JP2008054773A - 眼球運動測定装置、眼球運動測定方法及び眼球運動測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】眼球運動の測定を高精度で行うことが可能な眼球運動測定装置を提供する。
【解決手段】眼球運動測定装置１は、眼底カメラユニット１Ａ、ＯＣＴユニット１５０及び演算制御装置２００を備え、眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）及び眼底画像Ｈｐ（ｐ＝１〜ｑ）を取得可能である。演算制御装置２００は、断層画像Ｇｉに基づいて、眼底Ｅｆの深度方向における被検眼Ｅの眼球運動を測定する。また、演算制御装置２００は、眼底画像Ｈｐに基づいて、眼底Ｅｆの表面方向（深度方向に直交する方向）における被検眼Ｅの眼球運動を測定する。
【選択図】図６

Description

この発明は、被検眼の眼球運動を測定する眼球運動測定装置、眼球運動測定方法及び眼球運動測定プログラムに関し、特に、眼底の画像に基づいて眼球運動を測定する技術に関するものである。

特許文献１〜４には、従来の眼球運動測定技術が開示されている。特許文献１に記載の技術は、眼球の運動を撮影した動画像に基づいて、眼球の中心及び半径と複数の特徴領域とを求め、これらに基づいて眼球の動きを検出することにより、眼球運動を解析するための指標の設定を容易にするものである。

また、特許文献２に記載の技術は、被検眼の瞼に近赤外光を照射し、その反射光強度に基づいて眼球運動を測定することにより、眼を閉じた状態での眼球運動測定の感度を向上させるものである。

また、特許文献３に記載の技術は、被検眼の角膜に照射し、その角膜反射光像を二次元状に配置された複数の画素を含む光検出部にて検出して各画素毎の入射光量を示す撮像データを生成し、角膜反射光像の光検出部への入射位置の移動情報に基づいて光検出部における解像度や撮像領域を設定することにより、測定精度の向上を図るものである。

また、特許文献４に記載の技術は、被検者を広角撮影する第１の撮像装置と、この被検者の眼球を撮影する第２の撮像装置とを備えている。そして、第１の撮像装置による撮影映像から第２の撮像装置の向きを制御する制御情報を算出し、第２の撮像装置による撮影映像から眼球の位置を追跡して第２の撮像装置の向きを制御する制御信号を生成し、第２の撮像装置による撮影映像から視線の位置情報を算出し、この視線の位置情報の算出における眼球の追跡状態をチェックし、そのチェック結果に基づいて上記いずれかの制御信号により第２の撮像装置の向きを制御することにより、測定精度の向上を図っている。

特開２００５−６６３５８号公報 特開２００５−２０５０２４号公報 特開２００５−２１１３２９号公報 特開２００５−３２３９０５号公報

このように、従来から様々な眼球運動測定技術が開発されており、特に測定精度の向上に力が注がれている。しかしながら、眼球運動における眼球の移動量は非常に小さく、また移動時間も短いことから、測定精度の更なる向上が望まれている。

この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、眼球運動の測定を高精度で行うことが可能な眼球運動測定装置、眼球運動測定方法及び眼球運動測定プログラム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、光学的にデータを取得し、該取得されたデータに基づいて被検眼の眼底の画像を形成する画像形成手段と、該形成された眼底の画像を解析して、前記被検眼の眼球運動を求める画像解析手段と、を備えることを特徴とする眼球運動測定装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼球運動測定装置であって、前記画像形成手段は、前記眼底を光学的に走査して前記データを取得し、該取得されたデータに基づいて前記眼底の断層画像を形成する断層画像形成手段を含み、前記画像解析手段は、該形成された眼底の断層画像に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、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に記載の眼球運動測定装置であって、前記断層画像形成手段は、光源と、該光源から出力された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、前記眼底を経由した前記信号光と前記参照物体を経由した前記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、前記眼底に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段と、前記生成された干渉光を受光して前記データとしての検出信号を出力する検出手段と、を備え、前記走査手段による前記信号光の照射位置の走査に応じて前記検出手段により出力される検出信号に基づいて、前記走査の方向に沿った前記眼底の断層画像を形成する、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の眼球運動測定装置であって、前記走査手段は、前記眼底に対する前記信号光の照射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査し、前記断層画像形成手段は、前記主走査方向に沿った複数の前記照射位置のそれぞれについて、当該照射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて、当該照射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、該形成された各照射位置における前記深度方向の画像に基づいて、前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向の異なる位置における二以上の前記主走査方向に沿った断層画像を形成する、ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の眼球運動測定装置であって、前記断層画像形成手段は、前記形成された二以上の断層画像に基づいて、前記主走査方向に交差する所定の方向に沿った断層画像を形成する、ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の眼球運動測定装置であって、前記走査手段は、所定の時間間隔で前記信号光の照射位置を走査し、前記画像解析手段は、前記断層画像形成手段により形成された前記眼底の断層画像と、前記所定の時間間隔とに基づいて、前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の眼球運動測定装置であって、前記画像解析手段は、前記断層画像形成手段により形成された断層画像を解析して、前記眼底の層に相当する画像領域における凹凸を検出する凹凸検出手段を備え、該検出された凹凸に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の眼球運動測定装置であって、前記凹凸検出手段は、前記眼底の深度方向における前記凹凸を検出し、前記画像解析手段は、該検出された凹凸に基づいて、前記眼底の深度方向における前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の眼球運動測定装置であって、前記凹凸検出手段は、周期的な間隔を有する前記凹凸を検出し、前記画像解析手段は、該検出された凹凸の前記周期的な間隔に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の眼球運動測定装置であって、前記画像形成手段は、前記眼底の表面の複数の二次元画像を撮影する眼底撮影手段を備え、前記画像解析手段は、前記撮影された複数の二次元画像に基づいて、前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の眼球運動測定装置であって、前記画像解析手段は、前記眼底撮影手段により撮影された前記複数の二次元画像のそれぞれから注目画像領域を抽出する画像領域抽出手段と、前記複数の二次元画像のそれぞれについて、前記抽出された注目画像領域の当該二次元画像における位置を特定する位置特定手段と、を備え、前記複数の二次元画像のそれぞれについて前記特定された注目領域の位置に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は請求項１１に記載の眼球運動測定装置であって、前記画像解析手段は、前記眼底の深度方向に直交する方向における前記被検眼の眼球運動を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、光学的にデータを取得し、該取得されたデータに基づいて被検眼の眼底の画像を形成する画像形成ステップと、該形成された眼底の画像を解析して、前記被検眼の眼球運動を求める画像解析ステップと、を備えることを特徴とする眼球運動測定方法である。

また、請求項１４に記載の発明は、被検眼の眼底の画像を記憶する画像記憶手段を有するコンピュータを、前記記憶された前記眼底の画像を解析して、前記被検眼の眼球運動を求める画像解析手段として機能させる、ことを特徴とする眼球運動測定プログラムである。

この発明によれば、被検眼の眼底の画像を解析して被検眼の眼球運動を求めるように構成されている。被検眼の眼底の画像を取得するためには、一般に高い精度が要求される。したがって、従来のように眼球の運動をテレビカメラで撮影した画像や角膜反射光像に基づいて眼球運動を測定する場合と比較して、眼球運動を高精度で測定することが可能である。

この発明に係る眼球運動測定装置、眼球運動測定方法及び眼球運動測定プログラム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。

この発明は、被検眼の眼底の画像を解析することにより、極めて微小な眼球運動を高精度で測定するものである。なお、この発明における「眼球運動」とは、被検眼の固視微動、随従運動、跳躍運動等のような眼筋によって生じる眼球の動きだけでなく、拍動に起因する眼球の位置の移動など、眼筋以外の任意の要因による眼球の動きを含むものとする。

［眼球運動測定装置］
まず、この実施形態に係る眼球運動測定装置の構成の一例について、図１〜図１２を参照しながら説明する。

ここで、図１は、この実施形態に係る眼球運動測定装置１の全体構成及び眼底カメラユニット１Ａの構成を表している。図２は、眼球運動測定装置１の眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成を表している。図３は、眼球運動測定装置１のＯＣＴユニット１５０の構成を表している。図４は、眼球運動測定装置１の演算制御装置２００の構成を表している。図５は、眼球運動測定装置１の制御系の構成の概要を表している。図６は、眼球運動測定装置１の制御系の詳細構成を表している。図７は、眼底カメラユニット１Ａの外観構成を表している。図８は、眼底カメラユニット１Ａの操作パネル３ａの外観構成を表している。また、図９、図１０は、眼底の断層画像を取得するための信号光の走査態様を表し、図１１、図１２は、断層画像の形成処理の態様を表している。

［全体構成］
この実施形態に係る眼球運動測定装置１は、図１に示すように、眼底の画像を撮影する眼底カメラユニット１Ａと、眼底の断層画像を取得する光画像計測装置（ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）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７に示す眼底カメラユニット１Ａの装着部８ｃ（後述）に装着されている。また、接続線１５２の内部には光ファイバが導通されている。このように、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。

［眼底カメラユニットの構成］
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二次元画像を形成する装置である。

まず、図７を参照しつつ、眼底カメラユニット１Ａの外観構成を説明する。この眼底カメラユニット１Ａ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上において三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、眼底の画像の取得を指示するために押下される操作ボタン４ａが配置されている。なお、操作パネル３ａの構成については後述することにする。

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、眼底カメラユニット１Ａ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。この本体部８の被検眼Ｅ側（図７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。

更に、本体部８には、被検眼Ｅの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、１２が設けられている。撮像装置１０は、近赤外領域の波長の光を検出するものである。また、撮像装置１２は、可視領域の波長光を検出するものである。撮像装置１０、１２は、それぞれ本体部８に対して着脱可能とされている。なお、この実施形態では、眼底カメラユニット１Ａに二台の撮像装置を搭載しているが、その搭載台数は任意である。

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、撮像装置１０、１２から出力される映像信号に基づく被検眼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二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。

眼底カメラユニット１Ａは、図１２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。

次に、眼底カメラユニット１Ａの光学系の構成について、図１、図２を参照しながら説明する。眼底カメラユニット１Ａの光学系は、照明光学系１００と撮影光学系１２０とを備えている。なお、眼底カメラユニット１Ａの光学系は、眼底Ｅｆの撮影を行う前に、眼底Ｅｆに対してアライメントされる（つまり、図１に示すｘ方向、ｙ方向、ｚ方向に本体部８を移動させて、撮影に好適な位置に光学系を配置させる。）。

照明光学系１００は、眼底Ｅｆの画像を撮影するための照明光を被検眼Ｅに照射するものである。また、撮影光学系１２０は、照明光学系１００からの照明光の眼底反射光を受光して眼底Ｅｆの画像を撮影する。更に、撮影光学系１２０は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光を眼底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に導くように作用する。

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、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１０９、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、たとえば約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の可視領域の波長の照明光（観察照明光）を出力するもので、たとえばハロゲンランプによって構成される。コンデンサレンズ１０２は、観察光源１０１から発せられた観察照明光を集光することにより、眼底Ｅｆに観察照明光を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、たとえば約７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の近赤外領域の波長の照明光（撮影照明光）を出力するもので、たとえばキセノンランプによって構成される。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よりも短く設定されている（後述）。撮影光源１０３は、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から発せられた撮影照明光を集光することにより、眼底Ｅｆに撮影照明光をほぼ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や回転式のターレット（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）等の各種の画像を表示する。

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。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、蛍光撮影を実施する場合には、撮影種別がＦＡＧ撮影であるかＩＣＧ撮影であるかに応じて、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、変倍レンズ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ＬＣＤ１４０を含んで構成される。

照明光学系１００により眼底Ｅｆに照射された照明光の眼底反射光は、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、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や回転式のターレット（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。

変倍レンズ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。

ダイクロイックミラー１３４は、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。ダイクロイックミラー１３４により反射された照明光の眼底反射光は、フィールドレンズ１２８を経由してハーフミラー１３５に入射する。更に、この眼底反射光（の一部）は、ハーフミラー１３５を透過し、リレーレンズ１３１を経由してダイクロイックミラー１３６に入射する。

また、ダイクロイックミラー１３４は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光ＬＳ（たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する；後述）を透過させるとともに、この信号光ＬＳの眼底反射光を透過させる。ここで、ＯＣＴユニット１５０から眼底カメラユニット１Ａに入力された信号光ＬＳは、レンズ１４２及び走査ユニット１４１を経由してダイクロイックミラー１３４に入射する。一方、ダイクロイックミラー１３４を透過した信号光ＬＳの眼底反射光は、走査ユニット１４１及びレンズ１４２を経由して眼底カメラユニット１Ａから出力される。

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。

それにより、観察照明光の眼底反射光は、ダイクロイックミラー１３６を透過し、反射ミラー１３７により反射され、撮影レンズ１３８を経由して撮影装置１２の撮像素子１２ａによって受光される。一方、撮影照明光の眼底反射光は、ダイクロイックミラー１３６により反射され、撮影レンズ１３３を経由して撮影装置１０の撮像素子１０ａによって受光される。

撮像装置１０の撮像素子１０ａは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１０は、近赤外光を検出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の表面の二次元画像（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に送られてディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。

また、撮像装置１２の撮像素子１２ａは、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１２は、可視光を検出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の表面の二次元画像（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に送られてディスプレイに眼底画像が表示されるようになっている。

ＬＣＤ１４０には、被検眼Ｅを固視させるための固視標（内部固視標）などが表示される。このＬＣＤ１４０から発せられた光は、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により反射される。そして、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ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。

眼底カメラユニット１Ａ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から眼底カメラユニット１Ａに入力された信号光ＬＳの眼底Ｅｆに対する照射位置を走査するもので、この発明の「走査手段」の一例として作用するものである。

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て接続線１５２に入射させる。

走査ユニット１４１の具体的構成の一例を図２に示す。この走査ユニット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を中心に回動可能に配設された反射ミラーである。各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、後述の駆動機構（図５に示すミラー駆動機構２４１、２４２）によって回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心にそれぞれ回動される。それにより、各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面（信号光ＬＳを反射する面）の向き、すなわちガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置がそれぞれ変更される。

回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図２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２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。図１、図２から分かるように、ガルバノミラー１４１Ａを回動させると信号光ＬＳはｘ方向に走査され、ガルバノミラー１４１Ｂを回動させると信号光ＬＳはｙ方向に走査される。

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じ方向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が導通されている。光ファイバ１５２ａは、その端面１５２ｂがレンズ１４２に対峙するようにして配設される。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、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（眼底反射光）は、レンズ１４２により端面１５２ｂに向けて集束されて光ファイバ１５２ａに導かれる。

［ＯＣＴユニットの構成］
次に、ＯＣＴユニット１５０の構成について、図３を参照しつつ説明する。同図に示すＯＣＴユニット１５０には、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）に基づいて眼底の断層画像を形成するための光学系が設けられている。

ＯＣＴユニット１５０は、従来の光画像計測装置とほぼ同様の構成を備える。すなわち、ＯＣＴユニット１５０は、光源から出力された光を参照光と信号光とに分割するとともに、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、その検出結果としての信号（検出信号）を演算制御装置２００に出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この信号を解析することにより被測定物体（眼底Ｅｆ）の断層画像を形成する。

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。

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、この発明の「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。

ここで、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分散補償手段として作用している。

濃度フィルタ１７３は、参照光の光量を減少させる減光フィルタとしても作用するものであり、たとえば回転型のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタによって構成される。

濃度フィルタ１７３は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（濃度フィルタ駆動機構２４４；図５参照）によって回転駆動されることにより、参照光ＬＲの光量の減少量を変更させるように作用する。それにより、干渉光ＬＣの生成に寄与する参照光ＬＲの光量を変更させることができる。

参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図３に示す実線矢印方向）に移動可能とされ、被検眼Ｅの眼軸長などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保できるようになっている。なお、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（参照ミラー駆動機構２４３；図５参照）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を通じて接続線１５２に入射する。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は、単一の光ファイバによって構成されていてもよいし、また、異なる光ファイバ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、変倍レンズ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に入射するようになっている（なお、信号光ＬＳを被検眼Ｅに入射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、あらかじめ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。

信号光ＬＳの眼底反射光は、眼底カメラユニット１Ａ内の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、眼底Ｅｆを経由して戻ってきた信号光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、この発明の「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、この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用したが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に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。この実施形態で用いる回折格子１８２は、光を透過させる透過型の回折格子であるが、もちろん光を反射する反射型の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、この発明の「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。演算制御装置２００は、この発明の「コンピュータ」の一例に相当するものである。

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（の画像データ）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（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ）ＯＣＴにおける解析手法と同様である。

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）の形態を示す二次元画像（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等の表示装置の動作の制御、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、変倍レンズ１２４の移動制御（倍率の制御）などを行う。また、演算制御装置２００は、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの回動動作（反射面の向きの変更動作）の制御を行う。

また、ＯＣＴユニット１５０の制御としては、たとえば、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光Ｌ０の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、濃度フィルタ１７３の回転動作（参照光ＬＲの光量の減少量の変更動作）の制御、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４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。以上の各部は、バス２００ａを介して接続されている。

また、演算制御装置２００は、患者ＩＤ等の患者識別情報を含む患者情報を記録した患者カードの記録内容を読み取るカードリーダ等の読取装置を備えていてもよい。このカードリーダは、たとえば、演算制御装置２００を形成するコンピュータの図示しないＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポートなどのコネクタに接続されて用いられる。

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、この実施形態に特徴的な動作を実行する。この制御プログラム２０４ａは、この発明の「眼球運動測定プログラム」の一例に相当する。

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。また、マイクロプロセッサ２０１は、通常のように、日付情報や時刻情報等の日時情報を提供する機能を備えている。

キーボード２０５、マウス２０６及びディスプレイ２０７は、眼球運動測定装置１のユーザインターフェイスとして使用される。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の情報入力や操作を行うためのポインティングデバイスである。

ディスプレイ２０７は、たとえばＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等からなる任意の表示デバイスであり、眼球運動測定装置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、眼球運動測定装置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、各種情報を入力したり操作を行ったり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、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した通信インターフェイス２０９を適用する。この場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバをネットワーク上に設置するとともに、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により、この発明に係る動作を眼球運動測定装置１に実行させることができる。

［眼球運動測定装置の制御系の構成］
以上のような構成を有する眼球運動測定装置１の制御系の構成について、図５、図６、図８を参照しつつ説明する。

〔制御部〕
眼球運動測定装置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に基づいて前述の制御処理を実行する。特に、眼底カメラユニット１Ａについては、観察光源１０１や撮影光源１０３やガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂ（ミラー駆動機構２４１、２４２）などの制御が実行される。また、ＯＣＴユニット１５０については、低コヒーレンス光源１６０、ＣＣＤ１８４、濃度フィルタ１７３（濃度フィルタ駆動機構２４４）、参照ミラー１７４（参照ミラー駆動機構２４３）などの制御を実行する。

また、制御部２１０は、眼球運動測定装置１により取得される画像、すなわち眼底カメラユニット１Ａにより撮影される眼底Ｅｆの表面の二次元画像（眼底画像Ｅｆ′）と、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号から形成される眼底Ｅｆの断層画像とを記憶する。これらの画像は、たとえばハードディスクドライブ２０４に記憶される。制御部２１０（たとえばハードディスクドライブ２０４：後述の画像記憶部２１２；図６参照）は、この発明の「画像記憶手段」の一例として機能する。

なお、この発明の画像記憶手段は、演算制御装置２００の筐体内部に設けられている必要はなく、その筐体外部に設置されて演算制御装置２００がアクセス可能なたとえばＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）等の記憶装置であってもよい。

また、制御部２１０は、眼球運動測定装置１により取得された画像をユーザインターフェイス２４０（ディスプレイ２０７）に表示させる。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の詳細構成については、図６を参照して後述する。

〔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、ディスプレイ２０７等の表示デバイスからなる表示機能と、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入力機能や操作機能を備えている。

〔操作パネル〕
操作パネル３ａは、図７に示したように、眼底カメラユニット１Ａの架台３上に配設されている。

操作パネル３ａには、眼底Ｅｆの表面の二次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を取得するための操作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に使用される操作部とが設けられている

この実施形態の操作パネル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の表面の二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て、タッチパネルモニタ１１やユーザインターフェイス２４０（ディスプレイ２０７）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。）。

この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。

この撮影光量スイッチ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。

この観察光量スイッチ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、眼底カメラユニット１Ａの顎受け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。

この顎受けスイッチ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。なお、被検者の額が当接される額当てを顎受け６とともに移動させるようにしてもよい。

撮影スイッチ３０６は、眼底Ｅｆの表面の二次元画像或いは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。

二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、ユーザインターフェイス２４０やタッチパネルモニタ１１に眼底Ｅｆの表面の二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の断層画像をユーザインターフェイス２４０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、図示しない変倍レンズ駆動機構を制御し、変倍レンズ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。ユーザインターフェイス２４０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の表面の二次元画像）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の断層画像をユーザインターフェイス２４０或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。

一方、眼底の断層画像がユーザインターフェイス２４０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、眼底観察画像をユーザインターフェイス２４０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（眼底中心撮影用固視位置）」と、「黄斑の周辺領域の画像を取得するための固視位置（黄斑撮影用固視位置）」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（視神経乳頭撮影用固視位置）」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することもできるし、或いは、各被検眼Ｅ（眼底Ｅｆの画像）ごとに事前に設定することもできる。

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２１０は、固視標位置調整スイッチ３１０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を制御することにより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、各種の撮影モードを選択するために回転操作されるノブである。選択可能な撮影モードとしては、眼底Ｅｆの二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を三次元的にスキャンさせるための三次元スキャンモードなどの任意の撮影モードを適宜に設けることができる。

また、モード切替ノブ３１２は、取得された眼底Ｅｆの二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。これらの各モードに対応する動作を眼球運動測定装置１に実行させるための装置各部の制御は、制御部２１０が行う。

〔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Ｅｆの二次元画像（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による断層画像形成処理については後述する。画像形成部２２０は、画像形成ボード２０８等を含んで構成される。

この発明の「画像形成手段」は、眼底カメラユニット１Ａ、ＯＣＴユニット１５０及び画像形成部２２０を含んで構成される。また、この発明の「断層画像形成手段」は、ＯＣＴユニット１５０と、画像形成部２２０のＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂとを含んで構成される。また、この発明の「眼底撮影手段」は、眼底カメラユニット１Ａと、画像形成部２２０の眼底画像形成ボード２０８ａとを含んで構成される。

〔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、画像処理部２３０は、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の三次元画像（の画像データ）を形成する処理を行う。また、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種の画像補正処理などを実行する。

なお、三次元画像の画像データとは、三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、ボリュームデータやボクセルデータなど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三次元画像の画像データを形成する。制御部２１０は、この画像データに基づく擬似的な三次元画像をディスプレイ２０７に表示させる。

また、画像処理部２３０は、従来と同様に、眼底Ｅｆの断層画像に含まれる各種の層（たとえば網膜色素上皮層など）に相当する画像領域や、層と層との境界に相当する画像領域を抽出する処理や、この抽出結果に基づいて層の厚さを演算する処理を実行する。

更に、画像処理部２３０は、眼底Ｅｆの二次元画像や断層画像に基づいて、被検眼Ｅの眼球運動の状態を求める処理を実行する（後述）。

以上のような処理を行う画像処理部２３０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）等を含んで構成される。

以下、眼底Ｅｆの断層画像を形成するための信号光ＬＳの走査態様、この走査態様に基づく断層画像に関する画像処理について説明する。

〔信号光の走査態様及び画像処理について〕
図９、図１０を参照しながら信号光ＬＳの走査態様を説明する。信号光ＬＳの走査は、低コヒーレンス光源１６０の動作制御と、走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きの変更制御とを同期させることによって行う。この同期制御は、制御部２１０が低コヒーレンス光源１６０とミラー駆動機構２４１、２４２とを制御することにより実現される。

ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの照射位置が水平方向（図１のｘ方向）に変位する。一方、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きが変更されると、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの照射位置が垂直方向（図１のｙ方向）に変位する。

また、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの双方の反射面の向きが同時に変更されると、ｘ方向への変位とｙ方向への変位とをベクトル的に合成した方向及び距離だけ、信号光ＬＳの照射位置が変位する。すなわち、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任意の距離だけ信号光ＬＳを走査することができる。

図９（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している。また、図９（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；信号光ＬＳの照射位置）の配列態様の一例を表す。

図９（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。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９（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９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の照射位置を第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を制御することにより、信号光ＬＳを主走査方向に走査して、その照射位置を走査点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の照射位置を走査点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の照射位置を、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。

最後の走査点Ｒｍｎまで信号光ＬＳの照射位置を走査したら、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを同時に制御して、図１０に示す戻し走査線ＲＲに沿って信号光ＬＳの照射位置を走査する。戻し走査線ＲＲは、走査終了位置ＲＥから走査開始位置ＲＳへ向かう方向の信号光ＬＳの照射位置（走査点）の走査に対応する。

戻し走査線ＲＲ上には、図９（Ｂ）の走査線Ｒｉと同様に、複数（ｎ′個）の走査点ＲＲｋ（ｋ＝１〜ｎ′）があらかじめ設定される。この戻し走査線ＲＲ上の走査点ＲＲｋの個数（ｎ′）は、主走査方向の各走査線Ｒｉ上の走査点の個数（ｎ）と同じであっても異なっていてもよい。なお、戻し走査線ＲＲ上の走査点の間隔（＝｜ＲＲ（ｋ＋１）−ＲＲｋ｜；ｋ＝１〜ｎ′−１）と、各走査線Ｒｉ上の走査点の間隔（＝｜Ｒｉ（ｊ＋１）−Ｒｉｊ｜；ｊ＝１〜ｎ−１）とは、互いに等しいか、若しくは同程度に設定されることが望ましい。走査点ＲＲｋに対応する検出信号をＤＲｋと表すことがある。

戻し走査線ＲＲは、各走査線Ｒｉと交差するように設定される（交差位置Ｃｉ；図１１参照）。ここで、走査時における被検眼Ｅの動きに起因する走査線Ｒｉのずれが無いものと仮定すると、戻し走査線ＲＲと走査線Ｒ１との交差位置Ｃ１は、走査開始位置ＲＳに一致し、戻し走査線ＲＲと走査線Ｒｍとの交差位置Ｃｍは、走査終了位置ＲＥに一致する。

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。画像形成部２２０は、走査線Ｒ１〜Ｒｍに沿って信号光ＬＳが走査されると、各走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊに対応する検出信号Ｄｉｊに基づいて、深度方向の画像Ｇｉｊを形成する。

また、画像形成部２２０は、戻し走査線ＲＲに沿って信号光ＬＳが走査されると、戻し走査線ＲＲ上の各走査点ＲＲｋに対応する検出信号ＤＲｋに基づいて、深度方向の画像（符号ＧＲｋで表す；図示省略）を形成する。

以上のような信号光ＬＳの走査点の移動と低コヒーレンス光Ｌ０の出力との連係制御は、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（走査点座標情報）は、従来と同様に画像形成処理において用いられる。走査点座標情報は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きを表す情報や、走査領域Ｒ内の任意の位置（たとえば走査開始位置ＲＳ）を基準とする走査点Ｒｉｊの相対位置を表す情報などによって形成される。

次に、図９、図１０に示した信号光ＬＳの走査態様が実施されたときの、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴ画像（眼底Ｅｆの断層画像）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の三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、画像形成部２２０は、前述のように、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の深度方向の画像Ｇｉｊを形成する。

画像形成部２２０により形成される断層画像（群）の態様を図１１に示す。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Ｇｉ１〜Ｇｉｎ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（前述の走査点座標情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定することにより、当該走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉを形成する。

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ｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍの画像データが、図６に示す断層画像の画像データＧａに相当する（後述）。

また、画像形成部２２０は、戻し走査線ＲＲに沿った信号光ＬＳの走査により得られる検出信号ＤＲ１〜ＤＲｎ′に基づいて、各走査点ＲＲ１〜ＲＲｎ′に対応する深度方向の画像ＧＲ１〜ＧＲｎ′を形成する。更に、画像形成部２２０は、深度方向の画像ＧＲ１〜ＧＲｎ′に基づいて、戻し走査線ＲＲに沿った断層画像（後述の基準断層画像ＧＲ）を形成する。

次に、画像処理部２３０による眼底Ｅｆの三次元画像の形成処理について説明する。眼底Ｅｆの三次元画像は、走査線Ｒ１〜Ｒｍに対応する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の三次元画像を形成する。なお、隣接する断層画像Ｇｉ、Ｇ（ｉ＋１）の間隔が十分に小さい場合などには、補間処理を省略してもよい。

このとき、画像処理部２３０は、前述の走査点座標情報を参照して各走査線Ｒｉの配列及び間隔を決定することにより三次元画像を形成することができる。この三次元画像には、各走査点Ｒｉｊの位置情報（走査点座標情報）と、深度方向の画像におけるｚ座標とに基づいて、三次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）を定義することができる。

また、画像処理部２３０は、この三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）を三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。

ところで、信号光ＬＳの走査中に被検眼Ｅの眼球運動が発生すると、走査線Ｒ１〜Ｒｍは、図９〜図１１に示したようなに整列された形態にはならず、図１２に示すように位置ずれが生じてしまう。すると、実際の走査領域Ｒ′は、あらかじめ設定された矩形の走査領域Ｒとは異なったものとなる。

なお、或る走査線Ｒｉに沿った走査中に被検眼Ｅの眼球運動が発生した場合、この走査線Ｒｉ上の走査点Ｒｉｊの間にもずれが生じる。この実施形態では、このような走査点の位置ずれも「走査線のずれ」に含まれるものとする。なお、走査線Ｒｉ上を走査中に眼球運動が発生した場合、その走査線Ｒｉは図９等に示すような直線にはならない。

この実施形態は、このような走査線のずれに基づいて、被検眼Ｅの眼球運動を測定するものである。以下、走査線のずれに基づいて被検眼Ｅの眼球運動を測定するための構成を説明する。

〔演算制御装置の詳細構成〕
演算制御装置２００の構成の詳細について、図６を参照しながら説明する。ここでは、制御部２１０と画像処理部２３０の詳細を説明する。

（制御部）
演算制御装置２００の制御部２１０には、主制御部２１１と画像記憶部２１２が設けられている。主制御部２１１は、前述した制御部２１０の各種の制御処理を実行する。

画像記憶部２１２は、画像形成部２２０により形成された画像を記憶する。画像記憶部２１２には、たとえば、各走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）、戻し走査線ＲＲに沿った基準断層画像ＧＲ、眼底Ｅｆの表面の二次元画像である眼底画像Ｈｐ（ｐ＝１〜ｑ）などの画像が記憶される。

ここで、眼底画像Ｈｐは、観察光源１０１からの観察照明光を用いて眼底Ｅｆを動画撮影して得られる動画像を構成する各フレームの画像である。また、眼底画像Ｈｐは、撮影光源１０３からの撮影照明光（フラッシュ光）を連射して撮影される連射画像であってもよい。このように、眼底画像Ｈｐは、所定の撮影間隔で眼底Ｅｆを撮影して得られる画像である。なお、眼底画像Ｈｐの撮影間隔は、等間隔であってもよいし、等間隔でなくてもよい。

（画像処理部）
画像処理部２３０には、画像解析部２３１が設けられている。この画像解析部２３１は、画像形成部２２０により形成された眼底Ｅｆの画像を解析して、被検眼Ｅの眼球運動を測定するもので、この発明の「画像解析手段」の一例として機能するものである。

画像解析部２３１には、眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉの解析を行う凹凸検出部２３２と、眼底Ｅｆの表面の二次元画像の解析を行う画像領域抽出部２３３及び位置特定部２３４とが設けられている。

（凹凸検出部）
凹凸検出部２３２は、眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを解析して、眼底Ｅｆの層に相当する画像領域における凹凸を検出する処理を行うもので、この発明の「凹凸検出手段」の一例として機能するものである。ここで、凹凸の検出対象となる画像領域は、眼底Ｅｆの表面や深部の任意の層の画像領域であってよい。

この凹凸検出処理についてより具体的に説明する。断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得する際に被検眼Ｅの眼球運動が発生すると、これら断層画像Ｇ１〜Ｇｍには前述のような走査線のずれが生じる（図１２参照）。

特に、拍動等に起因してｚ方向の眼球運動が発生すると、ｚ方向への走査線のずれが生じることになる。ｚ方向は、眼底Ｅｆの層にほぼ直交する方向であり、眼底Ｅｆの深度方向の画像Ｇｉｊが形成される方向であり、したがって断層画像Ｇｉの断面方向である。

また、画像処理部２３０は、前述のように、断層画像Ｇｉから形成される三次元画像に基づいて主走査方向に交差する所定の方向に沿った断層画像を形成することができるが、この所定の方向の断層画像は、複数の走査線のずれを反映した断層画像となる。たとえば、戻し走査線ＲＲ方向に断面を有する断層画像を形成すると、この断層画像は、各走査線Ｒ１〜Ｒｍを信号光ＬＳが走査しているときに発生した眼球運動を反映した断層画像となる。

図１３に示す断層画像ＧＣは、戻し走査線ＲＲ方向に断面を有する断層画像の具体例である。凹凸検出部２３２は、断層画像ＧＣの画素値を解析して、眼底Ｅｆの層に相当する画像領域を抽出する。たとえば、凹凸検出部２３２は、断層画像ＧＣの画素値を−ｚ方向から解析することにより、眼底Ｅｆの表面に相当する画像領域を抽出する。それにより、ｚ方向に凹凸を有する略曲線状の画像領域が抽出される。

また、凹凸検出部２３２は、画像記憶部２１２に記憶された基準断層画像ＧＲについて、断層画像ＧＣの場合と同様に、眼底Ｅｆの層（たとえば眼底Ｅｆの表面）に相当する画像領域を抽出する。

更に、凹凸検出部２３２は、断層画像ＧＣから抽出された画像領域と、基準断層画像ＧＲから抽出された画像領域とを比較して、これら画像領域のｚ方向における変位を求める。この処理の具体例を説明する。まず、双方の画像領域の所定位置（たとえば走査終了位置ＲＥ）を一致させるとともにｚ方向を一致させる。

次に、戻し走査線ＲＲ方向の各位置について、双方の画像領域のｚ方向における変位を求める。それにより、基準断層画像ＧＲの当該画像領域に対する断層画像ＧＣの当該画像領域の変位が得られる。

凹凸検出部２３２による凹凸検出処理の他の具体例を説明する。以下に説明する具体例は、断層画像ＧＣと基準断層画像ＧＲとの画像マッチングを行い、それを基にして断層画像ＧＣの画像領域の凹凸を検出するものである。

画像マッチング技術を利用した第１の凹凸検出方法は、正規化相関の手法を用いるものである。この手法を用いる場合、凹凸検出部２３２は、断層画像ＧＣを形成する深度方向の画像について、その深度方向の画像を１画素単位でずらしながら、基準断層画像ＧＲの対応位置における深度方向の画像との間の正規化相関の相関値を逐次算出する。

更に、この相関値の値が最大になるときの当該深度方向の画像の変位量（ずらした画素数）Δｚｉを求める。この変位量Δｚｉを、当該深度方向の画像の位置（走査点Ｒｉｊの位置）に対応する走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉの、ｚ方向への補正量として採用する。

この処理を、断層画像ＧＣを形成する各深度方向の画像ごとに行う。なお、補間処理を行って断層画像ＧＣを形成した場合には、各走査線Ｒｉと戻し走査線ＲＲとの交点位置に対応する深度方向の画像についてのみ、当該処理を実行すれば十分である。

なお、断層画像ＧＣを形成する深度方向の画像をずらす代わりに、基準断層画像ＧＲを形成する深度方向の画像をずらしてもよい。その場合、断層画像Ｇｉの補正量として、変位量Δｚｉの符号を逆にしたもの（つまり、−Δｚ）を採用することになる。また、断層画像ＧＣを形成する深度方向の画像と、基準断層画像ＧＲを形成する深度方向の画像の双方をずらすようにしてもよい。

このように正規化相関の手法を用いたｚ方向への位置合わせに登場する深度方向の変位量（上記Δｚや−Δｚ）は、基準断層画像ＧＲに対する断層画像ＧＣのｚ方向への凹凸を示している。凹凸検出部２３２は、基準断層画像ＧＲに対する断層画像ＧＣのｚ方向への凹凸として当該変位量を求める。

画像マッチング技術を利用した第２の凹凸検出方法は、画像の特徴部分を一致させる技術を用いるものである。この手法を用いる場合、凹凸検出部２３２は、断層画像ＧＣを形成する深度方向の画像の特徴部分と、基準断層画像ＧＲの対応位置における深度方向の画像の特徴部分とをそれぞれ抽出する。

抽出対象となる特徴部分は、その抽出方法等によってあらかじめ設定されている。ここでは、眼底Ｅｆの表面に相当する部分を抽出対象の特徴部分として設定する。その抽出方法の一例を説明する。

図１３の断層画像ＧＣの特徴部分（眼底表面相当部分）を抽出する場合について説明する。なお、この断層画像ＧＣは、ユーザインターフェイス２４０（ディスプレイ２０７）により表示される。その表示態様は、眼底Ｅｆの表面に相当する部分を画面上方に表示し、眼底Ｅｆの深層部分に相当する部分を画面下方に表示するようになっている（図１３中のｚ座標の向きを参照）。

また、ディスプレイ２０７の画面の背景領域の画素値は０とされ、断層画像ＧＣは、この背景領域上における輝度の階調画像（たとえば２５６階調の輝度（画素値）からなる画像）として表示される。

凹凸検出部２３２は、この断層画像ＧＣの表示画面における画素の各縦ラインについて、画面上方から下方に向かって各画素の画素値を参照していく。背景領域の画素値は０であるので、画面上方からしばらくは「画素値０」が続くことになる。更に下方に向かって画素値を参照して、画素値が０から正値に切り替わる画素を見つける。

この画素値が初めて正値になった画素の座標値を、当該縦ラインにおける眼底表面相当部分の座標値として、制御部２１０（ＲＡＭ２０２、ハードディスクドライブ２０４等）に保存する。なお、保存する画素の座標値の座標系は、前述のｘｙｚ座標系を用いてもよいし、画面上に設定された二次元座標系を用いてもよい。

なお、縦ラインの最下部の画素まで全てが画素値０だった場合、その縦ラインについては眼底Ｅｆに相当する画像が無いものと判断する。

凹凸検出部２３２は、同様の処理を断層画像ＧＣの表示画面における画素の各縦ラインについて行う。それにより、断層画像ＧＣにおける眼底表面相当部分を抽出することができる。

また、凹凸検出部２３２は、同様の処理を基準断層画像ＧＲに施して、基準断層画像ＧＲにおける眼底表面相当部分を抽出する。なお、ここで説明した眼底表面相当部分の抽出処理は、上記の眼底Ｅｆの層として眼底表面の画像領域を抽出する場合と同様である。

更に、凹凸検出部２３２は、表示画面の画素の各縦ラインについて、断層画像ＧＣの眼底表面相当部分の画素を１画素単位でｚ方向にずらしながら、基準断層画像ＧＲの眼底表面相当部分の画素との間の相関値（任意の相関値を適宜使用できる。）を逐次算出する。

そして、この相関値の値が最大になるときの画素の変位量（ずらした画素数）を求める。凹凸検出部２３２は、基準断層画像ＧＲに対する断層画像ＧＣのｚ方向への凹凸として当該変位量を求める。

なお、上記においては断層画像ＧＣをｚ方向にずらしていったが、基準断層画像ＧＲをずらすようにしてもよいし、双方の断層画像ＧＣ、ＧＲをずらすようにしてもよい。

また、眼底表面相当部分以外の特徴部分を用いることも可能である。たとえば、断層画像ＧＣ及び基準断層画像ＧＲに病変部等の特徴部分がある場合に、その特徴部分を用いて凹凸を検出することが可能である。

なお、凹凸検出部２３２は、以上のような眼底Ｅｆの深度方向（ｚ方向）の凹凸を検出するだけではなく、断層画像Ｇｉや断層画像ＧＣの断面に沿った方向における変位を検出することもできる。たとえば、断層画像Ｇｉについて、走査線Ｒｉに沿った方向における変位を検出することができる。また、図１３の断層画像ＧＣについて、戻し走査線ＲＲに沿った方向における変位を検出することができる。

（画像領域抽出部）
画像領域抽出部２３３は、画像記憶部２１２に記憶された眼底画像Ｈｐ（ｐ＝１〜ｑ）のそれぞれから注目画像領域を抽出する処理を行うもので、この発明の「画像領域抽出手段」の一例として機能するものである。

ここで、注目画像領域とは、眼底画像Ｈｐを用いて眼球運動を測定するときに注目される画像領域を表す。注目画像領域としては、たとえば、眼底Ｅｆの視神経乳頭、黄斑部、血管の分岐部など、眼底Ｅｆにおいて特徴的な任意の部位に相当する画像領域を用いることができる。

画像領域抽出部２３３は、公知の画像抽出技術を利用して注目画像領域を抽出する。たとえば、視神経乳頭や黄斑部に相当する画像領域を抽出する場合、画像領域抽出部２３３は、眼底画像Ｈｐの画素値について閾値処理を行うなどして目的の画像領域を抽出することができる。

また、血管の分岐部を抽出する場合、画像領域抽出部２３３は、まず、眼底画像Ｈｐのうち血管に相当する画像領域を抽出し、次に、この血管に相当する画像領域から血管の特徴的な分岐部に相当する画像領域を抽出する。

（位置特定部）
位置特定部２３４は、眼底画像Ｈｐのそれぞれについて、画像領域抽出部２３３により抽出された注目画像領域の眼底画像Ｈｐにおける位置を特定する処理を行うもので、この発明の「位置特定手段」の一例として機能するものである。

この位置特定処理について、より具体的に説明する。眼底画像Ｈｐには、図１示すｘｙｚ座標系に対応する二次元座標系（ｘｙ座標系）が設定されている。すなわち、眼底画像Ｈｐを形成する各画素は、このｘｙ座標系により位置が特定されるようになっている。これを利用して、位置特定部２３４は、画像領域抽出部２３３により抽出された注目画像領域を構成する画素の位置（ｘｙ座標値）に基づいて、眼底画像Ｈｐにおける当該注目画像領域の位置を特定する。

［眼球運動測定装置の使用形態］
以上のような構成を有するこの実施形態に係る眼球運動測定装置１の使用形態を説明する。

図１５、図１６に示すフローチャートは、それぞれ眼球運動測定装置１の使用形態の一例を表している。ここで、図１５のフローチャートは、眼底Ｅｆの深度方向（ｚ方向）における眼球運動の測定形態の一例を表すものであり、図１６のフローチャートは、眼底Ｅｆの表面方向（ｘｙ方向）における眼球運動の測定形態の一例を表すものである。

〔眼底の深度方向における眼球運動の測定〕
眼底Ｅｆの深度方向（ｚ方向）における被検眼Ｅの眼球運動の測定形態について、図１５のフローチャートを参照しながら説明する。

まず、被検者の顔を顎受け６に載置するとともに、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット１Ａの光学系のアライメントや装置設定など、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための各種の準備を行う（Ｓ１）。

準備が整ったら、検者は操作ボタン４ａを押下して断層画像の取得を指示する（Ｓ２）。制御部２１０は、操作ボタン４ａからの信号を受けると、低コヒーレンス光源１６０、ミラー駆動機構２４１、２４２等を制御して、走査線Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ）に沿って信号光ＬＳを走査して画像計測を行う（Ｓ３）。

画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）を逐次に形成する（Ｓ４）。主制御部２１１は、形成された断層画像Ｇｉを画像記憶部２１２記憶させる。

走査線Ｒｍまで信号光ＬＳを走査すると、制御部２１０は、戻し走査線ＲＲに沿って信号光ＬＳを走査する（Ｓ５）。画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて基準断層画像ＧＲ（図１４参照）を形成する（Ｓ６）。主制御部２１１は、形成された基準断層画像ＧＲを画像記憶部２１２に記憶させる。

主制御部２１１は、画像記憶部２１２から断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）と基準断層画像ＧＲとを読み出して画像処理部２３０に送る。画像処理部２３０は、断層画像Ｇｉに基づいて、眼底Ｅｆの三次元画像を形成し、更に、この三次元画像に基づいて、戻し走査線ＲＲに沿った断層画像ＧＣ（図１３参照）を形成する（Ｓ７）。

次に、凹凸検出部２３２は、基準断層画像ＧＲに対する、断層画像ＧＣの眼底Ｅｆの層に相当する画像領域における凹凸を検出する（Ｓ８）。

画像解析部２３１は、凹凸検出部２３２により検出された画像領域の凹凸に基づいて、被検眼Ｅの眼球運動を求める（Ｓ９）。

このステップＳ９の処理について説明する。凹凸検出部２３２により検出される凹凸は、基準断層画像ＧＲに対する断層画像ＧＣの戻し走査線ＲＲ方向における変位である。この変位をΔζ（＝Δｚ、−Δｚ；前述）で示す。戻し走査線ＲＲ方向における座標値をαとすると（αはｘｙ座標系における座標値と一対一に対応している。）、この変位Δζは、Δζ＝Δζ（α）を表現できる。画像解析部２３１は、取得された変位Δζ（α）を、座標値αにおける眼球運動のｚ方向の変位として取得する。なお、前述のように、ｘｙ方向の変位についても凹凸検出部２３２による検出結果から取得することができる。以上で、眼底Ｅｆの深度方向における眼球運動の測定処理の説明を終了する。

（変形例）
眼底Ｅｆの深度方向における眼球運動の測定処理の変形例について説明する。上記使用形態は、単に眼底Ｅｆの深度方向における眼球運動を測定するものであるが、この眼球運動の成分を抽出して測定することも可能である。

一例として、凹凸検出部２３２は、断層画像ＧＣと基準断層画像ＧＲとに基づいて、周期的な間隔を有する凹凸を検出することができる。その検出方法としては、たとえば、ステップＳ８にて検出された凹凸を近似する曲線（戻し走査線ＲＲ方向に定義域を有する波状の関数となる。）を求め、周波数解析を行って当該曲線を構成する周波数成分を抽出する。この周波数成分が、周期的な間隔を有する凹凸に相当する。このようにして検出される周期的な間隔を有する凹凸は、周期的に発生する心拍などの要因に対応する凹凸に相当するものである。

〔眼底の表面方向における眼球運動の測定〕
眼底Ｅｆの表面方向（ｘｙ方向）における被検眼Ｅの眼球運動の測定形態について、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。

まず、被検者の顔を顎受け６に載置するとともに、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット１Ａの光学系のアライメントや装置設定など、眼底画像を取得するための各種の準備を行う（Ｓ１１）。

準備が整ったら、検者は操作ボタン４ａを押下して眼底画像の取得を指示する（Ｓ１２）。制御部２１０は、操作ボタン４ａからの信号を受けると、観察光源１０１（又は撮影光源１０３）等を制御して眼底画像の撮影を行う（Ｓ１３）。

画像形成部２２０は、撮像装置１２（又は撮像装置１０）からの映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの眼底画像Ｈｐ（ｐ＝１〜ｑ）を逐次に形成する（Ｓ１４）。主制御部２１１は、形成された眼底画像Ｈｐを画像記憶部２１２記憶させる。

主制御部２１１は、画像記憶部２１２から眼底画像Ｈｐ（ｐ＝１〜ｑ）を読み出して画像処理部２３０に送る。画像処理部２３０の画像領域抽出部２３３は、各眼底画像Ｈｐから注目画像領域を抽出する（Ｓ１５）。

次に、位置特定部２３４は、各眼底画像Ｈｐについて、画像領域抽出部２３３により抽出された注目画像領域の眼底画像Ｈｐにおける位置を特定する（Ｓ１６）。

画像解析部２３１は、各眼底画像Ｈｐについて位置特定部２３４により特定された注目領域の位置に基づいて、眼底Ｅｆの深度方向に直交する方向（ｘｙ方向；眼底Ｅｆの表面方向）における被検眼Ｅの眼球運動を求める（Ｓ１７）。

このステップＳ１７の処理について説明する。位置特定部２３４により特定される注目画像領域の眼底画像Ｈｐにおける位置を（ｘｐ、ｙｐ）で示す。この座標値（ｘｐ、ｙｐ）は、注目画像領域中の所定位置（たとえば重心位置など）の位置を示すものである。画像解析部２３１は、或る眼底画像（たとえば眼底画像Ｈ１）を基準として、位置（ｘ１、ｙ１）に対する眼底画像Ｈｐ（ｐ＝２〜ｑ）の注目画像領域の位置（ｘｐ、ｙｐ）の変位を演算する。すなわち、画像解析部２３１は、各眼底画像Ｈｐ（ｐ＝２〜ｑ）について、Δｘｐ＝ｘｐ−ｘ１、Δｙｐ＝ｙｐ−ｙ１をそれぞれ演算する。この演算結果は、眼底画像Ｈ１撮影時に対する眼底画像Ｈｐ撮影時の眼球運動の変位に相当する。以上で、眼底Ｅｆの表面方向における眼球運動の測定処理の説明を終了する。

［作用・効果］
この実施形態に係る眼球運動測定装置１の作用及び効果を説明する。

まず、この眼球運動測定装置１は、光学的にデータを取得し、このデータに基づいて被検眼Ｅの眼底Ｅｆの画像（断層画像、眼底画像）を形成するとともに、形成された眼底Ｅｆの画像を解析して、被検眼Ｅの眼球運動を測定するように作用する。

眼底Ｅｆの画像は、眼球の運動をテレビカメラで撮影した画像や、角膜反射光像などの従来の眼球運動測定用の画像よりも精緻な画像である。したがって、この実施形態に係る眼球運動測定装置１によれば、被検眼Ｅの眼球運動の測定を高精度で行うことができる。

また、この実施形態に係る眼球運動測定装置１によれば、断層画像Ｇｉに基づいて被検眼Ｅの眼球運動を測定することができるので、従来は測定が困難であった眼底Ｅｆの深度方向における被検眼Ｅの眼球運動を高精度で測定することが可能である。

また、この実施形態に係る眼球運動測定装置１によれば、眼底画像Ｈｐに基づいて被検眼Ｅの眼球運動を測定できるので、眼底Ｅｆの表面方向における被検眼Ｅの眼球運動を高精度で測定することが可能である。

［眼球運動測定方法について］
この発明に係る眼球運動測定方法は、光学的にデータを取得し、この取得されたデータに基づいて被検眼の眼底の画像を形成する画像形成ステップと、形成された眼底の画像を解析して、被検眼の眼球運動を測定する画像解析ステップとを備えることを特徴としている。

上記の眼球運動測定装置１は、この眼球運動測定方法を好適に実施するための装置の一例である。図１５のフローチャートのステップＳ３〜Ｓ７は、画像形成ステップの一例に相当し、ステップＳ８、Ｓ９は、画像解析ステップの一例に相当している。また、図１６のフローチャートのステップＳ１３、Ｓ１４は、画像形成ステップの一例に相当し、ステップＳ１５〜Ｓ１７は、画像解析ステップの一例に相当している。

［眼球運動プログラムについて］

この発明に係る眼球運動測定プログラムは、被検眼の眼底の画像を記憶する画像記憶手段を有するコンピュータを、画像記憶手段に記憶された眼底の画像を解析して、被検眼の眼球運動を測定する画像解析手段として機能させることを特徴としている。

上記の眼球運動測定装置１の演算制御装置２００は、この眼球運動測定プログラムにしたがって動作するコンピュータの一例である。ここで、画像記憶手段は、図６に示す画像記憶部２１２に相当し、画像解析手段は、画像解析部２３１に相当する。

［変形例］
以上に説明した構成は、この発明に係る眼球運動測定装置、眼球運動測定方法及び眼球運動測定プログラムを好適に実施するための一具体例に過ぎない。したがって、この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。

たとえば、上記実施形態の眼球運動測定装置１は、フーリエドメイン型のＯＣＴ装置であるが、タイムドメイン（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ）型のＯＣＴ装置にこの発明の構成を適用することも可能である。なお、タイムドメイン型のＯＣＴ装置としては、たとえば本出願人による特開２００５−２４１４６４号公報などがある。

また、上記実施形態においては、眼底Ｅｆの深度方向（ｚ方向）における眼球運動の測定と、眼底Ｅｆの表面方向（ｘｙ方向）における眼球運動の測定の双方を実施可能に構成されているが、この発明に係る眼球運送測定装置は、これら二つの測定のうちの一方のみを実施可能に構成されていてもよい。

また、上記実施形態においては、戻し走査線ＲＲに沿った断層画像ＧＣと基準断層画像ＧＲとのｚ方向における変位を算出することにより被検眼Ｅの眼球運動を求めるようになっているが、ｚ方向の眼球運動の測定手法はこれに限定されるものではない。

たとえば、断層画像ＧＣの層に相当する画像領域（眼底表面に相当する画像領域など）のｚ方向における変位（振幅）のみに基づいて眼球運動を求めることができる。なお、基準断層画像ＧＲも用いる手法は、基準断層画像ＧＲにおける当該層に相当する画像領域を基準レベルとして断層画像ＧＣの変位を求めることができるので、眼球運動の測定をより高精度で実施できると考えられる。

また、戻し走査線ＲＲ以外の任意の方向に沿った断層画像に基づいて眼球運動を測定することも可能である。

この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の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。 この発明に係る眼球運動測定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。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の演算制御装置の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の眼底カメラユニットの外観構成の一例を表す概略側面図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の眼底カメラユニットの操作パネルの外観構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼球運動測定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説明するための概略説明図である。 この発明に係る眼球運動測定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説明するための概略説明図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態による信号光の走査態様及び断層画像の形成態様の一例を表す概略説明図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態により信号光を走査しているときに被検眼の眼球運動が発生した場合における断層画像の形成態様の一例を表す概略説明図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態により形成される眼底の断層画像の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態により形成される眼底の基準断層画像の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の使用形態の一例を表すフローチャートである。 この発明に係る眼球運動測定装置の好適な実施形態の使用形態の一例を表すフローチャートである。

符号の説明

１ 眼球運動測定装置
１Ａ 眼底カメラユニット
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
１４１ 走査ユニット
１４１Ａ、１４１Ｂ ガルバノミラー
１５０ ＯＣＴユニット
１６０ 低コヒーレンス光源
１８０ スペクトロメータ
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０１ マイクロプロセッサ
２０４ ハードディスクドライブ
２０４ａ 制御プログラム
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
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 画像解析部
２３２ 凹凸検出部
２３３ 画像領域抽出部
２３４ 位置特定部
２４０ ユーザインターフェイス
２４１、２４２ 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 走査領域
Ｒ１〜Ｒｍ 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｇ１〜Ｇｍ、ＧＣ 断層画像
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
ＧＲ 基準断層画像
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′、Ｈｐ 眼底画像

Claims (14)

1. 光学的にデータを取得し、該取得されたデータに基づいて被検眼の眼底の画像を形成する画像形成手段と、
   該形成された眼底の画像を解析して、前記被検眼の眼球運動を求める画像解析手段と、
   を備えることを特徴とする眼球運動測定装置。
2. 前記画像形成手段は、前記眼底を光学的に走査して前記データを取得し、該取得されたデータに基づいて前記眼底の断層画像を形成する断層画像形成手段を含み、
   前記画像解析手段は、該形成された眼底の断層画像に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼球運動測定装置。
3. 前記断層画像形成手段は、
   光源と、
   該光源から出力された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、前記眼底を経由した前記信号光と前記参照物体を経由した前記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、
   前記眼底に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段と、
   前記生成された干渉光を受光して前記データとしての検出信号を出力する検出手段と、
   を備え、
   前記走査手段による前記信号光の照射位置の走査に応じて前記検出手段により出力される検出信号に基づいて、前記走査の方向に沿った前記眼底の断層画像を形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼球運動測定装置。
4. 前記走査手段は、前記眼底に対する前記信号光の照射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査し、
   前記断層画像形成手段は、前記主走査方向に沿った複数の前記照射位置のそれぞれについて、当該照射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて、当該照射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、該形成された各照射位置における前記深度方向の画像に基づいて、前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向の異なる位置における二以上の前記主走査方向に沿った断層画像を形成する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼球運動測定装置。
5. 前記断層画像形成手段は、前記形成された二以上の断層画像に基づいて、前記主走査方向に交差する所定の方向に沿った断層画像を形成する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の眼球運動測定装置。
6. 前記走査手段は、所定の時間間隔で前記信号光の照射位置を走査し、
   前記画像解析手段は、前記断層画像形成手段により形成された前記眼底の断層画像と、前記所定の時間間隔とに基づいて、前記被検眼の眼球運動を求める、
   ことを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の眼球運動測定装置。
7. 前記画像解析手段は、
   前記断層画像形成手段により形成された断層画像を解析して、前記眼底の層に相当する画像領域における凹凸を検出する凹凸検出手段を備え、
   該検出された凹凸に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、
   ことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の眼球運動測定装置。
8. 前記凹凸検出手段は、前記眼底の深度方向における前記凹凸を検出し、
   前記画像解析手段は、該検出された凹凸に基づいて、前記眼底の深度方向における前記被検眼の眼球運動を求める、
   ことを特徴とする請求項７に記載の眼球運動測定装置。
9. 前記凹凸検出手段は、周期的な間隔を有する前記凹凸を検出し、
   前記画像解析手段は、該検出された凹凸の前記周期的な間隔に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、
   ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の眼球運動測定装置。
10. 前記画像形成手段は、前記眼底の表面の複数の二次元画像を撮影する眼底撮影手段を備え、
    前記画像解析手段は、前記撮影された複数の二次元画像に基づいて、前記被検眼の眼球運動を求める、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼球運動測定装置。
11. 前記画像解析手段は、
    前記眼底撮影手段により撮影された前記複数の二次元画像のそれぞれから注目画像領域を抽出する画像領域抽出手段と、
    前記複数の二次元画像のそれぞれについて、前記抽出された注目画像領域の当該二次元画像における位置を特定する位置特定手段と、
    を備え、
    前記複数の二次元画像のそれぞれについて前記特定された注目領域の位置に基づいて前記被検眼の眼球運動を求める、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の眼球運動測定装置。
12. 前記画像解析手段は、前記眼底の深度方向に直交する方向における前記被検眼の眼球運動を求める、
    ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の眼球運動測定装置。
13. 光学的にデータを取得し、該取得されたデータに基づいて被検眼の眼底の画像を形成する画像形成ステップと、
    該形成された眼底の画像を解析して、前記被検眼の眼球運動を求める画像解析ステップと、
    を備えることを特徴とする眼球運動測定方法。
14. 被検眼の眼底の画像を記憶する画像記憶手段を有するコンピュータを、
    前記記憶された前記眼底の画像を解析して、前記被検眼の眼球運動を求める画像解析手段として機能させる、
    ことを特徴とする眼球運動測定プログラム。
    
    
    

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