JP6267401B2 - 手術用顕微鏡装置及び手術用顕微鏡システム - Google Patents

Description

本開示は、手術用顕微鏡装置及び手術用顕微鏡システムに関する。

従来、例えば脳神経外科等の微細な領域が対象となる外科手術において、術部を拡大観察するための顕微鏡装置が用いられている。顕微鏡装置は、アーム部（支持部）によって顕微鏡部が支持されて構成される（例えば、特許文献１、２）。

術部は非常に小さな領域であり得るため、顕微鏡装置には、術者の所望の位置を観察するためには顕微鏡部の位置を高精度に調整可能であることが要求される。従って、特許文献１、２に記載の顕微鏡装置に例示されるように、顕微鏡部を支持する支持部は、カウンターウエイト（カウンターバランス）を有したバランスアームとして構成されていることが多い。支持部がバランスアームとして構成されることにより、術者はあたかも無重力下で操作しているかのような感覚で顕微鏡部を移動させることができ、術者の操作性を向上させることができる。

特開平８−２６６５５５号公報 特開２００５−６９６０号公報

ここで、特許文献１、２に記載の顕微鏡装置の顕微鏡部は光学式のものであり、術者は、顕微鏡部に設けられる接眼を直接覗き込んで術部を観察する。この際、術者が支持部の下に入り込んで観察を行うスタイル（以下、オーバーヘッドスタイルという）が主流である（例えば、特許文献２の図１を参照）。従って、光学式の顕微鏡部を備える顕微鏡装置（以下、便宜的に光学式の顕微鏡装置ともいう）では、オーバーヘッドスタイルで使用されることを前提として支持部の構造が設計されているものが多く、装置全体の構成が大型化する傾向がある。

一方、近年、顕微鏡装置においては、撮像素子を備え、術部を電子的に撮像することが可能な、電子撮像式の顕微鏡部を備えるものが開発されている。電子撮像式の顕微鏡部を備える顕微鏡装置（以下、便宜的に電子撮像式の顕微鏡装置ともいう）では、顕微鏡部によって撮影された術部の映像が、手術室内に設置される表示装置に表示され、術者は、当該表示装置に映し出された術部の映像を観察しながら手術を行う。

電子撮像式の顕微鏡部は、接眼レンズ等の構成が不要となるため、光学式の顕微鏡部に比べて小型でありその重量も小さい。また、光学式の顕微鏡部では、術者によってアクセス可能な位置に接眼部が位置しなくてはいけないために実質的に顕微鏡部に求められる可動範囲が制限されるのに対して、電子撮像式の顕微鏡部では、あらゆる方向から術部を撮影することができるように、より広い可動範囲が求められる。更に、電子撮像式の顕微鏡装置では、術者が表示装置を見ながら手術を行うため、当該表示装置を観察する術者の視界をできるだけ遮らないように支持部及び顕微鏡部が配置されることが求められる。

このように、電子撮像式の顕微鏡装置と光学式の顕微鏡装置とでは、顕微鏡部の構成や、支持部に要求される可動範囲、使用態様等が異なる。従って、オーバーヘッドスタイルでの使用を前提として設計された光学式の顕微鏡装置における支持部の構成を、そのまま電子撮像式の顕微鏡装置に適用したとしても、必ずしも電子撮像式の顕微鏡装置に適した構成となっているとは限らない。

そこで、本開示では、電子撮像式の顕微鏡装置により適した支持部を備えることにより、術者の利便性をより向上させることが可能な、新規かつ改良された手術用顕微鏡装置及び手術用顕微鏡システムを提案する。

本開示によれば、手術台上の患者の術部を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部と、先端において前記顕微鏡部を支持する支持部と、を備え、前記支持部が、先端側から順に、第１アームと、先端において前記第１アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第１の回転軸まわりに回動可能に支持する第２アームと、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において前記第２アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第２の回転軸まわりに回動可能に支持する支柱部と、によって構成されるとみなした場合に、前記支持部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間の長さである前記第２アームの長さが、前記顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と前記第１の回転軸との間の長さである前記第１アームの長さよりも長くなるように構成される、手術用顕微鏡装置が提供される。

また、本開示によれば、手術台上の患者の術部を撮影し映像信号を出力する顕微鏡部と、先端において前記顕微鏡部を支持する支持部と、を備える顕微鏡装置と、前記映像信号に基づく映像を表示する表示装置と、を備え、前記支持部が、先端側から順に、第１アームと、先端において前記第１アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第１の回転軸まわりに回動可能に支持する第２アームと、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において前記第２アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第２の回転軸まわりに回動可能に支持する支柱部と、によって構成されるとみなした場合に、前記支持部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間の長さである前記第２アームの長さが、前記顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と前記第１の回転軸との間の長さである前記第１アームの長さよりも長くなるように構成される、手術用顕微鏡システムが提供される。

本開示によれば、手術用顕微鏡装置の支持部が、第２アームの長さが第１アームの長さよりも長くなるように支持部が構成される。従って、手術時に顕微鏡部によって術部を撮影する際に、第１アームを略水平に保ちつつ、顕微鏡部の鉛直方向の可動範囲をより広く確保することが可能になる。手術用顕微鏡装置を用いた手術では、顕微鏡部によって撮影された術部の映像が手術室内に設置される表示装置に表示され、術者は、当該表示装置に映し出された術部の映像を観察しながら手術を行うため、第１アームが略水平に保持されることにより、術者の作業空間及び術者の視界が確保され、術者の利便性をより向上させることができる。また、顕微鏡部の鉛直方向の可動範囲がより広く確保されることにより、顕微鏡部の使用領域の高さが異なる、立位での手術及び座位での手術の双方に対応することができる。すなわち、本開示に係る手術用顕微鏡装置によれば、立位での手術及び座位での手術のいずれの場合であっても、第１アームを略水平に保った状態で手術を行うことができる。

以上説明したように本開示によれば、電子撮像式の顕微鏡装置により適した支持部を備えることにより、術者の利便性をより向上させることが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。

既存の光学式の顕微鏡装置を用いた手術の様子を示す図である。 電子撮像式の顕微鏡装置を用いた手術の様子を示す図である。 顕微鏡部の可動範囲を示す概略図である。 使用態様による条件について説明するための説明図である。 図４に示す支柱部に対する第２アームの回転角度ｒ_２の最大値ｒ_２ｍａｘの範囲について説明するための説明図である。 電子撮像式の顕微鏡装置における水平要求到達距離（ＷＨ）について説明するための説明図である。 電子撮像式の顕微鏡装置における鉛直要求到達距離（ＷＶ）について説明するための説明図である。 光学式の顕微鏡装置における水平要求到達距離（ＷＨ）について説明するための説明図である。 本実施形態に係る顕微鏡システムの一構成例を示す図である。 本実施形態に係る顕微鏡装置を用いた立位での手術の様子を示す図である 本実施形態に係る顕微鏡装置を用いた座位での手術の様子を示す図である。 格納時における本実施形態に係る顕微鏡装置の状態の一例を示す図である。 支持部に回転軸部が追加された変形例に係る顕微鏡装置の一構成例を示す図である。 ベース部に電装部が搭載された変形例に係る顕微鏡装置の一構成例を示す図である。 支柱部の長さ（Ｔ）がより長く構成される変形例に係る顕微鏡装置の一構成例を示す図である。 本変形例に係る顕微鏡装置を用いた座位での手術の様子を示す図である。 各回転軸部に設けられ得る機械的な振動抑制機構の一構成例を示す図である。 各回転軸部に設けられ得る振動抑制機構の他の構成例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示に至った背景
１−１．既存の光学式の顕微鏡装置についての検討
１−２．電子撮像式の顕微鏡装置についての考察
２．本実施形態に係る顕微鏡装置の支持部の設計思想
２−１．使用態様から要請される条件
２−２．可動範囲及び小型化から要請される条件
２−３．設置位置から要請される条件
２−４．条件のまとめ
２−５．支持部の具体的な設計例
３．顕微鏡装置の構成例
４．顕微鏡装置の使用例
４−１．立位での手術における使用例
４−２．座位での手術における使用例
５．変形例
５−１．支持部に回転軸部が追加された変形例
５−２．ベース部に電装部が追加された変形例
５−３．支柱部の長さ（Ｔ）がより長く構成される変形例
５−３−１．顕微鏡装置の概要
５−３−２．顕微鏡装置の概略構成
５−３−３．支持部の設計思想
５−３−４．支持部の具体的な設計例
５−３−５．顕微鏡装置の使用例
５−４．映像振動抑制機構を有する変形例
６．補足

ここで、顕微鏡装置は、顕微鏡部と、当該顕微鏡部を先端で支持する支持部と、当該支持部の基端を支持するベース部と、から主に構成される。以下では、顕微鏡装置の構成について説明するために、下記のように方向を定義することとする。すなわち、以下の説明では、顕微鏡装置が設置される床面に対して鉛直な方向をｚ軸方向と定義する。ｚ軸方向のことを上下方向又は鉛直方向とも呼称する。また、ｚ軸方向と互いに直交する方向であって、ベース部から見て支持部が延伸する方向（ベース部から見て顕微鏡部が位置する方向）のことをｘ軸方向と定義する。ｘ軸方向のことを前後方向とも呼称する。更に、ｘ軸方向及びｚ軸方向とともに直交する方向を、ｙ軸方向と定義する。ｙ軸方向は、鉛直方向及び前後方向とともに直交する方向であると言える。なお、ｘ−ｙ平面と平行な方向のことを水平方向とも呼称する。

また、以下の説明では、顕微鏡装置の支持部の構成について説明する際に、顕微鏡部が設けられる側を先端側又は先端部等とも呼称し、ベース部に近い側を基端側又は基端部等とも呼称することとする。

また、以下の説明では、支持部の構成について説明するために、支持部を、便宜的に、第１アームと、第２アームと、支柱部と、の３つの部位に分割することとする（後述する図１及び図９等も参照）。

第１アームは、これらの部位の中で最も先端側に位置する部位である。第１アームの先端側に顕微鏡部が設けられる。第１アームの基端は、第２アームの先端によってｙ軸と平行な（すなわち、鉛直方向及び前後方向と互いに直交する）第１の回転軸まわりに回動可能に支持される。具体的には、第１アームは、顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と第１の回転軸との間の部位である。

支柱部は、支持部の最も基端側の部位であり、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において第２アームの基端をｙ軸と平行な（すなわち、鉛直方向及び前後方向と互いに直交する）第２の回転軸まわりに回動可能に支持する。

第２アームは、第１アームと支柱部との間に位置する部位である。第２アームは、第１の回転軸と第２の回転軸との間の部位であるとも言える。

支柱部と第２アームとの間の第２の回転軸、及び第２アームと第１アームとの間の第１の回転軸は、ともに、ｙ軸方向、すなわち、鉛直方向及び前後方向と互いに直交する方向であるため、第２の回転軸における支柱部に対する第２アームの回転角度、及び第１の回転軸における第２アームに対する第１アームの回転角度が制御されることにより、鉛直面内（ｘ−ｚ平面内）での顕微鏡部の位置が決定されることとなる。また、第１アームの長さ（Ｈ）（すなわち、顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と第１の回転軸との間の距離（Ｈ））、第２アームの長さ（Ｖ）（すなわち、第１の回転軸と第２の回転軸との間の距離（Ｖ）及び支柱部の長さ（Ｔ）により、当該鉛直面内での顕微鏡部の可動範囲が決定されることとなる。

このように、第１アームの長さ（Ｈ）、第２アームの長さ（Ｖ）及び支柱部の長さ（Ｔ）は、支持部の構造や顕微鏡部の可動範囲を示す、重要なパラメータである。従って、以下では、支持部が第１アーム、第２アーム及び支柱部によって構成されるとみなし、これら３つの部位の長さに特に注目して、支持部の構成について説明することとする。なお、以下の説明では、便宜的に「支柱部の長さ（Ｔ）」という呼称を用いるが、当該長さ（Ｔ）は、実際には、床面から第２の回転軸までの長さ、すなわち、ベース部まで含んだ支柱部の長さを意味するものである。

また、以下では、本開示の実施形態に係る顕微鏡装置に対して各種の操作を行うユーザのことを、便宜的に術者と記載する。ただし、当該記載は顕微鏡装置を使用するユーザを限定するものではなく、顕微鏡装置に対する各種の操作は、他の医療スタッフ等、あらゆるユーザによって実行されてよい。

（１．本開示に至った背景）
本開示の好適な一実施形態について説明するに先立ち、本開示の目的及び効果をより明確なものとするために、本発明者らが本開示に想到した背景について説明する。

（１−１．既存の光学式の顕微鏡装置についての検討）
図１を参照して、本発明者らが、既存の光学式の顕微鏡装置について検討した内容について説明する。図１は、既存の光学式の顕微鏡装置を用いた手術の様子を示す図である。図１を参照すると、術者８２０が、顕微鏡装置８１０を用いて、手術台８４０上に横臥している患者８３０に対して手術を行っている様子が図示されている。

顕微鏡装置８１０は、光学式の顕微鏡装置であり、患者の術部（図示する例では頭部）を拡大観察するための光学式の顕微鏡部８０１と、先端において顕微鏡部８０１を支持する支持部８０３と、支持部８０３の基端を支持するベース部８０５と、から構成される。また、支持部８０３は、カウンターウエイトを有するバランスアームとして構成されている。

顕微鏡装置８１０では、手術時には、顕微鏡部８０１が患者８３０の術部に対して向けられ、術者８２０は、顕微鏡部８０１の接眼部を覗き込み、当該顕微鏡部８０１によって適当な倍率に拡大された術部の像を直接観察しながら、手術を行う。

ここで、光学式の顕微鏡部８０１は、接眼部等の構成を備えるため、後述する電子撮像式の顕微鏡部に比べて大型であり、その重量も大きい。従って、顕微鏡部８０１を支持するために、支持部８０３もより大型化し、その重量も大きくなる。カウンターウエイトは、支持部８０３全体としてバランスが保たれるようにその重量が設計されているため、支持部８０３が大型化した場合には、バランスを取るためにカウンターウエイトも大型化し、結果的に装置全体が大型化する。

大型の装置が手術台８４０の近傍に配置されると、術者や他の医療スタッフの作業の妨げとなる。従って、顕微鏡装置８１０は、好適に、ベース部８０５が手術台８４０からより離れた位置に配置され、その離れた位置から、支持部８０３が、術者８２０の上方を通過して手術台８４０の近傍まで延伸するように構成され得る。つまり、図示するように、顕微鏡装置８１０では、術者８２０が支持部８０３の下に入り込んで術部を観察するスタイル、すなわちオーバーヘッドスタイルでの使用が主流となる。

オーバーヘッドスタイルでの使用を前提として設計されるため、支持部８０３は、術者８２０が支持部８０３の下に入り込めるように、第１アーム８０７ａが比較的長く構成される。第１アーム８０７ａが長ければ、それだけ第１アーム８０７ａの重量が大きくなるため、カウンターウエイトは更に大型化し、装置全体も更に大型化してしまうこととなる。

このように、光学式の顕微鏡装置８１０では、光学式の顕微鏡部８０１を支持するために、及び、オーバーヘッドスタイルでの使用を可能とするために、支持部８０３の構成を大型化する必要がある。その結果、カウンターウエイトも大型化するため、装置全体の構成も大型化する傾向にある。

一方、顕微鏡部８０１の可動範囲（顕微鏡部８０１が到達し得る範囲）は、第１アーム８０７ａの長さ、第２アーム８０７ｂの長さ及び支柱部８０７ｃの長さに依存するが、可動範囲を確保するために第２アーム８０７ｂの長さを長くしてしまうと、支持部８０３の構成が益々大型化することとなるため、カウンターウエイトが非常に大型化してしまう。従って、顕微鏡装置８１０では、顕微鏡部８０１の可動範囲の確保と、カウンターウエイトの小型化と、を両立するために、第２アーム８０７ｂが比較的短く構成されるとともに、高さ方向（ｚ軸方向）の可動範囲を確保するために支柱部８０７ｃが比較的長く構成される。

まとめると、既存の光学式の顕微鏡装置８１０においては、顕微鏡部８０１の構成や使用態様等からの要請により、第１アーム８０７ａの長さをＨ、第２アーム８０７ｂの長さをＶ、支柱部８０７ｃの長さをＴとした場合に、支持部８０３は、「Ｈ＞Ｖ、かつＴ＞Ｖ」又は「Ｈ＞Ｔ＞Ｖ」を満たすように構成される。

以上、図１を参照して、本発明者らが、既存の光学式の顕微鏡装置８１０について検討した内容について説明した。

（１−２．電子撮像式の顕微鏡装置についての考察）
近年、小型で高解像度の撮像素子が容易に入手できるようになり、顕微鏡装置においては、上述したような光学式の顕微鏡部８０１ではなく、撮像素子により術部を電子的に撮像することが可能な、電子撮像式の顕微鏡部を備えるものが開発されている。

光学式の顕微鏡部８０１では、術者が当該顕微鏡部８０１に設けられる接眼部を覗き込んで術部を観察するため、観察時の術者の姿勢が、接眼部の位置（すなわち、顕微鏡部８０１の姿勢）に拘束されることとなる。術部をあらゆる角度から観察したい場合には、顕微鏡部８０１の姿勢の変化に応じて、術者も姿勢を変化させる必要があり、利便性が高いとは言えない状況であった。また、術者が覗き込めない位置に接眼部が位置するような方向からは、術部を観察することができないため、実質的に、観察可能な範囲が制限されており、顕微鏡部に求められる可動範囲も制限されていた。

一方、電子撮像式の顕微鏡装置では、顕微鏡部によって撮影された術部の映像が、手術室内に設置される表示装置に表示され、術者は、当該表示装置に映し出された術部の映像を観察しながら手術を行う。従って、術者と顕微鏡部との相対的な位置関係に係る制約がなくなり、あらゆる角度から術部を観察可能であるとともに、術者は、より無理のない姿勢で、術部を観察することができる。このように、電子撮像式の顕微鏡装置によれば、術者の利便性をより向上させることができる。

ここで、電子撮像式の顕微鏡装置に適した支持部の構造は、必ずしも上述した光学式の顕微鏡装置８１０における支持部８０３と同じではないと考えられる。

例えば、電子撮像式の顕微鏡部においては、接眼部等の構成を設ける必要がないため、光学式の顕微鏡部８０１に比べて、大幅な小型化が可能となる。従って、電子撮像式の顕微鏡装置では、顕微鏡部を支持する支持部の構成、及びカウンターウエイトをより小型化することができ、装置全体の構成も小型化できる可能性がある。装置が小型化できれば、ベース部を手術台により近い位置に設置しても、術者や他の医療スタッフの作業の妨げにならない。従って、電子撮像式の顕微鏡装置には、手術台のより近くに設置して使用する様態が想定され、必ずしもオーバーヘッドスタイルでの使用が前提とはならない。

また、上述したように、光学式の顕微鏡装置８１０では、接眼部と術者との位置関係から、顕微鏡部８０１に求められる可動範囲は、実質的に一部の領域に限定されていた。しかしながら、電子撮像式の顕微鏡装置では、あらゆる角度から術部を観察可能であるため、その顕微鏡部には、より広い可動範囲が求められる。

更に、電子撮像式の顕微鏡装置では、術者が表示装置を見ながら手術を行うため、当該表示装置を観察する術者の視界ができるだけ遮られないように、当該支持部及び当該顕微鏡部が配置されることが求められる。もしも電子撮像式の顕微鏡装置に対してオーバーヘッドスタイルに対応した構成を適用したとすると、支持部の先端部分及び顕微鏡部が、術者の上方から術者の眼前に吊り下げられるように位置することとなるため、たとえ顕微鏡部が小型であったとしても、支持部及び顕微鏡部が術者の視界の妨げとなる可能性が高い。従って、電子撮像式の顕微鏡装置においては、術者の眼前に顕微鏡部が位置するようなオーバーヘッドスタイルでの使用は、最適な使用方法とは言えないと考えられる。

このように、電子撮像式の顕微鏡装置と光学式の顕微鏡装置とでは、顕微鏡部の構成や、顕微鏡部に要求される可動範囲、使用態様等が異なる。従って、図１を参照して説明したような、光学式の顕微鏡装置における支持部の構成を、そのまま電子撮像式の顕微鏡装置に適用した場合には、当該構成は、必ずしも電子撮像式の顕微鏡装置に適したものではなく、かえって術者の利便性を低下させてしまう恐れがある。

上記事情に鑑みれば、電子撮像式の顕微鏡装置においては、当該電子撮像式の顕微鏡装置の特徴や使用態様を考慮して、術者にとっての利便性がより向上するように支持部が構成されることが求められていた。そこで、本発明者らは、電子撮像式の顕微鏡装置により適した、術者の利便性をより向上させることが可能な構成について鋭意検討した結果、本開示に想到したものである。以下では、本発明者らが想到した、本開示の好適な一実施形態について、詳細に説明する。

（２．本実施形態に係る顕微鏡装置の支持部の設計思想）
本開示の好適な一実施形態に係る顕微鏡装置の具体的な構成について説明する前に、図２−図８を参照して、本実施形態に係る顕微鏡装置の支持部の設計思想について説明する。本実施形態に係る顕微鏡装置の具体的な構成例については、下記（３．顕微鏡装置の構成例）で改めて説明する。なお、以下に示す図２−図８では、簡単のため、顕微鏡装置の支持部を図示する際に、当該支持部を簡略化し、その第１アーム、第２アーム及び支柱部のみを概略的に図示している。

（２−１．使用態様から要請される条件）
図２は、電子撮像式の顕微鏡装置を用いた手術の様子を示す図である。図２を参照すると、術者（図示せず）が、顕微鏡装置７１０を用いて、手術台７４０上に横臥している患者７３０に対して手術を行っている様子が図示されている。

顕微鏡装置７１０は、電子撮像式の顕微鏡装置であり、患者の術部（図示する例では腹部）を拡大観察するための電子撮像式の顕微鏡部７０１と、先端において顕微鏡部７０１を支持する支持部７０３と、支持部７０３の基端を支持するベース部７０５と、から構成される。なお、図２では、図示を省略しているが、支持部７０３はカウンターウエイトを有しており、バランスアームとして構成されている。

図２では、顕微鏡部７０１によって撮影された術部の映像を表示する表示装置７６０も併せて図示している。術者は、当該表示装置７６０に映し出された術部の映像を観察しながら手術を行う。なお、本実施形態では、立位で手術を行う際に術者の略正面に位置し得るように表示装置７６０が設置されることを想定している。

このような使用態様を考慮すると、表示装置７６０を見る術者の視界を確保するためには、図示するように、顕微鏡部７０１は、表示装置７６０よりも下側（術部に近い側）に位置することが好ましい。一方、術者が術部に対して各種の処置を行う作業空間を確保するためには、顕微鏡部７０１と術部との間の空間には、ある程度の広さが求められる。

ここで、例えば、視界を確保するために顕微鏡部７０１を表示装置７６０よりも下側に位置させつつ、第１アーム７０７ａが顕微鏡部７０１から下側に向かって延伸する場合（図中に破線で示す第１アーム７０７ｄのような姿勢になる場合）には、第１アーム７０７ａによって作業空間が制限されてしまう。

また、例えば、視界を確保するために顕微鏡部７０１を表示装置７６０よりも下側に位置させつつ、第１アーム７０７ａが顕微鏡部７０１から上側に向かって延伸する場合（図中に破線で示す第１アーム７０７ｅのような状態になる場合）には、第１アーム７０７ａによって表示装置７６０を見る術者の視界が遮られてしまう。

従って、術者の視界及び術者の作業空間を同時に確保するためには、図示するように、顕微鏡部７０１によって術部を撮影する際に第１アーム７０７ａが略水平になるように、支持部７０３が構成されることが好ましい。

ここで、図３を参照して、顕微鏡部７０１の可動範囲について考える。図３は、顕微鏡部７０１の可動範囲を示す概略図である。図３では、顕微鏡部７０１の可動範囲７５０を、ハッチングを付して図示している。ただし、顕微鏡部７０１については、詳細な図示は省略し、簡易的に丸印で図示している。

図３に示すように、顕微鏡部７０１の可動範囲７５０は、半径の異なる２つの円弧に挟まれた領域であり得る。これらの円弧の半径、すなわち顕微鏡部７０１の可動範囲７５０の大きさは、第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）及び第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）に依存する。

ここで、顕微鏡部７０１の鉛直方向の可動範囲について考えると、第１アーム７０７ａが略水平に保たれる場合には、当該第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）は顕微鏡部７０１の鉛直方向の可動範囲には寄与せず、当該可動範囲は、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）に依存することとなる。従って、例えば上述した光学式の顕微鏡装置８１０のように、第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）が第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）よりも長くなるように支持部７０３が構成される場合（すなわち、Ｖが比較的短い場合）には、顕微鏡部７０１の鉛直方向の可動範囲は大幅に制限されることとなる。もしも、第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）が第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）よりも長くなるように構成された支持部７０３によって、顕微鏡部７０１を鉛直方向に大きく移動させようとすると、第１アーム７０７ａを水平に保つことができなくなり、図２に示す第１アーム７０７ｄ、７０７ｅのように、第１アーム７０７ａが術者の視界又は術者の作業空間を妨げる恐れがある。

一方、手術には、術者が立った姿勢（立位）で行う手術と、術者が座った姿勢（座位）で行う手術と、が存在する。手術時には、顕微鏡部７０１は手術台７４０の直上に位置することとなるが、立位と座位とでは、手術台７４０の高さが異なるため、顕微鏡部７０１の使用領域（術部の撮影時に顕微鏡部７０１が位置し得る領域）の高さも異なる。従って、顕微鏡部７０１の鉛直方向の可動範囲が狭いと、立位での手術及び座位での手術の双方に対応することが困難になる。

従って、第１アーム７０７ａを略水平に保ちつつ、立位での手術及び座位での手術の双方に対応する（すなわち、顕微鏡部７０１の鉛直方向における可動範囲をより広く確保する）ためには、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように支持部７０３が構成されることが好ましい。つまり、第１アーム７０７ａを略水平に保ちつつ立位での手術及び座位での手術の双方に対応するために支持部７０３に求められる条件（以下、便宜的に、「使用態様による条件」ともいう）のうちの１つは、下記（条件１）のように表現される。

（条件１）
Ｖ＞Ｈ

なお、詳細は下記（４．顕微鏡装置の使用例）で改めて説明するが、本実施形態では、第１アーム７０７ａを略水平に保ちつつ、立位での手術及び座位での手術の双方に対応する場合には、支柱部７０７ｃと手術台７４０との距離が調整されることとなる。

具体的には、図３に示すように、顕微鏡部７０１の可動範囲７５０は、支柱部７０７ｃに近いほど高く、支柱部７０７ｃから離れるほど低くなっている。従って、立位で手術を行う場合には、より高い位置に位置する立位での手術時における顕微鏡部７０１の使用領域７５１（立位時使用領域７５１）が、可動範囲７５０に含まれるように、支柱部７０７ｃが手術台７４０のより近くに位置するように顕微鏡装置７１０が設置され得る。支柱部７０７ｃを手術台７４０により近付けた状態で、第２アーム７０７ｂが垂直に近い角度になるように支持部７０３の姿勢を調整すれば、第１アーム７０７ａを略水平に保ちつつ、手術台７４０の直上において顕微鏡部７０１をより高い位置に配置することができるため、顕微鏡部７０１を立位時使用領域７５１に配置することができる。

一方、座位で手術を行う場合には、より低い位置に位置する座位での手術時における顕微鏡部７０１の使用領域７５２（座位時使用領域７５２）が、可動範囲７５０に含まれるように、支柱部７０７ｃが手術台７４０から比較的遠くに位置するように顕微鏡装置７１０が設置され得る。支柱部７０７ｃを手術台７４０から比較的遠ざけた状態で、第２アーム７０７ｂが手術台７４０に向かってより傾けられるように支持部７０３の姿勢を調整すれば、第１アーム７０７ａを略水平に保ちつつ、手術台７４０の直上において顕微鏡部７０１をより低い位置に配置することができるため、顕微鏡部７０１を座位時使用領域７５２に配置することができる。

ここで、図４及び図５を参照して、使用態様による条件について、より詳細に説明する。図４は、使用態様による条件について説明するための説明図である。図４では、顕微鏡装置７１０の支持部７０３及び手術台７４０の位置関係を概略的に図示している。なお、図４では、簡単のため、図３と同様に、顕微鏡部７０１を簡略化して図示している。また、図５は、図４に示す支柱部７０７ｃに対する第２アーム７０７ｂの回転角度ｒ_２（第２の回転軸の回転角度ｒ_２）の最大値ｒ_２ｍａｘの範囲について説明するための説明図である。

立位での手術時における顕微鏡部７０１の下端近傍に設けられる対物レンズの高さ（以下、立位高さともいう）をＺ_１、座位での手術時における顕微鏡部７０１の対物レンズの高さ（以下、座位高さともいう）をＺ_２とする。使用態様による条件を満たすためには、図４に示すように、第２アーム７０７ｂが略鉛直方向に延伸している状態で顕微鏡部７０１の対物レンズが立位高さＺ_１に位置し、第２アーム７０７ｂが支柱部７０７ｃに対して所定の角度ｒ_２だけ傾いた状態（回転した状態）で顕微鏡部７０１の対物レンズが座位高さＺ_２に位置し得るように、支持部７０３が構成されればよい。換言すれば、第２アーム７０７ｂを、略鉛直方向に延伸している状態から、支柱部７０７ｃに対して所定の角度ｒ _２だけ回転した状態に変化させた場合に、顕微鏡部７０１の対物レンズが、立位高さＺ_１と座位高さＺ_２との変化量（Ｚ_１−Ｚ_２）分だけ高さ方向に変化し得るように、支持部７０３が構成されればよい。

つまり、支持部７０３は、下記（条件２）及び（条件３）を満たすように構成され得る。

（条件２）
Ｚ_１−Ｚ_２＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ））

（条件３）
Ｚ_２＞Ｖｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ）＋Ｔ

ここで、一般的な身長の術者を想定すると、立位高さＺ_１と座位高さＺ_２との変化量Ｚ _１−Ｚ_２は、少なくとも２００（ｍｍ）程度となる。あらゆる身長の術者に対応し得ることを考慮すると、例えば、身長２ｍの術者が立位で手術を行う場合、及び身長１．５ｍの術者が座位で手術を行う場合、の双方に対応し得るように、Ｚ_１−Ｚ_２が取り得る範囲は、約２００（ｍｍ）＜Ｚ_１−Ｚ_２＜約４００（ｍｍ）であることが好ましい。

また、支柱部７０７ｃに対する第２アーム７０７ｂの回転角度ｒ_２が大きいほど、顕微鏡部７０１を高さ方向に大きく変化させることができることになるが、当該回転角度ｒ_２には、操作性の観点から上限値を考慮する必要がある。図５には、第２アーム７０７ｂを模擬的に図示し、顕微鏡部７０１を移動させようとする際に第２アーム７０７ｂの先端に加わる力を太線の矢印で、当該力によって第２アーム７０７ｂが回転する方向を細線の矢印で図示している。図５（ａ）に示すように、回転角度ｒ_２が略０°である場合には、力の作用方向と第２アーム７０７ｂの回転方向とが略一致しているため、第２アーム７０７ｂは比較的小さい力で回転し、その結果、術者は比較的小さい力で顕微鏡部７０１を移動させることが可能となる。

ところが、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、回転角度ｒ_２が大きくなるにつれて、力の作用方向と第２アーム７０７ｂの回転方向とは、ずれていく。従って、回転角度ｒ_２が大きい場合には、第２アーム７０７ｂが回転し難くなり、術者は顕微鏡部７０１を移動させるために比較的大きい力を要することとなる。つまり、回転角度ｒ_２が過度に大きい場合には、顕微鏡部７０１を移動させる際の術者の操作性が低下する恐れがある。従って、術者の操作性を必要以上に低下させずに、かつ、顕微鏡部７０１の高さ方向の変化量を確保するために、回転角度ｒ_２の最大値をｒ_２ｍａｘとすると、当該ｒ_２ｍａｘは、約４５°＜ｒ_２ｍａｘ＜約６０°の範囲を取ることが好ましい。

実際に第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）を設計する場合には、上述したようなＺ_１−Ｚ_２が取り得る範囲及びｒ_２ｍａｘが取り得る範囲を考慮して、具体的な長さＶを設計すればよい。一例として、上記（条件２）の式に、Ｚ_１−Ｚ_２＝２００（ｍｍ）、ｒ_２ｍａｘ＝４５°を代入すると、約６８３（ｍｍ）＜Ｖとなる。

なお、装置の小型化の観点からは、Ｚ_１−Ｚ_２＝２００（ｍｍ）、ｒ_２ｍａｘ＝６０°として第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）が設計されることが好ましい。この場合には、約４００（ｍｍ）＜Ｖとなり、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）を最も短くすることができ、装置のより一層の小型化を図ることが可能になる。

以上、使用態様による条件について説明した。まとめると、使用態様による条件から、支持部７０３は、上記（条件１）−（条件３）に示す条件を満たすように構成されることが好ましい。

（２−２．可動範囲及び小型化から要請される条件）
顕微鏡装置７１０の支持部７０３には、顕微鏡部７０１の可動範囲が所望の範囲を満たすように構成されることが求められる。ここで、顕微鏡部７０１の可動範囲は、第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）、第２アーム７０７ｂに対する第１アーム７０７ａの回転角度ｒ_１（第１の回転軸の回転角度ｒ_１）、及び支柱部７０７ｃに対する第２アーム７０７ｂの回転角度ｒ_２（第２の回転軸の回転角度ｒ_２）に依存するため、これらの値を大きくすれば、顕微鏡部７０１の可動範囲を大きくすることができる。しかしながら、これらの値を必要以上に大きくしてしまうと、支持部７０３が大型化し、装置全体の構成も大型化してしまう。上述したように、顕微鏡装置７１０には、電子撮像式の顕微鏡部７０１を光学式の顕微鏡部８０１よりも小型、軽量に構成することができるため、顕微鏡装置７１０全体の構成をより小型化することができるという利点があるため、当該利点を活かすためには、たとえより広い可動範囲を得ることができたとしても、装置が大型化することは好ましくない。

つまり、顕微鏡装置７１０の支持部７０３は、小型であることを保ちつつ顕微鏡部７０１が所望の可動範囲を有するように構成されることが好ましい。以下、小型であることを保ちつつ顕微鏡部７０１が所望の可動範囲を有するために支持部７０３に求められる条件（以下、便宜的に、「可動範囲及び小型化による条件」ともいう）について、より詳細に説明する。

まず、顕微鏡部７０１の可動範囲について説明する。本実施形態では、顕微鏡部７０１に求められる可動範囲を、水平方向において顕微鏡部７０１の対物レンズに求められる支柱部７０７ｃからの到達可能距離（以下、水平要求到達距離（ＷＨ）という）と、鉛直方向において顕微鏡部７０１の対物レンズに求められる床面からの到達可能距離（以下、鉛直要求到達距離（ＷＶ）という）と、によって規定する。水平要求到達距離（ＷＨ）及び鉛直要求到達距離（ＷＶ）に対応する空間上の位置を顕微鏡部７０１の対物レンズが通過することができれば、当該顕微鏡部７０１は、十分な可動範囲を有していると言える。換言すれば、顕微鏡部７０１が十分な可動範囲を有するためには、支持部７０３が、水平要求到達距離（ＷＨ）及び鉛直要求到達距離（ＷＶ）に対応する空間上の位置を顕微鏡部７０１の対物レンズが通過するように構成されることが好ましい。

図６及び図７を参照して、顕微鏡部７０１の可動範囲についてより詳細に説明する。図６は、電子撮像式の顕微鏡装置における水平要求到達距離（ＷＨ）について説明するための説明図である。図７は、電子撮像式の顕微鏡装置における鉛直要求到達距離（ＷＶ）について説明するための説明図である。

図６及び図７では、図２と同様に、術者７２０が、顕微鏡装置７１０を用いて、手術台７４０上に横臥している患者７３０に対して手術を行っている様子を図示している。なお、図６では、手術時の状況を真上から見た様子を図示しており、図７では、手術時の状況を水平方向から見た様子を図示している。また、図６では、手術を行う術者７２０以外にも、手術を補佐する助手７２１も併せて図示している。

水平要求到達距離（ＷＨ）は、顕微鏡装置７１０と手術台７４０との位置関係、より具体的には支柱部７０７ｃと手術台７４０との距離に基づいて、顕微鏡部７０１の対物レンズが術部の略直上に位置し得るように、決定される。

具体的には、図６に示すように、実際の手術時における、術者７２０の位置、助手７２１の位置、表示装置７６０の位置、患者７３０の位置（術部の位置）を想定し、現実的に顕微鏡装置７１０が設置され得る位置を決定する。そして、当該設置位置から、顕微鏡部７０１の対物レンズが術部の略直上に到達し得るように、水平要求到達距離（ＷＨ）を決定すればよい。この際、支持部７０３の構成をできるだけ小型にするために、可能な限り支柱部７０７ｃを手術台７４０に近づけて設置し、できるだけ小さい距離ＷＨが決定されることが好ましい。

ただし、上述した術者７２０等の位置は、手術の態様によって変化し得る。例えば、助手７２１が術者７２０と対向する位置にいる場合には、図示するように術者から見て斜めの方向に表示装置７６０ａが配置され得るが、助手７２１が術者７２０と対向する位置にいない場合には、術者と対向する位置に表示装置７６０ｂ（図中２点鎖線で示す）が配置され得る場合も考えられる。従って、想定される手術の態様に応じて術者７２０等の位置を適宜変更しながら、様々な手術の態様に対応し得るように、当該距離ＷＨが決定されることが好ましい。

支柱部７０７ｃを可能な限り手術台７４０に近づけて設置した場合を仮定して、一般的な手術の態様を想定して本発明者らが検討した結果、例えば、水平要求到達距離（ＷＨ）＝約８００（ｍｍ）を満たすように支持部７０３を構成することにより、少なくとも水平方向においては、あらゆる手術の態様に対応し得る位置に顕微鏡部７０１を移動させることができることが分かった。ただし、当該数値はあくまで一例であり、当該距離ＷＨは、実際に行われることが想定される手術の態様に応じて適宜決定され得る。

鉛直要求到達距離（ＷＶ）は、手術台７４０の高さ（Ｂ）、手術台７４０上に横臥している患者７３０の鉛直方向における体高（以下、単に患者７３０の体高という）、及び顕微鏡部７０１の作動距離（ＷＤ：Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）に基づいて、顕微鏡部７０１の対物レンズが術部の略直上において適切な映像を撮影可能な位置に配置され得るように、決定される。具体的には、当該距離ＷＶが、手術台７４０の高さ（Ｂ）、患者７３０の体高、及び顕微鏡部７０１のＷＤの合計値と略等しくなるように、当該ＷＶの値が決定されればよい。

図７に示すように、撮影時には、患者７３０（術部）及び手術台７４０が、鉛直方向に、顕微鏡部７０１の光軸上に位置することとなる。従って、手術台７４０の高さ（Ｂ）、患者７３０の体高及び顕微鏡部７０１のＷＤの合計値と略等しくなるように、当該距離ＷＶが決定されれば、顕微鏡部７０１が、術部を適切に撮影し得るように配置されることとなる。実際には、斜めから術部が撮影されることも考えられるが、顕微鏡部７０１のＷＤが一定の状態で、術部を異なる角度から撮影するように顕微鏡部７０１を移動させた場合には、顕微鏡部７０１は、術部を中心とする半球上を移動することとなり、図示するように鉛直上方から術部を撮影する場合に顕微鏡部７０１の対物レンズの高さが最も高くなるため、当該場合でのＷＶを満たすように支持部７０３が構成されれば、他の姿勢も実現され得ることとなる。

ここで、顕微鏡部７０１のＷＤは、顕微鏡部７０１の下端近傍に設けられる対物レンズの焦点距離に対応しているため、当該焦点距離が可変である場合には、その焦点距離の最大値及び最小値（すなわち、ＷＤの最大値及び最小値）も考慮して、当該距離ＷＶが決定されることが好ましい。

手術台７４０の大きさ、患者７３０の体型、及び顕微鏡部７０１の光学特性として一般的なもの（例えば手術台７４０の高さ（Ｂ）＝８００（ｍｍ）等）を想定して、本発明者らが検討した結果、例えば、鉛直要求到達距離（ＷＶ）＝約１６００（ｍｍ）を満たすように支持部７０３を構成することにより、少なくとも鉛直方向において、適切な映像が撮影され得る位置に顕微鏡部７０１の対物レンズを移動させることができることが分かった。ただし、当該数値はあくまで一例であり、当該距離ＷＶは、実際に用いられることが想定される手術台７４０の大きさや顕微鏡部７０１の光学特性等に応じて適宜決定され得る。

まとめると、手術台７４０の大きさ等の条件として一般的な条件を想定した場合に、あらゆる使用態様に対応可能な、十分な顕微鏡部７０１の可動範囲を実現するためには、下記（条件４）を満たすように支持部７０３が構成されることが好ましい。

（条件４）
顕微鏡部７０１の対物レンズが、ＷＨ＝約８００（ｍｍ）、かつＷＶ＝約１６００（ｍｍ）である空間上の位置を通過する。

なお、図７に示すように、鉛直要求到達距離（ＷＶ）は、立位での手術を想定して決定される。図３を参照して上述したように、立位での手術の方が、座位での手術に比べて、手術台７４０の高さ（Ｂ）が高く、顕微鏡部７０１の使用領域の位置も高い。つまり、立位での手術の方が、座位での手術よりも、顕微鏡部７０１に求められる鉛直方向の可動範囲が広い（すなわち、鉛直要求到達距離（ＷＶ）が長い）。従って、立位での手術を想定して鉛直要求到達距離（ＷＶ）を求めておけば、より短い鉛直要求到達距離（ＷＶ）しか要求されない座位での手術にも対応可能である。具体的には、上述したように、座位での手術時には、顕微鏡装置７１０を手術台７４０からより離れた位置に設置し、第２アーム７０７ｂを手術台７４０に向かってより傾けるように支持部７０３の姿勢を調整することにより、顕微鏡部７０１をより低い位置に配置することが可能になる。

次に、支持部７０３の小型化について説明する。支持部７０３は、小型であることを保ちつつ、顕微鏡部７０１が上述した可動範囲を有するように構成されることが好ましい。ここで、上述したように、顕微鏡部７０１の可動範囲は、第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）、第２アーム７０７ｂに対する第１アーム７０７ａの回転角度ｒ_１、及び支柱部７０７ｃに対する第２アーム７０７ｂの回転角度ｒ_２に依存する。従って、これを実現するためには、支持部７０３の第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）に上限値が設けられるとともに、第２アーム７０７ｂに対する第１アーム７０７ａの回転角度ｒ_１及び支柱部７０７ｃに対する第２アーム７０７ｂの回転角度ｒ_２の可動範囲が、既存の光学式の顕微鏡装置の支持部におけるこれらの回転角度の可動範囲よりも広く設定されることが好ましい。

例えば、支持部７０３の各部の長さの上限値は、手術台７４０の近くに顕微鏡装置７１０を設置した場合に、当該顕微鏡装置７１０が、術者及び他の医療スタッフの作業の妨げにならないように決定され得る。また、回転角度ｒ_１及び回転角度ｒ_２の可動範囲は、各部の長さが決定された上限値を満たすように構成された支持部７０３において、顕微鏡部７０１が上記（条件４）に示す可動範囲を満たすように設定されればよい。

本発明者らによる検討の結果、下記（条件５）及び（条件６）を満たすように支持部７０３が構成されることにより、上記（条件４）に示す可動範囲を満たしつつ、比較的小型の顕微鏡装置７１０が実現可能であることが分かった。

（条件５）
Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＜約２５００（ｍｍ）

（条件６）
約１３０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°
好ましくは、約１５０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°
更に好ましくは、約１７０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°

以上、可動範囲及び小型化による条件について説明した。まとめると、可動範囲及び小型化による条件から、支持部７０３は、上記（条件４）−（条件６）に示す条件を満たすように構成されることが好ましい。

ここで、比較のため、図８を参照して、図１に示す光学式の顕微鏡装置８１０において顕微鏡部８０１に求められる可動範囲（すなわち、水平要求到達距離（ＷＨ）及び鉛直要求到達距離（ＷＶ））について説明する。図８は、光学式の顕微鏡装置における水平要求到達距離（ＷＨ）について説明するための説明図である。

図８では、図１と同様に、術者８２０が、光学式の顕微鏡装置８１０を用いて、手術台８４０上に横臥している患者８３０に対して手術を行っている様子を図示している。なお、図８では、手術時の状況を真上から見た様子を図示している。また、図８では、手術を行う術者８２０以外に、手術を補佐する助手８２１も併せて図示している。

図８に示すように、光学式の顕微鏡装置８１０では、手術台８４０から比較的離れた位置に顕微鏡装置８１０が設置されるため、水平要求到達距離（ＷＨ）は、電子撮像式の顕微鏡装置７１０における当該距離ＷＨ（上述した例では８００（ｍｍ））よりも長くなる。また、図１を参照して上述したように、光学式の顕微鏡装置８１０では、支持部８０３の下に術者８２０が入り込んで手術が行われるため、鉛直要求到達距離（ＷＶ）も、電子撮像式の顕微鏡装置７１０における当該距離ＷＶ（上述した例では１６００（ｍｍ））よりも長くなる。

このように、電子撮像式の顕微鏡装置７１０では、所望の可動範囲を実現するために支持部７０３に求められる長さが、光学式の顕微鏡装置８１０に比べて非常に短い。支持部７０３が短ければ、その分、支持部７０３の重量が小さくなり、カウンターウエイトも小型化することができる。従って、電子撮像式の顕微鏡装置７１０によれば、装置の小型化と、所望の可動範囲の確保と、を両立することが可能となるのである。

なお、参考までに、既存の光学式の顕微鏡装置８１０において、比較的支持部の可動範囲が広いと言われている機種では、回転角度ｒ_２に対応する関節部の可動範囲は０°〜５０°程度であり、回転角度ｒ_１に対応する関節部の可動範囲は−４０°〜＋４０°程度である。つまり、上記（条件６）に対応するように表記すれば、既存の光学式の顕微鏡装置８１０における回転角度の可動範囲は、ｒ_１＋ｒ_２＜１３０°程度である。このように、本実施形態では、支持部７０３の各部の長さを比較的短く抑えつつ、回転角度ｒ_１及び回転角度ｒ_２の可動範囲を既存の顕微鏡装置に比べて大きく設定することにより、既存の装置と同等又はそれ以上の顕微鏡部７０１の可動範囲を確保しつつ、装置の小型化を実現することができる。

（２−３．設置位置から要請される条件）
上述したように、電子撮像式の顕微鏡部７０１は、光学式の顕微鏡部８０１よりも小型、軽量に構成することができるため、顕微鏡装置７１０全体の構成をより小型化することができる。従って、顕微鏡装置７１０を、手術台７４０のより近くに設置することが可能になる。

ここで、一般的に、外科手術には、清潔域と不潔域という概念があり、清潔域の近傍に不潔な機材が配置されることは避けられなければいけない。手術台７４０の上は清潔域であるため、顕微鏡装置７１０を手術台７４０の近くに設置する場合には、顕微鏡装置７１０の顕微鏡部７０１及び支持部７０３には、袋状のドレープが被せられることになる。

しかしながら、顕微鏡装置７１０の全体にドレープを被せようとすると、大型のドレープが必要となってしまうため、通常は、第１アーム７０７ａ及び第２アーム７０７ｂに対応する部位にのみドレープが被せられ、支柱部７０７ｃに対応する部位は、露出していることが多い。従って、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）が、手術台７４０の高さ（Ｂ）よりも長いと、当該支柱部７０７ｃによって清潔域が侵される恐れがある。

ここで、手術台７４０の上部は清潔域であるが、手術台７４０よりも下側の領域は不潔域である。従って、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）が手術台の高さ（Ｂ）よりも短ければ、顕微鏡装置７１０を手術台７４０に接近して設置しても、当該支柱部７０７ｃによって清潔域が侵される恐れがない。換言すれば、顕微鏡装置７１０を手術台７４０のより近くに設置するためには、下記（条件７）を満たすように支持部７０３が構成されることが好ましい。

（条件７）
Ｔ＜Ｂ

例えば、一般的に用いられる手術台７４０の高さ（Ｂ）は、８００（ｍｍ）程度である。従って、例えば、支持部７０３は、好適に、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）が８００（ｍｍ）よりも短くなるように構成され得る。以下では、支持部７０３に求められる当該条件（Ｂ＞Ｔ）のことを、便宜的に、「設置位置による条件」とも呼称することとする。

（２−４．条件のまとめ）
以上説明した３つの条件についてまとめる。

（使用態様による条件）
目的：
第１アーム７０７ａを略水平に保ちつつ、立位での手術及び座位での手術の双方に対応する（顕微鏡部７０１の上下方向における可動範囲をより広く確保する）。
支持部に求められる条件：
（条件１）
Ｖ＞Ｈ
（条件２）
Ｚ_１−Ｚ_２＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ））
（条件３）
Ｚ_２＞Ｖｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ）＋Ｔ

（可動範囲及び小型化による条件）
目的：
多様な手術態様に対応し得る顕微鏡部７０１の可動範囲を確保しつつ、支持部７０３をより小型に構成する。
（条件４）
顕微鏡部７０１の対物レンズが、適切な映像を撮影するために要求される到達距離である、水平要求到達距離（ＷＨ）（例えば、ＷＨ＝約８００（ｍｍ））、及び鉛直要求到達距離（ＷＶ）（例えば、ＷＶ＝約１６００（ｍｍ））に対応する空間上の位置を通過する。
（条件５）
Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＜約２５００（ｍｍ）
（条件６）
約１３０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°
好ましくは、約１５０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°
更に好ましくは、約１７０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°

（設置位置による条件）
目的：
顕微鏡装置７１０を手術台７４０のより近くに設置しつつ、清潔域を確保する。
支持部に求められる条件：
（条件７）
Ｔ＜Ｂ

本実施形態では、少なくとも上記（条件１）を満たすように支持部７０３が構成される。より詳細には、上記（条件２）及び上記（条件３）を更に満たすように支持部７０３が構成されてもよい。これにより、手術中において、第１アーム７０７ａを略水平に保つことができるため、術者の作業空間及び術者の視界を確保することができ、術者の利便性をより向上させることができる。この際、立位での手術及び座位での手術の双方において、第１アーム７０７ａを略水平に保つことができるため、手術態様にかかわらず、術者の作業空間及び術者の視界を確保することが可能になる。

また、顕微鏡部７０１が多様な術式に対応し得る所望の可動範囲を有しつつ、顕微鏡装置７１０をより小型に保つために、上記可動範囲及び小型化による条件（すなわち、上記（条件４）−上記（条件６））を満たすように支持部７０３が構成され得る。これにより、各種の術式に対応し得る十分な顕微鏡部７０１の可動範囲を確保しつつ、顕微鏡装置７１０を小型化することができるため、術者の利便性が更に向上され得る。

また、顕微鏡装置７１０を手術台７４０に近接して設置したい場合には、上記設置位置による条件（すなわち、上記（条件７））を満たすように支持部７０３が構成され得る。これにより、清潔域を確保しつつ、顕微鏡装置７１０を手術台７４０のより近くに設置することが可能になるため、支持部７０３を更に小型化することができ、装置全体の構成も更に小型化することができる。

（２−５．支持部の具体的な設計例）
本発明者らは、上記の各条件を満たし得る支持部７０３の構成について実際に設計を行った。ここでは、一例として、使用態様による条件、前記可動範囲及び小型化による条件、並びに上記設置位置による条件を満たすように（すなわち、上記（条件１）−上記（条件７）を満たすように）支持部１２０を構成する場合における設計結果について説明する。

具体的には、上記（条件２）から、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）の上限値が決定され得る。また、Ｖの上限値が決定されれば、上記（条件１）から第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）の上限値が決定され、上記（条件３）から支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）の下限値が決定され得る。更に、支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）については、上記（条件７）から、その上限値も決定され得る。決定されたＨ、Ｖ、Ｔの範囲内において、上記（条件４）−（条件６）を満たすように具体的なＨ、Ｖ、Ｔの値を決定していく。

上記（条件７）における手術台７４０の高さ（Ｂ）を８００（ｍｍ）とし、上記（条件４）における水平要求到達距離（ＷＨ）及び鉛直要求到達距離（ＷＶ）をＷＨ＝８００（ｍｍ）、ＷＶ＝１６００（ｍｍ）として、実際に本発明者らが支持部７０３を設計した結果、第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）及び支柱部７０７ｃの長さ（Ｔ）について、概ね以下の関係が満たされ得ることが分かった。
Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＞約２０００（ｍｍ）
Ｈ＜Ｔ＜Ｖ
約８００（ｍｍ）＜Ｖ＜約１０００（ｍｍ）
約６００（ｍｍ）＜Ｈ＜約８００（ｍｍ）

なお、上記の２０００（ｍｍ）という数値は、顕微鏡部７０１に求められる最低限の可動範囲を実現し得るように算出されたものである。マージンを考慮して、より広い可動範囲を得ようとする場合には、Ｈ＋Ｖ＋Ｔの下限値はより大きい値になり得る。例えば、本発明者らによる検討の結果、より多様な使用態様に対応し得るように顕微鏡部７０１についてより広い可動範囲を実現しようとする場合には、Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＞約２１００（ｍｍ）を満たすように支持部７０３が構成されることが好ましいことが分かった。更に継続して検討を行った結果、更に自由度の高い顕微鏡部７０１の移動を実現するためには、例えば、Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＞約２２００（ｍｍ）を満たすように支持部７０３が構成されることがより好ましいことが分かった。

以上、本発明者らが、上記の各条件を満たし得る支持部７０３の構成について実際に設計を行った結果について説明した。

（３．顕微鏡装置の構成例）
図９を参照して、以上説明した（条件１）−（条件７）を満たし得る、本実施形態に係る顕微鏡装置の具体的な構成例について説明する。図９は、本実施形態に係る顕微鏡システムの一構成例を示す図である。

図９を参照すると、本実施形態に係る顕微鏡システム１は、顕微鏡部１１０を支持し、当該顕微鏡部１１０によって患者の術部を撮影する顕微鏡装置１０と、顕微鏡装置１０によって撮影された術部の映像を表示する表示装置２０と、から構成される。手術時には、術者は、顕微鏡装置１０によって撮影され表示装置２０に表示された映像を参照しながら、術部を観察し、当該術部に対して各種の処置を行う。

（表示装置）
表示装置２０は、上述したように、顕微鏡装置１０によって撮影された患者の術部の映像を表示する。表示装置２０は、例えば手術室の壁面等、術者によって視認され得る場所に設置される。表示装置２０の種類は特に限定されず、表示装置２０としては、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ装置等、公知の各種の表示装置が用いられてよい。なお、後述するように、撮像部１１１がステレオカメラとして構成される場合、及び／又は高解像度の撮影に対応したものである場合には、表示装置２０としては、それぞれに対応して、３Ｄ表示可能なもの、及び／又は高解像度の表示が可能なものが用いられ得る。また、表示装置２０は、必ずしも手術室内に設置されなくてもよく、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）や眼鏡型のウェアラブルデバイスのように、術者が身に付けて使用するデバイスに搭載されてもよい。

（顕微鏡装置）
顕微鏡装置１０は、患者の術部を拡大観察するための顕微鏡部１１０と、顕微鏡部１１０を保持する支持部１２０（アーム部１２０）と、支持部１２０の一端が接続され顕微鏡部１１０及び支持部１２０を支持するベース部１３０と、顕微鏡装置１０の動作を制御する制御装置１４０と、を備える。顕微鏡装置１０は、手術中に患者の術部を拡大観察するための手術用顕微鏡装置である。

（ベース部１３０）
ベース部１３０は、顕微鏡部１１０及び支持部１２０を支持する。ベース部１３０は板状の形状を有する架台１３１と、架台１３１の下面に設けられる複数のキャスター１３２と、を有する。架台１３１の上面に支持部１２０の一端が接続され、架台１３１から延伸される支持部１２０の他端（先端）に顕微鏡部１１０が接続される。また、顕微鏡装置１０は、キャスター１３２を介して床面と接地し、当該キャスター１３２によって床面上を移動可能に構成されている。

（顕微鏡部１１０）
顕微鏡部１１０は、患者の術部を拡大観察するための顕微鏡鏡体によって構成される。図示する例では、顕微鏡部１１０の光軸方向は、ｚ軸方向と略一致している。顕微鏡部１１０は、電子撮像式の顕微鏡に対応する構成を有しており、略円筒形状を有する筒状部１１２と、筒状部１１２内に設けられる撮像部１１１と、から構成される。また、撮像部１１１は、対物レンズ、ズームレンズ等の光学系と、当該光学系を通過した光により被写体（すなわち術部）の像を撮影する撮像素子と、から構成される。なお、顕微鏡部１１０の光軸方向の長さ（より厳密には、後述する第１アーム２９０ａと顕微鏡部１１０との接続部から、当該顕微鏡部１１０の下端までの長さ）は、例えば２１０ｍｍ程度以下、より好ましくは２００ｍｍ程度以下である。

筒状部１１２の下端の開口面には、撮像部１１１を保護するためのカバーガラスが設けられる。筒状部１１２の内部には、光源も設けられており、撮影時には、当該光源からカバーガラス越しに被写体に対して照明光が照射される。当該照明光の被写体での反射光が、カバーガラスを介して撮像部１１１に入射することにより、当該撮像部１１１によって術部の映像に係る信号（映像信号）が取得される。

顕微鏡部１１０としては、各種の公知の電子撮像式の顕微鏡部に対応する構成が適用されてよいため、ここではその詳細な説明は省略する。例えば、撮像部１１１の撮像素子としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の各種の公知の撮像素子が適用されてよい。また、撮像部１１１は、１対の撮像素子を備えた、いわゆるステレオカメラとして構成されてもよい。この場合、撮像部１１１によって撮影された映像の３Ｄ表示が可能になる。また、撮像部１１１は、４Ｋ以上（例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等）の高解像度の撮影に対応し得るように構成されてもよい。この場合、術部の様子をより鮮明に表示装置２０に表示することができ、円滑な手術の実行が可能になる。なお、撮像部１１１が高解像度の撮影に対応可能なものである場合、表示装置２０として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、撮像部１１１の光学系についても、各種の公知の構成が適用され得る。更に、撮像部１１１には、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能や光学ズーム機能等の、一般的に電子撮像式の顕微鏡部に備えられる各種の機能が搭載され得る。

顕微鏡部１１０によって取得された映像信号は制御装置１４０に送信され、当該制御装置１４０において、例えばガンマ補正やホワイトバランスの調整等の各種の画像処理が行われる。また、制御装置１４０においては、電子ズーム機能に係る拡大、画素間補正等の画像処理が更に行われてもよい。画像処理が施された映像信号が手術室に設けられる表示装置２０に送信され、当該表示装置２０に術部の映像が、例えば光学ズーム機能及び／又は電子ズーム機能によって所望の倍率に適宜拡大されて表示される。なお、制御装置１４０と表示装置２０との間の通信は、有線又は無線の公知の各種の方式で実現されてよい。

なお、顕微鏡部１１０に、上記の画像処理を行うための処理回路が設けられていてもよく、上記の画像処理は、制御装置１４０によって行われず、顕微鏡部１１０の当該処理回路によって行われてもよい。この場合、顕微鏡部１１０に搭載される処理回路において適宜画像処理が施された後の画像情報が、顕微鏡部１１０から手術室に設けられる表示装置２０に送信され得る。また、この場合、顕微鏡部１１０と表示装置２０との間の通信は、有線又は無線の公知の各種の方式で実現されてよい。

顕微鏡部１１０には、顕微鏡部１１０の動作を制御するための各種のスイッチが設けられる。例えば、顕微鏡部１１０には、当該顕微鏡部１１０の撮影条件を調整するためのズームスイッチ１５１（ズームＳＷ１５１）及びフォーカススイッチ１５２（フォーカスＳＷ１５２）、並びに、支持部１２０の動作モードを変更するための動作モード変更スイッチ１５３（動作モード変更ＳＷ１５３）が設けられる。

術者は、ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２を操作することにより、顕微鏡部１１０の倍率及び焦点距離を、それぞれ調整することができる。また、術者は、動作モード変更ＳＷ１５３を操作することにより、支持部１２０の動作モードを、固定モード及びフリーモードのいずれかに切り替えることができる。

ここで、固定モードは、支持部１２０に設けられる各回転軸における回転がブレーキにより規制されることにより、顕微鏡部１１０の位置及び姿勢が固定される動作モードである。フリーモードは、ブレーキが解除されることにより、支持部１２０に設けられる各回転軸における回転が自由に可能な状態であり、術者による直接的な操作によって顕微鏡部１１０の位置及び姿勢を調整可能な動作モードである。ここで、直接的な操作とは、術者が例えば手で顕微鏡部１１０を把持し、当該顕微鏡部１１０を直接移動させる操作のことを意味する。例えば、術者が動作モード変更ＳＷ１５３を押下している間は支持部１２０の動作モードがフリーモードとなり、術者が動作モード変更ＳＷ１５３から手を離している間は支持部１２０の動作モードが固定モードとなる。

なお、これらのスイッチは必ずしも顕微鏡部１１０に設けられなくてもよい。本実施形態では、これらのスイッチと同等の機能を有する、操作入力を受け付けるための機構が顕微鏡装置１０に設けられればよく、当該機構の具体的な構成は限定されない。例えば、これらのスイッチは、顕微鏡装置１０の他の部位に設けられてもよい。また、例えば、リモコン等の入力装置を用いて、これらのスイッチに対応する命令が、遠隔的に顕微鏡装置１０に対して入力されてもよい。

また、簡単のため、図９では顕微鏡部１１０の筒状部１１２を簡易的に単純な円筒形状の部材として図示しているが、実際には、筒状部１１２は、術者によって把持されやすいようにその形状が工夫されていてよい。例えば、フリーモード時には、術者が筒状部１１２を直接手で握った状態で、顕微鏡部１１０を移動させる操作が想定され得る。この際、術者は、動作モード変更ＳＷ１５３を押下しながら、顕微鏡部１１０を移動させる操作を行うこととなるため、筒状部１１２の形状及び動作モード変更ＳＷ１５３の配置位置は、フリーモード時の術者の操作性を考慮して適宜決定され得る。また、ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２の配置位置も、同様に、術者の操作性を考慮して適宜決定されてよい。

（制御装置１４０）
制御装置１４０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサ、又はこれらのプロセッサと記憶素子等がともに搭載された制御基板等によって構成され、所定のプログラムに従った演算処理を実行することにより、顕微鏡装置１０の動作を制御する。

例えば、制御装置１４０は、上記動作モード変更ＳＷ１５３を介した術者の操作入力に応じて、支持部１２０の各関節部に設けられるブレーキの駆動を制御することにより、上述した支持部１２０の動作モードを切り替える機能を有する。また、例えば、制御装置１４０は、上記ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２を介した術者の操作入力に応じて、顕微鏡部１１０の撮像部１１１の光学系を適宜駆動させ、顕微鏡部１１０の倍率及び焦点距離を調整する機能を有する。また、制御装置１４０は、顕微鏡部１１０によって撮影された映像信号に対して、各種の画像処理を施し、処理後の映像信号を手術室に設けられる表示装置２０に送信する機能を有する。

なお、図示する例では、制御装置１４０は、顕微鏡部１１０、支持部１２０及びベース部１３０とは異なる構成として設けられ、ケーブルによってベース部１３０と接続されているが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、制御装置１４０と同様の機能を実現するプロセッサや制御基板等が、ベース部１３０内に配置されてもよい。また、制御装置１４０と同様の機能を実現するプロセッサや制御基板等が顕微鏡部１１０の内部に組み込まれることにより、制御装置１４０と顕微鏡部１１０とが一体的に構成されてもよい。

（支持部１２０）
支持部１２０は、顕微鏡部１１０を保持し、顕微鏡部１１０を３次元的に移動させるとともに、移動後の顕微鏡部１１０の位置及び姿勢を固定する。本実施形態では、支持部１２０は、６自由度を有するバランスアームとして構成されている。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、支持部１２０は他の異なる数の自由度を有するように構成されてもよい。支持部１２０をバランスアームとして構成し、顕微鏡部１１０及び支持部１２０全体としてモーメントの釣り合いが取れた構成とすることにより、より小さい外力で顕微鏡部１１０を移動させることが可能となり、術者の操作性をより向上させることができる。

支持部１２０には、６自由度に対応する６つの回転軸（第１軸Ｏ_１、第２軸Ｏ_２、第３軸Ｏ_２、第４軸Ｏ_４、第５軸Ｏ_５及び第６軸Ｏ_６）が設けられる。以下では、説明のため便宜的に、各回転軸を構成する部材をまとめて、回転軸部と呼称することとする。例えば、回転軸部は、軸受、当該軸受に回動可能に挿通されるシャフト、及び回転軸における回転を規制するブレーキ等によって構成され得る。後述する平行四辺形リンク機構２４０も、回転軸部の一つとみなすことができる。

支持部１２０は、各回転軸に対応する第１回転軸部２１０、第２回転軸部２２０、第３回転軸部２３０、第４回転軸部２４０、第５回転軸部２５０、第６回転軸部２６０と、これら第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０によって互いに回動可能に接続される第１アーム部２７１、第２アーム部２７２、第３アーム部２７３及び第４アーム部２７４と、顕微鏡部１１０及び支持部１２０全体としてのモーメントの釣り合いを取るためのカウンターウエイト２８０と、によって構成される。ただし、第４回転軸部２４０は平行四辺形リンク機構２４０に対応する。

第１回転軸部２１０は、略円筒形状を有し、その中心軸が顕微鏡部１１０の筒状部１１２の中心軸と略一致するように、顕微鏡部１１０の筒状部１１２の基端部に接続される。第１回転軸部２１０は、顕微鏡部１１０の光軸と略一致する方向を回転軸方向（第１軸Ｏ _１方向）として、顕微鏡部１１０を回動可能に支持する。図９に示す例では、第１軸Ｏ_１は、ｚ軸と略平行な回転軸として設けられている。第１回転軸部２１０によって第１軸Ｏ _１まわりに顕微鏡部１１０が回動することにより、顕微鏡部１１０による撮像画像の向きが調整されることとなる。

なお、図示する例では、第１回転軸部２１０を構成する円筒形状の筐体内に、顕微鏡部１１０の撮像部１１１の一部が格納されている。すなわち、顕微鏡部１１０及び第１回転軸部２１０が一体的な部材として構成されている。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、第１回転軸部２１０及び顕微鏡部１１０は、互いに別個の部材として構成されてもよい。

第１回転軸部２１０には、第１軸Ｏ_１とは略垂直な方向に延伸する第１アーム部２７１の先端が接続される。また、第１アーム部２７１の基端には、当該第１アーム部２７１の延伸方向と略平行な方向を回転軸方向（第２軸Ｏ_２方向）として第１アーム部２７１を回動可能に支持する第２回転軸部２２０が設けられる。第２軸Ｏ_２は、第１軸Ｏ_１とは略垂直な回転軸であり、図９に示す例ではｙ軸と略平行な回転軸として設けられている。第２回転軸部２２０によって、第２軸Ｏ_２を回転軸として顕微鏡部１１０及び第１アーム部２７１が回動することにより、顕微鏡部１１０のｘ軸方向の位置が調整されることとなる。

第２回転軸部２２０には、第１軸Ｏ_１及び第２軸Ｏ_２と互いに略垂直な方向に延伸する第２アーム部２７２の先端が接続される。また、第２アーム部２７２の基端側は略Ｌ字状に屈曲しており、折り曲げられた短辺に当たる位置に、当該第２アーム部２７２の長辺に当たる部位の延伸方向と略平行な方向を回転軸方向（第３軸Ｏ_３方向）として第２アーム部２７２を回動可能に支持する第３回転軸部２３０が設けられる。第３軸Ｏ_３は、第１軸Ｏ_１及び第２軸Ｏ_２と略垂直な回転軸であり、図９に示す例ではｘ軸と略平行な回転軸として設けられている。第３回転軸部２３０によって、第３軸Ｏ_３を回転軸として顕微鏡部１１０、第１アーム部２７１及び第２アーム部２７２が回動することにより、顕微鏡部１１０のｙ軸方向の位置が調整されることとなる。

このように、支持部１２０は、第２軸Ｏ_２及び第３軸Ｏ_３まわりの回転がそれぞれ制御されることにより、顕微鏡部１１０の姿勢が制御されるように構成される。つまり、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０は、顕微鏡部１１０の姿勢を規定する回転軸部であり得る。

第３回転軸部２３０の基端側には、平行四辺形リンク機構２４０の上辺の先端が接続される。平行四辺形リンク機構２４０は、平行四辺形の形状に配置される４つのアーム（アーム２４１、２４２、２４３、２４４）と、当該平行四辺形の略頂点に対応する位置にそれぞれ設けられる４つの関節部（関節部２４５、２４６、２４７、２４８）と、によって構成される。

第３回転軸部２３０に対して、第３軸Ｏ_３と略平行な方向に延伸するアーム２４１の先端が接続される。アーム２４１の先端付近には関節部２４５が、基端付近には関節部２４６がそれぞれ設けられる。関節部２４５、２４６には、アーム２４１の延伸方向と略垂直な互いに略平行な回転軸（第４軸Ｏ_４）まわりに回動可能に、それぞれ、アーム２４２、２４３の先端が接続される。更に、アーム２４２、２４３の基端には、それぞれ、関節部２４７、２４８が設けられる。これら関節部２４７、２４８には、第４軸Ｏ_４まわりに回動可能に、かつ、アーム２４１に対して略平行に、アーム２４４の先端及び基端がそれぞれ接続される。

このように、平行四辺形リンク機構２４０を構成する４つの関節部は、互いに略平行な略同一方向の回転軸（第４軸Ｏ_４）を有し、当該第４軸Ｏ_４まわりに互いに連動して動作する。図９に示す例では、第４軸Ｏ_４は、ｙ軸と略平行な回転軸として設けられている。つまり、平行四辺形リンク機構２４０は、互いに異なる位置に配置され同一方向の回転軸で互いに連動して回転する複数の関節部を有するように構成され、一端での動作を他端に伝達する伝達機構として振る舞う。平行四辺形リンク機構２４０が設けられることにより、平行四辺形リンク機構２４０よりも先端側の構成（すなわち、顕微鏡部１１０、第１回転軸部２１０、第２回転軸部２２０、第３回転軸部２３０、第１アーム部２７１及び第２アーム部２７２）の動きが、平行四辺形リンク機構２４０の基端側に伝達されることとなる。

アーム２４２の基端から所定の距離離れた部位には、当該アーム２４２の延伸方向と垂直な方向を回転軸方向（第５軸Ｏ_５方向）として、平行四辺形リンク機構２４０を回動可能に支持する第５回転軸部２５０が設けられる。第５軸Ｏ_５は、第４軸Ｏ_４と略平行な回転軸であり、図９に示す例ではｙ軸と略平行な回転軸として設けられている。第５回転軸部２５０には、ｚ軸方向に延設する第３アーム部２７３の先端が接続されており、顕微鏡部１１０、第１アーム部２７１、第２アーム部２７２及び平行四辺形リンク機構２４０は、第５回転軸部２５０を介して、第５軸Ｏ_５を回転軸として第３アーム部２７３に対して回動可能に構成される。

第３アーム部２７３は略Ｌ字型の形状を有しており、その基端側は、床面と略平行になるように折り曲げられている。第３アーム部２７３の当該床面と略平行な面には、第５軸Ｏ_５と直交する回転軸（第６軸Ｏ_６）まわりに第３アーム部２７３を回動可能な第６回転軸部２６０が接続される。図９に示す例では、第６軸Ｏ_６は、ｚ軸と略平行な回転軸として設けられている。

図示する例では、第６回転軸部２６０は、鉛直方向に延伸する第４アーム部２７４と一体的に構成されている。すなわち、第４アーム部２７４の先端が、第３アーム部２７３の基端の床面と略平行な面に接続される。また、第４アーム部２７４の基端は、ベース部１３０の架台１３１の上面に接続される。当該構成により、第６回転軸部２６０を介して、顕微鏡部１１０、第１アーム部２７１、第２アーム部２７２、平行四辺形リンク機構２４０及び第３アーム部２７３が、第６軸Ｏ_６を回転軸としてベース部１３０に対して回動する。

平行四辺形リンク機構２４０の下辺を構成するアーム２４４は、上辺を構成するアーム２４１よりも長尺に形成されており、当該アーム２４２の、平行四辺形リンク機構２４０の第３回転軸部２３０が接続される部位と対角に位置する端は、平行四辺形リンク機構２４０の外部に延出されている。延出されたアーム２４４の端には、カウンターウエイト２８０が設けられる。カウンターウエイト２８０は、自身よりも先端側に配置される各構成（すなわち、顕微鏡部１１０、第１回転軸部２１０、第２回転軸部２２０、第３回転軸部２３０、第１アーム部２７１、第２アーム部２７２及び平行四辺形リンク機構２４０）の質量によって、第４軸Ｏ_４まわりに発生する回転モーメント及び第５軸Ｏ_５まわりに発生する回転モーメントを相殺可能なように、その質量及び配置位置が調整されている。

また、第５回転軸部２５０の配置位置は、当該第５回転軸部２５０よりも先端側に配置される各構成の重心が第５軸Ｏ_５上に位置するように調整されている。更に、第６回転軸部２６０の配置位置は、当該第６回転軸部２６０よりも先端側に配置される各構成の重心が第６軸Ｏ_６上に位置するように調整されている。

カウンターウエイト２８０の質量及び配置位置、第５回転軸部２５０の配置位置、及び第６回転軸部２６０の配置位置がこのように構成されることにより、支持部１２０は、顕微鏡部１１０及び支持部１２０全体としてモーメントの釣り合いが取れたバランスアームとして構成され得る。支持部１２０をバランスアームとして構成することにより、術者が顕微鏡部１１０を直接的な操作によって移動させようとした場合に、あたかも無重力下であるかのようなより小さい外力で当該顕微鏡部１１０を移動させることが可能となる。従って、ユーザの操作性を向上させることができる。

なお、カウンターウエイト２８０は着脱可能であってよい。例えば、互いに異なる質量を有するいくつかの種類のカウンターウエイト２８０が準備されており、平行四辺形リンク機構２４０よりも先端側に配置される構成が変更された場合には、当該変更に応じて、回転モーメントを相殺し得るカウンターウエイト２８０が適宜選択されてよい。

支持部１２０の第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０には、それぞれ、第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０における回転を規制するブレーキが設けられる。なお、平行四辺形リンク機構２４０は、４つの関節部（関節部２４５〜２４８）が互いに連動して回転するため、平行四辺形リンク機構２４０に対するブレーキは、これら４つの関節部の少なくともいずれかに設けられればよい。これらのブレーキの駆動は、制御装置１４０によって制御される。制御装置１４０からの制御により、これらのブレーキが一斉に解除されることにより、支持部１２０の動作モードがフリーモードに移行する。また、同じく制御装置１４０からの制御により、これらのブレーキが一斉に駆動されることにより、支持部１２０の動作モードが固定モードに移行する。

なお、第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０に設けられるブレーキとしては、一般的なバランスアームに用いられる各種のブレーキが適用されてよく、その具体的な機構は限定されない。例えば、これらのブレーキは、機械的に駆動するものであってもよいし、電気的に駆動する電磁ブレーキであってもよい。

ここで、顕微鏡装置１０の支持部１２０においては、第１アーム部２７１から平行四辺形リンク機構２４０の上辺（アーム２４１）の関節部２４５までに対応する構成が第１アーム２９０ａ、平行四辺形リンク機構２４０の上辺（アーム２４１）から第５回転軸部２５０までに対応する構成が第２アーム２９０ｂ、及び第５回転軸部２５０から第４アーム部２７４の基端までの構成が支柱部２９０ｃに対応する。

本実施形態では、これら第１アーム２９０ａ、第２アーム２９０ｂ及び支柱部２９０ｃが、少なくとも上記（条件１）（すなわち、Ｖ＞Ｈ）を満たすように、支持部１２０が構成される。また、支持部１２０は、他の（条件２）−（条件７）を更に満たすように、構成されてもよい。これにより、顕微鏡装置１０は、上記（２．本実施形態に係る顕微鏡装置の支持部の設計思想）で説明したような各効果を奏するように構成され得る。なお、これらの条件について議論する際に、図９に示す構成においては、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）は、床面から第５回転軸部２５０までの距離を意味している。

以上、図９を参照して、本実施形態に係る顕微鏡装置１０の具体的な構成例について説明した。ただし、本実施形態に係る顕微鏡装置１０の構成はかかる例に限定されない。顕微鏡装置１０は、上述した各条件を満たすように構成されればよく、その具体的な構成は任意であってよい。

（４．顕微鏡装置の使用例）
図１０−図１２を参照して、以上説明した顕微鏡装置１０の使用例について説明する。なお、図１０−図１２では、簡単のため、図９に示す顕微鏡装置１０を簡略化して図示している。

（４−１．立位での手術における使用例）
まず、図１０を参照して、立位での手術における顕微鏡装置１０の使用例について説明する。図１０は、本実施形態に係る顕微鏡装置１０を用いた立位での手術の様子を示す図である。

図１０を参照すると、術者３２０が、顕微鏡装置１０を用いて、手術台３４０上に横臥している患者３３０に対して、立位で手術を行っている様子が図示されている。手術時には、顕微鏡装置１０の顕微鏡部１１０によって患者３３０の術部が撮影され、撮影された術部の映像が表示装置２０に表示される。術者３２０は、当該表示装置２０に映し出された術部の映像を観察しながら手術を行う。

立位での手術は、例えば整形外科や心臓外科等の診療科において主に行われる。立位での手術では、術者３２０の作業空間が比較的広く確保されることが多い。そのため、術部を撮影する顕微鏡部１１０も、比較的高い位置に配置される。

手術を開始する際には、キャスターを使用して、顕微鏡装置１０全体を手術台３４０の近くに移動させる。この際、顕微鏡装置１０は、できるだけ手術台３４０の近くに位置するように配置される。本実施形態では、顕微鏡装置１０は小型に構成され得るため、手術台３４０の近くに配置されても、術者３２０等の作業の妨げにはなり難い。また、顕微鏡装置１０では、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）が、手術台３４０の高さ（Ｂ）よりも短くなるように構成され得るため、顕微鏡装置１０が手術台３４０の近くに配置されても、手術台３４０の上部の清潔域が侵される危険性がない。なお、立位での手術に用いられる手術台３４０の高さ（Ｂ）は、例えば、８００（ｍｍ）程度である。

次いで、術者３２０は、顕微鏡部１１０の把持部を握りながら、動作モード変更ＳＷ１５３を押下して、第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０に設けられるブレーキを解除し、フリー動作モード、すなわち、顕微鏡部１１０を自由に移動可能な状態にする。術者３２０は、表示装置２０に表示される顕微鏡部１１０によって撮影された映像を観察しながら、術部に顕微鏡部１１０の視野が合うように顕微鏡部１１０を移動させた後、動作モード変更ＳＷ１５３を離して（すなわち、動作モードを固定モードに変更して）顕微鏡部１１０及び支持部１２０の姿勢を固定する。この際、顕微鏡装置１０では、顕微鏡部１１０の可動範囲が所望の可動範囲を満足するように支持部１２０が構成され得るため、術者３２０は、所望の映像が得られる位置に顕微鏡部１１０を移動させることができる。

ここで、顕微鏡装置１０は、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように構成されているため、顕微鏡装置１０を手術台３４０の近くに配置し、第２アーム２９０ｂを垂直に近い姿勢にすることにより、第１アーム２９０ａを略水平に保ちつつ、顕微鏡部１１０をより高い位置に配置することができる。つまり、立位での手術における使用領域に、顕微鏡部１１０を配置することができる。また、第１アーム２９０ａが略水平に保たれるため、当該第１アーム２９０ａが術者３２０の作業空間及び術者３２０の視界に干渉せず、当該作業空間及び当該視界が好適に確保され得る。このように、顕微鏡装置１０によれば、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように支持部１２０が構成されることにより、立位での手術において十分な作業空間が確保され得るより高い位置に顕微鏡部１１０を配置させつつ、術者３２０の作業空間及び術者３２０の視界を確保することが可能になる。

顕微鏡部１１０及び支持部１２０の姿勢が固定された状態で、術者３２０は、ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２を操作して、顕微鏡部１１０によって撮影される映像の倍率及び焦点距離の調整を行う。術者３２０は、調整後の映像を観察しながら、処置を開始する。

以上、図１０を参照して、立位での手術における顕微鏡装置１０の使用例について説明した。

（４−２．座位での手術における使用例）
次に、図１１を参照して、座位での手術における顕微鏡装置１０の使用例について説明する。図１１は、本実施形態に係る顕微鏡装置１０を用いた座位での手術の様子を示す図である。

図１１を参照すると、術者３２０が、顕微鏡装置１０を用いて、手術台３４０上に横臥している患者３３０に対して、座位で手術を行っている様子が図示されている。なお、座位での手術においては、立位での手術に対して顕微鏡装置１０の設置位置及び支持部１２０の姿勢が異なるだけであり、その他の手順は立位での手術と同様である。従って、以下の座位での手術における顕微鏡装置１０の使用例についての説明では、立位での手術と重複する事項については詳細な説明を省略し、相違する事項についてのみ主に説明することとする。

座位での手術は、例えば脳神経外科等の診療科において主に行われる。座位での手術では、術者３２０は座った姿勢で手術を行うため、手術台３４０の高さ（Ｂ）が立位の場合よりも低く、術部を撮影する顕微鏡部１１０も、比較的低い位置に配置されることとなる。すなわち、座位での手術では、立位での手術に比べて、顕微鏡部１１０の使用領域がより低い位置になる。なお、座位での手術に用いられる手術台３４０の高さ（Ｂ）は、例えば、６００（ｍｍ）程度である。

手術を開始する際には、キャスターを使用して、顕微鏡装置１０全体を手術台３４０の近くに移動する。この際、顕微鏡装置１０は、立位での手術のときよりも手術台３４０から遠い位置に設置される。

次いで、術者３２０は、立位での手術と同様に、表示装置２０を観察しながら術部に顕微鏡部１１０の視野が合うように顕微鏡部１１０を移動させ、顕微鏡部１１０及び支持部１２０の姿勢を固定する。ここで、顕微鏡装置１０は、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように構成されているため、顕微鏡装置１０を手術台３４０から離れた位置に配置し、第２アーム２９０ｂを手術台３４０に向かって傾けるように支持部１２０の姿勢を調整することにより、第１アーム２９０ａを略水平に保ちつつ、顕微鏡部１１０をより低い位置、すなわち座位での手術での使用領域に対応する位置に配置することができる。

このように、本実施形態によれば、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように支持部１２０が構成されるため、顕微鏡装置１０と手術台３４０との距離（すなわち、支柱部２９０ｃと手術台３４０との距離）を適宜調整することにより、第１アーム２９０ａを略水平に保ちつつ、異なる高さに顕微鏡部１１０を配置させることが可能になる。従って、使用領域の高さが互いに異なる立位での手術及び座位での手術の双方に対応することが可能になる。立位での手術及び座位での手術のいずれの場合においても、第１アーム２９０ａが略水平に保たれるため、手術の態様によらず術者３２０の作業空間及び術者３２０の視界を確保することが可能になる。

顕微鏡部１１０及び支持部１２０の姿勢が固定されたら、術者３２０は、ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２を操作して、顕微鏡部１１０によって撮影される映像の倍率及び焦点距離の調整を行う。術者３２０は、調整後の映像を観察しながら、処置を開始する。

以上、図１１を参照して、座位での手術における顕微鏡装置１０の使用例について説明した。

なお、手術に使用していない場合、すなわち格納時には、図１２に示すように、支持部１２０が折り畳まれた状態（第１アーム７０７ａを第２アーム７０７ｂに向かって可能な限り回転させた状態）にして、顕微鏡装置１０を所定のスペースに格納すればよい。図１２は、格納時における本実施形態に係る顕微鏡装置１０の状態の一例を示す図である。顕微鏡装置１０は、第２アーム７０７ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム７０７ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように構成されるため、支持部１２０は、その高さ（鉛直方向の長さ）は比較的高く、幅（水平方向の長さ）は比較的小さくなるように構成されている。従って、支持部１２０が折り畳まれた状態にすることにより、支持部１２０の幅を更に小さくすることができ、顕微鏡装置１０を小さいスペースに格納することが可能になる。

（５．変形例）
以上説明した実施形態に関する、いくつかの変形例について説明する。

（５−１．支持部に回転軸部が追加された変形例）
図１３を参照して、支持部に回転軸部が追加された変形例に係る顕微鏡装置の構成について説明する。図１３は、支持部に回転軸部が追加された変形例に係る顕微鏡装置の一構成例を示す図である。なお、図１３に示す本変形例に係る顕微鏡装置は、図９を参照して説明した顕微鏡装置１０に対して、後述する第７回転軸部２７０が追加されたものに対応する。従って、以下の本変形例についての説明では、上述した実施形態と重複する事項については詳細な説明を省略し、相違する事項についてのみ主に説明することとする。

図１３を参照すると、本変形例に係る顕微鏡装置１０ａは、図９に示す顕微鏡装置１０に対して、第１軸Ｏ_１〜第６軸Ｏ_６以外の更なる回転軸（第７軸Ｏ_７）が設けられたものに対応する。具体的には、顕微鏡装置１０ａの支持部１２０ａでは、平行四辺形リンク機構２４０の略鉛直方向に延伸するアーム２４２が、その延伸方向において２つの部材（アーム２４２ａ及びアーム２４２ｂ）に分割されている。そして、アーム２４２の先端側を構成するアーム２４２ａの基端と、アーム２４２の基端側を構成するアーム２４２ｂの先端との間に、当該アーム２４２の延伸方向を回転軸方向（第７軸Ｏ_７）とする第７回転軸部２７０が設けられる。

このように、本変形例に係る顕微鏡装置１０ａは、上述した実施形態に係る顕微鏡装置１０に対して、第２アーム２９０ｂと支柱部２９０ｃとの接続部位に対応する位置に、第７回転軸部２７０が設けられたものに対応する。

第７回転軸部２７０は、アーム２４２ａを、アーム２４２ｂに対して回動可能に支持する。第７回転軸部２７０によってアーム２４２ａが第７軸Ｏ_７まわりに回転させられることにより、アーム２４２は、その延伸方向に沿って捻じれるように動作する。つまり、第７回転軸部２７０は、第２アーム２９０ｂを、当該第２アーム２９０ｂの延伸方向と平行な回転軸まわりに回動可能に支持する回転軸部であり、当該第７回転軸部２７０によって、第２アーム２９０ｂの当該第７回転軸部２７０が設けられる部位から先の構成及び第１アーム２９０ａが、第２アーム２９０ｂの延伸方向に沿って捻じれるように動作することとなる。

本変形例では、第７回転軸部２７０に設けられるブレーキは、動作モード変更ＳＷ１５３に対する操作にかかわらず、常に動作した状態であり得る。従って、上記（４−１．立位での手術における使用例）及び（４−２．座位での手術における使用例）で説明したような、通常の手順で手術が行われている場合には、第７回転軸部２７０での回転は生じない。

第７回転軸部２７０には、第７回転軸部２７０のブレーキを操作するための第７軸操作スイッチ２７６（第７軸操作ＳＷ２７６）が設けられる。そして、当該第７軸操作ＳＷ２７６が術者によって押下されることにより、第７回転軸部２７０のブレーキが解除される。例えば、固定モードにおいて、術者は、第７軸操作ＳＷ２７６を押下しながら、第１アーム２９０ａ及び／又は第２アーム２９０ｂを第７軸Ｏ_７まわりに回転させることにより、顕微鏡部１１０の位置は固定された状態で、支持部１２０ａの姿勢を適宜変更することができる。

例えば、手術時に顕微鏡部１１０の配置が決定された状態において、支持部１２０ａの姿勢によっては、第１アーム２９０ａが表示装置２０を観察する術者の妨げになったり、第２アーム２９０ｂが術者の近くに配置されてしまい術者の作業の妨げになる場合がある。このような場合に、術者が、第７軸操作ＳＷ２７６を操作して、アーム２４２ａを第７軸Ｏ_７まわりに回転させ、第２アーム２９０ｂの先端側の構成及び第１アーム２９０ａを捻じるように移動させることにより、術者の妨げにならないように、第２アーム２９０ｂ及び第１アーム２９０ａの位置を変更することができる。第２アーム２９０ｂ及び第１アーム２９０ａの移動が終わったら、第７軸操作ＳＷ２７６から手を離し、第７回転軸部２７０を固定する。これにより、支持部１２０ａの姿勢が固定されるため、術者は、術部に対する処置を開始することができる。

以上、図１３を参照して、支持部１２０ａに回転軸部（第７回転軸部２７０）が追加された変形例に係る顕微鏡装置１０ａの構成について説明した。以上説明したように、本変形例によれば、術部に顕微鏡部１１０の視野が合うように顕微鏡部１１０を移動させ、顕微鏡部１１０の配置を決定した後に、必要に応じて、術者の妨げにならないように、支持部１２０ａの姿勢を適宜変更することが可能になる。従って、術者にとってより利便性の高い顕微鏡装置１０ａが提供され得る。

（５−２．ベース部に電装部が搭載された変形例）
図１４を参照して、ベース部に電装部が搭載された変形例に係る顕微鏡装置の構成について説明する。図１４は、ベース部に電装部が搭載された変形例に係る顕微鏡装置の一構成例を示す図である。なお、図１４に示す本変形例に係る顕微鏡装置は、図９を参照して説明した顕微鏡装置１０に対して、後述する電装部１３３が追加されたものに対応する。従って、以下の本変形例についての説明では、上述した実施形態と重複する事項については詳細な説明を省略し、相違する事項についてのみ主に説明することとする。なお、簡単のため、図１４では、図１０−図１２にならって、顕微鏡装置の構成を簡略化して図示している。

図１４を参照すると、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｂは、図９に示す顕微鏡装置１０に対して、ベース部１３０の構成が変更されたものに対応する。具体的には、顕微鏡装置１０ｂのベース部１３０ａは、板状の形状を有する架台１３１と、架台１３１の下面に設けられる複数のキャスター１３２と、架台１３１の上面に搭載される電装部１３３と、を有する。

電装部１３３は、例えば制御基板等によって構成され、図９に示す顕微鏡装置１０における制御装置１４０と同様の機能を有する。つまり、顕微鏡装置１０ｂは、図９に示す制御装置１４０が、ベース部１３０ａと一体的に構成されたものであると言える。電装部１３３は、例えば、各回転軸部におけるブレーキの制御や、顕微鏡部１１０における撮像部１１１の駆動制御、及び／又は、顕微鏡部１１０によって取得された映像信号に対する信号処理（すなわち画像処理）等、上述した実施形態において制御装置１４０が行っていた各種の処理を実行可能である。

ここで、電装部１３３は、架台１３１の後方側（支持部１２０においてカウンターウエイトが設けられる側）の高さが比較的高く、架台１３１の前方側（支持部１２０において顕微鏡部１１０が設けられる側）の高さが比較的低くなるように構成される。そして、顕微鏡装置１０ｂでは、支柱部２９０ｃは、架台１３１の前方側の電装部１３３の高さがより低い部位に、当該電装部１３３の上面に基端が接続されるように、配置される。つまり、顕微鏡装置１０ｂでは、上述した実施形態に比べて、架台１３１のより前方側に支柱部２９０ｃの基端が接続され得る。なお、図示する構成例では、架台１３１の全面に電装部１３３が設けられているが、電装部１３３が架台１３１の後方側にのみ設けられ、架台１３１の前方側において、架台１３１の上面に対して直接支柱部２９０ｃの基端が接続されてもよい。

当該構成により、顕微鏡装置１０ｂを用いて手術を行う際には、架台１３１の上面の略中央に支柱部２９０ｃの基端が接続されている構成よりも、支柱部２９０ｃが手術台の近くに配置されることとなる。従って、第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）をより短くすることができ、装置の更なる小型化を図ることができる。

また、制御装置１４０の機能を実現する電装部１３３をベース部１３０ａに搭載することにより、図９に示す構成のように、制御装置１４０をベース部１３０から離隔して設ける必要がなく、顕微鏡装置１０ｂの構成を小型化することができる。この際、支柱部２９０ｃを架台１３１の前方側に移動させ、空いた領域である後方側に電装部１３３の多くの構成が搭載されるように、ベース部１３０ａが構成されるため、支持部１２０の高さは、上記実施形態に比べてほとんど変化しない。つまり、ベース部１３０ａに電装部１３３を搭載したことに起因する装置の大型化を招くことなく、効率的に顕微鏡装置１０ｂの構成を小型化することができる。

更に、ベース部１３０ａは不潔域に属する構成であり得るが、電装部１３３が、架台１３１の後方側の高さが比較的高く、架台１３１の前方側の高さが比較的低くなるように構成されることにより、不潔域である電装部１３３を、手術台の上部、すなわち清潔域からより遠ざけることができる。従って、清潔域が侵される危険性を増加させずに、ベース部１３０ａに電装部１３３を搭載することが可能になる。

（５−３．支柱部の長さ（Ｔ）がより長く構成される変形例）
（５−３−１．顕微鏡装置の概要）
上述した実施形態では、手術時に第１アーム２９０ａが略水平を保った状態で顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも下方に位置し得るように、顕微鏡装置１０の支持部１２０を構成することにより、術者の視界を確保していた。ただし、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、手術時に顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも上方に位置し得るように、支持部１２０が構成されてもよい。この場合であっても、表示装置２０を見る術者の視界を遮る位置には顕微鏡部１１０が存在しないこととなるため、当該術者の視界が妨げられず、明りょうに術部を観察することができるという、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

上記実施形態のように、顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも下方に位置し得るように支持部１２０を構成することでも、当該顕微鏡部１１０が術者の視界を妨げる事態は回避され得るが、術者のより手元に当該顕微鏡部１１０が位置することとなるため、術式等によっては、当該顕微鏡部１１０及び支持部１２０が術者の作業空間に干渉してしまう恐れが生じ得る。これに対して、上記のように顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも上方に位置し得るように支持部１２０を構成することにより、当該顕微鏡部１１０及び支持部１２０が術者の作業空間により干渉し難くなり、術者の利便性をより向上させることが可能になる可能性がある。

かかる支持部１２０の構成は、上記実施形態に係る顕微鏡装置１０において、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）をより長くすることによって実現することができる。これにより、顕微鏡部１１０をより上方に配置することが可能になる。ここで、顕微鏡部１１０は、電子撮像式の顕微鏡部であり、術者が接眼部から直接覗き込む使用態様が前提である光学式の顕微鏡部のようにその位置が拘束されることがないため、その焦点距離をより長くすることにより、そのＷＤを光学式の顕微鏡部よりも長くすることができる。従って、このように顕微鏡部１１０をより上方に配置した場合であっても、術部の観察を行うことが可能になる。このように、顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも上方に位置し得るように支持部１２０を構成することは、電子撮像式の顕微鏡部１１０を有するからこそ実現可能なものであると言える。

ここでは、本実施形態の一変形例として、このような、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）をより長くすることにより、手術時に顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも上方に位置し得るように構成された支持部１２０を有する顕微鏡装置について説明する。

（５−３−２．顕微鏡装置の概略構成）
本変形例に係る顕微鏡装置の構成について説明する。なお、本変形例に係る顕微鏡装置の構成は、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）がより長く変更されること以外は、上記実施形態に係る顕微鏡装置１０の構成と同様である。従って、以下の本変形例に係る顕微鏡装置の構成についての説明では、重複する事項については説明を省略する。

図１５は、支柱部の長さ（Ｔ）がより長く構成される変形例に係る顕微鏡装置の一構成例を示す図である。図１５では、表示装置２０、及び手術台３４０上に横臥している患者３３０を併せて図示している。また、図１５では、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃについて、座位での手術時における好ましい姿勢を示している。なお、本変形例に係る顕微鏡装置は、上記のように、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）が異なること以外は、図９を参照して説明した上記実施形態に係る顕微鏡装置１０と同様の構成を有するため、図１５では、簡単のため、本変形例に係る顕微鏡装置を簡略化して図示している。また、図１５では、比較のため、上記実施形態に係る顕微鏡装置１０を模擬的に二点鎖線で、本変形例に係る顕微鏡装置と重ねて図示している。

図１５に示すように、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃは、患者の術部を拡大観察するための顕微鏡部１１０と、顕微鏡部１１０を保持する支持部１２０ｂと、支持部１２０ｂの一端が接続され顕微鏡部１１０及び支持部１２０ｂを支持するベース部１３０と、を備える。また、図示を省略しているが、顕微鏡装置１０ｃには、顕微鏡装置１０と同様に、顕微鏡装置１０ｃの動作を制御する制御装置１４０も備えられる。顕微鏡部１１０、ベース部１３０及び制御装置１４０の構成及び機能は、上述した顕微鏡装置１０のこれらの構成及び機能と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

支持部１２０ｂの構成及び機能も、顕微鏡装置１０の支持部１２０の構成及び機能と略同様である。ただし、上述したように、支持部１２０ｂは、その支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）が、支持部１２０の支柱部２９０ｃよりも長く構成される。

具体的には、本変形例では、表示装置２０は、上記実施形態よりも低い位置、例えば、座位での手術時において、術者の略正面に当該表示装置２０が位置し得るように設置され得る。そして、支柱部２９０ｃは、図示するように、顕微鏡部１１０がより低い位置に配置される座位での手術時においても、顕微鏡部１１０が当該表示装置２０よりも上方に配置され得るような長さを有するように、構成される。また、このとき、第１アーム２９０ａは略水平な状態に保たれる。これは、上記実施形態と同様に、第１アーム２９０ａが略水平である状態が、当該第１アーム２９０ａが表示装置２０を視認する術者の視界を最も妨げない状態であるからである。かかる構成によれば、座位での手術時において、術者は、患者３３０と顕微鏡部１１０との間の空間から表示装置２０を観察することができるため、当該顕微鏡部１１０及び支持部１２０ｂが術者の視界を妨げる事態が回避され得る。なお、このような構成に伴い、本変形例では、顕微鏡部１１０は、上記実施形態に比べて、その焦点距離がより長く、そのＷＤがより長くなるように、構成される。

一方、立位での手術時には、手術台３４０の高さがより高くなることに合わせて、第１アーム２９０ａを略水平な状態に保ったまま、顕微鏡部１１０の高さ方向の位置が座位での手術時よりも高い位置に適宜調整される。従って、立位での手術時にも、顕微鏡部１１０は表示装置２０よりも上方に配置されることとなり、当該顕微鏡部１１０及び支持部１２０ｂが術者の視界の妨げとなることはない。

支持部１２０ｂについて、座位での手術時の姿勢及び立位時での手術時の姿勢の切り替えは、上記実施形態と同様に、支柱部２９０ｃに対する第２アーム２９０ｂの回転角度ｒ _２を変更することにより行えばよい。具体的には、座位での手術時の姿勢は、手術台３４０から比較的離れた位置にベース部１３０が位置し得るように顕微鏡装置１０ｃを配置するとともに、支柱部２９０ｃに対して第２アーム２９０ｂを比較的大きな角度で傾ける（すなわち、回転角度ｒ_２を比較的大きくする）ことによって実現され得る。一方、立位での手術時の姿勢は、手術台３４０に比較的近い位置にベース部１３０が位置し得るように顕微鏡装置１０ｃを配置するとともに、支柱部２９０ｃに対して第２アーム２９０ｂを比較的小さな角度で傾ける（すなわち、回転角度ｒ_２を比較的小さくする）ことによって実現され得る。

ここで、顕微鏡装置１０ｃの支持部１２０ｂについて、支柱部２９０ｃよりも先端側の構成は、上記実施形態に係る顕微鏡装置１０の支持部１２０と同様である。つまり、支持部１２０ｂにおいては、カウンターウエイト２８０等の、支柱部２９０ｃよりも先端側の構成については、上記実施形態と同様に比較的小型に構成され得る。このように、顕微鏡装置１０ｃは、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）が長くなる分、その装置全体の高さは上記実施形態に比べて大きくなるものの、装置全体の横方向の大きさについては、上記実施形態と同様の小型化が好適に保たれ得る。

（５−３−３．支持部の設計思想）
本変形例に係る支持部１２０ｂの構成も、上記実施形態と略同様の設計思想によって設計され得る。ただし、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）をより長くする必要があることから、上記（条件１）〜上記（条件７）が一部変更される。

具体的には、「使用態様による条件」は、上記実施形態と変わらない。すなわち、本変形例に係る支持部１２０ｂは、上記（条件１）〜上記（条件３）を満たすように構成され得る。

一方、「可動範囲及び小型化による条件」については、上記（条件４）及び上記（条件６）は、上記実施形態と変わらない。一方、上記（条件５）については、変更される。具体的には、本発明者らによる検討の結果、上記（条件４）に示す可動範囲を満たしつつ、比較的小型の顕微鏡装置１０ｃを実現するためには、下記（条件５’）及び上記（条件６）を満たすように支持部１２０ｂが構成されることが好ましいことが分かった。

（条件５’）
Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＜約２６００（ｍｍ）

また、本変形例では、「設置位置から要請される条件」（すなわち、上記（条件７））については、考慮しないこととする。（条件７）について説明する際に上述したように、清潔域を確保する観点からは、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）が手術台３４０の高さ（Ｂ）よりも短いことが好ましいものの、たとえ支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）が手術台３４０の高さ（Ｂ）よりも長かったとしても、支柱部２９０ｃをドレープで覆う等の処置を行うことにより、清潔域を確保することは十分に可能である。従って、本変形例では、術者の利便性のより一層の向上を図るために、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）の上限を、手術台３４０の高さ（Ｂ）によっては規定しないこととする。

まとめると、本変形例では、支持部１２０ｂを構成するための条件は、上記（条件１）〜上記（条件４）、上記（条件５’）、及び上記（条件６）となる。本変形例では、少なくとも上記（条件１）を満たすように支持部１２０ｂが構成される。また、上記（条件２）及び上記（条件３）を更に満たすように１２０ｂが構成されてもよい。これにより、上記実施形態と同様に、手術中において、第１アーム２９０ａを略水平に保つことができるため、術者の視界をより確実に確保することができ、術者の利便性をより向上させることができる。この際、立位での手術及び座位での手術の双方において、第１アーム２９０ａを略水平に保つことができるため、手術態様にかかわらず、術者の作業空間を確保することが可能になる。

また、上記（条件４）、上記（条件５’）、及び上記（条件６）を更に満たすように１２０ｂが構成されてもよい。これにより、各種の術式に対応し得る十分な顕微鏡部１１０の可動範囲を確保しつつ、顕微鏡装置１０ｃを小型化することができるため、術者の利便性が更に向上され得る。

（５−３−４．支持部の具体的な設計例）
本発明者らは、上記実施形態と同様に、上記の各条件を満たし得る本変形例に係る支持部１２０ｂの構成について実際に設計を行った。ここでは、一例として、上記（条件１）〜上記（条件４）、上記（条件５’）、及び上記（条件６）を全て満たすように支持部１２０ｂを構成する場合における設計結果について説明する。

具体的には、上記実施形態と同様に、上記（条件２）から、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）の上限値が決定され得る。また、Ｖの上限値が決定されれば、上記（条件１）から第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）の上限値が決定され、上記（条件３）から支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）の下限値が決定され得る。決定されたＨ、Ｖ、Ｔの範囲内において、上記（条件４）、上記（条件５’）、及び上記（条件６）を満たすように具体的なＨ、Ｖ、Ｔの値を決定していく。

上記（条件４）における水平要求到達距離（ＷＨ）及び鉛直要求到達距離（ＷＶ）をＷＨ＝８００（ｍｍ）、ＷＶ＝１６００（ｍｍ）とし、一般的な手術時の条件（術者の身長（座高）、手術台３４０の高さ、及び表示装置２０の高さ方向の設置位置等）を考慮して顕微鏡部１１０のＷＤの最大値ＷＤ_ｍａｘをＷＤ_ｍａｘ＝約４００（ｍｍ）〜約６００（ｍｍ）として、実際に本発明者らが支持部１２０ｂを設計した結果、第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）及び支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）について、概ね以下の関係が満たされ得ることが分かった。
Ｈ＋Ｖ＋Ｔ＞約２０００（ｍｍ）
約８００（ｍｍ）＜Ｖ＜約１０００（ｍｍ）
約６００（ｍｍ）＜Ｈ＜約８００（ｍｍ）
約８００（ｍｍ）＜Ｔ＜約１０００（ｍｍ）

なお、本変形例では、支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）を長くした分、上記実施形態に係る顕微鏡装置１０に比べて、相対的に、顕微鏡部１１０の位置が高くなる。従って、座位での手術時において適切な位置に顕微鏡部１１０を位置させるためには、支柱部２９０ｃに対して第２アーム２９０ｂをより大きく傾ける必要がある。よって、本変形例では、上記実施形態に比べて、支柱部２９０ｃに対する第２アーム２９０ｂの回転角度ｒ_２の最大値ｒ_２ｍａｘの値も変更され得る。本発明者らによる検討の結果、上記（条件１）〜上記（条件４）、上記（条件５’）、及び上記（条件６）を全て満たすように支持部１２０ｂを構成しつつ、座位での手術に適切に対応するためには、回転角度ｒ_２の最大値ｒ_２ｍａｘは、約４５°＜ｒ_２ｍａｘ＜約６５°の範囲を取ることが好ましいことが分かった。

また、本変形例においても、顕微鏡部１１０は、その光軸方向の長さ（より厳密には、第１アーム２９０ａと顕微鏡部１１０との接続部から、当該顕微鏡部１１０の下端までの長さ）が、例えば約２００ｍｍ程度以下となるように構成される。第１アーム２９０ａを略水平な状態に保ちつつ、顕微鏡部１１０が表示装置２０よりも上方に位置し得るように支持部１２０ｂを構成したとしても、当該顕微鏡部１１０の大きさが大き過ぎれば、当該顕微鏡部１１０によって表示装置２０の良好な観察が妨げられる恐れがある。本変形例では、このように顕微鏡部１１０を比較的小型に構成することにより、術者の視界をより確実に確保することが可能になる。

（５−３−５．顕微鏡装置の使用例）
図１６を参照して、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃの使用例について説明する。図１６は、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃを用いた座位での手術の様子を示す図である。

図１６を参照すると、術者３２０が、顕微鏡装置１０ｃを用いて、手術台３４０上に横臥している患者３３０に対して、座位で手術を行っている様子が図示されている。手術時には、顕微鏡装置１０ｃの顕微鏡部１１０によって患者３３０の術部が撮影され、撮影された術部の映像が表示装置２０に表示される。術者３２０は、当該表示装置２０に映し出された術部の映像を観察しながら手術を行う。

図示するように、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃでは、座位での手術において、術者３２０が第１アーム２９０ａの下方の空間に入り込んだ状態、すなわち、オーバーヘッドスタイルでの手術が行われ得る。本変形例では、上記実施形態よりも顕微鏡部１１０がより上方に位置し得るため、第１アーム２９０ａの下方に術者３２０が入り込む空間が生まれ、このようなオーバーヘッドスタイルでの手術が可能になる。オーバーヘッドスタイルで手術を行うことにより、術者３２０の正面又は側方から当該術者３２０に向かって支持部１２０ｂが延伸されるように顕微鏡装置１０ｃが設置されることがないため、術者３２０の眼前の空間がより確保され得ることとなる。

以下、座位での手術時における顕微鏡装置１０ｃの操作手順について説明する。なお、座位での手術における顕微鏡装置１０ｃの操作手順は、上記（４−２．座位での手術における使用例）で説明した顕微鏡装置１０の操作手順と略同様であるため、重複する事項については、その詳細な説明は省略する。

まず、手術を開始する際には、キャスターを使用して、顕微鏡装置１０ｃ全体を手術台３４０の近くに移動する。この際、立位で手術を行う場合に比べて、手術台３４０からより離れた位置に顕微鏡装置１０ｃを設置する。

次いで、術者３２０は、顕微鏡部１１０の把持部を握りながら、動作モード変更ＳＷ１５３を押下して、第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０に設けられるブレーキを解除し、フリー動作モード、すなわち、顕微鏡部１１０を自由に移動可能な状態にする。術者３２０は、表示装置２０に表示される顕微鏡部１１０によって撮影された映像を観察しながら、術部に顕微鏡部１１０の視野が合うように顕微鏡部１１０を移動させた後、動作モード変更ＳＷ１５３を離して（すなわち、動作モードを固定モードに変更して）顕微鏡部１１０及び支持部１２０ｂの姿勢を固定する。

ここで、本変形例では、顕微鏡装置１０ｃは、支持部１２０ｂの支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）がより長く構成されているため、上述した実施形態よりも高い位置に顕微鏡部１１０を配置することができる。具体的には、顕微鏡部１１０を表示装置２０よりも上方に配置することができる。また、この際、顕微鏡装置１０ｃは、第２アーム２９０ｂの長さ（Ｖ）が第１アーム２９０ａの長さ（Ｈ）よりも長くなるように構成されているため、顕微鏡装置１０ｃを手術台３４０から比較的離れた位置に配置し、第２アーム２９０ｂを手術台３４０に向かって傾けるように支持部１２０ｂの姿勢を調整することにより、第１アーム２９０ａを略水平に保ちつつ、上記のようなより高い位置に顕微鏡部１１０を配置することができる。

顕微鏡部１１０及び支持部１２０ｂの姿勢が固定されたら、術者３２０は、ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２を操作して、顕微鏡部１１０によって撮影される映像の倍率及び焦点距離の調整を行う。上述したように、本変形例では、顕微鏡部１１０は、焦点距離を比較的長く取れるように構成されているため、上記のようなより高い位置に顕微鏡部１１０を配置した場合であっても、術部に焦点の合った鮮明な映像を得ることができる。

そして、術者３２０は、第１アーム２９０ａの下方の空間に座り、患者３３０の術部と顕微鏡部１１０との間の空間から表示装置２０の映像を観察しながら、処置を開始する。すなわち、オーバーヘッドスタイルで手術を開始する。この際、本変形例では、上記のように、第１アーム２９０ａを略水平に保ちつつ、顕微鏡部１１０を表示装置２０よりも上方に配置することができるため、術者３２０の視界が顕微鏡部１１０によって遮られることがなく、手術をより円滑に行うことが可能になる。

以上、図１１を参照して、座位での手術における顕微鏡装置１０の使用例について説明した。なお、立位で手術を行う場合には、座位で手術を行う場合に比べて手術台３４０により近い位置に顕微鏡装置１０ｃを設置するとともに、支柱部２９０ｃに対する第２アーム２９０ｂの回転角度ｒ_２をより小さくし、顕微鏡部１１０をより高い位置に配置すればよい。これにより、座位での手術に比べて手術台３４０が高くなることに合わせて、顕微鏡部１１０を、立位での手術に適した位置に配置することができる。この際も、第１アーム２９０ａは略水平に保たれ、顕微鏡部１１０は表示装置２０よりも上方に配置され得るため、術者３２０の視界が顕微鏡部１１０によって遮られる事態を回避することができる。

ここで、上記（１．本開示に至った背景）で説明したように、光学式の顕微鏡装置８１０は、オーバーヘッドスタイルでの使用が前提となっており、かかる光学式の顕微鏡装置８１０の支持部８０３の構成を、そのまま電子撮像式の顕微鏡装置に適用することは、当該電子撮像式の顕微鏡装置にとっては、必ずしも適切な構成とは言えない。具体的には、電子撮像式の顕微鏡装置では、顕微鏡部が小型化可能であることにより、装置全体の構成もより小型化できる。従って、上記実施形態のように、オーバーヘッドスタイルでの使用を前提としないような、より小型の顕微鏡装置１０を構成することが可能になる。

一方で、一般的に、顕微鏡装置を用いた手術では、オーバーヘッドスタイルでの手術に対するニーズが存在し得る。上述したように、オーバーヘッドスタイルで手術を行う場合には、術者の正面及び側方に支持部が存在しないこととなるため、術者の視界及び作業空間がより確保され得るからである。つまり、電子撮像式の顕微鏡装置においても、オーバーヘッドスタイルでの使用が必ずしも避けられるべきだとは限らない。換言すれば、オーバーヘッドスタイルでの使用も考慮して電子撮像式の顕微鏡装置を構成すれば、より小型で、かつ、術者の利便性をより向上させることが可能な顕微鏡装置を実現できる可能性がある。

本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃは、このような、装置全体の大きさを光学式の顕微鏡装置８１０よりも小型に保ちつつ、座位での手術時にオーバーヘッドスタイルでの手術に対応し得るものである。具体的には、顕微鏡装置１０ｃは、電子撮像式の顕微鏡部１１０を有するため、当該顕微鏡部１１０のＷＤを光学式の顕微鏡部８０１よりも大きくすることができる。従って、オーバーヘッドスタイルでの使用時において、表示装置２０よりも上方に当該顕微鏡部１１０が位置し得るように、すなわち当該顕微鏡部１１０が術者の眼前に位置しないように、顕微鏡装置１０ｃを構成することが可能になる。かかる構成によれば、オーバーヘッドスタイルでの使用であっても、顕微鏡部１１０が術者の視界の妨げにならない。また、このように顕微鏡装置１０ｃを構成したとしても、顕微鏡部１１０自体の大きさは、光学式の顕微鏡部８０１よりは小さく、支持部１２０ｂやカウンターウエイトも小型化できるため、顕微鏡装置１０ｃ全体の大きさを、光学式の顕微鏡装置８１０よりも小型化することができる。特に、本変形例では、上記実施形態に係る顕微鏡装置１０において、支柱部２９０ｃよりも先端側の構成は変更せずに、当該支柱部２９０ｃの長さ（Ｔ）をより長くすることにより、上記の顕微鏡部１１０の配置を実現しているため、支持部１２０ｂやカウンターウエイトの小型化が好適に保たれ得る。

このように、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃによれば、装置全体の小型化を実現しつつ、顕微鏡装置１０ｃの配置の自由度、すなわち手術時の使用態様の自由度を向上させることができ、術者３２０の利便性をより向上させることが可能になる。ただし、本変形例に係る顕微鏡装置１０ｃを用いたオーバーヘッドスタイルでの手術は、好適に、例えば脳外科手術等の座位で行われる手術に限定され得る。立位での手術時においてもオーバーヘッドスタイルで顕微鏡装置１０ｃを使用しようとすると、たとえ顕微鏡部１１０が小型化可能であるとは言え、支持部１２０ｂが比較的大型化してしまい、光学式の顕微鏡装置８１０よりも装置全体を小型化できるという利点を享受し難くなってしまう恐れがあるからである。従って、本変形例では、立位での手術時には、オーバーヘッドスタイルでの使用ではなく、例えば図１０に示す使用態様と同様に術者３２０の正面側、あるいは術者３２０の側方に、顕微鏡装置１０ｃが設置され得る。

（５−４．映像振動抑制機構を有する変形例）
以上説明した顕微鏡装置１０、１０ａ〜１０ｃには、顕微鏡部１１０によって撮影された映像の振動を抑制する映像振動抑制機構が搭載されてもよい。かかる映像振動抑制機構が搭載されることにより、より安定的な術部の映像を得ることができ、手術をより円滑に行うことが可能になる。

具体的には、顕微鏡装置１０、１０ａ〜１０ｃには、映像振動抑制機構として、顕微鏡部１１０自体の振動を抑制することを目的として支持部１２０、１２０ａ、１２０ｂの第１回転軸部２１０〜第６回転軸部２６０にそれぞれ設けられる機械的な振動抑制機構、及び／又は顕微鏡部１１０が振動した場合にその撮影された映像の振動を補正する映像振動補正機構が設けられ得る。

まず、機械的な振動抑制機構について説明する。当該機械的な振動抑制機構は、例えば動吸振器であり、ダンパ等の制振部材からなり、各回転軸部における振動を抑制することができる。

図１７及び図１８を参照して、機械的な振動抑制機構の具体的ないくつかの構成例について説明する。図１７は、各回転軸部に設けられ得る機械的な振動抑制機構の一構成例を示す図である。図１７を参照すると、振動抑制機構４０１は、筒形状の第１の部材４０３と第２の部材４０５を接続する際にこれらの部材間に設けられ、これらの部材間における振動の伝達を抑制する機能を有する。具体的には、この構成例では、制振対象である筒形状の第１の部材４０３（制振対象部材４０３）の内部に、第２の部材４０５（錘側部材４０５）が軸方向（図中上下方向）に摺動可能に嵌め込まれることにより、両者が接続されている。この際、制振対象部材４０３と錘側部材４０５との間には、粘性抵抗要素として粘弾性部材４０７及びバネ４０９が設けられる。振動抑制機構４０１は、当該粘弾性部材４０７及び当該バネ４０９から構成される、動吸振器である。なお、粘弾性部材４０７は、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材からなる、機械的性質とバネ要素としての性質を併せ持つものである。

粘弾性部材４０７及びバネ４０９は、制振対象部材４０３及び錘側部材４０５の振動に応じて軸方向に伸縮し、この振動を減衰する機能を有する。粘弾性部材４０７及びバネ４０９の特性に応じて振動抑制機構４０１の固有振動数が決定されるが、この固有振動数が制振対象である支持部１２０、１２０ａ、１２０ｂの固有振動数と略一致する場合に、その制振効果を最も大きく発揮することができる。従って、振動抑制機構４０１は、粘弾性部材４０７及びバネ４０９を、異なる特性を有するものに交換可能に構成されてよい。これにより、支持部１２０、１２０ａ、１２０ｂの構成に応じて、振動抑制機構４０１の固有振動数が当該支持部１２０、１２０ａ、１２０ｂの固有振動数と略一致するように当該振動抑制機構４０１を適宜構成することができ、大きな制振効果を得ることができる。

また、図１８は、各回転軸部に設けられ得る振動抑制機構の他の構成例を示す図である。図１８を参照すると、振動抑制機構４５１は、略棒形状の第１の部材４５３と第２の部材４５５を接続する際にこれらの部材間に設けられ、これらの部材間における振動の伝達を抑制する機能を有する。具体的には、この構成例では、第１の部材４５３の接続端に、ゴム等の振動を吸収可能な弾性部材で形成される凹形状の受座４５９が設けられる。また、第２の部材４５５の接続端に、外径が他の部位よりも細く形成された軸部４５７が設けられる。そして、受座４５９の凹部にこの第２の部材４５５の軸部４５７が挿入された状態で、第１の部材４５３、受座４５９及び軸部４５７がねじ４６１によって固定されることにより、第１の部材４５３と第２の部材４５５が接続される。この受座４５９が、振動を吸収する振動抑制機構４５１を構成し得る。なお、このとき、ねじ４６１と第１の部材４５３との間にも、ゴム等の振動を吸収可能な弾性部材（図示せず）が介在されてもよく、受座４５９及び当該弾性部材によって振動抑制機構４５１が構成されてもよい。

図示するように、受座４５９は凹形状を有するため、３軸方向の全ての振動を好適に抑制し得る。このように、振動抑制機構４５１によれば、第１の部材４５３及び第２の部材４５５のいずれか一方において生じた振動が他方に伝達されることが、より効果的に抑制され得る。

以上、図１７及び図１８を参照して、支持部１２０、１２０ａ、１２０ｂの各回転軸部に設けられ得る機械的な振動抑制機構のいくつかの構成例について説明した。なお、当該振動抑制機構としては、図示するもの以外にも、各種の公知のものを用いることができる。

次に、映像振動補正機構について説明する。当該映像振動補正機構としては、電子式の補正機構及び光学式の補正機構のいずれかを用いることができる。電子式の補正機構とは、撮像部１１１の振動状態を検出するとともに、撮像部１１１の撮像素子によって取得された映像信号に対する画像処理の段階で、検出された振動状態に基づいて、撮像素子の画素ごとの観察光の取り込み位置を補正することにより、映像の振動を補正するものである。一方、光学式の補正機構とは、撮像部１１１の振動状態を検出するとともに、検出された振動状態に基づいて、撮像部１１１の光学系（例えばレンズ等）又は撮像素子の位置を移動させることにより、撮像素子における観察光の受光位置を調整し、映像の振動を補正するものである。なお、撮像部１１１の振動状態の検出は、顕微鏡部１１０に振動センサを設けることによって行ってもよいし、撮影した映像を一定時間分バッファしておき、最新の映像と直前の映像とを比較することによって行ってもよい。

これら映像振動補正機構としては、例えばデジタルカメラ等の撮像装置における手ぶれ補正の技術分野において一般的に用いられている各種の公知のものを用いることができるため、その詳細な説明は省略する。

以上、顕微鏡装置１０、１０ａ〜１０ｃに搭載され得る、映像振動抑制機構について説明した。ここで、支柱部の長さ（Ｔ）がより長く構成される変形例に係る顕微鏡装置１０ｃでは、上述したように、顕微鏡部１１０が、他の顕微鏡装置１０、１０ａ、１０ｂよりも高い位置に配置され、そのＷＤがより大きくなるように構成される。従って、顕微鏡装置１０ｃでは、顕微鏡部１１０の振動がその撮影された映像に及ぼす影響が、他の顕微鏡装置１０、１０ａ、１０ｂに比べて大きくなる恐れがある。従って、以上説明した映像振動抑制機構が顕微鏡装置１０ｃに対して設けられることにより、安定的な映像を得る効果をより顕著に得ることが可能になる。

（６．補足）
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的なものではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）手術台上の患者の術部を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部と、先端において前記顕微鏡部を支持する支持部と、を備え、前記支持部が、先端側から順に、第１アームと、先端において前記第１アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第１の回転軸まわりに回動可能に支持する第２アームと、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において前記第２アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第２の回転軸まわりに回動可能に支持する支柱部と、によって構成されるとみなした場合に、前記支持部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間の長さである前記第２アームの長さが、前記顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と前記第１の回転軸との間の長さである前記第１アームの長さよりも長くなるように構成される、手術用顕微鏡装置。
（２）前記第２アームの長さをＶ、前記支柱部に対する前記第２アームの回転角度の最大値をｒ_２ｍａｘ、立位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ_１、座位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ_２とした場合に、当該長さＶ、当該回転角度の最大値ｒ_２ｍａｘ、当該高さＺ_１及び当該高さＺ_２が、Ｚ_１−Ｚ_２＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ））で示す関係を満たす、前記（１）に記載の手術用顕微鏡装置。
（３）前記長さＶ、前記回転角度の最大値ｒ_２ｍａｘ、前記高さＺ_１及び前記高さＺ_２が、２００（ｍｍ）＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ））で示す関係を満たす、前記（２）に記載の手術用顕微鏡装置。
（４）前記支柱部の長さをＴ、前記支柱部に対する前記第２アームの回転角度の最大値をｒ_２ｍａｘ、座位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ_２とした場合に、当該長さＶ、当該回転角度の最大値ｒ_２ｍａｘ及び当該高さＺ_２が、Ｚ_２＞Ｖｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ）＋Ｔで示す関係を

満たす、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（５）前記支持部は、水平方向における前記支柱部からの距離が約８００（ｍｍ）であり鉛直方向における床面からの距離が約１６００（ｍｍ）である空間上の位置を、前記顕微鏡部が通過するように構成される、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（６）前記支持部は、前記第１アームの長さ、前記第２アームの長さ、及び前記支柱部の長さの合計が、２５００（ｍｍ）よりも小さくなるように構成される、前記（５）に記載の手術用顕微鏡装置。
（７）前記第２アームに対する前記第１アームの回転角度をｒ_１、前記支柱部に対する前記第２アームの回転角度をｒ_２とした場合に、当該回転角度ｒ_１及び当該回転角度ｒ_２が、約１３０°＜ｒ_１＋ｒ_２＜約１８０°で示す関係を満たす、前記（５）又は（６）に記載の手術用顕微鏡装置。
（８）前記支持部は、前記支柱部の長さが前記手術台の高さよりも短くなるように構成される、前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（９）前記支柱部の長さは、８００（ｍｍ）よりも短い、前記（８）に記載の手術用顕微鏡装置。
（１０）前記支柱部の長さＴは、約８００（ｍｍ）＜Ｔ＜約１０００（ｍｍ）で示す関係を満たす、前記（５）に記載の手術用顕微鏡装置。
（１１）前記顕微鏡部の作動距離の最大値ＷＤ_ｍａｘは、約４００（ｍｍ）≦ＷＤ_ｍａｘ≦約６００（ｍｍ）で示す関係を満たす、前記（１０）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１２）前記支持部は、前記第１アームの長さ、前記第２アームの長さ、及び前記支柱部の長さの合計が、２０００（ｍｍ）よりも大きくなるように構成される、前記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１３）前記支持部は、バランスアームとして構成される、前記（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１４）前記第２アームは、前記支持部を構成する平行四辺形リンク機構に対応する、前記（１）〜（１３）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１５）前記支持部には、前記第２アームと前記支柱部との接続部位に対応する位置に、前記第２アームの延伸方向と平行な回転軸まわりに前記第２アームを回動可能に支持する回転軸部が設けられる、前記（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１６）前記支持部の基端を支持するベース部の上面に、前記手術用顕微鏡装置における信号処理を実行する電装部が搭載され、前記ベース部の上面において、前記支持部の基端は、前記電装部よりも前方側に接続される、前記（１）〜（１５）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１７）前記電装部は、前記ベース部の上面において、後方側が前方側よりも高くなるように構成される、前記（１６）に記載の手術用顕微鏡装置。
（１８）手術台上の患者の術部を撮影し映像信号を出力する顕微鏡部と、先端において前記顕微鏡部を支持する支持部と、を備える顕微鏡装置と、前記映像信号に基づく映像を表示する表示装置と、を備え、前記支持部が、先端側から順に、第１アームと、先端において前記第１アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第１の回転軸まわりに回動可能に支持する第２アームと、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において前記第２アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第２の回転軸まわりに回動可能に支持する支柱部と、によって構成されるとみなした場合に、前記支持部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間の長さである前記第２アームの長さが、前記顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と前記第１の回転軸との間の長さである前記第１アームの長さよりも長くなるように構成される、手術用顕微鏡システム。

１ 顕微鏡システム
１０、７１０、８１０ 顕微鏡装置
２０、７６０ 表示装置
１１０、７０１、８０１ 顕微鏡部
１２０、７０３、８０３ 支持部（アーム部）
１３０、７０５、８０５ ベース部
１３１ 架台
１３２ キャスター
１４０ 制御装置
２１０ 第１回転軸部
２２０ 第２回転軸部
２３０ 第３回転軸部
２４０ 第４回転軸部（平行四辺形リンク機構）
２５０ 第５回転軸部
２６０ 第６回転軸部
２４１、２４２、２４３、２４４ アーム
２４５、２４６、２４７、２４８ 関節部
２７１ 第１アーム部
２７２ 第２アーム部
２７３ 第３アーム部
２７４ 第４アーム部
２９０ａ、７０７ａ、８０７ａ 第１アーム
２９０ｂ、７０７ｂ、８０７ｂ 第２アーム
２９０ｃ、７０７ｃ、８０７ｃ 支柱部
３２０、７２０、８２０ 術者
３３０、７３０、８３０ 患者
３４０、７４０、８４０ 手術台

Claims (12)

1. 手術台上の患者の術部を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部と、
   先端において前記顕微鏡部を支持する支持部と、
   を備え、
   前記支持部が、先端側から順に、第１アームと、先端において前記第１アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第１の回転軸まわりに回動可能に支持する第２アームと、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において前記第２アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第２の回転軸まわりに回動可能に支持する支柱部と、によって構成されるとみなした場合に、
   前記支持部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間の長さである前記第２アームの長さが、前記顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と前記第１の回転軸との間の長さである前記第１アームの長さよりも長くなるように構成され、
   前記第２アームの長さをＶ、前記支柱部に対する前記第２アームの回転角度の最大値をｒ _２ｍａｘ 、立位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ _１ 、座位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ _２ とした場合に、当該長さＶ、当該回転角度の最大値ｒ _２ｍａｘ 、当該高さＺ _１ 及び当該高さＺ _２ が、Ｚ _１ −Ｚ _２ ＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ _２ｍａｘ ））で示す関係を満たす、
   手術用顕微鏡装置。
2. 前記長さＶ、前記回転角度の最大値ｒ_２ｍａｘ、前記高さＺ_１及び前記高さＺ_２が、２００（ｍｍ）＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ））で示す関係を満たす、
   
   請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
3. 前記支柱部の長さをＴ、前記支柱部に対する前記第２アームの回転角度の最大値をｒ_２ｍａｘ、座位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ_２とした場合に、当該長さＶ、当該回転角度の最大値ｒ_２ｍａｘ及び当該高さＺ_２が、Ｚ_２＞Ｖｃｏｓ（ｒ_２ｍａｘ）＋Ｔで示す関係を満たす、
   請求項１または２に記載の手術用顕微鏡装置。
4. 前記支持部は、前記支柱部の長さが前記手術台の高さよりも短くなるように構成される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
5. 前記支柱部の長さは、８００（ｍｍ）よりも短い、
   請求項４に記載の手術用顕微鏡装置。
   
6. 前記支持部は、前記第１アームの長さ、前記第２アームの長さ、及び前記支柱部の長さの合計が、２０００（ｍｍ）よりも大きくなるように構成される、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
7. 前記支持部は、バランスアームとして構成される、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
8. 前記第２アームは、前記支持部を構成する平行四辺形リンク機構に対応する、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
9. 前記支持部には、前記第２アームと前記支柱部との接続部位に対応する位置に、前記第２アームの延伸方向と平行な回転軸まわりに前記第２アームを回動可能に支持する回転軸部が設けられる、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
10. 前記支持部の基端を支持するベース部の上面に、前記手術用顕微鏡装置における信号処理を実行する電装部が搭載され、
    前記ベース部の上面において、前記支持部の基端は、前記電装部よりも前方側に接続される、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
11. 前記電装部は、前記ベース部の上面において、後方側が前方側よりも高くなるように構成される、
    請求項１０に記載の手術用顕微鏡装置。
12. 手術台上の患者の術部を撮影し映像信号を出力する顕微鏡部
    
    と、先端において前記顕微鏡部を支持する支持部と、を備える顕微鏡装置と、
    前記映像信号に基づく映像を表示する表示装置と、
    を備え、
    前記支持部が、先端側から順に、第１アームと、先端において前記第１アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第１の回転軸まわりに回動可能に支持する第２アームと、床面から略鉛直方向に延伸し、先端において前記第２アームの基端を鉛直方向及び前後方向と互いに直交する第２の回転軸まわりに回動可能に支持する支柱部と、によって構成されるとみなした場合に、
    前記支持部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間の長さである前記第２アームの長さが、前記顕微鏡部の光軸が略鉛直になるように配置された際における当該顕微鏡部の光軸と前記第１の回転軸との間の長さである前記第１アームの長さよりも長くなるように構成され、
    前記第２アームの長さをＶ、前記支柱部に対する前記第２アームの回転角度の最大値をｒ _２ｍａｘ 、立位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ _１ 、座位での手術時における前記顕微鏡部の対物レンズの床面からの高さをＺ _２ とした場合に、当該長さＶ、当該回転角度の最大値ｒ _２ｍａｘ 、当該高さＺ _１ 及び当該高さＺ _２ が、Ｚ _１ −Ｚ _２ ＜Ｖ（１−ｃｏｓ（ｒ _２ｍａｘ ））で示す関係を満たす、
    手術用顕微鏡システム。

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