JP2020130266A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼軸長測定の確度を向上する。【解決手段】例示的な実施形態に係る眼科装置は、光束投射部と、イメージセンサーと、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）部と、演算部とを含む。光束投射部は、被検眼の前眼部に斜方から光束を投射する。イメージセンサーは、前眼部からの当該光束の反射光束を検出する。ＯＣＴ部は、アーム長が可変な干渉光学系を含み、被検眼の眼底にＯＣＴスキャンを適用してデータを取得する。演算部は、イメージセンサーからの出力と、ＯＣＴ部により取得されたデータと、このデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、被検眼の眼軸長を算出する。【選択図】図４

Description

本発明は、眼科装置に関する。

眼軸長測定が可能な眼科装置が知られている。例えば、特許文献１には、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）を利用して眼軸長を測定する技術が開示されている。眼軸長は、角膜頂点と網膜（例えば、黄斑部、中心窩）との間の距離として定義され、白内障手術前における眼内レンズの度数選択や、軸性屈折異常の確認などにおいて有用な眼内パラメータの１つである。

前述のように、眼軸長は角膜頂点と網膜との間の距離として定義されるので、眼軸長を測定するには角膜の位置と網膜の位置との双方を知る必要がある。特許文献１に開示された発明では、角膜の位置を求めるための第１の計測（前眼部モードのＯＣＴ）と、網膜の位置を求めるための第２の計測（後眼部モードのＯＣＴ）との間に時間差がある。したがって、第１の計測と第２の計測との間に被検眼が動いた場合、眼軸長を正確に測定することができない。

特開２０１６−１９６３４号公報

本発明の目的は、眼軸長測定の確度を向上することにある。

例示的な実施形態の第１の態様に係る眼科装置は、被検眼の前眼部に斜方から光束を投射する光束投射部と、前記前眼部からの前記光束の反射光束を検出するイメージセンサーと、アーム長が可変な干渉光学系を含み、前記被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンを適用してデータを取得するＯＣＴ部と、前記イメージセンサーからの出力と、前記ＯＣＴ部により取得された前記データと、前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する演算部とを含む。

例示的な実施形態の第２の態様は、第１の態様の眼科装置であって、前記反射光束の検出と前記眼底へのＯＣＴスキャンの適用とを略同時に実行するように前記イメージセンサー及び前記ＯＣＴ部を制御する制御部を更に含む。

例示的な実施形態の第３の態様は、第１又は第２の態様の眼科装置であって、前記演算部は、前記イメージセンサーからの出力に基づいて、前記イメージセンサーによる前記反射光束の検出座標の所定の基準座標からの偏位である第１偏位を算出し、前記第１偏位と、前記データと、前記データが取得されたときの前記アーム長と、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する。

例示的な実施形態の第４の態様は、第３の態様の眼科装置であって、前記演算部は、前記第１偏位に対応する前記被検眼と前記干渉光学系との間のアライメント誤差を算出し、前記アライメント誤差と、前記データと、前記データが取得されたときの前記アーム長と、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する。

例示的な実施形態の第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれかの眼科装置であって、前記演算部は、前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長の所定の基準アーム長からの変化量であるアーム長変化量を算出し、前記アーム長変化量と、前記イメージセンサーからの出力と、前記データと、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する。

例示的な実施形態の第６の態様は、第１〜第５の態様のいずれかの眼科装置であって、前記演算部は、前記データにおける所定の基準位置からの網膜の偏位である第２偏位を算出し、前記第２偏位と、前記イメージセンサーからの出力と、前記データが取得されたときの前記アーム長と、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する。

例示的な実施形態の第７の態様は、第６の態様の眼科装置であって、前記演算部は、前記データが取得されたときの前記アーム長に対応するコヒーレンスゲート位置を前記基準位置として設定する。

例示的な実施形態の第８の態様は、第１〜第７の態様のいずれかの眼科装置であって、前記基準眼軸長は、前記干渉光学系に対して予め設定された作動位置に仮想眼が配置されていること、前記ＯＣＴ部により前記仮想眼のデータが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長が所定の基準アーム長に等しいこと、及び、前記仮想眼の網膜が前記基準アーム長に対応する位置に配置されていることを仮定した場合における、前記仮想眼の眼軸長として、予め設定される。

例示的な実施形態の第９の態様は、第１又は第２の態様の眼科装置であって、前記基準眼軸長は、前記干渉光学系に対して予め設定された作動位置に仮想眼が配置されていること、前記ＯＣＴ部により前記仮想眼のデータが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長が所定の基準アーム長に等しいこと、及び、前記仮想眼の網膜が前記基準アーム長に対応する位置に配置されていることを仮定した場合における、前記仮想眼の眼軸長として、予め設定され、前記演算部は、前記イメージセンサーからの出力に基づいて、前記イメージセンサーによる前記反射光束の検出座標の所定の基準座標からの偏位である第１偏位を算出する第１偏位算出部と、前記第１偏位に対応する前記被検眼と前記干渉光学系との間のアライメント誤差を算出するアライメント誤差算出部と、前記ＯＣＴ部により前記被検眼の前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長の所定の基準アーム長からの変化量であるアーム長変化量を算出するアーム長変化量算出部と、前記ＯＣＴ部により前記被検眼の前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長に対応するコヒーレンスゲート位置を基準位置として設定する基準位置設定部と、当該データを解析して網膜表面に相当するデータ位置を特定するデータ位置特定部と、前記基準位置からの前記データ位置の偏位である第２偏位を算出する第２偏位算出部と、前記基準眼軸長と、前記アライメント誤差と、前記アーム長変化量と、前記第２偏位とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する眼軸長算出部とを含む。

例示的な実施形態の第１０の態様は、第１〜第９の態様のいずれかの眼科装置であって、前記被検眼に対する前記干渉光学系のアライメントを行うアライメント部を更に含み、前記アライメントの後に、前記イメージセンサーは前記反射光束の検出を行い、且つ、前記ＯＣＴ部は前記眼底にＯＣＴスキャンを適用する。

例示的な実施形態によれば、眼軸長測定の確度を向上することが可能である。

例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を表す概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の構成を説明するための概略図である。 例示的な実施形態に係る眼科装置の動作を表すフローチャートである。

本発明に係る眼科装置のいくつかの実施形態を以下に例示する。なお、この明細書にて引用された文献の開示事項や任意の公知技術を実施形態に援用することが可能である。

実施形態に係る眼科装置は、眼軸長測定に使用可能である。実施形態に係る眼科装置は、眼特性測定機能とＯＣＴ機能とを備えている。眼特性の例として、屈折力や、角膜形状がある。角膜形状は、例えば、角膜曲率半径、角膜トポグラム、又は、他のパラメータによって表現される。実施形態に適用されるＯＣＴのタイプは任意である。以下の実施形態ではスウェプトソースＯＣＴが適用されるが、スペクトラルドメインＯＣＴ又は他のタイプであってもよい。

実施形態に係る眼科装置は、その他の他覚測定機能や、自覚検査機能を備えていてもよい。自覚検査は、被検者からの応答を利用して情報を取得する測定手法である。自覚検査としては、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレア検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主に物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得する測定手法である。他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。他覚測定としては、前述した屈折力測定や角膜形状測定に加え、眼圧測定、前眼部撮影、眼底撮影等がある。ＯＣＴも他覚測定の一つといえる。

実施形態において、特に言及しない限り、被検眼の部位と光学系内の位置との間の共役関係は、アライメントが好適な状態における相互の位置関係を意味するものとする。例えば、光学系における眼底共役位置は、アライメントが好適な状態において被検眼の眼底と光学的に略共役な位置であり、眼底と光学的に共役な位置又はその近傍を意味する。また、瞳孔共役位置は、アライメントが好適な状態において被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置であり、瞳孔と光学的に共役な位置又はその近傍を意味する。

＜第１実施形態＞
本実施形態に係る眼科装置は、被検眼の角膜の位置の光学的計測と網膜の位置の光学的計測とを同時に行い、同時に得られた角膜の位置及び網膜の位置に基づき被検眼の眼軸長を求めるように構成される。

本実施形態において、角膜位置計測用の光源と網膜位置計測用の光源とは互いに異なる。更に、本実施形態において、角膜位置計測用の光検出器と網膜位置計測用の光検出器とは互いに異なる。

本実施形態の「同時」は、完全に同じタイミングである場合（つまり、時間差が無い場合）だけでなく、許容可能な時間差が介在する場合も含まれる。

許容可能な時間差は、例えば、眼の特性に応じた時間差、及び、眼科装置の特性に応じた時間差のいずれか一方又は双方であってよい。前者は、例えば臨床的に決定することができ、その例として、被検眼の眼球運動の影響を受けない程度の時間差がある。後者は、例えば実際の計測によって決定することができ、その例として、眼科装置の制御に介在する時間差や、眼科装置の動作に介在する時間差がある。本実施形態の「同時性」の具体例を以下に説明する。

双方の位置計測が瞬間的に行われる場合において、一方の実行と他方の実行との間の時間差が既定閾値以下である場合、双方の位置計測は「同時」といえる。

一方の位置計測が瞬間的に行われ、他方の位置計測が非瞬間的に行われる場合において、後者の位置計測の実行期間内の任意のタイミングで前者が実行される場合、双方の位置計測は「同時」といえる。また、前者の実行タイミングと後者の位置計測の開始タイミング又は終了タイミングとの間の時間差が既定閾値以下である場合にも、双方の位置計測は「同時」といえる。

双方の位置計測が非瞬間的に行われる場合において、一方の実行期間の少なくとも一部と他方の実行期間の少なくとも一部とが重なる場合、双方の位置計測は「同時」といえる。また、一方の終了タイミングと他方の開始タイミングとの間の時間差が既定閾値以下である場合にも、双方の位置計測は「同時」といえる。

以上に説明した同時性を「略同時」、「ほぼ同時」、「実質的に同時」、「実質同時」などと表現することがある。

眼軸長測定の確度に影響を与える条件には、双方の位置計測の同時性だけでなく、アライメント状態などの他の条件もある。双方の位置計測の同時性以外の条件も考慮する場合については第２実施形態で説明する。

さて、本実施形態に係る眼科装置の構成の例を図１に示す。眼科装置１０００は、少なくとも眼軸長測定装置として機能する。眼科装置１０００は、第１位置計測部１０１０と、第２位置計測部１０２０と、制御部１０３０と、演算部１０４０とを含む。

第１位置計測部１０１０は、被検眼の前眼部に光束（光ビーム）を投射して被検眼Ｅの角膜の位置を計測する。第１位置計測部１０１０は、第１光源１０１１と第１検出器１０１２とを含む。第１位置計測部１０１０は、第１光源１０１１により出力された光束を被検眼の前眼部に投射し、この光束の被検眼からの戻り光を第１検出器１０１２で検出する。更に、第１位置計測部１０１０は、第１検出器１０１２からの出力に基づいて被検眼の角膜の位置を求める。

第１光源１０１１が出力する光束は、例えば、前眼部に対して（実質的に）正面から投射される光束、及び、斜方から投射される光束の少なくとも一方を含む。

正面から投射される光束の例として、眼科装置１０００の光学系（図示せず）の光軸に直交する方向におけるアライメント（ＸＹアライメント）の状態を検出するための光束がある。例えば、特開２０１７−０７４１１５号公報、特開２０１７−２２５６３８号公報には、ＸＹアライメントのための光束と２以上の前眼部カメラとを組み合わせたアライメント手法が開示されている。また、ＸＹアライメントのための光束と前眼部の正面観察とを組み合わせたアライメント手法は、従来より多くの眼科装置で利用されている。

斜方から投射される光束の例として、光軸に沿う方向におけるアライメント（Ｚアライメント）の状態を光テコを利用して検出するための光束がある。光テコを利用したアライメント手法は、例えば、特開２０１２−１４８０３２号公報、特開２０１８−０５０９２２号公報などに開示されている。

第１位置計測部１０１０が前眼部に投射する光束はここに挙げた例に限定されず、角膜位置計測に適用可能な任意の光束であってよい。なお、光軸に沿う方向をＺ方向と呼ぶことがある。また、光軸（Ｚ座標軸）に直交する平面を定義する第１座標軸（例えば水平方向に沿う座標軸）及び第２座標軸（例えば上下方向に沿う座標軸）について、第１座標軸（Ｘ座標軸）に沿う方向をＸ方向と呼び、第２座標軸（Ｙ座標軸）に沿う方向をＹ方向と呼ぶことがある。

本明細書において「プロセッサ」は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））等の回路である。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、目的の機能を実現する。

第２位置計測部１０２０は、被検眼の眼底（後眼部）にＯＣＴスキャンを適用して被検眼の網膜の位置を計測する。第２位置計測部１０２０は、第２光源１０２１と第２光検出器１０２２とを含む。第２光源１０２１は第１光源１０１１とは異なるデバイスであり、且つ、第２光検出器１０２２は第１検出器１０１２とは異なるデバイスである。

第２位置計測部１０２０は、第２光源１０２１により出力された光束を測定光と参照光とに分割し、被検眼の眼底に測定光を投射し、被検眼からの測定光の戻り光を参照光と重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光を第２検出器１０２２で検出する。更に、第２位置計測部１０２０は、第２検出器１０２２からの出力に基づいて被検眼の網膜の位置を求める。

網膜位置計測に適用されるＯＣＴスキャンモードは、例えば、Ａスキャン、Ｂスキャン、３次元スキャン、又は、これら以外のスキャンであってよい。Ａスキャンは、ＯＣＴ測定光の進行方向（Ｚ方向）に沿った１次元スキャンである。Ｂスキャンは、ＯＣＴ測定光の進行方向に直交する方向に配列された複数のＡスキャンからなる。３次元スキャンは、ＯＣＴ測定光の進行方向に直交する面（ＸＹ平面）において２次元的に配列された複数のＡスキャンからなり、典型的にはラスタースキャンである。これら以外のＯＣＴスキャンモードの例として、ラジアルスキャン、クロススキャン、マルチクロススキャン、サークルスキャンなどがある。

典型的な第２位置計測部１０２０は、眼底にＯＣＴスキャンを適用するための第２光源１０２１及び第２検出器１０２２とを含む光学系と、第２検出器１０２２からの出力信号に基づき網膜の位置を求めるプロセッサとを含む。第２位置計測部１０２０の構成及び機能については、その例を第２実施形態において説明する。

制御部１０３０は、角膜位置計測と網膜位置計測とを略同時に実行するように第１位置計測部１０１０及び第２位置計測部１０２０を制御する。例えば、制御部１０３０は、第１光源１０１１と第２光源１０２１とを略同時に点灯させることで、角膜位置計測と網膜位置計測とを略同時に実行させることができる。或いは、制御部１０３０は、第１検出器１０１２と第２検出器１０２２とに略同時に光検出をさせることで、角膜位置計測と網膜位置計測とを略同時に実行させることができる。

このように、制御部１０３０による制御の下に略同時に実行されるのは、角膜位置計測における光束の投射及び検出と、網膜位置計測におけるＯＣＴスキャンとである。なお、角膜位置計測における演算と、網膜位置計測における演算とは、それぞれ任意のタイミングで実行してよい。

制御部１０３０は、制御プログラムにしたがって動作するプロセッサを含む。制御部１０３０の構成及び機能については、その例を第２実施形態において説明する。

演算部１０４０は、第１位置計測部１０１０により計測された角膜の位置と第２位置計測部１０２０により計測された網膜の位置とに基づいて被検眼の眼軸長を求める。この演算処理は、少なくとも角膜の位置及び網膜の位置に基づき実行され、他の情報に更に基づき実行されてもよい。

演算部１０４０は、演算プログラムにしたがって動作するプロセッサを含む。演算部１０４０の構成及び機能については、その例を第２実施形態において説明する。

このように構成された眼科装置１０００によれば、角膜位置計測と網膜位置計測とを実質的に同時に実行することができるので、角膜位置計測と網膜位置計測との間に被検眼の動きが介在する可能性がある従来の装置と比較して、眼軸長測定の確度の向上を図ることが可能である。

なお、ＯＣＴスキャンを利用して角膜位置計測及び網膜位置計測の双方を行う技術のように、角膜位置計測と網膜位置計測の双方を共通の光源及び検出器で行う技術も知られているが、可干渉距離が非常に長い光源や、角膜位置計測用の参照光路と網膜位置計測用の参照光路とを有する干渉光学系が要求されるため、高コスト化、構成の複雑化、制御の煩雑化といった問題がある。

これに対し、本実施形態の眼科装置１０００は、角膜位置計測用の光源及び検出器と、網膜位置計測用の光源及び検出器とが別々に設けられているため、このような問題を生じることなく、眼軸長測定の確度の向上を図ることが可能である。

＜第２実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態に係る眼科装置１０００を実現するために採用可能ないくつかの例を開示する。本実施形態に係る眼科装置は、角膜位置計測のための構成と網膜位置計測のための構成とが独立しており、角膜位置計測と網膜位置計測とを略同時に実行することができ、それにより得られた角膜位置及び網膜位置に基づき被検眼の眼軸長を求めることが可能である。

＜構成例＞
本実施形態に係る眼科装置の構成の例を図２に示す。眼科装置２０００は、被検眼Ｅを観察するための光学系と、被検眼Ｅを検査するための光学系と、これらの光学系の光路を波長分離するダイクロイックミラーとを含む。被検眼Ｅを観察するための光学系として、前眼部観察系５が設けられている。被検眼Ｅを検査するための光学系として、ＯＣＴスキャン用の光学系、レフ測定用の光学系（屈折力測定用の光学系）、ケラト測定用の光学系などが設けられている。

眼科装置２０００は、Ｚアライメント系１、ＸＹアライメント系２、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、レフ測定受光系７、並びにＯＣＴ光学系８を含む。以下では、例えば、前眼部観察系５が９４０ｎｍ〜１０００ｎｍの光を用い、レフ測定光学系（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）が８３０ｎｍ〜８８０ｎｍの光を用い、固視投影系４が４００ｎｍ〜７００ｎｍの光を用い、ＯＣＴ光学系８が１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの光を用いるものとする。

（前眼部観察系５）
前眼部観察系５は、被検眼Ｅの前眼部を動画撮影する。前眼部観察系５を経由する光学系において、撮像素子５９の撮像面は瞳孔共役位置に配置されている。前眼部照明光源５０は、被検眼Ｅの前眼部に照明光（例えば、赤外光）を照射する。被検眼Ｅの前眼部により反射された光は、対物レンズ５１を通過し、ダイクロイックミラー５２を透過し、絞り（テレセン絞り）５３に形成された孔部を通過し、ハーフミラー２３を透過し、リレーレンズ５５及び５６を通過し、ダイクロイックミラー７６を透過する。ダイクロイックミラー５２は、レフ測定光学系の光路と前眼部観察系５の光路とを結合する。ダイクロイックミラー５２は、これらの光路が結合される光路結合面が対物レンズ５１の光軸に対して傾斜して配置される。ダイクロイックミラー７６を透過した光は、結像レンズ５８により撮像素子５９（エリアセンサー）の撮像面に結像される。撮像素子５９は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。撮像素子５９の出力（映像信号）は、後述の処理部９に入力される。処理部９は、この映像信号に基づく前眼部像Ｅ´を表示部１０の表示画面１０ａに表示させる。前眼部像Ｅ´は、例えば赤外動画像である。

（Ｚアライメント系１）
Ｚアライメント系１は、前眼部観察系５の光軸方向（前後方向、Ｚ方向）におけるアライメントを行うための光（赤外光）を被検眼Ｅに投射する。Ｚアライメント光源１１から出力された光は、被検眼Ｅの角膜Ｃｒに斜方から投射され、角膜Ｃｒにより反射され、結像レンズ１２によりラインセンサー１３のセンサー面に結像される。

角膜Ｃｒ（角膜頂点）の位置がＺ方向に変化すると、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部９は、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してＺアライメントを実行する。このＺアライメント手法は、光テコを利用したアライメント手法の例である。

ラインセンサー１３の代わりに、任意の１次元又は２次元イメージセンサーを用いることができる。すなわち、Ｚアライメント系に設けられる光検出器は、複数の光検出素子（フォトダイオード等）が１次元的又は２次元的に配列された任意のイメージセンサーであってよい。

（ＸＹアライメント系２）
ＸＹアライメント系２は、前眼部観察系５の光軸に直交する方向（左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向））のアライメントを行うための光束（赤外光）を被検眼Ｅに照射する。ＸＹアライメント系２は、ハーフミラー２３により前眼部観察系５の光路から分岐された光路に設けられたＸＹアライメント光源２１とコリメータレンズ２２とを含む。ＸＹアライメント光源２１から出力された光は、コリメータレンズ２２を通過し、ハーフミラー２３により反射され、前眼部観察系５を通じて被検眼Ｅに投射される。被検眼Ｅの角膜Ｃｒによる反射光は、前眼部観察系５を通じて撮像素子５９に導かれる。

この反射光に基づく像（輝点像）Ｂｒは前眼部像Ｅ´に含まれる。処理部９は、輝点像Ｂｒを含む前眼部像Ｅ´とアライメントマークＡＬとを表示部１０の表示画面１０ａに表示させる。手動でＸＹアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマークＡＬ内に輝点像Ｂｒを誘導するように光学系の移動操作を行う。自動でアライメントを行う場合、処理部９は、アライメントマークＡＬに対する輝点像Ｂｒの偏位がキャンセルされるように、光学系を移動させる機構を制御する。

（ケラト測定系３）
ケラト測定系３は、被検眼Ｅの角膜Ｃｒの形状を測定するためのリング状光束（赤外光）を角膜Ｃｒに投射する。ケラト板３１は、対物レンズ５１と被検眼Ｅとの間に配置されている。ケラト板３１の背面側（対物レンズ５１側）にはケラトリング光源３２が設けられている。ケラトリング光源３２からの光でケラト板３１を照明することにより、被検眼Ｅの角膜Ｃｒにリング状光束（円弧状又は円周状の測定パターン）が投射される。被検眼Ｅの角膜Ｃｒからの反射光（ケラトリング像）は撮像素子５９により前眼部像Ｅ´とともに検出される。処理部９は、このケラトリング像を基に公知の演算を行うことで、角膜Ｃｒの形状を表す角膜形状パラメータの値を算出する。典型的な角膜形状パラメータとして角膜曲率半径（角膜曲率）がある。

（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）
レフ測定光学系は、屈折力測定に用いられるレフ測定投射系６及びレフ測定受光系７を含む。レフ測定投射系６は、屈折力測定用の光束（例えば、リング状光束）（赤外光）を眼底Ｅｆに投射する。レフ測定受光系７は、この光束の被検眼Ｅからの戻り光を受光する。レフ測定投射系６は、レフ測定受光系７の光路に設けられた孔開きプリズム６５によって分岐された光路に設けられる。孔開きプリズム６５に形成されている孔部は、瞳孔共役位置に配置される。レフ測定受光系７を経由する光学系において、撮像素子５９の撮像面は眼底共役位置に配置される。

いくつかの実施形態では、レフ測定光源６１は、高輝度光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）光源である。レフ測定光源６１は、光軸方向に移動可能である。レフ測定光源６１は、眼底共役位置に配置される。レフ測定光源６１から出力された光は、リレーレンズ６２を通過し、円錐プリズム６３の円錐面に入射する。円錐面に入射した光は偏向され、円錐プリズム６３の底面から出射する。円錐プリズム６３の底面から出射した光は、リング絞り６４にリング状に形成された透光部を通過する。リング絞り６４の透光部を通過した光（リング状光束）は、孔開きプリズム６５の孔部の周囲に形成された反射面により反射され、ロータリープリズム６６を通過し、ダイクロイックミラー６７により反射される。ダイクロイックミラー６７により反射された光は、ダイクロイックミラー５２により反射され、対物レンズ５１を通過し、被検眼Ｅに投射される。ロータリープリズム６６は、眼底Ｅｆの血管や疾患部位に対するリング状光束の光量分布を平均化や光源に起因するスペックルノイズの低減のために用いられる。

眼底Ｅｆに投射されたリング状光束の戻り光は、対物レンズ５１を通過し、ダイクロイックミラー５２及びダイクロイックミラー６７により反射される。ダイクロイックミラー６７により反射された戻り光は、ロータリープリズム６６を通過し、孔開きプリズム６５の孔部を通過し、リレーレンズ７１を通過し、反射ミラー７２により反射され、リレーレンズ７３及び合焦レンズ７４を通過する。合焦レンズ７４は、レフ測定受光系７の光軸に沿って移動可能である。合焦レンズ７４を通過した光は、反射ミラー７５により反射され、ダイクロイックミラー７６により反射され、結像レンズ５８により撮像素子５９の撮像面に結像される。処理部９は、撮像素子５９からの出力を基に公知の演算を行うことで被検眼Ｅの屈折力値を算出する。例えば、屈折力値は、球面度数、乱視度数及び乱視軸角度、又は等価球面度数を含む。

（固視投影系４）
ダイクロイックミラー６７によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に、後述のＯＣＴ光学系８が設けられる。ダイクロイックミラー８３によりＯＣＴ光学系８の光路から分岐された光路に固視投影系４が設けられる。

固視投影系４は、固視標を被検眼Ｅに呈示する。固視投影系４の光路には、固視ユニット４０が配置されている。固視ユニット４０は、後述の処理部９からの制御を受け、固視投影系４の光路に沿って移動可能である。固視ユニット４０は、液晶パネル４１を含む。

処理部９による制御を受けた液晶パネル４１は、固視標を表すパターンを表示する。液晶パネル４１の画面上におけるパターンの表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。固視標を表すパターンの表示位置を任意に変更することが可能である。なお、液晶パネル４１に代えて、フィルム等に視標等が印刷された透過型の視標チャートと、視標チャートを照明する照明用光源とが設けられていてもよい。

液晶パネル４１からの光は、リレーレンズ４２を通過し、ダイクロイックミラー８３を透過し、リレーレンズ８２を通過し、反射ミラー８１により反射され、ダイクロイックミラー６７を透過し、ダイクロイックミラー５２により反射される。ダイクロイックミラー５２により反射された光は、対物レンズ５１を通過して眼底Ｅｆに投射される。いくつかの実施形態では、液晶パネル４１及びリレーレンズ４２のそれぞれは、独立に光軸方向に移動可能である。

（ＯＣＴ光学系８）
ＯＣＴ光学系８は、ＯＣＴ計測を行うための光学系である。ＯＣＴ計測よりも前に実施されたレフ測定結果に基づいて、光ファイバーｆ１の端面が撮影部位（眼底Ｅｆ又は前眼部）と光学系に共役となるように合焦レンズ８７の位置が調整される。

ＯＣＴ光学系８は、ダイクロイックミラー６７によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に設けられる。上記の固視投影系４の光路は、ダイクロイックミラー８３によりＯＣＴ光学系８の光路に結合される。それにより、ＯＣＴ光学系８及び固視投影系４のそれぞれの光軸を同軸で結合することができる。

ＯＣＴ光学系８は、ＯＣＴユニット１００を含む。図３に示すように、ＯＣＴユニット１００において、ＯＣＴ光源１０１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、出射光の波長を掃引可能な波長可変光源を含んで構成される。波長可変光源は、共振器を含むレーザー光源を含む。ＯＣＴ光源１０１は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。

図３に例示するように、ＯＣＴユニット１００には、スウェプトソースＯＣＴを実行するための光学系が設けられている。この光学系は、干渉光学系を含む。この干渉光学系は、波長可変光源からの光を測定光と参照光とに分割する機能と、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを重ね合わせて干渉光を生成する機能と、この干渉光を検出する機能とを備える。干渉光学系により得られた干渉光の検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、処理部９に送られる。また、測定光の光路（測定アーム、サンプルアーム）の長さ、及び、参照光の光路（参照アーム）の長さの少なくとも一方は可変とされる。

ＯＣＴ光源１０１は、例えば、出射光の波長（１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長範囲）を高速で変化させる近赤外波長可変レーザーを含む。ＯＣＴ光源１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバー１０２により偏波コントローラ１０３に導かれてその偏光状態が調整される。偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバー１０４によりファイバーカプラー１０５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。

参照光ＬＲは、光ファイバー１１０によりコリメータ１１１に導かれて平行光束に変換され、光路長補正部材１１２及び分散補償部材１１３を経由し、コーナーキューブ１１４に導かれる。光路長補正部材１１２は、参照光ＬＲの光路長と測定光ＬＳの光路長とを合わせるよう作用する。分散補償部材１１３は、参照光ＬＲと測定光ＬＳとの間の分散特性を合わせるよう作用する。コーナーキューブ１１４は、参照光ＬＲの入射方向に移動可能であり、それにより参照光ＬＲの光路長が変更される。

コーナーキューブ１１４を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１１３及び光路長補正部材１１２を経由し、コリメータ１１６によって平行光束から集束光束に変換され、光ファイバー１１７に入射する。光ファイバー１１７に入射した参照光ＬＲは、偏波コントローラ１１８に導かれてその偏光状態が調整され、光ファイバー１１９によりアッテネータ１２０に導かれて光量が調整され、光ファイバー１２１によりファイバーカプラー１２２に導かれる。

一方、ファイバーカプラー１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバーｆ１により導かれてコリメータレンズユニット８９により平行光束に変換され、光スキャナー８８、合焦レンズ８７、リレーレンズ８５、及び反射ミラー８４を経由し、ダイクロイックミラー８３により反射される。

光スキャナー８８は、測定光ＬＳを１次元的又は２次元的に偏向する。光スキャナー８８は、例えば、第１ガルバノミラーと、第２ガルバノミラーとを含む。第１ガルバノミラーは、ＯＣＴ光学系８の光軸に直交する水平方向（Ｘ方向）に撮影部位（眼底Ｅｆ又は前眼部）をスキャンするように測定光ＬＳを偏向する。第２ガルバノミラーは、ＯＣＴ光学系８の光軸に直交する上下方向（Ｙ方向）に撮影部位をスキャンするように、第１ガルバノミラーにより偏向された測定光ＬＳを偏向する。このような光スキャナー８８による測定光ＬＳのスキャンパターンとしては、例えば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋スキャンなどがある。

ダイクロイックミラー８３により反射された測定光ＬＳは、リレーレンズ８２を通過し、反射ミラー８１により反射され、ダイクロイックミラー６７を透過し、ダイクロイックミラー５２により反射され、対物レンズ５１により屈折されて被検眼Ｅに入射する。測定光ＬＳは、被検眼Ｅの様々な深さ位置において散乱・反射される。被検眼Ｅからの測定光ＬＳの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバーカプラー１０５に導かれ、光ファイバー１２８を経由してファイバーカプラー１２２に到達する。

ファイバーカプラー１２２は、光ファイバー１２８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバー１２１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバーカプラー１２２は、所定の分岐比（例えば１：１）で干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバー１２３及び１２４を通じて検出器１２５に導かれる。

検出器１２５は、例えばバランスドフォトダイオードである。バランスドフォトダイオードは、一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを含み、これらフォトディテクタにより得られた一対の検出結果の差分を出力する。検出器１２５は、この出力（検出信号）をデータ収集システム（ＤＡＱ）１３０に送る。

ＤＡＱ１３０には、ＯＣＴ光源１０１からクロックＫＣが供給される。クロックＫＣは、ＯＣＴ光源１０１において、波長可変光源により所定の波長範囲内で掃引される各波長の出力タイミングに同期して生成される。ＯＣＴ光源１０１は、例えば、各出力波長の光Ｌ０を分岐することにより得られた２つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックＫＣを生成する。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５から入力される検出信号をクロックＫＣに基づきサンプリングする。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５からの検出信号のサンプリング結果を処理部９の演算処理部２２０に送られる。演算処理部２２０は、例えば一連の波長掃引毎に（Ａライン毎に）、サンプリングデータに基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Ａラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、演算処理部２２０は、各Ａラインの反射強度プロファイルを画像化することにより画像データを形成する。

本例では、測定アーム長と参照アーム長との間の差を変更してコヒーレンスゲートを移動するために参照アーム長を変更する要素（移動可能なコーナーキューブ１１４）が設けられているが、他の要素を採用してもよい。例えば、移動可能なミラーを参照アームに設けることや、移動可能なコーナーキューブ等のリトロリフレクタを測定アームに設けることが可能である。

処理部９は、レフ測定光学系を用いて得られた測定結果から屈折力値を算出し、算出された屈折力値に基づいて、眼底Ｅｆとレフ測定光源６１と撮像素子５９とが共役となる位置に、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４それぞれを光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部９は、合焦レンズ７４の移動に連動してＯＣＴ光学系８の合焦レンズ８７をその光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部９は、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４の移動に連動して液晶パネル４１（固視ユニット４０）をその光軸方向に移動させる。

＜処理系の構成＞
眼科装置２０００の処理系の構成について説明する。眼科装置２０００の処理系の機能的構成の例を図４及び図５に示す。図４は、眼科装置２０００の処理系の機能ブロック図の一例を表す。図５は、データ処理部２２３の機能ブロック図の一例を表す。

処理部９は、眼科装置２０００の各部を制御する。また、処理部９は、各種演算処理を実行可能である。処理部９は、プロセッサを含む。

処理部９は、制御部２１０と、演算処理部２２０とを含む。また、眼科装置２０００は、移動機構２００と、表示部２７０と、操作部２８０と、通信部２９０とを含む。

移動機構２００は、ヘッド部を前後左右方向に移動させるための機構である。ヘッド部には、Ｚアライメント系１、ＸＹアライメント系２、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、レフ測定受光系７、及びＯＣＴ光学系８などが収容されている。例えば、移動機構２００には、ヘッド部を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。制御部２１０（主制御部２１１）は、アクチュエータに制御信号を送ることによって移動機構２００に対する制御を行う。

（制御部２１０）
制御部２１０は、プロセッサを含み、眼科装置２０００の各部を制御する。制御部２１０は、主制御部２１１と、記憶部２１２とを含む。記憶部２１２には、眼科装置２０００を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、検出器制御用プログラム、光スキャナー制御用プログラム、光学系制御用プログラム、アライメント制御用プログラム、演算処理用プログラム、及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムにしたがって眼科装置２０００は演算や制御を実行する。

主制御部２１１は、眼科装置２０００の各種制御を行う。Ｚアライメント系１に対する制御には、Ｚアライメント光源１１の制御、ラインセンサー１３の制御などがある。Ｚアライメント光源１１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。ラインセンサー１３の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。それにより、Ｚアライメント光源１１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、ラインセンサー１３により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてラインセンサー１３に対する光の投影位置を特定する。主制御部２１１は、特定された投影位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づき移動機構２００を制御してヘッド部を前後方向に移動させる（Ｚアライメント）。

ＸＹアライメント系２に対する制御には、ＸＹアライメント光源２１の制御などがある。ＸＹアライメント光源２１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ＸＹアライメント光源２１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてＸＹアライメント光源２１からの光の戻り光に基づく輝点像の位置を特定する。主制御部２１１は、所定の目標位置（例えば、アライメントマークＡＬの中心位置）に対する輝点像Ｂｒの偏位がキャンセルされるように移動機構２００を制御してヘッド部を左右上下方向に移動させる（ＸＹアライメント）。

ケラト測定系３に対する制御には、ケラトリング光源３２の制御などがある。ケラトリング光源３２の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ケラトリング光源３２の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出されたケラトリング像に対する公知の演算を演算処理部２２０に実行させる。それにより、被検眼Ｅの角膜形状パラメータの値が求められる。

固視投影系４に対する制御には、液晶パネル４１の制御や固視ユニット４０の移動制御などがある。液晶パネル４１の制御には、固視標の表示のオン・オフや、固視標の表示位置の切り替えなどがある。

例えば、固視投影系４には、液晶パネル４１（又は固視ユニット４０）を光軸方向に移動する移動機構が設けられる。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、少なくとも液晶パネル４１を光軸方向に移動させる。それにより、液晶パネル４１と眼底Ｅｆとが光学的に共役となるように液晶パネル４１の位置が調整される。

前眼部観察系５に対する制御には、前眼部照明光源５０の制御、撮像素子５９の制御などがある。前眼部照明光源５０の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、前眼部照明光源５０の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。撮像素子５９の制御には、撮像素子５９の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部２２０に実行させる。

レフ測定投射系６に対する制御には、レフ測定光源６１の制御、ロータリープリズム６６の制御などがある。レフ測定光源６１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、レフ測定光源６１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。例えば、レフ測定投射系６は、レフ測定光源６１を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、レフ測定光源６１を光軸方向に移動させる。ロータリープリズム６６の制御には、ロータリープリズム６６の回転制御などがある。例えば、ロータリープリズム６６を回転させる回転機構が設けられており、主制御部２１１は、この回転機構を制御することによりロータリープリズム６６を回転させる。

レフ測定受光系７に対する制御には、合焦レンズ７４の制御などがある。合焦レンズ７４の制御には、合焦レンズ７４の光軸方向への移動制御などがある。例えば、レフ測定受光系７は、合焦レンズ７４を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ７４を光軸方向に移動させる。主制御部２１１は、レフ測定光源６１と眼底Ｅｆと撮像素子５９とが光学的に共役となるように、例えば被検眼Ｅの屈折力に応じてレフ測定光源６１及び合焦レンズ７４をそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。

ＯＣＴ光学系８に対する制御には、ＯＣＴ光源１０１の制御、光スキャナー８８の制御、合焦レンズ８７の制御、コーナーキューブ１１４の制御、検出器１２５の制御、ＤＡＱ１３０の制御などがある。ＯＣＴ光源１０１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。光スキャナー８８の制御には、第１ガルバノミラーによるスキャン位置やスキャン範囲やスキャン速度の制御、第２ガルバノミラーによるスキャン位置やスキャン範囲やスキャン速度の制御などがある。

合焦レンズ８７の制御には、合焦レンズ８７の光軸方向への移動制御、撮影部位に対応した合焦基準位置への合焦レンズ８７の移動制御、撮影部位に対応した移動範囲（合焦範囲）内での移動制御などがある。例えば、ＯＣＴ光学系８は、合焦レンズ８７を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ８７を光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、眼科装置２０００には、合焦レンズ７４及び８７を保持する保持部材と、保持部材を駆動する駆動部が設けられる。主制御部２１１は、駆動部を制御することにより合焦レンズ７４及び８７の移動制御を行う。主制御部２１１は、例えば、合焦レンズ７４の移動に連動して合焦レンズ８７を移動させた後、干渉信号の強度に基づいて合焦レンズ８７だけを移動させるようにしてもよい。

コーナーキューブ１１４の制御には、コーナーキューブ１１４の光路に沿った移動制御などがある。例えば、ＯＣＴ光学系８は、コーナーキューブ１１４を光路に沿った方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、コーナーキューブ１１４を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、コーナーキューブ１１４を光路に沿った方向に移動させる。検出器１２５の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部２１１は、検出器１２５により検出された信号のサンプリングをＤＡＱ１３０に実行させ、サンプリングされた信号に基づく画像構築等の処理を演算処理部２２０（画像形成部２２２）に実行させる。

また、主制御部２１１は、眼屈折力算出部２２１により算出された屈折力の測定値、画像形成部２２２により形成された断層像（ＯＣＴ画像）、後述のデータ処理部２２３により得られた結果に対応した情報などを、表示部２７０に表示させる。

更に、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（記憶部２１２）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータの例として、他覚測定により得られたデータ、ＯＣＴスキャンにより得られたデータ、断層像の画像データ、前眼部像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。

また、記憶部２１２には、眼科装置２０００を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

（演算処理部２２０）
演算処理部２２０は、眼屈折力算出部２２１と、画像形成部２２２と、データ処理部２２３とを含む。

（眼屈折力算出部２２１）
眼屈折力算出部２２１は、レフ測定投射系６により眼底Ｅｆに投影されたリング状光束（リング状の測定パターン）の戻り光を撮像素子５９が受光することにより得られたリング像（パターン像）を解析する。例えば、眼屈折力算出部２２１は、得られたリング像が描出された画像における輝度分布からリング像の重心位置を求め、この重心位置から放射状に延びる複数のスキャン方向に沿った輝度分布を求め、この輝度分布からリング像を特定する。続いて、眼屈折力算出部２２１は、特定されたリング像の近似楕円を求め、この近似楕円の長径及び短径を公知の式に代入することによって球面度数、乱視度数及び乱視軸角度（屈折力値）を求める。或いは、眼屈折力算出部２２１は、基準パターンに対するリング像の変形及び偏位に基づいて眼屈折力のパラメータを求めることができる。

また、眼屈折力算出部２２１は、前眼部観察系５により取得されたケラトリング像に基づいて角膜曲率半径を算出する。例えば、眼屈折力算出部２２１は、ケラトリング像を解析することにより角膜前面の強主経線の曲率半径と弱主経線の曲率半径とを算出し、これら曲率半径に統計処理を適用して角膜曲率半径を算出する。この統計処理は、例えば、平均化、最大値の選択、又は最小値の選択であってよい。眼屈折力算出部２２１は、算出された角膜曲率半径に基づいて、角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出することができる。

なお、角膜曲率半径を求めるための手法はケラトリングを用いる手法に限定されない。例えば、プラチドリングを用いる手法、スリットスキャンを用いる手法、シャインプルーフの原理を用いる手法、前眼部ＯＣＴを用いる手法など、任意の角膜形状解析手法を適用することが可能である。

（画像形成部２２２）
画像形成部２２２は、検出器１２５により検出された信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部２２２は、干渉光学系による干渉光ＬＣの検出結果に基づいて被検眼Ｅの画像データを形成する。この画像形成処理は、従来のスペクトラルドメインタイプのＯＣＴと同様に、フィルター処理、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）などを含む。このような処理によりＡライン（被検眼Ｅ内における測定光ＬＳのスキャン経路）における反射強度プロファイルが取得され、この反射強度プロファイルを画像化することでこのＡラインの画像データが形成される。

画質を向上させるために、同じパターンでのスキャンを複数回繰り返して収集された複数のデータセットを合成する（加算平均する）ことができる。

（データ処理部２２３）
データ処理部２２３は、様々なデータ処理を実行可能である。データ処理部２２３は、ＯＣＴスキャンを用いて取得されたデータ（ＯＣＴデータ）を処理することができる。ＯＣＴデータは、例えば、反射強度プロファイル又は画像データである。データ処理部２２３は、前眼部観察系５により得られた画像や、Ｚアライメント系１のラインセンサー１３から出力された信号（データ）を処理することができる。データ処理部２２３は、ここに例示したデータ以外のデータを処理することも可能である。

ラスタースキャン等により複数の断層像（スタックデータ）が得られた場合、データ処理部２２３は、これら断層像に補間処理等のボクセル化処理を適用することができる。これにより、ボクセルデータ（ボリュームデータ）が構築される。データ処理部２２３は、ボリュームデータをレンダリングすることができる。レンダリングの手法は任意であり、例えば、ボリュームレンダリング、多断面再構成（ＭＰＲ）、サーフェスレンダリングなどであってよい。

データ処理部２２３は、スタックデータ又はボリュームデータから正面画像を形成することができる。例えば、データ処理部２２３は、スタックデータ又はボリュームデータをＡラインに沿って積算することによりプロジェクション画像を構築することができる。

データ処理部２２３は、スタックデータ又はボリュームデータにセグメンテーションを適用することができる。セグメンテーションは、画像データ中の部分領域を特定するための公知の処理である。データ処理部２２３は、ＯＣＴ画像（２次元断層像、３次元画像など）の輝度値に基づきセグメンテーションを行う。

例えば、眼底Ｅｆにおける複数の層組織はそれぞれ特徴的な反射率を有し、これら層組織の画像領域もそれぞれ特徴的な輝度値を有する。データ処理部２２３は、これら特徴的な輝度値に基づき目的の画像領域を特定するようにセグメンテーションを実行する。目的の画像領域は、例えば、内境界膜、神経繊維層、神経節細胞層、内網状層、内顆粒層、外網状層、外顆粒層、外境界膜、視細胞層、網膜色素上皮層、脈絡膜、強膜など、眼底Ｅｆの任意の組織に相当する。

図５に示すように、データ処理部２２３は、第１偏位算出部２２３１と、アライメント誤差算出部２２３２と、アーム長変化量算出部２２３５と、基準位置設定部２２３６と、データ位置特定部２２３７と、第２偏位算出部２２３８と、眼軸長算出部２２３９とを含む。

更に、図５に示すように、データ処理部２２３内の記憶回路（図示せず）は、基準眼軸長（基準眼軸長データ）２２４と、アライメント検出データ２２５と、基準アーム長（基準アーム長データ）２２７と、アーム長（アーム長データ）２２８と、ＯＣＴデータ２２９とを記憶する。

典型的には、アライメント検出データ２２５とＯＣＴデータ２２９とは略同時に取得される。つまり、眼科装置２０００は、アライメント検出データ２２５を取得するためのアライメント検出（Ｚアライメント検出及びＸＹアライメント検出のいずれか一方又は双方）と、ＯＣＴデータ２２９を取得するためのＯＣＴスキャンとを略同時に実行する。

（基準眼軸長２２４）
図６を参照する。基準眼軸長２２４は、以下の３つの条件を満足する仮想的な眼（仮想眼Ｅ_Ｓ）の眼軸長として予め設定される：（第１条件）干渉光学系に対して予め設定された作動位置に仮想眼Ｅ_Ｓが配置されていること；（第２条件）ＯＣＴスキャンにより仮想眼Ｅ_Ｓのデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長が所定の基準アーム長（２２７）に等しいこと；（第３条件）仮想眼Ｅ_Ｓの網膜Ｆ_Ｓが基準アーム長（２２７）に対応する位置に配置されていること。

第１条件について説明する。作動位置とは、干渉光学系の測定アームと眼との間のアライメントが合致している場合における、眼に対する測定アームの位置である。

典型的な作動位置は、ＸＹアライメント及びＺアライメントの双方が合致した状態における、眼に対する測定アームの位置である。換言すると、典型的な作動位置は、測定アームの光軸と眼の軸とが合致し、且つ、眼の角膜頂点と測定アームとの間の距離が所定のワーキングディスタンス（作動距離）に等しい状態における、眼に対する測定アームの位置である。角膜頂点と測定アームとの間の距離は、例えば、角膜頂点と、測定アームにおいて最も眼に近い位置に配置された要素との間の距離として定義されてよい。

本実施形態では、測定アームの光軸は、例えば、対物レンズ５１の光軸である。また、仮想眼Ｅ_Ｓの角膜頂点Ｃ_Ｓと測定アームとの間の距離は、例えば、角膜頂点Ｃ_Ｓと対物レンズ５１の前面（仮想眼Ｅ_Ｓ側の面）との間の距離として定義される。

第２条件について説明する。本実施形態に係る眼科装置２０００は参照アーム長のみが可変であるから、第２条件の「干渉光学系のアーム長」は参照アーム長である。測定アーム長のみが可変に構成された実施形態においては、第２条件の「干渉光学系のアーム長」は測定アーム長である。参照アーム長及び測定アーム長の双方が可変に構成された実施形態においては、第２条件の「干渉光学系のアーム長」は、参照アーム長及び測定アーム長のいずれか一方又は双方である。

アーム長は、実空間における長さとして定義されてもよいし、光学的長さとして定義されてもよい。或いは、アーム長を変更するための要素（本実施形態では、コーナーキューブ１１４）の位置を示す位置情報によってアーム長を定義してもよい。或いは、アーム長を変更するための要素に対する制御の内容を示す制御情報（本実施形態では、コーナーキューブ１１４の移動制御信号の内容や履歴）によってアーム長を定義してもよい。

図６に示すように、仮想眼Ｅ_Ｓにおいて、基準眼軸長Ｌ_Ｓは角膜頂点Ｃ_Ｓと網膜Ｆ_Ｓ（例えば黄斑部）との間の距離である。符号Ｇ_Ｓは、所定の基準アーム長に対応するコヒーレンスゲート（その位置）を示す。

第３条件について説明する。上記のように仮想眼Ｅ_Ｓの眼軸長は基準眼軸長Ｌ_Ｓである。すなわち、仮想眼Ｅ_Ｓの角膜頂点Ｃ_Ｓと網膜Ｆ_Ｓとの間の距離が基準眼軸長Ｌ_Ｓに等しい。第３条件は、基準アーム長に対応する位置（つまり、基準アーム長に対応するコヒーレンスゲートＧ_Ｓの位置）に、仮想眼Ｅ_Ｓの網膜Ｆ_Ｓが配置されていることを示す。

このように、第１〜第３条件は、仮想眼Ｅ_Ｓに対する干渉光学系（その測定アーム）のアライメントが合致し、且つ、干渉光学系のアーム長が基準アーム長に等しい状態において、干渉光学系のコヒーレンスゲートＧ_Ｓが仮想眼Ｅ_Ｓの網膜Ｆ_Ｓに配置されること、を示している。このような仮想眼Ｅ_Ｓの眼軸長が基準眼軸長Ｌ_Ｓとして設定される。

以上に説明した要領で基準眼軸長２２４が設定され、眼科装置２０００に入力される。眼科装置２０００に入力された基準眼軸長２２４は、例えば、記憶部２１２に保存され、演算処理の実行時に記憶部２１２から読み出されてデータ処理部２２３に提供される。

（アライメント検出データ２２５）
アライメント検出データ２２５は、Ｚアライメント系１のラインセンサー１３から出力されたデータ（信号）又はそれから生成されたデータを含む。なお、アライメント検出データ２２５は、ＸＹアライメントが合致している状態（許容範囲内の誤差が介在する状態）において取得される。

アライメント検出データ２２５は、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置を示す情報を含む。典型的には、ラインセンサー１３のセンサー面には複数の光検出素子が配列されており、これら光検出素子のうちのいずれの光検出素子に光が投射されたか（つまり、いずれの光検出素子が光を検出したか）識別可能である。典型的には、複数の光検出素子には、互いに異なる座標が割り当てられている。

アライメント検出データ２２５は、例えば、光を検出した光検出素子の識別情報を含み、典型的には、光を検出した光検出素子に割り当てられた座標（検出座標）を示す情報を含む。

また、アライメント検出データ２２５は、前眼部観察系５により取得された輝点像Ｂｒが描出された前眼部像又はそれから生成されたデータを含んでいてよい。

（基準アーム長２２７）
基準アーム長２２７は、前述した基準アーム長又はこれと同値なデータであり、予め設定されたデフォルト値である。

基準アーム長２２７は、例えば、参照アーム長を変更するための要素（コーナーキューブ１１４）の位置を示す位置情報を含んでいてよい。例えば、この位置情報は、基準アーム長に対応するコーナーキューブ１１４の位置を示す。本実施形態において、典型的な基準アーム長２２７は、コーナーキューブ１１４の所定のニュートラル位置を示す位置情報、又は、これと同値なデータであってよい。

基準アーム長２２７は、例えば、記憶部２１２に保存され、演算処理の実行時に記憶部２１２から読み出されてデータ処理部２２３に提供される。

（アーム長２２８）
アーム長２２８は、眼軸長を測定するためのＯＣＴスキャンが被検眼Ｅに適用されたときのアーム長又はこれと同値なデータである。本実施形態では参照アーム長のみが可変であるから、アーム長２２８は参照アーム長である。なお、他の実施形態において、アーム長２２８は、測定アーム長であってよいし、或いは、参照アーム長と測定アーム長との組であってもよい。

アーム長２２８は、例えば、参照アーム長を変更するための要素（コーナーキューブ１１４）の位置を示す位置情報、又は、アーム長を変更するための要素に対する制御の内容を示す制御情報を含んでいてよい。このような位置情報又は制御情報は、例えば、眼軸長を測定するためのＯＣＴスキャンが行われたときに取得される。位置情報は、例えば、アーム長を変更するための要素の位置を検知する位置センサーによって取得される。制御情報は、例えば、アーム長を変更するための要素に対する制御のログから取得される。

或いは、アーム長２２８は、位置情報又は制御情報から算出されたアーム長であってもよい。アーム長の算出は、例えばデータ処理部２２３により実行される。

アーム長２２８は、例えば、記憶部２１２に保存され、演算処理の実行時に記憶部２１２から読み出されてデータ処理部２２３に提供される。

（ＯＣＴデータ２２９）
ＯＣＴデータ２２９は、眼軸長を測定するためのＯＣＴスキャンにより取得されたデータである。ＯＣＴデータ２２９は、例えば、画像形成部２２２により取得された反射強度プロファイル又はこれに基づく画像データであってよい。

ＯＣＴデータ２２９は、例えば、記憶部２１２に保存され、演算処理の実行時に記憶部２１２から読み出されてデータ処理部２２３に提供される。

（第１偏位算出部２２３１）
第１偏位算出部２２３１は、ラインセンサー１３からの出力に基づいて、ラインセンサー１３によるＺアライメント光（角膜反射光）の検出座標の、所定の基準座標からの偏位（第１偏位）を算出する。すなわち、第１偏位算出部２２３１は、ラインセンサー１３上におけるＺアライメントの誤差を求めるものと言える。

本実施形態において、典型的には、第１偏位算出部２２３１は、アライメント検出データ２２５に基づいて、ラインセンサー１３に設けられた複数の光検出素子のうち、Ｚアライメント検出において実際に光を検出した光検出素子の識別情報（検出座標）を取得する。

一方、ラインセンサー１３に設けられた複数の光検出素子のうちの代表素子が、Ｚアライメントが合致した状態に対応する基準素子として予め設定されている。基準素子の座標を基準座標と呼ぶ。

第１偏位算出部２２３１は、アライメント検出データ２２５から得られた検出座標の、基準座標に対する偏位を求める。この偏位（第１偏位）は、例えば、基準素子から、Ｚアライメント検出において実際に光を検出した光検出素子までの、光検出素子の個数によって表現されてもよいし、他の表現であってもよい。

前眼部観察系５により取得された輝点像Ｂｒが描出された前眼部像（又はそれから生成されたデータ）をアライメント検出データ２２５が含む場合、第１偏位算出部２２３１は、この前眼部像を解析して輝点像Ｂｒの位置を特定し、前述したアライメントマーク（又はこれに対応する位置）に対する輝点像Ｂｒの位置の偏位（第１偏位）を算出する。

第１偏位算出部２２３１は、算出された偏位を示す情報（第１偏位情報）をアライメント誤差算出部２２３２に送る。

（アライメント誤差算出部２２３２）
アライメント誤差算出部２２３２は、第１偏位算出部２２３１から送られた第１偏位情報を受ける。アライメント誤差算出部２２３２は、第１偏位情報が示す偏位に対応する被検眼Ｅと測定アームとの間のアライメント誤差を算出する。

換言すると、アライメント誤差算出部２２３２は、ラインセンサー１３上におけるＺアライメントの誤差（第１偏位情報が示す偏位）を、実空間におけるＺアライメントの誤差（距離）に変換する。

この変換は、例えば、ラインセンサー１３における光検出素子間隔（隣接する２つの光検出素子の間隔：単位間隔）と、実空間における距離（単位距離）との間の予め決められた関係を参照して実行される。

典型的には、隣接する２つの光検出素子の間隔に対応する単位距離をΔｄとし、且つ、基準素子からＺアライメント検出において実際に光を検出した光検出素子までの光検出素子の個数（単位間隔の個数）をＮとすると、実空間におけるＺアライメント誤差（距離）はＮ×Δｄで表される。

図７に示す「ΔＷＤ」は、このようにして算出されたＺアライメント誤差の一例である。ΔＷＤは、Ｚ方向におけるアライメント誤差を示し、所定のワーキングディスタンスＷＤに対する誤差を示す。

なお、図７において、Ｃ_Ｓは仮想眼Ｅ_Ｓの角膜頂点（角膜頂点位置）を示し、Ｃは被検眼Ｅの角膜頂点（角膜頂点位置）を示す。Ｇ_Ｓは図６に示すコヒーレンスゲート（基準コヒーレンスゲート位置）を示し、Ｇは眼軸長測定のためのＯＣＴスキャンが被検眼Ｅに適用されたときのコヒーレンスゲート（コヒーレンスゲート位置）を示す。Ｌ_Ｓは仮想眼Ｅ_Ｓの眼軸長（基準眼軸長）を示す。Ｆは被検眼Ｅの網膜（網膜表面）を示す。

また、本例のワーキングディスタンスＷＤは、対物レンズ５１の最前面位置（対物レンズ５１の前面における光軸上の位置）と仮想眼Ｅ_Ｓの角膜頂点位置Ｃ_Ｓとの間の距離である。Ｚアライメント誤差ΔＷＤは、仮想眼Ｅ_Ｓの角膜頂点位置Ｃ_Ｓに対する被検眼Ｅの角膜頂点位置Ｃの偏位に相当する。

基準眼軸長２２４の第１条件に関して説明したように、仮想眼Ｅ_Ｓに対するアライメントは合致しており、角膜頂点位置Ｃ_Ｓのアライメント誤差はゼロである。これに対し、被検眼Ｅに対するアライメント状態は任意である。これらより、被検眼Ｅのアライメント誤差は、角膜頂点位置Ｃ_Ｓを基準として定義可能である。例えば、図７に示すように、Ｚ方向のアライメント誤差ΔＷＤは、角膜頂点位置Ｃ_Ｓからの角膜頂点位置Ｃの偏位として得られる。

ここで、Ｚ方向のアライメント誤差ΔＷＤは、ゼロ、正値、又は負値である。Ｚ方向のアライメント誤差ΔＷＤの符号（正／負、＋／−）は任意に定義可能であり、例えば、＋Ｚ方向をアライメント誤差ΔＷＤの正方向として定義し、−Ｚ方向を負方向として定義することができる。Ｘ方向のアライメント誤差及びＹ方向のアライメント誤差についても同様である。

アライメント誤差算出部２２３２は、算出されたアライメント誤差を示す情報（アライメント誤差情報）を眼軸長算出部２２３９に送る。

（アーム長変化量算出部２２３５）
眼科装置２０００は、被検眼Ｅの眼軸長を測定するために眼底ＥｆにＯＣＴスキャンを適用する。このＯＣＴスキャンは、少なくとも１つのＡスキャンを含む。制御部２１０は、このＯＣＴスキャンにおいてアーム長（本例では参照アーム長）を制御し、ＯＣＴスキャンにて適用されたアーム長を示す情報を取得する。この情報が図５に示すアーム長２２８である。

アーム長変化量算出部２２３５は、基準アーム長２２７からのアーム長２２８の変化量を算出する。この演算は、例えば、アーム長２２８が示すコーナーキューブ１１４の位置座標から、基準アーム長２２７が示すコーナーキューブ１１４の位置座標を減算する処理を含む。

換言すると、アーム長変化量算出部２２３５は、基準コヒーレンスゲート位置Ｇ_Ｓからのコヒーレンスゲート位置Ｇの偏位ΔＧを求めるものである（図７を参照）。コヒーレンスゲート偏位ΔＧは、基準アーム長２２７からのアーム長２２８の変化量と等しく、また、アーム長２２８が示すコーナーキューブ１１４の位置座標から基準アーム長２２７が示すコーナーキューブ１１４の位置座標を減算して得られた値とも等しい。以下、これら値を同一視してΔＧで表す。

ここで、アーム長変化量ΔＧは、ゼロ、正値、又は負値である。アーム長変化量ΔＧの符号（正／負、＋／−）は任意に定義可能であり、例えば、＋Ｚ方向をアーム長変化量ΔＧの正方向として定義し、−Ｚ方向を負方向として定義することができる。なお、アーム長変化量ΔＧの符号の定義とＺ方向のアライメント誤差ΔＷＤの符号の定義とを共通化することができる。

アーム長変化量算出部２２３５は、算出されたアーム長変化量を示す情報（アーム長変化量情報）を眼軸長算出部２２３９に送る。

（基準位置設定部２２３６）
基準位置設定部２２３６は、ＯＣＴデータ２２９が取得されたときのアーム長２２８に対応するコヒーレンスゲート位置Ｇを、ＯＣＴデータ２２９における基準位置として設定する。アーム長２２８に対応するＯＣＴデータ２２９中のコヒーレンスゲート位置Ｇを特定する処理は、従来と同じ要領で実行される。

コヒーレンスゲート位置Ｇは、ＯＣＴデータ２２９を取得するためのＯＣＴスキャンにおいて干渉感度が最大となる深さ位置に対応し、また、このＯＣＴスキャンが行われたときのコーナーキューブ１１４の位置に対応する。すなわち、コヒーレンスゲート位置Ｇを反射面と仮定したときの測定アームの長さは、ＯＣＴスキャンが行われたときの参照アーム長に等しい。

基準位置設定部２２３６は、算出された基準位置を示す情報（コヒーレンスゲート位置情報）を第２偏位算出部２２３８に送る。

（データ位置特定部２２３７）
データ位置特定部２２３７は、ＯＣＴデータ２２９を解析することで、網膜表面Ｆに相当するデータ位置（網膜表面位置）を特定する。例えば、データ位置特定部２２３７は、反射強度プロファイルを解析して網膜表面に相当するピークを検出することができる。或いは、データ位置特定部２２３７は、ＯＣＴ画像データを解析して網膜表面に相当する画像領域を特定することができる。このような信号解析・画像解析では、例えばセグメンテーションが行われる。

データ位置特定部２２３７は、特定された網膜表面位置を示す情報（網膜表面位置情報）を第２偏位算出部２２３８に送る。

（第２偏位算出部２２３８）
第２偏位算出部２２３８は、基準位置設定部２２３６から送られたコヒーレンスゲート位置情報と、データ位置特定部２２３７から送られた網膜表面位置情報とを受ける。第２偏位算出部２２３８は、コヒーレンスゲート位置情報に示すコヒーレンスゲート位置Ｇからの、網膜表面位置情報に示す網膜表面Ｆの位置の偏位ΔＦ（第２偏位）を算出する。図７に示す偏位ΔＦは、Ｚ方向において定義されている。

第２偏位算出部２２３８は、算出された偏位を示す情報（第２偏位情報）を眼軸長算出部２２３９に送る。

（眼軸長算出部２２３９）
眼軸長算出部２２３９は、アライメント誤差算出部２２３２から送られたアライメント誤差情報と、アーム長変化量算出部２２３５から送られたアーム長変化量情報と、第２偏位算出部２２３８から送られた第２偏位情報とを受ける。

眼軸長算出部２２３９は、例えば、基準眼軸長２２４に示す基準眼軸長Ｌ_Ｓと、アライメント誤差情報に示すアライメント誤差ΔＷＤと、アーム長変化量情報に示すアーム長変化量ΔＧと、第３偏位情報に示す偏位ΔＦとに基づいて、被検眼Ｅの眼軸長Ｌを算出することができる。

図７に示すようにＺ方向のみを考慮する場合、眼軸長算出部２２３９は、基準眼軸長Ｌ_Ｓと、アライメント誤差ΔＷＤと、アーム長変化量ΔＧと、偏位ΔＦとを加算することによって眼軸長Ｌを求める：Ｌ＝Ｌ_Ｓ＋ΔＷＤ＋ΔＧ＋ΔＦ。

Ｘ方向及び／又はＹ方向を考慮する場合について図８を参照しつつ説明する。符号Ｃは被検眼Ｅの角膜頂点を示し、符号Ｆは網膜（網膜表面、黄斑中心）を示す。角膜頂点Ｃと網膜Ｆとを通る直線Ａｘは、被検眼Ｅの眼軸を示す。

符号Ｋは、角膜頂点Ｃにおける角膜表面の曲率中心を示す。曲率中心Ｋは、角膜頂点Ｃにおける曲率円（接触円）の中心である。この曲率円の半径、つまり角膜頂点Ｃにおける曲率半径をＲとする。

符号Ｔは、網膜Ｆに投射される測定光ＬＳの経路（入射経路）を示す。符号Ｈは、入射経路Ｔと被検眼Ｅの角膜表面との交点、つまり、被検眼Ｅに対する測定光ＬＳの入射位置を示す。

眼軸Ａｘに対する入射経路Ｔの偏位（高さ）をｈとする。角膜表面の形状が実質的に球面状であると仮定すると、或いは、高さｈが十分に小さいと仮定すると（つまり、アライメント誤差が十分に小さいと仮定すると）、入射位置Ｈと曲率中心Ｋとの間の距離は、角膜頂点Ｃにおける曲率半径Ｒに等しいと考えることができる。

入射位置Ｈと曲率中心Ｋとを結ぶ線分が眼軸Ａｘに対してなす角度をθとする。また、入射位置Ｈと網膜Ｆとを結ぶ線分が眼軸Ａｘに対してなす角度をφとする。

入射位置Ｈと網膜Ｆとを結ぶ線分の長さをＡＬｍとする。長さＡＬｍは、入射経路Ｔを通って網膜Ｆに投射される測定光ＬＳを用いたＯＣＴスキャンにより取得されたデータから求められる被検眼Ｅの眼軸長の測定値に相当する。

被検眼Ｅの眼軸長（真値）をＡＬとする。また、眼軸Ａｘに沿った方向における角膜頂点Ｃと入射位置Ｈとの間の距離、つまり角膜頂点Ｃを始点とし入射位置Ｈを終点とするベクトルの眼軸（Ａｘ）方向成分の大きさ、をＡＬ１とする。また、眼軸Ａｘに沿った方向における入射位置Ｈと網膜Ｆとの間の距離、つまり網膜Ｆを始点とし入射位置Ｈを終点とするベクトルの眼軸（Ａｘ）方向成分の大きさ、をＡＬ２とする。

図８から明らかなように、眼軸長ＡＬは次式のように表現される：ＡＬ＝ＡＬ１＋ＡＬ２＝（Ｒ−Ｒ×ｃｏｓθ）＋ＡＬｍ×ｃｏｓφ＝（Ｒ−Ｒ×ｃｏｓ（ａｒｃｓｉｎ（ｈ／Ｒ）））＋ＡＬｍ×ｃｏｓ（ａｒｃｓｉｎ（ｈ／ＡＬｍ））。

ここで、角膜曲率半径Ｒは、眼科装置２０００（又は他の装置）を用いて被検眼Ｅを測定することで得られた測定値である。また、高さｈは、データ処理部２２３（アライメント誤差算出部２２３２）により求められたＸＹ方向におけるアライメント誤差である。ＸＹアライメント誤差は、例えば、輝点像Ｂｒに基づいて求めることができる。或いは、２以上の前眼部カメラを用いたアライメント手法によってＸＹアライメント誤差を求めることも可能である。また、眼軸長測定値ＡＬｍは、データ処理部２２３（眼軸長算出部２２３９）により求められた眼軸長の値である。これらの値Ｒ、ｈ、及びＡＬｍを上記の式に代入することによって眼軸長ＡＬが求められる。

データ処理部２２３（例えば眼軸長算出部２２３９）は、例えば、上記の式と、被検眼Ｅの角膜曲率半径Ｒとを予め記憶している。データ処理部２２３は、この角膜曲率半径（Ｒ）と、アライメント誤差算出部２２３２により算出されたＸＹ方向のアライメント誤差（高さｈ）と、ＯＣＴスキャンを用いて測定された眼軸長の値（ＡＬｍ）とを上記の式に代入することで、被検眼Ｅの眼軸長の値（ＡＬ）を算出することができる。

なお、本例では、角膜表面における測定光ＬＳの屈折のみを考慮しているが、他の屈折率境界を考慮することも可能である。例えば、角膜裏面、水晶体表面、水晶体裏面などにおける測定光ＬＳの屈折を考慮してもよい。

このように、本実施形態は、Ｚ方向のアライメント誤差（ΔＷＤ）及びＸＹ方向のアライメント誤差（高さｈ）のいずれか一方又は双方を考慮して被検眼Ｅの眼軸長を求めることが可能である。

（表示部２７０、操作部２８０）
表示部２７０は、ユーザインターフェイス部として、制御部２１０による制御を受けて情報を表示する。表示部２７０は、図２に示す表示部１０を含む。

操作部２８０は、ユーザインターフェイス部として、眼科装置を操作するために使用される。操作部２８０は、眼科装置２０００に設けられた各種のハードウェアキー（ジョイスティック、ボタン、スイッチなど）を含む。また、操作部２８０は、タッチパネル式の表示画面１０ａに表示される各種のソフトウェアキー（ボタン、アイコン、メニューなど）を含んでもよい。

表示部２７０及び操作部２８０の少なくとも一部が一体的に構成されていてもよい。その典型例として、タッチパネル式の表示画面１０ａがある。

（通信部２９０）
通信部２９０は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部２９０は、外部装置との接続形態に応じた通信インターフェイスを備える。外部装置は、例えば、任意の眼科装置、記録媒体から情報を読み取る装置（リーダ）、及び、記録媒体に情報を書き込む装置（ライタ）のいずれかを含んでいてよい。また、外部装置は、病院情報システム（ＨＩＳ）サーバ、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなど、任意の情報処理装置を含んでいてよい。

＜動作例＞
実施形態に係る眼科装置２０００の動作について説明する。

図９は、眼科装置２０００の動作の一例を示すフローチャートである。記憶部２１２には、図９に示す動作例を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。眼科装置２０００は、このコンピュータプログラムにしたがって動作することにより、図９に示す一連の処理を実行する。

図５に示す基準眼軸長２２４及び基準アーム長２２７は、記憶部２１２に予め記憶されている。

（Ｓ１：アライメントを実行する）
本動作例において、眼科装置２０００は、まず、被検眼Ｅに対する光学系のアライメントを行う。これにより、ステップＳ２のアライメント検出とＯＣＴスキャンとが実行されるときのアライメント誤差を低減することが可能となる。

アライメントの手法は任意であってよく、例えば、ＸＹアライメント系２を用いる手法、Ｚアライメント系１を用いる手法、２以上の前眼部カメラを用いる手法などを適用可能である。

（Ｓ２：アライメント検出とＯＣＴスキャンを略同時に実行する）
次に、眼科装置２０００は、アライメント検出と眼底ＥｆのＯＣＴスキャンとを略同時に実行する。

アライメント検出では、例えば、Ｚアライメント系１を用いるＺアライメント状態の検出、及び、ＸＹアライメント系２を用いるＸＹアライメント状態の検出のいずれか一方又は双方が行われる。主制御部２１１は、アライメント検出で取得されたデータを記憶部２１２に格納する。このデータは、例えば、図５に示すアライメント検出データ２２５として用いられる。

眼底ＯＣＴスキャンでは、例えば、ＯＣＴ光学系８によりＡスキャン（又は、Ｂスキャン、３次元スキャン、若しくは他のスキャンモード）が行われる。主制御部２１１は、眼底ＯＣＴスキャンで取得されたＯＣＴデータ（例えば、反射強度プロファイル、画像データ）を記憶部２１２に格納する。このＯＣＴデータは、例えば、図５に示すＯＣＴデータ２２９として用いられる。

本ステップにおいて、主制御部２１１は、例えば、アライメント検出のための制御（Ｚアライメント系１の制御、ＸＹアライメント系２の制御、前眼部観察系５の制御など）と、眼底ＯＣＴスキャンのための制御（ＯＣＴ光学系８の制御など）とを、略同時に実行する。

（Ｓ３：アーム長を取得する）
主制御部２１１は、ステップＳ２の眼底ＯＣＴスキャンが行われたときのアーム長を示すデータ（例えば、コーナーキューブ１１４の位置）を取得して記憶部２１２に格納する。このアーム長データは、例えば、図５に示すアーム長２２８として用いられる。

（Ｓ４：各種データを読み出す）
主制御部２１１は、予め記憶された基準眼軸長（２２４）及び基準アーム長（２２７）と、ステップＳ２で取得されたアライメント検出データ（２２５）及びＯＣＴデータ（２２９）と、ステップＳ３で取得されたアーム長（２２８）とを記憶部２１２から読み出し、データ処理部２２３に送る。

（Ｓ５：第１偏位を算出する）
第１偏位算出部２２３１は、アライメント検出データ２２５に基づいて、第１偏位を算出する。第１偏位は、Ｚアライメントに関する偏位と、ＸＹアライメントに関する偏位とのいずれか一方又は双方を含んでいてよい。

（Ｓ６：アライメント誤差を算出する）
アライメント誤差算出部２２３２は、ステップＳ５で算出された第１偏位に対応する、被検眼Ｅと測定アームとの間のアライメントの誤差を算出する。

（Ｓ７：アーム長変化量を算出する）
アーム長変化量算出部２２３５は、基準アーム長（２２７）に対するアーム長（２２８）の変化量を算出する。

（Ｓ８：基準位置を設定する）
基準位置設定部２２３６は、アーム長（２２８）に対応するコヒーレンスゲート位置を特定し、このコヒーレンスゲート位置をＯＣＴデータ（２２９）における基準位置（基準位置）として設定する。

（Ｓ９：網膜表面位置を特定する）
データ位置特定部２２３７は、ＯＣＴデータ（２２９）を解析することで、被検眼Ｅの網膜表面に相当するデータ位置（網膜表面位置）を特定する。

（Ｓ１０：第２偏位を算出する）
第２偏位算出部２２３８は、ステップＳ８で設定された基準位置に対する、ステップＳ９で特定された網膜表面位置の偏位（第２偏位）を算出する。

（Ｓ１１：眼軸長を算出する）
眼軸長算出部２２３９は、基準眼軸長（２２４）と、ステップＳ６で算出されたアライメント誤差と、ステップＳ７で算出されたアーム長変化量と、ステップＳ１０で算出された第２偏位とに基づき演算を行うことによって、被検眼Ｅの眼軸長の測定値を求める。

以上で、図９に示す動作例は終了である（エンド）。

＜作用・効果＞
例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）のいくつかの作用及びいくつかの効果について説明する。

例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）は、光束投射部と、イメージセンサーと、ＯＣＴ部と、演算部とを含む。

光束投射部は、被検眼（Ｅ）の前眼部に斜方から光束を投射する。眼科装置２０００のＺアライメント系１のＺアライメント光源１１は、光束投射部の例である。

イメージセンサーは、光束投射部により被検眼（Ｅ）の前眼部に投射された光束の前眼部からの反射光束を検出する。眼科装置２０００のＺアライメント系１のラインセンサー１３は、イメージセンサーの例である。

ＯＣＴ部は、アーム長が可変な干渉光学系を含み、被検眼（Ｅ）の眼底（Ｅｆ）にＯＣＴスキャンを適用してデータを取得する。眼科装置２０００のＯＣＴ光学系８及び画像形成部２２２は、ＯＣＴ部の例である。

演算部は、イメージセンサーからの出力と、ＯＣＴ部により取得されたデータと、このデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、被検眼（Ｅ）の眼軸長を算出する。眼科装置２０００のデータ処理部２２３は、演算部の例である。

このような眼科装置（２０００）によれば、角膜位置計測のための構成（光束投射部、イメージセンサー）と、網膜位置計測のための構成（ＯＣＴ部）とが独立しているので、角膜位置計測と網膜位置計測とを略同時に実行することができ、それにより得られた角膜位置及び網膜位置に基づき被検眼の眼軸長を求めることが可能である。したがって、角膜位置計測と網膜位置計測との間に被検眼の動きが介在する可能性がある従来の装置と比較して、眼軸長測定の確度の向上を図ることが可能である。

なお、ＯＣＴスキャンを利用して角膜位置計測及び網膜位置計測の双方を行う技術のように、角膜位置計測と網膜位置計測の双方を共通の光源及び検出器で行う技術も知られているが、可干渉距離が非常に長い光源や、角膜位置計測用の参照光路と網膜位置計測用の参照光路とを有する干渉光学系が要求されるため、高コスト化、構成の複雑化、制御の煩雑化といった問題がある。

これに対し、本実施形態の眼科装置（２０００）は、互いに別々の構成によって角膜位置計測と網膜位置計測とを行えるため、このような問題を生じることなく、眼軸長測定の確度の向上を図ることが可能である。

例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）は、アライメント検出と眼底ＯＣＴスキャンとを略同時に実行するようにイメージセンサー及びＯＣＴ部を制御する制御部を含んでいてよい。眼科装置２０００の主制御部２１１は、制御部の例である。

このような構成によれば、アライメント検出と眼底ＯＣＴスキャンとを略同時に実行することにより眼軸長測定の確度の向上を図ることが可能である。

例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）の演算部（データ処理部２２３）は、次の一連の処理を実行可能であってよい。

演算部は、イメージセンサーからの出力に基づいて、前眼部に投射された光束の反射光束のイメージセンサーによる検出座標の、所定の基準座標からの偏位である第１偏位を算出することができる。眼科装置２０００の第１偏位算出部２２３１は、この処理を実行する要素（プロセッサ）の例である。

更に、演算部は、算出された第１偏位と、ＯＣＴ系により取得されたデータと、このＯＣＴデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、被検眼（Ｅ）の眼軸長を算出することができる。

また、例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）の演算部（データ処理部２２３）は、次の一連の処理を実行可能であってよい。

演算部は、算出された第１偏位に対応する被検眼（Ｅ）と干渉光学系との間のアライメント誤差を算出することができる。眼科装置２０００のアライメント誤差算出部２２３２は、この処理を実行する要素（プロセッサ）の例である。

更に、演算部は、算出されたアライメント誤差と、ＯＣＴ系により取得されたデータと、このＯＣＴデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、被検眼（Ｅ）の眼軸長を算出することができる。

また、例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）の演算部（データ処理部２２３）は、次の一連の処理を実行可能であってよい。

演算部は、ＯＣＴ部によりデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長の所定の基準アーム長からの変化量であるアーム長変化量を算出することができる。眼科装置２０００のアーム長変化量算出部２２３５は、この処理を実行する要素（プロセッサ）の例である。

更に、演算部は、算出されたアーム長変化量と、イメージセンサーからの出力と、ＯＣＴ系により取得されたデータと、所定の基準眼軸長とに基づいて、被検眼（Ｅ）の眼軸長を算出することができる。

また、例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）の演算部（データ処理部２２３）は、次の一連の処理を実行可能であってよい。

演算部は、ＯＣＴ系により取得されたデータにおける所定の基準位置からの網膜の偏位である第２偏位を算出することができる。眼科装置２０００の第２偏位算出部２２３８は、この処理を実行する要素（プロセッサ）の例である。

更に、演算部は、算出された第２偏位と、イメージセンサーからの出力と、ＯＣＴ系によりデータが取得されたときのアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、被検眼（Ｅ）の眼軸長を算出することができる。

ここで、演算部は、ＯＣＴ系によりデータが取得されたときのアーム長に対応するコヒーレンスゲート位置を上記基準位置として設定するように構成されていてよい。眼科装置２０００の基準位置設定部２２３６は、この処理を実行する要素（プロセッサ）の例である。

上記基準眼軸長は、次の３つの条件を仮定した場合における仮想的な眼（仮想眼）の眼軸長として設定されていてよい。第１の条件は、ＯＣＴ部の干渉光学系に対して予め設定された作動位置に仮想眼が配置されていること、である。第２の条件は、ＯＣＴ部により仮想眼のデータが取得されたときの干渉光学系のアーム長が所定の基準アーム長に等しいこと、である。第３の条件は、仮想眼の網膜が基準アーム長に対応する位置に配置されていること、である。

例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）は、被検眼（Ｅ）に対するＯＣＴ部の干渉光学系のアライメントを行うアライメント部を更に含んでいてよい。眼科装置２０００のＺアライメント系１、ＸＹアライメント系２、前眼部観察系５、データ処理部２２３、及び主制御部２１１は、アライメント部の例である。

例示的な実施形態に係る眼科装置（２０００）は、アライメント部によりアライメントが実行された後に、アライメント検出及び眼底ＯＣＴスキャンを実行するように構成されていてよい。眼科装置２０００は、主制御部２１１によってこのタイミング制御を実行することができる。

以上に開示された実施形態は、本発明を実施するための一例に過ぎない。本発明を実施しようとする者は、本発明の要旨の範囲内において所望の変形、省略、追加、置換等を施すことが可能である。

例えば、被検眼の眼底に対してＢスキャンや３次元スキャンを適用して網膜断層像を構築し、この網膜断層像を解析することで眼軸長を測定することが可能である。

更に、網膜断層像に描出されている様々な組織のうちのいずれかを基準として眼軸長を算出することができる。基準となる組織の例として内境界膜や網膜色素上皮層がある。

また、網膜断層像に描出されている２以上の組織のそれぞれを基準として眼軸長を算出し、それにより得られた２以上の眼軸長値を選択的に使用可能とすることができる。例えば、内境界膜を基準とした第１の眼軸長値と、網膜色素上皮層を基準とした第２の眼軸長値とを求めることが可能である。

１０００ 眼科装置
１０１０ 第１位置計測部
１０１１ 第１光源
１０１２ 第１検出器
１０２０ 第２位置計測部
１０２１ 第２光源
１０２２ 第２検出器
１０３０ 制御部
１０４０ 演算部
２０００ 眼科装置
１ Ｚアライメント系
１１ Ｚアライメント光源
１３ ラインセンサー
２ ＸＹアライメント系
５ 前眼部観察系
８ ＯＣＴ光学系
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２２１ 眼屈折力算出部
２２２ 画像形成部
２２３ データ処理部
２２３１ 第１偏位算出部
２２３２ アライメント誤差算出部
２２３５ アーム長変化量算出部
２２３６ 第２基準位置設定部
２２３７ データ位置特定部
２２３８ 第２偏位算出部
２２３９ 眼軸長算出部
２２４ 基準眼軸長
２２５ アライメント検出データ
２２７ 基準アーム長
２２８ アーム長
２２９ ＯＣＴデータ
２９０ 通信部

Claims (10)

1. 被検眼の前眼部に斜方から光束を投射する光束投射部と、
   前記前眼部からの前記光束の反射光束を検出するイメージセンサーと、
   アーム長が可変な干渉光学系を含み、前記被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンを適用してデータを取得するＯＣＴ部と、
   前記イメージセンサーからの出力と、前記ＯＣＴ部により取得された前記データと、前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長と、所定の基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する演算部と
   を含む眼科装置。
2. 前記反射光束の検出と前記眼底へのＯＣＴスキャンの適用とを略同時に実行するように前記イメージセンサー及び前記ＯＣＴ部を制御する制御部を更に含む
   ことを特徴とする請求項１の眼科装置。
3. 前記演算部は、
   前記イメージセンサーからの出力に基づいて、前記イメージセンサーによる前記反射光束の検出座標の所定の基準座標からの偏位である第１偏位を算出し、
   前記第１偏位と、前記データと、前記データが取得されたときの前記アーム長と、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２の眼科装置。
4. 前記演算部は、
   前記第１偏位に対応する前記被検眼と前記干渉光学系との間のアライメント誤差を算出し、
   前記アライメント誤差と、前記データと、前記データが取得されたときの前記アーム長と、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する
   ことを特徴とする請求項３の眼科装置。
5. 前記演算部は、
   前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長の所定の基準アーム長からの変化量であるアーム長変化量を算出し、
   前記アーム長変化量と、前記イメージセンサーからの出力と、前記データと、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの眼科装置。
6. 前記演算部は、
   前記データにおける所定の基準位置からの網膜の偏位である第２偏位を算出し、
   前記第２偏位と、前記イメージセンサーからの出力と、前記データが取得されたときの前記アーム長と、前記基準眼軸長とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの眼科装置。
7. 前記演算部は、前記データが取得されたときの前記アーム長に対応するコヒーレンスゲート位置を前記基準位置として設定する
   ことを特徴とする請求項６の眼科装置。
8. 前記基準眼軸長は、
   前記干渉光学系に対して予め設定された作動位置に仮想眼が配置されていること、
   前記ＯＣＴ部により前記仮想眼のデータが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長が所定の基準アーム長に等しいこと、及び、
   前記仮想眼の網膜が前記基準アーム長に対応する位置に配置されていること
   を仮定した場合における、前記仮想眼の眼軸長として、予め設定される
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかの眼科装置。
9. 前記基準眼軸長は、前記干渉光学系に対して予め設定された作動位置に仮想眼が配置されていること、前記ＯＣＴ部により前記仮想眼のデータが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長が所定の基準アーム長に等しいこと、及び、前記仮想眼の網膜が前記基準アーム長に対応する位置に配置されていることを仮定した場合における、前記仮想眼の眼軸長として、予め設定され、
   前記演算部は、
   前記イメージセンサーからの出力に基づいて、前記イメージセンサーによる前記反射光束の検出座標の所定の基準座標からの偏位である第１偏位を算出する第１偏位算出部と、
   前記第１偏位に対応する前記被検眼と前記干渉光学系との間のアライメント誤差を算出するアライメント誤差算出部と、
   前記ＯＣＴ部により前記被検眼の前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長の所定の基準アーム長からの変化量であるアーム長変化量を算出するアーム長変化量算出部と、
   前記ＯＣＴ部により前記被検眼の前記データが取得されたときの前記干渉光学系のアーム長に対応するコヒーレンスゲート位置を基準位置として設定する基準位置設定部と、
   当該データを解析して網膜表面に相当するデータ位置を特定するデータ位置特定部と、
   前記基準位置からの前記データ位置の偏位である第２偏位を算出する第２偏位算出部と、
   前記基準眼軸長と、前記アライメント誤差と、前記アーム長変化量と、前記第２偏位とに基づいて、前記被検眼の眼軸長を算出する眼軸長算出部と
   を含む
   ことを特徴とする請求項１又は２の眼科装置。
10. 前記被検眼に対する前記干渉光学系のアライメントを行うアライメント部を更に含み、
    前記アライメントの後に、前記イメージセンサーは前記反射光束の検出を行い、且つ、前記ＯＣＴ部は前記眼底にＯＣＴスキャンを適用する
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれかの眼科装置。
    
    

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