JP2009022502A - 角膜観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】角膜の画像の深度位置を把握可能にする。
【解決手段】角膜観察装置１００は、フルフィールド型のＯＣＴ装置として機能し、角膜Ｅｃの細胞の水平方向の断層画像を形成する。細胞領域抽出部２４３は、この断層画像から細胞の画像領域を抽出する。細胞情報生成部２４４は、この細胞の画像領域に基づいて、細胞の形態（サイズや形状）を表す細胞情報を生成する。記憶部２４７には、角膜の深度位置と細胞の形態とを関連付ける関連情報２４７ａが予め記憶されている。深度位置特定部２４５は、細胞情報に示す角膜Ｅｃの細胞の形態に対応する深度位置を関連情報２４７ａから選択し、当該断層画像の深度位置とする。制御部２１は、この深度位置を表示部２２に表示させる。それにより、オペレータは、当該断層画像の深度位置を把握することができる。
【選択図】図２

Description

この発明は、被検眼の角膜を観察するための角膜観察装置に関する。

角膜を観察するための装置としては、スリットランプ（細隙灯顕微鏡）、コンフォーカルマイクロスコープ（共焦点顕微鏡）、フレアセルメータ（フレアメータ）などが知られている。

スリットランプは、照明光のスリット光を用いて角膜の一部を光切片として切り取ることにより眼球断面を観察する装置である（たとえば特許文献１参照）。スリットランプは、角膜各部の観察や病変の観察のほか、角膜内皮細胞等の細胞の観察にも用いられる。

コンフォーカルマイクロスコープは、被検眼に照射された照明光の反射光をピンホールを介して検出して画像を形成する装置である（たとえば特許文献２参照）。コンフォーカルマイクロスコープは、高解像度の画像を取得するのに適しており、角膜の各種細胞やコラーゲン繊維等の観察に用いられる。

フレアセルメータは、被検眼に照射されたレーザ光の反射光や散乱光を検出することにより角膜の混濁、細胞数、蛋白質濃度などを測定する装置である（たとえば特許文献３参照）。

近年、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）技術を用いた装置が注目されている（たとえば特許文献４、特許文献５参照）。更に、この装置（ＯＣＴ装置）の眼科分野への応用も進められている。ＯＣＴ装置は、被検眼を経由した光（信号光）と参照物体を経由した光（参照光）とを重畳して干渉光を生成し、この干渉光の検出結果に基づいて画像を形成する装置である。

ＯＣＴ装置によれば、干渉計を用いているため、高分解能、高感度の計測が可能となる。また、広帯域の微弱な光を照明光に用いることから、被検眼に対する安全性が高いという利点もある。

特開平９−９８９５０号公報 特開平１０−９０６０６号公報 特開平９−８４７６３号公報 特開２００６−１５３８３８号公報 特開２００６−１１６０２８号公報

角膜は、角膜表面から眼底に向かって順に、角膜上皮層、ボーマン層、角膜実質層、デスメ膜、角膜内皮層を有している。また、角膜上皮層は、角膜表面から眼底に向かって順に、表層細胞、翼細胞、基底細胞を有している。

なお、角膜表面から眼底に向かう方向を「深度方向」と呼ぶことがある。また、深度方向における位置を「深度位置」と呼ぶことがある。また、深度方向に直交する方向を「水平方向」と呼ぶことがある。

上記のような構造を有する角膜をＯＣＴ装置で観察する際に、角膜のどの深度位置の画像が取得されたかを把握したい場合がある。たとえば経過観察や術前術後観察等においては、（ほぼ）同じ深度位置の画像を比較する必要があるが、そのためには各画像の深度位置を把握する必要がある。しかし、従来の装置では、角膜における画像の深度位置を把握することができなかった。

また、角膜疾患を早期発見するには、細胞レベルでの異常の検出が有効と考えられるが、上記のように、角膜には深度位置に応じて様々な細胞が存在するために、異常を検出するには細胞の種類が特定されなければならない。しかし、従来の装置では、細胞の種類を特定することはできず、したがって、角膜の細胞の異常の有無を検出することは不可能であった。

この発明は、以上の問題を解決するためになされたもので、角膜における画像の深度位置を把握可能にする角膜観察装置を提供することを目的とする。

また、この発明は、角膜の細胞の異常の状態を判定することが可能な角膜観察装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被検眼に光を照射し、角膜を経由した前記光を検出し、この検出結果に基づいて前記角膜の細胞の画像を形成する画像形成手段と、前記画像に表される細胞の形態を解析し、前記画像に表される前記角膜の深度位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴とする角膜観察装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記深度位置として、前記画像に表される前記角膜の層を特定する、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記画像中の少なくとも１つの細胞の画像領域を抽出する抽出手段と、前記画像領域に基づいて前記角膜の細胞の形態に関する細胞情報を生成する生成手段とを含み、前記細胞情報に基づいて前記画像の前記深度位置を特定する、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に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記細胞情報に基づいて前記角膜の細胞の異常の有無を判定する判定手段を含む、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に記載の角膜観察装置であって、前記画像形成手段は、前記角膜の深度方向に略直交する断面における前記角膜の２次元画像を形成し、前記生成手段は、前記２次元画像に表される細胞の断面の形態情報を含む前記細胞情報を生成し、前記判定手段は、前記形態情報に基づいて、当該断面における細胞の異常の有無を判定する、ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の角膜観察装置であって、前記画像形成手段は、前記角膜の深度方向に略直交する複数の断面について前記角膜の２次元画像をそれぞれ生成し、当該複数の２次元画像に基づいて、前記深度方向に沿った断面における断層画像を形成し、前記生成手段は、前記断層画像に表される細胞の断面の形態情報、及び／又は前記断層画像に表される細胞層の形態情報を含む前記細胞情報を生成し、前記判定手段は、前記形態情報に基づいて、前記深度方向に沿った断面における細胞の異常の有無を判定する、ことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記判定手段は、角膜の細胞の形態の許容範囲を予め記憶し、前記細胞情報が表す形態が前記許容範囲に含まれるか否か判断し、含まれると判断されたときに前記角膜の細胞は正常であると判定し、含まれないと判断されたときに前記角膜の細胞は異常であると判定する、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に記載の角膜観察装置であって、前記判定手段は、角膜の複数の深度位置のそれぞれにおける前記許容範囲を予め記憶し、前記特定手段により特定された深度位置に対応する前記許容範囲を選択して前記判断を行う、ことを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記細胞情報を格納する格納手段を更に備え、前記判定手段は、前記生成手段により新たな細胞情報が生成されたときに、前記格納手段に過去に格納された細胞情報と前記新たな細胞情報とを比較して、前記角膜の細胞の形態の変化を判定する、ことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、角膜における深度位置と細胞の形態とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記細胞情報が表す形態に対応する深度位置を前記関連情報から選択し、前記選択された深度位置を前記画像の前記深度位置とする、ことを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記細胞の形態は、角膜の細胞のサイズ及び／又は形状を含む、ことを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記生成手段は、前記画像領域に基づいて前記角膜の細胞の密度を表す密度情報を前記細胞情報として生成し、前記特定手段は、前記密度情報に基づいて前記画像の前記深度位置を特定する、ことを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、角膜における深度位置と細胞の密度とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記密度情報が表す密度に対応する深度位置を前記関連情報から選択し、前記選択された深度位置を前記画像の前記深度位置とする、ことを特徴とする。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項３〜請求項１３のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記抽出手段は、複数の細胞の画像領域を抽出し、前記生成手段は、前記複数の細胞の画像領域に対して統計処理を行って前記細胞情報を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項１５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記画像を構成する画素の画素値を基に前記細胞の形態を解析して前記画像の前記深度位置を特定する、ことを特徴とする。

また、請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、角膜における深度位置と角膜の画像を構成する画素の画素値とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記画像形成手段により形成された画像を構成する画素の画素値に対応する深度位置を前記関連情報から選択し、前記選択された深度位置を前記画像の前記深度位置とする、ことを特徴とする。

また、請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は請求項１６に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記画像を構成する画素の画素値に対して統計処理を行い、前記統計処理の結果に基づいて前記画像の前記深度位置を特定する、ことを特徴とする。

また、請求項１８に記載の発明は、請求項１５〜請求項１７のいずれか一項に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記画像を構成する画素の画素値に基づいて前記角膜の細胞の異常の有無を判定する判定手段を含む、ことを特徴とする。

また、請求項１９に記載の発明は、請求項４又は請求項１８に記載の角膜観察装置であって、前記判定手段による判定結果と、前記特定手段により特定された前記画像の前記深度位置とを出力する出力手段を備える、ことを特徴とする。

また、請求項２０に記載の発明は、請求項４又は請求項１８に記載の角膜観察装置であって、前記特定手段は、前記判定手段により異常があると判定された細胞のサイズを計測する計測手段を含む、ことを特徴とする。

また、請求項２１に記載の発明は、被検眼に光を照射し、角膜を経由した前記光を検出し、この検出結果に基づいて前記角膜の細胞の画像を形成する画像形成手段と、前記画像に表される細胞の形態を解析し、前記角膜の細胞の異常の有無を判定する解析手段と、を備えることを特徴とする角膜観察装置である。

また、請求項２２に記載の発明は、請求項１又は請求項２１に記載の角膜観察装置であって、前記画像形成手段は、広帯域光を信号光と参照光とに分割し、角膜を経由した信号光と参照物体を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、前記干渉光を検出する検出手段と、前記干渉光の検出結果に基づいて前記角膜の細胞の画像を形成する形成手段とを含むＯＣＴ装置である、ことを特徴とする。

また、請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の角膜観察装置であって、前記干渉光生成手段は、所定ビーム径を有する前記信号光を前記角膜に照射し、所定ビーム径を有する前記干渉光を生成し、前記検出手段は、該干渉光を２次元の受光面により検出し、前記形成手段は、該信号光のビーム径に応じた前記角膜の領域の２次元画像を前記画像として形成する、ことを特徴とする。

また、請求項２４に記載の発明は、請求項２２又は請求項２３に記載の角膜観察装置であって、前記画像形成手段は、前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段を含み、前記光路長差に応じた深度位置における前記角膜の画像を形成する、ことを特徴とする。

この発明に係る角膜観察装置によれば、角膜の細胞の画像を形成し、この画像に表される細胞の形態を解析して当該画像の深度位置を特定できるので、角膜における画像の深度位置を把握することが可能となる。

また、この発明に係る角膜観察装置によれば、角膜の細胞の画像から細胞の画像領域を抽出し、この画像領域に基づいて細胞情報を生成し、この細胞情報に基づいて角膜の細胞の異常の有無を判定できるので、角膜の細胞の異常の状態を判定することが可能である。

また、この発明に係る角膜観察装置によれば、角膜の細胞の画像を形成し、この画像に表される細胞の形態を解析して角膜の細胞の異常の有無を判定できるので、角膜の細胞の異常の状態を判定することが可能である。

この発明に係る角膜観察装置の実施形態の一例を説明する。この角膜観察装置は、角膜の細胞やコラーゲン繊維等の微細構造を観察するための装置である。なお、角膜の微細構造を総称して「細胞」と称することがある。

［構成］
この実施形態に係る角膜観察装置の構成の一例を図１に示す。この角膜観察装置１００は、角膜の細胞の画像を形成する「画像形成手段」としてフルフィールド型のＯＣＴ装置を適用している。

フルフィールド型のＯＣＴ装置は、たとえば前述の特許文献４に記載されたＯＣＴ装置のように、所定のビーム径を有する信号光を角膜に照射するとともに、所定のビーム径を有する干渉光を２次元光センサアレイによって検出することにより、信号光のビーム径に応じた角膜の領域の２次元画像を取得する装置である。

フルフィールド型のＯＣＴ装置は、ＯＣＴ装置以外の角膜観察装置（スリットランプ、コンフォーカルマイクロスコープ、フレアセルメータなど）や、他タイプのＯＣＴ装置（フーリエドメイン型、スウェプトソース型など）と比較して、高い分解能を有する。

なお、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）型のＯＣＴ装置は、エンフェイス（ｅｎ−ｆａｃｅ）型などとも呼ばれる。

被検眼Ｅは、計測に適した状態で配設される。たとえば、被検眼Ｅが生体眼である場合、境界での屈折率の変化を小さくするためのゼリーや液体などを被検眼Ｅに適用することができる。また、被検眼Ｅが摘出眼である場合、境界における屈折率の変化を小さくするために被検眼Ｅを液浸状態で配設することができる。

角膜観察装置１００は、光源としてハロゲンランプ１を備えている。ハロゲンランプ１は、たとえば無偏光の広帯域光Ｍを出力する。なお、図示は省略するが、ハロゲンランプ１は、通常のハロゲンランプとともに、出力光を導光する光ファイババンドルや、出力光の照射野を一様に照明するためのケーラー照明光学系などを含んで構成することができる。ハロゲンランプ１から出力される無偏光の広帯域光Ｍは、所定のビーム径を有している。

光源は、ハロゲンランプ１には限定されず、無偏光の広帯域光を出力する任意の光源であってよい。たとえば、キセノンランプ等の任意の熱光源（黒体輻射に基づく光源）を適用できる。また、光源は、ランダム偏光の広帯域光を出力するレーザ光源であってもよい。ここで、無偏光とは、直線偏光の光と円偏光の光と楕円偏光の光とを含む偏光状態を意味する。また、ランダム偏光とは、互いに直交する２つの直線偏光成分を有し、各直線偏光成分のパワーが時間的にランダムに変化する偏光状態を意味する（たとえば特開平７−９２６５６号公報参照）。以下、無偏光の場合についてのみ詳しく説明するが、ランダム偏光の場合も同様の構成で同様の作用効果を得ることができる。

さて、ハロゲンランプ１により出力された広帯域光Ｍは、様々な帯域の光を含んでいる。フィルタ２は、無偏光の広帯域光Ｍの所定帯域のみを透過させるフィルタである。透過させる帯域は、分解能や計測深度等によって決定され、たとえば中心波長７６０ｎｍ程度で１００ｎｍ程度の波長幅の帯域に設定される。この場合、被検眼Ｅの深度方向（図１に示すｚ方向）及びそれに直交する方向（水平方向）について、それぞれ２μｍ程度の分解能の画像を取得できる。なお、フィルタ２を透過した光を同じく広帯域光Ｍと呼ぶことにする。

フィルタ２を透過した無偏光の広帯域光Ｍは、ハーフミラー等のビームスプリッタ３によって二分割される。すなわち、ビームスプリッタ３による反射光は信号光Ｓを形成し、ビームスプリッタ３を透過した光は参照光Ｒを形成する。

信号光Ｓは、無偏光状態を保ったまま対物レンズ１１により被検眼Ｅに合焦される。信号光Ｓは、所定のビーム径で角膜Ｅｃに照射される。被検眼Ｅの表面や内部にて反射、散乱された光は、対物レンズ１１を経由してビームスプリッタ３に戻ってくる。

一方、ビームスプリッタ３により生成された無偏光の参照光Ｒは、波長板（λ／４板）４と偏光板５を通過し、反射ミラー６にて反射される。更に、参照光Ｒは、ガラス板７を通過し、対物レンズ８によって参照鏡９の反射面に合焦される。参照鏡９により反射された参照光Ｒは、同じ光路を逆向きに経由してビームスプリッタ３に戻ってくる。

このとき、当初は無偏光であった参照光Ｒは、波長板４と偏光板５を二回経由することにより円偏光に変換される。波長板４と偏光板５は、この発明の「変換手段」の一例である。ガラス板７は、信号光Ｓ及び参照光Ｒの光路（干渉計の両アーム）にて発生する分散の影響を最小にする分散補正光学素子である。

参照鏡９は、参照鏡移動機構１０によって参照光Ｒの進行方向、すなわち参照鏡９の反射面に直交する方向（図１の両側矢印方向）に移動可能とされている。参照鏡移動機構１０は、たとえばピエゾ素子等の駆動手段を含んで構成される。

このように参照鏡９を移動させることにより、信号光Ｓと参照光Ｒの光路長差が変更される。ここで、信号光Ｓの光路長は、ビームスプリッタ３と角膜Ｅｃの表面との間の往復距離である。また、参照光Ｒの光路長は、ビームスプリッタ３と参照鏡９の反射面との間の往復距離とする。信号光Ｓと参照光Ｒの光路長の差を変更することにより、角膜Ｅｃの様々な深度位置の画像を選択的に取得することができる。参照鏡移動機構１０は、この発明の「変更手段」の一例である。

なお、この実施形態では、参照光Ｒの光路長を変更することで上記光路長差を変更しているが、信号光Ｓの光路長を変更することにより上記光路長差を変更するように構成することも可能である。その場合、装置光学系と被検眼Ｅとの間隔を変更するような変更手段を設ける。たとえば、装置光学系をｚ方向に移動させるステージや、被検眼Ｅをｚ方向に移動させるステージなどを変更手段として適用できる。

被検眼Ｅを経由した信号光Ｓと、参照鏡９を経由した参照光Ｒは、ビームスプリッタ３によって重畳されて干渉光Ｌを生成する。干渉光ＬはＳ偏光成分とＰ偏光成分とを含んでいる。ハロゲンランプ１、ビームスプリッタ３、参照鏡９を含んで構成される干渉計は、この発明の「干渉光生成手段」の一例である。

ビームスプリッタ３によって生成された干渉光Ｌは、開口絞り１２を経由し、結像レンズ（群）１３によって集束光となる。集束光となった干渉光ＬのＳ偏光成分Ｌ１は、偏光ビームスプリッタ１４により反射されてＣＣＤ（イメージセンサ）１６により検出される。一方、干渉光ＬのＰ偏光成分Ｌ２は、偏光ビームスプリッタ１４を透過し、反射ミラー１５により反射されてＣＣＤ（イメージセンサ）１７により検出される。

各ＣＣＤ１６、１７は、２次元の受光面を有している。Ｓ偏光成分Ｌ１とＰ偏光成分Ｌ２は、それぞれ、所定のビーム径を持ってＣＣＤ１６、１７の受光面に照射される。

Ｓ偏光成分Ｌ１、Ｐ偏光成分Ｌ２をそれぞれ検出したＣＣＤ１６、１７は、それぞれ検出信号をコンピュータ２０に送る。ＣＣＤ１６、１７は、この発明の「検出手段」の一例である。

なお、干渉光Ｌの元になる参照光Ｒは円偏光であり信号光Ｓは無偏光であるから、Ｓ偏光成分Ｌ１とＰ偏光成分Ｌ２は９０度（π／２）の位相差を有している。したがって、ＣＣＤ１６から出力される検出信号Ｃ_Ａと、ＣＣＤ１７から出力される検出信号Ｃ_Ｂは、９０度の位相差を有しており、次式のように表すことができる。

ここで、Ｉ_ｓ（ｘ、ｙ）は信号光Ｓの強度を表し、Ｉ_ｒ（ｘ、ｙ）は参照光Ｒの強度を表している。また、φ（ｘ、ｙ）は初期位相差を表している。また、各検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂは、背景光成分（非干渉成分、直流成分）Ｉ_ｓ（ｘ、ｙ）＋Ｉ_ｒ（ｘ、ｙ）を含む。更に、検出信号Ｃ_Ａはｃｏｓ成分からなる干渉成分を含み、検出信号Ｃ_Ｂはｓｉｎ成分からなる干渉成分を含んでいる。

なお、式（１）、（２）から分かるように、各検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂは、空間（ｚ方向に直交するｘ方向、ｙ方向）のみを変数とし、時間を変数として含んでいない。すなわち、本実施形態に係る干渉信号は、空間的変化のみを含むものである。

〔制御系の構成〕
角膜観察装置１００の制御系の構成を説明する。図２は、角膜観察装置１００の制御系の構成の一例を表している。

コンピュータ２０は、制御部２１、表示部２２、操作部２３及び信号処理部２４を備えている。

（制御部）
制御部２１は、角膜観察装置１００の各部を制御する。たとえば、制御部２１は、ハロゲンランプ１の点灯／消灯の制御、参照鏡移動機構１０の制御、ＣＣＤ１６、１７の露光時間の制御、表示部２２による表示処理の制御などを行う。

制御部２１は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサを含んで構成される。また、制御部２１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含んで構成される。ハードディスクドライブには、装置制御用のコンピュータプログラム（図示せず）が予め記憶されている。コンピュータプログラムにしたがってマイクロプロセッサが動作することにより、制御部２１による上記の制御が実行される。

また、制御部２１は、外部装置との間でデータ通信を行うための通信機器を備えていてもよい。通信機器としては、ＬＡＮカードやモデムなどがある。それにより、制御部２１は、外部のデータベースから各種の情報を取得したり、データベースに情報を登録させたりすることができる。また、検査装置等の眼科装置から情報を取得したり、眼科装置に情報を送信したりすることができる。

（表示部）
表示部２２は、制御部２１により制御されて各種の情報を表示する。表示部２２は、ＬＣＤやＣＲＴディスプレイ等の任意の表示デバイスを含んで構成される。

（操作部）
操作部２３は、オペレータが角膜観察装置１００を操作したり、各種の情報を入力したりするために用いられる。操作部２３は、マウス、キーボード、ジョイスティック、トラックボール、専用のコントロールパネル等の任意の操作デバイスや入力デバイスを含んで構成される。

（信号処理部）
信号処理部２４は各種の信号を処理する。信号処理部２４は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ等を含んで構成される。信号処理部２４には、画像形成部２４１と解析部２４２が設けられている。

（画像形成部）
画像形成部２４１は、ＣＣＤ１６、１７から出力された検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂに基づいて、被検眼Ｅの画像、特に角膜Ｅｃの水平方向の画像を形成する。この画像形成処理については後述する。画像形成部２４１は、この発明の「形成手段」の一例である。

（解析部）
解析部２４２は、画像形成部２４１により形成された画像を解析する。特に、解析部２４２は、角膜Ｅｃの水平方向の画像を解析し、角膜Ｅｃにおける画像の深度位置を特定する。解析部２４２は、この発明の「特定手段」の一例である。

解析部２４２には、細胞領域抽出部２４３、細胞情報生成部２４４、深度位置特定部２４５、異常判定部２４６及び記憶部２４７が設けられている。

（記憶部）
記憶部２４７は、関連情報２４７ａを予め記憶している。記憶部２４７は、この発明の「記憶手段」の一例である。

関連情報２４７ａは、角膜における深度位置と細胞の形態とを関連付ける情報である。ここで、細胞の形態には、細胞のサイズや形状などが含まれる。細胞のサイズは、径や周の長さ、面積等である。関連情報２４７ａは、角膜の様々な深度位置、つまり角膜を構成する様々な層と、その深度位置（層）における細胞の形態とを対応付けている。

なお、角膜における深度位置は、角膜の基準位置（たとえば角膜表面）からの距離等の数値情報（座標情報）で定義してもよいし、角膜の層の名称や各層における深度（たとえば角膜実質層の表層、中層、深層など）など、角膜の深度方向における範囲で定義してもよい。

関連情報２４７ａは、たとえば、角膜における様々な深度位置の画像を臨床的に取得し、これらの画像を基に角膜における深度位置と細胞の形態との統計的な対応付けを作成することにより得られる。

また、当該被検眼について過去に検査を実施した場合には、その検査結果を基に当該被検眼に固有の関連情報２４７ａを作成することも可能である。その場合、被検眼（又は被検者）の識別情報とともに関連情報２４７ａを格納し、識別情報を検索タグとして関連情報２４７ａを適宜に読み出して使用できる。

角膜には、前述のように、角膜上皮層、ボーマン層、角膜実質層、デスメ膜、角膜内皮層が存在する。

角膜上皮層は、厚さが約５０μｍであり、５〜７層の細胞層により構成される。角膜上皮層には、表層細胞、翼細胞、基底細胞などが存在する。表層細胞は、角膜表面側から２〜３層に存在する。表層細胞は、厚さが約４μｍ、幅が約４０μｍの扁平形状の細胞である。表層細胞は、各層が交互に配列されて強固に結合しており（タイトジャンクションと呼ばれる）、外界からの影響から角膜を守っている。基底細胞は、厚さが約１８μｍ、幅が約１０μｍの柱状の細胞である。翼細胞は、基底細胞と表層細胞の中間的な形状を有している。細胞分裂は基底細胞にて起こる。分裂した基底細胞は、角膜表面方向に向かって進行しつつ序々に扁平化していく。このように、角膜上皮層に含まれる細胞は、角膜表面からの深さに応じて特徴的な形態を有している。

ボーマン層は、１２μｍ程度の均一な厚さの層であり、コラーゲン線維が不規則に配列したフェルト状の構造を有する。

角膜実質は、角膜厚の約９０％を占める。角膜実質は、規則的に配列した約２００層に及ぶコラーゲン繊維の層板と、コラーゲン繊維の間隙を埋めるように存在するプロテオグリカン及びこれをはじめとする細胞外マトリックスの構成成分の産生能を持つ実質細胞により構成される。

コラーゲンは、Ｉ型が主成分であるが、コラーゲン繊維の等間隔配列を維持するIV型も含まれている。このようなコラーゲン繊維の均質性により、角膜の透明性が確保されている。なお、角膜浮腫等においては、コラーゲン繊維の均質性が崩れて混濁が生じる。

実質細胞は、あたかも触手を伸ばしたような形状の長い突起を有し、各層毎に網目状の構造を形成している。実質細胞は、角膜表面からの深さが増すにつれて、サイズが大きく、個数が増え、密度が粗になっている。

デスメ膜は、角膜内皮細胞の基底膜であり、３０〜４０μｍ程度の層からなる。

角膜内皮細胞は、角膜の最深部に位置する単層の細胞である。角膜内皮細胞は、敷石状に均一に配列している。角膜内皮細胞の形状は、一般に５〜７角形、多くが六角形である。角膜内皮細胞は、通常、２０μｍ程度の直径を有し、３００〜３５０μｍ^２程度の面積を有する。

角膜内皮細胞は成人ではほとんど細胞分裂せず、細胞に異常が生じたときには、その周辺の細胞が拡大、変形、移動して欠損を修復する。このような構造により、角膜内皮細胞は、眼の前房側から角膜実質への水分の侵入を防ぐとともに、角膜実質と前房との間のポンプとして機能している。

続いて、角膜の病変について説明する。白内障手術後などに発生する内皮障害では、角膜内皮のポンプ機能が低下し、角膜実質に浮腫が生じる。この影響で、角膜実質の形態が変化し、更にはデスメ膜雛壁が生じる。

また、低眼圧状態においては、膨潤圧の影響で吸水圧が上昇し、角膜実質に浮腫が生じる。

また、高眼圧状態においては、眼圧により吸水圧が上昇する一方で膨潤圧が低下する。それにより、角膜内皮を介して侵入した水分は角膜実質を通過するが、強固に結合している表層細胞に阻まれ、結果として角膜上皮層に浮腫が生じる。

また、内皮障害と高眼圧の双方の状況下では、角膜実質の浮腫、デスメ膜雛膜、角膜上皮の浮腫が同時に生じることがある。

浮腫は、上記のように、角膜内に侵入した水分の貯溜により生じるものである。軽度の浮腫は、細胞サイズ（密度）の変化や、均一性の乱れによる軽度の混濁など、比較的小さな形態変化として観察される。重度の浮腫は、混濁や剥離などのように、比較的大きな形態変化として観察される。

以上のように、角膜の病変は、その原因に応じた特有の形態で観察される。記憶部２４７には、このような病変を判定するための情報として、細胞の識別情報と細胞の形態とを対応付ける対応情報２４７ｂが予め記憶されている。

対応情報２４７ｂには、角膜の細胞の形態の許容範囲が含まれている。この許容範囲は、正常な細胞における形態の許容範囲を表す。対応情報２４７ｂは、角膜の細胞の識別情報（名称等）と、その細胞の形態の許容範囲（正常形態情報）とを対応付ける。細胞の形態としては、たとえば、上記の説明のように、細胞のサイズ（厚さ、幅、断面積、体積、密度、周囲長、径など）や、細胞の形状（厚さと幅の比、六角形、突起の有無など）や、細胞の結合形態（タイトジャンクションなど）がある。

なお、対応情報２４７ｂには、角膜観察装置１００の用途などに応じて、前述した様々な細胞のうちの少なくとも一つ以上についての許容範囲が含まれていれば十分である。

対応情報２４７ｂは、たとえば、正常眼について多数の形態データを臨床的に取得し、それらの平均値、中央値、標準偏差等の統計値を求めることにより生成できる。なお、新たな臨床データが得られた場合などには、対応情報２４７ｂを適宜に更新することが望ましい。

（細胞領域抽出部）
細胞領域抽出部２４３は、角膜Ｅｃの（水平方向の）画像を構成する画素の画素値に基づいて、細胞の画像領域を抽出する。細胞領域抽出部２４３は、この発明の「抽出手段」の一例である。

一般に、ＯＣＴ装置で取得した角膜の画像においては、細胞の境界領域が高い輝度を有し、細胞の内部領域が低い輝度を有する。これは、細胞の境界領域での散乱が内部領域での散乱よりも大きいことに起因する。

細胞領域抽出部２４３は、このような特性に基づいて予め設定された閾値に基づいて、細胞の境界領域に相当する画像領域を特定することにより、細胞の画像領域を抽出することができる。

なお、細胞の画像領域を抽出する処理は、上記の例に限定されるものではなく、画像から目的領域を抽出するための任意の公知技術を適用することが可能である。たとえば二値化処理やフィルタ処理などを用いることができる。

画素値は、モノクロ画像の場合には輝度値であり、カラー画像の場合にはＲＧＢ値である。ＯＣＴ装置で取得される画像は一般にモノクロ画像である。なお、輝度値の分布に基づいて擬似的なカラー画像を形成する場合もある。

（細胞情報生成部）
細胞情報生成部２４４は、細胞領域抽出部２４３により抽出された画像領域に基づいて、細胞情報を生成する。細胞情報生成部２４４は、この発明の「生成手段」の一例である。細胞情報は、角膜Ｅｃの細胞に関する情報である。

この実施形態では、角膜Ｅｃの形態情報を細胞情報として生成する。形態情報は、角膜Ｅｃの細胞の形態、すなわち細胞のサイズや形状等の情報を含む。

特に、細胞情報生成部２４４は、関連情報２４７ａに含まれる細胞の形態と同じ種類の情報を生成する。たとえば、関連情報２４７ａが深度位置と細胞の面積とを関連付ける情報である場合、細胞情報生成部２４４は、細胞の画像領域に基づいて細胞の面積を求めて形態情報とする。

細胞のサイズは、画像の倍率を参照して算出される。倍率の情報は、画像取得時に設定される。倍率が既知であると、画像中の距離の尺度（単位距離）や画素間隔を取得できる。径や周は、単位距離や画素間隔に基づいて容易に算出できる。

細胞の画像領域の面積は、たとえば単位面積に含まれる画素数をカウントして単位面積画素数を取得しておくとともに、細胞の画像領域内の画素数をカウントし、この画素数を単位面積画素数で除算することにより算出できる。また、通常の積分演算を行って面積を求めることも可能である。

他方、関連情報２４７ａが深度位置と細胞の形状とを関連付ける情報である場合、細胞情報生成部２４４は、細胞の画像領域に基づいて細胞の形状を求めて形態情報とする。

細胞の形状（水平方向の断面形状など）は、たとえば、上記の細胞の境界領域の画像領域を細線化してワイヤモデルを作成し、このワイヤモデルに基づいて求めることができる。

なお、このようなワイヤモデルは、一般に、複数の細胞の境界領域を含んでいる。単一の細胞の境界領域は、内部にワイヤモデルの一部を含まないループ状の画像領域を探索することで特定可能である。

また、形状の決定は、たとえば、ループ状の画像領域上の各位置における微分係数を演算して行うこともできるし、パターンマッチング処理などを用いて行うこともできる。

細胞情報は、複数の細胞の画像領域に対して統計処理を行って求めることが望ましい。すなわち、画像中には多数の細胞の画像領域が存在しており、各細胞の画像領域は様々な形態を有している。したがって、１つの細胞の形態から形態情報を作成しても、この形態情報の信頼性は低くなる。そこで、複数の細胞の画像領域のそれぞれの形態を求め、これら複数の形態に対して統計処理を実施して平均値や標準偏差（分散）や最頻値や中央値などを求め、それに基づいて細胞情報を生成することが望ましい。

細胞のサイズを考慮する場合、各細胞のサイズを求め、サイズの平均値等を演算し、この平均値等を当該画像についての細胞のサイズとして採用することができる。

また、細胞の形状を考慮する場合、各細胞の形状を求め、最多の形状等を求め、この最多の形状等を当該画像についての細胞の形状として採用することができる。

複数の細胞について形態を求めた場合、その形態の分布情報を形態情報に含めるようにしてもよい。この分布情報は、当該画像中における細胞形態の位置的分布を表すものであってもよいし、細胞形態を分類したヒストグラムのような定量的分布であってもよい。

（深度位置特定部）
深度位置特定部２４５は、角膜Ｅｃの細胞情報（形態情報）に基づいて、角膜Ｅｃにおける画像の深度位置を特定する。より具体的に説明すると、深度位置特定部２４５は、形態情報が表す角膜Ｅｃの細胞の形態に対応する深度位置を関連情報２４７ａから選択し、当該画像の深度位置とする。

たとえば、角膜上皮層はそれぞれサイズの異なる基底細胞、翼細胞、表層細胞により構成されているため、その深度位置はサイズを考慮することにより特定できる。また、角膜内皮細胞の多くは六角形であるので、その深度位置は形状を考慮することにより特定できる。

（異常判定部）
異常判定部２４６は、角膜Ｅｃの細胞情報に基づいて、角膜Ｅｃの細胞の異常の有無を判定する。異常判定部２４６は、この発明の「判定手段」の一例である。

細胞の異常の判定方法の例を説明する。前述のように、記憶部２４７には、角膜の細胞の識別情報と、細胞の正常形態情報とを対応付ける対応情報２４７ｂが記憶されている。

異常判定部２４６には、細胞情報生成部２４４により生成された形態情報と、深度位置特定部２４５により特定された深度位置とが入力される。ここで、深度位置は、細胞の識別情報と同義である。すなわち、一の深度位置には一の細胞の識別情報が対応し、一の細胞の識別情報には一の深度位置が対応する。

異常判定部２４６は、まず、特定された細胞の識別情報に対応する正常形態情報を特定する。次に、異常判定部２４６は、生成された形態情報に示す角膜Ｅｃの形態（サイズや形状）が当該正常形態情報（許容範囲）に含まれるか否か判定する。含まれる場合、異常判定部２４６は、当該細胞は正常であると判定する。一方、含まれない場合には、異常判定部２４６は、当該細胞に異常があると判定する。

複数の細胞の形態の分布情報が形態情報として得られた場合、異常判定部２４６は、この分布情報に基づいて異常の有無を判定することが可能である。たとえば、角膜内皮層の画像について、六角形以外の細胞の個数が所定値を超える場合に「異常あり」と判定するように構成できる。また、細胞のサイズの分布についても、正常サイズの範囲を外れた細胞の個数が所定数を超える場合に「異常あり」と判定するように構成できる。

［動作態様］
角膜観察装置１００の動作態様を図３を参照して説明する。

まず、被検眼Ｅを所定の計測位置に配置させ、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（アライメント）を行う（Ｓ１）。

次に、角膜Ｅｃの水平方向の断層画像を形成する（Ｓ２）。以下、画像の形成動作を説明する。

オペレータが操作部２３を用いて所定の計測開始操作を行うと、制御部２１は、ハロゲンランプ１を点灯させる。この動作態様では、ハロゲンランプ１を点灯させた状態にして、広帯域光Ｍの連続光を出力する。

次に、制御部２１は、参照鏡移動機構１０を制御して参照光Ｒの光路長を第１の光路長にする。第１の光路長は、角膜Ｅｃの第１の深度位置（ｚ座標値）に対応している。制御部２１は、各ＣＣＤ１６、１７の露光時間を制御する。ＣＣＤ１６、１７は、それぞれ、干渉光検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂを出力する。

次に、制御部２１は、参照鏡移動機構１０を制御して参照光Ｒの光路長を第２の光路長に切り替える。第２の光路長は、角膜Ｅｃの第２の深度位置に対応している。制御部２１は、各ＣＣＤ１６、１７の露光時間を制御して新たな検出信号Ｃ_Ａ′、Ｃ_Ｂ′を出力させる。

ここで、第１の光路長と第２の光路長は、検出信号Ｃ_Ａと検出信号Ｃ_Ａ′とが位相差１８０度（π）を有し、かつ、検出信号Ｃ_Ｂと検出信号Ｃ_Ｂ′とが位相差１８０度（π）を有するような距離間隔となるようにあらかじめ設定されている。なお、検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂは位相差９０度を有しているので、位相差９０度ごとの４つの検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂ、Ｃ_Ａ′、Ｃ_Ｂ′が得られたことになる。

画像形成部２４１は、検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ａ′（位相差１８０度）を加算し、その和を２で除算することにより、背景光成分Ｉ_ｓ（ｘ、ｙ）＋Ｉ_ｒ（ｘ、ｙ）を演算する。この演算処理は、検出信号Ｃ_Ｂ、Ｃ_Ｂ′（位相差１８０度）を用いて行ってもよい。

更に、画像形成部２４１は、背景光成分Ｉ_ｓ（ｘ、ｙ）＋Ｉ_ｒ（ｘ、ｙ）を各検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂから除算して干渉成分（ｃｏｓ成分、ｓｉｎ成分）を求める。そして、画像形成部２４１は、各検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂの干渉成分の二乗和を演算することによりｘｙ方向（水平方向）の断面における画像を形成する。なお、この処理は、検出信号Ｃ_Ａ′、Ｃ_Ｂ′（位相差１８０度）を用いて行ってもよい。

制御部２１は、参照光Ｒの光路長を変更して上記の処理を反復することにより、角膜Ｅｃの様々な深度位置におけるｘｙ断面画像を順次に形成する。それにより、たとえば表層細胞、翼細胞、基底細胞、ボーマン層、角膜実質の各種深度位置などの画像が得られる。

なお、この処理において、制御部２１は、ＣＣＤ１６、１７を所定のフレームレートでかつ同じタイミングで検出信号を出力するように制御するとともに、このフレームレートと、各ＣＣＤ１６、１７の露光タイミングと、参照鏡９の移動タイミングと、参照光Ｒの光路長の変更タイミングとを同期させる。

このとき、各ＣＣＤ１６、１７の露光時間は、フレームレートよりも短く設定される。たとえば、ＣＣＤ１６、１７のフレームレートを３０ｆ／ｓに設定し、露光時間を３０〜５０μｓ程度に設定することができる。

また、中心波長７６０ｎｍ程度で波長幅１００ｎｍ程度の広帯域光Ｍを用いることにより、数μｍ程度の分解能の画像を取得することができる。たとえば、広帯域光Ｍの波長をガウス型と仮定し、被検眼Ｅの屈折率をｎ＝１．３３としたときの分解能の理論値は約１．８μｍとなる。

このようにして取得された角膜Ｅｃの画像は、たとえば記憶部２４７に記憶される。

また、制御部２１は、たとえば操作部２３に対する操作に応じて、角膜Ｅｃの水平方向の断層画像を表示部２２に表示させる。

角膜Ｅｃの断層画像が形成されたら、細胞領域抽出部２４３は、この断層画像を構成する画素の画素値に基づいて、細胞の画像領域を抽出する（Ｓ３）。

次に、細胞情報生成部２４４は、抽出された画像領域に基づいて、細胞情報（形態情報）を生成する（Ｓ４）。

続いて、深度位置特定部２４５は、角膜Ｅｃの細胞情報（形態情報）と関連情報２４７ａとに基づいて、角膜Ｅｃにおける画像の深度位置を特定する（Ｓ５）。

制御部２１は、深度位置の特定結果を表示部２２に表示させる（Ｓ６）。この特定結果は、たとえば角膜の層の名称を表す文字列である。また、角膜の深度方向の断面のモデル画像（各種の層を描画した画像）を表示させるとともに、特定結果の層を明示的に表示させることも可能である。それにより、オペレータは、当該画像（水平方向の断層画像）の深度位置を把握できる。

次に、異常判定部２４６は、角膜Ｅｃの深度位置及び細胞情報に基づいて、角膜Ｅｃの細胞の異常の有無を判定する（Ｓ７）。

制御部２１は、異常の有無の判定結果を表示部２２に表示させる（Ｓ８）。この判定結果は、たとえば判定結果を表す文字列や画像である。なお、特に判定結果が「異常あり」である場合には、アラーム音等の音声情報を出力するようにしてもよい。それにより、オペレータは、当該深度位置における細胞の異常の有無を把握できる。以上で、角膜観察装置１００の動作態様の説明を終了する。

［作用・効果］
角膜観察装置１００の作用及び効果について説明する。

角膜観察装置１００は、角膜Ｅｃの細胞の画像を形成し、この画像に表される細胞の形態を解析することにより角膜Ｅｃにおける当該画像の深度位置を特定することができる。したがって、角膜観察装置１００によれば、角膜Ｅｃにおける画像の深度位置を把握することが可能である。

特に、角膜の深度位置としては、画像に表される細胞の種類、すなわち細胞の層を特定することができる。これは、角膜が前述の多層構造からなり、層の深さに応じて細胞の種類が異なることを利用することで実現される。このように細胞の層を特定することにより、角膜のどの層や膜の画像が取得されたか把握することが可能になる。

また、角膜観察装置１００は、画像中の細胞の画像領域に基づいて細胞情報（形態情報）を生成し、この細胞情報に基づいて画像の深度位置を特定するようになっている。したがって、細胞の特徴的な形態を利用することにより画像の深度位置を高い確度で特定することができる。

また、角膜観察装置１００によれば、複数の細胞の画像領域に対して統計処理を行って細胞情報を生成することができるので、高確度の細胞情報を生成でき、画像の深度位置を高い確度で特定することが可能である。

また、角膜観察装置１００によれば、細胞情報に基づいて角膜Ｅｃの細胞の異常の有無を判定することができる。それにより、角膜の診療を支援することが可能である。

更に、角膜観察装置１００により得られる画像は、細胞レベルの微細構造を描写するものであるから、細胞レベルでの異常の検出を可能とすることにより、角膜疾患の早期発見が期待できる。

なお、角膜観察装置１００による異常の判定結果は、確定的な診断結果ではなく、あくまでも異常の有無の可能性を呈示するものに過ぎない。最終的な診断結果は、一般に、画像やその他の検査の結果などに基づいて医師により下される。

角膜観察装置１００は、細胞レベルの異常を検出するために、角膜の細胞の形態の許容範囲（形態情報２４７ｂ）を予め記憶し、検査により得られた角膜Ｅｃの形態が許容範囲に含まれるか否か判断することで、細胞の異常の有無を判定するように作用する。

また、角膜観察装置１００は、干渉計を用いたＯＣＴ装置を搭載しているので、高分解能、高感度の計測が可能である。また、広帯域の微弱な光を照明光に用いることから、被検眼Ｅに対する安全性も高い。

更に、角膜観察装置１００は、フルフィールド型のＯＣＴ装置を搭載しているので、他の装置を用いる場合よりも高い分解能の画像を取得することができる。それにより、角膜Ｅｃの微細構造を極めて詳細に観察できるという利点がある。

また、角膜観察装置１００によれば、干渉光Ｌの２つの偏光成分Ｌ１、Ｌ２を同時に取得することができることから、計測時間の短縮を図ることができる。特に、位相の異なる４つの検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂ、Ｃ_Ａ′、Ｃ_Ｂ′を２回の計測で取得して画像を形成するように構成されているので、計測時間を短縮することが可能である。

また、参照光Ｒの光路長を切り替えるだけで、検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂの取得と、検出信号Ｃ_Ａ′、Ｃ_Ｂ′の取得とを容易にかつ迅速に切り替えることができるので、計測時間を短縮することが可能である。

なお、前述のように、角膜Ｅｃによる信号光Ｓの反射や散乱の状態は、輝度値の大小に反映される。したがって、この実施形態のようにＣＣＤを２つ設ける代わりに、ＣＣＤを１つだけ設けた構成を適用することも可能である。この場合、偏光特性を変換したり、偏光成分を分割したりする必要はない（つまり、そのための構成部分は不要である）。ＣＣＤを２つ設ける場合、後述のように計測時間を短縮できるという利点があるので、生体眼を検査する場合などに有利である。一方、ＣＣＤを１つだけ設ける場合、装置の構成を簡素化できるという利点がある。

また、角膜観察装置１００によれば、参照光Ｒと信号光Ｓとの光路長差を変更することにより、角膜Ｅｃの様々な深度位置の画像を容易に取得できる。特に、上記の動作態様のように計測を実施することにより、様々な深度位置の画像を迅速に取得することが可能である。

角膜観察装置１００によれば、複数の深度位置の断層画像を取得した場合、各断層画像の深度位置を特定することが可能である。そのために、各断層画像について上記の処理を実行して深度位置を特定することができる。また、隣接する断層画像の間隔が既知である場合には、一つの断層画像の深度位置を上記処理で特定し、他の断層画像については、特定された深度位置と画像間隔とに基づいて深度位置を特定することができる。

また、角膜観察装置１００によれば、干渉光Ｌの２つの偏光成分Ｌ１、Ｌ２を同時に検出でき、２つの偏光成分Ｌ１、Ｌ２の検出時間の誤差が無いことから、被検眼Ｅの動きの影響を受けることなく確度の高い画像を形成することが可能である。

また、無偏光の広帯域光Ｍを用いることにより、光学系の構成が容易になるという利点もある。すなわち、直線偏光等の偏光状態の広帯域光を用いる場合、ビームスプリッタやレンズを経由するときに広帯域光の偏光状態が影響を受けることがあることから、偏光状態を維持するための光学系の構成が難しいという問題があったが、無偏光の広帯域光Ｍを用いることにより光学系の構成を容易化することができる。

また、光出力手段として熱光源を用いたり、光ファイババンドルを用いたりすることにより、無偏光の広帯域光を容易に得ることが可能である。ランダム偏光の広帯域光を出力するレーザ光源を用いる場合においても、ランダム偏光の広帯域光を容易に得ることが可能である。

また、信号光Ｓ及び参照光Ｒの光路（干渉計の両アーム）にて発生する分散の影響を最小にする分散補正光学素子としてのガラス板７を設けることにより、信号光Ｓと参照光Ｒとの分散の相違を解消することができ、信号光Ｓが含む情報を好適に反映した干渉光Ｌを効率的に取得することが可能である。

また、ＣＣＤ１６、１７の露光時間を短く設定して計測を行うことにより、計測中に被検眼Ｅが動いた場合であっても、その動きの影響を受けることなく確度の高い画像を形成することが可能である。

［変形例］
以上で説明した実施形態は、この発明に係る角膜観察装置を実施するための一具体例に過ぎない。よって、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。以下、上記の角膜観察装置１００と同様の構成部分については同じ符号を用いて説明する。

〔第１の変形例〕
上記の実施形態では、角膜の細胞の形態を表す形態情報を細胞情報として用いたが、細胞情報はこれに限定されるものではない。この変形例では、他の細胞情報を用いる例について説明する。

細胞領域抽出部２４３は、上記の実施形態と同様に、角膜Ｅｃの画像から細胞の画像領域を抽出する。細胞情報生成部２４４は、この画像領域に基づいて、角膜Ｅｃの細胞の密度を表す密度情報を生成して細胞情報とする。

前述のように、角膜の各種細胞は、それぞれ特徴的なサイズ（水平方向の断面積）を有している。密度情報は、画像中の単位面積内における細胞の個数を求めることで得られる。この処理は、画像中に単位面積の領域を適宜に設定し、この領域内の細胞数をカウントすることで実現できる。また、画像中の任意領域（たとえば画像全体）の面積を求め、当該任意領域内の細胞数をカウントし、当該カウント値を当該面積で除算することでも実現できる。

なお、密度情報を生成する場合にも、画像中の様々な領域で細胞密度を求めて統計的に処理することが望ましい。

また、この変形例における関連情報２４７ａは、角膜における深度位置と細胞の密度とを関連付ける情報である。この関連情報２４７ａも、事前に作成されて記憶部２４７に記憶される。

深度位置特定部２４５は、角膜Ｅｃの密度情報が表す密度に対応する深度位置を関連情報２４７ａから選択し、この選択された深度位置を当該画像の深度位置とする。

このように構成することにより、角膜Ｅｃにおける画像の深度位置を把握することが可能となる。特に、特徴的な細胞密度を利用することにより、画像の深度位置を高い確度で特定できる。

〔第２の変形例〕
上記の実施形態に係る角膜観察装置１００は、角膜の深度方向に直交する断面の断層画像（水平方向の断層画像）に基づいて、この断層画像に表される角膜の深度位置を特定したり、細胞レベルの異常の有無を判定したりするものであった。

この変形例では、角膜の深度方向に沿った断面の断層画像（深度方向の断層画像）に基づいて深度位置の特定や異常の有無の判定を行う角膜観察装置について説明する。深度方向の断層画像は、水平方向の断層画像に直交する断面の画像である。

この変形例の角膜観察装置は、上記実施形態と同様に構成される。すなわち、この角膜観察装置は、参照鏡９を移動させることにより、角膜の様々な深度位置での水平方向の断層画像を取得することができる。

複数の深度位置における水平方向の断層画像が取得された場合、画像形成部２４１は、これらの断層画像に基づいて、深度方向の断層画像を形成する。

この処理の例を説明する。まず、必要に応じ、画像形成部２４１は、隣接する水平方向の断層画像の間の画素を補完する。次に、画像形成部２４１は、複数の水平方向の断層画像に基づいてボリュームデータを生成する。ボリュームデータは、３次元的な画素であるボクセルにより定義される画像データである。続いて、画像形成部２４１は、深度方向に沿った断面に位置するボクセルをボリュームデータから選択し、これらのボクセルに基づいて目的の断層画像を形成する。また、ボリュームデータを生成する代わりに、複数の水平方向の断層画像を３次元座標系に配置した画像データ（スタックデータなどと呼ばれる）に基づいて深度方向の断層画像を形成するようにしてもよい。ここで説明した処理は公知である。

なお、深度方向の断面位置は、画像形成部２４１が指定してもよいし、オペレータが手作業で指定してもよい。前者の場合としては、たとえば後述の第３の変形例のように、過去に指定された断面位置を自動的に設定することができる。また、所定の断面位置（たとえば角膜頂点を通過する断面など）を自動的に設定するようにしてもよい。一方、後者の場合には、たとえばボリュームデータをレンダリングして得られる擬似的な３次元画像を表示部２２に表示させ、この擬似的な３次元画像上に操作部２３を用いて断面位置を設定するように構成できる。

記憶部２４７には、角膜の深度方向の断面の形態と、角膜の深度位置とを関連付ける関連情報２４７ａが予め記憶されている。この関連情報２４７ａは、たとえば、断面の細胞層の厚さや配列パターン（層の並びの形態）と、角膜の深度位置とを関連付ける。また、角膜の特徴的な深度位置からの距離（深さ）と、細胞層の識別情報とを関連付ける関連情報２４７ａを用いてもよい。また、関連情報２４７ａは、深度方向の断面における細胞の形態（断面サイズや断面形状）と、角膜の深度位置とを関連付けるものであってもよい。ここで、角膜の特徴的な深度位置としては、たとえば、角膜表面や角膜内皮層などを採用できる。

また、記憶部２４７には、対応情報２４７ｂも予め記憶されている。対応情報２４７ｂは、たとえば、深度方向の断面における細胞の形態（断面サイズや断面形状）の許容範囲を含んでいる。また、対応情報２４７ｂは、深度方向の断面における細胞層の形態（層の厚さや配列パターン）の許容範囲を含んでいてもよい。配列パターンの許容範囲としては、たとえば層の数などがある。

細胞情報生成部２４４は、深度方向の断層画像に表される細胞の断面の形態情報（サイズ、形状等）や、この断層画像に表される細胞層の形態情報（層の厚さ、層の配列パターン等）を含む細胞情報を生成する。その生成方法は、上記の実施形態と同様である。

深度位置特定部２４５は、細胞情報に含まれる形態情報と関連情報２４７ａとに基づいて、当該断層画像に描写された細胞層（少なくとも一つ）の深度位置を特定する。この処理は、上記の実施形態と同様にして行うことができる。

なお、深度方向の断層画像に基づいて深度位置を特定する代わりに、元の水平方向の断層画像の計測位置（参照鏡９の位置）に基づいて深度位置を特定することも可能である。この処理は、水平方向の断層画像が定義された２次元座標系と、スタックデータやボリュームデータが定義された３次元座標系との対応付け（前者の後者への埋め込み態様など）に基づいて実行できる。

異常判定部２４６は、まず、特定された深度位置に対応する許容範囲を対応情報２４７ｂから選択する。次に、異常判定部２４６は、細胞情報に含まれる細胞層の細胞の断面の形態や細胞層の形態情報が、当該許容範囲に含まれるか否か判断する。それにより、当該細胞層における異常の有無が判定される。

この変形例によれば、深度方向の断面における細胞の形態に基づいて、深度方向の断層画像中の細胞層の深度位置を特定することが可能である。

また、この変形例によれば、深度方向の断面における細胞の形態に基づいて、角膜の異常の有無を判定することが可能である。

なお、この変形例に係る処理を上記実施形態の処理とともに実行すれば、水平方向及び深度方向の両方向の断面の細胞の形態から深度位置を特定することができるので、深度位置を特定する処理の確度の向上を図ることができる。同様に、角膜の異常の有無の判定についても、確度の向上を図ることが可能である。

以上では、深度方向の断層画像を用いる変形例について説明したが、任意の断面方向の断層画像を用いて同様の処理を行うことも可能である。断面の指定方法についても、深度方向のケースと同様に自動又は手作業で行うことができる。

また、複数の断面方向における細胞の断面形態や細胞層の形態に関する関連情報２４７ａや対応情報２４７ｂを予め記憶しておくこともできる。その場合、断面方向に応じた情報を選択し、その情報を用いて上記と同様の処理を実行して深度位置の特定や異常の有無の判定を行う。

〔第３の変形例〕
この変形例に係る角膜観察装置は、異なる日時（少なくとも時刻が異なる）に取得された細胞情報を比較することで角膜の異常の有無を判定する。この変形例は、たとえば経過観察のように、同じ被検眼に対して複数回の検査を実施する場合に有効である。

この変形例に係る角膜観察装置は、細胞情報を格納する格納手段を備える。格納手段としては、たとえば記憶部２４７が用いられる。また、角膜観察装置にネットワーク経由で接続された記憶装置を格納手段として用いることも可能である。また、メディア（及びドライブ装置）を格納手段として用いることも可能である。メディアとしては、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなど、任意の記憶媒体を用いることが可能である。角膜観察装置には、使用メディアに応じたドライブ装置が搭載される。

細胞情報は、たとえば、患者ＩＤ、検査日時、深度位置の特定結果、異常の判定結果等の付帯情報とともに記憶部２４７に格納される。これらの付帯情報も含めて「細胞情報」と呼ぶことにする。

細胞情報生成部２４４により新たな細胞情報が生成されると、深度位置特定部２４５は、新たな細胞情報に基づいて、当該画像に表される角膜の深度位置を特定する。

次に、異常判定部２４６は、たとえば、新たな細胞情報に関わる患者ＩＤ（既に入力されている）と同じ患者ＩＤが付帯された細胞情報を記憶部２４７から検索する。ここで検索対象となる細胞情報は、新たな細胞情報と同じ深度位置の細胞情報である。

複数の細胞情報が検索された場合、たとえば、制御部２１は、検索結果のリストを表示部２２に表示させる。このとき、各付帯情報に含まれる検査日時を参照して、日時に応じた順序（昇順／降順）で検索結果を表示する。なお、表示される情報は、検査日時を含んでいれば十分である。オペレータは、操作部２３を操作して、新たな検査結果の比較対象となる細胞情報を指定する。

なお、このように手作業で比較対象を指定する代わりに、前回の検査（新たな細胞情報と同じ深度位置の画像を取得した検査）で取得された細胞情報を自動的に選択するように構成してもよい。これは、経過観察等において、前回の検査結果と今回の検査結果とを比較することが多いことによる。

異常判定部２４６は、比較対象となる過去の細胞情報を記憶部２４７から取得する。そして、異常判定部２４６は、この過去の細胞情報と新たな細胞情報とを比較し、角膜の形態の変化を判定する。

この処理では、たとえば、各細胞情報に基づいて異常の有無を判定し、双方の判定結果が同一であるか相違するかにより、当該深度位置における細胞の変化を判定する。このとき、過去の判定結果が「異常なし」、かつ、新たな判定結果が「異常あり」の場合には、細胞の状態が悪化したと判定できる。また、逆の場合には、細胞の状態が好転したと判定できる。それ以外の場合には、細胞の状態に変化はないと判定できる。なお、過去の細胞情報の付帯情報に異常の有無の判定結果が含まれている場合には、今回新たに判定し直す必要はない。

他の判定処理として、当該深度位置における細胞の変化として、細胞の異常の度合いの変化を判定することも可能である。より具体的に説明すると、まず、各細胞情報と対応情報２４７ｂに基づいて細胞の形態の異常の度合いを求める。この処理では、たとえば、細胞情報に示す細胞の形態（サイズ、形状）の許容範囲からの変位を求める。次に、過去の変位と今回の変位とを比較して、当該深度位置における細胞の異常の度合いの変化を判定する。この処理では、たとえば、過去の変位量と今回の変位量とを比較して、当該細胞の時間的な変化を判定する。

この変形例によれば、細胞の形態の時間的な変化を容易に判定することができる。それにより、細胞の異常の度合いの変化、たとえば病態の進行度合いや治療効果の度合いなどを判定することができる。

〔第４の変形例〕
この変形例に係る角膜観察装置は、画像を構成する画素の画素値に基づいて、角膜における画像の深度位置を特定するものである。

また、角膜観察装置により取得された画像において、角膜の異常部位と正常部位は異なる態様で描写される。たとえば浮腫が生じている部位は、正常な部位よりも明るく（つまり高い輝度値で）描写される。この変形例は、このような画素値の違いに着目して角膜の異常を検出するものである。

そのために、角膜における深度位置と画像の画素値とを関連付ける関連情報２４７ａを予め記憶部２４７に記憶しておく。関連情報２４７ａは、たとえば臨床的に取得されたデータに基づいて作成される。関連情報２４７ａは、たとえば画素値の閾値（許容範囲など）として定義される。

また、記憶部２４７ｂには、角膜における深度位置と画素値の許容範囲とを対応付ける対応情報２４７が予め記憶される。対応情報２４７ｂは、たとえば臨床的に取得されたデータに基づいて作成される。対応情報２４７ｂは、たとえば、画素値の閾値（許容範囲など）として定義することもできるし、正常部位の画素値と異常部位の画素値との比較値（比など）として定義することもできる。

解析部２４２は、角膜Ｅｃの水平方向の断層画像を解析し、この断層画像を構成する画素の画素値に対応する深度位置を関連情報２４７ａから選択し、角膜Ｅｃにおける当該断層画像の深度位置とする。

このとき、たとえば上記の細胞領域抽出部２４３と同様に、細胞の画像領域を断層画像から抽出し、この画像領域（細胞の境界領域や内部領域）内の画素の画素値を用いて目的の画素値を求めることが可能である。この場合、関連情報２４７ａは、抽出される画像領域の画素値と、角膜の深度位置とを関連付けるように予め形成される。

また、画像を構成する画素の画素値に対して統計処理を行い、その結果に基づいて画像の深度位置を特定するようにしてもよい。

また、解析部２４２（異常判定部２４６）は、画像を構成する画素の画素値に基づいて角膜Ｅｃの細胞の異常の有無を判定することも可能である。この判定処理は、特定された深度位置に対応する許容範囲等を対応情報２４７ｂから取得し、当該画像（又はその一部領域）の画素値が当該許容範囲等に含まれるか判断することにより実現できる。

この変形例によれば、上記実施形態のように細胞の特徴的な形態の代わりに、画像の画素値を考慮して深度位置を特定することができる。また、この変形例によれば、たとえば浮腫のように画素値に反映される角膜の異常を検出することが可能である。

〔その他の変形例〕
以上においては、主として角膜の異常の有無を判定する構成を説明したが、異常の度合いを判定することも可能である。この変形例においては、異常判定部２４６は、たとえば、細胞の形態（サイズ、形状）の許容範囲からの変位を求め、この変位の大きさに基づいて異常の度合いを判定するように構成される。

このとき、変位の大きさ自体を異常の度合いとすることもできるし、変位の大きさと異常の度合いとを予め対応付けておき（対応情報２４７ｂ）、この対応付けを基に異常の度合いを求めることもできる。

なお、変位の大きさだけでなく、変位の方向（許容範囲よりも大きい／小さい等）を加味して判定を行うことも可能である。

この発明に係る角膜観察装置は、異常があると判定された細胞のサイズを計測する計測手段を備えていてもよい。計測手段は、たとえば解析部２４２を含んで構成される。この計測処理は、たとえば、画像の倍率等に基づいて当該画像における単位距離（たとえば画素の間隔）を求め、この単位距離を基に細胞のサイズを求める。このとき、一つの細胞のサイズを求めてもよいし、異常と判定された細胞群の領域全体のサイズを求めてもよい。

この発明に係る角膜観察装置は、深度位置特定部２４５により特定された深度位置と、異常判定部２４６による判定結果とを出力する出力手段を備えていてもよい。出力手段の例としては、たとえば、深度位置及び判定結果を表示する表示部２２がある。また、制御部２１がネットワーク経由で他の装置に情報を出力することも可能である。また、ＣＤ−Ｒ等のメディアに情報を出力して記録させることも可能である（ドライブ装置が搭載される）。また、プリンタにより情報を印刷出力することも可能である。

この発明に係る角膜観察装置は、画像形成手段と解析手段とを備えるものでもよい。画像形成手段は、被検眼に光を照射し、角膜を経由した光を検出し、この検出結果に基づいて角膜の細胞の画像を形成する。

画像形成手段は、たとえば、上記実施形態における画像形成部２４１と同様に構成される。解析手段は、画像形成手段により形成された画像に表される細胞の形態を解析し、角膜の細胞の異常の有無を判定する。

解析手段は、たとえば、上記実施形態における解析部２４２により構成される。ただし、当該構成においては、深度位置特定部２４５を備える必要はない。

この角膜観察装置を用いる場合には、角膜の一定の深度位置の画像を取得する。そのために、たとえば、一定の深度位置の画像が取得されるように、オペレータが参照鏡９の位置を調整する。

このような調整などを行うことで、画像に表された角膜の深度位置を特定しなくても、当該深度位置における細胞の異常の有無を判定することが可能である。

上述の角膜観察装置１００は、参照光Ｒの偏光特性を変換するようになっているが、信号光Ｓの偏光特性を変換するようにしてもよい。その場合、信号光Ｓの光路上に波長板（λ／４板）、偏光板とガラス板を設ける。

上述の角膜観察装置１００では、波長板４と偏光板５を用いて偏光特性の変換を行っているが、偏光特性を変換可能な任意の形態の変換手段を用いることが可能である。また、上述の構成では、参照光Ｒを円偏光に変換しているが、光画像形成装置の構成によっては、参照光Ｒ又は信号光Ｓを任意の偏光特性（直線偏光、楕円偏光）に変換するように構成することも可能である。

上述の角膜観察装置１００では、ガラス板７を用いて干渉計の両アームにて発生する分散を補正しているが、分散の補正が可能な任意の形態の光学素子等の分散補正光学素子を適用することも可能である。

上述の角膜観察装置１００では、検出手段としてＣＣＤ１６、１７を用いているが、たとえばＣＭＯＳ等の任意の２次元光センサアレイを検出手段として適用できる。

上述の角膜観察装置１００では、広帯域光の連続光を用いるとともに、ＣＣＤ１６、１７の露光時間を短時間にすることで、被検眼Ｅの動きなどに対処しているが、このような構成に限定されるものではない。

たとえば、広帯域光（連続光）の光路上に光チョッパを配設し、この光チョッパによって広帯域光を周期的に遮断してパルス状の広帯域光を生成し、各パルスをＣＣＤ１６、１７で検出するようにしてもよい。

なお、光チョッパによる広帯域光の遮断周期は１ｍｓ程度であり、露光時間（３０〜５０μｓ程度）と比べて長い。したがって、被検眼Ｅの動きが速い場合などには露光時間を制御することが望ましい。

また、たとえばキセノンランプ等の光源を用いてフラッシュ光からなる広帯域光を出力し、各フラッシュ光をＣＣＤ１６、１７で検出するように構成してもよい。

また、上述の角膜観察装置１００では、位相差９０度の２つの検出信号Ｃ_Ａ、Ｃ_Ｂ（Ｃ_Ａ′、Ｃ_Ｂ′）一度の計測で取得するようになっているが、たとえば波長板４としてλ／２板を用いて位相差１８０度の２つの検出信号を取得するようにしてもよい。この場合、参照光Ｒの第１の光路長と第２の光路長は、第１の検出処理により得られる検出信号と第２の検出処理において得られる検出信号とが位相差９０度を有するような距離間隔となるようにあらかじめ設定される。それにより、位相差９０度ごとの４つの検出信号を取得することができる。

以上の実施形態等においては、マイケルソン型の干渉計を備えた光画像計測装置について説明したが、例えばマッハツェンダー型などその他の干渉計を採用することも当然に可能である。

また、干渉計の一部に光ファイバ（バンドル）を設けて導光部材として用いることにより、装置設計上の自由度を高めたり、装置のコンパクト化を図ったり、あるいは、被測定物体の配置の自由度を高めたりすることができる。

この発明に係る角膜観察装置は、以上に説明した実施形態や変形例の構成を任意に組み合わせたものであってもよい。これらの構成の組み合わせにより、各構成に特有の作用・効果を組み合わせた作用・効果を少なくとも有する角膜観察装置が形成される。

この発明に係る角膜観察装置の実施形態の全体構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る角膜観察装置の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。 この発明に係る角膜観察装置の実施形態の動作態様の一例を表すフローチャートである。

符号の説明

１００ 角膜観察装置
１ ハロゲンランプ
２ フィルタ
３ ビームスプリッタ
４ 波長板
５ 偏光板
６、１５ 反射ミラー
７ ガラス板
８、１１ 対物レンズ
９ 参照鏡
１０ 参照鏡移動機構
１２ 開口絞り
１３ 結像レンズ（群）
１４ 偏光ビームスプリッタ
１６、１７ ＣＣＤ
２０ コンピュータ
２１ 制御部
２２ 表示部
２３ 操作部
２４ 信号処理部
２４１ 画像形成部
２４２ 解析部
２４３ 細胞領域抽出部
２４４ 細胞情報生成部
２４５ 深度位置特定部
２４６ 異常判定部
２４７ 記憶部
２４７ａ 関連情報
２４７ｂ 対応情報

Claims (24)

1. 被検眼に光を照射し、角膜を経由した前記光を検出し、この検出結果に基づいて前記角膜の細胞の画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像に表される細胞の形態を解析し、前記画像に表される前記角膜の深度位置を特定する特定手段と、
   を備えることを特徴とする角膜観察装置。
2. 前記特定手段は、前記深度位置として、前記画像に表される前記角膜の層を特定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の角膜観察装置。
3. 前記特定手段は、前記画像中の少なくとも１つの細胞の画像領域を抽出する抽出手段と、前記画像領域に基づいて前記角膜の細胞の形態に関する細胞情報を生成する生成手段とを含み、前記細胞情報に基づいて前記画像の前記深度位置を特定する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の角膜観察装置。
4. 前記特定手段は、前記細胞情報に基づいて前記角膜の細胞の異常の有無を判定する判定手段を含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の角膜観察装置。
5. 前記画像形成手段は、前記角膜の深度方向に略直交する断面における前記角膜の２次元画像を形成し、
   前記生成手段は、前記２次元画像に表される細胞の断面の形態情報を含む前記細胞情報を生成し、
   前記判定手段は、前記形態情報に基づいて、当該断面における細胞の異常の有無を判定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の角膜観察装置。
6. 前記画像形成手段は、前記角膜の深度方向に略直交する複数の断面について前記角膜の２次元画像をそれぞれ生成し、当該複数の２次元画像に基づいて、前記深度方向に沿った断面における断層画像を形成し、
   前記生成手段は、前記断層画像に表される細胞の断面の形態情報、及び／又は前記断層画像に表される細胞層の形態情報を含む前記細胞情報を生成し、
   前記判定手段は、前記形態情報に基づいて、前記深度方向に沿った断面における細胞の異常の有無を判定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の角膜観察装置。
7. 前記判定手段は、角膜の細胞の形態の許容範囲を予め記憶し、前記細胞情報が表す形態が前記許容範囲に含まれるか否か判断し、含まれると判断されたときに前記角膜の細胞は正常であると判定し、含まれないと判断されたときに前記角膜の細胞は異常であると判定する、
   ことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
8. 前記判定手段は、角膜の複数の深度位置のそれぞれにおける前記許容範囲を予め記憶し、前記特定手段により特定された深度位置に対応する前記許容範囲を選択して前記判断を行う、
   ことを特徴とする請求項７に記載の角膜観察装置。
9. 前記細胞情報を格納する格納手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記生成手段により新たな細胞情報が生成されたときに、前記格納手段に過去に格納された細胞情報と前記新たな細胞情報とを比較して、前記角膜の細胞の形態の変化を判定する、
   ことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
10. 前記特定手段は、角膜における深度位置と細胞の形態とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記細胞情報が表す形態に対応する深度位置を前記関連情報から選択し、前記選択された深度位置を前記画像の前記深度位置とする、
    ことを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
11. 前記細胞の形態は、角膜の細胞のサイズ及び／又は形状を含む、
    ことを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
12. 前記生成手段は、前記画像領域に基づいて前記角膜の細胞の密度を表す密度情報を前記細胞情報として生成し、
    前記特定手段は、前記密度情報に基づいて前記画像の前記深度位置を特定する、
    ことを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
13. 前記特定手段は、角膜における深度位置と細胞の密度とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記密度情報が表す密度に対応する深度位置を前記関連情報から選択し、前記選択された深度位置を前記画像の前記深度位置とする、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の角膜観察装置。
14. 前記抽出手段は、複数の細胞の画像領域を抽出し、
    前記生成手段は、前記複数の細胞の画像領域に対して統計処理を行って前記細胞情報を生成する、
    ことを特徴とする請求項３〜請求項１３のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
15. 前記特定手段は、前記画像を構成する画素の画素値を基に前記細胞の形態を解析して前記画像の前記深度位置を特定する、
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の角膜観察装置。
16. 前記特定手段は、角膜における深度位置と角膜の画像を構成する画素の画素値とを関連付ける関連情報を予め記憶する記憶手段を含み、前記画像形成手段により形成された画像を構成する画素の画素値に対応する深度位置を前記関連情報から選択し、前記選択された深度位置を前記画像の前記深度位置とする、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の角膜観察装置。
17. 前記特定手段は、前記画像を構成する画素の画素値に対して統計処理を行い、前記統計処理の結果に基づいて前記画像の前記深度位置を特定する、
    ことを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の角膜観察装置。
18. 前記特定手段は、前記画像を構成する画素の画素値に基づいて前記角膜の細胞の異常の有無を判定する判定手段を含む、
    ことを特徴とする請求項１５〜請求項１７のいずれか一項に記載の角膜観察装置。
19. 前記判定手段による判定結果と、前記特定手段により特定された前記画像の前記深度位置とを出力する出力手段を備える、
    ことを特徴とする請求項４又は請求項１８に記載の角膜観察装置。
20. 前記特定手段は、前記判定手段により異常があると判定された細胞のサイズを計測する計測手段を含む、
    ことを特徴とする請求項４又は請求項１８に記載の角膜観察装置。
21. 被検眼に光を照射し、角膜を経由した前記光を検出し、この検出結果に基づいて前記角膜の細胞の画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像に表される細胞の形態を解析し、前記角膜の細胞の異常の有無を判定する解析手段と、
    を備えることを特徴とする角膜観察装置。
22. 前記画像形成手段は、広帯域光を信号光と参照光とに分割し、角膜を経由した信号光と参照物体を経由した参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、前記干渉光を検出する検出手段と、前記干渉光の検出結果に基づいて前記角膜の細胞の画像を形成する形成手段とを含むＯＣＴ装置である、
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２１に記載の角膜観察装置。
23. 前記干渉光生成手段は、所定ビーム径を有する前記信号光を前記角膜に照射し、所定ビーム径を有する前記干渉光を生成し、
    前記検出手段は、該干渉光を２次元の受光面により検出し、
    前記形成手段は、該信号光のビーム径に応じた前記角膜の領域の２次元画像を前記画像として形成する、
    ことを特徴とする請求項２２に記載の角膜観察装置。
24. 前記画像形成手段は、前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段を含み、前記光路長差に応じた深度位置における前記角膜の画像を形成する、
    ことを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の角膜観察装置。

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