光画像計測装置及びそれを制御するプログラム
【課題】被測定物体の注目部位の高精度の画像を迅速に取得できる光画像計測装置を提供する。
【解決手段】眼底観察装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳと参照ミラー１７４を経由した参照光ＬＲを重畳させて干渉光ＬＣを生成して検出し、その検出結果を基に眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する光画像計測装置である。眼底観察装置１は、眼底Ｅｆに対して信号光ＬＳを走査する走査ユニット１４１と、信号光ＬＳの一連の走査を行うときに、走査ユニット１４１を制御して走査間隔を変更させつつ信号光ＬＳを走査させる制御部２１０とを備えている。それにより、注目部位については小さな走査間隔で高精度の画像を取得でき、他の部位については大きな走査間隔で走査時間を短縮できる。したがって、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得できる。
【解決手段】眼底観察装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳと参照ミラー１７４を経由した参照光ＬＲを重畳させて干渉光ＬＣを生成して検出し、その検出結果を基に眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する光画像計測装置である。眼底観察装置１は、眼底Ｅｆに対して信号光ＬＳを走査する走査ユニット１４１と、信号光ＬＳの一連の走査を行うときに、走査ユニット１４１を制御して走査間隔を変更させつつ信号光ＬＳを走査させる制御部２１０とを備えている。それにより、注目部位については小さな走査間隔で高精度の画像を取得でき、他の部位については大きな走査間隔で走査時間を短縮できる。したがって、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被測定物体を光ビームで走査し、その反射光を用いて被測定物体の画像を形成する光画像計測装置及びそれを制御するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
特許文献１の光画像計測装置は、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。
【０００５】
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次元断層画像となる。
【０００６】
また、特許文献２には、信号光を水平方向及び垂直方向に走査することにより水平方向の２次元断層画像を複数形成し、これら複数の断層画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、複数の断層画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）、複数の断層画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。
【０００７】
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適用した構成が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３２５８４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９４２１号公報
【特許文献３】特開２００３−５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般に、観察者は、被測定物体の注目部位の状態を観察するために光画像計測装置を使用する。たとえば眼科分野においては、眼底の視神経乳頭や黄斑部、更には病変部や治療部位などが主な注目部位である。
【００１０】
従来の光画像計測装置は、注目部位もその他の部位も同じ精度（分解能）で計測を行っていたため、次のような問題が生じることがあった。まず、注目部位の状態を詳しく観察するためには精度を高く設定する必要があるが、そうすると、その他の部位についても高精度で計測を実行することになり、結果として計測に長い時間が掛かってしまい、患者への身体的、肉体的な負担が大きかった。一方、その他の部位の精度に合わせて計測を行うと、注目部位の精度が不十分となり、注目部位の状態を詳細に把握できないことがあった。
【００１１】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、被測定物体の注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能な光画像計測装置及びそれを制御するプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の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であって、前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
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、前記被測定物体の画像中の注目領域を指定するための指定手段を更に備え、前記制御手段は、前記指定された注目領域に対応する注目部位を含む前記被測定物体の部分領域に対する走査間隔が、前記部分領域以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように、前記信号光を走査させる、ことを特徴とする。
【００１４】
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、前記指定手段は、前記被測定物体の画像を解析して前記注目領域を抽出する抽出手段を含む、ことを特徴とする。
【００１５】
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、前記被測定物体は眼底であり、前記抽出手段は、前記眼底の視神経乳頭に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５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、前記被測定物体は眼底であり、前記抽出手段は、前記眼底の黄斑部に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置であって、前記抽出手段は、前記眼底の画像を解析して前記画像位置を特定し、前記特定された画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置であって、前記指定手段は、前記眼底の画像中の前記画像位置を指定するための操作手段を含み、前記抽出手段は、該指定された前記画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の光画像計測装置であって、前記指定手段は、前記眼底の表面の２次元画像を前記眼底の画像として撮影する撮影手段を含む、ことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９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、前記被測定物体は被検眼であり、２以上の固視位置のうちのいずれかに固視させるための固視標を前記被検眼に投影する投影手段と、前記被検眼に対する前記信号光の走査パターンを指定するための走査指定手段と、を更に備え、前記指定手段は、前記投影手段による固視位置と該指定された走査パターンとに基づいて前記注目領域を指定する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０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、前記指定手段は、前記注目領域を指定するための操作手段を含む、ことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の光画像計測装置であって、前記指定手段は、前記被測定物体の表面の２次元画像を前記被測定物体の画像として撮影する撮影手段と、前記撮影された２次元画像を表示する表示手段とを含み、前記操作手段は、前記表示された２次元画像中に前記注目領域を指定するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２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、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、信号光の一連の走査を新たに行うときに、前記記憶された情報に基づいて信号光を走査させる、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３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、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、前記画像形成手段は、前記記憶された情報に基づいて前記被測定物体の３次元画像を形成する、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４に記載の発明は、低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、コンピュータと、を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置を制御するプログラムであって、信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段として前記コンピュータを機能させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、走査間隔を変更させながら信号光の一連の走査を実行できる。したがって、被測定物体の注目部位（及びこれを含む部分領域）に対する走査間隔を、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくする設定することができ、それにより、注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
この発明に係る光画像計測装置及びそれを制御するプログラム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。
【００２８】
この発明は、被測定物体を経由した光と参照物体を経由した光とを重畳して得られる干渉光に基づいて画像を形成するＯＣＴ技術に関連し、特に、被測定物体に対して光を走査させて計測を行うフーリエドメインＯＣＴやスウェプトソースＯＣＴに対して好適に利用されるものである。
【００２９】
［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６を参照しながら説明する。この実施形態に係る光画像計測装置は、眼科分野において使用されるものである。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及び図６は、眼底観察装置１の制御系の構成の一例を表している。
【００３０】
［全体構成］
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。
【００３１】
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。
【００３２】
〔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。
【００３３】
なお、詳細は後述するが、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。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に導くように作用する。
【００３４】
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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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、撮像装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０を含んで構成される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ＬＣＤ１４０は、被検眼Ｅを固視させるための固視標（内部固視標）を表示する。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に内部固視標が投影される。
【００４１】
内部固視標を表示するＬＣＤ１４０、及び、表示された内部固視標を被検眼Ｅに投影する上記の光学系は、この発明の「投影手段」の一例である。なお、投影手段は、眼底カメラユニット１Ａの外部に設けられて被検眼Ｅに固視標を投影する構成としてもよい。
【００４２】
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。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。
【００４３】
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、ディスプレイ（後述）に眼底画像が表示される。
【００４４】
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。
【００４５】
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。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。
【００４６】
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、ディスプレイ（後述）に眼底画像が表示される。
【００４７】
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。
【００４８】
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。走査ユニット１４１は、この発明の「走査手段」の一例である。
【００４９】
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。
【００５０】
図２に、走査ユニット１４１の構成の一例を示す。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。
【００５１】
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る。それにより、各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面（信号光ＬＳを反射する面）の向きが変更される。
【００５２】
回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交して配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、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、紙面に対して直交する方向に配設されている。
【００５３】
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、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。
【００５４】
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。
【００５５】
なお、接続線１５２の内部の光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。端面１５２ｂから出射された信号光ＬＳは、レンズ１４２に向かってビーム径を拡大しつつ進行し、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に入射する。
【００５６】
〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、ＯＣＴユニット１５０の構成について図３を参照しつつ説明する。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。
【００５７】
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、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、被検眼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してこれを検出する。この検出結果（検出信号）は演算制御装置２００に入力される。演算制御装置２００は、この検出信号を解析して被検眼の断層画像を形成する。
【００５８】
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：Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）等の広帯域光源により構成される。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長の光を含み、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。
【００５９】
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する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。更に、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により反射される。参照ミラー１７４は、この発明の「参照物体」の例である。
【００６３】
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、光ファイバ１６３を通じて光カプラ１６２に導かれる。
【００６４】
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。
【００６５】
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し、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で、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。
【００６６】
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なっている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長やワーキングディスタンス（対物レンズ１１３と被検眼Ｅとの距離）などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保できる。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可能である。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。
【００６７】
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は、単一の光ファイバから形成されていてもよいし、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されていてもよい。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。
【００６８】
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に照射される。なお、信号光ＬＳを被検眼Ｅに照射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ事前に光路から退避される。
【００６９】
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でいる。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。
【００７０】
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、光ファイバ１５２ａ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。
【００７１】
光カプラ１６２は、被検眼Ｅ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に導かれる。
【００７２】
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。
【００７３】
なお、この発明の「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と被検眼Ｅ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。
【００７４】
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。回折格子１８２は、光を透過させる透過型の回折格子であってもよいし、光を反射する反射型の回折格子であってもよい。また、ＣＣＤ１８４に代えて、ＣＭＯＳ等の他の光検出素子を用いることも可能である。
【００７５】
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、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」の一例である。
【００７６】
〔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ＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して、眼底Ｅｆの断層画像を形成する。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。
【００７７】
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次元画像を形成する。
【００７８】
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の各部を制御する。
【００７９】
眼底カメラユニット１Ａの制御として、演算制御装置２００は、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。更に、演算制御装置２００は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの動作制御を行う。
【００８０】
また、ＯＣＴユニット１５０の制御として、演算制御装置２００は、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。
【００８１】
このような演算制御装置２００のハードウェア構成について図４を参照しつつ説明する。
【００８２】
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、演算制御装置２００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を含んで構成される。これら各部は、バス２００ａにより接続されている。
【００８３】
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る。マイクロプロセッサ２０１は、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上に展開することで、この実施形態に特徴的な動作を実行する。
【００８４】
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、マイクロプロセッサ２０１は、キーボード２０５やマウス２０６からの操作信号を受け、その操作内容に応じて装置各部を制御する。更に、マイクロプロセッサ２０１は、ディスプレイ２０７による表示処理の制御や、通信インターフェイス２０９によるデータや信号の送受信処理の制御などを行う。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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を含んでいてもよい。ユーザインターフェイスとしては、情報を表示出力する機能と、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構成を採用できる。
【００８８】
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。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。
【００８９】
眼底画像形成ボード２０８ａは、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専用の電子回路である。
【００９０】
また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、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専用の電子回路である。
【００９１】
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を形成する処理の処理速度を向上させることができる。
【００９２】
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。また、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。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に入力するようになっている。
【００９３】
また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の通信回線に接続されている場合には、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通信インターフェイス２０９に具備させ、この通信回線を介してデータ通信を行えるように構成できる。この場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを通信回線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、眼底観察装置１を動作させることができる。
【００９４】
〔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及び図６を参照しつつ説明する。
【００９５】
（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、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。
【００９６】
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により前述の制御を行う。制御部２１０には、主制御部２１１、記憶部２１２及び走査設定部２１３が設けられている。制御部２１０は、この発明の「制御手段」の一例である。
【００９７】
主制御部２１１は、ミラー駆動機構２４１、２４２を制御してガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置を制御し、それにより、眼底Ｅｆに対して信号光ＬＳを走査させる。
【００９８】
また、主制御部２１１は、ＬＣＤ１４０を制御して、様々な固視位置に被検眼Ｅを固視させるための内部固視標を表示させる。固視位置の例としては、眼底Ｅｆの視神経乳頭の画像を取得するための固視位置や、黄斑部の画像を取得するための固視位置などがある。更に、任意の固視位置に被検眼Ｅを固視させることも可能である。そのために、たとえば操作部２４０Ｂを操作することで内部固視標の被検眼Ｅへの投影位置を変更できるように構成できる。また、記憶部２１２に記憶された過去の固視位置の情報などに基づいて内部固視標の被検眼Ｅへの投影位置を変更できるように構成できる。
【００９９】
また、主制御部２１１は、低コヒーレンス光源１６０の点灯／消灯の制御、ＣＣＤ１８４の制御、濃度フィルタ１７３を回転させるための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を移動させるための参照ミラー駆動機構２４３の制御、観察光源１０１及び撮影光源１０３の点灯／消灯の制御など、装置各部の制御を実行する。
【０１００】
また、主制御部２１１は、眼底観察装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底画像Ｅｆ′と断層画像とを、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、個別に表示させることもできるし、並べて表示させることもできる。
【０１０１】
記憶部２１２は、画像形成部２２０や画像処理部２３０により形成された画像データを記憶する。また、記憶部２１２は、走査設定部２１３により設定された情報など、各種のデータを記憶する。なお、記憶部２１２に対するデータの書き込み処理や、記憶部２１２からのデータの読み出し処理は、主制御部２１１が実行する。
【０１０２】
走査設定部２１３は、信号光ＬＳの走査に関する情報を設定する。たとえば、走査設定部２１３は、信号光ＬＳの走査点や走査線や走査領域を設定する。この処理の詳細については後述する。
【０１０３】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像Ｅｆ′の画像データを形成する。また、画像形成部２２０は、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。
【０１０４】
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、この明細書では、「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。
【０１０５】
（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。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などを実行する。
【０１０６】
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対し、断層画像間の画素を補間する補間処理等を施すことにより、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。
【０１０７】
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。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。
【０１０８】
また、画像処理部２３０は、複数の断層画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画像を、走査線の位置関係に基づいて配列させることにより得られる画像データである。
【０１０９】
画像処理部２３０には、画像抽出部２３１が設けられている。画像抽出部２３１は、眼底Ｅｆの画像を解析して注目領域を抽出する。ここで、眼底Ｅｆの画像は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）でもよいし、眼底Ｅｆの断層画像でもよい。また、注目領域とは、眼底Ｅｆの注目部位を表す画像領域を意味する。眼底Ｅｆの注目部位としては、視神経乳頭、黄斑部、病変部などがある。また、眼底以外の部位の画像を取得する場合には、その部位に応じた注目領域がある。画像抽出部２３１は、この発明の「抽出手段」及び「指定手段」の一例である。
【０１１０】
注目領域を抽出する処理の具体例を説明する。まず、眼底画像Ｅｆ′から注目領域を抽出する場合の例を説明する。画像抽出部２３１は、眼底画像Ｅｆ′を形成する画素の画素値（輝度値、ＲＧＢ値等）を解析することにより注目領域を抽出することができる。
【０１１１】
たとえば視神経乳頭に対応する注目領域を抽出する場合、当該注目領域が周囲よりも明るい（たとえば輝度値が大きい）という特徴や、形状がほぼ円形であるという特徴を考慮すると、公知の閾値処理や境界抽出処理等の画像処理を適用することで当該注目領域を抽出できる。また、視神経乳頭に対応する注目領域が抽出されたら、この注目領域の中心、重心、境界などの特徴的な部位を特定することも可能である。
【０１１２】
黄斑部に対応する注目領域を抽出する場合、当該注目領域が周囲よりも暗い（たとえば輝度値が小さい）という特徴や、形状がほぼ円形であるという特徴を考慮すると、上記と同様の画像処理を適用することで当該注目領域を抽出できる。また、黄斑部に対応する注目領域が抽出されたら、この注目領域の中心、重心、境界などの特徴的な部位を特定することも可能である。
【０１１３】
病変部に対応する注目領域を抽出する場合、その病変部がどのように眼底画像Ｅｆ′中に描写されるか、つまり周囲と比較してどのような特徴の画素値や形状を有するかを事前に把握しておくことにより、上記と同様の画像処理によって当該注目領域を抽出できる。なお、病変部の描写の把握は、たとえば過去に撮影された眼底画像や臨床データを解析することにより取得できる。
【０１１４】
次に、眼底Ｅｆの断層画像から注目領域を抽出する場合の例を説明する。注目領域が視神経乳頭や黄斑部に相当する場合、当該部位の形状に基づいて注目領域を抽出できる。たとえば視神経乳頭や黄斑部は、その周辺部位と比較して眼底Ｅｆの奥側（ｚ方向）に窪んでいる。画像抽出部２３１は、断層画像の画素値を解析することにより、眼底Ｅｆの表面、つまり網膜と硝子体との境界に相当する画像領域を特定する。更に、画像抽出部２３１は、特定された画像領域の形状を解析してｚ方向に窪んだ領域を特定し、注目領域として抽出する。
【０１１５】
注目領域が病変部である場合について説明する。断層画像中の病変部には、網膜剥離等のように形状から特定可能なものや、腫瘍等のように形状からは特定困難なものなどがある。前者の場合、視神経乳頭等と同様にして抽出できる。一方、後者の場合、病変部は、その周辺部位と異なる画素値（輝度値等）で表現されることがある。その場合、画像抽出部２３１は、断層画像の画素値を参照して病変部に相当する画像領域を特定し、注目領域として抽出できる。
【０１１６】
また、視神経乳頭や黄斑部から所定距離だけ離れた位置に注目領域（たとえば病変部等）が存在する場合、画像抽出部２３１は、まず、視神経乳頭等に対応する画像位置を上記のようにして抽出し、更に、この画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を特定することにより注目領域を抽出する。画像上の距離は、画像の撮影倍率などを考慮して計測される。
【０１１７】
なお、所定距離とは、距離のみ（スカラー量）であってもよいし、距離及び方向（ベクトル量）であってもよい。この所定距離は、たとえば過去に取得された画像から求めて記憶したものを読み出して使用することができる。また、視神経乳頭等の画像位置は、視神経乳頭等の画像領域の中心や重心や境界など、当該画像領域の任意の位置であってよい。このような画像位置の種別は、オペレータが指定してもよいし、画像抽出部２３１が自動的に指定してもよい。
【０１１８】
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。
【０１１９】
画像形成部２２０や画像処理部２３０は、この発明の「画像形成手段」の一例である。
【０１２０】
（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。
【０１２１】
〔信号光の走査及び画像処理について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きを変更することで行う。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更し、それにより信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。
【０１２２】
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。
【０１２３】
図７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７（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７（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）の配列態様の一例を表す。
【０１２４】
図７（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。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。
【０１２５】
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。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る。また、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。
【０１２６】
各走査線Ｒｉ上には、図７（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。
【０１２７】
図７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。
【０１２８】
次に、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａを制御して、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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できる。
【０１３４】
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走査線Ｒｉの位置や走査点Ｒｉｊの位置（ｘｙ座標系における座標）を記憶するようになっている。この記憶内容（走査位置情報）は、従来と同様に画像形成処理などにおいて用いられる。
【０１３５】
次に、図７に示す信号光ＬＳの走査を実施した場合における画像処理の例を説明する。
【０１３６】
画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った眼底Ｅｆの断層画像を形成する。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いて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１３７】
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。
【０１３８】
図８は、画像形成部２２０により形成される断層画像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（前述の走査位置情報）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Ｇ１〜Ｇｍが得られる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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て、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（前述の走査位置情報）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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
図８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。なお、断層画像Ｇｉの精度（ｘｙ方向の分解能）は、画像Ｇｉｊの間隔が小さいほど向上する。より具体的には、画像Ｇｉｊのｘ方向の間隔、つまり同一走査線Ｒｉ上における画像Ｇｉｊの間隔を小さくすると、断層画像Ｇｉのｘ方向の精度が向上する。また、画像Ｇｉｊのｙ方向の間隔、つまり隣接する走査線Ｒｉ、Ｒ（ｉ＋１）の間隔を小さくすると、３次元画像等におけるｙ方向の精度が向上する
【０１４３】
眼底観察装置１による信号光ＬＳの走査態様（走査パターン）は、上記のものに限定されるものではない。たとえば、信号光ＬＳを水平方向（ｘ方向）にのみ走査させたり（水平スキャン）、垂直方向（ｙ方向）にのみ走査させたり（垂直スキャン）、縦横１本ずつ十字型に走査させたり（十字スキャン）、放射状に走査させたり（放射スキャン）、円形状に走査させたり（円スキャン）、同心円状に走査させたり（同心円スキャン）、螺旋状に走査させたりできる（螺旋スキャン）。なお、図７で説明した走査態様は、３次元画像を形成可能なものであるので３次元スキャンと呼ぶことにする。すなわち、前述のように、走査ユニット１４１は、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ように構成されているので、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。
【０１４４】
オペレータは、たとえば操作部２４０Ｂを操作することで、所望の信号光ＬＳの走査態様を選択できる。また、たとえば経過観察のように同一部位の画像を複数回に亘って取得する場合、実際に適用された走査態様を記憶部２１２に記憶しておくことができる。主制御部２１１は、記憶された情報を読み出して、過去の走査態様を再現して信号光ＬＳを走査させることができる。
【０１４５】
［使用形態］
眼底観察装置１の使用形態について説明する。
【０１４６】
〔第１の使用形態〕
図９のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第１の使用形態を説明する。第１の使用形態は、眼底Ｅｆの画像から注目領域を自動的に抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１４７】
まず、被検眼Ｅを所定の計測位置（対物レンズ１１３に対峙する位置）に配置させ、被検眼Ｅと装置とのアライメントを行う（Ｓ１）。オペレータは、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査態様を指定し（Ｓ２）、操作部２４０Ｂを操作して検査の開始を要求する（Ｓ３）。なお、ステップ２で指定される走査態様とは、前述の十字スキャン、同心円スキャン、３次元スキャンなどである。
【０１４８】
主制御部２１１は、ＬＣＤ１４０を制御し、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示させる（Ｓ４）。ここでは、視神経乳頭の画像を取得するための固視位置に被検眼Ｅを固視させる内部固視標が呈示されるとする。被検眼Ｅの固視位置は、たとえばオペレータによって事前に指定される。なお、黄斑部や眼底中心の画像を取得するための固視位置に固視させる場合であっても、以下の処理は同様に実施される。また、オペレータは、操作部２４０Ｂを操作することにより、ＬＣＤ１４０による内部固視標の呈示位置、つまり被検眼Ｅの固視位置を適宜に調整することが可能である。
【０１４９】
主制御部２１１は、観察光源１０１及び撮像装置１２（又は撮影光源１０３及び撮像装置１０）を制御して眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影させ（Ｓ５）、この眼底画像Ｅｆ′を表示部２４０Ａに表示させる（Ｓ６）。この表示画像は、動画像でも静止画像でもよい。
【０１５０】
また、画像抽出部２３１は、撮影された眼底画像Ｅｆ′を解析し、視神経乳頭に対応する画像位置（たとえば乳頭中心）を特定し（Ｓ７）、更に、この画像位置から所定距離だけ離れた画像領域（注目領域）を抽出する（Ｓ８）。この注目領域の位置は、前述のｘｙ座標系の座標値として得られる。
【０１５１】
注目領域は、上記画像位置から所定距離だけ離れた位置（注目位置）に基づいて任意に決定される。たとえば、注目位置を中心とする所定形状（円形、楕円形、矩形等）の領域を注目領域とすることができる。また、注目位置が特定されたときに、この注目位置を表示し、オペレータが操作部２４０Ｂを用いて注目領域を設定するようにしてもよい。
【０１５２】
また、たとえば黄斑部や視神経乳頭のように注目領域が特徴的な形状を有する場合には、この特徴的な形状を上記所定形状として注目領域を抽出できる。また、たとえば病変部のように注目領域が固有の形状を有する場合には、過去に得られた画像における形状を記憶しておき、その形状の情報を読み出して上記所定形状として注目領域を抽出することが可能である。
【０１５３】
走査設定部２１３は、ステップ２で指定された走査態様と、ステップ８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ９）。このとき、走査設定部２１３は、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域を設定するとともに、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点を設定する。設定された走査点の位置は、前述の走査位置情報として記憶部２１２に記憶される。
【０１５４】
図１０は、３次元スキャンを実施する場合における、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査領域の設定態様の例を表している。符号Ｐは、眼底Ｅｆの視神経乳頭を表す。また、符号Ｉは、注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位を表す。信号光ＬＳの走査領域Ｒは、この注目部位Ｉを含むように設定される。また、走査領域Ｒ内には、図７に示したように走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定される。
【０１５５】
注目部位Ｉ内の各位置の座標値は、上記注目領域の座標値に対応している。また、走査領域Ｒ及び走査線の本数（ｍ本）が決定すると、各走査線Ｒｉ上の各位置の座標値も決定される。走査設定部２１３は、注目部位Ｉの座標値と、各走査線Ｒｉの座標値とに基づいて、注目部位Ｉ上については間隔ｄ１で走査点を設定し、注目部位Ｉ以外の部位については間隔ｄ２（＞ｄ１）で走査点を設定する。それにより、注目領域に対応する注目部位Ｉに対する走査間隔を、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さく設定することができる。
【０１５６】
なお、走査線の間隔についても注目部位に応じて変更することが可能である。たとえば、走査線Ｒｉを設定するときに、注目部位Ｉを通過する走査線を間隔Ｄ１で設定するとともに、それ以外の走査線を間隔Ｄ２（＞Ｄ１）で設定することができる。また、このような走査線の間隔の設定と上記の走査点の間隔の設定とを組み合わせることも可能である。
【０１５７】
このように、「走査間隔」は、１つの走査線上における走査点の間隔と、走査線の間隔との少なくとも一方を意味するものである。なお、３次元スキャン以外の走査態様の場合であっても、同様にして走査間隔を設定することが可能である。
【０１５８】
主制御部２１１は、ステップ９で得られた走査位置情報に基づいてミラー駆動機構２４１、２４２を制御することにより、設定された走査点に対して順次に信号光ＬＳを照射させる（Ｓ１０）。各走査点に照射された信号光ＬＳは、参照光ＬＲと重畳されて干渉光ＬＣを生成する。そして、各走査点に対応する干渉光ＬＣは、スペクトロメータ１８０によって分光され検出される。
【０１５９】
画像形成部２２０は、スペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ１１）。このとき、走査位置情報も参照される。また、画像処理部２３０は、必要に応じ、ステップ１１で形成された断層画像及び走査位置情報に基づいて、眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１６０】
第１の使用形態では、眼底Ｅｆの注目部位については比較的小さい走査間隔で信号光ＬＳを走査しているので、ステップ１１で形成される断層画像は、眼底Ｅｆの注目部位を高精度（高分解能）で描写するものである。更に、注目部位以外の部位については比較的大きい走査間隔で信号光ＬＳを走査しているので、断層画像の計測時間は比較的短くなる。したがって、第１の使用形態によれば、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。
【０１６１】
なお、第１の使用形態は、たとえば網膜色素上皮層や視神経線維層等の厚さ測定や、網膜剥離や腫瘍等の病変部の観察に適している。
【０１６２】
網膜等の層の厚さ測定では、乳頭中心や中心窩等から所定距離だけ離れた部位（注目部位）における厚さを測定することが多々ある。したがって、第１の使用形態を適用することで、注目部位の高精度の画像を迅速にかつ容易に取得することができ、それにより、厚さの測定精度を向上させられるとともに、検査時間を短縮することができる。
【０１６３】
また、乳頭中心や中心窩からの距離（及び方向）によって病変部の位置を特定することが多々ある。したがって、第１の使用形態を適用することにより、病変部の高精度の画像を迅速にかつ容易に取得することができ、それにより、病変部の詳細を観察できるとともに、検査時間を短縮することができる。
【０１６４】
〔第２の使用形態〕
図１１のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第２の使用形態を説明する。第２の使用形態は、オペレータが指定した眼底Ｅｆの画像中の位置に基づいて注目領域を抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１６５】
まず、第１の使用形態と同様にアライメントを行い（Ｓ２１）、信号光ＬＳの走査態様を指定し（Ｓ２２）、検査の開始を要求すると（Ｓ２３）、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示するとともに（Ｓ２４）、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影し（Ｓ２５）、この眼底画像Ｅｆ′を表示する（Ｓ２６）。
【０１６６】
オペレータは、操作部２４０Ｂを操作し、表示された眼底画像Ｅｆ′中の所望の位置を指定する（Ｓ２７）。視神経乳頭のＯＣＴ画像を取得する場合には、たとえば乳頭中心等に対応する画像位置が指定される。また、黄斑部のＯＣＴ画像を取得する場合には、たとえば中心窩等に対応する画像位置が指定される。この画像位置の指定は、たとえばマウス２０６のクリック操作により行うことができる。
【０１６７】
画像抽出部２３１は、眼底画像Ｅｆ′中に指定された画像位置から所定距離だけ離れた画像領域（注目領域）を抽出する（Ｓ２８）。この処理は、第１の使用形態と同様にして実行される。
【０１６８】
走査設定部２１３は、ステップ２２で指定された走査態様と、ステップ２８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ２９）。このとき、第１の使用形態と同様に、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域が設定され、更に、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点が設定される。設定された走査点の位置は、走査位置情報として記憶される。
【０１６９】
主制御部２１１は、ステップ２９で得られた走査位置情報に基づいて信号光ＬＳを走査させる（Ｓ３０）。それにより、各走査点に対応する干渉光ＬＣのスペクトル分布が、スペクトロメータ１８０によって検出される。
【０１７０】
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ３１）。また、画像処理部２３０は、必要に応じて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１７１】
第２の使用形態によれば、第１の使用形態と同様に、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。また、第２の使用形態によれば、オペレータは、所望の画像位置を指定でき、その画像位置に応じた注目領域が自動的に抽出されるので、オペレータの要望に応じた計測を容易に実行できる。
【０１７２】
なお、上述した第２の使用形態においては、眼底画像Ｅｆ′中の画像位置をオペレータが指定するようになっているが、眼底Ｅｆの断層画像中の画像位置を指定するようにしてもよい。そのためには、たとえば、ステップ２５において断層画像を取得し、ステップ２６においてこの断層画像を表示するように眼底観察装置１を動作させればよい。
【０１７３】
第２の使用形態は、第１の使用形態と同様に、網膜の層の厚さ測定や病変部の観察に適している。
【０１７４】
〔第３の使用形態〕
図１２のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第３の使用形態を説明する。第３の使用形態は、固視位置と走査態様に基づいて注目領域を特定して抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１７５】
まず、第１の使用形態と同様にアライメントを行い（Ｓ４１）、信号光ＬＳの走査態様を指定する（Ｓ４２）。更に、オペレータは、操作部２４０Ｂを操作して、被検眼Ｅｆの固視位置を指定する（Ｓ４３）。検査の開始を要求すると（Ｓ４４）、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示し（Ｓ４５）、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影し（Ｓ４６）、この眼底画像Ｅｆ′を表示する（Ｓ４７）。
【０１７６】
画像抽出部２３１は、ステップ４２で指定された走査態様と、ステップ４３で指定された固視位置とに基づいて、眼底画像Ｅｆ′における注目領域を特定して抽出する（Ｓ４８）。
【０１７７】
注目領域を特定する処理について説明する。固視位置と走査態様が決まると、検査対象の部位や検査の目的などが自動的に決定される場合がある。たとえば、視神経乳頭用の固視位置が設定され、かつ、円スキャンや同心円スキャンが設定される場合に取得されるＯＣＴ画像は、緑内障の診断のための視神経繊維層等の厚さ測定に供されることが多い。また、視神経乳頭用の固視位置が設定され、かつ、十字スキャンが設定される場合に取得されるＯＣＴ画像は、緑内障の診断のためのＣ／Ｄ比やＲ／Ｄ比の測定に供されることが多い。また、黄斑部用の固視位置が設定され、かつ、３次元スキャンや放射スキャンが設定される場合に取得されるＯＣＴ画像は、網膜色素上皮層の厚さ測定や、網膜剥離等の病変部の観察に供されることが多い。
【０１７８】
そこで、このような対応関係を記録した対応情報（テーブル情報など）を事前に作成し、記憶部２１２に記憶しておく。画像抽出部２３１は、この対応情報を参照し、指定された走査態様及び固視位置に対応する注目部位を特定し、この注目部位に対応する眼底画像Ｅｆ′中の注目領域を特定する。なお、病変部のように眼底Ｅｆの特徴部位（乳頭中心、中心窩等）から離れた位置に注目部位が存在する場合、たとえば第１の使用形態と同様の手法で注目領域を特定できる。
【０１７９】
また、固視位置と走査態様の或る組合せに対して２つ以上の注目領域が対応付けられる場合には、これら２つ以上の注目領域を選択可能に呈示することができる。たとえば、プルダウンメニューやダイアログボックス等を表示部２４０Ａに表示させることにより、２つ以上の注目領域を選択可能に呈示することが可能である。
【０１８０】
走査設定部２１３は、ステップ４２で指定された走査態様と、ステップ４８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ４９）。このとき、第１の使用形態と同様に、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域が設定され、更に、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点が設定される。設定された走査点の位置は、走査位置情報として記憶される。
【０１８１】
主制御部２１１は、ステップ４９で得られた走査位置情報に基づいて信号光ＬＳを走査させる（Ｓ５０）。それにより、各走査点に対応する干渉光ＬＣのスペクトル分布が、スペクトロメータ１８０によって検出される。
【０１８２】
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ５１）。また、画像処理部２３０は、必要に応じて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１８３】
第３の使用形態によれば、第１の使用形態と同様に、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。また、第３の使用形態によれば、信号光ＬＳの走査態様と被検眼Ｅの固視位置とを指定するだけで、これらの指定内容に応じた注目領域が自動的に抽出されるので、計測作業の容易化を図ることが可能である。
【０１８４】
〔第４の使用形態〕
図１３のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第４の使用形態を説明する。第４の使用形態は、オペレータが手入力で指定した注目領域を抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１８５】
まず、第１の使用形態と同様にアライメントを行い（Ｓ６１）、信号光ＬＳの走査態様を指定し（Ｓ６２）、検査の開始を要求すると（Ｓ６３）、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示するとともに（Ｓ６４）、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影し（Ｓ６５）、この眼底画像Ｅｆ′を表示する（Ｓ６６）。
【０１８６】
オペレータは、操作部２４０Ｂを操作し、表示された眼底画像Ｅｆ′中の所望の画像領域を注目領域として指定する（Ｓ６７）。注目領域の指定は、たとえばマウス２０６のドラッグ操作により行うことができる。
【０１８７】
画像抽出部２３１は、眼底画像Ｅｆ′中に指定された注目領域を抽出する（Ｓ６８）。
【０１８８】
走査設定部２１３は、ステップ６２で指定された走査態様と、ステップ６８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ６９）。このとき、第１の使用形態と同様に、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域が設定され、更に、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点が設定される。設定された走査点の位置は、走査位置情報として記憶される。
【０１８９】
主制御部２１１は、ステップ６９で得られた走査位置情報に基づいて信号光ＬＳを走査させる（Ｓ７０）。それにより、各走査点に対応する干渉光ＬＣのスペクトル分布が、スペクトロメータ１８０によって検出される。
【０１９０】
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ７１）。また、画像処理部２３０は、必要に応じて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１９１】
第４の使用形態によれば、第１の使用形態と同様に、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。また、第４の使用形態によれば、オペレータは、所望の注目領域を指定でき、その注目領域が自動的に抽出されるので、オペレータの要望に応じた計測を容易に実行できる。
【０１９２】
なお、眼底画像Ｅｆ′中に注目領域を指定する代わりに、眼底Ｅｆの断層画像中に注目領域を指定するようにしてもよい。そのためには、たとえば、ステップ６５において断層画像を取得し、ステップ６６においてこの断層画像を表示するように眼底観察装置１を動作させればよい。
【０１９３】
また、ステップ６５において断層画像を取得し、この断層画像を解析して各種の層の厚さを計測することができる。更に、この層の厚さを所定の許容範囲と比較し、許容範囲外であれば異常（病変等）の可能性があると判断して、この層の厚さの計測領域を注目領域に設定することができる。これらの処理は、たとえば画像処理部２３０や制御部２１０が行う。このような処理を行うことにより、眼底Ｅｆの異常部位を注目領域に自動的に設定できる。
【０１９４】
なお、上記の許容範囲は、たとえば、正常眼の層の厚さを事前に計測し、この臨床データに基づいて決定することができる。この許容範囲は、たとえば記憶部２１２に予め記憶される。
【０１９５】
また、患者ＩＤ等の患者識別情報と、注目領域の位置情報とを関連付けて記憶部２１２等に記憶することができる。次回（又はそれ以降）の検査において、演算制御装置２００に患者識別情報を入力すると、主制御部２１１は、この患者識別情報に関連付けられた注目領域の位置情報を記憶部２１２から取得し、この位置情報に基づいて注目領域を設定することができる。このような処理を行うことにより、過去の検査における注目領域を自動的に設定できるので、注目部位の経時的変化の観察を容易かつ迅速に行うことが可能である。
【０１９６】
なお、注目領域の位置情報は、たとえば、眼底Ｅｆの特徴点（乳頭中心、中心窩、血管の分岐点など）に対する注目領域の変位として生成できる。また、固視位置（内部固視標の投影位置（表示位置））と、この固視位置にて取得された画像中における注目領域の位置とを位置情報としてもよい。このように、位置情報は、注目領域の位置を特定可能な任意の情報を含んでいる。
【０１９７】
［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。
【０１９８】
眼底観察装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳと参照ミラー１７４を経由した参照光ＬＲとを重畳させて干渉光ＬＣを生成して検出し、その検出結果に基づいて眼底ＥｆのＯＣＴ画像（断層画像や３次元画像）を形成する光画像計測装置として機能する。
【０１９９】
更に、眼底観察装置１は、眼底Ｅｆに対して信号光ＬＳを走査する走査ユニット１４１と、信号光ＬＳの一連の走査を行うときに、走査ユニット１４１を制御して走査間隔を変更させつつ信号光ＬＳを走査させる制御部２１０とを備えている。
【０２００】
ここで、「信号光の一連の走査」とは、前述した走査態様の例（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、螺旋スキャン３次元スキャン）のように、１つ以上の断層画像を取得するための一連の処理において実行される信号光の走査を意味している。
【０２０１】
このような眼底観察装置１によれば、信号光ＬＳの一連の走査において、眼底Ｅｆの部位毎に走査間隔を切り換えつつ信号光ＬＳを走査することが可能である。
【０２０２】
たとえば、上記の第１〜第４の使用形態のように、眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔を小さくし、それ以外の部位に対する走査間隔を大きくすることができる。なお、ここで言う走査間隔の大小は、注目部位及びそれ以外の部位における相対的なものである。
【０２０３】
それにより、注目部位については高精度の画像を取得することができるとともに、他の部位の走査に掛かる時間を短縮することができる。したがって、眼底観察装置１によれば、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。
【０２０４】
また、眼底観察装置１によれば、一連の走査における信号光ＬＳの走査間隔を表す情報を記憶部２１２に記憶させ、この情報に基づいて当該一連の走査を新たに実行することができる。したがって、過去に実施した一連の走査と同様の走査を容易に再現することが可能である。それにより、たとえば経過観察のように眼底Ｅｆの同じ注目部位の画像を複数回に亘って取得する場合における利便性の向上を図ることができる。
【０２０５】
また、眼底観察装置１によれば、一連の走査における信号光ＬＳの走査間隔を表す情報を記憶し、この情報に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像を形成することができる。したがって、注目部位が高精度で描写された３次元画像を迅速に取得できる。
【０２０６】
［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。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。
【０２０７】
上記の実施形態においては、眼底Ｅｆの注目部位における走査間隔と、それ以外の部位における走査間隔とを切り換えて信号光ＬＳを走査している。しかし、走査間隔の切り換え態様は、これに限定されるものではない。
【０２０８】
たとえば眼底Ｅｆの注目部位が複雑な形状を有する場合等において、信号光ＬＳの走査点の切り換えが複雑になることがある。そのような場合、注目部位を含むような眼底Ｅｆの部分領域（注目部位よりも単純な形状であることが望ましい）を設定し、この部分領域における走査間隔と、それ以外の領域における走査間隔とを切り換えるように構成することが可能である。
【０２０９】
また、上記の実施形態では、注目部位が１つの場合について説明した。注目部位２つ以上存在する場合、上記の実施形態と同様にして、これら注目部位における走査間隔を小さくし、それ以外の部位における走査間隔を大きくするように切り換えることが可能である。なお、各注目部位に対する走査間隔は、全て同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【０２１０】
上記の実施形態においては、参照ミラー１７４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、被検眼Ｅ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。
【０２１１】
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、たとえばスウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）型など、光で被検眼を走査する方式の任意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が可能である。
【０２１２】
また、上記の実施形態では、眼底のＯＣＴ画像を取得する装置について説明したが、たとえば角膜等の被検眼の他の部位のＯＣＴ画像を取得可能な装置に対しても上記実施形態の構成を適用することが可能である。また、この発明は、眼以外の各種の被測定物体のＯＣＴ画像を計測する光画像計測装置に適用することも可能である。たとえば、この発明に係る光画像計測装置は、工学分野や生物学分野等の任意の分野に適用できる。
【０２１３】
［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ける制御プログラム２０４ａは、この発明に係るプログラムの一例である。
【０２１４】
この発明に係るプログラムは、光で被測定物体を走査するタイプの光画像計測装置を制御するものである。この光画像計測装置は、前述した干渉光生成手段、検出手段及び走査手段とともに、コンピュータを備えている。上記の実施形態においては、演算制御装置２００が当該コンピュータとして機能している。
【０２１５】
このプログラムは、信号光の一連の走査を行うときに、走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【０２１６】
このようなプログラムによれば、信号光の一連の走査において、被測定物体の部位毎に走査間隔を切り換えつつ信号光を走査することが可能である。それにより、被測定物体の注目部位ついては小さな走査間隔で信号光を走査させて高精度の画像を取得でき、更に、他の部位については大きな走査間隔で信号光を走査させて走査時間を短縮できる。したがって、このプログラムによれば、被測定物体の注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。
【０２１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。
【図２】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図３】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図４】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図５】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底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。
【図６】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底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。
【図７】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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７（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７（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。
【図８】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図９】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図１０】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の実施形態の使用形態における信号光の走査態様の一例を表す概略説明図である。
【図１１】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図１２】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図１３】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【符号の説明】
【０２１９】
１ 眼底観察装置（光画像計測装置）
１Ａ 眼底カメラユニット
１４０ ＬＣＤ
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
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０４ａ 制御プログラム
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２１３ 走査設定部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 画像抽出部
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
Ｒ 走査領域
Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ） 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被測定物体を光ビームで走査し、その反射光を用いて被測定物体の画像を形成する光画像計測装置及びそれを制御するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
特許文献１の光画像計測装置は、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。
【０００５】
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次元断層画像となる。
【０００６】
また、特許文献２には、信号光を水平方向及び垂直方向に走査することにより水平方向の２次元断層画像を複数形成し、これら複数の断層画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、複数の断層画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）、複数の断層画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。
【０００７】
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適用した構成が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３２５８４９号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９４２１号公報
【特許文献３】特開２００３−５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般に、観察者は、被測定物体の注目部位の状態を観察するために光画像計測装置を使用する。たとえば眼科分野においては、眼底の視神経乳頭や黄斑部、更には病変部や治療部位などが主な注目部位である。
【００１０】
従来の光画像計測装置は、注目部位もその他の部位も同じ精度（分解能）で計測を行っていたため、次のような問題が生じることがあった。まず、注目部位の状態を詳しく観察するためには精度を高く設定する必要があるが、そうすると、その他の部位についても高精度で計測を実行することになり、結果として計測に長い時間が掛かってしまい、患者への身体的、肉体的な負担が大きかった。一方、その他の部位の精度に合わせて計測を行うと、注目部位の精度が不十分となり、注目部位の状態を詳細に把握できないことがあった。
【００１１】
この発明は、このような問題を解決するためになされたもので、被測定物体の注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能な光画像計測装置及びそれを制御するプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の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であって、前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
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、前記被測定物体の画像中の注目領域を指定するための指定手段を更に備え、前記制御手段は、前記指定された注目領域に対応する注目部位を含む前記被測定物体の部分領域に対する走査間隔が、前記部分領域以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように、前記信号光を走査させる、ことを特徴とする。
【００１４】
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、前記指定手段は、前記被測定物体の画像を解析して前記注目領域を抽出する抽出手段を含む、ことを特徴とする。
【００１５】
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、前記被測定物体は眼底であり、前記抽出手段は、前記眼底の視神経乳頭に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５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、前記被測定物体は眼底であり、前記抽出手段は、前記眼底の黄斑部に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置であって、前記抽出手段は、前記眼底の画像を解析して前記画像位置を特定し、前記特定された画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置であって、前記指定手段は、前記眼底の画像中の前記画像位置を指定するための操作手段を含み、前記抽出手段は、該指定された前記画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の光画像計測装置であって、前記指定手段は、前記眼底の表面の２次元画像を前記眼底の画像として撮影する撮影手段を含む、ことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項９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、前記被測定物体は被検眼であり、２以上の固視位置のうちのいずれかに固視させるための固視標を前記被検眼に投影する投影手段と、前記被検眼に対する前記信号光の走査パターンを指定するための走査指定手段と、を更に備え、前記指定手段は、前記投影手段による固視位置と該指定された走査パターンとに基づいて前記注目領域を指定する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０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、前記指定手段は、前記注目領域を指定するための操作手段を含む、ことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の光画像計測装置であって、前記指定手段は、前記被測定物体の表面の２次元画像を前記被測定物体の画像として撮影する撮影手段と、前記撮影された２次元画像を表示する表示手段とを含み、前記操作手段は、前記表示された２次元画像中に前記注目領域を指定するために用いられる、ことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１２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、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、信号光の一連の走査を新たに行うときに、前記記憶された情報に基づいて信号光を走査させる、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１３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、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、前記画像形成手段は、前記記憶された情報に基づいて前記被測定物体の３次元画像を形成する、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１４に記載の発明は、低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、前記生成された干渉光を検出する検出手段と、前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、コンピュータと、を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置を制御するプログラムであって、信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段として前記コンピュータを機能させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、走査間隔を変更させながら信号光の一連の走査を実行できる。したがって、被測定物体の注目部位（及びこれを含む部分領域）に対する走査間隔を、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくする設定することができ、それにより、注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
この発明に係る光画像計測装置及びそれを制御するプログラム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。
【００２８】
この発明は、被測定物体を経由した光と参照物体を経由した光とを重畳して得られる干渉光に基づいて画像を形成するＯＣＴ技術に関連し、特に、被測定物体に対して光を走査させて計測を行うフーリエドメインＯＣＴやスウェプトソースＯＣＴに対して好適に利用されるものである。
【００２９】
［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６を参照しながら説明する。この実施形態に係る光画像計測装置は、眼科分野において使用されるものである。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及び図６は、眼底観察装置１の制御系の構成の一例を表している。
【００３０】
［全体構成］
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。
【００３１】
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。
【００３２】
〔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。
【００３３】
なお、詳細は後述するが、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。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に導くように作用する。
【００３４】
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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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、撮像装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０を含んで構成される。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
ＬＣＤ１４０は、被検眼Ｅを固視させるための固視標（内部固視標）を表示する。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に内部固視標が投影される。
【００４１】
内部固視標を表示するＬＣＤ１４０、及び、表示された内部固視標を被検眼Ｅに投影する上記の光学系は、この発明の「投影手段」の一例である。なお、投影手段は、眼底カメラユニット１Ａの外部に設けられて被検眼Ｅに固視標を投影する構成としてもよい。
【００４２】
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。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。
【００４３】
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、ディスプレイ（後述）に眼底画像が表示される。
【００４４】
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。
【００４５】
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。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。
【００４６】
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、ディスプレイ（後述）に眼底画像が表示される。
【００４７】
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。
【００４８】
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。走査ユニット１４１は、この発明の「走査手段」の一例である。
【００４９】
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。
【００５０】
図２に、走査ユニット１４１の構成の一例を示す。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。
【００５１】
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る。それにより、各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面（信号光ＬＳを反射する面）の向きが変更される。
【００５２】
回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交して配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、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、紙面に対して直交する方向に配設されている。
【００５３】
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、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。
【００５４】
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。
【００５５】
なお、接続線１５２の内部の光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。端面１５２ｂから出射された信号光ＬＳは、レンズ１４２に向かってビーム径を拡大しつつ進行し、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に入射する。
【００５６】
〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、ＯＣＴユニット１５０の構成について図３を参照しつつ説明する。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。
【００５７】
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、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、被検眼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してこれを検出する。この検出結果（検出信号）は演算制御装置２００に入力される。演算制御装置２００は、この検出信号を解析して被検眼の断層画像を形成する。
【００５８】
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：Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ）等の広帯域光源により構成される。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長の光を含み、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。
【００５９】
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する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。更に、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により反射される。参照ミラー１７４は、この発明の「参照物体」の例である。
【００６３】
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、光ファイバ１６３を通じて光カプラ１６２に導かれる。
【００６４】
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。
【００６５】
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し、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で、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。
【００６６】
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なっている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長やワーキングディスタンス（対物レンズ１１３と被検眼Ｅとの距離）などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保できる。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可能である。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。
【００６７】
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は、単一の光ファイバから形成されていてもよいし、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されていてもよい。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。
【００６８】
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に照射される。なお、信号光ＬＳを被検眼Ｅに照射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ事前に光路から退避される。
【００６９】
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でいる。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。
【００７０】
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、光ファイバ１５２ａ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。
【００７１】
光カプラ１６２は、被検眼Ｅ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に導かれる。
【００７２】
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。
【００７３】
なお、この発明の「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と被検眼Ｅ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。
【００７４】
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。回折格子１８２は、光を透過させる透過型の回折格子であってもよいし、光を反射する反射型の回折格子であってもよい。また、ＣＣＤ１８４に代えて、ＣＭＯＳ等の他の光検出素子を用いることも可能である。
【００７５】
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、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」の一例である。
【００７６】
〔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ＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して、眼底Ｅｆの断層画像を形成する。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。
【００７７】
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次元画像を形成する。
【００７８】
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の各部を制御する。
【００７９】
眼底カメラユニット１Ａの制御として、演算制御装置２００は、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。更に、演算制御装置２００は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの動作制御を行う。
【００８０】
また、ＯＣＴユニット１５０の制御として、演算制御装置２００は、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。
【００８１】
このような演算制御装置２００のハードウェア構成について図４を参照しつつ説明する。
【００８２】
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、演算制御装置２００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を含んで構成される。これら各部は、バス２００ａにより接続されている。
【００８３】
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る。マイクロプロセッサ２０１は、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上に展開することで、この実施形態に特徴的な動作を実行する。
【００８４】
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、マイクロプロセッサ２０１は、キーボード２０５やマウス２０６からの操作信号を受け、その操作内容に応じて装置各部を制御する。更に、マイクロプロセッサ２０１は、ディスプレイ２０７による表示処理の制御や、通信インターフェイス２０９によるデータや信号の送受信処理の制御などを行う。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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を含んでいてもよい。ユーザインターフェイスとしては、情報を表示出力する機能と、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構成を採用できる。
【００８８】
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。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。
【００８９】
眼底画像形成ボード２０８ａは、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専用の電子回路である。
【００９０】
また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、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専用の電子回路である。
【００９１】
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を形成する処理の処理速度を向上させることができる。
【００９２】
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。また、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。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に入力するようになっている。
【００９３】
また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の通信回線に接続されている場合には、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通信インターフェイス２０９に具備させ、この通信回線を介してデータ通信を行えるように構成できる。この場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを通信回線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、眼底観察装置１を動作させることができる。
【００９４】
〔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及び図６を参照しつつ説明する。
【００９５】
（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、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。
【００９６】
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により前述の制御を行う。制御部２１０には、主制御部２１１、記憶部２１２及び走査設定部２１３が設けられている。制御部２１０は、この発明の「制御手段」の一例である。
【００９７】
主制御部２１１は、ミラー駆動機構２４１、２４２を制御してガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置を制御し、それにより、眼底Ｅｆに対して信号光ＬＳを走査させる。
【００９８】
また、主制御部２１１は、ＬＣＤ１４０を制御して、様々な固視位置に被検眼Ｅを固視させるための内部固視標を表示させる。固視位置の例としては、眼底Ｅｆの視神経乳頭の画像を取得するための固視位置や、黄斑部の画像を取得するための固視位置などがある。更に、任意の固視位置に被検眼Ｅを固視させることも可能である。そのために、たとえば操作部２４０Ｂを操作することで内部固視標の被検眼Ｅへの投影位置を変更できるように構成できる。また、記憶部２１２に記憶された過去の固視位置の情報などに基づいて内部固視標の被検眼Ｅへの投影位置を変更できるように構成できる。
【００９９】
また、主制御部２１１は、低コヒーレンス光源１６０の点灯／消灯の制御、ＣＣＤ１８４の制御、濃度フィルタ１７３を回転させるための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を移動させるための参照ミラー駆動機構２４３の制御、観察光源１０１及び撮影光源１０３の点灯／消灯の制御など、装置各部の制御を実行する。
【０１００】
また、主制御部２１１は、眼底観察装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底画像Ｅｆ′と断層画像とを、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、個別に表示させることもできるし、並べて表示させることもできる。
【０１０１】
記憶部２１２は、画像形成部２２０や画像処理部２３０により形成された画像データを記憶する。また、記憶部２１２は、走査設定部２１３により設定された情報など、各種のデータを記憶する。なお、記憶部２１２に対するデータの書き込み処理や、記憶部２１２からのデータの読み出し処理は、主制御部２１１が実行する。
【０１０２】
走査設定部２１３は、信号光ＬＳの走査に関する情報を設定する。たとえば、走査設定部２１３は、信号光ＬＳの走査点や走査線や走査領域を設定する。この処理の詳細については後述する。
【０１０３】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像Ｅｆ′の画像データを形成する。また、画像形成部２２０は、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。
【０１０４】
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、この明細書では、「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。
【０１０５】
（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。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などを実行する。
【０１０６】
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対し、断層画像間の画素を補間する補間処理等を施すことにより、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。
【０１０７】
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。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。
【０１０８】
また、画像処理部２３０は、複数の断層画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画像を、走査線の位置関係に基づいて配列させることにより得られる画像データである。
【０１０９】
画像処理部２３０には、画像抽出部２３１が設けられている。画像抽出部２３１は、眼底Ｅｆの画像を解析して注目領域を抽出する。ここで、眼底Ｅｆの画像は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）でもよいし、眼底Ｅｆの断層画像でもよい。また、注目領域とは、眼底Ｅｆの注目部位を表す画像領域を意味する。眼底Ｅｆの注目部位としては、視神経乳頭、黄斑部、病変部などがある。また、眼底以外の部位の画像を取得する場合には、その部位に応じた注目領域がある。画像抽出部２３１は、この発明の「抽出手段」及び「指定手段」の一例である。
【０１１０】
注目領域を抽出する処理の具体例を説明する。まず、眼底画像Ｅｆ′から注目領域を抽出する場合の例を説明する。画像抽出部２３１は、眼底画像Ｅｆ′を形成する画素の画素値（輝度値、ＲＧＢ値等）を解析することにより注目領域を抽出することができる。
【０１１１】
たとえば視神経乳頭に対応する注目領域を抽出する場合、当該注目領域が周囲よりも明るい（たとえば輝度値が大きい）という特徴や、形状がほぼ円形であるという特徴を考慮すると、公知の閾値処理や境界抽出処理等の画像処理を適用することで当該注目領域を抽出できる。また、視神経乳頭に対応する注目領域が抽出されたら、この注目領域の中心、重心、境界などの特徴的な部位を特定することも可能である。
【０１１２】
黄斑部に対応する注目領域を抽出する場合、当該注目領域が周囲よりも暗い（たとえば輝度値が小さい）という特徴や、形状がほぼ円形であるという特徴を考慮すると、上記と同様の画像処理を適用することで当該注目領域を抽出できる。また、黄斑部に対応する注目領域が抽出されたら、この注目領域の中心、重心、境界などの特徴的な部位を特定することも可能である。
【０１１３】
病変部に対応する注目領域を抽出する場合、その病変部がどのように眼底画像Ｅｆ′中に描写されるか、つまり周囲と比較してどのような特徴の画素値や形状を有するかを事前に把握しておくことにより、上記と同様の画像処理によって当該注目領域を抽出できる。なお、病変部の描写の把握は、たとえば過去に撮影された眼底画像や臨床データを解析することにより取得できる。
【０１１４】
次に、眼底Ｅｆの断層画像から注目領域を抽出する場合の例を説明する。注目領域が視神経乳頭や黄斑部に相当する場合、当該部位の形状に基づいて注目領域を抽出できる。たとえば視神経乳頭や黄斑部は、その周辺部位と比較して眼底Ｅｆの奥側（ｚ方向）に窪んでいる。画像抽出部２３１は、断層画像の画素値を解析することにより、眼底Ｅｆの表面、つまり網膜と硝子体との境界に相当する画像領域を特定する。更に、画像抽出部２３１は、特定された画像領域の形状を解析してｚ方向に窪んだ領域を特定し、注目領域として抽出する。
【０１１５】
注目領域が病変部である場合について説明する。断層画像中の病変部には、網膜剥離等のように形状から特定可能なものや、腫瘍等のように形状からは特定困難なものなどがある。前者の場合、視神経乳頭等と同様にして抽出できる。一方、後者の場合、病変部は、その周辺部位と異なる画素値（輝度値等）で表現されることがある。その場合、画像抽出部２３１は、断層画像の画素値を参照して病変部に相当する画像領域を特定し、注目領域として抽出できる。
【０１１６】
また、視神経乳頭や黄斑部から所定距離だけ離れた位置に注目領域（たとえば病変部等）が存在する場合、画像抽出部２３１は、まず、視神経乳頭等に対応する画像位置を上記のようにして抽出し、更に、この画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を特定することにより注目領域を抽出する。画像上の距離は、画像の撮影倍率などを考慮して計測される。
【０１１７】
なお、所定距離とは、距離のみ（スカラー量）であってもよいし、距離及び方向（ベクトル量）であってもよい。この所定距離は、たとえば過去に取得された画像から求めて記憶したものを読み出して使用することができる。また、視神経乳頭等の画像位置は、視神経乳頭等の画像領域の中心や重心や境界など、当該画像領域の任意の位置であってよい。このような画像位置の種別は、オペレータが指定してもよいし、画像抽出部２３１が自動的に指定してもよい。
【０１１８】
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。
【０１１９】
画像形成部２２０や画像処理部２３０は、この発明の「画像形成手段」の一例である。
【０１２０】
（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。
【０１２１】
〔信号光の走査及び画像処理について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きを変更することで行う。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更し、それにより信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。
【０１２２】
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。
【０１２３】
図７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７（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７（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）の配列態様の一例を表す。
【０１２４】
図７（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。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。
【０１２５】
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。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る。また、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。
【０１２６】
各走査線Ｒｉ上には、図７（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。
【０１２７】
図７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。
【０１２８】
次に、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａを制御して、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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できる。
【０１３４】
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走査線Ｒｉの位置や走査点Ｒｉｊの位置（ｘｙ座標系における座標）を記憶するようになっている。この記憶内容（走査位置情報）は、従来と同様に画像形成処理などにおいて用いられる。
【０１３５】
次に、図７に示す信号光ＬＳの走査を実施した場合における画像処理の例を説明する。
【０１３６】
画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った眼底Ｅｆの断層画像を形成する。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いて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１３７】
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。
【０１３８】
図８は、画像形成部２２０により形成される断層画像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（前述の走査位置情報）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Ｇ１〜Ｇｍが得られる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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て、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（前述の走査位置情報）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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
図８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。なお、断層画像Ｇｉの精度（ｘｙ方向の分解能）は、画像Ｇｉｊの間隔が小さいほど向上する。より具体的には、画像Ｇｉｊのｘ方向の間隔、つまり同一走査線Ｒｉ上における画像Ｇｉｊの間隔を小さくすると、断層画像Ｇｉのｘ方向の精度が向上する。また、画像Ｇｉｊのｙ方向の間隔、つまり隣接する走査線Ｒｉ、Ｒ（ｉ＋１）の間隔を小さくすると、３次元画像等におけるｙ方向の精度が向上する
【０１４３】
眼底観察装置１による信号光ＬＳの走査態様（走査パターン）は、上記のものに限定されるものではない。たとえば、信号光ＬＳを水平方向（ｘ方向）にのみ走査させたり（水平スキャン）、垂直方向（ｙ方向）にのみ走査させたり（垂直スキャン）、縦横１本ずつ十字型に走査させたり（十字スキャン）、放射状に走査させたり（放射スキャン）、円形状に走査させたり（円スキャン）、同心円状に走査させたり（同心円スキャン）、螺旋状に走査させたりできる（螺旋スキャン）。なお、図７で説明した走査態様は、３次元画像を形成可能なものであるので３次元スキャンと呼ぶことにする。すなわち、前述のように、走査ユニット１４１は、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ように構成されているので、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。
【０１４４】
オペレータは、たとえば操作部２４０Ｂを操作することで、所望の信号光ＬＳの走査態様を選択できる。また、たとえば経過観察のように同一部位の画像を複数回に亘って取得する場合、実際に適用された走査態様を記憶部２１２に記憶しておくことができる。主制御部２１１は、記憶された情報を読み出して、過去の走査態様を再現して信号光ＬＳを走査させることができる。
【０１４５】
［使用形態］
眼底観察装置１の使用形態について説明する。
【０１４６】
〔第１の使用形態〕
図９のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第１の使用形態を説明する。第１の使用形態は、眼底Ｅｆの画像から注目領域を自動的に抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１４７】
まず、被検眼Ｅを所定の計測位置（対物レンズ１１３に対峙する位置）に配置させ、被検眼Ｅと装置とのアライメントを行う（Ｓ１）。オペレータは、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査態様を指定し（Ｓ２）、操作部２４０Ｂを操作して検査の開始を要求する（Ｓ３）。なお、ステップ２で指定される走査態様とは、前述の十字スキャン、同心円スキャン、３次元スキャンなどである。
【０１４８】
主制御部２１１は、ＬＣＤ１４０を制御し、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示させる（Ｓ４）。ここでは、視神経乳頭の画像を取得するための固視位置に被検眼Ｅを固視させる内部固視標が呈示されるとする。被検眼Ｅの固視位置は、たとえばオペレータによって事前に指定される。なお、黄斑部や眼底中心の画像を取得するための固視位置に固視させる場合であっても、以下の処理は同様に実施される。また、オペレータは、操作部２４０Ｂを操作することにより、ＬＣＤ１４０による内部固視標の呈示位置、つまり被検眼Ｅの固視位置を適宜に調整することが可能である。
【０１４９】
主制御部２１１は、観察光源１０１及び撮像装置１２（又は撮影光源１０３及び撮像装置１０）を制御して眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影させ（Ｓ５）、この眼底画像Ｅｆ′を表示部２４０Ａに表示させる（Ｓ６）。この表示画像は、動画像でも静止画像でもよい。
【０１５０】
また、画像抽出部２３１は、撮影された眼底画像Ｅｆ′を解析し、視神経乳頭に対応する画像位置（たとえば乳頭中心）を特定し（Ｓ７）、更に、この画像位置から所定距離だけ離れた画像領域（注目領域）を抽出する（Ｓ８）。この注目領域の位置は、前述のｘｙ座標系の座標値として得られる。
【０１５１】
注目領域は、上記画像位置から所定距離だけ離れた位置（注目位置）に基づいて任意に決定される。たとえば、注目位置を中心とする所定形状（円形、楕円形、矩形等）の領域を注目領域とすることができる。また、注目位置が特定されたときに、この注目位置を表示し、オペレータが操作部２４０Ｂを用いて注目領域を設定するようにしてもよい。
【０１５２】
また、たとえば黄斑部や視神経乳頭のように注目領域が特徴的な形状を有する場合には、この特徴的な形状を上記所定形状として注目領域を抽出できる。また、たとえば病変部のように注目領域が固有の形状を有する場合には、過去に得られた画像における形状を記憶しておき、その形状の情報を読み出して上記所定形状として注目領域を抽出することが可能である。
【０１５３】
走査設定部２１３は、ステップ２で指定された走査態様と、ステップ８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ９）。このとき、走査設定部２１３は、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域を設定するとともに、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点を設定する。設定された走査点の位置は、前述の走査位置情報として記憶部２１２に記憶される。
【０１５４】
図１０は、３次元スキャンを実施する場合における、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査領域の設定態様の例を表している。符号Ｐは、眼底Ｅｆの視神経乳頭を表す。また、符号Ｉは、注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位を表す。信号光ＬＳの走査領域Ｒは、この注目部位Ｉを含むように設定される。また、走査領域Ｒ内には、図７に示したように走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定される。
【０１５５】
注目部位Ｉ内の各位置の座標値は、上記注目領域の座標値に対応している。また、走査領域Ｒ及び走査線の本数（ｍ本）が決定すると、各走査線Ｒｉ上の各位置の座標値も決定される。走査設定部２１３は、注目部位Ｉの座標値と、各走査線Ｒｉの座標値とに基づいて、注目部位Ｉ上については間隔ｄ１で走査点を設定し、注目部位Ｉ以外の部位については間隔ｄ２（＞ｄ１）で走査点を設定する。それにより、注目領域に対応する注目部位Ｉに対する走査間隔を、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さく設定することができる。
【０１５６】
なお、走査線の間隔についても注目部位に応じて変更することが可能である。たとえば、走査線Ｒｉを設定するときに、注目部位Ｉを通過する走査線を間隔Ｄ１で設定するとともに、それ以外の走査線を間隔Ｄ２（＞Ｄ１）で設定することができる。また、このような走査線の間隔の設定と上記の走査点の間隔の設定とを組み合わせることも可能である。
【０１５７】
このように、「走査間隔」は、１つの走査線上における走査点の間隔と、走査線の間隔との少なくとも一方を意味するものである。なお、３次元スキャン以外の走査態様の場合であっても、同様にして走査間隔を設定することが可能である。
【０１５８】
主制御部２１１は、ステップ９で得られた走査位置情報に基づいてミラー駆動機構２４１、２４２を制御することにより、設定された走査点に対して順次に信号光ＬＳを照射させる（Ｓ１０）。各走査点に照射された信号光ＬＳは、参照光ＬＲと重畳されて干渉光ＬＣを生成する。そして、各走査点に対応する干渉光ＬＣは、スペクトロメータ１８０によって分光され検出される。
【０１５９】
画像形成部２２０は、スペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ１１）。このとき、走査位置情報も参照される。また、画像処理部２３０は、必要に応じ、ステップ１１で形成された断層画像及び走査位置情報に基づいて、眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１６０】
第１の使用形態では、眼底Ｅｆの注目部位については比較的小さい走査間隔で信号光ＬＳを走査しているので、ステップ１１で形成される断層画像は、眼底Ｅｆの注目部位を高精度（高分解能）で描写するものである。更に、注目部位以外の部位については比較的大きい走査間隔で信号光ＬＳを走査しているので、断層画像の計測時間は比較的短くなる。したがって、第１の使用形態によれば、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。
【０１６１】
なお、第１の使用形態は、たとえば網膜色素上皮層や視神経線維層等の厚さ測定や、網膜剥離や腫瘍等の病変部の観察に適している。
【０１６２】
網膜等の層の厚さ測定では、乳頭中心や中心窩等から所定距離だけ離れた部位（注目部位）における厚さを測定することが多々ある。したがって、第１の使用形態を適用することで、注目部位の高精度の画像を迅速にかつ容易に取得することができ、それにより、厚さの測定精度を向上させられるとともに、検査時間を短縮することができる。
【０１６３】
また、乳頭中心や中心窩からの距離（及び方向）によって病変部の位置を特定することが多々ある。したがって、第１の使用形態を適用することにより、病変部の高精度の画像を迅速にかつ容易に取得することができ、それにより、病変部の詳細を観察できるとともに、検査時間を短縮することができる。
【０１６４】
〔第２の使用形態〕
図１１のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第２の使用形態を説明する。第２の使用形態は、オペレータが指定した眼底Ｅｆの画像中の位置に基づいて注目領域を抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１６５】
まず、第１の使用形態と同様にアライメントを行い（Ｓ２１）、信号光ＬＳの走査態様を指定し（Ｓ２２）、検査の開始を要求すると（Ｓ２３）、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示するとともに（Ｓ２４）、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影し（Ｓ２５）、この眼底画像Ｅｆ′を表示する（Ｓ２６）。
【０１６６】
オペレータは、操作部２４０Ｂを操作し、表示された眼底画像Ｅｆ′中の所望の位置を指定する（Ｓ２７）。視神経乳頭のＯＣＴ画像を取得する場合には、たとえば乳頭中心等に対応する画像位置が指定される。また、黄斑部のＯＣＴ画像を取得する場合には、たとえば中心窩等に対応する画像位置が指定される。この画像位置の指定は、たとえばマウス２０６のクリック操作により行うことができる。
【０１６７】
画像抽出部２３１は、眼底画像Ｅｆ′中に指定された画像位置から所定距離だけ離れた画像領域（注目領域）を抽出する（Ｓ２８）。この処理は、第１の使用形態と同様にして実行される。
【０１６８】
走査設定部２１３は、ステップ２２で指定された走査態様と、ステップ２８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ２９）。このとき、第１の使用形態と同様に、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域が設定され、更に、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点が設定される。設定された走査点の位置は、走査位置情報として記憶される。
【０１６９】
主制御部２１１は、ステップ２９で得られた走査位置情報に基づいて信号光ＬＳを走査させる（Ｓ３０）。それにより、各走査点に対応する干渉光ＬＣのスペクトル分布が、スペクトロメータ１８０によって検出される。
【０１７０】
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ３１）。また、画像処理部２３０は、必要に応じて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１７１】
第２の使用形態によれば、第１の使用形態と同様に、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。また、第２の使用形態によれば、オペレータは、所望の画像位置を指定でき、その画像位置に応じた注目領域が自動的に抽出されるので、オペレータの要望に応じた計測を容易に実行できる。
【０１７２】
なお、上述した第２の使用形態においては、眼底画像Ｅｆ′中の画像位置をオペレータが指定するようになっているが、眼底Ｅｆの断層画像中の画像位置を指定するようにしてもよい。そのためには、たとえば、ステップ２５において断層画像を取得し、ステップ２６においてこの断層画像を表示するように眼底観察装置１を動作させればよい。
【０１７３】
第２の使用形態は、第１の使用形態と同様に、網膜の層の厚さ測定や病変部の観察に適している。
【０１７４】
〔第３の使用形態〕
図１２のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第３の使用形態を説明する。第３の使用形態は、固視位置と走査態様に基づいて注目領域を特定して抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１７５】
まず、第１の使用形態と同様にアライメントを行い（Ｓ４１）、信号光ＬＳの走査態様を指定する（Ｓ４２）。更に、オペレータは、操作部２４０Ｂを操作して、被検眼Ｅｆの固視位置を指定する（Ｓ４３）。検査の開始を要求すると（Ｓ４４）、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示し（Ｓ４５）、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影し（Ｓ４６）、この眼底画像Ｅｆ′を表示する（Ｓ４７）。
【０１７６】
画像抽出部２３１は、ステップ４２で指定された走査態様と、ステップ４３で指定された固視位置とに基づいて、眼底画像Ｅｆ′における注目領域を特定して抽出する（Ｓ４８）。
【０１７７】
注目領域を特定する処理について説明する。固視位置と走査態様が決まると、検査対象の部位や検査の目的などが自動的に決定される場合がある。たとえば、視神経乳頭用の固視位置が設定され、かつ、円スキャンや同心円スキャンが設定される場合に取得されるＯＣＴ画像は、緑内障の診断のための視神経繊維層等の厚さ測定に供されることが多い。また、視神経乳頭用の固視位置が設定され、かつ、十字スキャンが設定される場合に取得されるＯＣＴ画像は、緑内障の診断のためのＣ／Ｄ比やＲ／Ｄ比の測定に供されることが多い。また、黄斑部用の固視位置が設定され、かつ、３次元スキャンや放射スキャンが設定される場合に取得されるＯＣＴ画像は、網膜色素上皮層の厚さ測定や、網膜剥離等の病変部の観察に供されることが多い。
【０１７８】
そこで、このような対応関係を記録した対応情報（テーブル情報など）を事前に作成し、記憶部２１２に記憶しておく。画像抽出部２３１は、この対応情報を参照し、指定された走査態様及び固視位置に対応する注目部位を特定し、この注目部位に対応する眼底画像Ｅｆ′中の注目領域を特定する。なお、病変部のように眼底Ｅｆの特徴部位（乳頭中心、中心窩等）から離れた位置に注目部位が存在する場合、たとえば第１の使用形態と同様の手法で注目領域を特定できる。
【０１７９】
また、固視位置と走査態様の或る組合せに対して２つ以上の注目領域が対応付けられる場合には、これら２つ以上の注目領域を選択可能に呈示することができる。たとえば、プルダウンメニューやダイアログボックス等を表示部２４０Ａに表示させることにより、２つ以上の注目領域を選択可能に呈示することが可能である。
【０１８０】
走査設定部２１３は、ステップ４２で指定された走査態様と、ステップ４８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ４９）。このとき、第１の使用形態と同様に、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域が設定され、更に、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点が設定される。設定された走査点の位置は、走査位置情報として記憶される。
【０１８１】
主制御部２１１は、ステップ４９で得られた走査位置情報に基づいて信号光ＬＳを走査させる（Ｓ５０）。それにより、各走査点に対応する干渉光ＬＣのスペクトル分布が、スペクトロメータ１８０によって検出される。
【０１８２】
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ５１）。また、画像処理部２３０は、必要に応じて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１８３】
第３の使用形態によれば、第１の使用形態と同様に、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。また、第３の使用形態によれば、信号光ＬＳの走査態様と被検眼Ｅの固視位置とを指定するだけで、これらの指定内容に応じた注目領域が自動的に抽出されるので、計測作業の容易化を図ることが可能である。
【０１８４】
〔第４の使用形態〕
図１３のフローチャートを参照しつつ、眼底観察装置１の第４の使用形態を説明する。第４の使用形態は、オペレータが手入力で指定した注目領域を抽出し、その抽出結果に基づいて走査間隔を変更しつつ信号光ＬＳを走査させるものである。
【０１８５】
まず、第１の使用形態と同様にアライメントを行い（Ｓ６１）、信号光ＬＳの走査態様を指定し（Ｓ６２）、検査の開始を要求すると（Ｓ６３）、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに対して内部固視標を呈示するとともに（Ｓ６４）、眼底Ｅｆの眼底画像Ｅｆ′を撮影し（Ｓ６５）、この眼底画像Ｅｆ′を表示する（Ｓ６６）。
【０１８６】
オペレータは、操作部２４０Ｂを操作し、表示された眼底画像Ｅｆ′中の所望の画像領域を注目領域として指定する（Ｓ６７）。注目領域の指定は、たとえばマウス２０６のドラッグ操作により行うことができる。
【０１８７】
画像抽出部２３１は、眼底画像Ｅｆ′中に指定された注目領域を抽出する（Ｓ６８）。
【０１８８】
走査設定部２１３は、ステップ６２で指定された走査態様と、ステップ６８で抽出された注目領域の座標値とに基づいて、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの走査点（走査領域、走査線）を設定する（Ｓ６９）。このとき、第１の使用形態と同様に、当該注目領域を含むように信号光ＬＳの走査領域が設定され、更に、当該注目領域に対応する眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔が、それ以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように走査点が設定される。設定された走査点の位置は、走査位置情報として記憶される。
【０１８９】
主制御部２１１は、ステップ６９で得られた走査位置情報に基づいて信号光ＬＳを走査させる（Ｓ７０）。それにより、各走査点に対応する干渉光ＬＣのスペクトル分布が、スペクトロメータ１８０によって検出される。
【０１９０】
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像を形成する（Ｓ７１）。また、画像処理部２３０は、必要に応じて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。
【０１９１】
第４の使用形態によれば、第１の使用形態と同様に、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。また、第４の使用形態によれば、オペレータは、所望の注目領域を指定でき、その注目領域が自動的に抽出されるので、オペレータの要望に応じた計測を容易に実行できる。
【０１９２】
なお、眼底画像Ｅｆ′中に注目領域を指定する代わりに、眼底Ｅｆの断層画像中に注目領域を指定するようにしてもよい。そのためには、たとえば、ステップ６５において断層画像を取得し、ステップ６６においてこの断層画像を表示するように眼底観察装置１を動作させればよい。
【０１９３】
また、ステップ６５において断層画像を取得し、この断層画像を解析して各種の層の厚さを計測することができる。更に、この層の厚さを所定の許容範囲と比較し、許容範囲外であれば異常（病変等）の可能性があると判断して、この層の厚さの計測領域を注目領域に設定することができる。これらの処理は、たとえば画像処理部２３０や制御部２１０が行う。このような処理を行うことにより、眼底Ｅｆの異常部位を注目領域に自動的に設定できる。
【０１９４】
なお、上記の許容範囲は、たとえば、正常眼の層の厚さを事前に計測し、この臨床データに基づいて決定することができる。この許容範囲は、たとえば記憶部２１２に予め記憶される。
【０１９５】
また、患者ＩＤ等の患者識別情報と、注目領域の位置情報とを関連付けて記憶部２１２等に記憶することができる。次回（又はそれ以降）の検査において、演算制御装置２００に患者識別情報を入力すると、主制御部２１１は、この患者識別情報に関連付けられた注目領域の位置情報を記憶部２１２から取得し、この位置情報に基づいて注目領域を設定することができる。このような処理を行うことにより、過去の検査における注目領域を自動的に設定できるので、注目部位の経時的変化の観察を容易かつ迅速に行うことが可能である。
【０１９６】
なお、注目領域の位置情報は、たとえば、眼底Ｅｆの特徴点（乳頭中心、中心窩、血管の分岐点など）に対する注目領域の変位として生成できる。また、固視位置（内部固視標の投影位置（表示位置））と、この固視位置にて取得された画像中における注目領域の位置とを位置情報としてもよい。このように、位置情報は、注目領域の位置を特定可能な任意の情報を含んでいる。
【０１９７】
［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。
【０１９８】
眼底観察装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳと参照ミラー１７４を経由した参照光ＬＲとを重畳させて干渉光ＬＣを生成して検出し、その検出結果に基づいて眼底ＥｆのＯＣＴ画像（断層画像や３次元画像）を形成する光画像計測装置として機能する。
【０１９９】
更に、眼底観察装置１は、眼底Ｅｆに対して信号光ＬＳを走査する走査ユニット１４１と、信号光ＬＳの一連の走査を行うときに、走査ユニット１４１を制御して走査間隔を変更させつつ信号光ＬＳを走査させる制御部２１０とを備えている。
【０２００】
ここで、「信号光の一連の走査」とは、前述した走査態様の例（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、螺旋スキャン３次元スキャン）のように、１つ以上の断層画像を取得するための一連の処理において実行される信号光の走査を意味している。
【０２０１】
このような眼底観察装置１によれば、信号光ＬＳの一連の走査において、眼底Ｅｆの部位毎に走査間隔を切り換えつつ信号光ＬＳを走査することが可能である。
【０２０２】
たとえば、上記の第１〜第４の使用形態のように、眼底Ｅｆの注目部位に対する走査間隔を小さくし、それ以外の部位に対する走査間隔を大きくすることができる。なお、ここで言う走査間隔の大小は、注目部位及びそれ以外の部位における相対的なものである。
【０２０３】
それにより、注目部位については高精度の画像を取得することができるとともに、他の部位の走査に掛かる時間を短縮することができる。したがって、眼底観察装置１によれば、眼底Ｅｆの注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。
【０２０４】
また、眼底観察装置１によれば、一連の走査における信号光ＬＳの走査間隔を表す情報を記憶部２１２に記憶させ、この情報に基づいて当該一連の走査を新たに実行することができる。したがって、過去に実施した一連の走査と同様の走査を容易に再現することが可能である。それにより、たとえば経過観察のように眼底Ｅｆの同じ注目部位の画像を複数回に亘って取得する場合における利便性の向上を図ることができる。
【０２０５】
また、眼底観察装置１によれば、一連の走査における信号光ＬＳの走査間隔を表す情報を記憶し、この情報に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像を形成することができる。したがって、注目部位が高精度で描写された３次元画像を迅速に取得できる。
【０２０６】
［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。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。
【０２０７】
上記の実施形態においては、眼底Ｅｆの注目部位における走査間隔と、それ以外の部位における走査間隔とを切り換えて信号光ＬＳを走査している。しかし、走査間隔の切り換え態様は、これに限定されるものではない。
【０２０８】
たとえば眼底Ｅｆの注目部位が複雑な形状を有する場合等において、信号光ＬＳの走査点の切り換えが複雑になることがある。そのような場合、注目部位を含むような眼底Ｅｆの部分領域（注目部位よりも単純な形状であることが望ましい）を設定し、この部分領域における走査間隔と、それ以外の領域における走査間隔とを切り換えるように構成することが可能である。
【０２０９】
また、上記の実施形態では、注目部位が１つの場合について説明した。注目部位２つ以上存在する場合、上記の実施形態と同様にして、これら注目部位における走査間隔を小さくし、それ以外の部位における走査間隔を大きくするように切り換えることが可能である。なお、各注目部位に対する走査間隔は、全て同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【０２１０】
上記の実施形態においては、参照ミラー１７４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、被検眼Ｅ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。
【０２１１】
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、たとえばスウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）型など、光で被検眼を走査する方式の任意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が可能である。
【０２１２】
また、上記の実施形態では、眼底のＯＣＴ画像を取得する装置について説明したが、たとえば角膜等の被検眼の他の部位のＯＣＴ画像を取得可能な装置に対しても上記実施形態の構成を適用することが可能である。また、この発明は、眼以外の各種の被測定物体のＯＣＴ画像を計測する光画像計測装置に適用することも可能である。たとえば、この発明に係る光画像計測装置は、工学分野や生物学分野等の任意の分野に適用できる。
【０２１３】
［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ける制御プログラム２０４ａは、この発明に係るプログラムの一例である。
【０２１４】
この発明に係るプログラムは、光で被測定物体を走査するタイプの光画像計測装置を制御するものである。この光画像計測装置は、前述した干渉光生成手段、検出手段及び走査手段とともに、コンピュータを備えている。上記の実施形態においては、演算制御装置２００が当該コンピュータとして機能している。
【０２１５】
このプログラムは、信号光の一連の走査を行うときに、走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【０２１６】
このようなプログラムによれば、信号光の一連の走査において、被測定物体の部位毎に走査間隔を切り換えつつ信号光を走査することが可能である。それにより、被測定物体の注目部位ついては小さな走査間隔で信号光を走査させて高精度の画像を取得でき、更に、他の部位については大きな走査間隔で信号光を走査させて走査時間を短縮できる。したがって、このプログラムによれば、被測定物体の注目部位の高精度の画像を迅速に取得することが可能である。
【０２１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。
【図２】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図３】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図４】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図５】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底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。
【図６】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底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。
【図７】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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７（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７（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。
【図８】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図９】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図１０】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の実施形態の使用形態における信号光の走査態様の一例を表す概略説明図である。
【図１１】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図１２】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【図１３】この発明に係る光画像計測装置として機能する眼底観察装置の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。
【符号の説明】
【０２１９】
１ 眼底観察装置（光画像計測装置）
１Ａ 眼底カメラユニット
１４０ ＬＣＤ
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
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０４ａ 制御プログラム
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２１３ 走査設定部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ 画像抽出部
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
Ｒ 走査領域
Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ） 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、
前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の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であって、
前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、
信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段と、
を備えることを特徴とする光画像計測装置。
【請求項２】
前記被測定物体の画像中の注目領域を指定するための指定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記指定された注目領域に対応する注目部位を含む前記被測定物体の部分領域に対する走査間隔が、前記部分領域以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように、前記信号光を走査させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
【請求項３】
前記指定手段は、前記被測定物体の画像を解析して前記注目領域を抽出する抽出手段を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
【請求項４】
前記被測定物体は眼底であり、
前記抽出手段は、前記眼底の視神経乳頭に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
【請求項５】
前記被測定物体は眼底であり、
前記抽出手段は、前記眼底の黄斑部に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
【請求項６】
前記抽出手段は、前記眼底の画像を解析して前記画像位置を特定し、前記特定された画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置。
【請求項７】
前記指定手段は、前記眼底の画像中の前記画像位置を指定するための操作手段を含み、
前記抽出手段は、該指定された前記画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置。
【請求項８】
前記指定手段は、前記眼底の表面の２次元画像を前記眼底の画像として撮影する撮影手段を含む、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光画像計測装置。
【請求項９】
前記被測定物体は被検眼であり、
２以上の固視位置のうちのいずれかに固視させるための固視標を前記被検眼に投影する投影手段と、
前記被検眼に対する前記信号光の走査パターンを指定するための走査指定手段と、
を更に備え、
前記指定手段は、前記投影手段による固視位置と該指定された走査パターンとに基づいて前記注目領域を指定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
【請求項１０】
前記指定手段は、前記注目領域を指定するための操作手段を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
【請求項１１】
前記指定手段は、前記被測定物体の表面の２次元画像を前記被測定物体の画像として撮影する撮影手段と、前記撮影された２次元画像を表示する表示手段とを含み、
前記操作手段は、前記表示された２次元画像中に前記注目領域を指定するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の光画像計測装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、信号光の一連の走査を新たに行うときに、前記記憶された情報に基づいて信号光を走査させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、
前記画像形成手段は、前記記憶された情報に基づいて前記被測定物体の３次元画像を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
【請求項１４】
低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、
前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、
コンピュータと、
を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置を制御するプログラムであって、
信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段として前記コンピュータを機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、
前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の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であって、
前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、
信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段と、
を備えることを特徴とする光画像計測装置。
【請求項２】
前記被測定物体の画像中の注目領域を指定するための指定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記指定された注目領域に対応する注目部位を含む前記被測定物体の部分領域に対する走査間隔が、前記部分領域以外の領域に対する走査間隔よりも小さくなるように、前記信号光を走査させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
【請求項３】
前記指定手段は、前記被測定物体の画像を解析して前記注目領域を抽出する抽出手段を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
【請求項４】
前記被測定物体は眼底であり、
前記抽出手段は、前記眼底の視神経乳頭に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
【請求項５】
前記被測定物体は眼底であり、
前記抽出手段は、前記眼底の黄斑部に対応する画像位置から所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
【請求項６】
前記抽出手段は、前記眼底の画像を解析して前記画像位置を特定し、前記特定された画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置。
【請求項７】
前記指定手段は、前記眼底の画像中の前記画像位置を指定するための操作手段を含み、
前記抽出手段は、該指定された前記画像位置から前記所定距離だけ離れた画像領域を前記注目領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光画像計測装置。
【請求項８】
前記指定手段は、前記眼底の表面の２次元画像を前記眼底の画像として撮影する撮影手段を含む、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光画像計測装置。
【請求項９】
前記被測定物体は被検眼であり、
２以上の固視位置のうちのいずれかに固視させるための固視標を前記被検眼に投影する投影手段と、
前記被検眼に対する前記信号光の走査パターンを指定するための走査指定手段と、
を更に備え、
前記指定手段は、前記投影手段による固視位置と該指定された走査パターンとに基づいて前記注目領域を指定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
【請求項１０】
前記指定手段は、前記注目領域を指定するための操作手段を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
【請求項１１】
前記指定手段は、前記被測定物体の表面の２次元画像を前記被測定物体の画像として撮影する撮影手段と、前記撮影された２次元画像を表示する表示手段とを含み、
前記操作手段は、前記表示された２次元画像中に前記注目領域を指定するために用いられる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の光画像計測装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、信号光の一連の走査を新たに行うときに、前記記憶された情報に基づいて信号光を走査させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記一連の走査における信号光の走査間隔を表す情報を記憶する記憶手段を含み、
前記画像形成手段は、前記記憶された情報に基づいて前記被測定物体の３次元画像を形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
【請求項１４】
低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と参照物体を経由した前記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、
前記生成された干渉光を検出する検出手段と、
前記被測定物体に対して信号光を走査する走査手段と、
コンピュータと、
を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置を制御するプログラムであって、
信号光の一連の走査を行うときに、前記走査手段を制御し、走査間隔を変更させつつ信号光を走査させる制御手段として前記コンピュータを機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２６７８９２（Ｐ２００８−２６７８９２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０９０２９（Ｐ２００７−１０９０２９）
【出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１８日（２００７．４．１８）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
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