TWI589261B - 可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡 - Google Patents

Description

可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡

本發明為一種可以與可與手持式行動裝置結合或獨立使用的簡易式耳鏡。

耳朵是人體的感官器官之一，在感官系統上佔有極為重要的地位。耳朵有外耳與內耳，而外耳並不負責聽覺的工作，真正有聽聲功能的是內耳。內耳疾病極易是由感染、外傷、腫瘤、藥物等原因引起，產生聽力損失、疼痛、耳鳴等癥狀。而且，當有內耳疾病，若不就醫治療時，且往往是會持續不斷地發生著。在早期，醫療人員多以裸視或檢耳鏡檢查耳朵疾病。然而，對於無法以肉眼檢視的內耳，裸視檢查並不合適。而簡易型檢耳鏡又基於其光學構件與放大倍率上的限制，導致醫生無法詳細觀察到所有的病灶因而所下的診斷醫療是與實際情形可能會有所落差，所以很容易造成病情的延誤或惡化。此外，習用檢耳鏡僅能透過其內之光學元件來檢查耳內影像，等影像並無法被數位化而傳輸至顯示器上放大詳細檢視或儲存，不利於患者對於自身病情之理解以及病歷資料之詳細建 置。

而由於診斷的醫療儀器設備發展相當迅速，進步到可藉由較為複雜之內視鏡檢測儀器的鏡頭擷取影像來進行診察，對於醫生判斷病情有十分大的貢獻。然而，目前用於耳朵疾病的內視鏡檢測儀器多以線路連接至大型顯示器上來顯示畫面，雖然大型顯示器有著畫面大、易觀察等優點，同時亦有難以攜帶、移動、佔空間等缺點存在。因此，患者通常需要到配置有顯示器的場所方能進行診斷。若遇到特殊狀況必須於外地就地診察，如前往災區或是疫區等等，甚至必須耗費人力物力來搬運前述醫療儀器，不僅可能耽誤到患者的就診時機，亦不符現今推動遠距醫療或照護之趨勢。

為了解決上述的問題，在最近幾年中已經出現了可將耳鏡中所觀測到的影像數位化的技術，而將手機與耳鏡結合的技術也在目前的市場上剛萌現出。

然而，目前剛萌現於市面上的耳鏡仍然有幾個尚待解決的問題，第一個是手機與耳鏡結合的機構大都只能與特定品牌及特定型號的手機來結合使用，而無法廣泛與其他手機結合使用。第二是沒有特別針對耳鏡進行光學設計，因此光學的成像品質不不是那麼得理想，造成耳鏡於實行及臨床觀察的效果不佳。第三為在照明光源上沒有特別的規範設計，以致造成多數的照明光源沒有照射在被攝物上而浪費損耗掉，且有造成雜散光的疑慮。

因此，本發明提供一種可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，體積大幅縮小，可連結在握把上使用或是對應手機鏡頭結合，使耳內影像顯示在手機、平板電腦或相機等可攝影的行動裝置之螢幕上，並且可利用手持式行動裝置立即將耳內之病灶影像傳輸給醫護人員來進行遠距醫療或諮詢以利於後續的診斷及醫療，以達到便於攜帶及使用之目的；故居家百姓或醫療人員利用此可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡可以大幅提升醫療效率。且此發明具有特殊的光學條件，可在縮小耳鏡體積的情況之下仍有優質的光學成像品質與良好的照明系統。

本發明之一實施方式為一種可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其包含一耳套、一本體、至少一發光元件以及一成像單元。其中本體與耳套相連結且耳套可更換成不同尺寸。本體包含至少一個發光元件及成像單元。發光元件位於本體內，且發光元件朝耳套方向提供照明用以照明被攝物(耳內的耳道與耳膜等)；而成像單元位於本體內並包含有至少一光學元件，且光學元件具有屈折力。上述成像單元的有效焦距為EFL，色散係數Vd，折射率Nd，光圈值為Fno，STOP為光圈，FS為第1面光學元件物側表面到STOP的距離，Si為像距，So為物距，Eye Relief為最後一光學元件靠眼睛側表面到眼睛的距離，此成像單元需滿足下列光學條件：(1)25mm≦EFL≦125mm；(2)20≦Vd≦70；(3)1.40≦Nd≦1.85；(4)1.6≦Fno≦20.8； (5)0.04≦FS/EFL≦4；(6)250mm≦Si≦∞；(7)5mm≦So≦125mm；以及(8)0≦Eye Relief≦300mm。

可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡藉由下述之實施方式的8個光學條件：(1)25mm≦EFL≦125mm；(2)20≦Vd≦70；(3)1.40≦Nd≦1.85；(4)1.6≦Fno≦20.8；(5)0.04≦FS/EFL≦4；(6)250mm≦Si≦∞；(7)5mm≦So≦125mm；以及(8)0≦Eye Relief≦300mm。

可透過可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100立即傳輸耳內之實際病灶的臨床影像給醫護人員來進行遠距醫療式諮詢，以利於後續的診斷及醫療。

依據前述實施方式，前述光學元件的數量可為單一或複數。光學元件可為球面透鏡、非球面透鏡、菲涅耳透鏡(Fresnel Lens)、全像光學元件(HOE)、繞射光學元件(DOE)、複合透鏡或液晶透鏡。光學元件的材料可為塑膠、玻璃、矽膠、環氧樹脂(Epoxy)或複合材料。另外，前述可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡更可包含一鼓氣球與一掏耳器。掏耳器連接耳套用以掏除耳垢、清除異物或是阻礙視線的髒東西，而鼓氣球連接本體，以鼓氣球吹氣亦可達 到和掏耳器清除阻礙視線的髒東西一樣的功效之外，另外一個常見的應用是將耳鏡與外耳道皮膚貼緊之後反覆按壓鼓氣球，使耳道內產生正負壓，引起鼓膜內外相連動，用以判斷鼓膜的運動度與難以觀察發現到的鼓膜小穿孔之病灶。

依據前述實施方式之一實施例，前述之實施方式再加上一握柄連結支撐於本體。藉此，上述握柄方便使用者握持可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，而可直接用肉眼觀察可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡所呈現之影像。

依據前述實施方式之另一實施例更包含手機、平板電腦或相機等可攝影的手持式行動裝置以及連結裝置。手機、平板電腦或相機等可攝影的手持式行動裝置含有至少一鏡頭，而連結裝置則銜接手機的鏡頭與本體於適當位置上。上述提到的連結裝置可為C型扣環或是彈性夾顎，C型環扣可用以將可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡環扣扣鎖於手機，利用螺絲、卡榫或彈簧來做長度或寬度的調整，使可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡固定於手持式行動裝置適當的位置上。而彈性夾顎可用以將可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡夾持於手機之兩相對面的適當位置，其中鏡頭與可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡的光軸相對應。上述之彈性夾顎後方也可具有一壓柄，以壓柄控制彈性夾顎開合。藉此，上述連結裝置可使手機的鏡頭與本體做連結，所以當可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡對耳道內的異物做正立放大的虛像x’後，其手機、平板電腦或相機 等可攝影的手持式行動裝置在對正立放大虛像x’做影像拍攝，所以耳道內的異物可被呈現於螢幕上，因而可用手機螢幕來觀察耳道及耳膜的實際狀況。

依據前述實施方式之再一實施例如下：前述之實施方式中所提到的發光元件可為發光二極體(LED)、鎢絲燈或鹵素燈等，而發光元件之發光角度小於等於30度，且可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡另包含光導(Light guide)或光纖(Fiber)，導引發光元件的照明方向，光導或光纖材料可為玻璃、塑膠、矽膠或複合材料。或者可單純以發光元件直接發光來照明被攝物(耳道與耳膜)。

依據前述實施方式之又一實施例如下：前述之實施方式中所提到的發光元件可為發光二極體、鎢絲燈或鹵素燈等，而發光元件之發光角度小於等於60度。且可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡另包含一導光元件，用以導引發光元件的照明方向。前述導光元件可為鏡子(Mirror)、半反射鏡或反射平板，導光元件材料可為玻璃、塑膠、金屬或介電材料，而導光元件(鏡子)與光學元件之光軸形成一夾角θ2，夾角θ2介於120度和170度之間，如第8B圖所示。另外導光元件也可以是透明反射平板，導光元件材料可為玻璃、塑膠、矽膠或複合材料，而導光元件(透明反射平板)與光學元件之光軸形成一夾角θ1，其中夾角θ1介於120度到150度之間，如第1圖所示。

而可與手機、平板電腦或相機結合的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其所取得的耳內之病灶或臨 床影像，可立即透過手機、平板電腦或相機的傳輸來進行遠距離的諮詢與治療，以利後續的診斷與醫療。

本發明之另一種實施方式為一種可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其包含有一手機、一耳套、一本體以及一締附連結裝置。其中手機具有至少一鏡頭，成像單元與手機的鏡頭相對應。本體與耳套相連，本體含有發光元件及成像單元。發光元件位於本體內，且發光元件朝耳套方向提供照明，用以照明被攝物(耳內的耳道與耳膜等)。成像單元位於本體內並含有至少一光學元件，光學元件具有屈折力。而締附連結裝置位於手機與本體之間，且締附連結裝置可拆卸地連結本體與手機。上述成像單元的有效焦距為EFL，色散係數Vd，折射率Nd，光圈值為Fno，STOP為光圈，FS為第1面光學元件物側表面到STOP的距離，Si為像距，So為物距，Eye Relief為最後一光學元件靠眼睛側表面到眼睛的距離，成像單元需滿足下列光學條件：(1)25mm≦EFL≦125mm；(2)20≦Vd≦70；(3)1.40≦Nd≦1.85；(4)1.6≦Fno≦20.8；(5)0.04≦FS/EFL≦4；(6)250mm≦Si≦∞；(7)5mm≦So≦125mm；以及(8)0≦Eye Relief≦300mm。

藉由上述之實施方式，手持式行動裝置的鏡頭 與本體連結後，使之成像在鏡頭上，再利用手持式行動裝置的螢幕來觀察耳道及耳膜狀況，所以當可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡對耳道或耳膜做正立放大虛像x’後，其手機、平板電腦或相機等可攝影的手持式行動裝置在對正立放大虛像x’做影像拍攝，所以耳道或耳膜的病灶可被呈現於螢幕上，因而可利用手機螢幕來觀察耳道及耳膜的實際病灶。因此，用手機的鏡頭拍照取像可將影像呈現於螢幕上且可儲存或立即傳輸，方便後續使用以及病灶的比對與記錄。而前述之耳套可為拆卸式以更換成不同尺寸；另外，手持式行動裝置可為手機、平板電腦或相機等。

藉由上述之實施方式，其中締附連結裝置可為黏貼片、魔鬼氈、吸盤、磁性片或黏膠。藉此可將可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡簡單地與手機做可拆卸式地結合。

依據前述實施方式，前述之成像光學元件的數量為單一或複數。光學元件可為球面透鏡、非球面透鏡、菲涅耳透鏡、全像光學元件、繞射光學元件、複合透鏡或液晶透鏡；而光學元件的材料可為塑膠、玻璃、矽膠、環氧樹脂或複合材料。另外，可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡更可包含一鼓氣球與一掏耳器。掏耳器連接耳套，可掏除耳垢和異物，而鼓氣球連接本體，以鼓氣球吹氣可達到和掏耳器清除阻礙視線的耳垢一樣的功效之外，另外一個常見的應用是將耳鏡與外耳道皮膚貼緊之後反覆按壓鼓氣球，使耳道內產生正負壓，引起鼓膜內外相連動，用以判斷鼓膜的運動 度與難以觀察發現到的鼓膜小穿孔之病灶。而發光元件可為發光二極體、鎢絲燈或鹵素燈，發光元件之發光角度小於等於30度，且另包含光導或光纖，導引發光元件的照明方向，光導或光纖材料可為玻璃、塑膠、矽膠或複合材料。或者可單純以發光元件直接發光來照明被攝物(耳道與耳膜)。

利用前述可與手持式數位裝置結合的簡易式耳鏡的實施方式，其所取得的耳內之病灶或臨床影像，可立即透過手機或平板電腦的傳輸來進行遠距離的諮詢，以利後續的診斷與醫療。

依據前述實施方式之又一實施例如下：發光元件可為發光二極體、鎢絲燈或鹵素燈等，而發光元件之發光角度小於等於60度，且另包含一導光元件，用以導引發光元件的照明方向。前述導光元件可為鏡子、半反射鏡或反射平板，導光元件材料可為玻璃、塑膠、金屬或介電材料，鏡子與光學元件之光軸形成一夾角，夾角介於120度和170度之間。另外導光元件也可以是透明反射平板，導光元件材料可為玻璃、塑膠、矽膠或複合材料，而導光元件(透明反射平板)與光學元件之光軸形成產生一夾角，其中夾角介於120度到150度之間。

由上述之實施方式製作的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡體積可大幅縮小且能結合手機、平板電腦、相機或其他可攝影的手持式行動裝置來結合使用，因此十分地方便攜帶及使用，患者家屬、消防人員、救護人員或醫護人員可立即將影像傳給醫護人員來進行遠距醫療或諮詢 以利於後續的診斷與醫療；而配合手機、平板電腦、相機或其它可攝影的手持式行動裝置來結合使用，在遠距治療上醫療人員可以大幅地提升醫療成效。且此發明具有特定的成像光學條件且揭露光學設計技巧，可在縮小習知耳鏡體積的情況之下仍然保有好的成像品質及減少照明光源的損耗與降低雜散光的產生。

100‧‧‧可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡

200‧‧‧耳套

210‧‧‧掏耳器

300‧‧‧本體

320‧‧‧發光元件

310‧‧‧成像單元

330‧‧‧透明反射平板

340‧‧‧鏡子

350‧‧‧光纖

400‧‧‧握柄

500‧‧‧手持式行動裝置

510‧‧‧鏡頭

600‧‧‧連結裝置

610‧‧‧保護墊

700‧‧‧締附連結裝置

800‧‧‧鼓氣球

x‧‧‧物體

x’‧‧‧虛像

C‧‧‧光軸

第1圖係繪示本發明第一實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中具有透明反射平板導引照明的側視示意圖；第2圖係繪示本發明第一實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中光學元件為單一球面透鏡之光路示意圖；第3圖係繪示本發明第一實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中光學元件為單一球面透鏡之賽德像差表示圖(Seidel Diagram)；第4圖係繪示本發明第二實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中光學元件為膠合透鏡之光路示意圖；第5圖係繪示本發明第二實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中光學元件為膠合透鏡之賽德像差表示圖；第6圖係繪示本發明第三實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中光學元件為對稱式雙膠合透鏡之光路示意圖；第7圖係繪示本發明第三實施例之可與手持式行動裝置結合 的簡易式耳鏡中光學元件為對稱式雙膠合透鏡之賽德像差表示圖；第8A圖係繪示本發明第四實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中利用發光二極體直接照射照明的示意圖；第8B圖係繪示本發明第五實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中具有鏡子導引照明的示意圖；第8C圖係繪示本發明第六實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡中具有光纖導引照明的示意圖；第9圖係繪示本發明第七實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡結合握柄的示意圖；第10圖係繪示本發明第八實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡以C型環扣連結手機的示意圖；第11A圖係繪示本發明第九實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡以彈性夾顎連結手機的示意圖；第11B圖係繪示本發明第十實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡以後方具壓柄之彈性夾顎連結手機的示意圖；第12圖係繪示本發明第十一實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡結合掏耳器的示意圖；第13圖係繪示本發明第十二實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡締附連結手機的示意圖；以及第14圖係繪示本發明第十三實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡結合鼓氣球示意圖。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。

請參照第1圖，第1圖為第一實施例中之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100中具有透明反射平板導引照明的側視示意圖。可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100包含一耳套200與一本體300。其中本體300與耳套200相連。本體300包含至少一個發光元件320及成像單元310。發光元件320位於本體300內，且發光元件320向耳套200方向提供照明，其中C為光軸；本發明之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100另包含一導光元件，導光元件為透明反射平板330，利用透明反射平板330與成像單元310的光軸C產生一夾角θ1，此夾角θ1介於120度到150度之間，夾角θ1的範圍主要是要利用全反射原理來反射光線朝向耳套方向(進入耳道內)，利用透明反射平板的優點為可有效利用光源，不會有視野遮蔽問題，缺點為安裝不易；成像單元310的有效焦距為EFL，色散係數Vd，折射率Nd，光圈值為Fno，STOP為光圈，FS為第1面光學元件物側表面到STOP的距離，Si為像距，So為物距，Eye Relief為最後一光學元件靠 眼睛側表面到眼睛的距離，成像單元310需滿足下列光學條件：(1)25mm≦EFL≦125mm；(2)20≦Vd≦70；(3)1.40≦Nd≦1.85；(4)1.6≦Fno≦20.8；(5)0.04≦FS/EFL≦4；(6)250mm≦Si≦∞；(7)5mm≦So≦125mm；以及(8)0≦Eye Relief≦300mm。

其中，耳套為拆卸式以更換成不同尺寸。前述之成像光學元件的數量為單一或複數。光學元件可為球面透鏡、非球面透鏡、菲涅耳透鏡、全像光學元件、繞射光學元件、複合透鏡或液晶透鏡；而光學元件的材料可為塑膠、玻璃、矽膠、環氧樹脂或複合材料。而成像單元310位於本體300內，包含有至少一光學元件，且光學元件具有屈折力。在第1圖中所畫出的光學元件為單一球面透鏡，因此接下來提到的第2圖為第一實施例之光學元件為單一球面透鏡成像之示意圖，圖中物體x發出之光線經過成像單元310屈折之後進入眼睛，此時眼睛看到的是與物體x同一側之正立放大虛像x’，接下來的第4圖與第6圖的成像示意圖的原理與上述相同；第4圖為第二實施例之光學元件為膠合透鏡成像之示意圖及第6圖為第三實施例之光學元件為對稱式雙膠合透鏡成像之示意圖。而第3圖為對應第2圖第一實施例之光學元件為單一透鏡成像之賽德像差表示圖、第5圖為對應第4圖第二實施例之光學元件為膠合透鏡成像 之塞德像差圖及第7圖為對應第6圖第三實施例之光學元件為對稱式膠合透鏡成像之賽德像差表示圖。在賽德像差表示圖中提到的SPHERICAL為球差，COMA為慧差，ASTIGMATISM為像散，FIELD CURVATURE為場曲，DISTORTION為畸變，AXIAL COLOR為軸向色差，LATERAL COLOR為橫向色差，STOP為光圈，SUM為合成像差(成像面)，其中第3圖、第5圖及第7圖中最大像差值的比例尺為5um，而圖中的1到6分別代表鏡子的表面1到表面6。

接下來第一實施例、第二實施例與第三實施例中的所提到的光學設計值數據為光線的參考波長為587.6nm時所做的光學設計。

請同時參照第1圖、第2圖與第3圖，第2圖為第一實施例之單一球面透鏡對應之光路圖示意圖，其中第2圖中x為物體，x’為虛像，第3圖為第一實施例之光學設計的賽德像差表示圖(Seidel Diagram)，前述成像單元310含有一光學元件(未編號，泛指位於成像單元310內之元件)，若此光學元件為單一球面透鏡時，其成像光學設計詳細數據如表一所示。

第一實施例以單一球面透鏡來做成像光學設計，由賽德像差表示圖(第3圖)我們可得知成像面的球差與軸向色 差很大，所以在成像品質上不是很好，這是因為一個球面透鏡只有兩個面，所以要以兩個球面(曲率半徑)來收斂所有的像差是有困難的，其改善方式可以用非球面或多個透鏡方式來改善球差，至於軸向色差是由透鏡的材料所引起的，其改善方式可用膠合透鏡來降低軸向色差(膠合透鏡是一個高色散係數搭配一個低色散係數的材料所組成的)。

當第一實施例中之成像單元310置換成膠合透鏡時構成第二實施例，請同時參照第1圖、第4圖與第5圖，第4圖為膠合透鏡對應之光路圖示意圖，其中第4圖中x為物體，x’為虛像，第5圖為第4圖的光學設計之賽德像差表示圖，前述成像單元310含有一光學元件(未編號，泛指位於成像單元310內之元件)，若此光學元件為一膠合透鏡時，其膠合透鏡之成像光學設計的詳細數據如表二所示。

第二實施例是將第一實施例的單一球面透鏡改為膠合透鏡來做成像光學設計的，由賽德像差圖(第5圖)我們可得知在成像面上的軸向色差已改善了，但球差只稍微降低一點而已，這是因為於第二實施例中，我們只使用單一膠合透鏡，所以也只能改善軸向色散的問題，除非你將單一膠合透鏡的前 後面曲率半徑改為非球面，這將有利改善球差的問題，但所花費的成本會很大，所以針對第二實施例剩餘的球差問題，建議可用對稱式雙膠合透鏡來改善。

當第二實施例中之成像單元310置換成對稱式雙膠合透鏡時構成第三實施例，請同時參照第1圖、第6圖與第7圖，第6圖為對稱式雙膠合透鏡對應之光路圖示意圖，其中第6圖中x為物體，x’為虛像，第7圖為第6圖的光學條件下所得出的賽德像差表示圖，前述成像單元310含有之一光學元件(未編號，泛指位於成像單元310內之元件)，若此光學元件為一對稱式雙膠合透鏡時，其對稱式雙膠合透鏡之光學設計的詳細數據如表三所示。

第三實施例是將第二實施例的膠合透鏡改為對稱式的膠合透鏡來做成像光學設計的，由賽德像差圖(第7圖)我們可得知在成像面上的球差已獲得改善了，這是因為對稱式雙膠合透鏡運用對稱式的技巧，也就是以一正另外為一負的方式將球差給抵消收斂了，又因為是以一高色散係數與一低色散係數所搭配而成的膠合透鏡來組成的對稱式膠合透鏡，所以在本 質上仍是可降低軸向色差的特性。於第三實施例中，其像差已收斂得相當不錯了，當然如果你的要求要很完美來使像差更小，你可加上非球面、更多片透鏡或變更為特殊材料再來進行優化設計，但其所花費的成本就會更加多很多

本發明之成像單元310之實施例說明如上，後續將就可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100之其他構件詳述如後。另外，雖後文與圖式以第一實施例(即成像單元310之光學元件為單一球面透鏡)進行，但本發明並不以此為限。另外，以下所述之實施例第8A圖、第8B圖、第8C圖、第9圖、第10圖、第11圖及第12圖中除了和第1圖不同的標號要再詳述之外，其餘未特別提及的標號均和第1圖所標示的相同。

在本發明第四實施例中，發光元件320可為發光二極體、鎢絲燈或鹵素燈等，且發光元件320之發光角度小於等於30度(前述之發光角小於等於30度，主要目的是規範避免光源的浪費，因光源的目的是要照明被攝的物體x(耳道與耳膜)，其他位置不需要，另一個目的是光源的發光角度若太大，即易造成雜散光的問題而影響到人眼的觀察)。請參考第8A圖，第8A圖係繪示本發明第四實施例之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100中利用發光二極體直接照射照明的示意圖，發光元件320之發光角度小於等於30度，將光源直接往耳道方向內做照明，利用此照明方式的優點為簡易且低成本，缺點為發光元件320可能會遮蔽到，使得觀察到的影像於外視野可能會觀測不到且稍暗一些。

請參照第8B圖，第8B圖為第五實施例中可與手 持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100中具有鏡子340導引照明的示意圖，與第1圖不同的是導光元件為鏡子340。其中，可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100內部具有一本體機構(未標示)，鏡子340黏附於其上，鏡子340與光學元件之光軸C形成一夾角θ2，且此夾角θ2介於120度和170度之間，如圖8B所示，夾角θ2的規範主要是要利用鏡子將光源反射朝向耳套方向(進入耳道內)，利用鏡子的優點為在本體機構製造上可一體成型，只要將鏡子貼上即可，缺點為會遮蔽觀察的視線。

請參照第8C圖，第8C圖為第六實施例中可與手持式數位裝置結合的簡易式耳鏡100中具有光纖350(Fiber)或光導(Light Guide)導引照明的示意圖，其中發光元件320可為發光二極體、鎢絲燈或鹵素燈等，而發光元件320之發光角度小於等於30度，利用光纖或光導做導引照明時需先與光源做藕光機制，若發光元件320發光角度過大則無法有效將光源導入光纖或光導內，且會損耗大量的光源，所以發光角度需規範才能有效利用光源，利用光纖或光導的優點為可有效地將光源往耳套(耳道)方向導引過去做照明使用，缺點為成本高且需另外在做藕光機制。另，可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100更包含光纖350，光纖350導引發光元件320的照明方向。其中前述之光纖350可置換成光導亦可達到同樣效果。

請參照第9圖，第9圖係繪示本發明第七實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100結合握柄400的示意圖。如圖所示，本發明之可與手持式數位裝置結合的簡易式耳鏡100更包含一握柄400。握柄400連結支撐於本體300，至 於可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100內部之其他構件均已於前述實施例說明，在此不再贅述。藉由此方式，使用者可輕易地握持握柄400，輕鬆觀察可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100所呈現之影像。而且利用前述可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100的實施方式，其所取得的耳內之病灶或臨床影像，可立即透過手機、平板電腦或相機的傳輸來進行遠距離的諮詢與治療，以利後續的診斷與醫療，有效提升醫療成效。

再者，本發明之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100更可包含手持式行動裝置500與連結裝置，其中手持式數位裝置500可為手機、平板電腦或相機。請參照第10圖及第11圖，第10圖係繪示本發明第八實施例中可與手持式數位裝置結合的簡易式耳鏡100以C型環扣連結手持式行動裝置500的示意圖，可利用螺絲、卡榫或彈簧來調整長度或寬度以配合不同的手機(平板電腦或相機)使用，並且可使可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100做水平、垂直方向的適當位置調整，另保護墊610可為塑膠、橡膠、矽膠或海綿墊等材料做為保護手機螢幕或調節間距，以對應不同厚度的手機使用，此方式的優點是穩固，較不擔憂可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100會掉落，缺點是成本較高、機構件多。而第11圖係繪示本發明第九實施例中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100以彈性夾顎結合手持式行動裝置500的示意圖。首先，如第10圖所示，手持式行動裝置500含有至少一個鏡頭510，而連結裝置600則銜接了手持式行動裝置500的鏡頭510 與本體300於適當位置上。在此實施例中，連結裝置600為C型環扣，用以將可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100以環扣方式扣鎖於手持式行動裝置500。必須說明的是，此處之C型環扣(即連結裝置600)可為一垂直方向之單一C型環扣、一水平方向之單一C型環扣或上述兩者之垂直組合。舉例來說，當可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100係與水平、垂直方向之C型環扣連結時，其整體係可於水平、垂直方向之C型環扣上移動，以調整可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100與手持式行動裝置500之相對適當位置，但本發明並不欲以此為限，其他設置方式能達此目的者亦在本發明欲保護之範圍內。

連結裝置600之第九實施例如第11A圖所示，連結裝置600可為一彈性夾顎，將可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100以彈性夾顎夾持於手持式行動裝置500之兩相對面適當位置，其中鏡頭510與可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100的光軸C相對應。而夾顎於鏡頭510處與可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100的成像單元處是中空的，使手機能對可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100的成像單元來取像。可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100能相對於彈性夾顎做相對XY方向的位置調整或是單一方向的調整，此方法的優點是簡單且體積小，缺點為會有掉落的疑慮。而且，上述彈性夾顎後方可以具有一壓柄(第11B圖)，使用者可以壓柄控制彈性夾顎的開合並且於夾顎處放置保護墊610，而保護墊610可以是塑膠、橡膠或海綿墊等材質。使用此方式的優點 為方便用來連結或板解手機與可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100，缺點為體積較為龐大及會有掉落的疑慮。藉由上述之連結裝置600，可使手持式行動裝置500的鏡頭510與本體300做連結，以成像在鏡頭510之上，可用手持式行動裝置500的螢幕來觀察耳道及耳膜之病灶或臨床影像，且可立即透過手機、平板電腦或相機的傳輸來進行遠距離的諮詢與治療，以利後續的診斷與醫療，有效提升醫療成效。而第12圖表示了可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100在耳套200上加上了凹弧來當掏耳器210使用的第十一實施例示意圖，並可在觀察耳道的情況之前先清除會妨礙觀察的耳垢，掏耳器210的大小可因大人、小孩與不同人的需求來更換尺寸，因而適合做為居家良品做為去除耳垢使用的工具，利用此方法的優點為可實際觀測到耳道內的異物或耳垢之影像再予以清除掉，缺點是感覺手的握持上不是那麼地方便。

第13圖為本發明之第十二實施方式，可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100包含手持式行動裝置500、一耳套200與一本體300。其中手持式行動裝置500具有鏡頭510，而耳套200位置係相對應手持式行動裝置500的鏡頭510設置並與本體300相連。本體300包含至少一個發光元件320及成像單元310。發光元件320位於本體300內，且發光元件320向耳套200方向(耳道與耳膜)提供照明；而成像單元310位於本體300內，包含有至少一光學元件，且光學元件具有屈折力。除了上述結構外，另包含一締附連結裝置700。締附連結裝置700位於本體300與手持式行動裝置500之間，且締附連結裝置 700可拆卸地連結本體300與手持式行動裝置500。其中締附連結裝置700可為黏貼片、魔鬼氈、吸盤、磁性片或黏膠。上述之黏貼片具有雙面黏貼之功效，可為重覆黏貼或只有一次黏貼性的耗材，並且黏貼片具有可拆卸之特性。魔鬼氈是由AB兩片所組合而成的，其中A片以固定於本體300上，B片的背面具有前述的黏貼片，先將B片貼於手機的外殼上，再發揮魔鬼氈的特性將可與手持式數位裝置結合的簡易式耳鏡100締附連接在手機上，以便於將本體300的光軸C對於手機鏡頭510的光軸C上。而上述之吸盤一端固定在可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100上，另一端可利用吸盤外部盤狀的部分下壓時擠壓空氣，造成內外大氣壓的壓力差，因此可固定在手機上想要的位置。再來，上述磁性片一面可黏貼固定在本可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100上，藉由手機本身的外部結構若由具有磁性的金屬可吸附於其上；若是塑膠的材質也可黏貼一片磁性片於其上，藉此也可達到讓可與手持式數位裝置結合的簡易式耳鏡100締附連接在手機上的功效。最後，上述之黏膠是可拉撕下或脫膠的黏膠，要締附連結時再沾黏上即可，在此黏膠是一種耗材。因此，藉此締附連結裝置700，可將可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100快速地拆卸或裝上手持式行動裝置500，非常方便使用及攜帶。

使用第13圖之實施方式所附加之導光元件與發光元件320之相關應用如第8A圖，第8B圖及第8C圖所示，在此不多加贅述。

請參照第14圖之第十三實施例，第14圖為第13 圖所示可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100結合鼓氣球800之示意圖，其中可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100含有耳套200、手持式行動裝置500，本體300與鼓氣球800。上述之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡100可結合一鼓氣球800，可將阻擋在耳套200前方阻礙視線的耳垢給清除吹開；另外一個常見的應用是將耳鏡與外耳道皮膚貼緊之後反覆按壓鼓氣球800，使耳道內產生正負壓，引起鼓膜內外相連動，用以判斷鼓膜的運動度與難以觀察發現到的鼓膜小穿孔之病灶。

綜合以上所述實施例，本發明可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡具有以下優勢：(1)利用有效的光學設計技巧使此可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡可在體積相較傳統更小的情況之下仍維持高解析度的成像品質，並且於前述的實施方式裡，揭露成像光學設計之技巧。(2)在發光元件上有效地規範照明元件的發光角度來減少不必要的光源浪費，與降低減少雜散光的產生，來提升耳鏡的品質。(3)由於體積相較於傳統的耳鏡大幅減小，因此十分方便攜帶。(4)利用締附連結裝置可將此可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡非常簡單地與手機、平板電腦或相機等其它可攝影的手持式行動裝置來結合使用或卸除，讓可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡更為方便使用。(5)患者家屬、消防救護人員或醫護人員可以透過手機、平板電腦或相機的攝影、儲存與傳輸功能，以使得本發明所提供之可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡能夠立即將耳內臨床影像傳輸給醫護人員來進行遠距醫 療或諮詢，以利於後續的診斷與醫療。(6)可實際觀測到耳道內的異物或耳垢，在利用掏耳器予以清除(7)利用鼓氣球的反覆按壓，使耳道內產生正負壓，引起鼓膜內外相連動，用以判斷鼓膜的運動度與難以觀察發現的鼓膜小穿孔之病灶。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡

200‧‧‧耳套

300‧‧‧本體

310‧‧‧成像單元

320‧‧‧發光元件

330‧‧‧透明反射平板

500‧‧‧手持式行動裝置

510‧‧‧鏡頭

600‧‧‧連結裝置

610‧‧‧保護墊

C‧‧‧光軸

Claims (38)

1. 一種可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，包含：一耳套；以及一本體，與該耳套相連結，包含：至少一個發光元件，位於該本體內，且該發光元件提供照明給一被攝物；及一成像單元，位於該本體內，該成像單元包含有至少一光學元件，該光學元件具有屈折力；其中該成像單元的有效焦距為EFL，色散係數為Vd，折射率為Nd，光圈值為Fno，STOP為光圈，FS為第1面光學元件物側表面到STOP的距離，Si為像距，So為物距，Eye Relief為最後一光學元件靠眼睛側表面到眼睛的距離，該成像單元需滿足下列光學條件：25mm≦EFL≦125mm；20≦Vd≦70；1.40≦Nd≦1.85；1.6≦Fno≦20.8；0.04≦FS/EFL≦4；250mm≦Si≦∞；5mm≦So≦125mm；以及0≦Eye Relief≦300mm。
2. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該耳套為拆卸式可更換成不同尺寸。
3. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，更包含連接於該本體的一鼓氣球，用以重覆按壓該鼓氣球使耳內交替產生正負壓使鼓膜內外相運動。
4. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，更包含一掏耳器，連接於該耳套。
5. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該光學元件的數量為複數個。
6. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該光學元件為球面透鏡、非球面透鏡、菲涅耳透鏡(Fresnel Lens)、全像光學元件(HOE)、繞射光學元件(DOE)、複合透鏡或液晶透鏡。
7. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該光學元件的材料為塑膠、玻璃、矽膠、環氧樹脂(Epoxy)或複合材料。
8. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，更包含一握柄，連結支撐該本體。
9. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，更包含： 一手持式行動裝置，具有至少一鏡頭；以及一連結裝置，用以銜接該鏡頭與該本體。
10. 如請求項9所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該手持式行動裝置為一手機、一平板電腦或一相機。
11. 如請求項9所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其所取得的耳內之病灶或臨床影像，可立即透過該手機、該平板電腦或該相機的傳輸來進行遠距離的諮詢，以利後續的診斷與醫療。
12. 如請求項9所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該連結裝置為一C型環扣，以該C型環扣扣鎖該手持式行動裝置，利用一螺絲、一卡榫或一彈簧來做長度或寬度的調整，使該可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡固定於該手持式行動裝置上。
13. 如請求項9所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該連結裝置具有一彈性夾顎，以該彈性夾顎夾持於該手持式行動裝置適當位置之兩相對面，其中該鏡頭與該可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡的一光軸相對應。
14. 如請求項13所述的可與手持式行動裝置結 合的簡易式耳鏡，其中該彈性夾顎後方具有一壓柄，以該壓柄控制該彈性夾顎開合。
15. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該發光元件為一發光二極體(LED)、一鎢絲燈或一鹵素燈，該發光元件之一發光角度小於等於30度；更包含一光導(Light guide)或一光纖(Fiber)，導引該發光元件的照明方向。
16. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該發光元件用以直接照明該被攝物。
17. 如請求項1所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該發光元件為一發光二極體、一鎢絲燈或一鹵素燈，該發光元件之一發光角度小於等於60度；更包含一導光元件，該導光元件導引該發光元件的照明方向。
18. 如請求項17所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該導光單元為一鏡子，該鏡子與該光學元件之一光軸形成一夾角，該夾角介於120度和170度之間。
19. 如請求項17所述的可與手持式行動裝置結 合的簡易式耳鏡，其中該導光元件為一透明反射平板，該透明反射平板與該光學元件之一光軸形成一夾角，該夾角介於120度到150度之間。
20. 一種可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，包含：一手持式行動裝置，具有至少一鏡頭；一耳套，位置相對應於該鏡頭；一本體，與該耳套相連，包含：至少一個發光元件，位於該本體內，且該發光元件向一被攝物提供照明；及一成像單元，位於該本體內，該成像單元包含有至少一光學元件，該光學元件具有屈折力；以及一締附連結裝置，位於該本體與該手機之間，該締附連結裝置可拆卸地連結該本體與該手機；其中該成像單元組成像單元的有效焦距為EFL，色散係數為Vd，折射率為Nd，光圈值為Fno，STOP為光圈，FS為第1面光學元件物側表面到STOP的距離，Si為像距，So為物距，Eye Relief為最後一光學元件靠眼睛側表面到眼睛的距離，該成像單元組成像單元需滿足下列光學條件：25mm≦EFL≦125mm；20≦Vd≦70；1.40≦Nd≦1.85；1.6≦Fno≦20.8；0.04≦FS/EFL≦4； 250mm≦Si≦∞；5mm≦So≦125mm；以及0≦Eye Relief≦300mm。
21. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該耳套為拆卸式以更換成不同尺寸。
22. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該手持式行動裝置為一手機、一平板電腦或一相機。
23. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其所取得的耳內之病灶或臨床影像，可立即透過該手機、該平板電腦或該相機的傳輸來進行遠距離的諮詢，以利後續的診斷與醫療。
24. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，更包含連接於該本體的一鼓氣球，用以重覆按壓該鼓氣球使耳內交替產生正負壓使鼓膜內外相運動。
25. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，更包含：一掏耳器，連接該耳套。
26. 請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該光學元件的數量為複數個。
27. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該光學元件為球面透鏡、非球面透鏡、菲涅耳透鏡、全像光學元件、繞射光學元件、複合透鏡或液晶透鏡。
28. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該光學元件的材料為塑膠、玻璃、矽膠、環氧樹脂或複合材料。
29. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該締附連結裝置為一可重覆撕貼或一次性撕貼的黏貼片。
30. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該締附連結裝置為一魔鬼氈。
31. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該締附連結裝置為一吸盤。
32. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該締附連結裝置為一磁性片。
33. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該締附連結裝置為一黏膠，且該黏膠 可拉撕下或脫膠後再締附連結。
34. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該發光元件為一發光二極體、一鎢絲燈或一鹵素燈，該發光元件之一發光角度小於等於30度；更包含一光導(Light guide)或一光纖(Fiber)，導引該發光元件的照明方向。
35. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該發光元件用以直接照明該被攝物。
36. 如請求項20所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該發光元件為一發光二極體、一鎢絲燈或一鹵素燈，該發光元件之一發光角度小於等於60度；更包含一導光元件，該導光元件導引該發光元件的照明方向。
37. 如請求項36所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該導光單元為一鏡子，該鏡子與該光學元件之一光軸形成一夾角，該夾角介於120度和170度之間。
38. 如請求項36所述的可與手持式行動裝置結合的簡易式耳鏡，其中該導光元件為一透明反射平板，該透明反射平板與該光學元件之一光軸形成一夾角，其中該夾角 介於120度到150度之間。