JPH07184926A - 手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バランスの調整が容易に行える手術用顕微鏡を
提供すること。 【構成】支柱２の上部に一端が枢着されて左右方向に回
動可能なアーム３１と、このアームの先端に中間部が枢
支されて上下に回動可能なリンク機構５８と、このリン
ク機構を上下方向の回動を任意の位置に固定する固定手
段（ＢＲ６）と、リンク機構の一端に連動して上下回動
する顕微鏡３０と、この顕微鏡に加わる重力を相殺させ
る相殺力をリンク機構の他端側に加える受圧機構４２と
を設けた手術用顕微鏡であって、リンク機構の回動状態
を検知するリミットスイッチＡ〜Ｄと、 この検知手段
からの所定信号によって前記固定手段を作動させてリン
ク機構を固定させる演算制御回路７０と、リンク機構５
８の固定時に、顕微鏡をリンク機構に対して自由状態に
させて該顕微鏡を移動させて顕微鏡の重量と受圧機構４
２による相殺力との重量バランスを調整するロック装置
６４とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回動可能なアームの
先端に中間部が枢支されて上下に回動可能なリンク機構
と、このリンク機構の上下方向の回動を任意の位置に固
定する固定手段と、前記リンク機構の一端に連動して上
下回動する手術用顕微鏡と、この手術用顕微鏡に加わる
重力を相殺させる相殺力をリンク機構の他端側に加える
相殺手段とを設けた手術用顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】手術用顕微鏡は、手術中患者の術部を術
者が拡大観察するために用いられ、術部の各部分を観察
するために顕微鏡の位置決め操作は円滑に行なわれなけ
ればならない。

【０００３】かかる手術用顕微鏡は、支柱の上部に水平
方向に回動可能に設けられた第１アームと、この第１ア
ームに水平方向および上下方向に回動可能に設けられた
第２アームと、この第２アームに取り付けられたリンク
機構からなる第３アームと、この第３アームの先端に取
り付けられた顕微鏡とを備え、顕微鏡はリンク機構から
なる第３アームによって３次元的に移動可能となってい
る。

【０００４】手術用顕微鏡は、観察している際に術部が
ズレては手術の円滑な進行の妨げとなるので、第１,第
２,第３アームを固定する必要がある。また、手術用顕
微鏡の位置決め操作の際には第１,第２,第３アームは円
滑に動く必要がある。

【０００５】そこで、固定,開放が容易に行える電磁ブ
レーキを設けて第１,第２,第３アームの固定や開放を行
っている。また、一つの全解除スイッチの操作で全ての
第１,第２,第３アームの固定や開放を同時に行なって手
術用顕微鏡の固定や移動操作が迅速に行えるようにして
ある。

【０００６】全解除スイッチは、顕微鏡を移動操作する
ための操作グリップに設けられており、瞬時接点型で押
している間のみオンする。そして、スイッチを押してい
る間だけ第１,第２,第３アームの固定が解除されるよう
になっている。

【０００７】第３アームには、ガススプリングにより顕
微鏡に加わる重力を相殺する相殺力が加えられており、
このガススプリングによる相殺力と顕微鏡に加わる重力
とのバランスを調整するために第３アームの他端にはバ
ランス調整用ハンドルが設けられている。このバランス
調整用ハンドルを操作するとガススプリングによって得
られる相殺力を変化させ、これによってバランスを調整
するものである。

【０００８】バランスの調整は、全解除スイッチを操作
して第１,第２,第３アームの固定を解除するとともに、
顕微鏡を移動させて第３アームのバランスを見ながらバ
ランス調整用ハンドルを操作して行う。第３アームのバ
ランス調整は顕微鏡の付属品（ＴＶカメラ,助手用顕微
鏡）を取り付け直す毎に行なうものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような手
術用顕微鏡にあっては、顕微鏡の重力モーメントを相殺
するだけでバランス調整を行うことが難しい。以下、そ
の理由を説明する。

【００１０】図２５は、１つの回転自由度において顕微
鏡５００の重力モーメントとカウンターウエイト５０１
の重力モーメントのバランスが取れている状態を示す。
式で示すと、 ａ・Ｗ・ｓｉｎθ＝ｂ・Ｗ1・ｓｉｎθ …（１） である。ただし、ａは顕微鏡５００の重心から回転軸５
０２までの距離、ｂはカウンターウエイト５０１の重心
から回転軸５０３までの距離、Ｗは顕微鏡の重量、Ｗ1
はカウンターウエイトの重量、θは顕微鏡５００の移動
角度である。

【００１１】そして、ａ・Ｗ＝ｂ・Ｗ1の関係が成立する
ようにｂを調整すれば顕微鏡５００の移動角度θがどの
ような角度でもバランス状態を維持することができる。

【００１２】しかし、図２６に示すように、顕微鏡５０
０に付属品を取り付けると顕微鏡５００の重量はＷから
Ｗ´になり、重心はＧの位置からＧ´の位置へ移動す
る。また、顕微鏡５００の重心Ｇ´から回転軸５０２ま
での距離はａからａ´に変化する。

【００１３】バランスをとるためにカウンターウエイト
５０１の重心Ｗ1から回転軸５０３までの距離をｂから
ｂ´に変化させてカウンターウエイト５０１の重力モー
メントを変化させる。この状態を式で示すと、 ａ´・Ｗ´・ｓｉｎ(θ+φ)＝ｂ´・Ｗ1・ｓｉｎθ …（２） ただし、φは重力加速度ベクトルと、顕微鏡５００の重
心Ｇ´と回転軸５０２とを結ぶ仮想線とのなす角度であ
る。

【００１４】（２）式をなり立たせる顕微鏡の移動角θ
は１つしかない。やじろべいが同じ位置でしかバランス
が取れないのと同じ理屈である。

【００１５】この状態で顕微鏡５００の移動角θがどん
な角度でもバランス状態を維持できるようにするために
は、図２７に示すように、顕微鏡５００にダミーウエイ
ト５１０を取り付けてφ＝０にするか、あるいは図２
８，２９に示すように、カウンターウエイト５０１を矢
印Ｐ方向に移動可能な機構を追加する必要がある。

【００１６】図２８，２９の機構を追加した構成でバラ
ンス状態を式で示すと、 ａ´・Ｗ´・ｓｉｎ(θ+φ)＝ｂ´・Ｗ1・ｓｉｎ(θ+φ1) ただし、φ1は重力加速度ベクトルと、カウンターウエ
イト５０１の重心Ｗ1と回転軸５０３とを結ぶ仮想線と
のなす角度である。

【００１７】φ＝φ1を確保しながらａ´・Ｗ´＝ｂ´・
Ｗ1になるようにｂ´を調整すれば、バランスは完全に
取れるわけである。相殺力が弾性体の場合は、カウンタ
ーウエイトの重心を弾性体による相殺力の力点におきか
えれば同じことである。

【００１８】しかし、φ＝φ1とａ´・Ｗ´＝ｂ´・Ｗ1の
調整は別々に調整することができないので、バランス調
整は２つの要素を同時に調整しなければならず、その調
整は非常に難しく、調整作業は面倒なものになるという
問題があった。

【００１９】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、バランスの調整が容易に行える手
術用顕微鏡を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、支柱の上部に一端が枢着され
て左右方向に回動可能なアームと、このアームの先端に
中間部が枢支されて上下に回動可能なリンク機構と、こ
のリンク機構を上下方向の回動を任意の位置に固定する
固定手段と、前記リンク機構の一端に連動して上下回動
する顕微鏡と、この顕微鏡に加わる重力を相殺させる相
殺力をリンク機構の他端側に加える相殺手段とを設けた
手術用顕微鏡であって、前記リンク機構の回動状態を検
知する検知手段と、この検知手段からの所定信号によっ
て前記固定手段を作動させてリンク機構を固定させる制
御手段と、前記リンク機構の固定時に、前記顕微鏡を前
記リンク機構に対して自由状態にさせて該顕微鏡を上下
動させて顕微鏡の重量と前記相殺手段による相殺力との
重量バランスを調整する調整手段とを設けたことを特徴
とする。

【００２１】

【実施例】以下、この発明に係る手術用顕微鏡の実施例
を図面に基づいて説明する。

【００２２】[第１実施例]図１〜図１０は、本発明の手
術用顕微鏡装置の第１実施例を示したものである。

【００２３】図１において、１はベース、２はベース１
と一体の支柱（支持ポスト）、３は支柱２に装着された
メインの電源スイッチ、４は支柱２に設けられた粗動用
の可動支柱（可動部）である。この可動支柱４は、支柱
２内に設けられた図示しない電動モータで昇降させられ
る様になっている。尚、この電動モータと可動支柱４は
上下粗動機構を構成している。

【００２４】この可動支柱４の上端部には第１アーム６
が可動支柱４の鉛直軸線Ｏ１回りに水平回転自在に装着
されていると共に、この可動支柱４の上端部と第１アー
ム６との間には電磁クラッチＢＲ４（固定手段）が介装
されている。この電磁クラッチＢＲ４は、通常は第１ア
ーム６の水平回動をロックしていて、電圧が印加され作
動させられることにより、第１アーム６の水平回動のロ
ックを解除する。しかも、第１アーム６内には照明光源
としてのメタルハライドランプ７が装着されている。
尚、ＭＬＳはメタルハライドランプ７のON・OFF用のスイ
ッチである。

【００２５】＜第２アーム＞この第１アーム６の自由端
部には平行リンク機構である第２アーム８が鉛直軸線Ｏ
２回りに水平回転自在に装着されている。この第２アー
ム８は、図２(a)に示した如く第１アーム６の自由端部
状に鉛直軸線Ｏ２回りに水平回転自在に装着された中空
の支持駒９と、支持駒９に水平軸１０ａ，１１ａを介し
て上下回動自在に装着されたリンク１０，１１と、リン
ク１０，１１の自由端部に１０ｂ，１１ｂを介して支持
駒１２を有する。この水平軸１０ａ，１０ｂ，１１ａ，
１１ｂは互いに平行に設けられ、リンク１０，１１は互
いに平行に設けられていて、支持駒９，１２とリンク１
０，１１は平行リンク機構を構成している。

【００２６】この支持駒９と第１アーム６の自由端部と
の間には電磁クラッチＢＲ３（固定手段）が介装されて
いる。この電磁クラッチＢＲ３は、通常は第２アーム８
の水平回動をロックしていて、電圧の印加による作動に
より第２アーム８の水平回動ロックを解除する。

【００２７】また、支持駒９にはリンク１０，１１が配
設された側に位置して開口９ａが形成され、この支持駒
９には付勢力調整装置１３が装着されている。この付勢
力調整装置１３は、リンク１０とは反対方向に斜め上方
に傾斜させて傾斜軸線Ｏ４回りに回転自在に支持駒９に
保持させた送りネジ１４と、この送りネジ１４の外端部
に装着された操作ツマミ１５と、送りネジ１４に回転自
在に螺着されたナット部材１６を有する。

【００２８】このナット部材１６とリンク１０の中間部
との間には、リンク１０をガス圧で上方に回動付勢する
ガススプリング１７が斜めに向けて介装されていてる。
１７ａ，１７ｂはガススプリング１７をナット部材１６
とリンク１０にそれぞれ枢着している水平軸である。

【００２９】また、リンク１０，１１間には電磁ロック
機構１８が介装されている。この電磁ロック機構１８
は、リンク１０，１１に両端が水平軸１９ａ，１９ｂで
枢着されたリンク１９と、リンク１０，１１に両端が水
平軸２０ａ，２０ｂで枢着されたリンク２０と、電磁ク
ラッチＢＲ２（固定手段）を有する。

【００３０】この電磁クラッチＢＲ２は、リンク１９，
２０の中央部に水平軸２１ａ，２１ｂで枢着された第１
クラッチ板２１と、水平軸１９ａ，２０ａ間の中央部お
よび１９ｂ，２０ｂ間の中央部に位置してリンク１０，
１１に水平軸２２ａ，２２ｂで枢着された第２クラッチ
板２２と、第１クラッチ板２１に装着されたソレノイド
２３と、第１，第２クラッチ板２１，２２の中央を貫通
するアクチュエータロッド２４と、アクチュエータロッ
ド２４の先端に一体に設けられた端板２５を有する。

【００３１】そして、支持駒９に設けられたロック解除
スイッチＳＷ１が設けられていて、このロック解除用の
スイッチＳＷ１を操作する毎に、スイッチＳＷ１からＨ
レベル信号とＬレベル信号が交互に出力される。そし
て、このスイッチＳＷ１を操作してＨレベル信号を出力
させると、ソレノイド２３に通電することでアクチュエ
ータロッド２４がソレノイド２３から突出して、端板２
５とソレノイド２３とによる第１，第２クラッチ板２
１，２２同士の挟持状態を解除するようになっている。

【００３２】また、ロック解除スイッチＳＷ１を操作し
てＬレベル信号を出力させると、アクチュエータロッド
２４がソレノイド２３側に図示しないスプリングで変位
させられて、端板２５とソレノイド２３との間で第１，
第２クラッチ板２１，２２同士が挟持固定されるように
なっている。尚、図１中、２６，２７はリンク１０，１
１等の部品を覆っているカバーで、カバー２６，２７は
互いに相対移動可能に重ねられている。

【００３３】＜第３アーム（支持部）＞第２アーム８の
支持駒１２には、支持軸２８が上方に向けて一体に突設
されている。この支持駒１２には第３アームとしての手
術用顕微鏡俯仰装置２９を介して顕微鏡３０（可動部）
が支持される。

【００３４】この顕微鏡３０の図示しない照明光学系に
は上述したメタルハライドランプ７からの照明光が光フ
ァイバーＦを介して案内されるようになっている。

【００３５】また、手術用顕微鏡俯仰装置２９は、図
１，図３に示した様に、水平部３１ａと傾斜部３１ｂか
ら「く」の字状に形成され且つ水平部３１ａに取付孔３
１ｃが形成された水平回動アーム３１を有する。この水
平回動アーム３１は、取付孔３１ｃを支持軸１３に嵌合
することにより、支持駒１２上に鉛直軸線Ｏ３回りに水
平回動可能に保持される。この支持駒１２の水平回動ア
ーム３１との間には電磁クラッチＢＲ１（固定手段）が
介装されている。この電磁クラッチＢＲ１は、通常水平
回動アーム３１の水平回動をロックしていて、電圧印加
による作動により水平回動アーム３１の水平回動ロック
を解除する。

【００３６】この水平部３１ａにはガススプリング３２
が上方に向けて取り付けられている。このガススプリン
グ３２は、シリンダ３２ａ内の圧縮ガスの圧力によりピ
ストンロッド３２ｂが進出する方向に付勢されている。
しかも、このピストンロッド３２ｂの先端には圧力受用
のプレート３３が一体に設けられている。

【００３７】（スイング，チルト機構）水平回動アーム
３１の傾斜部３１ｂには傾斜面３１ｄに対して垂直な支
持軸３４が一体に設けられ、この支持軸３４にはモータ
収納用のケース３５が軸線Ｏ５の回りに回転自在に保持
されている。このケース３５の内部に収納固定したスイ
ング用のパルスモータ３６と支持軸３４は電磁クラッチ
ＢＲ５を介して断続可能に設けられていると共に、この
ケース３５は支持軸３４の回りに回転駆動されるように
なっている。このケース３５は、電磁クラッチＢＲ５
（固定手段）により支持軸３４に対して固定（ロック）
可能に設けられている。この電磁クラッチＢＲ５は、電
圧を印加することによりロックを解除する。

【００３８】また、ケース３５内にはチルト用のパルス
モータ３７が収納固定されている。このパルスモータ３
７には電磁クラッチＢＲ６を介して回転軸３８が連動し
ていて、この回転軸３８は電磁クラッチＢＲ６の作動に
よりパルスモータ３７に対して固定（ロック）可能に設
けられている。この電磁クラッチＢＲ６は、電圧を印加
することによりロックを解除する。

【００３９】この電磁クラッチＢＲ６の部分には回転軸
３８と一体に回転するるカム３８ａが設けられ（図７参
照）、カム３８ａには大径部３８ｃと小径部３８ｄが設
けられている。しかも、ケース３５内には、カム３８ａ
の周面に対向させたリミットスイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
（検知手段）が固定されている。尚、このリミットスイ
ッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びカム３８ａと同様な構成が、支
持軸３４とケース３５との間にも設けられている。即
ち、リミットスイッチＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈ（検知手段）とカ
ム３８ａ´が支持軸３４とケース３５との間にも設けら
れていて、カム３８ａ´はケース３５と一体に回動させ
られるようになっている。

【００４０】更に、ガススプリング３２の軸線が受圧軸
５４の軸線と一致している状態では、図７に示すよう
に、リミットスイッチＢ，Ｃ及びＦ，ＧがONしてリミッ
トスイッチＡ，Ｄ及びＥ，ＨがOFFするようになってい
る。

【００４１】このケース３５の正面には、図８に示した
様にＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３と、各ＬＥＤ１，Ｌ
ＥＤ２，ＬＥＤ３にそれぞれ対応するモードスイッチＭ
Ｓ１，チルトスイッチＭＳ２，スイングスイッチＭＳ３
と、チルト速度調整用のボリュームＢＳ１と，スイング
調整用のボリュームＢＳ２が装着されている。

【００４２】（手術用顕微鏡上下微動機構）また、ケー
ス３５の側部には傾斜するアーム板３９が固定されてい
る。このアーム板３９の上下端部には、互いに平行な回
転軸４０，４１がそれぞれ軸線Ｏ６，Ｏ７の回りに回転
自在に保持されている。

【００４３】この回転軸４０には受圧機構４２が装着さ
れ、回転軸４１には顕微鏡３０を上下に微動させる微動
装置４３のケース４３ａが固定されている。尚、ケース
４３ａには顕微鏡３０の鏡筒３０ａが上下動自在に保持
されている。

【００４４】微動装置４３は、図４(b)に示した様に、
顕微鏡３０の鏡筒に設けられたラック４４と、ケース４
３ａ内に固定されたパルスモータ４５と、パルスモータ
４５に連動するギヤ減速機構４６と、ギヤ減速機構４６
に連動し且つラック４４に噛合するピニオン４７を有す
る。

【００４５】顕微鏡３０の鏡筒３０ａにはスイッチ押圧
用の突起４８が図４(a)の如く設けられ、ケース４３ａ
内には突起４８の移動軌跡に沿ってリミットスイッチＬ
Ｓ１，ＬＳ２，ＬＳ３が配設されている。このリミット
スイッチＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３は、突起４８に押圧さ
れたときに顕微鏡３０の移動上限，中央，移動下限をそ
れぞれ検出するようになっている。

【００４６】微動装置４３のケース４３ａには、図９に
示した様に、ズーム用のボリュームＢＳ３，可動体物用
のボリュームＢＳ４，フオーカス用のボリュームＢＳ５
が装着されている。また、鏡筒３０ａの左右には操作レ
バー３０ｂ，３０ｂが取り付けられ、操作レバー３０
ｂ，３０ｂには全電磁クラッチ固定解除用のスイッチＳ
Ｗ２（全解除スイッチ）と、イニシャルスイッチＳＷ３
が装着されている。

【００４７】（チルト，スイング用受圧機構）受圧機構
４２は、回転軸４０と一体に設けられ且つ回転軸４０と
平行にガススプリング３２の上方に突出する方形のフレ
ーム４９と、回転軸４０の軸線方向に移動可能にフレー
ム４９のスリット４９ａに保持されたスライド駒５０
と、回転軸４０と平行に配設されると共にフレーム４９
に回転自在に保持されてスライド駒５０を回転軸４０の
軸線方向に進退調整する調整ネジ５１（図５参照）を有
する。

【００４８】５１ａは調整ネジ５１の操作ツマミであ
る。このスライド駒５０には、上下に延びる保持孔５２
が形成されていると共に、保持孔５２の上端に位置して
ネジ保持用のフランジ５３が設けられている。

【００４９】また、受圧機構４２は、上下動自在に且つ
軸回り方向に回転不能に保持孔５２内に上部が嵌合され
た受圧軸５４と、受圧軸５４に螺合され且つフランジ５
３に回転自在に保持された調整ネジ５５を有する。

【００５０】この受圧軸５４の下端には、ガススプリン
グ３２のプレート３３に当接する球状体５４ａが一体に
設けられている。また、５５ａは調整ネジ５５の操作ツ
マミ、５５ｂは調整ネジ５５と一体のフランジ、５５ｃ
は調整ネジ５５に設けられた段部、５６は段部５５ｃに
当接するフランジ、５７はフランジ固定用のナットであ
る。

【００５１】（連動機構）上述した回転軸４０，４１は
リンク機構５８を介して連動させられている。

【００５２】このリンク機構５８では、回転軸４０，４
１にリンク５９，６０の基部を固定し、回転軸３８にリ
ンク６１の中間部を固定し、リンク５９，６０の自由端
部にリンク６２，６３の一端部を回転可能に取り付け、
６２，６３の他端部をリンク６１の両端部に回転自在に
取り付けている。

【００５３】リンク６３は、分割リンク部材６３ａ，６
３ｂと、分割リンク部材６３ａ，６３ｂの対向端部間を
連結しているロック装置６４（調整手段）を有する（図
６(b)参照）。

【００５４】このロック装置６４は分割リンク部材６３
ａとアーム板３９に支持軸６５ａ，６５ｂを介して枢着
されたプレート６５を有する。このプレート６５には、
円弧状のガイドスリット６６と、両面側に位置してガイ
ドスリット６６内に設けられた溝６６ａ，６６ｂを有す
る。

【００５５】また、ロック装置６４は、ガイドスリット
６６に挿通されたネジ６８と、ネジ６８に螺着されたロ
ックツマミ６９と、ロックツマミ６９とプレート６５と
の間に配設されたスプリング受け８０，８１と、スプリ
ング受け８０，８１間に介装されたスプリング８２と、
ネジ６８に固定された支持軸６７と、支持軸６７にリン
ク部材６３ｂ回転自在に保持しているベアリング６７ａ
を有する。

【００５６】しかも、ネジ６８の基部６８ａは溝６６ａ
に係合させられ、スプリング受け８１は溝６６ｂ内に配
設されている。そして、ロックツマミ６９を操作して、
スプリング受け８０とネジ６８の基部フランジ６８ｂと
の間でプレート６５を挟持させることにより、支持軸６
７がプレート６５に固定される。

【００５７】＜制御回路＞上述したスイッチＭＬＳ、ス
イッチＬＳ１〜ＬＳ３，ＳＷ１〜ＳＷ３，Ａ〜Ｈ，ＭＳ
１〜ＭＳ３，ボリュームＢＳ１〜ＢＳ５等からの信号は
制御部すなわち演算制御回路７０（制御手段）に入力さ
れる（図１０参照）。ボリュームＢＳ１〜ＢＳ５はパル
スモータ３７,３６,７３,７４の回転速度を調整するも
のである。また、この演算制御回路７０には図１に示し
たフットスイッチ７１からの各種操作信号が入力される
ようになっている。

【００５８】この演算制御回路７０は、ＬＥＤ１，２，
３，電磁クラッチＢＲ１〜ＢＲ６，メタルハライドラン
プ７,パルスモータ３６，３７，４５を作動制御するよ
うになっている。また、演算制御回路７０は、電動モー
タ７２を作動制御して可動支柱４の支柱２に対する伸縮
制御を行うようになっている。

【００５９】さらに、演算制御回路７０は、顕微鏡３０
の可動部である変倍光学系（図示せず）を駆動するパル
スモータ７３，顕微鏡３０の可動部である対物レンズ
（図示せず）を駆動制御するパルスモータ７４等を作動
制御するようになっている。尚、このパルスモータ７３
は図示しないスリップ機構を介して変倍光学系を駆動
し、パルスモータ７４も図示しないスリップ機構を介し
て対物レンズを駆動するようになっている。

【００６０】また、演算制御回路７０は、収納用のスイ
ッチ７５が操作されたとき、電動モータ７２を作動制御
して支柱２に対する可動支柱４を最小に縮小させて、可
動支柱４に装着された第１，２，３アーム６，８，２９
等からなる可動部の高さを最小に設定するとともに、微
動装置４３のパルスモータ４５を作動制御して顕微鏡３
０を最上部まで移動させて微動装置４３から下方に突出
する量を最小にするようになっている。尚、この様な収
納用スイッチ７５が操作されたときと同様な制御を、電
源スイッチ３がオフさせられたときに行うように設定す
ることもできる。

【００６１】＜作用＞次に、この様な構成の演算制御回
路７０による各部の制御動作を図１１〜図１５のフロー
図を用いて説明する。

【００６２】図１に示した電源スイッチ３を投入してON
させた後、スイッチＭＬＳをONさせると、演算制御回路
７０はメタルハライドランプ７を点灯制御する。このメ
タルハライドランプ７からの照明光は、光ファイバーＦ
を介して顕微鏡３０の図示しない照明光学系に案内さ
れ、照明光学系の対物レンズから被観察部位に向けて照
射投影される。

【００６３】(1)全電磁クラッチのロック解除（図１１
参照） ステップＳ１ また、操作レバー３０ｂに設けたスイッチＳＷ２は、押
圧操作されている間のみＨレベル信号を制御回路７０に
入力し、押されていないときにはＬレベル信号を演算制
御回路７０に入力する。この演算制御回路７０は、図１
１のステップＳ１ではスイッチＳＷ２からＨレベル信号
が出力されているか否かを判断し、出力されていない場
合にはステップＳ４に移行し、出力されている場合に
は、ステップＳ２に移行する。

【００６４】ステップＳ２ このステップＳ２では出力端子１，２，３，４に電圧を
印加して、ステップＳ３に移行する。このステップＳ２
では、電磁クラッチＢＲ１〜ＢＲ４を作動させられると
共に電磁クラッチＢＲ５，ＢＲ６が作動させられて、装
置各部（関節部分）のロックが解除される。すなわち、
全てのロックが解除される。

【００６５】ステップＳ３ このステップＳ３では、スイッチＳＷ２からのＨレベル
信号があるか否かを判断し、ある場合にはステップＳ２
に戻ってループし、ない場合すなわちスイッチＳＷ２か
らのＬレベル信号があるにはステップｓ３−１で出力端
子１，２，３，４への電圧印加を停止しステップＳ１に
戻ってループする。

【００６６】(2)第２アームの上下方向重量バランス調
整 また、ガススプリング１７のガス圧は、第２アーム８を
上方に回動付勢していて、第２アーム８，第３アームと
しての手術用顕微鏡俯仰装置２９及び顕微鏡３０等の総
合重量と重力方向の重量バランスを取るように作用させ
るのに用いられている。

【００６７】そして、ガススプリング１７による付勢力
は図１のガススプリング１７の下端部の支持位置すなわ
ちナット部材１６の位置を変えることで調整できるよう
になっている。

【００６８】ここで、第２アーム８，第３アームとして
の手術用顕微鏡俯仰装置２９及び顕微鏡３０等の総合重
量とガススプリング１７による上方への付勢力とのバラ
ンスが取れていない場合には、そのバランスを取るよう
にする。

【００６９】この場合、まず、演算制御回路７０により
全ての電磁クラッチＢＲ１〜ＢＲ６を作動させて各部に
クラッチ力が作用している状態にさせる。

【００７０】ステップＳ４，５ この状態において、演算制御回路７０は、図１１のステ
ップＳ１からステップＳ４に移行すると、ステップＳ４
でロック解除用のスイッチＳＷ１からＨレベル信号が入
力されたか否かを判断し、スイッチＳＷ１からのＨレベ
ルの信号を受けるとステップＳ５に移行し、出力端子４
に電圧を印加し、ステップＳ６に移行する。

【００７１】そして、ステップＳ５では、電磁クラッチ
ＢＲ２のソレノイド２３に通電されて、アクチュエータ
ロッド２４がソレノイド２３から突出させられ、端板２
５とソレノイド２３とによる第１，第２クラッチ板２
１，２２同士の挟持状態が解除される。すなわち、第２
アーム８のロックのみが解除される。

【００７２】これにより、第１，第２クラッチ板２１，
２２が相対回転可能となるので、平行リンク機構を構成
するリンク１０，１１は水平軸１０ａ，１１ａを中心に
上下回動できる。

【００７３】従って、この状態で一方の手で第２アーム
８を上下に回動操作して、重量バランスが取れているか
否かを確認しながら、他方の手で操作ツマミ１５を回転
操作することによりナット部材１６を送りネジ１４に沿
って上下動させる。この際、ガススプリング１７からリ
ンク１０に作用する付勢力の作用ベクトルが変化して、
ガススプリング１７による上下方向の重量バランスが変
化し、この重量バランスの変化が一方の手で確認され
る。

【００７４】この様にして重量バランスが取れた後、ス
イッチＳＷ１を操作してＬレベル信号を演算制御回路７
０に入力すると、演算制御回路７０は出力端子３，４へ
の電圧の印加を停止して、電磁クラッチＢＲ２のソレノ
イド２３への通電を停止する。これにより、アクチュエ
ータロッド２４がソレノイド２３側に図示しないスプリ
ングで変位させられて、端板２５とソレノイド２３との
間で第１，第２クラッチ板２１，２２同士が挟持固定さ
れる。すなわち、第２アーム８がロックされる。

【００７５】この様に第２アーム８のロックのみが解除
されるので、第２アーム８のバランス調整は行い易く、
従来のように顕微鏡３０が思わぬ方向へ移動してしまう
ことがない。

【００７６】ステップＳ６ ステップＳ５からステップＳ６に移行すると、ステップ
Ｓ６ではＨレベル信号の入力があるか否かを判断する。
そして、スイッチＳＷ１からのＨレベル信号の入力があ
る場合にステップＳ５に戻ってループし、Ｈレベル信号
の入力がない場合にステップＳ６−１で出力端子４への
電圧印加を停止しステップＳ１に戻ってループする。

【００７７】この実施例では、電磁クラッチＢＲ２のみ
が別個に作動されるが、各電磁クラッチＢＲ１〜ＢＲ６
がそれぞれ別個に作動できるようにして、各アーム６,
８,２９にそれぞれ別個にバランス調整が行われるよう
にすれば、そのバランス調整は行い易いものとなる。

【００７８】(3)手術用顕微鏡のチルトバランス調整
（図１２参照） また、顕微鏡３０にチルトバランス調整について以下に
説明する。ここで、顕微鏡３０の重心Ｇと回動軸４１の
中心線を結ぶ仮想線をＯａ、回動軸４１の中心を通る鉛
直線をＯvとすると、後述する数式で用いる記号は、 Ｗｇ ：顕微鏡３０の重量 Ｗｇ´：付属品を顕微鏡３０に装着したときの顕微鏡３
０と付属 品との総重量 Ｗｆ ：ガススプリング３２の相殺力 Ｌａ ：付属品が装着されていない顕微鏡３０の重心Ｇ
から回動軸４１の中心までの距離 Ｌａ´：付属品と顕微鏡３０の総重量Ｗｇ１による重心
Ｇ´から回動軸４１の中心までの距離 Ｌｂ ：付属品が顕微鏡３０に装着されていない状態で
の回動軸４０の中心から受圧軸５４の球状部５４ａ中心
までの距離 Ｌｂ´：受圧軸５４を軸方向に移動調整してＬｂを変化
させたときの回動軸４０の中心から球状部５４ａ中心ま
での距離 θａ：受圧軸５４が回動軸４０の中心を通る鉛直線に対
して傾斜している状態での仮想線ＯａとＯvの為す移動
角度 φａ：受圧軸５４が鉛直になっている状態での仮想線Ｏ
ａとＯvの為す角度である。

【００７９】[1]付属品が顕微鏡３０に装着されていな
い場合 そして、付属品が顕微鏡３０に装着されていない状態
で、顕微鏡３０とガススプリング３２とがバランスして
いるとすると、 Ｌａ・Ｗｇ・ｓｉｎθａ＝Ｌｂ・Ｗｆ・ｓｉｎθａ ………(a) の式で表すことができる。

【００８０】この付属品が顕微鏡３０に装着されていな
い状態では、 Ｌａ・Ｗｇ＝Ｌｂ・Ｗｆ ………(b) の関係が成り立つように、操作ツマミ５５ａを回動操作
して距離Ｌｂを調整することにより、ガススプリング３
２による相殺力を調整すれば、移動角度θａがどの様に
変化しても、顕微鏡３０とガススプリング３２による相
殺力がバランスする。

【００８１】[2]付属品が顕微鏡３０に装着されている
場合 顕微鏡３０に付属品を装着すると、顕微鏡３０と付属品
による総重量はＷｇからＷｇ´となり、この総重量Ｗｇ
´に基づく重心Ｇ´はＧから移動することになる。

【００８２】この状態で、操作ツマミ５５ａを回動操作
して距離ＬｂをＬｂ´に調整したとき、顕微鏡３０と付
属品との総重量Ｗｇ´とガススプリング３２による相殺
力との関係は、 Ｌａ´・Ｗｇ´・ｓｉｎ（θａ＋φａ） ＝Ｌｂ´・Ｗｆ・ｓｉｎθａ …(c) の式で表すことができる。

【００８３】この式から分かるように、移動角度θがど
の様な角度となっても、顕微鏡３０と付属品との総重量
Ｗｇ´とガススプリング３２による相殺力とがバランス
するためには、φａをφａ＝０にするか、移動角度θａ
を一定にした状態で、受圧軸５４の鉛直線に対する傾斜
角度φｃをφｃ＝φａに調整させる必要がある。

【００８４】そして、この調整により、顕微鏡３０と付
属品との総重量Ｗｇ´とガススプリング３２による相殺
力とがバランスしたとすると、 Ｌａ´・Ｗｇ´・ｓｉｎ（θａ＋φａ） ＝Ｌｂ´・Ｗｆ・ｓｉｎ（θａ＋φｃ） …(d) の式が成り立つことになる。

【００８５】この(d)式に基づいて、顕微鏡３０と付属
品との総重量Ｗｇ´とガススプリング３２による相殺力
とのバランスを調整するには、先ず φａ＝φｃ ………(e) とした後に、 Ｌａ´・Ｗｇ´＝Ｌｂ´・Ｗｆ ………(f) となるように操作ツマミ５５ａを回動操作して距離Ｌｂ
´を調整すればよいことがわかる。

【００８６】この様なバランス調整をするための作用を
以下のステップＳ１０〜１９で説明する。

【００８７】ステップＳ１０ 図１２のステップＳ１０においては、モードスイッチＭ
Ｓ１がONされたか否かを判断し、ONされていない場合に
はループし、ONされている場合にはステップＳ１０−１
に移行してＬＥＤ１を点灯させステップ１１に移行す
る。

【００８８】ステップＳ１１ このステップＳ１１では、電磁クラッチＢＲ６，ＢＲ５
に通電して、電磁クラッチＢＲ６による回転軸３８のロ
ックを解除し、回転軸３８を自由回転状態にし、電磁ク
ラッチＢＲ５による回転軸ケース３５のロックを解除
し、ケース３５を自由回転状態にして、ステップＳ１２
に移行する。

【００８９】ステップＳ１２ この状態では、操作レバー３０ｂを掴んで顕微鏡３０を
上下に回動操作（チルト操作）することにより、回転軸
４１が回動させられる。この回転軸４１の回動はリンク
機構５８のリンク６０，６３，６１，６２，５９を介し
て回転軸４０に伝達されて、受圧機構４２が回動軸４０
と一体に回動し、受圧機構４２の受圧軸５４に設けた球
状体５４ａがガススプリング３２のプレート３３上を摺
接移動する。この際、ガススプリング３２の押圧力は、
受圧機構４２及びリンク機構５８等を介して顕微鏡３０
に作用する。

【００９０】また、顕微鏡３０のチルト操作に際して、
回転軸３８がリンク６１と一体に回動して、カム３８ａ
が回動する。

【００９１】この回動に伴って、カム３８ａによりリミ
ットスイッチＢ，ＣがONさせられると共にリミットスイ
ッチＡ，ＤがOFFさせられると、ステップＳ１３に移行
する。尚、リミットスイッチＢ，ＣがONさせられ、リミ
ットスイッチＡ，ＤがOFFさせられていない場合には、
ステップＳ１２に戻ってループする。

【００９２】ステップＳ１３ ステップＳ１３では、電磁クラッチＢＲ６への通電が停
止されて、回転軸３８が電磁クラッチＢＲ６によりロッ
クされた後、ステップＳ１３−１に移行する。この状態
では、受圧機構４２の受圧軸５４の軸線とガススプリン
グ３２の軸線が側面から見て鉛直となる。

【００９３】ステップＳ１３−１ ステップＳ１３−１では、操作レバー３０ｂを掴んで顕
微鏡３０を左右に回動操作（スイング操作）することに
より、ケース３５が支持軸３４の回りに回動させられ
る。このケース３４の回動は、アーム板３９，回転軸４
０を介して受圧機構４２に伝達され、受圧機構４２の受
圧軸５４に設けた球状体５４ａがガススプリング３２の
プレート３３上を左右に摺接移動する。この際、ガスス
プリング３２の押圧力は、受圧機構４２及びリンク機構
５８等を介して顕微鏡３０に作用する。

【００９４】また、顕微鏡３０のスイング操作に際し
て、ケース３５内のカム３８ａ´がケース３５と一体に
回動する。

【００９５】この回動に伴って、カム３８ａ´によりリ
ミットスイッチＦ，ＧがONさせられると共にリミットス
イッチＥ，ＨがOFFさせられると、ステップＳ１３−２
に移行する。尚、リミットスイッチＦ，ＧがONさせら
れ、リミットスイッチＥ，ＨがOFFさせられていない場
合には、ステップＳ１３−１に戻ってループする。

【００９６】ステップＳ１３−２ ステップＳ１３−２では、電磁クラッチＢＲ５への通電
が停止されて、ケース３５が電磁クラッチＢＲ５により
支持軸３４に対してロックされた後、ステップＳ１３−
３に移行する。この状態では、受圧機構４２の受圧軸５
４の軸線とガススプリング３２の軸線が正面から見て鉛
直となる。

【００９７】ステップＳ１３−３ このステップＳ１３−３では、ＬＥＤ２を点滅させて、
受圧軸５４が鉛直になってガススプリング３２の軸線と
一致したことを使用者に知らせ、ステップＳ１４に移行
する。

【００９８】＜上述したφａ＝φｃの調整＞この位置
で、リンク６３のロックツマミ６９を操作してネジ６８
および支持軸６７のプレート６５への固定（ロック）を
解除すると、ネジ６８および支持軸６７がスリット６６
の長手方向に移動させられると共に、顕微鏡３０が回転
軸４１を中心に自重で回動して、顕微鏡３０の重心と回
転軸４１の中心とを結ぶ線が鉛直方向を向いて受圧機構
４２の受圧軸５４の軸線とガススプリング３２の軸線を
含む鉛直面と平行になり、上の式(d)におけるφａとφ
ｃが、(e)のφａ＝φｃの関係を満たした状態となる。

【００９９】この状態で、ロックツマミ６９を操作して
ネジ６８および支持軸６７をプレート６５に固定（ロッ
ク）することにより、移動角度θが変化してもφａ＝φ
ｃの関係が常時満たされる状態となる。

【０１００】ステップＳ１４ ステップＳ１４では、チルトスイッチＭＳ２が一定時間
ONされたか否かを判断し、一定時間ONされていない場合
にはループし、一定時間ONされている場合にはステップ
Ｓ１５に移行する。

【０１０１】ステップＳ１５ ステップＳ１５では、電磁クラッチＢＲ６に通電され
て、電磁クラッチＢＲ６のロックが解除されるとともに
ＬＥＤ２が点灯させられ、ＬＥＤ３が点滅させられて、
ステップＳ１６に移行する。

【０１０２】このステップＳ１５の状態では、電磁クラ
ッチＢＲ６によるロックが解除されて、回転軸３８が自
由回転し得る状態となっているので、操作レバー３０ｂ
を掴んで顕微鏡３０を回転軸４１を中心に上下回動（チ
ルト操作）させると、この顕微鏡３０の上下回動（チル
ト回動）がリンク機構５８を介して受圧機構４２に伝達
される。

【０１０３】この際、受圧機構４２の受圧軸５４に設け
た球状体５４ａがプレート３３上を摺接移動する。この
際、ガススプリング３２のガス圧がプレート３３，受圧
機構４２，リンク機構５８等を介して操作レバー３０ｂ
に作用することになる。

【０１０４】ステップＳ１６ このステップＳ１６では、モードスイッチＭＳ３が一定
時間ON操作されたか否かが判断され、一定時間ONされて
いればステップＳ１７に移行し、一定時間ONされていな
ければループする。

【０１０５】 ＜上述したＬａ´・Ｗｇ´＝Ｌｂ´・Ｗｆの調整＞この
ループ状態において、操作ツマミ５５ａを回転操作し
て、受圧軸５４を上下に進退調整させると、ガススプリ
ング３２の伸長状態が変化させられながら、ガススプリ
ング３２から受圧軸５４にガス圧が重量相殺力として作
用する。

【０１０６】従って、顕微鏡３０をチルト操作すると共
に、操作ツマミ５５ａを回転操作しながら、操作レバー
３０ｂの操作力が顕微鏡３０の上方への移動操作時と下
方への移動操作時で同じか否かを確認することにより、
チルト方向のバランスが調整されることになる。

【０１０７】即ち、上述のステップＳ１３−２，１３−
３の如くφａ＝φｃとなった状態で、操作ツマミ５５ａ
を回動操作して距離Ｌｂ´を調整して、(f)式のＬａ´
・Ｗｇ´＝Ｌｂ´・Ｗｆの条件が満たされるようにする
ことにより、顕微鏡３０と付属品との総重量Ｗｇ´とガ
ススプリング３２の相殺力とのチルト方向の重量バラン
スが取れた状態となる。

【０１０８】この様な調整により２つの要素を同時に調
整する必要がないので、バランス調整は容易なものとな
る。

【０１０９】ステップＳ１７ ステップＳ１７では、先ず、電磁クラッチＢＲ６への通
電が停止されて、回転軸３８の回転が電磁クラッチ３８
によりロックされると共に、ＬＥＤ２が消灯される。そ
の後、電磁クラッチＢＲ５へ通電されて、電磁クラッチ
ＢＲ５によるケース３５の支持軸３４への固定が解除さ
れ、ＬＥＤ３が点灯させられると共に、ＬＥＤ１が点滅
させられて、ステップＳ１８に移行する。

【０１１０】このステップＳ１７の状態では、電磁クラ
ッチＢＲ５によるロックが解除されて、ケース３５が支
持軸３４の回りを自由回転し得る状態となっているの
で、操作レバー３０ｂを掴んで顕微鏡３０を支持軸３４
を中心に左右回動（スイング操作）させると、この顕微
鏡３０の左右回動（スイング回動）がアーム板３９介し
て受圧機構４２に伝達される。

【０１１１】この際、受圧機構４２の受圧軸５４に設け
た球状体５４ａがプレート３３上を左右に摺接移動す
る。この際、ガススプリング３２のガス圧がプレート３
３，受圧機構４２，リンク機構５８等を介して操作レバ
ー３０ｂに作用することになる。

【０１１２】ステップＳ１８ ステップＳ１８では、スイッチＭＳ１がOFF（LOW）か否
かが判断され、OFFしていなければＮＯでループし、OFF
していればＹＥＳでステップＳ１９に移行する。

【０１１３】＜スイング方向バランス調整＞このループ
状態において、操作ツマミ５１ａを回転操作して、受圧
軸５４を左右に移動調整させると、球状体５４ａがガス
スプリング３２のプレート３３への当接位置が変更させ
られることになる。この操作は、顕微鏡３０を支持軸３
４の回りに回動操作しながら、左右方向への回動操作力
（スイング力）が同じになるようにする。

【０１１４】上述したようにして、スイング方向及びチ
ルト方向のバランス調整がなされた後、スイッチＭＳ１
を操作すると、上述したようにステップＳ１９に移行す
ることになる。

【０１１５】ステップＳ１９ ステップＳ１９では、電磁クラッチＢＲ５への通電が停
止されて、ケース３５が電磁クラッチＢＲ５により支持
軸３４に対してロックされた後、ＬＥＤ３が消灯される
と共に、ＬＥＤ１が消灯されて、ステップＳ１０に戻
る。

【０１１６】(4)ステップＳ１８の手術用顕微鏡のスイ
ングバランス調整詳細 ステップＳ１７では、電磁クラッチＢＲ６への通電が停
止されて、電磁クラッチＢＲ６により回転軸３８がロッ
クされると共に、電磁クラッチＢＲ５に通電されて、電
磁クラッチＢＲ５によるケース３５と支持軸３４とのロ
ックが解除されて、ケース２５が支持軸３４を中心に回
動できるようになる。この際、ＬＥＤ３が点灯させられ
て、スイングバランス調整モードに入ったことを知ら
せ、ステップＳ１８に移行してスイッチＭＳ１がONされ
ていなければループするる。

【０１１７】この状態で、操作レバー３０ｂを操作して
顕微鏡３０を左右に回動操作すると、ケース３５，アー
ム板３９，リンク機構５８，受圧機構４２等が支持軸３
４を中心に回動（スイング）させられる。

【０１１８】一方、操作ツマミ５１ａを回転操作して、
スライド駒５０を回転軸４０の軸線方向に進退移動調整
することにより、受圧軸５４に設けた球状体５４ａのプ
レート３３への接触位置が変化させられて、ケース３
５，アーム板３９，リンク機構５８，受圧機構４２等が
支持軸３４を中心に回動（スイング）させときに、ガス
スプリング３２から受ける重量相殺力が左方に回動（ス
イング）させたときと右方に回動（スイング）させたと
きで異なってくる。

【０１１９】従って、操作レバー３０ｂを操作して顕微
鏡３０を左右に回動操作しながら、操作ツマミ５１ａを
回転操作（スイング操作）して、スライド駒５０を回転
軸４０の軸線方向に進退移動調整し、左方に回動（スイ
ング）させたときと右方に回動（スイング）させたとき
で操作力が同じになるように設定する。

【０１２０】この設定後、モードスイッチＭＳ１を操作
することで、電磁クラッチＢＲ５への通電が停止され
て、電磁クラッチＢＲ５により支持軸３４とケース３５
とのロックがなされる。

【０１２１】(5)イニシャライズ操作（図１３参照） 図３(a)，(b)における顕微鏡３０の操作レバー３０ｂに
は各可動部を初期位置に移動操作するためのイニシャラ
イズ用のスイッチＳＷ３が設けられていて、このスイッ
チＳＷ３の操作により図１３のイニシャライズ動作が行
われるようになっている。

【０１２２】ステップＳ２０，２１ 演算制御回路７０には、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ
２，ＬＳ３のうちの直前に突起４８でON・OFFされたもの
のON・OFF状態を記憶させておく。そして、ステップＳ２
０でスイッチＳＷ３が押されると、ステップＳ２１へ移
行する。

【０１２３】このステップＳ２１では、パルスモータ４
５の回転駆動制御を開始して、ピニオン４７を減速機構
４６を介して回転駆動させ、ステップＳ２２へ移行す
る。

【０１２４】これにより、顕微鏡３０がピニオン４７と
ラック４４により昇降駆動される。この際、演算制御回
路７０は、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３の
状態から、突起４８がリミットスイッチＬＳ２をONする
方向に顕微鏡３０を駆動制御させる様に、パルスモータ
４５の回転方向を決定する。

【０１２５】ステップＳ２２ そして、ステップＳ２２では、顕微鏡３０の突起４８が
リミットスイッチＬＳ２をONさせられたか否かを判断
し、ONさせられた場合にはＹＥＳでイニシャライズを終
了し、パルスモータ４５を停止させ、ONさせられていな
い場合にはＮＯでステップＳ２３に移行する。

【０１２６】ステップＳ２３ ステップＳ２３では、イニシャライズ用のスイッチＳＷ
３が押されて、押された回数が２回目であるか否かを判
断する。このスイッチＳＷ３が押されていなければＮＯ
でステップＳ２２に戻ってループし、顕微鏡３０の初期
位置への駆動制御を継続し、スイッチＳＷ３が押されて
ONしたときにはＹＥＳでステップＳ２４に移行する。

【０１２７】ステップＳ２４ ステップＳ２４では、上下粗動のためのイニシャライズ
制御及び顕微鏡３０内のズーム光学系のイニシャライズ
制御、可変対物のイニシャライズ制御、可変照明角度機
構（図示せず）制御を開始して、ステップＳ２５に移行
する。

【０１２８】即ち、ステップＳ２４では、電動モータ７
２を作動制御して可動支柱４の粗動伸縮調整を開始し、
パルスモータ７３，７４の作動制御を開始して、ステッ
プＳ２５に移行する。

【０１２９】このモータ７２の作動制御により第１アー
ム６から先の部分全体が上下に粗動操作される。

【０１３０】また、パルスモータ７３の作動制御開始に
より顕微鏡３０内のズーム光学系の変倍制御動作が行わ
れ、パルスモータ７４の作動制御開始により対物レンズ
の移動制御が行われ、この対物レンズの移動制御に伴う
焦点位置（作動距離）すなわち観察位置の移動に連動し
て、可変照明角度機構（図示せず）が作動させられ、照
明装置からの照明光が観察位置を常時照明するようにな
っている。

【０１３１】尚、可変照明角度機構は、顕微鏡３０内に
設けられた照明光源からの光軸の向きを対物レンズの移
動機構に連動させて変化させるようになっている。この
構成には周知の機構が用いられている。

【０１３２】ステップＳ２５ このステップＳ２５では、上下粗動のためのイニシャラ
イズ制御及び顕微鏡３０内の光学系のイニシャライズ制
御が完了したか否かが判断され、完了していない場合に
はＮＯでステップＳ２６に移行し、完了した場合にはＹ
ＥＳでイニシャライズを終了する。このステップＳ２５
での判断は以下の如く複数の動作で行われる。

【０１３３】即ち、このステップＳ２５では、電動モー
タ７２の作動制御による可動支柱４の粗動伸縮状態、即
ち、電動モータ７２の伸長状態が最大伸長時の半分にな
ったか否かが判断される。

【０１３４】また、ステップＳ２５では、顕微鏡３０内
のズーム光学系が最小倍率までパルスモータ７３より作
動制御させられたか否か、対物レンズがパルスモータ７
４により上端まで移動制御させられたか否か等が判断さ
れる。

【０１３５】この際、パルスモータ７３，７４が一定時
間（数秒）作動制御させられて停止させられたか否か
で、ズーム光学系が最小倍率になったか否か及び対物レ
ンズが上端まで移動させられたか否かが判断される。そ
して、ズーム光学系及び対物レンズの機械的移動が終端
に達したときにはパルスモータ７３，７４とズーム光学
系及び対物レンズとの間にそれぞれ介装されたスリップ
機構が作動スリップするようになっている。これによ
り、顕微鏡３０内のズーム光学系及び対物レンズの初期
位置への移動制御のための構成がコンパクトになり、顕
微鏡３０を大型化しないようになっている。

【０１３６】ステップＳ２６ このステップＳ２６では、イニシャライズ用のスイッチ
ＳＷ３が押されて、スイッチＳＷ３の押された回数が３
回目になったか否かが判断され、ＹＥＳであればイニシ
ャライズ途中でも終了し、ＮＯであればステップＳ２４
に戻って、イニシャライズ動作を継続し、ＹＥＳであれ
ばステップＳ２７に移行する。

【０１３７】イニシャライズ制御のときは、各パルスモ
ータ７３,７４は最大速度で回転して、各可動部を最大
速度で初期位置へ移動させるようになっている。

【０１３８】このように、イニシャライズ用のスイッチ
ＳＷ３の操作によって、顕微鏡３０の照明位置,ズーム
光学系の倍率,対物レンズの移動位置等が初期位置に移
動されるので、従来のように術者がそれらを観察しやす
い位置へ移動させる操作を行う必要がなくなり、この結
果、手術を迅速に行うことが可能となり、使い勝手のよ
いものとなる。

【０１３９】上記実施例では、イニシャライズ用のスイ
ッチＳＷ３を使用して各可動部を初期位置へ移動させて
いるが、電源スイッチを投入した際に各可動部を初期位
置へ移動させてもよい。また、ピストンロッド５,第１,
第２,第３アーム６,８,２９も初期位置へ移動するよう
にしてもよい。

【０１４０】手術終了後に収納スイッチ７５をオンにす
ると、演算制御回路７０は、電動モータ７２を作動制御
して支柱２の可動支柱４を最小に縮小させて、可動支柱
４に装着された第１，２，３アーム６，８，２９等から
なる可動部の高さを最小にしするとともに、微動装置４
３のパルスモータ４５を作動制御して顕微鏡３０を最上
部まで移動させるので、微動装置４３から下方に突出す
る量を最小にする。この結果、移動や収納する際に顕微
鏡３０が邪魔とならない。

【０１４１】尚、手術終了後に電源スイッチをOFFした
ときに、電動モータ７２を作動制御して支柱２の可動支
柱４を最小に縮小させて、可動支柱４に装着された第
１，２，３アーム６，８，２９等からなる可動部の高さ
を最小にしするとともに、微動装置４３のパルスモータ
４５を作動制御して顕微鏡３０を最上部まで移動させる
ので、微動装置４３から下方に突出する量を最小にする
ように演算制御回路７０により制御させることもでき
る。

【０１４２】ステップＳ２７ このステップでは、電動モータ７２を作動停止させて可
動支柱４の伸縮を停止させると共に、パルスモータ７
３，７４の作動を停止させてイニシャライズを終了す
る。

【０１４３】尚、パルスモータ７３の作動停止により顕
微鏡３０内のズーム光学系の変倍制御動作が停止され、
パルスモータ７４の作動停止により対物レンズの移動が
停止させられ、可変照明角度機構（図示せず）の作動が
停止させられる。

【０１４４】[第２実施例]図１４，１５は、第１実施例
における(5)のイニシャライズ制御の他の例を示したも
のである。

【０１４５】本実施例では、図３(a)，(b)における顕微
鏡３０の操作レバー３０ｂに設けたスイッチＳＷ３の操
作により図１４，１５のイニシャライズ動作が行われる
ようになっている。

【０１４６】ステップＳ３０，３１ 演算制御回路７０には、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ
２，ＬＳ３のうちの直前に突起４８でON・OFFされたもの
のON・OFF状態を記憶させておく。そして、ステップＳ３
０でスイッチＳＷ１が押されると、ステップＳ３１へ移
行する。

【０１４７】このステップＳ３１では、パルスモータ４
５の回転駆動制御を開始して、ピニオン４７を減速機構
４６を介して回転駆動させ、ステップＳ３２へ移行す
る。

【０１４８】これにより、顕微鏡３０がピニオン４７と
ラック４４により昇降駆動される。この際、演算制御回
路７０は、リミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３の
状態から、突起４８がリミットスイッチＬＳ２をONする
方向に顕微鏡３０を駆動制御させる様に、パルスモータ
４５の回転方向を決定する。

【０１４９】ステップＳ３２ そして、ステップＳ３２では、顕微鏡３０の突起４８が
リミットスイッチＬＳ２をONさせられたか否かを判断
し、ONさせられた場合にはＹＥＳでイニシャライズを終
了し、パルスモータ４５を停止させ、ONさせられていな
い場合にはＮＯでステップＳ３３に移行する。

【０１５０】ステップＳ３３ ステップＳ３３では、イニシャライズ用のスイッチＳＷ
３が押されて、押された回数が２回目であるか否かを判
断する。このスイッチＳＷ３が押されていなければＮＯ
でステップＳ３２に戻ってループし、顕微鏡３０の初期
位置への駆動制御を継続し、スイッチＳＷ３が押されて
ONしたときにはＹＥＳでステップＳ３４に移行する。

【０１５１】ステップＳ３４ このステップＳ３４では、パルスモータ７３の作動制御
を開始して、顕微鏡３０内のズーム光学系の変倍制御動
作をし、ステップＳ３５に移行する。

【０１５２】ステップＳ３５ このステップＳ３５では、顕微鏡３０内のズーム光学系
が最小倍率（初期位置）までパルスモータ７３より作動
制御させられたか否か判断され、初期位置まで作動制御
されてＹＥＳであれば制御を終了し、初期位置まで制御
されていなければＮＯでステップＳ３６に移行する。

【０１５３】この際、パルスモータ７３が一定時間（数
秒）作動制御させられて停止させられたか否かで、ズー
ム光学系が最小倍率になったか否かが判断される。そし
て、ズーム光学系の機械的移動が終端に達したときには
パルスモータ７３とズーム光学系との間に介装されたス
リップ機構が作動スリップする。

【０１５４】ステップＳ３６ ステップＳ３６では、イニシャライズ用のスイッチＳＷ
３が押されて、押された回数が３回目であるか否かを判
断する。このスイッチＳＷ３が押されていなければＮＯ
でステップＳ３５に戻ってループし、顕微鏡３０のズー
ム光学系の初期位置への駆動制御を継続し、スイッチＳ
Ｗ３が押されてONしたときにはＹＥＳで図１５のステッ
プＳ３７に移行する。

【０１５５】ステップＳ３７ ステップＳ３７では、電動モータ７２を作動制御して可
動支柱４の粗動伸縮調整を開始し、パルスモータ３６，
３７の作動制御を開始して、ステップＳ３８に移行す
る。

【０１５６】この可動支柱４の作動制御により第１アー
ム６から先の部分全体が上下に粗動操作される。

【０１５７】また、パルスモータ３６の作動制御によ
り、ケース３５が支持軸３４の回りに回動制御され、ア
ーム板３５を介して顕微鏡３０が左右にスイングさせら
れ、顕微鏡３０の観察部位が左右に移動させられる。

【０１５８】更に、パルスモータ３７の作動制御によ
り、回転軸３８が回動制御されてリンク機構５８が駆動
操作され、顕微鏡３０がリンク機構５８を介してパルス
モータ３７により微動チルト操作され、顕微鏡３０の観
察部位が前後に移動させられる。

【０１５９】ステップＳ３８ ステップＳ３８では、上下粗動のためのイニシャライズ
制御、スイング微動，チルト微動イニシャライズが完了
したか否かが判断され、完了していない場合にはＮＯで
ステップＳ３９に移行し、完了した場合にはＹＥＳでイ
ニシャライズを終了する。このステップＳ３８での判断
は以下の如く複数の動作で行われる。

【０１６０】即ち、このステップＳ３８では、電動モー
タ７２の作動制御による可動支柱４の粗動伸縮状態、即
ち、可動支柱４の伸長状態が最大伸長時の半分になった
か否かが判断される。

【０１６１】また、ステップＳ３８では、顕微鏡３０の
光学系観察部位が初期位置である左右の中央に移動させ
られたか否かが判断され、位置が初期位置である左右の
中央に移動させられたと判断したときにはパルスモータ
３６が停止させられる。

【０１６２】この停止位置はカム３８ａとリミットスイ
ッチＥ〜Ｈで検出させる。即ち、電磁クラッチＢＲ５の
回転部にカムを設けると共に、このカムによりON・OFFさ
せられるリミットスイッチをケース３５内に設けておい
て、このカムによりリミットスイッチがONさせられる位
置を「顕微鏡３０の光学系観察部位を初期位置である左
右の中央」となるように設定し、このリミットスイッチ
がONさせられたときにパルスモータ３６を停止させる。

【０１６３】更に、ステップＳ３８では、顕微鏡３０の
光学系観察部位が初期位置である前後の中央に移動させ
られたか否かが判断され、位置が初期位置である前後の
中央に移動させられたと判断したときにはパルスモータ
３７が停止させられる。

【０１６４】この停止位置はカムとリミットスイッチ等
で検出させる。即ち、電磁クラッチＢＲ６のカム３８ａ
とリミットスイッチＡ〜Ｄにより、「顕微鏡３０の光学
系観察部位初期位置である前後の中央」を検出させる。

【０１６５】ステップＳ３９ ステップＳ３９では、イニシャライズ用のスイッチＳＷ
３が押されて、押された回数が４回目であるか否かを判
断する。このスイッチＳＷ３が押されていなければＮＯ
でステップＳ３８に戻ってループし、スイッチＳＷ３が
押されてONしたときにはＹＥＳでステップＳ４０に移行
する。

【０１６６】ステップＳ４０ ステップＳ３４では、顕微鏡３０内の光学系の対物レン
ズのイニシャライズ制御を開始して、ステップＳ４１に
移行する。即ち、ステップＳ２４では、パルスモータ７
４の作動制御を開始して、ステップＳ４１に移行する。
このパルスモータ７４の作動制御開始により対物レンズ
の移動制御が行われる。

【０１６７】ステップＳ４１ ステップＳ４１では、顕微鏡３０内の対物レンズがパル
スモータ７４により上端まで移動制御させられたか否か
等が判断される。

【０１６８】この際、パルスモータ７４が一定時間（数
秒）作動制御させられて停止させられたか否かで、対物
レンズが上端まで移動させられたか否かが判断される。
そして、対物レンズの機械的移動が終端に達したときに
はパルスモータ７４と対物レンズとの間に介装されたス
リップ機構が作動スリップするようになっている。

【０１６９】ステップＳ４２ ステップＳ４２では、イニシャライズ用のスイッチＳＷ
３が押されて、押された回数が５回目であるか否かを判
断する。このスイッチＳＷ３が押されていなければＮＯ
でステップＳ４１に戻ってループし、顕微鏡３０の対物
レンズの初期位置への駆動制御を継続し、スイッチＳＷ
３が押されてONしたときにはＹＥＳでステップＳ４３に
移行する。

【０１７０】ステップＳ４３ このステップでは、電動モータ７２を作動を停止して可
動支柱４の粗動伸縮調整を停止し、パルスモータ３６，
３７の作動を停止してイニシャライズを終了する。

【０１７１】また、パルスモータ３６の作動停止、ケー
ス３５が支持軸３４の回りの回動が停止され、パルスモ
ータ３７の作動停止により、回転軸３８の回動が停止さ
れてリンク機構５８の作動が停止され、顕微鏡３０の回
転軸４１回りの微動回動（微動チルト動作）が停止され
る。

【０１７２】上記実施例では、スイッチＳＷ３を押す毎
に選択される可動部を１つづつ順番に切り替ているが、
例えば複数の可動部のうちいくつかを組み合わせた組を
順番に選択していくようにしてもよい。

【０１７３】[第３実施例]図１６，１７は、この発明の
他の実施例を示したものである。本実施例において第１
実施例と同じ部材または類似する部材には第１実施例と
同じ符号を付してその説明を省略する。

【０１７４】本実施例でも、第１実施例と同様に、第２
アーム８の支持駒１２に支持軸１００を水平回転自在に
保持させ、この支持駒１２と支持軸１００との間に電磁
クラッチＢＲ１を介装している構成となる（図示略）。

【０１７５】この支持軸１００には支持部材１０１が一
体に設けられている。この支持部材１０１は、一端部近
傍の部分に支持軸１００が固着された水平支持部１０１
ａと、水平部１０１ａの略中央から下方に突出する垂直
支持部１０１ｂから略Ｔ字状に形成されている。

【０１７６】この水平支持部１０１ａの他端部には、下
方に向けて上述したガススプリング３２が装着されてい
る。

【０１７７】しかも、垂直支持部１０１ｂには、この垂
直支持部１０１ｂを貫通し、かつ、軸線Ｏをガススプリ
ング３２の軸線と直交する支持軸１０２の中間部が固定
されている。この支持軸１０２の両端部には、ケース３
５のスイッチケース部３５ａとクラッチケース部３５ｂ
がそれぞれ回転自在に保持されている。

【０１７８】このケース３５のスイッチケース部３５ａ
とクラッチケース部３５ｂには、中心線が支持軸１０２
の軸線Ｏと同軸の水平支持部材１０５，１０６の基端部
がそれぞれ固定されている。

【０１７９】支持軸１０２の一端部にはスイッチケース
部３５ａ内に配設したカム板３８ａ´が固定され、スイ
ッチケース部３５ａ内には図７に示したカム板３８ａ´
の周縁に対向してリミットスイッチＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈが装
着されている。

【０１８０】また、支持軸１０２の他端部とクラッチケ
ース部３５ｂとの間には電磁クラッチＢＲ５が介装さ
れ、このクラッチケース部３５ｂには回転軸３８が第１
実施例と同様に装着されている。また、この回転軸３８
とクラッチケース部３５ｂとの間には電磁クラッチＢＲ
６が介装されている。この回転軸３８にはカム板３８ａ
が固定され、クラッチケース部３５ｂにはカム板３８ａ
に対応してリミットスイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが装着され
ている。このカム板３８ａ，３８ａ´リミットスイッチ
Ａ〜Ｈの装着位置や作用は第１実施例と同じに設定して
ある。また、回転軸３８にはリンク６１が固定されてい
る。

【０１８１】水平支持部材１０５の先端部には第１実施
例における回転軸４０が回転自在に保持され、この回転
軸４０には受圧機構４２及びリンク５９が装着されてい
る。また、水平支持軸１０６の中間にはリンク１０７が
枢軸１０８を介して枢着され、水平支持軸１０６の他端
部には支持駒１０３が軸１０９を介して枢着されてい
る。

【０１８２】また、リンク５９，１０７の自由端部には
リンク１１０が回動自在に連結され、リンク１１０の中
間部にはリンク６１の自由端部が回転自在に連結され、
支持駒１０３にはリンク１１１の一端が枢軸１１１ａに
より回動自在に装着され、リンク１１１の自由端部とリ
ンク１０７の他端部との間には第１実施例におけるロッ
ク装置６４が介装されている。

【０１８３】支持駒１０３には図１７(a)，(b)に示した
如く水平支持部材１０６と同軸の支持軸１０４が固定さ
れ、支持軸１０４には微動装置４３のケース４３ａがベ
アリング１１２を介して左右にスイング回動可能に装着
されている。また、このケース４３ａには、先端が支持
軸１０４の係合溝１０４ａに係合する固定ネジ１１３が
螺着されている。

【０１８４】本実施例でも、先ず、電磁クラッチＢＲ５
によるケース３５の支持軸１０２に対するロックを解除
させると共に、電磁クラッチＢＲ６による回転軸３８の
ケース３５に対するロックを解除させる。

【０１８５】この後、顕微鏡３０を枢軸１０９回りに上
下回動（チルト回動）操作して、受圧軸５４が側面から
見て鉛直になったのをカム板３８ａとリミットスイッチ
Ａ〜Ｄで検出させ、電磁クラッチＢＲ６により回転軸３
８をケース３５に対してロックさせ、顕微鏡３０を支持
軸１０２の回りに左右回動（スイング回動）操作して、
受圧軸５４が正面から見て鉛直になったのをカム板３８
ａ´とリミットスイッチＥ〜Ｈで検出させ、電磁クラッ
チＢＲ５によりケース３５を支持軸１０２に対してロッ
クさせる。

【０１８６】この状態で、ロック装置６４（図６参照）
のネジ６８，支持軸６７のプレート６５に対するロック
を解除することにより、ネジ６８，支持軸６７をスリッ
ト６６に沿う方向にフリーにして、顕微鏡３０を自重に
より下方（チルト方向）に回動させて、顕微鏡３０の重
心と枢軸１０９の中心を結ぶ線を側面から見て受圧軸５
４の軸線と一致させる。この後、ロック装置６４のロッ
クを行って、ネジ６８，支持軸６７をプレート６５に対
してロックさせる。

【０１８７】一方、固定ネジ１１３による支持軸１１２
とケース４３とのロックを解除して、顕微鏡３０を自重
により支持軸１１２の回りに左右回動（スイング回動）
させて、顕微鏡３０の重心と支持軸１１２の中心を結ぶ
線を正面から見て受圧軸５４の軸線と一致させる。この
後、固定ネジ１１３によりケース４３を支持軸１１２に
固定する。

【０１８８】この状態で、第１実施例と同様に、電磁ク
ラッチＢＲ６のロックを解除して、受圧機構４２の操作
ツマミ５５ａを回転操作しながら顕微鏡３０を枢軸１０
９回りに回動操作（チルト操作）して、回動操作力が一
定となるようにすることにより、チルト方向（枢軸１０
９回り）の重量バランスを調整した後、電磁クラッチＢ
Ｒ６をロックする。この顕微鏡３０のチルト操作に際し
て、顕微鏡３０の回動は、支持駒１０３，リンク１１
１，ロック装置６４，リンク１０７，５９を介して受圧
軸５４に伝達され、受圧軸５４の球状体５４ａがガスス
プリング３２のプレート３３に対して前後に摺接移動す
ることになる。

【０１８９】この様にして、顕微鏡３０の重量とガスス
プリング３２による相殺力とのバランスが取れた後は、
電磁クラッチＢＲ５，ＢＲ６のロックを解除して、顕微
鏡３０をチルト方向及びスイング方向に回動操作して
も、その回動角度にかかわらず一定の軽い操作力で顕微
鏡３０を回動操作することができることになる。

【０１９０】尚、本実施例における支持軸１１２を第１
実施例の回転軸４１に設けて、この支持軸１１２にケー
ス４３を本実施例と同様に支持させることにより、第１
実施例でもスイング方向の自重による角度設定を行うこ
とができる。この際、受圧機構４２の左右移動は不用と
なる。

【０１９１】[第４実施例]図１８，１９は、この発明の
第４実施例を示したものである。本実施例は、第３実施
例におけるロック装置６４を省略して、微動装置４３の
ケース４３ａとリンク５９とをリンク１１０で直接連結
すると共に、受圧機構１２０を設けた例を示したもので
ある。

【０１９２】この受圧機構１２０は、リンク５９´と一
体に設けられて調整機構１２１と、この調整機構１２１
に固定された第１実施例の受圧機構４２から構成されて
いる。尚、水平支持軸１０５にはリンク５９´が回動自
在に装着され、リンク５９´の自由端部にはリンク１１
０´の一端部が回転自在に保持され、リンク１１０´の
中間部にはリンク６１の自由端部が回動可能に連結され
ている。

【０１９３】また、調整機構１２１は、、リンク１１０
´が延びる方向に水平に延び且つリンク５９´に固定さ
れた方形のフレーム１２２と、フレーム１２２の長手方
向に延びるスリット１２２ａと、フレーム１２２に回転
自在に保持され且つスリット１２２ａ内に水平に配設さ
れた調整ネジ１２３と、調整ネジの操作ツマミ１２３ａ
を有する。

【０１９４】そして、上述した第１実施例における受圧
機構４２のフレーム４９がスリット１２２ａに沿って移
動可能にスリット１２２ａ保持されていると共に、受圧
機構４２が操作ツマミ１２３ａで回転操作される調整ネ
ジ１２３によりスリット１２２ａの長手方向に移動調整
されるようになっている。

【０１９５】この構成では、電磁クラッチＢＲ６による
回転軸３８のロックのみを解除して、回転軸３８をフリ
ーにする。この状態で顕微鏡３０には、顕微鏡３０の自
重による枢軸１０８回りの下向き回動モーメントと、リ
ンク１１０，支持駒１０３を介して顕微鏡３０に作用す
るガススプリング３２のガス圧による上向き回動モーメ
ント（相殺力）とが作用する。

【０１９６】そして、この状態で顕微鏡３０を回転軸４
１の回りに上下回動（チルト操作）させて、上下方向で
の回動操作力（チルト操作力）が一定となるようにバラ
ンスを確認しながら、操作ツマミ５５ａ及び操作ツマミ
１２３ａを回動操作することにより、受圧軸５４のプレ
ート３３側への突出長さを調整すると共に受圧軸５４の
球状体５４ａのプレート３３への前後方向への当接位置
を調整する。

【０１９７】この後、電磁クラッチＢＲ６への通電を停
止して電磁クラッチＢＲ６をロックする一方、 電磁ク
ラッチＢＲ５に通電して電磁クラッチＢＲ５をフリーに
する。この状態で、操作ツマミ５１ａを回転操作して、
受圧軸５４を左右に移動調整させると、球状体５４ａが
ガススプリング３２のプレート３３への当接位置が変更
させられることになる。この操作は、顕微鏡３０を支持
軸３４の回りに回動操作しながら、左右方向への回動操
作力（スイング力）が同じになるようにする。

【０１９８】この調整が終了後に、電磁クラッチＢＲ５
への通電を停止して電磁クラッチＢＲ５をロックし、バ
ランス調整を終了する。

【０１９９】[第５実施例]図２０，２１はこの発明の第
５実施例を示したものである。

【０２００】＜構成＞本実施例は、各関節に電磁クラッ
チを設けた支持機構に手術用顕微鏡を支持させて、複数
の電磁クラッチの一つによる関節のロックをそれぞれ別
個に解除して、このフリーになった関節回りのバランス
調整をさせるようにした例を示したものである。

【０２０１】図２０において、２００はベース、２０１
はベース２０１に植立固定された筒状の固定支柱、２０
２は下端部が支柱２０１内に上下動可能に嵌合された可
動支柱、２０１ａは可動支柱２０２を固定支柱２０１に
固定する固定ネジである。

【０２０２】この可動支柱２０２には水平回動可能に支
持部材２０２ａが装着され、この支持部材２０２ａには
第１アーム２０３の中間部が水平軸線Ｐ１回りに回動可
能に装着され、第１アーム２０３の一端部には第１カウ
ンターウエイト２０４が長手方向に移動調整可能に装着
されている。

【０２０３】ＢＡ１は第１アーム２０３を可動支柱２０
２に対して任意の角度でロックする第１の電磁クラッチ
（固定手段）、ＢＡ５は支持部材２０２ａを可動支柱２
０２に対して任意の角度ででロックする電磁クラッチ
（固定手段）である。

【０２０４】第１アーム２０３の他端部には支持部材２
０３ａが水平軸線Ｐ２回りに回動可能に装着され、支持
部材２０３ａにはアーム２０５の中間部が軸線Ｐ３回り
に回動可能に保持され、第２アーム２０５の一端部には
第２カウンターウエイト２０６が長手方向に移動調整可
能に装着され、第２アーム２０５の他端部には平行リン
ク機構ＬＫの一端側が装着されている。

【０２０５】そして、第１アーム２０３と支持部材２０
３ａとの間にはこれらを任意の角度でロックする第２の
電磁クラッチＢＡ２（固定手段）が介装され、支持部材
２０３ａと第２アーム２０５との間にはこれらを任意の
角度でロックする電磁クラッチＢＡ３（固定手段）が介
装されている。

【０２０６】上述の平行リンク機構ＬＫは、鉛直面内で
回動するように一端が第２アーム２０５の他端部に装着
されたリンク２０７，２０８と、鉛直面内で回動するよ
うに一端部側がリンク２０７，２０８の自由端部に回動
可能に装着されたリンク２０９と，鉛直面内で回動する
ように一端部がリンク２０８に回動可能に装着されたリ
ンク２１０と、鉛直面内で回動するようにリンク２０
８，２１０の他端部に装着されたリンク２１１を有す
る。

【０２０７】このリンク２０７，２０８，２１１は互い
に平行に設けられ、リンク２０９，２１０は互いに平行
に設けられている。図中、Ｑ１〜Ｑ７は各リンク２０７
〜２１１を回動可能に結合している枢軸すなわち関節で
ある。そして、リンク２０７と第２アーム２０５との間
にはリンク２０７を第２アーム２０５に任意の角度でロ
ックする第３の電磁クラッチＢＡ４（固定手段）であ
る。

【０２０８】上記平行リンク機構ＬＫのリンク２１１の
下端部には第３カウンターウエイト２１２が上下移動調
整可能に装着され、この第３カウンターウエイト２１２
の下部には球継手２１２を介して顕微鏡３０が装着され
ている。

【０２０９】この球継手２１３は、第３カウンターウエ
イト２１２と一体の支持軸２１４に設けられた球状体２
１５と、顕微鏡３０に一体に設けられた支持軸２１６
と、支持軸２１６の上端に設けられ且つ球状体２１５を
回動可能に保持する球ソケット２１７と、球ソケット２
１７を球状体２１５に固定する固定ネジ２１８を有す
る。

【０２１０】上述した電磁クラッチＢＡ１〜ＢＡ５（固
定手段）は、通電時にロックを解除するようになってい
て、演算制御回路７０により制御されるようになってい
る。また、この演算制御回路７０には、スイッチＳＷ１
〜ＳＷ５からのON信号およ操作用全ロック解除スイッチ
ＡＦＳからのON信号が入力されるようになっている。

【０２１１】そして、この演算制御回路７０は、スイッ
チＳＷ１からのON信号を受けて、電磁クラッチＢＡ１〜
ＢＡ５に通電して、電磁クラッチＢＡ１〜ＢＡ５のロッ
クを解除する様になっている。

【０２１２】また、演算制御回路７０は、スイッチＳＷ
２からの操作信号を受けて電磁クラッチＢＡ１〜ＢＡ４
のロックを個別に解除できるようになっている。しか
も、電磁クラッチＢＡ１には可動支柱２に対するアーム
２０３の角度が４５゜になったときONさせられる検出ス
イッチＬＳＷ１が設けられ、電磁クラッチＢＡ２にはア
ーム２０３，２０５同士の角度が４５゜になったときON
させられる検出スイッチＬＳＷ２が設けられ、電磁クラ
ッチＢＡ３には枢軸Ｑ１が水平になったときONさせられ
る検出スイッチＬＳＷ３が設けられ、電磁クラッチＢＡ
４にはアーム２０５とリンク２０７が直角になったとき
ONさせられる検出スイッチＬＳＷ４が設けられている。
そして、検出スイッチＬＳＷ１〜ＬＳＷ４からの信号は
演算制御回路７０に入力される。

【０２１３】＜作用＞この演算制御回路７０の制御動作
を図２２，２３を用いて説明する。

【０２１４】ステップＳ５１ 図示しない電源スイッチをONすると、ステップＳ５１で
スイッチＳＷ１がONさせられたか否かが判断され、ONさ
れていなければＮＯでループし、ONさせられていればＹ
ＥＳでステップＳ５２に移行する。

【０２１５】ステップＳ２ このステップＳ５２では、電磁クラッチＢＡ１〜ＢＡ５
をフリー（ロック解除状態）にして、ステップＳ５３に
移行する。

【０２１６】ステップＳ５３ ステップＳ５３では、第２アーム２０５とリンク２０７
とが直角になったか否か、即ち検出スイッチＬＳＷ４か
らのON信号があるか否かを判断し、なければＮＯでルー
プし、あればONでステップＳ５４に移行する。

【０２１７】従って、このステップでループしている間
に、顕微鏡３０を上下に回動移動操作して、平行リンク
機構ＬＫの各リンク２０７〜２１１同士を各関節すなわ
ち枢軸Ｑ１〜Ｑ７を中心に回動操作することにより、第
２アーム２０５とリンク２０７とが直角にすると、検出
スイッチＬＳＷ４からのON信号が演算制御回路７０に入
力されて、ステップＳ５４に移行する。

【０２１８】ステップＳ５４ このステップＳ５４では、電磁クラッチＢＡ４をロック
して、ステップＳ５５に移行する。

【０２１９】ステップＳ５５ ステップＳ５５では、枢軸Ｑ１水平になったか否か、即
ち検出スイッチＬＳＷ３からのON信号があるか否かを判
断し、なければＮＯでループし、あればONでステップＳ
５６に移行する。

【０２２０】従って、このステップでループしている間
に、顕微鏡３０を第２アーム５の軸線回りに回動操作し
て、枢軸Ｑ１を第２アーム２０５の軸線回りに回動操作
することにより、枢軸Ｑ１を水平にすると、検出スイッ
チＬＳＷ３からのON信号が演算制御回路７０に入力され
て、ステップＳ５６に移行する。尚、この際、第２アー
ム２０５とリンク２０７が直角に固定された状態で操作
される。

【０２２１】ステップＳ５６ このステップＳ５６では、電磁クラッチＢＡ３をロック
して、ステップＳ５７に移行する。

【０２２２】ステップＳ５７ ステップＳ５７では、アーム２０３，２０５同士の角度
が４５゜になったか否か、即ち検出スイッチＬＳＷ２か
らのON信号があるか否かを判断し、なければＮＯでルー
プし、あればONでステップＳ５８に移行する。

【０２２３】従って、このステップでループしている間
に、顕微鏡３０を上下操作して、第２アーム２０５を軸
線Ｐ２回りに回動操作して、枢軸Ｑ１を第２アーム２０
５の軸線回りに回動操作することにより、アーム２０
３，２０５同士の角度が４５゜になると、検出スイッチ
ＬＳＷ２からのON信号が演算制御回路７０に入力され
て、ステップＳ５８に移行する。

【０２２４】ステップＳ５８ このステップＳ５８では、電磁クラッチＢＡ２をロック
して、ステップＳ５９に移行する。

【０２２５】ステップＳ５９ ステップＳ５９では、可動支柱２０２に対するアーム２
０３の角度が４５゜になったか否か、即ち検出スイッチ
ＬＳＷ１からのON信号があるか否かを判断し、なければ
ＮＯでループし、あればONでステップＳ６０に移行す
る。

【０２２６】従って、このステップでループしている間
に、顕微鏡３０を上下操作して、リンク機構ＬＫ，第１
アーム２０３，第２アーム２０５を軸線Ｐ１回りに回動
操作することにより、可動支柱２０２に対するアーム２
０３の角度が４５゜になると、検出スイッチＬＳＷ１か
らのON信号が演算制御回路７０に入力されて、ステップ
Ｓ６０に移行する。

【０２２７】ステップＳ６０ このステップＳ６０では、電磁クラッチＢＡ１をロック
して、ステップＳ６１に移行する。

【０２２８】ステップＳ６１ ステップＳ６１では、スイッチＳＷ２が押されて１回目
にONさせられたか否かが判断され、押されていなければ
ＮＯでループし、押されていればＹＥＳでステップＳ６
２に移行する。

【０２２９】従って、このステップＳ６１でループして
いる間に、固定ネジ２１８を操作して、球ソケット２１
７を球状体２１５に対して自由状態にして、付属品を取
り付けた顕微鏡３０が球継手２１３を中心に回動させ
る。これにより、付属品と手術用顕微鏡とによる総重量
の重心Ｇが回転軸ＯｘとＯｙの交点真下、即ち球状体２
１５の中心の真下のＧ´に移動させられる。そして、こ
の位置で固定ネジ２１８により球ソケット２１７を球状
体２１５に対して固定する。この後、スイッチＳＷ１を
押してONさせるとステップＳ６２に移行する。

【０２３０】ステップＳ６２ ステップＳ６２では、電磁クラッチＢＡ１〜ＢＡ３，Ｂ
Ａ５をロックして、電磁クラッチＢＡ４のみをフリーに
して、ステップＳ６３に移行する。

【０２３１】ステップＳ６３ ステップＳ６３では、スイッチＳＷ１が押されて２回目
にONさせられたか否かが判断され、押されていなければ
ＮＯでループし、押されていればＹＥＳでステップＳ６
４に移行する。

【０２３２】従って、このステップＳ６３でループして
いる間に、第３カウンターウエイト２１２を回動操作し
て上下方向に移動調整し、付属品と顕微鏡３０の総重量
によるＱ１と平行な回転軸についてのバランス調整を行
う。この後、スイッチＳＷ１を押してONさせると、２回
目のON信号が演算制御回路７０に入力されて、ステップ
Ｓ６４に移行する。

【０２３３】ステップＳ６４ ステップＳ６４では、電磁クラッチＢＡ１，ＢＡ３〜Ｂ
Ａ５をロックして、電磁クラッチＢＡ２のみをフリーに
して、ステップＳ６５に移行する。

【０２３４】ステップＳ６５ ステップＳ６５では、スイッチＳＷ１が押されて３回目
にONさせられたか否かが判断され、押されていなければ
ＮＯでループし、押されていればＹＥＳでステップＳ６
６に移行する。

【０２３５】従って、このステップＳ６５でループして
いる間に、第２カウンターウエイト２０６を第２アーム
２０５の長手方向に移動調整して、付属品と顕微鏡３０
の総重量と第２カウンターウエイト２０６とのＰ２軸に
付いての重量バランスを調整する。この後、スイッチＳ
Ｗ１を押してONさせると、３回目のON信号が演算制御回
路７０に入力されて、ステップＳ６６に移行する。

【０２３６】ステップＳ６６ ステップＳ６６では、電磁クラッチＢＡ２〜ＢＡ５をロ
ックして、電磁クラッチＢＡ１のみをフリーにして、ス
テップＳ６７に移行する。

【０２３７】ステップＳ６７ ステップＳ６７では、スイッチＳＷ１がOFFさせられた
か否かが判断され、OFFされていなければＮＯでループ
し、OFFされていれば終了する。

【０２３８】従って、このステップＳ６７でループして
いる間に、第１カウンターウエイト２０４を第１アーム
２０３の長手方向に移動調整して、付属品と顕微鏡３０
の総重量と第１カウンターウエイト２０４による相殺力
とのｐ１軸についてのバランス調整をする。

【０２３９】この後、スイッチＳＷ１を押してOFFさせ
ると調整が終了する。

【０２４０】[第６実施例]図２４はこの発明の第５実施
例を示したものである。本実施例は、第５実施例におけ
るステップＳ６１〜ステップＳ６７の他の例を示したも
のである。上述した実施例では、スイッチＳＷ２のON操
作回数を検知して、電磁クラッチＢＡ１，３，４をそれ
ぞれ個々にフリーにさせるようにした例を示したが、必
ずしもこれに限定されるものではなく、以下のようにし
てもよい。

【０２４１】ステップＳ７１ ステップＳ７１では、スイッチＳＷ２が押されてONさせ
られたか否かが判断され、押されていなければＮＯでル
ープし、押されていればＹＥＳでステップＳ７２に移行
する。

【０２４２】従って、このステップＳ７１でループして
いる間に、固定ネジ２１８を操作して、球ソケット２１
７を球状体２１５に対して自由状態にして、付属品を取
り付けた顕微鏡３０が球継手２１３を中心に回動させ
る。これにより、付属品と手術用顕微鏡とによる総重量
の重心Ｇが回転軸ＯｘとＯｙの交点真下、即ち球状体２
１５の中心の真下のＧ´に移動させられる。そして、こ
の位置で固定ネジ２１８により球ソケット２１７を球状
体２１５に対して固定する。この後、スイッチＳＷ２を
押してONさせるとステップＳ７２に移行する。

【０２４３】ステップＳ７２ ステップＳ７２では、電磁クラッチＢＡ１〜ＢＡ３，Ｂ
Ａ５をロックして、電磁クラッチＢＡ４のみをフリーに
して、ステップＳ７３に移行する。

【０２４４】ステップＳ７３ ステップＳ７３では、スイッチＳＷ３が押されてONさせ
られたか否かが判断され、押されていなければＮＯでル
ープし、押されていればＹＥＳでステップＳ７４に移行
する。

【０２４５】従って、このステップＳ７３でループして
いる間に、第３カウンターウエイト２１２を回動操作し
て上下方向に移動調整し、付属品と顕微鏡３０の総重量
によるＱ１と平行な回動軸についてのバランス調整をす
る。この後、スイッチＳＷ２を押してONさせると、ステ
ップＳ７４に移行する。

【０２４６】ステップＳ７４ ステップＳ７４では、電磁クラッチＢＡ１，ＢＡ３〜Ｂ
Ａ５をロックして、電磁クラッチＢＡ２のみをフリーに
して、ステップＳ７５に移行する。

【０２４７】ステップＳ７５ ステップＳ７５では、スイッチＳＷ３が押されてONさせ
られたか否かが判断され、押されていなければＮＯでル
ープし、押されていればＹＥＳでステップＳ７６に移行
する。

【０２４８】従って、このステップＳ７５でループして
いる間に、第２カウンターウエイト２０６を第２アーム
２０５の長手方向に移動調整して、付属品と顕微鏡３０
の総重量と第２カウンターウエイト２０６とのＰ２軸に
ついてのバランス調整をする。この後、スイッチＳＷ４
を押してONさせると、ステップＳ７６に移行する。

【０２４９】ステップＳ７６ ステップＳ７６では、電磁クラッチＢＡ２〜ＢＡ５をロ
ックして、電磁クラッチＢＡ１のみをフリーにして、ス
テップＳ７７に移行する。

【０２５０】ステップＳ７７ ステップＳ７７では、スイッチＳＷ１がOFFさせられた
か否かが判断され、OFFされていなければＮＯでループ
し、OFFされていればＹＥＳで処理を終了する。

【０２５１】従って、このステップＳ７７でループして
いる間に、第１カウンターウエイト２０４を第１アーム
２０３の長手方向に移動調整して、付属品と顕微鏡３０
の総重量と第１カウンターウエイト２０４による相殺力
とのＰ１軸についてのバランス調整をする。

【０２５２】この後、スイッチＳＷ１を押してOFFさせ
ると調整処理が終了する。

【０２５３】

【効果】この発明は、以上説明したように、従来のよう
に２つに要素を同時に調整する必要がなくなり、各要素
別に調整することによりバランスが正確に、しかも簡単
に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る手術用顕微鏡装置の概略説明図
である。

【図２】(a)は図１に示した第２アームの一部を破断す
ると共にカバーを外した状態の説明図、(b)は(a)のＡ−
Ａ線に沿う断面図である。

【図３】(a)は図１の第３アームの部分の拡大説明図、
(b)は(a)の第３アームを右上方から見た平面図、(c)は
(a)のプレート６５の説明図である。

【図４】(a)は手術用顕微鏡の上下微動位置検出構造の
説明図、(b)は(a)のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】(a)は図３(b)の受圧機構の斜視図、(b)は(a)の
フレームに沿う方向の縦断面図、(c)は(a)のスライド駒
と受圧軸との関係を示す縦断面図、(d)は(a)のフレーム
とスライド駒に跨る縦断面図である。

【図６】(a)は図１に示したロック装置の拡大説明図、
(b)は(a)のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図７】図２に示したチルト固定用の電磁クラッチに連
動するカム板を用いた回動位置検出のための説明図であ
る。

【図８】図１に示したモータ収納用のケースの正面に設
けたスイッチの説明図である。

【図９】手術用顕微鏡に設けたボリュームの説明図であ
る。

【図１０】図１に示した手術用顕微鏡装置の制御回路図
である。

【図１１】図１に示した手術用顕微鏡装置の第２アーム
ロック解除説明用のフロー図である。

【図１２】図１に示した手術用顕微鏡装置のチルト方向
バランス調整説明用のフロー図である。

【図１３】図１に示した手術用顕微鏡装置のイニシャラ
イズ説明用のフロー図である。

【図１４】図１に示した手術用顕微鏡装置のイニシャラ
イズの説明用の第２実施例を示すフロー図である。

【図１５】図１４に続く手術用顕微鏡装置のイニシャラ
イズの説明用のフロー図である。

【図１６】この発明に係る手術用顕微鏡装置の第３実施
例を示す全体の概略説明図である。

【図１７】(a)は図１６の手術用顕微鏡支持用のリンク
機構の説明図、(b)は(a)の微動装置支持部の断面図であ
る。

【図１８】この発明に係る手術用顕微鏡装置の第４実施
例を示すリンク機構の説明図である。

【図１９】図１８に示した受圧機構の説明図である。

【図２０】この発明に係る手術用顕微鏡装置の第５実施
例を示す全体の概略説明図である。

【図２１】図２０に示した手術用顕微鏡装置の顕微鏡支
持部の説明図である。

【図２２】図２０に示した手術用顕微鏡装置の作用を示
すフロー図である。

【図２３】図２２に続く手術用顕微鏡装置のイニシャラ
イズの説明用のフロー図である。

【図２４】図２０に示した手術用顕微鏡装置の他の使用
例を説明する示すフロー図である。

【図２５】従来の手術用顕微鏡装置の平行リンク機構に
よるバランス調整の説明図である。

【図２６】従来の手術用顕微鏡装置の平行リンク機構に
よるバランス調整の説明図である。

【図２７】従来の手術用顕微鏡と付属部品等との関係を
示す説明図である。

【図２８】図２２，２３に示したカウンターウエイトの
位置調整構造の他の例を示す説明図である。

【図２９】図２８のカウンターウエイトの位置調整構造
の斜視図である。

【符号の説明】

２…支柱（支持ポスト） ３…電源スイッチ ４…油圧シリンダ（粗動昇降用アクチュエータ） ５…ピストンロッド ６…第１アーム ＢＲ４…電磁クラッチ ＭＬＳ…スイッチ ８…第２アーム８ １０，１１…リンク ＢＲ３…電磁クラッチ １７…ガススプリング １８…電磁ロック機構 １９，２０…リンク ＢＲ２…電磁クラッチ ２１…第１クラッチ板 ２２…第２クラッチ板 ２３…ソレノイド ２４…アクチュエータロッド ＳＷ１…ロック解除スイッチ ２８…支持軸 ２９…手術用顕微鏡俯仰装置 ３０…手術用顕微鏡 ３１…水平回動アーム ＢＲ１…電磁クラッチ ３２…ガススプリング ３４…支持軸 ３６…パルスモータ ＢＲ５…電磁クラッチ ３７…パルスモータ ＢＲ６…電磁クラッチ ３８…回転軸 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…リミットスイッチ ＭＳ１…モードスイッチ ＭＳ２…チルトスイッチ ＭＳ３…スイングスイッチ ＢＳ１，ＢＳ２…ボリューム ４０，４１…回転軸 ４２…受圧機構 ４３…微動装置 ４５…パルスモータ ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３…リミットスイッチ ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５…ボリューム ５８…リンク機構 ５９，６０，６１，６２，６３…リンク ６４…ロック装置 ７０…演算制御回路 ７１…フートスイッチ ７３，７４，７５…パルスモータ １００…支持軸１ １０１…支持部材 １０５…水平支持軸 １０６，１０７，１０８…リンク １１０…リンク １１１…リンク ＬＫＣ…リンク機構 １２０…受圧機構 １２１…調整機構 ２０１…固定支柱 ２０２…可動支柱 ２０３…第１アーム ２０４…第１カウンターウエイト ＢＡ１…電磁クラッチ ２０５…第２アーム ２０６…第２カウンターウエイト ２０７，２０８，２０９，２１０，２１１…リンク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支柱の上部に一端が枢着されて左右方向
   に回動可能なアームと、このアームの先端に中間部が枢
   支されて上下に回動可能なリンク機構と、このリンク機
   構を上下方向の回動を任意の位置に固定する固定手段
   と、前記リンク機構の一端に連動して上下回動する顕微
   鏡と、この顕微鏡に加わる重力を相殺させる相殺力をリ
   ンク機構の他端側に加える相殺手段とを設けた手術用顕
   微鏡であって、 前記リンク機構の回動状態を検知する検知手段と、 この検知手段からの所定信号によって前記固定手段を作
   動させてリンク機構を固定させる制御手段と、 前記リンク機構の固定時に、前記顕微鏡を前記リンク機
   構に対して自由状態にさせて該顕微鏡を移動させて顕微
   鏡の重量と前記相殺手段による相殺力との重量バランス
   を調整する調整手段とを設けたことを特徴とする手術用
   顕微鏡。
2. 【請求項２】前記調整手段は、前記相殺手段との連動状
   態から開放させて手術用顕微鏡を移動させてその回動支
   点の垂直直下に手術用顕微鏡の重心を位置させ、且つ、
   この位置で前記相殺手段と手術用顕微鏡とを連動させる
   ロック装置であることを特徴とする請求項１の手術用顕
   微鏡。
3. 【請求項３】前記調整手段は、前記制御手段によって作
   動制御されるアクチュエータであることを特徴とする請
   求項１の手術用顕微鏡。