再表 2017-29907 医療用観察装置および医療用観察システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

【公報種別】再公表特許(A1)

(11)【国際公開番号】WO/0

(43)【国際公開日】2017年2月23日

【発行日】2018年5月31日

(54)【発明の名称】医療用観察装置および医療用観察システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 90/25 20160101AFI20180427BHJP

【ＦＩ】

   A61B90/25

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】19

【出願番号】特願2017-535294(P2017-535294)

(21)【国際出願番号】PCT/0/0

(22)【国際出願日】2016年7月11日

(31)【優先権主張番号】特願2015-163066(P2015-163066)

(32)【優先日】2015年8月20日

(33)【優先権主張国】JP

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】313009556

【氏名又は名称】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

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田村 秀

(72)【発明者】

【氏名】廣瀬 憲志

(57)【要約】

本発明に係る医療用観察装置は、顕微鏡部と、顕微鏡部を移動可能に支持する支持部であって、複数のアーム部と、二つのアーム部を連結し、一方のアーム部に対して他方のアーム部を所定の軸部のまわりに回動可能に保持する複数の関節部を有する支持部と、支持部の内部に挿通される１または複数のケーブルと、を備え、軸部は、１または複数のケーブルを挿通可能な筒状をなしており、複数の関節部のうち、一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、軸部の回転動力に応じて回転可能な回転部と、中心軸が軸部の中心軸とオフセットした位置に設けられており、回転部の回転を規制可能な規制部と、を有する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被観察体の微小部位を拡大して撮像することによって撮像信号を出力する顕微鏡部と、
前記顕微鏡部を移動可能に支持する支持部であって、複数のアーム部と、二つの前記アーム部を連結し、一方のアーム部に対して他方のアーム部を所定の軸部のまわりに回動可能に保持する複数の関節部を有する支持部と、
前記顕微鏡部に接続されてなり、前記支持部の内部に挿通される１または複数のケーブルと、
を備え、
前記軸部は、前記１または複数のケーブルを挿通可能な筒状をなしており、
前記複数の関節部のうち、一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、
前記軸部の回転動力に応じて回転可能な回転部と、
中心軸が前記軸部の中心軸とオフセットした位置に設けられており、回転部の回転を規制可能な規制部と、
を有することを特徴とする医療用観察装置。

【請求項2】

前記規制部は、通電により磁界を発生する電磁石であり、
前記回転部は、磁性を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用観察装置。

【請求項3】

前記回転部は、前記軸部の前記中心軸の方向の端部に取り付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の医療用観察装置。

【請求項4】

前記一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、
前記軸部の前記中心軸の方向の端部に取り付けられており、前記軸部の中心軸のまわりに回転可能な第１ギアと、
前記第１ギアと歯合する第２ギアと、
をさらに有し、
前記回転部は、前記第２ギアの回転に連動して回転可能である
ことを特徴とする請求項２に記載の医療用観察装置。

【請求項5】

前記一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、
前記軸部の前記中心軸の方向の端部に取り付けられており、前記軸部の中心軸のまわりに回転可能な第１ギアと、
前記第１ギアと離間し、所定の軸のまわりに回転可能な第２ギアと、
前記第１および第２ギアをかけ渡して連結するベルトと、
をさらに有し、
前記回転部は、前記第２ギアの回転に連動して回転可能である
ことを特徴とする請求項２に記載の医療用観察装置。

【請求項6】

前記電磁石は、筒状をなしており、
前記電磁石の中空部の径は、前記軸部の中空部の径よりも小さい
ことを特徴とする請求項２に記載の医療用観察装置。

【請求項7】

前記規制部は、前記軸部から延びる領域であって前記軸部の外周に応じて該軸部の中心軸の方向に延びる領域外に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療用観察装置。

【請求項8】

前記一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、
前記顕微鏡部を保持する第１アーム部と、前記第１アーム部の延伸方向に対して直交する方向に延伸する第２アーム部とを連結する関節部である
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用観察装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか一項に記載の医療用観察装置と、
前記医療用観察装置が生成した画像データに対応する画像を表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする医療用観察システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医療用観察装置および医療用観察システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、被観察体である患者の脳や心臓等における微小部位の手術を行う際に該微小部位を観察するための医療用観察システムとして、該微小部位を拡大する拡大光学系を備えた光学式の顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

特許文献１が開示する顕微鏡システムは、撮像部を内蔵した顕微鏡部と、互いに回転自在に設けられる複数のアームを有し、顕微鏡部を支持する支持手段とを備える。この顕微鏡システムは、各アームを回動させることによって、顕微鏡部を三次元的に所望の位置へ移動または傾斜させることができる。

【0004】

複数のアームには、各々の回動をそれぞれ禁止する電磁ブレーキが設けられている。電磁ブレーキは、例えば、回転軸の軸方向に設けられ、アームの回転軸に取り付けられたアーマチャを引き付けて当該電磁ブレーキに固着させることにより、アーマチャを介して回転軸の回転を規制する。また、電磁ブレーキは、例えば、操作スイッチが押下された状態でアーマチャの引き付けを解除し、各アームの回転軸の回動を許容する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−２４２３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、顕微鏡システムにおいて、支持手段の小型化のために、撮像部の動作等を制御する信号を伝送するための複数の伝送線を含むケーブルを、アームの内部に挿通することが望まれている。ケーブルをアームの内部に挿通する場合、回転軸および電磁ブレーキにケーブルを挿通する孔を形成する必要がある。この場合、電磁ブレーキは必要以上に大型化してしまい、その結果、支持手段の小型化の障害となっていた。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電磁ブレーキを設けても小型化を実現することができる医療用観察装置および医療用観察システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療用観察装置は、被観察体の微小部位を拡大して撮像することによって撮像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を移動可能に支持する支持部であって、複数のアーム部と、二つの前記アーム部を連結し、一方のアーム部に対して他方のアーム部を所定の軸部のまわりに回動可能に保持する複数の関節部を有する支持部と、前記顕微鏡部に接続されてなり、前記支持部の内部に挿通される１または複数のケーブルと、を備え、前記軸部は、前記１または複数のケーブルを挿通可能な筒状をなしており、前記複数の関節部のうち、一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、前記軸部の回転動力に応じて回転可能な回転部と、中心軸が前記軸部の中心軸とオフセットした位置に設けられており、回転部の回転を規制可能な規制部と、を有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記規制部は、通電により磁界を発生する電磁石であり、前記回転部は、磁性を有することを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記回転部は、前記軸部の前記中心軸の方向の端部に取り付けられていることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、前記軸部の前記中心軸の方向の端部に取り付けられており、前記軸部の中心軸のまわりに回転可能な第１ギアと、前記第１ギアと歯合する第２ギアと、をさらに有し、前記回転部は、前記第２ギアの回転に連動して回転可能であることを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、前記軸部の前記中心軸の方向の端部に取り付けられており、前記軸部の中心軸のまわりに回転可能な第１ギアと、前記第１ギアと離間し、所定の軸のまわりに回転可能な第２ギアと、前記第１および第２ギアをかけ渡して連結するベルトと、をさらに有し、前記回転部は、前記第２ギアの回転に連動して回転可能であることを特徴とする。

【0013】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記電磁石は、筒状をなしており、前記電磁石の中空部の径は、前記軸部の中空部の径よりも小さいことを特徴とする。

【0014】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記規制部は、前記軸部から延びる領域であって前記軸部の外周に応じて該軸部の中心軸の方向に延びる領域外に配置されていることを特徴とする。

【0015】

また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部は、前記顕微鏡部を保持する第１アーム部と、前記第１アーム部の延伸方向に対して直交する方向に延伸する第２アーム部とを連結する関節部であることを特徴とする。

【0016】

また、本発明に係る医療用観察システムは、上記の発明に係る医療用観察装置と、前記医療用観察装置が生成した画像データに対応する画像を表示する表示装置と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、電磁ブレーキを設けても小型化を実現することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システムの外観構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。

【図4】図４は、従来の医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態２に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態２に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態２の変形例に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。また、図面はあくまで模式的なものであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

【0020】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る医療用観察システムの外観構成を示す斜視図である。同図に示す医療用観察システム１は、被観察体の微細構造を拡大して撮像する顕微鏡としての機能を有する医療用観察装置（以下、観察装置という）２と、観察装置２が生成した画像データに対応する画像を表示する表示装置３と、を備える。

【0021】

観察装置２は、当該観察装置２の土台をなし、床面上を移動可能なベース部４と、ベース部４に支持される支持部５と、支持部５の先端に設けられて被観察体の微小部位を拡大して撮像する柱状の顕微鏡部６と、を備える。ベース部４には、顕微鏡部６が撮像した撮像信号に基づいて画像データを生成するとともに、医療用観察システム１の動作を統括して制御する制御部や、被観察体を照明するための照明光を出射する光源部が設けられる。観察装置２において、例えば、制御部と顕微鏡部６との間の信号伝送を行うための信号線を含む伝送ケーブルや、光源部から顕微鏡部６までの照明光の導光を行うためのライトガイドケーブル等を含むケーブル群が、ベース部４から顕微鏡部６にわたって配設されている。ケーブル群は、支持部５に沿って配設されている。

【0022】

支持部５は、第１関節部１１、第１アーム部２１、第２関節部１２、第２アーム部２２、第３関節部１３、第３アーム部２３、第４関節部１４、第４アーム部２４、第５関節部１５、第５アーム部２５、および第６関節部１６を有する。

【0023】

支持部５は、二つのアーム部および二つのアーム部の一方（先端側）を他方（基端側）に対して回動可能に連結する関節部からなる組を四組有する。この四組は、具体的には、（第１アーム部２１、第２関節部１２、第２アーム部２２）、（第２アーム部２２、第３関節部１３、第３アーム部２３）、（第３アーム部２３、第４関節部１４、第４アーム部２４）、（第４アーム部２４、第５関節部１５、第５アーム部２５）である。

【0024】

第１関節部１１は、先端側で顕微鏡部６を回動可能に保持するとともに、基端側で第１アーム部２１の先端部に固定された状態で第１アーム部２１に保持される。第１関節部１１は円筒状をなし、高さ方向の中心軸である第１軸Ｏ₁のまわりに回動可能に顕微鏡部６を保持する。第１アーム部２１は、第１関節部１１の側面から第１軸Ｏ₁と直交する方向に延びる形状をなす。

【0025】

第２関節部１２は、先端側で第１アーム部２１を回動可能に保持するとともに、基端側で第２アーム部２２の先端部に固定された状態で第２アーム部２２に保持される。第２関節部１２は筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第１軸Ｏ₁と直交する軸である第２軸Ｏ₂のまわりに回動可能に第１アーム部２１を保持する。第２アーム部２２は略Ｌ字状をなし、Ｌ字の一方の端部（縦線部分の端部）で第２関節部１２に連結する。第２関節部１２の詳細については、後述する。

【0026】

第３関節部１３は、先端側で第２アーム部２２のＬ字の他方の端部（横線部分の端部）を回動可能に保持するとともに、基端側で第３アーム部２３の先端部に固定された状態で第３アーム部２３に保持される。第３関節部１３は、円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第２軸Ｏ₂と直交する軸であり、かつ第２アーム部２２が延びる方向と平行な軸である第３軸Ｏ₃のまわりに回動可能に第２アーム部２２を保持する。第３アーム部２３は先端側が円筒状をなしており、基端側には先端側の円筒の高さ方向と直交する方向に貫通する孔部が形成されている。第３関節部１３は、この孔部を介して第４関節部１４に回動可能に保持される。

【0027】

第４関節部１４は、先端側で第３アーム部２３を回動可能に保持するとともに、基端側で第４アーム部２４に固定された状態で第４アーム部２４に保持される。第４関節部１４は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第３軸Ｏ₃と直交する軸である第４軸Ｏ₄のまわりに回動可能に第３アーム部２３を保持する。

【0028】

第５関節部１５は、先端側で第４アーム部２４を回動可能に保持するとともに、基端側で第５アーム部２５に固定して取り付けられる。第５関節部１５は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第４軸Ｏ₄と平行な軸である第５軸Ｏ₅のまわりに回動可能に第４アーム部２４を保持する。第５アーム部２５は、Ｌ字状をなして屈曲した屈曲部２５１と、屈曲部２５１の底面部から下方へ棒状に延びる棒状部２５２とからなる。第５関節部１５は、基端側で屈曲部２５１の棒状部２５２が延びる側と反対側の端部に取り付けられる。

【0029】

第６関節部１６は、先端側で第５アーム部２５を回動可能に保持するとともに、基端側でベース部４の上面に固定して取り付けられる。第６関節部１６は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第５軸Ｏ₅と直交する軸である第６軸Ｏ₆のまわりに第５アーム部２５を回動可能に保持する。第６関節部１６の先端側には、第５アーム部２５の棒状部２５２の基端部が取り付けられる。

【0030】

以上説明した構成を有する支持部５は、顕微鏡部６における並進３自由度および回転３自由度の計６自由度の動きを実現する。また、上述したケーブルは、第１関節部１１〜第６関節部１６、および第１アーム部２１〜第５アーム部２５の内部に挿通されることによって、ベース部４と顕微鏡部６とを接続する。

【0031】

第１関節部１１〜第６関節部１６は、顕微鏡部６および第１アーム部２１〜第５アーム部２５の回動をそれぞれ禁止する電磁ブレーキを有する。各電磁ブレーキは、顕微鏡部６に設けられる後述する操作スイッチが押下された状態で解除され、顕微鏡部６および第１アーム部２１〜第５アーム部２５の回動を許容する。

【0032】

顕微鏡部６は、円筒状をなし、被観察体の像を拡大して撮像する撮像部が内部に設けられるとともに、第１関節部１１〜第６関節部１６における電磁ブレーキを解除して各関節部の回動を許容する操作入力を受け付ける操作スイッチ、撮像部における拡大倍率および被観察体までの焦点距離を変更可能な操作レバーなどが設けられている。撮像部の光軸は、例えば第１軸Ｏ₁と一致している。

【0033】

撮像部は、制御部による制御のもと、被観察体を撮像して撮像信号を出力する。この撮像部は、被観察体像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いて構成されている。

【0034】

図２は、本実施の形態１に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図であって、後述する電磁石２１４が非通電状態の第２関節部１２、第１アーム部２１および第２アーム部２２の要部の構成を示す部分断面図である。なお、以下の説明では、支持部５を挿通するケーブル群７が、例えば、ライトガイドケーブルや伝送ケーブルを含んでいるものとして説明する。

【0035】

観察装置２では、第１関節部１１から第１アーム部２１に延びてきた複数の細線同軸ケーブルからなるケーブル群７が、第１アーム部２１から第２関節部１２を介して第２アーム部２２の内部まで延びる。第１アーム部２１は、第１関節部１１に固定して取り付けられる外郭２１１と、外郭２１１の基端側で第２軸Ｏ₂に沿って延び、外郭２１１の基端部に形成された中空部２１１ｂに連通する中空部２１２ａが形成された中空円筒状の軸部２１２と、を有する。

【0036】

第２関節部１２は、軸部２１２を回動可能に軸支する２つの軸支部１２１，１２２と、第２アーム部２２の外郭２２１に固定して取り付けられ、軸支部１２１，１２２の外周を固定して保持する保持部１２３と、を有する。

【0037】

また、第２関節部１２は、軸部２１２から第２軸Ｏ₂の方向に延びる支持部２１５に支持されたアーマチャ２１３（回転部）と、軸部２１２に対して離間して設けられ、通電により磁界を発生する電磁石２１４（規制部）とを有する。アーマチャ２１３と電磁石２１４とによって電磁ブレーキを構成している。

【0038】

アーマチャ２１３は、磁性材料を用いて形成され、中空円板状をなし、支持部２１５によって第２軸Ｏ₂の方向に進退自在に支持されている。アーマチャ２１３の中空部の径は、中空部２１２ａの径とほぼ同等であり、ケーブル群７の外周のなす径よりも大きければよい。

【0039】

電磁石２１４は、図示しない固定手段、例えば、第２アーム部２２の内部壁面に取り付けられた固定部材によって第２アーム部２２の内部に固定されている。電磁石２１４は、円筒状をなしており、当該電磁石２１４の中心軸Ｏ₇が、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置されている。電磁石２１４は、径方向の長さが軸部２１２の外周の径より小さく、かつ中心軸Ｏ₇の方向の長さが軸部２１２の第２軸Ｏ₂の方向の長さよりも小さい。また、電磁石２１４の中空部の径は、中空部２１２ａの径よりも小さい。なお、中空部の径とは、第２軸Ｏ₂および中心軸Ｏ₇と直交する方向の長さである。電磁石２１４は、軸部２１２から延びる領域であって該軸部２１２の外周に応じて軸部２１２の中心軸（ここでは第２軸Ｏ₂）の方向に延びる領域外に配置されていることが、ケーブル群７を屈曲させて軸部２１２に挿通した際のケーブル群７の曲率半径を大きくできる点で好ましい。また、「オフセット」とは、第２軸Ｏ₂の方向からみて、該第２軸Ｏ₂と中心軸Ｏ₇とが異なる位置に配置されていることをいう。

【0040】

ケーブル群７は、第１アーム部２１の中空部２１２ａ、およびアーマチャ２１３の中空部を通過して第２アーム部２２の内部へ延びる。

【0041】

電磁石２１４が非通電状態の場合、アーマチャ２１３は、電磁石２１４には引き付けられないため、軸部２１２の回転に連動して回転する。このため、電磁石２１４が非通電状態の場合は、第１アーム部２１は、第２アーム部２２に対し、第２軸Ｏ₂のまわりに回転可能である。

【0042】

図３は、本実施の形態１に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図であって、電磁石２１４が通電状態の第２関節部１２、第１アーム部２１および第２アーム部２２の要部の構成を示す部分断面図である。電磁石２１４が通電状態となり、電磁石２１４から磁界が発生すると、アーマチャ２１３は、電磁石２１４に引き付けられ、アーマチャ２１３の第２軸Ｏ₂のまわりの回転が規制される。これにより、アーマチャ２１３を支持する軸部２１２の回転も規制されることになる。

【0043】

図４は、従来の医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図である。従来のように、電磁石２１４０の中心軸と軸部２１２の中心軸（第２軸Ｏ₂）とを揃えて配置した場合、ケーブル群７を挿通するため、電磁石２１４０の中空部の径を軸部２１２の中空部２１２ａの径とほぼ同等に設計する必要があり、図２に示す電磁石２１４と比して大型化してしまう。

【0044】

上述した実施の形態１によれば、軸部２１２に支持されたアーマチャ２１３と、該アーマチャ２１３を磁力によって引き付けることで軸部２１２の回転を規制する電磁石２１４と、を備えた電磁ブレーキにおいて、電磁石２１４の中心軸Ｏ₇を、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置して、電磁石２１４を軸部２１２に対して第２アーム部２２の長手方向にずらして配置するようにしたので、電磁石２１４を必要以上に大きくすることなく、第２アーム部２２に配置することができる。これにより、アーム部に電磁ブレーキを設けても、支持部５の小型化を実現することができる。支持部５を小型化すると、アーム等が術者の視界を遮る領域を縮小することができるため、術者の作業領域を拡大することが可能である。

【0045】

なお、上述した実施の形態１において、アーマチャ２１３の端部から第２軸Ｏ₂と直交する方向に延び、磁性を有する部材、例えば鉄板を設けて、当該部材によって電磁石２１４への引き付けを補助するようにしてもよい。

【0046】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図５は、本実施の形態２に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図であって、電磁石２１４が非通電状態の第２関節部１２、第１アーム部２１および第２アーム部２２の要部の構成を示す部分断面図である。なお、上述した構成と同一の構成には同一の符号を付して説明する。上述した実施の形態１では、アーマチャ２１３が直接軸部２１２に取り付けられているものとして説明したが、本実施の形態２では、アーマチャ２１３がギアを介して軸部２１２に取り付けられている。

【0047】

本実施の形態２において、第２関節部１２は、第１ギア２１６、第２ギア２１７およびアーマチャ２１８（回転部）と、上述した電磁石２１４（規制部）とを有する電磁ブレーキを備えている。

【0048】

第１ギア２１６は、軸部２１２の回転に連動して第２軸Ｏ₂のまわりに回転可能な中空円板状をなしている。第１ギア２１６の中空部の径は、中空部２１２ａの径とほぼ同等であり、ケーブル群７の外周のなす径よりも大きければよい。

【0049】

第２ギア２１７は、第１ギア２１６と歯合し、該第１ギア２１６の回転により軸Ｏ₈のまわりに回転可能な中空円板状をなし、支持部２１７ａを介して保持部１２３に支持されている。

【0050】

アーマチャ２１８は、磁性材料を用いて形成され、中空円板状をなしている。アーマチャ２１８は、第２ギア２１７から軸Ｏ₈の方向に延びる支持部２１８ａによって軸Ｏ₈の方向に進退自在に支持されている。軸Ｏ₈は、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置されている。

【0051】

電磁石２１４は、図示しない固定手段、例えば、第２アーム部２２の内部壁面に取り付けられた固定部材によって第２アーム部２２の内部に固定されている。電磁石２１４は、円筒状をなしており、当該電磁石２１４の中心軸が上述した軸Ｏ₈と一致している。すなわち、電磁石２１４の中心軸は、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置されている。電磁石２１４は、径方向の長さが軸部２１２の外周の径より小さく、かつ中心軸（軸Ｏ₈）の方向の長さが軸部２１２の第２軸Ｏ₂の方向の長さよりも小さい。また、電磁石２１４の中空部の径は、中空部２１２ａの径よりも小さい。

【0052】

第２関節部１２では、軸部２１２が回転すると、該軸部２１２の回転に連動して第１ギア２１６が第２軸Ｏ₂のまわりに回転する。第１ギア２１６が第２軸Ｏ₂のまわりに回転すると、該第１ギア２１６と歯合している第２ギア２１７が軸Ｏ₈のまわりに回転する。この際、第２ギア２１７の回転に連動して、アーマチャ２１８が回転している。

【0053】

電磁石２１４が非通電状態の場合、アーマチャ２１８は電磁石２１４には引き付けられないため、軸部２１２の回転に応じて回転することが可能である。このため、電磁石２１４が非通電状態の場合は、第１アーム部２１は、第２アーム部２２に対し、第２軸Ｏ₂のまわりに回転可能である。

【0054】

図６は、本実施の形態２に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図であって、電磁石２１４が通電状態の第２関節部１２、第１アーム部２１および第２アーム部２２の要部の構成を示す部分断面図である。電磁石２１４が通電状態となり、電磁石２１４から磁界が発生すると、アーマチャ２１８は電磁石２１４に引き付けられ、アーマチャ２１８の軸Ｏ₈のまわりの回転が規制される。この際、アーマチャ２１８を支持する第２ギア２１７の回転も規制されることになる。第２ギア２１７の回転が規制されると、第１ギア２１６の回転も規制され、その結果、軸部２１２の第２軸Ｏ₂のまわりの回転が規制されることになる。

【0055】

上述した実施の形態２によれば、軸部２１２に支持された第１ギア２１６と、保持部１２３に支持され、第１ギア２１６と歯合する第２ギア２１７と、第２ギア２１７に支持されたアーマチャ２１８と、該アーマチャ２１８を磁力によって引き付けることで軸部２１２の回転を規制する電磁石２１４と、を備えた電磁ブレーキにおいて、電磁石２１４の中心軸（軸Ｏ₈）を、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置して、電磁石２１４を軸部２１２に対して第２アーム部２２の長手方向にずらして配置するようにしたので、電磁石２１４を必要以上に大きくすることなく、第２アーム部２２に配置することができる。これにより、アーム部に電磁ブレーキを設けても、支持部５の小型化を実現することができる。支持部５を小型化すると、アーム等が術者の視界を遮る領域を縮小することができるため、術者の作業領域を拡大することが可能である。

【0056】

（実施の形態２の変形例）
続いて、本発明の実施の形態２の変形例について説明する。図７は、本実施の形態２の変形例に係る医療用観察システムの要部の構成を示す部分断面図であって、電磁石２１４が非通電状態の第２関節部１２、第１アーム部２１および第２アーム部２２の要部の構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態２では、二つのギア（第１ギア２１６および第２ギア２１７）を歯合させて、第１ギア２１６から第２ギア２１７へ軸部２１２の回転動力を伝達するものとして説明したが、本変形例では、二つのギア（第１ギア２１６および第２ギア２１９）をベルトにより連結し、該ベルトを介して第１ギア２１６から第２ギア２１９へ軸部２１２の回転動力を伝達する。

【0057】

本変形例において、第２関節部１２は、第２ギア２１９、ベルト２２０およびアーマチャ２１８（回転部）と、上述した第１ギア２１６および電磁石２１４（規制部）とを有する電磁ブレーキを備えている。

【0058】

第２ギア２１９は、第１ギア２１６に対して離間して設けられて軸Ｏ₉のまわりに回転可能な支持部２１９ａを介して保持部１２３に支持されている。このため、第２ギア２１９は、軸Ｏ₉のまわりに回転可能である。アーマチャ２１８は、第２ギア２１９から軸Ｏ₉の方向に延びる支持部２１８ａによって軸Ｏ₉の方向に進退自在に支持されている。軸Ｏ₉は、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置されている。

【0059】

第１ギア２１６および第２ギア２１９は、各々と歯合可能なベルト２２０によって連結されている。すなわち、第１ギア２１６が第２軸Ｏ₂のまわりに回転すれば、ベルト２２０を介して第２ギア２１９に回転動力が伝達され、第２ギア２１９が軸Ｏ₉のまわりに回転する。反対に、第２ギア２１９が軸Ｏ₉のまわりに回転すれば、ベルト２２０を介して第１ギア２１６に回転動力が伝達され、第１ギア２１６が第２軸Ｏ₂のまわりに回転する。

【0060】

電磁石２１４は、図示しない固定手段、例えば、第２アーム部２２の内部壁面に取り付けられた固定部材によって第２アーム部２２の内部に固定されている。電磁石２１４は、円筒状をなしており、当該電磁石２１４の中心軸が上述した軸Ｏ₉と一致している。すなわち、電磁石２１４の中心軸は、第２軸Ｏ₂に対して平行であり、かつオフセットされた位置に配置されている。電磁石２１４は、径方向の長さが軸部２１２の外周の径より小さく、かつ中心軸（軸Ｏ₉）の方向の長さが軸部２１２の第２軸Ｏ₂の方向の長さよりも小さい。

【0061】

第２関節部１２では、軸部２１２が回転すると、該軸部２１２の回転に連動して第１ギア２１６が第２軸Ｏ₂のまわりに回転する。第１ギア２１６が第２軸Ｏ₂のまわりに回転すると、ベルト２２０を介して第２ギア２１９に回転動力が伝達され、第２ギア２１９が軸Ｏ₉のまわりに回転する。この際、第２ギア２１９の回転に連動して、アーマチャ２１８が回転している。

【0062】

電磁石２１４が非通電状態の場合、アーマチャ２１８は電磁石２１４には引き付けられないため、軸部２１２の回転に応じて回転することが可能である。このため、電磁石２１４が非通電状態の場合は、第１アーム部２１は、第２アーム部２２に対し、第２軸Ｏ₂のまわりに回転可能である。

【0063】

これに対して、電磁石２１４が通電状態の場合、アーマチャ２１８は電磁石２１４に引き付けられ、アーマチャ２１８の軸Ｏ₉のまわりの回転が規制される。この際、アーマチャ２１８を支持する第２ギア２１９の回転も規制されることになる。第２ギア２１９の回転が規制されると、ベルト２２０の周回移動が規制されて第１ギア２１６の回転も規制され、その結果、軸部２１２の第２軸Ｏ₂のまわりの回転が規制されることになる。

【0064】

本変形例によれば、上述した実施の形態２にかかる効果を得ることができるとともに、第１ギア２１６および第２ギア２１９をかけ渡して連結するベルト２２０によって第１ギア２１６と第２ギア２１９との間の距離を調整することができ、電磁石２１４の配置の自由度を向上することができる。特に、第２アーム部２２は、長手方向に空間的な余裕があるため、ベルト２２０の調整により電磁石２１４を長手方向に沿って変更させることが可能である。

【0065】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。上述した実施の形態１，２では、第２関節部１２における電磁ブレーキの構成を例に説明したが、他の関節部、具体的に、複数の関節部のうち、一方のアーム部の延伸方向と他方のアーム部の延伸方向とが直交する二つのアーム部を連結する関節部に適用することも可能である。

【0066】

また、上述した実施の形態１，２では、電磁石とアーマチャとを少なくとも備えた電磁ブレーキを例に説明したが、電磁ブレーキに代えてエアブレーキを適用してもよい。エアブレーキの場合は、アーマチャに相当する部材をエアにより吸引して引き付けることによって軸部２１２の回転を規制することが可能である。

【0067】

また、上述した実施の形態１，２では、信号を伝送する伝送ケーブルと、照明光を導光するライトガイドケーブルとを含むケーブル群を有するものとして説明したが、外部の光源装置を用いる等によりライトガイドケーブルを有しない場合は、伝送ケーブルのみを有するもの等、一本のケーブルであってもよい。

【0068】

また、上述した実施の形態１，２において、顕微鏡部６が複数の撮像素子を有する場合、ケーブル群の伝送ケーブルの本数は、撮像素子の数に応じて増大する。伝送ケーブルの本数が増えれば、ケーブル群７の外周のなす径も大きくなる。従来の構成では、ケーブル群の径の増大に応じて電磁石の中空部の径を大きくする必要があったが、本発明の構成では、ケーブル群の径の増大によらず、同一の電磁石を用いることができる。

【産業上の利用可能性】

【0069】

以上のように、本発明に係る医療用観察装置および医療用観察システムは、電磁ブレーキを設けても小型化を実現するのに有用である。

【符号の説明】

【0070】

１ 医療用観察システム
２ 医療用観察装置
３ 表示装置
４ ベース部
５ 支持部
６ 顕微鏡部
１１ 第１関節部
１２ 第２関節部
１３ 第３関節部
１４ 第４関節部
１５ 第５関節部
１６ 第６関節部
２１ 第１アーム部
２２ 第２アーム部
２３ 第３アーム部
２４ 第４アーム部
２５ 第５アーム部
１２１，１２２ 軸支部
１２３ 保持部
２１１ 外郭
２１２ 軸部
２１３，２１８ アーマチャ
２１４ 電磁石
２１５，２１７ａ，２１９ａ 支持部
２１６ 第１ギア
２１７，２１９ 第２ギア
２２０ ベルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】