JP2007275375A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼内における距離測定を新たな光学的手法により行う。
【解決手段】眼科装置１は、低コヒーレンス光源１６０から出力された低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分割し、信号光路を介して被検眼Ｅに照射されて眼底Ｅｆにて反射された信号光ＬＳと、参照光路を介して参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳させて干渉光ＬＣを生成し、この干渉光ＬＣを検出する。また、信号光路を形成する光学系の被検眼Ｅに対するアライメントを行うアライメント光学系１９０Ａを備える。眼内距離演算部２１４は、信号光路の光路長と、参照光路の光路長と、アライメント後のワーキングディスタンスと、ＣＣＤ１８４により出力された検出信号（ないし信号強度データ）とに基づいて、信号光ＬＳが被検眼Ｅｆに入射した位置と信号光ＬＳが眼底Ｅｆにて反射された位置との間の眼内距離を演算する。
【選択図】図９

Description

本発明は、被検眼の眼内における距離の測定を行うことが可能な眼科装置に関する。

被検眼の眼内における距離（たとえば眼軸長）の測定に供される眼科装置としては、超音波を利用する手法と光を利用する手法とが一般に用いられている。超音波を利用した手法については、たとえば下記の特許文献１に開示されている。また、光を利用した手法については、特許文献２に開示されている。

超音波を利用した手法においては、超音波プローブを被検眼の角膜に接触させて（より正確には、液体やゲル状の超音波媒体を介して間接的に接触させて）測定を行うために、被検者に精神的・身体的な負担を与えてしまうという問題がある。更に、測定前に被検眼の消毒を行う必要があるため、その作業に時間が掛かるという問題や、被検者に対して負担を強いるという問題がある。一方、光を利用した手法においては、被検眼に対して非接触で測定を行えることから、超音波の場合と比較して被検者に対する負担が小さく、また、消毒等の作業を行う必要もないというメリットがある。

ここで、本発明に係る眼科装置の一例として［発明を実施するための最良の形態］の項において説明する装置に関する従来技術について説明する。この装置は、眼底カメラと、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）技術を応用した装置（光画像計測装置、光コヒーレンストポグラフィ装置などと呼ばれる。）とを融合して構成されるものである。

図１４は、従来の一般的な眼底カメラの外観構成の一例を表し、図１５は、この眼底カメラに内蔵される光学系の構成の一例を表している（たとえば特許文献３参照。）。まず、図１４を参照しつつ、従来の眼底カメラ１０００の外観構成について説明する。この眼底カメラ１０００は、ベース２上に前後左右方向（水平方向）にスライド可能に搭載された架台３を備えている。この架台３には、検者が各種操作を行うための操作パネル３ａとジョイスティック４が設置されている。

検者は、ジョイスティック４を操作することによって、架台３をベース２上において３次元的に移動させることができる。ジョイスティック４の頂部には、眼底を撮影するときに押下される操作ボタン４ａが配置されている。

ベース２上には支柱５が立設されている。この支柱５には、被検者の顎部を載置するための顎受け６と、被検眼Ｅを固視させるための光を発する外部固視灯７とが設けられている。

架台３上には、眼底カメラ１０００の各種の光学系や制御系を格納する本体部８が搭載されている。なお、制御系は、ベース２や架台３の内部等に設けられていることもあるし、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等の外部装置に設けられていることもある。

本体部８の被検眼Ｅ側（図１４の紙面左方向）には、被検眼Ｅに対峙して配置される対物レンズ部８ａが設けられている。また、本体部８の検者側（図１４の紙面右方向）には、被検眼Ｅの眼底を肉眼観察するための接眼レンズ部８ｂが設けられている。

更に、本体部８には、被検眼Ｅの眼底の静止画像を撮影するためのスチルカメラ９と、眼底の静止画像や動画像を撮影するためのテレビカメラ等の撮像装置１０とが設けられている。このスチルカメラ９と撮像装置１０は、それぞれ本体部８に対して着脱可能に形成されている。

スチルカメラ９としては、検査の目的や撮影画像の保存方法などの各種条件に応じて、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を搭載したデジタルカメラや、フィルムカメラや、インスタントカメラなどを適宜に装着して使用することができる。本体部８には、このような各種のスチルカメラ９を選択的に装着するための装着部８ｃが形成されている。

スチルカメラ９や撮像装置１０がデジタル撮像方式のものである場合、これらにより撮影された眼底画像の画像データを、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等に送信し、その眼底画像をディスプレイに表示させて観察することができる。また、眼底カメラ１０００に接続された画像記録装置に画像データを送信してデータベース化し、たとえば電子カルテ作成用の電子データとして用いることができる。

また、本体部８の検者側には、タッチパネルモニタ１１が設けられている。このタッチパネルモニタ１１には、（デジタル方式の）スチルカメラ９や撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて作成される被検眼Ｅの眼底画像が表示される。また、このタッチパネルモニタ１１には、その画面中央を原点とする２次元座標系が眼底画像に重ねて表示されるようになっている。検者が画面上の所望の位置に触れると、その触れた位置に対応する座標値が表示されるようになっている。

次に、図１５を参照しつつ、眼底カメラ１０００の光学系の構成について説明する。眼底カメラ１０００には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を接眼レンズ部８ｂ、スチルカメラ９、撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とが設けられている。

照明光学系１００は、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成されている。

観察光源１０１は、たとえばハロゲンランプにより構成され、眼底観察用の定常光（連続光）を出力する。コンデンサレンズ１０２は、観察光源１０１から発せられた定常光（観察照明光）を集光して、観察照明光を眼底にほぼ均等に照明させるための光学素子である。

撮影光源１０３は、たとえばキセノンランプにより構成され、眼底Ｅｆの撮影を行うときにフラッシュ発光される。コンデンサレンズ１０４は、撮影光源１０３から発せられたフラッシュ光（撮影照明光）を集光して、撮影照明光を眼底Ｅｆに均等に照射させるための光学素子である。

エキサイタフィルタ１０５、１０６は、眼底Ｅｆの眼底画像の蛍光撮影を行うときに使用されるフィルタである。このエキサイタフィルタ１０５、１０６は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。エキサイタフィルタ１０５は、ＦＡＧ（フルオレセイン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。一方、エキサイタフィルタ１０６は、ＩＣＧ（インドシアニングリーン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。なお、カラー撮影時には、エキサイタフィルタ１０５、１０６はともに光路上から退避される。

リング透光板１０７は、被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されており、照明光学系１００の光軸を中心としたリング透光部１０７ａを備えている。ミラー１０８は、観察光源１０１や撮影光源１０３が発した照明光を撮影光学系１２０の光軸方向に反射させる。ＬＣＤ１０９は、被検眼Ｅの固視を行うための固視標（図示せず）などを表示する。

照明絞り１１０は、フレア防止等のために照明光の一部を遮断する絞り部材である。この照明絞り１１０は、照明光学系１００の光軸方向に移動可能に構成されており、それにより眼底Ｅｆの照明領域を調整できるようになっている。

孔開きミラー１１２は、照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸とを合成する光学素子である。孔開きミラー１１２の中心領域には孔部１１２ａが開口されている。照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸は、この孔部１１２ａの略中心位置にて交差するようになっている。対物レンズ１１３は、本体部８の対物レンズ部８ａ内に設けられている。

このような構成を有する照明光学系１００は、以下のような態様で眼底Ｅｆを照明する。まず、眼底観察時には観察光源１０１が点灯されて観察照明光が出力される。この観察照明光は、コンデンサレンズ１０２、１０４を介してリング透光板１０７を照射する（エキサイタフィルタ１０５、１０６は光路上から退避されている。）。リング透光板１０７のリング透光部１０７ａを通過した光は、ミラー１０８により反射され、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０及びリレーレンズ１１１を経由して孔開きミラー１１２により反射される。孔開きミラー１１２により反射された観察照明光は、撮影光学系１２０の光軸方向に進行し、対物レンズ１１３により集束されて被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆを照明する。

このとき、リング透光板１０７が被検眼Ｅの瞳孔に共役な位置に配置されていることから、瞳孔上には、被検眼Ｅに入射する観察照明光のリング状の像が形成される。観察照明光の眼底反射光は、この瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射するようになっている。このようにして、観察照明光の眼底反射光に対する、被検眼Ｅに入射してくる観察照明光の影響を防止するようになっている。

一方、眼底Ｅｆを撮影するときには、撮影光源１０３がフラッシュ発光され、撮影照明光が同様の経路を通じて眼底Ｅｆに照射される。なお、蛍光撮影の場合には、ＦＡＧ撮影かＩＣＧ撮影かに応じて、エキサイタフィルタ１０５又は１０６が選択的に光路上に配置される。

次に、撮影光学系１２０について説明する。撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、合焦レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、クイックリターンミラー１２７及び撮影媒体９ａを含んで構成される。ここで、撮影媒体９ａは、スチルカメラ９に用いられる任意の撮影媒体（ＣＣＤ等の撮像素子、カメラフィルム、インスタントフィルムなど）である。

瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射した照明光の眼底反射光は、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａを通じて撮影絞り１２１に入射する。孔開きミラー１１２は、照明光の角膜反射光を反射して、撮影絞り１２１に入射する眼底反射光に角膜反射光を混入させないように作用する。それにより、観察画像や撮影画像におけるフレアの発生を抑止するようになっている。

撮影絞り１２１は、大きさの異なる複数の円形の透光部が形成された板状の部材である。複数の透光部は、絞り値（Ｆ値）の異なる絞りを構成し、図示しない駆動機構によって、透光部が択一的に光路上に配置されるようになっている。

バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。ＦＡＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２２が光路上に配置され、ＩＣＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２３が光路上に配置される。また、カラー撮影を行うときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、光路上からともに退避される。

合焦レンズ１２４は、図示しない駆動機構によって撮影光学系１２０の光軸方向に移動可能とされている。それにより、観察倍率や撮影倍率の変更、眼底画像のフォーカスなどを行うことができる。撮影レンズ１２６は、被検眼Ｅからの眼底反射光を撮影媒体９ａ上に結像させるレンズである。

クイックリターンミラー１２７は、図示しない駆動機構によって回動軸１２７ａ周りに回動可能に設けられている。スチルカメラ９で眼底Ｅｆの撮影を行う場合には、光路上に斜設されているクイックリターンミラー１２７を上方に跳ね上げて、眼底反射光を撮影媒体９ａに導くようになっている。一方、撮像装置１０による眼底撮影時や、検者の肉眼による眼底観察時には、クイックリターンミラー１２７を光路上に斜設配置させた状態で、眼底反射光を上方に向けて反射するようになっている。

撮影光学系１２０には、更に、クイックリターンミラー１２７により反射された眼底反射光を案内するための、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、切換ミラー１２９、接眼レンズ１３０、リレーレンズ１３１、反射ミラー１３２、撮影レンズ１３３及び撮像素子１０ａが設けられている。撮像素子１０ａは、撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤ等の撮像素子である。タッチパネルモニタ１１には、撮像素子１０ａにより撮影された眼底画像Ｅｆ′が表示される。

切換ミラー１２９は、クイックリターンミラー１２７と同様に、回動軸１２９ａ周りに回動可能とされている。この切換ミラー１２９は、肉眼による観察時には光路上に斜設された状態で眼底反射光を接眼レンズ１３０に向けて反射する。

また、撮像装置１０を用いて眼底画像を撮影するときには、切換ミラー１２９を光路上から退避して、眼底反射光を撮像素子１０ａに向けて導く。その場合、眼底反射光は、リレーレンズ１３１を経由してミラー１３２により反射され、撮影レンズ１３３によって撮像素子１０ａに結像される。

このような眼底カメラ１０００は、眼底Ｅｆの表面、すなわち網膜の状態を観察するために用いられる眼科装置である。換言すると、眼底カメラ１０００は、被検眼Ｅの角膜の側から眼底Ｅｆを見たときの２次元的な眼底画像を得るための装置である。一方、網膜の深層には脈絡膜や強膜といった組織が存在し、これらの組織の状態を観察するための技術が望まれていたが、近年、これら深層組織を観察するための装置の実用化が進んでいる（たとえば特許文献４、５参照）。

特許文献４、５に開示された光画像計測装置は、低コヒーレンス光を二分して、その一方（信号光）を眼底に導き、他方（参照光）を所定の参照物体に導くとともに、眼底を経由した信号光と参照物体を経由した参照光とを重畳して得られる干渉光を検出して解析することにより、眼底の表面ないし深層組織の断層画像を形成する装置である。また、光画像計測装置は、複数の断層画像に基づいて、眼底の３次元画像を形成することが可能である。なお、特許文献４に記載の光画像計測装置は、一般に、フーリエドメイン（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ）ＯＣＴなどと呼ばれている。

フーリエドメインＯＣＴは、信号光をスキャンして眼底に照射することにより、その走査線に沿った深度方向の断面を有する断層画像を形成するようになっている。このような信号光のスキャンは、Ｂスキャンなどと呼ばれている（たとえば非特許文献１参照）。

また、眼底の３次元画像を形成する場合、複数の走査線に沿ってＢスキャンを実行し、それにより得られる複数の断層画像に補間処理を施すなどして３次元画像データを生成する。この３次元画像データは、Ｘ線ＣＴ装置等の医用画像診断装置と同様に、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれるデータであり、３次元的に配列された各ボクセルに画素データ（明るさ、濃淡、色等のデータ。輝度値やＲＧＢ値など）が割り当てられた形態の画像データである。３次元画像は、ボリュームデータをレンダリングして得られる所定の視線方向から見た擬似的な３次元画像として表示される。

特開２００１−６１７８４号公報 特開平５−２７７０７５号公報 特開２００４−３５０８４９号公報 特開２００３−５４３号公報 特開２００５−２４１４６４号公報 ＮＥＤＯワークショップ「人体の"窓"、眼底から体内を見る（診る）」−最新光学技術を駆使した生活習慣病の超早期診断機器開発−（開催日：２００５年４月２５日）、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｄｏ．ｇｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ／ｋｏｕｂｏ／１７０６２７＿２／ｂｅｓｓｈｉ３．ｐｄｆ〉

被検眼の眼軸長は、たとえば白内障の手術によって被検眼に挿入される眼内レンズ（ＩＯＬ；ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ ｌｅｎｓ）の位置決めなどに用いられ、高い測定精度が要求されるものである。超音波を利用した眼軸長測定では、超音波の波長が比較的長いことから、光を利用する場合と比較して測定精度が低くなる（測定波の波長以上の測定誤差が生じるため）。したがって、眼軸長測定等の眼内における距離測定は、光学的な手法を用いて行うことが望ましいと考えられる。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、眼内における距離測定を新たな光学的手法により行うことを可能とする眼科装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、低コヒーレンス光を出力する光源と、該出力された低コヒーレンス光を被検眼の眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、信号光路を介して被検眼に照射されて眼底にて反射された信号光と、参照光路を介して前記参照物体にて反射された参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、該生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記信号光路を形成する光学系の被検眼に対するアライメントを行うアライメント手段と、前記信号光路の光路長と、前記参照光路の光路長と、被検眼と前記光学系との間の前記アライメントされた距離と、前記出力された検出信号とに基づいて、前記信号光が被検眼に入射した位置と前記信号光が眼底にて反射された位置との間の眼内距離を演算する眼内距離演算手段と、を備える、ことを特徴とする眼科装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置であって、前記眼内距離演算手段は、前記検出信号に含まれる成分のうち眼底表面にて反射された前記信号光の一部に対応する成分の強度が最大とされている場合において、前記信号光路の光路長と前記アライメントされた前記距離とを前記参照光路の光路長からそれぞれ減算することにより前記眼内距離の演算を行う、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼科装置であって、前記信号光が被検眼に入射した位置は、被検眼の角膜頂点の位置であり、前記眼内距離演算手段は、前記角膜頂点の位置と眼底表面の中心位置との間の眼軸長を演算する、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置であって、前記アライメント手段は、被検眼の角膜の曲率中心から曲率半径の１／２だけ離れた位置にアライメント指標を投影し、前記アライメントされた距離は、前記アライメント指標の投影位置と前記光学系との間の距離であり、前記眼内距離演算手段は、前記検出信号に含まれる成分のうち眼底表面にて反射された前記信号光の一部に対応する成分の強度が最大とされている場合において、前記信号光路の光路長と前記アライメントされた距離とを前記参照光路の光路長からそれぞれ減算するとともに、該減算結果に前記曲率半径の１／２の距離を加算して被検眼の眼軸長を演算する、ことを特徴とする。

本発明に係る眼科装置は、低コヒーレンス光を出力する光源と、この低コヒーレンス光を被検眼の眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、信号光路を介して被検眼に照射されて眼底にて反射された信号光と、参照光路を介して前記参照物体にて反射された参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、この干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段とを備えている。また、信号光路を形成する光学系の被検眼に対するアライメントを行うアライメント手段が設けられている。更に、信号光路の光路長と、参照光路の光路長と、アライメントされた被検眼と光学系との間の距離と、検出手段により出力された検出信号とに基づいて、信号光が被検眼に入射した位置と信号光が眼底にて反射された位置との間の眼内距離を演算する眼内距離演算手段を備えている。

このように、本発明に係る眼科装置によれば、被検眼の眼内における距離測定を従来とは異なる光学的手法によって行うことが可能である。

本発明に係る眼科装置の好適な実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、従来と同様の構成部分については、図１４、図１５と同じ符号を用いることにする。

まず、図１〜図９を参照しつつ、本実施形態に係る眼科装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る眼科装置１の全体構成の一例を表している。図２は、この眼科装置１のアライメント光学系の構成の一例を表している。図３は、このアライメント光学系を用いたアライメント動作の一例を表している。図４は、この眼科装置１の眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成の一例を表している。図５は、この眼科装置１のＯＣＴユニット１５０の構成の一例を表している。図６は、この眼科装置１の演算制御装置２００のハードウェア構成の一例を表している。図７は、眼科装置１の制御系の構成の一例を表している。図８は、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例を表している。図９は、演算制御装置２００の制御系の構成の一例を表している。

［全体構成］
図１に示すように、眼科装置１は、従来の眼底カメラと同様に機能する眼底カメラユニット１Ａと、光画像計測装置（ＯＣＴ装置）の光学系を格納したＯＣＴユニット１５０と、各種の演算処理や制御処理等を実行する演算制御装置２００とを含んで構成されている。

ＯＣＴユニット１５０には、接続線１５２の一端が取り付けられている。この接続線１５２の他端には、コネクタ部１５１が取り付けられている。このコネクタ部１５１は、図１４に示した装着部８ｃに装着される。また、接続線１５２の内部には光ファイバが導通されている。ＯＣＴユニット１５０と眼底カメラユニット１Ａは、接続線１５２を介して光学的に接続されている。ＯＣＴユニット１５０の詳細構成については、図５を参照しつつ後述することにする。

〔眼底カメラユニットの構成〕
まず、図１〜図４を参照しつつ眼底カメラユニット１Ａについて説明する。眼底カメラユニット１Ａは、光学的に取得されるデータ（撮像装置１０、１２により検出されるデータ）に基づいて被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する装置であり、図１４に示した従来の眼底カメラ１０００とほぼ同様の外観構成を有している。また、眼底カメラユニット１Ａは、図１５に示した従来の光学系と同様に、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とを備えている。

なお、詳細は後述するが、本実施形態の撮影光学系１２０における撮像装置１０は、近赤外領域の波長を有する照明光を検出するものである。また、この撮影光学系１２０には、可視領域の波長を有する照明光を検出する撮像装置１２が別途設けられている。更に、この撮影光学系１２０は、ＯＣＴユニット１５０から入力される信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１５０に出力するようになっている。

さて、照明光学系１００は、従来と同様に、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成される。

観察光源１０１は、約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に含まれる可視領域の波長の照明光を出力する。また、撮影光源１０３は、約７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる近赤外領域の波長の照明光を出力する。この撮影光源１０３から出力される近赤外光は、ＯＣＴユニット１５０で使用する光の波長（後述）よりも短く設定されている。

また、撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、合焦レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、ダイクロイックミラー１３４、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、ハーフミラー１３５、リレーレンズ１３１、ダイクロイックミラー１３６、撮影レンズ１３３、撮像装置１０（撮像素子１０ａ）、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮影装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１４０を含んで構成される。

本実施形態に係る撮影光学系１２０においては、図１５に示した従来の撮影光学系１２０と異なり、ダイクロイックミラー１３４、ハーフミラー１３５、ダイクロイックミラー１３６、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０が設けられている。

ダイクロイックミラー１３４は、照明光学系１００からの照明光の眼底反射光（約４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する）を反射するとともに、ＯＣＴユニット１５０からの信号光ＬＳ（約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する；後述）を透過させるように構成されている。

また、ダイクロイックミラー１３６は、照明光学系１００からの可視領域の波長を有する照明光（観察光源１０１から出力される波長約４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光）を透過させるとともに、近赤外領域の波長を有する照明光（撮影光源１０３から出力される波長約７００ｎｍ〜８００ｎｍの近赤外光）を反射するように構成されている。

ＬＣＤ１４０は、内部固視標等を表示するように作用する。このＬＣＤ１４０の表示画面から出力された光は、レンズ１３９により集光された後に、ハーフミラー１３５により反射され、フィールドレンズ１２８を経由してダイクロイックミラー１３６に反射される。そして、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、合焦レンズ１２４、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、対物レンズ１１３等を経由して、被検眼Ｅに入射する。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに内部固視標等が投影される。

撮像素子１０ａは、テレビカメラ等の撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の任意の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するために用いられる（つまり、撮像装置１０は、近赤外領域の光に感度を有する赤外線テレビカメラである。）。撮像装置１０は、近赤外光を検出した結果として映像信号を出力する。タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。なお、この撮像装置１０による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の撮影光源１０３から出力される近赤外領域の波長を有する照明光が用いられる。

一方、撮像素子１２ａは、テレビカメラ等の撮像装置１２に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の任意の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するために用いられる（つまり、撮像装置１２は、可視領域の光に感度を有するテレビカメラである。）。撮像装置１２は、可視光を検出した結果として映像信号を出力する。タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。なお、この撮像装置１２による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の観察光源１０１から出力される可視領域の波長を有する照明光が用いられる。

本実施形態の撮影光学系１２０には、走査ユニット１４１と、レンズ１４２とが設けられている。走査ユニット１４１は、ＯＣＴユニット１５０から出力される光（信号光ＬＳ；後述する。）を眼底Ｅｆ上において走査する構成を具備している。

レンズ１４２は、ＯＣＴユニット１５０から接続線１５２を通じて導光された信号光ＬＳを平行な光束にして走査ユニット１４１に入射させる。また、レンズ１４２は、走査ユニット１４１を経由してきた信号光ＬＳの眼底反射光を集束させるように作用する。

図４に、走査ユニット１４１の具体的構成の一例を示す。走査ユニット１４１は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂと、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄとを含んで構成されている。

ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、それぞれ回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心に回動可能とされている。回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図４においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、同図の紙面に対して平行方向に配設されており、ガルバノミラー１４１Ｂの回動軸１４１ｂは、同図の紙面に対して直交する方向に配設されている。すなわち、ガルバノミラー１４１Ｂは、図４中の両側矢印に示す方向に回動可能に構成され、ガルバノミラー１４１Ａは、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能に構成されている。それにより、この一対のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、信号光ＬＳの反射方向を互いに直交する方向に変更するようにそれぞれ作用する。なお、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂのそれぞれの回動動作は、後述のミラー駆動機構（図７参照）によって駆動される。

ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂにより反射された信号光ＬＳは、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄにより反射され、ガルバノミラー１４１Ａに入射したときと同一の向きに進行するようになっている。

なお、前述のように、接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されており、この光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。この端面１５２ｂから出射した信号光ＬＳは、レンズ１４２に向かってビーム径を拡大しつつ進行するが、このレンズ１４２によって平行な光束とされる。逆に、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、このレンズ１４２により、端面１５２ｂに向けて集束されるようになっている。

合焦レンズ１２４とリレーレンズ１２５との間の光路上には、ハーフミラー１９０が斜設されている。このハーフミラー１９０は、図２（Ａ）に示すアライメント光学系１９０Ａの光路と撮影光学系１２０の光路（撮影光路）とを合成するように作用する。このアライメント光学系１９０Ａは、本発明の「アライメント手段」の一例に相当するので、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせに用いられるアライメント輝点を被検眼Ｅに投影するための光学系である。

このアライメント輝点は、被検眼Ｅの角膜頂点を光学系１００、１２０の光軸に一致させるアライメント（図１に示すｘｙ方向のアライメント）と、被検眼Ｅと光学系１００、１２０との間の距離（図１のｚ方向；ワーキングディスタンス（ｗｏｒｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）；被検眼Ｅの角膜（頂点）と対物レンズ１１３との間の距離）のアライメントとの双方に用いられる（たとえば特開平１１−４８０８号公報を参照）。

アライメント光学系１９０Ａは、図２（Ａ）に示すように、ハーフミラー１９０とともに、たとえば近赤外光等の光（アライメント光）を出力するＬＥＤ等からなるアライメント光源１９０ａ、ライトガイド１９０ｂ、反射ミラー１９０ｃ、２孔絞り１９０ｄ及びリレーレンズ１９０ｅを含んで構成されている。

２孔絞り１９０ｄは、図２（Ｂ）に示すように、２つの孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２を有している。孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２は、たとえば円盤状の２孔絞り１９０ｄの中心位置１９０ｄ３に対して対称な位置に形成されている。２孔絞り１９０ｄは、この中心位置１９０ｄ３がアライメント光学系１９０Ａの光軸上に位置するようにして配設される。

ライトガイド１９０ｂの射出端１９０βから射出されたアライメント光は、反射ミラー１９０ｃにより反射されて２孔絞り１９０ｄに導かれる。２孔絞り１９０ｄの孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２を通過したアライメント光（の一部）は、リレーレンズ１９０ｅを経由し、ハーフミラー１９０により反射されて孔空きミラー１１２に導かれる。このとき、リレーレンズ１９０ｅは、ライトガイド１９０ｂの射出端１９０βの像を孔空きミラー１１２の孔部１１２ａの中央位置（撮影光学系１２０の光軸上の位置）に中間結像させる。孔空きミラー１１２の孔部１１２ａを通過したアライメント光は、対物レンズ１１３を介して被検眼Ｅの角膜に投影される。

ここで、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａ（対物レンズ１１３）との位置関係が適正である場合、すなわち、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとの間の距離（ワーキングディスタンス）が適正であり、かつ、眼底カメラユニット１Ａの光学系の光軸と被検眼Ｅの眼軸（角膜頂点位置）とが（ほぼ）一致している場合、２孔絞り１９０ｄにより形成される２つの光束（アライメント光束）は、角膜頂点と角膜曲率中心との中間位置においてそれぞれ結像するようにして被検眼Ｅに投影される。

２つのアライメント光束（アライメント光）の角膜反射光は、撮影光学系１２０を介して撮像素子１０ａにより受光される。撮像素子１０ａによる撮影画像は、タッチパネルモニタ１１や演算制御装置２００のディスプレイ（後述）等の表示デバイスに表示される。このときのアライメント光の表示態様を図３に示す。

図３中の符号Ｓは括弧形状を有するスケールを表し、符号Ｐ１、Ｐ２は２つのアライメント光束の受光像（アライメント輝点）を表している。なお、スケールＳは、その中心位置が撮影光学系１２０の光軸に一致するようにしてタッチパネルモニタ１１に表示される。

被検眼Ｅの位置と眼底カメラユニット１Ａの位置とが上下方向（ｙ方向）や左右方向（ｘ方向）にずれている場合、図３（Ａ）に示すように、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、スケールＳに対して上下方向や左右方向にずれた位置に表示される。また、ワーキングディスタンスが適正でない場合には、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、それぞれ別々の位置に表示される。

一方、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとのｘｙ方向の位置が一致しており、かつ、ワーキングディスタンスが適正である場合、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、図３（Ｂ）に示すように、互いに重なった状態でスケールＳ内に表示される。検者は、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２が互いに重なるように、かつ、それらがスケールＳ内に表示されるように、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとの位置関係を調整することにより、アライメントを実施する。

〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図５を参照しつつＯＣＴユニット１５０の構成について説明する。同図に示すＯＣＴユニット１５０は、光学的な走査により取得されるデータ（後述のＣＣＤ１８４により検出されるデータ）に基づいて前記眼底の断層画像を形成するための装置であり、従来の光画像計測装置とほぼ同様の光学系、すなわち、光源から出力された光を参照光と信号光とに分割し、参照物体を経由した参照光と被測定物体（眼底Ｅｆ）を経由した信号光とを重畳して干渉光を生成する干渉計と、この干渉光を検出した結果としての信号を演算制御装置２００に向けて出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この信号を解析して被測定物体（眼底Ｅｆ）の画像を形成する。

低コヒーレンス光源１６０は、低コヒーレンス光Ｌ０を出力するスーパールミネセントダイオード（ＳＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の広帯域光源により構成されている。この低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長を有し、かつ、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光とされる。この低コヒーレンス光源１６０から出力される低コヒーレンス光Ｌ０は、眼底カメラユニット１Ａの照明光（波長約４００ｎｍ〜８００ｎｍ）よりも長い波長、たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有している。この低コヒーレンス光源１６０は、本発明の「光源」の一例に相当するものである。

低コヒーレンス光源１６０から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえばシングルモードファイバないしはＰＭファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ；偏波面保持ファイバ）からなる光ファイバ１６１を通じて光カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）１６２に導かれる。光カプラ１６２は、この低コヒーレンス光Ｌ０を参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割する。

なお、光カプラ１６２は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を重畳する手段（カプラ）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称することにする。

光カプラ１６２により生成された参照光ＬＲは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６３により導光されてファイバ端面から出射される。出射された参照光ＬＲは、コリメータレンズ１７１により平行光束とされた後、ガラスブロック１７２及び濃度フィルタ１７３を経由し、参照ミラー１７４（参照物体）によって反射される。

参照ミラー１７４により反射された参照光ＬＲは、再び濃度フィルタ１７３及びガラスブロック１７２を経由し、コリメータレンズ１７１によって光ファイバ１６３のファイバ端面に集光される。集光された参照光ＬＲは、光ファイバ１６３を通じて光カプラ１６２に導かれる。

なお、ガラスブロック１７２と濃度フィルタ１７３は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの光路長（光学距離）を合わせるための遅延手段として、また参照光ＬＲと信号光ＬＳの分散特性を合わせるための手段として作用している。

また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図５に示す矢印方向）に移動されるように構成されている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保するようになっている。なお、この参照ミラー１７４の移動は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の参照ミラー駆動機構２４３；図７参照）によって行われる。

一方、光カプラ１６２により生成された信号光ＬＳは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６４により接続線１５２の端部まで導光される。接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されている。ここで、光ファイバ１６４と光ファイバ１５２ａとは、単一の光ファイバにより構成されていてもよいし、また、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されたものであってもよい。いずれにしても、光ファイバ１６４、１５２ａは、眼底カメラユニット１ＡとＯＣＴユニット１５０との間で、信号光ＬＳを伝送可能に構成されていれば十分である。

信号光ＬＳは、接続線１５２内部を導光されて眼底カメラユニット１Ａに案内される。そして、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、合焦レンズ１２４、撮影絞り１２１、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａ、対物レンズ１１３を経由して、被検眼Ｅに入射する（このとき、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ光路から退避されている。）。

被検眼Ｅに入射した信号光ＬＳは、眼底（網膜）Ｅｆ上にて結像し反射される。このとき、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面で反射されるだけでなく、眼底Ｅｆの深部領域にも到達して屈折率境界において散乱される。したがって、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面形態を反映する情報と、眼底深部組織の屈折率境界における後方散乱の状態を反映する情報とを含んだ光となる。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。

信号光ＬＳの眼底反射光は、上記経路を逆向きに進行して光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂに集光され、この光ファイバ１５２を通じてＯＣＴユニット１５０に入射し、光ファイバ１６４を通じて光カプラ１６２に戻ってくる。光カプラ１６２は、この信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳して干渉光ＬＣを生成する。生成された干渉光ＬＣは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６５を通じてスペクトロメータ１８０に導光される。

ここで、本発明の「干渉光生成手段」は、少なくとも、光カプラ１６２、光ファイバ１６３、１６４、参照ミラー１７４を含む干渉計によって構成される。なお、本実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用したが、任意のタイプの干渉計を適宜採用することが可能である。

スペクトロメータ（分光計）１８０は、コリメータレンズ１８１、回折格子１８２、結像レンズ１８３、ＣＣＤ１８４を含んで構成される。本実施形態の回折格子１８２は、透過型回折格子であるが、反射型回折格子を用いることも可能である。また、ＣＣＤ１８４に代えて、その他の光検出素子を適用することももちろん可能である。このような光検出素子は、本発明の「検出手段」の一例に相当するものである。

スペクトロメータ１８０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１８１により平行光束とされた後、回折格子１８２によって分光（スペクトル分解）される。分光された干渉光ＬＣは、結像レンズ１８３によってＣＣＤ１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１８４は、この干渉光ＬＣを受光して電気的な検出信号に変換し、この検出信号を演算制御装置２００に出力する。

〔演算制御装置の構成〕
次に、演算制御装置２００の構成について説明する。この演算制御装置２００は、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの断層画像を形成する処理を行う。このときの解析手法は、従来のフーリエドメインＯＣＴの手法と同じである。

また、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２から出力される映像信号に基づいて眼底Ｅｆの表面（網膜）の形態を示す２次元画像（の画像データ）を形成する処理を行う。

更に、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａ及びＯＣＴユニット１５０の各部の制御を実行する。

眼底カメラユニット１Ａの制御としては、たとえば、観察光源１０１や撮影光源１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１０５、１０６やバリアフィルタ１２２、１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、ＬＣＤ１４０等の表示動作の制御、照明絞り１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１２１の絞り値の制御、合焦レンズ１２４の移動制御、アライメント光源１９０ａの点灯／消灯動作の制御、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの回動動作の制御などを行う。

一方、ＯＣＴユニット１５０の制御としては、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。

以上のように作用する演算制御装置２００のハードウェア構成の一例について、図６を参照しつつ説明する。演算制御装置２００は、従来のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。具体的には、マイクロプロセッサ２０１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４、キーボード２０５、マウス２０６、ディスプレイ２０７、画像形成ボード２０８及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０９を含んで構成されている。これら各部は、バス２００ａを介して接続されている。

マイクロプロセッサ２０１は、ハードディスクドライブ２０４に格納された制御プログラム２０４ａをＲＡＭ２０２上に展開することにより、本実施形態に特徴的な動作を実行する。

また、マイクロプロセッサ２０１は、前述した装置各部の制御や、各種の演算処理などを実行する。また、キーボード２０５やマウス２０６からの操作信号に対応する装置各部の制御、ディスプレイ２０７による表示処理の制御、通信インターフェイス２０９による各種のデータや制御信号等の送受信処理の制御などを実行する。

キーボード２０５、マウス２０６及びディスプレイ２０７は、眼科装置１のユーザインターフェイスとして機能する。キーボード２０５は、たとえば文字や数字等をタイピング入力するためのデバイスとして用いられる。マウス２０６は、ディスプレイ２０７の表示画面に対する各種入力操作を行うためのデバイスとして用いられる。

また、ディスプレイ２０７は、ＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の任意の表示デバイスであり、眼科装置１により形成された眼底Ｅｆの画像を表示したり、各種の操作画面や設定画面などを表示したりする。

なお、眼科装置１のユーザインターフェイスは、このような構成に限定されるものではなく、たとえばトラックボール、ジョイスティック、タッチパネル式のＬＣＤ、眼科検査用のコントロールパネルなど、各種情報を表示出力する機能と、各種情報を入力する機能とを具備する任意のユーザインターフェイス手段を用いて構成することが可能である。

画像形成ボード２０８は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの画像（画像データ）を形成する処理を行う専用の電子回路である。この画像形成ボード２０８には、眼底画像形成ボード２０８ａとＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂとが設けられている。眼底画像形成ボード２０８ａは、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０や撮像装置１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。このような画像形成ボード２０８を設けることにより、眼底画像や断層画像の画像データを形成する処理の処理速度を向上させることができる。

通信インターフェイス２０９は、マイクロプロセッサ２０１からの制御信号を、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０に送信する処理を行う。また、通信インターフェイス２０９は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号や、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号を受信して、画像形成ボード２０８に入力する処理などを行う。このとき、通信インターフェイス２０９は、撮像装置１０、１２からの映像信号を眼底画像形成ボード２０８ａに入力し、ＣＣＤ１８４からの検出信号をＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂに入力するように動作する。

また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークに接続されている場合には、通信インターフェイス２０９に、ＬＡＮカード等のネットワークアダプタやモデム等の通信機器を具備させて、当該ネットワーク経由のデータ通信を行えるように構成することが可能である。その場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを設置するとともに、演算制御装置２００を当該サーバのクライアント端末として構成することができる。

〔制御系の構成〕
以上のような構成を有する眼科装置１の制御系の構成について、図７〜図９を参照しつつ説明する。図７に示すブロック図には、眼科装置１が具備する構成のうち、本実施形態に特徴的な動作や処理に関わる部分が特に記載されている。図８には、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例が記載されている。図９に示すブロック図には、演算制御装置２００の詳細構成が記載されている。

（制御部）
眼科装置１の制御系は、演算制御装置２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）、通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。

制御部２１０は、制御プログラム２０４ａに基づいて動作するマイクロプロセッサ２０１により、前述の制御処理を実行する。特に、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂをそれぞれ独立に動作させるための眼底カメラユニット１Ａのミラー駆動機構２４１、２４２の制御や、参照光ＬＲの進行方向に参照ミラー１７４を移動させるための参照ミラー駆動機構２４３の制御や、アライメント光源１９０ａの動作（点灯／消灯）の制御などを実行する。

また、制御部２１０は、眼科装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底カメラユニット１Ａによる眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）と、ＯＣＴユニット１５０により得られた検出信号を基に形成される眼底Ｅｆの断層画像（ないし、断層画像に基づいて形成される３次元画像）とを、ユーザインターフェイス２４０のディスプレイ２０７に表示させるための制御を行う。これらの画像は、それぞれ別々にディスプレイ２０７にさせることもできるし、それらを並べて同時に表示させることもできる。なお、制御部２１０の構成の詳細については、図９を参照しつつ後述する。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成する処理と、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成する処理とを行う。この画像形成部２２０は、画像形成ボード２０８や通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。なお、本明細書において、「画像」と、それに対応する「画像データ」とを同一視することがある。

（画像処理部）
画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像の画像データに対して各種の画像処理を施すものである。たとえば、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号に基づく眼底Ｅｆの断層画像に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する処理や、画像の輝度調整等の各種補正処理などを実行するものである。

ここで、３次元画像の画像データとは、３次元的に配列された複数のボクセルのそれぞれに画素値を付与して成る画像データであり、ボリュームデータ、ボクセルデータ等と呼ばれるものである。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成するように作用する。ディスプレイ２０７等の表示デバイスには、この画像データに基づく擬似的な３次元画像が表示されることになる。

（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０は、図９に示すように、ディスプレイ２０７等の表示デバイスからなる表示部２４０Ａと、キーボード２０５やマウス２０６などの入力デバイスや操作デバイスからなる操作部２４０Ｂとを備えている。

（操作パネル）
眼底カメラユニット１Ａの操作パネル３ａについて説明する。この撮影パネル３ａは、たとえば、図１４に示すように、眼底カメラユニット１Ａの架台３上に配設されている。本実施形態における操作パネル３ａは、［背景技術］の項における従来の構成とは異なり、眼底Ｅｆの表面の２次元画像を取得するための操作要求の入力に使用される操作部と、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための操作入力に使用される操作部とが設けられている（従来は前者の操作部のみ）。それにより、従来の眼底カメラを操作するときと同じ要領でＯＣＴ画像の取得に関わる操作も行えるようになっている。

本実施形態における操作パネル３ａには、図８に示すように、メニュースイッチ３０１、スプリットスイッチ３０２、撮影光量スイッチ３０３、観察光量スイッチ３０４、顎受けスイッチ３０５、撮影スイッチ３０６、ズームスイッチ３０７、画像切替スイッチ３０８、固視標切替スイッチ３０９、固視標位置調整スイッチ３１０、固視標サイズ切替スイッチ３１１及びモード切替ノブ３１２が設けられている。

メニュースイッチ３０１は、各種のメニュー（眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像等を撮影するときの撮影メニュー、各種の設定入力を行うための設定メニューなど）をユーザが選択指定するための所定のメニュー画面を表示させるために操作されるスイッチである。このメニュースイッチ３０１が操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、タッチパネルモニタ１１或いは表示部２４０Ａにメニュー画面を表示させる。なお、眼底カメラユニット１Ａに制御部（図示せず）を設け、この制御部がメニュー画面をタッチパネルモニタ１１に表示させるようにしてもよい。

スプリットスイッチ３０２は、ピント合わせ用のスプリット輝線（たとえば特開平９−６６０３１等を参照。スプリット視標、スプリットマークなどとも呼ばれる。）の点灯と消灯とを切り替えるために操作されるスイッチである。なお、このスプリット輝線を被検眼Ｅに投影させるための構成（スプリット輝線投影部）は、たとえば眼底カメラユニット１Ａ内に格納されている（図１において省略されている。）。スプリットスイッチ３０２が操作されると、その操作信号が制御部２１０（又は眼底カメラユニット１Ａ内の上記制御部；以下同様）に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、スプリット輝線投影部を制御して被検眼Ｅにスプリット輝線を投影させる。

撮影光量スイッチ３０３は、被検眼Ｅの状態（たとえば水晶体の濁り度合い等）などに応じて撮影光源１０３の出力光量（撮影光量）を調整するために操作されるスイッチである。この撮影光量スイッチ３０３には、たとえば、撮影光量を増大させるための撮影光量増大スイッチ「＋」と、撮影光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」と、撮影光量を所定の初期値（デフォルト値）に設定するためのリセットスイッチ（中央のボタン）とが設けられている。撮影光量スイッチ３０３の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて撮影光源１０３を制御して撮影光量を調整する。

観察光量スイッチ３０４は、観察光源１０１の出力光量（観察光量）を調整するために操作されるスイッチである。この観察光量スイッチ３０４には、たとえば、観察光量を増大させるための観察光量増大スイッチ「＋」と、観察光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」とが設けられている。観察光量スイッチ３０４の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて観察光源１０１を制御して観察光量を調整する。

顎受けスイッチ３０５は、図１４に示す顎受け６の位置を移動させるためのスイッチである。この顎受けスイッチ３０５には、たとえば、顎受け６を上方に移動させるための上方移動スイッチ（上向き三角形）と、顎受け６を下方に移動させるための下方移動スイッチ（下向き三角形）とが設けられている。顎受けスイッチ３０５の一つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて顎受け移動機構（図示せず）を制御して、顎受け６を上方又は下方に移動させる。

撮影スイッチ３０６は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像或いは眼底Ｅｆの断層画像を取得するためのトリガスイッチとして使用されるスイッチである。２次元画像を撮影するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、撮影光源１０３を制御して撮影照明光を出力させるとともに、その眼底反射光を検出した撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて、表示部２４０Ａやタッチパネルモニタ１１に眼底Ｅｆの表面の２次元画像を表示させる。一方、断層画像を取得するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させ、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御して信号光ＬＳを走査させるとともに、干渉光ＬＣを検出したＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて画像形成部２２０（及び画像処理部２３０）が形成した眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。

ズームスイッチ３０７は、眼底Ｅｆの撮影時の画角（ズーム倍率）を変更するために操作されるスイッチである。このズームスイッチ３０７を操作する度毎に、たとえば撮影画角４５度と２２．５度とが交互に設定されるようになっている。このズームスイッチ３０７が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、図示しない合焦レンズ駆動機構を制御し、合焦レンズ１２４を光軸方向に移動させて撮影画角を変更する。

画像切替スイッチ３０８は、表示画像を切り替えるために操作されるスイッチである。表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に眼底観察画像（撮像装置１２からの映像信号に基づく眼底Ｅｆの表面の２次元画像）が表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。一方、眼底の断層画像が表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底観察画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。

固視標切替スイッチ３０９は、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置（つまり眼底Ｅｆにおける内部固視標の投影位置）を切り替えるために操作されるスイッチである。この固視標切替スイッチ３０９を操作することにより、内部固視標の表示位置が、たとえば、内部固視標の表示位置を「眼底中心の周辺領域の画像を取得するための固視位置」と、「黄斑の周辺領域の画像を取得するための固視位置」と、「視神経乳頭の周辺領域の画像を取得するための固視位置」との間で巡回的に切り替えられるようになっている。制御部２１０は、固視標切替スイッチ３０９からの操作信号に対応し、ＬＣＤ１４０の表示面上の異なる位置に内部固視標を表示させる。なお、上記３つの固視位置に対応する内部固視標の表示位置は、たとえば臨床データに基づいてあらかじめ設定されているか、或いは、当該被検眼Ｅ（眼底Ｅｆの画像）ごとに事前に設定されている。

固視標位置調整スイッチ３１０は、内部固視標の表示位置を調整するために操作されるスイッチである。この固視標位置調整スイッチ３１０には、たとえば、内部固視標の表示位置を上方に移動させるための上方移動スイッチと、下方に移動させるための下方移動スイッチと、左方に移動させるための左方移動スイッチと、右方に移動させるための右方移動スイッチと、所定の初期位置（デフォルト位置）に移動させるためのリセットスイッチとが設けられている。制御部３１０は、これらのいずれかのスイッチからの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御して内部固視標の表示位置を移動させる。

固視標サイズ切替スイッチ３１１は、内部固視標のサイズを変更するために操作されるスイッチである。この固視標サイズ切替スイッチ３１１が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、ＬＣＤ１４０に表示させる内部固視標の表示サイズを変更する。内部固視標の表示サイズは、たとえば「通常サイズ」と「拡大サイズ」とに交互に切り替えられるようになっている。それにより、眼底Ｅｆに投影される固視標の投影像のサイズが変更される。制御部２１０は、固視標サイズ切替スイッチ３１１からの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示サイズを変更させる。

モード切替ノブ３１２は、各種の撮影モード（眼底Ｅｆの２次元画像を撮影するための眼底撮影モード、信号光ＬＳのＢスキャンを行うためのＢスキャンモード、信号光ＬＳを３次元的にスキャンさせるための３次元スキャンモードなど）を選択するために回転操作されるノブである。また、このモード切替ノブ３１２は、取得された眼底Ｅｆの２次元画像や断層画像を再生表示させるための再生モードを選択できるようになっていてもよい。また、信号光ＬＳのスキャンの直後に眼底撮影を行うように制御する撮影モードを選択できるようにしてもよい。これらの各モードを実行するための装置の動作制御は、制御部２１０が実行する。

以下、制御部２１０による信号光ＬＳの走査の制御態様について説明するとともに、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴユニット１５０からの検出信号に対する処理の態様について説明する。なお、眼底カメラユニット１Ａからの映像信号に対する画像形成部２２０等の処理については、従来と同様に実行されるので説明は省略することにする。

〔信号光の走査について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、眼底カメラユニット１Ａの走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きを変更することにより行われる。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更し、信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。

ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上において水平方向（図１のｘ方向）に走査される。一方、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上において垂直方向（図１のｙ方向）に走査される。また、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの双方の反射面の向きを同時に変更させることにより、ｘ方向とｙ方向とを合成した方向に信号光ＬＳを走査することができる。すなわち、これら２つのガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御することにより、ｘｙ平面上の任意の方向に信号光ＬＳを走査することができる。

図１０は、眼底Ｅｆの画像を形成するための信号光ＬＳの走査態様の一例を表している。図１０（Ａ）は、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射する方向から眼底Ｅｆを見た（つまり図１の−ｚ方向から＋ｚ方向を見た）ときの、信号光ＬＳの走査態様の一例を表す。また、図１０（Ｂ）は、眼底Ｅｆ上の各走査線における走査点（画像計測を行う位置）の配列態様の一例を表す。

図１０（Ａ）に示すように、信号光ＬＳは、あらかじめ設定された矩形の走査領域Ｒ内を走査される。この走査領域Ｒ内には、ｘ方向に複数（ｍ本）の走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定されている。各走査線Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ）に沿って信号光ＬＳが走査されるときに、干渉光ＬＣの検出信号が生成されるようになっている。

ここで、各走査線Ｒｉの方向を「主走査方向」と呼び、それに直交する方向を「副走査方向」と呼ぶことにする。したがって、信号光ＬＳの主走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きを変更することにより実行され、副走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ｂの反射面の向きを変更することによって実行される。

各走査線Ｒｉ上には、図１０（Ｂ）に示すように、複数（ｎ個）の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎがあらかじめ設定されている。

図１０に示す走査を実行するために、制御部２１０は、まず、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御し、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの入射目標を第１の走査線Ｒ１上の走査開始位置ＲＳ（走査点Ｒ１１）に設定する。続いて、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて、走査開始位置ＲＳに信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査開始位置ＲＳにおける眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。

次に、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａを制御して、信号光ＬＳを主走査方向に走査して、その入射目標を走査点Ｒ１２に設定し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて走査点Ｒ１２に信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査点Ｒ１２における眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。

制御部２１０は、同様にして、信号光ＬＳの入射目標を走査点Ｒ１３、Ｒ１４、・・・、Ｒ１（ｎ−１）、Ｒ１ｎと順次移動させつつ、各走査点において低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させることにより、各走査点ごとの干渉光ＬＣに対応してＣＣＤ１８４から出力される検出信号を取得する。

第１の走査線Ｒ１の最後の走査点Ｒ１ｎにおける計測が終了したら、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを同時に制御して、信号光ＬＳの入射目標を、線換え走査ｒに沿って第２の走査線Ｒ２の最初の走査点Ｒ２１まで移動させる。そして、この第２の走査線Ｒ２の各走査点Ｒ２ｊ（ｊ＝１〜ｎ）について前述の計測を行うことで、各走査点Ｒ２ｊに対応する検出信号をそれぞれ取得する。

同様に、第３の走査線Ｒ３、・・・・、第ｍ−１の走査線Ｒ（ｍ−１）、第ｍの走査線Ｒｍのそれぞれについて計測を行い、各走査点に対応する検出信号を取得する。なお、走査線Ｒｍ上の符号ＲＥは、走査点Ｒｍｎに対応する走査終了位置である。

それにより、制御部２１０は、走査領域Ｒ内のｍ×ｎ個の走査点Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）に対応するｍ×ｎ個の検出信号を取得する。以下、走査点Ｒｉｊに対応する検出信号をＤｉｊと表すことがある。

以上のような走査点の移動と低コヒーレンス光Ｌ０の出力との連動制御は、たとえば、ミラー駆動機構２４１、２４２に対する制御信号の送信タイミングと、低コヒーレンス光源１６０に対する制御信号（出力要求信号）の送信タイミングとを互いに同期させることによって実現することができる。

制御部２１０は、上述のように各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを動作させるときに、その動作内容を示す情報として各走査線Ｒｉの位置や各走査点Ｒｉｊの位置（ｘｙ座標系における座標）を記憶しておくようになっている。この記憶内容（走査位置情報）は、従来と同様に画像形成処理において用いられる。

〔画像処理について〕
次に、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴ画像に関する処理の一例を説明する。

画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った眼底Ｅｆの断層画像の形成処理を実行する。また、画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された断層画像に基づく眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理などを実行する。

画像形成部２２０による断層画像の形成処理は、従来と同様に、２段階の演算処理を含んで構成される。第１段階の演算処理においては、各走査点Ｒｉｊに対応する検出信号Ｄｉｊに基づいて、その走査点Ｒｉｊにおける眼底Ｅｆの深度方向（図１に示すｚ方向）の画像を形成する。

図１１は、画像形成部２２０により形成される断層画像（群）の態様を表している。第２段階の演算処理においては、各走査線Ｒｉについて、その上のｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像に基づき、この走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成する。このとき、画像形成部２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述の走査位置情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定して、この走査線Ｒｉを形成するようになっている。以上の処理により、副走査方向（ｙ方向）の異なる位置におけるｍ個の断層画像（断層画像群）Ｇ１〜Ｇｍが得られる。これらの断層画像Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの画像データが、図９に示す断層画像の画像データＧａ等に相当する（後述）。

次に、画像処理部２３０による眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理について説明する。眼底Ｅｆの３次元画像は、上記の演算処理により得られたｍ個の断層画像に基づいて形成される。画像処理部２３０は、隣接する断層画像Ｇｉ、Ｇ（ｉ＋１）の間の画像を補間する公知の補間処理を行うなどして、眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。

このとき、画像処理部２３０は、各走査線Ｒｉの位置情報を参照して各走査線Ｒｉの配列及び間隔を決定して、この３次元画像を形成するようになっている。この３次元画像には、各走査点Ｒｉｊの位置情報（前述の走査位置情報）と、深度方向の画像におけるｚ座標とに基づいて、３次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）が設定される。

また、画像処理部２３０は、この３次元画像に基づいて、主走査方向（ｘ方向）以外の任意方向の断面における眼底Ｅｆの断層画像を形成することができる。断面が指定されると、画像処理部２３０は、この指定断面上の各走査点（及び／又は補間された深度方向の画像）の位置を特定し、各特定位置における深度方向の画像（及び／又は補間された深度方向の画像）を３次元画像から抽出し、抽出された複数の深度方向の画像を配列させることにより当該指定断面における眼底Ｅｆの断層画像を形成する。

なお、図１１に示す画像Ｇｍｊは、走査線Ｒｍ上の走査点Ｒｍｊにおける深度方向（ｚ方向）の画像を表している。同様に、前述の第１段階の演算処理において形成される、各走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊにおける深度方向の画像を、「画像Ｇｉｊ」と表す。

〔演算制御装置の詳細構成〕
演算制御装置２００の制御部２１０の構成の詳細について、図９を参照しつつ説明する。制御部２１０には、主制御部２１１、画像記憶部２１２、情報記憶部２１３及び眼内距離演算部２１４が設けられている。

（主制御部）
主制御部２１１は、マイクロプロセッサ２０１等を含んで構成され、眼科装置１の各部の制御を行う（前述）。

（画像記憶部）
画像記憶部２１２は、画像形成部２２０により形成された眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）の画像データや、断層画像の画像データを記憶する。なお、断層画像の画像データの基になるデータを記憶するようにしてもよい。このデータは、ＣＣＤ１８４から入力される検出信号（干渉光ＬＣのスペクトルデータ）をフーリエ変換して得られるものであり、眼底Ｅｆの深度に対応する信号強度を表すデータである。この深度毎の信号強度のデータ（信号強度データ）を画像化することにより、断層画像の画像データが形成される。

画像記憶部２１２への画像データの記憶処理と、画像記憶部２１２からの画像データの読み出し処理は、主制御部２１１によって実行される。画像記憶部２１２は、ハードディスクドライブ２０４等の記憶装置を含んで構成される。

（情報記憶部）
情報記憶部２１３は、演算制御装置２００による演算処理や制御処理に供される各種の情報を記憶するものであり、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含んで構成されている。本実施形態の情報記憶部２１３には、信号光路長情報２１３ａ、参照光路長情報２１３ｂ及びアライメント位置情報２１３ｃが記憶される。

信号光路長情報２１３ａは、信号光ＬＳの光路（信号光路）の長さを表す情報である。すなわち、ＯＣＴユニット１５０の光カプラ１６２から、光ファイバ１６４、接続線１５２内の光ファイバ１５２ａ、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、ハーフミラー１９０、合焦レンズ１２４、撮影絞り１２１、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａを経由して対物レンズ１１３に至るまでの光路の長さを表している。この信号光ＬＳの光路長は、眼科装置１の光学系の設計に応じて決定される。信号光路長情報２１３ａは、情報記憶部２１３にあらかじめ記憶されている。

参照光路長情報２１３ｂは、参照光ＬＲの光路（参照光路）の長さを表す情報である。参照ミラー１７４は、主制御部２１１の制御によって移動される。より具体的には、主制御部２１１は、参照ミラー駆動機構２４３に対し、目的の移動距離に応じた数の駆動パルスを送信する。参照ミラー駆動機構２４３は、この駆動パルスに基づいて参照ミラーを移動させる。

ここで、参照ミラー１７４は、たとえば電源投入時に所定のデフォルト位置に移動されるものとする。また、一つの駆動パルスによる参照ミラー１７４の移動量は等しいものとする。また、情報記憶部２１３には、光カプラ１６２から、光ファイバ１６３、コリメータレンズ１７１、ガラスブロック１７２及び濃度フィルタ１７３を経由して、デフォルト位置の参照ミラー１７４に至るまでの参照光ＬＲの光路長の情報（デフォルト光路長情報；図示せず）があらかじめ記憶されているものとする。

主制御部２１１は、参照ミラー駆動機構２４３に送信された駆動パルスのパルス数に基づいて、上記デフォルト位置からの参照ミラー１７４の変位を演算するとともに、この演算された変位の値とデフォルト光路長情報とに基づいて、参照ミラー１７４が移動された後の参照光ＬＲの光路長を演算する。この演算結果が、参照光路長情報２１３ｂとして情報記憶部２１３に記憶される。この参照光路長情報２１３ｂは、参照ミラー１７４の位置を移動させる度毎に生成される。

なお、参照ミラー１７４の位置を検出する位置センサをＯＣＴユニット１５０内に設け、検出された参照ミラー１７４の位置に基づいて参照光路長情報２１３ｂを生成するように構成することも可能である。

アライメント位置情報２１３ｃは、眼底カメラユニット１Ａ内の光学系１００、１２０の被検眼Ｅに対するアライメント結果を表す情報である。光学系１００、１２０が被検眼Ｅに対して適正な位置にアライメントされると、被検眼Ｅの角膜（頂点）と対物レンズ１１３との間の距離（ワーキングディスタンス）が、アライメント位置情報２１３ｃとして情報記憶部２１３に記憶される。

被検眼Ｅの角膜と対物レンズ１１３との間のワーキングディスタンスは、常に一定であってもよいし、アライメントを実施する度毎に取得するようにしてもよい。前者の場合、アライメント位置情報２１３ｃは、常に一定であり、あらかじめ情報記憶部２１３に記憶される。また、後者の場合、ワーキングディスタンスは、たとえば、アライメントにおいて、ベース２上をスライドされた架台３の移動量に基づいて制御部２１１により演算される。

（眼内距離演算部）
眼内距離演算部２１４は、信号光路長情報２１３ａと、参照光路長情報２１３ｂと、アライメント位置情報２１３ｃと、干渉光ＬＣの検出に対応してＣＣＤ１８４から入力される検出信号（ないしそれに基づく信号強度データ）に基づいて、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射した位置と、信号光ＬＳが眼底Ｅｆにて反射された位置との間の距離（眼内距離）を演算する。この眼内距離演算部２１４は、本発明の「眼内距離演算手段」の一例に相当するものである。

眼内距離演算部２１４の処理についてより具体的に説明する。信号光ＬＳと参照光ＬＲは、低コヒーレンス光Ｌ０に基づいて生成される。したがって、干渉光ＬＣに含まれる成分のうち信号強度が最大となる成分は、参照ミラー１７４の位置に対応する眼底Ｅｆの位置（深度）において反射された信号光ＬＳに基づく成分である。

この実施形態では、眼底Ｅｆの表面上の所定位置が、参照ミラー１７４の位置に対応する眼底Ｅｆの位置になるように、参照ミラー１７４の位置が設定されているものとする。それにより、信号強度データの成分（眼底Ｅｆの深度に対応する成分）のうち、眼底Ｅｆの表面にて反射された信号光ＬＳに基づく成分の強度が最大となっている。

以上の考察及び図１、図５から分かるように、信号光路の光路長ｌｓと、参照光路の光路長ｌｒと、ワーキングディスタンスｗと、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射した位置から眼底Ｅｆにおける信号光ＬＳの反射位置（参照ミラー１７４の位置に対応する位置）までの眼内距離ｄとの間には、次のような関係がある：ｌｒ＝ｌｓ＋ｗ＋ｄ。したがって、眼内距離ｄは、演算式ｄ＝ｌｒ−ｌｓ−ｗによって求めることができる。

眼内距離演算部２１４は、検出信号（ないし信号強度データ）に基づく信号光ＬＳの反射位置について、信号光路長情報２１３ａに示す光路長ｌｓと、参照光路長情報２１３ｂに示す光路長ｌｒと、アライメント位置情報２１３ｃに示すワーキングディスタンスｗとを上記演算式に代入することにより、当該反射位置に対応する眼内距離ｄを演算する。

なお、眼底カメラユニット１Ａの光学系１００、１２０の被検眼Ｅに対するアライメントにおいて、光学系１００、１２０の光軸が角膜頂点に（ほぼ）一致されており、かつ、参照ミラー１７４の位置に対応する信号光ＬＳの反射位置が眼底Ｅｆの表面に（ほぼ）一致されているときには、眼内距離演算部２１４により演算される眼内距離ｄは、被検眼Ｅの眼軸長に（ほぼ）等しくなる。

［動作］
以上のような構成を有する眼科装置１の動作について説明する。図１２に示すフローチャートは、この眼科装置１の動作の一例を表している。

まず、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット１Ａの光学系１００、１２０のアライメントを行う（Ｓ１）。このアライメントは、アライメント光源１９０ａを点灯して被検眼Ｅにアライメント輝点を投影することによって行う（前述）。主制御部２１１は、このアライメントにより決定されたワーキングディスタンスを、アライメント位置情報２１３ｃとして情報記憶部２１３に記憶させる（Ｓ２）。

次に、眼底Ｅｆの表面に対応する位置に参照ミラー１７４を配置させる（Ｓ３）。そのために、たとえばＯＣＴユニット１５０を駆動して実際に眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａに表示させ、眼底Ｅｆの表面に相当する画像領域の強度（輝度）が最大になるように参照ミラー１７４の位置を調整する。また、ＯＣＴユニット１５０を駆動して信号強度データを取得し、この信号強度データの強度最大の深度成分が眼底Ｅｆの表面の位置に一致するように参照ミラー１７４の位置を調整するようにしてもよい。

主制御部２１１は、調整された参照ミラー１７４の位置に対応する参照光路の光路長を演算し（Ｓ４）、この演算結果を参照光路長情報２１３ｂとして情報記憶部２１３に記憶させる（Ｓ５）。

続いて、眼内距離演算部２１４は、信号光路長情報２１３ａに示す信号光路の光路長と、参照光路長情報２１３ｂに示す参照光路の光路長と、アライメント位置情報２１３ｃに示すワーキングディスタンスとを上記の演算式に代入して、ステップＳ３により配置された参照ミラー１７４の位置に対応する眼内距離を演算する（Ｓ６）。

演算された眼内距離は、主制御部２１１によって情報記憶部２１３に記憶されるとともに、表示部２４０Ａに表示される。また、当該患者の電子カルテに演算結果を送信して、電子カルテに自動的に記録するようにしてもよい。

［作用・効果］
以上のような眼科装置１の作用及び効果について説明する。この眼科装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分割し、信号光路を介して被検眼Ｅに照射されて眼底にて反射された信号光ＬＳと、参照光路を介して参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳させて干渉光ＬＣを生成してそれを検出する装置である。また、眼科装置１は、信号光路を形成する光学系の被検眼Ｅに対するアライメントを行う手段を備えている。そして、信号光路の光路長と、参照光路の光路長と、アライメントにより決定されたワーキングディスタンスと、干渉光ＬＣの検出結果とに基づいて、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射した位置と信号光ＬＳが眼底Ｅｆの表面にて反射された位置との間の眼内距離を演算するように作用する。

このような眼科装置１によれば、被検眼Ｅの眼内距離の測定を光学的手法によって行うことができる。また、低コヒーレンス光を用いることにより、眼底Ｅｆの表面に対応する位置に参照ミラー１７４を高い精度で配置させることができるので、眼内距離測定を高精度で行うことが可能である。また、超音波を利用して眼内距離（眼軸長等）を測定する場合のような負担を被検者に与えることがない。

［変形例］
以上に詳述した本実施形態に係る構成は、本発明に係る眼科装置を好適に実施するための一例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。以下、このような変形例のいくつかを説明する。

上記の実施形態においては、眼底Ｅｆの表面に対応する位置に参照ミラー１７４を配置させて、信号光ＬＳの入射位置から眼底Ｅｆの表面における反射位置までの眼内距離（眼軸長など）を測定しているが、これに限定されるものではない。たとえば、眼底Ｅｆの表面から所定深度の位置に対応する位置に参照ミラー１７４を配置させる場合には、上記実施形態と同様の処理を行うことにより、信号光ＬＳの入射位置から当該所定深度の位置までの間の眼内距離を測定することが可能である。

図１３は、本発明に係る眼科装置による眼内距離（眼軸長）の他の測定態様の一例を表している。同図に示す測定態様を実施する場合、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの曲率半径Ｒ（及び曲率中心Ｃ）は平均的な初期値を設定して測定することができる。また、曲率半径Ｒは、あらかじめ取得されていてもよく、たとえばケラトメータ等の角膜の曲率半径を測定可能な任意の装置によって取得される。ここで、本発明の眼科装置は、曲率半径Ｒを測定する構成を具備していてもよい。取得された角膜曲率半径Ｒ（曲率中心Ｃ）の情報は、情報記憶部２１３に記憶される。なお、図１３中の符号Ｏは、光学系１００、１２０の光軸を表している。

図１３に示す例では、アライメント光学系１９０Ａを用いて被検眼Ｅに対する装置光学系のアライメントを行うときに、角膜Ｅｃの表面ではなく、角膜Ｅｃの曲率中心Ｃから曲率半径Ｒの１／２だけ離れた位置Ｐにアライメント光（束）ＡＬが投影される（すなわち、アライメント輝点（アライメント指標）は、この位置Ｐに投影される。）。この場合、ワーキングディスタンスの実測値ＷＤは、対物レンズ１１３の前面位置と位置Ｐとの間の距離として取得される。

このとき、信号光路の光路長ｌｓと、参照光路の光路長ｌｒと、ワーキングディスタンスの実測値ＷＤと、眼軸長ｄとの間には、次のような関係がある：ｌｒ＝ｌｓ＋ＷＤ＋ｄ−Ｒ／２。したがって、眼軸長ｄは、演算式ｄ＝ｌｒ−ｌｓ−ＷＤ＋Ｒ／２により求めることができる。すなわち、眼内距離演算部２１４は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に含まれる成分のうち眼底Ｅｆの表面にて反射された信号光ＬＳの一部に対応する成分の強度が最大とされている場合において、信号光路の光路長ｌｓとアライメントされた距離（ワーキングディスタンスの実測値）ＷＤとを参照光路の光路長ｌｒからそれぞれ減算するとともに、この減算結果に曲率半径Ｒの１／２の距離を加算して、被検眼Ｅの眼軸長ｄを演算するように作用する。

このような眼軸長演算処理を行うことにより、アライメント指標の投影位置を考慮した精度の高い眼軸長測定を行うことができる。

また、眼内距離（眼軸長）には、一般的に角膜頂点（図１３中の符号Ｅｃｔ）と眼球後極（符号Ｅｆｃ）との間の距離を示す外眼軸長と、角膜頂点（符号Ｅｆｃ）と中心窩の網膜面（図示せず）との間の距離を示す内眼軸長とがある。本発明に係る眼科装置においては、眼底の奥行方向に解像力を持った断層画像を取得可能であることから、外眼軸長を測定するための強膜の情報や、内眼軸長を測定するための中心窩の網膜面の情報を取得でき、更には、眼底の任意の層（視細胞層、網膜色素上皮層など）の情報を取得することができる。そのため、眼内距離（眼軸長）測定に際し、眼底の任意の層を基準として眼内距離を測定することが可能であり、更に精度の高い眼内距離測定を行うことが可能である。

眼底の任意の層や位置を基準として眼内距離（眼軸長）を測定するために、２次元又は３次元の眼底の画像に示す層や位置を指定するための指定手段を設けることができる。この指定手段としては、たとえば、マウス等のポインティングデバイスを用いることができる。

それにより、目的に応じて外眼軸長と内眼軸長とを選択的に（又は双方を）測定することができる。また、所望の層や位置を基準とする眼内距離を高精度で測定することが可能になる。なお、眼底の断層画像によれば、中心窩の位置を把握することができるので、一般的に用いられる外眼軸長や内眼軸長の測定の際に中心窩の網膜面に対応する位置を精度良くかつ容易に指定することが可能となる。

また、眼底の断層画像を解析して、眼底の所定の層（あらかじめ設定されている）の位置を検出し、その層を基準として眼内距離（眼軸長）を求めるように構成することも可能である。

なお、図１３に示す例では、アライメント用の光束ＡＬが角膜の曲率中心から曲率半径の１／２だけ離れた位置に映って得られる虚像によりアライメントを行うようになっているが、この際に、光軸Ｏを挟んだ複数の方向からのアライメント光束ＡＬの角膜反射光を用いて、角膜Ｅｃの曲率半径Ｒを求めるように構成することができる。

本発明に係る眼科装置は、眼底表面の２次元画像の形成する装置として眼底カメラ（ユニット）を有しているが、たとえばスリットランプ（細隙灯顕微鏡装置）などの任意の眼科装置を用いて眼底表面の２次元画像を形成するように構成することも可能である。

また、上記の実施形態では、画像形成部２２０（画像形成ボード２０８）によって眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像の形成処理を行うとともに、制御部２１０（マイクロプロセッサ２０１等）によって各種制御処理を行うようになっているが、これら双方の処理を１台若しくは複数台のコンピュータによって行うように構成することができる。

本発明に係る眼科装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態における眼底カメラユニットに内蔵されたアライメント光学系の構成の一例を表す概略構成図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態によるアライメント動作の一例を説明するための概略図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態における眼底カメラユニットに内蔵される走査ユニットの構成の一例を表す概略構成図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態における演算制御装置のハードウェア構成の一例を表す概略ブロック図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態における操作パネルの外観構成の一例を表す概略図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態における演算制御装置の構成の一例を表す概略ブロック図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態による信号光の走査態様の一例を表す概略図である。図１０（Ａ）は、被検眼に対する信号光の入射側から眼底を見たときの信号光の走査態様の一例を表している。また、図１０（Ｂ）は、各走査線上の走査点の配列態様の一例を表している。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態による信号光の走査態様、及び、各走査線に沿って形成される断層画像の態様の一例を表す概略図である。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。 本発明に係る眼科装置の好適な実施形態の変形例による眼内距離の演算態様を説明するための概略説明図である。 従来における眼科装置（眼底カメラ）の外観構成の一例を表す概略側面図である。 従来における眼科装置（眼底カメラ）の内部構成（光学系の構成）の一例を表す概略図である。

符号の説明

１ 眼科装置
１Ａ 眼底カメラユニット
８ｃ 装着部
１０、１２ 撮像装置
１００ 照明光学系
１０１ 観察光源
１０３ 撮影光源
１２０ 撮影光学系
１３４、１３６ ダイクロイックミラー
１４０ ＬＣＤ
１４１ 走査ユニット
１４１Ａ、１４１Ｂ ガルバノミラー
１４２ レンズ
１５０ ＯＣＴユニット
１５１ コネクタ部
１５２ 接続線
１５２ａ、１６１、１６３、１６４、１６５ 光ファイバ
１６０ 低コヒーレンス光源
１６２ 光カプラ
１７４ 参照ミラー
１８０ スペクトロメータ
１８４ ＣＣＤ
１９０ ハーフミラー
１９０Ａ アライメント光学系
１９０ａ アライメント光源
１９０ｂ ライトガイド
１９０ｃ 反射ミラー
１９０ｄ ２孔絞り
１９０ｅ リレーレンズ
２００ 演算制御装置
２０１ マイクロプロセッサ
２０８ 画像形成ボード
２０８ａ 眼底画像形成ボード
２０８ｂ ＯＣＴ画像形成ボード
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 画像記憶部
２１３ 情報記憶部
２１３ａ 信号光路長情報
２１３ｂ 参照光路長情報
２１３ｃ アライメント位置情報
２１４ 眼内距離演算部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２４０ ユーザインターフェイス
２４０Ａ 表示部
２４０Ｂ 操作部
２４１、２４２ ミラー駆動機構
２４３ 参照ミラー駆動機構
Ｌ０ 低コヒーレンス光
ＬＲ 参照光
ＬＳ 信号光
ＬＣ 干渉光
Ｒ、Ｒ′ 走査領域
Ｒ１〜Ｒｍ 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｇ、Ｇ１〜Ｇｍ、Ｇａ、Ｇｂ 断層画像（の画像データ）
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′ 眼底画像（眼底の表面の２次元画像）
Ｅｃ 角膜

Claims (4)

1. 低コヒーレンス光を出力する光源と、
   該出力された低コヒーレンス光を被検眼の眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、信号光路を介して被検眼に照射されて眼底にて反射された信号光と、参照光路を介して前記参照物体にて反射された参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、
   該生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、
   前記信号光路を形成する光学系の被検眼に対するアライメントを行うアライメント手段と、
   前記信号光路の光路長と、前記参照光路の光路長と、被検眼と前記光学系との間の前記アライメントされた距離と、前記出力された検出信号とに基づいて、前記信号光が被検眼に入射した位置と前記信号光が眼底にて反射された位置との間の眼内距離を演算する眼内距離演算手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする眼科装置。
2. 前記眼内距離演算手段は、前記検出信号に含まれる成分のうち眼底表面にて反射された前記信号光の一部に対応する成分の強度が最大とされている場合において、前記信号光路の光路長と前記アライメントされた距離とを前記参照光路の光路長からそれぞれ減算することにより前記眼内距離の演算を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記信号光が被検眼に入射した位置は、被検眼の角膜頂点の位置であり、
   前記眼内距離演算手段は、前記角膜頂点の位置と眼底表面の中心位置との間の眼軸長を演算する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記アライメント手段は、被検眼の角膜の曲率中心から曲率半径の１／２だけ離れた位置にアライメント指標を投影し、
   前記アライメントされた距離は、前記アライメント指標の投影位置と前記光学系との間の距離であり、
   前記眼内距離演算手段は、前記検出信号に含まれる成分のうち眼底表面にて反射された前記信号光の一部に対応する成分の強度が最大とされている場合において、前記信号光路の光路長と前記アライメントされた距離とを前記参照光路の光路長からそれぞれ減算するとともに、該減算結果に前記曲率半径の１／２の距離を加算して被検眼の眼軸長を演算する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。

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