WO2014077057A1

WO2014077057A1 - 光画像計測装置

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Publication number: WO2014077057A1
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Inventors: 清水　仁; 隆藤村
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Abstract

　横分解能が高く、かつ全体的にシャープな画像を取得可能な光画像計測装置を提供する。実施形態の光画像計測装置は、光学系と、画像形成部と、制御部と、合成断層像形成部とを有する。光学系は、対象物に対する信号光の照射位置を変更する走査部と、信号光の合焦位置を変更する合焦位置変更部とを含む。光学系は、各信号光の対象物からの戻り光と参照光との干渉光を検出する。画像形成部は、信号光の複数の照射位置に対応する複数の干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成する。制御部は、光学系を制御することにより、合焦位置を変更させつつ複数の照射位置に対して信号光を反復的に照射させる。合成断層像形成部は、反復的な信号光の照射の結果に基づき画像形成部により形成された２以上の断層像に基づいて、１の合成断層像を形成する。

Description

光画像計測装置

　この発明は、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて対象物の画像を取得する光画像計測技術に関する。

　近年、レーザ光源等からの光ビームを用いて対象物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されている。

　特許文献１には、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｄｏｍａｉｎ　ＯＣＴ）」の手法を用いた装置が開示されている。すなわち、この装置は、対象物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対象物の深度方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。更に、この装置は、光ビーム（信号光）をｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）に走査するガルバノミラーを備え、それにより対象物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。なお、この手法は、特にスペクトラルドメイン（Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ｄｏｍａｉｎ）とも呼ばれる。スペクトラルドメインタイプのＯＣＴ装置は特許文献２にも開示されている。

　特許文献３には、対象物に照射される光の波長を走査（波長掃引）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を検出し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対象物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、ＯＣＴを眼科分野に適用した構成が開示されている。

　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優位性を持つ。

特開平１１－３２５８４９号公報特開２００７－１０１２５０号公報特開２００７－２４６７７号公報特開２００８－７３０９９号公報

　従来のＯＣＴ装置では、横分解能の向上を図るために、ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ、開口数）が大きい光学系を用いている。しかし、ＮＡの値を大きくすると焦点深度が浅くなり、画像にボケが発生しやすくなってしまう。すなわち、横分解能と画像全体のシャープさはトレードオフの関係にあり、従来の技術ではこれらを両立させることは困難であった。

　この発明の目的は、横分解能が高く、かつ全体的にシャープな画像を取得することが可能な技術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、対象物に対する信号光の照射位置を変更する走査部と、信号光の合焦位置を変更する合焦位置変更部とを含み、各信号光の対象物からの戻り光と参照光との干渉光を検出する光学系と、信号光の複数の照射位置に対応する複数の干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成する画像形成部と、前記光学系を制御することにより、前記合焦位置を変更させつつ前記複数の照射位置に対して信号光を反復的に照射させる制御部と、反復的な信号光の照射の結果に基づき前記画像形成部により形成された２以上の断層像に基づいて、１の合成断層像を形成する合成断層像形成部とを有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、前記合成断層像形成部は、前記２以上の断層像のそれぞれについて、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む部分画像を特定する部分画像特定部を含み、特定された２以上の前記部分画像を合成することにより前記合成断層像を形成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２に記載の光画像計測装置であって、前記合成断層像形成部は、前記２以上の部分画像を解析することにより、前記２以上の部分画像の相対位置を調整する位置調整部を含み、相対位置の調整がなされた前記２以上の部分画像を合成することにより前記合成断層像を形成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に記載の光画像計測装置であって、前記位置調整部は、前記２以上の部分画像のそれぞれを解析することにより、対象物の特徴部位に相当する特徴画像領域を特定する特徴画像領域特定部を含み、特定された特徴画像領域に基づいて前記２以上の部分画像の相対位置を調整す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１～４のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、反復的な信号光の照射の間における前記光学系と対象物との変位を検出する変位検出部を有し、前記制御部は、検出された変位に基づいて、反復的な信号光の照射を新たに実行させ、前記合成断層像形成部は、新たに実行された反復的な信号光の照射の結果に基づき形成された２以上の新たな断層像に基づいて、前記合成断層像を形成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１～４のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、反復的な信号光の照射の間における前記光学系と対象物との変位を検出する変位検出部を有し、前記制御部は、検出された変位に基づいて、報知部に報知情報を出力させ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１～６のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、予め取得された対象物の所定層の厚さに基づいて、反復的な信号光の照射における反復回数を決定する反復回数決定部を有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に記載の光画像計測装置であって、反復的な信号光の照射の前に取得された断層像を解析することにより、前記所定層の厚さを算出する層厚算出部を有することを特徴とする。
　また、請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の光画像計測装置であって、前記光学系は、開口数を変更する開口数変更部を含み、焦点深度が前記所定層の厚さ未満となるように開口数の値を決定する開口数決定部を有し、前記制御部は、前記開口数変更部を制御して、開口数を決定された値に設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１～請求項９のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記制御部は、反復的な信号光の照射において、前記複数の照射位置に対する信号光の照射の反復ごとに前記合焦位置を段階的に変更させ、前記合成断層像形成部は、各断層像において、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む矩形状部分画像に基づいて、前記合成断層像を形成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１～請求項９のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記制御部は、反復的な信号光の照射において前記合焦位置を連続的に変更させ、前記合成断層像形成部は、各断層像において、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む平行四辺形状部分画像に基づいて、前記合成断層像を形成することを特徴とする。
　また、請求項１２に記載の発明は、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記合成断層像形成部は、前記２以上の断層像のそれぞれをトリミングして部分画像を形成する部分画像形成部と、前記２以上の断層像から得られた２以上の部分画像をタイリングすることにより前記合成断層像の形成を行う合成処理部とを含むことを特徴とする。
　また、請求項１３に記載の発明は、請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記合成断層像形成部は、前記２以上の断層像のそれぞれについて、当該断層像の画素に重み付けを行う重み付け部と、画素に重み付けがなされた前記２以上の断層像を重ね合わせることにより前記合成断層像の形成を行う合成処理部とを含むことを特徴とする。

　この発明によれば、横分解能が高く、かつ全体的にシャープな画像を取得することが可能である。

実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成の一例を表す概略図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成の一例を表す概略図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成の一例を表す概略ブロック図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成の一例を表す概略ブロック図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成を説明するための概略図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成を説明するための概略図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成を説明するための概略図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成を説明するための概略図である。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を表すフローチャートである。実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するためのタイミングチャートである。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成の一例を表す概略ブロック図である。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するためのタイミングチャートである。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するための概略図である。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するための概略図である。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するためのタイミングチャートである。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の構成の一例を表す概略ブロック図である。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するための概略図である。変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）の動作例を説明するための概略図である。

　この発明に係る光画像計測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。この発明に係る光画像計測装置は、ＯＣＴを用いて対象物の断層像や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。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。また、以下の実施形態および変形例に記載された各種の構成を任意に組み合わせることが可能である。

　以下の実施形態では、対象物は被検眼（眼底）とし、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用して眼底のＯＣＴ計測を行う眼底観察装置について説明する。特に、実施形態に係る眼底観察装置は、スペクトラルドメインＯＣＴの手法を用いて眼底のＯＣＴ画像および眼底像の双方を取得可能である。なお、スペクトラルドメイン以外のタイプ、たとえばスウェプトソースＯＣＴの手法を用いる光画像計測装置に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。また、この実施形態ではＯＣＴ装置と眼底カメラとを組み合わせた装置について説明するが、眼底カメラ以外の眼底撮影装置、たとえばＳＬＯ、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡などに、この実施形態に係る構成を有するＯＣＴ装置を組み合わせることも可能である。また、この実施形態に係る構成を、単体のＯＣＴ装置に組み込むことも可能である。

［構成］
　図１および図２に示すように、眼底観察装置（光画像計測装置）１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００およ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（眼底像）を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、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、または近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。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。

　眼底カメラユニット２には、被検者の顔を支持す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（単にＣＣＤと呼ぶことがある）３５、３８。）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およびリレーレンズ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、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆを照明する。なお、観察光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を用いることも可能である。

　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、ダイクロイックミラー４６を透過し、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、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３９Ａ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）が表示される。なお、撮影光学系のフォーカス（ピント）が前眼部に合わせられている場合、被検眼Ｅの前眼部の観察画像が表示される。

　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）が表示される。なお、観察画像を表示する表示装置３と撮影画像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。また、被検眼Ｅを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。また、撮影光源としてＬＥＤを用いることも可能である。

　ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用指標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための指標であり、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３９Ａにて反射され、ミラー３２に反射され、合焦レンズ３１およ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、ダイクロイックミラー４６を透過し、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。また、固視標の表示位置を任意に変更することも可能である。

　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）を行うための指標（アライメント指標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してピントを合わせるための指標（スプリット指標）を生成する。

　アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３およびリレーレンズ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、ダイクロイックミラー４６を透過し、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、ダイクロイックミラー４６およ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、ミラー３２により反射され、ハーフミラー３９Ａ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（アライメント指標）は、観察画像とともに表示装置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がアライメント指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（オートアライメント機能）。

　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、スプリット指標板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、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

　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（スプリット指標）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、スプリット指標の位置を解析して合焦レンズ３１およ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（オートフォーカス機能）。また、スプリット指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４６は、眼底撮影用の光路とＯＣＴ計測用の光路とを合成している。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴ計測に用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。ＯＣＴ計測用の光路には、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０と、光路長変更部４１と、ガルバノスキャナ４２と、合焦レンズ４３と、ミラー４４と、リレーレンズ４５とが設けられている。ＯＣＴ計測用の光路に配置された部材と、ＯＣＴユニット１００に含まれる部材は、「光学系」の一例である。

　コリメータレンズユニット４０は、光ファイバ１０７から出射した光（信号光ＬＳ）を平行光束にする。また、コリメータレンズユニット４０は、被検眼Ｅからの信号光ＬＳの戻り光を光ファイバ１０７に入射させる。コリメータレンズユニット４０には、平行光束のビーム径を変更することによりＯＣＴ計測における開口数（ＮＡ）を変更する開口数変更部４０Ａが設けられている。開口数変更部４０Ａは、たとえば、屈折力が異なる複数のレンズを選択的に光路に配置可能なユニット、または、レンズを光軸方向に沿って移動可能なユニットにより構成される。信号光ＬＳのビーム径を変更することにより、ＯＣＴ計測における開口数が変更される。

　光路長変更部４１は、図１に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ計測用の光路の光路長を変更する。この光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、たとえばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含んで構成される。

　ガルバノスキャナ４２は、ＯＣＴ計測用の光路を通過する光（信号光ＬＳ）の進行方向を変更する。それにより、眼底Ｅｆを信号光ＬＳで走査することができる。ガルバノスキャナ４２は、たとえば、信号光ＬＳをｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｙ方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、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。

　合焦レンズ４３は、図１に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ計測における合焦位置（フォーカス位置）を変更する。

〔ＯＣＴユニット〕
　図２を参照しつつＯＣＴユニット１００の構成の一例を説明する。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。この光学系は、従来のスペクトラルドメインタイプの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。

　なお、スウェプトソースタイプのＯＣＴ装置の場合には、低コヒーレンス光源を出力する光源の代わりに波長掃引光源が設けられるとともに、干渉光をスペクトル分解する光学部材が設けられない。一般に、ＯＣＴユニット１００の構成については、光コヒーレンストモグラフィのタイプに応じた公知の技術を任意に適用することができる。

　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１０４０～１０６０ｎｍ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。

　参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて光減衰器（アッテネータ）１０５に到達する。光減衰器１０５は、公知の技術を用いて、演算制御ユニット２００の制御の下、光ファイバ１０４に導かれる参照光ＬＲの光量を自動で調整する。光減衰器１０５により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて偏波調整器（偏波コントローラ）１０６に到達する。偏波調整器１０６は、たとえば、ループ状にされた光ファイバ１０４に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１０４内を導かれる参照光ＬＲの偏光状態を調整する装置である。なお、偏波調整器１０６の構成はこれに限定されるものではなく、任意の公知技術を用いることが可能である。偏波調整器１０６により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、ファイバカプラ１０９に到達する。

　ファイバカプラ１０３により生成された信号光ＬＳは、光ファイバ１０７により導かれ、コリメータレンズユニット４０により平行光束とされる。更に、信号光ＬＳは、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２、合焦レンズ４３、ミラー４４、およびリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６に到達する。そして、信号光ＬＳは、ダイクロイックミラー４６により反射され、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに照射される。信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。眼底Ｅｆによる信号光ＬＳの後方散乱光（戻り光）は、往路と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、光ファイバ１０８を経由してファイバカプラ１０９に到達する。

　ファイバカプラ１０９は、信号光ＬＳの後方散乱光と、光ファイバ１０４を経由した参照光ＬＲとを干渉させる。これにより生成された干渉光ＬＣは、光ファイバ１１０により導かれて出射端１１１から出射される。更に、干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１１２により平行光束とされ、回折格子１１３により分光（スペクトル分解）され、集光レンズ１１４により集光されてＣＣＤイメージセンサ１１５の受光面に投影される。なお、図２に示す回折格子１１３は透過型であるが、たとえば反射型の回折格子など、他の形態の分光素子を用いることも可能である。

　ＣＣＤイメージセンサ１１５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１１５は、この電荷を蓄積して検出信号を生成し、これ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１１５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、従来のスペクトラルドメインタイプの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および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およびＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１、４３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、開口数変更部４０Ａの動作制御、光路長変更部４１の移動制御、ガルバノスキャナ４２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、光減衰器１０５の動作制御、偏波調整器１０６の動作制御、ＣＣＤイメージセンサ１１５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、眼底観察装置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、各種の回路基板、たとえばＯＣＴ画像を形成するため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およ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、２つ以上の筐体に別れて構成されていてもよい。

〔制御系〕
　眼底観察装置１の制御系の構成について図３および図４を参照しつつ説明する。

（制御部）
　眼底観察装置１の制御系は、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の合焦駆動部３１Ａ、開口数変更部４０Ａ、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２、および合焦駆動部４３Ａを制御する。また、主制御部２１１は、ＯＣＴユニット１００の光源ユニット１０１、光減衰器１０５および偏波調整器１０６を制御する。

　合焦駆動部３１Ａは、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、撮影光学系３０の合焦位置が変更される。合焦駆動部４３Ａは、主制御部２１１の制御を受けて、合焦レンズ４３を光軸に沿って移動する。それにより、ＯＣＴ計測用の光学系の合焦位置が変更される。なお、この合焦位置は、コリメータレンズユニット４０を介して光ファイバ１０７に入射される信号光ＬＳの光量を規定する。つまり、最適な合焦位置は、光ファイバ１０７のコリメータレンズユニット４０側のファイバ端と、眼底Ｅｆとが光学的に共役になる位置に合焦レンズ４３を配置させることによって実現される。合焦駆動部３１Ａおよび合焦駆動部４３Ａは、それぞれ、パルスモータ等のアクチュエータと、このアクチュエータにより発生された駆動力を合焦レンズ４３に伝達する機構とを含む。

　主制御部２１１は、図示しない光学系駆動部を制御して、眼底カメラユニット２に設けられた光学系を３次元的に移動させることもできる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Ｅの眼球運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとピント合わせが実行される。トラッキングは、装置光学系の位置を眼球運動に追従させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。

　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。

（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。また、記憶部２１２には、眼底観察装置１を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

（画像形成部）
　画像形成部２２０は、ＣＣＤイメージセンサ１１５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、従来のスペクトラル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、分散補償、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。他のタイプのＯＣＴ装置の場合、画像形成部２２０は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。

　画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づく「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、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。また、画像処理部２３０は、眼底カメラユニット２により得られた画像（眼底像、前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施す。

　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２４０Ａ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。

　画像処理部２３０は、層厚算出部２３１、反復回数決定部２３２、開口数決定部２３３および合成断層像形成部２３４を有する。

（層厚算出部）
　層厚算出部２３１は、眼底Ｅｆの断層像を解析することにより、眼底Ｅｆの所定層の厚さを算出する。この処理は、眼底Ｅｆの所定層の境界（上端および下端）を特定する処理と、特定された上端と下端との間の距離を求める処理とを含む。

　所定層は、観察対象となる眼底Ｅｆの層を示す。眼底Ｅｆの層組織には、網膜、脈絡膜および強膜がある。また、網膜は、多層構造となっており、内境界膜、神経線維層、神経節細胞層、内網状層内顆粒層、外網状層、外顆粒層、外境界膜、視細胞層および網膜色素上皮層を有する。所定層としては、網膜、脈絡膜若しくは強膜、または網膜に含まれる１以上の層組織が適用される。所定層は予め設定される。また、所定層を任意に設定できるようにしてもよい。

　所定層の境界を特定する処理は、いわゆるセグメンテーションと呼ばれる処理である。セグメンテーションとは、眼底Ｅｆの層組織に相当する断層像中の画像領域を特定する画像処理である。この処理は、断層像の画素値（輝度値）に基づいて行われる。眼底Ｅｆの層組織はそれぞれ特徴的な反射率を有し、その層組織の画像領域も特徴的な輝度値を有する。セグメンテーションにおいては、そのような特徴的な輝度値に基づいて目的の画像領域を特定する。なお、眼底Ｅｆの表面（網膜と硝子体との境界）を特定し、その表面位置からの距離に基づいて目的の画像領域を特定することも可能である。

　このようにして所定層の境界（上端および下端）が特定されたら、層厚算出部２３１は、たとえば上端と下端との間の画素数を求め、この画素数に基づいて所定層の厚さを求める。所定層の厚さを示す情報（層厚情報）は、画素数自体でもよいし、画素数から得られる距離情報（実空間における距離への換算等）でもよい。また、層厚情報は、所定層における厚さ分布を示す情報でもよいし、この厚さ分布から統計的に得られる情報（平均値、最頻値、中央値、最大値、最小値等）でもよい。また、所定層の所定位置（たとえばフレーム中心を通る直線状における位置）の厚さを層厚情報としてもよい。

（反復回数決定部）
　反復回数決定部２３２は、層厚算出部２３１により取得された層厚情報に基づいて、ＯＣＴ計測におけるスキャンの反復回数を決定する。詳細は後述するが、この実施形態のＯＣＴ計測は、合焦位置を変更しながら眼底Ｅｆの同じ部分を反復的にスキャンするものである。反復回数決定部２３２により決定される反復回数は、このようなＯＣＴ計測により得られる断層像の数に相当する。また、このようなＯＣＴ計測において合焦位置を段階的に変更する場合、反復回数は、変更される合焦位置の個数に相当する。

　反復回数を決定する処理の例を説明する。図５に示すように、層厚情報として、網膜厚ｄ、つまり網膜表面（内境界膜と硝子体との境界）Ｌ１と、網膜底面（網膜色素上皮層と脈絡膜との境界）Ｌ２との間の距離が得られたとする。また、断層像Ｇのフレームの高さ（眼底Ｅｆの深さ方向（ｚ方向）における距離）をＨとする。

　第１の処理例を説明する。反復回数決定部２３２は、フレーム高さＨを網膜厚ｄで除算する。商Ｈ／ｄが整数である場合には、商Ｈ／ｄを反復回数とする。また、商Ｈ／ｄが整数でない場合には、商Ｈ／ｄより大きい整数のうち最小の値を反復回数とする。

　第２の処理例を説明する。反復回数決定部２３２は、網膜厚ｄ以下であり、かつ、フレーム高さＨの整数分の１である値ｄ１を求める：ｄ１≦ｄ、Ｈ／ｄ１＝整数。この整数は、この関係を満たす最大の値であってもよいし、それ未満の値でもよい。この整数の値が反復回数として用いられる。

　第３の処理例を説明する。反復回数決定部２３２は、網膜厚ｄ未満の値ｄ２を任意に設定する：ｄ２＜ｄ。そして、この値ｄ２でフレーム高さＨを除算して得られる商Ｈ／ｄ２が整数である場合には、商Ｈ／ｄ２を反復回数とする。また、商Ｈ／ｄ２が整数でない場合には、商Ｈ／ｄ２より大きい整数のうち最小の値を反復回数とする。なお、値ｄ２を求める方法は、たとえば、網膜厚ｄを所定数ｅで除算した値とされる：ｄ２＝ｄ／ｅ。また、実質的に同値であるが、網膜厚ｄに所定割合ｆ（％）を乗算した値をｄ２とすることもできる：ｄ２＝ｄ×ｆ。

　なお、後述する合成断層像の形成処理において、いわゆる「のりしろ」を設ける場合には、上記処理例で得られる反復回数に「のりしろ」に相当する反復回数が加算される。また、後述のように、焦点深度に基づいて反復回数を決定することも可能である。

（開口数決定部）
　前述のように、ＯＣＴ計測における開口数は、開口数変更部４０Ａによって変更される。開口数決定部２３３は、ＯＣＴ計測における焦点深度（または被写界深度）が所定層の厚さ未満となるように開口数の値を決定する。

　一般論として、焦点深度Ｄと開口数ＮＡの間には次のような関係がある：Ｄ＝λ／（２×ＮＡ^２）。ここで、λは信号光ＬＳの（中心）波長であり、固定値である。

　図５に示す場合、開口数決定部２３３は、焦点深度Ｄが網膜厚ｄ未満となるように開口数ＮＡの値を決定する。すなわち、開口数決定部２３３は、次の関係式を満たすように開口数ＮＡの値を決定する：ｄ＞Ｄ＝λ／（２×ＮＡ^２）、つまりＮＡ＞√（λ／２ｄ）。

　数値例として、ＮＡ＝０．０８８、λ＝８４０ｎｍとすると、Ｄ≒５０μｍとなる。一般的な網膜厚ｄが２００～３００μｍであるから、焦点深度Ｄ＜網膜厚ｄとなる。

　以上のようにして得られた焦点深度Ｄに基づいて反復回数を決定することができる。たとえば、反復回数決定部２３２は、フレーム高さＨを焦点深度Ｄで除算する。商Ｈ／Ｄが整数である場合、商Ｈ／Ｄを反復回数とする。また、商Ｈ／Ｄが整数でない場合、たとえば商Ｈ／Ｄより大きい整数のうち最小の値を反復回数とする。

（合成断層像形成部）
　この実施形態のＯＣＴ計測では、合焦位置を変更させつつ眼底Ｅｆの同一箇所を反復的にスキャンする。それにより、当該スキャン箇所について、合焦位置が異なる断層像が、反復回数に相当する枚数だけ得られる。合成断層像形成部２３４は、このようにして得られた２以上の断層像に基づいて、１枚の合成断層像を形成する。

　このような処理を行うために、合成断層像形成部２３４は、部分画像特定部２３４１、位置調整部２３４２、部分画像形成部２３４５および合成処理部２３４６を有する。また、位置調整部２３４２は、特徴画像領域特定部２３４３および画像位置調整部２３４４を有する。

（部分画像特定部）
　上記のように、この実施形態では、合焦位置を変更させつつ眼底Ｅｆの同一箇所を反復的にスキャンする。よって、断層像ごとに合焦位置が異なる。部分画像特定部２３４１は、各断層像について、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む部分画像を特定する。合焦位置に相当する画像領域とは、この合焦位置に対応するフレームの深さ位置（ｚ座標）を示す。

　部分画像を特定する処理の例を説明する。反復的なスキャンにより得られた複数の断層像のうちの１つを図６に示す。直線ＦＰｉは、断層像Ｇｉを取得したときの合焦位置を示す。直線ＦＰｉ上に位置する画素が、この合焦位置に相当する画像領域をなす。部分画像特定部２３４１は、たとえば、直線ＦＰｉ上に位置する画素がなす画像領域を中心として眼底Ｅｆの深さ方向（ｚ方向）にそれぞれ等距離だけ広がる範囲Ｒｉを特定する。範囲Ｒｉに位置する画素からなる画像領域が、断層像Ｇｉの部分画像とされる。

　範囲Ｒｉは、たとえば、断層像Ｇｉのフレーム高さを上記反復回数で除算して得られる距離にわたる。この距離は、たとえば上記の焦点深度である。また、後述の合成処理において「のりしろ」を用いる場合には、範囲Ｒｉは「のりしろ」に相当する距離を含む。

（位置調整部）
　位置調整部２３４２は、部分画像特定部２３４１により特定された部分画像を解析することにより、これら部分画像の相対位置を調整する。この処理を行うために、位置調整部２３４２は、たとえば特徴画像領域特定部２３４３および画像位置調整部２３４４を有する。

（特徴画像領域特定部）
　特徴画像領域特定部２３４３は、部分画像特定部２３４１により特定された各部分画像を解析することにより、眼底Ｅｆの特徴部位に相当する特徴画像領域を特定する。特徴部位は、黄斑部（中心窩）、視神経乳頭、病変部などである。また、所定の層組織に相当する画像領域を特徴画像領域としてもよい。特徴画像領域を特定する処理は、たとえば、層厚算出部２３１と同様にして所定の画像領域を特定し、この画像領域の形状に基づいて特徴画像領域を特定することにより行われる。

　具体例として、黄斑部（中心窩）に相当する特徴画像領域を特定する場合、黄斑部に特徴的な凹部を検出する。また、視神経乳頭に相当する特徴画像領域を特定する場合、視神経乳頭に特徴的な深さ方向（ｚ方向）への傾斜を検出する。また、浮腫（病変部）に相当する特徴画像領域を特定する場合、浮腫に特徴的な凸部を検出する。なお、浮腫に相当する空洞部を検出することもできる。

（画像位置調整部）
　画像位置調整部２３４４は、特徴画像領域特定部２３４３により特定された特徴画像領域に基づいて、部分画像特定部２３４１により特定された複数の部分画像の相対位置を調整する。この処理は、たとえば、特徴画像領域が一致するように、隣接する部分画像の位置合わせを行うものである。「のりしろ」が設けられている場合、特徴画像領域が重なるように、隣接する部分画像の位置合わせを行うことができる。「のりしろ」が設けられていない場合、特徴画像領域がスムースにつながるように、隣接する部分画像の位置合わせを行うことができる。

（部分画像形成部）
　部分画像形成部２３４５は、反復的なスキャンにより得られた断層像をトリミングして部分画像を形成する。このトリミング処理は、たとえば、部分画像特定部２３４１によって特定された断層像中の範囲に位置する画素の画素情報（画素位置および画素値）を抽出するものである。

（合成処理部）
　合成処理部２３４６は、部分画像形成部２３４５により形成された複数の部分画像を合成して１枚の断層像（合成断層像）を形成する。この合成処理は、たとえば、複数の部分画像の画素情報を単一の画像データとするものである。合成断層像は、反復的なスキャンが行われた眼底Ｅｆの断面を描画した画像である。更に、各部分画像は、そのＯＣＴ計測時における合焦位置に相当する画像領域を含むものであるから、合成断層像は全体的にフォーカスが合った画像となる。

　図７Ａおよび図７Ｂを参照しつつ、この実施形態における合成処理の例を説明する。合成処理では、図７Ａに示す複数の断層像Ｇ１～Ｇｎの部分画像ＰＧ１～ＰＧｎが合成される。部分画像ＰＧ１～ＰＧｎはそれぞれ、図６に示す断層像Ｇｉの範囲Ｒｉに相当する画像である。この実施形態では、たとえば、反復的なスキャンにおける合焦位置の変更を段階的に行う。その場合、図６および図７Ａに示すように、矩形状の部分画像ＰＧ１～ＰＧｎを適用できる。合成処理部２３４６は、これら矩形状の部分画像ＰＧ１～ＰＧｎを合成することで、図７Ｂに示す合成断層像ＣＧを形成する。合成断層像ＣＧは、矩形状の部分画像ＰＧ１～ＰＧｎを深さ方向（ｚ方向）に配列したものである。

　合成処理部２３４６は、位置調整部２３４２による部分画像の相対位置の調整結果に基づいてこれら部分画像を合成することにより、合成断層像を形成することができる。ここで、位置調整の結果を常に反映させてもよいし、場合に応じて反映させるようにしてもよい。後者の例として、特徴画像領域の変位に基づいて部分画像の位置ずれを求め、この位置ずれが閾値以上である場合にのみ位置調整の結果を反映させて合成処理を行うことができる。

　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。

（ユーザインターフェイス）
　ユーザインターフェイス２４０には、表示部２４０Ａと操作部２４０Ｂとが含まれる。表示部２４０Ａは、前述した演算制御ユニット２００の表示デバイスや表示装置３を含んで構成される。操作部２４０Ｂ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２４０Ｂには、眼底観察装置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２４０Ｂ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２４０Ａ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２４０Ａと操作部２４０Ｂ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。その場合、操作部２４０Ｂは、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部２４０Ｂに対する操作内容は、電気信号として制御部２１０に入力される。また、表示部２４０Ａに表示されたグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作部２４０Ｂとを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。

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

　眼底観察装置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。

　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（または大きく）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。

　ガルバノスキャナ４２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方向およびｙ方向にそれぞれ独立に走査できる。更に、ガルバノスキャナ４２に含まれる２つのガルバノミラーの向きを同時に制御することで、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）に沿う方向と眼底深度方向（ｚ方向）とにより張られる面における断層像を取得することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の３次元画像を取得することができる。

　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。

［動作］
　眼底観察装置１の動作について説明する。図８は、眼底観察装置１の動作の一例を表す。なお、アライメントやフォーカスはなされているものとする。

（Ｓ１：事前処理用の断層像を取得する）
　まず、事前処理用の断層像を取得する。事前処理とは、スキャンの反復回数や開口数を決定する処理である。ここで取得される断層像は、たとえば、眼底Ｅｆの同一断面を繰り返しスキャンして得られるライブ断層像である。

（Ｓ２：層厚情報を求める）
　層厚算出部２３１は、ステップ１で取得された断層像を解析し、眼底Ｅｆの所定層の厚さを示す層厚情報を求める。

（Ｓ３：開口数を決定する）
　開口数決定部２３３は、焦点深度が、ステップ２で取得された層厚情報に示す厚さ未満となるように、開口数の値を決定する。主制御部２１１は、開口数変更部４０Ａを制御して、開口数を決定された値に設定する。

（Ｓ４：反復回数を決定する）
　反復回数決定部２３２は、ステップ２で取得された層厚情報に示す厚さに基づいて、信号光ＬＳの反復的なスキャンにおける反復回数を決定する。このとき、合焦位置の決定も行うことが可能である。たとえば、断層像のフレーム高さを反復回数で等分する位置をそれぞれ合焦位置とすることができる。

（Ｓ５：反復的なスキャンを行う）
　所定のトリガを受けて、主制御部２１１は、合焦位置を変更させつつ反復的なスキャンを実行する。この反復的なスキャンは、ステップ３で設定された開口数で、かつ、ステップ４で決定された反復回数だけ実行される。また、変更される合焦位置の数は、反復回数と同じ数である。

　反復的なスキャンの制御は、たとえば図９に示すタイミングチャートで実行される。信号光ＬＳのスキャンにおいて、信号光ＬＳの照射位置は、鋸歯形状で示されるグラフにしたがって変更される。このグラフの斜線部分ＴＳは、異なる複数の照射位置に対する信号光ＬＳのスキャン動作を示す。また、このグラフの垂直部分ＴＲは、複数の照射位置のうち最後の照射位置から最初の照射位置に信号光ＬＳの照射位置を変更する動作（戻し動作）を示す。一方、合焦位置は、階段状のグラフＴＦ１に示すように段階的に変更される。合焦位置の変更は、信号光ＬＳの照射位置の戻し動作（垂直部分ＴＲ）と同時に行われる。

（Ｓ６：複数の断層像を形成する）
　画像形成部２２０は、ステップ５の反復的なスキャンにより得られたデータに基づいて、複数の断層像を形成する。ここで形成される断層像の個数は、ステップ４で決定された反復回数に等しい。各断層像は、図９に示すスキャンのタイミングチャートにおける一つの斜線部分ＴＳの間に収集されたデータから形成される。

（Ｓ７：部分画像を特定する）
　部分画像特定部２３４１は、ステップ６で形成された各断層像について、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む部分画像を特定する。

（Ｓ８：特徴画像領域を特定する）
　特徴画像領域特定部２３４３は、ステップ７で特定された各部分画像を解析することにより、眼底Ｅｆの特徴部位に相当する特徴画像領域を特定する。

（Ｓ９：部分画像の相対位置を調整する）
　画像位置調整部２３４４は、ステップ８で特定された特徴画像領域に基づいて部分画像の相対位置を調整する。

（Ｓ１０：部分画像を形成する）
　部分画像形成部２３４５は、ステップ７で特定された部分画像を断層像からトリミングする。それにより、各断層像から部分画像が形成される。なお、ステップ１０の処理は、ステップ７以降の任意のタイミングで行うことができる。

（Ｓ１１：合成断層像を形成する）
　合成処理部２３４６は、ステップ９における相対位置の調整結果に基づいて、ステップ１０で形成された部分画像を合成することにより、眼底Ｅｆの合成断層像を形成する。形成された合成断層像は、主制御部２１１により記憶部２１２に記憶される。また、合成断層像を表示部２４０Ａに表示させることもできる。以上で、この動作例は終了となる。

［作用・効果］
　この実施形態に係る光画像計測装置（眼底観察装置１）の作用および効果について説明する。

　眼底観察装置１は、光学系と、画像形成部と、制御部と、合成断層像形成部とを有する。光学系は、対象物（眼底Ｅｆ）に対する信号光の照射位置を変更する走査部（ガルバノスキャナ４２）と、信号光の合焦位置を変更する合焦位置変更部（合焦レンズ４３、合焦駆動部４３Ａ）とを含む。更に、光学系は、各信号光の対象物からの戻り光と参照光との干渉光を検出する。つまり、光学系は対象物のＯＣＴ計測を行う。画像形成部２２０は、信号光の複数の照射位置に対応する複数の干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成する。制御部（主制御部２１１）は、光学系を制御することにより、合焦位置を変更させつつ複数の照射位置に対して信号光を反復的に照射させる。合成断層像形成部（２３４）は、反復的な信号光の照射の結果に基づき画像形成部により形成された２以上の断層像に基づいて、１の合成断層像を形成する。

　このような構成によれば、対象物の同一断面を合焦位置を変えつつ複数回スキャンして得られる複数の断層像を合成して１枚の断層像（合成断層像）を形成できるので、フレーム全体にわたってフォーカスが合った画像が得られる。また、横分解能に影響するファクタ（開口数等）についても任意の設定を適用してＯＣＴ計測を行うことができる。したがって、横分解能が高く、かつ全体的にシャープな画像を取得することが可能である。

　合成断層像形成部は、画像形成部により形成された各断層像について、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む部分画像を特定する部分画像特定部（２３４１）を含んでいてもよい。その場合、合成断層像形成部は、特定された部分画像を合成することにより合成断層像の形成を行うことができる。この構成を適用すれば、断層像のうち合焦位置を含む部分画像を合成することができるので、全体的にフォーカスが合った画像を確実に、また自動で取得することが可能である。

　合成断層像形成部は、部分画像特定部により特定された部分画像を解析することにより、これら部分画像の相対位置を調整する位置調整部（２３４２）を含んでいてもよい。その場合、合成断層像形成部は、相対位置の調整がなされた部分画像を合成することにより合成断層像の形成を行うことができる。この構成を適用すれば、反復的なスキャン中における眼球運動や拍動によって断層像の間に位置ずれが発生しても、この位置ずれを補正して合成断層像を形成することが可能である。

　位置調整部は、各部分画像を解析することにより、対象物の特徴部位に相当する特徴画像領域を特定する特徴画像領域特定部（２３４３）を含んでいてもよい。その場合、位置調整部（２３４２）は、特定された特徴画像領域に基づいて部分画像の相対位置の調整を行うことができる。この構成を適用すれば、特徴画像領域に基づいて高精度、高確度の位置調整が可能である。

　眼底観察装置１は、予め取得された対象物の所定層の厚さに基づいて、反復的な信号光の照射における反復回数を決定する反復回数決定部（２３２）を有していてもよい。この構成を適用すれば、反復的なスキャンにおける反復回数を自動で決定することができる。また、所定層の厚さを参照することにより、適正な反復回数を求めることが可能である。

　眼底観察装置１は、反復的な信号光の照射の前に取得された断層像を解析することにより、所定層の厚さを算出する層厚算出部（２３１）を有していてもよい。この構成を適用すれば、対象物を実際に測定して得られた所定層の厚さを参照することができるので、最適な反復回数を求めることが可能である。

　開口数を変更する開口数変更部（４０Ａ）を光学系に設け、かつ、焦点深度が所定層の厚さ未満となるように開口数の値を決定する開口数決定部（２３３）を設けてもよい。その場合、制御部は、開口数変更部を制御して、開口数を決定された値に設定することができる。この構成を適用すれば、所定層のＯＣＴ計測を高分解能で行うことができ、高画質の合成断層像を取得することができる。なお、開口数の決定は、横分解能への影響も考慮して行うことが望ましい。

　制御部は、反復的な信号光の照射において、複数の照射位置に対する信号光の照射の反復ごとに合焦位置を段階的に変更させることができる（図９参照）。その場合、合成断層像形成部は、合焦位置に相当する画像領域を含む断層像の矩形状部分画像に基づいて、合成断層像の形成を行うことができる。この構成は、反復的なスキャンと画像合成処理の一具体例を提供するものである。

　合成断層像形成部は、各断層像をトリミングして部分画像を形成する部分画像形成部（２３４５）と、これら部分画像をタイリングすることにより合成断層像の形成を行う合成処理部（２３４６）とを含んでいてもよい。タイリング（ｔｉｌｉｎｇ）とは、複数の画像を貼り合わせることにより１つの画像を形成する画像合成処理を示す。この実施形態のタイリングにおいて、「のりしろ」はあってもなくてもよい。この構成は、画像合成処理の一具体例を提供するものである。

［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（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。以下、そのような変形の例を説明する。なお、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して説明を行う。

（変形例１）
　前述のように、反復的なスキャンを行なっている間に眼球運動や拍動、体動が発生すると、取得される複数の断層像に位置ずれが発生する。この位置ずれが大きい場合、複数の断層像は異なる断面を描画する画像となり、合成断層像の形成には不適当な画像となる。この変形例は、このような事態に対処するものである。

　この変形例の構成の一例を図１０に示す。この変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）は、上記実施形態とほぼ同様の構成を有するが（図３参照）、画像処理部２３０に変位検出部２３５が設けられている点が異なる。なお、この変形例の画像処理部２３０は、上記実施形態と同様の層厚算出部２３１、反復回数決定部２３２および／または開口数決定部２３３を有していてもよい。また、この変形例の合成断層像形成部２３４は、上記実施形態と同様の構成を有していてもよいし（図４参照）、これと異なる構成を有していてもよい。

　変位検出部２３５は、反復的なスキャンを実行している間における、ＯＣＴ計測用の光学系と対象物（眼底Ｅｆ）との変位を検出する。この変位検出処理には、ｘｙ方向の変位の検出と、ｚ方向の変位の検出の少なくとも一方が含まれる。なお、変位検出処理は、合成断層像を形成する処理の前に実行されることが望ましい。

　ｘｙ方向の変位の検出は、たとえば、反復的なスキャンと並行して眼底Ｅｆの観察画像（リアルタイム赤外眼底像）を取得し、時系列的に取得されるフレームにおける眼底Ｅｆの特徴部位の位置の経時変化を検出することによって行うことができる。また、被検眼Ｅの前眼部の観察画像によって同様の処理を行うこともできる。このような処理は、前述したトラッキングにおいても実行される。

　また、反復的なスキャンにより得られた複数の断層像を解析することによりｘｙ方向の変位を検出することも可能である。なお、これら断層像は、反復的なスキャンの反復周波数をフレームレートとする時系列的な断層像である。これら断層像のフレームにおける眼底Ｅｆの特徴部位の形態（位置（ｘ座標、ｙ座標）、形状、サイズ等）の経時変化を検出することにより、ｘｙ方向の変位を検出することが可能である。

　ｚ方向の変位の検出は、たとえば、反復的なスキャンにより得られた複数の断層像を解析することにより行うことが可能である。その一例として、ｘｙ方向の変位検出と同様に、これら断層像のフレームにおける眼底Ｅｆの特徴部位の位置（ｚ座標）の経時変化を検出することにより、ｚ方向の変位を検出することが可能である。

　主制御部２１１は、変位検出部２３５により検出された変位に基づいて、眼底Ｅｆの反復的なスキャンを新たに実行させる。この処理は、たとえば、検出された変位（変位の最大値等）に基づいて新たな反復的スキャンを行うか否か判断する処理である。また、この処理は、検出された変位に基づいて新たな反復的スキャンの制御内容（走査態様、走査位置等）を決定する処理を含んでいてもよい。

　新たな反復的スキャンは、たとえば前回と同じ走査態様で行われる。なお、前回と異なる走査態様を適用することもできる。たとえば、前回の反復的スキャンで水平スキャンが適用された場合、隣接する２本の水平スキャンを新たな反復的スキャンの走査態様として適用して、再度のやり直しのおそれの低減を図ることができる。

　画像形成部２２０は、新たに実行された反復的スキャンで得られた検出信号に基づいて、複数の新たな断層像を形成する。合成断層像形成部２３４は、これら新たな断層像に基づいて合成断層像を形成する。

　画像形成部２２０により形成された複数の新たな断層像に対して、上記と同様の変位検出処理を実行することも可能である。たとえば、新たに検出された変位に基づいて更なる反復的スキャンを実行するか否か判断することができる。その場合、反復的スキャンのやり直し回数が所定回数に達したときに、その旨のメッセージを表示部２４０Ａに表示させるように構成することができる。

　このような変形例によれば、反復的なスキャンの間における光学系と対象物との変位に基づいて新たなスキャンを行うことが可能である。たとえば、反復的なスキャンが好適に行われなかった場合に自動で再計測を行うことができる。

（変形例２）
　この変形例は、変形例１と同様の事態に対処するものである。変形例１では、反復的なスキャンの間における光学系と対象物との変位に基づき新たなスキャンを行っているが、この変形例ではこの変位に基づいて報知を行う。

　この変形例の構成は変形例１と同様である（図１０参照）。変位検出部２３５は、変形例１と同様に、反復的なスキャンを実行している間における、ＯＣＴ計測用の光学系と対象物（眼底Ｅｆ）との変位を検出する。

　主制御部２１１は、変位検出部２３５により検出された変位に基づいて、報知部に報知情報を出力させる。報知部としては、表示部２４０Ａ、図示しない音声出力部などがある。報知情報は、報知部の構成によって異なり、たとえば視覚的情報（文字列情報、画像情報等）や、聴覚的情報（警告メッセージ、警告音等）である。

　主制御部２１１は、たとえば、検出された変位の統計値（最大値、標準偏差等）を求め、この統計値に基づいて報知制御を行うことができる。具体例として、変位の統計値が所定値以上であった場合に、その旨を示すメッセージを出力させることができる。また、変位の統計値自体を報知することもできる。これらの場合において、再計測の有無をユーザが指示するためのＧＵＩを表示部２４０Ａに表示させることもできる。

　このような変形例によれば、反復的なスキャンの間における光学系と対象物との変位に基づいて報知を行うことができる。したがって、反復的なスキャンが好適に行われなかったことや、再計測を行うべきことを、ユーザに知らせることが可能である。

（変形例３）
　上記実施形態では、反復的なスキャンにおいて合焦位置を段階的に変更しているが（図９参照）、合焦位置の変更態様はこれには限定されない。たとえば、反復的なスキャンにおいて合焦位置を連続的に変更することができる。この場合のタイミングチャートの例を図１１に示す。

　信号光ＬＳのスキャンは、上記実施形態と同様に実行される。このグラフの斜線部分ＴＳは、異なる複数の照射位置に対する信号光ＬＳのスキャン動作を示す。垂直部分ＴＲは、信号光ＬＳの照射位置の戻し動作を示す。一方、合焦位置は、上記実施形態と異なり、直線状のグラフＴＦ２に示すように連続的に変更される。

　なお、上記実施形態のように合焦位置を段階的に変更する場合には、スキャンの反復のそれぞれにおいて（つまり各斜線部分ＴＳにおいて）合焦位置は同一であり、各反復に対応する合焦位置は１つである。しかし、この変形例では、合焦位置を連続的に変更している。よって、上記実施形態の図６に示すように、合成断層像の形成に供される断層像Ｇｉの範囲Ｒｉを矩形状にすると、その範囲Ｒｉから合焦位置が外れる可能性がある。また、合焦位置が外れないように範囲Ｒｉを広くすると、合焦位置からの距離が遠い部分ではフォーカスが甘くなってしまう。

　このような事情を鑑み、この変形例では、断層像内の平行四辺形状の部分領域を用いて合成断層像を形成する。その例を図１２Ａに示す。図１２Ａに示す複数の断層像Ｊ１～Ｊｎは、図１１に示すタイミングチャートにしたがって実行された反復的なスキャンにより得られたデータに基づいて形成される。ここで、各断層像Ｊｉ（ｉ＝１～ｎ）は、このタイミングチャートの第ｉ番目の斜線部分ＴＳに相当するスキャンで収集されたデータに基づく。

　この例では、断層像Ｊｉの部分画像ＰＪｉが合成処理に用いられる。各部分画像ＰＪｉは、対応する斜線部分ＴＳの期間における合焦位置のグラフ（に相当する画像領域）ＴＦ２に対して±ｚ方向に等距離だけ幅を有する画像領域である。グラフＴＦ２は単調な直線グラフ（つまり傾きが一定のグラフ）であるから、各部分画像ＰＪｉは平行四辺形状の画像領域となる。各部分画像ＰＪｉは平行四辺形状部分画像の例である。

　合成断層像形成部２３４は、このような平行四辺形状部分画像ＰＪ１～ＰＪｎを合成することで合成断層像を形成する。図示は省略するが、この合成断層像は、平行四辺形状の部分画像ＰＪ１～ＰＪｎを深さ方向（ｚ方向）に配列したものである。この例では、各部分画像ＰＪｉに「のりしろ」が設けられており、隣接する部分画像ＰＪｉ、Ｐｊ（ｉ＋１）の一部が互いに重畳されるように合成が行われる。なお、図１２Ｂに示す断層像Ｋ１～Ｋｎの部分画像ＰＫ１～ＰＫｎのように「のりしろ」を設けずに合成処理を行うことも可能である。

　合成断層像のフレームの上端と下端の三角形状領域については、それに最も近い部分画像ＰＪｉを含む断層像Ｊｉ、つまり、断層像Ｊ１およびＪｎにおける当該三角形状領域の画像を用いることができる。また、図１１に示すグラフＴＦ２を経時的に前後に延長することで、これら三角形状領域の画像を別途に取得することも可能である。

　合焦位置を連続的に変化させる場合の他の例を図１３に示す。この例は、合焦位置を連続的に変化させて反復的なスキャンを実行しつつも、上記実施形態のような矩形状の部分画像を用いて合成処理を行うものである。

　主制御部２１１は、合焦位置の制御を行うので、反復的なスキャンの任意のタイミングにおける合焦位置（ｚ座標）を認識している。なお、反復的なスキャンの間における合焦レンズ４３の位置を検出するセンサを設けることにより合焦位置を認識するようにしてもよい。

　主制御部２１１は、信号光ＬＳのスキャンにおける各斜線部分ＴＳについて、その期間における代表的な合焦位置を取得する。この代表的な合焦位置としては、たとえば、図１３に示すように、斜線部分ＴＳの期間の中間時点ｔ１～ｔｎにおける合焦位置を適用できる。

　合成断層像形成部２３４は、各断層像について、その斜線部分ＴＳに対応する代表的な合焦位置に相当する画像領域（ｚ方向に直交する線分上の画素からなる）を含むように、矩形状の部分画像を特定する。そして、合成断層像形成部２３４は、特定された矩形状の部分画像を合成することにより合成断層像を形成する。なお、図１２Ａに示す合焦位置に相当する画像領域ＴＦ２を含むように矩形状の部分画像を設定することも可能である。

　以上のような変形例は、合焦位置を連続的に変更しているので、段階的に変更する場合と比較して、合焦駆動部４３Ａの構成や制御の簡素化を図ることができる。

（変形例４）
　上記実施形態では、複数の断層像をトリミングして貼り合わせることにより合成断層像を形成しているが、合成処理はこれには限定されない。たとえば、レイヤー機能を用いて複数の断層像を重ね合わせることにより合成断層像を形成することができる。

　この変形例の構成の一例を図１４に示す。この変形例に係る光画像計測装置（眼底観察装置）は、上記実施形態とほぼ同様の構成を有するが（図３参照）、画像処理部２３０に重み付け部２３４７が設けられている点が異なる。なお、この変形例の画像処理部２３０は、上記実施形態と同様の層厚算出部２３１、反復回数決定部２３２および／または開口数決定部２３３を有していてもよい。また、この変形例の合成断層像形成部２３４は、上記実施形態と同様の構成を有していてもよいし（図４参照）、これと異なる構成を有していてもよい。

　重み付け部２３４７は、合成処理に供される各断層像の画素に重み付けを行う。この重み付けは、たとえば、断層像の画素のアルファチャンネルに透過度情報（アルファ値）を付与することにより行われる。重み付け部２３４７は、上記実施形態の部分画像を構成する画素の不透明度が相対的に高くなるように透過度情報を付与する。その具体例を図１５Ａおよび図１５Ｂに示す。

　反復的なスキャンにより複数の断層像Ｍｉ（ｉ＝１～ｎ）が得られたとする。図１５Ａに示す不透明度グラフα１は、断層像Ｍｉの部分画像ＰＭｉの不透明度が相対的に高くなるように、断層像Ｍｉの画素のアルファチャンネルに透過度情報を付与する。不透明度グラフα１が適用された断層像Ｍｉは、部分画像ＰＭｉの不透明度が高く、部分画像ＰＭｉから離れるに連れて不透明度が徐々に低くなっていく画像である。

　図１５Ｂに示す不透明度グラフα２は、断層像Ｍｉの部分画像ＰＭｉの不透明度が最大値を取り、それ以外の部分の不透明度が最低値を取るように作成されたものである。不透明度グラフα２が適用された断層像Ｍｉは、部分画像ＰＭｉ以外の部分が透明な画像である。

　合成断層像形成部２３４は、重み付け部２３４７により画素に重み付けがなされた複数の断層像Ｍ１～Ｍｎを重ね合わせることにより合成断層像を形成する。ここで、複数の断層像Ｍｉの位置合わせを行う場合には、上記実施形態と同様にして行うことが可能である。

（その他の変形例）
　上記の実施形態においては、光路長変更部４１の位置を変更することにより、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、この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、参照光の光路に反射ミラー（参照ミラー）を配置し、この参照ミラーを参照光の進行方向に移動させて参照光の光路長を変更することによって、当該光路長差を変更することが可能である。また、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当該光路長差を変更するようにしてもよい。また、特に対象物が生体部位でない場合などには、対象物を深度方向（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可能である。

　上記の実施形態を実現するための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、半導体メモリ、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、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　眼底観察装置（光画像計測装置）
２　眼底カメラユニット
４０Ａ　開口数変更部
４１　光路長変更部
４２　ガルバノスキャナ
４３　合焦レンズ
４３Ａ　合焦駆動部
１００　ＯＣＴ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　層厚算出部
２３２　反復回数決定部
２３３　開口数決定部
２３４　合成断層像形成部
２３４１　部分画像特定部
２３４２　位置調整部
２３４３　特徴画像領域特定部
２３４４　画像位置調整部
２３４５　部分画像形成部
２３４６　合成処理部
２３４７　重み付け部
２３５　変位検出部
２４０Ａ　表示部
２４０Ｂ　操作部
Ｅ　被検眼
Ｅｆ　眼底
ＬＳ　信号光
ＬＲ　参照光
ＬＣ　干渉光

Claims

　対象物に対する信号光の照射位置を変更する走査部と、信号光の合焦位置を変更する合焦位置変更部とを含み、各信号光の対象物からの戻り光と参照光との干渉光を検出する光学系と、
　信号光の複数の照射位置に対応する複数の干渉光の検出結果に基づいて断層像を形成する画像形成部と、
　前記光学系を制御することにより、前記合焦位置を変更させつつ前記複数の照射位置に対して信号光を反復的に照射させる制御部と、
　反復的な信号光の照射の結果に基づき前記画像形成部により形成された２以上の断層像に基づいて、１の合成断層像を形成する合成断層像形成部と
　を有する光画像計測装置。
　前記合成断層像形成部は、
　前記２以上の断層像のそれぞれについて、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む部分画像を特定する部分画像特定部を含み、
　特定された２以上の前記部分画像を合成することにより前記合成断層像を形成する
　ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
　前記合成断層像形成部は、
　前記２以上の部分画像を解析することにより、前記２以上の部分画像の相対位置を調整する位置調整部を含み、
　相対位置の調整がなされた前記２以上の部分画像を合成することにより前記合成断層像を形成する
　ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
　前記位置調整部は、
　前記２以上の部分画像のそれぞれを解析することにより、対象物の特徴部位に相当する特徴画像領域を特定する特徴画像領域特定部を含み、
　特定された特徴画像領域に基づいて前記２以上の部分画像の相対位置を調整する
　ことを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
　反復的な信号光の照射の間における前記光学系と対象物との変位を検出する変位検出部を有し、
　前記制御部は、検出された変位に基づいて、反復的な信号光の照射を新たに実行させ、
　前記合成断層像形成部は、新たに実行された反復的な信号光の照射の結果に基づき形成された２以上の新たな断層像に基づいて、前記合成断層像を形成する
　ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
　反復的な信号光の照射の間における前記光学系と対象物との変位を検出する変位検出部を有し、
　前記制御部は、検出された変位に基づいて、報知部に報知情報を出力させる
　ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
　予め取得された対象物の所定層の厚さに基づいて、反復的な信号光の照射における反復回数を決定する反復回数決定部を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
　反復的な信号光の照射の前に取得された断層像を解析することにより、前記所定層の厚さを算出する層厚算出部を有することを特徴とする請求項７に記載の光画像計測装置。
　前記光学系は、開口数を変更する開口数変更部を含み、
　焦点深度が前記所定層の厚さ未満となるように開口数の値を決定する開口数決定部を有し、
　前記制御部は、前記開口数変更部を制御して、開口数を決定された値に設定する
　ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の光画像計測装置。
　前記制御部は、反復的な信号光の照射において、前記複数の照射位置に対する信号光の照射の反復ごとに前記合焦位置を段階的に変更させ、
　前記合成断層像形成部は、各断層像において、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む矩形状部分画像に基づいて、前記合成断層像を形成する
　ことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
　前記制御部は、反復的な信号光の照射において前記合焦位置を連続的に変更させ、
　前記合成断層像形成部は、各断層像において、対応する合焦位置に相当する画像領域を含む平行四辺形状部分画像に基づいて、前記合成断層像を形成する
　ことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
　前記合成断層像形成部は、
　前記２以上の断層像のそれぞれをトリミングして部分画像を形成する部分画像形成部と、
　前記２以上の断層像から得られた２以上の部分画像をタイリングすることにより前記合成断層像の形成を行う合成処理部と
　を含むことを特徴とする請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
　前記合成断層像形成部は、
　前記２以上の断層像のそれぞれについて、当該断層像の画素に重み付けを行う重み付け部と、
　画素に重み付けがなされた前記２以上の断層像を重ね合わせることにより前記合成断層像の形成を行う合成処理部と
　を含むことを特徴とする請求項１～請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置。