JP6793623B2 - 観察器具、観察装置、観察ユニット及び診療ユニット - Google Patents

Description

本発明は、例えば、口腔領域における所望の観察部位を観察する観察器具、観察装置、観察ユニット及び診療ユニットに関する。

従来より、例えば、歯科医療分野等において、歯牙に対する根管治療の際には、顕微鏡で歯牙を観察して治療することで精密な根管治療を行うようになってきている（特許文献１参照）。
例えば、特許文献１に記載の顕微鏡付診療台もそのひとつであるが、特許文献１に記載の顕微鏡付診療台は、医療用診療台の近傍に配置された支持アームに顕微鏡が支持されており、術者（観察者）は顕微鏡で観察部位を観察しながら精密な診療を行うことができる。

しかしながら、術者は、顕微鏡をのぞきながら診療するため、むやみに頭部を移動させることができなかった。そこで、特許文献２に記載されるように、観察部位を撮像する撮像部を支持アームに備えるとともに、撮像部で撮像された観察部位の動画をＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）で見ながら診療する顕微鏡検査システムが提案されている。これにより、術者は、頭部を自由に移動させても観察部位の画像を見ながら治療できるとされている。
しかし、ＨＭＤは大きく、また軽くないため、ＨＭＤを頭部に装着しながら診療し続けることは、術者にとって大きな負担であり、術者にとって満足できるものではなかった。

特開２００３−０５２７１８号公報 特開２００５−１３４８７６号公報

そこで本発明は、支持部に支持された状態と、頭部に装着した状態とを選択して、観察部位を観察できる観察器具、観察装置、観察ユニット及び診療ユニットを提供することを目的とする。

この発明は、支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、前記頭部装着部に、前記分離部を着脱可能に連結する連結部とが設けられ、前記着脱部に、前記連結部の連結によって前記着脱部の装着状態を解除する着脱解除部が設けられるとともに、前記連結部に、前記着脱部の装着によって前記連結部の連結状態を解除する連結解除部が設けられた観察装置であることを特徴とする。

またこの発明は、支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して前記分離部を着脱可能に連結する連結部が備えられ、前記着脱部に、前記連結部の連結によって前記着脱部の装着状態を解除する着脱解除部が設けられるとともに、前記連結部に、前記着脱部の装着によって前記連結部の連結状態を解除する連結解除部が設けられたことを特徴とする。

上記支持部は、天井、壁、床、スタンド、ワゴン又はラック、あるいは医療用診療台、スピットン台、医療用ロボット又はその他の医療機器等から延びる支持アーム等としてもよい。

上記観察部位は、歯牙や歯牙内部、あるいは歯肉など口腔内の部位や、人間や動物の体の一部であってもよい。

上記対物部は、観察部位側に配置されたレンズや、イメージセンサなどで構成する撮像部であってもよい。
前記接眼部は、観察者が覗き込むレンズや、内部に配置された液晶や有機ＥＬディスプレイ等で構成する表示部を覗き込む構成であってもよい。

上記頭部装着部は、ヘッドギアタイプ、ヘルメットタイプ、サンバイザータイプ、ヘッドバンドタイプ、メガネタイプ、観察者が視力矯正等のために普段使用しているような一般のメガネのフレームに対してクリップで装着するタイプなど、頭部に分離部を装着できる様々なタイプとすることができる。
上述の分離部は、観察器具から分離した前記接眼部のみ、接眼部と前記光学像伝送部を構成する光学部品や電子部品の一部または全部、あるいは接眼部と対物部で構成する観察器具全体であってもよい。

この発明により、観察部位を、支持部に支持された状態の観察器具で観察したり、頭部に装着した状態の観察器具で観察したりすることができる。
詳述すると、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部とが備えられているため、前記観察装置を支持する支持部から分離部を取り外すことができる。

また、観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して、前記分離部を着脱可能に連結する連結部を備えているため、着脱部によって、前記支持部から取り外された分離部を観察者の頭部に装着する頭部装着部に連結することができる。

したがって、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

また、前記着脱部に、前記連結部の連結によって前記着脱部の装着状態を解除する着脱解除部が設けられるとともに、前記連結部に、前記着脱部の装着によって前記連結部の連結状態を解除する連結解除部が設けられているため、前記観察器具を、前記支持部と前記頭部装着部とに対して安全に付け替えることができる。

詳述すると、前記連結部の連結によって前記着脱解除部が前記着脱部の装着状態を解除し、前記着脱部の装着によって前記連結解除部が前記連結部の連結状態を解除するため、つまり、前記着脱部と前記連結部のいずれかが装着又は連結しているため、前記観察器具を、前記支持部と前記頭部装着部とに対して安全に付け替えることができる。

またこの発明は、支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、前記頭部装着部は前記観察器具に備えられ、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、前記観察器具に対して、前記頭部に未装着の前記頭部装着部を回避させる回避部とが設けられた観察装置であることを特徴とする。

さらにまたこの発明は、支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び前記頭部に装着される頭部装着部を観察器具本体に対して装着するとともに、回避させる回避部が設けられたことを特徴とする。

この発明により、観察部位を、支持部に支持された状態の観察器具で観察したり、頭部に装着した状態の観察器具で観察したりすることができる。
詳述すると、上述したように、支持部で支持された前記観察器具のうち分離部を取り外すことができるとともに、前記観察器具に備えられた頭部装着部によって観察者の頭部に装着できるため、着脱部によって、前記支持部から取り外された分離部を観察者の頭部に装着して観察部位を観察することができる。

また、前記観察器具に対して、前記頭部に未装着の前記頭部装着部を回避させる回避部が備えられているため、前記頭部装着部が支障することなく、前記支持部で支持された観察器具で観察することができる。

したがって、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

この発明は、支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、前記頭部装着部に、前記分離部を着脱可能に連結する連結部とが設けられ、前記着脱部が、前記支持部に設けられた支持側着脱部と、前記分離部に設けられた分離側着脱部とで構成され、前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方へ挿し込むことによって装着可能に構成された観察装置であることを特徴とする。

またこの発明は、支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して前記分離部を着脱可能に連結する連結部が備えられ、前記着脱部が、前記支持部に設けられた支持側着脱部と、前記分離部に設けられた分離側着脱部とで構成され、前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方へ挿し込むことによって装着可能に構成されたことを特徴とする。

この発明により、観察部位を、支持部に支持された状態の観察器具で観察したり、頭部に装着した状態の観察器具で観察したりすることができる。
詳述すると、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部とが備えられているため、前記観察装置を支持する支持部から分離部を取り外すことができる。

また、観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して、前記分離部を着脱可能に連結する連結部を備えているため、着脱部によって、前記支持部から取り外された分離部を観察者の頭部に装着する頭部装着部に連結することができる。

したがって、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

また、前記着脱部が、前記支持部に設けられた支持側着脱部と、前記分離部に設けられた分離側着脱部とで構成され、前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方へ挿し込むことによって装着可能に構成されているため、前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方に挿し込むことで前記着脱部を装着し、前記観察器具を前記支持部で支持することができる。したがって、観察者は、頭部装着具に触れることなく着脱でき、衛生的であるため、感染予防等に貢献することができる。

またこの発明の態様として、前記接眼部から前記対物部を介して観察する視準方向を調整する視準方向調整部が備えられてもよい。
上記視準方向調整部は、観察器具の内部あるいは外部に備えられてもよい。また、上記視準方向調整部は、レンズやミラーなどの光学系の構造で視準方向を調整する機構（例えば、設置位置、角度、設置素子の数、屈折率等の光学物性値を調整する）、物理的に視準方向を調整する機構（例えば、対物部に含まれるレンズとイメージセンサからなる撮像ユニットと、接眼部に含まれるレンズと液晶ディスプレイからなる表示ユニットの、いずれかまたは両方の位置や角度を物理的に移動する）などであってもよい。

この発明により、前記視準方向調整部によって前記接眼部から前記対物部を介して観察する視準方向を調整することができるため、前記観察器具を頭部装着部に連結した状態と、前記観察器具を前記支持部で支持した状態とにおいて、それぞれの状態において適した視準方向で観察することができ、操作性をさらに向上することができる。

またこの発明の態様として、前記対物部に、前記観察部位の光学像を画像として撮像する撮像部が備えられ、前記接眼部に、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像を表示する表示部が備えられ、前記光学像伝送部を、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像情報を前記接眼部に設けた前記表示部に伝達する情報伝達部で構成してもよい。

上記撮像部は、イメージセンサなどで構成してもよく、また、観察対象である撮像箇所を立体的に撮像することができるものであってもよい。詳しくは、左右の眼の視差を利用して観察する両眼タイプ（双眼タイプ）や１眼タイプの立体カメラであってもよい。

１眼タイプの立体カメラとしては、例えば、三角法、合焦法、Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ法、ライトフィールドカメラ、ＲＧＢ−Ｄ（Ｄｉｓｔａｎｃｅ）カメラなどの公知の三次元計測原理を採用した三次元カメラを用いてもよい。また、前記撮像部とは別の三次元計測器を観察器具の内部または外部に組み込み、前記別の三次元計測器を用いて観察対象の三次元表面形状情報を取得し、前記三次元表面形状情報に対して、前記撮像部で撮像した画像を表面テクスチャとして貼り付けることで、立体的な撮像画像を得る構成としてもよい。また、両眼タイプと１眼タイプを例に挙げたが、もちろん３眼タイプ等、３つ以上の角度で撮像した画像に基づいて立体的な撮像画像を得る構成であってもよい。

上記表示部は、撮影した画像情報を液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等によって構成される表示部や、スクリーンに対してプロジェクタを用いて画像を投影するタイプの表示部や、半透過型ディスプレイで構成される表示部や、レーザ走査で観察者の網膜に書き込むタイプの表示部であってもよく、さらには、立体カメラで撮像された立体画像を立体的に表示できる表示部であってもよい。

立体的に表示できる表示部の例として、例えば２つのディスプレイ（または単一のディスプレイを画面分割し、分割した各領域に別の画像を表示できるようにしたもの）を用いて、視差のある２種の画像（右眼用画像・左眼用画像）を、観察者の右目と左目に向けて別々に表示する構成としてもよいし、単一の立体ディスプレイ（シャッタ方式、偏光方式、アナグリフ方式、ライトフィールド方式等の公知の原理に基づく立体ディスプレイ）を用いてもよい。

視差のある２種の画像（右眼用画像・左眼用画像）を得る方法としては、双眼タイプの立体カメラで撮像した撮像画像であれば、異なる角度で撮像した２種の画像そのものを、右眼用画像・左眼用画像としてもよいし、その他の立体カメラで取得した立体的な撮像画像であれば、立体的な撮像画像に対して演算処理（例えばレンダリング処理）を施すことによって、任意の２種の角度で見た画像を計算し、右眼用画像・左眼用画像として取得してもよい。
上記撮像画像は、動画像（映像）、静止画像、あるいは静止画像のコマ送りなどであってもよい。

この発明により、レンズ等を組み合わせて光学経路を構成するアナログ式に比べ、さまざまな仕様に対応可能なデジタル式の観察器具を構成することができる。
例えば、アナログ式では、レンズ等を配置し光学像を伝送させるための一定サイズの空洞が観察器具内部に必要であり、かつ該空洞には光学像を遮るような部品を配置することができないため、設計上の制約を受けるが、一方でデジタル式では、撮像画像情報を電力信号等に変換し細径かつ屈曲容易なケーブル等の伝送路を用いて伝送させることができるため、設計の自由度が向上し、観察器具の小型化等を図ることができる。

また、前記撮像部で撮像された撮像画像はデジタル情報であるため、アナログ式の観察器具に比べ、例えば、画像に対して鮮明度を強調する処理や、色補正処理などの撮像画像に対して様々な加工や処理を施しやすく、また撮像画像を、静止画像や動画像として録画する等の機能も付与することができ、利便性を向上することができる。

またこの発明の態様として、前記分離部を、前記対物部に対して分離可能に構成された前記接眼部で構成してもよい。
この発明により、前記支持部で支持された前記対物部から前記接眼部を取り外して前記頭部装着部に連結し、前記対物部で撮像された撮像画像を前記頭部装着部に連結した前記接眼部で観察することができる。そのため、観察器具の全部を支持部から取り外して頭部装着部に連結する場合に比べて前記接眼部はコンパクト且つ軽量であり、観察者にとっての負担を軽減することができる。

またこの発明の態様として、前記情報伝達部が無線型の情報伝達部であってもよい。
この発明により、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像情報を前記接眼部に設けた前記表示部に伝達する情報伝達部が有線である場合に比べ、無線で構成された情報伝達部は操作性や観測者の動きが制限されることがなく、取扱い性が向上するため、観察者の満足度を向上することができる。

またこの発明の態様として、前記表示部に、前記撮像部で撮像された前記撮像画像と異なる画像を、前記撮像画像とともに表示する画像制御部が備えられてもよい。
上記画像制御部は、分離可能に構成された前記対物部と前記接眼部とのいずれか一方あるいは両方にあってもよく、さらには、観察器具とは別体で構成されていてもよい。

上述の異なる画像を前記撮像画像とともに表示するとは、撮像画像に対して重畳表示したり、並列表示したりすること、あるいは、コントローラ（例えば、フートコントローラや、タッチ式の操作パネルや、マウス、キーボード、マイク、ジェスチャー入力装置、加速度検知式コントローラなど）への入力操作に合わせて切り替わったり、一定時間おきに自動で切り替わるなど切り替えて表示することなどであってもよい。

この発明により、例えば、施術のナビゲーションやシミュレーションに関する画像、例えば、インプラントプランニング情報やナビゲーション情報などの情報、レントゲン装置やＣＴ装置やＭＲＩ装置で撮影した患者の生体内部の情報、手術具の三次元位置情報、根管治療情報、観察対象である患者に関する情報、施術装置に関する情報など、適宜の情報を、撮像画像とともに表示でき、観察者の満足度をより向上することができる。

なお、上述した各種情報（シミュレーションに関する画像や観察対象である患者に関する情報など）を三次元的に合成・重畳した状態で表示、あるいは並列した状態や切り替えて表示することで、観察器具の前記表示部に表示される画像を、拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＡＲ）画像、複合現実（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＭＲ）画像、あるいは仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ：ＶＲ）画像とすることができる。

例えば、患者の歯に対してインプラント手術を行う場合、前記観察器具の撮像部で撮像した観察部位（すなわち患者の歯）の画像に対し、インプラントの目標埋入位置を重畳表示することで、観察者は重畳表示された画像を確認しながら、正確に（プランニングした通りに）インプラント手術を行うことができる。

上記の重畳表示を行うための三次元的な合成処理の計算には、患者の歯に取り付けられたマーカをカメラで三次元認識し、前記マーカの三次元位置情報を介して行う等の公知の方法を用いることができる。前記マーカの三次元位置を認識するためのカメラは、外部のカメラを使用してもよいし、観察器具に取り付けられた前記撮像部を使用してもよい。

またこの発明の態様として、前記着脱部に、蓄電部に対して電力を供給する電力供給部が備えられてもよい。
上記蓄電部は、分離部に設けられてもよいし、頭部装着部に設けてもよい。

この発明により、取り外された前記接眼部において電力によって駆動する表示部などのために、前記接眼部を別途充電することなく、前記支持部に取り付けた状態で充電できるため、利便性を向上することができる。

またこの発明は、上述の観察装置と、該観察装置を支持する支持部とで構成された観察ユニットであることを特徴とする。
この発明により、上述のように、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

またこの発明の態様として、前記支持部が、前記観察部位に対して移動可能に構成されてもよい。
この発明により、前記支持部を観察部位に対して適切な位置に配置してから観察できるため、より詳細に観察することができる。

またこの発明の態様として前記支持部に関節部を有し、該関節部の動きによって前記支持部が前記観察部位に対して移動可能に構成されてもよい。
上記関節部は少なくともひとつあればよく、複数あってもよい。

この発明により、関節部で曲げて前記支持部で支持する前記観察器具を、観察部位に対してより適切な位置に配置してから観察できるため、より詳細に観察することができる。

またこの発明の態様として、対物部と観察部位との間の位置にあり、前記支持部に対して固定された追加の光学系が備えられてもよい。
上記追加の光学系は、例えば視準方向を微調整するためのミラー（ミラーの設置角度、すなわち視準方向が調整可能であることが好ましい）や、倍率変換用のレンズ（ズーム式やリボルバー式の倍率可変レンズであることが好ましい）、さらにはカバーガラス、カラーフィルタ、照明用光源などのその他の光学素子であってもよい。

この発明により、観察装置で観察する観察視野に対して、追加の光学系により、観察内容に応じてより適切に観察することができる。
具体的には、例えば、観察部位を観察する際の拡大倍率の調整などのさまざまな作用を有する光学系のうち、観察内容に応じて適切な光学系を追加することで、より適切に観察することができる。

またこの発明の態様として、前記追加の光学系には、前記観察装置の前記対物部から前記観察部位へと向けられる視準方向を調整する視準方向調整部が備えられてもよいし、前記追加の光学系には、観察部位を観察する際の拡大倍率を変換する倍率変換レンズが備えられてもよい。

具体的には、視準方向の調整や、レンズの拡大倍率を高倍率に設定しての観察動作は、観察器具を支持部に固定した状態でのみに必要であることが多い。例えば、観察器具を頭部に装着した状態で使用する場合に、レンズの拡大倍率を高倍率としてしまうと、観察者の視界が極端に小さくなり、頭を動かした際に周囲の障害物に気づかず、該障害物に頭部が接触するなどの危険があるため、ある程度の広さの視野を確保できる低倍率とした方が有利である。

また、観察器具を頭部に装着した状態では、頭部を動かせば視準方向もそれに応じて自由に可動するため、調整ミラー等は設けなくとも十分である。すなわちこの発明により、分離部として支持部から分離した頭部に装着する部分の構成が最低限、すなわち小型軽量となり、操作性を向上することができ、観察者の満足度と安全性も向上する。

またこの発明の態様として、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像を表示する表示装置が備えられてもよい。
この発明により、前記接眼部から観察部位を観察する観察者以外の人も観察することができる。

前記表示装置は、前記接眼部に設けられた表示部とは別の表示機構であり、テレビ型のディスプレイや、スクリーンに映像を投影するプロジェクタでもよいし、メガネ型等のＨＭＤや半透過型ディスプレイ等の形態であってもよい。また、前記表示装置は複数あってもよい。

さらに、前記表示装置は、前記接眼部に設けられた表示部と同じ画像を表示させてもよいし（クローン表示）、例えば、表示倍率や色や、患者情報など表示される情報数が異なる等の別の画像を表示してもよい。

またこの発明は上述の観察装置と、該観察装置を支持する支持部と、前記観察部位を含む被観察者を載せる診療台とで構成された診療ユニットであることを特徴とする。
この発明により、上述のように、観察者は、観察部位を、支持部に支持された状態の前記観察器具で負担なく観察したり、頭部に装着した状態の前記観察器具で、頭部の移動が規制されることなく観察したりすることができ、精密な診療を行うことができる。

本発明により、支持部に支持された状態と、頭部に装着した状態とを選択して、観察部位を観察できる観察器具、観察装置、観察ユニット及び診療ユニットを提供することができる。

脱着型拡大鏡の説明図。 診療ユニットの概略斜視図。 脱着型拡大鏡の脱着方法の説明図。 ロック機構の説明図。 脱着型拡大鏡の脱着方法の説明図。 ロック機構の説明図。 脱着型拡大鏡の脱着方法の説明図。 アーム支持状態での視準方向調整方法についての説明図。 アーム支持状態での視準方向調整方法についての説明図。 アーム支持状態での視準方向調整方法についての説明図。 アーム支持状態での視準方向調整方法についての説明図。 デジタル式脱着型拡大鏡の構成説明図。 デジタル式脱着型拡大鏡の説明図。 デジタル−アナログ切替式・併用式脱着型拡大鏡の説明図。 複合観察ユニットの構成ブロック図。 他の実施形態の脱着型拡大鏡や表示装置の説明図。

以下、本発明による脱着型拡大鏡１（１Ａ乃至１Ｋ）について、図１乃至図１６とともに説明する。
図１は脱着型拡大鏡１Ａの説明図を示し、図２は脱着型拡大鏡１を有する診療ユニットＸの概略斜視図を示し、図３、図５及び図７は脱着型拡大鏡１Ａ，１Ｂ，１Ｃの脱着方法の説明図を示し、図４、図６はロック機構の説明図を示し、図８乃至図１１は脱着型拡大鏡１Ａ，１Ｄ，１Ｅの視準方向調整方法の説明図を示し、図１２はデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆ，１Ｇの構成説明図を示し、図１３はデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆの説明図を示し、図１４はデジタル−アナログ切替式・併用式脱着型拡大鏡１Ｈ，１Ｊの説明図を示し、図１５は複合観察ユニットＹＫの構成ブロック図を示し、図１６は他の実施形態のＨＭＤ１ＦａやＨＵＤ２４０ａの説明図を示している。

詳述すると、図１（ａ）は頭部装着状態、すなわち拡大鏡本体１０がヘッドギア５０に装着され、支持アーム１００から分離された状態の脱着型拡大鏡１Ａの斜視図を示し、図１（ｂ）はアーム支持状態、すなわち拡大鏡本体１０が支持アーム１００に装着され、ヘッドギア５０から分離された状態の脱着型拡大鏡１Ａの斜視図を示している。

図３（ａ）は頭部装着状態、すなわち支持アーム１００から分離された拡大鏡本体１０がヘッドギア５０に装着された状態の脱着型拡大鏡１Ａの概略図を示し、図３（ｂ）は頭部装着状態からアーム支持状態へと移行する過程の脱着型拡大鏡１Ａと支持アーム１００との脱着状態、すなわち拡大鏡本体１０が支持アーム１００に装着され、ヘッドギア５０と拡大鏡本体１０の連結状態を解除する状態の概略図を示し、図３（ｃ）はアーム支持状態の脱着型拡大鏡１Ａの概略図を示している。

図４（ａ）は頭部装着状態、すなわちヘッドギア５０に連結された拡大鏡本体１０がアーム支持状態へと移行する過程における着脱部を連結する状態のロック機構９０の概略図を示し、図４（ｂ）は拡大鏡本体１０が支持アーム１００に装着された状態のロック機構９０の概略図を示し、図４（ｃ）は拡大鏡本体１０がヘッドギア５０から分離された状態、すなわち連結部を分離した状態のロック機構９０の概略図を示し、図４（ｄ）は拡大鏡本体１０が支持アーム１００から分離する状態、すなわち着脱部を分離する状態のロック機構９０の概略図を示している。なお、図４において拡大鏡本体１０の図示を省略している。

図５（ａ）は頭部装着状態、すなわち支持アーム１００から分離された拡大鏡本体１０Ｂがヘッドギア５０に連結された状態の脱着型拡大鏡１Ｂの概略図を示し、図５（ｂ）は頭部装着状態からアーム支持状態へと移行する過程の脱着型拡大鏡１Ｂと支持アーム１００との脱着状態、すなわち拡大鏡本体１０Ｂが支持アーム１００に装着され、ヘッドギア５０Ｂが観察者Ｍの頭部Ｈから外れている状態の概略図を示し、図５（ｃ）はアーム支持状態、すなわち拡大鏡本体１０Ｂが支持アーム１００に装着され、ヘッドギア５０Ｂが回避された状態の脱着型拡大鏡１Ｂの概略図を示している。

図６（ａ）は頭部装着状態、すなわちヘッドギア５０Ｂに連結された拡大鏡本体１０Ｂがアーム支持状態へと移行する過程における着脱部を連結する状態のロック機構９０Ｂの概略図を示し、図６（ｂ）は拡大鏡本体１０Ｂが支持アーム１００に装着された状態のロック機構９０Ｂの概略図を示し、図６（ｃ）は拡大鏡本体１０Ｂがヘッドギア５０Ｂから分離する状態、すなわち連結部を分離する状態のロック機構９０Ｂの概略図を示し、図６（ｄ）は拡大鏡本体１０Ｂが支持アーム１００から分離された状態、すなわち着脱部を分離した状態のロック機構９０Ｂの概略図を示している。なお、図６において拡大鏡本体１０Ｂの図示を省略している。

図７（ａ）は頭部装着状態、すなわち支持アーム１００ａから分離された拡大鏡本体１０Ｃがヘッドギア５０に連結された状態の脱着型拡大鏡１Ｃの概略図を示し、図７（ｂ）は頭部装着状態からアーム支持状態へと移行する過程の脱着型拡大鏡１Ｃと支持アーム１００ａとの脱着状態、すなわち拡大鏡本体１０Ｃが支持アーム１００ａに装着され、ヘッドギア５０Ｃが観察者Ｍの頭部Ｈから外れている状態の概略図を示し、図７（ｃ）はアーム支持状態、すなわち拡大鏡本体１０Ｃが支持アーム１００ａに装着され、ヘッドギア５０Ｃが回避された状態の脱着型拡大鏡１Ｃの概略図を示している。

図８（ａ）は装着方向が調整可能な支持アーム１００に支持された状態の脱着型拡大鏡１Ｄの概略図を示し、図８（ｂ）は支持アーム１００に支持された状態で視準方向が調整可能な脱着型拡大鏡１Ｅの概略図を示し、図８（ｃ）は視準方向の調整を行うための視準方向調整アタッチメント１１０を備えた支持アーム１００ｂに支持された状態の脱着型拡大鏡１Ａの概略図を示している。

図９（ａ）は装着方向が調整可能な支持アーム１００に支持された状態の脱着型拡大鏡１Ｄで水平方向を視準する状態の概略図を示し、図９（ｂ）は脱着型拡大鏡１Ｄで斜め下方向を視準する状態の概略図を示し、図９（ｃ）は脱着型拡大鏡１Ｄで下方に視準する状態の概略図を示している。

図１０（ａ）は支持アーム１００に支持された状態で視準方向が調整可能な脱着型拡大鏡１Ｅで直進方向に視準する状態の概略図を示し、図１０（ｂ）は脱着型拡大鏡１Ｅで視準方向を屈曲させて斜め下方に視準する状態の概略図を示し、図１０（ｃ）は脱着型拡大鏡１Ｅで視準方向を屈曲させて下方に視準する状態の概略図を示している。

図１１（ａ）は脱着型拡大鏡１Ａが支持アーム１００ｂに支持された状態において視準方向調整アタッチメント１１０によって直進方向に視準する状態の概略図を示し、図１１（ｂ）は視準方向調整アタッチメント１１０によって視準方向を屈曲させて斜め下方に視準する状態の概略図を示し、図１１（ｃ）は視準方向調整アタッチメント１１０によって視準方向を屈曲させて下方に視準する状態の概略図を示している。

図１２（ａ）はデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆの構成ブロック図を示し、図１２（ｂ）は無線デジタル式脱着型拡大鏡１Ｇの構成ブロック図を示している。図１３（ａ）は支持アーム１００に装着されたベース体２０から、ヘッドギア５０と一体構成した分離体３０を分離した状態のデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆの斜視図を示し、図１３（ｂ）は頭部装着状態、すなわちヘッドギア５０に拡大鏡本体１０Ｆを連結した状態のデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆの斜視図を示している。

図１４（ａ）はデジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈの平面方向の概略図を示し、図１４（ｂ）はデジタル−アナログ併用式脱着型拡大鏡１Ｊの平面方向の概略図を示している。
図１６（ａ）はＨＭＤ１Ｆａの概略斜視図を示し、図１６（ｂ）はＨＵＤ２４０ａの概略斜視図を示している。

脱着型拡大鏡１Ａを有する診療ユニットＸは、図２に示す歯科診療装置２００と、脱着型拡大鏡１Ａとともに使用される観察ユニットＹとで構成されている。
歯科診療装置２００は、図２に示すように、診療器具２１３（２１３ａ〜２１３ｅ）を備えた器具台２１０と、施術対象である患者を載せて治療を行うための診療台２２０とで構成している。

器具台２１０は、診療台２２０にアームを介して回動可能に取付けたテーブル２１１の手前側に器具ホルダ２１２を備え、器具ホルダ２１２にエアータービンハンドピース、マイクロモータハンドピースなどの切削工具やスケーラ、スリーウエイシリンジ、バキュームシリンジなどで構成する診療器具２１３（２１３ａ〜２１３ｅ）を着脱可能に取付けている。

また、診療器具２１３は、水供給源、エア供給源やエア吸引部に接続されて駆動するが、これらの機構については公知であるため、詳細な説明は省略する。
また、各種操作の入力をするためのフートコントローラ２１４を備えているが、フートコントローラの機構については公知であるため、詳細な説明は省略する。

患者を載せる診療台２２０は、図２に示すように、基台２２１に昇降可能に載置された座部シートと、その座部シートの後方に連接された傾動可能な背板シート２２３と、その背板シート２２３の上端に連接された傾動可能なヘッドレスト２２４とを備え、これらを診療状況に応じた最適位置に制御するため座部シート昇降部、背板シート傾倒部、ヘッドレスト傾倒部が設けられ、フートコントローラ２１４によって操作制御された油圧シリンダや電動モータ等の駆動によって駆動するように構成している。

また、診療台２２０には、スピットン２２５及び治療用スタンドポール２３０が付設され、治療用スタンドポール２３０には、途中より分岐し、回動可能に突出させたアーム２３１と上端に後述する支持アーム１００が備えてられている。アーム２３１の先端には、診療対象である患者の口腔内等を照明するためのデンタルライト２５０を備えている。

なお、デンタルライト２５０は、照明用途だけではなく、三次元カメラ（例えば、ステレオカメラ）と一体化されることで、マーカが取り付けられた治療器具や患者の歯の三次元位置を認識する三次元位置検出部２６０を兼ねていてもよい。
また、治療用スタンドポール２３０には、モニタ２４０が設けられている。

なお、スピットン２２５は、口腔内を濯ぐ際などに給水する給水栓と、排唾鉢とを備えている。さらに、患者の背中又は腹部では診療台２２０に配設された電気系路、油圧系路又はエア系路等と接続する接続部（不図示）が設けられている。

また、位置調整可能な支持アーム１００（支持部に相当）によって脱着型拡大鏡１Ａが支持されている。なお、支持アーム１００と脱着型拡大鏡１Ａとで観察ユニットＹを構成している。
支持アーム１００は、診療台２２０に付設された治療用スタンドポール２３０の上端に対して回動可能に設けられ、複数のアーム１０１がそれぞれ可動できるように複数の関節部１０１ａで連結された多関節アーム式であり、支持アーム１００の先端に脱着可能に装着された脱着型拡大鏡１Ａを、所望の位置に移動可能に構成されている。

支持アーム１００における脱着型拡大鏡１Ａの後方には、脱着型拡大鏡１Ａを所望の位置に移動させる、つまり多関節アーム式である支持アーム１００を構成する各アームの関節部１０１ａを可動させるために観察者Ｍ（図３参照）が把持するハンドル１０２と、脱着型拡大鏡１Ａを着脱可能に装着するアーム側着脱部１０３とを備えている。

観察者Ｍによって把持されるハンドル１０２は、繰り返し減菌処理（例えば、高温高圧下のオートクレーブ処理）に耐えうる滅菌可能部材で交換可能に構成されており、使用ごとに滅菌処理されたハンドル１０２を装着することで、ハンドル１０２を把持することによる感染対策を図ることができる。

このように衛生面の観点から優れたハンドル１０２としては、膨大な回数の繰り返し減菌処理に耐えうる滅菌可能部材で構成されておらずとも、使用ごとに使い捨てるようにしたり、ある程度の回数だけ滅菌処理に耐えうる部材で構成し、繰り返し滅菌処理による劣化が認められた場合に使い捨てるようにしてもよいし、ハンドル１０２に対して安価な使い捨てのカバー（例えば、樹脂製のシート等）を装着するように構成してもよい。
脱着型拡大鏡１Ａに設けた付替え部１３に対して着脱自在に着脱するアーム側着脱部１０３には、先端側に向かって突出する突出片１０４（挿し込み部に相当：図３参照）が設けられている。

また、支持アーム１００は、診療台２２０に付設された治療用スタンドポール２３０に設けられずとも、天井、壁、あるいは床から延びるように構成されてもよいし、治療用スタンドポール２３０とは別のスタンド、ワゴン又はラックに設けられてもよい。さらには、スピットン台２２５、医療用ロボットやその他の医療機器等から延びるように構成されてもよい。

このように構成された支持アーム１００の先端に脱着可能に構成された脱着型拡大鏡１の一例である脱着型拡大鏡１Ａは、図１乃至図３に示すように、観察者Ｍの頭部に装着するヘッドギア５０と支持アーム１００とに対して着脱して、付け替え可能に構成されている。

ヘッドギア５０は、観察者Ｍの頭部Ｈに装着するヘッドギア本体５１と、ヘッドギア本体５１の正面側に設けられた取付支持部５２とで構成されている。
ヘッドギア本体５１は、バンド部５１ａと、装着状態において頭の頂部を介してバンド部５１ａを前後方向に跨ぐ頂部バンド５１ｂとで構成されている。

取付支持部５２は、上方に延びるとともに、上端から前方に突出する側面視略逆Ｌ字型であり、脱着型拡大鏡１Ａに設けた付替え部１３に対して着脱自在に連結する頭部側連結部５３を備えており、頭部側連結部５３には、前方に突出する突出片５４が設けられている。

このように構成されたヘッドギア５０の頭部側連結部５３に連結してヘッドギア５０に連結可能な脱着型拡大鏡１Ａの拡大鏡本体１０Ａは、拡大鏡本体１０Ａにおける観察部位側、つまり装着状態において観察者Ｍの前方となる側に設けられた対物レンズ部１１と、観察者Ｍの側、つまり装着状態において観察者Ｍと対向する側に設けられた接眼レンズ部１２（図２、図３参照）と、拡大鏡本体１０Ａの内部において、対物レンズ部１１を介して採光した観察部位の光学像を接眼レンズ部１２へ伝送する光学像伝送部（図示省略）と、ヘッドギア５０及び支持アーム１００に対して付け替える付替え部１３とで構成されている。

なお、ヘッドギア５０を構成する部材のうち、バンド部５１ａ及び頂部バンド５１ｂをはじめ、頭部Ｈにフィットする部分を、その他の部分から分離できるよう構成してもよい。例えば、バックルやネジ等の固定機構を用いることで、上述の分離動作が可能となる。これにより、例えば、バンド部５１ａ等が摩耗した場合に新品交換をおこなうことができ、また、長時間使用して観察者の汗等でバンド部５１ａや頂部バンド５１ｂが汚れてしまった場合に清掃・洗濯することが容易にできるなど、利便性が向上する。

また、バンド部５１ａ及び頂部バンド５１ｂ等はヘッドギア５０からは分離せずとも、吸汗性のパッドやメッシュシートが、観察者Ｍの頭部Ｈにフィットする部分に設けられ、両面テープ、マグネット、あるいはマジックテープ（登録商標）などで着脱できるように構成されていてもよい。

なお、拡大鏡本体１０Ａは、観察部位を観察する拡大鏡であり、上述の光学像伝送部をレンズ等の光学部材で構成したアナログ式であってもよいし、後述するようなデジタル式であってもよい。上記観察部位は、歯牙や歯牙内部、あるいは歯肉など口腔内の部位や、人間や動物の体の一部であってもよい。

付替え部１３は、拡大鏡本体１０Ａの上部略中央に設けられており、対物レンズ部１１側に設けられ、上述のアーム側着脱部１０３に対して着脱自在に着脱する本体側着脱部１４と、接眼レンズ部１２側に設けられ、上述の頭部側連結部５３に対して着脱自在に連結する本体側連結部１５とで構成されている（図３参照）。

本体側着脱部１４は、アーム側着脱部１０３が挿入される挿入空間１４１と、突出片１０４が挿し込まれ、装着状態を固定する凹状の挿込固定凹部１４２とを有している（図１参照）。
本体側連結部１５は、図３（ｃ）に示すように、頭部側連結部５３が挿入される挿入空間１５１と、突出片５４が挿し込まれ、連結状態を固定する凹状の挿込固定凹部１５２とを有している。

このように構成された付替え部１３における本体側着脱部１４に対してアーム側着脱部１０３を嵌合することで脱着型拡大鏡１Ａを支持アーム１００に対して装着して、脱着型拡大鏡１Ａを支持アーム１００で支持することができる。また、本体側連結部１５に対して頭部側連結部５３を嵌合することで脱着型拡大鏡１Ａをヘッドギア５０に対して連結することができる。つまり、脱着型拡大鏡１Ａにおいて、拡大鏡本体１０Ａの全体が分離部として機能している。

このように構成された脱着型拡大鏡１Ａを、ヘッドギア５０と支持アーム１００に付け替える付け替え動作について図３とともに説明する。
図３（ａ）に示すように、頭部Ｈに装着したヘッドギア５０に脱着型拡大鏡１Ａを装着した観察者Ｍがハンドル１０２を把持して、アーム側着脱部１０３を頭部Ｈに装着した脱着型拡大鏡１Ａの本体側着脱部１４に挿入するように支持アーム１００を移動させる。そして、図３（ｂ）に示すように、支持アーム１００の先端に設けたアーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させる。

このように、アーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させてから、脱着型拡大鏡１Ａの本体側連結部１５とヘッドギア５０の頭部側連結部５３との嵌合を解放することで、図３（ｃ）に示すように、脱着型拡大鏡１Ａを支持アーム１００に付け替えて支持アーム１００で支持することができる。
なお、支持アーム１００に支持された脱着型拡大鏡１Ａをヘッドギア５０に付け替える場合は、上述の説明の逆の動作を行うとよい。

このように、支持アーム１００に支持され、観察部位を観察する拡大鏡本体１０Ａと、観察者Ｍの頭部Ｈに装着するヘッドギア５０とが備えられ、拡大鏡本体１０Ａは、観察部位側の対物レンズ部１１、観察者Ｍの側の接眼レンズ部１２、並びに対物レンズ部１１を介して採光した観察部位の光学像を接眼レンズ部１２へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、拡大鏡本体１０Ａを分離部として支持アーム１００から着脱する着脱部１４，１０３と、拡大鏡本体１０Ａをヘッドギア５０に着脱可能に連結する連結部１５，５３とが設けられた脱着型拡大鏡１Ａは、観察部位を、支持アーム１００に支持された状態の拡大鏡本体１０Ａで観察したり、頭部Ｈに装着した状態の拡大鏡本体１０Ａで観察したりすることができる。

詳述すると、観察部位を観察する拡大鏡本体１０Ａと、観察者Ｍの頭部Ｈに装着するヘッドギア５０とが備えられ、拡大鏡本体１０Ａは、観察部位側の対物レンズ部１１、観察者Ｍの側の接眼レンズ部１２、並びに対物レンズ部１１を介して採光した観察部位の光学像を接眼レンズ部１２へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、接眼レンズ部１２を含む拡大鏡本体１０Ａを分離部として支持アーム１００から着脱する着脱部１４，１０３とが備えられているため、脱着型拡大鏡１Ａを支持する支持アーム１００から分離部として拡大鏡本体１０Ａを取り外すことができる。

また、観察者Ｍの頭部Ｈに装着するヘッドギア５０に対して、分離部である拡大鏡本体１０Ａを着脱可能に連結する連結部１５，５３を備えているため、着脱部１４，１０３によって、支持アーム１００から取り外された拡大鏡本体１０Ａを観察者Ｍの頭部Ｈに装着するヘッドギア５０に連結することができる。

したがって、観察者Ｍは、観察部位を、支持アーム１００に支持された状態の拡大鏡本体１０Ａで負担なく観察したり、頭部Ｈに装着した状態の拡大鏡本体１０Ａで、頭部Ｈの移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

また、本体側着脱部１４とアーム側着脱部１０３とで構成する着脱部において、本体側着脱部１４の挿込固定凹部１４２に挿し込む突出片１０４をアーム側着脱部１０３に備えているため、突出片１０４を本体側着脱部１４の挿込固定凹部１４２に挿し込むことで着脱部１４，１０３を装着し、拡大鏡本体１０Ａを支持アーム１００で支持することができる。したがって、観察者Ｍは、ヘッドギア５０に触れることなく着脱でき、衛生的であるため、感染予防等に貢献することができる。

なお、挿込固定凹部をアーム側着脱部１０３に備え、挿込固定凹部に挿し込む突出片を本体側着脱部１４に備えてもよい。

また、支持アーム１００が、観察部位に対して移動可能に構成されているため、支持アーム１００を観察部位に対して適切な位置に配置してから観察できるため、より詳細に観察することができる。
詳述すると、上述のように、支持アーム１００に関節部１０１ａを有し、関節部１０１ａの動きによって支持アーム１００が観察部位に対して移動可能に構成されているため、関節部１０１ａで曲げて支持アーム１００で支持する拡大鏡本体１０Ａを、観察部位に対してより適切な位置に配置してから観察できるため、より詳細に観察することができる。
なお、関節部１０１ａは少なくともひとつあればよく、複数あってもよい。

また、付替え部１３における本体側着脱部１４や本体側連結部１５に嵌合するアーム側着脱部１０３及び頭部側連結部５３には、例えば、後述するように、挿込固定凹部１４２，１５２に対する突出片１０４，５４に挿し込みをロックするロック機構９０を備えてもよい。

なお、挿込固定凹部１４２，１５２に対する突出片１０４，５４に挿し込みをロックするロック機構９０は、挿込固定凹部１４２に対して突出片１０４が挿し込みされたことによって、挿込固定凹部１５２に対する突出片５４の挿し込み状態を解除する構成である。

上述したロック機構９０の例として、プランジャ９３を用いた構成を、図４を用いて説明する。
アーム側着脱部１０３と頭部側連結部５３には下部が円柱で上部を円錐状のツメとして形成されたプランジャ９３が内蔵されており、バネ９４の作用によりプランジャ９３の先端にあるツメが飛び出たり、押しこまれたりするように構成されている。付替え部１３にはツメと対応した溝があり、ツメが飛び出ているときにはツメが溝の壁面に引っ掛かり、着脱できないようロックされる。逆に、ツメが押し込まれているときにはロックが解除され、着脱可能となる。

例えば、図４（ａ）を参照すると、ここでは頭部装着状態、すなわちヘッドギア５０に連結された拡大鏡本体１０がアーム支持状態へと移行する過程における着脱部を連結する状態のロック機構９０の概略図を示しており、頭部側連結部５３側のプランジャ９３のツメが付替え部１３の溝に引っ掛かりロックされた状態となっている。

付替え部１３の溝内部にはシーソー構造９１が備わっており、アーム側着脱部１０３に内蔵されたプランジャ９３は頭部側連結部５３に内蔵されたものよりも強いばねが採用されている。よって、図４（ｂ）のように頭部側連結部５３とアーム側着脱部１０３の両方が付替え部１３に対して挿しこまれた状態においては、自然状態では、シーソー構造９１の作用によって弱いバネ９４が採用されている頭部側連結部５３の側のプランジャ９３のツメは押し込まれ、アーム側着脱部１０３の側のプランジャ９３のツメが飛び出す。すなわち、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、アーム側着脱部１０３が付替え部１３に対してロックされ、頭部側連結部５３が付替え部１３に対してロックが解除され自由に着脱可能な状態となる。

ここでアーム側着脱部１０３のほうのプランジャ９３にはワイヤー９５が接続されており、ワイヤー９５の反対側はワイヤー９５を操作するためのレバー９２と接続されている。図４（ｄ）に示すように、観察者Ｍがレバー９２を握ることでワイヤー９５が引っ張られ、アーム側着脱部１０３に内蔵されたプランジャ９３のツメが押し込まれる。するとシーソー構造９１と頭部側連結部５３の側のプランジャ９３のバネ９４の作用により、頭部側連結部５３の側のツメが飛び出す。なお、プランジャ９３が収納されているプランジャ９３が出没する凹部の内径は、プランジャ９３の外径よりも小さいのでプランジャ９３が凹部から飛び出すことはない。

すなわち、頭部側連結部５３が付替え部１３に対してロックされ、アーム側着脱部１０３が付替え部１３に対してロックが解除され自由に着脱可能な状態となる。このように観察者Ｍはレバー９２の操作によってロック／ロック解除の状態を選択でき、利便性が向上する。なお、レバー９２はハンドル１０２の付近に設置されているため、支持アーム１００を可動させるための操作と、ロック／ロック解除の操作とで、観察者Ｍの手の位置を同一とすることができ、操作性が向上する。また感染対策としてレバー９２の手で触れる箇所を、交換可能な滅菌可能部材としたり、使い捨てのカバーをかぶせて使用したりすることで、衛生的な操作が可能となる。

ロック機構９０を操作する手段としてレバー９２を例示したがこれに限らず、ボタン等であってもよい。また、ワイヤー９５の引っ張り操作とプランジャ９３を用いてツメの飛び出し状態を操作する機構を例示したが、サイドリリースバックルのように、弾性を有した梁構造によって、梁構造の先端に設けられたツメを可動とし、梁構造を押すことでツメの可動状態を操作できるような機構でもよい。また、円柱状のプランジャの代わりにボールプランジャを用いてもよい。

また、ワイヤー９５やシーソー構造９１を用いて手動で機械的にロック状態を操作する例を示したが、電動的手段（例えば、アクチュエータや電磁石の力でツメの可動を操作したり、モータの回転でワイヤー９５を巻き取ったりするなど）で操作できるようにしてもよく、電動的手段とすることで、ロック機構９０を操作するためレバー・ボタン等を、付替え部１３から遠隔の位置に設置することが容易となり（例えば、フートコントローラやタッチパネルでロック機構９０を操作できる）、さらに利便性が向上する。

また、シーソー構造９１を介することで、１つのレバー９２で２つのツメを操作する構成を示したが、シーソー構造９１に限らず、２つのツメが連動して動作する構造であれば何でもよく、歯車、ワイヤー、バネ、あるいはアクチュエータ、さらにこれらの組み合わせ等によって構成されていてもよい。あるいは、頭部側連結部５３の側のプランジャ９３を操作するレバー９２等と、アーム側着脱部１０３の側のプランジャ９３を操作するレバー９２等とが、別々に設けられており、それぞれのロック状態を別々に操作できるよう構成されていてもよい。また、図４ではプランジャ９３の先端のツメを角張ったように描いているが、丸みを帯びていてもよい。

このように、付替え部１３における本体側着脱部１４や本体側連結部１５に嵌合するアーム側着脱部１０３及び頭部側連結部５３に、挿込固定凹部１４２，１５２に対する突出片１０４，５４に挿し込みをロックするロック機構９０を備えることによって、上述する付替え部１３における本体側着脱部１４や本体側連結部１５に対するアーム側着脱部１０３及び頭部側連結部５３の嵌合状態をロックすることができる。

さらに、挿込固定凹部１４２，１５２に対する突出片１０４，５４に挿し込みをロックするロック機構９０は、挿込固定凹部１４２に対して突出片１０４が挿し込みされたことによって、挿込固定凹部１５２に対する突出片５４の挿し込み状態を解除する構成であり、挿込固定凹部１５２に対して突出片５４が挿し込みされたことによって、挿込固定凹部１４２に対する突出片１０４の挿し込み状態を解除する構成であるため、拡大鏡本体１０Ａを、支持アーム１００とヘッドギア５０とに対して安全に付け替えることができる。

上述の脱着型拡大鏡１Ａはヘッドギア５０と別体で構成し、ヘッドギア５０と支持アーム１００に付け替えたが、脱着型拡大鏡１の別の例として、ヘッドギア５０Ｂと一体構成され、全体が分離部として機能する脱着型拡大鏡１Ｂについて、図５とともに説明する。
図５に示す脱着型拡大鏡１Ｂは、ヘッドギア５０Ｂと拡大鏡本体１０Ｂとが連結されており、一体構成されている。

ヘッドギア５０Ｂは、上述のヘッドギア５０のヘッドギア本体５１と同じ構成であるが、自立可能な形状保持性を有する素材で構成されている。
また、ヘッドギア５０Ｂは、図示省略するサイズ調整部によって、図５（ｂ）に示すように、拡縮可能に構成されている。なお、サイズ調整部としては、図示省略する回転操作部を操作することによって、ヘッドギア本体５１を構成するバンド部５１ａの周長を拡縮するように構成することができる。

また、上述の脱着型拡大鏡１Ａでは、拡大鏡本体１０Ｂの付替え部１３に設けられた本体側連結部１５で、ヘッドギア５０の頭部側連結部５３と着脱可能に連結したが、脱着型拡大鏡１Ｂの拡大鏡本体１０Ｂに備えられた付替え部１３Ｂは、本体側着脱部１４を設けられているものの本体側連結部１５の代わりに取付支持部５２に対して回転可能に連結される回転連結部１６が設けられている。

回転連結部１６は、拡大鏡本体１０Ｂとヘッドギア５０Ｂとを水平軸を中心に回転可能に連結されている。詳しくは、少なくとも、図５（ａ）に示すように拡大鏡本体１０Ｂとヘッドギア５０Ｂとが並ぶ状態と、図５（ｃ）に示すような拡大鏡本体１０Ｂとヘッドギア５０Ｂとが直角方向となる状態を維持できるように回転可能に連結されている。

このように構成された脱着型拡大鏡１Ｂを付け替えするためには、図５（ａ）に示すように、頭部Ｈに装着した脱着型拡大鏡１Ｂを装着した観察者Ｍがハンドル１０２を把持して、アーム側着脱部１０３を頭部Ｈに装着した脱着型拡大鏡１Ｂの本体側着脱部１４に挿入するように支持アーム１００を移動させる。そして、図５（ｂ）に示すように、支持アーム１００の先端に設けたアーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させるとともに、ヘッドギア５０Ｂを図示省略するサイズ調整部を調整して、頭部Ｈに対してヘッドギア５０Ｂを拡大調整する。

このように、ヘッドギア５０Ｂを拡大調整してから、回転連結部１６によって、ヘッドギア５０Ｂが上方となるように、ヘッドギア５０Ｂを回転移動させることで、図５（ｃ）に示すように、脱着型拡大鏡１Ｂを支持アーム１００に付け替えて支持アーム１００で支持することができる。

また、拡大鏡本体１０Ｂに対して、頭部Ｈに未装着のヘッドギア５０Ｂを回避させる回転連結部１６が備えられているため、ヘッドギア５０Ｂが支障することなく、支持アーム１００で支持された状態の拡大鏡本体１０Ｂで観察部位を観察することができる。

したがって、観察者Ｍは、観察部位を、支持アーム１００に支持された状態の拡大鏡本体１０Ｂで負担なく観察したり、頭部Ｈに装着した状態の拡大鏡本体１０Ｂで、頭部Ｈの移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

なお、サイズ調整部は、上述のような手動の回転操作にもよらず、例えば、ハンドル１０２の付近やフートコントローラに操作スイッチやレバーを設け、アーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させてからの操作スイッチ等の操作によって、モータ駆動や空気の充填、あるいは付勢体の付勢力によって自動的にサイズ調整可能に構成してもよい。

サイズ調整部の別の例として、回転操作部を用いて手動でヘッドギア５０Ｂのサイズ調整を行う場合には、感染予防等の観点から、回転操作部のうち手で触れる箇所を交換可能な滅菌可能部材で構成するか、使い捨てのカバーをかぶせて使用ことが好ましい。

さらには、回転連結部１６を介したヘッドギア５０Ｂの回転移動は、例えば、観察者Ｍの手が触れる箇所を交換可能な滅菌可能部材で構成した回転操作部をヘッドギア本体５１に設け、上記回転操作部を把持することでヘッドギア５０Ｂを回転移動させる等の手動で回転移動させてもよいし、アーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させてからのハンドル１０２に設けた操作スイッチの操作によって、モータ駆動や空気の充填、あるいは付勢体の付勢力によって自動的にヘッドギア５０Ｂを回転移動するように構成してもよい。

上記により、観察者Ｍはヘッドギア５０Ｂに触れることなく、あるいは滅菌可能部材等で感染対策がされた箇所以外の不要な箇所に手で触れることなくアーム支持状態と頭部装着状態とを遷移でき、衛生的であるため、感染予防等に貢献することができる。

また、図６に示すように、アーム側着脱部１０３と本体側着脱部１４との嵌合状態をロックするロック機構９０Ｂを備えてもよい。ロック機構９０Ｂの例として、プランジャ９３を用いた機構を採用してもよい。ここでは、図４に図示するロック機構９０の構成と比べ、シーソー構造９１と、頭部側連結部５３の側のプランジャ９３とが省かれた構成であり、その他の構造は同一であるため詳細な説明は省略する。

図６におけるロック機構９０Ｂは、図４に図示するロック機構９０の構成と同様に、レバー９２を握ることで、ワイヤー９５が引っ張られ、プランジャ９３の先端のツメがアーム側着脱部１０３の内部に押しこまれる方向に可動し、アーム側着脱部１０３と付替え部１３Ｂのロック状態が解除され、反対にレバー９２を離すと、プランジャ９３のバネ９４の作用により、アーム側着脱部１０３が付替え部１３Ｂの本体側着脱部１４に対してロックされる。

あるいは、図４に図示するロック機構９０にあるようなシーソー構造９１をロック機構９０Ｂにも備え、シーソー構造９１のうち、アーム側着脱部１０３の側のプランジャ９３と接触する部分とは反対側の端が動作することにより、特定の操作スイッチ等が押され、例えば、サイズ調整部や回転連結部が作動するように構成してもよい。

脱着型拡大鏡１の別の例として、図７に示すように、形状保持性のないヘッドギア５０Ｃと拡大鏡本体１０Ｃとを一体構成して、全体が分離部として機能する脱着型拡大鏡１Ｃを構成してもよい。脱着型拡大鏡１Ｃを構成するヘッドギア５０Ｃは、バンド部５１ａと頂部バンド５１ｂとを可撓性のある変形可能な紐状体で構成しており、図示省略するサイズ調整部を調整して、頭部Ｈに対してヘッドギア５０Ｃを拡縮調整可能に構成されている。

そのため、頭部Ｈへの装着後、サイズ調整部を調整して、紐状体で構成したバンド部５１ａ及び頂部バンド５１ｂの長さを調整して、頭部Ｈにフィットさせるようにして、ヘッドギア５０Ｃを頭部Ｈに装着することができる。

また、図７に示した脱着型拡大鏡１Ｃの拡大鏡本体１０Ｃに備えられた付替え部１３Ｃは、本体側着脱部１４を設けているものの、図３に示したような本体側連結部１５も、図５に示したような回転連結部１６も設けられておらず、一方で観察者Ｍにとって後方となる本体側連結部１５ａと頂部バンド５１ｂとの交点に、頭部側連結部５３Ｃが備えられており、頭部側連結部５３Ｃには、頭部Ｈへの装着状態において後方に突出する突出片５４Ｃが設けられている。なお、この頭部側連結部５３Ｃに、上述のサイズ調整部を設けてもよい。

また脱着型拡大鏡１Ｃを観察者Ｍの頭部Ｈへの装着状態から付け替えて支持する支持アーム１００ａには、アーム側着脱部１０３の上方に、頭部側連結部５３Ｃが嵌合する本体側連結部１５Ｃを備えている。詳しくは、アーム側着脱部１０３の背後に鉛直方向上方に延びる支柱１５１Ｃが設けられており、支柱１５１Ｃの上端に挿込固定凹部１５２Ｃが設けられて本体側連結部１５Ｃが構成されている。

このように構成した脱着型拡大鏡１Ｃを付け替えるためには、図７（ａ）に示すように、頭部Ｈに装着した脱着型拡大鏡１Ｃを装着した観察者Ｍがハンドル１０２を把持して、アーム側着脱部１０３を頭部Ｈに装着した状態の脱着型拡大鏡１Ｃの本体側着脱部１４に挿入するように支持アーム１００ａを移動させる。そして、図７（ｂ）に示すように、支持アーム１００ａの先端に設けたアーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させるとともに、ヘッドギア５０Ｃを図示省略するサイズ調整部を調整して、頭部Ｈに対してヘッドギア５０Ｃを拡大調整する。

このように、ヘッドギア５０Ｃを拡大調整してから、ヘッドギア本体５１Ｃを構成する紐状体を変形させ、頭部側連結部５３Ｃを挿込固定凹部１５２ｃと嵌合させることで、図７（ｃ）に示すように、脱着型拡大鏡１Ｃを支持アーム１００ａに付け替えて支持アーム１００ａで支持することができる。

また、観察者Ｍは、拡大鏡本体１０Ｃに対して、頭部Ｈに未装着のヘッドギア５０Ｃを回避させる構造（５３Ｃ、５４Ｃ、１５Ｃ、１５２Ｃ）が備えられているため、ヘッドギア５０Ｃが支障することなく、支持アーム１００ａで支持された状態の拡大鏡本体１０Ｃで観察することができる。

また観察者Ｍは、観察部位を、支持アーム１００ａに支持された状態の拡大鏡本体１０Ｃで負担なく観察したり、頭部Ｈに装着した状態の拡大鏡本体１０Ｃで、頭部Ｈの移動が規制されることなく観察したりすることができ、利便性や操作性を向上することができる。

なお、サイズ調整部は、上述のような手動の回転操作にもよらず、例えば、ハンドル１０２の付近やフートコントローラに操作スイッチやレバーを設け、アーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４に嵌合させてからの操作スイッチの操作によって、モータ駆動や空気の充填、あるいは付勢体の付勢力によって自動的にサイズ調整可能に構成してもよい。

また、サイズ調整部である回転調整部を頭部側連結部５３Ｃに設け、該回転調整部のうち手で触れる箇所を交換可能な滅菌可能部材で構成し、該回転操作部を把持することで突出片５４Ｃを挿込固定凹部１５２Ｃの位置にまで移動させ嵌合するようにしてもよい。

上記により、観察者Ｍはヘッドギア５０Ｃのうち、滅菌可能部材等で感染対策がされた箇所以外の不要な箇所に手で触れることなくアーム支持状態と頭部装着状態とを移行でき、衛生的であるため、感染予防等に貢献することができる。

なお、ここまでの説明や図においては、突出片１０４、５４、５４Ｃが凸形状であり、挿込固定凹部１４２、１５２、１５２Ｃが凹形状であるように説明しているが、嵌合する関係にある部材の凹凸形状は逆であってもよい。例えば、アーム側着脱部１０３の先端が凹形状であり、それと嵌合する本体側着脱部１４が凸形状に形成してもよい。

このように、脱着型拡大鏡１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、頭部Ｈと支持アーム１００とに付け替えすることで、頭部Ｈに装着する状態と支持アーム１００で支持する状態とを切り替え、所望の状態で観察者Ｍは観察できるが、支持アーム１００に支持された状態で、視準方向を調整できる脱着型拡大鏡１について以下で説明する。

支持アーム１００で支持された状態で脱着型拡大鏡１による視準方向を調整するためには、例えば、図８に示すような３種類の脱着型拡大鏡１（１Ｄ，１Ｅ，１Ａ）がある。図８（ａ）に示す脱着型拡大鏡１Ｄは、支持アーム１００に支持された状態で、装着角度を調整することで視準方向を調整し、図８（ｂ）に示す脱着型拡大鏡１Ｅは、支持アーム１００に支持された状態で、拡大鏡本体１０Ｅに設けた視準方向調整部によって視準方向を調整し、図８（ｃ）に示す脱着型拡大鏡１Ａは、支持アーム１００ｂに支持された状態で、支持アーム１００ｂに設けた視準方向調整アタッチメント１１０によって視準方向を調整するように構成している。
なお、以下でそれぞれの視準方向の調整について、詳細に説明するが、あくまでもこれらの３種類の視準方向調整方法は例示であり、これらに限定されるものではない。

図８（ａ）及び図９に示す脱着型拡大鏡１Ｄは、付替え部１３Ｄにおける本体側着脱部１４Ｄに角度調整部１７を設けている。角度調整部１７は、ラチェット式で任意の角度に固定でき、所定の力を作用させることで、角度を調整可能に構成されている。

例えば、脱着型拡大鏡１Ｄで水平方向に視準する場合は、図９（ａ）に示すように、支持アーム１００で支持された状態において、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とが水平となるように角度調整部１７を調整し、支持アーム１００に対する装着角度を調整する。

これに対し、例えば、脱着型拡大鏡１Ｄで斜め下方向を視準する場合は、図９（ｂ）に示すように、支持アーム１００で支持された状態において、接眼レンズ部１２に対して対物レンズ部１１が斜め下方となるように角度調整部１７を調整し、支持アーム１００に対する装着角度を調整する。

また、例えば、脱着型拡大鏡１Ｄで下方向を視準する場合は、図９（ｃ）に示すように、支持アーム１００で支持された状態において、接眼レンズ部１２に対して対物レンズ部１１が下方となるように角度調整部１７を調整し、支持アーム１００に対する装着角度を調整する。

このように、脱着型拡大鏡１Ｄでは、支持アーム１００による支持状態で、角度調整部１７によって、脱着型拡大鏡１Ｄの支持アーム１００に対する装着角度を調整することで、脱着型拡大鏡１Ｄによって視準する視準方向を任意の方向に調整することができる。

このように、接眼レンズ部１２から対物レンズ部１１を介して観察する視準方向を調整するために、脱着型拡大鏡１Ｄは、支持アーム１００に対する装着角度を調整する角度調整部１７を拡大鏡本体１０Ｄに備えており、角度調整部１７によって接眼レンズ部１２から対物レンズ部１１を介して観察する視準方向を調整することができ、拡大鏡本体１０Ｄをヘッドギア５０に連結した状態と、拡大鏡本体１０Ｄを支持アーム１００で支持した状態とにおいて、それぞれの状態において適した視準方向で観察することができ、操作性をさらに向上することができる。

視準方向を調整するための別の構成として、図８（ｂ）及び図１０に示す脱着型拡大鏡１Ｅは、拡大鏡本体１０Ｅに、接眼レンズ部１２に対する対物レンズ部１１の方向を調整する視準方向調整部を設けている。視準方向調整部は、接眼レンズ部１２に対する対物レンズ部１１の位置を調整するとともに、対物レンズ部１１から入光した光学像を接眼レンズ部１２に向かうように光路を調整する調整ミラー１８を内蔵しており、調整ミラー１８は、接眼レンズ部１２に対する対物レンズ部１１の位置調整に伴って調整ミラー１８の向きが調整されるように構成されている。

例えば、脱着型拡大鏡１Ｅで水平方向に視準する場合は、図１０（ａ）に示すように、支持アーム１００で支持された状態において、接眼レンズ部１２に対して対物レンズ部１１が水平となるように位置調整される。このとき、調整ミラー１８は、対物レンズ部１１から入光した光学像はそのまま接眼レンズ部１２を通るため、調整ミラー１８は、光学像が通る領域外に回避している。

これに対し、例えば、脱着型拡大鏡１Ｅで斜め下方向を視準する場合は、図１０（ｂ）に示すように、接眼レンズ部１２に対して対物レンズ部１１が斜め下方となるように位置調整されるとともに、対物レンズ部１１の位置調整に伴って移動した調整ミラー１８によって、対物レンズ部１１から入光した光学像の進行方向は斜め上向きの方向から水平方向に屈曲し、接眼レンズ部１２を通るようになる。

また、例えば、脱着型拡大鏡１Ｅで下方向を視準する場合は、図１０（ｃ）に示すように、接眼レンズ部１２に対して対物レンズ部１１が下方となるように位置調整されるとともに、対物レンズ部１１の位置調整に伴って移動した調整ミラー１８によって、対物レンズ部１１から入光した光学像の進行方向は上向きの方向から水平方向に屈曲され、接眼レンズ部１２を通るようになる。

このように、脱着型拡大鏡１Ｅでは、支持アーム１００による支持状態で、接眼レンズ部１２に対する対物レンズ部１１の位置を調整するとともに、対物レンズ部１１の位置調整に伴って移動する調整ミラー１８によって、対物レンズ部１１から入光した光学像はその進行方向を水平方向に調整され、接眼レンズ部１２を通るように調整することができる。

このように、接眼レンズ部１２から対物レンズ部１１を介して観察する視準方向を調整する調整ミラー１８を備えた拡大鏡本体１０Ｅは、調整ミラー１８によって接眼レンズ部１２から対物レンズ部１１を介して観察する視準方向を調整することができ、拡大鏡本体１０Ｅをヘッドギア５０に連結した状態と、拡大鏡本体１０Ｅを支持アーム１００で支持した状態とにおいて、それぞれの状態において適した視準方向で観察することができ、操作性をさらに向上することができる。

視準方向を調整するための別の構成として、図８（ｃ）及び図１１に示す脱着型拡大鏡１Ａが装着される支持アーム１００ｂは、装着された拡大鏡本体１０の前方に視準方向調整アタッチメント１１０が設けられており、脱着型拡大鏡１Ａは、視準方向調整アタッチメント１１０を介して観察部位を観察するように構成されている。

なお、視準方向調整アタッチメント１１０には、接眼レンズ部１２に対する対物レンズ部１１の視準方向を調整する視準方向調整部と機能する方向調整ミラー１１１が設けられており、図示省略する操作部によって、その配向方向を調整可能に構成されている。

例えば、脱着型拡大鏡１Ａで水平方向に視準する場合は、図１１（ａ）に示すように、支持アーム１００ｂで支持された状態において、視準方向調整アタッチメント１１０を経由した光学像はそのまま対物レンズ部１１に入光されるため、方向調整ミラー１１１は、光学像が通る領域外に回避している。

これに対し、例えば、脱着型拡大鏡１Ａで斜め下方向を視準する場合は、図１１（ｂ）に示すように、斜め下方から視準方向調整アタッチメント１１０へと入光する光学像を対物レンズ部１１に入光されるように位置調整された方向調整ミラー１１１を経由させることによって、光学像の進行方向が水平方向に屈曲し、対物レンズ部１１から入光されるようになる。

また、例えば、脱着型拡大鏡１Ａで下方向を視準する場合は、図１１（ｃ）に示すように、下方から視準方向調整アタッチメント１１０へと入光する光学像を対物レンズ部１１に入光されるように位置調整された方向調整ミラー１１１を経由させることによって、光学像の進行方向が水平方向に屈曲され、対物レンズ部１１から入光されるようになる。

このように、図１１に示した脱着型拡大鏡１Ａでは、支持アーム１００ｂによる支持状態で、視準方向調整アタッチメント１１０における方向調整ミラー１１１の位置調整によって、さまざまな視準方向にある観察部位の光学像を対物レンズ部１１から入光するように調整することができる。

また、視準方向調整アタッチメント１１０は、対物レンズ部１１と観察部位との間の位置にあり、支持アーム１００ｂに対して固定されており、すなわち、脱着型拡大鏡１Ａの外部に設置された追加の光学系であり、拡大鏡本体１０Ａによる視準方向を調整する視準方向調整部として機能しているが、上記追加の光学系には、視準方向調整アタッチメント１１０以外の光学素子や、上記を組み合わせたものであってもよい。例えば、カバーガラス、カラーフィルタ、照明用光源などの光学素子や、後述する倍率変換レンズであってもよい。上記追加の光学系を備えることにより、脱着型拡大鏡１Ａで観察する観察視野に対して、観察内容に応じてより適切に観察することができる。

上記追加の光学系に含まれる光学素子の例として、例えば、観察部位を観察する際の拡大倍率を変換する倍率変換レンズ（図示省略）が備えられてもよい。上記倍率変換レンズを経由した光学像を脱着型拡大鏡１Ａを通して観察することで、倍率変換レンズを経由しない場合とは異なる拡大倍率にて、観察部位を観察することができる。また、倍率変換レンズとしてズーム式やリボルバー式の倍率可変レンズとすることで、さまざまな拡大倍率の中から所望の倍率を選択して、観察部位を観察することができる。

ここで、上記ズーム式・リボルバー式といった機構を有する倍率変換レンズや、方向調整ミラーを駆動する調整機構を有する視準方向調整アタッチメント１１０は一般に重量が大きくなるが、当該倍率変換レンズは支持アーム１００ｂに対して固定されているため、支持アーム１００ｂから分離して頭部に装着する部分（分離部）の重量増加には寄与しないため問題とはならない。

具体的には、視準方向の調整や、レンズの拡大倍率を高倍率に設定しての観察動作は、拡大鏡本体１０を支持アーム１００ｂに固定した状態でのみに必要であることが多い。例えば、頭部Ｈに装着した状態の拡大鏡本体１０を使用する際にレンズの拡大倍率を高倍率としてしまうと、観察者Ｍの視界が極端に小さくなり、頭を動かした際に周囲の障害物に気づかず、障害物に頭部Ｈが接触するなどの危険があるため、ある程度の広さの視野を確保できる低倍率とした方が有利である。

また、脱着型拡大鏡１Ａを頭部Ｈに装着した状態では、頭部Ｈを動かせば視準方向もそれに応じて自由に可動するため、方向調整ミラー等は設けなくとも十分である。すなわち、この構成により、分離部として支持アーム１００ｂから分離した頭部Ｈに装着する部分の構成が最低限、すなわち小型軽量となり、操作性を向上することができ、観察者の満足度と安全性も向上する。

これまで説明した脱着型拡大鏡１は、上述したようにアナログ式の拡大鏡であっても、デジタル式の拡大鏡であってもよいが、以下において、デジタル式であり、接眼レンズ部１２が分離部として拡大鏡本体１０Ｆから分離されるデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆについて、図１２（ａ）及び図１３とともに説明する。

デジタル式脱着型拡大鏡１Ｆは、図１２（ａ）及び図１３に示すように、拡大鏡本体１０Ｆと、制御部６０と、バッテリ７０とで構成されている。拡大鏡本体１０Ｆは、対物レンズ部１１を有するベース体２０と、接眼レンズ部１２を有する分離体３０とで構成されており、ベース体２０と分離体３０とを脱着可能に連結する分離連結部４０を備えている。また、後述するように、ベース体２０と分離体３０とは、図示省略する通信部によって制御部６０を介して接続されている。

ベース体２０は、分離連結部４０によって分離体３０の前方に脱着可能に連結され、対物レンズ部１１と、本体側着脱部１４Ｅと、後述する分離側連結部４２とで分離連結部４０を構成するベース側連結部４１を備えている。本体側着脱部１４Ｅの嵌合に関する構成は、脱着型拡大鏡１Ａにおける本体側着脱部１４と同様の構成であるが、デジタル式である脱着型拡大鏡１Ｅは駆動するための電力が必要であるため、アーム側着脱部１０３に嵌合された状態で、支持アーム１００からバッテリ７０を備えたベース体２０へと電力が供給されるように構成されている。

また、後述する分離側連結部４２とで分離連結部４０を構成するベース側連結部４１は、分離側連結部４２と嵌合することで連結可能であり、頭部側連結部５３と嵌合する本体側連結部１５と同様の嵌合構造で構成されているが、本体側着脱部１４Ｅと同様に、本体側着脱部１４Ｅを介して供給された電力を分離体３０に供給可能に構成している。

また、ベース体２０は、対物レンズ部１１に、観察部位の光学像を光学情報として検出するイメージセンサで構成するカメラ２１（撮像部に相当。例えば、可視光を撮像可能な可視光立体カメラ。）を備えている。なお、立体カメラを構成する脱着型拡大鏡１Ｅでは、左右の視差を有する光学像を検出するため左右の対物レンズ部１１のそれぞれに対して左眼用カメラ２１ａと右眼用カメラ２１ｂとが設けられている。
なお、カメラ２１は、図示省略する通信部によって後述する制御部６０に接続されている。

また、カメラ２１は、左右の眼の視差を利用して観察する両眼タイプ（双眼タイプ）でなくとも１眼タイプの立体カメラであってもよい。
１眼タイプの立体カメラとしては、例えば、三角法、合焦法、Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ法、ライトフィールドカメラ、ＲＧＢ−Ｄカメラなどの公知の三次元計測原理を採用した三次元カメラを用いてもよい。また、カメラ２１が撮像可能な光の波長帯域は可視光に限らず、赤外光、紫外光、特定の励起光に応じて発光する蛍光色等、様々な波長帯域としてもよい。

また、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）とは別の三次元計測器を拡大鏡本体１０Ｆの内部または外部に組み込み、別の三次元計測器を用いて観察対象の三次元表面形状情報を取得し、三次元表面形状情報に対して、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像した画像を表面テクスチャとして貼り付けることで、立体的な光学像を得る構成としてもよい。また、両眼タイプと１眼タイプを例に挙げたが、もちろん３眼タイプ等、３つ以上の角度で撮像した画像に基づいて立体的な光学像を得る構成であってもよい。

分離体３０は、ヘッドギア５０のヘッドギア本体５１と、取付支持部５２を介して一体構成されており、ベース側連結部４１と嵌合して分離連結部４０を構成する分離側連結部４２と、内部における接眼レンズ部１２に対応する箇所に表示部３１を備えている。

表示部３１（３１ａ，３１ｂ）は、撮影した画像情報を液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等や、スクリーンに対してプロジェクタを用いて画像を投影するタイプの表示部や、半透過型ディスプレイで構成される表示部や、レーザ走査で観察者Ｍの網膜に書き込むタイプ、さらには、立体カメラで撮像された立体画像を立体的に表示できるタイプであってもよい。

立体的に表示できる表示部３１（３１ａ，３１ｂ）の例として、例えば２つのディスプレイ３１ａ，３１ｂ（または単一のディスプレイを画面分割し、分割した各領域に別の画像を表示できるようにしたもの）を用いて、視差のある２種の画像（右眼用画像・左眼用画像）を、観察者Ｍの右目と左目に向けて別々に表示する構成としてもよいし、単一の立体ディスプレイ（シャッタ方式、偏光方式、アナグリフ方式、ライトフィールド方式等の公知の原理に基づく立体ディスプレイ）を用いてもよい。

視差のある２種の画像（右眼用画像・左眼用画像）を得る方法としては、双眼タイプの立体カメラで撮像した光学像であれば、異なる角度で撮像した２種の画像そのものを、右眼用画像・左眼用画像としてもよいし、その他の立体カメラで取得した立体的な光学像であれば、立体的な光学像に対して演算処理（例えばレンダリング処理）を施すことによって、任意の２種の角度で見た画像を計算し、右眼用画像・左眼用画像として取得してもよい。
なお、表示部３１に表示される光学像は、動画像（映像）、静止画像、あるいは静止画像のコマ送りなどであってもよい。

分離側連結部４２は、ベース側連結部４１と嵌合することで連結可能であり、本体側連結部１５と嵌合する頭部側連結部５３と同様の嵌合構造で構成されているが、ベース側連結部４１と嵌合した状態で供給された電力を受電可能に構成している。また、分離側連結部４２とベース側連結部４１とが嵌合した状態で、ベース体２０と分離体３０とが制御部６０を介して、デジタル情報を通信可能に接続される。

分離体３０の内部に設けられた表示部３１は、図示省略する通信部（情報伝達部に相当）によって後述する制御部６０に接続され、カメラ２１で検出した光学像を表示し、接眼レンズ部１２から観察可能に構成されている。なお、表示部３１は、左眼用カメラ２１ａと右眼用カメラ２１ｂとで検出した左右の視差を有する光学像を左右の接眼レンズ部１２から観察できるように、左右の接眼レンズ部１２のそれぞれに対して左眼用表示部３１ａと右眼用表示部３１ｂとが設けられている。

上述したように、カメラ２１及び表示部３１が図示省略する通信部によって接続される制御部６０は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ等で構成されており、カメラ２１で検出した光学像に基づき、表示部３１で表示する画像を生成する画像生成部６１を有している。

なお、制御部６０は、ベース体２０及び分離体３０のいずれか、あるいは、ベース体２０や分離体３０と異なる場所に設けられてもよい。あるいは、制御部６０はベース体２０、分離体３０、その他の場所など、複数の場所に設けられてもよくそれぞれが別の処理を行うよう構成されてもよい。

また、分離体３０には、蓄電部に対応するバッテリ７０が備えられており、少なくとも分離体３０における表示部３１をバッテリ７０の電力によって表示可能に構成し、ベース体２０に対して分離体３０が連結された状態では、分離連結部４０を介してベース体２０のカメラ２１に対して電力を供給するように構成している。

なお、バッテリ７０は、分離体３０に内蔵されず、外部に配置されていてもよいし、ベース体２０に配置されてもよく、さらには、ヘッドギア５０に設けてもよい。また、上述の説明ではバッテリ７０として、外部からの給電により充電可能な蓄電池を想定した説明としたが、充電できない交換式の乾電池等や、充電可能な蓄電池と乾電池との組み合わせや、太陽電池等の他の電源と組み合わせたものとしてももちろんよい。

また、バッテリ７０の電力を表示部３１の表示のために使用する例を示したが、前記電力のその他の用途として、例えば、支持アーム１００やヘッドギアの振動・位置・姿勢等を検知するセンサ（ジャイロセンサ等）、別の三次元計測器、観察部位周辺を明るく照らすための照明光源、ロック機構のロック状態を検知するセンサ、レンズのズームやフォーカス状態を電気駆動にて調整するためのアクチュエータやアイリスなど、各種電子デバイスの駆動のために用いてもよい。

このように構成されたデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆは、図１３（ａ）に示すように、支持アーム１００の先端に設けたアーム側着脱部１０３を本体側着脱部１４Ｅに嵌合させて、支持アーム１００に支持されたベース体２０に対して、分離連結部４０におけるベース側連結部４１と分離側連結部４２との嵌合を解放し、頭部Ｈに装着したヘッドギア５０に一体構成された分離体３０を分離部として支持アーム１００及びベース体２０から分離させることができる。

また、図１３（ｂ）に示すように、分離体３０を、ベース側連結部４１と分離側連結部４２とを嵌合させ、ベース体２０に連結するとともに、ベース体２０における本体側着脱部１４Ｅと支持アーム１００の先端に設けたアーム側着脱部１０３との嵌合を解消させることで、拡大鏡本体１０Ｆを分離部として支持アーム１００から分離させることができる。

このように、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、分離体３０を分離部として支持アーム１００及びベース体２０から分離したり、拡大鏡本体１０Ｆを分離部として支持アーム１００から分離したりすることで、さまざまな観察形態に切り替えることができ、いずれの形態においてもベース体２０に内蔵されたカメラ２１で観察部位の光学像を撮像することができる。

そして、頭部Ｈに装着したヘッドギア５０のヘッドギア本体５１に対して一体化された分離体３０の接眼レンズ部１２を介して、観察者Ｍは、内蔵された表示部３１に表示された画像として、ベース体２０に内蔵されたカメラ２１で検出した観察部位の光学像を観察することができる。

なお、分離体３０がベース体２０に対して分離連結部４０によって連結され、支持アーム１００に支持された状態であっても、分離部として分離体３０がベース体２０から分離された状態であっても、カメラ２１及び表示部３１は図示省略する通信部で制御部６０に接続されているため、上述したように、観察者Ｍは、内蔵された表示部３１に表示された画像として、ベース体２０に内蔵されたカメラ２１で検出した観察部位の光学像を観察することができる。

また、デジタル式であるデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆは、表示部３１にカメラ２１で検出した観察部位の光学像を表示するだけでなく、例えば、図２に示す外部のモニタ２４０を制御部６０に接続することによって、モニタ２４０にカメラ２１で検出した観察部位の光学像を表示することができる。

このように、デジタル式脱着型拡大鏡１Ｆは、観察部位の光学像を画像として撮像するカメラ２１（２１ａ，２１ｂ）がベース体２０に備えられ、分離体３０に、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像された観察部位の光学像を表示する表示部３１（３１ａ，３１ｂ）が備えられ、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像された観察部位の光学像に関する情報を分離体３０に設けた表示部３１（３１ａ，３１ｂ）に伝達する通信部を備えているため、レンズ等を組み合わせて光学経路を構成するアナログ式に比べ、さまざまな仕様に対応することができる。

すなわち、アナログ式では、レンズ等を配置し光学像を伝送させるための一定サイズの空洞が拡大鏡本体１０Ｆの内部に必要であり、かつ空洞には光学像を遮るような部品を配置することができないため、設計上の制約を受けるが、一方でデジタル式では、光学像に関する情報を電力信号等に変換し細径かつ屈曲容易なケーブル等の伝送路を用いて伝送させることができるため、設計の自由度が向上し、拡大鏡本体１０Ｆの小型化等を図ることができる。

また、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像された光学像はデジタル情報であるため、アナログ式の拡大鏡本体１０に比べ、例えば、画像に対して鮮明度を強調する処理や、色補正処理などの光学像に対して様々な加工や処理を施しやすく、また光学像を、静止画像や動画像として録画する等の機能も付与することができ、利便性を向上することができる。

また、拡大鏡本体１０Ｆは、デジタル式であるため、無線型の通信部を用いて分離された分離部との接続がなされるため、ベース体２０に対して分離体３０を分離可能に構成することができ、支持アーム１００で支持されたベース体２０と分離体３０を分離し、ベース体２０で撮像された光学像をヘッドギア５０に連結した分離体３０で観察することができる。そのため、拡大鏡本体１０Ｆの全部を支持アーム１００から取り外してヘッドギア５０に連結する場合に比べてコンパクト且つ軽量であり、観察者Ｍにとっての負担を軽減することができる。

なお、ヘッドギア５０の取付支持部５２に固定された分離体３０が分離部としてベース体２０に対して着脱自在に構成されたデジタル式脱着型拡大鏡は、例えば、図１６（ａ）に示すようなヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１Ｆａで構成してもよい。

観察者Ｍの頭部に装着するＨＭＤ１Ｆａは、観察者Ｍの視野に相当する表示部３１（３１ａ，３１ｂ）が備えられており、画像生成部６１で生成した画像を、無線通信によって制御部６０から受信して表示することができる。

また、診療ユニットＸとして、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像された観察部位の光学像を表示するモニタ２４０が備えられており、モニタ２４０は、接眼レンズ部１２に設けられた表示部３１（３１ａ，３１ｂ）とは別の表示機構であるため、接眼レンズ部１２から観察部位を観察する観察者Ｍ以外の人も観察することができる。例えば、歯科診療において、被観察者である患者から見ることができる位置にモニタ２４０を配置することで、診療状況の患者への説明や、インフォームドコンセントなどに有効である。

なお、モニタ２４０は、接眼レンズ部１２に設けられた表示部３１（３１ａ，３１ｂ）と同じ画像を表示させてもよいし（クローン表示）、例えば、表示倍率や色や、患者情報など表示される情報数が異なる等の別の画像を表示してもよい。

また、モニタ２４０は、テレビ型のディスプレイや、スクリーンに映像を投影するプロジェクタでもよいし、複数あってもよい。さらには、メガネ型等のＨＭＤ等の形態であってもよい。

また、モニタ２４０は、例えば、図１６（ｂ）に示すようなメガネ型のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）２４０ａで構成してもよい。
また、観察者Ｍがメガネのように装着するＨＵＤ２４０ａは、前面のグラス部分に半透過状に投影する投影機（図示省略）が表示部３１（３１ａ，３１ｂ）として機能し、図１２に示す画像生成部６１によって生成された画像情報を、無線通信によって制御部６０から受信して半透過状に表示する構成である。

なお、ＨＵＤ２４０ａには、観察者の視線の方向や動きを検出する視線検出部（図示省略）や、観察者Ｍごとの視線の動きの癖や眼球位置の個体差などを校正データとして記憶する校正情報記憶部（図示省略）、前記校正データや前記視線の方向や動きに応じてＨＵＤ２４０ａに表示する画像の表示位置や縮尺を調整する画像補正部（図示省略）があってもよい。

また、ＨＵＤ２４０ａの画像を表示するグラス部は、一部の領域が不透明（例えば、グラス部の片面が遮光体でマスクされていて現実の視界が遮られている状態で、表示される画像だけをはっきりと視認できる）であり、残りの領域が透明（現実の視界と、表示される画像とが重なって見える）であるような構成でもよい。

なお、表示部３１と制御部６０の接続については、図１２（ｂ）に示すように、無線によって通信可能に構成してもよい。図１２（ｂ）に示す無線デジタル式脱着型拡大鏡１Ｇは、上述のデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆの構成に加え、制御部６０に無線通信部６２を備えるとともに、分離体３０にも無線通信部３２を備えることによって、無線通信部３２，６２が無線通信することで、分離体３０がベース体２０に対して分離部として分離された状態であっても、ベース体２０と分離体３０とが分離連結部４０によって連結された状態であっても、観察者Ｍは、内蔵された表示部３１に表示された画像として、ベース体２０に内蔵されたカメラ２１で検出した観察部位の光学像を観察することができる。

もちろん、表示部３１と制御部６０の接続に加え、カメラ２１と制御部６０の接続でも無線通信するようにベース体２０に無線通信部を備えてもよいし、例えば、制御部６０が分離体３０に備えられた場合、制御部６０と表示部３１とを電気回路で接続し、カメラ２１とだけ制御部６０と無線通信するように構成してもよい。

このように、無線デジタル式脱着型拡大鏡１Ｇは無線通信可能な無線通信部３２，６２を備えているため、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像された観察部位の光学像に関する情報を接眼レンズ部１２に設けた表示部３１（３１ａ，３１ｂ）に伝達する通信部が有線である場合に比べ、無線で構成された無線通信部３２，６２は操作性や観測者の動きが制限されることがなく、取扱い性が向上するため、観察者Ｍの満足度を向上することができる。

これまでの説明では、アナログ式かデジタル式のいずれかで構成された脱着型拡大鏡１について説明したが、以下において、例えば、観察用途に応じてアナログ式かデジタル式かを切り替え可能に構成されたデジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈ、及び、アナログ式とデジタル式とを併用可能に構成されたデジタル−アナログ併用式脱着型拡大鏡１Ｊについて、図１４とともに説明する。なお、図１４（ａ）の上半側がデジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈにおいてアナログ式で観察する場合を図示し、下半側がデジタル式で観察する場合を図示している。

図１４（ａ）に示すデジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈは、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２の他に、デジタル−アナログ切替式拡大鏡本体１０Ｈの内部に可動式のミラー８０ａ，８０ｂと、カメラ２１Ｈと、表示部３１Ｈとが設けられている。

カメラ２１Ｈ及び表示部３１Ｈは、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とを結ぶ光学経路の外に配置されている。詳しくは、カメラ２１Ｈは、対物レンズ部１１に近い側の側面に沿って、撮像素子で構成されたカメラ２１Ｈの検出面が光学経路に向くように配置され、表示部３１Ｈは、接眼レンズ部１２に近い側の側面に沿って、画像を表示する表示面が光学経路に向くように配置されている。

ミラー８０ａとミラー８０ｂとは、光学経路の外と内とに回動可能に構成されており、図１４（ａ）の上半側に図示するように、アナログ式で観察する場合には、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とを結ぶ光学系路外に配置されている。

より詳しくは、カメラ２１Ｈに対応するミラー８０ａは光学経路を挟んで対向する向きで配置され、表示部３１Ｈに対応するミラー８０ｂは光学経路と表示部３１Ｈとの間に配置されている。これにより、対物レンズ部１１から入光された観察部位の光学像を、ミラー８０ａ，ミラー８０ｂに邪魔されることなく、接眼レンズ部１２を介して観察者Ｍが観察することができる。

図１４（ａ）の下半側に図示するように、デジタル式で観察する場合には、ミラー８０ａ，８０ｂは回動し、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とを結ぶ光学系路内に配置される。詳しくは、カメラ２１Ｈに対応するミラー８０ａ及び表示部３１Ｈに対応するミラー８０ｂは対物レンズ部１１側の端部を軸として、それぞれ反時計回り及び時計回りに回動し、ミラー８０ａ及びミラー８０ｂはデジタル−アナログ切替式拡大鏡本体１０Ｈの幅方向中心に向かって広がるハの字状となる。

これにより、対物レンズ部１１から入光された観察部位の光学像は、ミラー８０ａによって光路方向が調整されカメラ２１Ｈで検出することができる。そして、制御部６０の画像生成部６１で生成され、表示部３１Ｈに表示された画像は，ミラー８０ｂによって光路調整され、接眼レンズ部１２を介して観察者Ｍが観察することができる。

なお、ミラー８０ａ，ミラー８０ｂの回動は、デジタル−アナログ切替式拡大鏡本体１０Ｈの外部に操作部を設けて手動で操作してもよいし、図１４（ａ）において点線で示すように、ミラー８０ａ，ミラー８０ｂを回動させるミラー駆動部８１（図示省略）をデジタル−アナログ切替式拡大鏡本体１０Ｈの内部に設けるとともに、制御部６０にミラー駆動部８１を制御するミラー駆動制御部６３を設けて、ミラー駆動制御部６３によってミラー駆動部８１を駆動制御して、自動的にミラー８０ａ，ミラー８０ｂを回動させてもよい。

また、ミラー８０ａ及び８０ｂは、上述したような回動動作によって光学経路中への出現有無を切り替えてもよいが、別の動作によって切り替えが実現されてもよい。例えば、光学経路に対して略４５°に傾いたミラー８０ａ及び８０ｂが、紙面垂直手前方向にせり上がったり、紙面垂直奥行方向に沈んだりする機構でもよい。

また、図１４（ｂ）に示すデジタル−アナログ併用式脱着型拡大鏡１Ｊでは、上述したアナログ式かデジタル式かを切り替え可能に構成されたデジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈと異なり、アナログ式とデジタル式とを併用可能に構成されている。

デジタル−アナログ併用式脱着型拡大鏡１Ｊは、観察者Ｍは接眼レンズ部１２を介してアナログ式で観察するとともに、外部のモニタ２４０にも観察部位の光学像を表示可能にする拡大鏡であり、対物レンズ部１１及び接眼レンズ部１２に加え、デジタル−アナログ併用式拡大鏡本体１０Ｊの内部に、カメラ２１Ｊと、ハーフミラーなどで構成するビームスプリッタ８２を備えている。

詳述すると、カメラ２１Ｊは、デジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈのカメラ２１Ｈと同様に、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とを結ぶ光学経路の外において、対物レンズ部１１に近い側の側面に沿って、撮像素子で構成されたカメラ２１Ｊの検出面が光学経路に向くように配置されている。

ハーフミラーで構成されたビームスプリッタ８２は、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とを結ぶ光学系路内において、対物レンズ部１１から入光された光学像の一部を透過して接眼レンズ部１２を介して観察者Ｍが観察するとともに、一部を反射してカメラ２１Ｊで観察可能に、対物レンズ部１１と接眼レンズ部１２とを結ぶ方向に対して交差するとともに、カメラ２１Ｊと斜め方向に対向する向きで配置される。

これにより、上述したように、観察者Ｍは、対物レンズ部１１から入光され、ビームスプリッタ８２を透過する光学像の一部を接眼レンズ部１２を介して観察者Ｍが観察するとともに、ビームスプリッタ８２を反射し、カメラ２１Ｊで検出した光学像を外部のモニタ２４０で表示することができる。

なお、デジタル式であるデジタル式脱着型拡大鏡１は、上述したように、カメラ２１で検出した観察部位の光学像を表示部３１で表示するだけでなく、カメラ２１で検出した観察部位の光学像に加えて、Ｘ線ＣＴ撮影装置によって取得した三次元Ｘ線画像情報やシミュレーションに関する画像や観察部位に関する情報などの各種情報を三次元的に合成・重畳した状態で表示部３１に表示、あるいは並列した状態や切り替えて表示部３１に表示してもよい。

このように、カメラ２１で検出した観察部位の光学像に加えて、上述の各種情報を三次元的に合成・重畳した状態で表示、あるいは並列した状態や切り替えて表示する複合観察ユニットＹＫは、図１５に示すように、複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋに加えて、制御部６０、各種情報記憶部８０、及び三次元位置検出部２６０で構成している。

複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋは、上述のデジタル式脱着型拡大鏡１Ｆと同様の構成であるため、説明は省略する。
制御部６０は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭ等で構成されており、以下の機能的構成を備えている。

詳述すると、制御部６０には、画像生成部６１、相対位置算出部６５、及び表示方向調整部６６を備えている。なお、制御部６０は、複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋと別に構成しても、複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋの中に設けてもよい。

ここで、一例として、ステレオ式の立体カメラ２１（例えば、可視光を撮像可能な可視光立体カメラ。単に、カメラとも称す。）で検出した観察部位の光学像とともに三次元Ｘ線画像情報をステレオ式の立体ディスプレイである表示部３１に重畳させて表示する場合について説明する。図１５に示す画像生成部６１は、表示部３１に表示する各種画像を生成する処理部であり、左眼用表示部３１ａと右眼用表示部３１ｂとに表示する別々の画像を生成する。

具体的には、左眼用表示部３１ａに表示する画像は、左眼用カメラ２１ａで撮像した観察部位の光学像と、三次元Ｘ線画像情報を所定の視点から二次元投影視した二次元投影視Ｘ線画像とを重畳したもので構成され、右眼用表示部３１ｂに表示する画像も同様に、右眼用カメラ２１ｂで撮像した観察部位の光学像と、三次元Ｘ線画像情報を、上記とは別の視点から二次元投影視した二次元投影視Ｘ線画像とを重畳したもので構成される。

以下、左眼用表示部３１ａと右眼用表示部３１ｂとで処理が同様のため、簡単のため左眼用表示部３１ａについてのみ説明する。画像生成部６１は、重畳する両画像（二次元投影視Ｘ線画像と、カメラ２１ａで撮像した光学像）の透明度比の調整及び足し合わせを行い、また、必要に応じて重畳する両画像に対して、明度補正・コントラスト補正・カラーバランス補正といったデジタル画像処理を行う。

相対位置算出部６５は、図２にて上述した三次元位置検出部２６０によって三次元位置を検出した複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋの対物レンズ部１１及び観察部位の三次元相対位置を算出する算出部である。表示方向調整部６６は、相対位置算出部６５によって算出された三次元位置検出部２６０と観察部位との三次元相対位置に基づき、前述の二次元投影視Ｘ線画像を生成する際の所定の視点の座標位置を決定するための処理部である。

具体的には、重畳する両画像（二次元投影視Ｘ線画像と、カメラ２１ａで撮像した光学像）がぴったり重なるように表示部３１ａに表示させるためには、前記所定の視点は、三次元Ｘ線画像情報における観察部位（歯列等）の三次元位置から、前記三次元相対位置だけ離れた座標位置に設定するのがよい。

そのため、表示方向調整部６６は、前記三次元Ｘ線画像情報の座標系と観察部位の三次元位置の座標系とを、ボールマーカや、ＣＴ撮影時装着に装着するマウスピース型の治具等の基準物体を介した方法や、特徴点マッチング方等の公知の手法により対応させることで、前記所定の視点の座標位置を決定することができる。

上述したような処理により、左眼用表示部３１ａについて左眼用カメラ２１ａで撮像した観察部位の光学像と、三次元Ｘ線画像情報を所定の視点から二次元投影視した二次元投影視Ｘ線画像とが重畳された画像が得られる。また同様の処理により右眼用表示部３１ｂについても、重畳表示する各種画像が得られる。すなわち、左眼表示用の各種画像に対して、視差が付与された各種画像が右眼表示用として得られる。

よって、上述のような重畳された状態でありかつ視差のある各種画像を、左眼用表示部３１ａと右眼用表示部３１ｂとに別々に表示することで、観察者Ｍは立体ディスプレイ３１を用いて、前記観察部位の光学像を、三次元Ｘ線画像情報が重畳された状態、かつ立体的に観察することができる。

なお、前記観察部位の光学像と前記三次元Ｘ線画像情報とを、上述のように重畳された状態で表示するのではなく、例えば、表示部３１において並列して表示する場合においては、並列表示された両画像の見える方向は、ぴったり一致している必要が必ずしも無い。

例えば、観察部位の光学像が見えている方向とは異なる視点で三次元Ｘ線情報を確認したい状況などもある。その際には、三次元Ｘ線画像情報を投影視する際の前記所定の視点の座標位置は、上述のように前記三次元相対位置に基づいて一意に決定するのではなく、表示方向調整部６６によって任意の位置となるよう調整してもよい。例えば、フートコントローラ等の操作に応じて、前記所定の視点の座標位置を調整できるようにしてもよい。

また、制御部６０は、分離可能に構成されたベース体２０と分離体３０とのいずれか一方あるいは両方にあってもよく、さらには、拡大鏡本体１０Ｋとは別体で設けられてもよい。また、分離可能に構成されていない形態のデジタル式の脱着型拡大鏡１を用いても、もちろん複合観察ユニットＹＫを構成することができ、制御部６０は、拡大鏡本体１０に備わっていたり、あるいは拡大鏡本体１０とは別体で設けられていてもよい。

各種情報記憶部８０は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、あるいはＲＡＭなどの記憶装置で構成され、制御部６０に接続されるとともに、制御部６０の制御によって各種情報の格納あるいは取出しを行う記憶部であり、例えば、Ｘ線ＣＴ撮影装置によって取得した三次元Ｘ線画像情報など、施術対象部位の三次元画像情報や、観察部位に関する情報などを記憶している。

なお、三次元情報としては、核磁気共鳴画像、超音波三次元画像、光干渉断層撮影装置、三次元口腔スキャナで取得した三次元スキャンデータ（モノクロまたはカラー）、インプラントの三次元画像情報、支台歯形成用の三次元モデル情報、あるいはそれらのｓｔｌデータ（三次元座標情報と表面テクスチャの法線情報の両方を有する情報）等を三次元Ｘ線画像の代わりに、あるいは三次元Ｘ線画像とともに記憶してもよい。

また、三次元画像情報を取得するための装置としては、Ｘ線コーンビームを被写体に照射し、被写体の回りを旋回するＸ線検出部で検出することで三次元画像情報を取得するＸ線ＣＴ撮影装置、核磁気共鳴画像を取得する核磁気共鳴撮影装置（ＭＲＩ）、超音波三次元画像を取得する超音波診断撮影装置、光干渉三次元画像を取得する光干渉断層撮影装置、及び三次元スキャンデータを取得する三次元口腔スキャナなどであってもよい。

三次元位置検出部２６０は、図２にて上述したように、アーム２３１の先端に設けられ、観察部位の三次元位置を検出する観察箇所位置検出部２６１と、複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋの対物レンズ部１１の三次元位置を検出する対物部位置検出部２６２とで構成されている。観察箇所位置検出部２６１や対物部位置検出部２６２は、三次元位置を検出する検出対象に対して剛体的に装着された設けた複数の球状の位置検出マーカ（図示省略）を視準して三次元位置を検出する構成であってもよいし、検出対象に含まれる特徴点を画像認識することで三次元位置を検出する画像認識位置検出機構で構成してもよい。

さらには、検出対象に反射板を設け、反射板にレーザ光線を照射して、その反射光を測定することによって、三次元位置を測定したり、反射部で反射する赤外線により位置検出する赤外線センサ検出部、あるいは電波発信機から発信された電波信号により位置検出する電波検出部で構成してもよい。

検出対象は、患者の歯などの観察部位だけに限らず、複数あってよい。例えば、診療器具等にも上述の位置検出マーカを設け、三次元位置検出部２６０（立体カメラなど）で視準することで、観察部位の三次元位置の検出と同時に診療器具等の三次元位置が検出可能となる。

また、表示部としてＨＵＤ２４０ａを使用する場合、ＨＵＤ２４０ａに位置検出マーカ等を設けることで、前記三次元位置検出部２６０は、ＨＵＤ２４０ａの三次元位置を検出してもよい。これにより、ＨＵＤ２４０ａの三次元位置と、観察部位の三次元位置の相対位置が決定されるため、ＨＵＤ２４０ａに備わっている前記視線検出部（図示省略）や校正情報記憶部（図示省略）での処理と組み合わせることで、現実の視界としてＨＵＤ２４０ａの透明なグラス部を通じて見えている前記観察部位の方向を検出することができる。

これにより、現実の視界と、ＨＵＤ２４０ａのグラス部に半透過状に表示する画像とが、連動して同じ角度に見えるよう、ＨＵＤ２４０ａに備わった画像補正部や制御部６０に備わった表示方向調整部６６が機能してもよい。

また、観察箇所位置検出部２６１と対物部位置検出部２６２とで種類の異なる検出方法の異なる三次元位置検出機構で構成してもよい。
また、三次元位置検出部２６０は、図２におけるアーム２３１の先端の位置にあってもよいし、天井や壁など複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋの外部に設置された立体カメラでもよいし、複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋが有する立体カメラ自体を、三次元位置検出部２６０として利用してもよい。複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋが有する立体カメラ自体を、三次元位置検出部２６０として利用する場合、三次元位置そのものが相対位置となるため、相対位置検出部の処理が簡素化できる。

上記ではステレオ式の立体カメラ２１で検出した観察部位の光学像とともに三次元Ｘ線画像情報をステレオ式の立体ディスプレイである表示部３１に重畳させて表示する場合について説明したが、三次元Ｘ線画像情報に加えて（あるいは代えて）、該三次元Ｘ線画像情報に対して三次元的に座標対応されている別の情報を重畳表示してもよい。例えば、患者の歯に対してインプラント手術を行う場合、インプラントの目標埋入位置を重畳表示することができる。

具体的には、上述した画像生成部６１にて、三次元Ｘ線画像情報を所定の視点から二次元投影視した二次元投影視Ｘ線画像を生成した工程と同様に、インプラントの仮想的な三次元画像を、所定の視点から二次元投影視することで、表示部３１に重畳表示するための二次元投影視されたインプラントの画像が生成される。

なお、該インプラントの仮想的な三次元画像は、市販のインプラントシミュレーションソフト等として提供されているような公知の手法によって、前記三次元Ｘ線画像情報と三次元的に座標対応された状態で取得することができ、各種情報記憶部８０に記憶することができる。

これにより観察者Ｍは立体ディスプレイである表示部３１に重畳表示されたインプラントの仮想的な三次元画像を、インプラントの目標埋入位置として、撮像された観察部位の光学像とともに立体的に確認することができる。

また、表示部３１としてＨＵＤ２４０ａを使用することにより、上述したようにＨＵＤ２４０ａに表示されるインプラントの目標埋入位置の画像と、現実の視界とが、三次元的に連動するよう、ＨＵＤ２４０ａに備わった画像補正部や制御部６０に備わった表示方向調整部６６が機能してもよい。

なお、観察部位の光学像とともに三次元Ｘ線画像情報やインプラントの目標埋入位置の画像を表示部３１に重畳させて表示する場合について説明したが、上述のような重畳表示だけでなく、並列表示したり、あるいは切り替えて表示してもよい。

具体的には、表示部３１に表示される各種画像（観察部位の光学像、三次元Ｘ線画像情報、インプラントの目標埋入位置の画像）が、コントローラ（例えば、フートコントローラや、タッチ式の操作パネルや、マウス、キーボード、マイク、ジェスチャー入力装置、加速度検知式コントローラなど）への入力操作に合わせて切り替わったり、一定時間おきに自動で切り替わったりするよう操作したり、また、前記コントローラによりインプラントの目標埋入位置の画像の重畳状態（透明度等）を調整したりするように複合観察ユニットＹＫを構成してもよい。

このように、表示部３１（３１ａ，３１ｂ）に、カメラ２１（２１ａ，２１ｂ）で撮像された光学像と異なる画像を、光学像とともに表示する制御部６０が備えられているため、例えば、施術のナビゲーションやシミュレーションに関する画像、例えば、インプラントプランニング情報やナビゲーション情報などの情報、レントゲン装置やＣＴ装置やＭＲＩ装置で撮影した患者の生体内部の情報、手術具の三次元位置情報、根管治療情報、観察対象である患者に関する情報、施術装置に関する情報など、適宜の情報を、光学像とともに表示でき、観察者Ｍの満足度をより向上することができる。

以上、本発明の構成と、前述の実施態様との対応において、本実施形態の支持部は支持アーム１００に対応し、
以下同様に、
観察器具は拡大鏡本体１０に対応し、
観察者は観察者Ｍに対応し、
頭部は頭部Ｈに対応し、
頭部装着部はヘッドギア５０に対応し、
対物部は対物レンズ部１１に対応し、
接眼部は接眼レンズ部１２に対応し、
光学像伝送部は光学像伝送部に対応し、
分離部は拡大鏡本体１０，脱着型拡大鏡１Ｂ，１Ｃに対応し、
着脱部は着脱部１４，１０３に対応し、
連結部は連結部１５，５３及び分離連結部４０に対応し、
観察装置は脱着型拡大鏡１，１Ａ乃至１Ｅ，デジタル式脱着型拡大鏡１Ｆ，１Ｆａ，無線デジタル式脱着型拡大鏡１Ｇ，デジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡１Ｈ及び複合デジタル式脱着型拡大鏡１Ｋに対応し、
着脱解除部，連結解除部はロック機構に対応し、
回避部は回転連結部１６及び回避させる構造（５３Ｃ、５４Ｃ、１５Ｃ、１５２Ｃ）に対応し、
支持側着脱部はアーム側着脱部１０３に対応し、
分離側着脱部は本体側着脱部１４に対応し、
挿し込み部は突出片１０４に対応し、
視準方向調整部は角度調整部１７，調整ミラー１８に対応し、
撮像部はカメラ２１（２１ａ，２１ｂ）に対応し、
表示部は表示部３１（３１ａ，３１ｂ）に対応し、
情報伝達部は通信部あるいは無線通信部３２，６２に対応し、
画像制御部は制御部６０に対応し、
蓄電部はバッテリ７０に対応し、
電力供給部は、本体側着脱部１４Ｅ，分離連結部４０に対応し、
観察ユニットは観察ユニットＹ，観察ユニットＹＫに対応し、
関節部は関節部１０１ａに対応し、
表示装置はモニタ２４０に対応し、
追加の光学系は視準方向調整アタッチメント１１０、及び倍率変換レンズに対応し、
診療台は診療台２２０に対応し、
診療ユニットは診療ユニットＸに対応するが、上記実施形態に限定するものではない。

例えば、上述の説明では、脱着型拡大鏡１や観察ユニットＹ、及び診療ユニットＸについて歯科診療における観察について説明したが、診療のみならず、実習などに活用してもよいし、さらには、歯科のみならず、耳鼻科や脳外科など精密な診療が必要な他領域においても活用できるし、歯科、医療領域のみならず、脱着型拡大鏡１や観察ユニットＹはバイオなどの精密性が求められる分野においても活用することができる。

また、ヘッドギア５０は、ヘッドギアタイプだけでなく、ヘルメットタイプ、サンバイザータイプ、ヘッドバンドタイプ、メガネタイプ、観察者Ｍが視力矯正等のために普段使用しているような一般のメガネのフレームに対してクリップで装着するタイプなど様々なタイプとすることができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…脱着型拡大鏡
１Ｆ，１Ｆａ…デジタル式脱着型拡大鏡
１Ｇ…無線デジタル式脱着型拡大鏡
１Ｈ…デジタル−アナログ切替式脱着型拡大鏡
１Ｋ…複合デジタル式脱着型拡大鏡
１０…拡大鏡本体
１１…対物レンズ部
１２…接眼レンズ部
１４，１４Ｅ…本体側着脱部
１５，１５Ｃ…本体側連結部
１６…回転連結部
１７…角度調整部
１８…調整ミラー
２１（２１ａ，２１ｂ）…カメラ
３１（３１ａ，３１ｂ）…表示部
３２…無線通信部
４０…分離連結部
５０，５０Ｂ，５０Ｃ…ヘッドギア
５３，５３Ｃ…頭部側連結部
５４Ｃ…突出片
６０…制御部
６２…無線通信部
７０…バッテリ
１００…支持アーム
１０１ａ…関節部
１０３…アーム側着脱部
１０４…突出片
１１０…視準方向調整アタッチメント
１５２Ｃ…挿込固定凹部
２２０…診療台
２４０…モニタ
Ｈ…頭部
Ｍ…観察者
Ｘ…診療ユニット
Ｙ，ＹＫ…観察ユニット

Claims (18)

1. 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、
   前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、
   前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、
   前記頭部装着部に、前記分離部を着脱可能に連結する連結部とが設けられ、
   前記着脱部に、前記連結部の連結によって前記着脱部の装着状態を解除する着脱解除部が設けられるとともに、
   前記連結部に、前記着脱部の装着によって前記連結部の連結状態を解除する連結解除部が設けられた
   観察装置。
2. 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具と、観察者の頭部に装着する頭部装着部とが備えられ、
   前記観察器具は、前記観察部位側の対物部、観察者側の接眼部、並びに前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部で構成されるとともに、
   前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部と、
   前記頭部装着部に、前記分離部を着脱可能に連結する連結部とが設けられ、
   前記着脱部が、前記支持部に設けられた支持側着脱部と、前記分離部に設けられた分離側着脱部とで構成され、
   前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方へ挿し込むことによって装着可能に構成された
   観察装置。
3. 前記接眼部から前記対物部を介して観察する視準方向を調整する視準方向調整部が備えられた
   請求項１又は２に記載の観察装置。
4. 前記対物部に、前記観察部位の光学像を画像として撮像する撮像部が備えられ、
   前記接眼部に、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像を表示する表示部が備えられ、
   前記光学像伝送部を、前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像情報を前記接眼部に設けた前記表示部に伝達する情報伝達部で構成した
   請求項１乃至３のうちいずれかに記載の観察装置。
5. 前記分離部を、前記対物部に対して分離可能に構成された前記接眼部で構成した
   請求項４に記載の観察装置。
6. 前記情報伝達部が無線型の情報伝達部である
   請求項５に記載の観察装置。
7. 前記表示部に、前記撮像部で撮像された前記撮像画像と異なる画像を、前記撮像画像とともに表示する画像制御部が備えられた
   請求項４乃至６のうちいずれかに記載の観察装置。
8. 前記着脱部に、蓄電部に対して電力を供給する電力供給部が備えられた
   請求項１乃至７のうちいずれかに記載の観察装置。
9. 請求項１乃至８のうちいずれかに記載の観察装置と、該観察装置を支持する前記支持部とで構成された
   観察ユニット。
10. 前記支持部が、前記観察部位に対して移動可能に構成された
    請求項９に記載の観察ユニット。
11. 前記支持部に関節部を有し、
    該関節部の動きによって前記支持部が前記観察部位に対して移動可能に構成された
    請求項１０に記載の観察ユニット。
12. 前記撮像部で撮像された前記観察部位の撮像画像を表示する表示装置が備えられた
    請求項９乃至１１のうちいずれかに記載の観察ユニット。
13. 対物部と観察部位との間の位置にあり、前記支持部に対して固定された追加の光学系が備えられている
    請求項９乃至１２のうちいずれかに記載の観察ユニット。
14. 前記追加の光学系は、
    前記観察装置の前記対物部から前記観察部位へと向けられる視準方向を調整する視準方向調整部が備えられている
    請求項１３に記載の観察ユニット。
15. 前記追加の光学系は、
    前記観察部位を観察する際の拡大倍率を変換する倍率変換レンズが備えられている
    請求項１３又は１４に記載の観察ユニット。
16. 請求項１乃至８のうちいずれかに記載の観察装置と、
    該観察装置を支持する支持部と、
    前記観察部位を含む被観察者を載せる診療台とで構成された
    診療ユニット。
17. 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、
    前記観察部位側の対物部、
    観察者側の接眼部、
    前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、
    前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び
    観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して前記分離部を着脱可能に連結する連結部が備えられ、
    前記着脱部に、前記連結部の連結によって前記着脱部の装着状態を解除する着脱解除部が設けられるとともに、
    前記連結部に、前記着脱部の装着によって前記連結部の連結状態を解除する連結解除部が設けられた
    観察器具。
18. 支持部に支持され、観察部位を観察する観察器具であって、
    前記観察部位側の対物部、
    観察者側の接眼部、
    前記対物部を介して採光した前記観察部位の光学像を前記接眼部へと伝送する光学像伝送部、
    前記対物部と前記接眼部と前記光学像伝送部のうち少なくとも前記接眼部を含む一部または全部を分離部として前記支持部から着脱する着脱部、及び
    観察者の頭部に装着する頭部装着部に対して前記分離部を着脱可能に連結する連結部が備えられ、
    前記着脱部が、前記支持部に設けられた支持側着脱部と、前記分離部に設けられた分離側着脱部とで構成され、
    前記支持側着脱部及び前記分離側着脱部のうち一方に備えた挿し込み部を他方へ挿し込むことによって装着可能に構成された
    観察器具。

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