带有可摆动的图像获取装置的内窥镜
阅读说明：本技术 带有可摆动的图像获取装置的内窥镜 (Endoscope with pivotable image recording device ) 是由 M·库普费什米德 D·乌尔姆什内德 A·赫尼 J·佛斯特 于 2021-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及带有可摆动的图像获取装置的内窥镜,具体而言,内窥镜设备包括带有近端端部和用于引入到空腔中的远端端部的杆构件,杆构件布置在外杆中或设置且构造成用于布置在外杆中。内窥镜设备包括带有用于产生真实图像的镜头和用于获取真实图像且用于产生代表经获取的真实图像的图像信号的图像传感器的图像获取装置。图像获取装置布置在杆构件的远端端部处。内窥镜设备包括摆动关节装置,其将图像获取装置围绕两个正交的轴线可摆动地、然而鉴于围绕杆构件的纵轴线的旋转刚性地与杆构件相联接。内窥镜设备包括摆动控制装置,其构造成用于调整图像获取装置相对于杆构件的取决于图像获取装置和杆构件相对于外杆的旋转位置的摆动位置。(The invention relates to an endoscope with a pivotable image acquisition device, in particular an endoscopic apparatus comprising a rod member with a proximal end and a distal end for introduction into a cavity, the rod member being arranged or provided and configured for arrangement in an outer rod. The endoscopic apparatus comprises an image acquisition device with a lens for generating a real image and an image sensor for acquiring the real image and for generating an image signal representative of the acquired real image. An image acquisition device is disposed at the distal end of the rod member. The endoscopic device comprises a swivel joint arrangement which couples the image acquisition arrangement to the rod member so as to be pivotable about two orthogonal axes, but is rigid in terms of rotation about the longitudinal axis of the rod member. The endoscopic apparatus includes a swing control device configured to adjust a swing position of the image taking device relative to the rod member depending on a rotational position of the image taking device and the rod member relative to the outer rod.)
技术领域
本发明涉及一种带有可摆动的图像获取装置的内窥镜或外窥镜。
背景技术
除了带有平行于杆的纵轴线的观察方向(“直视”)的内窥镜(Endoskopen)之外，特别是其观察方向与杆的纵轴线包夹通常处在30°至80°的范围中的角度(“前视”)的内窥镜被使用。对于一些应用而言同样考虑带有在观察方向与杆的纵轴线之间可调整的角度的内窥镜。
在US 2007/0055103 A1中描述了一种带有可变观察方向的内窥镜(标题,章节[0002],[0017],[0018])。带有成像光学镜头(英文：“imaging optics”，即成像光学镜头)22和CCD芯片24的光学成像系统(英文：“optical imaging system”，即光学成像系统)18布置在内窥镜10的刚性的远端头部(英文：“rigid distal head”，即刚性的远端头部)16中(章节[0073],[0074])。远端头部16围绕第一摆动轴线(英文：“first pivot axis”，即第一摆动轴线)38可摆动地与第一杆区段(英文：“first shaft portion”，即第一杆区段)32相连接，第一杆区段32围绕第二摆动轴线40可摆动地与第二杆区段34相连接(章节[0079],[0082],[0083])。
在DE 10 2012 206 963 A1中描述了一种内窥镜，该内窥镜具有被可转动地支撑的支承架5，其带有在支承件6中或在其处的数字摄像头4，其中，支承件6径向可转动地如此布置，即使得支承件6和支承架5的转动轴线彼此垂直地布置(章节[0008])。
在US 2013/0182091 A1中描述了一种带有可改变的观察方向的内窥镜(摘要,章节[0002])。成像单元(英文：“imaging unit”，即成像单元)12以通过两个驱动力传递机构的驱动棒22,23驱动的方式围绕两个不同的轴线X,Y可旋转(章节[0002],[0028],[0062],图3,4,6,8,9)。
在US 2015/0359420 A1中描述了一种带有部分柔性的杆(英文：“insertionsection”，即插入部分)11和在杆11的远端端部(英文：“tip end portion”，即远端端部)处的成像单元(英文：“imaging unit”，即成像单元)36的内窥镜1(章节[0036]，图1)。成像单元6a可摆动地布置(章节[0079],[0081]，图4,5)。
在EP 3 243 426 A1中描述了一种带有略长形的杆(英文：“elongated shaft”，即略长形的杆)101和图像传感器组件(英文：“image sensor assembly”，即图像传感器组件)202的内窥镜100(标题,摘要,章节[0002],[0008],[0009],[0022]，图1,2,5)。图像传感器组件202可围绕横向关节轴线(英文：“lateral articulation axis”，即横向关节轴线)T1摆动(章节[0026]，图2,3,5,6,7)。
在WO 2018/065241 A1描述了一种带有光学系统20的立体摄像内窥镜2(标题,摘要,13页,26行,至14页,7行,14页,27至29行,图1,2)。通过转动手柄4，观察方向可围绕内窥镜杆6的纵轴线旋转(14页,18至21行)。为了保持所显示的图像的水平位置，在转动手柄4的情形中转动轮14被固定，这引起如下，即，在内窥镜杆6的内部中的图像传感器52L,52R未一起发生转动运动(14页,21至25行,16页,2至13行,图2)。
在US 2019/0274526 A1中描述了一种在杆(英文：“long insertion portion”，即长插入区段)2的远端可弯曲的区段(英文：“bending portion”，即弯曲区段)的远端端部区段(英文：“distal end portion”，即远端端部区段)11中带有图像获取设备(英文：“imagepick-up apparatus”，即图像获取设备)30的立体内窥镜1(章节[0021],[0023],[0025],图1,2)。
在与杆的远端端部的纵轴线不同的观察方向到锥体周面上围绕杆的远端端部的纵轴线旋转的情形中，由内窥镜所产生的图像同样相对于内窥镜旋转。在摄像头与其窥视孔(Okular)相连接的类似的(也就是说纯光学的)内窥镜的情形中，这可通过摄像头的相反方向的旋转或以另外的方式表达通过摄像头在内窥镜旋转期间的固定被避免。在单目的摄像内窥镜的情形中，由一起旋转的图像传感器所获取的图像可数字式地回转。然而在立体摄像内窥镜的情形中，立体基准(Stereobasis)同样与内窥镜一起旋转。同样地，这可数字式地以如下方式来补偿，即，由立体图像计算深度信号、即获得空间上的信息且由其与期望的基准合成立体图像。然而，计算成本较高且在许多情况中包括人为现象(Artefakte)和图像干扰。
发明内容
本发明的目的在于如下，即，创造一种带有可移动的观察方向的经改进的、尤其机械上鲁棒的且可微型化的内窥镜或外窥镜。
该目的通过独立权利要求的对象来实现。
另外的实施形式限定在从属权利要求中。
本发明的实施形式基于如下思想，即，将图像获取装置可摆动地然而不可旋转地固定在杆构件的远端端部处且图像获取装置的摆动位置通过摆动控制装置取决于外杆的旋转位置来控制。
内窥镜设备包括：带有近端端部和用于引入到空腔中的远端端部的杆构件，其中，该杆构件布置在外杆中或设置且构造成用于布置在外杆中；带有用于产生真实图像的镜头和用于获取真实图像且用于产生代表经获取的真实图像的图像信号的图像传感器的图像获取装置，其中，图像获取装置布置在杆构件的远端端部处；将图像获取装置围绕两个正交的轴线可摆动地、然而在围绕杆构件的纵轴线的旋转方面刚性地与杆构件联接的摆动关节装置，和用于取决于外杆相对于图像获取装置和杆构件的旋转位置调整图像获取装置相对于杆构件的摆动位置的摆动控制装置。
该内窥镜设备尤其设置且构造成用于使用在医疗措施的情形中、特别是在微创的医疗措施的情形中。备选地，该内窥镜设备可设置且构造成用于非医疗的应用。
外杆可以是内窥镜设备的组成部分，从而使得该内窥镜设备是完整的且可使用的内窥镜，其仅还须与在手术区域之外的设备相组合，尤其光源、摄像头控制单元(CCU=Camera Control Unit)、图像处理器和屏幕。在该情况中，外杆可持久地且不可容易分开地与内窥镜的其余构件、尤其与杆构件机械连接。不可容易分开地不意味着不使用在诊疗室或手术室中典型地不供使用的工具。备选地，外杆可例如为了清洁或维修能拆下或为了改变在观察方向与杆轴线之间的角度能更换且为此尤其可在没有工具的情形中与内窥镜设备的其它构件分开。
备选地，外杆不是内窥镜设备的组成部分。在该情况中，内窥镜设备首先与外杆一起构成完整的内窥镜，其通过在手术区域之外的设备、即光源、摄像头控制单元、图像处理装置、屏幕和类似物来补充地可被使用。内窥镜设备可设置成用于与仅能使用一次的外杆一起使用且/或用于与可被反复清洁、杀菌且重复使用的外杆一起使用。内窥镜设备可设置且构造成用于与在观察方向与杆的远端端部的纵轴线之间产生不同角度的不同的外杆一起使用。
该图像获取装置尤其直接布置成邻近在外杆的远端端部处的开口或在外杆的远端端部处的开口中或设置且构造成用于直接邻近开口或在开口中的组件。当外杆具有光学透明的、然而流体密封或甚至气密地密封使用的窗口构件时，图像获取装置尤其直接布置成邻近窗口构件。
图像获取装置且进而观察方向取决于外杆相对于图像获取装置和杆构件的旋转位置的摆动可使得观察方向的特别直观的控制成为可能。此外，外杆的可旋转性可特别容易地与外杆的可更换性相组合，该可更换性又在内窥镜的清洁、维修或对确定的应用的匹配的情形中可为有利的。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，摆动控制装置尤其包括在外杆中的第一滑动面和与图像获取装置机械地刚性连接的用于贴靠在外杆中的第一滑动面处的第二滑动面。
第一滑动面的每个部分无须任何时候贴靠在第二滑动面处且第二滑动面的每个部分无须任何时候贴靠在第一滑动面处。外杆表面的这样的部分、尤其外杆的内表面表示为第一滑动面，即该部分在内窥镜设备的所设置的使用的情形中在外杆相对于杆构件的任意可实现的定向的情形中可贴靠在第二滑动面处。与图像获取装置刚性连接的表面的这样的部分表示为第二滑动面，即该部分在内窥镜设备的所设置的使用的情形中在外杆相对于杆构件的任意可实现的定向的情形中可贴靠在第一滑动面处。
第一滑动面尤其是呈环形的。第一滑动面尤其布置在外杆的远端端部处且朝向近端定向。第二滑动面同样可呈环形地构造。第二滑动面可包括多个部分面(Teilflächen)，其中，图像获取装置的镜头的光轴尤其布置在部分面之间。第二滑动面尤其构造在图像获取装置的支架或壳体处。第二滑动面尤其大致朝向远端定向。
滑动面的外形可形状配合地限定在一方面外杆相对于图像获取装置和杆构件的旋转位置与另一方面图像获取装置和其观察方向的定向之间的关系。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，第一滑动面尤其布置在外杆的窗口构件的内表面的边缘处。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，尤其窗口构件的内表面的面法向相对于外杆的远端端部的纵轴线倾斜，其中，第一滑动面是窗口构件的内表面的部分面。
尤其地，窗口构件的内表面的边缘区域构造成第一滑动面。
当窗口构件的内表面且进而尤其整个窗口构件相对杆构件的远端端部和外杆的远端端部的纵轴线倾斜时，第一滑动面相对纵轴线同样倾斜。当与图像获取装置机械地刚性连接的第二滑动面贴靠在第一滑动面处时，图像获取装置且进而同样地其观察方向独立于外杆的旋转位置具有经预先确定的相对于窗口构件的定向。在第二滑动面正交于图像获取装置的观察方向的定向的情形中，观察方向于是正交于窗口构件的内表面且平行于窗口构件的内表面的面法向。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，第二滑动面尤其设置在图像获取装置的框架或支架或壳体处。
例如，图像获取装置具有呈杯状的支架，在其大致朝向远端定向的边缘处设置有第二滑动面。备选地，图像获取装置可具有多个朝向远端伸出的脚或支柱(Pfosten)，在其处相应地设置有第二滑动面的部分面。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，图像获取装置的镜头尤其布置在第二滑动面的两个部分区域之间。
第二滑动面的两个部分区域可以是唯一的一起联接的例如呈圆环形的第二滑动面的部分区域。备选地，两个部分区域可彼此间隔地且不通过第二滑动面的其它部分区域相连接。
此外，如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其包括与图像获取装置机械地刚性连接或经由力传递装置机械联接的第一磁体，和与杆构件或与内窥镜的近端区域或与外杆机械地刚性连接的第二磁体，其中，第一磁体和第二磁体如此地布置且定向，即使得在第一磁体与第二磁体之间的力将朝向远端指向的力施加到图像获取装置上。
由两个磁体的相互作用所产生的朝向远端指向的到图像获取装置上的力可尤其对着在外杆中的第一滑动面按压在图像获取装置处的第二滑动面且进而使得通过在滑动面之间的接触形状配合地限定图像获取装置的定向成为可能。
当第一磁体与图像获取装置直接机械地刚性连接时，第二磁体尤其直接邻近图像获取装置地布置在杆构件处或在外杆处且朝向远端排斥第一磁体。备选地，第二磁体可布置在图像获取装置的远端或至少在第一磁体的远端且吸引第一磁体。在该情况中，第一磁体尤其设置在图像获取装置的近端端部处。
备选地，第一磁体布置在力传递装置处，例如在杆或管的近端端部处。力传递装置的近端端部和第一磁体可布置在杆构件的近端端部处或在操纵装置中在内窥镜设备的近端端部处。当第二磁体布置成邻近第一磁体时，两个磁体如此地定向，即使得第二磁体排斥第一磁体。当第二磁体布置在第一磁体的远端时，两个磁体尤其如此地定向，即使得第二磁体吸引第一磁体。力传递装置将朝向远端定向的来自磁体的相互作用的力传递至图像获取装置。力传递装置的远端端部尤其与图像获取装置铰接地相连接。
如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其包括多个第一磁体，所述多个第一磁体与图像获取装置机械地刚性连接或经由力传递装置机械联接，其中，第一磁体和第二磁体如此地布置且定向，即使得在第一磁体与第二磁体之间的力将朝向远端指向的力施加到图像获取装置上。
多个第一磁体尤其具有相同的定向且对称地布置在图像获取装置处，例如均匀地在其周缘上分布。
如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其包括多个第二磁体，所述多个第二磁体与杆构件或与内窥镜的近端区域或与外杆机械地刚性连接，其中，一个第一磁体或多个第一磁体和第二磁体如此地布置且定向，即使得在所述一个或多个第一磁体与第二磁体之间的力将朝向远端指向的力施加到图像获取装置上。
第二磁体尤其对称地布置在杆构件处或在外杆处或在其中且相同地定向。
此外，如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其包括弹簧或其它的弹性装置，带有与图像获取装置直接机械连接或通过力传递装置机械联接的第一端部和与杆构件或内窥镜的近端区域直接或间接机械连接的第二端部，其中，弹簧将朝向远端指向的力施加到图像获取装置上。
通过弹簧所产生的、朝向远端指向的到图像获取装置上的力尤其引起图像获取装置的第二滑动面在外杆的第一滑动面处的贴靠。
如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其包括多个弹簧或其它的弹性装置，带有与图像获取装置直接机械连接或通过力传递装置机械联接的各一个第一端部和与杆构件或内窥镜的近端区域直接或间接机械连接的各一个第二端部，其中，弹簧将朝向远端指向的力施加到图像获取装置上。
此外，如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其包括多个第一磁体，所述多个第一磁体与图像获取装置机械地刚性连接或通过各一个力传递装置机械联接，和由一个或多个第二磁体构成的磁体组件，其与外杆机械地刚性连接，以为了产生起引导作用的磁场，该磁场对第一磁体中的每个产生朝着这样的位置的方向的力，即该位置取决于图像获取装置和杆构件相对于外杆的旋转位置。
该磁体组件可引起图像获取装置的纯磁性的且在理想情况中无接触的引导且在外杆旋转的情形中引起图像获取装置和观察方向的摆动。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，力传递装置或多个力传递装置中的每个尤其包括呈棒状的构件，其在其纵向上可移动地在杆构件中或在其处引导。
呈棒状的构件尤其在其在其纵向上传递力的能力方面是呈棒状的。呈棒状的构件尤其是带有圆形的、矩形的或任意其它横截面的棒状。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，摆动关节装置尤其包括连接图像获取装置与呈棒状的构件的远端端部的关节。
在一种如其在此所描述的那样的内窥镜设备的情形中，摆动关节装置尤其包括多个关节，其中，多个关节中的每个连接图像获取装置与呈棒状的构件中的一个的远端端部。
当摆动关节装置包括恰一个关节时，该关节尤其抗旋转地连接图像获取装置与力传递装置的远端端部，于是阻止图像获取装置相对于力传递装置围绕力传递装置的纵轴线的旋转。
如其在此所描述的那样的内窥镜设备尤其是立体内窥镜设备，其中，图像获取装置包括各一个镜头和图像传感器的两个相同的或类似的组件，所述组件彼此机械地刚性连接。
该图像获取装置可包括各一个镜头和图像传感器的三个或更多个相同或类似的组件。利用各一个镜头和图像传感器的至少两个相同或类似的组件，图像获取装置使得立体图像的获取成为可能，该立体图像包括设置成用于以左眼观察的图像和设置成用于以右眼观察的图像。图像获取装置相对于杆构件的可摆动性使得图像获取装置的观察方向在不带有水平翻转且不带有立体基准的倾斜的情形中成为可能。
内窥镜包括如其在此所描述的那样的内窥镜设备和外杆。
附图说明
下面，借助附图对实施形式作进一步阐明。其中：
图1显示了内窥镜的示意性图示；
图2显示了根据图1的内窥镜的远端端部的示意性放大图示；
图3显示了根据图1和2的内窥镜的远端端部的另一示意性放大图示；
图4显示了另一内窥镜的远端端部的示意性图示；
图5显示了另一内窥镜的远端端部的示意性图示；
图6显示了另一内窥镜的远端端部的示意性图示；
图7显示了另一内窥镜的远端端部的示意性图示；
图8显示了另一内窥镜的远端端部的示意性图示。
具体实施方式
图1显示了带有杆12的内窥镜10的示意性图示，该杆具有用于引入到空腔中的远端端部14和近端端部16。近端区域18联接到杆12的近端端部16处，该近端区域构造成操纵装置。近端区域18可如在图1中所简绘的那样具有一个或多个插拔连接器用于连接内窥镜10与光源和/或电源、摄像头控制单元(CCU)和/或屏幕。
内窥镜10的杆12由杆构件20和外杆30构成。两者由远端端部14延伸直至杆12的近端端部16。外杆30呈管状地包围内腔32，在其中布置有杆构件20。杆构件20的近端端部26与内窥镜的近端区域18机械地刚性连接。外杆30的远端端部34尤其通过光学透明的窗口构件来封闭，从而使得外杆30的内腔32至少在杆12的远端端部14处且在其附近通过外杆30与杆12的周围环境分开。外杆30的近端端部36包围杆构件20的近端端部26且与转动轮19机械地刚性连接。转动轮19使得外杆30相对于杆构件20和内窥镜10的近端区域18的手动旋转成为可能。
杆构件20的远端端部24与图像获取装置50在外杆30内如此地机械连接，即使得图像获取装置50相对于杆构件20不围绕杆构件20的纵轴线28旋转，然而在经预先确定的空间角度范围内可围绕两个正交于杆构件20的纵轴线28的摆动轴线被摆动。如下面所描述的那样，通过外杆30围绕其纵轴线38的旋转图像获取装置50的观察方向可在锥体周面上摆动。
图2显示了借助图1所示出的内窥镜的远端端部14的放大的示意性图示。图2的图纸平面与图1的图纸平面相符。
外杆30在图2中以沿着包含杆构件20的纵轴线28和外杆30的内腔32的纵轴线28的平面的截面形式被示出。简绘了，在所示出的例子的情形中外杆30由两个彼此交错地布置的管构成。用于传递照明光的光导纤维布置在所述两个管之间的带有呈月牙状(sichelförmig)的横截面的中间空间中。
外杆30的远端端部通过光学透明的窗口构件40气密地密封封闭。窗口构件40具有作为光射入面的外部远端表面42和作为光射出面的内部近端表面44。在所示出的例子的情形中，窗口构件40的外部远端表面42和内部近端表面44分别地平整且彼此平行。
图像获取装置50在所示出的例子的情形中具有产生各一个真实图像的两个镜头52和两个图像传感器54。每个图像传感器54关联于两个镜头52中的一个。每个图像传感器54获取由所关联的镜头52所产生的真实图像且产生代表所获取的真实图像的图像信号。镜头52的光轴58平行于图像获取装置50的观察方向。
信号导线56连接图像获取装置50与内窥镜10的近端区域18(参见图1)。通过信号导线56，控制信号和电功率可被传递至图像获取装置50且由图像传感器54所产生的图像信号可被传递至内窥镜10的近端区域18。
图像获取装置50包括支架60，图像传感器54和镜头52与其机械地刚性连接。支架60经由关节62与杆构件20的远端端部24机械连接。关节62例如如此地构造成万向节，即使得支架60且进而整个图像获取装置50相对于杆构件20围绕两个正交于杆构件20的纵轴线28的摆动轴线摆动，然而不可围绕杆构件20的纵轴线28旋转。
在所示出的例子的情形中，支架60构造成浅的杯状件，其面对窗口构件40的边缘构造成平整的且呈圆环形的滑动面64。在支架60处的滑动面64贴靠在窗口构件40的内部近端表面44的边缘区域中的滑动面46处。
通过图像获取装置50的支架60的滑动面64在窗口构件40的内部近端表面44的边缘区域中的滑动面46处的贴靠且基于图像获取装置50的对称设计，图像获取装置50的光轴58任何时候平行于窗口构件40的表面42,44的面法向48。外杆30相对于杆构件20围绕外杆30的内腔32的纵轴线38的旋转引起窗口构件的表面42,44的面法向48在旋转对称于杆构件20和外杆30的纵轴线28,38的锥体周面上的旋转。这引起图像获取装置50的光轴58在其对称轴线平行于彼此且平行于外杆30的内腔32的纵轴线38的两个锥体周面上的相应的旋转。
图3显示了根据图1和2的内窥镜的远端端部14的另一示意性图示。图3中的图示形式、尤其图纸平面和截平面的定向和位置与图2的那些相符。
在图3中所显示的配置由此区别于在图2中所显示的配置，即，外杆30相对于杆构件20以180°围绕杆构件20和外杆30的纵轴线28,38旋转。相应地，窗口构件40的表面42,44的面法向48的定向、光轴58的定向和图像获取装置50的观察方向在图3中所显示的配置的情形中区别于在图2中所显示的配置。
在外杆30的且进而光轴58和观察方向58在锥体周面上的所描述的且在图2和3中所显示的旋转的情形中，由于图像获取装置50与杆构件20的远端端部24的抗旋转的机械连接，基准、即在图像传感器54的中部之间的直的连接路径未旋转。在图3中在上部示出的由镜头52和图像传感器54构成的单元是在图3中在上部示出的由镜头52和图像传感器54构成的用于获取设置成用于以右眼观察的图像的单元，且在图3中在下部示出的由镜头52和图像传感器54构成的单元是在图3中在下部示出的由镜头52和图像传感器54构成的用于获取设置成用于以左眼观察的图像的单元。为了使得这变得清楚，在图2和3中镜头以“R”或者“L”来标明。在光轴58和观察方向的旋转的情形中，基准保持平行于同一个经预先确定的平面，该平面又平行于杆构件20和外杆30的纵轴线28,38且平行于图2和3的图纸平面。
图4显示了另一内窥镜的远端端部14的示意性图示，该内窥镜在一些特征、特性和功能方面类似于借助图1至3所示出的内窥镜。图4中的图示形式与图中2和3的图示形式相符。下面尤其描述了这样的特征、特性和功能，即在它们方面在图4中所显示的内窥镜区别于借助图1至3所示出的内窥镜。
在图4中所显示的内窥镜具有在图像获取装置50的支架60处的磁体68和在杆构件20的远端端部24处的磁体82。在所示出的例子的情形中，磁体68,82在图像获取装置50处且在杆构件20的远端端部24处分别地呈圆环形地构造。磁体68,82如此地定向，即使得它们彼此排斥。
在磁体68,82之间的排斥的磁性相互作用产生到图像获取装置50上的朝向远端定向的力，其对着在窗口构件40的内部近端表面44处的滑动面46挤压支架60的滑动面64。这与图像获取装置50相对于杆构件20的远端端部24的轴向间隙一起使得如下成为可能，即图像获取装置50任何时候以所设置的方式贴靠在窗口构件40处且因此具有所设置的定向。在所示出的例子的情形中，该轴向间隙例如设置在图像获取装置50的支架60与杆构件20的远端端部24之间的关节62中。如在借助图1至3所示出的内窥镜的情形中那样，在图像获取装置50与杆构件20的远端端部24之间的连接是抗旋转的，从而使得观察方向58在锥体周面上的摆动不伴随立体基准的旋转。
图5显示了另一内窥镜的远端端部14的示意性图示，该内窥镜在一些特征、特性和功能方面类似于借助图1至4所示出的内窥镜。图5中的图示形式与图2至4中的图示形式相符。下面尤其描述了图5中所显示的内窥镜的特征、特性和功能，在它们方面该内窥镜区别于借助图1至4所示出的内窥镜。
在图5中所显示的内窥镜的情形中，在图像获取装置50与杆构件20的远端端部24之间设置有多个压力弹簧66。在图5中示出了两个压力弹簧66。优选三个或更多个压力弹簧66，其相对于杆构件20的纵轴线28对称地布置。在所示出的例子的情形中，压力弹簧66构造成螺旋弹簧。
压力弹簧66的弹性复位力对着在窗口构件40的内部近端表面44的边缘区域中的滑动面46按压在图像获取装置50的支架60处的滑动面64。
在图5中所示出的例子的情形中未设置有将图像获取装置50抗旋转地与杆构件20的远端端部24连接的附加的关节。作为替代，压力弹簧66的弯曲刚度阻止图像获取装置50相对于杆构件20的远端端部24的旋转。备选地，弹簧66例如可在杆构件20中的钻孔中引导，从而使得每个弹簧66在最大压缩的情形中几乎完全容纳在相关联的钻孔中且不可或仅可较少地侧向弯曲。
图6显示了另一内窥镜的远端端部14的示意性图示，该内窥镜在一些特征、特性和功能方面类似于图1至5所示出的内窥镜。图6中的图示形式与在图2至5中的图示形式相符。下面尤其描述了在图6中所显示的内窥镜的特征、特性和功能，在它们方面该内窥镜区别于借助图1至5所示出的内窥镜。
在图6中所显示的内窥镜具有两个呈棒状的力传递装置70，其平行于杆构件20的和在内窥镜的杆中的外杆30的内腔32的纵轴线28,38延伸。两个力传递装置70中的每个在杆构件20处或如在图6中所简绘的那样在其中低间隙且低摩擦地、然而在其纵向上可移动地引导。每个力传递装置70的远端端部74通过关节72与图像获取装置50的支架60机械地铰接连接。力传递装置70充分抗弯地构造，以便于阻止图像获取装置50相对于杆构件20的远端端部24围绕杆构件20的纵轴线28的旋转。
在每个力传递装置70的近端端部76处布置有磁体84。此外，内窥镜具有两个磁体82，它们如此地定向，即使得它们将排斥的力施加到在力传递装置70的近端端部76处的磁体84上。磁体82例如布置在杆构件的近端端部26附件、在外杆30的近端端部36附近或在内窥镜的近端区域18中(参见图1)。
在所示出的例子的情形中，磁体82布置在杆构件20中的空腔中。不同于图6中的图示，一个或多个磁体(所述一个或多个磁体将朝向远端指向的力布置到在力传递装置70的近端端部76处的磁体84上)可与外杆30刚性连接，例如作为在外杆30的内侧处的呈环形的布置。
在力传递装置70的近端端部76处的磁体84与磁体82之间的磁性相互作用产生对力传递装置70的朝向远端指向的力，所述力由所述力传递装置传递到图像获取装置50的支架60上。因此，在磁体82,84之间的相互作用对着在窗口构件40的内部近端表面44的边缘区域中的滑动面46按压在图像获取装置50的支架60处的滑动面64。因此，磁体82,84确保如下，即，图像获取装置50的观察方向任何时候平行于窗口构件40的表面42,44的面法向48。力传递装置70的抗弯的设计方案确保如下，即，即使在外杆30相对于杆构件20旋转的情形中且尽管在滑动面46,64之间的摩擦力，图像获取装置50也不与外杆30一起旋转。
图7显示了另一内窥镜的远端端部14的示意性图示，该内窥镜在一些特征、特性和功能方面类似于借助图1至5所示出的内窥镜和特别是借助图6所示出的内窥镜。图7中的图示形式与在图2至6中的图示形式相符。下面尤其描述了在图7中所显示的内窥镜的特征、特性和功能，在它们方面该内窥镜区别于借助图6所示出的内窥镜。
在图7中所显示的内窥镜尤其由此区别于借助图6所示出的内窥镜，即，在力传递装置70的近端端部76与杆构件20之间设置有压力弹簧78。弹簧78的弹性复位力朝向远端按压力传递装置70且进而对着在窗口构件40的内部近端表面44的边缘区域中的滑动面46按压在图像获取装置50的支架60处的滑动面64。
在图7中所显示的例子的情形中，压力弹簧78布置在杆构件20的空腔中。不同于图7中的图示，压力弹簧78可布置在力传递装置70和与杆构件20间接或直接机械地刚性连接的构件之间，例如在内窥镜10的近端区域18中(参见图1)。
图8显示了另一内窥镜的远端端部14的示意性图示，该内窥镜在一些特征、特性和功能方面类似于借助图1至5所示出的内窥镜和特别是借助图6所示出的内窥镜。图8中的图示形式与在图2至7中的图示形式相符。下面尤其描述了在图8中所显示的内窥镜的特征、特性和功能，在它们方面该内窥镜区别于借助图6所示出的内窥镜。
在图8中所显示的内窥镜尤其由此区别于在图6中所显示的内窥镜，即，在外杆30处设置有一个呈环形环绕的磁体或多个构成呈环形环绕布置的磁体80。所述一个或多个磁体80不处在正交于杆构件20的和外杆30的内腔32的纵轴线28,38平面中，而是例如近似地在对此倾斜的且平行于窗口构件40的表面42,44的平面中。
在外杆30处的磁体80和在力传递装置70的近端端部76处的磁体84如此地定向，即使得它们彼此吸引。在外杆30处的磁体80对在力传递装置70的近端端部76处的每个磁体84施加这样的力，该力的方向取决于在力传递装置70的近端端部76处的磁体84的位置且进而取决于力传递装置70自身的位置。因此，在外杆30处的磁体80将每个磁体84移动到取决于外杆30且进而在外杆30处的磁体80相对于杆构件20的旋转位置的位置中。因为力传递装置70的远端端部74通过关节72与图像获取装置50的支架60机械连接，在外杆30处的磁体80因此控制支架60且进而整个图像获取装置50的摆动位置。因此，在图8中所显示的内窥镜的情形中支架60不具有滑动面且不接触窗口构件40。因此，在外杆30处的磁体80无接触地控制图像获取装置50的摆动位置。
磁体80可布置在外杆30中的任意位置处，其中，力传递装置70具有相应的长度。磁体80尤其可布置在外杆30的近端端部36处的转动轮19中，在其处更多结构空间供使用。
附图标记列表
10 内窥镜
12 内窥镜10的杆
14 杆12的远端端部
16 杆12的近端端部
18 内窥镜10的近端区域
19 作为内窥镜10的操作元件的转动轮
20 内窥镜10的杆构件
22 用于力传递装置的杆构件20的引导装置
24 杆构件20的远端端部
26 杆构件20的近端端部
28 杆构件20的纵轴线
30 内窥镜10的外杆
32 外杆30的内腔
34 外杆30的远端端部
36 外杆30的近端端部
38 外杆30的纵轴线
40 在外杆30的远端端部34处的窗口构件
42 窗口构件40的外部远端表面
44 窗口构件40的内部近端表面
46 在窗口构件40的内部近端表面44的边缘区域中的滑动面
48 窗口构件40的表面42,44的面法向
50 内窥镜10的图像获取装置
52 图像获取装置50的镜头，用于产生真实图像
54 图像获取装置50的图像传感器，用于获取由镜头52所产生的真实图像且用于产生图像信号
56 用于将功率和/或控制信号传递至图像传感器54且/或用于传递图像传感器54的图像信号的信号导线
58 图像获取装置50的镜头52的光轴
60 图像获取装置50的支架
62 在图像获取装置50与杆构件20的远端端部24之间的关节
64 在支架/壳体处的滑动面
66 在图像获取装置50与杆构件20的远端端部24之间的压力弹簧
68 在图像获取装置50处的磁体
70 在杆构件20中或在其处的力传递装置
72 在图像获取装置50与力传递装置70的远端端部74之间的关节
74 力传递装置70的远端端部
76 力传递装置70的近端端部
78 在力传递装置70的近端端部处的弹簧
80 在内窥镜10的外杆30处的磁体
82 在杆构件20处或在内窥镜10的近端区域18处的磁体
84 在力传递装置70的近端端部处的磁体。
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