(57)【要約】【課題】  操作性に優れたシングルパンタグラフ式の多関節アームに収納容易性を付加した耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームを提供すること。【解決手段】  基端部が診察台２のポール３に水平面内に回転可能に取り付けられる第一アーム７と、第一アーム７の先端部に水平面内の回転が可能にその基端部が取り付けられ、且つ、上下方向に揺動しうるパンタグラフの構成を有した第二アーム８とを備え、第二アーム８の先端部に顕微鏡６が着脱可能であり、第一アーム７の長さが５００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲内に設定され、第一アーム７の基端部と第二アーム８の先端部との離間距離が１０３０ｍｍ〜１２３０ｍｍの範囲であり、第一アーム７の基端部と第二アーム８の先端部とが互いに屈曲して第一アーム７の基端部と第二アーム８の先端部とを結ぶ仮想直線と第一アーム７との成す角度が約３０゜となるとき、この範囲内の任意の上記離間距離に対し、第一アーム７の長さに対する第二アーム８の長さの比が０．９１〜１・５２の範囲内で第二アーム８の長さが設定されている。【選択図】  図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その基端部が耳鼻科診察台の支持柱に水平面内に回転可能に取り付けられるように構成された第一アームと、
該第一アームの先端部に水平面内の回転が可能にその基端部が取り付けられ、且つ、上下方向に揺動しうるパンタグラフの構成を有した第二アームとを備えており、
該第二アームの先端部が、顕微鏡を取り付けられるように構成されており、
上記第一アームの長さが５００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲内に設定されており、
第一アームの基端部と第二アームの先端部との離間距離が１０３０ｍｍ〜１２３０ｍｍの範囲であって、第一アームの基端部と第二アームの先端部とが互いに屈曲して第一アームの基端部と第二アームの先端部とを結ぶ仮想直線と第一アームとの成す角度が約３０゜となるときに、この範囲内の任意の上記離間距離に対して、第一アームの長さに対する第二アームの長さの比が０．９１〜１・５２の範囲内で第二アームの長さが設定されてなる耳鼻科診察設備用の顕微鏡アーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームに関する。さらに詳しくは、診療器具類を装備した診察台に立設されたポールに、回転自在に設置された折り畳み且つ旋回可能な耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、耳鼻科における外来処置用の顕微鏡付き診察設備は、図１２に示されるようなものが知られている。この診察設備５１は、直方体状の診察台（図示せず）と、この診察台の長辺側に立設された支柱（ポールという）５２と、このポール５２に回転自在に取り付けられた三本組の多関節アーム５３と、この多関節アーム５３の先端部に揺動可能に取り付けられた顕微鏡５４とから構成されている。
【０００３】
上記診察台は、その上面、側面および内部に診療に必要な各種の器具が載置されたり、収納されたりしている。この診察台について当該医科分野の特別な規格はないものの、長年の使用によって診察にとって便利な寸法が統計的に定まってきた結果、各メーカーともにほぼ似た寸法に仕上げている。すなわち、高さ寸法が約８００ｍｍ、幅が約５００ｍｍ〜６３０ｍｍの範囲、長さが約１１００ｍｍ〜１４００ｍｍの範囲にされている。
【０００４】
上記多関節アーム５３は、第一アーム５５、第二アーム５６および第三アーム５７から構成されている。第一アーム５５には顕微鏡へ照明光を供給する光源部６３が設置されている。このうち、第二アーム５６と第三アーム５７とがそれぞれパンタグラフ式に構成され、いわゆるダブルパンタグラフ式の多関節アーム５３を構成している。そして、第二アーム５６と第三アーム５７とが相対的に上下方向に揺動しうるように連結されている。第一アーム５５はその一端（基端部）が、装着金具５８を介して、ポール５２に対し水平面内に回動可能に取り付けられている。また、第一アーム５５の他端（先端部）には第二アーム５６が水平面内に回動可能、且つ、上下方向に揺動可能に取り付けられている。この第一アーム５５と第二アーム５６との関節には、相互の水平面内回転をロックするためのロックノブ５９が配設されている。図中の符号ＣＡ１、ＣＡ２、ＣＡ３がそれそれ水平面内回転の中心軸を示している。
【０００５】
第三アーム５７の先端部には軸受部材６０が配設されており、顕微鏡５４の上端にはボールジョイント６１が設置されている。そして、第三アーム５７の軸受部材６０によってボールジョイント６１が水平面内に回動自在に支持されている。顕微鏡５４は第三アーム５７の先端部にボールジョイント６１と軸受部材６０とによって吊り下げられた状態にされている。また、このボールジョイント６１をロックしたりロックを解除したり顕微鏡の姿勢を変更したりするための操作ハンドル６２が配設されている。検査者Ｅは片手で操作ハンドル６２を操作し、他方の手で患者の被検部を処置しつつ、顕微鏡５４の接眼レンズを覗いて着座姿勢の被検者のたとえば耳の中を観察するのである。
【０００６】
かかる耳鼻科用の診察設備に取り付けられる顕微鏡５４は、たとえば特許文献１に開示されている。
【０００７】
このダブルパンタグラフ式の多関節アーム５３を備えた診察設備は、そのアームの数が多く、また、全アームを伸ばしたときの長さが長い。したがって、検査者Ｅが診察終了後に顕微鏡５４の部分をポール５２にむけて押すことにより、多関節アーム５３をポール５２に近づけるように折り畳んで収納することが容易である。
【０００８】
しかし、ダブルパンタグラフ式の多関節アーム５３は、第二アーム５６および第三アーム５７ともにガスバネ等のバランスバネを用いたパンタグラフであり、重力に抗したバランスの都合上、第二アーム５６のバランスバネの方が第三アーム５７のバランスバネより強くされている。しがって、検査者が顕微鏡の位置合わせをしようと力を加えると、強さに差があるバネによって第二アーム５６と第三アーム５７とが均等に動作せず、アーム先端部の顕微鏡５４を被検部に位置合わせするための微調整（微動）が容易ではない。
【０００９】
また、第二アーム５６と第三アーム５７とが同等の長さで、両アームともに上下揺動するため、第二アーム５６から見た顕微鏡の位置変化が大きく、アームの収納には適しているが、第二アーム５６のバランスバネに対しては負荷変化が大きい。検査者Ｅが手で顕微鏡を位置合わせしたあと、手を離せばアームが若干距離動いてしまうということも起こりうる。一方、耳鼻科の診察は、のど、鼻孔および耳の穴を覗くために顕微鏡の正確な位置合わせが必要である。また、ダブルパンタグラフ式の多関節アームは後述のシングルパンタグラフ式のアームに比較して部材数が多いのでコストが高くなる。
【００１０】
このように、ダブルパンタグラフ式の多関節アーム５３は収容容易性には優れているが、顕微鏡を被検部に位置合わせする際の微調整は容易ではなく、コストも高い。
【００１１】
一方、いわゆるシングルパンタグラフ式の多関節アームも知られている。シングルパンタグラフ式の多関節アームは、前述したダブルパンタグラフ式の多関節アーム５３から第三アーム５７を除去したようなものである。つまり、第三アーム５７を除去して第二アームの先端部にボールジョイントを介して顕微鏡を吊り下げるものである。したがって、多関節アームの詳細な説明は省略する。このシングルパンタグラフ式多関節アームでは、パンタグラフ式のアームを一本しか使用していないので、アームを動かし易く、位置合わせ後にアームが動いてしまうこともほとんど無く、正確な位置合わせが容易である。しかも、ダブルパンタグラフ式の多関節アームと比較してコストが低い。
【００１２】
しかし、シングルパンタグラフ式はそのアームを伸ばしたときの全長が長くないので、アームを折り畳み状態で収容したいときに、顕微鏡をポールに向けて一方向に押すことによってこれを行うことが難しいことがある。耳鼻科医は診察時に通常は片方の手で顕微鏡を押しやって収容しようとする。他方の手は診察器具等を持っているため使用できないことが多いからである。しかしながら、アームを軽い力で一方向に押して収容することが難しいので、顕微鏡を持って第二アームを回転させるように動かしつつポールに向けて押すような操作を行う。これはきわめてやっかいである。
【特許文献１】特開２００３−１７５０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、操作性に優れたシングルパンタグラフ式の多関節アームに収納容易性を付加した耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームは、
その基端部が耳鼻科診察台の支持柱に水平面内に回転可能に取り付けられるように構成された第一アームと、
該第一アームの先端部に水平面内の回転が可能にその基端部が取り付けられ、且つ、上下方向に揺動しうるパンタグラフの構成を有した第二アームとを備えており、
該第二アームの先端部が、顕微鏡を取り付けられるように構成されており、
上記第一アームの長さが５００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲内に設定されており、
第一アームの基端部と第二アームの先端部との離間距離が１０３０ｍｍ〜１２３０ｍｍの範囲であって、第一アームの基端部と第二アームの先端部とが互いに屈曲して第一アームの基端部と第二アームの先端部とを結ぶ仮想直線と第一アームとの成す角度が約３０゜となるときに、この範囲内の任意の上記離間距離に対して、第一アームの長さに対する第二アームの長さの比が０．９１〜１・５２の範囲内で第二アームの長さが設定されている。上記した第一アームの長さ範囲５００ｍｍ〜７００ｍｍ、第一アームの基端部と第二アームの先端部との離間距離１０３０ｍｍ〜１２３０ｍｍ、第一アームの基端部と第二アームの先端部とを結ぶ仮想直線と第一アームとの成す角度約３０゜はアームを水平にしたときのそれぞれ平面視での寸法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、シングルパンタグラフ式アーム特有の優れた操作容易性を損なうことなく、操作者が顕微鏡をポールに向かって軽い力で一直線に押すだけで容易にアームをポール側に収容することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態にかかる顕微鏡アーム１を備えた耳鼻科診察設備を示す斜視図であり、図２は図１の診察設備１の正面図である。
【００１８】
この診察設備１は、直方体状を呈した診察台２と、この診察台２の平面視の一長辺近傍に立設された支柱（以下、ポールという）３と、このポール３に取り付け金具４を介して着脱可能且つ回転可能に取り付けられた多関節アーム５と、多関節アーム５の先端部に取り付けられた顕微鏡６とを備えている。診察台２の内部にはコンプレッサ等が収納されており、上面にはコンプレッサの気圧を利用する治療具や診察具が収納されている。
【００１９】
上記多関節アーム５は第一アーム７と第二アーム８とから構成されている。第一アーム７はその基端部が上記取り付け金具４に対して水平面内に回転しうるように取り付けられている。取り付け金具４に対する第一アーム７の回転軸を符号Ｃ１で示している。第一アーム７の先端部には第二アーム８の基端部が水平面内に回転しうるように取り付けられている。第一アーム７に対する第二アーム８の回転軸を符号Ｃ２で示している。第一アーム７にはその長手方向に沿って顕微鏡用の光源部９が設置されている。第二アーム８はパンタグラフ式に構成されており、第一アーム７の先端部に対して上下方向に揺動することができる。本実施形態では水平状態から上下それぞれに４０゜程度揺動することができる。第二アーム８のみがパンタグラフ式にされているので、この多関節アーム５はシングルパンタグラフ式である。
【００２０】
第二アーム８の先端部には、軸受け部材１０の基端部が水平面内に回転しうるように取り付けられている。第二アーム８に対する軸受け部材１０の回転軸を符号Ｃ３で示している。軸受け部材１０の先端部にはボールジョイント１１が設置されている。顕微鏡６はこのボールジョイント１１を介して軸受け部材１０に取り付けられている。この軸受け部材１０およびボールジョイント１１により、顕微鏡６は第二アーム８の先端部に対して回動および揺動が自在になっている。軸受け部材１０に対する顕微鏡６の回転軸をＣ４で示している。
【００２１】
ボールジョイント４にはこれを操作するための操作部１２が配設されている。操作者は、操作部１２のハンドル１２ａを持って顕微鏡６の方向や位置を変えたり、接眼レンズを覗くときに顕微鏡本体６を安定させる。この操作部１２にはボールジョイントをロックする機能も備わっている。
【００２２】
図１〜４に示すように、検査者Ｅは診察台２に接近した位置に座ったり立ったりする必要がある。これは、診察台２から各種の診察具や治療具を取り出して診察するためである。また、通常は本診察設備１はポール３から診察台２の短辺の方向に延長した方向に被検者Ｐ用のイス１３を置く。なぜなら、被検者Ｐは顕微鏡６の届く位置であり、且つ、検査者Ｅが容易にアプローチしうるように検査者Ｅに対向しうる位置に座る必要がある。すなわち、上記した位置に座るのが最も合理的だからである。耳鼻科の診察イスは電動で背もたれ部が傾倒し、座面が回転させられるうえ、ある程度被検者Ｐの顔を安定載置できるようになっているもので、歯科用の診察イスに似ている。座面を回転させることは容易であるが、重量が大きいためイス全体を移動させることは困難である。検査者Ｅは被検者Ｐをそのイス１３に座らせ、顕微鏡６の操作ハンドル１２ａを持って多関節アームを伸ばして顕微鏡６を被検者Ｐの顔近くへ持ってくる。
【００２３】
左耳を診察するときには被検者Ｐは図３に示す方向を向くのが便利である。一方、喉や鼻を診察するときには被検者Ｐは図４に示す方向を向くのが便利である。また、図４の状態で顕微鏡をわずかに動かすだけで被検者Ｐの右耳を診察することが容易となる。このときには多関節アーム５が一層伸ばされることになる。
【００２４】
操作者は、顕微鏡による診察を終了すると顕微鏡６をポール３に向けて押しやることにより、多関節アーム５を折り畳むようにして他の診察の邪魔にならない位置に顕微鏡６およびアーム５を収納する。本診察設備１の多関節アーム５は、操作者が軽い力で顕微鏡６をポール３に向けて直線的に押すと、容易に折り畳まれて顕微鏡６がポール３に接近する。この機能は以下の構成によって実現されている。
【００２５】
すなわち、この多関節アーム５については、通常の診察状態（頻度の高い診察状態）のうちで多関節アーム５を最も伸ばした状態（図４に示す状態）であっても、上記回転軸Ｃ１と回転軸Ｃ３とを結ぶ仮想直線ＳＬに対する第一アーム７の成す角度θ１が実質的に３０゜より小さくならないように、上記両アーム７、８の長さを定めている。換言すれば、被検者のあらゆる診察時において上記θ１を約３０゜未満にする必要がないように多関節アーム５を構成している。したがって、診察終了後に顕微鏡６をポール３に向けて押しやるときには、上記角度θ１が３０゜を超えてさらに大きくなる。つまり、両アーム７、８が重なり合う方向の力が加わり、軽い力で顕微鏡６を押しやることができる。もちろん、上記３０゜という角度はおおよその角度である。
【００２６】
図５に示すように、第一アーム７と仮想直線ＳＬとの成す角度θ１を上記のごとくするためには、両アーム７、８の各長さＬ１、Ｌ２の他にもう一つ条件が必要である。その条件が、第一アーム７の取り付け金具４に対する回転軸Ｃ１から、軸受け部材１０の第二アーム８対する回転軸Ｃ３までの距離Ｄ１である。Ｌ１、Ｌ２、Ｄ１の三つの辺からなる三角形が定まれば上記角度θ１が定まる。
【００２７】
通常この距離Ｄ１はおおよそ１１３０ｍｍ±１００ｍｍになる。このように距離Ｄ１が定まるのは、前述したように、診察台２に対する診察イス１３の位置、ひいては被検者Ｐの被検部の位置（図中、Ｔで示す）がほぼ決定されており、その結果、ポール３から被検部の位置Ｔまでの距離Ｄ２が決まるからである。
【００２８】
Ｄ２は約１０８０ｍｍ±１００ｍｍである。この寸法の幅は、診察イス１３に着座した被検者に年齢、体型、姿勢に差違があることによって顕微鏡の観察点Ｔが変位する範囲を十分にカバーしうるものとして定められている。また、軸受け部材１０の長さＬ４はほぼ固定的に決まっている。また、顕微鏡６の作動距離（対物レンズ前面から観察位置までの距離）はほぼ固定的に決まっている。したがって、この作動距離と上記Ｃ４から対物レンズ前面までの距離との和である、Ｃ４から観察位置までの距離Ｗも決まる。その結果、ポール３から最も離れうる診察時（右耳の診察時）の顕微鏡６の位置が決まる。すなわち、ポール３と顕微鏡６との離間距離Ｄ３が下式から決まる。
【００２９】
Ｄ３＝Ｄ２＋Ｗ
そうすると、下式に示すように、このＤ３から取り付け金具４の長さＬ３および軸受け部材１０の長さＬ４を差し引けば上記距離Ｄ１となる。
【００３０】
Ｄ１＝Ｄ３−（Ｌ３＋Ｌ４）＝Ｄ２＋Ｗ−（Ｌ３＋Ｌ４）
このように、一般の耳鼻咽喉科で使用されている診察設備における上記距離Ｄ３はどれもほぼ同一の寸法となる。
【００３１】
図示のごとく、以上の寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｗ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を例示すると、Ｄ２＝１０８０ｍｍ、Ｗ＝２９０ｍｍ、Ｌ３＝１２０ｍｍ、Ｌ４＝１２０ｍｍ、Ｄ１＝１１３０ｍｍ、Ｄ３＝１３７０ｍｍ、Ｌ１＝６００ｍｍ、Ｌ２＝７００ｍｍである。Ｌ１、Ｌ２、Ｄ１からなる三角形を見ると、そのＬ１とＤ１とが成す角度θ１が約３０゜となることが判る。これらの寸法は、前述のように、まずＤ２が決まり、ついでＬ３、Ｌ４を決め、ついでＤ１を決めることにより、Ｌ１、Ｌ２がそれぞれ選択される。
【００３２】
図６を参照しつつ、上記のごとく各寸法を決定した理由を説明するために、この診察設備１における多関節アーム５の端部にアーム５を折り畳むための力を加えたときの静力学的考察を行う。検査者Ｅが顕微鏡６を手に持って、第二アーム８の先端部である回転軸Ｃ３の部分を第一アーム７の基端部である回転軸Ｃ１の部分に向けて直線的に（上記仮想直線ＳＬに沿って）押す場合を考える。
【００３３】
この場合、摩擦抵抗に打ち勝って回転軸Ｃ２回りに第二アーム８を図６中時計方向に回転させるためにＣ３点に加える必要最小力をＦＨと表し、摩擦抵抗に打ち勝って回転軸Ｃ１回りに第一アーム７を反時計方向に回転させるためにＣ２点に加える必要最小力をＦＶＨと表す。本実施形態では、上記力の比ＦＨ：ＦＶＨが２：１となるように上記回転軸Ｃ１、Ｃ２の摩擦係数を設定している。このように設定すると、多関節アーム５を折り畳むのに必要最小の力はベクトルとしてＦＨ＋ＦＶＨとなる。
【００３４】
ここで、上記仮想直線ＳＬに対して第一アーム７が成す角度をθ１と表し、仮想直線ＳＬに対して第二アーム８が成す角度をθ２と表す。図６中のベクトルが示すように、多関節アーム５を折り畳むために必要な、点Ｃ３に加えるべき仮想直線ＳＬ方向の力をＦで示す。そうすると、力Ｆによって第一アーム７の先端部Ｃ２に加わる力はＦＶとなる。ここで、各力Ｆ、ＦＨ、ＦＶ、ＦＶＨの間には下記の関係が成り立つ。力Ｆはその分力ＦＶがＣ２に作用するので、
ＦＶＨ ＝ ＦＶ×sin(θ１＋θ２)
となり、この式を変形することにより、
ＦＶ ＝ ＦＶＨ／sin(θ１＋θ２)                                      （１）
となる。また、ＦＨはＦＶに対して常に垂直方向となるので、以下の関係が成り立つ。
【００３５】
Ｆの二乗 ＝ ＦＨの二乗＋ＦＶの二乗
＝ ＦＨの二乗＋（ＦＶＨ／sin(θ１＋θ２)）の二乗            （２）
三角形Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３より、角度θ１と角度θ２との関係は以下のとおり表される。
【００３６】
Ｌ１×sinθ１ ＝ Ｌ２×sinθ２
となり、この式を変形することにより、
sinθ２ ＝ （Ｌ１／Ｌ２）× sinθ１                                  （３）
上記（１）式、（２）式、（３）式を用いて、当該式中のＦＨ、ＦＶＨ、Ｌ１、Ｌ２の四つに様々な値を代入することによって角度θ１と力Ｆとの関係を導くと次のことがわかる。すなわち、図７〜図１０に示すように、アーム５を折り畳むのに必要な力Ｆは角度θ１が大きくなるに従って急速に小さくなり、角度θ１が３０゜付近からθ１の増加に伴う力Ｆの変化が少なくなる。これは、上記ＦＨ、ＦＶＨ、Ｌ１、Ｌ２の値を変えても同じ傾向となる。それが故に、前述のごとくＬ１、Ｌ２、Ｄ１からなる三角形のＬ１とＤ１とが成す角度θ１を約３０゜としているのである。
【００３７】
図７は上記計算によって得られた角度θ１と力Ｆとの関係を示すグラフである。前述のとおりＬ１を６００ｍｍ、Ｌ２を７００ｍｍと設定したうえで、ＦＶＨを２ｋｇｆ、ＦＨを１ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線、ＦＶＨを１．５ｋｇｆ、ＦＨを０．７５ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線、ＦＶＨを１ｋｇｆ、ＦＨを０．５ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線をそれぞれ示している。
【００３８】
図８も上記計算によって得られた角度θ１と力Ｆとの関係を示すグラフである。ＦＶＨを２ｋｇｆと設定し、ＦＨを１ｋｇｆと設定したうえで、Ｌ１を５００ｍｍ、Ｌ２を７６０ｍｍとしたときの関係を示す曲線、Ｌ１を５５０ｍｍ、Ｌ２を７３０ｍｍとしたときの関係を示す曲線、Ｌ１を６００ｍｍ、Ｌ２を７００ｍｍとしたときの関係を示す曲線、Ｌ１を６５０ｍｍ、Ｌ２を６７０ｍｍとしたときの関係を示す曲線、Ｌ１を７００ｍｍ、Ｌ２を６４０ｍｍとしたときの関係を示す曲線をそれぞれ示している。
【００３９】
図９は上記計算結果とともにモデル機を用いた計測値をも含めた角度θ１と力Ｆとの関係を示すグラフである。Ｌ１を３５０ｍｍ、Ｌ２を５８０ｍｍと設定したうえで、ＦＶＨを２ｋｇｆ、ＦＨを１ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線、ＦＶＨを１．５ｋｇｆ、ＦＨを０．７５ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線、ＦＶＨを１ｋｇｆ、ＦＨを０．５ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線をそれぞれ示している。さらに、ＦＶＨが１ｋｇｆ、ＦＨが０．５ｋｇｆとなるように構成されたモデル機を用いて行った計測値である角度θ１と力Ｆとの関係を示す計測値をプロットしている。
【００４０】
図１０も上記計算結果とともにモデル機を用いた計測値をも含めた角度θ１と力Ｆとの関係を示すグラフである。Ｌ１を３５０ｍｍ、Ｌ２を７００ｍｍと設定したうえで、ＦＶＨを２ｋｇｆ、ＦＨを１ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線、ＦＶＨを１．５ｋｇｆ、ＦＨを０．７５ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線、ＦＶＨを１ｋｇｆ、ＦＨを０．５ｋｇｆとしたときの関係を示す曲線をそれぞれ示している。さらに、ＦＶＨが１ｋｇｆ、ＦＨが０．５ｋｇｆとなるように構成されたモデル機を用いて行った計測値である角度θ１と力Ｆとの関係を示す計測値をプロットしている。
【００４１】
図９および図１０により、計算結果と計測値とが傾向としてほぼ一致している、すなわち、計測値を曲線で結んだとしたら曲線の形状がほぼ一致していることがわかる。上記図７および図８において、θ１が６０゜より大きくなるに従って力Ｆが増加している。これは、Ｌ１とＬ２との差に起因して、θ１ ＝ ６０゜のあたりからアーム７、８の回転方向（アーム先端の回転軌跡の接線方向）と力Ｆの方向（仮想直線ＳＬに沿う方向）とが以下に説明するように食い違ってくるからである。
【００４２】
図１１には、Ｌ１が７００ｍｍ、Ｌ２が６４０ｍｍと設定された多関節アーム５Ａ、Ｌ１が６００ｍｍ、Ｌ２が７００ｍｍと設定された多関節アーム５Ｂ、Ｌ１が５００ｍｍ、および、Ｌ２が７６０ｍｍと設定された多関節アーム５Ｃそれぞれの回転軸Ｃ２と回転軸Ｃ３との軌跡が示されている。なお、図中で、多関節アーム５Ａの第二アーム８ａの長さをＬ２ａで表し、多関節アーム５Ｂの第二アーム８ｂの長さをＬ２ｂで表し、多関節アーム５Ｃの第二アーム８ｃの長さをＬ２ｃで表す。多関節アーム５Ａの回転軸Ｃ２をＣ２ａで表し、多関節アーム５Ｂの回転軸Ｃ２をＣ２ｂで表し、多関節アーム５Ｃの回転軸Ｃ２をＣ２ｃで表す。多関節アーム５Ａの回転軸Ｃ３をＣ３ａで表し、多関節アーム５Ｂの回転軸Ｃ３をＣ３ｂで表し、多関節アーム５Ｃの回転軸Ｃ３をＣ３ｃで表す。
【００４３】
いずれの多関節アーム５Ａ、５Ｂ、５Ｃも、当初はＣ３を上記仮想直線ＳＬに沿う方向に動かしている。しかし、各多関節アーム５Ａ、５Ｂ、５Ｃともに、そのＬ１とＬ２との差に起因してＣ３の移動方向は途中点ＭＡ、ＭＢ、ＭＣから以降は変化せざるを得なくなる。これは、Ｌ１＜Ｌ２の場合に、Ｃ３の移動途中で第一アーム７が収納位置に至り（θ１が９０゜となり）、第二アーム８が直線ＳＬではなくＣ２を中心として回転せざるを得なくなることによる。または、Ｌ２＜Ｌ１のときに、Ｃ３の移動途中で第二アーム８の直線ＳＬとなす角度θ２が９０゜となり、Ｃ３の移動方向が直線ＳＬではなく第一アーム７のＣ２の移動軌跡に拘束されて円状となってしまうことによる。しかし、力Ｆの方向は依然として仮想直線ＳＬに沿う方向であるため、力にロスが生じて図７および図８におけるθ１ ＝ ６０゜のあたりに力の変曲点が生じる。しかし、これは計算上の話であり、実際は途中点ＭＡ、ＭＢ、ＭＣからはＣ３点が無理なく移動する方向に力が加えられるであろう。
【００４４】
上記Ｄ１を１１３０ｍｍとしてθ１が約３０゜となる三角形を形成するＬ１とＬ２との組み合わせは理論的には無数にある。しかし、以下の理由からＬ１、Ｌ２の値がある範囲にあるのが好ましいことがわかる。
(1) アーム５を伸ばしたときにＣ２点が診察台側辺からはみ出るので検査者の診察にとっ  て邪魔である。
(2) アームを折り畳んだときにＣ３点が診察台手前辺からはみ出るので検査者のみならず  被検者にとっても邪魔である。
(3) 図９および図１０に示す「移動方向の変曲点」が早いうちに現れるのでアームを早い  うちから旋回させねばならず、収納時の操作性が悪い。
【００４５】
以上の(1)〜(3)の事象は、診察台２の平面視寸法にも依るが、一般にＬ１が大きすぎたりＬ２が大きすぎる場合に生じる。換言すれば、Ｌ１とＬ２との差が大きいほど上記問題が生じやすい。したがって、Ｌ１、Ｌ２の値がある範囲にあるのが好ましいことがわかる。
【００４６】
表１にはそのうち１３種類の組み合わせを例示している。例１から例６までは(2) アームを折り畳んだときにＣ３点が診察台手前辺からはみ出る。例７から例１３までは(1) アーム５を伸ばしたときにＣ２点が診察台側辺からはみ出る。いずれの場合もＬ１とＬ２との差が大きいほど突出量が多い。一方、「移動方向の変曲点」はＬ１とＬ２との差が大きいほど早く出現し、Ｌ１＝Ｌ２の場合には出現しない。この理由から、Ｌ１とＬ２との組み合わせは、例５から例９までの範囲にあるのが好ましい。すなわち、前述したＬ１、Ｌ２、Ｄ１の三辺からなる三角形においてＤ１＝１１３０ｍｍとし、θ１＝約３０゜としたときのＬ１の値を５００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲内で定めるのが好ましい。そうすればＬ２の範囲は自ずと定まる。上記実施形態（図１）は例７である。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
また、診察台２の幅寸法、取り付け金具４の長さＬ３、軸受け部材１０の長さＬ４、および、顕微鏡の前述の寸法Ｗはほとんど一つの値に固定され、バラツキが小さい。一方、前述したように、被検者の年齢、体型、姿勢に差違があることに起因して上記Ｄ１寸法にも所定の幅（±１００ｍｍ）を設けている。すなわち、Ｄ１は１０３０ｍｍ〜１２３０ｍｍの範囲である。さらに、前述のとおりＬ１が５００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲内で定められている。この範囲のＤ１およびＬ１の寸法に対して、Ｄ１、Ｌ１、Ｌ２からなる三角形の上記角度θ１が約３０゜となるＬ２の範囲（表１中の例５〜例９）を定めればよい。
【００４９】
すなわち、上記のように定められた範囲のＤ１、Ｌ１、θ１に対して、Ｌ１に対するＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）の範囲を、前述のＬ１、Ｌ２の実寸法範囲を参考にして約６４０／７００〜約７６０／５００と定めればよい。つまりＬ２／Ｌ１≒０．９１〜１・５２の範囲とすればよい。
【００５０】
以上のごとく多関節アーム５の各寸法を設定すれば、シングルパンタグラフ式アームが本来的に有する診察時の良好なアーム操作性を損なうことなく、多関節アーム５を軽い力で容易に且つ直線的にポール３近傍に折り畳み収容することができる。したがって、顕微鏡を収容位置から引き出すときも、顕微鏡を持って軽い力で容易に直線的にアームを伸ばすことができる。また、以上述べたＬ１、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３等の値は、第二アーム８を第一アーム７と同様に水平状態にしたときのものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、
シングルパンタグラフ式アーム特有の優れた操作容易性を損なうことなく、操作者が顕微鏡をポールに向かって軽い力で一直線に押すだけで容易にアームをポール側に収容することができる。したがって、耳鼻科用診察台にこの顕微鏡アームを備えることによって耳鼻科医にとってたいへん扱い易い診察台となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームを示す斜視図である。
【図２】図１の診察設備の正面図である。
【図３】図１の診察設備における多関節アームの一屈曲状態を示す平面図である。
【図４】図１の診察設備における多関節アームの他の屈曲状態を示す平面図である。
【図５】図１の診察設備における屈曲状態の多関節アームの寸法関係を概略的に示す平面図である。
【図６】図４の多関節アームの先端に、ポールに向けて力を加えたときの部材端における力の方向および大きさを示す平面図である。
【図７】図４の多関節アームを折り畳むために、一の条件下でその先端に加える最小必要力と、アームの成す角度との関係を示すグラフである。
【図８】図４の多関節アームを折り畳むために、他の条件下でその先端に加える最小必要力と、アームの成す角度との関係を示すグラフである。
【図９】図４の多関節アームを折り畳むために、さらに他の条件下でその先端に加える最小必要力と、アームの成す角度との関係を示すグラフである。
【図１０】図４の多関節アームを折り畳むために、さらに他の条件下でその先端に加える最小必要力と、アームの成す角度との関係を示すグラフである。
【図１１】図４の多関節アームを折り畳むときの、顕微鏡が取り付いたアーム先端部の移動軌跡を示す概略平面図である。
【図１２】従来の耳鼻科診察設備用の顕微鏡アームの一例について、その要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１      診察設備
２      診察台
３      ポール
４      取り付け金具
５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ      多関節アーム
６      顕微鏡
７      第一アーム
８      第二アーム
９      光源部
１０      軸受け部材
１１      ボールジョイント
１２      操作部
１２ａ    操作ハンドル
１３      （被検者用の）イス
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４    多関節アームの回転軸
Ｄ１      Ｃ１とＣ３との離間距離
Ｌ１      第一アームの長さ
Ｌ２      第二アームの長さ
Ｌ３      取り付け金具の長さ
Ｌ４      第三アームの長さ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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