(57)【要約】【課題】計測タイミングを逃すことなく容易に計測を行える光画像計測装置を提供する。【解決手段】光画像計測装置１の画像処理部２３０は、被検眼Ｅに対する光学系のアライメント状態の適否と、眼底Ｅｆの注目領域に対するフォーカス状態の適否と、予備的に取得された断層像のフレーム内における位置の適否と、予備的に取得された断層像の画質の適否と、被測定物体の動きに対する信号光ＬＳの照射位置のトラッキング状態の適否をそれぞれ判定する。これら全ての条件が適正であると判定されたときに、制御部２１０は、光学系及び画像形成部２２０を制御して眼底Ｅｆの注目領域の断層像を形成させる。それにより、生体眼のように動きのある被測定物体の断層像を取得する場合であっても、計測タイミングを逃すことなく容易に計測を行うことが可能となる。【選択図】図５
2010181172.tif 000002
【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干渉させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して検出信号を生成する光学系と、
前記検出信号に基づいて前記被測定物体の断層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、
被測定物体に対する前記光学系の位置合わせを行うアライメント手段と、
前記被測定物体の注目領域に対する前記光学系の合焦を行う合焦手段と、
前記アライメント手段による前記光学系の位置の適否、前記合焦手段による合焦状態の適否、及び、前記画像形成手段により形成される前記注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否をそれぞれ判定する判定手段と、
前記光学系の位置、前記合焦状態、及び前記フレーム内における位置の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする制御手段と、
を備えることを特徴とする光画像計測装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、及び前記フレーム内における位置のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記被測定物体の断層像の取得を禁止する、
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３】
表示手段を更に備え、
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、及び前記フレーム内における位置のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる、
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４】
前記判定手段は、更に、前記画像形成手段により形成される断層像を解析して当該断層像の画質の適否を判定し、
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記断層像の画質の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする、
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５】
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記断層像の画質のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記被測定物体の断層像の取得を禁止する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光画像計測装置。
【請求項６】
表示手段を更に備え、
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記断層像の画質のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の光画像計測装置。
【請求項７】
前記光学系は、前記参照光の光路上に偏光板を備え、
前記制御手段は、前記断層像の画質が不適正であると判定されたときに、画質が最大になるように前記偏光板を制御する、
ことを特徴とする請求項４に記載の光画像計測装置。
【請求項８】
前記画像形成手段により形成される断層像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、
を更に備え、
前記判定手段は、更に、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定し、
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする、
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９】
前記被測定物体に対する前記信号光の進行方向に略直交する面における前記被測定物体の２次元画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影される２次元画像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、
を更に備え、
前記判定手段は、更に、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定し、
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする、
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１０】
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記被測定物体の断層像の取得を禁止する、
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の光画像計測装置。
【請求項１１】
表示手段を更に備え、
前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる、
ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の光画像計測装置。
【請求項１２】
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干渉させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して検出信号を生成する光学系と、
前記検出信号に基づいて前記被測定物体の断層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、
被測定物体に対する前記光学系の位置合わせを行うアライメント手段と、
前記被測定物体の注目領域に対する前記光学系の合焦を行う合焦手段と、
前記画像形成手段により形成される断層像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、
前記アライメント手段による前記光学系の位置の適否を判定し、前記合焦手段による合焦状態の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される前記注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される断層像を解析して当該断層像の画質の適否を判定し、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定する判定手段と、
前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、前記断層像の画質、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする制御手段と、
を備えることを特徴とする光画像計測装置。
【請求項１３】
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干渉させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して検出信号を生成する光学系と、
前記検出信号に基づいて前記被測定物体の断層像を形成する画像形成手段と、
前記被測定物体に対する前記信号光の進行方向に略直交する面における前記被測定物体の２次元画像を撮影する撮影手段と、
を有する光画像計測装置であって、
被測定物体に対する前記光学系の位置合わせを行うアライメント手段と、
前記被測定物体の注目領域に対する前記光学系の合焦を行う合焦手段と、
前記撮影される２次元画像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、
前記アライメント手段による前記光学系の位置の適否を判定し、前記合焦手段による合焦状態の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される前記注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される断層像を解析して当該断層像の画質の適否を判定し、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定する判定手段と、
前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、前記断層像の画質、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする制御手段と、
を備えることを特徴とする光画像計測装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像を取得させる、
ことを特徴とする請求項１、請求項４、請求項８、請求項９、請求項１２及び請求項１３のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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装置に関する。
【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。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、医療分野や生物学分野における応用の展開が特に期待されている。
【０００３】
特許文献１には、光画像計測技術を適用した装置が開示されている。この装置は、測定腕が回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照ミラーが設置されており、その出口に計測腕及び参照腕からの光束の干渉光の強度を分光器で分析する干渉器が設けられている。更に、参照腕は、参照光光束位相を不連続な値で段階的に変えるように構成されている。
【０００４】
特許文献１の装置は、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、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の深度方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。
【０００５】
更に、特許文献１に記載の装置は、光ビーム（信号光）を走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成するようになっている。この装置においては、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するように構成されているので、この装置により形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深度方向（ｚ方向）の２次元断層像となる。
【０００６】
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次元断層像を複数形成し、これら複数の断層像に基づいて測定範囲の３次元の断層情報を取得して画像化する技術が開示されている。この３次元画像化としては、たとえば、複数の断層像を垂直方向に並べて表示させる方法や（スタックデータなどと呼ばれる）、複数の断層像にレンダリング処理を施して３次元画像を形成する方法などが考えられる。
【０００７】
特許文献３、４には、他のタイプの光画像計測装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光に基づいてスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化する光画像計測装置が記載されている。このような光画像計測装置は、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。
【０００８】
また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することにより、光の進行方向に直交する断面における形態を表す画像を形成する光画像計測装置が記載されている。このような光画像計測装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはエンフェイス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。
【０００９】
特許文献５には、ＯＣＴ技術を眼科分野に適用した構成が開示されている。なお、光画像計測装置が眼科分野に応用される以前には、眼底カメラ等の眼科撮影装置が利用されていた（たとえば特許文献６を参照）。
【００１０】
ＯＣＴ技術を用いた眼底撮影装置は、眼底表面を撮影する眼底カメラと比較して、眼底の様々な深度の画像を選択的に取得できるという利点がある。また、眼底カメラよりも高詳細の画像を取得できるという利点もある。このようなＯＣＴ技術を用いることにより、診断の精度の向上や病変の早期発見への寄与が期待されている。
【００１１】
従来の光画像計測装置は、図１６に示すような手順で撮影を行うのが一般的である。以下、一例として、特許文献５のような装置を使用して眼底検査を行う場合を説明する。まず、コントロールレバーを操作して、被検眼に対する装置光学系のアライメントを行う（Ｓ１０１）。この作業は、たとえば、アライメント光学系により輝点を被検眼に投影し、コントロールレバーを操作して、画面に表示された輝点を括弧型のスケール内に配置させるようにして行う。
【００１２】
次に、被検眼の注目領域（たとえば黄斑部、視神経乳頭など）に対し、装置光学系をフォーカス（合焦）する（Ｓ１０２）。この作業は、たとえば、所定の光学系により合焦用の視標を被検眼に投影し、合焦ハンドルを操作することにより行う。より具体的には、２本の直線状の輝線からなるスプリット輝線を合焦用の視標として投影し、２本の輝線が一直線上に配置されるように合焦ハンドルを操作することにより行う。
【００１３】
フォーカスが完了したら、干渉像の検索・表示を行う（Ｓ１０３）。この作業は、参照光の光路長を調整することにより、眼底の所望の深度位置の干渉像を表示させるものである。その際、所望の深度位置の画質を高めるように光路長を調整する。なお、光路長の調整は、オペレータが手作業で行ってもよいし、干渉像を取得して解析することにより自動で行ってもよい。
【００１４】
続いて、所定のボタンを押下してオートトラッキングを開始する（Ｓ１０４）。オートトラッキングは、注目領域を干渉像のほぼ中央に配置させるように、被検眼の動きに光ビーム（信号光）を追従させる技術である。この技術については、たとえば特許文献７〜１０に開示されている。
【００１５】
オートトラッキングを実施しつつ、所望のタイミングで、オペレータは、撮影スイッチを押下する（Ｓ１０５）。これを受けて、装置は干渉像を取得し（Ｓ１０６）、更に、眼底像を撮影する（Ｓ１０７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【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２００７−２４６７７号公報
【特許文献４】特開２００６−１５３８３８号公報
【特許文献５】特開２００８−２８９５７９号公報
【特許文献６】特開平９−２７６２３２号公報
【特許文献７】特開２００８−３４２号公報
【特許文献８】特開２００８−３４３号公報
【特許文献９】特開２００８−１５４７２５号公報
【特許文献１０】特開２００８−１５４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のような手順で検査を行う場合、アライメント、フォーカス、干渉像の位置調整、画質、及びオートトラッキングの各状態が好適であるかの判断が困難な場合がある。特に、光画像計測装置の使用に熟練していない検者には当該判断は困難であり、計測タイミングを逃すおそれが高い。また、或る程度の熟練者であっても、計測タイミングを逃すおそれが無いとは言えない。
【００１８】
なお、眼底カメラのような従来の眼科撮影装置において、アライメントやフォーカスの状態を判断して自動的に撮影を行う機能を具備するものがあるが、これをそのまま光画像計測装置に適用することは困難である。何故なら、光画像計測装置により得られる画像（干渉像）は眼底像よりも精細であり、また、干渉像は眼底像よりも狭い範囲を対象としているため、従来の技術では精度が不十分になるおそれがあるからである。また、干渉像の位置調整や画質については、従来の技術では対応することができない。
【００１９】
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、その目的は、計測タイミングを逃すことなく容易に計測を行うことが可能な光画像計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
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干渉させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して検出信号を生成する光学系と、前記検出信号に基づいて前記被測定物体の断層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、被測定物体に対する前記光学系の位置合わせを行うアライメント手段と、前記被測定物体の注目領域に対する前記光学系の合焦を行う合焦手段と、前記アライメント手段による前記光学系の位置の適否、前記合焦手段による合焦状態の適否、及び、前記画像形成手段により形成される前記注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否をそれぞれ判定する判定手段と、前記光学系の位置、前記合焦状態、及び前記フレーム内における位置の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光画像計測装置であって、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、及び前記フレーム内における位置のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記被測定物体の断層像の取得を禁止する、ことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の光画像計測装置であって、表示手段を更に備え、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、及び前記フレーム内における位置のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる、ことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項４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、前記判定手段は、更に、前記画像形成手段により形成される断層像を解析して当該断層像の画質の適否を判定し、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記断層像の画質の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の光画像計測装置であって、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記断層像の画質のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記被測定物体の断層像の取得を禁止する、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の光画像計測装置であって、表示手段を更に備え、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記断層像の画質のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の光画像計測装置であって、前記光学系は、前記参照光の光路上に偏光板を備え、前記制御手段は、前記断層像の画質が不適正であると判定されたときに、画質が最大になるように前記偏光板を制御する、ことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の光画像計測装置であって、前記画像形成手段により形成される断層像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、を更に備え、前記判定手段は、更に、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定し、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする、ことを特徴とする。
【００２８】
また、請求項９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、前記被測定物体に対する前記信号光の進行方向に略直交する面における前記被測定物体の２次元画像を撮影する撮影手段と、前記撮影される２次元画像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、を更に備え、前記判定手段は、更に、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定し、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする、ことを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の光画像計測装置であって、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記被測定物体の断層像の取得を禁止する、ことを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の光画像計測装置であって、表示手段を更に備え、前記制御手段は、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、及び前記追従状態のうちの少なくとも１つが不適正であると判定されたときに、前記表示手段に警告情報を表示させる、ことを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１２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干渉させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して検出信号を生成する光学系と、前記検出信号に基づいて前記被測定物体の断層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、被測定物体に対する前記光学系の位置合わせを行うアライメント手段と、前記被測定物体の注目領域に対する前記光学系の合焦を行う合焦手段と、前記画像形成手段により形成される断層像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、前記アライメント手段による前記光学系の位置の適否を判定し、前記合焦手段による合焦状態の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される前記注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される断層像を解析して当該断層像の画質の適否を判定し、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定する判定手段と、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、前記断層像の画質、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項１３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干渉させて干渉光を生成し、前記干渉光を検出して検出信号を生成する光学系と、前記検出信号に基づいて前記被測定物体の断層像を形成する画像形成手段と、前記被測定物体に対する前記信号光の進行方向に略直交する面における前記被測定物体の２次元画像を撮影する撮影手段と、を有する光画像計測装置であって、被測定物体に対する前記光学系の位置合わせを行うアライメント手段と、前記被測定物体の注目領域に対する前記光学系の合焦を行う合焦手段と、前記撮影される２次元画像に基づいて、前記フレーム内の略中央に前記注目領域の断層像が配置されるように、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を前記被測定物体の動きに追従させる追従手段と、前記アライメント手段による前記光学系の位置の適否を判定し、前記合焦手段による合焦状態の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される前記注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否を判定し、前記画像形成手段により形成される断層像を解析して当該断層像の画質の適否を判定し、前記信号光の照射位置の追従状態の適否を判定する判定手段と、前記光学系の位置、前記合焦状態、前記フレーム内における位置、前記断層像の画質、及び前記追従状態の全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像の取得を可能にする制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１、請求項４、請求項８、請求項９、請求項１２及び請求項１３のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記制御手段は、前記全てが適正であると判定されたときに、前記光学系及び前記画像形成手段を制御して前記注目領域の断層像を取得させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
この発明に係る光画像計測装置は、アライメント手段による光学系の位置の適否、合焦手段による合焦状態の適否、及び、画像形成手段により形成される被測定物体の注目領域の断層像のフレーム内における位置の適否をそれぞれ判定し、これら３つの条件の全てが適正であると判定されたときに注目領域の断層像の取得を可能にするものである。
【００３５】
また、この発明に係る光画像計測装置の別の態様は、上記３つの条件に加え、断層像の画質の適否と、信号光の照射位置の追従状態の適否とを判定し、これら５つの条件の全てが適正であると判定されたときに注目領域の断層像の取得を可能にするものである。
【００３６】
このような発明によれば、たとえば生体眼のように動きがある被測定物体の断層像を取得する場合であっても、上記の各種条件が適正であるタイミング、すなわち計測タイミングを逃すことなく容易に計測を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に係る光画像計測装置の実施形態の全体構成の一例を表す概略図である。
【図２】この発明に係る光画像計測装置の実施形態におけるアライメント光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図３】この発明に係る光画像計測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図である。
【図４】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図５】この発明に係る光画像計測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の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図７】この発明に係る光画像計測装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図８】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面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の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１０】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１１】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１２】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１３】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１４】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１５】この発明に係る光画像計測装置の実施形態における表示画面の一例を表す概略図である。
【図１６】従来の光画像計測装置の動作の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
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。この実施形態では、眼科分野において使用され、生体眼のＯＣＴ画像を取得する装置について説明する。なお、生体眼以外の被測定物体のＯＣＴ画像を取得する場合においても、同様の構成により同様の作用及び効果を得ることが可能である。
【００３９】
この実施形態では、フーリエドメインタイプの手法を適用する構成について詳しく説明する。特に、この実施形態では、特許文献５に開示された装置とほぼ同様の構成を具備する光画像計測装置を取り上げる。なお、他の構成を適用する場合においても、この実施形態と同様の構成を適用することにより同様の作用及び効果が得られる。たとえば、スウェプトソースタイプのように信号光を走査（スキャン）する任意のタイプのＯＣＴ技術に対して、この実施形態に係る構成を適用することが可能である。また、フルフィールドタイプのように信号光を横方向にスキャンしないタイプのＯＣＴ技術に対して、この実施形態に係る構成を適用することも可能である。
【００４０】
［構成］
光画像計測装置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。これら各部は、複数の筐体内に分散して設けられていてもよいし、単一の筐体内にまとめて設けられていてもよい。眼底カメラユニット１Ａは、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。眼底カメラは、眼底を撮影する装置である。また、眼底カメラは、眼底血管の形態の撮影に利用される。ＯＣＴユニット１５０は、被検眼のＯＣＴ画像を取得するための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。
【００４１】
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１５２ａが導通されている（図３を参照）。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。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のそれぞれと、電気信号を伝達する通信線を介して接続されている。
【００４２】
〔眼底カメラユニット〕
眼底カメラユニット１Ａは、眼底表面の形態を表す２次元画像を形成するための光学系を有する。ここで、眼底表面の２次元画像には、眼底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）などが含まれる。
【００４３】
眼底カメラユニット１Ａには、従来の眼底カメラと同様に、各種のユーザインターフェイスが設けられている。このユーザインターフェイスの例として、操作パネル、コントロールレバー（ジョイスティック）、撮影スイッチ、合焦ハンドル、ディスプレイなどがある。操作パネルには、各種のスイッチやボタンが設けられている。コントロールレバーは、操作パネル等が設けられた架台や、光学系が内蔵された装置本体を、装置ベースに対して３次元的に移動させるために操作される。コントロールレバーは、特に、手動でのアライメント操作時に使用される。撮影スイッチは、コントロールレバーの上端に設けられ、眼底像やＯＣＴ画像の取得を指示するために使用される。また、撮影スイッチは、他の機能を実行する際にも使用される。操作パネルやコントロールレバーは、眼底カメラユニット１Ａの検者側の位置（後面）に設けられている。合焦ハンドルは、たとえば装置本体の側面に設けられ、フォーカス調整（ピント合わせ）を行うために使用される。なお、合焦ハンドルを操作すると、後述の合焦レンズが移動されてフォーカス状態が変更される。ディスプレイは、眼底カメラユニット１Ａの検者側の位置に設けられ、光画像計測装置１により取得された画像、患者情報、撮影条件等の各種情報を表示する。眼底カメラユニット１Ａの被検者側の位置（前面）には、被検者の顔を保持するための顎受けや額当てが設けられている。
【００４４】
眼底カメラユニット１Ａには、従来の眼底カメラと同様に、照明光学系１００と撮影光学系１２０が設けられている。照明光学系１００は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系１２０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置１０、１２に導く。また、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。
【００４５】
照明光学系１００は、従来の眼底カメラと同様に、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。
【００４６】
観察光源１０１は、たとえば約７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の近赤外領域の波長を含む照明光を出力する。この近赤外光は、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）。撮影光源１０３は、たとえば約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲の可視領域の波長を含む照明光を出力する。
【００４７】
観察光源１０１から出力された照明光は、コンデンサレンズ１０２、１０４、（エキサイタフィルタ１０５又は１０６、）リング透光板１０７、ミラー１０８、反射棒１０９ｂ、照明絞り１１０、リレーレンズ１１１を介して孔開きミラー１１２に到達する。更に、この照明光は、孔開きミラー１１２により反射され、対物レンズ１１３を介して被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆを照明する。一方、撮影光源１０３から出力された照明光は、同様にコンデンサレンズ１０４から対物レンズ１１３までを経由して被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆを照明する。
【００４８】
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、合焦レンズ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、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮像装置１２、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０を含んで構成される。撮影光学系１２０は、従来の眼底カメラとほぼ同様の構成を有する。合焦レンズ１２４は、撮影光学系１２０の光軸方向に移動可能とされている。
【００４９】
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。また、ダイクロイックミラー１３４は、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；図３を参照）を透過させる。
【００５０】
ダイクロイックミラー１３６は、観察光源１０１からの照明光の眼底反射光を反射し、撮影光源１０３からの照明光の眼底反射光を透過させる。
【００５１】
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、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、合焦レンズ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、眼底Ｅｆに内部固視標が投影される。
【００５２】
ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視方向を変更することができる。被検眼Ｅの固視方向としては、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固視方向や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための固視方向や、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固視方向などがある。固視位置の変更は、たとえば操作パネルを操作することで行う。
【００５３】
撮像装置１０には、撮像素子１０ａが内蔵されている。撮像装置１０は、特に近赤外領域の波長の光を検出可能である。つまり、撮像装置１０は、近赤外光を検出する赤外線テレビカメラとして機能する。撮像装置１０は、近赤外光を検出して映像信号を出力する。撮像素子１０ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の任意の撮像素子（エリアセンサ）である。
【００５４】
撮像装置１２には、撮像素子１２ａが内蔵されている。撮像装置１２は、特に可視領域の波長の光を検出可能である。つまり、撮像装置１２は、可視光を検出するテレビカメラとして機能する。撮像装置１２は、可視光を検出して映像信号を出力する。撮像素子１２ａは、撮像素子１０ａと同様に、任意の撮像素子（エリアセンサ）により構成される。
【００５５】
タッチパネルモニタ１１は、各撮像素子１０ａ、１２ａからの映像信号に基づいて眼底像Ｅｆ′を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られる。このタッチパネルモニタ１１は、前述のディスプレイの一例である。
【００５６】
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から出力される信号光ＬＳの眼底Ｅｆに対する照射位置を走査する。
【００５７】
走査ユニット１４１は、図１に示すｘｙ平面上において信号光ＬＳを走査する。そのために、走査ユニット１４１には、たとえば、ｘ方向への走査用のガルバノミラーと、ｙ方向への走査用のガルバノミラーとが設けられている。
【００５８】
照明光学系１００の反射棒１０９ｂは、ＬＥＤ１０９ａとともに合焦光学系を構成している。合焦光学系は、従来の眼底カメラと同様に、フォーカス調整に用いられる視標（スプリット輝線）を被検眼Ｅに投影するものである。反射棒１０９ｂは、照明光学系１００の光軸に対して挿脱可能とされている。反射棒１０９ｂの一端は、照明光学系１００の光軸に対して傾斜した反射面を有している。ＬＥＤ１０９ａからの出力光は、この反射面に反射され、照明光と同様の経路を介して被検眼Ｅに投射される。
【００５９】
合焦光学系は、反射棒１０９ｂの反射面と眼底Ｅｆとが光学的に共役にとなるように、合焦レンズ１２４の移動と連動して、照明光学系１００の光軸方向に移動される。反射面と眼底Ｅｆとが共役になっていない場合、一対のスプリット輝線は一直線上に並ばずに左右方向に分離して見える。一方、反射面と眼底Ｅｆとが共役になっている場合には、一対のスプリット輝線は一直線上に並んで見える。これを利用してフォーカス調整を行うことができる。このようなスプリット輝線を用いたフォーカス調整は、従来の眼底カメラ等において広く利用されている。
【００６０】
合焦レンズ１２４とリレーレンズ１２５との間の光路上には、ハーフミラー１９０が斜設されている。ハーフミラー１９０は、図２（Ａ）に示すアライメント光学系１９０Ａの光路と撮影光学系１２０の光路（撮影光路）とを合成するように作用する。アライメント光学系１９０Ａは、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせ（アライメント）に用いられるアライメント輝点を被検眼Ｅに投影するための光学系である。
【００６１】
アライメント輝点は、被検眼Ｅの角膜頂点を光学系１００、１２０の光軸に一致させるアライメント（図１に示すｘｙ方向のアライメント）と、被検眼Ｅと光学系１００、１２０との間の距離（図１のｚ方向；ワーキングディスタンス（ｗｏｒｋｉｎｇ  ｄｉｓｔａｎｃｅ）；被検眼Ｅの角膜（頂点）と対物レンズ１１３との間の距離）のアライメントとの双方に用いられる（たとえば特開平１１−４８０８号公報を参照）。
【００６２】
アライメント光学系１９０Ａは、図２（Ａ）に示すように、ハーフミラー１９０とともに、アライメント光源１９０ａ、ライトガイド１９０ｂ、反射ミラー１９０ｃ、２孔絞り１９０ｄ及びリレーレンズ１９０ｅを含んで構成されている。アライメント光源１９０ａは、たとえば、近赤外領域の光（アライメント光）を出力するＬＥＤ等の光源によって構成される。
【００６３】
２孔絞り１９０ｄは、図２（Ｂ）に示すように、２つの孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２を有している。孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２は、たとえば円盤状の２孔絞り１９０ｄの中心位置１９０ｄ３に対して対称な位置に形成されている。２孔絞り１９０ｄは、この中心位置１９０ｄ３がアライメント光学系１９０Ａの光軸上に位置するようにして配設される。
【００６４】
ライトガイド１９０ｂの射出端１９０βから射出されたアライメント光は、反射ミラー１９０ｃにより反射されて２孔絞り１９０ｄに導かれる。２孔絞り１９０ｄの孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２を通過したアライメント光（の一部）は、リレーレンズ１９０ｅを経由し、ハーフミラー１９０により反射されて孔空きミラー１１２に導かれる。このとき、リレーレンズ１９０ｅは、ライトガイド１９０ｂの射出端１９０βの像を孔空きミラー１１２の孔部１１２ａの中央位置（撮影光学系１２０の光軸上の位置）に中間結像させる。孔空きミラー１１２の孔部１１２ａを通過したアライメント光は、対物レンズ１１３を介して被検眼Ｅの角膜に投影される。
【００６５】
ここで、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａ（対物レンズ１１３）との位置関係が適正である場合、すなわち、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとの間の距離（ワーキングディスタンス）が適正であり、かつ、眼底カメラユニット１Ａの光学系の光軸と被検眼Ｅの眼軸（角膜頂点位置）とが（ほぼ）一致している場合、２孔絞り１９０ｄにより形成される２つの光束（アライメント光束）は、角膜頂点と角膜曲率中心との中間位置においてそれぞれ結像するようにして被検眼Ｅに投影される。
【００６６】
２つのアライメント光束（アライメント光）の角膜反射光は、撮影光学系１２０を介して撮像素子１０ａにより受光される。撮像素子１０ａによる撮影画像は、タッチパネルモニタ１１や演算制御装置２００のディスプレイ（後述）等の表示デバイスに表示される。
【００６７】
ここで、図４を参照しつつ、フォーカス調整及びアライメント調整について説明する。この表示画面は、たとえばタッチパネルモニタ１１に表示される。この表示画面に呈示される情報としては、患者ＩＤ３０１；左右眼情報３０２、撮影光源充電情報３０３、撮影光量補正情報３０４、撮影光量レベル情報３０５、自動撮影情報３０６、画角情報３０７、固視位置情報３０８、アライメントスケール３０９、一対のアライメント輝点３１０、一対のスプリット輝線３１１、観察光量レベル情報３１２、及び小瞳孔情報３１３がある。
【００６８】
左右眼情報３０２は、被検眼Ｅが左眼（Ｌ）であるか右眼（Ｒ）であるかを表す情報である。撮影光源充電情報３０３は、撮影光源１０３（キセノンランプ）の充電状態を表す情報である。撮影光量補正情報３０４は、操作パネルにて設定された撮影光量の補正値を表す情報である。撮影光量レベル情報３０５は、撮影光量の設定値を表す情報である。自動撮影情報３０６は、オートシュート（自動撮影）やオートフォーカス等、撮影作業を自動化する機能がオンになっている場合に呈示される。画角情報３０７は、撮影画角（撮影倍率）の設定値を表す情報である。固視位置情報３０８は、被検眼Ｅの固視位置（固視方向）の設定値を表す情報である。観察光量レベル情報３１２は、観察光量の設定値を表す情報である。小瞳孔情報３１３は、被検眼Ｅが小瞳孔である場合に使用される小瞳孔絞り（図示せず）が適用されている場合に呈示される。
【００６９】
アライメントについて説明する。一対のアライメント輝点３１０は、アライメント光学系１９０Ａにより被検眼Ｅに投影される光の受光像である。アライメントスケール３０９は、一対のアライメント輝点３１０の移動目標となる位置を表す括弧型の画像である。検者は、一対のアライメント輝点３１０がアライメントスケール３０９内に入るように、コントロールレバーを操作して眼底カメラユニット１Ａを３次元的に移動させることにより、被検眼Ｅに対する光学系のアライメントを行う。
【００７０】
このように手動でアライメント調整を行う代わりに、オート（自動）アライメント機能を適用することも可能である。オートアライメントは、たとえば、表示画面中における各アライメント輝点３１０の位置を特定し、各特定位置とアライメントスケール３０９との位置のズレを求め、このズレをキャンセルするように眼底カメラユニット１Ａを移動させるようにして行う。各アライメント輝点３１０の位置の特定は、たとえば、各アライメント輝点の輝度分布を求め、この輝度分布に基づいて重心位置を求めることにより実行できる。アライメントスケール３０９の位置は一定であるので、たとえばその中心位置と上記重心位置との変位を求めることにより、上記ズレを求めることが可能である。眼底カメラユニット１Ａの移動方向及び移動距離は、あらかじめ設定されたｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の各方向における単位移動距離（たとえば、眼底カメラユニット１Ａをどの方向にどれだけ移動させると、アライメント輝点３１０がどの方向にどれだけ移動するかを事前に計測した結果）を参照して決定することが可能である。なお、オートアライメントを行う場合には、眼底カメラユニット１Ａを移動させるためのアクチュエータ（パルスモータ等）が設けられる。
【００７１】
フォーカス調整について説明する。一対のスプリット輝線３１１は、上下方向に並んで呈示される。検者は、フォーカス調整を行うために、合焦ハンドルを操作して合焦レンズ１２４や合焦光学系を移動させる。それに伴い、上下のスプリット輝線３１１は左右方向に移動する。検者は、上下のスプリット輝線３１１が、上下に延びる一直線上に位置するように合焦ハンドルを操作することによりピント合わせを行う。
【００７２】
このように手動でフォーカス調整を行う代わりに、オートフォーカス機能を適用することも可能である。オートフォーカスは、たとえば、各スプリット輝線３１１の表示位置を特定し、上下のスプリット輝線３１１が一直線上に位置するような合焦レンズ１２４等の移動方向及び移動距離を求めることにより行う。各スプリット輝線３１１の表示位置は、たとえば、各スプリット輝線３１１の輝度分布から重心位置を求めることにより行うことが可能である。上記移動方向及び移動距離は、たとえば、あらかじめ設定された単位移動距離（たとえば、合焦レンズ１２４等をどの方向にどれだけ移動させると、スプリット輝線３１１がどの方向にどれだけ移動するがを事前に測定した結果）を参照して決定することが可能である。
【００７３】
〔ＯＣＴユニット〕
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、従来のフーリエドメインタイプの光画像計測装置と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、被検眼の眼底を経由した信号光と参照物体を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出して検出信号を生成する光学系を備えている。この検出信号は演算制御装置２００に送られる。
【００７４】
低コヒーレンス光源１６０は、広帯域の低コヒーレンス光Ｌ０を出力する広帯域光源である。この広帯域光源としては、たとえば、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などを用いることができる。
【００７５】
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。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の範囲の波長を含んでいる。
【００７６】
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やＰＭファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ  ｆｉｂｅｒ；偏波面保持ファイバ）等により構成される。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。
【００７７】
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）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称する。
【００７８】
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により導光されてその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、ガラスブロック１７２、偏光板（λ／４板）１７５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。
【００７９】
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、偏光板１７５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。
【００８０】
なお、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作用する。また、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の分散特性を合わせるための分散補償手段として作用する。
【００８１】
濃度フィルタ１７３は、参照光ＬＲの光量を減少させる減光フィルタとして作用する。濃度フィルタ１７３は、たとえば、回転型のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタにより構成される。濃度フィルタ１７３は、図示しない駆動機構によって回転駆動されて、干渉光ＬＣの生成に寄与する参照光ＬＲの光量を変更する。
【００８２】
また、偏光板１７５は、参照光ＬＲの光路長を補正するために用いられるとともに、ＯＣＴ画像の画質を高めるために使用される。偏光板１７５は、参照光ＬＲの光路方向に直交する方向に対してたとえば３度程度傾斜して配置される。偏光板１７５は、所定の駆動機構により回転駆動され、それにより干渉像の画質が調整される。
【００８３】
参照ミラー１７４は、所定の駆動機構により、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。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との間の距離）などに応じて、参照光ＬＲの光路長を確保できる。
【００８４】
他方、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。ここで、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。
【００８５】
信号光ＬＳは、光ファイバ１５２ａにより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、ハーフミラー１９０、合焦レンズ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に照射されて眼底Ｅｆに照射される。なお、信号光ＬＳを眼底Ｅｆに照射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は事前に光路から退避される。
【００８６】
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。
【００８７】
信号光ＬＳの眼底反射光は、被検眼Ｅに向かう信号光ＬＳと同じ経路を逆方向に案内されて光ファイバ１５２ａの端面に集光される。更に、信号光ＬＳの眼底反射光は、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。
【００８８】
光カプラ１６２は、眼底Ｅｆを経由して戻ってきた信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重ね合わせて干渉光ＬＣを生成する。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。
【００８９】
スペクトロメータ（分光計）１８０は、干渉光ＬＣのスペクトル成分を検出する。スペクトロメータ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、透過型でも反射型でもよい。また、ＣＣＤ１８４に代えて、ＣＭＯＳ等の他の光検出素子（ラインセンサ又はエリアセンサ）を用いることも可能である。
【００９０】
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の各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤ１８４は、この電荷を蓄積して検出信号を生成する。更に、ＣＣＤ１８４は、この検出信号を演算制御装置２００に送る。
【００９１】
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。
【００９２】
〔演算制御装置〕
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、ＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。そのための演算処理は、従来のフーリエドメインタイプの光画像計測装置と同様である。
【００９３】
また、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。
【００９４】
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、合焦レンズ１２４の移動制御（フォーカス調整、倍率調整）、合焦光学系やアライメント光学系１９０Ａの制御などを行う。更に、演算制御装置２００は、走査ユニット１４１を制御して信号光ＬＳを走査させる。
【００９５】
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による電荷蓄積時間や電荷蓄積タイミングや信号送信タイミングの制御などを行う。
【００９６】
演算制御装置２００は、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、キーボード、マウス、ディスプレイ、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には、光画像計測装置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。また、演算制御装置２００は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいてＯＣＴ画像を形成する専用の回路基板を備えていてもよい。
【００９７】
〔制御系〕
光画像計測装置１の制御系の構成について図５を参照しつつ説明する。なお、図５において、撮像装置１０、１２は眼底カメラユニット１Ａと別途に記載され、ＣＣＤ１８４はＯＣＴユニット１５０と別途に記載されているが、上記の説明のように、撮像装置１０、１２は眼底カメラユニット１Ａに搭載され、ＣＣＤ１８４はＯＣＴユニット１５０に搭載されている。
【００９８】
（制御部）
光画像計測装置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、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は、この発明の「制御手段」の一例である。
【００９９】
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２１１は、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の各部を制御する。
【０１００】
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Ｅｆ′の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、たとえば、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報や、被検眼の診断結果・検査結果など、被検眼に関する各種の情報を含む。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。
【０１０１】
更に、記憶部２１２には、アライメント調整やフォーカス調整における単位移動距離（前述）のデータが記憶される。また、記憶部２１２には、後述の動作（フローチャート）を実行するためのコンピュータプログラムが記憶される。主制御部２１１は、当該データや当該コンピュータプログラムに基づいて動作する。
【０１０２】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。この画像データ形成処理には、従来のフーリエドメインタイプのＯＣＴ技術と同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。
【０１０３】
画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板や通信インターフェイス等を含んで構成される。画像形成部２２０は、この発明の「画像形成手段」の一例である。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づいて表示される「画像」とを同一視することがある。
【０１０４】
（画像処理部）
画像処理部２３０は、眼底カメラユニット１Ａにより取得された眼底像（眼底表面の撮影画像）や、画像形成部２２０により形成された断層像に対して、各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理などを実行する。
【０１０５】
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像の間の画素を補間する補間処理等を実行することにより、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。
【０１０６】
なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元画像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部２４０等の表示デバイスには、この擬似的な３次元画像が表示される。
【０１０７】
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、一つの３次元座標系により表現する（つまり一つの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、３次元画像に対して各種の画像処理や解析処理を行うことも可能である。
【０１０８】
画像処理部２３０には、アライメント判定部２３１、合焦判定部２３２、像位置判定部２３３、画質判定部２３４、及びトラッキング判定部２３５が設けられている。これら判定部２３１〜２３５は、それぞれ、この発明の「判定手段」の一部を構成するものである。
【０１０９】
アライメント判定部２３１は、光学系のアライメント調整後の所定のタイミングで、光学系の位置の適否、すなわち被検眼Ｅに対して光学系が適正な位置に配置されているか否か判定する。このように、アライメント判定部２３１は、アライメント調整後の所定のタイミングにおけるアライメント状態の適否を判定するものである。なお、アライメント調整後であっても、被検眼Ｅの眼球運動や被検者の動きなどによりアライメント状態が変化することがあるので、このようなアライメント判定は有効である。
【０１１０】
アライメント判定部２３１が実行する処理の例を説明する。アライメント判定部２３１は、アライメント調整後においてアライメント輝点３１０が投影された状態で取得された被検眼Ｅの眼底像を解析する（図４を参照）。ここで、眼底像のフレームにおけるアライメントスケール３０９の位置は既知（一定）である。
【０１１１】
まず、アライメント判定部２３１は、前述の要領で、一対のアライメント輝点３１０の位置（重心位置等）を特定する。続いて、アライメント判定部２３１は、これら特定位置が所定の許容範囲内、つまりアライメントスケール３０９（括弧形状の画像）内に入っているか判断する。これら特定位置が許容範囲内に入っていると判断された場合、アライメント判定部２３１は、アライメント状態が適正であると判定する。他方、これら特定位置が許容範囲内に入っていない場合、アライメント判定部２３１は、アライメント状態が適正でないと判定する。なお、アライメント状態の適否を判定する処理の具体例は、たとえば、本出願人による特願２００８−１３９８９に記載されている。
【０１１２】
合焦判定部２３２は、フォーカス調整後の所定のタイミングで、合焦状態の適否、すなわち眼底Ｅｆに対して適正にフォーカスが為されているか否か（ピントが合っているか否か）を判定する。なお、フォーカス調整後であっても、被検眼Ｅの眼球運動や被検者の動きなどによりフォーカス状態が変化することがあるので、このようなアライメント判定は有効である。
【０１１３】
合焦判定部２３２が実行する処理の例を説明する。合焦判定部２３２は、フォーカス調整後においてスプリット輝線３１１が投影された状態で取得された被検眼Ｅの眼底像を解析する（図４を参照）。
【０１１４】
まず、合焦判定部２３２は、前述の要領で、上下のスプリット輝線３１１の左右方向における位置（重心位置）を特定する。続いて、合焦判定部２３２は、これら特定位置が左右方向における許容範囲内に入っているか判定する。この許容範囲はあらかじめ設定されている。それにより、上下のスプリット輝線３１１が略一直線上に配置されているか否か判定される。これら特定位置が許容範囲内に入っていると判断された場合、合焦判定部２３２は、フォーカス状態が適正であると判定する。他方、これら特定位置が許容範囲内に入っていない場合、合焦判定部２３２は、フォーカス状態が適正でないと判定する。なお、フォーカス状態の適否を判定する処理の具体例は、たとえば、本出願人による特願２００８−１３９８９に記載されている。
【０１１５】
像位置判定部２３３は、眼底Ｅｆの断層像のフレーム内における位置の適否を判定する。特に、像位置判定部２３３は、フレーム内における断層像の深度位置（ｚ方向の位置）の適否を判定する。
【０１１６】
断層像は、一般に、アライメント調整とフォーカス調整の実施後に取得されるので、眼底表面（網膜表面）に相当する画像がフレーム内に現れる。像位置判定部２３３は、この眼底表面に相当する画像のフレーム内におけるｚ方向の位置を特定する。この処理の具体例を説明する。
【０１１７】
断層像は、深度方向に延びる複数の１次元画像により構成される。これら１次元画像は、信号光ＬＳの走査線に沿って並んでいる。また、断層像のフレームは黒色（輝度値０）であり、眼底の組織（層）に相当する画素は、その部位での反射光の強度に応じた輝度値を有している。信号光ＬＳの届かない深さの部位は、黒色で表現される。すなわち、断層像は、黒色のフレーム中に眼底の様々な層をグレースケールで表現した画像である。なお、断層像は、輝度値に応じた疑似カラー画像であってもよい。
【０１１８】
まず、像位置判定部２３３は、上記の各１次元画像を構成する画素の輝度値に基づいて、眼底表面に相当する画素を特定する。それにより、信号光ＬＳの走査方向に沿って並ぶ画素群が特定される。この画素群が眼底表面に相当する画像領域となる。なお、特定対象は眼底表面に限定されるものではなく、たとえばＩＳ／ＯＳのように高輝度の部位であってもよい。
【０１１９】
続いて、像位置判定部２３３は、特定された画素群が、ｚ方向における許容範囲内に入っているか判断する。この許容範囲は、あらかじめ設定されている。画素群が許容範囲内に入っている場合、像位置判定部２３３は、フレーム内における断層像の深度位置が適正であると判定する。一方、画素群が許容範囲内に入っていない場合、像位置判定部２３３は、フレーム内における断層像の深度位置が適正でないと判定する。
【０１２０】
また、断層像の上端領域（眼底表面に相当する画像領域）や下端領域（信号光ＬＳの最新到達深度に相当する画像領域）がフレーム内に含まれるように、すなわち、上端領域や下端領域がフレームから切れないように、断層像の位置判定を行うようにしてもよい。そのためには、たとえば、各１次元画像において、フレームの上端近傍領域及び下端近傍領域の輝度値が０であるか否か、更には輝度値が０でない画素群が存在するか否かを判断するようにすればよい。
【０１２１】
画質判定部２３４は、眼底Ｅｆの断層像を解析して、当該断層像の画質の適否を判定する。画質の評価方法には様々なものがあるが、以下に一例を説明する。
【０１２２】
まず、画質判定部２３４は、断層像を構成する深度方向の各１次元画像について、最大輝度の画素と最小輝度の画素とを特定する。次に、画質判定部２３４は、特定された各画素を含む所定範囲の画素群（たとえば前後４０画素分）の輝度値に基づいて、輝度値のヒストグラム（たとえば８ｂｉｔのもの）を作成する。
【０１２３】
続いて、画質判定部２３４は、最小輝度の画素を含む画素群に対応するヒストグラムにおいて、頻度値が０を超える最大の位置（輝度値）を探索する。更に、最大輝度の画素を含む画素群に対応するヒストグラムにおいて、上記で探索された輝度値以下の範囲に含まれる合計画素数（Ｎ）と、探索された輝度値より上から２５５番目の輝度値に含まれている合計画素数（Ｓ）とを求める。そして、画質判定部２３４は、当該断層像において信号とみなせる部分（つまりノイズではないとみなせる部分）が全体の何％になるのかを、次の演算式で評価する：１００×Ｓ÷（Ｓ＋Ｎ）。このような演算処理を各１次元画像毎に実行し、これら演算結果の平均値を画質の評価値として用いる。
【０１２４】
画質判定部２３４は、このようにして得られた評価値が所定の閾値以上であるか判断する。この閾値は、あらかじめ設定される。評価値が閾値以上と判断された場合、画質判定部２３４は、画質が適正であると判定する。一方、評価値が閾値未満と判断された場合、画質判定部２３４は、画質が適正ではないと判定する。
【０１２５】
トラッキング判定部２３５は、眼底Ｅｆの注目領域（ＯＣＴ画像の取得対象領域）に対する信号光ＬＳの照射位置のトラッキング（追従）を実行しているときに、そのトラッキング状態の適否を判定する。すなわち、トラッキング判定部２３５は、被検眼Ｅの眼球運動等に対して、信号光ＬＳの照射位置のトラッキングが適切に実行されているか否か判定するものである。
【０１２６】
なお、トラッキングは、走査ユニット１４１内のガルバノミラーを制御することで実行できる。たとえば眼底像（動画像）に基づいてトラッキングを行う場合、動画像の各フレーム中における眼底の特徴部位（視神経乳頭等）の位置を特定し、この特定位置が常に同じ位置（フレーム中心領域等）に配置されるように信号光ＬＳの照射位置を制御する。
【０１２７】
また、ＯＣＴ画像に基づいてトラッキングを行う場合、所定の走査パターン（たとえば十字スキャン）を反復適用し、順次に得られる一対の断層像が描写する特徴形状（たとえば黄斑の凹形状）に基づいて、特徴点（たとえば黄斑中心）が常に同じ位置（フレーム中心領域等）に配置されるように信号光ＬＳの照射位置を制御する。
【０１２８】
なお、ＯＣＴ計測を行う場合、眼底像によるトラッキングでは精度が不十分となるおそれがあるので、ＯＣＴ画像に基づくトラッキングを行うことが望ましい。また、眼底像においては、視神経乳頭と比較して黄斑の位置を特定しにくいため、特に黄斑のＯＣＴ画像を取得する場合にはＯＣＴ画像によるトラッキングを行うことが望ましい。
【０１２９】
ＯＣＴ計測の対象部位は、内部固視標の選択により設定される（黄斑、視神経乳頭等）。トラッキング判定部２３５は、たとえば、信号光ＬＳの走査領域内にトラッキング対象部位が入っているか否か判断することによりトラッキング状態の適否を判定する。
【０１３０】
なお、走査領域は、たとえば撮影光学系１２０の光軸を中心とする所定領域（６ｍｍ×６ｍｍの正方形領域など）に設定されている。また、トラッキング対象部位の位置は、たとえば上記のＯＣＴ画像を用いたトラッキングにより高い精度で得られる。
【０１３１】
信号光ＬＳは、眼底撮影の照明光同じ光軸（撮影光学系１２０の光軸）に沿って被検眼Ｅに照射され、その眼底反射光も当該光軸に沿って導光されるので、信号光ＬＳの走査領域を当該光軸を中心に設定することにより、眼底像のフレーム中心と走査領域の中心位置とは一致する。これを利用して、走査領域の位置を表す画像と、トラッキング対象部位の位置を表す画像とを、眼底像上に表示させることができる（後述）。
【０１３２】
以上のような構成を有する画像処理部２３０は、たとえば、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ等を含んで構成される。また、所定の画像処理や解析処理を専門に行う回路基板などを含んでいてもよい。
【０１３３】
（表示部、操作部）
表示部２４０は、タッチパネルモニタ１１を含んで構成される。更に、演算制御装置２００のディスプレイなども表示部２４０に含まれていてもよい。表示部２４０は、この発明の「表示手段」の一例である。操作部２５０は、たとえばキーボードやマウスのような、入力デバイスや操作デバイスを含んで構成される。また、操作部２５０には、光画像計測装置１の筐体表面や外部に設けられた各種の入力デバイスや操作デバイスが含まれている。
【０１３４】
なお、表示部２４０と操作部２５０は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネル方式のＬＣＤのように、表示部２４０と操作部２５０とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。
【０１３５】
〔信号光の走査及びＯＣＴ画像について〕
ここで、信号光ＬＳの走査及びＯＣＴ画像について説明しておく。
【０１３６】
光画像計測装置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。
【０１３７】
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。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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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特殊例と考えられる。螺旋スキャンは、螺旋状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。
【０１４０】
走査ユニット１４１は、前述のような構成により、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。それにより、上記のような各種の走査態様を実現できる。
【０１４１】
上記のような態様で信号光ＬＳを走査することにより、各走査点（照射位置）において深度方向御に延びる１次元画像が得られ、これら１次元画像を走査線（走査軌跡）に沿って配列させることにより、走査線の方向及び深度方向（ｚ方向）に広がる２次元の断層像を形成することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の３次元画像を形成することができる。
【０１４２】
［動作］
光画像計測装置１の動作について説明する。図６及び図７に示すフローチャートは、光画像計測装置１の動作の一例を表す。また、図８〜図１５は、表示画面の一例を表す。
【０１４３】
まず、通常の眼底撮影と同様に、検査の準備を次のように行う（Ｓ１）。被検者の顔を顎受けや額当てに当接させ、被検眼Ｅを眼底カメラユニット１Ａに対峙させる。
【０１４４】
制御部２１０は、所定の操作（たとえば電源投入操作）に対応し、所定の表示画面（たとえば図８に示す表示画面２９０）を表示部２４０（タッチパネルモニタ１１）に表示させる（Ｓ２）。表示画面２９０には、調整画面３００と干渉像表示画面４００とが含まれている。調整画面３００は、図４に示した画面と同様のものであり、アライメント調整やフォーカス調整に使用される。図示は省略するが、調整画面３００には眼底カメラユニット１Ａによる撮影画像が表示される。また、図８〜図１２及び図１５においては、図４に示した情報のうち、以下の説明に不要な情報の図示が省略されている。干渉像表示画面４００には干渉像が表示されるが（後述）、この段階の表示状態は、たとえば「砂嵐」状態となっている。
【０１４５】
検者は、操作部２５０を操作して観察光源１０１を点灯させる。それにより被検眼Ｅの前眼部像が調整画面３００に表示される。検者は、操作部２５０（コントロールレバー）を操作し、眼底カメラユニット１Ａを被検者側に移動させる。このとき、調整画面３００の表示画像が眼底観察像に切り替わる。
【０１４６】
制御部２１０は、所定の操作に対応し、アライメント光源１９０ａを点灯させる。それにより、被検眼Ｅにアライメント輝点が投影され、図９に示すように、調整画面３００にアライメント輝点３１０が表示される（Ｓ３）。なお、この段階では、一般にアライメント状態が不適当であるため、２つのアライメント輝点３１０がアライメントスケール３０９の外側に表示される。
【０１４７】
検者は、２つのアライメント輝点３１０をアライメントスケール３０９の内側に移動させるように、コントロールレバーを操作して眼底カメラユニット１Ａの位置を調整する（Ｓ４）。アライメント調整が完了した状態の調整画面３００を図１０に示す。なお、このように手動でアライメント調整を行う代わりに、前述のようにオートアライメントを実行することも可能である。
【０１４８】
アライメント調整が完了したら、フォーカス調整を行う。そのために、制御部２１０は、ＬＥＤ１０９ａを点灯させる。それにより、被検眼Ｅにスプリット輝線が投影され、図１１に示すように、調整画面３００にスプリット輝線３１１が表示される（Ｓ５）。この段階では、一般にフォーカス状態が不適当であるため、上下のスプリット輝線３１１は一直線上に揃っていない。制御部２１０は、前述の要領でオートフォーカスを実行する（Ｓ６）。合焦判定部２３２は、このオートフォーカスによるフォーカス状態の適否を判定する（Ｓ７）。
【０１４９】
フォーカス状態が適正でないと判定された場合、つまりオートフォーカスに失敗した場合（Ｓ７：Ｎｏ）、制御部２１０は、所定の警告情報を表示部２４０に表示させる（Ｓ８）。この警告情報は、たとえばオートフォーカスに失敗した旨や検査のやり直しを促す旨を報知するものである。警告情報は、文字列情報であってもよいし画像情報であってもよい。文字列情報の例として、次のようなメッセージがある：「オートフォーカスに失敗しました。再度コントロールレバーを引いてやり直してください。」。警告情報によりオートフォーカスの失敗を認識した検者は、検査を最初からやり直す。なお、ステップ７での「Ｎｏ」が所定回数発生した場合、検査を終了するなどしてもよい。
【０１５０】
オートフォーカスに成功した場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、調整画面３００に表示される上下のスプリット輝線３１１は、図１２に示すように一直線上に配置される。アライメント判定部２３１は、この段階におけるアライメント輝点３１０の位置に基づいて、アライメント状態の適否を判定する（Ｓ９）。
【０１５１】
アライメント状態が適正でないと判定された場合（Ｓ９：Ｎｏ）、制御部２１０は、所定の警告情報を表示部２４０に表示させる（Ｓ１０）。この警告情報は、たとえばアライメントがずれてしまった旨やアライメントのやり直しを促す旨を報知するものである。警告情報は、文字列情報であってもよいし画像情報であってもよい。文字列情報の例として、次のようなメッセージがある：「アライメント輝点を合致させ、スケール内に入れてください。」。警告情報によりアライメント状態が適正でないことを認識した検者は、ステップ４に戻ってアライメントをやり直す。なお、ステップ９での「Ｎｏ」が所定回数発生した場合、検査を終了したり、検査を最初からやり直したりしてもよい。
【０１５２】
アライメント状態が適正であると判定された場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）、制御部２１０は、ＯＣＴユニット１５０や走査ユニット１４１や画像形成部２２０を制御して、眼底Ｅｆの干渉像（断層像）の自動検出を行う（Ｓ１１）。自動検出は、たとえば、参照ミラー１７４を移動させつつ得られる検出信号を解析することにより実行できる。また、実際に干渉像を形成し、この干渉像の輝度値を解析することにより自動検出を行ってもよい。
【０１５３】
自動検出に失敗した場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、制御部２１０は、所定の警告情報を表示部２４０に表示させる（Ｓ１３）。この警告情報は、たとえば干渉像が検出されない旨や自動検出のやり直しを促す旨を報知するものである。警告情報は、文字列情報であってもよいし画像情報であってもよい。文字列情報の例として、次のようなメッセージがある：「干渉像の自動検出に失敗しました。再度実行して下さい。」。警告情報により自動検出に失敗したことを認識した検者は、所定の操作（たとえばタッチパネルモニタ１１の画面に触れる）を行って、干渉像の自動検出のやり直しを指示する。なお、ステップ１２での「Ｎｏ」が所定回数発生した場合、検査を終了したり、検査を最初からやり直したりしてもよい。
【０１５４】
自動検出に成功した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、フレームのどこかに眼底Ｅｆの干渉像が描写される。干渉像は、干渉像表示画面４００の画像表示部４０１に表示される。この段階における干渉像は、たとえば図１３に示すように、その一部が干渉像表示画面４００からはみ出すような位置に表示される。
【０１５５】
画質判定部２３４は、検出された干渉像の画質の適否を判定する（Ｓ１４）。画質が適正でないと判定された場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、制御部２１０は、偏光板１７５を回転制御して画質レベルを高める（Ｓ１５）。このとき、画質レベルが最大になるように偏光板１７５を制御することが望ましい。
【０１５６】
なお、画質レベルは、干渉像表示画面４００の画質表示部４０２に呈示される。画質表示部４０２は、画質の評価値を呈示するインディケータである。なお、評価値をそのまま表示するようにしてもよい。
【０１５７】
画質レベルが適正であると判定された場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、像位置判定部２３３は、フレーム内における干渉像の位置の適否を判定する（Ｓ１６）。
【０１５８】
図１３に示すように干渉像Ｇの一部がフレームから切れている場合や、干渉像Ｇがフレームの上端領域や下端領域に寄り過ぎている場合には、干渉像Ｇの位置が適正でないと判定される。このとき、その旨を表す警告情報を表示させてもよい。
【０１５９】
干渉像Ｇの位置が適正でないと判定された場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、検者は、フレーム内における干渉像Ｇの望ましい表示位置を指定する（Ｓ１７）。この操作は、たとえば画像表示部４０１（タッチパネルモニタ１１）の所望の位置に触れることにより行う。なお、あらかじめ設定された位置（たとえば画像表示部４０１の中心位置）が自動的に指定されるようにしてもよい。
【０１６０】
制御部２１０は、実際の干渉像Ｇの位置（たとえば黄斑中心の位置）と指定位置との変位を求める。そして、制御部２１０は、この変位をキャンセルするように、つまり干渉像Ｇが指定位置に表示されるように、参照ミラー１７４や走査ユニット１４１を制御する。それにより、図１４に示すように、フレーム内の好適な位置に干渉像Ｇが表示される（Ｓ１８）。
【０１６１】
なお、干渉像Ｇのｚ方向の変位は、参照ミラー１７４の位置を調整することによりキャンセルできる。また、干渉像Ｇのｘ方向やｙ方向の変位は、走査ユニット１４１による信号光ＬＳの走査位置を調整することによりキャンセルできる。
【０１６２】
干渉像Ｇの位置が適正であると判定された場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、又は干渉像Ｇが修正された場合（Ｓ１８）、眼底Ｅｆの注目部位のトラッキングを行う。このとき、図示は省略するが、調整画面３００には眼底観察像が表示されている。制御部２１０は、図１５に示すように、走査領域画像３１４とトラッキング領域画像３１５を、眼底観察像に重ねて表示させる（Ｓ１９）。そして、制御部２１０は、走査ユニット１４１等を制御してトラッキングを開始させる（Ｓ２０）。
【０１６３】
なお、走査領域画像３１４は、信号光ＬＳが走査される領域を表すもので、あらかじめ指定された態様に応じて表示される。図１５に示す走査領域画像３１４は、前述の３次元スキャンに対応するものである。また、トラッキング領域画像３１５は、トラッキングの対象となる眼底Ｅｆの特徴部位を表すもので、トラッキングの状況に応じて調整画面上を移動する。トラッキングは、トラッキング領域画像３１５を走査領域画像３１４の中心に位置させるように実行される。
【０１６４】
トラッキング判定部２３５は、トラッキング状態の適否を判定する（Ｓ２１）。この処理は、たとえばトラッキング領域画像３１５が走査領域画像３１４内に入っているか否か判断することにより行う。なお、走査領域画像３１４内の所定領域（中心近傍領域）にトラッキング領域画像３１５が入っているか判断するようにしてもよい。
【０１６５】
トラッキング状態が適正でないと判定された場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、制御部２１０は、所定の警告情報を表示部２４０に表示させる（Ｓ２２）。この警告情報は、たとえばトラッキングを好適に行えない旨を報知するものである。警告情報は、文字列情報であってもよいし画像情報であってもよい。文字列情報の例として、次のようなメッセージがある：「トラッキング位置がスキャン可能範囲外です。」。警告情報によりトラッキング状態が適正でないことを認識した検者は、操作部２５０（たとえば固視位置調整キー）を操作し、トラッキング領域画像３１５が走査領域画像３１４内に入るように被検眼Ｅの固視位置を調整する（Ｓ２３）。このとき、トラッキング判定部２３５はトラッキング状態の適否を判定する。
【０１６６】
トラッキング状態が適正であると判定された場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、又は固視位置の調整が完了した場合（Ｓ２３）、画像処理部２３０は、アライメント状態、フォーカス状態、フレーム内における干渉像の位置、及び干渉像の画質のそれぞれの適否を判定する（Ｓ２４）。
【０１６７】
いずれかの条件が適正でないと判定された場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、当該条件が不適正と判定されたときと同じ処理を行う（Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１５、Ｓ１７）。
【０１６８】
全ての条件が適正であると判定された場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、制御部２１０は、ＯＣＴユニット１５０や走査ユニット１４１や画像形成部２２０を制御して上記走査領域の干渉像を形成させる（Ｓ２５）。なお、このように自動的に計測を開始する（オートシュート）代わりに、計測可能な旨のメッセージを表示させるようにしてもよい。この場合、メッセージを見た検者は、撮影スイッチを押下して計測を開始させる。
【０１６９】
干渉像の取得後、たとえば、制御部２１０は、眼底カメラユニット１Ａを制御して眼底Ｅｆのカラー撮影を実行させる。取得された干渉像やカラー眼底像は、記憶部２１２に記憶される。これで検査は終了となる。
【０１７０】
［作用・効果］
以上のような光画像計測装置１の作用及び効果について説明する。
【０１７１】
光画像計測装置１は、眼底（被測定物体）の断層像と眼底像を取得する機能を有する。眼底像は、眼底に対する信号光ＬＳの進行方向に略直交する面における眼底の２次元画像である。
【０１７２】
また、光画像計測装置１は、アライメント機能、フォーカス機能、及びトラッキング機能を有する。アライメント機能は、アライメント光学系１９０Ａを含むアライメント手段により実現される。フォーカス機能は、合焦光学系を含む合焦手段により実現される。トラッキング機能は、制御部２１０を含む追従手段により実現される。なお、トラッキングは、断層像に基づいて行うこともできるし、眼底像に基づいて行うこともできる。なお、眼底像を取得するための構成（眼底カメラとしての構成）は、この発明の「撮影手段」の一例である。
【０１７３】
更に、光画像計測装置１は、アライメント状態、フォーカス状態、フレーム内における断層像の位置、断層像の画質、及びトラッキング状態のそれぞれの適否を判定し、これら全ての条件が適正であると判定されたときに、最終的な断層像の取得を可能にする。なお、条件の適否判定に用いられる断層像は、予備的に取得されるものであり、信号光ＬＳの走査態様はシンプルなものを用いることが望ましい（上記実施形態では十字スキャン）。また、走査点（信号光ＬＳの照射位置）の分布は、それほど密でなくてもよい。一方、最終的な断層像は、診断等に用いられる精密なものであり、走査点の分布は密であることが望ましい（たとえば３次元画像を生成できる程度の分布）。
【０１７４】
このような光画像計測装置１によれば、生体眼のように動きがある被測定物体の断層像を取得する場合であっても、上記の各種条件が適正であるタイミング、すなわち計測タイミングを逃すことなく容易に計測を行うことが可能である。
【０１７５】
更に、上記実施形態では、上記の各種条件が適正なタイミングで自動的に計測を行うようになっているので、計測タイミングを逃すことがない。
【０１７６】
また、光画像計測装置１は、上記の各種条件のいずれかが適正でない場合に警告情報を表示させることができる。それにより、当該条件が適正でないことを検者は認識することができ、当該条件を適正にするために対応することができる。
【０１７７】
［変形例］
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
【０１７８】
たとえば上記の実施形態では、アライメント状態、フォーカス状態、フレーム内における断層像の位置、断層像の画質、及びトラッキング状態のそれぞれの適否を判定しているが、断層像の画質の判定や、トラッキング状態の判定を省略することが可能である。
【０１７９】
なお、この発明においては、アライメント状態、フォーカス状態、及びフレーム内における断層像の位置については適否の判定を実行する。これら３つの条件は、好適な断層像を取得するために必須だからである。この場合、光画像計測装置は、アライメント状態、フォーカス状態、及びフレーム内における断層像の位置のそれぞれの適否を判定し、これら全ての条件が適正であると判定されたときに、最終的な断層像の取得を可能にする。更に、上記実施形態と同様に、全ての条件が適正と判定されたときに、最終的な断層像を得るための計測を自動的に行うように構成することも可能である。
【０１８０】
また、上記の必須条件の判定処理に加え、断層像の画質の判定処理又はトラッキング状態の判定処理を行うように構成することができる。これら付随的な条件は、被測定物体の種類（動態）などを考慮して適宜に追加できる。
【０１８１】
上記の各種条件のいずれかが適切でないと判定されたときに、被測定物体の断層像の取得を禁止するように構成できる。その具体例として、或る条件が不適切と判定された場合において、検者が断層像の取得指示（撮影スイッチの押下など）を行ったとしても、制御部２１０がこの指示を受け付けない（無視する）ように構成することが可能である。
【０１８２】
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、特に被測定物体が生体でない場合には、被測定物体を深度方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することもできる。
【０１８３】
上記の実施形態におけるコンピュータプログラムを、コンピュータのドライブ装置によって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。また、ハードディスクドライブやメモリ等の記憶装置に記憶させることも可能である。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受信することも可能である。
【符号の説明】
【０１８４】
１  光画像計測装置
１Ａ  眼底カメラユニット
１００  照明光学系
１２０  撮影光学系
１４１  走査ユニット
１５０  ＯＣＴユニット
１６０  低コヒーレンス光源
１７４  参照ミラー
１８０  スペクトロメータ
１８４  ＣＣＤ
１９０Ａ  アライメント光学系
２００  演算制御装置
２１０  制御部
２２０  画像形成部
２３０  画像処理部
２３１  アライメント判定部
２３２  合焦判定部
２３３  像位置判定部
２３４  画質判定部
２３５  トラッキング判定部
２４０  表示部
２５０  操作部
３０９  アライメントスケール
３１０  アライメント輝点
３１１  スプリット輝線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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