で示される。ここで角度θ_Ｄ５＝９０°より、ｃｏｓθ_Ｄ５＝０となり、回転モーメントＭ_Ｄ５＝０となる。回転モーメントＭ_Ｄ５が０であるのに対し、第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントＭ_Ｃ５が存在するため、第４のアーム２８ｄは第２の回転軸Ｏ_２を中心として後方（図４（Ｂ）中の左側）に傾斜する。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）中に示すように、手術用顕微鏡１０を設置したときに、右側が高く、左側が低い傾斜角度θ_ｚの床の傾きが存在すると、第２のガススプリング４０の下側の回転軸（支点）Ａ_１３が第２の回転軸Ｏ_２に対して反時計周りに傾斜角度θ_ｚだけ回動する。そうすると、第４のアーム２８ｄに設けられた回転軸（支点）Ａ_１４（軸部５６）が第２のガススプリング４０により回転軸Ａ_１３を中心として反時計周りに回動することで、第４のアーム２８ｄが水平床設置時に比べて反時計周りのモーメントを多く受けることになる。

一方で、図４（Ａ）や図４（Ｂ）に示す状態に対して床の傾斜が逆（手術用顕微鏡１０は、手術用顕微鏡１０の第１の回転軸Ｏ_１が角度θ_ｚ傾斜され、図４（Ａ）中の右側が低く、左側が右側に比べて高い斜面に配置されている、左高右低）の場合には、回転軸（支点）Ａ_１４が第２のガススプリング４０により軸Ａ_１３を中心として傾斜角度θ_ｚだけ時計周りに回動する。このため、第４のアーム２８ｄは、時計周りのモーメントを多く受けることになる。

図５（Ａ）は、図４（Ａ）に対応しており、図５（Ａ）中の右側が高く、左側が低い、水平面に対して傾斜角度θ_ｚの床に手術用顕微鏡１０を設置した状態を示す。なお、第４のアーム２８ｄは鉛直姿勢である。ここでは、回転軸Ａ_１３を中心として回転軸Ａ_１４を反時計周りに傾斜角度θ_ｚ相当移動させた状態を示している。その他は、上述した図４（Ａ）と同じ条件にした状態である。

回転軸Ａ_１４を回転軸Ａ_１３を中心として傾斜角度θ_ｚ相当反時計周りに移動させる場合、上述した床傾斜補正機構４４を用いる。図１（Ｃ）に示す床傾斜補正機構４４の回転ノブ６０を反時計周りに回転させると、スライダ５２と、第２のガススプリング４０の端部を支えるスライダ５２（軸部５６）とが図１（Ｃ）中の左方向に移動される。

図５（Ａ）に示すように、回転軸Ａ_１４を軸線Ｚ３上から左方向へ移動量Ｘ_１だけ動かすことで、第２の回転軸Ｏ_２に対して回転軸Ａ_１４が傾斜角度θ_ｚ相当反時計周りに回動した状態となる。ここで、第２の回転軸Ｏ_２から回転軸Ａ_１４までの距離Ｌ_４に対して移動量Ｘ_１が十分に小さく、第２の回転軸Ｏ_２に相当する位置から回転軸Ａ_１４までの距離Ｌ_４′は、Ｌ_４′＝Ｌ_４として近似することができるので、移動量Ｘ_１は、
Ｘ_１＝Ｌ_４・ｓｉｎθ_ｚ
で示される。

図５（Ａ）に示す状態で鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２を中心として発生する回転モーメントＭ_Ｃ６は、鉛直軸に対して軸線Ｚ３がなす角度をθ_Ｃ６とすると、
Ｍ_Ｃ６＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ６
で示される。ここで、第４のアーム２８ｄの軸線Ｚ３は鉛直姿勢なので、軸線Ｚ３が鉛直（θ_Ｃ１＝０°）で、ｓｉｎθ_Ｃ６＝０となり、回転モーメントＭ_Ｃ６＝０となる。

一方、図５（Ａ）に示す状態で第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ６が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ６は、図５（Ａ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ６であり、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ６の方向と、軸線Ｚ５とがなす角度をθ_Ｄ６とすると、
Ｍ_Ｄ６＝Ｆ_Ｄ６・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ６
で示される。ここで角度θ_Ｄ６＝９０°より、ｃｏｓθ_Ｄ６＝０となり、回転モーメントＭ_Ｄ６＝０となる。ここで、回転モーメントＭ_Ｃ６＝Ｍ_Ｄ６＝０より、第４のアーム２８ｄは静止することになる。

図５（Ｂ）は、図４（Ｂ）に対応しており、図５（Ｂ）中の右側が高く、左側が低い傾斜角度θ_ｚの床に手術用顕微鏡１０を設置した状態を示す。なお、第４のアーム２８ｄは鉛直姿勢ではなく、傾斜床と直交する姿勢となっている。このとき、回転軸Ａ_１３を中心として回転軸Ａ_１４を反時計周りに傾斜角度θ_ｚ相当移動させた状態を示している。その他は、上述した図４（Ｂ）と同じ条件にした状態である。

図５（Ｂ）に示す状態では、第２および第４のアーム２８ｂ，２８ｄを含む第１の平行四辺形リンク１６の重心位置は、第２および第４のアーム２８ｂ，２８ｄが傾斜することにより第２の回転軸Ｏ_２を通る鉛直軸上になく、左側にずれている。すなわち、図５（Ｂ）に示す状態では、鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｃ７が発生する。この回転モーメントＭ_Ｃ７は、鉛直軸に対し軸線Ｚ３がなす角度をθ_Ｃ７とすると、
Ｍ_Ｃ７＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ７
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図５（Ｂ）中の反時計周りに発生するモーメントである。

一方、図５（Ｂ）に示す状態で第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに回転モーメントＭ_Ｄ７が発生する。この回転モーメントＭ_Ｄ７は、図５（Ｂ）に示す状態で第２のガススプリング４０により発生するバネ力がＦ_Ｄ７であり、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ７の方向と、軸線Ｚ５とがなす角度をθ_Ｄ７とすると、
Ｍ_Ｄ７＝Ｆ_Ｄ７・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ７
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として図５（Ｂ）中の時計周りに発生するモーメントである。ここで回転モーメントＭ_Ｃ７＝Ｍ_Ｄ７となることにより第４のアーム２８ｄは静止することになる。

以上、第２の回転軸Ｏ_２を中心とした鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により生じるモーメントＭ_Ｃは鉛直方向に対する傾斜角度θ_ｚにより決まるので、第２の回転軸Ｏ_２上で同じ姿勢をとる場合、床の傾斜の有無に関わらずモーメントは変化しない。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄにより生じるモーメントＭ_Ｄは、（１）第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ、（２）回転中心（第２の回転軸Ｏ_２）から支点Ａ_１４までの距離Ｌ_４、（３）第２の回転軸Ｏ_２から軸Ａ_１４を繋ぐ軸線Ｚ４に対して直交する軸線Ｚ５と、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄの方向とがなす角度θ_Ｄ、の３要素から決まる。ここで、床の傾きにより影響を受けるのは、第２のガススプリング４０が下側の支点（軸Ａ_１３）周りに第４のアーム２８ｄに対して相対的に回動し、回動中心（第２の回転軸Ｏ_２）から上側の支点（軸Ａ_１４）を繋ぐ軸線Ｚ４に対して直交する軸線Ｚ５と、バネ力Ｆ_Ｄの方向とがなす角度が変化するため、上記（３）の角度θ_Ｄである。

床傾斜補正機構４４は、弾性部材（第２のガススプリング４０）から力を受ける第４のアーム２８ｄの上側の支点（軸Ａ_１４）を回動中心（第２の回転軸Ｏ_２）に対して床の傾斜角度θ_Ｚに対して同じ傾斜方向に同じ角度だけ回動させることで、上記（３）の角度θ_Ｄを手術用顕微鏡１０を水平床に設置した状態と同じ状態に調整し直す機構である。

次に、この実施の形態に係わる手術用顕微鏡１０の作用について図面を参照しながら説明する。

手術を行なう際、図１（Ａ）に示す水平な床面に設置された手術用顕微鏡１０の鏡体部２２を上側（図１（Ｂ）中の紙面上側）に動かす場合、術者が鏡体部２２の支持アーム２２ａを保持して鏡体２２ｂを有する鏡体部２２を上側に動かす。すると、図２（Ａ）に示すように、第３のアーム２８ｃが第３の回転軸Ｏ_３を中心として反時計周りに回動する。なお、第２のガススプリング４０の支点としての軸Ａ_１４は第２の回転軸Ｏ_２から第３の回転軸Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３上に位置している。このときの鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第３の回転軸Ｏ_３を中心として発生する回転モーメントＭ_Ａ２は、
Ｍ_Ａ２＝Ｗ_１・Ｌ_１・ｃｏｓθ_Ａ２
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として時計周りに発生するモーメントである。

一方、第１のガススプリング３６のバネ力Ｆ_Ｂ２により第３の回転軸Ｏ_３周りに発生する回転モーメントＭ_Ｂ２は、
Ｍ_Ｂ２＝Ｆ_Ｂ２・（Ｌ_Ｓ２／Ｌ_Ｓ１）・ｃｏｓθ_Ｂ２
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

次に、鏡体部２２を下側（図１（Ｂ）中の紙面下側）に動かす場合、術者が鏡体部２２を持って下側に動かす。すると、図２（Ｂ）に示すように、第３のアーム２８ｃが回転軸Ｏ_３を中心として時計周りに回転する。このときの鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第３の回転軸Ｏ_３周りに発生する回転モーメントＭ_Ａ３は、
Ｍ_Ａ３＝Ｗ_１・Ｌ_１・ｃｏｓθ_Ａ３
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として時計周りに発生するモーメントである。

一方、第１のガススプリング３６のバネ力Ｆ_Ｂ３により第３の回転軸Ｏ_３周りに発生する回転モーメントＭ_Ｂ３は、
Ｍ_Ｂ３＝Ｆ_Ｂ３・（Ｌ_Ｓ２／Ｌ_Ｓ１）・ｃｏｓθ_Ｂ３
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

次に、鏡体部２２を元の位置に動かす場合、術者が鏡体部２２を持って上側に動かす。すると、図１（Ｂ）に示すように、第３のアーム２８ｃが第３の回転軸Ｏ_３を中心として反時計周りに回動する。このときの鏡体部２２やこれを支持する第２の平行四辺形リンク２０等の重量により第３の回転軸Ｏ_３周りに発生する回転モーメントは、
Ｍ_Ａ１＝Ｗ_１・Ｌ_１・ｃｏｓθ_Ａ１
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として時計周りに発生するモーメントである。

一方、第１のガススプリング３６のバネ力Ｆ_Ｂ１により第３の回転軸Ｏ_３周りに発生する回転モーメントＭ_Ｂ１は、
Ｍ_Ｂ１＝Ｆ_Ｂ１・（Ｌ_Ｓ２／Ｌ_Ｓ１）・ｃｏｓθ_Ｂ１
で示される。これは第３の回転軸Ｏ_３を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

ここで、図２（Ａ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ａ２，Ｍ_Ｂ２、図２（Ｂ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ａ３，Ｍ_Ｂ３、図１（Ｂ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ａ１，Ｍ_Ｂ１がそれぞれ略一致する関係になるように回転軸Ａ_１０に対する回転軸Ａ_９，Ａ_１１，Ａ_１２が配置され、第１のガススプリング３６が選定されている。このため、第３の回転軸Ｏ_３周りに第３のアーム２８ｃが静止する。したがって、鏡体部２２はバランスが取られてどの姿勢においても静止する。

次に、水平な床面に設置された図１（Ａ）に示す手術用顕微鏡１０の鏡体部２２を後側（紙面左側）に動かす場合、術者が鏡体部２２を持って後方に動かす。すると、図３（Ａ）に示すように、第４のアーム２８ｄが第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに回動する。なお、第２のガススプリング４０の支点としての回転軸Ａ_１４は、第２および第３の回転軸Ｏ_２，Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３上に配置されている。このとき、鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ２は、
Ｍ_Ｃ２＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ２
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ２により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｄ２は、
Ｍ_Ｄ２＝Ｆ_Ｄ２・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ２
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りに発生するモーメントである。

次に、鏡体部２２を前方（紙面右側）に動かす場合、術者が鏡体部２２を持って前方に動かす。すると、図３（Ｂ）に示すように、第４のアーム２８ｄが第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りに回動する。このとき、鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ３は、
Ｍ_Ｃ３＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ３
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りに発生するモーメントである。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ３により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｄ３は、
Ｍ_Ｄ３＝Ｆ_Ｄ３・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ３
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

次に、鏡体部２２を元の位置に動かす場合、術者が鏡体部２２を持って後方に動かす。すると、図１（Ｂ）に示すように、第４のアーム２８ｄが第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに回動する。このときの鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ１は、
Ｍ_Ｃ１＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ１
で示される。このモーメントは角度θ_Ｃ１＝０°であることより０となる。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ１により第２の回転軸Ｏ_２を中心として発生する回転モーメントＭ_Ｄ１は、
Ｍ_Ｄ１＝Ｆ_Ｄ１・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ１
で示される。このモーメントは角度θ_Ｄ１＝９０°であることより０となる。

ここで、図３（Ａ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ｃ２，Ｍ_Ｄ２、図３（Ｂ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ｃ３，Ｍ_Ｄ３、図１（Ｂ）に示す状態では回転モーメントＭ_Ｃ１，Ｍ_Ｄ１（共に０）がそれぞれ略一致する関係になるように第２の回転軸Ｏ_２に対して回転軸Ａ_１３，Ａ_１４が配置され、第２のガススプリング４０が選定されている。このため、第２の回転軸Ｏ_２周りに第４のアーム２８ｄが静止する。したがって、鏡体部２２はバランスが取られてどの姿勢においても静止する。

次に、手術用顕微鏡１０が傾斜した床面に配置された場合について説明する。

図４（Ａ）は、傾斜角度θ_ｚだけ傾斜した床面に手術用顕微鏡１０の前方（鏡体部２２側）を高い側に、後方を低い側にして配置している。このときの鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ４は、
Ｍ_Ｃ４＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ４
で示される。この力は角度θ_Ｃ４＝０°より０となる。これは図１（Ｂ）に示す床傾斜がないときの回転モーメントＭ_Ｃ１と同じである。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ４により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｄ４は、
Ｍ_Ｄ４＝Ｆ_Ｄ４・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ４
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りに発生するモーメントである。図１（Ｂ）では角度θ_Ｄ１＝９０°であったため、回転モーメントＭ_Ｄ１＝０であったが、回転軸Ａ_１３の位置が第２の回転軸Ｏ_２を中心として傾斜角度θ_ｚだけ回動し、角度θ_Ｄ４が９０°よりも小さいため、回転モーメントＭ_Ｄ４は０にはならない。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントである。回転モーメントＭ_Ｃ４が０に対し、第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントＭ_Ｄ４が存在するため、第４のアーム２８ｄは、第２の回転軸Ｏ_２周りに後方（鏡体部２２から離れる方向）に傾斜し、鏡体部２２も後方に自然に移動する。

このような床の傾きθ_ｚによるバランス崩れを補正するために、図５（Ａ）に示すように、図１（Ｃ）に示すスライダ５２を第２の回転軸Ｏ_２から第３の回転軸Ｏ_３を繋ぐ軸線Ｚ３から移動量Ｘ_１だけ左側に移動させる。ここで、移動量Ｘ_１＝Ｌ_４・ｓｉｎθ_ｚであるとすると、回転軸Ａ_１４は第２の回転軸Ｏ_２を中心として傾斜角度θ_ｚ相当、反時計周りに回動した位置に配置される。このとき、鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ６は、
Ｍ_Ｃ６＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_Ｃ６
で示される。このモーメントは角度θ_Ｃ６＝０°より０となる。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｄ５は、
Ｍ_Ｄ５＝Ｆ_Ｄ６・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ６
で示される。このモーメントは角度θ_Ｄ６＝９０°より０となる。回転モーメントＭ_Ｃ６＝Ｍ_Ｄ６＝０となるため、第２の回転軸Ｏ_２周りのモーメントは０となり、第４のアーム２８ｄが静止する。このため、鏡体部２２もバランスが取られて静止する。

図４（Ｂ）は図４（Ａ）の状態から第４のアーム２８ｄが自然に移動して第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに傾斜角度θ_ｚだけ回動した状態を示す。このときの鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ５は、
Ｍ_Ｃ５＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_ｚ
で示される（θ_Ｃ５＝θ_ｚ）。これは軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力Ｆ_Ｄ５により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｄ５は、
Ｍ_Ｄ５＝Ｆ_Ｄ５・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ５
で示される。このモーメントは角度θ_Ｄ５＝９０°より０となる。回転モーメントＭ_Ｄ５が０に対し、第２の回転軸Ｏ_２周りに反時計周りに発生するモーメントＭ_Ｃ５が存在するため、第４のアーム２８ｄは第２の回転軸Ｏ_２周りに後方（鏡体部２２から離れた側）に傾斜し、鏡体部２２も後方に自然に移動する。

このように傾斜した床に手術用顕微鏡１０を配置すると、第４のアーム２８ｄは第２の回転軸Ｏ_２周りに低い側に自然に移動する。このような状態になった場合は、図１（Ｃ）に示す床傾斜補正機構４４の回転ノブ６０を反時計周りに回転させることでスライダ５２を図１（Ｃ）中、左側に移動させる。

すなわち、このような床の傾きθ_ｚによるバランス崩れを補正するために、図５（Ｂ）に示すように、図１（Ｃ）に示すスライダ５２を軸部材５０に沿って移動させて図４（Ｂ）に示す状態から第４のアーム２８ｄを第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに傾斜角度θ_ｚだけ回転させる。このとき、鏡体部２２やこれを支持する第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０等の重量により第２の回転軸Ｏ_２周りに発生する回転モーメントＭ_Ｃ７は、
Ｍ_Ｃ７＝（Ｗ_２・Ｌ_２＋Ｗ_３・Ｌ_３）ｓｉｎθ_ｚ
で示される（θ_Ｃ７＝θ_ｚ）。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として反時計周りに発生するモーメントである。

一方、第２のガススプリング４０のバネ力により第２の回転軸Ｏ_２を中心として発生する回転モーメントＭ_Ｄ７は、
Ｍ_Ｄ７＝Ｆ_Ｄ７・Ｌ_４・ｃｏｓθ_Ｄ７
で示される。これは第２の回転軸Ｏ_２を中心として時計周りに発生するモーメントであり、水平床設置時に第４のアーム２８ｄが反時計周りに傾斜角度θ_ｚだけ傾斜したときに生じる重量モーメントを相殺する大きさをもったものになる。このため、回転モーメントＭ_Ｃ７，Ｍ_Ｄ７が互いに釣り合うことで第４のアーム２８ｄが静止し、鏡体部２２もバランスが取られて静止する。

実際の調整操作では、移動量Ｘ_１を厳密に算出する必要はなく、図１（Ａ）に示す指標６２ａ，６２ｂ同士を一致させ、第４のアーム２８ｄが支柱１４に対して後方に傾斜するか、あるいは前方に傾斜するかを確認する。そして、後方に傾斜する場合は床傾斜補正機構４４の回転ノブ６０を反時計周りに、前方に傾斜する場合は回転ノブ６０を時計周りに、第４のアーム２８ｄが静止するまで回してやれば良い。

なお、このとき、第４のアーム２８ｄが静止した位置は、移動量Ｘ_１がＬ_４・ｓｉｎθ_ｚと一致した位置となる。

ところで、支柱１４の重心は、第１の回転軸（鉛直軸）Ｏ１の真上にある。このため、支柱１４は、床の傾きによる影響を殆ど受けない。一方、第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０の重心は、第１の回転軸Ｏ１の真上ではなく、離れた位置にある。このため、第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０は、床の傾きによる影響を受ける。ここで、支柱１４は、第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０に対して十分に重い。このため、第１および第２の平行四辺形リンク１６，２０、並びに支柱１４を合わせた手術用顕微鏡１０の全体の重心は、第１の回転軸Ｏ１の近傍にある。そうすると、手術用顕微鏡１０は、床の傾きによる影響を受け難いので、第１の回転軸Ｏ１周りにバランス調整を行なう必要がない。

なお、この実施の形態では、第１の平行四辺形リンク１６（水平動アーム）に設けられた第１の支点Ａ_１４を第４のアーム２８ｄに対して動かして床傾斜によるバランス崩れを補正する作用について説明したが、これに限らず、支柱１４内の第２の支点Ａ_１３側を支柱１４に対して動かしてバランス崩れを補正するようにしても良い。

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、以下の効果が得られる。

第４のアーム２８ｄに設けられた第２のガススプリング４０の支点（軸Ａ_１４）の位置を第４のアーム２８ｄの軸線Ｚ３と略直交する方向に動かせるように配置したことによって、床の傾きにより生じた第４のアーム２８ｄの回転中心（第２の回転軸Ｏ_２）から第２のガススプリング４０の支点（軸Ａ_１４）に至る軸線Ｚ４と、第２のガススプリング４０の作用方向とのなす角度θ_Ｄを水平床設置状態と同条件に調整し直すことができる。このため、従来の水平出し機構に比べて調整が簡単で、コンパクトな構造で水平出しすることが可能な手術用顕微鏡１０を提供することができる。したがって、水平な床面に設置したときのみならず、傾斜した床に設置したときであっても、簡単な機構により容易にバランスを取ることが可能な手術用顕微鏡１０を提供することができる。

次に、第２の実施の形態について図６（Ａ）ないし図６（Ｃ）を用いて説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であって、第１の実施の形態で説明し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。

図６（Ａ）に示すように、支柱１４の内部の例えば底部には、第２の回転軸Ｏ_２に直交する方向の床面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段として、傾斜角センサー７２が配設されている。

図６（Ｂ）に示すように、第４のアーム２８ｄには、第２のガススプリング４０の支点（軸Ａ_１４）の軸部５６の位置を手術用顕微鏡１０の外部から視認可能にするための支点位置視認部としての窓部７４と、上述した傾斜角センサー７２が検出した角度情報を表示する傾斜角表示機構としてのＬＣＤ７６とが配設されている。

窓部７４には、第４のアーム２８ｄの内部にゴミや埃が配設されて軸部５６の移動を妨げることを防止する透明なカバー７８が配設されている。ここで軸部５６には、指標６２ｃが印刷されている。窓部７４の上部には、床面の傾斜角を補正するのに必要な支点移動量の対比部材としてのスケール８２が配設されている。窓部７４の下側には、ＬＣＤ７６が設けられ、傾斜角センサー７２により検出された床面の第２の回転軸Ｏ_２に直交する方向の傾斜角が表示される。この数値は＋（プラス）が表示された場合は前方側（図６（Ａ）中の右側）が高いことを示し、−（マイナス）が表示された場合は後方側（図６（Ｂ）中の左側）が高いことを示す。なお、スケール８２の数値は第１の実施の形態で説明した移動量Ｘ_１＝Ｌ_４・ｓｉｎθ_ｚの計算式に基づいて算出される。

図６（Ｃ）は図６（Ｂ）に示す第４のアーム２８ｄの内部の床傾斜補正機構４４を示す。第１の実施の形態で説明した図１（Ｃ）で回転ノブ６０が設けられていた軸部材５０の右端部（鏡体部２２側）には、ねじれ方向が右のウォーム・ホイール８４が固定されている。このウォーム・ホイール８４には、ねじれ方向が右のウォーム８６が噛み合わせられている。ウォーム８６は、図示しない軸受により軸Ａ_１５周りに回転自在に支持されている。ウォーム８６は、第４のアーム２８ｄに形成された穴を通して外部に引き出されている。ウォーム８６の端部には、図６（Ｂ）に示すようにノブ８８が設けられている。このノブ８８の近傍には、ノブ８８の回転方向により指標６２ｃの移動方向を示す表示部８８ａが配設されている。

次に、手術を行なう際、図６（Ａ）に示す手術用顕微鏡１０を用いて床の傾きによる第１の平行四辺形リンク１６のバランスの崩れを補正する作用について説明する。

術者は、傾斜角センサー７２により検出され、図６（Ｂ）に示す第４のアーム２８ｄの傾斜角表示手段としてのＬＣＤ７６に表示された数字を見る。

図６（Ｂ）に示すように、ＬＣＤ７６には「＋１．５」と表示されているが、これは手術用顕微鏡１０が、傾斜した床に対して前方側（図６（Ａ）中の右側）が高く、後方側（図６（Ａ）中の左側）が低い状態で配置されていることを示している。術者は、ＬＣＤ７６に示された数値（＋１．５）と一致するように指標６２ｃを動かすことが必要である。このとき、図６（Ｃ）中、スライダ５２を左方向に動かせば良いので、表示部８８ａに従ってノブ８８を軸Ａ_１５を支点として反時計周りに回転させる。ノブ８８には、ウォーム８６が固定されており、軸Ａ_１５を中心として反時計周りに回転させることで、ウォーム８６と噛み合わせられているウォーム・ホイール８４も反時計周りに回転する。ウォーム・ホイール８４に固定されている軸部材５０も反時計周りに回転し、スライダ５２が図６（Ｃ）中、左方向に移動する。このように、スライダ５２に固定された軸部５６（軸Ａ_１４）の位置がスケール８２の「＋１．５」の位置まで動くことで、床の傾きによる第１の平行四辺形リンク１６のバランスの崩れが補正される。

以上説明したように、この実施の形態によれば、以下の効果が得られる。第１の実施の形態で記載した効果については、記載を省略する。

術者は第４のアーム２８ｄ（水平動アーム）が前後どちらに傾くかを確認する必要はなく、表示された数値通りにノブ８８を回すだけで手術用顕微鏡１０のバランスを取ることができる。したがって、手術用顕微鏡１０が傾斜した床に配置された場合であっても、バランスの調整を簡単に行なうことができる。

次に、第３の実施の形態について図７（Ａ）および図７（Ｂ）を用いて説明する。この実施の形態は、第２の実施の形態の変形例であって、第２の実施の形態で説明し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。

この実施の形態は、第２の実施の形態で術者がノブ８８を操作することにより行なっていた軸部５６（軸Ａ_１４）の移動操作を、モータを含む移動制御手段により自動的に移動可能に構成したものである。

図７（Ａ）に示すように、支柱１４の内部には、傾斜角センサー７２からの出力を受けて後述するモータ９６を駆動するモータ駆動回路９０が配設されている。

図７（Ｂ）は、第４のアーム２８ｄの内部の床傾斜補正機構４４を示す。軸部材５０の右端部には、平歯車９２が固定されている。この平歯車９２は、歯車９４に噛み合わせられている。歯車９４には、モータ駆動軸９６ａの回転角度を検出するエンコーダー９８を介してモータ９６が接続されている。

図７（Ａ）に示すモータ駆動回路９０は、傾斜角センサー７２により検出された床の傾斜角と、エンコーダー９８によるモータ９６の駆動軸９６ａの回転角とを比較して、モータ９６を駆動してスライダ５２を移動させ、バランスがとれる位置まで回転させる。このように、モータ駆動回路９０とモータ９６とエンコーダー９８とにより、移動制御手段を構成している。

次に、手術を行なう際、図７（Ａ）に示す手術用顕微鏡１０を用いて床の傾きによる第１の平行四辺形リンク２０のバランスの崩れを補正する作用について説明する。

支柱１４の内部に設けられた傾斜角センサー７２により、傾斜角を検出する。第４のアーム２８ｄの内部に設けられたエンコーダー９８により、モータ９６の駆動軸９６ａの回転角を検出する。

モータ駆動回路９０は、床面の傾斜角と駆動軸９６ａの回転角とが予め算出してあるバランス条件に一致しているかを比較し、一致する位置になるまでモータ９６を駆動させる。このため、床面の傾斜角と駆動軸９６ａの回転角がバランス条件に一致するように動くことで、スライダ５２および軸部５６（軸Ａ_１４）が移動される。そうすると、床の傾きによる第１の平行リンク１６のバランスの崩れが自動的に補正される。

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、以下の効果が得られる。第１および第２の実施の形態で記載した効果については、記載を省略する。

床の傾きによる水平動アームのバランスの崩れが検出した床の傾斜角度に基づいて自動的に補正されるので、バランスの調整操作を不要とすることができる。このため、手術用顕微鏡１０のバランスが取られた状態で、より容易に操作することができる。

次に、第４の実施の形態について図８（Ａ）および図８（Ｂ）を用いて説明する。この実施の形態は、第１の実施の形態の変形例であって、第１の実施の形態で説明し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。

一般にガススプリングは温度が高くなるとそのバネ力が増加し、温度が低くなるとバネ力が低下する傾向をもつ。この実施の形態は、第２のガススプリング４０のバネ力が温度変化により変動するのを簡単に補正することができるように構成したものである。

図８（Ａ）に示すように、支柱１４の内部には、第２のガススプリング４０の下端部（軸Ａ_１３ａ）を回動可能に支持するバネ力補正機構（温度補正機構）１０１が配設されている。第４のアーム２８ｄの内部の第２のガススプリング４０には、温度センサー１０３が配設されている。この温度センサー１０３は、第２のガススプリング４０の温度を検出可能である。

図８（Ｂ）は支柱１４のバネ力補正機構１０１を拡大して示す。バネ力補正機構１０１は第１の実施の形態で説明した床傾斜補正機構４４と略同様の機構を備えている。すなわち、バネ力補正機構１０１は、支柱１４に固定された台座１４６と、１対の軸受（図示せず）と、軸部材１５０と、スライダ１５２とを備えている。台座１４６の両端部には、下方に延出した延出部（突出した突出部）に台座穴（図示せず）が形成されている。これら台座穴には、上述した軸受が配設されている。軸受の間には、外周面に右ネジの雄ネジ部１５０ａを有する軸部材１５０の長手軸に沿って移動可能で、上記雄ネジ部１５０ａに螺着される雌ネジ部（図示せず）を内周面に有するスライダ１５２が配設されている。軸受およびスライダ１５２は、軸部材１５０が回転可能に配設されている。軸部材１５０の長手軸は、例えば鉛直方向に設けられている。軸部材１５０の外周面には、軸受が配設される位置に雄ネジ部（図示せず）が形成されている。これら雄ネジ部には、抜止リング１５４ａ，１５４ｂが螺着され、軸部材１５０が軸受から外れることが防止される。

スライダ１５２は、第２のガススプリング４０の下端部を回動自在に支える軸部１５６（軸Ａ_１３ａ）を備えている。台座１４６とスライダ１５２とはそれぞれの平面部同士が向き合って配設されており、スライダ１５２の平面部には平板状の樹脂板（図示せず）が固定されている。このため、軸部材１５０が回転しても、台座１４６とスライダ１５２とは互いに対して相対的に回転することが防止され、軸部材１５０の回転に伴ってスライダ１５２が軸部材１５０の長手軸に沿って移動する。なお、軸部材１５０の下端部には、ウォーム・ホイール１８４が設けられている。このウォーム・ホイール１８４には、ウォーム１８６が噛み合わせられている。ウォーム１８６は図示しない軸受により軸Ａ_１６周りに回転可能に支持されている。ウォーム１８６は支柱１４に設けられた穴を通して外部に引き出されている。ウォーム１８６の端部には、図８（Ａ）に示すように回転ノブ１８８が設けられている。

バネ力補正機構１０１は、回転ノブ１８８を回転させることで軸Ａ_１３ａを昇降させることができ、第２のガススプリング４０の温度変化時に第２のガススプリング４０のバネ力を変更可能（補正可能）な機構である。支柱１４には、第２のガススプリング４０の支点（軸Ａ_１３ａ）の位置を手術用顕微鏡１０の外部から視認可能にする支点位置視認部としての窓部１７４と、上述した温度センサー１０３が検出した温度情報を表示する温度表示機構としてのＬＣＤ１７６とが配設されている。

ここで、軸Ａ_１３ａは窓部１７４を介してその位置を確認可能である。ここで、窓部１７４には、透明なカバー１７８が設けられ、軸Ａ_１３ａには指標６２ｄが設けられている。この窓部１７４の右側には、第２のガススプリング４０の温度を補正するのに必要な支点移動量の対比指標としてのスケール１８２が設けられている。スケール１８２の数値は、第２のガススプリング４０の温度特性と軸の配置により予め算出されたものが表示されている。また、窓部１７４の下側には、ＬＣＤ１７６が設けられ、温度センサー１０３が検出した第２のガススプリング４０の温度が表示される。また、回転ノブ１８８の近傍には、回転ノブ１８８の回転により指標６２ｄが動く方向を示す表示部（図示せず）が設けられている。

次に、手術を行なう際、図８（Ａ）に示す手術用顕微鏡１０を用いて第２のガススプリング４０の温度変化による第１の平行四辺形リンク１６のバランスの崩れを補正する作用について説明する。

術者は、温度センサー１０３により検出され、図８（Ｂ）に示す第４のアーム２８ｄの温度表示手段としてのＬＣＤ１７６に表示された数字を見る。

図８（Ｂ）に示すように、ＬＣＤ１７６には「２２．５」と表示されている。術者はＬＣＤ１７６に示された数値と一致するように指標６２ｄを動かすことが必要である。このとき、図８（Ｂ）中、スライダ１５２を上方向に動かせば良いので、表示部に従って回転ノブ１８８を軸Ａ_１６を支点として反時計周りに回転させる。回転ノブ１８８には、ウォーム１８６が固定されており、軸Ａ_１６を中心として反時計周りに回転することで、ウォーム１８６と噛み合わせられているウォーム・ホイール１８４も反時計周りに回転する。ウォーム・ホイール１８４に固定されている軸部材１５０も反時計周りに回転し、スライダ１５２が図８（Ｂ）中、上方向に移動する。このように、スライダ１５２に固定された軸部１５６（軸Ａ_１３ａ）の位置がスケール１８２の「＋２２．５」の位置に動くことで第２のガススプリング４０の温度変化による第１の平行四辺形リンク１６のバランスの崩れが補正される。

第２のガススプリング４０が温度変化することにより第２のガススプリング４０のバネ力（反力）が変わってしまってもその力を補正することができる。このため、第４のアーム２８ｄ（水平動アーム）のバランスを容易に取ることができる。

なお、この実施の形態では、手動により回転ノブ１８８を回転させて補正することを説明したが、第３の実施の形態で説明した機構を使って自動的に補正するように構成しても良い。そうすると、さらに容易に水平動アームのバランスを取ることができる。

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。

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。

［付記］
（付記項１）床面に設置されるベースと、
前記ベースに対し鉛直回転軸周りに回転可能に保持された支柱と、
前記支柱に対し第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に保持された鉛直動アームと、
前記鉛直動アームに支持された鏡体部と、
前記支柱と前記水平動アームとの間に設けられ、前記水平動アームの回動モーメントを相殺する弾性部材と、
前記水平動アームに設けられ、前記弾性部材からの力を受ける支点と、
前記支点の位置を前記水平動アームの長手方向に対して略直交する方向に移動可能な支点移動手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡。

（付記項２）前記支点移動手段は、前記第１の水平回転軸と略直交する方向に前記支点の位置を移動可能であることを特徴とする付記項１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項３）手術室内に設置されるベースと、
前記ベースに対し鉛直回転軸周りに回転可能に保持された支柱と、
前記支柱に対し第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動可能に保持された鉛直動アームと、
前記鉛直動アームに支持された鏡体部と
を備えた手術用顕微鏡において、
前記水平動アームの回動モーメントを相殺する弾性部材と、
前記水平動アームに設けられ、前記弾性部材からの力を受ける第１の支点と、
前記支柱に設けられ、前記弾性部材からの力を受ける第２の支点と、
前記第１および第２の支点の相対位置を移動可能な支点移動手段と
を備えていることを特徴とする手術用顕微鏡。

（付記項４）前記支点移動手段は、前記水平動アームの長手方向に略直交し、かつ、前記第１の水平回転軸に略直交させる方向に前記第１の支点の位置を移動可能であることを特徴とする付記項３に記載の手術用顕微鏡。

（付記項５）前記支点移動手段は、略水平方向、かつ、前記第１の水平回転軸と略直交させる方向に前記第２の支点の移動を移動可能であることを特徴とする付記項３に記載の手術用顕微鏡。

（付記項６）前記支点移動手段は、前記床面の傾斜による前記第１の水平回転軸周りのバランス崩れを相殺するように、前記第１および第２の支点の少なくとも一方を移動可能であることを特徴とする付記項３ないし付記項５のいずれか１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項７）前記水平動アームは、平行四辺形リンク機構で構成され、
前記水平動アームの長手方向は、鉛直方向を中心として両方向に回動可能に支持され、
前記弾性部材は、前記水平動アームの質量による回動モーメントがゼロのときに、前記弾性部材による回動モーメントをゼロとするよう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６のいずれか１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項８）前記ベースが設置される前記床面の傾斜角を検出する傾斜角検出手段を備え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。

（付記項９）前記傾斜角検出手段は、前記第１の水平回転軸に対して直交する方向の前記床面の傾斜角を検出可能であることを特徴とする付記項８に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１０）前記傾斜角検出手段は、その検出結果に基づいて前記支点移動手段を移動させる移動制御手段を備えていることを特徴とする付記項８もしくは付記項９に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１１）前記傾斜角検出手段は、前記床面の傾斜角を表示する傾斜角表示手段を備えていることを特徴とする付記項８ないし付記項１０のいずれか１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１２）前記傾斜角検出手段は、前記支柱に設けられていることを特徴とする付記項８ないし付記項１１のいずれか１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１３）前記水平動アームの前記支点の位置を前記手術用顕微鏡の外側から視認可能とする支点視認部を備えていることを特徴とする付記項１ないし付記項１２のいずれか１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１４）前記床面の傾斜角と、前記床面の傾斜角による前記弾性部材によるモーメントの変動を補正するのに必要な支点移動量との対比指標を前記支点視認部の近傍に備えていることを特徴とする付記項１３に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１５）前記弾性部材は、ガススプリングを備えていることを特徴とする付記項１ないし付記項１４のいずれか１に記載の手術用顕微鏡。

（付記項１６）前記ガススプリングは、その温度が検出される温度センサーを備えていることを特徴とする付記項１５に記載の手術用顕微鏡。

（Ａ）は、第１の実施の形態に係わる手術用顕微鏡の構造を示す概略的な正面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す手術用顕微鏡の一部を断面として示す概略的な正面図、（Ｃ）は、（Ｂ）に示す手術用顕微鏡における床傾斜補正機構を取り出して示す概略的な部分断面図。第１の実施の形態に係わる手術用顕微鏡の一部を断面として示し、（Ａ）は、鉛直動アームを水平な状態から上側に回動させた状態を示す概略図、（Ｂ）は、鉛直動アームを水平な状態から下側に回動させた状態を示す概略図。第１の実施の形態に係わる手術用顕微鏡の一部を断面として示し、（Ａ）は、水平動アームを鉛直な状態から左側に回動させた状態を示す概略図、（Ｂ）は、水平動アームを鉛直な状態から右側に回動させた状態を示す概略図。第１の実施の形態に係わる手術用顕微鏡において一部を断面として示すとともに、傾いた床に手術用顕微鏡を配置した状態の正面図を示し、（Ａ）は、鉛直動アームを水平な状態に補正した状態を示す概略図、（Ｂ）は、鉛直動アームを水平な状態から床の傾きに応じた分だけ傾けた状態を示す概略図。第１の実施の形態に係わる手術用顕微鏡において一部を断面として示すとともに、傾いた床に手術用顕微鏡を配置した状態の正面図を示し、（Ａ）は、図４（Ａ）に対応し、水平動アームを鉛直な状態に補正した状態を示す概略図、（Ｂ）は、図４（Ｂ）に対応し、水平動アームを鉛直な状態から床の傾きに応じた分だけ傾けた状態を示す概略図。（Ａ）は、第２の実施の形態に係わる手術用顕微鏡において一部を断面として示すとともに、傾いた床に手術用顕微鏡を配置した状態の正面図、（Ｂ）は、傾斜角検出手段および傾斜角表示機構を第４のアームに設けたことを示す概略図、（Ｃ）は、床傾斜補正機構を示す概略図。（Ａ）は、第３の実施の形態に係わる手術用顕微鏡において一部を断面として示すとともに、傾いた床に手術用顕微鏡を配置した状態の正面図、（Ｂ）は、床傾斜補正機構を示す概略図。（Ａ）は、第４の実施の形態に係わる手術用顕微鏡において一部を断面として示すとともに、傾いた床に手術用顕微鏡を配置した状態の正面図、（Ｂ）は、ガススプリングのバネ力を調整するバネ力補正機構を示す概略図。

符号の説明

１０…手術用顕微鏡、１２…ベース、１４…支柱、１６…第１の平行四辺形リンク、１８…ジョイント、２０…第２の平行四辺形リンク、２２…鏡体部、２２ａ…支持アーム、２２ｂ…鏡体、２８ａ−２８ｋ…アーム、３４…三角リンク、３６…第１のガススプリング、４０…第２のガススプリング、４４…床傾斜補正機構、４６…台座、５０…軸部材、５２…スライダ、５６…軸部、５８…樹脂板、６０…回転ノブ、６２ａ，６２ｂ…指標

Claims

床面に設置されるベースと、
前記ベースに対し鉛直回転軸周りに回転可能に保持された支柱と、
前記支柱に対し第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に保持された鉛直動アームと、
前記鉛直動アームに支持された鏡体部と、
前記支柱と前記水平動アームとの間に設けられ、前記水平動アームの回動モーメントを相殺する弾性部材と、
前記水平動アームに設けられ、前記弾性部材からの力を受ける支点と、
前記支点の位置を前記水平動アームの長手方向に対して略直交する方向に移動可能な支点移動手段と
を具備し、
前記支点移動手段は、前記第１の水平回転軸と略直交する方向に前記支点の位置を移動可能であることを特徴とする手術用顕微鏡。