(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象を拡大して撮像可能とし、当該撮像に応じた画像信号を出力する撮像部と、
複数のアーム部、及び当該複数のアーム部を接続する複数の関節部を有し、先端で前記撮像部を支持する支持部とを備え、
前記関節部は、
互いに接続される２つの前記アーム部の一方のアーム部に固定される固定部と、
前記２つのアーム部の他方のアーム部に固定され、前記固定部に対して回転可能とする可動部とを備え、
前記複数の関節部の少なくとも１つの関節部には、
前記固定部に対して前記可動部が回転する際に、当該回転方向とは逆方向の負荷を当該可動部に付与する負荷付与機構が設けられ、
前記負荷付与機構は、
前記固定部及び前記可動部の一方に取り付けられる摩擦板と、
前記固定部及び前記可動部の他方に取り付けられる付勢部材と、
前記付勢部材にて前記摩擦板に向けて付勢され、前記固定部に対して前記可動部が回転する際に、前記摩擦板に対して摺接する摩擦スライダとを備える
ことを特徴とする医療用観察装置。
【請求項２】
前記付勢部材は、
前記固定部及び前記可動部の他方に向けて凸となる第１湾曲部、及び前記摩擦スライダに向けて凸となる第２湾曲部を有する板バネで構成され、
前記固定部及び前記可動部の他方には、
前記第１湾曲部が挿入され、当該第１湾曲部に係合する第１係合受け部が設けられ、
前記摩擦スライダには、
前記第２湾曲部が挿入され、当該第２湾曲部に係合する第２係合受け部が設けられている
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】
前記摩擦板及び前記摩擦スライダにおける互いに摺接する各摺接面の少なくともいずれか一方の摺接面は、
他方の摺接面に向けて凸となる曲面状に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の医療用観察装置。
【請求項４】
前記負荷付与機構は、
前記複数の関節部のうち、前記支持部の先端側に位置し、前記固定部に対して前記可動部が回転することで前記撮像部による撮像視野を移動させる関節部に設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
【請求項５】
前記支持部のイナーシャは、
１×１０−２ｋｇｍ２以下である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の医療用観察装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の医療用観察装置と、
前記医療用観察装置から出力された前記画像信号に基づく画像を表示する表示装置とを備える
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、医療用観察装置及び医療用観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、観察対象を拡大して撮像する撮像部と、複数のアーム部、及び当該複数のアーム部を接続する複数の関節部を有し、先端で撮像部を支持する支持部とを備えた医療用観察装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の医療用観察装置では、撮像部は、各関節部の動作を利用して３次元的に移動され、所望の位置に位置付けられる。そして、撮像部にて撮像された画像は、外部の表示装置に表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０５１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各関節部の動作を利用して撮像部を３次元的に移動させる医療用観察装置では、高倍率で観察するにしたがって、撮像視野が狭くなり、撮像部に弱い力を加えただけでも（撮像部を微動させただけでも）、観察対象における目標の部位が表示装置の画面から消えてしまう（画が飛んでしまう）、という問題がある。
そして、特許文献１に記載の医療用観察装置では、電磁ブレーキを設け、当該電磁ブレーキへの出力電圧を制御することにより、各関節部の動きを制御し、上述した問題を回避している。しかしながら、このような構成では、構造が複雑化し、これに伴って製造コストも増加してしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造の簡素化を図りつつ、画の飛びを抑制することができる医療用観察装置及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】
【０００６】
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、観察対象を拡大して撮像可能とし、当該撮像に応じた画像信号を出力する撮像部と、複数のアーム部、及び当該複数のアーム部を接続する複数の関節部を有し、先端で前記撮像部を支持する支持部とを備え、前記関節部は、互いに接続される２つの前記アーム部の一方のアーム部に固定される固定部と、前記２つのアーム部の他方のアーム部に固定され、前記固定部に対して回転可能とする可動部とを備え、前記複数の関節部の少なくとも１つの関節部には、前記固定部に対して前記可動部が回転する際に、当該回転方向とは逆方向の負荷を当該可動部に付与する負荷付与機構が設けられ、前記負荷付与機構は、前記固定部及び前記可動部の一方に取り付けられる摩擦板と、前記固定部及び前記可動部の他方に取り付けられる付勢部材と、前記付勢部材にて前記摩擦板に向けて付勢され、前記固定部に対して前記可動部が回転する際に、前記摩擦板に対して摺接する摩擦スライダとを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記付勢部材は、前記固定部及び前記可動部の他方に向けて凸となる第１湾曲部、及び前記摩擦スライダに向けて凸となる第２湾曲部を有する板バネで構成され、前記固定部及び前記可動部の他方には、前記第１湾曲部が挿入され、当該第１湾曲部に係合する第１係合受け部が設けられ、前記摩擦スライダには、前記第２湾曲部が挿入され、当該第２湾曲部に係合する第２係合受け部が設けられてい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、前記摩擦板及び前記摩擦スライダにおける互いに摺接する各摺接面の少なくともいずれか一方の摺接面は、他方の摺接面に向けて凸となる曲面状に形成されてい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、前記負荷付与機構は、前記複数の関節部のうち、前記支持部の先端側に位置し、前記固定部に対して前記可動部が回転することで前記撮像部による撮像視野を移動させる関節部に設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、前記支持部のイナーシャは、１×１０−２ｋｇｍ２以下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システムは、上述した医療用観察装置と、前記医療用観察装置から出力された前記画像信号に基づく画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る医療用観察装置では、固定部に対して可動部が回転する際には、負荷付与機構により、可動部に対して当該回転方向とは逆方向の負荷が付与される。このため、撮像部に弱い力を加えただけでは撮像部を移動し難い構造となり、観察対象を高倍率で観察している場合において、画の飛びを抑制することができる。また、負荷付与機構を関節部に設けるだけで、画の飛びを抑制することができるため、構造の簡素化を図ることができる。したがって、本発明に係る医療用観察装置によれば、構造の簡素化を図りつつ、画の飛びを抑制することができる、という効果を奏する。
また、本発明に係る医療用観察システムは、上述した医療用観察装置を備えるため、上述した医療用観察装置と同様の作用及び効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る医療用観察システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した医療用観察システムを用いた手術の状況を模式的に示す図である。
【図３】図３は、撮像視野を移動する場合での課題を説明する図である。
【図４】図４は、撮像視野を移動する場合での課題を説明する図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図１に示した第３関節部及び当該第３関節部に設けられたダンパートルク機構を示す分解斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図１に示した第３関節部及び当該第３関節部に設けられたダンパートルク機構を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、図５Ａ及び図５Ｂに示した第３関節部及びダンパートルク機構を第３軸に沿う平面にて切断した断面図である。
【図７】図７は、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に示した波ワッシャと固定部本体及び摩擦スライダとの係合状態を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、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）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本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、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１６】
〔医療用観察システムの概略構成〕
図１は、本発明の実施の形態に係る医療用観察システム１の概略構成を示す図である。
医療用観察システム１は、手術時や検査時において術者が処置する対象となる部位（観察対象）を拡大して撮像し、当該撮像に応じた画像を表示するシステムである。この医療用観察システム１は、図１に示すように、観察対象を撮像して画像信号を出力する医療用観察装置２と、医療用観察装置２から出力された画像信号に基づく画像を表示する表示装置３とを備える。
【００１７】
医療用観察装置２は、図１に示すように、顕微鏡部２１と、ベース部２２と、支持部２３とを備える。
顕微鏡部２１は、観察対象を拡大して撮像し、当該撮像に応じた画像信号を出力する。この顕微鏡部２１は、例えば、各種の公知の光学系と、当該光学系が集光した光を受光して電気信号に変換する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とを備える。また、この顕微鏡部２１には、ＡＦ（Auto Focus）機能や光学ズーム機能等の各種の機能も搭載されている。また、顕微鏡部２１としては、一対の撮像素子を備えた所謂、ステレオカメラとして構成しても構わない。
【００１８】
ベース部２２は、医療用観察装置２の基台であり、キャスター２２１（図１）を介して床面上を移動可能に構成されている。
なお、具体的な図示は省略したが、ベース部２２の内部には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成された制御装置が設けられている。この制御装置は、顕微鏡部２１から出力された画像信号に対して各種の画像処理（例えば、電子ズーム機能に係る拡大処理等）を実行し、当該画像処理後の画像信号を表示装置３に出力する。
【００１９】
支持部２３は、ベース部２２から延在し、先端（ベース部２２から離間した端部）にて顕微鏡部２１を保持する。そして、支持部２３は、術者の操作に応じて、顕微鏡部２１を３次元的に移動可能とする。
なお、本実施の形態では、支持部２３は、顕微鏡部２１の移動に対して６自由度を有するように構成されているが、これに限られず、その他の異なる数の自由度を有するように構成しても構わない。
【００２０】
この支持部２３は、図１に示すように、第１〜第５アーム部２３１Ａ〜２３１Ｅと、第１〜第６関節部２３２Ａ〜２３２Ｆとを備える。
なお、第１〜第６関節部２３２Ａ〜２３２Ｆの詳細な構成については、第３関節部２３２Ｃを例示して後述するが、固定部と、可動部と、固定部及び可動部間に介装されるベアリングとをそれぞれ有し、ベアリングを介し、固定部に対して可動部が回転可能な構造になっている。
【００２１】
第１関節部２３２Ａは、支持部２３の先端に位置し、円筒形状を有する。この第１関節部２３２Ａは、円筒内側に位置する可動部（図示略）にて顕微鏡部２１を保持し、円筒外側に位置する固定部（図示略）にて第１アーム部２３１Ａに支持される。そして、第１関節部２３２Ａにおいて、可動部は、ベアリング（図示略）を介し、固定部に対して、第１軸Ｏ１を中心として回転可能とする。このため、第１関節部２３２Ａは、第１軸Ｏ１まわりに顕微鏡部２１を回転可能とする。
ここで、第１軸Ｏ１は、第１関節部２３２Ａにおける円筒の中心軸であり、第１関節部２３２Ａに保持された顕微鏡部２１の光軸に一致する軸である。
すなわち、第１軸Ｏ１まわりに顕微鏡部２１を回転させると、顕微鏡部２１による撮像視野の向きが変更される。
【００２２】
第１アーム部２３１Ａは、第１関節部２３２Ａの側面から第１軸Ｏ１と直交する方向に延在し、先端にて第１関節部２３２Ａ（固定部）を支持する。
第２関節部２３２Ｂは、先端側に位置する可動部（図示略）にて第１アーム部２３１Ａの基端に接続し、基端側（ベース部２２に近接する側）に位置する固定部（図示略）にて第２アーム部２３１Ｂに接続する。そして、第２関節部２３２Ｂにおいて、可動部は、ベアリング（図示略）を介し、固定部に対して、第２軸Ｏ２を中心として回転可能とする。このため、第２関節部２３２Ｂは、第２軸Ｏ２まわりに第１アーム部２３１Ａ（顕微鏡部２１）を回転可能とする。
ここで、第２軸Ｏ２は、第１軸Ｏ１に直交し、第１アーム部２３１Ａの延在方向に平行な軸である。
すなわち、第２軸Ｏ２まわりに顕微鏡部２１を回転させると、観察対象に対する顕微鏡部２１の光軸の向きが変更される。言い換えれば、顕微鏡部２１による撮像視野がＸ軸方向（図１）に移動する。このため、第２関節部２３２Ｂは、顕微鏡部２１による撮像視野を移動させる関節部である。
【００２３】
第２アーム部２３１Ｂは、第１，第２軸Ｏ１，Ｏ２に直交する方向に延在し、先端にて第２関節部２３２Ｂ（固定部）を支持する。
第３関節部２３２Ｃは、先端側に位置する可動部２３５（図５Ａ，図５Ｂ，図６参照）にて第２アーム部２３１Ｂの基端に接続し、基端側に位置する固定部２３６（図５Ａ，図５Ｂ，図６参照）にて第３アーム部２３１Ｃに接続する。そして、第３関節部２３２Ｃにおいて、可動部２３５は、ベアリング２３７（図６参照）を介し、固定部２３６に対して、第３軸Ｏ３を中心として回転可能とする。このため、第３関節部２３２Ｃは、第３軸Ｏ３まわりに第２アーム部２３１Ｂ（顕微鏡部２１）を回転可能とする。
ここで、第３軸Ｏ３は、第１，第２軸Ｏ１，Ｏ２に直交（第２アーム部２３１Ｂの延在方向に平行）する軸である。
すなわち、第３軸Ｏ３まわりに顕微鏡部２１を回転させると、観察対象に対する顕微鏡部２１の光軸の向きが変更される。言い換えれば、顕微鏡部２１による撮像視野がＸ軸方向に直交するＹ軸方向（図１）に移動する。このため、第３関節部２３２Ｃは、顕微鏡部２１による撮像視野を移動させる関節部である。
【００２４】
第３アーム部２３１Ｃは、第２アーム部２３１Ｂの延在方向と略平行な方向に延在し、先端にて第３関節部２３２Ｃ（固定部）を支持する。
第４関節部２３２Ｄは、第２軸Ｏ２に略平行に延在し、一端側に位置する可動部（図示略）にて第３アーム部２３１Ｃの基端に接続し、他端側に位置する固定部（図示略）にて第４アーム部２３１Ｄに接続する。そして、第４関節部２３２Ｄにおいて、可動部は、ベアリング（図示略）を介し、固定部に対して、第４軸Ｏ４を中心として回転可能とする。このため、第４関節部２３２Ｄは、第４軸Ｏ４まわりに第３アーム部２３１Ｃ（顕微鏡部２１）を回転可能とする。
ここで、第４軸Ｏ４は、第３軸Ｏ３に直交し、第２軸Ｏ２に平行な軸である。
すなわち、第４軸Ｏ４まわりに顕微鏡部２１を回転させると、観察対象に対する顕微鏡部２１の高さが調整される。
【００２５】
第４アーム部２３１Ｄは、第４軸Ｏ４に直交し、ベース部２２に向けて直線的に延在し、先端にて第４関節部２３２Ｄ（固定部）を支持する。
第５関節部２３２Ｅは、第４軸Ｏ４に略平行に延在し、一端側に位置する可動部（図示略）にて第４アーム部２３１Ｄの基端に接続し、他端側に位置する固定部（図示略）にて第５アーム部２３１Ｅに接続する。そして、第５関節部２３２Ｅにおいて、可動部は、ベアリング（図示略）を介し、固定部に対して、第５軸Ｏ５を中心として回転可能とする。このため、第５関節部２３２Ｅは、第５軸Ｏ５まわりに第４アーム部２３１Ｄ（顕微鏡部２１）を回転可能とする。
ここで、第５軸Ｏ５は、第４軸Ｏ４に平行な軸である。
【００２６】
第５アーム部２３１Ｅは、鉛直方向に延在する第１の部位と、当該第１の部位に対して略直角に屈曲して延在する第２の部位とで構成された略Ｌ字形状を有し、当該第１の部位にて第５関節部２３２Ｅ（固定部）を支持する。
第６関節部２３２Ｆは、鉛直方向に延在し、一端側に位置する可動部（図示略）にて第５アーム部２３１Ｅの第２の部位に接続し、他端側に位置する固定部（図示略）がベース部２２の上面に固定される。そして、第６関節部２３２Ｆにおいて、可動部は、ベアリング（図示略）を介し、固定部に対して、第６軸Ｏ６を中心として回転可能とする。このため、第６関節部２３２Ｆは、第６軸Ｏ６まわりに第５アーム部２３１Ｅ（顕微鏡部２１）を回転可能とする。
ここで、第６軸Ｏ６は、鉛直方向に沿う軸である。
【００２７】
本実施の形態では、上述した支持部２３のイナーシャは、２．５×１０−３ｋｇｍ２に設定されている。なお、従来の光学式顕微鏡（支持アーム装置の支持部の先端に患者の術部の微小部位を拡大観察するための拡大光学系が設けられた顕微鏡（例えば、特開２００４−２６７７７４号公報参照））における支持部のイナーシャは、２．５ｋｇｍ２程度である。すなわち、支持部２３のイナーシャは、従来の光学式顕微鏡に比べて、１／１０００程度に設定されている。
なお、支持部２３のイナーシャは、上述した値に限られず、１×１０−２ｋｇｍ２以下であれば、その他の値に設定しても構わない。
このように支持部２３のイナーシャを小さく設定することにより、支持部２３における６自由度の動き（顕微鏡部２１の移動）を円滑にすることができる。
【００２８】
表示装置３は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等を用いた表示ディスプレイを用いて構成され、顕微鏡部２１から出力され、ベース部２２の内部に設けられた制御装置（図示略）にて各種の画像処理が実行された画像信号に基づく画像を表示する。
【００２９】
〔医療用観察システムの使用例〕
次に、上述した医療用観察システム１の使用例について説明する。
図２は、医療用観察システム１を用いた手術の状況を模式的に示す図である。
先ず、術者ＯＰは、顕微鏡部２１を把持し、支持部２３における６自由度の動きを利用して、手術台の上に横臥している患者ＰＡの観察対象（図２の例では、患者ＰＡの頭部）の上に顕微鏡部２１を位置付ける。顕微鏡部２１にて撮像された画像は、顕微鏡部２１における光学ズーム機能、及び制御装置（図示略）による電子ズーム機能により、所定の倍率で拡大され、手術室の壁に取り付けられた表示装置３に表示される。
そして、術者ＯＰは、表示装置３に表示された画像を確認しながら、手術を実行する。
【００３０】
ここで、撮像視野を移動する場合での課題について説明する。
図３及び図４は、撮像視野を移動する場合での課題を説明する図である。具体的に、図３は、撮像視野（実視野）ＡＶと顕微鏡部２１との位置関係を示している。図４は、ワーキングディスタンスＷＤ（観察対象から顕微鏡部２１までの距離）と、光学ズーム機能による倍率（変倍比）と、電子ズーム機能による倍率（図４の例では、電子ズーム機能ＯＦＦのみ図示）と、撮像視野ＡＶのサイズとの関係を示している。
例えば、ワーキングディスタンスＷＤが４００ｍｍで、光学ズーム機能による倍率を６倍（変倍比）とした場合（電子ズーム機能ＯＦＦ）には、撮像視野ＡＶのサイズは、図４に示すように、対角で２５ｍｍとなる。そして、撮像視野ＡＶの中央に位置する点ＣＰが撮像視野ＡＶの外に位置する（点ＣＰが表示装置３の画面から消える（画が飛ぶ））まで第２軸Ｏ２（または第３軸Ｏ３）まわりに顕微鏡２１を回転させた場合での第２軸Ｏ２（または第３軸Ｏ３）まわりの角度変化θは、以下の式（１）に示すように、１．８°となる。
【００３１】
【数１】
0006641198.tif 000002
【００３２】
また、顕微鏡部２１の先端から第２軸Ｏ２までの距離を１００ｍｍとした場合には、角度変化である１．８°は、顕微鏡部２１の先端が３ｍｍ移動することに相当する。すなわち、顕微鏡部２１を１．８°回転させただけで、言い換えれば、顕微鏡部２１の先端を３ｍｍ移動させただけで、画が飛んでしまう。当該画の飛びは、高倍率になるにしたがって、小さい角度変化θ（顕微鏡部２１の先端の少ない移動量）で生じることとなる。
上述したように支持部２３のイナーシャは、極めて小さい値（２．５×１０−３ｋｇｍ２）に設定されているため、術者が顕微鏡部２１に弱い力を加えただけで、画が飛んでしまう。このため、本実施の形態では、第２，第３関節部２３２Ｂ，２３２Ｃには、当該画の飛びを抑制するために、ダンパートルク機構４（図５Ａ，図５Ｂ，図６参照）がそれぞれ設けられている。
【００３３】
〔第３関節部及びダンパートルク機構の構成〕
図５Ａ及び図５Ｂは、第３関節部２３２Ｃ及び当該第３関節部２３２Ｃに設けられたダンパートルク機構４を示す分解斜視図である。具体的に、図５Ａは、基端側（第３アーム部２３１Ｃ側）から見た図である。図５Ｂは、先端側（第２アーム部２３１Ｂ側）から見た図である。図６は、第３関節部２３２Ｃ及びダンパートルク機構４を第３軸Ｏ３に沿う平面にて切断した断面図である。
以下、第２，第３関節部２３２Ｂ，２３２Ｃにそれぞれ設けられたダンパートルク機構４のうち、第３関節部２３２Ｃに設けられたダンパートルク機構４について説明する。
先ず、第３関節部２３２Ｃの構成について説明する。
第３関節部２３２Ｃは、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に示すように、先端側に位置する可動部２３５と、基端側に位置する固定部２３６と、可動部２３５及び固定部２３６間に介装される一対のベアリング２３７（図６）とを備え、当該一対のベアリング２３７を介し、固定部２３６に対して可動部２３５が回転可能な構造である。
【００３４】
可動部２３５は、略円筒形状を有し、円筒の中心軸が第３軸Ｏ３に一致する姿勢で先端側が第２アーム部２３１Ｂの基端に固定される。
固定部２３６は、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に示すように、固定部本体２３６１と、回転軸部２３６２（図５Ａ，図６）とを備える。
固定部本体２３６１は、略円柱形状を有し、円柱の中心軸が第３軸Ｏ３に一致する姿勢で基端側が第３アーム部２３１Ｃの先端に固定される。
回転軸部２３６２は、固定部本体２３６１よりも小さい径寸法で構成された略円柱形状を有し、円柱の中心軸が第３軸Ｏ３に一致する姿勢で基端側が固定部本体２３６１の先端側の端面にボルト２３６３（図５Ａ，図５Ｂ，図６）にて固定される。
【００３５】
そして、第３関節部２３２Ｃを組み立てた状態では、図６に示すように、回転軸部２３６２が可動部２３５の基端側から当該可動部２３５の内部に挿入され、回転軸部２３６２の外周面と可動部２３５の内周面との間に一対のベアリング２３７が介装された状態となる。なお、一対のベアリング２３７は、第３軸Ｏ３に沿う方向への移動が規制されている。例えば、基端側のベアリング２３７は、回転軸部２３６２の外周面に設けられた円環状の規制部材２３６４（図６）にて基端側への移動が規制されている。
以上の構成により、可動部２３５は、一対のベアリング２３７を介し、固定部２３６に対して、第３軸Ｏ３を中心として回転可能となる。
【００３６】
次に、ダンパートルク機構４の構成について説明する。
ダンパートルク機構４は、本発明に係る負荷付与機構としての機能を有し、固定部２３６に対して可動部２３５が回転する際に、当該回転方向とは逆方向の負荷を可動部２３５に付与する機構である。このダンパートルク機構４は、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６に示すように、摩擦板４１（図５Ａ，図６）と、波ワッシャ４２と、摩擦スライダ４３とを備える。そして、ダンパートルク機構４は、可動部２６５の基端側の端部と固定部本体２３６１の先端側の端面との間に、摩擦板４１、摩擦スライダ４３、及び波ワッシャ４２の順に配設されている。
【００３７】
摩擦板４１は、本発明に係る第１摩擦部材としての機能を有する部材である。具体的に、摩擦板４１は、回転軸部２３６２（規制部材２３６４を含む）を挿通可能とし、可動部２３５と略同一の外径寸法を有する円環状の平板で構成され、可動部２３５の基端側の端部に固定される。なお、摩擦板４１の材料としては、例えば、ステンレス等を例示することができる。
【００３８】
波ワッシャ４２は、図５Ａまたは図５Ｂに示すように、回転軸部２３６２（規制部材２３６４を含む）を挿通可能とする円環形状を有する。具体的に、波ワッシャ４２は、基端側（固定部本体２３６１）に向けて凸となる第１湾曲部４２１、及び先端側（摩擦スライダ４３）に向けて凸となる第２湾曲部４２２が円環の中心軸（第３軸Ｏ３）まわりに交互に設けられた板バネで構成され、固定部本体２３６１の先端側の端面、及び摩擦スライダ４３の基端側の端面にそれぞれ係合する（取り付けられる）。
そして、波ワッシャ４２は、固定部本体２３６１における先端側の端面と摩擦スライダ４３との間で第３軸Ｏ３方向に圧縮されることにより、摩擦スライダ４３を摩擦板４１に向けて付勢する。すなわち、波ワッシャ４２は、本発明に係る付勢部材としての機能を有する。
本実施の形態では、第１，第２湾曲部４２１，４２２は、波ワッシャ４２における円環の中心軸まわりに１２０°間隔でそれぞれ設けられている。
【００３９】
図７は、波ワッシャ４２と固定部本体２３６１及び摩擦スライダ４３との係合状態を模式的に示す断面図である。なお、図７では、波ワッシャ４２が第３軸方向に圧縮された状態を実線で示し、圧縮されていない状態を破線で示している。
ここで、固定部本体２３６１において、先端側の端面には、図５Ｂに示すように、当該固定部本体２３６１における円柱の中心軸（第３軸Ｏ３）まわりに１２０°間隔で、基端側に向けて窪む３つの第１係合受け部２３６５がそれぞれ形成されている。これら３つの第１係合受け部２３６５には、図７に破線で示すように、３つの第１湾曲部４２１がそれぞれ挿入される。そして、図７に実線で示すように、波ワッシャ４２が固定部本体２３６１における先端側の端面と摩擦スライダ４３との間で第３軸Ｏ３方向に圧縮された際に、第１湾曲部４２１の斜面が第１係合受け部２３６５の縁部分に引っ掛かる。これにより、波ワッシャ４２は、固定部本体２３６１に係合する（取り付けられる）。
【００４０】
摩擦スライダ４３は、本発明に係る第２摩擦部材としての機能を有する部材である。具体的に、摩擦スライダ４３は、回転軸部２３６２（規制部材２３６４を含む）を挿通可能とし、可動部２３５と略同一の外径寸法を有する円環状に形成されている。なお、摩擦スライダ４３の材料としては、例えば、ＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂等を例示することができる。
そして、摩擦スライダ４３において、基端側の端面には、図５Ａに示すように、当該摩擦スライダ４３における円環の中心軸（第３軸Ｏ３）まわりに１２０°間隔で、先端側に向けて窪む３つの第２係合受け部４３１が形成されている。これら３つの第２係合受け部４３１には、図７に破線で示すように、３つの第２湾曲部４２２がそれぞれ挿入される。そして、図７に実線で示すように、波ワッシャ４２が固定部本体２３６１における先端側の端面と摩擦スライダ４３との間で第３軸Ｏ３方向に圧縮された際に、第２湾曲部４２２の斜面が第２係合受け部４３１の縁部分に引っ掛かる。これにより、波ワッシャ４２は、摩擦スライダ４３に係合する（取り付けられる）。
【００４１】
また、摩擦スライダ４３において、先端側の端面（本発明に係る摺接面）には、図５Ｂまたは図６に示すように、先端側に膨出し、当該摩擦スライダ４３における円環の中心軸（第３軸Ｏ３）まわりに連続して延びる膨出部４３２が設けられている。この膨出部４３２は、第３軸Ｏ３に沿う平面で切断した断面で見た場合に、図６に示すように、略円弧形状を有する。すなわち、摩擦スライダ４３において、先端側の端面（膨出部４３２）は、曲面状に形成されている。そして、膨出部４３２は、波ワッシャ４２にて摩擦スライダ４３が摩擦板４１に向けて付勢された状態で、摩擦板４１における基端側の端面（本発明に係る摺接面）に当接する。
【００４２】
以上の構成により、ダンパートルク機構４は、以下のように機能する。
摩擦板４１は、第３軸Ｏ３を中心とする可動部２３５の回転に伴い、当該可動部２３５とともに回転する。一方、摩擦スライダ４３は、図７に示した係合状態により固定部２３６に取り付けられているため、摩擦板４１とともに回転することはない。すなわち、摩擦板４１は、膨出部４３２上を摺動する。このため、摩擦板と摩擦スライダ４３との間には、摩擦が生じる。そして、当該摩擦力により、可動部２３５に対して当該可動部２３５の回転方向とは逆方向の負荷が付与される。
【００４３】
なお、第２関節部２３２Ｂに設けられたダンパートルク機構については説明を省略したが、ダンパートルク機構４と同様の構成を有するものである。すなわち、当該ダンパートルク機構は、摩擦板４１と同様の構成を有し、第２関節部２３２Ｂにおける可動部に取り付けられる摩擦板と、波ワッシャ４２と同様の構成を有し、第２関節部２３２Ｂにおける固定部に取り付けられる波ワッシャと、摩擦スライダ４３と同様の構成を有し、摩擦板及び波ワッシャの間に配設される摩擦スライダとを備える。
【００４４】
以上説明した本実施の形態に係る医療用観察装置２では、固定部２３６に対して可動部２３５が回転する際には、ダンパートルク機構４により、可動部２３５に対して当該回転方向とは逆方向の負荷が付与される。このため、顕微鏡部２１に弱い力を加えただけでは顕微鏡部２１を移動し難い構造となり、観察対象を高倍率で観察している場合において、画の飛びを抑制することができる。また、ダンパートルク機構４を第２，第３関節部２３２Ｂ，２３２Ｃに設けるだけで、画の飛びを抑制することができるため、構造の簡素化を図ることができる。したがって、本実施の形態に係る医療用観察装置２によれば、構造の簡素化を図りつつ、画の飛びを抑制することができる、という効果を奏する。
【００４５】
また、本実施の形態に係る医療用観察装置２では、ダンパートルク機構４は、摩擦板４１と、波ワッシャ４２と、摩擦スライダ４３とを備える。すなわち、固体同士の摩擦抵抗を利用した機構であるため、例えば、液体の流体抵抗を利用したダンパートルク機構と比較して、構造をさらに簡素化することができる。また、波ワッシャ４２の付勢力によって摩擦板４１及び摩擦スライダ４３同士が当接しているため、摩擦抵抗がそれほど大きいものにはならず、撮像視野ＡＶの移動（顕微鏡部２１の移動）を円滑に行うことができる。
【００４６】
ところで、波ワッシャ４２と固定部本体２３６１及び摩擦スライダ４３との係合構造としては、図７に示した係合構造の他、波ワッシャ４２と固定部本体２３６１及び摩擦スライダ４３との一方に突起部を設け、他方に突起部が挿通される孔を設けた構造が考えられる。しかしながら、波ワッシャ４２が固定部本体２３６１及び摩擦スライダ４３間で圧縮されて変形するため、当該変形を考慮して、突起部や孔の形状を工夫する必要がある。
これに対して、本実施の形態に係る医療用観察装置２では、波ワッシャ４２と固定部本体２３６１及び摩擦スライダ４３との係合構造として、図７に示した係合構造を採用している。このため、波ワッシャ４２が変形しても波ワッシャ４２と固定部本体２３６１及び摩擦スライダ４３との係合状態を良好に維持することができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係る医療用観察装置２では、摩擦スライダ４３の摺接面には、膨出部４３２が形成されている。すなわち、摩擦スライダ４３と摩擦板４１とが平面同士で接触する構成と比較して、接触面積を小さくしている。このため、所謂スティックスリップ現象の発生を抑制し、撮像視野ＡＶの移動（顕微鏡部２１の移動）を円滑に行うことができる。
【００４８】
また、本実施の形態に係る医療用観察装置２では、ダンパートルク機構４は、撮像視野ＡＶを移動させる第２，第３関節部２３２Ｂ，２３２Ｃにそれぞれ設けられている。このため、上述した画の飛びを抑制するという効果を好適に実現することができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係る医療用観察装置２では、支持部２３のイナーシャは、２．５×１０−３ｋｇｍ２に設定されている。すなわち、このようにイナーシャが極めて小さい値に設定されている場合に画の飛びが生じやすいところ、ダンパートルク機構４を設けることで、当該画の飛びを効果的に抑制することができる。
【００５０】
（その他の実施の形態）
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では、本発明に係る負荷付与機構として、ダンパートルク機構４を採用したが、これに限られず、可動部に対して当該可動部の回転方向とは逆方向の負荷を付与する機構であれば、その他の機構を採用しても構わない。すなわち、負荷付与機構としては、上述した実施の形態で説明したダンパートルク機構４のように固体同士の摩擦抵抗を利用した機構に限られず、液体の流体抵抗を利用した機構等を採用しても構わない。また、本発明に係る付勢部材としては、摩擦板４１及び摩擦スライダ４３の一方を他方に向けて付勢する構成であれば、波ワッシャ４２に限られず、その他の付勢部材を採用しても構わない。さらに、ダンパートルク機構４において、摩擦スライダ４３を省略し、摩擦板４１と波ワッシャ４２とが直接、摺接する構成としても構わない。
【００５１】
図８は、本発明の実施の形態の変形例を示す図である。
上述した実施の形態に係るダンパートルク機構４は、摩擦板４１が可動部２３５に取り付けられ、固定部２３６側から波ワッシャ４２にて摩擦スライダ４３を摩擦板４１に付勢するように構成されていたが、これに限られず、図８に示すダンパートルク機構４Ａを採用しても構わない。
ダンパートルク機構４Ａは、図８に示すように、摩擦スライダ４３が可動部（図示略）に取り付けられ、固定部（図示略）側から波ワッシャ４２にて摩擦板４１を摩擦スライダ４３に付勢するように構成されている。
ここで、本変形例に係る摩擦板４１において、固定部側の端面には、当該摩擦板４１における円環の中心軸まわりに１２０°間隔で、固定部側に突出する突起部４１１が形成されている。また、本変形例に係る波ワッシャ４２において、第２湾曲部４２２には、当該波ワッシャ４２における円環の中心軸まわりに１２０°間隔で、外周端部から内側に向けて切り欠かれた切り欠き部４２２Ａがそれぞれ形成されている。そして、３つの切り欠き部４２２Ａに３つの突起部４１１がそれぞれ挿通されることにより、波ワッシャ４２と摩擦板４１とが係合する。なお、波ワッシャ４２と固定部（図示略）との係合は、上述した実施の形態と同様である。
このような構成では、摩擦スライダ４３は、可動部の回転に伴い、当該可動部とともに回転する。一方、摩擦板４１は、波ワッシャ４２を介して固定部に取り付けられているため、摩擦スライダ４３とともに回転することはない。すなわち、摩擦スライダ４３は、膨出部４３２が摩擦板４１に当接した状態で、摩擦板４１における可動部側の端面上を摺動する。
【００５２】
上述した実施の形態では、第２，第３関節部２３２Ｂ，２３２Ｃに同一の構成のダンパートルク機構４をそれぞれ設けていたが、これに限られず、異なる構成のダンパートルク機構をそれぞれ設けても構わない。例えば、ダンパートルク機構４を第３関節部２３２Ｃに設け、ダンパートルク機構４Ａを第２関節部２３２Ｂに設けても構わない。
【００５３】
上述した実施の形態では、摩擦板４１及び摩擦スライダ４３における各摺接面のうち、摩擦スライダ４３の摺接面を摩擦板４１に向けて凸となる曲面状に形成（膨出部４３２を形成）していたが、これに限られず、摩擦板４１の摺接面を摩擦スライダ４３に向けて凸となる曲面状に形成してもよく、あるいは、摩擦板４１及び摩擦スライダ４３の双方の摺接面を他方の摺接面に向けて凸となる曲面状にそれぞれ形成しても構わない。
【００５４】
上述した実施の形態において、第１〜第６関節部２３２Ａ〜２３２Ｆの少なくともいずれかの関節部にモータを設け、当該モータの回転を可動部に伝達し、支持部２３を動作させる構成を採用しても構わない。また、モータと可動部との間に電磁クラッチを設け、当該電磁クラッチの動作を制御することにより、モータから可動部への回転の伝達及び遮断を切り替える構成を採用しても構わない。さらに、第１〜第６関節部２３２Ａ〜２３２Ｆに電磁ブレーキをそれぞれ設け、各電磁ブレーキの動作を制御することにより、第１〜第６関節部２３２Ａ〜２３２Ｆにおける各可動部の回転を停止させた状態、及び当該回転を許容する状態を切り替える構成を採用しても構わない。
【符号の説明】
【００５５】
１  医療用観察システム
２  医療用観察装置
３  表示装置
４，４Ａ  ダンパートルク機構
２１  顕微鏡部
２２  ベース部
２３  支持部
４１  摩擦板
４２  波ワッシャ
４３  摩擦スライダ
２２１  キャスター
２３１Ａ〜２３１Ｅ  第１〜第５アーム部
２３２Ａ〜２３２Ｆ  第１〜第６関節部
２３５  可動部
２３６  固定部
２３７  ベアリング
４１１  突起部
４２１，４２２  第１，第２湾曲部
４２２Ａ  切り欠き部
４３１  第２係合受け部
４３２  膨出部
２３６１  固定部本体
２３６２  回転軸部
２３６３  ボルト
２３６４  規制部材
２３６５  第１係合受け部
ＡＶ  撮像視野
ＣＰ  点
Ｏ１〜Ｏ６  第１〜第６軸
ＯＰ  術者
ＰＡ  患者
ＷＤ  ワーキングディスタンス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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