CN101254090B - 眼底观察装置以及眼底图像处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明可以高精度地求出受检眼的眼球光学系统的倍率。眼底观察装置(1)是OCT装置，其检测基于低相干光(L0)的干涉光(LC)，并根据其检测结果来形成眼底(Ef)的断层图像(Gi)。另外，眼底观察装置(1)也作为拍摄眼底图像(Ef)的眼底相机而发挥作用。断层图像或眼底图像和显示受检眼(E)的眼球光学系统状态的光学信息(V)一起被存储在存储部(212)中。倍率运算部(231)根据光学信息来运算受检眼的眼球光学系统的倍率。分析部(232)根据断层图像来形成积分图像，并根据所述倍率对积分图像和眼底图像进行定位。另外，分析部将和设定在眼底图像上的计测线(L1～L3)相对应的断层图像设定为计测位置，并求出该计测位置上的眼底的层厚度。

Description

眼底观察装置以及眼底图像处理装置

技术领域

本发明涉及一种用来观察眼底的眼底观察装置以及处理眼底图像的眼底图像处理装置。

背景技术

作为眼底观察装置，先前以来广泛使用眼底相机。图15表示先前普通眼底相机的外观结构的一例。图16表示内设在其中的光学系统结构的一例(例如，参照日本专利特开2004-350849号公报)。另外，所谓“观察”是指至少包含观察眼底的拍摄图像(另外，也可以包含通过肉眼进行的眼底观察)。

首先，参照图15，对先前的眼底相机1000的外观结构进行说明。该眼底相机1000具备台架3，该台架3以可在前后左右方向(水平方向)滑动的方式搭载于基座2上。在该台架3上，设置有检测者用以进行各种操作的操作面板及控制杆4。

检测者通过操作控制杆4，而能够使台架3在基座2上自由地移动。在控制杆4的顶部，配置有要求执行眼底拍摄时而按下的操作按钮4a。

在基座2上立设有支柱5，并且在该支柱5上，设置有用于载置被检测者的颚部的颚托6，及作为用以发出使受检眼E进行固视的光源的外部固视灯7。

在台架3上，搭载有容置存储眼底相机1000的各种光学系统和控制系统的本体部8。另外，控制系统可以设在基座2或台架3的内部等中，也可以设在连接于眼底相机1000的电脑等的外部装置中。

在本体部8的受检眼E侧，设有和受检眼E相对向而配置的物镜部8a，在检测者侧设有目镜部8b。

而且，本体部8上连接有：用以拍摄受检眼E眼底的静止图像的静像摄像机9；及用以拍摄眼底的静止图像或动态图像的电视摄像机等摄像装置10。静像摄像机9及摄像装置10可于本体部8中进行装卸。

静像摄像机9，根据检查的目的或拍摄图像的保存方法等各种条件，可以适当交换使用搭载有CCD等摄像元件的数码相机(digital camera)、胶片相机(film camera)、一次成像相机(instant camera)等。在本体部8设有安装部8c，该安装部8c用于以可更换的方式安装这样的静像摄像机9。

静像摄像机9或摄像装置10为数码摄像方式的场合，可将该图像数据，传送到和眼底相机1000连接的计算机等的图像记录装置并且加以保存。

另外，在本体部8的检测者侧设有触摸屏11。该触摸屏11上显示根据从(数字方式的)静像摄像机9或摄像装置10输出的图像信号而制作的受检眼E的眼底像。而且，在触摸屏11上，以触摸屏11的画面中心为原点的xy坐标系重叠显示在眼底像上，当检测者触摸画面时，显示和该触摸位置对应的坐标值。

接着，参照图16，说明眼底相机1000的光学系统的结构。眼底相机1000中设有：照亮受检眼E的眼底Ef的照明光学系统100；以及将此照明光的眼底反射光导入目镜部8b、镜像摄像机9及摄像装置10中的拍摄光学系统120。

照明光学系统100包含卤素灯101、聚光镜102、氙气灯103、聚光镜104、激发滤镜105及106、环形透光板107、镜片108、液晶显示器109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113而构成。

卤素灯101为发出环境光的观察光源。聚光镜102为用以将卤素灯101发出的环境光(观察照明光)聚光，并使该观察照明光大致均匀地照射到受检眼E(眼底Ef)的光学元件。

氙气灯103是在对眼底Ef拍摄时进行闪光的拍摄光源。聚光镜104是用以将拍摄光源103所发出的闪光(拍摄照明光)聚光，并使拍摄照明光均匀地照射到眼底Ef的光学元件。

激发滤镜105、106是在对眼底Ef的眼底像进行荧光拍摄时所使用的滤镜。激发滤镜105、106分别通过螺线管(solenoid)等驱动机构而可插拔地设置在光路上。激发滤镜105在FAG(荧光素荧光造影)拍摄时配置在光路上。另一方面，激发滤镜106在ICG(靛青绿荧光造影)拍摄时配置在光路上。另外，在进行彩色拍摄时，激发滤镜105、106一同从光路上退出。

环形透光板107配置在和受检眼E的瞳孔共轭的位置上，并具备以照明光学系统100的光轴为中心的环形透光部107a。镜片108使卤素灯101或氙气灯103所发出的照明光，向拍摄光学系统120的光轴方向反射。液晶显示器109显示用以使受检眼E固视的固视标(未图示)。

照明光圈110是为了防闪等而阻挡一部分照明光的光圈构件。该照明光圈110可以在照明光学系统100的光轴方向上移动，因此，可以改变眼底Ef的照明区域。

开孔镜片112是将照明光学系统100的光轴和拍摄光学系统120的光轴合成的光学元件。在开孔镜片112的中心区域开有孔部112a。照明光学系统100的光轴和拍摄光学系统120的光轴在该孔部112a的大致中心位置交叉。物镜113设在本体部8的物镜部8a内。

具有这样结构的照明光学系统100，是以下面所述的形态照亮眼底Ef。首先，在观察眼底时，点亮卤素灯101，输出观察照明光。该观察照明光经过聚光镜102、104而照射环形透光板107。通过环形透光板107的环形透光部107a的光由镜片108所反射，且经过液晶显示器109、照明光圈110及中继透镜111，并由开孔镜片112沿着拍摄光学系统120的光轴方向被反射，经物镜113聚焦而射入受检眼E，照亮眼底Ef。

此时，由于环形透光板107配置在和受检眼E的瞳孔共轭的位置上，因此在瞳孔上形成射入受检眼E的观察照明光的环状像。射入的观察照明光的眼底反射光，通过瞳孔上的环形像的中心暗部而从受检眼E射出。

另一方面，在拍摄眼底Ef时，氙气灯103进行闪光，且拍摄照明光通过同样的路径而照射到眼底Ef。当进行荧光拍摄时，根据是进行FAG拍摄还是进行ICG拍摄，而使激发滤镜105或106选择性地配置在光路上。

其次，拍摄光学系统120包含物镜113、开孔镜片112(的孔部112a)、拍摄光圈121、阻挡滤镜122及123、倍率可变透镜124、中继透镜125、拍摄透镜126、快速复原反射镜片(quick return mirror)127及拍摄媒体9a而构成。另外，拍摄媒体9a是静像摄像机9的拍摄媒体(CCD、相机胶卷、一次成像胶卷等)。

通过受检眼E的瞳孔上形成的环状像的中心暗部而射出的照明光的眼底反射光，通过开孔镜片112的孔部112a而入射到拍摄光圈121。开孔镜片112反射照明光的角膜反射光，并且不使角膜反射光混入到射入拍摄光圈121的眼底反射光中。以此，可抑制观察图像或拍摄图像上产生闪烁(flare)。

拍摄光圈121是形成有大小不同的多个圆形透光部的板状构件。多个透光部构成光圈值(F值)不同的光圈，通过未图示的驱动机构，选择性地将一个透光部配置在光路上。

阻挡滤镜122、123通过螺线管等的驱动机构而可插拔地设置在光路上。在进行FAG拍摄时，使阻挡滤镜122配置在光路上。在进行ICG拍摄时，使阻挡滤镜123插在光路上。而且，在进行彩色拍摄时，阻挡滤镜122、123一同从光路上退出。

倍率可变透镜124可以通过未图示的驱动机构而在拍摄光学系统120的光轴方向上移动。以此，可以变更观察倍率或拍摄倍率，并可以进行眼底像的聚焦等。拍摄透镜126是使来自受检眼E的眼底反射光在拍摄媒体9a上成像的透镜。

快速复原反射镜片127设置成可以通过未图示的驱动机构而绕着旋转轴127a进行旋转。当以静像摄像机9进行眼底Ef的拍摄时，将斜设在光路上的快速复原反射镜片127向上方掀起，而将眼底反射光引导向拍摄媒体9a。另一方面，当通过摄像装置10进行眼底拍摄时或通过检测者的肉眼进行眼底观察时，快速复原反射镜片127斜设配置在光路上，从而使眼底反射光朝向上方反射。

拍摄光学系统120中更设有用以对由快速复原反射镜片127所反射的眼底反射光进行导向的向场透镜(视场透镜)128、切换镜片129、目镜130、中继透镜131、反射镜片132、拍摄透镜133及摄像元件10a。摄像元件10a是内设于摄像装置10中的CCD等摄像元件。在触摸屏11上，显示由摄像元件10a所拍摄的眼底图像Ef。

切换镜片129和快速复原反射镜片127同样，能够以旋转轴129a为中心而旋转。该切换镜片129在通过肉眼进行观察时斜设在光路上，从而反射眼底反射光而将其引导向目镜13。

另外，在通过摄像装置10拍摄眼底图像时，切换镜片129从光路退出。眼底反射光透过中继透镜131、镜片132、拍摄透镜133，而在摄像元件10a上成像，并且使眼底图像Ef’显示在触摸屏11上。

此种眼底相机1000，是用以观察眼底Ef的表面，即观察视网膜的表面的眼底观察装置。另一方面，视网膜的深层存在视细胞层或视网膜色素上皮层等层，而且在较深的部分存在脉络膜或巩膜此种组织，而近年来，观察该些深层组织的装置之实用化已有进步(例如参照日本专利特开2003-543号公报、日本专利特愿2004-52195号公报、日本专利特表2004-502483号公报)。

在日本专利特开2003-543号公报、日本专利特愿2004-52195号公报、日本专利特表2004-502483号公报中所揭示的眼底观察装置是应用了所谓OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干断层成像)技术的装置(也称为光图像计测装置、光学相干拓扑仪装置等)。这样的眼底观察装置是将低相干光分成两部分，将其中一部分(信号光)引导向眼底，将另一部分(参照光)引导向预定的参照物体，并且根据将经由眼底的信号光以及被参照物体反射的参照光加以重叠而获得的干涉光，形成眼底表面至深层组织的断层图像。

日本专利特表2004-502483号公报所揭示的眼底观察装置具有用四分圆来呈现眼底的层厚度的功能。眼底的层厚度在例如青光眼诊断等中被视为重要信息。

在评价眼底的层厚度时，广泛实行的是：如图17所示，在眼底上设定圆形计测线，分析沿着各计测线的断层图像以计测层厚度。圆形计测线M1、M2、M3分别具有半径m1、m2、m3。半径m1、m2、m3例如分别设定为1.2mm、1.6mm、2.0mm。另外，计测线M1、M2、M3设定成同心圆状，其中心C设定在视神经乳头的中心位置。

像这样评价眼底的层厚度时，有时会产生由受检眼的眼球光学系统引起的计测误差。也就是说，眼球光学系统对照射到眼底的光的影响在每一个受检眼中是不同的，先前，并不考虑此个人差异而设定各计测线M1、M2、M3。因此，难以准确地设定正规的位置，也就是距离视神经乳头的中心C的半径m1、m2、m3的位置。

先前，计测线M1、M2、M3是以如下方式设定的。首先，事先计测受检眼的眼球光学系统的屈光度数或眼轴长度。其次，使用该计测结果和古尔斯特兰德(Gullstrand)模型眼的水晶体的屈光力，推算受检眼的角膜曲率。然后，使用该推算值等来计算眼球光学系统的倍率。接着，使用该倍率值来决定半径m1、m2、m3，以设定各计测线M1、M2、M3。

然而，在所述方法中，由于是使用基于模型眼的标准值，因此难以准确地求出该受检眼的倍率。所以，难以在该受检眼的相关的正规位置上设定计测线M1、M2、M3。

另外，眼球光学系统的倍率影响不仅在评价眼底的层厚度时存在，而且在考虑眼底上的位置或距离时也一直存在。

本发明是为了解决如上的问题研发而成的，其目的在于，提供一种可以准确地求出受检眼的眼球光学系统的倍率的眼底观察装置以及眼底图像处理装置。

发明内容

为了达成所述目的，本发明的第一方面是一种眼底观察装置，其特征在于包括：图像形成元件，利用拍摄光学系统的拍摄，以光学方式取得数据，形成受检眼眼底的断层图像；存储元件，存储了显示所述受检眼的眼球光学系统状态的光学信息；运算元件，根据所述光学信息来运算所述眼球光学系统的倍率并运算所述拍摄光学系统的倍率；以及分析元件，包含计测位置设定元件，设定所述眼底的计测位置，且所述分析元件根据所述眼球光学系统的倍率与所述拍摄光学系统的倍率来分析所述断层图像，并求出由所述计测位置设定元件所设定的所述计测位置的所述眼底的层厚度。

而且，本发明的第二方面是一种眼底图像处理装置，其特征在于包括：存储元件，存储受检眼眼底的断层图像、及显示所述受检眼的眼球光学系统状态的光学信息；运算元件，根据所述光学信息来运算所述眼球光学系统的倍率；以及分析元件，包含计测位置设定元件，设定所述眼底的计测位置，且所述分析元件根据所述倍率来分析所述断层图像，并求出由所述计测位置设定元件所设定的所述计测位置的所述眼底的层厚度。

[发明的效果]

根据本发明，可以根据显示受检眼的眼球光学系统状态的光学信息， 来运算该眼球光学系统的倍率，并根据该经运算的倍率来分析受检眼的断层图像。由此，不需要像先前那样使用古尔斯特兰德模型眼的屈光力来推算受检眼的角膜曲率等基于该受检眼固有信息以外的信息来进行运算处理。因此，可以根据各受检眼来高精度地求出眼球光学系统的倍率。

附图说明

图1是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的整体结构的一例的概略结构图。

图2是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中内设在眼底相机单元内的扫描单元的结构的一例的概略结构图。

图3是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中OCT单元的结构的一例的概略结构图。

图4是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中运算控制装置的硬件结构的一例的概略方框图。

图5是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的控制系统结构的一例的概略方框图。

图6是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中操作面板的外观结构的一个例子的概略图。

图7是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中运算控制装置的功能性结构的一例的概略方框图。

图8是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的信号光的扫描形态的一例的概略图。图8(A)表示从信号光相对于受检眼的入射侧观察眼底时的信号光的扫描形态的一例。而且，图8(B)表示各扫描线上扫描点的排列形态的一例。

图9是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的信号光的扫描形态、以及沿着各扫描线而形成的断层图像形态的一例的概略图。

图10是表示本发明眼底观察装置的较佳实施形态的使用形态的一个例子的流程图。

图11是表示本发明眼底观察装置的较佳实施形态所显示的显示画面的一个例子的概略图。

图12是表示本发明眼底观察装置的较佳实施形态所显示的显示画面的一个例子的概略图。

图13是表示本发明眼底观察装置的较佳实施形态所显示的显示画面的一个例子的概略图。

图14是表示本发明眼底观察装置的较佳实施形态所显示的显示画面的一个例子的概略图。

图15是表示先前的眼底观察装置(眼底相机)的外观结构的一例的概略侧面图。

图16是表示先前的眼底观察装置(眼底相机)的内部结构(光学系统 的结构)的一例的概略图。

图17是表示用来计测眼底的层厚度的计测位置的设定形态的一个例子的概略图。

1：眼底观察装置                   1A：眼底相机单元

2：基座                           3：台架

3a：操作面板                      4：控制杆

4a：操作按钮                      5：支柱

6：颚托                           7：外部固视视灯

8：本体部                         8a：物镜部

8b：目镜部                        8c：安装部

9：静像摄像机                     9a：拍摄媒体

10、12：摄像装置                  10a、12a：摄像元件

11：触摸屏                        100：照明光学系统

101：光源                         102、104：聚光镜

103：氙气灯                       105、106：激发滤镜

107：环形透光板                   107a：环形透光部

108：镜片                         109：液晶显示器

110：照明光圈                     111、125、131：中继透镜

112：开孔镜片                     112a：孔部

113：物镜                         120：拍摄光学系统

121：拍摄光圈                     122、123：阻挡滤镜

124：倍率可变透镜                 126、133、138：拍摄透镜

127：快速复原反射镜片             128：向场透镜(视场透镜)

129：切换镜片                     130：目镜

132：反射镜片                     134、136：分色镜

135：半透型反射镜                 137、141C、141D：反射镜片

139、142：透镜                    140：LCD

141：扫描单元                     141A、141B：检流计镜

141a、141b：旋转轴                150：OCT单元

151：连接部                       152：连接线

152a、161、163、164、165：光纤    152b：端面

160：低相干光源                   162：光耦合器

171、181：准直透镜                172：玻璃块

173：密度滤镜                     174：参照镜片

180：分光仪                       182：衍射光栅

183：成像透镜                     184：CCD

200：运算控制装置                 200a：总线

201：微处理器                     202：RAM

203：ROM                          204：硬盘驱动器 

204a：控制程序                   205：键盘

206：鼠标                        207：显示器

208：图像形成板                  208a：眼底图像形成板

208b：OCT图像形成板              209：通信接口(I/F) 

210：控制部                      211：主控制部

212：存储部                      220：图像形成部

230：图像处理部                  231：倍率运算部

232：分析部                      233：积分图像形成部

234：定位部                      235：计测位置设定部

236：层厚计测部                  240：用户接口

240A：显示部                     240B：操作部

241、242：镜片驱动机构           243：参照镜片驱动机构

244：浓度滤镜驱动机构            301：菜单键

302：裂像键                      303：拍摄光量键

304：观察光量键                  305：颚托键

306：拍摄键                      307：变焦键

308：图像切换键                  309：固视标切换键

310：固视标位置调整键            311：固视标尺寸切换键

312：模式切换旋钮                1000：眼底相机

C：中心                          E：受检眼

Ef：眼底                         Ef：眼底图像

Gi(i＝1～m)：断层图像            H：图像区域

L1～L4：层位置图像               M1、M2、M3：计测线

m1、m2、m3：半径                 P：鼠标指针

Q：点图像                        Ri(i＝1～m)：扫描线

Rij(i＝1～m，j＝1～n)：扫描点    RE：扫描结束位置

RS：扫描开始位置                 S1～S14：步骤

具体实施方式

参照图式，对本发明的眼底观察装置以及眼底图像处理装置的较佳实施形态的一例进行详细说明。另外，对和图15、图16所示的先前同样的构成部分，使用和这些图相同的符号来表示。

[装置结构] 

首先，参照图1～图7说明本实施形态的眼底观察装置的结构。在此，图1表示本实施形态的眼底观察装置1的整体结构的一个例子。图2表示眼底相机单元1A内的扫描单元141的结构的一个例子。图3表示OCT单元150的结构的一个例子。图4表示运算控制装置200的硬件结构的一个例子。图5表示眼底观察装置1的控制系统的结构的一个例子。图6表示设置在眼底相机单元1A内的操作面板3a的结构的一个例子。图7表示运算控制装置200的控制系统结构的一个例子。

[整体结构] 

如图1所示，本实施形态的眼底观察装置1包含具有和图15、图16的眼底相机相同功能的眼底相机单元1A、存储光图像计测装置(OCT装置)的光学系统的OCT单元150、执行各种运算处理或控制处理等的运算控制装置200而构成。

连接线152的一端安装在OCT单元150上。该连接线152的另一端上安装有连接部151。该连接部151安装在眼底相机单元1A的框体安装部(参照图15的装着部8c)。而且，在连接线152的内部导通有光纤。OCT单元150和眼底相机单元1A经过连接线152而光学性连接。另外，也可以在眼底相机单元1A的框体内部设置OCT单元150的光学系统。

[眼底相机单元的结构] 

眼底相机单元1A是利用摄像装置10、12来拍摄眼底表面的二维图像的装置。眼底相机单元1A具有和图15所示先前的眼底相机1000大致相同的外观结构。而且，眼底相机单元1A和图16所示先前的光学系统同样具备：照明光学系统100，对受检眼E的眼底Ef进行照明；以及拍摄光学系统120，将该照明光的眼底反射光引导向摄像装置10。

另外，在后面会详述，本实施形态的拍摄光学系统120的摄像装置10检测具有近红外区域的波长的照明光。而且，在该拍摄光学系统120中，另外设有摄像装置12，用以检测具有可见光区域的波长的照明光。另外，拍摄光学系统120将由OCT单元150发出的信号光引导到眼底Ef，并且将经过眼底Ef的信号光引导到OCT单元150。

另外，照明光学系统100和先前同样包含观察光源101、聚光镜102、拍摄光源103、聚光镜104、激发滤镜105及106、环形透光板107、镜片108、液晶显示器109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113而构成。

观察光源101输出包含波长例如约400nm～700nm的范围的可见光区域的照明光。另外，拍摄光源103输出包含波长例如约700nm～800nm的范围的近红外区域的照明光。该拍摄光源103输出的近红外光，设定成较在OCT单元150中使用的光的波长短(后面再述)。

而且，拍摄光学系统120包含物镜113、开孔镜片112(的孔部112a)、拍摄光圈121、阻挡滤镜122及123、倍率可变透镜124、中继透镜125、拍摄透镜126、分色镜134、向场透镜(视场透镜)128、半透型反射镜135、中继透镜131、分色镜136、拍摄透镜133、摄像装置10(摄像元件10a)、反射镜片137、拍摄透镜138、摄像装置12(摄像元件12a)、透镜139、及LCD(Liquicl Crystal Display，液晶显示器)而构成。

在本实施形态的拍摄光学系统120中，和图16所示的先前的拍摄光学系统120不同，设有分色镜134、半透型反射镜片135、分色镜136、反射镜片137、拍摄透镜138、透镜139及LCD140。

分色镜134为用以反射照明光学系统100发出的照明光的眼底反射光(包含波长约400nm～800nm的范围)，并且为可供由OCT单元150发出的信号光LS(包含波长约800nm-900n范围，后述)透过的构造。

另外，分色镜136可通过由照明光学系统100输出的具有可见光区域的波长的照明光(由观察光源101输出的波长约400nm～700nm的可见光)，并可反射具有近红外区域的波长的照明光(由拍摄光源103输出的波长约700nm～800nm的近红外光)。

在LCD140中显示有为了使受检验E固视的固视标(内部固视标)等。由该LCD140发出的光经透镜139聚光后，由半透型反射镜135反射，通过向场透镜128反射到分色镜136。然后，通过拍摄透镜126、中继透镜125、倍率可变透镜124、开孔镜片112(的孔部112a)、物镜113等，射入受检眼E。由此，该内部固视标等投影到受检眼E的眼底Ef。

摄像元件10a为内藏在电视摄像机等的摄像装置10内的CCD或CMOS等的摄像元件，特别是检测近红外区域的波长的光(即摄像装置10为检测近红外光的红外线电视摄像机)。摄像装置10输出图像信号，作为检测近红外光的结果。

触摸屏11依据该图像信号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像Ef’)。而且，该图像讯号被送到运算控制装置200，在其显示器(后述)中显示眼底图像。

另外，使用该摄像装置10拍摄眼底时，例如，可利用由照明光学系统100的拍摄光源103输出的近红外区域波长的照明光。

另一方面，摄像元件12a为内藏在电视摄像机等的摄像装置12中的CCD或CMOS等的摄像元件，特别是检测可见光区域波长的光(即摄像装置12为检测可见光的电视摄像机)。该摄像装置12输出图像信号，作为检测可见光的结果。

触摸屏11依据该图像讯号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像Ef’)。另外，该图像信号被送到运算控制装置200，在其显示器(后述)中显示眼底图像。

另外，使用该摄像装置12拍摄眼底时，例如，可利用从照明光系统100的观察光源101输出的可见光区域波长的照明光。

本实施形态中的拍摄光学系统120中设有扫描单元141及透镜142。扫描单元141具备如下结构，即，用以扫描自OCT单元150输出的光(后述信号光LS)对眼底Ef的照射位置。

透镜142使来自OCT单元150的信号光LS通过连接线152，引导成为平行光束，并将其射入扫描单元141。而且，透镜142的作用为使经过扫描单元141而来的信号光LS的眼底反射光聚光。

图2中表示扫描单元141的具体结构的一例。扫描单元141包含检流计镜(galvanometer mirror)141A、141B以及反射镜片141C、141D而构成。

检流计镜141A、141B设为可以分别以旋转轴141a、141b为中心而旋转的反射镜。各检流计镜141A、141B通过后述的驱动机构(图5所示的镜片驱动机构241、242)，分别以旋转轴141a、141b为中心而旋转，分别变更其反射面(把信号光LS反射的面)的方向，即检流计镜141A、141B的位置。

旋转轴141a、141b以相互正交的方式而配设。在图2中，检流计镜141A的旋转轴141a配设为平行于该图的纸面，且检流计镜141B的旋转轴141b配设为垂直于该图的纸面。

即，检流计镜141B可以向图2中的两侧箭头所示方向旋转，检流计镜141A可以向垂直于该两侧箭头的方向旋转。以此，一对检流计镜141A、141B分别发挥作用，使信号光LS的反射方向变更为相互正交的方向。从图1、图2可以明白，当使检流计镜141A旋转时，信号光LS在x方向上扫描，而当使检流计镜141B旋转时，信号光LS在y方向上扫描。

由检流计镜141A、141B所反射的信号光LS，向和由反射镜片141C、141D所反射而入射至检流计镜141A时相同的方向行进。

另外，如上所述，连接线152的内部导通有光纤152a。该光纤152a的端面152b是和透镜142相对而配设。从该端面152b所射出的信号光LS朝向透镜142使束径逐渐放大而行进，但通过该透镜142而成为平行光束。相反，经由眼底Ef的信号光LS通过透镜142而朝向端面152b聚光，被导入到光纤152a。

[OCT单元の结构] 

接着，参照图3说明OCT单元150的结构。该图所示的OCT单元150是一种装置，其是用来根据光学取得的数据(利用后述的CCD184检测出的数据)形成眼底的断层图像。

此OCT单元150具备和先前的光图像计测装置大致相同的光学系统。亦即OCT单元150具备：干涉计，将从光源输出的光分割成参照光和信号光，将经过参照物体的参照光和经过被测定物体(眼底Ef)的信号光进行重叠，以产生干涉光；以及检测该干涉光，并将作为检测结果的信号(检测信号)输出到运算控制装置200的元件。运算控制装置200分析该检测信号，由此形成被测定物体(眼底Ef)的断层图像。

低相干光源160是由输出低相干光L0的超辐射二极管(SLD，superluminescent diode)或发光二极管(LED，light-emitting diode)等的宽带光源所构成。该低相干光L0例如为具有近红外区域的波长、并且具有数十微米左右的时间性相干长度的光。

低相干光L0具有比眼底相机单元1A的照明光(波长约400nm～800nm)更长的波长，例如含有约800nm～900nm范围的波长。

从低相干光源160所输出的低相干光L0，例如通过由单模光缆(single-mode fiber)或保偏光纤(polarization maintaining fiber)所构成的光纤161，被引导向光耦合器(coupler)162。光耦合器162将该低相干光源LO分割为参照光LR和信号光LS。

另外，光耦合器162具有光分割元件(分光器，plitter)及光重叠元件(耦合器，coupler)双方的功能，在此，习惯性地称为“光耦合器”。

由光耦合器162产生的参照光LR，被由单模光纤等构成的光纤163引导，从光纤端面射出。所射出的参照光LR通过准直透镜171，成为平行光束后，经过玻璃块172及密度滤镜173，由参照镜174(参照物体)所反射。

由参照镜片174所反射的参照光LR再次经过密度滤镜173及玻璃块172，并通过准直透镜171而在光纤163的光纤端面上聚光。所聚光的参照光LR通过光纤163而被引导向光耦合器162。

在此，玻璃块172及密度滤镜173，是作为用以使参照光LR和信号光LS的光路长度(光学距离)一致的延迟元件而发挥作用，而且作为用以使参照光LR和信号光LS的色散特性一致的色散补偿元件而发挥作用。

而且，密度滤镜173也发挥使参照光光量减少的减光滤镜的作用，例如由旋转型ND(Neutral Density，中性密度)滤镜构成。此密度滤镜173通过包含马达等的驱动装置的驱动机构(后述的密度滤镜驱动机构244，参照图5)，而被旋转驱动，借此发挥使参照光LR的光量的减少量改变的作用。以此，可以改变利于干涉光LC产生的参照光LR的光量。

另外，参照镜174为可沿参照光LR的行进方向(图3所示的两侧箭头方向)移动的结构。借由这样的结构，能够确保和受检眼E的眼轴长度相对应的参照光LR的光路长度。参照镜174的移动可利用含有马达等的驱动装置的驱动机构(后述的参照镜片驱动机构243，参照图5)进行。

另一方面，由光耦合器162产生的信号光LS，由单模光纤等构成的光纤164引导至连接线152的端部。在连接线152的内部导通有光纤152a。此处，光纤164和光纤152a可以由单一光纤构成，另外，也可以是将各个端面接合而一体形成的光纤。总之，光纤164、152a只要可以在眼底相机单元1A和OCT单元150之间传送信号光LS即可。

信号光LS在连接线152内部被引导而被导向到眼底相机单元1A。再者，信号光LS经过透镜142、扫描单元141、分色镜134、拍摄透镜126、中继透镜125、倍率可变透镜124、拍摄光圈121、开孔镜片112的孔部112a和物镜113，而入射到受检眼E。另外，使信号光LS入射到受检眼E时，阻挡滤镜122、123分别事先从光路中退出。

入射到受检眼E的信号光LS在眼底(视网膜)Ef上成像并反射。此时，信号光LS不仅被眼底Ef的表面反射，也到达眼底Ef的深部区域并在屈光率边界上产生散射。因此，经过眼底Ef的信号光LS成为包含反映眼底Ef的表面形态的信息、及反映在眼底Ef的深部组织的屈光率边界的背后散射(backscattering)的状态的信息的光。将该光简称为“信号光LS的眼底反射光”。

信号光LS的眼底反射光在眼底相机单元1A的所述路径上反向前进，在光纤152a的端面152b上聚光，通过光纤152入射到OCT单元150，并通过光纤164而返回到光耦合器162。

光耦合器162使经由眼底Ef而返回的信号光LS和由参照镜片174所反射的参照光LR重叠，产生干涉光LC。所产生的干涉光LC通过单模光纤等构成的光纤165，被引导向分光仪180。

另外，本实施形态中采用的是迈克尔逊型干涉仪(Michelsoninterferometer)，但也可以适当采用例如马赫-曾德(Mach-Zehnder)型等任意类型的干涉仪。

分光仪(spectrometer)180是以包含准直透镜181、衍射光栅182、成像透镜183和CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)184而构成。本实施形态的衍射光栅182是使光透过的透过型衍射光栅，但当然也可以使用使光反射的反射型衍射光栅。而且，当然也可以应用其它光检测元件来代替CCD184。

入射到分光仪180的干涉光LC通过准直透镜181而成为平行光束之后，被衍射光栅182分光(频谱分解)。所分光的干涉光LC通过成像透镜183而在CCD184的摄像面上成像。CCD184接收该干涉光LC并转换为电检测信号，将该检测信号输出到运算控制装置200。

[运算控制装置的结构] 

其次，说明运算控制装置200的结构。此运算控制装置200分别相当于本发明的“眼底图像处理装置”和“计算机”的一个例子。

运算控制装置200进行以下处理：对从OCT单元150的分光仪180的CCD184所输入的检测信号进行分析，形成受检眼E的眼底Ef的断层图像。此时的分析方法和先前的傅立叶OCT方法是相同的。

而且，运算控制装置200进行如下处理：依据由眼底相机单元1A的摄像装置10、12输出的图像信号，形成表示眼底Ef的表面(视网膜)的形态的二维图像(的图像数据)。

另外，运算控制装置200执行眼底相机单元1A以及OCT单元150的各部分的控制。

作为眼底相机单元1A的控制，例如，进行观察光源101或拍摄光源103的照明光的输出控制、激发滤镜105及106或阻挡滤镜122及123在光路上的插入/退出动作的控制、LCD140等显示装置的动作的控制、照明光圈110的移动控制(光圈值的控制)、拍摄光圈121的光圈值的控制、倍率可变透镜124的移动控制(倍率的控制)等。另外，运算控制装置200对扫描单元141内的检流计镜141A、141B的动作(反射面方向的变更动作)进行控制。

另外，作为运算控制装置200对OCT单元150的控制，例如，进行低相干光源160的低相干光L0的输出控制、参照镜174的移动控制、密度滤镜的旋转动作(参照光LR的光量的减少量的变更动作)的控制、CCD184的蓄积时间的控制等。

参照图4，对像这样作用的运算控制装置200的硬件结构的一个例子进行说明。

运算控制装置200具备和先前的电脑同样的硬件结构。具体来说，是以包含微处理器201(CPU、MPU等)、RAM202、ROM203、硬盘驱动器(HDD，Hard Disk Driver)204、键盘205、鼠标206、显示器207、图像形成板208及通信接口(I/F)209而构成。以上各部分是通过总线200a而连接。

微处理器201将存储在硬盘驱动器204中的控制程序204a展开到RAM202上，以此在本实施形态中执行特征性动作。

而且，微处理器201执行所述装置各部分的控制、或各种运算处理等。而且，执行和来自键盘205或鼠标206的操作信号对应的装置各个部分的控制、显示器207的显示处理的控制、通信接口209的各种数据或控制信号等的发送接收处理的控制等。

键盘205、鼠标206及显示器207是作为眼底观察装置1的用户接口而使用的。键盘205是作为用以键入字符或数字等的设备而使用。鼠标206是作为用以对显示器207的显示画面进行各种输入操作的设备而使用。

而且，显示器207是例如由LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)或CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)显示器等构成任意的显示设备。显示器207显示由眼底观察装置1所形成的眼底Ef的图像等各种图像，或显示操作画面或设定画面等各种画面。

另外，眼底观察装置1的用户接口并不限定于这样的结构，也可以使用例如轨迹球(track ball)、控制杆、触摸面板式LCD、用于眼科检查的控制面板等具备显示输出各种信息的功能以及输入各种信息执行装置操作的功能的任意用户接口机构而构成。

图像形成板208为处理形成受检眼E的眼底Ef的图像(图像数据)的专用电子电路。在该图像形成板208中设有眼底图像形成板208a及OCT图像形成板208b。

眼底图像形成板208a是进行动作以根据来自眼底相机单元1A的摄像装置10或摄像装置12的图像信号来形成眼底图像的图像数据的专用电子电路。

又，OCT图像形成板208b是进行动作以根据来自OCT单元150的分光仪180的CCD184的检测信号来形成眼底Ef的断层图像的图像数据的专用电子电路。

通过设置这样的图像形成板208，可提高形成眼底图像和断层图像的图像数据的处理的处理速度。

通信接口209进行以下处理：将来自微处理器201的控制信号发送到眼底相机单元1A或OCT单元150。另外，通信接口209进行以下处理：接收来自眼底相机单元1A的摄像装置10、12的图像信号，或来自OCT单元150的CCD184的检测信号，输入到图像形成板208。此时，通信接口209进行动作，以将来自摄像装置10、12的图像信号输入到眼底图像形成板208a，并将来自CCD184的检测信号输入到OCT图像形成板208b。

而且，当运算控制装置200连接于LAN(Local Area Network，局域网)或互联网等网络时，在通信接口209中可以具备局域网卡等网络适配器(network adapter)或调制解调器(modem)等通信设备，并能够经过该网络而进行数据通信。此时，可以在此网络上设置用于存储控制程序204a的服务器，并且将运算控制装置200构成为该服务器的客户终端，借此可以使眼底观察装置1执行本实施形态的相关动作。

[控制系统的结构] 

接着，参照图5-7，说明眼底观察装置1的控制系统的结构。

(控制部) 

眼底观察装置1的控制系统是以图5所示的运算控制装置200的控制部210为中心而构成的。控制部210包含微处理器201、RAM202、ROM203、硬盘驱动器204(控制程序204a)、通信接口209而构成。

控制部210通过根据控制程序204a而动作的微处理器201，执行所述各种控制处理。特别是关于眼底相机单元1A，控制部210执行镜片驱动机构241、242的控制，从而变更检流计镜141A、141B的位置，以及执行LCD140的内部固视标的显示动作的控制等。

而且，关于OCT单元150，控制部210进行低相干光源160和CCD184的控制，使密度滤镜173旋转的密度滤镜驱动机构244的控制，使参照镜片174在参照光LR的行进方向上移动的参照镜片驱动机构243的控制等。

而且，控制部210执行如下的控制：将由眼底观察装置1所拍摄的两种图像，即，通过眼底相机单元1A所获得的眼底Ef表面的二维图像(眼底图像Ef)、以及基于由OCT单元150所获得的检测信号而形成的眼底Ef的断层图像，显示在用户接口(UI)240的显示部240A上。这些图像可分别在显示器204A上显示，也可以同时排列显示。另外，控制部210的详细结构将根据图7在后文中叙述。

(图像形成部) 

图像形成部220进行根据来自眼底相机单元1A的摄像装置10、12的图像信号来形成眼底图像的图像数据的处理，以及根据来自OCT单元150的CCD184的检测信号来形成眼底Ef的断层图像的图像数据的处理。图像形成部220为包含图像形成板208和通信接口209等的结构。另外，本说明书中，也有将“图像”和与之对应的“图像数据”视作相同的情况。

另外，用以取得眼底Ef的断层图像的眼底相机单元1A的各部、OCT单元150、图像形成部220(OCT图像形成板208b)、以及图像处理部230构成形成眼底Ef的断层图像的“图像形成元件”的一例。另外，本实施形态中的图像形成元件包含用以取得眼底Ef表面的二维图像的眼底相机单元1A的各部分、图像形成部220(眼底图像形成板208a)。

(图像处理部) 

图像处理部230对由图像形成部220形成的图像的图像数据实施各种图像处理。例如，图像处理部230进行如下的处理：根据基于来自OCT单元150的检测信号的断层图像，来形成眼底Ef的三维图像的图像数据的处理，或图像的亮度校正和色散校正等各种校正处理等。

另外，所谓的三维图像的图像数据是对三维排列的多个立体像素(voxel)分别赋予像素值而形成的图像数据，也称为立体数据(volumn data)或立体像素数据等等。在显示基于立体数据的图像时，图像处理部230对此立体数据进行绘制(rendering)(立体绘制或MIP(Maximum IntensityProjection：最大值投影)等)，以形成从确定的视线方向观看时的仿真三维图像的图像数据。基于此图像数据的仿真三维图像则显示在显示部240A中。

而且，图像处理部230进行如下的处理：求出断层图像中所含的眼底Ef的各种层位置。在此，所谓层位置是指一种信息，该信息表示相当于眼底Ef的预定层的断层图像上的位置、或相当于邻接的层边界的断层图像上的位置等断层图像上的眼底Ef的预定层的位置。另外，图像处理部230根据所求出的层位置来运算层的厚度。这些处理将在图7的说明中加以详述。

图像处理部230构成为包含微处理器201、RAM 202、ROM 203、硬盘驱动器204(控制程序204a)等。

(用户接口) 

用户接口(User Interface，UI)240设有显示部240A和操作部240B。显示部240A由显示器207等显示装置构成。操作部240B由键盘205和鼠标206等输入装置和操作装置构成。

(操作面板) 

对眼底相机单元1A的操作面板3a进行说明。例如，如图15所示，此操作面板3a是配设在眼底相机单元1A的架台3上。

本实施例的操作面板3a和在背景技术段落中所说明的先前结构不同，其设置有：为了取得眼底图像Ef而用于操作指示的操作部；为了取得眼底Ef的断层图像而用于操作指示的操作部(先前结构只设有前者的操作部)。

本实施例中，通过设置这种操作面板3a，可以按照和操作先前的眼底相机时相同的要领，进行用以取得眼底图像Ef的操作和用以取得断层图像的操作。

例如，如图6所示，在操作面板3a中，设置有菜单键301、裂像(split)键302、拍摄光量键303、观察光量键304、颚托键305、摄影键306、变焦键307、图像切换键308、固视标切换键309、固视标位置调整键310、固视标尺寸切换键311以及模式切换旋钮312。

菜单键301是一种键，其用来操作以显示用户为了选择指定各种菜单(拍摄眼底Ef表面二维图像或断层图像等时的拍摄菜单，为了进行各种设定输入的设定菜单等)的预定菜单画面。

当操作此菜单键301时，其操作信号被输入到控制部210。控制部210对应于此操作信号的输入，使菜单画面显示在触摸屏11或显示部240A上。另外，也可以在眼底相机单元1A中设置控制部(图中未示)，并由该控制部将菜单画面显示在触摸屏11上。

裂像(split)键302是用于切换对焦用的裂像亮线(例如，参照日本专利特开平9-66031等。也被称为裂像视标或裂像标记等)的点亮和熄灭而进行操作的键。另外，用来使该裂像亮线投影到受检眼E的结构(裂像亮线投影部)例如是置放在眼底相机单元1A内(图1中省略)。

当操作此裂像键302时，其操作信号被输入到控制部210(或眼底相机单元1A内的所述控制部，以下相同)。控制部210对应于该操作信号的输入，控制裂像亮线投影部，使裂像亮线投影到受检眼E。

拍摄光量键303是一种键，其用来操作以根据受检眼E的状态(例如水晶体的浊度等)等来调整拍摄光源103的输出光量(拍摄光量)。在该拍摄光量键303中，例如，设置着用来增加拍摄光量的拍摄光量增加键“+”、用来减少拍摄光量的拍摄光量减少键“-”、及用来将拍摄光量设定为预定的初始值(内设值)的复位键(中央按钮)。

当操作拍摄光量键303的其中一个时，其操作信号被输入到控制部210。控制部210对应于该输入的操作信号，控制拍摄光源103，调整拍摄光量。

观察光量键304是一种键，其用来操作以调整观察光源101的输出光量(观察光量)。在该观察光量键304中，例如，设置着用来增加观察光量的观察光量增加键“+”、及用来减少观察光量的拍摄光量减少键“-”。

当操作观察光量键304的其中一个时，其操作信号被输入到控制部210。控制部210对应于所输入的操作信号，控制该观察光源101，以调整观察光量。

颚托键305是让图15所示颚托6的位置进行移动的键。在颚托键305中，例如，设置着使颚托6向上方移动的向上移动键(向上的三角形)、及使颚托6向下方移动的向下移动键(向下的三角形)。

当操作颚托键305的其中一个时，其操作信号被输入到控制部210。控制部210对应于所输入的操作信号，控制颚托移动机构(图中未示)，使颚托6向上方或下方移动。

拍摄键306是一种键，作为触发键(trigger switch)而使用，用来取得眼底Ef的表面的二维图像或眼底Ef的断层图像。

当拍摄二维图像的菜单被选择时，若操作拍摄键306，则接受其操作信号的控制部210控制拍摄光源103而使拍摄照明光输出，并且根据从检测该眼底反射光的摄像装置10所输出的图像信号，使眼底Ef的表面的二维图像显示在显示部240A或触摸屏11上。

另一方面，当取得断层图像的菜单被选择时，若操作拍摄键306，则接受其操作信号的控制部210控制低相干光源160而输出低相干光L0，并控制检流计镜141A、141B而使信号光LS进行扫描，且根据由检测干涉光LC的CCD184所输出的检测信号，使图像形成部220(以及图像处理部230)所形成的眼底Ef的断层图像显示在显示部240A或触摸屏11上。

变焦(zoom)键307是一种键，其用来操作以变更眼底Ef拍摄时的视角(变焦倍率)。在每次操作此变焦键307时，例如交替地设定成摄影视角为45度和22.5度。

当操作此变焦键307时，接受其操作信号的控制部210控制倍率可变透镜驱动机构(图中未示)，使倍率可变透镜124在光轴方向上移动，以变更拍摄视角。

图像切换键308是一种用来操作以使显示图像切换的键。当眼底观察图像(基于来自摄像装置12的图像信号的眼底Ef的表面的二维图像)显示在显示部240A或触摸屏11上时，若操作图像切换键308，则接受其操作信号的控制部210使眼底Ef的断层图像显示在显示部240A或触摸屏11上。

另一方面，当眼底的断层图像显示在显示部240A或触摸屏11上时，若操作该图像切换键308，则接受其操作信号的控制部210使眼底观察图像显示在显示部240A或触摸屏11上。

固视标切换键309是用来操作以对利用LCD的内部固视标的显示位置(即在眼底Ef的内部固视标的投影位置)进行切换的键。通过操作此固视标切换键309，例如，使内部固视标的显示位置在“用来取得眼底中心的周边区域的图像的固视位置(眼底中心拍摄用固视位置)”、“用来取得黄斑的周边区域图像的固视位置(黄斑拍摄用固视位置)”、及“用来取得视神经乳头的周边区域图像的固视位置(视神经乳头拍摄用固视位置)”之间做巡回切换。

控制部210对应于来自固视标切换键309的操作信号，使内部固视标显示在LCD140的显示面上的相异位置。另外，对应于所述三个固视位置的内部固视标的显示位置，例如，可根据临床数据预先设定，或也可以针对每个受检眼E(眼底Ef的图像)而事先设定。

固视标位置调整键310是用来操作以调整内部固视标的显示位置的键。在此固视标位置调整键310中，例如，设置着用来使内部固视标的显示位置向上方移动的上方移动键、用来使之向下方移动的下方移动键、用来使之向左移动的左方移动键、用来使之向右移动的右方移动键、及用来使之移动到预定的初始位置(内设(default)位置)的复位(reset)键。

控制部210当接受到来自固视标位置调整键310中的任一键的操作信号时，对应于该操作信号而控制LCD140，借此使内部固视标的显示位置移动。

固视标尺寸切换键311是用来操作以变更内部固视标尺寸的键。当操作此固视标尺寸切换键311时，接受其操作信号的控制部210变更在LCD140上显示的内部固视标的显示尺寸。内部固视标的显示尺寸例如在“一般尺寸”和“加大尺寸”之间交替切换。借此，变更投影在眼底Ef的固视标投影像的尺寸。控制部210当接受到来自固视标尺寸切换键311的操作信号时，根据该操作信号而控制LCD140，借此变更内部固视标的显示尺寸。

模式切换旋钮(knob)312是一种用来旋转操作以选择各种摄影模式(对眼底Ef的二维图像进行拍摄的眼底拍摄模式、进行信号光LS的B扫描的B扫描模式、使信号光LS进行三维扫描的三维扫描模式等)的旋钮。另外，此模式切换旋钮312也可以选择再生模式，其用以对取得的眼底Ef的二维图像或断层图像进行再生显示。而且，也可以选择拍摄模式，用来控制使信号光LS扫描后立刻进行眼底拍摄。用来使眼底观察装置1执行和所述各模式对应的动作的装置各部的控制是由控制部210执行。

以下，分别说明利用控制部210所进行的信号光LS的扫描的控制形态，以及利用图像形成部220和图像处理部230对来自OCT单元150的检测信号的处理状态。另外，对来自眼底相机单元1A的图像信号的图像形成部220等的处理，和先前的处理相同，故省略说明。

[关于信号光的扫描] 

信号光LS的扫描如上所述，是通过变更眼底相机单元1A的扫描单元141的检流计镜141A、141B的位置(反射面的朝向)而进行。控制部210分别控制镜片驱动机构241、242，以此分别变更检流计镜141A、141B的反射面的朝向，由此在眼底Ef上扫描信号光LS的照射位置。

当变更检流计镜141A的反射面的朝向时，在眼底Ef的水平方向上(图1的x方向)扫描信号光LS。另一方面，当变更检流计镜141B的反射面的朝向时，在眼底Ef的垂直方向(图1的y方向)上扫描信号光LS。而且，同时变更检流计镜141A、141B两者的反射面的朝向，以此可以在x方向和y方向的合成方向上扫描信号光LS。即，通过控制这两个检流计镜141A、141B，可以在xy平面上的任意方向上扫描信号光LS。

图8表示用以形成眼底Ef的图像的信号光LS的扫描形态的一例。图8(A)表示从信号光LS入射受检眼E的方向观察眼底Ef(也就是从图1的-z方向观察+z方向)时，信号光LS的扫描形态的一例。而且，图8(B)表示眼底Ef上的各扫描线上扫描点(进行图像计测的位置；信号光LS的照射位置)的排列形态的一例。

如图8(A)所示，在例如矩形的扫描区域R内扫描信号光LS。在该扫描区域R内，在x方向上设定有多条(m条)扫描线R1～Rm。当沿着各扫描线Ri(i＝1～m)扫描信号光LS时，产生干涉光LC的检测信号。

在此，将各扫描线Ri的方向称为“主扫描方向”，将和该方向垂直的方向称为“副扫描方向”。因此，在主扫描方向上扫描信号光LS是通过变更检流计镜141A的反射面的朝向而进行，在副扫描方向上的扫描是通过变更检流计镜141B的反射面的朝向而进行。

在各扫描线Ri上，如图8(B)所示，预先设定有多个(n个)扫描点Ri1-Rin。

为了执行图8所示的扫描，控制部210首先控制检流计镜141A、141B，将对眼底Ef的信号光LS的入射目标设定为第1扫描线R1上的扫描开始位置RS(扫描点R11)。接着，控制部210控制低相干光源160，使低相干光L0闪光，并使信号光LS入射于扫描开始位置RS。CCD184接收该信号光LS的扫描开始位置RS上因眼底反射光而来的干涉光LC，并将检测信号输出至控制部210。

接着，控制部210控制检流计镜141A，并在主扫描方向上扫描信号光LS，将该入射目标设定为扫描点R12，使低相干光L0闪光而使信号光LS入射到扫描点R12。CCD184接收该信号光LS的扫描点R12上因眼底反射光而来的干涉光LC，并将检测信号输出至控制部210。

控制部210同样，一边将信号光LS的入射目标依次移动为扫描点R13、R14、...、R1(n-1)、R1n，一边在各扫描点上使低相干光L0闪光，以此获取和各扫描点的干涉光LC相对应地从CCD184所输出的检测信号。

当第1扫描线R1的最后的扫描点R1n上的计测结束时，控制部210同时控制检流计镜141A、141B，使信号光LS的入射目标沿着换线扫描r而移动到第2扫描线R2最初的扫描点R21为止。而且，对该第2扫描线R2的各扫描点R2j(j＝1-n)进行所述计测，以此分别获取对应于各扫描点R2j的检测信号。

同样，分别对第3扫描线R3、...、第m-1扫描线R(m-1)、第m扫描线Rm进行计测，从而获取对应于各扫描点的检测信号。另外，扫描线Rm上的符号RE是对应于扫描点Rmn的扫描结束位置。

以此，控制部210获取对应于扫描区域R内的m×n个扫描点Rij(i＝1～m，j＝1～n)的m×n个检测信号。以下，将对应于扫描点Rij的检测信号表示为Dij。

如上所述的扫描点的移动和低相干光L0的输出的连动控制，例如，可以通过使控制信号相对于镜片驱动机构241、242的发送时序(timing)、和控制信号(输出要求信号)相对于低相干光源160的发送时序互相同步而实现。

当控制部210如上所述使各检流计镜141A、141B动作时，存储有各扫描线Ri的位置或各扫描点Rij的位置(xy坐标系中的坐标)，作为表示其动作内容的信息。该存储内容(扫描点坐标信息)和先前同样用于图像形成处理中。

[关于图像处理] 

以下，针对图像形成部220及图像形成处理部230的OCT图像(眼底Ef的断层图像)有关的处理，说明其中之一例。

图像形成部220执行沿着各扫描线Ri(主扫描方向)的眼底Ef的断层图像形成处理。而且，图像处理部230进行基于图像形成部220形成的断层图像的眼底Ef的三维图像的形成处理等。

图像形成部220的断层图像的形成处理和先前同样，包含两阶段的运算处理。在第1阶段的运算处理中，根据对应于各扫描点Rij的检测信号Dij，形成在该扫描点Rij的眼底Ef的深度方向(图1所示z方向)的图像。

图9表示由图像形成部220所形成的断层图像(群)的形态。在第2阶段的运算处理中，对于各扫描线Ri，根据其上的n个扫描点Ri1～Rin上的深度方向的图像，形成沿着该扫描线Ri的眼底Ef的断层图像Gi。此时，图像形成部220参照各扫描点Ri1-Rin的位置信息(所述扫描点坐标信息)，决定各扫描点Ri1～Rin的排列及间隔，并形成该扫描线Ri。

经过以上的处理，可获得副扫描方向(y方向)上不同位置上的m个断层图像G1～Gm。

接着，说明图像处理部230的眼底Ef的三维图像的形成处理。眼底Ef的三维图像是根据通过所述运算处理所获得的m个断层图像G1～Gm而形成。图像处理部230进行在邻接的断层图像Gi、G(i+1)之间内插图像的众所周知的内插处理等，从而形成眼底Ef的三维图像。

此时，图像处理部230参照各扫描线Ri的位置信息而决定各扫描线Ri的排列及间隔，从而形成其三维图像。该三维图像中，基于各扫描点Rij的位置信息(所述扫描点坐标信息)和深度方向的图像的z坐标，设定三维坐标系(x、y、z)。

而且，图像处理部230根据该三维图像，可以形成主扫描方向(x方向)以外的任意方向的截面上眼底Ef的断层图像。当指定截面时，图像处理部230确定该指定截面上的各扫描点(及/或所内插的深度方向的图像)的位置，并从三维图像中提取各确定位置上深度方向的图像(及/或所内插的深度方向的图像)，且将所提取的多个深度方向的图像进行排列，借此形成该指定截面上眼底Ef的断层图像。

另外，图9所示的图像Gmj表示扫描线Rm上的扫描点Rmj上深度方向(z方向)的图像。同样，可用“图像Gij”来表示在所述第1阶段的运算处理中所形成的、各扫描线Ri上的各扫描点Rij上的深度方向的图像。

[运算控制装置的详细结构] 

参照图7，说明运算控制装置200的详细结构。在此，对运算控制装置200的控制部210以及图像处理部230特别进行详细说明。

(控制部) 

在运算控制装置200的控制部210中，设置着主控制部211和存储部212。主控制部211执行控制部210的所述各种控制处理。另外，主控制部211执行在存储部212中存储数据的处理、以及读出存储部212中存储的数据的处理。

存储部212存储断层图像Gi(i＝1～m)或眼底图像Ef等的图像。另外，存储部212存储光学信息V。

光学信息V包括和受检眼E的眼球光学系统相关的信息。具体来说，光学信息V中，包含受检眼E的角膜曲率(曲率半径)、屈光度(屈光力)、眼轴长度等的测定值。在此，作为屈光度的测定值，例如可以使用根据受检眼E的球面度的测定值“S”、散光度的测定值“C”所获得的值“S+C/2”。另外，光学信息V包含角膜曲率、屈光度、眼轴长度等的眼球光学系统的特征参数中的至少一个的测定值即可。另外，这些参数中，对眼底观察装置1的计测影响最大的是角膜曲率。因此，光学信息V中含有角膜曲率的测定值则较为理想。

角膜曲率、屈光度或眼轴长度的测定值是利用和先前同样的眼科装置事先测定的。这些测定值例如由利用通信线路来和眼底观察装置1连接的电子绘图(Karte)服务器(图中未示)等取得。另外，也可以由检测者对操作部240B进行操作，以输入测定值。而且，也可以利用运算控制装置200的驱动装置(图中未示)来读取并输入存储媒体中存储的测定值。

另外，光学信息V也可以含有显示受检眼E内是否安装着眼内透镜的信息(眼内透镜信息)。当安装了眼内透镜时，也可以将该眼内透镜的度数或颜色等信息记录为眼内透镜信息。

存储部212作为本发明的“存储元件”的一个例子而发挥作用。存储部212例如可以包含硬盘驱动器204等存储装置而构成。

(图像处理部) 

在图像处理部230中，设置着倍率运算部231和分析部232。倍率运算部231进行受检眼E的眼球光学系统的倍率运算，因此作为本发明的“运算元件”的一个例子而发挥作用。

另外，分析部232对断层图像Gi进行分析，因此作为本发明的“分析元件”的一个例子而发挥作用。分析部232的分析对象处除了眼底的层厚度以外，另有层的缺损范围或肿瘤的尺寸或位置等。一般来说，分析对象是能够作为绝对尺寸或位置而进行评价的眼底的任意特征部位。该特征部位例如是用mm、mm²、mm³、μm、μm²、μm³等维数来表现的。在分析部232中，设置着积分图像形成部233、定位部234、计测位置设定部235以及层厚计测部236。

(倍率运算部) 

倍率运算部231根据存储部212中存储的光学信息V，来运算受检眼E的眼球光学系统的倍率。如上所述，光学信息V中，记录着受检眼E的角膜曲率、屈光度、眼轴长度的测定值或者眼内透镜信息。以下，说明倍率运算部231所实行的处理的一个例子。本实施形态中，求出考虑到受检眼E的倍率和拍摄光学系120的倍率两者所得的拍摄倍率。

首先，倍率运算部231在屈光度为角膜顶点的测定值(角膜屈光力)时，视需要将此屈光度转换为瞳孔的屈光度(瞳孔屈光力)。该运算例如可以和先前同样地根据眼镜佩戴距离和从角膜顶点到入射瞳为止的距离来进行。

其次，倍率运算部231运算物镜113的眼底图像的成像位置。例如，该运算可以根据瞳孔屈光力、物镜113的焦距、从入射瞳到物镜113前侧焦点为止的距离，使用牛顿的运算式来进行。

接着，倍率运算部231运算倍率可变透镜(聚焦透镜)124的拍摄倍率。该运算例如可以通过如下方式来进行，即，针对拍摄倍率，求出表示物镜113成像位置的运算结果、倍率可变透镜124的焦距、主点间距离、物像距离的关系的2次式。

接着，倍率运算部231运算来自物镜113的射出角。例如可以根据拍摄倍率的运算结果、从物镜113的后侧主点到拍摄光圈121为止的距离、物镜113的焦距来进行该运算。此时，以使像的检测面中像的高度达到预定值的方式来运算射出角。该预定值例如设为-0.1mm(负号表示从光轴向下(-y方向)使像形成)。

接着，倍率运算部231以使拍摄光圈121的光圈面中像的高度达到所述预定值的方式来运算入射到物镜113的入射角。例如可以根据来自物镜113的射出角的运算结果、入射瞳和拍摄光圈121的角度倍率来进行该运算。

接着，倍率运算部231运算受检眼E的角膜的后表面的曲率半径。例如可以根据光学信息V中记录的角膜曲率(角膜前表面曲率)的测定值、角膜的前表面及后表面的曲率比来进行该运算。例如，该曲率比可以使用基于临床数据或模型眼等的标准值。另外，例如，当使用角膜用的OCT装置等来测定角膜的后表面的曲率(曲率半径)后，也可以使用该测定值来作为角膜后表面的曲率半径。

接着，倍率运算部231运算远点和物体(角膜顶点)的距离。例如可以根据角膜顶点的屈光度、眼镜佩戴距离来进行该运算。

接着，倍率运算部231运算从受检眼E的水晶体的后表面到视网膜面(眼底Ef)为止的距离。例如可以通过基于角膜曲率(曲率半径)的测定值和运算值的傍轴光线跟踪(paraxialraytrcaing)来进行该运算。此时，眼球的光学常数例如可以使用基于临床数据或模型眼等的标准值。

接着，倍率运算部231运算受检眼E的眼轴长度。可以根据傍轴光线跟踪的运算结果、从角膜前表面到水晶体后表面为止的距离来进行该运算。该距离例如可以使用基于临床数据或模型眼等的标准值。

接着，倍率运算部231运算眼轴长度的运算结果和眼轴长度的测定结果(光学信息V)的误差，判断该误差是否包含在预定的许可范围内。例如，求出运算结果相对于测定值的误差来作为该误差，即，求出用测定值和运算结果的差除以测定值后所得的商的绝对值来作为该误差。而且，该误差的许可范围事先设为如下的临界值，该临界值是用来决定使用哪种值作为受检眼E的眼球光学系统的光学常数。

当眼轴长度的误差包含在许可范围内时，例如，采用角膜曲率(曲率半径)的测定值以及运算结果、屈光度测定值以及眼轴长度的运算结果，来作为受检眼E的光学常数。另外，采用眼轴长度的运算结果的二分之一值，来作为视网膜面(眼底Ef)的曲率半径。另外，采用眼轴长度的运算结果减去从角膜前表面到水晶体后表面为止的距离的标准值(临床数据或模型眼的值)所得的值，来作为水晶体后表面到视网膜(眼底Ef)为止的距离。

另一方面，眼轴长度的误差不包含在许可范围内时，例如使用顶点屈光力以及眼轴长度的测定值来进行傍轴逆光线跟踪，由此来运算受检眼E的水晶体屈光力。而且，例如采用角膜曲率(曲率半径)的测定值以及运算结果、屈光度测定值以及眼轴长度测定值，来作为受检眼E的光学常数。另外，采用眼轴长度测定值的二分之一值，来作为视网膜面(眼底Ef)的曲率半径。另外，采用眼轴长度测定值减去角膜前表面到水晶体后表面为止的距离的标准值(临床数据或模型眼的值)所得的值，来作为从水晶体后表面到视网膜(眼底Ef)为止的距离。

决定了受检眼E的光学常数后，倍率运算部231运算视网膜面(眼底Ef)中像的高度。该运算例如可以通过光线跟踪来进行，该光线跟踪使用有经决定的光学常数、以及对该物镜113的入射角的运算结果。

最后，倍率运算部231根据视网膜面中像的高度的运算结果、检测面中像的高度的运算结果、中继(relay)透镜126的中继倍率(拍摄光学系统120等的影响)等，来运算倍率。该倍率是考虑到受检眼E的眼球光学系统的倍率和拍摄光学系120的倍率后而获得的倍率。

另外，以上是受检眼E内并未安装眼内透镜的情况下倍率运算处理的说明。当受检眼E内安装着眼内透镜时，倍率运算部231使用该眼内透镜的度数等信息以进行和上述相同的运算来求出倍率。另外，有无眼内透镜则是根据眼内透镜信息来判断的。

另外，当使用了校正透镜时，倍率运算部231运算该校正透镜的倍率，并考虑到该运算结果而进行和上述同样的运算，由此求出目标的倍率。另外，校正透镜的倍率可以根据校正透镜的焦距、或物镜113侧的焦点和校正透镜的物体侧主点的距离等来加以运算。

(积分图像生成部) 

积分图像生成部233进行如下的处理：产生将断层图像Gi在深度方向(z方向)上进行积分所获得的图像(积分图像)。积分图像产生部233将构成断层图像Gi的各深度方向的图像Gij在深度方向上进行积分，借此形成各扫描线Ri的位置上的点状图像。积分图像由排列这些点状图像而形成。

在此，所谓的“在深度方向上进行积分”，是指在深度方向上对深度方向的图像Gij的各深度位置的亮度值(像素值)进行累加的运算处理。因此，对深度方向的图像Gij进行积分而获得的点状图像，具有在深度方向上将该深度方向的图像Gij的各z位置的亮度值进行累积而获得的亮度值。

积分图像产生部233针对m个断层图像G1～Gm的每一个，将形成该断层图像Gi的各深度方向上的图像Gij在深度方向上进行积分，借此在取得m个断层图像G1～Gm时的信号光LS的扫描区域R中，形成由二维分布的m×n个点状图像所构成的积分图像。

积分图像和扫描区域R中的眼底图像Ef相同，是表示眼底Ef的表面形态的二维图像。一般来说，能够用眼底相机进行拍摄的区域大于能够用OCT装置进行拍摄的区域。眼底观察装置1是在眼底图像Ef的拍摄区域内设定扫描区域R而使用的。因此，作为积分图像而获得的区域，相当于眼底图像Ef的拍摄区域的一部分。另外，眼底图像Ef的拍摄区域和扫描区域R只要各自的至少一部分重复即已足够。

(定位部) 

定位部234进行眼底图像Ef和积分图像的定位。如上所述，积分图像相当于眼底图像Ef的一部分区域。定位部234通过确定眼底图像Ef内的积分图像的位置来进行两者的定位。另外，当眼底图像Ef的一部分和扫描区域R的一部分重复时，定位部234进行该重复区域的定位。

具体说明定位部234所执行的处理。首先，定位部234根据由倍率运算部231所运算出的倍率，使眼底图像Ef和积分图像的倍率一致。此时，通过变更眼底图像Ef以及积分图像中至少其中之一的倍率来使两者的倍率一致。通过像这样预先使倍率保持一致，可以缩短定位所花费的处理时间。

其次，定位部234对积分图像进行分析并提取特征点。例如提取血管的分支点等作为特征点。

接着，定位部234对眼底图像Ef进行分析，寻找所述特征点。此时，例如将眼底图像Ef(假设为彩色图像)转换为黑白(monochrome)图像，再寻找该黑白图像中的所述特征点。该处理是针对从积分图像中提取的各特征点而进行的。

接着，定位部234根据积分图像中的特征点和眼底图像Ef中的特征点，求出仿射(affine)转换的系数。二维仿射转换是由含有对应于放大/缩小或旋转的二次矩阵、以及对应于平行移动的常数矢量的式子来表示的。定位部234针对积分图像中提取的各特征点，通过代入积分图像中的坐标值、及眼底图像Ef中的坐标值，而决定所述二次矩阵和常数矢量。此时，也可以进行最小二乘法等近似运算。由此，决定仿射转换的系数。

定位部234使用经决定的系数来对积分图像进行仿射转换，由此使积分图像的位置和眼底图像Ef的位置一致。另外，虽然也可以转换眼底图像Ef侧，但如上所述积分图像通常相当于眼底图像Ef的一部分，所以理想的是对积分图像实施仿射转换。

另外，在以上处理中，使积分图像和眼底图像Ef的倍率一致之后进行定位，但也可以先使断层图像的倍率一致再形成积分图像，然后进行定位。

(计测位置设定部) 

计测位置设定部235根据定位部234的积分图像和眼底图像Ef的定位结果，设定眼底Ef的计测位置。另外，在本实施形态中，如图17所示，将圆形计测线M1、M2、M3设定为计测位置，但可以根据计测内容来设定任意的计测位置。

说明计测位置设定部235所执行的处理的一个例子。首先，计测位置设定部235对眼底图像Ef进行分析，以确定眼底图像Ef中相当于眼底Ef视神经乳头中心的位置(乳头中心位置)。该处理例如是通过如下方式来进行：对眼底图像Ef的像素值进行分析，提取亮度较高的区域(相当于视神经乳头的图像区域)，求出该图像区域的重心位置并设定为乳头中心位置。另外，也可以求出近似相当于视神经乳头的图像区域的椭圆，再求出该椭圆的中心(两个焦点间的中点)后设定为乳头中心位置。乳头中心位置的确定方法是任意的。

接着，计测位置设定部235在眼底图像Ef上设定计测线M1、M2、M3。为此，计测位置设定部235将经过确定的乳头中心位置设为中心C(参照图17)，将半径m1＝1.2mm的圆形区域设定为计测线M1，将半径m2＝1.6mm的圆形区域设定为计测线M2，将半径m3＝2.0mm的圆形区域设定为计测线M3。

另外，计测位置设定部235确定和设在眼底图像Ef上的各计测线M1、M2、M3相对应的断层图像Gi的位置。对该处理进行更具体说明。

眼底图像Ef和积分图像是通过定位部234相互进行定位的。因此，眼底图像Ef的坐标系和积分图像的坐标系可以相对应地进行坐标转换。

另外，相对于眼底图像Ef而定位的积分图像，是在深度方向上对断层图像Gi进行积分，进而实施所述仿射转换而获得的图像。因此，定义积分图像的坐标系和定义断层图像Gi的坐标系可以相对应地进行坐标转换。

由此，定义眼底图像Ef的坐标系和定义断层图像Gi的坐标系可以进行坐标转换。

各计测线M1、M2、M3设定在眼底图像Ef上。因此，各计测线M1、M2、M3的位置是用定义眼底图像Ef的坐标系来表示的。计测位置设定部235将表示各计测线M1、M2、M3的位置的坐标值，转换为定义断层图像Gi的坐标系的坐标值。借此，确定和各计测线M1、M2、M3相对应的断层图像Gi上的位置。计测位置设定部235将这些确定位置设定为计测位置。

(层厚计测部) 

层厚计测部236对由计测位置设定部235所设定的计测位置上的眼底Ef的层厚进行计测。对该计测处理进行说明。

首先，层厚计测部236求出由计测位置设定部235所设定的计测位置上的眼底Ef的预定层的位置。为此，层厚计测部236例如进行如下处理。

层厚计测部236形成经过设定的计测位置上的断层图像(计测断层图像)。该处理例如可以通过下述方式来进行：确定和该计测位置相对应的立体数据的位置，并形成将该确定位置作为截面的断层图像。在此，立体数据是根据断层图像Gi形成的，因此可以确定和计测位置相对应的立体数据的位置。另外，除了根据立体数据来形成计测断层图像以外，也可以根据断层图像Gi来形成计测断层图像。

接着，为了容易地求出计测断层图像中眼底Ef的层位置，层厚计测部236实行预定的预处理。该预处理例如可以适当地执行灰度转换处理、图像强调处理、临界值处理、对比度转换处理、二值化处理、边缘检测处理、图像平均化处理、图像平滑化处理、滤镜处理等任意的图像处理。另外，也可以适当地组合以执行这些图像处理。

接着，层厚计测部236沿着眼底Ef的深度方向，对构成实施过预处理的计测断层图像的像素的像素值(例如亮度值)逐列进行分析。

也就是说，计测断层图像是由沿着和计测位置相对应的截面排列的多个深度方向的图像Gij(以及插入这些图像间的深度方向的图像)所构成。层厚计测部236分别针对这些深度方向的图像，通过沿着深度方向依次参照构成此深度方向的图像的像素的像素值，来确定相当于邻接的层边界位置的像素。此时，使用仅在深度方向上具有空间的滤镜(例如微分滤镜)，来确定相当于层的边界位置的像素。

另外，先前在确定层位置的处理中，使用在深度方向以及与之垂直的方向此两个方向上扩大的滤镜(区域滤镜)，来进行断层图像的边缘检测。另一方面，在本实施形态中，使用仅在深度方向上具有空间的一维滤镜(线性滤镜)来进行深度方向上的边缘检测，由此缩短了边缘检测所花费的处理时间。而且，通过进行这样的处理，能够以良好的精度来进行边缘检测。该边缘检测用的线性滤镜可以预先存储在硬盘驱动器204等中。另外，也可以使用和先前相同的边缘检测处理。

而且，层厚计测部236能够求出该计测断层图像中相当于眼底Ef的层的边界位置的图像区域，同时能够求出相当于眼底Ef的层的图像区域。也就是说，眼底Ef是由多个层所构成，因此，确定层和确定层的边界位置，意义是相同的。

眼底Ef从眼底表面侧朝向深度方向依次具有视网膜、脉络膜、巩膜。而且，视网膜从眼底表面侧朝向深度方向依次具有内界膜、神经纤维层、神经节细胞层、内网状层、内颗粒层、外网状层、外颗粒层、外界膜、视细胞层、视网膜色素上皮层(有时也因眼底Ef的部位不同而不同)。层厚计测部236求出这些层中至少任一层的层位置(层的边界位置)。

在此，“层”包括构成视网膜的所述各层，而且也包括脉络膜、巩膜、或其外部组织等。另外，层的边界位置包括构成视网膜的所述层的边界位置，而且也包括内界膜和玻璃体的边界位置、视网膜色素上皮层和脉络膜的边界位置、脉络膜和巩膜的边界位置、巩膜和其外部组织的边界位置等。

层厚计测部236进行如下处理：根据计测断层图像中眼底Ef的预定层的位置，来运算眼底Ef的预定部位的厚度。在此，所谓的眼底Ef的预定部位，是指所述眼底Ef的多个层中一个以上的层的部位。例如，视网膜色素上皮层单独相当于“预定部位”，内界膜到内颗粒层为止的多个层也相当于“预定部位”。

而且，成为厚度运算对象的“预定部位”，有例如内界膜到神经纤维层为止的厚度(神经纤维层厚)、内界膜到内颗粒层(视细胞的内切.外切)为止的厚度(视网膜厚；第1定义)、内界膜到视网膜色素上皮层为止的厚度(视网膜厚；第2定义)等。

如上所述，层厚计测部236能够求出计测断层图像中眼底Ef的层的位置(边界位置)。此时，求出至少两个边界位置。层厚计测部236运算所求出的边界位置中预定的两个边界位置间的距离，由此求出目标层的厚度。

更具体来说，层厚计测部236针对构成计测断层图像的各深度方向的图像，来运算分别相当于该预定的两个边界位置的像素之间的距离(深度方向的距离)。此时，对深度方向的图像的各像素，分配所述xyz坐标系的坐标值(x坐标值、y坐标值分别固定)。层厚计测部236可以根据这些坐标值来运算像素间的距离。另外，层厚计测部236也可以根据分别相当于该预定的两个边界位置的像素之间的像素数、及邻接像素间的距离(已知)，来运算目标的距离。

在本实施形态中，设定圆形计测线M1、M2、M3。因此，层厚计测部236对和各计测线M1、M2、M3相对应的计测断层图像求出层厚度。各计测断层图像是具有圆柱状截面的断层图像。层厚计测部236针对各计测断层图像，例如，以1度的间隔(也就是在圆周上的360处)求出层的厚度。

层厚计测部236也可以根据以所述方式求出的层厚度，来形成显示经过设定的计测位置的层厚度分布的层厚图表信息。另外，层厚计测部236进行动作以将所求出的层厚度归纳为预定的输出形式(模板)。

[使用形态] 

说明具有如上结构的眼底观察装置1的使用形态。图10所示的流程图表示眼底观察装置1的使用形态的一个例子。

首先，测定受检眼E的角膜曲率、屈光度以及眼轴长度(S1)。该测定例如是使用专用的检查装置来进行。这些测定值经过通信线路或存储媒体而输入到眼底观察装置1中，作为光学信息V而存储在存储部212中。眼内透镜信息也被输入到眼底观察装置1并作为光学信息V而加以存储。

使用眼底观察装置1，取得受检眼E的眼底图像Ef以及断层图像Gi(S2)。所取得的眼底图像Ef以及断层图像Gi存储在存储部212中。

另外，角膜曲率等的测定及受检眼E的图像取得中的任一个均可先行进行。而且，角膜曲率等的测定无需像本使用形态那样以一系列流程来进行，也可以使用以往另行测定的值。

取得光学信息V、眼底图像Ef以及断层图像Gi后，倍率运算部231根据光学信息V，来运算受检眼E的眼球光学系统的倍率(S3)。

其次，积分图像形成部233通过对断层图像Gi在深度方向上进行积分而形成积分图像(S4)。定位部234根据步骤3中运算出的倍率，来对眼底图像Ef和积分图像进行定位(S5)。

接着，计测位置设定部235根据眼底图像Ef和积分图像的定位结果，在断层图像Gi中设定和各计测线M1、M2、M3相对应的计测位置(S6)。此时，也可以对基于断层图像Gi的三维图像(立体数据)来设定计测位置，以代替在断层图像Gi中设定计测位置。

其次，层厚计测部236形成和各计测线M1、M2、M3相对应的计测断层图像(S7)。另外，层厚计测部236对各计测断层图像进行分析，确定预定层的位置(S8)。

主控制部211将步骤7中形成的计测断层图像、及步骤8中确定的层位置(边界位置)显示在显示部240A中(S9)。此时，可以全部显示和计测线M1、M2、M3相对应的计测断层图像，也可以选择显示这些图像中的任一个。

图11表示计测断层图像以及层位置的显示形态的一个例子。在图11所示的显示形态中，显示计测断层图像G，并且显示层位置图像L1、L2、L3、L4，这些层位置图像L1、L2、L3、L4表示对所述计测断层图像G进行分析后确定的层位置(边界位置)。

当显示该计测断层图像时，眼底血管所存在的区域中，有时会由于因血管壁或血液引起信号光LS散射的影响等而使图像变得不清晰。图11所示的图像区域H表示这样的不清晰的图像区域。对不清晰的图像区域H中的层位置进行高精度检测是较为困难的。此时，如以下的说明，可以一边观察计测断层图像G一边以手动来编辑层位置。

检测者首先对操作部240B进行操作，指定编辑对象区域，也就是指定不清晰的图像区域H(S10)。该指定操作例如是通过拖曳鼠标206来进行的。另外，也可以删除经指定的图像区域H内的图像。

图12表示经指定的图像区域H以及其周边的放大图像。检测者观察计测断层图像G，把握图像区域H中的层位置。然后，检测者对操作部240B进行操作，将所把握的层位置输入到图像区域H上(S11)。该操作例如是通过鼠标206的单击(click)操作来进行的。另外，图12的符号P表示鼠标指针。

图13表示层位置的输入方法的一个例子。检测者操作鼠标206，使鼠标指针P移动到所把握的层位置并进行单击。主控制部211使点图像Q显示在通过单击操作所指定的位置上。图13的点图像Q表示和层位置图像L1对应的图像区域H内的层位置。

层厚计测部236根据检测者所输入的层位置，求出图像区域H中的层位置(S12)。举例来说，在指定了点图像Q时，层厚计测部236求出通过各点图像Q的线(样条(spline)曲线等)。另外，也可以求出根据各点图像Q的位置所获得的任意的近似曲线(例如贝赛尔(Bezier)曲线)。另外，理想的是不仅通过参照点图像Q，而且通过参照图像区域H附近的层位置图像L1等的状态(倾斜等)，而求出图像区域H内的层位置，以使其和层位置图像L1平滑地连接。

主控制部211将表示所求出的层位置的图像(编辑图像)显示在图像区域H内(S13)。图14表示基于图13的点图像Q的编辑图像L1′的显示形态。

步骤10～步骤13的处理在本申请人提出的日本专利特愿2006-252953中有详细记载。另外，也可以不进行如上所述的层位置的编辑。此时，理想的是不计测不清晰的图像区域H内的层厚度。其原因在于防止获得不正确的计测结果。

确定层的位置后，层厚计测部236根据经确定的层位置来计测预定层的厚度(S14)。

另外，层厚计测部236将层厚度的计测结果归纳为预定的输出形式。该输出形式例如是分别针对三个计测断层图像，将朝上、朝下、鼻方向以及耳方向之各方向的计测结果归纳为表格形式。另外，该计测结果中，也可以记录光学信息V等和受检眼E相关的信息、或和被检测者相关的信息(患者ID或患者姓名等)。计测结果是用打印机(图中未示)来印刷，或者通过通信线路送到服务器等。

[作用、效果] 

说明如上所述的眼底观察装置1的作用以及效果。

眼底观察装置1是一种OCT装置，其检测基于低相干光L0的干涉光LC，并根据其检测结果来形成眼底Ef的断层图像Gi。所形成的断层图像Gi是和表示受检眼E的眼球光学系统状态的光学信息V一起存储在存储部212中。倍率运算部231根据光学信息V来运算受检眼E的眼球光学系统的倍率。分析部232根据该倍率来分析断层图像Gi。特别是在本实施形态中，能够通过分析断层图像Gi，来求出眼底Ef的层的厚度。

根据像这样发挥作用的眼底观察装置1，可以根据表示受检眼E的眼球光学系统的状态的光学信息V来运算倍率。特别是不必像先前那样使用古尔斯特兰德模型眼的屈光力来进行推算处理。所以，根据眼底观察装置1，可以高精度地求出受检眼E相应的倍率。

而且，眼底观察装置1在受检眼E内安装着眼内透镜时，根据该眼内透镜的度数等信息来发挥倍率运算的作用。所以，对于安装了眼内透镜的受检眼E，也可以高精度地求出倍率。

而且，眼底观察装置1具备形成断层图像Gi的功能，并且具备拍摄眼底Ef表面的二维图像(眼底图像Ef)的功能。所拍摄的眼底图像Ef是存储在存储部212中。分析部232在眼底Ef的深度方向上对各断层图像Gi进行积分，以形成积分图像。另外，分析部232根据倍率运算部231所求出的高精度倍率，进行眼底图像Ef和积分图像的定位。所以，根据眼底观察装置1，可以高精度地进行眼底图像Ef和积分图像的定位。由此，可以高精度地进行眼底图像Ef和断层图像Gi(以及眼底Ef的三维图像)的定位，从而可以高精度地使眼底图像Ef上的位置和断层图像Gi上的位置相对应。

而且，分析部232发挥如下的作用：根据眼底图像Ef和积分图像的定位结果来设定眼底Ef的计测位置，并根据断层图像Gi(或三维图像)来求出此计测位置上的眼底Ef的层厚度。根据眼底观察装置1，如上所述，可以高精度地使眼底图像Ef上的位置和断层图像Gi上的位置相对应，因此可以在断层图像Gi上高精度地设定该计测位置。所以，根据眼底观察装置1，可以减少因眼底图像Ef和断层图像Gi的位置错位所引起的计测误差。

[变化例] 

以上详述的结构不过是用以实施本发明的眼底观察装置的一个例子。因此，可以在本发明主旨的范围内适当实施任意的变化。

在所述实施形态中，将眼底图像Ef和积分图像的定位结果用于眼底的层厚度的计测，但其利用方法并不限于此，例如，可以使用此定位结果，来提高信号光LS的扫描精度。以下说明其具体例。

扫描区域R的设定大多是参照眼底图像Ef来进行的。然而，由于受检眼E的眼球光学系统的影响，可能会导致眼底图像Ef上的位置和信号光LS的扫描位置错位。如果产生这样的错位，则可能会取得一种位置和根据眼底图像Ef而设定的位置(截面)不同的断层图像，那样就必须进行再次检查。而且，一边考虑这样的错位一边在眼底图像Ef上设定截面，这对于尚未熟习检查的检测者来说极为困难。

所以，在本变化例中，通过进行如下处理，来解决这种问题。首先，拍摄眼底图像Ef并设定截面，取得断层图像Gi。接着，根据断层图像Gi来形成积分图像，并和眼底图像Ef进行定位。

分析部232根据该定位的结果来设定眼底Ef上的扫描位置。该处理可以通过如下方式来进行：根据定位处理中的所述坐标转换，使设定在眼底图像Ef上的扫描位置和积分图像(断层图像Gi)的位置相对应。

主控制部211控制镜片驱动机构241、242，以使信号光LS在经过设定的扫描位置上受到扫描(参照图5)。由此，可以取得眼底图像Ef上的所需截面的断层图像。

所述实施形态的眼底观察装置1是傅立叶频率领域(Domain)型OCT装置，但是对于时域(Time Domain)型、全场(Full Field)型、扫频源(SweptSource)型等任意类型的OCT装置，也均可以适用本发明的结构。

[关于眼底图像处理装置] 

对本发明的眼底图像处理装置加以说明。

眼底图像处理装置例如是包含以可通信方式连接于眼底相机或OCT装置的计算机而构成。另外，眼底图像处理装置是包含如下计算机而构成，此计算机可以通过存储媒体来接受由眼底相机或OCT装置取得的图像。此计算机具备微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等(参照图4)。另外，此计算机的结构可以和图7所示的运算控制装置200相同。

眼底图像处理装置是包含具备存储元件、运算元件以及分析元件的计算机而构成。存储元件存储受检眼的眼底断层图像、以及表示受检眼的眼球光学系统状态的光学信息。运算元件根据存储元件所存储的光学信息，来运算受检眼E的眼球光学系统的倍率。分析元件根据所运算的倍率，对存储元件中存储的断层图像进行分析。

另外，在所述运算控制装置200中，存储部212是存储元件的一个例子，倍率运算部231是运算元件的一个例子，分析部232是分析元件的一个例子。

根据这样的眼底图像处理装置，可以依据表示受检眼的眼球光学系统状态的光学信息来运算倍率，从而不需要像先前那样使用古尔斯特兰德模型眼的屈光力来进行推算处理，因此可以高精度地求出和受检眼相对应的倍率。

另外，可以使用和所述实施形态的运算控制装置200同样结构的眼底图像处理装置。由此，和运算控制装置200相同，眼底图像处理装置可以对安装着眼内透镜的受检眼进行处理。另外，眼底图像处理装置也可以进行积分图像的形成处理、或眼底图像和积分图像的定位处理。另外，眼底图像处理装置也可以进行计测位置的设定处理、以及眼底的层厚度的计测处理。

Claims (11)

1.一种眼底观察装置，其特征在于包括：

图像形成元件，利用拍摄光学系统的拍摄，以光学方式取得数据后，形成受检眼的眼底断层图像；

存储元件，存储显示所述受检眼的眼球光学系统状态的光学信息；

运算元件，根据所述光学信息，运算所述眼球光学系统的倍率并运算所述拍摄光学系统的倍率；以及

分析元件，包含计测位置设定元件，设定所述眼底的计测位置，且所述分析元件根据所述眼球光学系统的倍率与所述拍摄光学系统的倍率，对所述断层图像进行分析，并求出由所述计测位置设定元件所设定的所述计测位置的所述眼底的层厚度。

2.根据权利要求1所述的眼底观察装置，其特征在于，

所述光学信息包括所述受检眼的角膜曲率、屈光度以及眼轴长度中的至少一个测定值。

3.根据权利要求2所述的眼底观察装置，其特征在于，

所述光学信息包括眼内透镜信息，此眼内透镜信息显示所述受检眼内是否安装着眼内透镜，

所述运算元件根据所述眼内透镜信息来判断有无眼内透镜，当判断存在眼内透镜时，则取代所述屈光度的测定值，而根据安装在所述受检眼内的眼内透镜的度数，对所述眼球光学系统的倍率进行运算。

4.根据权利要求1所述的眼底观察装置，其特征在于，

所述图像形成元件拍摄所述眼底表面的二维图像，

所述分析元件在所述眼底的深度方向上积分所述断层图像而形成积分图像，并根据所述眼球光学系统的倍率，对所述二维图像和所述积分图像进行定位，

所述计测位置设定元件根据所述定位的结果，来设定所述眼底的计测位置，并根据所述断层图像，求出所述计测位置的所述眼底的层厚度。

5.根据权利要求4所述的眼底观察装置，其特征在于，

所述分析元件确定所述二维图像中相当于视神经乳头中心的位置，并将以所述经确定的位置为中心且具有预定半径的圆形区域设为所述计测位置。

6.根据权利要求4所述的眼底观察装置，其特征在于，

所述分析元件根据所述定位结果来设定对所述眼底的扫描位置，

所述图像形成元件根据所述经设定的扫描位置，对所述眼底进行光学扫描而取得新数据，并根据该经取得的新数据来形成所述眼底的新断层图像。

7.一种眼底图像处理装置，其特征在于包括：

存储元件，存储受检眼的眼底断层图像、及显示所述受检眼的眼球光学系统状态的光学信息；

运算元件，根据所述光学信息来运算所述眼球光学系统的倍率；以及

分析元件，包含计测位置设定元件，设定所述眼底的计测位置，且所述分析元件根据所述倍率来对所述断层图像进行分析，并求出由所述计测位置设定元件所设定的所述计测位置的所述眼底的层厚度。

8.根据权利要求7所述的眼底图像处理装置，其特征在于，

所述光学信息包括所述受检眼的角膜曲率、屈光度以及眼轴长度中的至少一个测定值。

9.根据权利要求8所述的眼底图像处理装置，其特征在于，

所述光学信息包括眼内透镜信息，此眼内透镜信息显示所述受检眼内是否安装着眼内透镜，

所述运算元件根据所述眼内透镜信息，判断有无眼内透镜，当判断存在眼内透镜时，代替所述屈光度的测定值，而根据安装在所述受检眼内的眼内透镜的度数，对所述倍率进行运算。

10.根据权利要求7所述的眼底图像处理装置，其特征在于，

所述存储元件存储所述眼底的表面二维图像，

所述分析元件在所述眼底的深度方向上对所述断层图像进行积分，形成积分图像，并根据所述倍率，对所述二维图像和所述积分图像进行定位，

所述计测位置设定元件根据所述定位的结果，来设定所述眼底的计测位置，并根据所述断层图像，求出所述计测位置的所述眼底的层厚度。

11.根据权利要求10所述的眼底图像处理装置，其特征在于，

所述分析元件确定所述二维图像中相当于视神经乳头中心的位置，并将以所述经确定的位置为中心且具有预定半径的圆形区域设定为所述计测位置。

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