WO2016181730A1

WO2016181730A1 - 手術用顕微鏡装置及び手術用顕微鏡システム

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Publication number: WO2016181730A1
Application number: PCT/JP2016/061340
Authority: WO
Inventors: 秀田村; 憲志廣瀬; 鎌田　祥行; 井関　大介
Original assignee: ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社; ソニー株式会社
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2016-11-17
Also published as: EP3295891A1; CN107613901A; US10823944B2; JP6720151B2; EP3295891A4; JPWO2016181730A1; US20180100998A1; CN107613901B

Abstract

手術用顕微鏡装置において、術部の映像が正常に表示されなくなった場合であってもより確実に手術を継続することを可能にする。観察対象を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部（１１０）と、前記顕微鏡部を支持し、バランスアームとして構成される支持部（１２０）と、前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置（３０）と、を備え、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも1 つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構（４０）が設けられる、手術用顕微鏡装置を提供する。

Description

手術用顕微鏡装置及び手術用顕微鏡システム

　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部を直接覗き込んで術部を観察する。以下、光学式の顕微鏡部を備える顕微鏡装置のことを、便宜的に光学式の顕微鏡装置ともいうこととする。

　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。

　このような電子撮像式の顕微鏡装置では、患者の安全性をより高めるために、万が一何らかの原因で表示装置に術部の映像が正常に表示されなくなった場合であっても、手術を確実に継続可能であることが望ましい。

　そこで、本開示では、術部の映像が正常に表示されなくなった場合であってもより確実に手術を継続することが可能な、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、観察対象を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を支持し、バランスアームとして構成される支持部と、前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置と、を備え、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる、手術用顕微鏡装置が提供される。

　また、本開示によれば、観察対象を撮影し映像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を支持しバランスアームとして構成される支持部と、前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置と、を有する顕微鏡装置と、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、前記顕微鏡装置において、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる、手術用顕微鏡システムが提供される。

　本開示によれば、顕微鏡装置が、顕微鏡部又は支持部に着脱可能な補助観察装置を有する。従って、術部の映像が正常に表示されなくなった場合には、当該補助観察装置を用いることにより、直接術部を観察しながら、手術を継続することができる。また、顕微鏡装置においては、支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる。従って、補助観察装置が取り付けられることによって支持部のバランスが崩れた場合であっても、当該手動ブレーキ機構を動作させることにより、支持部の姿勢を保持することができる。従って、術部の映像が正常に表示されなくなった場合であってもより確実に手術を継続することが可能になる。

　以上説明したように本開示によれば、術部の映像が正常に表示されなくなった場合であってもより確実に手術を継続す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。

第１の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。第１回転軸部に対して補助観察装置が取り付けられた様子を示す図である。第１の実施形態における、支持部の、第２アーム部、第３回転軸部及び第３アーム部に対応する部位の構成を示す外観図である。図３に示す第２アーム部、第３回転軸部及び第３アーム部における、手動ブレーキ機構に対応する部位の断面図である。第２の実施形態における、支持部の、第２アーム部、第３回転軸部及び第３アーム部に対応する部位の構成を示す外観図である。図５に示す構成において、カバー部材を取り外した様子を示す外観図である。図５に示す第２アーム部、第３回転軸部及び第３アーム部における、手動ブレーキ機構に対応する部位の断面図である。

　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．第１の実施形態
　　１－１．顕微鏡装置の全体構成
　　１－２．術部の映像が正常に表示されなくなった場合について
　　１－３．手動ブレーキ機構の構成
　２．第２の実施形態
　　２－１．手動ブレーキ機構の構成
　３．手動ブレーキ機構の配置位置
　４．補足

　なお、以下では、本開示の各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．第１の実施形態）
　（１－１．顕微鏡装置の全体構成）
　図１を参照して、本開示の第１の実施形態に係る顕微鏡システムの構成について説明するとともに、当該顕微鏡システムを構成する顕微鏡装置の全体構成について説明する。図１は、第１の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１を参照すると、第１の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。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を支持する支持部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。

　なお、以下の説明では、顕微鏡装置１０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垂直方向とも呼称する。また、ｚ軸方向と互いに直交する２方向を、それぞれ、ｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ－ｙ平面と平行な方向のことを水平方向とも呼称する。

　（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部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。

　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を示す信号（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。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の外側面には、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。なお、図１では、便宜的に、ズームＳＷ１５１及びフォーカスＳＷ１５２が筒状部１１２の外側面に配置されているように図示しているが、第１の実施形態では、後述する図２に示すように、これらのスイッチは、第１回転軸部２１０を構成する略円筒形状の筐体の外側面に設けられ得る。

　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。第１の実施形態では、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１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、第１の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。第１の実施形態では、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、第１の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、第４アーム部２７４及び第５アーム部２７５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に対応している。

　なお、以下の説明では、支持部１２０の構成について説明する際に、顕微鏡部１１０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１３０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。

　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１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を構成する略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、第１の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１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の基端には、当該第２アーム部２７２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１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。

　なお、第１の実施形態では、第２アーム部２７２に、非常時に第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転を停止させるための、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる。第２アーム部２７２及び当該手動ブレーキ機構の構成については、下記（１－３．手動ブレーキ機構の構成）で改めて詳しく説明する。

　第３回転軸部２３０には、第３軸Ｏ_３と略平行な方向に延伸する第３アーム部２７３の先端が接続される。また、第３アーム部２７３の基端には、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アーム部２７３の基端に対して、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１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、第２アーム部２７２及び第３アーム部２７３）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１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４アーム部２７４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、第３アーム部２７３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４アーム部２７４に対して回動可能に構成される。

　第４アーム部２７４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４アーム部２７４の当該床面と略平行な面には、鉛直方向と平行な回転軸（第６軸Ｏ_６）まわりに第４アーム部２７４を回動可能な第６回転軸部２６０が接続される。

　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５アーム部２７５と一体的に構成されている。すなわち、第５アーム部２７５の先端が、第４アーム部２７４の基端の床面と略平行な面に接続される。また、第５アーム部２７５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、第３アーム部２７３、平行四辺形リンク機構２４０及び第４アーム部２７４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、第３アーム部２７３、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。

　ここで、第１の実施形態では、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０に、それぞれ、第２軸Ｏ_２及び第３軸Ｏ_３まわりの回転に対して駆動力を与えるためのアクチュエータ３２０、３３０が設けられる。支持部１２０における第２軸Ｏ_２及び第３軸Ｏ_３まわりの部材の回転は、当該アクチュエータ３２０、３３０によってそれぞれ駆動される。

　これらアクチュエータ３２０、３３０の駆動は、制御装置１４０によって制御される。例えば、制御装置１４０は、上述した動作モード変更ＳＷ１５３を介して、支持部１２０の動作モードを固定モードに移行する旨の指示が入力された際には、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０を回転させないようにアクチュエータ３２０、３３０を駆動させる。このように、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転を停めるためのブレーキは、アクチュエータ３２０、３３０による駆動力によって実現される。

　また、アクチュエータ３２０、３３０には、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０に作用する力（トルク）を検出するためのトルクセンサがそれぞれ設けられており、制御装置１４０は、当該トルクセンサの検出値に基づいて、アクチュエータ３２０、３３０の駆動を適宜制御することができる。例えば、制御装置１４０は、上述した動作モード変更ＳＷ１５３を介して、支持部１２０の動作モードをフリーモードに移行する旨の指示が入力された際には、術者が顕微鏡部１１０を移動させようとした結果加えられる、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０を回転させようとする力をサポートするように、アクチュエータ３２０、３３０を駆動させる。すなわち、制御装置１４０は、いわゆるパワーアシスト動作を実現するようにアクチュエータ３２０、３３０を駆動させることができる。これにより、術者は、フリーモード時に、より小さな力によって顕微鏡部１１０を移動させることが可能になり、術者の操作性が更に向上する。

　なお、アクチュエータ３２０、３３０の駆動制御には、一般的な力制御を用いることができる。例えば、上述したパワーアシスト動作は、力制御によって駆動される装置において広く行われている動作である。従って、ここでは、アクチュエータ３２０、３３０の駆動制御の具体的な方法については、その詳細な説明を省略する。

　一方、第１回転軸部２１０、第４回転軸部２４０、第５回転軸部２５０及び第６回転軸部２６０には、それぞれ、第１軸Ｏ_１、第４軸Ｏ_４、第５軸Ｏ_５及び第６軸Ｏ_６まわりの回転を規制するブレーキ機構（図示せず。）が設けられる。なお、第４回転軸部２４０、すなわち平行四辺形リンク機構２４０は、４つの関節部（関節部２４５、２４６、２４７、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に対しては、これら関節部２４５、２４６、２４７、２４８の少なくともいずれかにブレーキ機構が設けられる。

　これらのブレーキ機構の駆動は、制御装置１４０によって制御される。動作モード変更ＳＷ１５３を介して支持部１２０の動作モードを固定モードに移行する旨の指示が入力された際には、制御装置１４０からの制御により、これらのブレーキ機構が一斉に起動され、対応する各回転軸が拘束される。また、動作モード変更ＳＷ１５３を介して支持部１２０の動作モードをフリーモードに移行する旨の指示が入力された際には、制御装置１４０からの制御により、これらのブレーキ機構が一斉に解除される。なお、後述する手動ブレーキ機構と区別するために、以下の説明では、これらの制御装置１４０からの制御により動作するブレーキ機構のことを、便宜的に、電子制御ブレーキ機構と呼称することとする。

　これらの電子制御ブレーキ機構としては、例えば無励磁作動型の電磁ブレーキのような、通電時にブレーキが解除され、非通電時にブレーキが作用するものが好適に用いられる。これにより、停電等の非常時であっても、支持部１２０がその姿勢を保つことが可能になる。ただし、第１の実施形態はかかる例に限定されず、これらの電子制御ブレーキ機構としては、一般的なバランスアームに用いられる各種のブレーキ機構が適用されてよい。例えば、これらの電子制御ブレーキ機構は、電磁ブレーキであってもよいし、機械的に駆動するものであってもよい。

　このように、第１の実施形態では、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０は、アクチュエータ３２０、３３０によってそれぞれ駆動され、姿勢を固定する際にも、これらアクチュエータ３２０、３３０によって第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０の回転が固定される。すなわち、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０には電子制御ブレーキ機構は設けられない。

　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、顕微鏡部１１０の比較的近傍に配置される回転軸である。従って、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０に電子制御ブレーキ機構を設けず、アクチュエータのみを設けることにより、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０の構成を小型化し、顕微鏡部１１０近傍の構成を小型化することができる。顕微鏡部１１０近傍の構成が小型化されることにより、術者の作業空間をより確保することが可能になる。また、上述したように、顕微鏡システム１では、術者は、表示装置２０に表示された術部の映像を参照しながら手術を行う。従って、顕微鏡部１１０近傍の構成が小型化されることにより、表示装置２０を見る術者の視界をより確保することが可能になる。よって、術者にとってより使い勝手の良い顕微鏡装置１０が提供され得る。

　また、例えば各回転軸部の電子制御ブレーキ機構として無励磁作動型の電磁ブレーキが用いられる場合には、当該電磁ブレーキを解除している間は、当該電磁ブレーキに対して常時通電しなくてはならないため、消費電力が増加することが懸念される。また、通電により、支持部１２０の発熱量が増大する恐れもある。第１の実施形態のように、一部の回転軸部（第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０）に電子制御ブレーキ機構が設けられないように支持部１２０を構成することにより、顕微鏡装置１０の消費電力をより低減し、支持部１２０の発熱量も低下させることができる。

　なお、アクチュエータ３２０、３３０の配置に関して、第１の実施形態では、第３軸Ｏ_２に対しては、第３回転軸部２３０の一部としてアクチュエータ３３０が設けられる。一方、図示するように、第２軸Ｏ_２に対しては、第２回転軸部２２０と離隔した位置にアクチュエータ３２０が設けられる。具体的には、第２回転軸部２２０は、第２アーム部２７２の先端部に配置されており、アクチュエータ３２０は、第２アーム部２７２の基端側に配置されている。そして、第２回転軸部２２０とアクチュエータ３２０とは、第２アーム部２７２の内部に設けられる動力伝達機構（図示せず）によって接続され、当該動力伝達機構によって、アクチュエータ３２０の駆動力が第２回転軸部２２０に伝達される。

　第１の実施形態では、このように、第２回転軸部２２０とアクチュエータ３２０とが、動力伝達機構を介して互いに離隔して配置される。当該構成によれば、第２回転軸部２２０から基端側により離れた位置にアクチュエータ３２０を配置することができるため、第２回転軸部２２０近傍の構成、すなわち、顕微鏡部１１０近傍の構成をより小型化することが可能になる。従って、上述した術者の作業空間及び術者の視界を、更に確保することが可能になる。なお、アクチュエータ３２０、３３０の配置については、下記（１－３．手動ブレーキ機構の構成）で手動ブレーキ機構の構成について説明する際に、併せて詳しく説明する。

　以上、図１を参照して、第１の実施形態に係る顕微鏡システム１の構成、及び顕微鏡装置１０の全体構成について説明した。

　（１－２．術部の映像が正常に表示されなくなった場合について）
　上述したように、顕微鏡システム１では、顕微鏡部１１０によって撮影された術部の映像が、表示装置２０に表示される。しかしながら、例えば停電等の非常時や、顕微鏡システム１を構成する装置のいずれかに不具合が生じたりした場合には、表示装置２０に術部の映像が正常に表示されなくなる事態が想定される。

　顕微鏡システム１では、患者の安全性をより高めるために、万が一何らかの原因で術部の映像が正常に表示されなくなった場合であっても、手術を継続可能であることが望ましい。なお、術部の映像が正常に表示されなくなる原因としては、顕微鏡部１１０の撮像素子の不具合、表示装置２０の不具合、及び／又は顕微鏡装置１０と表示装置２０との間の通信の不具合等が考えられる。

　そこで、第１の実施形態では、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に備えて、顕微鏡部１１０又は支持部１２０に着脱可能な補助観察装置が提供される。当該補助観察装置は、例えばルーペであり、術部の映像が正常に表示されなくなった場合には、当該補助観察装置を顕微鏡部１１０又は支持部１２０に取り付けることにより、術者が当該補助観察装置を直接覗き込みながら手術を継続することができる。なお、当該補助観察装置の保管場所は特に限定されず、当該補助観察装置は、例えば、顕微鏡装置１０に設けられる専用の格納部、又は手術室内等、非常時に取り出しやすい任意の場所に保管され得る。

　図２を参照して、補助観察装置の構成について説明する。図２は、第１回転軸部２１０に対して補助観察装置が取り付けられた様子を示す図である。なお、図２では、図１に示す顕微鏡装置１０から、顕微鏡部１１０及び第１回転軸部２１０のみを抜き出し、これらの構成に対して補助観察装置が取り付けられた様子を図示している。ただし、図２では、顕微鏡部１１０及び第１回転軸部２１０の構成を、図１よりも詳細に図示している。なお、図２では、一例として、第１の実施形態に係る補助観察装置がルーペである場合の構成例を図示している。ただし、本開示では、補助観察装置はルーペに限定されない。補助観察装置は、術者が直接覗き込むことにより術部の拡大観察が可能な光学系を備えるものであればよく、その具体的な構成は任意であってよい。

　上記（１－１．顕微鏡装置の全体構成）で説明したように、顕微鏡部１１０は、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と、から構成される。第１回転軸部２１０は、顕微鏡部１１０の筒状部１１２の基端部に接続される。この際、第１回転軸部２１０を構成する円筒形状の筐体２１１内に、顕微鏡部１１０の撮像部の一部が格納される。すなわち、顕微鏡部１１０及び第１回転軸部２１０は、一体的な部材として構成されている。なお、このように、当該撮像部は、顕微鏡部１１０及び第１回転軸部２１０の筐体の内部に設けられるため、図２では、図面が煩雑になることを避けるために、当該撮像部の図示を省略している。

　第１回転軸部２１０は、第１軸Ｏ_１まわりに顕微鏡部１１０を回動可能に支持するが、その際、第１回転軸部２１０を構成する筐体２１１は、その下端から所定の長さの部位（以下、可動部２１２ともいう）が顕微鏡部１１０とともに回動し、当該可動部２１２よりも上側の部位は、顕微鏡部１１０及び当該可動部２１２を第１軸Ｏ_１まわりに回動可能に支持する部位（以下、固定部２１３ともいう）であるように構成される。図１に示す第１アーム部２７１（図２では図示せず）は、第１回転軸部２１０の固定部２１３に接続されることとなる。また、顕微鏡部１１０の撮像部の一部は、第１回転軸部２１０の可動部２１２の内部に格納され得る。

　第１の実施形態に係る補助観察装置３０は、鏡筒部３０１と、着脱機構部３０３と、鏡筒部３０１及び着脱機構部３０３を接続する接続部３０５と、補助観察装置３０を第１回転軸部２１０に固定するための固定部材３０７と、から構成される。

　鏡筒部３０１は、一対の鏡筒からなり、その内部には、それぞれ、術部を拡大観察するためのレンズ等の光学系が設けられる。なお、簡単のため、具体的な構成は図示を省略しているが、鏡筒部３０１には、術者の眼幅に応じて鏡筒同士の距離を調整可能な眼幅調整機構が設けられることが好ましい。補助観察装置３０の使用時には、当該眼幅調整機構によって鏡筒同士の距離が適宜調整されることにより、術者は、より鮮明に術部を観察することができる。

　接続部３０５は棒状の部材であり、その一端に鏡筒部３０１が接続されるとともに、他端に着脱機構部３０３が接続される。

　着脱機構部３０３は、補助観察装置３０を第１回転軸部２１０に取り付けるための機構である。図示する例では、着脱機構部３０３は、第１回転軸部２１０の筐体２１１の上面の円弧形状に対応した略半円形状の板状部材からなる第１の部位と、当該第１の部位の円弧状の縁部から筐体２１１の上面に対して略垂直な方向に所定の長さだけ延伸した板状部材からなる第２の部位と、を有する。

　補助観察装置３０が第１回転軸部２１０に取り付けられる際には、着脱機構部３０３の第１の部位が第１回転軸部２１０の筐体２１１の上面（すなわち固定部２１３の上面）に載置され、着脱機構部３０３の第２の部位が筐体２１１の側面の上面から所定の距離の領域を覆うように、補助観察装置３０が第１回転軸部２１０に対して組み付けられる。このように、図示する例では、補助観察装置３０は、第１回転軸部２１０の固定部２１３に取り付けられる。

　固定部材３０７は、例えばボルトであり、補助観察装置３０を第１回転軸部２１０に固定するための部材である。具体的には、着脱機構部３０３の第２の部位の一部領域には開口部が設けられており、当該開口部の内壁にはねじ山が切られている。図２に示すように、第１回転軸部２１０に対して補助観察装置３０を組み付けた状態で、固定部材３０７を着脱機構部３０３の当該開口部に挿入し、その先端が第１回転軸部２１０の筐体２１１の側壁に当接するまで螺入することにより、補助観察装置３０が第１回転軸部２１０に対して固定される。

　補助観察装置３０の鏡筒部３０１は、補助観察装置３０が顕微鏡部１１０に取り付けられた際に、当該鏡筒部３０１によって顕微鏡部１１０による観察範囲の少なくとも一部を観察可能なように、その接続部３０５に対する接続角度（すなわち、顕微鏡部１１０の光軸に対する傾き角度）や、鏡筒部３０１の内部の光学系等が調整されている。当該構成により、術者は、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に補助観察装置３０を取り付けてその鏡筒部３０１を覗き込んだ際に、それまで顕微鏡部１１０によって撮影されていた範囲に対応する範囲を観察することができ、手術を円滑に継続することが可能になる。

　ここで、接続部３０５は、着脱機構部３０３に対して回動可能に接続される。当該回転機構は、例えば図示するように、接続部３０５と着脱機構部３０３とを貫通するように開口部を設け、これらの開口部にボルト等の接続部材を挿通することにより実現され得る。接続部３０５の回転軸は、第１回転軸部２１０における回転軸（第１軸Ｏ_１）と略平行である。

　上述したように、図示する例では、補助観察装置３０は、第１回転軸部２１０の固定部２１３に取り付けられるため、顕微鏡部１１０とともに回動することができない。しかしながら、上記のような回転機構が接続部３０５と着脱機構部３０３との間に設けられることにより、鏡筒部３０１を、着脱機構部３０３に対して、すなわち第１回転軸部２１０に対して第１軸Ｏ_１まわりに回転させることができ、補助観察装置３０による観察範囲を調整することが可能になる。

　以上、図２を参照して、補助観察装置３０の構成について説明した。第１の実施形態では、術部の映像が正常に表示されなくなった場合には、補助観察装置３０を図示するように第１回転軸部２１０に取り付け、術者が、鏡筒部３０１の上部から当該鏡筒部３０１を覗き込むことにより、当該鏡筒部３０１を介して術部を直接観察することが可能になる。従って、術部の映像が正常に表示されない状態が解消して顕微鏡システム１が復旧するまでの間、術者は補助観察装置３０を用いて手術を継続することができるため、患者の安全性をより高めることが可能になる。

　ここで、術部の映像が正常に表示されなくなった場合における代替の観察手段としては、補助観察装置３０以外にも、例えば術者の頭部に装着する頭部装着型ルーペや他の光学式の顕微鏡装置等が考えられる。しかしながら、頭部装着型ルーペで術部を観察する場合には、当該術部を一定の位置から観察し続けるためには、術部に対する術者の頭部の相対的な位置を一定に保つ必要がある。ルーペの視野は限られているため、一度頭部の位置を移動させると、再び観察野に術部を捉えることは容易ではなく、特に頭部装着型ルーペの使用に慣れていない術者にとっては、使い勝手の良いものとは言えない。

　一方、代替の光学式の顕微鏡装置を使用する場合には、当該代替の顕微鏡装置を用意する分、コストの増加につながる。また、手術前には、当該代替の顕微鏡装置の準備も行う必要があるため、医療スタッフの作業量が増加する。更には、代替の顕微鏡装置を設置するスペースを確保する必要があるため、手術室内が煩雑になってしまう。

　これに対して、第１の実施形態によれば、以上説明したように、術部の映像が正常に表示されなくなった場合における代替の観察手段として、補助観察装置３０が提供される。補助観察装置３０は、顕微鏡装置１０の顕微鏡部１１０に簡易な作業で取り付けることができ、術者は、当該補助観察装置３０を用いて術部の観察を直ぐに続行することができる。

　ここで、補助観察装置３０を使用する場合には、顕微鏡部１１０の位置を一度設定してしまえば、術部と補助観察装置３０との相対的な位置関係は固定され得るため、術者は、補助観察装置３０から一度頭部を離しても、当該補助観察装置３０を覗き込むことによりまた直ぐに術部の観察を行うことができる。従って、上述した頭部装着型ルーペのような煩わしさはない。また、補助観察装置３０は、代替の顕微鏡装置に比べて低コストで用意することができ、事前の準備等も必要ない。また、補助観察装置３０は、小型に構成され得るため、その保管場所もより小さなスペースで十分であり、手術室内が煩雑になる事態も避けることができる。

　このように、代替の観察手段として補助観察装置３０を用いることにより、頭部装着型ルーペや他の光学式の顕微鏡装置を用いる場合に比べて、より簡便に術部の観察を続行することが可能になる。

　なお、従来、図１に示すような支持部１２０によって、顕微鏡部１１０の代わりに内視鏡が支持される、内視鏡装置が知られている。当該内視鏡装置においても、顕微鏡装置１０と同様に、術部の映像が正常に表示されなくなった場合において手術が継続可能であることが望ましい。しかしながら、手術の対象部位や術式にもよるが、内視鏡装置では、術部の映像が正常に表示されなくなった場合には、例えば開腹又は開頭手術に移行することにより手術を継続することができる可能性がある。つまり、内視鏡装置においては、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に、必ずしも補助観察装置３０を用いなくても、手術を継続することができる可能性がある。

　一方、顕微鏡装置１０では、内視鏡装置における開腹又は開頭手術のような代替手段が存在しないため、術部の映像が正常に表示されなくなった場合には、何らかの方法によって術部を拡大観察しないと、手術を継続することができない。このように、補助観察装置３０は、開腹又は開頭手術が前提である顕微鏡装置１０に対して用いられることにより、特に効果を発揮するものであると言える。

　なお、図２に示す補助観察装置３０の構成、及び補助観察装置３０の取り付け方法は、あくまで一例である。第１の実施形態では、補助観察装置３０は、顕微鏡部１１０又は支持部１２０のいずれかの部位に取り付け可能に構成されればよく、その構成及び取り付け方法は図示する例に限定されない。例えば、補助観察装置３０は、顕微鏡部１１０の筒状部１１２又は第１回転軸部２１０の筐体２１１の可動部２１２に取り付けられてもよい。この場合には、補助観察装置３０は、顕微鏡部１１０及び可動部２１２とともに第１軸Ｏ_１まわりに回動可能であるため、補助観察装置３０には上述したような回転機構は設けられなくてもよい。

　（１－３．手動ブレーキ機構の構成）
　ここで、上記（１－１．顕微鏡装置の全体構成）で説明したように、顕微鏡装置１０では、支持部１２０の回転軸部のうち、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０には電子制御ブレーキ機構が設けられず、これらの回転軸部における回転はアクチュエータ３２０、３３０によって駆動される。当該構成により、顕微鏡部１１０近傍の構成の小型化や、消費電力の低減、発熱量の抑制を実現することが可能になる。

　一方、顕微鏡装置１０に補助観察装置３０を取り付けることを考えると、顕微鏡装置１０の支持部１２０はバランスアームとして構成されるため、補助観察装置３０が取り付けられることにより、そのバランスが崩れてしまい、支持部１２０がその姿勢を保持できない恐れがある。この場合には、補助観察装置３０の位置が固定されず、当該補助観察装置３０による術部の観察が困難になる可能性がある。

　このような支持部１２０が姿勢を保持できない現象は、顕微鏡装置１０の支持部１２０のように、その回転軸部のうちの一部に電子制御ブレーキ機構が設けられない場合において、特に問題となると考えられる。例えば、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に、支持部１２０に対する通電も滞ってしまった場合について考える。この場合、支持部１２０を構成する全ての回転軸に、無励磁作動型の電磁ブレーキのような非通電時に作動する電子制御ブレーキ機構が設けられていれば、これらの電子制御ブレーキ機構が作動するため、支持部１２０に補助観察装置３０が取り付けられたとしても支持部１２０はその姿勢を保つことができる。

　しかしながら、第１の実施形態における支持部１２０では、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０には電子制御ブレーキ機構は設けられず、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転の停止は、アクチュエータ３２０、３３０によって制御されている。非通電時には、アクチュエータ３２０、３３０を駆動させることができないので、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転を十分に停止させることができず、補助観察装置３０によってバランスが崩れた分だけ、支持部１２０の姿勢も変化してしまうこととなる。

　なお、一般的に、モータは所定の保持トルクを有しているため、非通電時であっても、アクチュエータ３２０、３３０に設けられるモータは、当該保持トルクよりも小さいトルクであれば支持することが可能である。しかしながら、アクチュエータ３２０、３３０の設計思想にもよるが、アクチュエータ３２０、３３０に設けられるモータの保持トルクが補助観察装置３０の重量まで考慮して設計されているとは限らず、当該モータの保持トルクによって補助観察装置３０の重量を支え切れる保証はない。

　このように、顕微鏡装置１０においては、支持部１２０の回転軸部のうちの一部に電子制御ブレーキ機構が設けられないために、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に補助観察装置３０が取り付けられることにより支持部１２０の姿勢が変化してしまう事態がより生じやすいと言える。

　そこで、第１の実施形態では、支持部１２０の姿勢を保持するために、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転を停止させるための手動ブレーキ機構が設けられる。当該手動ブレーキ機構は、通常時に支持部１２０を動作させている際には用いられず、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に補助観察装置３０が取り付けられた場合にのみ、術者が手動で動作させるブレーキである。

　つまり、第１の実施形態では、術部の映像が正常に表示されなくなった場合には、術者は、補助観察装置３０を顕微鏡部１１０又は支持部１２０に取り付ける。この際、電源喪失等も同時に生じており、アクチュエータ３２０、３３０が正常に動作できない恐れがある場合には、術者は、上記手動ブレーキ機構を併せて動作させる。手動ブレーキ機構により、電子制御ブレーキ機構が設けられない第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転が停止される。また、他の回転軸部（第１回転軸部２１０、第４回転軸部２４０、第５回転軸部２５０及び第６回転軸部２６０）には、例えば無励磁動作型の電磁ブレーキからなる電子制御ブレーキ機構が設けられているため、当該電子制御ブレーキ機構により、これらの回転軸部における回転も停止させることができる。従って、術部の映像が正常に表示されなくなった場合に補助観察装置３０が顕微鏡部１１０又は支持部１２０に取り付けられた場合であっても、支持部１２０の姿勢を保持することができ、より確実に手術を継続することが可能になる。

　ここで、たとえ電子制御ブレーキ機構が支持部１２０を構成する全ての回転軸部に設けられる場合であっても、そのブレーキ力が小さければ、補助観察装置３０が取り付けられることにより、支持部１２０がその姿勢を保持できない可能性がある。あるいは、第１の実施形態のように支持部１２０を構成する回転軸部の一部に電子制御ブレーキ機構が設けられず、アクチュエータによってその回転の停止が制御される場合であっても、当該アクチュエータにおけるモータの保持トルクが十分大きければ、補助観察装置３０が取り付けられても、支持部１２０はその姿勢を保持し得る可能性もある。

　第１の実施形態では、一例として、保持トルクが小さく、ブレーキ力が小さいと考えられる第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０に対して手動ブレーキ機構が設けられているが、本開示はかかる例に限定されない。手動ブレーキ機構は、支持部１２０を構成する各回転軸部におけるブレーキ力を考慮して、補助観察装置３０が取り付けられた場合に支持部１２０の姿勢を変化させてしまう可能性のある、よりブレーキ力の小さい回転軸部に対して、好適に設けられ得る。

　以下、図３及び図４を参照して、第１の実施形態に係る手動ブレーキ機構の構成についてより詳細に説明する。図３は、第１の実施形態における、支持部１２０の、第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３に対応する部位の構成を示す外観図である。図４は、図３に示す第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３における、手動ブレーキ機構に対応する部位の断面図である。図３では、図１に示す支持部１２０の構成から、第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３を抜き出して示している。また、図４は、図３に示す第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３の延伸方向と平行な断面における断面図であり、図４では、手動ブレーキ機構の構成について説明するために、アクチュエータ３２０、３３０近傍の構成を拡大して図示している。

　第１の実施形態では、手動ブレーキ機構４０は、アクチュエータ３２０、３３０の駆動軸の回転に対してブレーキを掛けることにより、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０における回転を停止させる。そこで、手動ブレーキ機構４０の構成に対して説明するに先立ち、まず、第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３の構成について改めて詳細に説明し、当該構成内におけるアクチュエータ３２０、３３０の配置位置について説明する。

　図３を参照すると、略円筒形状を有する第２アーム部２７２の先端には第２回転軸部２２０が接続され、その基端側には、同じく略円筒形状を有する第３回転軸部２３０の先端に接続される。第２回転軸部２２０における回転軸（第２軸Ｏ_２）方向は、第２アーム部２７２の延伸方向と略垂直な方向である。また、第３回転軸部２３０における回転軸（第３軸Ｏ_３）方向は、第２アーム部２７２の延伸方向と略平行な方向である。更に、第３回転軸部２３０の基端には、第３アーム部２７３の先端が接続される。第３アーム部２７３の延伸方向は、第３軸Ｏ_３方向と略平行な方向である。

　この際、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０は、その中心軸が所定の距離だけずれた状態で接続される。すなわち、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０は、いわゆるクランク形状を構成するように接続される。

　図１では、図示を省略していたが、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０には、このクランク部を覆うように、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０の延伸方向と同一の方向に延伸するカバー部材２７６が設けられる。第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０には、その筐体の隔壁の一部領域に、内部に各種の部材を配置するための開口部が設けられており、カバー部材２７６は、当該開口部を塞ぐように配設され得る。

　上記（１－１．顕微鏡装置の全体構成）で説明したように、第３軸Ｏ_２まわりに第２アーム部２７２を回転駆動させるアクチュエータ３３０は、第３回転軸部２３０の内部に設けられる。一方、第２軸Ｏ_２まわりに第１アーム部２７１（図３では図示せず。）を回転駆動させるアクチュエータ３２０は、第２回転軸部２２０と離隔した位置に配設される。具体的には、アクチュエータ３２０は、第２アーム部２７２の基端側に設けられ、第２アーム部２７２の内部に設けられる動力伝達機構によって、アクチュエータ３２０の駆動力が第２回転軸部２２０に伝達される。従って、第１の実施形態では、図４に示すように、アクチュエータ３２０、３３０は、互いに近接した位置に配置されることとなる。

　図４に示すように、アクチュエータ３２０は、その駆動軸の回転軸方向が第２アーム部２７２の延伸方向と略平行となるように、当該第２アーム部２７２内に配置される。動力伝達機構は、例えば、第２アーム部２７２の内部に当該第２アーム部２７２の延伸方向に沿って配設され、基端がアクチュエータ３２０の駆動軸と接続され、当該駆動軸と同軸で回転するシャフトと、当該シャフトの先端側に設けられる第１の傘歯車と、当該第１の傘歯車と歯合し第２回転軸部２２０と同軸で回転する第２の傘歯車と、から構成される。ただし、当該動力伝達機構の構成はかかる例に限定されず、当該動力伝達機構は、例えばベルト、プーリ、歯車等、一般的に動力を伝達する際に用いられる各種の機構が適宜組み合わされて構成されてよい。

　なお、このように、アクチュエータ３２０と第２回転軸部２２０とを離隔して配置することにより、第２回転軸部２２０から基端側により離れた位置にアクチュエータ３２０を配置することができるため、第２回転軸部２２０近傍の構成、すなわち、顕微鏡部１１０近傍の構成をより小型化することが可能になる。従って、術者の作業空間及び術者の視界を、より確保することが可能になる。

　また、図示する構成では、アクチュエータ３２０の駆動軸の回転軸方向と、第２回転軸部２２０の回転軸（第２軸Ｏ_２）の方向とが、互いに略直交するように、アクチュエータ３２０及び第２回転軸部２２０が配置されている。すなわち、アクチュエータ３２０は、第２アーム部２７２の延伸方向と略平行な方向にその駆動軸が向くように配置される。従って、アクチュエータ３２０の、第２アーム部２７２の延伸方向と略直交する方向への突出量を抑えることができる。第２アーム部２７２の延伸方向から略直交する方向に大きく突出する部位が存在すると、当該突出部位は、術者の身体に向かって突出することとなるため、手術時に術者の作業の妨げになる恐れがある。図示する構成によれば、当該突出部位の突出量を抑制することができるため、術者の作業性をより向上させることができる。

　次に、図４を参照して、第１の実施形態に係る手動ブレーキ機構４０の構成について説明する。図４を参照すると、手動ブレーキ機構４０は、スイッチ４１０と、スイッチ４１０と連動して動作するカムスライダー４２０と、アクチュエータ３２０の駆動軸に取り付けられる第１の円錐ブレーキ４３０と、アクチュエータ３３０の駆動軸に取り付けられる第２の円錐ブレーキ４４０と、から構成される。

　スイッチ４１０が押圧されることにより、カムスライダー４２０がその押圧方向（図中、ｘ軸の負方向）に移動する。当該カムスライダー４２０に連動して、第１の円錐ブレーキ４３０の可動部及び第２の円錐ブレーキ４４０の可動部が、第１の円錐ブレーキ４３０の固定部及び第２の円錐ブレーキ４４０の固定部にそれぞれ押圧されるように移動し、アクチュエータ３２０及びアクチュエータ３３０の駆動軸の回転（すなわち、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０の回転）に対してブレーキが掛けられる。このように、第１の実施形態では、スイッチ４１０を押圧するという、術者による１つのアクションによって、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０の双方に対してブレーキを作動させることができる。なお、図４では、スイッチ４１０が押圧され、手動ブレーキ機構４０の第１の円錐ブレーキ４３０及び第２の円錐ブレーキ４４０が作動している際の様子を図示している。

　手動ブレーキ機構４０の構成についてより詳細に説明する。図４に示すように、スイッチ４１０は、第２アーム部２７２と第３回転軸部２３０との接続部であるクランク部に設けられる。スイッチ４１０は、略円筒形状を有し、その一端は外部に露出し、その他端は第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０の筐体の内部に位置する。スイッチ４１０は、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０の延伸方向に移動可能に構成される。スイッチ４１０の外部に露出している一端が押圧されることにより、スイッチ４１０の他端がカムスライダー４２０を押圧し、カムスライダー４２０をその押圧された方向（図中、ｘ軸の負方向）に移動させる。

　この際、スイッチ４１０には、いわゆるノックカム機構（図示せず。）が設けられ得る。ノックカム機構が設けられることにより、１度スイッチ４１０を押圧すれば、スイッチ４１０がその押圧された位置で固定されるため、第１の円錐ブレーキ４３０及び第２の円錐ブレーキ４４０が常に作動した状態となる。第１の円錐ブレーキ４３０及び第２の円錐ブレーキ４４０を解除したい場合には、スイッチ４１０を再度押圧すればよい。なお、手動ブレーキ機構４０の誤作動を防ぐために、所定の大きさ以上の力で押圧されたときのみスイッチ４１０が移動するように、スイッチ４１０の円滑な移動を妨げるストッパ（図示せず。）等の構成が適宜設けられてもよい。

　カムスライダー４２０は、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０の筐体の内部に配置されている。カムスライダー４２０は、第２アーム部２７２に沿って延設される板状の第１の部材４２１と、第３回転軸部２３０に沿って延設される板状の第２の部材４２２と、第１の部材４２１及び第２の部材４２２を連結する、第２アーム部２７２及び第３回転軸部２３０の延伸方向と略垂直な方向に延設される板状の第３の部材４２３と、が一体的に接続されて構成される。第３の部材４２３は、その板面がスイッチ４１０の上記他端と対向するように配置されており、スイッチ４１０が押圧されることにより、当該スイッチ４１０によって第３の部材４２３の板面が押圧され、カムスライダー４２０全体が、その押圧された方向に移動する。

　第１の円錐ブレーキ４３０及び第２の円錐ブレーキ４４０は、可動部の円錐面が固定部の円錐面に対して押圧されることにより、当該接触面での摩擦によってブレーキ力を発生させる、摩擦ブレーキである。なお、図示する構成例では、摩擦力向上のため、摩擦面が円錐面である円錐ブレーキを用いているが、所望の摩擦力が得られる場合であれば、円錐ブレーキの代わりに、可動部及び固定部が円板形状で、摩擦面が平面である、円板ブレーキが用いられてもよい。

　図示する構成例では、第１の円錐ブレーキ４３０は、固定部４３１と、第１の可動部４３２と、第２の可動部４３３と、から構成される。固定部４３１、第１の可動部４３２及び第２の可動部４３３は、いずれも円環形状を有し、アクチュエータ３２０の駆動軸に対して、当該駆動軸の方向において、アクチュエータ３２０から見てこの順に重なり合うように取り付けられる。

　固定部４３１は、アクチュエータ３２０の駆動軸に固定的に嵌合され、アクチュエータ３２０の駆動に伴い当該アクチュエータ３２０の駆動軸とともに回転する。固定部４３１の第１の可動部４３２と対向する面は、円錐形状を有している。

　第１の可動部４３２は、アクチュエータ３２０の駆動軸に、当該駆動軸の方向に移動可能に取り付けられており、その固定部４３１と対向する面は、固定部４３１の円錐面と対応する円錐形状を有している。第１の可動部４３２が、固定部４３１の方向に移動し、第１の可動部４３２の円錐面が固定部４３１の円錐面に対して押圧されることにより、固定部４３１の回転、すなわちアクチュエータ３２０の駆動軸の回転が停止される。

　第２の可動部４３３は、アクチュエータ３２０の駆動軸において、第１の可動部４３２を挟んで固定部４３１の逆側に、アクチュエータ３２０の駆動軸の方向に移動可能に取り付けられる。また、第２の可動部４３３の円環形状の外周部には、第２アーム部２７２の延伸方向と垂直な方向に突出するピン４３４が設けられる。

　カムスライダー４２０の第１の部材４２１には、当該第２の可動部４３３に設けられるピン４３４に対応する位置に、開口部が設けられており、当該開口部にピン４３４が挿入されるように、カムスライダー４２０及び第１の円錐ブレーキ４３０が配置される。当該開口部は、第１の部材４２１の延伸方向と垂直な方向（図中ｚ軸方向）から所定の角度だけ傾いた方向に延伸するように形成される。当該開口部にピン４３４が係合した状態で、カムスライダー４２０が図中のｘ軸方向に移動すると、ピン４３４が当該開口部の延伸方向に沿って移動し、それに伴い、ピン４３４と接合されている第２の可動部４３３は、アクチュエータ３２０の駆動軸まわりに回転しつつ、当該駆動軸に沿って移動することとなる。

　つまり、図示する構成では、スイッチ４１０が図中のｘ軸の負方向に押圧され、それに伴いカムスライダー４２０の第１の部材４２１がｘ軸の負方向に移動することにより、ピン４３４を介して第２の可動部４３３もｘ軸の負方向に移動する。第２の可動部４３３と第１の可動部４３２とのｘ軸方向における対向面の間には、板バネ（図示せず）が設けられており、第２の可動部４３３がｘ軸の負方向に移動することにより、当該板バネを介して第２の可動部４３３によって第１の可動部４３２がｘ軸の負方向に押圧される。そして、第１の可動部４３２の円錐面が固定部４３１の円錐面に押圧され、第１の円錐ブレーキ４３０が作動される。

　第２の円錐ブレーキ４４０の構成及び動作は、第１の円錐ブレーキ４３０とほぼ同様である。ただし、カムスライダー４２０の移動方向との関係から、第２の円錐ブレーキ４４０のアクチュエータ３３０への取り付け方向は、第１の円錐ブレーキ４３０とは逆になる。

　具体的には、第２の円錐ブレーキ４４０は、固定部４４１と、第１の可動部４４２と、第２の可動部４４３と、から構成される。第２の可動部４４３、第１の可動部４４２及び固定部４４１は、いずれも円環形状を有し、アクチュエータ３３０の駆動軸に対して、当該駆動軸の方向において、アクチュエータ３３０から見てこの順に重なり合うように取り付けられる。

　固定部４４１は、アクチュエータ３３０の駆動軸に固定的に嵌合され、アクチュエータ３３０の駆動に伴い当該アクチュエータ３３０の駆動軸とともに回転する。第１の可動部４４２は、アクチュエータ３３０の駆動軸に、当該駆動軸の方向に移動可能に取り付けられる。固定部４４１と第１の可動部４４２との対向面は、ともに円錐面を有しており、第１の可動部４４２が、固定部４４１の方向に移動し、第１の可動部４４２の円錐面が固定部４４１の円錐面に対して押圧されることにより、固定部４４１の回転、すなわちアクチュエータ３３０の駆動軸の回転が停止される。

　第２の可動部４４３は、アクチュエータ３２０の駆動軸において、第１の可動部４４２を挟んで固定部４４１の逆側に、アクチュエータ３３０の駆動軸の方向に移動可能に取り付けられる。また、第２の可動部４４３の円環形状の外周部には、第２アーム部２７２の延伸方向と垂直な方向に突出するピン４４４が設けられる。

　カムスライダー４２０の第２の部材４２２には、当該第２の可動部４４３に設けられるピン４４４に対応する位置に、開口部が設けられており、当該開口部にピン４４４が挿入されるように、カムスライダー４２０及び第２の円錐ブレーキ４４０が配置される。当該開口部は、第２の部材４２２の延伸方向と垂直な方向（図中ｚ軸方向）から所定の角度だけ傾いた方向に延伸するように形成される。当該開口部にピン４４４が係合した状態で、カムスライダー４２０が図中のｘ軸方向に移動すると、ピン４４４が当該開口部の延伸方向に沿って移動し、それに伴い、ピン４４４と接合されている第２の可動部４４３は、アクチュエータ３３０の駆動軸まわりに回転しつつ、当該駆動軸に沿って移動することとなる。

　つまり、図示する構成では、スイッチ４１０が図中のｘ軸の負方向に押圧され、それに伴いカムスライダー４２０の第２の部材４２２がｘ軸の負方向に移動することにより、ピン４４４を介して第２の可動部４４３もｘ軸の負方向に移動する。第２の可動部４４３と第１の可動部４４２とのｘ軸方向における対向面の間には、板バネ（図示せず）が設けられており、第２の可動部４４３がｘ軸の負方向に移動することにより、当該板バネを介して第２の可動部４４３によって第１の可動部４４２がｘ軸の負方向に押圧される。そして、第１の可動部４４２の円錐面が固定部４４１の円錐面に押圧され、第２の円錐ブレーキ４４０が作動される。

　以上、図３及び図４を参照して、第１の実施形態に係る手動ブレーキ機構４０の構成について説明した。ここで、手動ブレーキ機構４０が実際に用いられる場合、すなわち術部の映像が正常に表示されなくなった場合は、非常時であるため、当該手動ブレーキ機構４０を動作させるための操作として、複雑な操作を術者に課すことは好ましくない。より単純な操作で手動ブレーキ機構４０を動作させ、支持部１２０の姿勢が固定されることが望ましい。一方、以上説明したように、第１の実施形態によれば、複数の回転軸部に対して同時にブレーキを掛けることが可能な手動ブレーキ機構４０が提供される。手動ブレーキ機構４０によれば、術者は、スイッチ４１０を押圧するという、比較的簡易な１つの操作によって複数の回転軸部に対して同時にブレーキを掛けることができる。従って、術者に過大な負担を掛けることなく、より迅速に支持部１２０の姿勢を保持し、手術を継続することが可能となる。

　なお、顕微鏡装置１０には、手動ブレーキ機構４０が動作したことを検出する検出機構が好適に設けられ得る。そして、当該検出機構によって手動ブレーキ機構４０が動作したことが検出された場合には、制御装置１４０によるアクチュエータ３２０、３３０の駆動制御が停止されてよい。

　術部の映像が正常に表示されなくなった場合に、術者がその原因を即座に把握することは困難である。従って、できるだけ早く手術を継続するために、術者が、術部の映像が正常に表示されなくなった原因にかかわらず、補助観察装置３０の取り付け及び手動ブレーキ機構４０の起動を行う事態も想定され得る。もしも、制御装置１４０によるアクチュエータ３２０、３３０の駆動制御が正常に行われているにもかかわらず、手動ブレーキ機構４０によって強制的にアクチュエータ３２０、３３０の駆動軸の回転が停止されてしまうと、アクチュエータ３２０、３３０の制御が不安定になり、支持部１２０が予期せぬ動きをしてしまう恐れがある。

　従って、上記のように、手動ブレーキ機構４０が動作したことが検出された場合に、制御装置１４０によるアクチュエータ３２０、３３０の駆動制御を停止することにより、支持部１２０が予期せぬ動きをしてしまう事態を回避し、支持部１２０の姿勢をより確実に固定することが可能となる。

　なお、補助観察装置３０の保管場所に、補助観察装置３０とともに、補助観察装置３０の取り付け方及び使用方法、並びに手動ブレーキ機構４０の使用方法等を記載したマニュアルが保管されていてもよい。当該マニュアルには、上述した、手動ブレーキ機構４０を動作させた場合には制御装置１４０によるアクチュエータ３２０、３３０の駆動制御が停止される旨も、併せて記載されていてもよい。補助観察装置３０及び手動ブレーキ機構４０は、術部の映像が正常に表示されなくなった場合という非常時にのみ用いられ得るものであるため、通常、術者はその使用方法を把握していないことが想定される。このように、マニュアルを、術者が容易に参照し得る場所に保管しておくことは、術者にとって非常に有用であると言える。

　なお、図３及び図４に示す構成は、あくまで一例であり、第１の実施形態はかかる例に限定されない。第１の実施形態では、支持部１２０の姿勢を保持するためにブレーキ力が不足していると考えられる複数の回転軸部（図示する例では第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０）に対して同時に作用するように手動ブレーキ機構が構成されればよく、その具体的な構成は適宜設計されてよい。

　（２．第２の実施形態）
　以上説明したように、第１の実施形態では、スイッチ４１０を押圧するという術者による１つの操作よって、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０の双方に対してブレーキを作用させることが可能な手動ブレーキ機構４０が提案された。

　しかしながら、支持部１２０の構成によっては、必ずしも、第１の実施形態のように、１つの操作によって２つの回転軸部に対して同時にブレーキを作用させるような手動ブレーキ機構４０を実現できるとは限らない。

　例えば、図３及び図４に示す構成例では、アクチュエータ３２０と第２回転軸部２２０とが、動力伝達機構を介して互いに離隔して配置されていたため、結果的に、２つの回転軸部（第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０）に対応する２つのアクチュエータ３２０、３３０が互いに比較的近接した位置に配置されていた。従って、上述したような１つの操作によってアクチュエータ３２０、３３０の駆動軸に同時に作用するような手動ブレーキ機構４０を、比較的簡易な構成によって実現することができていた。

　しかしながら、互いに比較的離れた位置に配置される複数のアクチュエータに対して、これら複数のアクチュエータの駆動軸に同時に作用するような手動ブレーキ機構を実現することは、より困難であると考えられる。この場合には、各アクチュエータに対して、個別に手動ブレーキ機構が設けられることが現実的である。

　また、支持部１２０の姿勢を保持するためには、必ずしも、複数の回転軸部に対して手動ブレーキ機構が設けられる必要はない。例えば、本発明者らが鋭意検討した結果、図１に示す構成と同様の構成を有する支持部１２０であっても（すなわち第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０に対して、電子制御ブレーキ機構が設けられず、アクチュエータ３２０、３３０が設けられる構成であっても）、各アーム部や各回転軸部の配置や形状等を工夫することにより、補助観察装置３０が取り付けられた際に、第２回転軸部２２０に対しては手動ブレーキ機構を設けなくても、支持部１２０の姿勢は保持され得ることが分かった。このように、支持部１２０の構成によっては、１つの回転軸部（この場合であれば第３回転軸部２３０）にのみ手動ブレーキ機構を設ければ十分である場合もあり得る。

　なお、上記の例において、第２回転軸部２２０に対して手動ブレーキ機構を設けなくても支持部１２０の姿勢が保持され得るのは、支持部１２０の姿勢を保持するためには、各回転軸部には、当該回転軸部よりも先端に設けられる構成に対応する回転モーメントを支持するだけの保持力（ブレーキ力）があればよいため、基端側に設けられる回転軸部ほど、より大きい保持力（ブレーキ力）が必要となるからであると考えられる。つまり、上記の例であれば、第２回転軸部２２０よりも先端側に設けられる構成は、第３回転軸部２３０よりも先端側に設けられる構成よりも少なく、軽量であり、その長さも短いために、第２回転軸部２２０においては、アクチュエータ３２０の保持力だけで第２回転軸部２２０よりも先端側に設けられる構成を支持することができ、手動ブレーキ機構が設けられなくても支持部１２０の姿勢が保たれるのである。

　このように、支持部１２０の構成によっては、１つの回転軸部に対してのみ作用する手動ブレーキ機構が設けられた方が好ましい場合がある。第２の実施形態では、このような場合に対応して、１つの回転軸部に対して作用する手動ブレーキ機構を提案する。

　なお、第２の実施形態は、上述した第１の実施形態に対して手動ブレーキ機構の構成が変更されたものに対応し、その他の事項、例えば、顕微鏡システム１の構成や顕微鏡装置１０の全体構成等は、第１の実施形態と同様である。従って、以下の第２の実施形態についての説明では、第１の実施形態と相違する事項について主に説明し、第１の実施形態と重複する事項についてはその詳細な説明を省略する。

　（２－１．手動ブレーキ機構の構成）
　図５－図７を参照して、第２の実施形態に係る手動ブレーキ機構の構成について説明する。なお、第２の実施形態では、一例として、図１に示す支持部１２０の構成に対して、第３回転軸部２３０に対して手動ブレーキ機構が設けられる場合について説明する。具体的には、第２の実施形態に係る手動ブレーキ機構は、第３回転軸部２３０に対応するアクチュエータ３３０の駆動軸の回転に対してブレーキを掛けることにより、当該第３回転軸部２３０における回転を停止させる。

　図５は、第２の実施形態における、支持部１２０の、第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３に対応する部位の構成を示す外観図である。図６は、図５に示す構成において、カバー部材２７６を取り外した様子を示す外観図である。図７は、図５に示す第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３における、手動ブレーキ機構に対応する部位の断面図である。

　図５では、図１に示す支持部１２０の構成から、第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３を抜き出して示している。また、図６では、図５に示すカバー部材２７６を取り外し、当該カバー部材２７６によって覆われていた開口部から見える内部の構成を図示している。また、図７は、図５に示す第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３の延伸方向と平行な断面における断面図であり、図７では、手動ブレーキ機構の構成について説明するために、アクチュエータ３３０近傍の構成を拡大して図示している。

　第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３の概略構成（第２アーム部２７２、第３回転軸部２３０及び第３アーム部２７３の接続関係、並びにアクチュエータ３２０、３３０の配置等）は、図３を参照して既に説明しているため、ここでは、その詳細な説明は省略する。ただし、第２の実施形態では、手動ブレーキ機構の構成が第１の実施形態とは異なる。従って、図５に示す構成では、第１の実施形態に係る手動ブレーキ機構４０の構成部材であるスイッチ４１０は設けられておらず、代わりに、第２の実施形態に係る手動ブレーキ機構５０の構成部材であるリング状スイッチ５１０が設けられている。

　図５－図７を参照すると、第２の実施形態に係る手動ブレーキ機構５０は、リング状スイッチ５１０と、アクチュエータ３３０の駆動軸に取り付けられる円錐ブレーキ５２０と、から構成される。

　リング状スイッチ５１０は、第３回転軸部２３０の延伸方向における一部領域において、その円筒形状の筐体２３１の外周を覆うように帯状に設けられる。リング状スイッチ５１０は、当該筐体２３１の外周に沿って回転可能に構成される。

　円錐ブレーキ５２０は、可動部の円錐面が固体部の円錐面に対して押圧されることにより、当該接触面での摩擦によってブレーキ力を発生させる、摩擦ブレーキである。なお、図示する構成例では、摩擦力向上のため、摩擦面が円錐面である円錐ブレーキを用いているが、所望の摩擦力が得られる場合であれば、円錐ブレーキの代わりに、可動部及び固定部が円板形状で、摩擦面が平面である、円板ブレーキが用いられてもよい。

　図示する構成例では、円錐ブレーキ５２０は、固定部５２１と、第１の可動部５２２と、第２の可動部５２３と、から構成される。固定部５２１、第１の可動部５２２及び第２の可動部５２３は、いずれも円環形状を有し、アクチュエータ３３０の外周部に対して、アクチュエータ３３０の駆動軸の方向において、アクチュエータ３３０から見てこの順に重なり合うように取り付けられる。

　固定部５２１は、アクチュエータ３３０の駆動軸（図示せず）に対して固定的に接続され、アクチュエータ３３０の駆動に伴い当該アクチュエータ３３０の駆動軸とともに回転する。固定部５２１の第１の可動部５２２と対向する面は、円錐形状を有している。

　第１の可動部５２２は、アクチュエータ３３０の外周部に、アクチュエータ３３０の駆動軸の方向に移動可能に取り付けられており、その固定部５２１と対向する面は、固定部５２１の円錐面と対応する円錐形状を有している。第１の可動部５２２が、固定部５２１の方向に移動し、第１の可動部５２２の円錐面が固定部５２１の円錐面に対して押圧されることにより、固定部５２１の回転、すなわちアクチュエータ３３０の駆動軸の回転が停止される。

　第２の可動部５２３は、アクチュエータ３３０の外周部において、第１の可動部５２２を挟んで固定部５２１の逆側に、アクチュエータ３３０の駆動軸の方向に移動可能に取り付けられる。また、第２の可動部５２３の円環形状の外周部には、第３回転軸部２３０の延伸方向（すなわち、アクチュエータ３３０の駆動軸の回転軸方向）と垂直な方向に突出する突設部５２４が設けられる。

　ここで、図６に示すように、リング状スイッチ５１０の一部領域には、開口部５１１が設けられている。また、第３回転軸部２３０の筐体２３１には、その外周方向から所定の角度だけ傾いた方向に延伸する開口部２３２が設けられている。開口部５１１と開口部２３２とは、一部領域が互いに重なり合うように設けられる。

　円錐ブレーキ５２０の第２の可動部５２３の突設部５２４、当該開口部２３２及び当該開口部５１１は、当該突設部５２４が、第３回転軸部２３０の筐体２３１の開口部２３２、及びリング状スイッチ５１０の開口部５１１にともに挿入されるように、形成される。

　上述したように、開口部２３２は、第３回転軸部２３０の筐体２３１の外周方向から所定の角度だけ傾いた方向に延伸するように形成されている。従って、開口部２３２及び開口部５１１に突設部５２４が係合した状態で、リング状スイッチ５１０が筐体２３１の外周方向に沿って回転すると、突設部５２４が当該開口部２３２の延伸方向に沿って移動し、それに伴い、突設部５２４と接合されている第２の可動部５２３は、アクチュエータ３３０の駆動軸まわりに回転しつつ、当該駆動軸に沿って移動することとなる。

　つまり、図示する構成では、リング状スイッチ５１０が第３回転軸部２３０の筐体２３１の外周方向に沿って回転されることにより、突設部５２４を介して第２の可動部５２３が、第１の可動部５２２に向かって、すなわち図中のｘ軸の正方向に移動する。第２の可動部５２３と第１の可動部５２２とのｘ軸方向における対向面の間には、板バネの機能を果たす波ワッシャ（図示せず）が設けられており、第２の可動部５２３がｘ軸の正方向に移動することにより、当該波ワッシャを介して第２の可動部５２３によって第１の可動部５２２がｘ軸の正方向に押圧される。第１の可動部５２２の円錐面が固定部５２１の円錐面に押圧されることにより、円錐ブレーキ５２０が作動される。

　なお、リング状スイッチ５１０には、その回転を規制するストッパ５１２が設けられており、ストッパ５１２を解除しないとリング状スイッチ５１０が回転できないように構成されている（図５を参照）。これにより、誤操作によりリング状スイッチ５１０を回転されてしまい手動ブレーキ機構５０が誤作動する事態が回避され得る。

　以上、図５－図７を参照して、第２の実施形態に係る手動ブレーキ機構５０の構成について説明した。以上説明したように、第２の実施形態によれば、１つの回転軸部に対してブレーキを掛けることが可能な手動ブレーキ機構５０が提供される。第１の実施形態に係る手動ブレーキ機構４０のように複数の回転軸部に対して同時に作用する手動ブレーキ機構を構成することが困難である場合、又は複数の回転軸部に対して同時に作用する手動ブレーキ機構を構成する必要がない場合には、第２の実施形態のような、１つの回転軸部に対して作用する手動ブレーキ機構５０が好適に用いられ得る。

　なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、顕微鏡装置１０に、手動ブレーキ機構５０が動作したことを検出する検出機構が好適に設けられ得る。そして、当該検出機構によって手動ブレーキ機構５０が動作したことが検出された場合には、制御装置１４０によるアクチュエータ３３０の駆動制御が停止されてよい。また、手動ブレーキ機構５０の使用方法等が記載されたマニュアルが用意されていてもよい。

　なお、図５－図７に示す構成は、あくまで一例であり、第２の実施形態はかかる例に限定されない。第２の実施形態では、支持部１２０の姿勢を保持するためにブレーキ力が不足していると考えられる１つ又は複数の回転軸部（図示する例では第３回転軸部２３０）の各々に対してそれぞれ作用するように手動ブレーキ機構が構成されればよく、その具体的な構成は適宜設計されてよい。

　（３．手動ブレーキ機構の配置位置）
　上記第１の実施形態では、一例として、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０に対して手動ブレーキ機構４０が設けられる場合について説明した。また、上記第２の実施形態では、一例として、第３回転軸部２３０に対して手動ブレーキ機構５０が設けられる場合について説明した。ただし、本開示はかかる例に限定されない。本開示に係る手動ブレーキ機構は、補助観察装置３０のような通常動作時には想定されない部材が顕微鏡部１１０又は支持部１２０に取り付けられ支持部１２０のバランスが崩れた場合に、支持部１２０の姿勢を保持するために、当該部材の取り付けによって意図せず回転し得る回転軸部に対して設けられればよい。

　具体的には、手動ブレーキ機構の配置位置は、例えば以下のような基準によって決定される。

　手動ブレーキ機構は、支持部１２０の回転軸部のうち、ブレーキ力がより小さい回転軸部に対して好適に設けられる。ブレーキ力がより小さい回転軸部は、当然、補助観察装置３０のような通常動作時には想定されない部材が顕微鏡部１１０又は支持部１２０に取り付けられた場合に、当該補助観察装置３０の重量に対応して増加した回転モーメントを支持することが困難であると考えられるからである。

　より詳細には、支持部１２０が姿勢を保持する際に各回転軸部が支持すべき回転モーメントの大きさと、各回転軸部でのブレーキ力と、の釣り合いを考慮して、当該回転モーメントが、各回転軸部でのブレーキ力よりも大きい回転軸部に対して、手動ブレーキ機構が設けられてよい。回転軸部に対して手動ブレーキ機構を設けることは、当該回転軸部でのブレーキ力を増加させることに対応する。従って、回転軸部に対して手動ブレーキ機構を設け、回転モーメントを支持し得るだけのブレーキ力を当該回転軸部に付加すれば、支持部１２０の姿勢が保持されることとなる。

　なお、各回転軸部が支持すべき回転モーメントの大きさは、各回転軸部よりも先端側に配置される構成の長さ（大きさ）や、形状、重量によって決定される。従って、補助観察装置３０が取り付けられた際の、各回転軸部が支持すべき回転モーメントの大きさは、支持部１２０の構成に基づいて算出することができる。各回転軸部でのブレーキ力の値は、電子制御ブレーキ機構やアクチュエータの仕様として既知であるため、回転モーメントの算出結果と、仕様から求まる各回転軸部でのブレーキ力の値と、を利用して、手動ブレーキ機構を設ける回転軸部を決定することができる。

　ここで、上述した実施形態のように、支持部１２０の顕微鏡部１１０近傍の構成の小型化や、消費電力の低減等の目的で、一部の回転軸部、特に顕微鏡部１１０の比較的近くに設けられる回転軸部に対しては、電子制御ブレーキ機構が設けられず、アクチュエータのみが設けられる場合がある。顕微鏡部１１０の近くに設けられる回転軸部は、顕微鏡部１１０の姿勢を規定し得る回転軸部であることが多いため、換言すれば、アクチュエータのみが設けられる回転軸部は、好適に、顕微鏡部１１０の姿勢を規定し得る回転軸部（図１に示す構成であれば、第２回転軸部２２０及び第３回転軸部２３０）であり得る。

　例えば電源喪失時等、顕微鏡装置１０に対して通電が行われていない場合には、アクチュエータのみが設けられる回転軸部においては、当該モータの保持力が、当該回転軸部における回転を妨げるブレーキ力として作用することとなる。しかしながら、一般的に、モータの保持力は、電子制御ブレーキ機構（例えば電磁ブレーキ）におけるブレーキ力よりも小さい。このように、電子制御ブレーキ機構が設けられずアクチュエータのみが設けられる回転軸部は、電子制御ブレーキ機構が設けられる回転軸部よりも、相対的にブレーキ力が小さいと言える。従って、手動ブレーキ機構は、電子制御ブレーキ機構ではなくアクチュエータの駆動によって回転の停止が制御される回転軸部に対して設けられてよい。

　（４．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）観察対象を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を支持し、バランスアームとして構成される支持部と、前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置と、を備え、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる、手術用顕微鏡装置。
（２）前記手動ブレーキ機構は、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうち、前記手動ブレーキ機構が設けられない場合におけるブレーキ力がより小さい回転軸部に対して、設けられる、前記（１）に記載の手術用顕微鏡装置。
（３）前記手動ブレーキ機構は、前記支持部が姿勢を保持する際に回転軸部が支持すべき回転モーメントが、前記手動ブレーキ機構が設けられない場合における回転軸部でのブレーキ力よりも大きい回転軸部に対して設けられる、
　前記（１）又は（２）に記載の手術用顕微鏡装置。
（４）前記手動ブレーキ機構は、アクチュエータの駆動によって回転の停止が制御される回転軸部に対して設けられる、前記（１）～（３）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（５）１つの前記手動ブレーキ機構が複数の回転軸部に対して設けられ、１つの前記手動ブレーキ機構は、前記複数の回転軸部に対して同時にブレーキを作用させる、前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（６）前記手動ブレーキ機構は、１つの回転軸部に対して設けられ、前記１つの回転軸部に対してブレーキを作用させる、前記（１）～（４）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（７）前記手動ブレーキ機構は、所定の方向に押圧可能なスイッチと、前記スイッチに連動して前記所定の方向に可動部が移動し、前記可動部が固定部に押圧されることにより、前記可動部と前記固定部との接触面での摩擦によってブレーキ力を発生させる摩擦ブレーキと、から構成される、前記（１）～（６）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（８）前記手動ブレーキ機構は、前記支持部を構成するアーム部の外周に沿って回転可能なリング状スイッチと、前記リング状スイッチに連動して所定の方向に可動部が移動し、前記可動部が固定部に押圧されることにより、前記可動部と前記固定部との接触面での摩擦によってブレーキ力を発生させる摩擦ブレーキと、から構成される、前記（１）～（６）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（９）前記補助観察装置は、前記顕微鏡部によって撮影された映像が表示装置に正常に表示されない場合に前記顕微鏡部又は前記支持部に取り付けられ、前記手動ブレーキ機構は、前記補助観察装置が前記顕微鏡部又は前記支持部に取り付けられた場合に動作する、前記（１）～（８）のいずれか１項に記載の手術用顕微鏡装置。
（１０）観察対象を撮影し映像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を支持しバランスアームとして構成される支持部と、前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置と、を有する顕微鏡装置と、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、前記顕微鏡装置において、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる、手術用顕微鏡システム。

　１　　顕微鏡システム
　１０　　顕微鏡装置
　２０　　表示装置
　３０　　補助観察装置
　４０、５０　　手動ブレーキ機構
　１１０　　顕微鏡部
　１２０　　支持部（アーム部）
　１３０　　ベース部
　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
　２７５　　第５アーム部
　３２０、３３０　　アクチュエータ
　４１０　　スイッチ
　４２０　　カムスライダー
　４３０、４４０、５２０　　円錐ブレーキ
　５１０　　リング状スイッチ

Claims

　観察対象を撮影し、映像信号を出力する顕微鏡部と、
　前記顕微鏡部を支持し、バランスアームとして構成される支持部と、
　前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置と、
　を備え、
　前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる、
　手術用顕微鏡装置。
　前記手動ブレーキ機構は、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうち、前記手動ブレーキ機構が設けられない場合におけるブレーキ力がより小さい回転軸部に対して、設けられる、
　請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
　前記手動ブレーキ機構は、前記支持部が姿勢を保持する際に回転軸部が支持すべき回転モーメントが、前記手動ブレーキ機構が設けられない場合における回転軸部でのブレーキ力よりも大きい回転軸部に対して設けられる、
　請求項２に記載の手術用顕微鏡装置。
　前記手動ブレーキ機構は、アクチュエータの駆動によって回転の停止が制御される回転軸部に対して設けられる、
　請求項３に記載の手術用顕微鏡装置。
　１つの前記手動ブレーキ機構が複数の回転軸部に対して設けられ、１つの前記手動ブレーキ機構は、前記複数の回転軸部に対して同時にブレーキを作用させる、
　請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
　前記手動ブレーキ機構は、１つの回転軸部に対して設けられ、前記１つの回転軸部に対してブレーキを作用させる、
　請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
　前記手動ブレーキ機構は、
　所定の方向に押圧可能なスイッチと、
　前記スイッチに連動して前記所定の方向に可動部が移動し、前記可動部が固定部に押圧されることにより、前記可動部と前記固定部との接触面での摩擦によってブレーキ力を発生させる摩擦ブレーキと、
　から構成される、
　請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
　前記手動ブレーキ機構は、
　前記支持部を構成するアーム部の外周に沿って回転可能なリング状スイッチと、
　前記リング状スイッチに連動して所定の方向に可動部が移動し、前記可動部が固定部に押圧されることにより、前記可動部と前記固定部との接触面での摩擦によってブレーキ力を発生させる摩擦ブレーキと、
　から構成される、
　請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
　前記補助観察装置は、前記顕微鏡部によって撮影された映像が表示装置に正常に表示されない場合に前記顕微鏡部又は前記支持部に取り付けられ、
　前記手動ブレーキ機構は、前記補助観察装置が前記顕微鏡部又は前記支持部に取り付けられた場合に動作する、
　請求項１に記載の手術用顕微鏡装置。
　観察対象を撮影し映像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を支持しバランスアームとして構成される支持部と、前記顕微鏡部又は前記支持部に着脱可能な補助観察装置と、を有する顕微鏡装置と、
　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、
　前記顕微鏡装置において、前記支持部を構成する複数の回転軸部のうちの少なくとも１つに対して、手動で動作する手動ブレーキ機構が設けられる、
　手術用顕微鏡システム。