JP4996918B2 - 光画像計測装置及び光画像計測装置を制御するプログラム - Google Patents

Description

この発明は、被測定物体に光ビームを照射し、その反射光若しくは透過光を用いて被測定物体の表面形態や内部形態の画像を形成する光画像計測装置、及び、このような光画像計測装置を制御するプログラムに関する。

近年、レーザ光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を表す画像を形成する光画像計測技術が注目を集めている。この光画像計測技術は、Ｘ線ＣＴ装置のような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野における応用の展開が期待されている。

特許文献１には、測定腕が回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照ミラーが設置されており、さらにその出口では、計測腕及び参照腕からの光束の干渉によって現れる光の強度が分光器で分析もされるという干渉器が利用されていて、参照腕には参照光光束位相を不連続な値で段階的に変える装置が設けられた構成の光画像計測装置が開示されている。

特許文献１の光画像計測装置は、特許文献２を基本技術とするいわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）」の手法を用いるものである。すなわち、被測定物体に対して低コヒーレンス光のビームを照射し、その反射光のスペクトル強度分布を取得し、それをフーリエ変換することにより、被測定物体の深度方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。

更に、特許文献１に記載の光画像計測装置は、光ビーム（信号光）を走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成できるようになっている。なお、この光画像計測装置においては、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するようになっているので、形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深度方向（ｚ方向）の２次元断面画像となる。

また、特許文献３には、このような光画像計測装置を眼科分野に応用した構成が開示されている。

特開平１１−３２５８４９号公報 独国特許出願公開第ＤＥ４３０９０５６Ａ１号明細書 特開２００３−５４３号公報

光画像計測装置は、参照腕の長さ（参照光の光路長）とほぼ同じ深度を計測して画像を形成するものである。したがって、所望の深度位置の画像を取得するためには、その深度位置に対応する位置に参照ミラーを配置させる必要がある。この参照ミラーの位置合わせ、つまり深度方向における計測位置の位置合わせは、低コヒーレンス光を用いることを鑑みると、精密に行わなければならない。

また、光画像計測装置においては、参照光の光路長に一致する深度位置（ｚ方向の原点）での計測感度が最も良く、この原点から遠ざかるに連れて計測感度が低下していく。この観点からも、深度方向における計測位置の位置合わせには精密さが必要であることが分かる。

しかしながら、従来の光画像計測装置においては、このような被測定物体の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことができないという問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、被測定物体の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能な光画像計測装置及び光画像計測装置を制御するプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、低コヒーレンス光を出力する光源と、該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段と、該形成された画像を解析して当該画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、該算出された信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるか判断する解析手段と、前記変更手段を制御し、前記解析手段により前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断されるように前記光路長差を変更させる制御手段と、を備えることを特徴とする光画像計測装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光画像計測装置であって、前記制御手段は、前記解析手段により前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値以下であると判断されたときに前記光路長差を特定距離だけ変更させ、前記解析手段は、前記光路長差が特定距離だけ変更された後に前記検出された干渉光に基づく新たな画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、該算出された新たな信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が前記閾値を超えるか判断する、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に記載の光画像計測装置であって、前記画像形成手段は、所定のフレーム内に画像を形成し、前記制御手段は、前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断された画像における前記被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像が前記所定のフレーム内の特定位置に配置されるように前記光路長差を変更させる、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に記載の光画像計測装置であって、前記解析手段は、前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断された画像を解析し、前記所定のフレーム内における前記部分画像の位置を求め、該求められた位置と前記特定位置との変位を算出し、前記制御手段は、該算出された変位に対応する距離だけ前記光路長差を変更させることにより前記部分画像を前記特定位置に配置させる、ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、低コヒーレンス光を出力する光源と、該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果に基づいて、所定のフレーム内に画像を形成する画像形成手段と、前記変更手段を制御し、前記形成された画像における前記被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像が前記所定のフレーム内の特定位置に配置されるように前記光路長差を変更させる制御手段と、を備えることを特徴とする光画像計測装置である。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１又は請求項５に記載の光画像計測装置であって、前記参照物体は、前記参照光を反射するミラーであり、前記変更手段は、前記参照光の進行方向に前記ミラーを移動させる駆動手段を含む、ことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、低コヒーレンス光を出力する光源と、該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段と、を有する光画像計測装置を、前記形成された画像を解析して当該画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、該算出された信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるか判断する解析手段として機能させ、前記変更手段を制御し、前記解析手段により前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断されるように前記光路長差を変更させる制御手段として機能させる、ことを特徴とするプログラムである。

また、請求項８に記載の発明は、低コヒーレンス光を出力する光源と、該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、該検出手段による検出結果に基づいて、所定のフレーム内に画像を形成する画像形成手段と、を有する光画像計測装置を、前記変更手段を制御し、前記形成された画像における前記被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像が前記所定のフレーム内の特定位置に配置されるように前記光路長差を変更させる制御手段として機能させる、ことを特徴とするプログラムである。

この発明は、画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるように信号光と参照光との光路長差を変更させるように構成されているので、被測定物体の画像を含む画像を自動的に取得することができる。したがって、この発明によれば、被測定物体の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能である。

また、この発明は、被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像がフレーム内の特定位置に配置されるように信号光と参照光の光路長差を変更するように構成されているので、フレーム内の特定位置の近傍領域に被測定物体の画像が配置された画像を自動的に取得することができる。したがって、この発明によれば、被測定物体の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能である。

この発明に係る光画像計測装置及び光画像計測装置を制御するプログラムの好適な実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

［装置構成］
まず、この発明に係る光画像計測装置の実施形態の構成について図１〜図７を参照しながら説明する。ここで、図１は、この発明に係る光画像計測装置としての機能を有する眼底観察装置１の全体構成の一例を表している。図２は、眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成の一例を表している。図３は、ＯＣＴユニット１５０の構成の一例を表している。図４は、演算制御装置２００のハードウェア構成の一例を表している。図５は、眼底観察装置１の制御系の構成の一例を表している。図６は、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例を表している。図７は、演算制御装置２００の制御系の構成の一例を表している。

［全体構成］
この実施形態に係る眼底観察装置１は、図１に示すように、眼底カメラユニット１Ａ、ＯＣＴユニット１５０及び演算制御装置２００を含んで構成されている。眼底カメラユニット１Ａは、眼底表面の２次元画像を撮影する従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有している。ＯＣＴユニット１５０は、光画像計測装置として機能する光学系を格納している。演算制御装置２００は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。

ＯＣＴユニット１５０には、接続線１５２の一端が取り付けられている。接続線１５２の他端には、接続線１５２を眼底カメラユニット１Ａに接続するコネクタ部１５１が取り付けられている。接続線１５２の内部には光ファイバが導通されている。このように、ＯＣＴユニット１５０と眼底カメラユニット１Ａは、接続線１５２を介して光学的に接続されている。

〔眼底カメラユニットの構成〕
眼底カメラユニット１Ａは、光学的に取得されるデータ（撮像装置１０、１２により検出されるデータ）に基づいて被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成するために用いられる。ここで、眼底の表面の２次元画像とは、眼底の表面を撮影したカラー画像やモノクロ画像、更には蛍光画像（フルオレセイン蛍光画像、インドシアニングリーン蛍光画像等）などを表す。眼底カメラユニット１Ａは、従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆを照明する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とを備えている。

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

照明光学系１００は、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１０９、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１、孔開きミラー１１２、対物レンズ１１３を含んで構成される。

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

また、撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、ダイクロイックミラー１３４、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、ハーフミラー１３５、リレーレンズ１３１、ダイクロイックミラー１３６、撮影レンズ１３３、撮像装置１０（撮像素子１０ａ）、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮影装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０を含んで構成される。

更に、撮影光学系１２０には、ダイクロイックミラー１３４、ハーフミラー１３５、ダイクロイックミラー１３６、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０が設けられている。

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

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

ＬＣＤ１４０には、被検眼Ｅを固視させるための固視標（内部固視標）などが表示される。ＬＣＤ１４０からの光は、レンズ１３９により集光された後に、ハーフミラー１３５により反射され、フィールドレンズ１２８を経由してダイクロイックミラー１３６に反射される。更に、この光は、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、対物レンズ１１３等を経由して、被検眼Ｅに入射する。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに内部固視標等が投影される。

撮像素子１０ａは、テレビカメラ等の撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するものである。つまり、撮像装置１０は、近赤外光を検出する赤外線テレビカメラである。撮像装置１０は、近赤外光を検出した結果として映像信号を出力する。

タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。

なお、撮像装置１０による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の撮影光源１０３から出力される近赤外領域の波長を有する照明光が用いられる。

一方、撮像素子１２ａは、テレビカメラ等の撮像装置１２に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するものである。つまり、撮像装置１２は、可視光を検出するテレビカメラである。撮像装置１２は、可視光を検出した結果として映像信号を出力する。

タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。

なお、撮像装置１２による眼底撮影時には、たとえば照明光学系１００の観察光源１０１から出力される可視領域の波長を有する照明光が用いられる。

眼底カメラユニット１Ａには、走査ユニット１４１とレンズ１４２とが設けられている。走査ユニット１４１は、ＯＣＴユニット１５０から出力される光（信号光ＬＳ；後述）の眼底Ｅｆに対する照射位置を走査するための構成を具備する。

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

図２に、走査ユニット１４１の具体的構成の一例を示す。走査ユニット１４１は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂと、反射ミラー１４１Ｃ、１４１Ｄとを含んで構成されている。

ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、それぞれ回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心に回動可能に配設された反射ミラーである。各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、後述の駆動機構（図５に示すミラー駆動機構２４１、２４２）によって回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心にそれぞれ回動されて、その反射面（信号光ＬＳを反射する面）の向き、すなわちガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置がそれぞれ変更されるようになっている。

回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、同図の紙面に対して平行方向に配設されている。また、ガルバノミラー１４１Ｂの回動軸１４１ｂは、同図の紙面に対して直交する方向に配設されている。

すなわち、ガルバノミラー１４１Ｂは、図２中の両側矢印に示す方向に回動可能に構成され、ガルバノミラー１４１Ａは、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能に構成されている。それにより、この一対のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、信号光ＬＳの反射方向を互いに直交する方向に変更するようにそれぞれ作用する。図１、図２から分かるように、ガルバノミラー１４１Ａを回動させると信号光ＬＳはｘ方向に走査され、ガルバノミラー１４１Ｂを回動させると信号光ＬＳはｙ方向に走査されることになる。

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

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

〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図３を参照しつつＯＣＴユニット１５０の構成について説明する。ＯＣＴユニット１５０は、光学的に取得されるデータ（後述のＣＣＤ１８４により検出されるデータ）に基づいて眼底の断層画像を形成するための装置である。

ＯＣＴユニット１５０は、従来の光画像計測装置とほぼ同様の光学系を備えている。すなわち、ＯＣＴユニット１５０は、光源から出力された光を参照光と信号光に分割するとともに、参照物体を経由した参照光と被測定物体（眼底Ｅｆ）を経由した信号光とを重畳して干渉光を生成する干渉計と、この干渉光を検出し、その検出結果としての信号（検出信号）を演算制御装置２００に向けて出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この検出信号を解析することにより被測定物体の断層画像を形成する。

低コヒーレンス光源１６０は、低コヒーレンス光Ｌ０を出力するスーパールミネセントダイオード（ＳＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の広帯域光源により構成されている。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長を有し、かつ、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光とされる。低コヒーレンス光源１６０は、この発明の「光源」の一例に相当している。

低コヒーレンス光Ｌ０は、眼底カメラユニット１Ａの照明光（波長約４００ｎｍ〜８００ｎｍ）よりも長い波長、たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有している。

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

なお、光カプラ１６２は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を重畳する手段（カプラ；ｃｏｕｐｌｅｒ）の双方として作用するものであるが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称することにする。

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

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

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

また、濃度フィルタ１７３は、参照光の光量を減少させる減光フィルタとしても作用するものであり、たとえば回転型のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタによって構成される。濃度フィルタ１７３は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の濃度フィルタ駆動機構２４４；図５参照）によって回転駆動されることにより、参照光ＬＲの光量の減少量を変更させるように作用する。それにより、干渉光ＬＣの生成に寄与する参照光ＬＲの光量を変更させることができる。

また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図３に示す両側矢印方向）に移動されるように構成されている。このような構成により、被検眼Ｅの眼軸長などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保することができる。また、参照ミラー１７４を移動させることにより、眼底Ｅｆの任意の深度位置の画像を取得することができる。なお、参照ミラー１７４は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の参照ミラー駆動機構２４３；図５参照）によって移動される。

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

信号光ＬＳは、接続線１５２内部を導光されて眼底カメラユニット１Ａに案内される。更に、信号光ＬＳは、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、撮影絞り１２１、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａ、対物レンズ１１３を経由して、被検眼Ｅに入射するようになっている。なお、信号光ＬＳを被検眼Ｅに入射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ光路から事前に退避されるようになっている。

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

信号光ＬＳの眼底反射光は、眼底カメラユニット１Ａ内の上記経路を逆向きに進行して光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂに集光される。そして、信号光ＬＳは、光ファイバ１５２を通じてＯＣＴユニット１５０に入射し、光ファイバ１６４を通じて光カプラ１６２に戻ってくる。

光カプラ１６２は、眼底Ｅｆを経由して戻ってきた信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳して干渉光ＬＣを生成する。生成された干渉光ＬＣは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６５を通じてスペクトロメータ１８０に導光される。

なお、この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。なお、この発明に係る「干渉光生成手段」は、たとえば、光カプラ１６２と、信号光ＬＳの光路上の光学部材（つまり光カプラ１６２と眼底Ｅｆとの間に配置された光学部材）と、参照光ＬＲの光路上の光学部材（つまり光カプラ１６２と参照ミラー１７４との間に配置された光学部材）とを含んで構成され、特に、光カプラ１６２、光ファイバ１６３、１６４及び参照ミラー１７４を具備する干渉計を含んで構成される。

スペクトロメータ（分光計）１８０は、コリメータレンズ１８１、回折格子１８２、結像レンズ１８３、ＣＣＤ１８４を含んで構成される。この実施形態の回折格子１８２は、光を透過させる透過型の回折格子であるが、光を反射する反射型の回折格子を用いることも可能である。また、ＣＣＤ１８４に代えて、その他の光検出素子を適用することももちろん可能である。

スペクトロメータ１８０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１８１により平行光束とされた後、回折格子１８２によって分光（スペクトル分解）される。分光された干渉光ＬＣは、結像レンズ１８３によってＣＣＤ１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１８４は、分光された干渉光ＬＣの各スペクトルを検出して電気的な信号に変換し、この検出信号を演算制御装置２００に出力する。ＣＣＤ１８４は、この発明の「検出手段」の一例として機能する。

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

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

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

演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａの制御として、たとえば、観察光源１０１や撮影光源１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１０５、１０６やバリアフィルタ１２２、１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、ＬＣＤ１４０等の表示装置の動作の制御、照明絞り１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１２１の絞り値の制御、変倍レンズ１２４の移動制御（倍率の制御）などを行う。また、演算制御装置２００は、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの動作（反射面の向きの変更動作）の制御を行う。

また、演算制御装置２００は、ＯＣＴユニット１５０の制御として、たとえば、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光Ｌ０の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、濃度フィルタ１７３の回転動作（参照光ＬＲの光量の減少量の変更動作）の制御、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。

このような演算制御装置２００のハードウェア構成の一例について、図４を参照しつつ説明する。

演算制御装置２００は、従来のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。具体的には、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４、キーボード２０５、マウス２０６、ディスプレイ２０７、画像形成ボード２０８及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０９を含んで構成されている。以上の各部は、バス２００ａを介して接続されている。

マイクロプロセッサ２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を含んで構成され、ハードディスクドライブ２０４に格納された制御プログラム２０４ａをＲＡＭ２０２上に展開することにより、この実施形態に特徴的な動作を実行する。制御プログラム２０４ａは、この発明に係る「プログラム」の一例に相当する。

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

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

また、ディスプレイ２０７は、たとえばＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等からなる任意の表示デバイスであり、眼底観察装置１により形成された眼底Ｅｆの画像などの各種の画像を表示したり、操作画面や設定画面などの各種の画面を表示したりする。

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

画像形成ボード２０８は、眼底Ｅｆの画像（画像データ）を形成する処理を行う専用の電子回路である。この画像形成ボード２０８には、眼底画像形成ボード２０８ａとＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂとが設けられている。

眼底画像形成ボード２０８ａは、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０や撮像装置１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。

また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。

このような画像形成ボード２０８を設けることにより、眼底画像や断層画像の画像データを形成する処理の処理速度を向上させることができる。

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

また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークに接続されている場合には、通信インターフェイス２０９に、ＬＡＮカード等のネットワークアダプタやモデム等の通信機器を具備させて、当該ネットワーク経由のデータ通信を行えるように構成することが可能である。その場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを当該ネットワーク上に設置するとともに、演算制御装置２００を当該サーバのクライアント端末として構成することにより、この発明に係る動作を眼底観察装置１に実行させることができる。

〔制御系の構成〕
次に、眼底観察装置１の制御系の構成について図５〜図７を参照しつつ説明する。図５には、眼底観察装置１が具備する構成のうち、この発明に係る動作や処理に関わる部分が特に記載されている。図６には、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例が記載されている。図７には、演算制御装置２００の詳細構成が記載されている。

（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、図５に示す演算制御装置２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）、通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。

制御部２１０は、制御プログラム２０４ａに基づいて動作するマイクロプロセッサ２０１によって前述した各種の制御を行う。特に、眼底カメラユニット１Ａについて、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置を変更させるミラー駆動機構２４１、２４２の制御や、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示動作の制御などを行う。

また、ＯＣＴユニット１５０について、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０やＣＣＤ１８４の制御、濃度フィルタ１７３を回転させる濃度フィルタ駆動機構２４４の制御、参照光ＬＲの進行方向に参照ミラー１７４を移動させる参照ミラー駆動機構２４３の制御などを実行する。

ここで、参照ミラー駆動機構２４３は、この発明の「駆動手段」の一例として機能する。また、制御部２１０は、この発明の「制御手段」の一例として機能するものである。

また、制御部２１０は、眼底観察装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底カメラユニット１Ａにより得られる眼底Ｅｆの表面の２次元画像と、ＯＣＴユニット１５０により得られる検出信号に基づく眼底Ｅｆの断層画像とを、ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０の表示部２４０Ａに表示させる。これらの画像は、それぞれ別々に表示部２４０Ａにさせることもできるし、それらを並べて同時に表示させることもできる。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成する処理と、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成する処理とを行う。

特に、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号に基づく画像形成処理においては、画像形成部２２０は、所定のフレーム内に断層画像を形成するようになっている。ここで、フレームとは画像の形成範囲となる枠を意味する。画像を表示させる際には、このフレーム内に形成された画像が表示されることとなる。

眼底カメラユニット１Ａをｘ方向やｙ方向に移動させると、当該フレーム内に形成される画像が眼底Ｅｆの表面方向に変化する。また、参照ミラー１７４を移動させると、つまり参照光ＬＲの光路長を変更させると、当該フレーム内に形成される画像の深度位置が変化する。このように眼底カメラユニット１Ａの位置や参照ミラー１７４の位置を適宜に調整することにより、眼底Ｅｆの所望の位置及び深度の画像を当該フレーム内に形成することができる。

画像形成部２２０は、画像形成ボード２０８や通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。なお、本明細書において、「画像」と、それに対応する「画像データ」とを同一視することがある。

なお、画像形成部２２０（ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂ）は、この発明に係る「画像形成手段」の一例として機能するものである。

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

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

更に、画像処理部２３０には、解析部２３１が設けられている。解析部２３１は、眼底Ｅｆの深度方向における計測位置の位置合わせを行うための解析処理を行うもので、この発明の「解析手段」の一例として機能する。解析部２３１には、信号レベル算出部２３２、信号レベル判断部２３３、画像位置特定部２３４及び移動距離算出部２３５を含んでいる。以下、これら各部２３２〜２３５について説明する。

（信号レベル算出部）
信号レベル算出部２３２は、画像形成部２２０のＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂにより形成された画像（ＯＣＴ画像）を解析し、このＯＣＴ画像の信号レベルを算出する。画像の信号レベルの演算方法としては、公知の任意の手法を用いることが可能である。なお、信号レベルの算出対象となるＯＣＴ画像は、２次元の断層画像であってもよいし、１次元の深度方向の画像（後述）であってもよい。なお、信号レベルとは、ＯＣＴ画像の画像データに含まれる信号成分の強度を意味し、ＯＣＴ画像の画像データからノイズ成分（の少なくとも一部）を除去した後に得られる成分の強度である。この信号成分は、眼底Ｅｆの形態を反映した成分である。

（信号レベル判断部）
信号レベル判断部２３３は、信号レベル算出部２３２により算出された信号レベルの値を所定の閾値と比較して大小関係を判断する。この閾値は、あらかじめ設定され、ハードディスクドライブ２０４ａ等に格納されている。

（画像位置特定部）
画像位置特定部２３４は、信号レベル判断部２３３により信号レベルが閾値を超えると判断されたＯＣＴ画像を解析し、前述のフレームにおける所定の部分画像の位置を求める。この部分画像は、たとえば、眼底Ｅｆの所定の深度位置に相当する画像である。この深度位置として、たとえば、眼底Ｅｆを構成する複数の層（神経繊維層、視細胞層、網膜色素上皮層等）のうち、ＯＣＴ画像中において画素値（輝度値等）が最大となる層を用いることができる。

なお、画像位置特定部２３４により特定される部分画像は、上記のものに限定されるものではなく、眼底Ｅｆを構成する複数の層のうちの任意の層に相当する画像であってもよい。また、眼底Ｅｆの表面に相当する画像領域を上記の部分画像として特定することも可能である。

（移動距離算出部）
移動距離算出部２３５は、画像位置特定部２３４により特定された部分画像の位置に基づいて、参照ミラー１７４の移動距離を算出する。

より具体的に説明すると、移動距離算出部２３５は、まず、画像位置特定部２３４により得られたフレーム内における部分画像の位置と、フレーム内の特定位置との変位を演算する。この特定位置は、フレーム内の所定の深度位置としてあらかじめ設定されている。また、この特定位置は、ＯＣＴ画像を取得するための計測において計測感度が比較的良好なフレーム内の位置に設定される。

このフレーム内の特定位置の深度方向（ｚ方向）の座標値をｚ０とし、部分画像の特定位置の座標値をｚとすると、移動距離算出部２３５は、変位Δｚ＝ｚ−ｚ０を算出する。この手法は、たとえば、部分画像が１次元画像である場合や、２次元の部分画像を構成する各画素のｚ座標値が同じ場合などに有効である。

一方、部分画像が２次元画像であり、かつ、異なるｚ座標値の画素を含む場合においては、上記の手法を適用することは困難である。また、部分画像が複数の１次元画像を含んでいる場合においても、上記の手法を適用することは困難である。そこで、これらの場合には、たとえば次のような手法を適用して変位Δｚを求めることができる。

まず、特定された部分画像のうちの特定画素のｚ座標値ｚ１を求め、このｚ座標値ｚ１を当該部分画像のｚ座標値とする。そして、ｚ１−ｚ０を演算し、この演算結果を変位Δｚとする。なお、上記の特定画素としては、たとえば、ｚ座標値が最大の画素や最小の画素、ｚ座標値が中間（最大と最小の中間）の画素、深度方向に直交する方向において中心となる画素などを用いることができる。

他の手法としては、部分画像を構成する複数の画素のｚ座標値の平均値を当該部分画像のｚ座標値として定義することも可能である。たとえば、複数の１次元画像（後述の深度方向の画像）からなる部分画像を考慮する場合、各１次元画像において画素値が最大の画素を特定し、特定された複数の画素のｚ座標値の平均値を当該部分画像のｚ座標値として定義することができる。

以上のようにして変位Δｚが算出されると、移動距離算出部２３５は、この変位Δｚに対応する参照ミラー１７４の移動距離を算出する。フレーム中におけるｚ方向の距離は、眼底Ｅｆの深度方向（ｚ方向）の距離にあらかじめ対応付けられている。移動距離算出部２３５は、このような距離の対応付けに基づいて、フレーム中における変位Δｚに対応する眼底Ｅｆの深度方向の距離を算出する。光画像計測装置においては、光カプラ１６２から参照ミラー１７４までの光学距離とほぼ同じ眼底Ｅｆの深度位置における画像が取得される。したがって、参照ミラー１７４の移動距離は、移動距離算出部２３５により算出された眼底Ｅｆの深度方向の距離と等しくなる。

以上のように動作する画像処理部２３０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）等を含んで構成されている。

（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ＵＩ）２４０には、表示部２４０Ａと操作部２４０Ｂが設けられている。表示部２４０Ａは、ディスプレイ２０７等の表示デバイスにより構成される。また、操作部２４０Ｂは、キーボード２０５やマウス２０６などの入力デバイスや操作デバイスにより構成される。

（操作パネル）
眼底カメラユニット１Ａの操作パネル３ａについて説明する。操作パネル３ａは、たとえば、眼底カメラユニット１Ａの架台（図示せず）上に配設されている。

操作パネル３ａには、眼底Ｅｆの表面の２次元画像を取得するための操作指示に使用される操作部と、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための操作指示に使用される操作部とが設けられている。

このような操作パネル３ａを設けることにより、従来の眼底カメラを操作するときと同じ要領で、眼底画像Ｅｆ′の取得のための操作と断層画像の取得のための操作との双方を行うことができる。

操作パネル３ａには、たとえば、図６に示すように、メニュースイッチ３０１、スプリットスイッチ３０２、撮影光量スイッチ３０３、観察光量スイッチ３０４、顎受けスイッチ３０５、撮影スイッチ３０６、ズームスイッチ３０７、画像切替スイッチ３０８、固視標切替スイッチ３０９、固視標位置調整スイッチ３１０、固視標サイズ切替スイッチ３１１及びモード切替ノブ３１２が設けられている。

メニュースイッチ３０１は、各種のメニュー（眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像等を撮影するときの撮影メニュー、各種の設定入力を行うための設定メニューなど）をユーザが選択指定するための所定のメニュー画面を表示させるために操作されるスイッチである。

メニュースイッチ３０１が操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、タッチパネルモニタ１１或いは表示部２４０Ａにメニュー画面を表示させる。なお、眼底カメラユニット１Ａに制御部（図示せず）を設け、この制御部がメニュー画面をタッチパネルモニタ１１に表示させるようにしてもよい。

スプリットスイッチ３０２は、ピント合わせ用のスプリット輝線（たとえば特開平９−６６０３１等を参照。スプリット視標、スプリットマークなどとも呼ばれる。）の点灯と消灯とを切り替えるために操作されるスイッチである。なお、このスプリット輝線を被検眼Ｅに投影させるための構成（スプリット輝線投影部）は、たとえば眼底カメラユニット１Ａ内に格納されている（図１において省略されている。）。

スプリットスイッチ３０２が操作されると、その操作信号が制御部２１０（又は眼底カメラユニット１Ａ内の制御部；以下同様）に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、スプリット輝線投影部を制御して被検眼Ｅにスプリット輝線を投影させる。

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

撮影光量スイッチ３０３の１つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて撮影光源１０３を制御して撮影光量を調整する。

観察光量スイッチ３０４は、観察光源１０１の出力光量（観察光量）を調整するために操作されるスイッチである。この観察光量スイッチ３０４には、たとえば、観察光量を増大させるための観察光量増大スイッチ「＋」と、観察光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」とが設けられている。

観察光量スイッチ３０４の１つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて観察光源１０１を制御して観察光量を調整する。

顎受けスイッチ３０５は、眼底カメラユニット１Ａの顎受け（図示せず）の位置を移動させるためのスイッチである。顎受けスイッチ３０５には、たとえば、顎受けを上方に移動させるための上方移動スイッチ（上向き三角形）と、顎受けを下方に移動させるための下方移動スイッチ（下向き三角形）とが設けられている。

顎受けスイッチ３０５の１つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて顎受け移動機構（図示せず）を制御して、顎受けを上方又は下方に移動させる。

撮影スイッチ３０６は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像或いは眼底Ｅｆの断層画像を取得するためのトリガスイッチとして使用されるスイッチである。

２次元画像を撮影するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、撮影光源１０３を制御して撮影照明光を出力させるとともに、その眼底反射光を検出した撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて、表示部２４０Ａやタッチパネルモニタ１１に眼底Ｅｆの表面の２次元画像を表示させる。

一方、断層画像を取得するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させ、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御して信号光ＬＳを走査させるとともに、干渉光ＬＣを検出したＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて画像形成部２２０（及び画像処理部２３０）が形成した眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。

ズームスイッチ３０７は、眼底Ｅｆの撮影時の画角（ズーム倍率）を変更するために操作されるスイッチである。ズームスイッチ３０７を操作する度毎に、たとえば撮影画角４５度と２２．５度とが交互に設定されるようになっている。

ズームスイッチ３０７が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、図示しない変倍レンズ駆動機構を制御し、変倍レンズ１２４を光軸方向に移動させて撮影画角を変更する。

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

一方、眼底の断層画像が表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底観察画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。

固視標切替スイッチ３０９は、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置（つまり眼底Ｅｆにおける内部固視標の投影位置）を切り替えるために操作されるスイッチである。この固視標切替スイッチ３０９を操作することにより、たとえば、内部固視標の表示位置を「眼底中心の周辺領域の画像を取得するための固視位置（眼底中心撮影用固視位置）」と、「黄斑の周辺領域の画像を取得するための固視位置（黄斑撮影用固視位置）」と、「視神経乳頭の周辺領域の画像を取得するための固視位置（視神経乳頭撮影用固視位置）」との間で巡回的に内部固視標の表示位置が切り替えられるようになっている。

制御部２１０は、固視標切替スイッチ３０９からの操作信号に対応し、ＬＣＤ１４０の表示面上の異なる位置に内部固視標を表示させる。なお、上記３つの固視位置に対応する内部固視標の表示位置は、たとえば臨床データに基づいてあらかじめ設定することもできるし、各被検眼毎に又は各画像撮影毎に事前に設定するように構成こともできる。

固視標位置調整スイッチ３１０は、内部固視標の表示位置を調整するために操作されるスイッチである。固視標位置調整スイッチ３１０には、たとえば、内部固視標の表示位置を上方に移動させるための上方移動スイッチと、下方に移動させるための下方移動スイッチと、左方に移動させるための左方移動スイッチと、右方に移動させるための右方移動スイッチと、所定の初期位置（デフォルト位置）に移動させるためのリセットスイッチとが設けられている。

制御部２１０は、固視標位置調整スイッチ３１０のいずれかのスイッチからの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示位置を移動させる。

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

モード切替ノブ３１２は、各種の撮影モードを選択するために回転操作されるノブである。撮影モードとしては、たとえば、眼底Ｅｆの２次元画像を撮影するための眼底撮影モード、信号光ＬＳのＢスキャンを行うためのＢスキャンモード、信号光ＬＳを３次元的にスキャンさせるための３次元スキャンモードなどがある。また、モード切替ノブ３１２は、取得された眼底Ｅｆの２次元画像や断層画像を再生表示させるための再生モードを選択できるようになっていてもよい。また、信号光ＬＳのスキャンの直後に眼底撮影を行うように制御する撮影モードを選択できるようにしてもよい。これらの各モードに対応する動作を眼底観察装置１に実行させるための装置各部の制御は、制御部２１０が行う。

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

〔信号光の走査について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、眼底カメラユニット１Ａの走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置（反射面の向き）を変更することにより行われる。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御してガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更することにより、眼底Ｅｆにおける信号光ＬＳの照射位置を走査する。

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

図８は、眼底Ｅｆの画像を形成するための信号光ＬＳの走査態様の一例を表している。図８（Ａ）は、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射する方向から眼底Ｅｆを見た（つまり図１の−ｚ方向から＋ｚ方向を見た）ときの、信号光ＬＳの走査態様の一例を表す。また、図８（Ｂ）は、眼底Ｅｆ上の各走査線における走査点（画像計測を行う位置；信号光ＬＳの照射位置）の配列態様の一例を表す。

図８（Ａ）に示すように、信号光ＬＳは、あらかじめ設定された矩形の走査領域Ｒ内を走査される。この走査領域Ｒ内には、ｘ方向に複数（ｍ本）の走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定されている。各走査線Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ）に沿って信号光ＬＳが走査されるときに、干渉光ＬＣの検出信号が生成されるようになっている。

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

各走査線Ｒｉ上には、図８（Ｂ）に示すように、複数（ｎ個）の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎがあらかじめ設定されている。

図８に示す走査を実行するために、制御部２１０は、まず、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御し、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの入射目標を第１の走査線Ｒ１上の走査開始位置ＲＳ（走査点Ｒ１１）に設定する。続いて、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて、走査開始位置ＲＳに信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査開始位置ＲＳにおける眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

図９は、画像形成部２２０により形成される断層画像（群）の態様を表している。第２段階の演算処理においては、各走査線Ｒｉについて、その上のｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像に基づき、この走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成する。このとき、画像形成部２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述の走査点座標情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定して、この走査線Ｒｉを形成するようになっている。

以上の処理により、副走査方向（ｙ方向）の異なる位置におけるｍ個の断層画像（断層画像群）Ｇ１〜Ｇｍが得られる。

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

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

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

なお、図９に示す画像Ｇｍｊは、走査線Ｒｍ上の走査点Ｒｍｊにおける深度方向（ｚ方向）の画像を表している。同様に、前述の第１段階の演算処理において形成される、各走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊにおける深度方向の画像を「画像Ｇｉｊ」と表す。

［使用形態］
以上のような構成を有する眼底観察装置１の使用形態について説明する。図１０に示すフローチャートは、眼底観察装置１の使用形態の一例を表している。このフローチャートに示す使用形態は、眼底Ｅｆの深度方向における計測位置の位置合わせの自動化を図るものである。

（ステップ１）
まず、制御部２１０は、参照ミラー駆動機構２４３を制御して、参照ミラー１７４を所定の初期位置に配置させる（Ｓ１）。この初期位置はあらかじめ設定されている。この実施形態においては、参照光ＬＲの光路長が最短になる位置に参照ミラー１７４を移動させる。すなわち、参照ミラー１７４の移動可能範囲において最も光カプラ１６２側の位置に参照ミラー１７４を配置させる。

（ステップ２）
次に、ＯＣＴ画像を取得するための計測を行う（Ｓ２）。この処理の具体例を以下に説明する。まず、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させるとともに、ミラー駆動機構２４１、２４２を制御して信号光ＬＳを走査する。参照ミラー１７４を経由した参照光ＬＲと眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、光カプラ１６２により重畳されて干渉光ＬＣを生成する。干渉光ＬＣは、回折格子１８２により分光され、各スペクトルがＣＣＤ１８４により検出される。ＣＣＤ１８４は、検出信号を演算制御装置２００に送る。このような処理をたとえば一つの走査線Ｒｉについて行う（つまりｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎについて当該処理を行う。）。

（ステップ３）
続いて、画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４から入力される検出信号に基づいてＯＣＴ画像を形成する（Ｓ３）。このとき、たとえば次のような処理を行うことにより処理時間の短縮を図ることが可能である。

まず、画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４から入力されたｎ個の検出信号から、所定個数の走査点における検出信号を取り出す。なお、取り出される検出信号の数はあらかじめ決定されており、たとえば１０個程度に設定されている。

更に、画像形成部２２０は、取り出された各検出信号に基づいて深度方向の画像Ｇｉｊ（ＯＣＴ画像）を形成する。それにより、所定個数の深度方向の画像が得られる。

（ステップ４）
次に、信号レベル算出部２３２は、画像形成部２２０により形成されたＯＣＴ画像の信号レベルを算出する（Ｓ４）。このとき、信号レベル算出部２３２は、たとえば、ステップ３で形成された各深度方向の画像の信号レベルを算出する。

（ステップ５）
次に、信号レベル判断部２３３は、信号レベル算出部２３２により算出された信号レベルが閾値を超えるか判断する（Ｓ５）。このとき、信号レベル判断部２３３は、たとえば、ステップ４で算出された各深度方向の画像の信号レベルについて閾値を超えるか判断し、全ての深度方向の画像の信号レベルが閾値を超えるときに「Ｙ」と判断する。なお、複数の深度方向の画像のうちの所定個数の信号レベルが閾値を超えたときに「Ｙ」と判断するようにしてもよい。

ここで、信号レベルが閾値を超えることは、当該ＯＣＴ画像のフレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が含まれていることに相当するものとする。一方、信号レベルが閾値以下であることは、当該ＯＣＴ画像のフレーム内に眼底Ｅｆの画像が含まれていないことを意味するものとする。なお、当該ＯＣＴ画像のフレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が含まれている場合であっても、この断層画像がフレーム内の好適な位置（たとえば計測感度が良好な位置）に配置されているか否かは、この段階では不明である。

（ステップ６）
ステップ５において信号レベルが閾値以下であると判断された場合（Ｓ５；Ｎ）、制御部２１０は、参照ミラー駆動機構２４３を制御し、参照ミラー１７４を特定距離だけ移動させる（Ｓ６）。この特定距離はあらかじめ設定されている。

この実施形態においては、参照光ＬＲの光路長が最短になる位置が参照ミラー１７４の初期位置であるので（ステップ１参照）、参照光ＬＲの光路長が特定距離だけ長くなるように参照ミラー１７４が移動される。

参照ミラー１７４が特定距離だけ移動されると、ステップＳ２に戻り、ステップ５までの処理を再度実行する。それにより、ステップ５の判断結果が「Ｙ」となるまで、ステップ２〜ステップ５の処理が繰り返される。換言すると、ＯＣＴ画像のフレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が現れるまで、参照光ＬＲの光路長を特定距離ずつ変更するように作用する。

（ステップ７）
ステップ５において信号レベルが閾値を超えると判断された場合（Ｓ５；Ｙ）、画像位置特定部２３４は、各ＯＣＴ画像中の所定の部分画像のフレーム内における位置を特定する（Ｓ７）。

（ステップ８）
続いて、移動距離算出部２３５は、ステップ７で特定された部分画像のフレーム内における位置に基づいて、参照ミラー１７４の移動距離を算出する（Ｓ８）。

（ステップ９）
制御部２１０は、ステップ８で算出された移動距離だけ参照ミラー１７４を移動させる（Ｓ９）。それにより、当該部分画像に相当する眼底Ｅｆの深度位置と、フレーム内の特定位置とが一致することとなる。

（ステップ１０）
ステップ９の参照ミラー１７４の移動が終了したら、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０やミラー駆動機構２４１、２４２等を制御して、眼底ＥｆのＯＣＴ画像（断層画像）の計測を行う（Ｓ１０）。ステップ１〜ステップ９の処理は、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を取得するための準備であり、ステップ１０がＯＣＴ画像の本計測である。以上で、この実施形態に係る使用形態の説明を終了する。

［具体例］
以上に説明した眼底観察装置１の使用形態について、図１１〜図１３を参照しつつ具体例を説明する。

上記の使用形態のステップ５の判断結果が「Ｎ」である場合にＯＣＴ画像を取得すると、図１１に示すようなＯＣＴ画像Ｈ１が得られる。このＯＣＴ画像Ｈ１はフレームＦ内に形成されるが、フレームＦ内には眼底Ｅｆの断層画像が含まれていない。この場合、参照ミラー１７４の位置に対応する深度位置が硝子体内に存在するために、眼底Ｅｆの断層画像がフレームＦ内に現れてこない。

なお、図１１中の符号Ｆ０は、参照ミラー１７４の移動距離の算出処理において説明したフレームＦ内の特定位置を表している。図１１に示すフレームＦにおいては、ｚ座標値の小さい側（つまり図１１の紙面上方）における計測感度が良好である。これは、ステップ１で説明したように、参照ミラー１７４の初期位置がｚ座標値の小さい側に対応しているからである。

ステップ５の判断結果が「Ｙ」である場合にＯＣＴ画像を取得すると、図１２に示すようなＯＣＴ画像Ｈ２が得られる。このＯＣＴ画像Ｈ２は、フレームＦ内に形成され、フレームＦ内のｚ座標値の大きい側（つまり図１２の紙面下方）の領域に眼底Ｅｆの断層画像を含んでいる。なお、図１２中の符号ｈは、前述した画素値が最大の部分画像に相当する眼底Ｅｆの層を表している。

図１２に示すＯＣＴ画像Ｈ２は、眼底Ｅｆの断層画像を含んではいるが、この断層画像は、計測感度が良好でないフレームＦ内の領域に表示されている。上記の使用形態では、ステップ７〜ステップ９の処理により、計測感度が良好なフレームＦ内の領域に断層画像を表示させるようになっている。

すなわち、ステップ７において、ＯＣＴ画像Ｈ２の層ｈに相当する部分画像のフレームＦ内における位置を特定し、ステップ８において、この層ｈのｚ座標値と特定位置Ｆ０のｚ座標値との変位を算出して参照ミラー１７４の移動距離を求める。そして、ステップ９において、この移動距離だけ参照ミラー１７４を移動させる。

このような処理を行うことにより、図１３に示すＯＣＴ画像Ｈ３のように、フレームＦ内の特定位置Ｆ０に層ｈが配置されるようにして眼底Ｅｆの断層画像が表示される。特定位置Ｆ０は、前述のように、計測感度が良好なフレームＦ内の位置に設定されている。したがって、ＯＣＴ画像Ｈ３における断層画像は、図１２のＯＣＴ画像Ｈ２中の断層画像と比較して明瞭に表示される。

［作用・効果］
以上のような眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。

眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの断層画像等のＯＣＴ画像を計測可能な光画像計測装置として作用するものであり、形成されたＯＣＴ画像の信号レベルを算出し、この信号レベルが閾値を超えるか判断するとともに、信号レベルが閾値を超えると判断されるように参照ミラー１７４の位置を変更するように構成されている。

この眼底観察装置１によれば、形成されるＯＣＴ画像の信号レベルが閾値よりも大きくなるように参照ミラー１７４の位置を変更するように作用するので、眼底Ｅｆの断層画像をフレーム内に含むようなＯＣＴ画像を自動的に取得することができる。このように、眼底観察装置１によれば、眼底Ｅｆ（被測定物体）の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能である。

特に、眼底観察装置１は、フレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が現れるまで参照光ＬＲの光路長を初期位置から特定距離ずつ順次に変更することにより、信号レベルが閾値を超える参照ミラー１７４の位置を探索するように構成されているので、眼底Ｅｆの深度方向における好適な計測位置を確実に求めることができる。

更に、眼底観察装置１は、信号レベルが閾値を超えると判断された画像の所定の部分画像がフレーム内の特定位置に配置されるように参照ミラー１７４の位置を変更するように構成されているので、フレーム内の特定位置の近傍領域に眼底Ｅｆの断層画像が配置されたＯＣＴ画像を容易に取得することができる。ＯＣＴ画像の計測において計測感度が良好な位置を当該特定位置として設定することにより、眼底Ｅｆの明瞭な断層画像を容易に取得することが可能である。

以上の作用及び効果は、初期段階においてフレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が含まれない場合に対応するものである。一方、初期段階のＯＣＴ画像のフレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が含まれている場合など、フレーム内に眼底Ｅｆの断層画像が含まれている場合においては、眼底観察装置１は、次のような特徴を有する。すなわち、眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの所定深度位置に相当する部分画像がフレーム内の特定位置に配置されるように参照光ミラーの位置を変更するように機能する。このような眼底観察装置１によれば、フレーム内の特定位置の近傍領域に眼底Ｅｆの断層画像が配置されたＯＣＴ画像を容易に取得できるので、眼底Ｅｆの深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能である。

［変形例］
以上に説明した構成は、この発明に係る光画像計測装置を好適に実施するための一例に過ぎないものである。したがって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。

たとえば、上記の実施形態においては、参照ミラー１７４の位置を変更することにより信号光の光路と参照光の光路との差（光路長差）を変更しているが、光路長差を変更する手法はこれに限定されるものではない。たとえば、被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット１Ａ及びＯＣＴユニット１５０を一体的に移動させて信号光ＬＳの光路長を変更することにより光路長差を変更することができる。また、被測定物体を深度方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することもできる。一般に、この発明における「変更手段」としては、信号光と参照光との光路長差を変更する任意の構成を適用することが可能である。

また、上記の実施形態においては、参照光の光路長が最も短い状態を初期状態として信号レベルが閾値を超える状態を探索しているが、たとえば参照光の光路長が最も長い状態などの任意の状態を初期状態として目的の状態を探索するように構成することが可能である。

また、上記の実施形態においては、参照光の光路長を段階的に長くしながら信号レベルが閾値を超える状態を探索しているが、参照光の光路長を段階的に短くしつつ目的の状態を探索するように構成することも可能である。更に、参照光の光路長を長くしたり短くしたりしながら目的の状態まで追い込むように構成することもできる。また、参照光の光路長を変更する代わりに、信号光の光路長を段階的に長く（又は短く）しつつ目的の状態を探索したり、信号光の光路長を長くしたり短くしたりしながら目的の状態まで追い込むように構成することも可能である。

また、上記の実施形態においては、ＯＣＴ画像の信号レベルに基づいてフレーム内における被測定物体の画像の位置を判断しているが、信号レベル対ノイズレベル比（Ｓ／Ｎ比）に基づいて画像の位置の判断を行うように構成することも可能である。

ＯＣＴ画像のＳ／Ｎ比の演算は、解析部２３１（解析手段）が行う。また、Ｓ／Ｎ比の演算方法としては、公知の任意の手法を用いることが可能である。また、Ｓ／Ｎ比の算出対象となるＯＣＴ画像は、２次元の断層画像であってもよいし、１次元の深度方向の画像であってもよい。

このようにＳ／Ｎ比を考慮することで、画像位置の判断の精度向上を図ることができることがある。特に、被測定物体や装置の状態などにより、ＯＣＴ画像に含まれるノイズが多くなる場合や、ノイズを効果的に除去できない場合などには、Ｓ／Ｎ比を考慮することが望ましいことがある。

上記の実施形態で説明した眼底観察装置は、フーリエドメイン型の光画像計測装置を含んで構成されているが、タイムドメイン（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ）型の光画像計測装置にこの発明の構成を適用することも可能である。なお、タイムドメイン型の光画像計測装置としては、たとえば特開２００５−２４１４６４号公報などがある。また、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）型など、その他の任意のタイプの光画像計測装置に対してこの発明の構成を適用することも可能である。

［プログラムについて］
この発明に係るプログラムについて説明する。上記の実施形態においては、制御プログラム２０４ａがこの発明に係るプログラムに相当している。

この発明に係るプログラムは、低コヒーレンス光を出力する光源と、出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、被測定物体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、信号光と参照光との光路長差を変更する変更手段と、干渉光を検出する検出手段と、その検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段とを有する光画像計測装置を制御するコンピュータプログラムであって、画像形成手段により形成された画像を解析して当該画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、算出された信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるか判断する解析手段として当該光画像形成装置を機能させるとともに、変更手段を制御し、解析手段により信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断されるように光路長差を変更させる制御手段として当該光画像形成装置を機能させることを特徴とする。

このプログラムによれば、画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるように信号光と参照光との光路長差を変更させるように構成されているので、被測定物体の画像を含む画像を自動的に取得することができる。それにより、このプログラムによれば、被測定物体の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能である。

また、この発明に係るプログラムは、低コヒーレンス光を出力する光源と、出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、被測定物体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、信号光と参照光との光路長差を変更する変更手段と、干渉光を検出する検出手段と、その検出結果に基づいて、所定のフレーム内に画像を形成する画像形成手段とを有する光画像計測装置を制御するプログラムであって、変更手段を制御し、画像形成手段により形成された画像における被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像がフレーム内の特定位置に配置されるように光路長差を変更させる制御手段として当該光画像形成装置を機能させることを特徴とする。

このプログラムによれば、被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像がフレーム内の特定位置に配置されるように信号光と参照光の光路長差を変更するように構成されているので、フレーム内の特定位置の近傍領域に被測定物体の画像が配置された画像を自動的に取得することができる。それにより、このプログラムによれば、被測定物体の深度方向における計測位置の位置合わせを容易に行うことが可能である。

この発明に係るプログラムは、コンピュータのドライブ装置によって読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させることができる。たとえば、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などの記憶媒体を用いることが可能である。また、ハードディスクドライブやメモリ等の記憶装置に記憶させることも可能である。更に、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送信することも可能である。

この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における眼底カメラユニットに内蔵される走査ユニットの構成の一例を表す概略構成図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置のハードウェア構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における操作パネルの外観構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置の機能的構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様の一例を表す概略図である。図８（Ａ）は、被検眼に対する信号光の入射側から眼底を見たときの信号光の走査態様の一例を表している。また、図８（Ｂ）は、各走査線上の走査点の配列態様の一例を表している。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様、及び、各走査線に沿って形成される断層画像の態様の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の使用形態の一例を表すフローチャートである。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の使用形態の具体例を説明するための概略説明図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の使用形態の具体例を説明するための概略説明図である。 この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の使用形態の具体例を説明するための概略説明図である。

符号の説明

１ 眼底観察装置
１Ａ 眼底カメラユニット
１４１ 走査ユニット
１４１Ａ、１４１Ｂ ガルバノミラー
１５０ ＯＣＴユニット
１６０ 低コヒーレンス光源
１６２ 光カプラ
１７４ 参照ミラー
１８０ スペクトロメータ
１８２ 回折格子
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０４ａ 制御プログラム
２１０ 制御部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 解析部
２３２ 信号レベル算出部
２３３ 信号レベル判断部
２３４ 画像位置特定部
２３５ 移動距離算出部
２４０ ユーザインターフェイス
２４０Ａ 表示部
２４０Ｂ 操作部
２４１、２４２ ミラー駆動機構
２４３ 参照ミラー駆動機構
Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ） 断層画像
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′ 眼底画像

Claims (8)

1. 低コヒーレンス光を出力する光源と、
   該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、
   前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、
   前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
   該形成された画像を解析して当該画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、該算出された信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるか判断する解析手段と、
   前記変更手段を制御し、前記解析手段により前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断されるように前記光路長差を変更させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする光画像計測装置。
2. 前記制御手段は、前記解析手段により前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値以下であると判断されたときに前記光路長差を特定距離だけ変更させ、
   前記解析手段は、前記光路長差が特定距離だけ変更された後に前記検出された干渉光に基づく新たな画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、該算出された新たな信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が前記閾値を超えるか判断する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
3. 前記画像形成手段は、所定のフレーム内に画像を形成し、
   前記制御手段は、前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断された画像における前記被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像が前記所定のフレーム内の特定位置に配置されるように前記光路長差を変更させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
4. 前記解析手段は、前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断された画像を解析し、前記所定のフレーム内における前記部分画像の位置を求め、該求められた位置と前記特定位置との変位を算出し、
   前記制御手段は、該算出された変位に対応する距離だけ前記光路長差を変更させることにより前記部分画像を前記特定位置に配置させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
5. 低コヒーレンス光を出力する光源と、
   該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、
   前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、
   前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて、所定のフレーム内に画像を形成する画像形成手段と、
   前記変更手段を制御し、前記形成された画像における前記被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像が前記所定のフレーム内の特定位置に配置されるように前記光路長差を変更させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする光画像計測装置。
6. 前記参照物体は、前記参照光を反射するミラーであり、
   前記変更手段は、前記参照光の進行方向に前記ミラーを移動させる駆動手段を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項５に記載の光画像計測装置。
7. 低コヒーレンス光を出力する光源と、
   該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、
   前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、
   前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて画像を形成する画像形成手段と、
   を有する光画像計測装置を、
   前記形成された画像を解析して当該画像の信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比を算出し、該算出された信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えるか判断する解析手段として機能させ、
   前記変更手段を制御し、前記解析手段により前記信号レベル又は信号レベル対ノイズレベル比が閾値を超えると判断されるように前記光路長差を変更させる制御手段として機能させる、
   ことを特徴とするプログラム。
8. 低コヒーレンス光を出力する光源と、
   該出力された低コヒーレンス光を被測定物体に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記被測定物体を経由した信号光と前記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、
   前記信号光と前記参照光との光路長差を変更する変更手段と、
   前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて、所定のフレーム内に画像を形成する画像形成手段と、
   を有する光画像計測装置を、
   前記変更手段を制御し、前記形成された画像における前記被測定物体の所定深度位置に相当する部分画像が前記所定のフレーム内の特定位置に配置されるように前記光路長差を変更させる制御手段として機能させる、
   ことを特徴とするプログラム。

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