(57)【要約】【課題】被検眼の眼球光学系による倍率を高い確度で求める。【解決手段】眼底観察装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０に基づく干渉光ＬＣを検出し、その検出結果に基づいて眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成するＯＣＴ装置である。また、眼底観察装置１は、眼底画像Ｅｆ′を撮影する眼底カメラとしても機能する。断層画像Ｇｉや眼底画像Ｅｆ′は、被検眼Ｅの眼球光学系の状態を表す光学情報Ｖとともに記憶部２１２に記憶される。倍率演算部２３１は、光学情報Ｖに基づいて、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率を演算する。解析部２３２は、断層画像Ｇｉに基づいて積算画像を形成し、この倍率に基づいて積算画像と眼底画像Ｅｆ′との位置合わせを行う。更に、解析部２３２は、眼底画像Ｅｆ′上に設定された計測線Ｌ１〜Ｌ３に対応する断層画像Ｇｉを計測位置として設定し、この計測位置における眼底Ｅｆの層の厚さを求める。【選択図】図７
2008206684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にデータを取得して被検眼の眼底の断層画像を形成する画像形成手段と、
前記被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報を記憶する記憶手段と、
前記光学情報に基づいて前記眼球光学系による倍率を演算する演算手段と、
前記倍率に基づいて前記断層画像を解析する解析手段と、
を備えることを特徴とする眼底観察装置。
【請求項２】
前記光学情報は、前記被検眼の角膜曲率、屈折度及び眼軸長のそれぞれの測定値を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項３】
前記光学情報は、前記被検眼に眼内レンズが装着されているか否かを表す眼内レンズ情報を含み、
前記演算手段は、前記眼内レンズ情報に基づいて眼内レンズの有無を判断し、眼内レンズ有りと判断されたときに、前記屈折度の測定値に代えて、前記被検眼に装着された眼内レンズの度数に基づいて前記倍率の演算を行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の眼底観察装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は、前記眼底の表面の２次元画像を撮影し、
前記解析手段は、前記断層画像を前記眼底の深度方向に積算して積算画像を形成し、前記倍率に基づいて前記２次元画像と前記積算画像との位置合わせを行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
【請求項５】
前記解析手段は、前記位置合わせの結果に基づいて前記眼底の計測位置を設定し、前記断層画像に基づいて前記計測位置における前記眼底の層の厚さを求める、
ことを特徴とする請求項４に記載の眼底観察装置。
【請求項６】
前記解析手段は、視神経乳頭の中心に相当する前記２次元画像中の位置を特定し、前記特定された位置を中心とし所定の半径を有する円形の領域を前記計測位置として設定する、
ことを特徴とする請求項５に記載の眼底観察装置。
【請求項７】
前記解析手段は、前記位置合わせ結果に基づいて前記眼底に対するスキャン位置を設定し、
前記画像形成手段は、前記設定されたスキャン位置に基づいて前記眼底を光学的にスキャンして新たなデータを取得し、該取得された新たなデータに基づいて前記眼底の新たな断層画像を形成する、
ことを特徴とする請求項４に記載の眼底観察装置。
【請求項８】
被検眼の眼底の断層画像と、前記被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報とを記憶する記憶手段と、
前記光学情報に基づいて前記眼球光学系による倍率を演算する演算手段と、
前記倍率に基づいて前記断層画像を解析する解析手段と、
を備えることを特徴とする眼底画像処理装置。
【請求項９】
前記光学情報は、前記被検眼の角膜曲率、屈折度及び眼軸長のそれぞれの測定値を含む、
ことを特徴とする請求項８に記載の眼底画像処理装置。
【請求項１０】
前記光学情報は、前記被検眼に眼内レンズが装着されているか否かを表す眼内レンズ情報を含み、
前記演算手段は、前記眼内レンズ情報に基づいて眼内レンズの有無を判断し、眼内レンズ有りと判断されたときに、前記屈折度の測定値に代えて、前記被検眼に装着された眼内レンズの度数に基づいて前記倍率の演算を行う、
ことを特徴とする請求項９に記載の眼底画像処理装置。
【請求項１１】
前記記憶手段は、前記眼底の表面の２次元画像を記憶し、
前記解析手段は、前記断層画像を前記眼底の深度方向に積算して積算画像を形成し、前記倍率に基づいて前記２次元画像と前記積算画像との位置合わせを行う、
ことを特徴とする請求項８に記載の眼底画像処理装置。
【請求項１２】
前記解析手段は、前記位置合わせの結果に基づいて前記眼底の計測位置を設定し、前記断層画像に基づいて前記計測位置における前記眼底の層の厚さを求める、
ことを特徴とする請求項１１に記載の眼底画像処理装置。
【請求項１３】
前記解析手段は、視神経乳頭の中心に相当する前記２次元画像中の位置を特定し、前記特定された位置を中心とし所定の半径を有する円形の領域を前記計測位置として設定する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の眼底画像処理装置。
【請求項１４】
被検眼の眼底の断層画像と、前記被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報とを記憶する記憶手段を有するコンピュータを、
前記光学情報に基づいて前記眼球光学系による倍率を演算する演算手段、及び、
前記倍率に基づいて前記断層画像を解析する解析手段として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼底を観察するための眼底観察装置、眼底画像を処理する眼底画像処理装置、及び、この処理をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
眼底観察装置としては、従来から眼底カメラが広く用いられている。図１５は、従来の一般的な眼底カメラの外観構成の一例を表す。図１６は、この眼底がメラに内蔵される光学系の構成の一例を表している（たとえば特許文献１参照。）。なお、「観察」とは、眼底の撮影画像を観察する場合を少なくとも含むものとする（その他、肉眼による眼底観察を含んでいてもよい。）。
【０００３】
まず、図１５を参照しつつ、従来の眼底カメラ１０００の外観構成について説明する。眼底カメラ１０００は、ベース２上に前後左右方向（水平方向）にスライド可能に搭載された架台３を備えている。架台３には、検者が各種操作を行うための操作パネルとジョイスティック４が設置されている。
【０００４】
検者は、ジョイスティック４を操作することによって、架台３をベース２上において自由に移動させることができる。ジョイスティック４の頂部には、眼底撮影の実行を要求するために押下される操作ボタン４ａが配置されている。
【０００５】
ベース２上には支柱５が立設されている。支柱５には、被検者の顎部が載置される顎受け６と、被検眼Ｅを固視させるための光源である外部固視灯７とが設けられている。
【０００６】
架台３上には、眼底カメラ１０００の各種光学系や制御系を格納する本体部８が搭載されている。なお、制御系は、ベース２や架台３の内部等に設けられていてもよいし、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等の外部装置に設けられていてもよい。
【０００７】
本体部８の被検眼Ｅ側には、被検眼Ｅに対峙して配置される対物レンズ部８ａが設けられ、検者側には接眼レンズ部８ｂとが設けられている。
【０００８】
また、本体部８には、被検眼Ｅの眼底の静止画像を撮影するためのスチルカメラ９と、眼底の静止画像や動画像を撮影するためのテレビカメラ等の撮像装置１０とが接続されている。スチルカメラ９及び撮像装置１０は、本体部８に対して着脱可能に形成されている。
【０００９】
スチルカメラ９としては、検査の目的や撮影画像の保存方法などの各種条件に応じて、ＣＣＤを搭載したデジタルカメラ、フィルムカメラ、インスタントカメラなどを適宜交換して使用することができる。本体部８には、このようなスチルカメラ９を交換可能に装着するための装着部８ｃが設けられている。
【００１０】
スチルカメラ９や撮像装置１０がデジタル撮像方式のものである場合には、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等の画像記録装置にその画像データを送信して保存することができる。
【００１１】
更に、本体部８の検者側には、タッチパネルモニタ１１が設けられている。タッチパネルモニタ１１には、（デジタル方式の）スチルカメラ９や撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて作成される被検眼Ｅの眼底像が表示される。また、タッチパネルモニタ１１には、その画面中央を原点とするｘｙ座標系が眼底像に重ねて表示されるようになっており、検者が画面に触れると、その触れた位置に対応する座標値が表示されるようになっている。
【００１２】
次に、図１６を参照しつつ、眼底カメラ１０００の光学系の構成について説明する。眼底カメラ１０００には、被検眼Ｅの眼底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接眼レンズ部８ｂ、スチルカメラ９、撮像装置１０に導く撮影光学系１２０とが設けられている。
【００１３】
照明光学系１００は、ハロゲンランプ１０１、コンデンサレンズ１０２、キセノンランプ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、液晶表示器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。
【００１４】
ハロゲンランプ１０１は、定常光を発する観察光源である。コンデンサレンズ１０２は、ハロゲンランプ１０１が発した定常光（観察照明光）を集光して、観察照明光を被検眼Ｅ（眼底Ｅｆ）に均等に照射させるための光学素子である。
【００１５】
キセノンランプ１０３は、眼底Ｅｆの撮影を行うときにフラッシュ発光される撮影光源である。コンデンサレンズ１０４は、キセノンランプ１０３が発したフラッシュ光（撮影照明光）を集光して、撮影照明光を眼底Ｅｆに均等に照射させるための光学素子である。
【００１６】
エキサイタフィルタ１０５、１０６は、眼底Ｅｆの眼底像の蛍光撮影を行うときに使用されるフィルタである。エキサイタフィルタ１０５、１０６は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構によって光路上に挿脱可能とされている。エキサイタフィルタ１０５は、ＦＡＧ（フルオレセイン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。一方、エキサイタフィルタ１０６は、ＩＣＧ（インドシアニングリーン蛍光造影）撮影時に光路上に配置される。なお、カラー撮影時には、エキサイタフィルタ１０５、１０６はともに光路上から退避される。
【００１７】
リング透光板１０７は、被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されており、照明光学系１００の光軸を中心としたリング透光部１０７ａを備えている。ミラー１０８は、ハロゲンランプ１０１やキセノンランプ１０３が発した照明光を撮影光学系１２０の光軸方向に反射させる。液晶表示器１０９は、被検眼Ｅの固視を行うための固視標（図示せず）を表示する。
【００１８】
照明絞り１１０は、フレア防止等のために照明光の一部を遮断する絞り部材である。照明絞り１１０は、照明光学系１００の光軸方向に移動可能に構成され、それにより、眼底Ｅｆの照明領域を変更できるようになっている。
【００１９】
孔開きミラー１１２は、照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸とを合成する光学素子である。孔開きミラー１１２の中心領域には孔部１１２ａが開口されている。照明光学系１００の光軸と撮影光学系１２０の光軸は、孔部１１２ａの略中心位置にて交差するようになっている。対物レンズ１１３は、本体部８の対物レンズ部８ａ内に設けられている。
【００２０】
このような構成を有する照明光学系１００は、以下のような態様で眼底Ｅｆを照明する。まず、眼底観察時にはハロゲンランプ１０１が点灯されて観察照明光が出力される。この観察照明光は、コンデンサレンズ１０２、１０４を介してリング透光板１０７を照射する。リング透光板１０７のリング透光部１０７ａを通過した光は、ミラー１０８により反射され、液晶表示器１０９、照明絞り１１０及びリレーレンズ１１１を経由し、孔開きミラー１１２によって撮影光学系１２０の光軸方向に沿うように反射され、対物レンズ１１３により集束されて被検眼Ｅに入射し、眼底Ｅｆを照明する。
【００２１】
このとき、リング透光板１０７が被検眼Ｅの瞳孔に共役な位置に配置されていることから、瞳孔上には、被検眼Ｅに入射する観察照明光のリング状の像が形成される。入射した観察照明光の眼底反射光は、瞳孔上のリング像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから出射するようになっている。
【００２２】
一方、眼底Ｅｆを撮影するときには、キセノンランプ１０３がフラッシュ発光され、撮影照明光が同様の経路を通じて眼底Ｅｆに照射される。蛍光撮影の場合には、ＦＡＧ撮影かＩＣＧ撮影かに応じて、エキサイタフィルタ１０５又は１０６が選択的に光路上に配置される。
【００２３】
さて、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、クイックリターンミラー１２７及び撮影媒体９ａを含んで構成される。なお、撮影媒体９ａは、スチルカメラ９の撮影媒体（ＣＣＤ、カメラフィルム、インスタントフィルム等）である。
【００２４】
被検眼Ｅの瞳孔上に形成されたリング状の像の中心暗部を通じて出射した照明光の眼底反射光は、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａを通じて撮影絞り１２１に入射する。孔開きミラー１１２は、照明光の角膜反射光を反射して、撮影絞り１２１に入射する眼底反射光に角膜反射光を混入させないように作用する。それにより、観察画像や撮影画像におけるフレアの発生が抑止される。
【００２５】
撮影絞り１２１は、大きさの異なる複数の円形の透光部が形成された板状の部材である。複数の透光部は、絞り値（Ｆ値）の異なる絞りを構成し、図示しない駆動機構によって、透光部が択一的に光路上に配置されるようになっている。
【００２６】
バリアフィルタ１２２、１２３は、ソレノイド等の駆動機構によって光路上に挿脱可能とされている。ＦＡＧ撮影のときにはバリアフィルタ１２２が光路上に配置される。ＩＣＧ撮影のときにはバリアフィルタ１２３が光路上に挿入される。また、カラー撮影のときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、光路上からともに退避される。
【００２７】
変倍レンズ１２４は、図示しない駆動機構によって撮影光学系１２０の光軸方向に移動可能とされている。それにより、観察倍率や撮影倍率の変更、眼底像のフォーカスなどを行うことができる。撮影レンズ１２６は、被検眼Ｅからの眼底反射光を撮影媒体９ａ上に結像させるレンズである。
【００２８】
クイックリターンミラー１２７は、図示しない駆動機構によって回動軸１２７ａ周りに回動可能に設けられている。スチルカメラ９で眼底Ｅｆの撮影を行う場合、光路上に斜設されているクイックリターンミラー１２７を上方に跳ね上げて、眼底反射光を撮影媒体９ａに導くようになっている。一方、撮像装置１０による眼底撮影時や、検者の肉眼による眼底観察時には、クイックリターンミラー１２７は、光路上に斜設配置されて、眼底反射光を上方に向けて反射するようになっている。
【００２９】
撮影光学系１２０には、更に、クイックリターンミラー１２７により反射された眼底反射光を案内するために、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、切換ミラー１２９、接眼レンズ１３０、リレーレンズ１３１、反射ミラー１３２、撮影レンズ１３３及び撮像素子１０ａが設けられている。撮像素子１０ａは、撮像装置１０に内蔵されたＣＣＤ等の撮像素子である。タッチパネルモニタ１１には、撮像素子１０ａにより撮影された眼底画像Ｅｆ′が表示される。
【００３０】
切換ミラー１２９は、クイックリターンミラー１２７と同様に、回動軸１２９ａ周りに回動可能とされている。切換ミラー１２９は、肉眼による観察時には光路上に斜設され、眼底反射光を反射して接眼レンズ１３０に導く。
【００３１】
また、撮像装置１０により眼底画像を撮影するときには、切換ミラー１２９は光路上から退避される。眼底反射光は、リレーレンズ１３１、ミラー１３２、撮影レンズ１３３を介して撮像素子１０ａに結像され、タッチパネルモニタ１１に眼底画像Ｅｆ′が表示される。
【００３２】
このような眼底カメラ１０００は、眼底Ｅｆの表面、すなわち網膜の表面を観察するために用いられる眼底観察装置である。一方、網膜の深層には視細胞層や網膜色素上皮層などの層が存在し、更に深い部分には脈絡膜や強膜といった組織が存在するが、近年、これらの深層組織を観察するための装置も実用化されている（たとえば特許文献２、３、４参照）。
【００３３】
特許文献２、３、４に開示された眼底観察装置は、いわゆるＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）技術を応用した装置（光画像計測装置、光コヒーレンストポグラフィ装置などと呼ばれる。）である。このような眼底観察装置は、低コヒーレンス光を二分し、一方（信号光）を眼底に導き、他方（参照光）を所定の参照物体に導くとともに、眼底を経由した信号光と、参照物体で反射された参照光とを重畳して得られる干渉光に基づいて、眼底の表面ないし深層組織の断層画像を形成する装置である。
【００３４】
特許文献４に開示された眼底観察装置は、眼底の層の厚さを４分円にて呈示する機能を有している。眼底の層の厚さは、たとえば緑内障の診断などにおいて重要視される情報である。
【００３５】
眼底の層の厚さを評価する場合、図１７に示すように、円状の計測線を眼底上に設定し、各計測線に沿った断層画像を解析して層の厚さを計測することが広く行われている。円形の計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、それぞれ、半径ｍ１、ｍ２、ｍ３を有している。半径ｍ１、ｍ２、ｍ３は、それぞれ、たとえば１．２ｍｍ、１．６ｍｍ、２．０ｍｍに設定されている。なお、計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は同心円状に設定され、その中心Ｃは視神経乳頭の中心位置に設定される。
【００３６】
【特許文献１】特開２００４−３５０８４９号公報
【特許文献２】特開２００３−５４３号公報
【特許文献３】特願２００４−５２１９５号
【特許文献４】特表２００４−５０２４８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
このように眼底の層の厚さを評価する場合、被検眼の眼球光学系に起因する計測誤差が生じることがある。すなわち、眼底に照射される光に対する眼球光学系の影響は各被検眼毎に異なるが、従来は、この個人差を考慮せずに計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を設定していた。そのため、正規の位置、つまり視神経乳頭の中心Ｃから半径ｍ１、ｍ２、ｍ３の位置を正確に設定することは困難であった。
【００３８】
計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、従来、以下のように設定されていた。まず、被検眼の眼球光学系の屈折度数や眼軸長を事前に計測する。次に、この計測結果とグルストランド（Ｇｕｌｌｓｔｒａｎｄ）模型眼の水晶体の屈折力とを用いて被検眼の角膜曲率を推定する。続いて、この推定値などを用いて眼球光学系による倍率を算出する。そして、この倍率の値を用いて半径ｍ１、ｍ２、ｍ３を決定して計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を設定する。
【００３９】
しかしながら、この方法では、模型眼に基づく標準的な値を用いていることから、当該被検眼の倍率を確度良く求めることは難しかった。したがって、当該被検眼についての正規の位置に計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を設定することは困難であった。
【００４０】
なお、眼球光学系による倍率の影響は、眼底の層の厚さを評価する場合だけでなく、眼底上の位置や距離を考慮するときには常に介在する。
【００４１】
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あり、被検眼の眼球光学系による倍率を確度良く求めることが可能な眼底観察装置、眼底画像処理装置及び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】
【００４２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学的にデータを取得して被検眼の眼底の断層画像を形成する画像形成手段と、前記被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報を記憶する記憶手段と、前記光学情報に基づいて前記眼球光学系による倍率を演算する演算手段と、前記倍率に基づいて前記断層画像を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする眼底観察装置である。
【００４３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記光学情報は、前記被検眼の角膜曲率、屈折度及び眼軸長のそれぞれの測定値を含む、ことを特徴とする。
【００４４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼底観察装置であって、前記光学情報は、前記被検眼に眼内レンズが装着されているか否かを表す眼内レンズ情報を含み、前記演算手段は、前記眼内レンズ情報に基づいて眼内レンズの有無を判断し、眼内レンズ有りと判断されたときに、前記屈折度の測定値に代えて、前記被検眼に装着された眼内レンズの度数に基づいて前記倍率の演算を行う、ことを特徴とする。
【００４５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記画像形成手段は、前記眼底の表面の２次元画像を撮影し、前記解析手段は、前記断層画像を前記眼底の深度方向に積算して積算画像を形成し、前記倍率に基づいて前記２次元画像と前記積算画像との位置合わせを行う、ことを特徴とする。
【００４６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の眼底観察装置であって、前記解析手段は、前記位置合わせの結果に基づいて前記眼底の計測位置を設定し、前記断層画像に基づいて前記計測位置における前記眼底の層の厚さを求める、ことを特徴とする。
【００４７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の眼底観察装置であって、前記解析手段は、視神経乳頭の中心に相当する前記２次元画像中の位置を特定し、前記特定された位置を中心とし所定の半径を有する円形の領域を前記計測位置として設定する、ことを特徴とする。
【００４８】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の眼底観察装置であって、前記解析手段は、前記位置合わせ結果に基づいて前記眼底に対するスキャン位置を設定し、前記画像形成手段は、前記設定されたスキャン位置に基づいて前記眼底を光学的にスキャンして新たなデータを取得し、該取得された新たなデータに基づいて前記眼底の新たな断層画像を形成する、ことを特徴とする。
【００４９】
また、請求項８に記載の発明は、被検眼の眼底の断層画像と、前記被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報とを記憶する記憶手段と、前記光学情報に基づいて前記眼球光学系による倍率を演算する演算手段と、前記倍率に基づいて前記断層画像を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする眼底画像処理装置である。
【００５０】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の眼底画像処理装置であって、前記光学情報は、前記被検眼の角膜曲率、屈折度及び眼軸長のそれぞれの測定値を含む、ことを特徴とする。
【００５１】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の眼底画像処理装置であって、前記光学情報は、前記被検眼に眼内レンズが装着されているか否かを表す眼内レンズ情報を含み、前記演算手段は、前記眼内レンズ情報に基づいて眼内レンズの有無を判断し、眼内レンズ有りと判断されたときに、前記屈折度の測定値に代えて、前記被検眼に装着された眼内レンズの度数に基づいて前記倍率の演算を行う、ことを特徴とする。
【００５２】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の眼底画像処理装置であって、前記記憶手段は、前記眼底の表面の２次元画像を記憶し、前記解析手段は、前記断層画像を前記眼底の深度方向に積算して積算画像を形成し、前記倍率に基づいて前記２次元画像と前記積算画像との位置合わせを行う、ことを特徴とする。
【００５３】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の眼底画像処理装置であって、前記解析手段は、前記位置合わせの結果に基づいて前記眼底の計測位置を設定し、前記断層画像に基づいて前記計測位置における前記眼底の層の厚さを求める、ことを特徴とする。
【００５４】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の眼底画像処理装置であって、前記解析手段は、視神経乳頭の中心に相当する前記２次元画像中の位置を特定し、前記特定された位置を中心とし所定の半径を有する円形の領域を前記計測位置として設定する、ことを特徴とする。
【００５５】
また、請求項１４に記載の発明は、被検眼の眼底の断層画像と、前記被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報とを記憶する記憶手段を有するコンピュータを、前記光学情報に基づいて前記眼球光学系による倍率を演算する演算手段、及び、前記倍率に基づいて前記断層画像を解析する解析手段として機能させる、ことを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００５６】
この発明によれば、被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報に基づいて、この眼球光学系による倍率を演算し、この演算された倍率に基づいて被検眼の断層画像を解析することができる。それにより、従来のようにグルストランド模型眼の屈折力を用いて被検眼の角膜曲率を推定するなど、当該被検眼に固有の情報以外の情報に基づく演算処理を行う必要がない。したがって、各被検眼に応じて、眼球光学系による倍率を精度良く求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
この発明に係る眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラムの好適な実施の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。なお、図１５、図１６に示した従来と同様の構成部分については、これらの図と同じ符号で示すことにする。
【００５８】
［装置構成］
まず、この実施形態に係る眼底観察装置の構成について、図１〜図７を参照しながら説明する。ここで、図１は、この実施形態に係る眼底観察装置１の全体構成の一例を表している。図２は、眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成の一例を表している。図３は、ＯＣＴユニット１５０の構成の一例を表している。図４は、演算制御装置２００のハードウェア構成の一例を表している。図５は、眼底観察装置１の制御系の構成の一例を表している。図６は、眼底カメラユニット１Ａに設けられた操作パネル３ａの構成の一例を表している。図７は、演算制御装置２００の制御系の構成の一例を表している。
【００５９】
［全体構成］
この実施形態に係る眼底観察装置１は、図１に示すように、図１５、図１６の眼底カメラと同様の機能を有する眼底カメラユニット１Ａと、光画像計測装置（ＯＣＴ装置）の光学系を格納したＯＣＴユニット１５０と、各種の演算処理や制御処理等を実行する演算制御装置２００とを含んで構成されている。
【００６０】
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、コネクタ部１５１が取り付けられている。コネクタ部１５１は、眼底カメラユニット１Ａの筐体の装着部（図１５の装着部８ｃを参照）に装着される。また、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。なお、眼底カメラユニット１Ａの筐体内部にＯＣＴユニット１５０の光学系を設けることもできる。
【００６１】
〔眼底カメラユニットの構成〕
眼底カメラユニット１Ａは、撮像装置１０、１２により眼底の表面の２次元画像を撮影する装置である。眼底カメラユニット１Ａは、図１５に示した従来の眼底カメラ１０００とほぼ同様の外観構成を有している。また、眼底カメラユニット１Ａは、図１６に示した従来の光学系と同様に、被検眼Ｅの眼底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。
【００６２】
なお、詳細は後述するが、この実施形態の撮影光学系１２０における撮像装置１０は、近赤外領域の波長を有する照明光を検出するものである。また、撮影光学系１２０には、可視領域の波長を有する照明光を検出する撮像装置１２が別途設けられている。更に、撮影光学系１２０は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１５０に導くようになっている。
【００６３】
さて、照明光学系１００は、従来と同様に、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。
【００６４】
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）。
【００６５】
また、撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、ダイクロイックミラー１３４、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、ハーフミラー１３５、リレーレンズ１３１、ダイクロイックミラー１３６、撮影レンズ１３３、撮像装置１０（撮像素子１０ａ）、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮影装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０を含んで構成される。
【００６６】
この実施形態に係る撮影光学系１２０においては、図１６に示した従来の撮影光学系１２０と異なり、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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
ＬＣＤ１４０には、被検眼Ｅを固視させるための固視標（内部固視標）などが表示される。ＬＣＤ１４０からの光は、レンズ１３９により集光された後に、ハーフミラー１３５により反射され、フィールドレンズ１２８を経由してダイクロイックミラー１３６に反射される。そして、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、対物レンズ１１３等を経由して、被検眼Ｅに入射する。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに内部固視標等が投影される。
【００７０】
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やＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１０は、近赤外光を検出する赤外線テレビカメラである。）。撮像装置１０は、近赤外光を検出した結果として映像信号を出力する。
【００７１】
タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。
【００７２】
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。
【００７３】
一方、撮像素子１２ａは、テレビカメラ等の撮像装置１２に内蔵されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するものである（つまり、撮像装置１２は、可視光を検出するテレビカメラである。）。撮像装置１２は、可視光を検出した結果として映像信号を出力する。
【００７４】
タッチパネルモニタ１１は、この映像信号に基づいて、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を表示する。また、この映像信号は演算制御装置２００に送られ、そのディスプレイ（後述）に眼底画像が表示されるようになっている。
【００７５】
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。
【００７６】
この実施形態の撮影光学系１２０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（後述の信号光ＬＳ）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。
【００７７】
レンズ１４２は、ＯＣＴユニット１５０から接続線１５２を通じて導光された信号光ＬＳを平行な光束にして走査ユニット１４１に入射させる。また、レンズ１４２は、走査ユニット１４１を経由してきた信号光ＬＳの眼底反射光を集束させるように作用する。
【００７８】
図２に、走査ユニット１４１の具体的構成の一例を示す。走査ユニット１４１には、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。
【００７９】
ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、それぞれ回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心に回動可能に配設された反射ミラーである。各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、後述の駆動機構（図５に示すミラー駆動機構２４１、２４２）によって回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心にそれぞれ回動されて、その反射面（信号光ＬＳを反射する面）の向き、すなわちガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置がそれぞれ変更されるようになっている。
【００８０】
回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、同図の紙面に対して平行方向に配設されており、ガルバノミラー１４１Ｂの回動軸１４１ｂは、同図の紙面に対して直交する方向に配設されている。
【００８１】
すなわち、ガルバノミラー１４１Ｂは、図２中の両側矢印に示す方向に回動可能に構成され、ガルバノミラー１４１Ａは、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能に構成されている。それにより、この一対のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、信号光ＬＳの反射方向を互いに直交する方向に変更するようにそれぞれ作用する。図１、図２から分かるように、ガルバノミラー１４１Ａを回動させると信号光ＬＳはｘ方向に走査され、ガルバノミラー１４１Ｂを回動させると信号光ＬＳはｙ方向に走査されることになる。
【００８２】
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一の向きに進行するようになっている。
【００８３】
なお、前述のように、接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されている。光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。端面１５２ｂから出射した信号光ＬＳは、レンズ１４２に向かってビーム径を拡大しつつ進行するが、レンズ１４２によって平行な光束とされる。逆に、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、レンズ１４２により、端面１５２ｂに向けて集束されて光ファイバ１５２ａに導かれるようになっている。
【００８４】
〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図３を参照しつつＯＣＴユニット１５０の構成について説明する。同図に示す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。
【００８５】
ＯＣＴユニット１５０は、従来の光画像計測装置とほぼ同様の光学系を備えている。すなわち、ＯＣＴユニット１５０は、光源から出力された光を参照光と信号光とに分割するとともに、参照物体を経由した参照光と被測定物体（眼底Ｅｆ）を経由した信号光とを重畳して干渉光を生成する干渉計と、この干渉光を検出し、その検出結果としての信号（検出信号）を演算制御装置２００に向けて出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この検出信号を解析することにより被測定物体（眼底Ｅｆ）の断層画像を形成する。
【００８６】
低コヒーレンス光源１６０は、低コヒーレンス光Ｌ０を出力するスーパールミネセントダイオード（ＳＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の広帯域光源により構成されている。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長を有し、かつ、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光とされる。
【００８７】
低コヒーレンス光Ｌ０は、眼底カメラユニット１Ａの照明光（波長約４００ｎｍ〜８００ｎｍ）よりも長い波長、たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有している。
【００８８】
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、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）などからなる光ファイバ１６１を通じて光カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）１６２に導かれる。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。
【００８９】
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）の双方の手段として作用するが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称することにする。
【００９０】
光カプラ１６２により生成された参照光ＬＲは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６３により導光されてファイバ端面から出射される。出射された参照光ＬＲは、コリメータレンズ１７１により平行光束とされた後、ガラスブロック１７２及び濃度フィルタ１７３を経由し、参照ミラー１７４（参照物体）によって反射される。
【００９１】
参照ミラー１７４により反射された参照光ＬＲは、再び濃度フィルタ１７３及びガラスブロック１７２を経由し、コリメータレンズ１７１によって光ファイバ１６３のファイバ端面に集光される。集光された参照光ＬＲは、光ファイバ１６３を通じて光カプラ１６２に導かれる。
【００９２】
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。
【００９３】
また、濃度フィルタ１７３は、参照光の光量を減少させる減光フィルタとしても作用するものであり、たとえば回転型のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタによって構成される。濃度フィルタ１７３は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の濃度フィルタ駆動機構２４４；図５参照）によって回転駆動されることにより、参照光ＬＲの光量の減少量を変更させるように作用する。それにより、干渉光ＬＣの生成に寄与する参照光ＬＲの光量を変更させることができる。
【００９４】
また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図３に示す両側矢印方向）に移動されるように構成されている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保するようになっている。なお、参照ミラー１７４の移動は、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）によって行われる。
【００９５】
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。ここで、光ファイバ１６４と光ファイバ１５２ａとは、単一の光ファイバにより構成されていてもよいし、また、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されたものであってもよい。いずれにしても、光ファイバ１６４、１５２ａは、眼底カメラユニット１ＡとＯＣＴユニット１５０との間で、信号光ＬＳを伝送可能に構成されていれば十分である。
【００９６】
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。そして、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、変倍レンズ１２４、撮影絞り１２１、孔開きミラー１１２の孔部１１２ａ、対物レンズ１１３を経由して、被検眼Ｅに入射するようになっている。なお、信号光ＬＳを被検眼Ｅに入射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ光路から事前に退避されるようになっている。
【００９７】
被検眼Ｅに入射した信号光ＬＳは、眼底（網膜）Ｅｆ上にて結像し反射される。このとき、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面で反射されるだけでなく、眼底Ｅｆの深部領域にも到達して屈折率境界において散乱される。したがって、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面形態を反映する情報と、眼底Ｅｆの深層組織の屈折率境界における後方散乱の状態を反映する情報とを含んだ光となっている。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。
【００９８】
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１５２を通じてＯＣＴユニット１５０に入射し、光ファイバ１６４を通じて光カプラ１６２に戻ってくる。
【００９９】
光カプラ１６２は、眼底Ｅｆを経由して戻ってきた信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳して干渉光ＬＣを生成する。生成された干渉光ＬＣは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６５を通じてスペクトロメータ１８０に導光される。
【０１００】
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。
【０１０１】
スペクトロメータ（分光計）１８０は、コリメータレンズ１８１、回折格子１８２、結像レンズ１８３、ＣＣＤ１８４を含んで構成される。この実施形態の回折格子１８２は、光を透過させる透過型の回折格子であるが、もちろん光を反射する反射型の回折格子を用いることも可能である。また、ＣＣＤ１８４に代えて、その他の光検出素子を適用することももちろん可能である。
【０１０２】
スペクトロメータ１８０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１８１により平行光束とされた後、回折格子１８２によって分光（スペクトル分解）される。分光された干渉光ＬＣは、結像レンズ１８３によってＣＣＤ１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１８４は、この干渉光ＬＣを受光して電気的な検出信号に変換し、この検出信号を演算制御装置２００に出力する。
【０１０３】
〔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、この発明の「眼底画像処理装置」及び「コンピュータ」のそれぞれの一例に相当するものである。
【０１０４】
演算制御装置２００は、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの断層画像を形成する処理を行う。このときの解析手法は、従来のフーリエドメインＯＣＴの手法と同様である。
【０１０５】
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（網膜）の形態を示す２次元画像（の画像データ）を形成する処理を行う。
【０１０６】
更に、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａ及びＯＣＴユニット１５０の各部の制御を実行する。
【０１０７】
眼底カメラユニット１Ａの制御としては、たとえば、観察光源１０１や撮影光源１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１０５、１０６やバリアフィルタ１２２、１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、ＬＣＤ１４０等の表示装置の動作の制御、照明絞り１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１２１の絞り値の制御、変倍レンズ１２４の移動制御（倍率の制御）などを行う。また、演算制御装置２００は、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの動作（反射面の向きの変更動作）の制御を行う。
【０１０８】
また、ＯＣＴユニット１５０の制御としては、たとえば、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光Ｌ０の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、濃度フィルタ１７３の回転動作（参照光ＬＲの光量の減少量の変更動作）の制御、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。
【０１０９】
以上のように作用する演算制御装置２００のハードウェア構成の一例について、図４を参照しつつ説明する。
【０１１０】
演算制御装置２００は、従来のコンピュータと同様のハードウェア構成を備えている。具体的には、マイクロプロセッサ２０１（ＣＰＵ、ＭＰＵ等）、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０４、キーボード２０５、マウス２０６、ディスプレイ２０７、画像形成ボード２０８及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０９を含んで構成されている。以上の各部は、バス２００ａを介して接続されている。
【０１１１】
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上に展開することにより、この実施形態に特徴的な動作を実行する。制御プログラム２０４ａは、この発明の「プログラム」の一例に相当するものである。
【０１１２】
また、マイクロプロセッサ２０１は、前述した装置各部の制御や、各種の演算処理などを実行する。また、キーボード２０５やマウス２０６からの操作信号に対応する装置各部の制御、ディスプレイ２０７による表示処理の制御、通信インターフェイス２０９による各種のデータや制御信号等の送受信処理の制御などを実行する。
【０１１３】
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。
【０１１４】
また、ディスプレイ２０７は、たとえばＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等からなる任意の表示デバイスである。ディスプレイ２０７は、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。
【０１１５】
なお、眼底観察装置１のユーザインターフェイスは、このような構成に限定されるものではなく、たとえばトラックボール、ジョイスティック、タッチパネル式のＬＣＤ、眼科検査用のコントロールパネルなど、各種情報を表示出力する機能と、各種情報を入力したり装置の操作を行ったりする機能とを具備する任意のユーザインターフェイス手段を用いて構成することが可能である。
【０１１６】
画像形成ボード２０８は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの画像（画像データ）を形成する処理を行う専用の電子回路である。この画像形成ボード２０８には、眼底画像形成ボード２０８ａとＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂとが設けられている。
【０１１７】
眼底画像形成ボード２０８ａは、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０や撮像装置１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。
【０１１８】
また、ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂは、ＯＣＴユニット１５０のスペクトロメータ１８０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成するように動作する、専用の電子回路である。
【０１１９】
このような画像形成ボード２０８を設けることにより、眼底画像や断層画像の画像データを形成する処理の処理速度を向上させることができる。
【０１２０】
通信インターフェイス２０９は、マイクロプロセッサ２０１からの制御信号を、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０に送信する処理を行う。また、通信インターフェイス２０９は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号や、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号を受信して、画像形成ボード２０８に入力する処理などを行う。このとき、通信インターフェイス２０９は、撮像装置１０、１２からの映像信号を眼底画像形成ボード２０８ａに入力し、ＣＣＤ１８４からの検出信号をＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂに入力するように動作する。
【０１２１】
また、演算制御装置２００がＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークに接続されている場合には、通信インターフェイス２０９に、ＬＡＮカード等のネットワークアダプタやモデム等の通信機器を具備させて、当該ネットワーク経由のデータ通信を行えるように構成することが可能である。その場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを当該ネットワーク上に設置するとともに、演算制御装置２００を当該サーバのクライアント端末として構成することにより、この実施形態に係る動作を眼底観察装置１に実行させることができる。
【０１２２】
〔制御系の構成〕
次に、眼底観察装置１の制御系の構成について、図５〜図７を参照しつつ説明する。
【０１２３】
（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、図５に示す演算制御装置２００の制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）、通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。
【０１２４】
制御部２１０は、制御プログラム２０４ａに基づいて動作するマイクロプロセッサ２０１によって、前述の制御処理を実行する。特に、眼底カメラユニット１Ａについて、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置を変更させるミラー駆動機構２４１、２４２の制御や、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示動作の制御などを行う。
【０１２５】
また、ＯＣＴユニット１５０について、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０やＣＣＤ１８４の制御、濃度フィルタ１７３を回転させる濃度フィルタ駆動機構２４４の制御、参照光ＬＲの進行方向に参照ミラー１７４を移動させる参照ミラー駆動機構２４３の制御などを実行する。
【０１２６】
また、制御部２１０は、眼底観察装置１により撮影される２種類の画像、すなわち眼底カメラユニット１Ａにより得られる眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）と、ＯＣＴユニット１５０により得られる検出信号から形成される眼底Ｅｆの断層画像とを、ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０の表示部２４０Ａに表示させるための制御を行う。これらの画像は、それぞれ別々に表示部２４０Ａにさせることもできるし、それらを並べて同時に表示させることもできる。なお、制御部２１０の構成の詳細については、図７に基づいて後述する。
【０１２７】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、眼底カメラユニット１Ａの撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成する処理と、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成する処理とを行う。画像形成部２２０は、画像形成ボード２０８や通信インターフェイス２０９等を含んで構成される。なお、本明細書において、「画像」と、それに対応する「画像データ」とを同一視することがある。
【０１２８】
なお、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための眼底カメラユニット１Ａの各部、ＯＣＴユニット１５０、画像形成部２２０（ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂ）、及び、画像処理部２３０は、眼底Ｅｆの断層画像を形成する「画像形成手段」の一例を構成している。更に、この実施形態における画像形成手段は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像を取得するための眼底カメラユニット１Ａの各部と、画像形成部２２０（眼底画像形成ボード２０８ａ）とを含んでいる。
【０１２９】
（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を施すものである。たとえば、画像処理部２３０は、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号に基づく断層画像に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する処理や、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理などを実行する。
【０１３０】
なお、３次元画像の画像データとは、３次元的に配列された複数のボクセルのそれぞれに画素値を付与して成る画像データであり、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれるものである。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部２４０Ａ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。
【０１３１】
また、画像処理部２３０は、断層画像に含まれる眼底Ｅｆの各種の層の位置を求める処理を行う。ここで、層の位置とは、眼底Ｅｆの所定の層に相当する断層画像上の位置や、隣接する層の境界に相当する断層画像上の位置など、断層画像上における眼底Ｅｆの所定の層の位置を表す情報を意味する。更に、画像処理部２３０は、求められた層の位置に基づいて層の厚さを演算する。これらの処理については、図７の説明において詳述する。
【０１３２】
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る。
【０１３３】
（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス（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等の表示デバイスからなる。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からなる。
【０１３４】
（操作パネル）
眼底カメラユニット１Ａの操作パネル３ａについて説明する。撮影パネル３ａは、たとえば、図１５に示すように、眼底カメラユニット１Ａの架台３上に配設されている。
【０１３５】
この実施形態における操作パネル３ａは、［背景技術］の項で説明した従来の構成とは異なり、眼底画像Ｅｆ′を取得するための操作指示に使用される操作部と、眼底Ｅｆの断層画像を取得するための操作指示に使用される操作部とが設けられている（従来の構成では前者の操作部のみ設けられている。）。
【０１３６】
この実施形態では、このような操作パネル３ａを設けることにより、従来の眼底カメラを操作するときと同じ要領で、眼底画像Ｅｆ′の取得のための操作と断層画像の取得のための操作との双方を行えるようになっている。
【０１３７】
操作パネル３ａには、たとえば、図６に示すように、メニュースイッチ３０１、スプリットスイッチ３０２、撮影光量スイッチ３０３、観察光量スイッチ３０４、顎受けスイッチ３０５、撮影スイッチ３０６、ズームスイッチ３０７、画像切替スイッチ３０８、固視標切替スイッチ３０９、固視標位置調整スイッチ３１０、固視標サイズ切替スイッチ３１１及びモード切替ノブ３１２が設けられている。
【０１３８】
メニュースイッチ３０１は、各種のメニュー（眼底Ｅｆの表面の２次元画像や断層画像等を撮影するときの撮影メニュー、各種の設定入力を行うための設定メニューなど）をユーザが選択指定するための所定のメニュー画面を表示させるために操作されるスイッチである。
【０１３９】
メニュースイッチ３０１が操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、タッチパネルモニタ１１或いは表示部２４０Ａにメニュー画面を表示させる。なお、眼底カメラユニット１Ａに制御部（図示せず）を設け、この制御部がメニュー画面をタッチパネルモニタ１１に表示させるようにしてもよい。
【０１４０】
スプリットスイッチ３０２は、ピント合わせ用のスプリット輝線（たとえば特開平９−６６０３１等を参照。スプリット視標、スプリットマークなどとも呼ばれる。）の点灯と消灯とを切り替えるために操作されるスイッチである。なお、このスプリット輝線を被検眼Ｅに投影させるための構成（スプリット輝線投影部）は、たとえば眼底カメラユニット１Ａ内に格納されている（図１において省略されている。）。
【０１４１】
スプリットスイッチ３０２が操作されると、その操作信号が制御部２１０（又は眼底カメラユニット１Ａ内の上記制御部；以下同様）に入力される。制御部２１０は、この操作信号の入力に対応し、スプリット輝線投影部を制御して被検眼Ｅにスプリット輝線を投影させる。
【０１４２】
撮影光量スイッチ３０３は、被検眼Ｅの状態（たとえば水晶体の濁り度合い等）などに応じて撮影光源１０３の出力光量（撮影光量）を調整するために操作されるスイッチである。撮影光量スイッチ３０３には、たとえば、撮影光量を増大させるための撮影光量増大スイッチ「＋」と、撮影光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」と、撮影光量を所定の初期値（デフォルト値）に設定するためのリセットスイッチ（中央のボタン）とが設けられている。
【０１４３】
撮影光量スイッチ３０３の１つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて撮影光源１０３を制御して撮影光量を調整する。
【０１４４】
観察光量スイッチ３０４は、観察光源１０１の出力光量（観察光量）を調整するために操作されるスイッチである。観察光量スイッチ３０４には、たとえば、観察光量を増大させるための観察光量増大スイッチ「＋」と、観察光量を減少させるための撮影光量減少スイッチ「−」とが設けられている。
【０１４５】
観察光量スイッチ３０４の１つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて観察光源１０１を制御して観察光量を調整する。
【０１４６】
顎受けスイッチ３０５は、図１５に示す顎受け６の位置を移動させるためのスイッチである。顎受けスイッチ３０５には、たとえば、顎受け６を上方に移動させるための上方移動スイッチ（上向き三角形）と、顎受け６を下方に移動させるための下方移動スイッチ（下向き三角形）とが設けられている。
【０１４７】
顎受けスイッチ３０５の１つが操作されると、その操作信号が制御部２１０に入力される。制御部２１０は、入力された操作信号に応じて顎受け移動機構（図示せず）を制御して、顎受け６を上方又は下方に移動させる。
【０１４８】
撮影スイッチ３０６は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像或いは眼底Ｅｆの断層画像を取得するためのトリガスイッチとして使用されるスイッチである。
【０１４９】
２次元画像を撮影するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、撮影光源１０３を制御して撮影照明光を出力させるとともに、その眼底反射光を検出した撮像装置１０から出力される映像信号に基づいて、表示部２４０Ａやタッチパネルモニタ１１に眼底Ｅｆの表面の２次元画像を表示させる。
【０１５０】
一方、断層画像を取得するメニューが選択されているときに撮影スイッチ３０６が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させ、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御して信号光ＬＳを走査させるとともに、干渉光ＬＣを検出したＣＣＤ１８４から出力される検出信号に基づいて画像形成部２２０（及び画像処理部２３０）が形成した眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１５１】
ズームスイッチ３０７は、眼底Ｅｆの撮影時の画角（ズーム倍率）を変更するために操作されるスイッチである。ズームスイッチ３０７を操作する度毎に、たとえば撮影画角４５度と２２．５度とが交互に設定されるようになっている。
【０１５２】
ズームスイッチ３０７が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、図示しない変倍レンズ駆動機構を制御し、変倍レンズ１２４を光軸方向に移動させて撮影画角を変更する。
【０１５３】
画像切替スイッチ３０８は、表示画像を切り替えるために操作されるスイッチである。表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に眼底観察画像（撮像装置１２からの映像信号に基づく眼底Ｅｆの表面の２次元画像）が表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底Ｅｆの断層画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１５４】
一方、眼底の断層画像が表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示されているときに画像切替スイッチ３０８が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、眼底観察画像を表示部２４０Ａ或いはタッチパネルモニタ１１に表示させる。
【０１５５】
固視標切替スイッチ３０９は、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置（つまり眼底Ｅｆにおける内部固視標の投影位置）を切り替えるために操作されるスイッチである。固視標切替スイッチ３０９を操作することにより、たとえば、内部固視標の表示位置を「眼底中心の周辺領域の画像を取得するための固視位置（眼底中心撮影用固視位置）」と、「黄斑の周辺領域の画像を取得するための固視位置（黄斑撮影用固視位置）」と、「視神経乳頭の周辺領域の画像を取得するための固視位置（視神経乳頭撮影用固視位置）」との間で巡回的に内部固視標の表示位置が切り替えられるようになっている。
【０１５６】
制御部２１０は、固視標切替スイッチ３０９からの操作信号に対応し、ＬＣＤ１４０の表示面上の異なる位置に内部固視標を表示させる。なお、上記３つの固視位置に対応する内部固視標の表示位置は、たとえば臨床データに基づいてあらかじめ設定することもできるし、当該被検眼Ｅ（眼底Ｅｆの画像）ごとに事前に設定するように構成こともできる。
【０１５７】
固視標位置調整スイッチ３１０は、内部固視標の表示位置を調整するために操作されるスイッチである。固視標位置調整スイッチ３１０には、たとえば、内部固視標の表示位置を上方に移動させるための上方移動スイッチと、下方に移動させるための下方移動スイッチと、左方に移動させるための左方移動スイッチと、右方に移動させるための右方移動スイッチと、所定の初期位置（デフォルト位置）に移動させるためのリセットスイッチとが設けられている。
【０１５８】
制御部２１０は、固視標位置調整スイッチ３１０のいずれかのスイッチからの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示位置を移動させる。
【０１５９】
固視標サイズ切替スイッチ３１１は、内部固視標のサイズを変更するために操作されるスイッチである。固視標サイズ切替スイッチ３１１が操作されると、その操作信号を受けた制御部２１０は、ＬＣＤ１４０に表示させる内部固視標の表示サイズを変更する。内部固視標の表示サイズは、たとえば「通常サイズ」と「拡大サイズ」とに交互に切り替えられるようになっている。それにより、眼底Ｅｆに投影される固視標の投影像のサイズが変更される。制御部２１０は、固視標サイズ切替スイッチ３１１からの操作信号を受けると、この操作信号に応じてＬＣＤ１４０を制御することにより内部固視標の表示サイズを変更させる。
【０１６０】
モード切替ノブ３１２は、各種の撮影モード（眼底Ｅｆの２次元画像を撮影するための眼底撮影モード、信号光ＬＳのＢスキャンを行うためのＢスキャンモード、信号光ＬＳを３次元的にスキャンさせるための３次元スキャンモードなど）を選択するために回転操作されるノブである。また、モード切替ノブ３１２は、取得された眼底Ｅｆの２次元画像や断層画像を再生表示させるための再生モードを選択できるようになっていてもよい。また、信号光ＬＳのスキャンの直後に眼底撮影を行うように制御する撮影モードを選択できるようにしてもよい。これらの各モードに対応する動作を眼底観察装置１に実行させるための装置各部の制御は、制御部２１０が行う。
【０１６１】
以下、制御部２１０による信号光ＬＳの走査の制御態様について説明するとともに、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴユニット１５０からの検出信号に対する処理の態様について説明する。なお、眼底カメラユニット１Ａからの映像信号に対する画像形成部２２０等の処理については、従来と同様であるので説明は省略する。
【０１６２】
〔信号光の走査について〕
信号光ＬＳの走査は、前述のように、眼底カメラユニット１Ａの走査ユニット１４１のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの位置（反射面の向き）を変更することにより行われる。制御部２１０は、ミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面の向きをそれぞれ変更することにより、眼底Ｅｆにおける信号光ＬＳの照射位置を走査する。
【０１６３】
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。
【０１６４】
図８は、眼底Ｅｆの画像を形成するための信号光ＬＳの走査態様の一例を表している。図８（Ａ）は、信号光ＬＳが被検眼Ｅに入射する方向から眼底Ｅｆを見た（つまり図１の−ｚ方向から＋ｚ方向を見た）ときの、信号光ＬＳの走査態様の一例を表す。また、図８（Ｂ）は、眼底Ｅｆ上の各走査線における走査点（画像計測を行う位置；信号光ＬＳの照射位置）の配列態様の一例を表す。
【０１６５】
図８（Ａ）に示すように、信号光ＬＳは、たとえば矩形の走査領域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。
【０１６６】
ここで、各走査線Ｒｉの方向を「主走査方向」と呼び、それに直交する方向を「副走査方向」と呼ぶことにする。したがって、信号光ＬＳの主走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ａの反射面の向きを変更することにより実行され、副走査方向への走査は、ガルバノミラー１４１Ｂの反射面の向きを変更することによって実行される。
【０１６７】
各走査線Ｒｉ上には、図８（Ｂ）に示すように、複数（ｎ個）の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎがあらかじめ設定されている。
【０１６８】
図８に示す走査を実行するために、制御部２１０は、まず、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御し、眼底Ｅｆに対する信号光ＬＳの入射目標を第１の走査線Ｒ１上の走査開始位置ＲＳ（走査点Ｒ１１）に設定する。続いて、制御部２１０は、低コヒーレンス光源１６０を制御し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて、走査開始位置ＲＳに信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査開始位置ＲＳにおける眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。
【０１６９】
次に、制御部２１０は、ガルバノミラー１４１Ａを制御することにより、信号光ＬＳを主走査方向に走査して、その入射目標を走査点Ｒ１２に設定し、低コヒーレンス光Ｌ０をフラッシュ発光させて走査点Ｒ１２に信号光ＬＳを入射させる。ＣＣＤ１８４は、この信号光ＬＳの走査点Ｒ１２における眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを受光し、検出信号を制御部２１０に出力する。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
以上のような走査点の移動と低コヒーレンス光Ｌ０の出力との連動制御は、たとえば、ミラー駆動機構２４１、２４２に対する制御信号の送信タイミングと、低コヒーレンス光源１６０に対する制御信号（出力要求信号）の送信タイミングとを互いに同期させることによって実現することができる。
【０１７５】
制御部２１０は、上述のように各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを動作させるときに、その動作内容を示す情報として各走査線Ｒｉの位置や各走査点Ｒｉｊの位置（ｘｙ座標系における座標）を記憶しておくようになっている。この記憶内容（走査点座標情報）は、従来と同様に画像形成処理において用いられる。
【０１７６】
〔画像処理について〕
次に、画像形成部２２０及び画像処理部２３０によるＯＣＴ画像（眼底Ｅｆの断層画像）に関する処理の一例を説明する。
【０１７７】
画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った眼底Ｅｆの断層画像の形成処理を実行する。また、画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された断層画像に基づく眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理などを実行する。
【０１７８】
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。
【０１７９】
図９は、画像形成部２２０により形成される断層画像（群）の態様を表している。第２段階の演算処理においては、各走査線Ｒｉについて、その上のｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像に基づき、走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成する。このとき、画像形成部２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述の走査点座標情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定して、この走査線Ｒｉを形成するようになっている。
【０１８０】
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。
【０１８１】
次に、画像処理部２３０が眼底Ｅｆの３次元画像を形成する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Ｇ１〜Ｇｍに基づいて形成される。画像処理部２３０は、隣接する断層画像Ｇｉ、Ｇ（ｉ＋１）の間の画像を補間する公知の補間処理を行うなどして、眼底Ｅｆの３次元画像を形成するようになっている。
【０１８２】
このとき、画像処理部２３０は、各走査線Ｒｉの位置情報を参照して各走査線Ｒｉの配列及び間隔を決定し、この３次元画像を形成するようになっている。この３次元画像には、各走査点Ｒｉｊの位置情報（前述の走査点座標情報）と、深度方向の画像におけるｚ座標とに基づいて、３次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）が設定される。
【０１８３】
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。
【０１８４】
なお、図９に示す画像Ｇｍｊは、走査線Ｒｍ上の走査点Ｒｍｊにおける深度方向（ｚ方向）の画像を表している。同様に、前述の第１段階の演算処理において形成される、各走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊにおける深度方向の画像を「画像Ｇｉｊ」と表す。
【０１８５】
〔演算制御装置の詳細構成〕
演算制御装置２００の詳細な構成について、図７を参照しつつ説明する。ここでは、演算制御装置２００の制御部２１０及び画像処理部２３０について特に詳しく説明する。
【０１８６】
（制御部）
演算制御装置２００の制御部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、制御部２１０による前述の各種の制御処理を実行する。また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを格納する処理、及び、記憶部２１２に記憶されたデータを読み出す処理を行う。
【０１８７】
記憶部２１２は、断層画像Ｇｉ（ｉ＝１〜ｍ）や眼底画像Ｅｆ′などの画像を記憶する。また、記憶部２１２は光学情報Ｖを記憶する。
【０１８８】
光学情報Ｖは、被検眼Ｅの眼球光学系に関する情報を含んでいる。具体的には、光学情報Ｖには、被検眼Ｅの角膜曲率（曲率半径）、屈折度（屈折力）、眼軸長などの測定値が含まれる。ここで、屈折度の測定値としては、たとえば、被検眼Ｅの球面度の測定値「Ｓ」と、乱視度の測定値「Ｃ」から得られる値「Ｓ＋Ｃ／２」を用いることができる。
【０１８９】
角膜曲率や屈折度や眼軸長の測定値は、従来と同様の眼科装置により事前に測定されたものである。これらの測定値は、たとえば、眼底観察装置１と通信回線で接続された電子カルテサーバ（図示せず）などから取得することができる。また、検者が操作部２４０Ｂを操作して測定値を入力するようにしてもよい。また、記憶媒体に記憶された測定値を演算制御装置２００のドライブ装置（図示せず）で読み取って入力することもできる。
【０１９０】
更に、光学情報Ｖは、被検眼Ｅに眼内レンズが装着されているか否かを表す情報（眼内レンズ情報）を含んでいてもよい。眼内レンズが装着されている場合には、その眼内レンズの度数や色などの情報を眼内レンズ情報に記録してもよい。
【０１９１】
記憶部２１２は、この発明の「記憶手段」の一例として機能するものである。記憶部２１２は、たとえばハードディスクドライブ２０４等の記憶装置を含んで構成される。
【０１９２】
（画像処理部）
画像処理部２３０には、倍率演算部２３１と解析部２３２が設けられている。倍率演算部２３１は、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率の演算を行うもので、この発明の「演算手段」の一例として機能する。
【０１９３】
また、解析部２３２は、断層画像Ｇｉの解析を行うもので、この発明の「解析手段」の一例として機能する。解析部２３２には、積算画像形成部２３３、位置合わせ部２３４、計測位置設定部２３５及び層厚計測部２３６が設けられている。
【０１９４】
（倍率演算部）
倍率演算部２３１は、記憶部２１２に記憶された光学情報Ｖに基づいて、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率を演算する。光学情報Ｖには、前述のように、被検眼Ｅの角膜曲率、屈折度、眼軸長の測定値や、眼内レンズ情報が記録されている。以下、倍率演算部２３１が実行する処理の一例を説明する。この実施形態では、被検眼Ｅによる倍率と、撮影光学系１２０による倍率の双方を考慮した撮影倍率を求める。
【０１９５】
まず、倍率演算部２３１は、屈折度が角膜頂点における測定値（角膜屈折力）である場合、必要に応じて、瞳孔における屈折度（瞳屈折力）に変換する。この演算は、たとえば従来と同様に、眼鏡装用距離と、角膜頂点から入射瞳までの距離とに基づいて行うことができる。
【０１９６】
次に、倍率演算部２３１は、対物レンズ１１３による眼底画像の結像位置を演算する。この演算は、たとえば、瞳屈折力と、対物レンズ１１３の焦点距離と、入射瞳から対物レンズ１１３の前側焦点までの距離とを基に、ニュートンの式を用いることにより行うことができる。
【０１９７】
次に、倍率演算部２３１は、変倍レンズ（合焦レンズ）１２４による撮影倍率を演算する。この演算は、たとえば、対物レンズ１１３による結像位置の演算結果、変倍レンズ１２４の焦点距離、主点間距離、物像距離の関係を表す２次式を、撮影倍率について解くことにより行うことができる。
【０１９８】
次に、倍率演算部２３１は、対物レンズ１１３からの射出角を演算する。この演算は、たとえば、撮影倍率の演算結果と、対物レンズ１１３の後側主点から撮影絞り１２１までの距離と、対物レンズ１１３の焦点距離とに基づいて行うことができる。このとき、像の検出面における像の高さが所定値となるように射出角を演算する。この所定値は、たとえば−０．１ｍｍとする（負号は、光軸から下方向（−ｙ方向）に像が形成されることを示す）。
【０１９９】
次に、倍率演算部２３１は、撮影絞り１２１の絞り面における像の高さが上記の所定値となるような、対物レンズ１１３への入射角を演算する。この演算は、たとえば、対物レンズ１１３からの射出角の演算結果と、入射瞳と撮影絞り１２１の角倍率とに基づいて行うことができる。
【０２００】
次に、倍率演算部２３１は、被検眼Ｅの角膜の後面の曲率半径を演算する。この演算は、たとえば、光学情報Ｖに記録された角膜曲率（角膜の前面の曲率）の測定値と、角膜の前面及び後面の曲率の比とに基づいて行うことができる。この曲率の比は、たとえば臨床データや模型眼などに基づく標準的な値を用いることができる。なお、たとえば角膜用のＯＣＴ装置などを用いて角膜の後面の曲率（曲率半径）を測定した場合には、角膜の後面の曲率半径として、この測定値を用いることが可能である。
【０２０１】
次に、倍率演算部２３１は、遠点と物体（角膜頂点）との距離を演算する。この演算は、たとえば、角膜頂点における屈折度と、眼鏡装用距離とに基づいて行うことができる。
【０２０２】
次に、倍率演算部２３１は、被検眼Ｅの水晶体の後面から網膜面（眼底Ｅｆ）までの距離を演算する。この演算は、たとえば、角膜の曲率（曲率半径）の測定値と演算値に基づく近軸光線追跡により行うことができる。このとき、眼球の光学定数は、たとえば臨床データや模型眼などに基づく標準的な値を用いることができる。
【０２０３】
次に、倍率演算部２３１は、被検眼Ｅの眼軸長を演算する。この演算は、近軸光線追跡の演算結果と、角膜前面から水晶体後面までの距離とに基づいて行うことができる。この距離としては、たとえば臨床データや模型眼などに基づく標準的な値を用いることができる。
【０２０４】
次に、倍率演算部２３１は、眼軸長の演算結果と、眼軸長の測定結果（光学情報Ｖ）との誤差を演算し、この誤差が所定の許容範囲に含まれるか判断する。この誤差としては、たとえば、測定値に対する演算結果の誤差、すなわち、測定値と演算結果との差を測定値で割った商の絶対値を求める。また、この誤差の許容範囲は、被検眼Ｅの眼球光学系の光学定数としてどの値を用いるか決定するための閾値として事前に設定される。
【０２０５】
眼軸長の誤差が許容範囲に含まれる場合、被検眼Ｅの光学定数として、たとえば、角膜の曲率（曲率半径）の測定値及び演算結果、屈折度の測定値及び眼軸長の演算結果を採用する。また、網膜面（眼底Ｅｆ）の曲率半径として、眼軸長の演算結果の半分の値を採用する。また、水晶体後面から網膜（眼底Ｅｆ）までの距離として、角膜前面から水晶体後面までの距離の標準値（臨床データや模型眼の値）を、眼軸長の演算結果から引いた値を採用する。
【０２０６】
一方、眼軸長の誤差が許容範囲に含まれない場合、たとえば、頂点屈折力及び眼軸長の測定値を用いて近軸逆光線追跡を行うことにより、被検眼Ｅの水晶体の屈折力を演算する。そして、被検眼Ｅの光学定数として、たとえば、角膜の曲率（曲率半径）の測定値及び演算結果、屈折度の測定値及び眼軸長の測定値を採用する。また、網膜面（眼底Ｅｆ）の曲率半径として、眼軸長の測定値の半分の値を採用する。また、水晶体後面から網膜（眼底Ｅｆ）までの距離として、角膜前面から水晶体後面までの距離の標準値（臨床データや模型眼の値）を、眼軸長の測定値から引いた値を採用する。
【０２０７】
被検眼Ｅの光学定数が決定されたら、倍率演算部２３１は、網膜面（眼底Ｅｆ）における像の高さを演算する。この演算は、たとえば、決定された光学定数と、対物レンズ１１３への入射角の演算結果とを用いた光線追跡により行うことができる。
【０２０８】
最後に、倍率演算部２３１は、網膜面における像の高さの演算結果、検出面における像の高さの演算結果、リレーレンズ１２６によるリレー倍率（撮影光学系１２０等の影響）などに基づいて、倍率を演算する。この倍率は、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率と、撮影光学系１２０による倍率とを考慮したものである。
【０２０９】
なお、以上は、被検眼Ｅに眼内レンズが装着されていない場合における、倍率の演算処理の説明である。被検眼Ｅに眼内レンズが装着されている場合、倍率演算部２３１は、その眼内レンズの度数などの情報を用いて上記と同様の演算を行って倍率を求める。なお、眼内レンズの有無は、眼内レンズ情報を基に判断される。
【０２１０】
また、補正レンズが用いられている場合、倍率演算部２３１は、その補正レンズによる倍率を演算し、この演算結果を考慮して、上記と同様の演算を行うことにより、目的の倍率を求める。なお、補正レンズによる倍率は、補正レンズの焦点距離や、対物レンズ１１３側の焦点と補正レンズの物側の主点との距離などに基づいて演算することができる。
【０２１１】
（積算画像生成部）
積算画像生成部２３３は、断層画像Ｇｉを深度方向（ｚ方向）に積算して得られる画像（積算画像）を生成する処理を行う。積算画像生成部２３３は、断層画像Ｇｉを構成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算することにより、各走査線Ｒｉの位置における点状の画像を形成する。積算画像は、このような点状の画像を配列して形成される。
【０２１２】
ここで、「深度方向に積算する」とは、深度方向の画像Ｇｉｊの各深度位置における輝度値（画素値）を深度方向に足し合わせる演算処理を意味している。したがって、深度方向の画像Ｇｉｊを積算して得られる点状の画像は、その深度方向の画像Ｇｉｊの各ｚ位置における輝度値を深度方向に足し合わせた輝度値を有している。
【０２１３】
積算画像生成部２３３は、ｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれについて、それを形成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算することにより、ｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍを取得するときの信号光ＬＳの走査領域Ｒに２次元的に分布するｍ×ｎ個の点状の画像からなる積算画像を形成する。
【０２１４】
積算画像は、走査領域Ｒにおける眼底画像Ｅｆ′と同様に、眼底Ｅｆの表面の形態を表す２次元的な画像である。一般に、眼底カメラによる撮影可能領域は、ＯＣＴ装置による撮影可能領域よりも広い。眼底観察装置１は、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域内に走査領域Ｒを設定するようにして用いられる。したがって、積算画像として得られる領域は、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域の一部に相当することになる。なお、眼底画像Ｅｆ′の撮影領域と走査領域Ｒは、それぞれの少なくとも一部が重複していれば十分である。
【０２１５】
（位置合わせ部）
位置合わせ部２３４は、眼底画像Ｅｆ′と積算画像との位置合わせを行う。上記のように、積算画像は、眼底画像Ｅｆ′の一部領域に相当する。位置合わせ部２３４は、眼底画像Ｅｆ′内における積算画像の位置を特定することにより両者の位置合わせを行う。なお、眼底画像Ｅｆ′の一部と走査領域Ｒの一部とが重複している場合、位置合わせ部２３４は、その重複領域の位置合わせを行う。
【０２１６】
位置合わせ部２３４が実行する処理についてより具体的に説明する。まず、位置合わせ部２３４は、倍率演算部２３１により演算された倍率に基づいて、眼底画像Ｅｆ′と積算画像の倍率合わせを行う。このとき、眼底画像Ｅｆ′及び積算画像の少なくとも一方の倍率を変更することにより両者の倍率を合わせる。このように倍率を合わせておくことにより、位置合わせに掛かる処理時間の短縮を図ることができる。
【０２１７】
次に、位置合わせ部２３４は、積算画像を解析して特徴点を抽出する。特徴点としては、たとえば、血管の分岐点などを抽出する。
【０２１８】
次に、位置合わせ部２３４は、眼底画像Ｅｆ′を解析し、上記の特徴点を探索する。このとき、たとえば、眼底画像Ｅｆ′（カラー画像とする）をモノクロ画像に変換し、このモノクロ画像における上記特徴点を探索する。この処理は、積算画像から抽出された各特徴点について行う。
【０２１９】
次に、位置合わせ部２３４は、積算画像中の特徴点と、眼底画像Ｅｆ′中の特徴点とに基づいて、アフィン（ａｆｆｉｎｅ）変換の係数を求める。２次元のアフィン変換は、拡大／縮小や回転に対応する２次行列と、平行移動に対応する定数ベクトルとを含む式により表される。位置合わせ部２３４は、積算画像から抽出された各特徴点について、積算画像における座標値と、眼底画像Ｅｆ′における座標値とを代入することにより、上記の２次行列と定数ベクトルとを決定する。このとき、最小二乗法などの近似演算を行ってもよい。それにより、アフィン変換の係数が決定される。
【０２２０】
位置合わせ部２３４は、決定された係数を用いて積算画像に対してアフィン変換を施すことにより、積算画像の位置と眼底画像Ｅｆ′の位置とを合わせる。なお、眼底画像Ｅｆ′側を変換することも可能であるが、前述のように積算画像は眼底画像Ｅｆ′の一部に相当するのが一般的であるため、積算画像に対してアフィン変換を施すことが望ましい。
【０２２１】
なお、以上の処理では、積算画像と眼底画像Ｅｆ′との倍率を合わせた後に位置合わせを行うようになっているが、先に断層画像の倍率を合わせてから積算画像を形成し、それから位置合わせを行うこともできる。
【０２２２】
（計測位置設定部）
計測位置設定部２３５は、位置合わせ部２３４による積算画像と眼底画像Ｅｆ′との位置合わせの結果に基づいて、眼底Ｅｆの計測位置を設定する。なお、この実施形態では、図１７に示したように円形の計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を計測位置として設定するが、計測内容に応じて任意の計測位置を設定することが可能である。
【０２２３】
計測位置設定部２３５が実行する処理の一例を説明する。まず、計測位置設定部２３５は、眼底画像Ｅｆ′を解析し、眼底Ｅｆの視神経乳頭の中心に相当する眼底画像Ｅｆ′中の位置（乳頭中心位置）を特定する。この処理は、たとえば、眼底画像Ｅｆ′の画素値を解析して、輝度の高い領域（視神経乳頭に相当する画像領域）を抽出し、この画像領域の重心位置を求めて乳頭中心位置に設定することにより行う。また、視神経乳頭に相当する画像領域を近似する楕円を求め、この楕円の中心（２つの焦点間の中点）を求めて乳頭中心位置に設定するようにしてもよい。乳頭中心位置の特定方法は任意である。
【０２２４】
次に、計測位置設定部２３５は、眼底画像Ｅｆ′上に計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を設定する。そのために、計測位置設定部２３５は、特定された乳頭中心位置を中心Ｃ（図１７参照）とし、半径ｍ１＝１．２ｍｍの円形の領域を計測線Ｍ１に設定し、半径ｍ２＝１．６ｍｍの円形の領域を計測線Ｍ２に設定し、半径ｍ３＝２．０ｍｍの円形の領域を計測線Ｍ３に設定する。
【０２２５】
更に、計測位置設定部２３５は、眼底画像Ｅｆ′上に設定された各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する断層画像Ｇｉの位置を特定する。この処理についてより具体的に説明する。
【０２２６】
眼底画像Ｅｆ′と積算画像は、位置合わせ部２３４により互いに位置合わせがなされている。よって、眼底画像Ｅｆ′の座標系と積算画像の座標系とは、座標変換可能に対応付けられている。
【０２２７】
また、眼底画像Ｅｆ′に対して位置合わせされた積算画像は、断層画像Ｇｉを深度方向に積算し、更に上記アフィン変換を施すことにより得られる画像である。よって、積算画像が定義される座標系と断層画像Ｇｉが定義される座標系とは、座標変換可能に対応付けられている。
【０２２８】
以上より、眼底画像Ｅｆ′が定義される座標系と、断層画像Ｇｉが定義される座標系とは、座標変換が可能である。
【０２２９】
各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は眼底画像Ｅｆ′上に設定される。よって、各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の位置は、眼底画像Ｅｆ′が定義される座標系で表されている。計測位置設定部２３５は、各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の位置を表す座標値を、断層画像Ｇｉが定義される座標系の座標値に変換する。それにより、各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する断層画像Ｇｉ上の位置が特定される。計測位置設定部２３５は、この特定位置を計測位置として設定する。
【０２３０】
（層厚計測部）
層厚計測部２３６は、計測位置設定部２３５により設定された計測位置における眼底Ｅｆの層の厚さを計測する。この計測処理について説明する。
【０２３１】
まず、層厚計測部２３６は、計測位置設定部２３５により設定された計測位置における眼底Ｅｆの所定の層の位置を求める。そのために、層厚計測部２３６は、たとえば次のような処理を行う。
【０２３２】
層厚計測部２３６は、設定された計測位置における断層画像（計測断層画像）を形成する。この処理は、たとえば、計測位置に対応するボリュームデータの位置を特定し、この特定位置を断面とする断層画像を形成することにより行うことができる。ここで、ボリュームデータは断層画像Ｇｉから形成されることから、計測位置に対応するボリュームデータの位置を特定することは可能である。なお、ボリュームデータから計測断層画像を形成する代わりに、断層画像Ｇｉから計測断層画像を形成するようにしてもよい。
【０２３３】
次に、計測断層画像における眼底Ｅｆの層位置を求め易くするために、層厚計測部２３６は、所定の前処理を実行する。この前処理としては、たとえば、階調変換処理、画像強調処理、しきい値処理、コントラスト変換処理、二値化処理、エッジ検出処理、画像平均化処理、画像平滑化処理、フィルタ処理などの任意の画像処理が適宜に実行される。なお、これらの画像処理を適宜に組み合わせて実行することも可能である。
【０２３４】
次に、層厚計測部２３６は、前処理が施された計測断層画像を構成する画素の画素値（たとえば輝度値）を、眼底Ｅｆの深度方向に沿って一列ずつ解析する。
【０２３５】
すなわち、計測断層画像は、計測位置に対応する断面に沿って配列する複数の深度方向の画像Ｇｉｊ（及びそれらの間を補間する深度方向の画像）によって構成されている。層厚計測部２３６は、これらの深度方向の画像のそれぞれについて、その深度方向の画像を構成する画素の画素値を深度方向に沿って順次に参照することにより、隣接する層の境界位置に相当する画素を特定する。このとき、深度方向にのみ広がりを有するフィルタ（たとえば微分フィルタ）を用いて層の境界位置に相当する画素を特定する。
【０２３６】
なお、従来、層位置を特定する処理においては、深度方向及びそれに直交する方向の二方向に広がるフィルタ（エリアフィルタ）を用いて断層画像のエッジ検出を行っていた。一方、この実施形態では、深度方向にのみ広がりを有する一次元的なフィルタ（ラインフィルタ）を用いて深度方向におけるエッジ検出を行うことにより、エッジ検出に掛かる処理時間の短縮を図っている。また、このような処理を行うことにより、良好な精度でエッジ検出を行うことができる。このエッジ検出用のラインフィルタは、ハードディスクドライブ２０４等にあらかじめ記憶されている。なお、従来と同様のエッジ検出処理を使用することも可能である。
【０２３７】
また、層厚計測部２３６は、計測断層画像における眼底Ｅｆの層の境界位置に相当する画像領域を求めるものであるが、同時に、眼底Ｅｆの層に相当する画像領域を求めるものでもある。つまり、眼底Ｅｆは複数の層により構成されていることから、層を特定することと、層の境界位置を特定することとは同義となる。
【０２３８】
眼底Ｅｆは、眼底表面側から深度方向に向かって順に、網膜、脈絡膜、強膜を有している。また、網膜は、眼底表面側から深度方向に向かって順に、内境界膜、神経繊維層、神経節細胞層、内網状層、内顆粒層、外網状層、外顆粒層、外境界膜、視細胞層、網膜色素上皮層を有している（眼底Ｅｆの部位によって異なることもある。）。層厚計測部２３６は、これらの層のうちの少なくともいずれかの層位置（層の境界位置）を求めるものである。
【０２３９】
ここで、「層」には、網膜を構成する上記の各層とともに、脈絡膜や強膜やその外部組織なども含まれるものとする。また、層の境界位置には、網膜を構成する上記の層の境界位置とともに、内境界膜と硝子体との境界位置、網膜色素上皮層と脈絡膜との境界位置、脈絡膜と強膜との境界位置、強膜とその外部組織との境界位置なども含まれるものとする。
【０２４０】
層厚計測部２３６は、計測断層画像における眼底Ｅｆの所定の層の位置に基づいて、眼底Ｅｆの所定部位の厚さを演算する処理を行う。ここで、眼底Ｅｆの所定部位とは、前述した眼底Ｅｆの複数の層のうちの１つ以上の層の部位を意味することとする。たとえば、網膜色素上皮層単独でも「所定部位」に相当し、内境界膜から内顆粒層までの複数層でも「所定部位」に相当する。
【０２４１】
また、厚さの演算対象となる「所定部位」としては、たとえば、内境界膜から神経繊維層までの厚さ（神経繊維層厚）、内境界膜から内顆粒層（視細胞の内接・外接）までの厚さ（網膜厚；第１の定義）、内境界膜から網膜色素上皮層までの厚さ（網膜厚；第２の定義）などがある。
【０２４２】
層厚計測部２３６は、前述のように、計測断層画像における眼底Ｅｆの層の位置（境界位置）を求めるようになっている。このとき、少なくとも２つの境界位置が求められる。層厚計測部２３６は、求められた境界位置のうちの所定の２つの境界位置の間の距離を演算することにより、目的の層の厚さを求める。
【０２４３】
より具体的には、層厚計測部２３６は、計測断層画像を構成する各深度方向の画像について、当該所定の２つの境界位置のそれぞれに相当する画素の間の距離（深度方向の距離）を演算する。このとき、深度方向の画像の各画素には、前述のｘｙｚ座標系による座標値が割り当てられている（ｘ座標値、ｙ座標値は、それぞれ一定である。）。層厚計測部２３６は、これらの座標値から画素間の距離を演算することが可能である。また、層厚計測部２３６は、当該所定の２つの境界位置のそれぞれに相当する画素の間の画素数と、隣接画素間の距離（既知）とに基づいて、目的の距離を演算することもできる。
【０２４４】
この実施形態では、円形の計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が設定される。よって、層厚計測部２３６は、各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する計測断層画像について層の厚さを求める。各計測断層画像は、円柱状の断面を有する断層画像である。層厚計測部２３６は、各計測断層画像について、たとえば、１度間隔で（つまり円周上の３６０箇所で）層の厚さを求める。
【０２４５】
層厚計測部２３６は、以上のようにして求められた層の厚さに基づいて、設定された計測位置における層の厚さの分布を表す層厚グラフ情報を形成することも可能である。また、層厚計測部２３６は、求められた層の厚さを所定の出力形式（テンプレート）にまとめるように動作する。
【０２４６】
［使用形態］
以上のような構成を有する眼底観察装置１の使用形態について説明する。図１０に示すフローチャートは、それぞれ、眼底観察装置１の使用形態の一例を表している。
【０２４７】
まず、被検眼Ｅの角膜曲率、屈折度及び眼軸長を測定する（Ｓ１）。この測定は、たとえば専用の検査装置を用いて行う。これらの測定値は、通信回線や記憶媒体を介して眼底観察装置１に入力され、光学情報Ｖとして記憶部２１２に格納される。眼内レンズ情報についても眼底観察装置１に入力されて光学情報Ｖとして記憶される。
【０２４８】
眼底観察装置１を用いて、被検眼Ｅの眼底画像Ｅｆ′及び断層画像Ｇｉを取得する（Ｓ２）。取得された眼底画像Ｅｆ′及び断層画像Ｇｉは、記憶部２１２に格納される。
【０２４９】
なお、角膜曲率等の測定と、被検眼Ｅの画像の取得は、どちらを先に行ってもよい。また、角膜曲率等の測定は、この使用形態のように一連の流れとして行う必要はなく、過去において別途に測定された値を用いるようにしてもよい。
【０２５０】
光学情報Ｖ、眼底画像Ｅｆ′及び断層画像Ｇｉが取得されると、倍率演算部２３１は、光学情報Ｖに基づいて、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率を演算する（Ｓ３）。
【０２５１】
次に、積算画像形成部２３３は、断層画像Ｇｉを深度方向に積算することにより積算画像を形成する（Ｓ４）。位置合わせ部２３４は、ステップ３で演算された倍率に基づいて、眼底画像Ｅｆ′と積算画像との位置合わせを行う（Ｓ５）。
【０２５２】
続いて、計測位置設定部２３５は、眼底画像Ｅｆ′と積算画像との位置合わせ結果に基づいて、各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する計測位置を断層画像Ｇｉに設定する（Ｓ６）。このとき、断層画像Ｇｉに計測位置を設定する代わりに、断層画像Ｇｉに基づく３次元画像（ボリュームデータ）に対して計測位置を設定することも可能である。
【０２５３】
次に、層厚計測部２３６は、各計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する計測断層画像を形成する（Ｓ７）。更に、層厚計測部２３６は、各計測断層画像を解析し、所定の層の位置を特定する（Ｓ８）。
【０２５４】
主制御部２１１は、ステップ７で形成された計測断層画像と、ステップ８で特定された層の位置（境界位置）を表示部２４０Ａに表示させる（Ｓ９）。このとき、計測線Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に対応する計測断層画像を全て表示させてもよいし、それらのうちのいずれかを選択的に表示させてもよい。
【０２５５】
図１１は、計測断層画像及び層の位置の表示態様の一例を表している。図１１に示す表示態様では、計測断層画像Ｇを表示するとともに、この計測断層画像Ｇを解析して特定された層の位置（境界位置）を表す層位置画像Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を表示するようになっている。
【０２５６】
計測断層画像を表示させたとき、眼底血管が存在する領域は、血管壁や血液による信号光ＬＳの散乱の影響などにより画像が不明瞭になることがある。図１１に示す画像領域Ｈは、このような不明瞭な画像領域を表している。不明瞭な画像領域Ｈにおける層の位置を精度良く検出することは困難である。その場合、以下に説明するように、計測断層画像Ｇを観察しながら層の位置を手作業で編集することができる。
【０２５７】
検者は、まず、操作部２４０Ｂを操作して、編集対象の領域、つまり不明瞭な画像領域Ｈを指定する（Ｓ１０）。この指定操作は、たとえばマウス２０６をドラッグすることで行う。なお、指定された画像領域Ｈ内における画像を消去するようにしてもよい。
【０２５８】
図１２は、指定された画像領域Ｈ及びその周辺の拡大画像を表している。検者は、計測断層画像Ｇを観察し、画像領域Ｈにおける層の位置を把握する。そして、検者は、操作部２４０Ｂを操作し、把握した層の位置を画像領域Ｈ上に入力する（Ｓ１１）。この操作は、たとえばマウス２０６のクリック操作により行う。なお、図１２の符号Ｐはマウスポインタを表している。
【０２５９】
図１３は、層の位置の入力方法の一例を表している。検者は、マウス２０６を操作し、把握した層の位置にマウスポインタＰを移動させてクリックを行う。主制御部２１１は、クリック操作で指定された位置に点画像Ｑを表示させる。図１３の点画像Ｑは、層位置画像Ｌ１に対応する画像領域Ｈ内の層の位置を表している。
【０２６０】
層厚計測部２３６は、検者が入力した層の位置に基づいて、画像領域Ｈにおける層の位置を求める（Ｓ１２）。一例として、点画像Ｑが指定された場合、層厚計測部２３６は、各点画像Ｑを通過する線（スプライン曲線等）を求める。また、各点画像Ｑの位置から得られる任意の近似曲線（たとえばベジェ曲線）を求めることもできる。また、点画像Ｑだけでなく、画像領域Ｈの近傍における層位置画像Ｌ１等の状態（傾斜など）を参照することにより、層位置画像Ｌ１と滑らかに接続するように画像領域Ｈ内の層の位置を求めることが望ましい。
【０２６１】
主制御部２１１は、求められた層の位置を表す画像（編集画像）を画像領域Ｈ内に表示させる（Ｓ１３）。図１４は、図１３の点画像Ｑに基づく編集画像Ｌ１′の表示態様を表している。
【０２６２】
ステップ１０〜ステップ１３の処理は、本出願人による特願２００６−２５２９５３に詳しく記載されている。なお、以上のような層の位置の編集を行わないようにしてもよい。その場合、不明瞭な画像領域Ｈにおける層の厚さについては、計測しないことが望ましい。これは、不適正な計測結果が得られることを防止するためである。
【０２６３】
層の位置が特定されると、層厚計測部２３６は、特定された層の位置に基づいて、所定の層の厚さを計測する（Ｓ１４）。
【０２６４】
更に、層厚計測部２３６は、層の厚さの計測結果を所定の出力形式にまとめる。この出力形式は、たとえば、３つの計測断層画像のそれぞれについて、上方向、下方向、鼻方向及び耳方向の各方向の計測結果を表形式にまとめたものである。なお、この計測結果には、光学情報Ｖなどの被検眼Ｅに関する情報や、被検者に関する情報（患者ＩＤや患者氏名等）も記録される。計測結果は、図示しないプリンタで印刷されたり、通信回線を介してサーバ等に送信されたりする。
【０２６５】
［作用・効果］
以上のような眼底観察装置１の作用及び効果を説明する。
【０２６６】
眼底観察装置１は、低コヒーレンス光Ｌ０に基づく干渉光ＬＣを検出し、その検出結果に基づいて眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成するＯＣＴ装置である。形成された断層画像Ｇｉは、被検眼Ｅの眼球光学系の状態を表す光学情報Ｖとともに記憶部２１２に記憶される。倍率演算部２３１は、光学情報Ｖに基づいて、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率を演算する。解析部２３２は、この倍率に基づいて断層画像Ｇｉを解析する。特に、この実施形態においては、断層画像Ｇｉを解析することにより、眼底Ｅｆの層の厚さを求めるようになっている。
【０２６７】
このように作用する眼底観察装置１によれば、被検眼Ｅの眼球光学系の状態を表す光学情報Ｖに基づいて倍率を演算できる。特に、従来のようにグルストランド模型眼の屈折力を用いた推定処理を行う必要がない。したがって、眼底観察装置１によれば、被検眼Ｅに応じた倍率を精度良く求めることが可能である。
【０２６８】
また、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに眼内レンズが装着されている場合、この眼内レンズの度数などの情報に基づいて倍率を演算するように作用する。したがって、眼内レンズが装着された被検眼Ｅについても、倍率を精度良く求めることが可能である。
【０２６９】
また、眼底観察装置１は、断層画像Ｇｉを形成する機能とともに、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を撮影する機能を備えている。撮影された眼底画像Ｅｆ′は、記憶部２１２に記憶される。解析部２３２は、眼底Ｅｆの深度方向に各断層画像Ｇｉを積算して積算画像を形成する。更に、解析部２３２は、倍率演算部２３１が求めた高精度の倍率に基づいて、眼底画像Ｅｆ′と積算画像の位置合わせを行う。したがって、眼底観察装置１によれば、眼底画像Ｅｆ′と積算画像の位置合わせを精度良く行うことができる。それにより、眼底画像Ｅｆ′と断層画像Ｇｉ（及び眼底Ｅｆの３次元画像）との位置合わせを精度良く行うことができ、眼底画像Ｅｆ′上の位置と断層画像Ｇｉ上の位置との対応付けを精度良く行うことが可能となる。
【０２７０】
また、解析部２３２は、眼底画像Ｅｆ′と積算画像との位置合わせの結果に基づいて眼底Ｅｆの計測位置を設定し、この計測位置における眼底Ｅｆの層の厚さを断層画像Ｇｉ（又は３次元画像）に基づいて求めるように作用する。眼底観察装置１によれば、上記のように、眼底画像Ｅｆ′上の位置と断層画像Ｇｉ上の位置との対応付けを精度良く行うことができるので、断層画像Ｇｉ上に計測位置を精度良く設定できる。したがって、眼底観察装置１によれば、眼底画像Ｅｆ′と断層画像Ｇｉとの位置ずれに起因する計測誤差を低減させることが可能である。
【０２７１】
［変形例］
以上に詳述した構成は、この発明に係る眼底観察装置を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。
【０２７２】
上記の実施形態では、眼底画像Ｅｆ′と積算画像との位置合わせの結果を眼底の層の厚さの計測に利用しているが、その利用法はこれに限定されるものではない。たとえば、この位置合わせ結果を用いて、信号光ＬＳの走査の精度を向上させることが可能である。その具体例を以下に説明する。
【０２７３】
走査領域Ｒの設定は、眼底画像Ｅｆ′を参照して行うことが多い。しかし、被検眼Ｅの眼球光学系の影響により、眼底画像Ｅｆ′上の位置と信号光ＬＳのスキャン位置とがずれるおそれがある。このようなずれが生じると、眼底画像Ｅｆ′に基づいて設定した位置（断面）と異なる位置の断層画像が取得されることとなり、再検査をしなくてはならない。また、このようなずれを考慮しつつ眼底画像Ｅｆ′上に断面を設定することは、検査に熟練していない検者にとっては特に困難である。
【０２７４】
そこで、この変形例では、次のような処理を行うことにより、これらの問題の解決を図る。まず、眼底画像Ｅｆ′を撮影して断面を設定し、断層画像Ｇｉを取得する。次に、断層画像Ｇｉに基づいて積算画像を形成し、眼底画像Ｅｆ′と位置合わせを行う。
【０２７５】
解析部２３２は、この位置合わせの結果に基づいて眼底Ｅｆにおけるスキャン位置を設定する。この処理は、位置合わせ処理における前述の座標変換に基づいて、眼底画像Ｅｆ′上に設定されたスキャン位置と、積算画像（断層画像Ｇｉ）の位置とを対応付けることにより行うことができる。
【０２７６】
主制御部２１１は、設定されたスキャン位置に信号光ＬＳを走査させるようにミラー駆動機構２４１、２４２（図５参照）を制御する。それにより、眼底画像Ｅｆ′上の所望の断面における断層画像を取得することができる。
【０２７７】
上記の実施形態における眼底観察装置１は、フーリエドメイン型のＯＣＴ装置であるが、タイムドメイン（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ）型、フルフィールド（Ｆｕｌｌ  Ｆｉｅｌｄ）型、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ）型など、任意のタイプのＯＣＴ装置についても、この発明の構成を適用することが可能である。
【０２７８】
［眼底画像処理装置について］
この発明に係る眼底画像処理装置について説明する。
【０２７９】
眼底画像処理装置は、たとえば、眼底カメラやＯＣＴ装置と通信可能に接続されたコンピュータを含んで構成される。また、眼底画像処理装置は、眼底カメラやＯＣＴ装置により取得された画像を記憶媒体を介して受け付けることが可能なコンピュータを含んで構成される。このコンピュータは、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ等を具備している（図４参照）。また、このコンピュータは、図７に示した演算制御装置２００と同様に構成することができる。
【０２８０】
眼底画像処理装置は、記憶手段、演算手段及び解析手段を備えるコンピュータを含んで構成される。記憶手段は、被検眼の眼底の断層画像と、被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報とを記憶する。演算手段は、記憶手段に記憶された光学情報に基づいて、被検眼Ｅの眼球光学系による倍率を演算する。解析手段は、演算された倍率に基づいて、記憶手段に記憶された断層画像を解析する。
【０２８１】
なお、前述の演算制御装置２００において、記憶部２１２は記憶手段の一例であり、倍率演算部２３１は演算手段の一例であり、解析部２３２は解析手段の一例である。
【０２８２】
このような眼底画像処理装置によれば、被検眼の眼球光学系の状態を表す光学情報に基づいて倍率を演算でき、従来のようにグルストランド模型眼の屈折力を用いた推定処理を行う必要がないので、被検眼に応じた倍率を精度良く求めることが可能である。
【０２８３】
また、上記の実施形態の演算制御装置２００と同様に構成された眼底画像処理装置を適用することが可能である。それにより、眼底画像処理装置は、演算制御装置２００と同様に、眼内レンズが装着された被検眼に対する処理を行うことができる。更に、眼底画像処理装置は、積算画像の形成処理や、眼底画像と積算画像との位置合わせ処理を行うこともできる。更に、眼底画像処理装置は、計測位置の設定処理や、眼底の層の厚さの計測処理を行うこともできる。
【０２８４】
［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。
【０２８５】
この発明に係るプログラムは、記憶手段を備えるコンピュータを、上記の眼底画像処理装置として機能させるコンピュータプログラムである（その機能については前述した。）。
【０２８６】
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】
【０２８７】
【図１】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。
【図２】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における眼底カメラユニットに内蔵される走査ユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図３】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。
【図４】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置のハードウェア構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図５】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図６】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における操作パネルの外観構成の一例を表す概略図である。
【図７】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態における演算制御装置の機能的構成の一例を表す概略ブロック図である。
【図８】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様の一例を表す概略図である。図８（Ａ）は、被検眼に対する信号光の入射側から眼底を見たときの信号光の走査態様の一例を表している。また、図８（Ｂ）は、各走査線上の走査点の配列態様の一例を表している。
【図９】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による信号光の走査態様、及び、各走査線に沿って形成される断層画像の態様の一例を表す概略図である。
【図１０】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の使用形態の一例を表すフローチャートである。
【図１１】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により表示される表示画面の一例を表す概略図である。
【図１２】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により表示される表示画面の一例を表す概略図である。
【図１３】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により表示される表示画面の一例を表す概略図である。
【図１４】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により表示される表示画面の一例を表す概略図である。
【図１５】従来における眼底観察装置（眼底カメラ）の外観構成の一例を表す概略側面図である。
【図１６】従来における眼底観察装置（眼底カメラ）の内部構成（光学系の構成）の一例を表す概略図である。
【図１７】眼底の層の厚さを計測するための計測位置の設定態様の一例を表す概略図である。
【符号の説明】
【０２８８】
１  眼底観察装置
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
１８０  スペクトロメータ
２００  演算制御装置
２１０  制御部
２１１  主制御部
２１２  記憶部
２２０  画像形成部
２３０  画像処理部
２３１  倍率演算部
２３２  解析部
２３３  積算画像形成部
２３４  位置合わせ部
２３５  計測位置設定部
２３６  層厚計測部
２４０Ａ  表示部
２４０Ｂ  操作部
Ｅ  被検眼
Ｅｆ  眼底
Ｅｆ′  眼底画像
【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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【図１７】
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