JP5378157B2 - 眼科観察装置 - Google Patents

Description

この発明は、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて被検眼の画像を形成する眼科観察装置に関する。

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ＯＣＴが注目を集めている。ＯＣＴは、Ｘ線ＣＴのような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成する装置が実用化段階に入っている。

特許文献１にはＯＣＴを適用した装置が開示されている。この装置は、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、その出口に計測腕及び参照腕からの光束の干渉光の強度を分光器で分析する干渉器が設けられている。更に、参照腕は、参照光光束位相を不連続な値で段階的に変えるように構成されている。

特許文献１の装置は、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）」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、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得してフーリエ変換を施す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。なお、このタイプの手法は、特にスペクトラルドメイン（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ）とも呼ばれる。

更に、特許文献１に記載の装置は、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するようになっている。この装置においては、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構成されているので、この装置により形成される画像は、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次元断層像となる。

特許文献２には、信号光を水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）に走査（スキャン）することにより水平方向の２次元断層像を複数形成し、これら複数の断層像に基づいて測定範囲の３次元の断層情報を取得して画像化する技術が開示されている。この３次元画像化としては、たとえば、複数の断層像を垂直方向に並べて表示させる方法や（スタックデータなどと呼ばれる）、複数の断層像にレンダリング処理を施して３次元画像を形成する方法などが考えられる。

特許文献３、４には、他のタイプのＯＣＴ装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光に基づいてスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。スウェプトソースタイプはフーリエドメインタイプの一種である。

また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することにより、光の進行方向に直交する断面における被測定物体の画像を形成するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはインファス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。

特許文献５には、ＯＣＴを眼科分野に適用した構成が開示されている。なお、ＯＣＴが応用される以前には、被検眼を観察するための装置として眼底カメラやスリットランプなどが使用されていた（たとえば特許文献６、特許文献７を参照）。眼底カメラは被検眼に照明光を照射し、その眼底反射光を受光することで眼底を撮影する装置である。スリットランプは、スリット光を用いて角膜の光切片を切り取ることにより角膜の断面の画像を取得する装置である。

ＯＣＴを用いた装置は、高精細の画像を取得できる点、更には断層像や３次元画像を取得できる点などにおいて、眼底カメラ等に対して優位性を持つ。

このように、ＯＣＴを用いた装置は被検眼の様々な部位の観察に適用可能であり、また高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断への応用がなされてきている。

特開平１１−３２５８４９号公報 特開２００２−１３９４２１号公報 特開２００７−２４６７７号公報 特開２００６−１５３８３８号公報 特開２００８−７３０９９公報 特開平９−２７６２３２号公報 特開２００８−２５９５４４号公報 特開２００５−２７０３６４号公報 特開２００４−１０５３６８号公報

被検眼を計測する際には瞬きの問題を排除する必要がある。たとえば、ＯＣＴ計測中に瞬きが発生すると、その間の画像を取得できず、再度計測を行わなければならなかった。

また、特許文献５に示す眼科観察装置では、被検眼の縮瞳を考慮して、まずＯＣＴ計測を実施し、その後に被検眼の瞬き検知処理を行い、瞬きを行っていないタイミングで眼底撮影を行っていた。このようにＯＣＴ計測と眼底撮影との間に瞬き検知処理を行うと、検査時間が長くなるおそれがあった。なお、瞬き検知処理については様々な手法が知られている（たとえば特許文献８、９を参照）。

この発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、ＯＣＴ計測中に好適に瞬きを検知することが可能な眼科観察装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成して検出する光学系と、前記干渉光の検出結果に基づいて前記被検眼の画像を形成する画像形成手段と、前記被検眼の瞬きを検知する瞬き検知手段と、前記光源を制御して前記光を断続的に出力させつつ、前記光が出力されていないときに前記瞬き検知手段に瞬きを検知させる制御手段と、を備えることを特徴とする眼科観察装置である。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科観察装置であって、前記制御手段は、前記光源による前記光の断続的な出力のタイミングと、前記瞬き検知手段による瞬きの検知タイミングとを同期させる、ことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼科観察装置であって、前記被検眼に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段と、前記被検眼を撮影する撮影手段と、を更に備え、前記制御手段は、前記走査手段により最後の照射位置に前記信号光が照射された直後の前記瞬き検知手段による検知において瞬きが検知されなかったことに対応し、前記撮影手段を制御して前記被検眼を撮影させる、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に記載の眼科観察装置であって、前記制御手段は、前記最後の照射位置に前記信号光が照射された直後の検知において瞬きが検知されたことに対応し、前記瞬き検知手段を制御して瞬きの検知を反復的に実施させ、更に、瞬きが検知されなくなったことに対応し、前記撮影手段を制御して前記被検眼を撮影させる、ことを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の眼科観察装置であって、前記被検眼に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段を更に備え、前記制御手段は、前記光の出力タイミングに対応して前記信号光を走査するように前記走査手段を制御し、更に、前記瞬き検知手段により瞬きが検知されたことに対応し、瞬きが検知されなかった過去の検知タイミングにおける照射位置まで前記信号光の照射位置を戻して走査を再開させるように前記光源及び前記走査手段を制御する、ことを特徴とする。

この発明によれば、光を断続的に出力して一連のＯＣＴ計測を行いつつ、光が出力されていないときに瞬きを検知するように構成されているので、ＯＣＴ計測に影響を与えずに瞬き検知を行え、かつ、瞬き検知に影響を与えずにＯＣＴ計測を行うことができる。よって、ＯＣＴ計測中に好適に瞬きを検知することが可能である。

また、この発明によれば、一連のＯＣＴ計測を行いつつ瞬き検知を好適に行うことができるので、ＯＣＴ計測中に瞬きが発生した場合であっても、瞬きをしている間に計測されるべきであった部位の計測を速やかに実行できる。したがって、従来のように再計測を行う必要がなくなる。

また、この発明によれば、一連のＯＣＴ計測を行いつつ瞬き検知を好適に行うことができるので、ＯＣＴ計測の直後に被検眼の撮影を行うことができる。それにより、ＯＣＴ計測の後に瞬き検知を行い、それに引き続いて撮影を行っていた従来の技術と比較して、検査時間の短縮を図ることが可能である。

この発明に係る眼科観察装置の実施形態の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼科観察装置の実施形態の構成の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼科観察装置の実施形態の構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼科観察装置の実施形態が実行する制御の一例を表すタイミングチャートである。 この発明に係る眼科観察装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。

この発明に係る眼科観察装置の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。この発明に係る眼科観察装置は、ＯＣＴを用いて被検眼の断層像や３次元画像を形成する。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。

以下の実施形態では、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用した構成について詳しく説明する。特に、以下の実施形態では、特許文献５に開示された装置と同様に、眼底のＯＣＴ画像及び眼底撮影像の双方を取得可能な装置を取り上げる。なお、この発明に係る眼科観察装置は、角膜等の前眼部のＯＣＴ画像を取得可能なものでもよい。

［構成］
図１及び図２に示すように、眼科観察装置１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００を含んで構成される。眼底カメラユニット２は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。ＯＣＴユニット１００には、眼底のＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット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。

〔眼底カメラユニット〕
図１に示す眼底カメラユニット２には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底撮影像）を取得するための光学系が設けられている。眼底撮影像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像である。眼底カメラユニット２は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。

この発明で用いられる眼底撮影像は、主として撮影画像である。眼底カメラユニット２は、この発明の「撮影手段」の一例である。眼底撮影像はカラー画像には限定されず、蛍光画像や立体眼底像など、眼底の表面形態を描写する任意の２次元画像であってよい。なお、立体眼底像は視角の異なる２枚の眼底像からなるのが一般的であるが、近年では１枚の眼底像を立体視する技術も用いられている。

眼底カメラユニット２には、被検者の顔が動かないように支えるための顎受けや額当てが設けられている。更に、眼底カメラユニット２には照明光学系１０と撮影光学系３０が設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ３５、３８）に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００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１００に導く。

照明光学系１０の観察光源１１は、たとえばハロゲンランプにより構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９及びリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、対物レンズ２２を経由して眼底Ｅｆを照明する。

観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ダイクロイックミラー３２により反射される。更に、この眼底反射光は、ハーフミラー４０を透過し、ダイクロイックミラー３３により反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３５は、たとえば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３５により検出された眼底反射光に基づく画像（観察画像）Ｋが表示される。

撮影光源１５は、たとえばキセノンランプにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー３３まで導かれ、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３６により反射され、集光レンズ３７によりＣＣＤイメージセンサ３８の受光面に結像される。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３８により検出された眼底反射光に基づく画像（撮影画像）Ｈが表示される。なお、観察画像Ｋを表示する表示装置３と撮影画像Ｈを表示する表示装置３は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。

ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用視標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための視標であり、眼底撮影時やＯＣＴ計測時などに使用される。

ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー４０にて反射され、ダイクロイックミラー３２に反射され、合焦レンズ３１及びダイクロイックミラー５５を経由し、孔開きミラー２１の孔部を通過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

ＬＣＤ３９の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。

更に、眼底カメラユニット２には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、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）を行うための視標（アライメント視標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための視標（スプリット視標）を生成する。

アライメント光学系５０のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に投影される。

アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ２２及び上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を通過し、ダイクロイックミラー３２により反射され、ハーフミラー４０を透過し、ダイクロイックミラー３３に反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（アライメント視標）は、観察画像Ｋとともに表示装置３に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。また、演算制御ユニット２００がアライメント視標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行ってもよい。

フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路上に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット視標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、対物レンズ２２により眼底Ｅｆに結像される。

フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってＣＣＤイメージセンサ３５により検出される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（スプリット視標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。演算制御ユニット２００は、従来と同様に、スプリット視標の位置を解析して合焦レンズ３１及びフォーカス光学系６０を移動させてピント合わせを行う。また、スプリット視標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。

ダイクロイックミラー３２の後方には、ミラー４１、コリメータレンズ４２、及びガルバノミラー４３、４４を含む光路が設けられている。この光路はＯＣＴユニット１００に導かれている。

ガルバノミラー４４は、ＯＣＴユニット１００からの信号光ＬＳをｘ方向に走査する。ガルバノミラー４３は、信号光ＬＳをｙ方向に走査する。これら２つのガルバノミラー４３、４４により、信号光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。

〔ＯＣＴユニット〕
ＯＣＴユニット１００には、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている（図２を参照）。この光学系は、従来のフーリエドメインタイプのＯＣＴ装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果（検出信号）は演算制御ユニット２００に送られる。

光源ユニット１０１は広帯域の低コヒーレンス光Ｌ０を出力する。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長帯（約８００ｎｍ〜９００ｎｍ程度）を含み、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。なお、人眼では視認できない波長帯、たとえば１０５０〜１０６０ｎｍ程度の中心波長を有する近赤外光を低コヒーレンス光Ｌ０として用いてもよい。

光源ユニット１０１は、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、ＬＥＤや、ＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の光出力デバイスを含んで構成される。光源ユニット１０１は、この発明の「光源」の一例である。

光源ユニット１０１から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、光ファイバ１０２によりファイバカプラ１０３に導かれて信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割される。なお、ファイバカプラ１０３は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を合成する手段（カプラ；ｃｏｕｐｌｅｒ）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「ファイバカプラ」と称する。

信号光ＬＳは、光ファイバ１０４により導光され、コリメータレンズユニット１０５により平行光束となる。更に、信号光ＬＳは、各ガルバノミラー４４、４３により反射され、コリメータレンズ４２により集光され、ミラー４１により反射され、ダイクロイックミラー３２を透過し、ＬＣＤ３９からの光と同じ経路を通って眼底Ｅｆに照射される。信号光ＬＳは、眼底Ｅｆにおいて散乱、反射される。この散乱光及び反射光をまとめて信号光ＬＳの眼底反射光と称することがある。信号光ＬＳの眼底反射光は、同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれる。

参照光ＬＲは、光ファイバ１０６により導光され、コリメータレンズユニット１０７により平行光束となる。更に、参照光ＬＲは、ミラー１０８、１０９、１１０により反射され、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ１１１により減光され、ミラー１１２に反射され、コリメータレンズ１１３により参照ミラー１１４の反射面に結像される。参照ミラー１１４に反射された参照光ＬＲは、同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれる。なお、分散補償用の光学素子（ペアプリズム等）や、偏光補正用の光学素子（波長板等）を参照光ＬＲの光路（参照光路）に設けてもよい。

ファイバカプラ１０３は、信号光ＬＳの眼底反射光と、参照ミラー１１４に反射された参照光ＬＲとを合波する。これにより生成された干渉光ＬＣは、光ファイバ１１５により導光されて出射端１１６から出射される。更に、干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１１７により平行光束とされ、回折格子１１８により分光（スペクトル分解）され、集光レンズ１１９により集光されてＣＣＤイメージセンサ１２０の受光面に投影される。図２に示す回折格子１１８は透過型であるが、反射型の回折格子を用いてもよい。

ＣＣＤイメージセンサ１２０は、たとえばラインセンサであり、分光された干渉光ＬＣの各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤイメージセンサ１２０は、この電荷を蓄積して検出信号を生成する。更に、ＣＣＤイメージセンサ１２０は、この検出信号を演算制御ユニット２００に送る。

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。また、ＣＣＤイメージセンサに代えて、他の形態のイメージセンサ、たとえばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを用いることが可能である。

〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット２００の構成について説明する。演算制御ユニット２００は、ＣＣＤイメージセンサ１２０から入力される検出信号を解析して眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。そのための演算処理は、従来のフーリエドメインタイプのＯＣＴ装置と同様である。

また、演算制御ユニット２００は、眼底カメラユニット２、表示装置３及びＯＣＴユニット１００の各部を制御する。たとえば演算制御ユニット２００は、眼底Ｅｆの断層像Ｇ（図２を参照）等のＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。

また、眼底カメラユニット２の制御として、演算制御ユニット２００は、観察光源１１、撮影光源１５及びＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１の移動制御、反射棒６７の移動制御、フォーカス光学系６０の移動制御、各ガルバノミラー４３、４４の動作制御などを行う。

また、ＯＣＴユニット１００の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１０１の動作制御、参照ミラー１１４及びコリメータレンズ１１３の移動制御、ＣＣＤイメージセンサ１２０の動作制御などを行う。

演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼科観察装置１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、ＣＣＤイメージセンサ１２０からの検出信号に基づいてＯＣＴ画像を形成する専用の回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。

眼底カメラユニット２、表示装置３、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００は、一体的に（つまり単一の筺体内に）構成されていてもよいし、それぞれ別体として構成されていてもよい。

〔制御系〕
眼科観察装置１の制御系の構成について図３を参照しつつ説明する。

（制御部）
眼科観察装置１の制御系は、演算制御ユニット２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部２１０には、主制御部２１１と記憶部２１２が設けられている。

（主制御部）
主制御部２１１は前述の各種制御を行う。特に、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２の走査駆動部７０及び合焦駆動部８０、更にＯＣＴユニット１００の光源ユニット１０１及び参照駆動部１３０を制御する。

走査駆動部７０は、たとえばサーボモータを含んで構成され、ガルバノミラー４３、４４の向きを各々独立に変更する。合焦駆動部８０は、たとえばパルスモータを含んで構成され、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、眼底Ｅｆに向かう光の合焦位置が変更される。参照駆動部１３０は、たとえばパルスモータを含んで構成され、参照光ＬＲの進行方向に沿って、コリメータレンズ１１３及び参照ミラー１１４を一体的に移動させる。走査駆動部７０は、ガルバノミラー４３、４４とともに、この発明の「走査手段」を構成する。

また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。主制御部２１１は、この発明の「制御手段」の一例である。

（記憶部）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、たとえば、ＯＣＴ画像の画像データ、眼底撮影像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、ＣＣＤイメージセンサ１２０からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のフーリエドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。

画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板や通信インターフェイス等を含んで構成される。画像形成部２２０は、この発明の「画像形成手段」の一例である。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づいて呈示される「画像」とを同一視することがある。

（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に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。

画像処理部２３０は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。

なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元画像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。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。表示部２４０等の表示デバイスには、この擬似的な３次元画像が表示される。

また、３次元画像の画像データとして、複数の断層像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断層像を、走査線の位置関係に基づいて３次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の２次元座標系により定義されていた複数の断層像を、１つの３次元座標系により表現する（つまり１つの３次元空間に埋め込む）ことにより得られる画像データである。

（瞬き検知処理部）
画像処理部２３０には瞬き検知処理部２３１が設けられている。以下、この実施形態における瞬き検知には公知の手法が用いられる。その例として、（１）前眼部や眼底の観察画像を用いる手法、（２）輝点を用いる手法などがある。

前眼部の観察画像を用いる手法について説明する。前眼部の観察画像は、観察光源１１から観察照明光を連続出力することによって得られる動画像である。被検眼Ｅを縮瞳させないように、この観察照明光の波長帯は赤外領域である。前眼部の観察画像は、アライメント時などに参照される画像である。

ＣＣＤイメージセンサ３５は、観察照明光の前眼部反射光を所定の時間間隔で検出する。それにより所定のフレームレート（当該時間間隔の逆数）の赤外動画像が得られる。この赤外動画像の各フレームは、制御部２１１を介してリアルタイムで瞬き検知処理部２３１に送られる。なお、赤外動画像の全てのフレームを瞬き検知処理部２３１に送る代わりに、特定の時間間隔で間引きして送るようにしてもよい。

瞬き検知処理部２３１は、たとえば被検眼Ｅの瞳に相当する画像領域（瞳画像領域）を各フレーム中から特定する。この処理は、フレーム中において、略円形状かつ低輝度の画像領域を特定するものである。なお、アライメントが既に実施されているので、被検眼Ｅが移動しない限り、瞳画像領域はフレームの中央付近に存在する。

瞬き検知処理部２３１は、瞳画像領域が特定された場合、当該フレームの取得時に瞬きは発生していないと判断し、瞳画像領域が特定されなかった場合には当該フレームの取得時に瞬きが発生していると判断する。各フレームの取得から当該判断処理までリアルタイムで実行されるので、ほぼタイムラグなく瞬きの有無を判断できる。

眼底の観察画像を用いる手法について説明する。眼底の観察画像は、前眼部の場合と同様に赤外動画像である。眼底の観察画像は、フォーカス時などに参照される画像である。

ＣＣＤイメージセンサ３５は、観察照明光の眼底反射光を所定の時間間隔で検出する。それにより所定のフレームレートの赤外動画像が得られる。この赤外動画像の各フレームは、制御部２１１を介してリアルタイムで瞬き検知処理部２３１に送られる。なお、赤外動画像の全てのフレームを瞬き検知処理部２３１に送る代わりに、特定の時間間隔で間引きして送るようにしてもよい。

瞬き検知処理部２３１は、フレームに眼底Ｅｆの画像が描写されているか否か判断する。この処理は、たとえば略円形かつ高輝度の視神経乳頭瞳に相当する画像領域（乳頭画像領域）を探索することにより実行される。瞬き検知処理部２３１は、眼底Ｅｆの画像が描写されていると判断された場合、当該フレームの取得時に瞬きは発生していないと判断し、眼底Ｅｆの画像が特定されなかったと判断された場合には当該フレームの取得時に瞬きが発生していると判断する。各フレームの取得から当該判断処理までリアルタイムで実行されるので、ほぼタイムラグなく瞬きの有無を判断できる。

輝点を用いる手法について説明する。まず、被検眼Ｅの角膜や眼底Ｅｆに輝点を投影する。この輝点は、専用の光源を用いて投影してもよいし、アライメント光などを準用してもよい。ＣＣＤイメージセンサ３５（又はＣＣＤイメージセンサ３８）は、輝点が投影された角膜や眼底Ｅｆを所定の時間間隔で撮影する。

瞬き検知処理部２３１は、この撮影画像をリアルタイムで解析して輝点像を探索する。瞬き検知処理部２３１は、輝点像が特定された場合、当該撮影画像の取得時に瞬きは発生していないと判断し、輝点像が特定されなかったと判断された場合には当該撮影画像の取得時に瞬きが発生していると判断する。各撮影画像の取得から当該判断処理までリアルタイムで実行されるので、ほぼタイムラグなく瞬きの有無を判断できる。

以上のように機能する画像処理部２３０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムが予め格納されている。

（表示部、操作部）
表示部２４０は、前述した演算制御ユニット２００の表示デバイスを含んで構成される。操作部２５０は、前述した演算制御ユニット２００の操作デバイスを含んで構成される。操作部２５０には、眼科観察装置１の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット２が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部２５０は、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部２４０は、眼底カメラユニット２の筺体に設けられたタッチパネルモニタなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。

なお、表示部２４０と操作部２５０は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルモニタのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。

〔信号光の走査及びＯＣＴ画像について〕
ここで、信号光ＬＳの走査及びＯＣＴ画像について説明しておく。

眼科観察装置１による信号光ＬＳの走査態様としては、たとえば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋（渦巻）スキャンなどがある。これらの走査態様は、眼底の観察部位、解析対象（網膜厚など）、走査に要する時間、走査の精密さなどを考慮して適宜に選択的に使用される。なお、この実施形態では、１本以上の水平スキャン、１本以上の垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャンなどが適用される。

水平スキャンは、信号光ＬＳを水平方向（ｘ方向）に走査させるものである。水平スキャンには、垂直方向（ｙ方向）に配列された複数の水平方向に延びる走査線に沿って信号光ＬＳを走査させる態様も含まれる。この態様においては、走査線の間隔を任意に設定することが可能である。また、隣接する走査線の間隔を十分に狭くすることにより、前述の３次元画像を形成することができる（３次元スキャン）。垂直スキャンについても同様である。

十字スキャンは、互いに直交する２本の直線状の軌跡（直線軌跡）からなる十字型の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。放射スキャンは、所定の角度を介して配列された複数の直線軌跡からなる放射状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。なお、十字スキャンは放射スキャンの一例である。

円スキャンは、円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。同心円スキャンは、所定の中心位置の周りに同心円状に配列された複数の円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。円スキャンは同心円スキャンの一例である。螺旋スキャンは、回転半径を次第に小さく（又は大きく）させながら螺旋状（渦巻状）の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。

ガルバノミラー４３、４４は互いに直交する方向に信号光ＬＳを走査するように構成されているので、信号光ＬＳをｘ方向及びｙ方向にそれぞれ独立に走査できる。更に、ガルバノミラー４３、４４の向きを同時に制御することにより、ｘｙ面上の任意の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査することが可能である。それにより、上記のような各種の走査態様を実現できる。

上記のような態様で信号光ＬＳを走査することにより、走査線（走査軌跡）に沿った眼底深度方向（ｚ方向）の断層像を形成することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の３次元画像を形成することができる。

上記のような信号光ＬＳの走査対象となる眼底Ｅｆ上の領域、つまりＯＣＴ計測の対象となる眼底Ｅｆ上の領域を走査領域と呼ぶ。３次元スキャンにおける走査領域は、複数の水平スキャンが配列された矩形の領域である。また、同心円スキャンにおける走査領域は、最大径の円スキャンの軌跡により囲まれる円盤状の領域である。また、放射スキャンにおける走査領域は、各スキャンラインの両端位置を結んだ円盤状（或いは多角形状）の領域である。

［制御内容］
眼科観察装置１が実行する制御の内容を説明する。主制御部２１１は、低コヒーレンス光Ｌ０を断続的に出力させるとともに、低コヒーレンス光Ｌ０が出力されていないときに瞬き検知を実行させる。より望ましくは、主制御部２１１は、低コヒーレンス光Ｌ０の断続的な出力のタイミングと、瞬きの検知タイミングとを同期させる。

この同期制御の一例を図４に示す。主制御部２１１は、光源ユニット１０１を制御して、低コヒーレンス光Ｌ０を周期Ｔで断続的に出力させる。また、主制御部２１１は、観察光源１１、ＣＣＤイメージセンサ３５、瞬き検知処理部２３１等を制御して、同じ周期Ｔで瞬き検知を実行させる。更に、主制御部２１１は、低コヒーレンス光Ｌ０の出力タイミングと、瞬きの検知タイミングとの間に、タイミング差Δｔを持たせる。このタイミング差Δｔは、低コヒーレンス光Ｌ０の出力がオフのときに瞬き検知がオンになるように適宜に設定される。

［動作］
眼科観察装置１の動作について説明する。眼科観察装置１の動作例を図５に示す。検査の準備段階として、対物レンズ２２の前方に被検眼Ｅを配置させ、アライメントとフォーカスが実行される。

計測の開始指示に対応し、主制御部２１１は、光源ユニット１０１等を制御してＯＣＴ計測を開始させるとともに、観察光源１１等を制御して瞬き検知を開始させる（Ｓ１）。ＯＣＴ計測と瞬き検知は、図４に示すタイミングで同期制御される。すなわち、主制御部２１１は、低コヒーレンス光Ｌ０の出力オン／オフを周期Ｔで切り換えるとともに、低コヒーレンス光Ｌ０が出力オフのときに瞬きを検知させるように周期Ｔで瞬き検知を反復的に実行させる（Ｓ２）。

瞬きが検知されると（Ｓ４：Ｙｅｓ）、主制御部２１１は、走査駆動部７０を制御し、瞬きが検知されなかった過去の検知タイミングにおける照射位置まで、信号光ＬＳの照射位置を戻す（Ｓ５）。

この実施形態では、前回の検知タイミングの直前の照射位置まで信号光ＬＳの照射位置を戻す。これは、次のような理由による。今回の検知タイミングで瞬きが検知されたということは、前回の検知タイミングと今回の検知タイミングとの間に瞬き動作が始まったことを意味する。よって、今回の検知タイミングの直前のＯＣＴ計測が適正に行われなかった可能性がある。したがって、前回の検知タイミングの直前の照射位置から信号光ＬＳの走査をやり直せば、ＯＣＴ計測に対する瞬きの影響を確実に排除できる。

主制御部２１１は、戻された照射位置から信号光ＬＳの走査を再開する（Ｓ６）。

予め設定された最後の照射位置に信号光ＬＳが照射された直後の瞬き検知において瞬きが検知されなかった場合（Ｓ３：Ｙｅｓ、Ｓ７：Ｎｏ）、主制御部２１１は、撮影光源１５等を制御して眼底Ｅｆを撮影させる（Ｓ８）。

他方、最後の照射位置に信号光ＬＳが照射された直後の瞬き検知において瞬きが検知された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ、Ｓ７：Ｙｅｓ）、主制御部２１１は、瞬きが検知されなくなるまで瞬き検知を反復的に実施させて眼底を撮影させる（Ｓ７：Ｎｏ、Ｓ８）。以上で、この実施形態に係る動作は終了となる。

［作用・効果］
以上のような眼科観察装置１の作用及び効果について説明する。

眼科観察装置１によれば、低コヒーレンス光Ｌ０を断続的に出力しつつ、低コヒーレンス光Ｌ０が出力されていないときに瞬きを検知するように構成されているので、ＯＣＴ計測に影響を与えずに瞬き検知を行え、かつ、瞬き検知に影響を与えずにＯＣＴ計測を行うことができる。よって、ＯＣＴ計測中に好適に瞬きを検知することが可能である。また、所定の走査線（断面）に沿って信号光ＬＳを反復走査して当該断面の動画像を観察する場合においても、眼底や瞼等による低コヒーレンス光の反射光が瞬き検知用の受光手段に誤って入射することで瞬き検知結果がばらつくことを防止できる。

また、眼科観察装置１によれば、最後の照射位置に信号光ＬＳが照射された直後の検知において瞬きが検知されなかったことに対応して眼底Ｅｆを撮影するように構成されているので、ＯＣＴ計測の直後に眼底撮影を行うことができる。それにより、検査時間の短縮を図ることが可能である。

更に、眼科観察装置１によれば、最後の照射位置に信号光ＬＳが照射された直後の検知において瞬きが検知されたことに対応して瞬きの検知を反復的に実施させ、そして、瞬きが検知されなくなったことに対応して眼底Ｅｆを撮影するように構成されている。それにより、ＯＣＴ計測の終了時に瞬きが発生している場合であっても、瞬きの終了とともに眼底撮影を行えるので、検査時間の短縮を図ることが可能である。

また、眼科観察装置１によれば、ＯＣＴ計測と並行して瞬き検知を行っているときに瞬きが検知されたことに対応して、瞬きが検知されなかった過去の検知タイミングにおける照射位置まで信号光ＬＳの照射位置を戻して走査を再開するように構成されている。それにより、一連のＯＣＴ計測の間に瞬きが発生した場合であっても、瞬きしている間に走査されるべきであった照射位置の計測を速やかに実行できる。よって、従来のような再計測を行う必要がなくなり、検査時間の短縮を図ることができるとともに、被検者や検者に掛かる負担を軽減することが可能となる。

［変形例］
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。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。

上記の実施形態においては、参照ミラー１１４の位置を変更して信号光ＬＳの光路と参照光ＬＲの光路との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２やＯＣＴユニット１００を移動させて信号光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、特に被測定物体が生体部位でない場合などには、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有効である。

上記の実施形態におけるコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、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。

また、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受信することも可能である。

１ 眼科観察装置
２ 眼底カメラユニット
３ 表示装置
１０ 照明光学系
３０ 撮影光学系
４３、４４ ガルバノミラー
１００ ＯＣＴユニット
１０１ 光源ユニット
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 瞬き検知処理部
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底

Claims (5)

1. 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼を経由した前記信号光と参照光路を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成して検出する光学系と、
   前記干渉光の検出結果に基づいて前記被検眼の画像を形成する画像形成手段と、
   前記被検眼の瞬きを検知する瞬き検知手段と、
   前記光源を制御して前記光を断続的に出力させつつ、前記光が出力されていないときに前記瞬き検知手段に瞬きを検知させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする眼科観察装置。
2. 前記制御手段は、前記光源による前記光の断続的な出力のタイミングと、前記瞬き検知手段による瞬きの検知タイミングとを同期させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科観察装置。
3. 前記被検眼に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段と、
   前記被検眼を撮影する撮影手段と、
   を更に備え、
   前記制御手段は、前記走査手段により最後の照射位置に前記信号光が照射された直後の前記瞬き検知手段による検知において瞬きが検知されなかったことに対応し、前記撮影手段を制御して前記被検眼を撮影させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科観察装置。
4. 前記制御手段は、前記最後の照射位置に前記信号光が照射された直後の検知において瞬きが検知されたことに対応し、前記瞬き検知手段を制御して瞬きの検知を反復的に実施させ、更に、瞬きが検知されなくなったことに対応し、前記撮影手段を制御して前記被検眼を撮影させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼科観察装置。
5. 前記被検眼に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記光の出力タイミングに対応して前記信号光を走査するように前記走査手段を制御し、更に、前記瞬き検知手段により瞬きが検知されたことに対応し、瞬きが検知されなかった過去の検知タイミングにおける照射位置まで前記信号光の照射位置を戻して走査を再開させるように前記光源及び前記走査手段を制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼科観察装置。