眼科装置的制作方法

本申请涉及用于检查要检查的眼睛的眼科装置、以及存储眼科装置控制程序的非暂时性的存储介质。

背景技术：

作为现有的眼科装置，已知例如眼屈光力测定装置、角膜曲率测定装置、眼压测定装置、眼底照相机、oct、slo等。在这些眼科装置中，通常利用操纵杆等操作部件的操作而使验眼部相对于要检查的眼睛向上下左右前后方向移动，从而相对于要检查的眼睛而将验眼部校准在规定的位置。另外，在要检查的眼睛位于验眼部的驱动范围之外的情况下，检查人通过操作支撑被检查人的颌部的颌部支撑台等的高度，从而进行使要检查的眼睛落入验眼部的驱动范围内的操作(参照专利文献1)。

另外，在现有的眼科装置中，提出了一种装置，其基于对被检查人的面部进行拍摄而得到的图像，进行验眼部相对于要检查的眼睛的位置对齐。在这种装置中，提出了一种装置，其为了确认被检查人的眼睛水平(眼睛高度)是否合适而将被检查人的面部图像显示在显示部中(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2008－054929号公报

专利文献2：日本特开2008－136617号公报

但是，在现有的装置中，在调整颌部支撑台的高度的情况下，有时被检查人会由于颌部支撑台的驱动而受到惊吓。

技术实现要素：

本申请的技术课题在于，鉴于现有的问题点，提供一种能够消除被检查人的不安的眼科装置、以及存储眼科装置控制程序的非暂时性的存储介质。

为了解决上述课题，本申请以具有下述结构作为特征。

一种检查要检查的眼睛的眼科装置，其特征在于，具有：面部支撑单元，其支撑被检查人的面部；人体检测单元，其检测所述面部支撑单元是否支撑着面部；报知单元，其向被检查人或检查人进行广播；以及控制单元，其基于所述人体检测单元的检测结果，控制所述报知单元。

附图说明

图1是表示本实施例的外观的示意图。

图2是表示本实施例的控制系统的框图。

图3是表示本实施例的光学系统的示意图。

图4是表示本实施例的测定时的控制动作的图。

图5是表示本实施例的颌部支撑台调整时的控制动作的图。

图6是表示面部图像的一个例子的图。

图7是说明要检查的眼睛的三维坐标的图。

图8a是表示被检查人的面部倾斜时的面部图像的例子的图。

图8b是表示被检查人的面部倾斜时的面部图像的例子的图。

图9是表示颌部支撑台按钮的例的图。

图10是用于说明声音广播的图。

图11是表示本实施例的全自动校准的控制动作的图。

图12是表示自动增益控制的一个例子的图。

图13是表示与验眼部的位置相应而切换roi的位置的例子的图。

图14是表示与验眼部的位置对应而变更面部照明的情况的一个例子的图。

图15是表示在三维实际空间中考虑到存在左右眼的立方体区域的一个例子的图。

图16是表示用于求出实际空间中的关注区域的立方体的顶点投影在拍摄图像上的哪个位置的一个例子的图。

图17是用于说明照相机图像的失真的图。

图18是表示在面部拍摄部的拍摄图像中设定基于验眼部的三维位置的关注区域roi的情况的一个例子的图。

具体实施方式

＜第1实施方式＞

以下，说明本申请所涉及的眼科装置的实施方式。第1实施方式的眼科装置例如检查要检查的眼睛。眼科装置可以是例如眼屈光力测定装置、角膜曲率测定装置、角膜形状测定装置、眼压测定装置、眼轴长度测定装置、眼底照相机、oct、slo、超声波验眼装置等。

眼科装置例如具有验眼部、面部拍摄部、调整部、控制部。验眼部也可以具有例如检查光学系统、超声波测定系统等。面部拍摄部例如对被检查人的面部进行拍摄。面部拍摄部例如取得包含至少一个要检查的眼睛在内的面部图像。

调整部将要检查的眼睛和验眼部之间的相对位置在至少一个方向上进行调整。当然也可以三维地进行调整。例如调整部使验眼部相对于要检查的眼睛在左右(x)方向、上下(y)方向、前后(z)方向上移动。调整部例如具有驱动部。当然调整部也可以使要检查的眼睛相对于验眼部移动。在此情况下，调整部可以使面部支撑部(例如额部挡板、颌部支撑台等)移动。例如，在面部支撑部具有颌部支撑台的情况下，驱动部可以将颌部支撑台沿上下方向驱动。

控制部例如负责眼科装置的控制。控制部例如控制调整部的驱动部的驱动。另外，控制部也可以作为控制图像处理等运算的运算控制部起作用。

控制部推定要检查的眼睛的三维坐标。例如，控制部预设定要检查的眼睛的三维坐标中的至少1个坐标分量。例如，控制部从存储部等读取预先设定好的值作为坐标分量的值。三维坐标中的至少1个坐标分量是指例如三维坐标的3要素中的至少1个要素。例如可以是x坐标、y坐标、z坐标中的任意一个。例如，控制部将三维坐标中的至少1个坐标分量预设定为标准位置。

并且，控制部从面部图像中获取要检查的眼睛在图像上的二维坐标。例如，控制部可以从面部图像中检测出要检查的眼睛，根据其像素位置求出要检查的眼睛的二维坐标。

控制部基于预设定的1个坐标分量、以及从面部图像检测出的要检查的眼睛在图像上的二维坐标，计算出要检查的眼睛的暂定的三维坐标。并且，控制部基于要检查的眼睛的暂定的三维坐标，控制驱动部。

如上述所示，第1实施方式的眼科装置通过预设定三维坐标中的至少1个坐标分量，基于从面部图像得到的要检查的眼睛的二维坐标、以及预设定的坐标分量计算出剩余的坐标分量，从而推定要检查的眼睛的三维坐标。由此，本实施方式的眼科装置在要检查的眼睛和验眼部分离的情况下，也能够基于推定出的三维坐标顺畅地进行校准。

此外，控制部也可以通过将三维坐标中的多个坐标分量预设定为标准位置而推定要检查的眼睛的三维坐标。例如，控制部可以将三维坐标中的x坐标和z坐标预设定为标准位置，根据预设定的x坐标及z坐标、以及从面部图像中检测出的要检查的眼睛的y坐标，推定要检查的眼睛的三维坐标。

此外，控制部也可以在预设定1个坐标分量的情况下，将要检查的眼睛的标准z坐标预设定为三维坐标的1个坐标分量。例如，在被检查人的面部被面部支撑部支撑的状态下，将平均的眼睛z坐标的标准值预设定为z坐标。通常，眼球相对于额部凸出或凹陷所导致的z坐标的个人差异，小于瞳孔间距离(x坐标)或眼睛高度(y坐标)的个人差异。由此，通过对被检查人的个体差异较小的z坐标进行预设定，从而能够推定出与要检查的眼睛的真正三维坐标相比误差较少的暂定的三维坐标。

此外，控制部也可以变更坐标分量的条件，经过多次计算而计算出暂定的三维坐标。例如，控制部也可以使用除了标准值之外的标准值前后的多个值来预设定坐标分量。在此情况下，眼科装置基于某一暂定的三维坐标驱动调整部的结果为，即使无法很好地进行校准时，也能够基于其它的暂定的三维坐标重新校准。

另外，控制部也可以针对预设定了x坐标的情况、预设定了y坐标的情况、以及预设定了z坐标的情况分别计算出暂定的三维坐标。在此情况下，控制部可以基于在各个情况下计算出的暂定的三维坐标之一而控制驱动部，从而进行验眼部的校准。这样，本实施方式的眼科装置通过分别预设定x坐标、y坐标和z坐标，从而能够更准确的要检查的眼睛的三维坐标。

此外，控制部也可以基于暂定的三维坐标，判定要检查的眼睛的位置是否位于验眼部的驱动范围内。在位于验眼部的驱动范围外的情况下，控制部可以驱动面部支撑部以使得要检查的眼睛落入验眼部的驱动范围内。由此，在要检查的眼睛位于验眼部的驱动范围之外的情况下也能够进行检查。

此外，眼科装置也可以还具有校准检测部。校准检测部例如检测要检查的眼睛和验眼部之间的校准状态。例如，校准检测部具有前眼部拍摄光学系统和视标投影光学系统。前眼部拍摄光学系统对要检查的眼睛的前眼部进行拍摄。视标投影光学系统对要检查的眼睛投影校准视标。例如，校准检测部从前眼部图像中检测出校准视标，根据校准视标的位置检测校准状态。

控制部也可以在基于暂定的三维坐标使驱动部驱动的情况下，同时进行由校准检测部进行的校准状态的检测。并且，在使验眼部移动至暂定的三维坐标的位置时为止已有条件能够检测出校准状态的情况下，也可以基于由校准检测部检测出的校准状态而控制验眼部的驱动。由此，能够从基于暂定的三维坐标的粗校准顺畅地转变为基于校准检测部的检测结果的微校准。

此外，控制部也可以基于两眼的暂定的三维坐标，判定被检查人的面部是否倾斜。例如，在两眼在上下方向上的三维坐标与规定值有较大差距的情况下，控制部可以判定为被检查人的面部倾斜。控制部在判定为被检查人的面部倾斜的情况下，可以进行错误处理。错误处理是例如停止测定、报知促使确认面部放置方式等处理。例如，控制部也可以通过显示部、扬声器、光源等报知部向检查人或被检查人报知面部倾斜这一情况。这样，通过对被检查人的面部倾斜进行矫正，从而能够例如防止散光轴角度等测定值发生偏差。

此外，控制部也可以在接收到来自颌部支撑台驱动按钮的输出后，驱动颌部支撑台至基于暂定的三维位置计算出的位置处。颌部支撑台驱动按钮例如可以安装在装置主体上，也可以显示在显示部上，也可以设置在与装置主体连接的外部装置上。例如，控制部在要检查的眼睛的暂定的三维位置位于验眼部的驱动范围更上侧的情况下，判定为颌部支撑台的驱动方向为向下，在暂定的三维位置位于验眼部的驱动范围更下侧的情况下，判定为颌部支撑台的驱动方向为向上。这样，控制部由于能够基于要检查的眼睛的暂定的三维位置判定驱动颌部支撑台的方向，所以无需被检查人判断颌部支撑台的驱动方向。此外，由于基于暂定的三维位置，不仅能够判定出使颌部支撑台移动的方向，还能够求出驱动量，所以控制部能够自动地将颌部支撑台移动至适当的位置。另外，由于能够利用1个驱动按钮进行上下方向的任一方向的移动，所以无需分别具备使颌部支撑台向上方移动的按钮和向下方驱动的按钮这2个按钮，能够简化装置结构。此外，在具有2个按钮的情况下，控制部也可以将根据要检查的眼睛的暂定的三维位置判断出的颌部支撑台的驱动方向的相反方向的按钮的输入无效化，也可以无论按压哪个按钮都可以驱动颌部支撑台向由控制部计算出的驱动方向移动。

此外，控制部也可以在判定为需要移动颌部支撑台的情况下，暂时不移动颌部支撑台，而是待机至接收到来自颌部支撑台驱动按钮的输出为止。并且，控制部也可以在从接收到来自颌部支撑台驱动按钮的输出之后，自动驱动颌部支撑台至要检查的眼睛的暂定的三维位置落入验眼部的驱动范围内的位置。由此，无需担忧颌部支撑台意外地进行动作。

此外，控制部也可以仅在持续接收到来自颌部支撑台按钮的输出的情况下，驱动颌部支撑台。例如，控制部可以仅在颌部支撑台按钮被按压的期间驱动颌部支撑台，在没有按压颌部支撑台驱动按钮时，停止驱动颌部支撑台。由此，检查人能够在颌部支撑台和额部挡板等要夹住被检查人的面部的情况下，通过松开颌部支撑台驱动按钮而停止颌部支撑台的驱动。

此外，控制部也可以在被检查人的面部被面部支撑部支撑的情况下，停止颌部支撑台的驱动。例如，控制部也可以在由传感器检测出被检查人的面部位于面部支撑部上这一情况的期间，不驱动颌部支撑台。例如，控制部可以在由设置在颌部支撑台上的传感器检测出被检查人的面部放置在颌部支撑台上的情况下，停止颌部支撑台的驱动，在由传感器检测出被检查人的面部离开颌部支撑台的情况下，驱动颌部支撑台。由此，能够防止由于颌部支撑台的驱动导致被检查人的面部被夹在装置的间隙中的情况等。此外，也可以在颌部支撑台的驱动量小于规定值(例如5mm)的情况下，无论传感器的检测结果如何都驱动颌部支撑台。另外，也可以通过是否从面部拍摄部拍摄到的面部图像中检测出被检查人的眼睛，而检测被检查人的面部是否位于面部支撑部上。

此外，面部拍摄部可以是非远心光学系统，也可以是远心光学系统。在面部拍摄部为远心光学系统的情况下，控制部可以通过以验眼单元的检查光轴与面部拍摄部的摄像图像光轴在xy方向的偏移量进行偏置，从而进行利用面部图像的校准。

＜第2实施方式＞

以下说明第2实施方式。第2实施方式的眼科装置例如可以在检查被检查人的眼睛时，向被检查人或检查人进行广播。眼科装置(例如眼科装置1)主要具有人体检测部(例如面部拍摄部90、传感器113等)、报知部(例如扬声器79)和控制部(例如控制部70)。

人体检测部例如检测有无被检查人。人体检测部例如检测被检查人的面部是否被面部支撑部支撑。人体检测部例如可以是设置于颌部支撑台上的颌部支撑台传感器。例如，颌部支撑台传感器是检测被检查人的颌部载置于颌部支撑台上的情况的传感器。人体检测部的检测结果输入至控制部。

报知部例如向被检查人或检查人进行广播。报知部可以是声音输出部(例如扬声器79)。例如，报知部向被检查人或检查人进行声音广播。作为声音广播，例如为“下巴请离开”、“请眨眼”、“请睁大眼”等。当然，报知部也可以为了向被检查人及检查人进行报知而在显示部上显示信息、或使显示灯点亮。

控制部负责控制报知部等眼科装置的各个部分。例如，控制部基于人体检测部的检测结果判定有无被检查人。另外，控制部控制报知部。此时，控制部也可以基于有无被检查人的判定结果控制报知部。

第2实施方式的装置，能够通过基于来自人体检测部的检测结果控制报知部，从而进行与被检查人的状态相应的适当的广播。由此，即使在检查人位于远离的位置的情况下，被检查人也能够根据眼科装置的广播容易地进行检查。

此外，眼科装置也可以还具有例如颌部支撑台(颌部支撑台11)、和颌部支撑台驱动部(例如颌部支撑台驱动部12)。颌部支撑台例如支撑被检查人的颌部。颌部支撑台驱动部通过使颌部支撑台沿上下方向移动，从而调整颌部支撑台的高度。在眼科装置具有颌部支撑台及颌部支撑台驱动部的情况下，控制部也可以通过报知部向被检查人广播提醒其使颌部离开颌部支撑台。此时，控制部也可以根据来自人体检测部的检测结果判定有无被检查人，在判定为存在被检查人的情况下，进行广播提醒被检查人使颌部从所述颌部支撑台离开。并且，控制部也可以在由于被检查人从颌部支撑台离开而人体检测部没有检测到被检查人的情况下，驱动颌部支撑台。

此外，控制部也可以与用于将颌部支撑台驱动至恰当位置的驱动量对应地变更广播的内容。例如，可以在颌部支撑台的驱动量大于规定量的情况下，向被检查人进行广播以使得其颌部从颌部支撑台离开，在驱动量小于规定量的情况下，进行保持被检查人的颌部载置于颌部支撑台不动而驱动颌部支撑台这一内容的广播。这样，可以基于驱动量的大小，判定是否向被检查人广播使其颌部离开颌部支撑台。由此，在只要略微调整颌部支撑台即可的情况下，无需特意使被检查人的颌部离开就可以进行检查。

此外，人体检测部例如也可以是面部拍摄部和控制部。面部拍摄部例如对包含左右至少一个要检查的眼睛在内的面部图像进行拍摄。例如，控制部可以在由面部拍摄部拍摄到的图像无法检测出被检查人的眼睛时，判定为不存在被检查人，在检测出眼睛时，判定为存在被检查人。

此外，控制部也可以在被检查人的检查结束后，对验眼部和颌部支撑台的至少任意一个进行初始化之前，进行广播，广播内容为将进行初始化。例如，控制部可以在被检查人的检查结束后进行“开始初始化”这一广播，再使验眼部及颌部支撑台等返回初始位置。由此，可以防止被检查人或检查人与装置碰撞，也不会被初始化动作惊吓。

此外，控制部也可以进行用于促使眨眼的广播。例如，控制部也可以通过报知部输出“请眨眼”等声音。另外，眼科装置也可以还具有眨眼检测部。眨眼检测部例如也可以通过对前眼部照相机等拍摄到的图像进行图像处理而检测眨眼。例如，控制部可以在由眨眼检测器检测到被检查人眨眼时，开始要检查的眼睛的检查。

＜第3实施方式＞

说明第3实施方式。第3实施方式的眼科装置例如具有控制部(运算控制部)。控制部也可以对由面部拍摄部拍摄到的拍摄图像设定关注区域，对所设定的关注区域中的图像信号进行处理。在此情况下，控制部可以设定用于检测出被检查人的面部的至少一部分的关注区域，例如可以设定用于检测要检查的眼睛的关注区域，也可以设定用于检测出被检查人的面部肌肤的至少一部分的关注区域。在此情况下，有时将面部整体的任意部位设定为关注区域，有时将面部整体中的规定部位(例如眼睛)设定为关注区域。

例如，控制部可以对关注区域中的图像信号进行处理而检测要检查的眼睛，也可以对关注区域中的图像信号进行处理而得到用于控制面部拍摄部的拍摄条件的评价值。作为该情况下的评价值，例如可以是用于评价被检查人的面部亮度的评价值。

例如，控制部可以基于关注区域中的图像信号来控制装置。在此情况下，控制部可以基于关注区域中的图像信号控制由面部拍摄部进行拍摄的拍摄条件，也可以基于关注区域中的图像信号控制由调整部进行的验眼部的移动。作为拍摄条件的控制，例如可以是面部拍摄部的自动增益控制、自动曝光时间控制。此外，控制部也可以基于关注区域中的图像信号控制由面部拍摄部进行拍摄的拍摄条件，基于利用所控制的拍摄条件获取的拍摄图像而控制由调整部进行的验眼部的移动。另外，控制部也可以基于关注区域中的图像信号自动控制面部照明光学系统的照明条件。

在设定关注区域时，控制部例如可以基于由调整部所移动的验眼部的位置，在拍摄图像上设定关注区域。在此情况下，与验眼部的位置对应的拍摄图像上的关注区域的位置可以预先存储在存储部中，控制部也可以基于预先存储在存储部中的关注区域的位置来设定关注区域。在此情况下，也可以基于被面部支撑部支撑的被检查人和验眼部之间的位置关系，在拍摄图像上设定关注区域。

在这里，通过基于验眼部的位置设定关注区域，例如能够容易地确定被检查人的面部的至少一部分，能够顺畅地进行针对面部的至少一部分的图像信号的处理。此外，在基于来自面部拍摄部的拍摄图像来检测面部的至少一部分的情况下，有可能由于背景光的影响等而难以检测。在这里，通过考虑验眼部和被检查人之间的位置关系而对所设定的关注区域中的图像信号进行处理，从而能够容易地检测出面部的至少一部分。

例如，控制部可以基于由图像处理所特定的关注区域中的图像信号，控制面部拍摄部进行拍摄的拍摄条件，对控制拍摄条件后获取的拍摄图像进行处理而检测要检查的眼睛。由此，例如可以在被检查人的肌肤和眼睛的对比度调整好的状态下检测眼睛。在此情况下，例如可以将被检查人的面部整体、或者被检查人的面部肌肤的至少一部分设定为关注区域。也可以对被检查人的面部的至少一部分，通过例如利用被检查人的面部和背景的亮度差、图形匹配等而进行确定。

＜与验眼部的位置对应的关注区域的位置变更＞

在基于验眼部的位置设定关注区域的情况下，例如，也可以使控制部与验眼部的位置变化对应地变更拍摄图像中的关注区域的位置。由此，即使在由于验眼部的位置变化而导致被检查人的面部和验眼部之间的位置关系发生变动的情况下，也能够可靠地检测出被检查人的面部的至少一部分。

控制部也可以基于来自用于检测验眼部的位置的位置检测传感器的检测信号，获取验眼部的位置信息，设定与所获取的位置信息对应的关注区域。作为位置检测传感器可以进行各种变更，例如可以是设置在可移动地保持验眼部的底座上的电位器，也可以是设置在驱动部的电动机部上的编码器等。

在与验眼部的位置对应而变更关注区域的位置的情况下，例如控制部也可以与验眼部的左右方向上的位置变化对应地，将拍摄图像上的关注区域在左右方向上偏移。由此，即使在验眼部左右移动的情况下，也能够顺畅地检测出面部的至少一部分。

另外，例如控制部也可以与验眼部的三维位置的变化对应地，使拍摄图像上的关注区域偏移。由此，即使在验眼部三维地移动的情况下，也能够顺畅地检测出面部的至少一部分。

＜自动增益控制＞

在基于关注区域中的图像信号控制面部拍摄部进行拍摄的拍摄条件的情况下，例如控制部也可以基于关注区域中的图像信号进行面部拍摄部的自动增益控制。在这里，通过基于与验眼部的位置对应地设定的关注区域中的图像信号进行自动增益控制，从而将面部图像的亮度调整至允许级别。由此，即使存在环境光等的影响，也能够确定面部的位置，调整被检查人的面部和眼睛的对比度。其结果，例如能够可靠地检测出拍摄图像中的眼睛，能够对要检查的眼睛顺畅地进行校准。

为了高精度地调整被检查人的面部肌肤和眼睛的对比度，可以以将面部肌肤的至少一部分所在的图像区域设定为关注区域的方式，与验眼部的位置对应地设定关注区域。另外，也可以以使得面部图像之外(例如背景、头发等)不被设定为关注区域的方式，即以将被检查人的面部中心部所在的图像区域设定为关注区域的方式，与验眼部的位置对应地设定关注区域。

在进行自动增益时，也可以对分析区域的图像信号进行分析处理，取得用于进行自动增益的评价值。作为用于自动增益的评价值，可以是关注区域内的平均亮度，也可以是关注区域内的各像素的亮度累积值、关注区域内的最大亮度值。另外，作为评价值，也可以使用关注区域内的图像的对比度、柱状图等。

此外，在上述说明中，基于关注区域中的图像信号进行面部拍摄部的自动增益控制，但在基于关注区域中的图像信号自动控制面部拍摄部的曝光时间的情况下，也可以应用上述实施方式。

＜眼睛位置检测＞

例如，控制部可以基于与验眼部的位置对应地设定的关注区域中的图像信号，检测出拍摄图像中的眼睛的位置。由此，能够利用验眼部的位置确定要检查的眼睛的位置，从而例如能够可靠地进行拍摄图像中的眼睛检测，能够对要检查的眼睛进行顺畅的校准。此外，作为眼睛检测的具体方法，可以检测眼睛中所形成的视标(例如前眼部反射像)，也可以检测眼睛的特征部位(例如瞳孔、虹膜、巩膜、血管等)。另外，关注区域也可以设定为在拍摄图像中用于探索眼睛的探索范围。

在将验眼部配置在规定位置的情况下，控制部也可以设定与验眼部的规定位置对应的关注区域，对关注区域中的图像信号进行分析处理而进行眼睛检测。通过设定与规定位置对应的关注区域，能够降低作为噪声要因的图像区域(例如背景、头发等)的影响而检测出面部中的眼睛的位置。

另外，控制部也可以与验眼部的位置对应地变更关注区域的位置，对变更后的关注区域中的图像信号进行分析处理而进行眼睛检测。由此，能够与验眼部的位置无关地、减少作为噪声的要因的图像区域的影响而检测出面部中的眼睛的位置。

此外，控制部也可以基于关注区域中的图像信号进行自动增益控制，基于通过自动增益而调整的拍摄图像中所设定的关注区域中的图像信号，检测出眼睛的位置。在此情况下，用于眼睛位置检测的关注区域与用于自动增益的关注区域相比，可以是位置或尺寸的至少其中一个不同。由此，能够高精度地进行各种控制。当然并不限定于此，也可以在自动增益和眼睛位置检测中使用位置及尺寸相同的关注区域。

＜实施例＞

基于附图，说明本申请所涉及的眼科装置。此外，在以下的说明中，作为眼科装置而以眼屈光力测定装置为例进行说明，但也可以应用于角膜曲率测定装置、角膜形状测定装置、眼压测定装置、眼轴长度测定装置、眼底照相机、oct(opticalcoherencetomography)、slo(scanninglaserophthalmoscope)等其它眼科装置中。

本实施例的眼科装置例如客观地测定要检查的眼睛的眼屈光力。例如，本实施例的眼科装置可以是对每一侧眼睛单独测定的装置，也可以是同时对两只眼睛(双眼观察下)进行测定的装置。眼科装置例如主要具有验眼部、拍摄部、驱动部和控制部。

＜外观＞

基于图1，说明眼科装置的外观。如图1所示，本实施例的眼科装置1主要具有验眼部2、面部拍摄部90和驱动部4。验眼部2检查要检查的眼睛。验眼部2可以具有例如对要检查的眼睛的眼屈光力、角膜曲率、眼压等进行测定的光学系统。另外，验眼部2也可以具有用于对要检查的眼睛的前眼部、眼底等进行拍摄的光学系统等。在本实施例中以测定屈光力的验眼部2为例进行说明。面部拍摄部90例如对被检查人的面部进行拍摄。面部拍摄部90例如对含有左右一对的要检查的眼睛中至少一个的面部进行拍摄。驱动部4例如使验眼部2及面部拍摄部90相对于底座5在上下左右前后方向(三维方向)上移动。

此外，本实施例的眼科装置1也可以具有例如框体6、显示部7、操作部8、面部支撑部9等。例如，框体6收容验眼部2、面部拍摄部90、驱动部4等。显示部7显示例如要检查的眼睛的观察图像及测定结果等。显示部7例如可以与装置1一体地设置，也可以在装置之外单体设置。眼科装置1也可以具有操作部8。操作部8用于装置1的各种设定、测定开始时的操作等。操作部8中输入由检查人进行的各种操作指示。例如操作部8可以是触摸面板、操纵杆、鼠标、键盘、轨迹球、按钮等各种人机界面。面部支撑部9也可以具有例如额部挡板10和颌部支撑台11。颌部支撑台11可以通过颌部支撑台驱动部12的驱动而沿上下方向移动。

＜控制系统＞

如图2所示，本装置1具有控制部70。控制部70负责本装置1的各种控制。控制部70例如具有通常的cpu(centralprocessingunit)71、rom72、ram73等。例如，在rom72中存储有用于控制眼科装置的眼科装置控制程序、初始值等。例如，ram暂时存储各种信息。控制部70与验眼部2、面部拍摄部90、驱动部4、显示部7、操作部8、颌部支撑台驱动部12、存储部(例如非易失性存储器)74等连接。存储部74例如是即使断开电源供给也能够保持存储内容的非暂时性存储介质。例如可以使用硬盘驱动器、可拔插的usb闪存等作为存储部74。

＜验眼部＞

验眼部2进行要检查的眼睛的测定、检查、拍摄等。验眼部2可以具有例如对要检查的眼睛的屈光力进行测定的测定光学系统。例如图3所示，验眼部2也可以具有测定光学系统20、固定视标呈现光学系统40、视标投影光学系统50、观察光学系统(拍摄光学系统)60。

测定光学系统20具有投影光学系统(投射光学系统)20a和感光光学系统20b。投影光学系统20a经由要检查的眼睛的瞳孔向眼底ef投射光束。另外，感光光学系统20b将经由瞳孔周边部而从眼底ef反射的反射光束(眼底反射光)以环状取出，从而拍摄主要用于屈光力测定的环状眼底反射像。

投影光学系统20a在光轴l1上具有测定光源21、中继透镜22、孔镜23、物镜24。光源21经由从中继透镜22至物镜24、及瞳孔中心部而向眼底ef投射点状的光源像。光源21通过移动机构33沿光轴l1方向移动。孔镜23中设置有使来自光源21且经过中继透镜22后的光束所通过的开口。孔镜23配置在与要检查的眼睛的瞳孔光学共轭的位置处。

感光光学系统20b与投影光学系统20a共用孔镜23和物镜24。另外，感光光学系统20b具有中继透镜26和全反射镜27。此外，感光光学系统20b在孔镜的反射方向的光轴l2上具有感光光圈28、准直镜29、环形镜30和摄像元件32。作为摄像元件32可以使用面阵ccd等平面感光元件。感光光圈28、准直镜29、环形镜30及摄像元件32通过移动机构33而与投影光学系统20a的测定光源21一体地沿光轴l2方向移动。在通过移动机构33将光源21配置在与眼底ef光学共轭的位置处的情况下，感光光圈28及摄像元件32也被配置在与眼底ef光学共轭的位置处。

环形镜30是用于将从物镜24经由准直镜29引导的眼底反射光整形为环状的光学元件。环形镜30具有环状的透镜部和遮光部。另外，在感光光圈28及摄像元件32配置于与眼底ef光学共轭的位置处的情况下，环形镜30配置在与要检查的眼睛的瞳孔光学共轭的位置处。在摄像元件32中，对经由环形镜30的环状的眼底反射光(以下称为“环状像”)进行感光。摄像元件32将感光后的环状像的图像信息向cpu71输出。其结果，在cpu71中，进行使显示部7显示环状像、以及基于环状像计算出屈光力等。

另外，如图3所示，在本实施例中，在物镜24和要检查的眼睛之间配置有双色镜39。双色镜39透射从光源21出射的光以及与来自光源21的光对应的眼底反射光。另外，双色镜39将来自后述的固定视标呈现光学系统40的光束向要检查的眼睛引导。此外，双色镜39将来自后述的视标投影光学系统50的光的前眼部反射光进行反射，将该前眼部反射光向前眼部拍摄光学系统60引导。

如图3所示，在要检查的眼睛的前方配置有视标投影光学系统50。视标投影光学系统50主要将用于光学系统与要检查的眼睛进行位置对齐(校准)的视标向前眼部投影。在此情况下，视标投影光学系统50将用于光学系统相对于要检查的眼睛在xy方向或z方向的至少其中一个方向上位置对齐(校准)的视标向前眼部投影。此外，也可以不使用视标投影光学系统50，而是通过检测前眼部图像中的特征部位而进行校准检测。当然，也可以同时使用视标检测和特征部位的检测，从而检测校准。

视标投影光学系统50例如具有环状视标投影部51和视标投影部52。环状视标投影部51向被检查人眼睛e的角膜投影散射光，投影环状视标(所谓的迈尔环)。环状视标投影部51在本实施例的眼科装置1中，还用作为对被检查人眼睛e的前眼部进行照明的前眼部照明。视标投影部52向要检查的眼睛的角膜投影平行光，投影无限远视标。

视标呈现光学系统40在反射镜46的反射方向的光轴l4上具有光源41、固定视标42、中继透镜43。固定视标42用于在屈光力的客观测定时使要检查的眼睛进行凝视。例如，通过由光源41对固定视标42进行照明，从而向要检查的眼睛呈现。

光源41及固定视标42通过驱动机构48而沿光轴l4的方向一体地移动。也可以通过光源41及固定视标42的移动而变更固定视标的呈现位置(呈现距离)。由此，能够对要检查的眼睛采用雾视法而测定屈光力。

前眼部拍摄光学系统60在半透半反镜63的反射方向的光轴l3上具有摄像透镜61和摄像元件62。摄像元件62配置在与要检查的眼睛的前眼部光学共轭的位置处。摄像元件62对由环状视标投影部51进行了照明的前眼部进行拍摄。从摄像元件62产生的输出输入至cpu71。其结果，由摄像元件62拍摄到的要检查的眼睛的前眼部图像显示在显示部7上(参照图2)。另外，在摄像元件62中，对通过视标投影光学系统50而在要检查的眼睛的角膜上形成的校准视标像(在本实施例中为环状视标及无限远视标)进行拍摄。其结果，cpu71能够基于摄像元件62的拍摄结果检测校准视标像。另外，cpu71能够基于检测出校准视标像的位置，判定是否处于校准状态。

＜面部拍摄部＞

面部拍摄部90是例如用于对包含左右至少一个要检查的眼睛在内的面部进行拍摄的光学系统。例如图3所示，本实施例的面部拍摄部90例如主要具有摄像元件91和摄像透镜92。

本实施例的面部拍摄部90通过驱动部4而与验眼部2一起移动。当然，面部拍摄部90也可以例如构成为相对于底座5是固定的，并不移动。

此外，摄像透镜92也可以例如是广角透镜。广角透镜例如为鱼眼透镜、圆锥透镜等。通过具有广角透镜，面部拍摄部90能够在更大的画面角度内拍摄被检查人的面部。视角例如为87°以上。由此，面部拍摄部90容易拍摄到被检查人的两眼。

＜控制方法＞

以下说明本装置1的控制动作。本装置1例如为了检查要检查的眼睛而全自动地进行验眼部2和要检查的眼睛之间的校准。

全自动测定的流程图在图4中示出。例如，控制部70在进行测定后进行全自动校准，进行要检查的眼睛e和验眼部2之间的位置对齐。进行眼睛的测定，然后使验眼部2移动至另一个眼睛处，再次进行全自动校准。在校准结束后，控制部70对要检查的眼睛进行测定，结束处理。以下说明各步骤。

(步骤s100：颌部支撑台调整)

在步骤s100中，控制部70进行颌部支撑台调整。针对颌部支撑台调整的详细内容在后面记述。在控制部70完成颌部支撑台调整后，跳转到步骤s200。

(步骤s200：全自动校准(1))

在步骤s200中，控制部70对左右其中一个要检查的眼睛进行全自动校准。例如，控制部70从由面部拍摄部90拍摄到的面部图像中检测出被检查人的眼睛，并使验眼部2向该方向移动。此时，控制部70可以根据由前眼部拍摄光学系统60拍摄到的要检查的眼睛的前眼部图像，检测出由视标投影光学系统50投影的校准视标。在基于从面部图像检测出的要检查的眼睛的信息进行粗校准时，如果从前眼部图像中检测出校准视标，则控制部70进行基于校准视标的微校准。例如，控制部70使验眼部2移动至校准视标的位置位于规定位置为止，从而完成校准。

(步骤s300：测定(1))

在步骤s300中，控制部70对要检查的眼睛进行检查。例如，控制部70将测定光对要检查的眼睛的眼底进行照射，基于由眼底反射的测定光的检测结果，测定要检查的眼睛的眼屈光力。

(步骤s400：左右眼切换)

在步骤s400中，控制部70切换作为测定对象的眼睛。例如，控制部70使验眼部2从步骤s300中检查完毕的眼睛移动至另一个眼睛处。

(步骤s500：全自动校准(2))

在步骤s500中，控制部70对于未完成检查的那个要检查的眼睛，与步骤s200相同地进行全自动校准。

(步骤s600：测定(2))

在步骤s600中，控制部70对另一个要检查的眼睛进行检查。

＜三维位置推定＞

下面，说明利用根据拍摄图像检测出的眼睛的位置，推定要检查的眼睛的三维位置的方法(例如参照图7)。此外，在以下的说明中，以应用于颌部支撑台的位置调整的情况作为例子进行说明，但并不限定于此，也可以应用于验眼部2的位置调整中。

图5是针对本实施例的眼科装置的颌部支撑台控制的流程图。在本实施例中，控制部70求出被检查人将面部载置于颌部支撑台11上时眼睛水平的偏移量，基于该结果控制颌部支撑台11的高度。

(步骤s110：面部图像拍摄)

控制部70对颌部载置于颌部支撑台11上的状态下的被检查人的面部进行拍摄。图6是由面部拍摄部90拍摄到的面部图像的一个例子。面部拍摄部90的拍摄位置大致为左右处于中央、上下处于眼睛水平、前后方向上靠近检查人侧的位置。

(步骤s120：眼睛检测)

如图6所示，控制部70从步骤s110中拍摄到的面部图像pic0中检测出要检查的眼睛，并将图像上的要检查的右眼的坐标(xr,yr)、要检查的左眼的坐标(xl,yl)存储在存储部74等中(参照图7)。作为从图像中检测出要检查的眼睛的方法，例如可以举出通过红外拍摄检测出瞳孔、根据亮度值检测出边缘等各种图像处理方法。例如在对被检查人的面部进行红外拍摄的情况下，肌肤呈现出白色，瞳孔呈现出黑色。由此，控制部70可以从通过红外拍摄得到的红外图像中，检测出圆形且较黑(亮度较低)部分作为瞳孔。使用上述方法，控制部70从面部图像中检测出要检查的眼睛，获取其二维位置信息。

(步骤s130：三维位置推定)

控制部70基于在步骤s120中求出的图像中的要检查的右眼的坐标(xr,yr)、要检查的左眼的坐标(xl,yl)，计算出要检查的右眼的三维坐标(xr,yr,zr)、要检查的左眼的三维坐标(xl,yl,zl)。例如(xr,yr)和(xr,yr,zr)的关系以算式(1)表示。

【算式1】

其中，h为常数，i为照相机内部参数，如果将焦点距离设为fx,fy，将偏斜失真设为s，将光学中心的坐标设为(cx,cy)，则成为算式(2)。

【算式2】

另外，如果(r|t)为照相机外部参数，其中r为旋转分量，t为平行移动分量，则分别以算式(3)、(4)表示。

【算式3】

【算式4】

根据算式(1)，在(xr,yr)、i、r、t已知时，未知数为h、(xr,yr,zr)。在这里，如果将4个未知数中的1个预设定为标准值，则未知数为h、xr、yr这3个，通过求解算式(1)而能够求出。

如果为面部载置于颌部支撑台11上的状态，则通常眼睛的z坐标大致处于同一位置，z坐标的个人差异比左右位置(即pd)、上下位置(与面部大小、颌部支撑台位置等相关)方面的个人差异要小。因此，在本实施例中，将zr预设定为标准值。将算式(1)变形后成为算式(5)。

【算式5】

【算式6】

在这里，以算式(7)、(8)表示行列m、n。

【算式7】

【算式8】

如果使用行列m、n，则算式(6)可如算式(9)表示。

【算式9】

这样，通过算式(9)，h依算式(10)得到。

【算式10】

由此，通过算式(9)、(10)，xr、yr依算式(11)得到。

【算式11】

控制部70通过算式(11)求出xr、yr。此外，zr的标准值也可以设定为例如在被检查人的面部由面部支撑部9支撑时的平均的眼睛位置。此外，zr的标准值也可以存储在存储部74等中，并由检查人自由变更。相同地，控制部70导出xl、yl。

(步骤s140：眼睛水平的偏移量判定)

控制部70计算要检查的眼睛从适当眼睛水平偏移的偏移量。例如，控制部70计算出在步骤s130计算出的要检查的眼睛的三维坐标和适当眼睛水平之间的偏移量。将在步骤s130中求出的yr、yl中的相对于眼睛水平误差较大的一个偏移量，设定为眼睛水平偏移量。在眼睛水平偏移量落在充分允许范围内的情况下，控制部70判定为可以测定的眼睛水平，结束颌部支撑台调整。

例如，在使验眼部2移动而能够测定要检查的眼睛的y方向上的移动范围为+α～－α的情况下，在要检查的眼睛的推定高度为小于+α～－α范围的+β～－β范围内时，判定为可以测定的眼睛水平。由于要检查的眼睛的推定位置含有误差，所以通过在小于+α～－α范围的+β～－β范围内进行判定，控制部70能够在要检查的眼睛可靠地落在可测定的移动范围内的情况下判定为可以测定的眼睛水平。

另外，控制部70在推定出三维坐标后认为处于面部倾斜状态的情况下，也可以判定为错误。例如，在图8a所示被检查人的面部倾斜的情况下，推定出的yr和yl之差变大，判定为错误。另外，在图8b所示面部绕y轴偏转的情况下，实际的眼睛的z坐标和标准位置zr＝zl之差变大，其结果，推定出的yr和yl之差变大。因此，在yr和yl之差较大时，控制部70判定为面部的朝向不正确，判定为错误。

(步骤s150：颌部支撑台驱动)

在步骤s140中判定为适当眼睛水平较大的情况下，控制部70驱动颌部支撑台11，使其移动与偏移量对应的量。控制部70也可以例如图9所示，在显示部7上进行显示，显示内容为指示被检查人使其面部从额部挡板10和颌部支撑台11离开。例如，检查人使被检查人的面部从颌部支撑台11离开，再按下颌部支撑台按钮120。控制部70在颌部支撑台按钮120被按压后，基于计算出的偏移量，驱动颌部支撑台11移动至目标位置。这样，控制部70以使得被检查人的眼睛水平收敛在验眼部2的驱动范围内的方式驱动颌部支撑台11。

如上所述，通过预设定三维坐标的1个坐标分量，就能够从由1个面部拍摄部90在1个位置拍摄到的图像推定出要检查的眼睛的三维位置。由此，控制部70能够计算出用于使要检查的眼睛移动至可以测定的眼睛水平所需要的颌部支撑台的调整量。

另外，由于能够通过控制部70求得移动颌部支撑台11的方向，检查人可以不指定移动颌部支撑台11的方向。另外，检查人也不需要在通过肉眼观察确认颌部支撑台11的高度是否合适的同时使颌部支撑台11上下移动，仅按压颌部支撑台按钮120即可。

另外，由于即使不进行立体测量也可以容易地求出颌部支撑台调整量，所以不需要设置多个照相机而导致成本上升，也不需要从多个位置拍摄而使得测定时间增加。另外，也无需使用远心光学系统等的特殊照相机。

此外，在步骤s150的颌部支撑台调整中，控制部70也可以仅在颌部支撑台按钮120被按压的期间移动颌部支撑台，在颌部支撑台按钮120停止被按压后停止该移动。在此情况下，控制部70基于计算出的偏移量驱动颌部支撑台11，在颌部支撑台按钮120被按压的状态下颌部支撑台11到达目标位置后，结束颌部支撑台调整。

另外，在步骤s150中，控制部70也可以基于设置在颌部支撑台中的传感器、或者由面部拍摄部拍摄到的面部图像的眼睛检测结果，检测到被检查人的面部离开颌部支撑台11这一情况，自动地驱动颌部支撑台11至目标位置。当然，控制部70也可以与是否存在被检查人无关地，仅以眼睛水平偏移量自动驱动颌部支撑台11。

另外，上述控制也可以进行组合。例如，控制部70也可以在眼睛水平偏移量较小的情况下，在颌部支撑台按钮120被按压后，驱动颌部支撑台11至目标位置，在眼睛水平偏移量较大的情况下，在检测到被检查人的面部离开颌部支撑台11这一情况时，使颌部支撑台11移动至目标位置。

此外，在以上说明中，控制部70从面部图像中检测出两只眼睛，推定两只眼睛的三维位置，但也可以仅推定一只眼睛的三维位置后驱动颌部支撑台或驱动验眼部。

此外，在本实施例中，基于推定出的三维坐标控制颌部支撑台11的高度，但也可以在验眼部2的位置控制中使用三维坐标的推定值。例如，控制部70也可以在基于暂定的三维坐标移动验眼部2而进行粗校准的同时，通过前眼部图像的校准视标进行校准检测。另外，控制部70也可以在检测出校准视标的情况下，基于校准视标进行微校准。即使在验眼部2的驱动范围内存在要检查的眼睛，无需移动颌部支撑台11的情况下，控制部70也可以基于暂定的三维坐标使验眼部2移动。

此外，控制部70也可以预设定x坐标或y坐标。例如，控制部70也可以使用通常的人瞳孔间距为64mm这一情况预设定x坐标。例如，控制部70可以预设定面部图像上的被检查人的瞳孔间距为64mm，从而计算出y坐标和z坐标。

此外，在本实施例中，在由前眼部拍摄光学系统60拍摄到的前眼部图像中，通过检测校准视标而进行最终的校准，但并不限定于此。例如，控制部70也可以根据前眼部图像的瞳孔位置、对比度、边缘等进行最终的校准。

＜声音广播＞

此外，本实施例的眼科装置可以进行用于诱导被检查人或检查人的声音广播。例如图1所示，眼科装置具有扬声器79。如图2所示，控制部70与扬声器79连接。控制部70控制扬声器79的声音输出而进行声音广播。例如，控制部70在步骤s150中需要使面部暂时离开颌部支撑台11的情况下，或者在测定前需要眨眼的情况下等进行广播。在进行声音广播的情况下，控制部70也可以利用来自传感器113(图1、2)的检测结果。以下的说明是基于来自传感器113的输出进行广播时的一个例子。

(步骤s151：人体检测(1))

在本实施例的装置中，判定有无被检查人并进行声音广播。例如，控制部70通过来自传感器113的输出而判定是否有人。控制部70在存在来自传感器113的输出的情况下，判定为存在被检查人，在不存在来自传感器113的输出的情况下，判定为不存在被检查人。控制部70在判定为存在被检查人的情况下，进行与图5的步骤s110～s130相同的处理后，前进至步骤s153。控制部70在判定为不存在被检查人的情况下，就此待机。

(步骤s153：颌部支撑台调整判定)

在步骤s153中，控制部70判定是否需要调整颌部支撑台。控制部70例如前述所示，推定要检查的眼睛的位置，判定是否要调整颌部支撑台11。控制部70在不需要移动颌部支撑台11的情况下前进至步骤s162，在判定为需要调整颌部支撑台的情况下，前进至步骤s154。

(步骤s154：颌部支撑台驱动量判定)

在步骤s154中，控制部70判定颌部支撑台11的驱动量的大小。例如，控制部70在颌部支撑台的驱动量小于规定值的情况下，前进至步骤s160，在颌部支撑台11的驱动量大于规定值的情况下，前进至步骤s155。此外，控制部70也可以将驱动量的规定值存储在存储部74等中，也可以设置为能够任意地进行设定的状态。

(步骤s155：声音广播(1))

在步骤s155中，控制部70在驱动颌部支撑台之前，进行内容为使颌部离开颌部支撑台11的声音广播。例如，控制部70通过扬声器79输出“颌部支撑台开始移动，请将下巴从颌部支撑台移开”等声音。

(步骤s156：人体检测(2))

在步骤s156中，控制部70与步骤s151相同地，判定有无被检查人。由此，确定被检查人的颌部是否已离开颌部支撑台11。例如，控制部70在来自传感器113的输出有几秒钟消失的情况下，判定为被检查人的颌部已离开颌部支撑台。控制部70在判定为被检查人不存在后，前进至下一步骤s157。

(步骤s157：颌部支撑台驱动(1))

在步骤s157中，控制部70例如按照基于要检查的眼睛的推定位置计算出的颌部支撑台的驱动量，移动颌部支撑台11。此外，控制部70也可以在即将移动颌部支撑台11之前，再次进行内容为移动颌部支撑台11的声音广播。

(步骤s158：声音广播(2))

控制部70在颌部支撑台11的移动结束后，向被检查人进行内容为将颌部载置于颌部支撑台11上的声音广播。例如，控制部70输出“请将下巴放置在颌部支撑台上”等声音。

(步骤s159：人体检测(3))

在步骤s159中，控制部70检测被检查人是否已将颌部重置于颌部支撑台11上。控制部70在检测出来自传感器113的输出后，返回步骤s110。

(步骤s160：声音广播(3))

在步骤s154中判定为颌部支撑台11的驱动量较小的情况下，控制部70以颌部载置于颌部支撑台11上的状态驱动颌部支撑台11。控制部70在驱动颌部支撑台11之前，进行内容为驱动颌部支撑台11的声音广播。例如，控制部70输出“即将移动颌部支撑台”等声音。

(步骤s161：颌部支撑台驱动(2))

在步骤s161中，控制部70驱动颌部支撑台11。控制部70在驱动颌部支撑台11至适当的位置后，返回步骤s110。

(步骤s162：声音广播(4))

在步骤s162中，控制部70通过扬声器79进行内容为开始测定的声音广播。例如，控制部70输出“开始测定”、“开始全自动校准”等声音。

(步骤s163：全自动校准)

控制部70进行验眼部2相对于要检查的眼睛的全自动校准。

(步骤s164：声音广播(5))

控制部70在测定前进行促使被检查人进行准备的声音广播。例如，控制部70可以输出“请眨眼”、“请睁大眼”等声音。

(步骤s165：测定)

在步骤s165中，控制部70测定要检查的眼睛。例如，通过对要检查的眼睛照射测定光，并对其反射光进行感光，从而对要检查的眼睛进行检查等。

(步骤s166：声音广播(6))

控制部70进行内容为结束测定的声音广播。例如输出“测定结束”等声音广播。控制部70进行使得颌部离开颌部支撑台11的声音广播。例如输出“请离开颌部支撑台”等声音。控制部70进行用于对验眼部2的位置、颌部支撑台11的位置等进行初始化的广播。例如，进行内容为“进行初始化”等用于初始化的广播。

(步骤s167：人体检测(4))

在步骤s167中，控制部70与步骤s151相同地，判定是否存在被检查人。由此，确认被检查人的颌部是否已离开颌部支撑台11。控制部70在判定不存在被检查人后，进入下一步骤s168。

(步骤s168：初始化)

在步骤s168中，控制部70进行装置的初始化。例如，控制部70将验眼部2的位置和颌部支撑台11的高度恢复至初始位置。验眼部2的初始位置例如设定在仅略微移动要检查的眼睛就能够测定要检查的眼睛的位置处。颌部支撑台11的初始位置例如设定在平均的眼睛水平的位置处。

如上所述，本实施例的眼科装置通过预先向检查人或被检查人报告验眼部2或颌部支撑台11的移动，从而防止检查人或被检查人被装置的突然动作而惊吓。另外，眼科装置1通过进行声音广播，从而能够在大幅移动颌部支撑台11的情况下，使得被检查人的面部离开以避免面部被颌部支撑台11和额部挡板10夹住。在本实施例这种进行全自动校准的眼科装置中，由于例如测定、初始化、颌部支撑台驱动都是自动进行的，所以通过使被检查人知晓进行移动的时刻，能够安全地进行测定。另外，通过利用扬声器进行声音广播，能够省去检查人特意通过口头进行指示的麻烦。

对于眼科装置，有些装置优选在检查前使被检查人眨眼。例如检查时间较长的视野仪、喷射空气等的非接触式眼压计、照射强光的眼底照相机等。在此情况下，如步骤s166所示，眼科装置1通过在测定前进行促使准备的广播，从而能够稳定地进行测定。例如，通过使被检查人眨眼，能够减少在测定中眨眼、防止眼睛干燥、除去多余的眼泪等。此外，控制部70也可以在从前眼部图像中检测出由于眼泪干燥而亮点模糊的情况下，进行广播以使被检查人眨眼。

另外，作为眼科装置，有些装置需要在检查前使被检查人睁大眼睛。例如眼屈光力测定装置、非接触式眼压计、眼底照相机等在被检查人的眼睁大之后才能稳定的进行测定。在用上述装置进行检查的情况下，如步骤s166所示，可以在测定前进行内容为睁大眼睛的声音广播。此时，可以从前眼部拍摄光学系统60拍摄到的前眼部图像中检测出要检查的眼睛的眼睛的开合状况，在眼睛没有完全睁开的情况下，进行内容为睁大眼睛的声音广播。这样，通过基于前眼部图像进行反馈，能够根据眼睛的开合状况而仅在需要时进行声音广播。

此外，如果在测定时闭上一只眼睛，则导致无法稳定注视或者眼睛无法睁大，所以也可以在测定中进行广播以使得两眼睁开。例如，控制部70也可以输出“请睁开双眼”等声音。

此外，在眼底照相机、角膜形状测定装置、眼压计等眼科装置的情况下，有时会照射强光、使喷嘴接近、喷射空气、发出声响等。在上述装置的情况下，也可以进行预先通知下一个动作的广播，以避免被检查人受到惊吓。例如可以输出“照射强光”、“喷嘴接近”、“喷射空气”、“有声响”等声音。通过这些广播，能够防止被检查人受到惊吓而面部脱离面部支撑部9。

另外，控制部70也可以向被检查人广播检查步骤。例如可以输出“请注视装置内部。如果看到绿色光闪烁请睁大双眼，尽可能避免眨眼，请注视绿色光的闪烁”等声音。由此，对于不知道测定步骤的被检查人也可以进行正确的检查。

此外，控制部70也可以广播检查时的注意事项。例如，控制部70也可以进行指示测定中不要眨眼的声音广播。例如可以输出“在测定中请尽可能不要眨眼”等声音。

此外，对于视野检查装置等测定时间较长的装置，控制部70也可以进行用于使被检查人维持注意力的声音广播。例如，控制部70可以输出“固定视标灯偏移”、“完成20％”等声音。由此，被检查人能够把握检查状况，能够集中于检查。

另外，控制部70也可以在测定的间歇进行用于使被检查人放松的广播。例如可以输出“请看下视标轻松一下”这样的声音。由此，能够减轻被检查人由于维持紧张状态而带来的负担。

此外，例如，控制部70也可以进行内容为切换左右眼的声音广播。例如，在上述步骤s400中，可以输出“接下来测定左眼”等声音。由此，被检查人可以知晓在结束一只眼睛的测定后，将要测定另一只眼睛，不会错误地进行动作，能够顺畅地进行测定。

此外，控制部70也可以在切换测定模式时进行下一个进行什么检查的广播。由此，由于能够把握进行什么检查，从而消除被检查人的不安。另外，控制部70也可以在眼底照相机等摄像装置中输出快门声。由此，能够使被检查人把握正在拍摄这一情况，能够有意识地不移动面部或眼睛。

此外，控制部70也可以在无法检测出要检查的眼睛或无法测定要检查的眼睛时，进行内容为无法测定的声音广播。另外，控制部70也可以进行指示被检查人呼叫检查人的声音广播。由此，即使在测定时检查人处于离开位置，也不会使被检查人白白地就此等待，能够缩短测定时间。

此外，控制部70也可以在测定前进行内容为取下眼镜或隐形眼镜的广播。例如，控制部70可以输出“请取下眼镜或隐形眼镜”这样的声音。由此，能够防止错误地在佩戴眼镜或隐形眼镜的状态下进行检查。另外，控制部70也可以在患者的视力处于装置的聚焦调整范围之外的情况下等，进行内容为佩戴眼镜的声音广播。例如，控制部70可以输出“请佩戴眼镜或隐形眼镜”这一声音。

此外，控制部70也可以将面部支撑在面部支撑部9上时的正确支撑方式进行声音广播。例如，控制部70可以进行“请将颌部尽量靠内侧而放置在颌部支撑台上，请将额头轻轻地进行接触”这样的声音广播。另外，控制部70可以输出“请将两手分别轻轻地握住颌部支撑台的左右两侧的把手部”这样的声音。由此，能够在被检查人处于正确姿势的状态下进行测定。

此外，控制部70也可以在测定结束后，进行使头部轻柔地离开颌部支撑台的广播。另外，控制部70也可以广播以使得站起时避免碰到颌部支撑台11及额部挡板10。由此，能够防止在测定结束后装置损坏或被检查人发生危险。

另外，控制部70也可以在测定结束后，进行促使患者眨眼、或者闭上眼睛休息片刻并暂时等待的声音广播。

＜从测定准备至测定为止＞

下面，使用图11，更详细地说明从步骤s100的测定准备至步骤s300的测定为止的控制。例如，控制部70通过由面部拍摄部90拍摄到的面部图像，对被检查人的两只眼睛进行检测。

(步骤s1100：面部图像分析)

在步骤s1100中，控制部70使验眼部2位于预先设定的初始位置处。在此情况下，例如控制部70可以使验眼部2位于存储在存储部74中的初始位置处。另外，控制部70也可以通过位置检测传感器75检测到验眼部2到达初始位置这一情况，而使验眼部2位于初始位置。控制部70利用面部照明光学系统80进行面部照明，并且基于来自面部拍摄部90的拍摄信号，检测左右眼的至少其中一个要检查的眼睛的位置。

(步骤s1200：前眼部图像分析)

在步骤s1200中，控制部70基于来自前眼部拍摄光学系统60的拍摄信号分析前眼部图像，进行要检查的眼睛的检测处理。例如，控制部70分析前眼部图像，进行视标或眼睛的特征部位的检测处理。

(步骤s1300：要检查的眼睛的检测判定)

在步骤s1300中，控制部70判定步骤s1200的检测处理中是否基于来自前眼部拍摄光学系统60的拍摄信号检测出要检查的眼睛。在检测出要检查的眼睛的情况下，控制部70略过步骤s1400的颌部支撑台调整，跳转到通过前眼部拍摄光学系统60进行的验眼部2的位置调整。另外，在没有检测出要检查的眼睛的情况下，前进至步骤s1400。

(步骤s1400：颌部支撑台调整)

在步骤s1400中，控制部70例如控制颌部支撑台驱动部12，调整颌部支撑台的高度。控制部70基于步骤s1100的分析结果控制颌部支撑台驱动部12，调整颌部支撑台的高度。在此情况下，控制部可以以将要检查的眼睛配置在验眼部2的可移动范围内的方式控制颌部支撑台驱动部12，调整颌部支撑台的高度。此外，在无需调整颌部支撑台的情况下，也可以跳转到步骤s1800。

(步骤s1500：第2面部图像分析)

在颌部支撑台的高度调整结束后，在步骤s1500中，控制部70基于来自面部拍摄部90的拍摄信号，检测左右眼的至少其中一个要检查的眼睛。

(步骤s1600：第2前眼部图像分析)

在步骤s1600中，控制部70基于来自前眼部拍摄光学系统60的拍摄信号分析前眼部图像，进行要检查的眼睛的检测处理。

(步骤s1700：第2要检查的眼睛检测判定)

在步骤s1700中，控制部70判定在步骤s1600的检测处理中是否检测出要检查的眼睛。在检测出要检查的眼睛的情况下，控制部70略过通过面部拍摄部90进行的验眼部2的位置调整，而跳转至通过前眼部拍摄光学系统60进行的验眼部2的位置调整。另外，在没有检测出要检查的眼睛的情况下，跳转至步骤s1800。

(步骤s1800：通过面部拍摄部进行位置调整)

在步骤s1800中，控制部70例如基于来自面部拍摄部90的拍摄信号控制驱动部4，调整验眼部2的位置。控制部70基于来自面部拍摄部90的拍摄信号，检测眼睛位置。控制部70基于位置检测结果控制驱动部4，调整验眼部2的三维位置。在此情况下，控制部可以以使得要检查的眼睛配置在能够由前眼部拍摄光学系统60拍摄的范围内的方式，控制驱动部4而调整验眼部2的位置。

(步骤s1900：通过前眼部拍摄光学系统60进行的位置调整)

在步骤s1900中，控制部70基于来自前眼部拍摄光学系统60的拍摄信号控制驱动部4，调整验眼部2的位置。控制部70基于来自前眼部拍摄光学系统60的拍摄信号，检测出要检查的眼睛的位置。控制部70基于位置检测结果控制驱动部4，调整验眼部2的位置。在此情况下，控制部可以以将要检查的眼睛配置在校准允许范围内的方式，控制驱动部4而调整验眼部2的三维位置。

＜自动增益控制中的关注区域roi的设定＞

下面，说明在步骤s1100中的面部图像分析中，进行面部拍摄部90的自动增益控制的情况下的一个例子。图12是表示自动增益控制的一个例子的图。控制部70将基于配置在初始位置的验眼部的位置得到的关注区域roi，在面部拍摄部90的拍摄图像中进行设定。在此情况下，关注区域roi是用于进行自动增益控制而设定的关注区域。

例如，在对被颌部支撑台11支撑的被检查人从初始位置进行拍摄时，将很可能是面部区域的图像区域预先设定为关注区域roi。在这里，为了使关注区域roi中的亮度成为目标值而自动调整增益。

例如，控制部为了使roi的亮度成为目标值th1而进行自动增益控制。更详细地说，控制部可以以使得roi内的各像素的亮度累计值接近任意目标值th1的方式，进行自动增益控制，在亮度累计值低于目标值的情况下，增加增益，在亮度累计值超过目标值的情况下，减少增益。

由此，能够在广角这种易于集中环境光的面部拍摄部90所拍摄到的拍摄图像中，适当地调整被检查人的面部和眼睛之间的对比度，从而顺畅地进行其后的眼睛检测。

此外，也可以在初始位置处进行了自动增益控制后，执行自动增益控制(例如步骤s1500、步骤s1800等)，然后结束。也可以始终执行自动增益控制。

此外，也可以在初始位置处进行了自动增益控制后，控制部也可以与验眼部2的位置对应地移动关注区域roi。图13是表示与验眼部2的位置相应地切换roi位置的切换例的图。在本实施例中，与验眼部2的左右位置对应而设定多个不同的关注区域roi。在此情况下，左右方向上的验眼部2的移动量、与拍摄图像中的关注区域roi的移动量也可以是成对的关系。

拍摄图像中的关注区域roi的尺寸可以与图像处理目的相应而适当地设定。在本实施例中，其目的在于适当地调整面部亮度而很好地进行眼睛检测，所以设定为至少形成被检查人的肌肤一部分的尺寸(优选避开眼睛的位置)。在此情况下，可以在上下左右方向上分别设定与关注区域roi对应的边界，也可以仅在左右方向上设定与关注区域roi对应的边界。

验眼部2的位置和关注区域roi的设定位置之间的对应关系可以预先存储在存储部74中，也可以使控制部70利用存储在存储部74中的对应关系而与验眼部2的位置对应地设定关注区域roi。验眼部2的位置和roi的设定位置之间的对应关系，例如可以考虑验眼部2及验眼部2中的面部拍摄部90的位置而通过模拟求出。另外，也可以通过在被检查人的面部由颌部支撑台11支撑的状态下由面部拍摄部90进行实际拍摄，从而求出验眼部2的位置和关注区域roi的设定位置之间的对应关系。

此外，在图13中，与左右位置对应而设置4种不同种类的roi，但并不限定于此，也可以设定2～3种类的roi，也可以设定5种以上的roi。当然，也可以与验眼部2的位置对应而线性地设定关注区域roi。

控制部70也可以基于来自位置检测传感器75的验眼部2的位置信息，变更拍摄图像中的关注区域roi的设定位置，基于变更后的关注区域roi中的图像信号进行自动增益控制。由此，能够与验眼部2的位置无关地，在适当的位置处设定关注区域roi，适当地进行自动增益。

另外，由于控制部70能够通过与验眼部2的位置对应地设定关注区域roi而进行自动增益控制，进行与拍摄图像中的面部形成位置对应的增益调整，所以更加有利。即，有时与验眼部2的位置对应而导致面部照明产生的照明状态不同，需要调整拍摄图像。因此，如前所述，利用与验眼部2的位置对应地设定的关注区域roi，再次进行自动增益，从而能够适应照明状态的变化，通过利用面部拍摄部90的眼睛检测所进行的校准能够良好进行。另外，通过与验眼部2的位置对应而变更关注区域roi的位置，能够与验眼部2的位置无关、且与外部照明等的亮度无关地，将面部的亮度调整至规定的目标水平，从而可靠地进行眼睛检测等。

此外，在上述说明中，与验眼部2的位置对应地变更关注区域roi的位置而进行自动增益控制，但并不限定于此，也可以与验眼部2的位置对应地，变更面部照明产生的照明状态。

图14是表示与验眼部2的位置对应而变更面部照明的情况的一个例子的图。例如，可以在验眼部2移动至左眼侧时，使面部照明1～面部照明3点亮，面部照明4～6熄灭，在验眼部2移动至右眼侧时，使面部照明4～6点亮，使面部照明1～3熄灭。另外，也可以在验眼部2配置在中心位置的情况下，使面部照明1～6点亮。另外，也可以并不限定于多个照明光源的点亮/熄灭，而是调整光源的照明光量。另外，面部照明的配置结构并不限定于此，能够进行各种变形。另外，也可以与验眼部2的位置对应地，对面部照明1～6分别独立地进行光量控制。

＜眼睛检测中的关注区域roi的设定＞

下面，说明在步骤s1100、步骤s1500、步骤s1800等中的面部图像分析中，进行眼睛检测的情况的一个例子。

控制部70将基于验眼部的位置得到的关注区域roi，在面部拍摄部90的拍摄图像中进行设定。在此情况下，关注区域roi是为了进行眼睛检测而设定的关注区域，设定为眼睛检测时的图像探索范围。

在本实施例中，通过面部拍摄部90检测眼睛。在检测眼睛时，如果能够限定拍摄图像上的探索范围，则例如能够使检测处理高速化且能够降低错误检测(将其他部位检测为眼睛)。在此情况下，由于根据验眼部2的位置不同而眼睛的位置发生变化，所以基于验眼部2的三维位置信息而设定关注区域(图像探索范围)roi，在关注区域roi中探索眼睛。

在将面部载置于颌部支撑台11上的状态下拍摄面部的情况下，在三维实际空间中有可能存在眼睛的范围在某种程度上被限定。这是由于虽然例如瞳孔间距、面部大小等存在个体差异，但也仅存在于一定范围内。因此，求出有可能存在眼睛的实际空间区域是面部拍摄部90的拍摄图像上的哪个区域，将该范围内作为进行探索的区域。

以下，说明三维实际空间中的关注区域(认为存在眼睛的区域)的设定、将实际空间中的关注区域变换为拍摄图像上的坐标的方法、考虑面部拍摄部90的透镜失真而矫正坐标变换的结果的方法、根据坐标变换的矫正结果求出图像上的关注区域(认为存在眼睛的区域)的方法。

在这里，在三维实际空间中，在被检查人将面部载置于颌部支撑台11上时，设定认为存在右眼的立方体区域(参照图15)。该立方体是由点r1～r8构成的立方体，分别设为r1＝(xr1,yr1,zr1)，···，r8＝(xr8,yr8,zr8)。相同地，设定认为存在左眼的由点l1～l8构成的立方体。

例如，在左右方向上，r1－r5－r8－r4平面的位置是预想为瞳孔间距最大的要检查的眼睛(例如pd＝90mm)的右眼位置，例如设定为与装置的中心位置距离45mm的位置。另外，r2－r6－r7－r3平面的位置是预想为瞳孔间距最小的要检查的眼睛(例如pd＝30mm)的右眼位置，例如设定为与装置的中心位置距离15mm的位置。中心位置可以是例如驱动部的左右方向的驱动范围的中心位置，也可以是装置主体(例如底座、面部支撑部等)的左右对称轴的位置。

另外，在上下方向上，r1－r2－r3－r4平面的位置是验眼部2的可移动范围的上限，例如设定为从眼睛水平仪的位置向上方距离32mm的位置。r5－r6－r7－r8平面的位置是验眼部2的可移动范围的下限，例如设定为从眼睛水平仪的位置向下方距离32mm的位置。

另外，在z方向上，r3－r7－r8－r4平面的位置设定为，相对于被检查人支撑在面部支撑部9上时的平均眼睛位置，向装置侧偏移规定量(例如20mm)后的位置。另外，r2－r6－r5－r1平面的位置设定为，相对于被检查人支撑在面部支撑部9上时的平均眼睛位置，向被检查人侧偏移规定量量(例如20mm)后的位置。此外，对于左眼也可以使用相同的方法，因此省略说明。

对于如上所述设定的实际空间中的关注区域的立方体的顶点，求出其投影在拍摄图像上的哪个位置(参照图16)。以求出拍摄图像中的右眼的关注区域roi的方法进行说明。首先，将r1～r8分别假设为投影在照相机上的r1～r8处。分别为r1＝(xr1,yr1)，···，r8＝(xr8,yr8)。求出该r1～r8。

如果使用针孔照相机模型，则根据将三维坐标投影在拍摄图像上的二维坐标的关系式，在r1＝(xr1,yr1,zr1)和r1＝(xr1,yr1)之间成立算式(12)的关系。

【算式12】

【算式13】

为面部拍摄部90的照相机参数行列式。照相机参数有表示面部拍摄部90的焦点位置、光学中心的内部参数，以及表示面部拍摄部90的朝向、位置的外部参数。根据通过事先的校准(calibration)而测量到的值、以及由位置检测传感器75检测到的验眼部2的三维位置信息，得到c11～c34的值。如果对算式(1)求解则得到算式(14)。

【算式14】

相同地，求出l1～l8在照相机上投影的坐标l1～l8。

此外，在本实施例中，在面部拍摄部90的拍摄图像中产生失真(参照图17)。在本实施例中，眼睛检测是针对原始图像进行的(未进行失真矫正)。当然也可以进行失真矫正。此外，在失真的影响较小的情况下，并不必须就图像处理中的失真进行对应处理。

上述求出的r1～r8是没有考虑失真的坐标。因此，对于没有失真的坐标r1～r8，考虑失真后则变换为坐标r’1～r’8。将r1(xr1,yr1)变换为r’1(x’r1,y’r1)的例子进行说明。r1和r’1的关系如算式(15)示出。

【算式15】

其中，(xc,yc)为图像上的光学中心坐标，k1～k3为失真系数，m为距离图像上的光学中心的半径，

【算式16】

根据算式(3)求出r’1。同样地求出r’2～r’8。同样地，对于未失真坐标l1～l8在考虑失真后变换为坐标l’1～l’8。

将拍摄图像上的右眼的关注区域roi设为包括r’1～r’8全部的最小矩形区域内(参照图18的矩形roi)。同样地，将左眼的关注区域roi设为包括l’1～l’8全部的最小矩形区域内。

利用上述方法，控制部70基于验眼部2的位置设定关注区域roi。控制部70对所设定的关注区域roi的图像信号进行处理而探索包含在关注区域roi中的眼睛，进行眼睛检测。

＜变形例＞

＜同时进行面部拍摄和前眼部拍摄＞

此外，控制部70也可以在利用前眼部拍摄光学系统60进行眼睛检测后，利用面部拍摄部90进行眼睛检测。例如，在利用前眼部拍摄光学系统60进行眼睛检测后，被检查人的面部移动了的情况下，有可能在前眼部拍摄光学系统60的拍摄图像中无法检测出眼部，从而无法检测出眼睛的位置。

控制部70可以在利用前眼部拍摄光学系统60进行眼睛检测后利用面部拍摄部90进行眼睛检测，但也可以同时进行。利用面部拍摄部90进行的眼睛检测可以始终与利用来自前眼部拍摄光学系统60的图像进行的眼睛检测并行进行，也可以交替进行。

由此，即使在利用前眼部拍摄光学系统60进行眼睛检测后，也可以在较大范围内利用面部拍摄部90检测出眼睛的位置，无需再次返回初始位置，能够顺畅地进行校准。在此情况下，控制部70也可以在前眼部拍摄光学系统60中无法检测出眼睛的情况下，恢复进行利用面部拍摄部90进行的眼睛检测。

标号的说明

1眼科装置

2验眼部

4驱动部

5底座

6框体

9面部支撑部

11颌部支撑台

70控制部

71cpu

72rom

73ram

90面部拍摄部