(57)【要約】      （修正有）【課題】分散補償を効果的に行うことが可能な眼底観察装置を提供する。【解決手段】眼底観察装置は、広帯域光（低コヒーレンス光Ｌ０）を信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分割し、眼底を経由した信号光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、干渉光ＬＣの検出結果に基づいて眼底の画像を形成する光画像計測装置として機能する。眼底観察装置は、眼球情報に基づいて参照光ＬＲの分散の影響を補正し、その補正後に低コヒーレンス光Ｌ０に基づく干渉光ＬＣを生成し、この干渉光ＬＣを検出し、その検出結果に基づいて眼底のＯＣＴ画像を形成する。それにより、眼球光学系による分散の影響を考慮した効果的な分散補償を行うことが可能となる。【選択図】図５
2008289643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域光を信号光と参照光とに分割し、眼底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し、前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼底の画像を形成する眼底観察装置であって、
眼軸長情報を含む眼球情報を記憶する記憶手段と、
前記信号光及び／又は前記参照光に付与された分散の影響を前記眼球情報に基づいて補正する補正手段と、
を備え、
前記補正後に前記広帯域光に基づく干渉光を生成し、該干渉光を検出し、該検出結果に基づいて前記被検眼の眼底の画像を形成する、
ことを特徴とする眼底観察装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記信号光の波長成分毎の光路長及び／又は前記参照光の波長成分毎の光路長を変更する変更手段と、前記眼球情報に基づいて前記変更手段を制御する制御手段とを含む、
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】
前記変更手段は、複数のプリズムと、前記複数のプリズムをそれぞれ移動させる駆動機構とを含み、
前記制御手段は、前記眼球情報に基づいて前記駆動機構を制御し、前記信号光の光路及び／又は前記参照光の光路上における前記複数のプリズムのそれぞれの位置を変更させる、
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】
前記変更手段は、液体が封入される液体セルと、前記液体セルに封入される液体の量を変更する変更機構とを含み、
前記制御手段は、前記眼球情報に基づいて前記液体量変更機構を制御し、前記信号光の光路及び／又は前記参照光の光路と前記液体セルとの交差距離を変更する、
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５】
前記補正手段は、前記眼球情報に基づいて前記信号光の光路長と前記参照光の光路長との関係式を求め、前記関係式に基づいて前記分散の影響を補正する、
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６】
前記眼球情報は、眼球光学系の屈折率情報を含み、
前記補正手段は、前記眼軸長情報と、前記屈折率情報と、前記広帯域光の分割位置から前記被検眼までの光路長とに基づいて前記信号光の光路長を演算し、前記演算された前記信号光の光路長と前記参照光の光路長との等式を前記関係式として求める、
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】
前記補正手段は、前記眼軸長情報及び前記屈折率情報に基づいて眼球光学系の光学距離を演算し、前記関係式として、前記広帯域光の複数の波長成分のそれぞれについて、前記分割位置から前記被検眼までの光路長と、前記参照光の光路長と、前記眼球光学系の光学距離と、未知の補正距離とを関係付ける関係式を求め、該関係式に基づいて前記補正距離を演算し、この演算結果に基づいて前記分散の影響を補正する、
ことを特徴とする請求項６に記載の眼底観察装置。
【請求項８】
被検眼に対する装置光学系のアライメントを行うためのアライメント手段を更に備え、
前記補正手段は、前記アライメントの結果に基づいて前記分割位置から前記被検眼までの光路長を演算する、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の眼底観察装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記アライメントの誤差を検出する検出手段を含み、前記誤差を反映させて前記関係式を求める、
ことを特徴とする請求項８に記載の眼底観察装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記広帯域光の分割位置から前記参照物体までの光路長に基づいて前記参照光の光路長を求める、
ことを特徴とする請求項５〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記信号光の波長成分毎の光路長及び／又は前記参照光の波長成分毎の光路長を変更する変更手段と、前記関係式に基づいて前記変更手段を制御する制御手段とを含む、
ことを特徴とする請求項５〜請求項１０のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
【請求項１２】
前記被検眼の眼軸長を測定する測定手段を更に備え、
前記記憶手段は、この測定結果を前記眼軸長情報として記憶する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
【請求項１３】
コンピュータを含み、広帯域光を信号光と参照光とに分割し、眼底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し、前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼底の画像を形成する眼底観察装置を制御するプログラムであって、
前記コンピュータに、眼軸長情報を含む眼球情報を記憶させ、前記信号光及び／又は前記参照光に付与された分散の影響を前記眼球情報に基づいて補正させ、
前記眼底観察装置は、前記補正後に、前記広帯域光に基づく干渉光を生成し、該干渉光を検出し、該検出結果に基づいて前記被検眼の眼底の画像を形成する、
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】
従来の光画像計測装置を適用して眼底観察を行う場合、次のような問題が生じていた。すなわち、眼底には様々な微細組織が存在するため、眼底を好適に観察するには高精度の画像が要求される。そのためには、光の分散の影響を低減ないし除去することが望ましい（分散補償と呼ばれる）。しかし、従来の装置では分散補償を効果的に行うことが困難であった。
【００１０】
特に、眼球光学系による分散の影響を考慮すると、被検眼について的確に分散補償を施すことが望ましいが、従来の装置では、被検眼に応じた分散補償を行うことはできなかった。
【００１１】
また、光画像計測においては、光源の波長帯域の広さと、画像の深さ方向の分解能（深さ分解能）とが対応することが知られている。従来の装置において、深さ分解能の向上のために波長帯域がより広い光源を適用すると次のような問題が発生する。つまり、各波長の光の干渉位置は本来一致すべきであるが、分散の影響により波長に応じて干渉位置が変化し、全体として干渉位置に拡がりが生じ、深さ分解能が劣化することとなる。
【００１２】
また、光源の波長帯域を広げるほどに分散の影響が大きくなるため、画像の精度が劣化してしまう。
【００１３】
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、分散補償を効果的に行うことが可能な眼底観察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】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、広帯域光を信号光と参照光とに分割し、眼底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し、前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼底の画像を形成する眼底観察装置であって、眼軸長情報を含む眼球情報を記憶する記憶手段と、前記信号光及び／又は前記参照光に付与された分散の影響を前記眼球情報に基づいて補正する補正手段と、を備え、前記補正後に前記広帯域光に基づく干渉光を生成し、該干渉光を検出し、該検出結果に基づいて前記被検眼の眼底の画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１５】
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、前記補正手段は、前記信号光の波長成分毎の光路長及び／又は前記参照光の波長成分毎の光路長を変更する変更手段と、前記眼球情報に基づいて前記変更手段を制御する制御手段とを含む、ことを特徴とする。
【００１６】
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、前記変更手段は、複数のプリズムと、前記複数のプリズムをそれぞれ移動させる駆動機構とを含み、前記制御手段は、前記眼球情報に基づいて前記駆動機構を制御し、前記信号光の光路及び／又は前記参照光の光路上における前記複数のプリズムのそれぞれの位置を変更させる、ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４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、前記変更手段は、液体が封入される液体セルと、前記液体セルに封入される液体の量を変更する変更機構とを含み、前記制御手段は、前記眼球情報に基づいて前記液体量変更機構を制御し、前記信号光の光路及び／又は前記参照光の光路と前記液体セルとの交差距離を変更する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５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、前記補正手段は、前記眼球情報に基づいて前記信号光の光路長と前記参照光の光路長との関係式を求め、前記関係式に基づいて前記分散の影響を補正する、ことを特徴とする。
【００１９】
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、前記眼球情報は、眼球光学系の屈折率情報を含み、前記補正手段は、前記眼軸長情報と、前記屈折率情報と、前記広帯域光の分割位置から前記被検眼までの光路長とに基づいて前記信号光の光路長を演算し、前記演算された前記信号光の光路長と前記参照光の光路長との等式を前記関係式として求める、ことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の眼底観察装置であって、前記補正手段は、前記眼軸長情報及び前記屈折率情報に基づいて眼球光学系の光学距離を演算し、前記関係式として、前記広帯域光の複数の波長成分のそれぞれについて、前記分割位置から前記被検眼までの光路長と、前記参照光の光路長と、前記眼球光学系の光学距離と、未知の補正距離とを関係付ける関係式を求め、該関係式に基づいて前記補正距離を演算し、この演算結果に基づいて前記分散の影響を補正する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の眼底観察装置であって、被検眼に対する装置光学系のアライメントを行うためのアライメント手段を更に備え、前記補正手段は、前記アライメントの結果に基づいて前記分割位置から前記被検眼までの光路長を演算する、ことを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の眼底観察装置であって、前記補正手段は、前記アライメントの誤差を検出する検出手段を含み、前記誤差を反映させて前記関係式を求める、ことを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項５〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底観察装置であって、前記補正手段は、前記広帯域光の分割位置から前記参照物体までの光路長に基づいて前記参照光の光路長を求める、ことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項５〜請求項１０のいずれか一項に記載の眼底観察装置であって、前記補正手段は、前記信号光の波長成分毎の光路長及び／又は前記参照光の波長成分毎の光路長を変更する変更手段と、前記関係式に基づいて前記変更手段を制御する制御手段とを含む、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底観察装置であって、前記被検眼の眼軸長を測定する測定手段を更に備え、前記記憶手段は、この測定結果を前記眼軸長情報として記憶する、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１３に記載の発明は、コンピュータを含み、広帯域光を信号光と参照光とに分割し、眼底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し、前記干渉光の検出結果に基づいて前記眼底の画像を形成する眼底観察装置を制御するプログラムであって、前記コンピュータに、眼軸長情報を含む眼球情報を記憶させ、前記信号光及び／又は前記参照光に付与された分散の影響を前記眼球情報に基づいて補正させ、前記眼底観察装置は、前記補正後に、前記広帯域光に基づく干渉光を生成し、該干渉光を検出し、該検出結果に基づいて前記被検眼の眼底の画像を形成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、眼球情報に基づいて信号光や参照光の分散の影響を補正し、その補正後に生成された干渉光の検出結果に基づいて被検眼の眼底の画像を形成することができるので、眼球光学系による分散の影響を考慮した効果的な分散補償を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
この発明に係る眼底観察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。以下、この実施形態における分散補償についてまず説明し、その後に眼底観察装置及びプログラムについて説明する。
【００２９】
［分散補償について］
分散とは、媒質中での光の速度が波長によって異なる現象である。真空状態以外の媒質には固有の分散が存在する。ただし、空気中においては分散の影響が小さいために、これを無視することが多い。
【００３０】
ＯＣＴ画像を取得可能な眼底観察装置における分散補償について、図１２を参照しつつ説明する。図１２は、眼底のＯＣＴ画像を取得するための構成（光画像計測装置）の概略を表している。なお、実際には、各種レンズ等の光学素子やコンピュータなどが設けられているが、説明を簡略化するために省略する。
【００３１】
図１２の光画像計測装置は、光源１００１、ビームスプリッタ１００２、参照ミラー１００３及び検出器１００４を有し、マイケルソン型の干渉計を構成している。なお、ここでは、最も一般的なマイケルソン型の干渉計の場合を説明するが、他のタイプの干渉計であっても同様である。
【００３２】
計測を実施する前に、被検眼Ｅに対する装置光学系のアライメントを行う。それにより、下記の信号光の光路長が決定されるとともに、これに対応する参照光の光路長が決定される。
【００３３】
光源１００１から出力された広帯域光は、ビームスプリッタ１００２により二分割される。被検眼Ｅに向かう光を信号光と呼び、参照ミラー１００３に向かう光を参照光と呼ぶ。
【００３４】
信号光は被検眼Ｅの眼底で反射されてビームスプリッタ１００２に戻ってくる。一方、参照光は参照ミラー１００３により反射されてビームスプリッタ１００２に戻ってくる。信号光と参照光は、ビームスプリッタ１００２により重畳されて干渉光を生成する。
【００３５】
干渉光は、検出器１００４により検出される。図示しないコンピュータは、この検出結果に基づいて眼底の断層画像等のＯＣＴ画像を形成する。
【００３６】
このとき、信号光の光路長（信号光路長：右辺）と、参照光の光路長（参照光路長：左辺）との間には、次のような関係がある。
【００３７】
【数１】
2008289643.tif 000003
【００３８】
ここで、左辺のＬｒは、参照光路長を表す。右辺のＬｓは、ビームスプリッタ１００２（広帯域光の分割位置）と被検眼Ｅとの間の光学的距離を表す。
【００３９】
また、Δａは、アライメント誤差を表す。アライメント誤差は後述のように検出可能である。なお、アライメント誤差を考慮しない場合には、この項を除いた関係式を用いればよい（以下同様）。
【００４０】
また、ｎｅは眼球光学系の屈折率を表し、ｌｅは被検眼Ｅの眼軸長を表す。眼軸長は、被検眼Ｅの眼軸長の測定値であってもよいし、Ｇｕｌｌｓｔｒａｎｄ模型眼等の眼球モデルの値であってもよいし、臨床的に得られた統計的な値（平均値等）であってもよい。
【００４１】
また、屈折率についても、被検眼Ｅの測定値であってもよいし、臨床的に得られた統計的な値であってもよい。なお、眼球には角膜や水晶体や硝子体など屈折率の異なる部位が存在し、これらの部位の屈折率を個々に用いて演算を行うことが望ましいが、ここでは簡略化して説明する。
【００４２】
また、光路長とは、空間的な距離ではなく、光学素子の屈折率や厚さ等を考慮した光学的な距離である。図１２では光路上の光学素子を省略しているが、実際の信号光路長や参照光路長はこれらの光学素子の影響を考慮した光学的な距離である。なお、光路上の空気の屈折率については考慮してもよいし考慮しなくてもよい。
【００４３】
分散の影響を反映させるために、広帯域光の複数（ここでは２つ）の波長を考慮する。このとき、たとえば、広帯域光の帯域の半値幅の短波長側の波長と長波長側の波長を用いることができる。
【００４４】
被検眼Ｅの光路長ｎｅ・ｌｅを加味して分散補償が為されていると仮定すると、上記の関係式（１）とともに、次の２つの関係式（２）、（３）が成立する。
【００４５】
【数２】
2008289643.tif 000004
【００４６】
【数３】
2008289643.tif 000005
【００４７】
ここで、Ｌｒ１は、参照光の短波長側の波長成分（短波長成分）の光路長を表す。Ｌｓ１は、ビームスプリッタ１００２と被検眼Ｅとの間における信号光の短波長成分の光路長を表す。ｎｅ１は、短波長側の波長の光に関する眼球光学系の屈折率を表す。
【００４８】
また、Ｌｒ２は、参照光の長波長側の波長成分（長波長成分）の光路長を表す。Ｌｓ２は、ビームスプリッタ１００２と被検眼Ｅとの間における信号光の長波長成分の光路長を表す。ｎｅ２は、長波長側の波長の光に関する眼球光学系の屈折率を表す。
【００４９】
光画像計測の深さ方向の分解能Δｚについて考察する。周知のように、深さ分解能Δｚは次式で与えられる。
【００５０】
【数４】
2008289643.tif 000006
【００５１】
ここで、λ０は広帯域光の中心波長、Δλは半値幅を表す。式（４）に示すように、画像の精度を向上させるためには中心波長λ０と半値幅Δλが変数となるが、中心波長λ０については、使用する光源の制限のほか、被検眼Ｅへの影響からも制限があるため、変更することは困難である。よって、深さ分解能Δｚを小さくするためには半値幅Δλを大きくする必要がある。
【００５２】
分散補償を行わない状態で半値幅Δλを大きくすると、分散の影響が増大し、前述のように光の干渉位置に拡がりが生じて画質の劣化を招くことになる。よって、半値幅Δλを大きくして深さ分解能Δｚを向上させるときには、高精度の分散補償が必要となる。
【００５３】
このような背景の下、眼軸長がｌｅよりもΔｌｅだけ長い場合の分散補償を考察する。なお、眼軸長が短い場合などについても同様に考察できる。
【００５４】
分散補償用の光学素子を参照光の光路上に配置する。この光学素子は、参照光路長Ｌｒに光学的距離Ｌｄを付加するものとする。このような分散補償を施すと、次の３つの関係式（５）、（６）、（７）が成立する。なお、各関係式（５）〜（７）において、左辺は参照光の光路長を表し、右辺は信号光の光路長を表す。
【００５５】
【数５】
2008289643.tif 000007
【００５６】
【数６】
2008289643.tif 000008
【００５７】
【数７】
2008289643.tif 000009
【００５８】
ここで、Ｌｄ１は、分散補償用光学素子により参照光の短波長成分の光路長Ｌｒ１に付加される光学的距離を表す。また、Ｌｄ２は、分散補償用光学素子により参照光の長波長成分の光路長Ｌｒ２に付加される光学的距離を表す。
【００５９】
被検眼Ｅと分散補償用光学素子の媒質の分散量が異なる場合、つまり短波長成分と長波長成分との間に光路長差が存在する場合、その分散量を補正する（キャンセルする）ように分散補償を施してやればよい。それにより生じる中心波長成分の光路長差は、空気の分散を無視すると、信号光側と参照光側の空気の間隔（つまり空間的な距離）で補正することができる。
【００６０】
以下に説明する実施形態では、関係式（５）〜（７）に基づいてＬｄ、Ｌｄ１、Ｌｄ２の値（補正距離）を求め、上記の要領で補正量を決定して分散補償を行う。
【００６１】
なお、以上の説明では、関係式（５）〜（７）を用いて参照光の分散を補正しているが、同様の関係式により信号光の分散を補正することも可能である。また、参照光と信号光の双方を補正することで分散補償を行ってもよい。
【００６２】
また、以上の説明では半値幅の波長成分を用いているが、それ以外の波長成分を用いて分散補償を行うことも可能である。特に、広帯域光の全波長帯に亘る多数の波長成分の光路長差を小さくすることが望ましく、更には、広帯域光の全ての波長成分の光路長差が最小となるように分散補償を行うことが望ましい。
【００６３】
また、眼軸長の基準値ｌｅとしては、前述のように、眼球モデルの値、臨床的に得られた統計的な値、被検眼Ｅの実測値などを適宜に用いることが可能である。この基準値ｌｅに対応する位置からの参照ミラー１００３の変位が、前述した眼軸長の変化量Δｌｅに相当する。
【００６４】
なお、この発明に係る分散補償は、以上において説明した手法には限定されず、眼球光学系に関する情報に基づいて任意の方法で補正量を決定して分散補償を行うことが可能である。
【００６５】
［構成］
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８を参照しつつ説明する。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、眼底観察装置１のアライメント光学系の構成の一例を表している。図３は、このアライメント光学系を用いたアライメント動作の一例を表している。図４は、眼底観察装置１の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５は、眼底観察装置１のＯＣＴユニット１５０の構成の一例を表している。図６は、眼底観察装置１の演算制御装置２００のハードウェア構成の一例を表している。図７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８は、演算制御装置２００の制御系の構成の一例を表している。
【００６６】
［全体構成］
図１に示すように、眼底観察装置１は、従来の眼底カメラと同様に機能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。
【００６７】
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の装着部８ｃ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。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。ＯＣＴユニット１５０の詳細構成については、図５を参照しつつ後述することにする。
【００６８】
〔眼底カメラユニットの構成〕
まず、図１〜図４を参照しつつ眼底カメラユニット１Ａについて説明する。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装置である。眼底カメラユニット１Ａは、従来の眼底カメラと同様に、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。
【００６９】
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から入力される信号光を眼底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に出力するようになっている。
【００７０】
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。
【００７１】
観察光源１０１は、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、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。この撮影光源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（後述）よりも短く設定されている。
【００７２】
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、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（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。これらは、従来の眼底カメラと同様の構成要素である。
【００７３】
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。
【００７４】
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（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。
【００７５】
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。
【００７６】
ＬＣＤ１４０は、内部固視標等を表示するように作用する。このＬＣＤ１４０の表示画面から出力された光は、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、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、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに内部固視標等が投影される。
【００７７】
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等の任意の撮像素子であり、特に、近赤外領域の波長の光を検出するために用いられる（つまり、撮像装置１０は、近赤外領域の光に感度を有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。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。なお、この撮像装置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。
【００７８】
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等の任意の撮像素子であり、特に、可視領域の波長の光を検出するために用いられる（つまり、撮像装置１２は、可視領域の光に感度を有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。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。なお、この撮像装置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。
【００７９】
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（信号光ＬＳ；後述する。）を眼底Ｅｆ上において走査する構成を具備している。
【００８０】
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。
【００８１】
図４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。
【００８２】
ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、それぞれ回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心に回動可能とされている。回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図４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。すなわち、ガルバノミラー１４１Ｂは、図４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。なお、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂのそれぞれの回動動作は、後述のミラー駆動機構（図７参照）によって駆動される。
【００８３】
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。
【００８４】
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ている。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に向けて集束される。
【００８５】
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。
【００８６】
この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）。
【００８７】
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、たとえば近赤外光等の光（アライメント光）を出力するＬＥＤ等からなるアライメント光源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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。このときのアライメント光の表示態様を図３に示す。
【００９２】
図３中の符号Ｓは括弧形状を有するスケールを表し、符号Ｐ１、Ｐ２は２つのアライメント光束の受光像（アライメント輝点）を表している。なお、スケールＳは、その中心位置が撮影光学系１２０の光軸に一致するようにしてタッチパネルモニタ１１に表示される。
【００９３】
被検眼Ｅの位置と眼底カメラユニット１Ａの位置とが上下方向（ｙ方向）や左右方向（ｘ方向）にずれている場合、図３（Ａ）に示すように、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、スケールＳに対して上下方向や左右方向にずれた位置に表示される。被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとのｘｙ方向の位置が一致している場合には、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、スケールＳ内に表示される。
【００９４】
また、ワーキングディスタンスが適正でない場合、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、それぞれ別々の位置に表示される。ワーキングディスタンスが適正である場合には、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、互いに重なった状態で表示される。
【００９５】
特に、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとのｘｙ方向の位置が一致しており、かつ、ワーキングディスタンスが適正である場合、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２は、図３（Ｂ）に示すように、互いに重なった状態でスケールＳ内に表示される。検者は、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２が互いに重なるように、かつ、それらがスケールＳ内に表示されるように、被検眼Ｅと眼底カメラユニット１Ａとの位置関係を調整することにより、アライメントを実施する。
【００９６】
アライメント光学系１９０Ａは、この発明の「アライメント手段」の一例である。
【００９７】
〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図５を参照しつつＯＣＴユニット１５０の構成について説明する。
【００９８】
同図に示すＯＣＴユニット１５０は、光学的な走査により取得されるデータ（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。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、すなわち、光源から出力された光を参照光と信号光とに分割し、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て信号を演算制御装置２００に出力する手段とを具備している。演算制御装置２００は、この信号を解析して眼底Ｅｆの画像を形成する。
【００９９】
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としては、たとえば、近赤外領域の波長を含み、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広帯域光が用いられる。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の範囲に含まれる波長成分を含んでいる。
【０１００】
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）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、この低コヒーレンス光Ｌ０を参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割する。
【０１０１】
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）の双方の作用を有するが、ここでは慣用的に「光カプラ」と称することにする。
【０１０２】
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、ガラスブロック１７２、濃度フィルタ１７３及びペアプリズム１７５を経由し、参照ミラー１７４（参照物体）によって反射される。
【０１０３】
参照ミラー１７４により反射された参照光ＬＲは、再びペアプリズム１７５、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。
【０１０４】
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（光学的距離）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手段として作用している。
【０１０５】
また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図５に示す矢印方向）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、この参照ミラー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７参照）によって行われる。
【０１０６】
また、ペアプリズム１７５は、２つのプリズムにより構成される。各プリズムは、参照光ＬＲの光路に直交する方向に移動可能とされている。各プリズムは、図７に示すプリズム駆動機構２４４により駆動されて移動される。プリズム駆動機構２４４は、駆動力を出力するモータ等のアクチュエータや、この駆動力を伝達するギア等の伝達部材などを含んで構成される。このように各プリズムが移動されることにより、ペアプリズム１７５は、参照光ＬＲの波長成分毎の光路長を変更するように作用する。
【０１０７】
ペアプリズム１７５及びプリズム駆動機構２４４は、この発明の「変更手段」の一例である。また、プリズム駆動機構２４４は、この発明の「駆動機構」の一例である。また、ペアプリズム１７５は、前述した分散補償用光学素子の一例である。
【０１０８】
プリズム駆動機構２４４は、後述の主制御部２１１により制御されて各プリズムを参照光ＬＲの光路に直交する方向に移動させることにより、参照光ＬＲの光路上における各プリズムの位置を変更する。それにより、参照光ＬＲの光路と各プリズムとの交差距離が変更され、ペアプリズム１７５が参照光ＬＲに与える分散量が変更される。
【０１０９】
また、プリズム駆動機構２４４は、参照光ＬＲの光路中心を回転中心としてペアプリズム１７５を回転させることで、参照光ＬＲの光路上における各プリズムの位置を変更する。それにより、ペアプリズム１７５が参照光ＬＲに与える分散の方向が変更される。
【０１１０】
なお、この実施形態では、一対のプリズムからなるペアプリズム１７５を用いているが、３つ以上のプリズムを用いて同様の作用を実現してもよい。
【０１１１】
また、ペアプリズムは、信号光側に設けられていてもよい。その場合、信号光の波長成分毎の光路長が変更されることになる。
【０１１２】
また、複数のプリズムを用いる代わりに、液体セルを用いることも可能である。液体セルは、光の波長成分毎の光路長を変更するための形状の筐体を有し、この筐体内に液体が封入された光学部材である。液体セルとしては、たとえば水が封入された水セルなどがある。
【０１１３】
液体セルを用いる場合には、従来と同様に、液体セルに封入される液体の量を変更するための機構（変更機構）を設ける。この変更機構は、後述の主制御部２１１により制御されて液体量の変更動作を行う。また、この変更機構は、参照光ＬＲの光路の中心を回転中心として液体セルを回転させることにより、液体セルが参照光ＬＲに与える分散の方向を変更する。
【０１１４】
なお、複数のプリズムや液体セル以外にも、同様の作用を奏する任意の光学部材を適用することが可能である。
【０１１５】
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。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。
【０１１６】
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、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に入射する（このとき、バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ光路から退避されている。）。
【０１１７】
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、眼底深部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。
【０１１８】
信号光ＬＳの眼底反射光は、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、この光ファイバ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。光カプラ１６２は、この信号光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。
【０１１９】
この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用したが、任意のタイプの干渉計を適宜採用することが可能である。
【０１２０】
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、透過型回折格子であるが、反射型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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
〔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。このときの解析手法は、従来のフーリエドメインＯＣＴの手法と同じである。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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、合焦レンズ１２４の移動制御、アライメント光源１９０ａの点灯／消灯動作の制御、走査ユニット１４１内のガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの回動動作の制御などを行う。
【０１２６】
また、ＯＣＴユニット１５０の制御としては、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、ペアプリズム１７５の各プリズムの移動制御、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。
【０１２７】
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６を参照しつつ説明する。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（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。これら各部は、バス２００ａを介して接続されている。
【０１２８】
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」の一例である。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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機能する。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。
【０１３１】
また、ディスプレイ２０７は、ＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）等の任意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の画像を表示したり、各種の操作画面や設定画面などを表示したりする。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。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。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。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。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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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ができる。
【０１３６】
［制御系の構成］
眼底観察装置１の制御系の構成について、図７、図８を参照しつつ説明する。
【０１３７】
〔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。
【０１３８】
制御部２１０には、主制御部２１１、記憶部２１２及び演算処理部２１３が設けられている。
【０１３９】
（主制御部）
主制御部２１１は、マイクロプロセッサ２０１を含み、制御プログラム２０４ａに基づいて前述の制御処理などを実行する。主制御部２１１は、特に、アライメント光源１９０ａ、低コヒーレンス光源１６０、参照ミラー駆動機構２４３、プリズム駆動機構２４４などを制御する。主制御部２１１は、演算処理部２１３とともに、この発明の「制御手段」の一例として機能する。
【０１４０】
また、主制御部２１１は、眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）と、眼底Ｅｆの断層画像（ないし、断層画像に基づく３次元画像）とを表示部２４０Ａに表示させる。なお、これらの画像を個別に表示させてもよいし、同時に表示させてもよい。
【０１４１】
また、主制御部２１１は、操作部２４０Ｂから入力される操作信号に基づいて装置各部を制御することで、その操作内容に応じた動作を実行させる。
【０１４２】
（記憶部）
記憶部２１２は、演算処理や制御処理において用いられる各種の情報を記憶する。記憶部２１２は、ハードディスクドライブ等の記憶装置を含んで構成される。記憶部２１２には、特に、眼球情報２１２ａと装置情報２１２ｂが記憶される。
【０１４３】
眼球情報２１２ａは、眼球光学系に関する情報である。眼球情報２１２ａには、眼軸長の値を含む眼軸長情報や、眼球の屈折率の値を含む屈折率情報などが含まれる。これらの値は、被検眼Ｅの実測値であってもよいし、眼球モデルの値であってもよいし、臨床的に得られた統計的な値（平均値等）であってもよい。
【０１４４】
装置情報２１２ｂは、眼底観察装置１に関する情報である。特に、装置情報２１２ｂには、光カプラ１６２（低コヒーレンス光Ｌ０の分割位置）から被検眼Ｅまでの光学的距離、信号光ＬＳや参照光ＬＲの光路上の光学部材による分散量、当該光路上の空気による分散量など、眼底観察装置１の光学系に関する情報が含まれる。また、装置情報２１２ｂには、光カプラ１６２から対物レンズ１１３までの光学的距離なども含まれる。装置情報２１２ｂに含まれる情報は、眼底観察装置１の光学系の設計に応じて決定されるもので、既知の情報である。
【０１４５】
記憶部２１２は、この発明の「記憶手段」の一例である。
【０１４６】
（演算処理部）
演算処理部２１３は、各種の演算処理を行う。演算処理部２１３は、マイクロプロセッサ２０１等を含み、制御プログラム２０４ａに基づいて後述のような演算処理を実行する。
【０１４７】
演算処理部２１３には、眼軸長演算部２１３ａ、誤差演算部２１３ｂ及び補正量演算部２１３ｃが設けられている
【０１４８】
（眼軸長演算部）
眼軸長演算部２１３ａは、被検眼Ｅの眼軸長を演算する。以下、眼軸長の演算の一例を説明する。
【０１４９】
信号光ＬＳと参照光ＬＲは、それぞれ低コヒーレンス光Ｌ０に基づいて生成される。したがって、干渉光ＬＣに含まれる成分のうち信号強度が最大の成分は、参照ミラー１７４の位置に対応する眼底Ｅｆの位置（深度）において反射された信号光ＬＳに基づく成分である。すなわち、光カプラ１６２からの光学的距離を考慮すると、参照ミラー１７４までの光学的距離と同じ光学的距離の深度にて反射された信号光ＬＳの成分が、干渉光ＬＣの強度最大の成分を形成することになる。
【０１５０】
計測を行う前には、アライメント光学系１９０Ａを用いてアライメントが実施される。それにより、眼底Ｅｆの所定深度（たとえば眼底表面）が、参照ミラー１７４の位置に対応するように、参照ミラー１７４の位置が設定される。この場合、干渉光ＬＣの成分のうち、眼底表面にて反射された信号光ＬＳに基づく成分の強度が最大となる。また、アライメントにより、対物レンズ１１３と被検眼Ｅとの間の距離（ワーキングディスタンス）も決定される。
【０１５１】
そうすると、信号光ＬＳの光路長は、光カプラ１６２から対物レンズ１１３までの光学的距離と、ワーキングディスタンスと、被検眼Ｅの内部における信号光ＬＳの経路長との和として与えられる。被検眼Ｅの眼軸上を信号光ＬＳが通過する場合、当該眼内経路長は眼軸長となる。
【０１５２】
したがって、信号光ＬＳの光路長と参照光ＬＲの光路長とは等しいことを用いると、眼軸長は、参照光ＬＲの光路長から、光カプラ１６２から対物レンズ１１３までの光学的距離と、ワーキングディスタンスとを減算することにより得られる。算出された眼軸長の値は、眼軸長情報として眼球情報２１２ａに記録される。
【０１５３】
ここではアライメント誤差を無視した場合について説明したが、アライメント誤差を考慮することで、より正確な眼軸長の値を求めることが可能である。アライメント誤差は、たとえば誤差演算部２１３ｂによって求められる。
【０１５４】
また、このように被検眼Ｅの眼軸長を測定する代わりに、臨床的な値や眼球モデルの値を用いることも可能である（前述）。
【０１５５】
眼軸長演算部２１３ａは、干渉光ＬＣの検出に用いられる光学系とともに、この発明の「測定手段」の一例として作用する。
【０１５６】
（誤差演算部）
誤差演算部２１３ｂは、アライメント光学系１９０Ａを用いたアライメントにおける誤差を求める。以下、アライメント誤差を求める手法の一例を説明する。
【０１５７】
前述の図３の説明中にあるように、ワーキングディスタンスのアライメントがずれている場合には、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２がそれぞれ個別に表示される。２つのアライメント輝点Ｐ１、Ｐ２の間隔は、アライメントのずれに対応している。
【０１５８】
誤差演算部２１３ｂは、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２が映り込んだ眼底画像Ｅｆ′を解析して、各アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２の位置を特定し、それらの位置の相対距離を求めることにより、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２の間隔を求める。
【０１５９】
この間隔は、撮影倍率を考慮するとともに、たとえばアライメント輝点Ｐ１、Ｐ２間のピクセル数に基づいて演算できる。また、ｘｙ座標系における各アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２の座標値に基づいて間隔を演算することも可能である。
【０１６０】
また、アライメント誤差の方向、つまりワーキングディスタンスが短すぎるか又は長すぎるかについても検出する必要がある。この検出は、たとえば、装置光学系をｚ方向に移動させたときのアライメント輝点Ｐ１、Ｐ２の間隔の増減を把握することで行う。より具体的には、間隔が増大する方向にアライメント誤差が発生していると判断することができる。
【０１６１】
また、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２の一方のみを眼底Ｅｆに投影したときの投影方向によってアライメント誤差の方向を検出することも可能である。この方法を適用する場合には、２孔絞り１９０ｄの孔部１９０ｄ１、１９０ｄ２の一方を遮蔽する遮蔽機構をアライメント光学系１９０Ａに設ける。
【０１６２】
誤差演算部２１３ｂは、アライメント誤差を検出する「検出手段」の一例である。
【０１６３】
（補正量演算部）
補正量演算部２１３ｃは、眼球情報２１２ａやアライメント誤差に基づいて、分散補償における補正量を演算する。この演算は、前述の要領で行う。
【０１６４】
より具体的に説明すると、補正量演算部２１３ｃは、まず、眼球情報２１２ａに含まれる眼軸長情報ｌｅ＋Δｌｅと屈折率情報ｎｅとを乗算して、眼球光学系の光学的距離ｎｅ・（ｌｅ＋Δｌｅ）を演算する。
【０１６５】
次に、補正量演算部２１３ｃは、低コヒーレンス光Ｌ０の複数の波長成分（たとえば中心波長、半値幅の短波長成分、長波長成分）について、前述の関係式（５）〜（７）を求める。
【０１６６】
なお、事前に実施されたアライメントの結果により、参照ミラー１７４は、眼底Ｅｆの表面に対応する位置に配置される。参照光ＬＲの光路長（これら関係式の左辺）は、参照ミラー１７４の位置から得られる。
【０１６７】
続いて、補正量演算部２１３ｃは、関係式（５）〜（７）を解くことにより、補正距離Ｌｄ、Ｌｄ１、Ｌｄ２を演算する。
【０１６８】
そして、補正量演算部２１３ｃは、補正距離Ｌｄ、Ｌｄ１、Ｌｄ２に基づいて、分散の補正量、つまりペアプリズム１７５の各プリズムを基準位置からどれだけ移動させるかを求める。
【０１６９】
なお、補正距離と各プリズムの移動距離（位置）とは、あらかじめ対応付けられているものとし、この対応付けの情報は記憶部２１２に記憶されているものとする。この対応付けは、たとえばペアプリズム１７５による分散補正量を各プリズムの位置を変更しつつ測定することにより取得できる。また、各プリズムの厚さや屈折率等に基づいてペアプリズム１７５による分散補正量を理論的に求めることも可能である。
【０１７０】
〔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。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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
〔画像処理部〕
画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像に対して各種の画像処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、眼底Ｅｆの複数の断層画像に基づいて３次元画像を形成する。また、画像処理部２３０は、画像の輝度調整等の各種補正処理などを実行する。
【０１７３】
ここで、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。このような画像データは、ボリュームデータ、ボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部２４０Ａ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。
【０１７４】
〔ユーザインターフェイス〕
ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０は、ディスプレイ２０７等の表示デバイスからなる表示部２４０Ａと、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操作部２４０Ｂとを備えている。
【０１７５】
以下、信号光ＬＳの走査態様と、ＯＣＴ画像の形成処理について説明する。なお、眼底画像Ｅｆ′の形成処理については、従来と同様であるので説明は省略する。
【０１７６】
［信号光の走査について］
信号光ＬＳの走査は、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の反射面の向きを変更することで行う。主制御部２１１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、信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。
【０１７７】
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。
【０１７８】
図９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９（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９（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。
【０１７９】
図９（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。この走査領域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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
各走査線Ｒｉ上には、図９（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。
【０１８２】
図９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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
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（走査位置情報）は、従来と同様に画像形成処理において用いられる。
【０１９０】
なお、信号光ＬＳの走査態様は、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を任意方向に走査させたり、十字型に配列された２本の走査線に沿って走査させたり、放射線状に配列された複数の走査線に沿って走査させたり、円形状の走査線に沿って走査させたり、同心円状に配列された複数の円形状の走査線に沿って走査させたり、螺旋状の走査線に沿って走査させたりすることが可能である。
【０１９１】
［ＯＣＴ画像の形成処理について］
次に、ＯＣＴ画像に関する処理の一例を説明する。
【０１９２】
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。
【０１９３】
図１０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、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（断層画像群）Ｇ１〜Ｇｍが得られる。これらの断層画像Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの画像データが、図８に示す断層画像の画像データＧａ等に相当する（後述）。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
なお、図１０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。
【０１９８】
［使用形態］
眼底観察装置１の使用形態を説明する。図１１のフローチャートは、眼底観察装置１の使用形態の一例を表している。
【０１９９】
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）に配置させる（Ｓ１）。眼底観察装置１には、被検眼Ｅを動かないように配置させるために、従来の眼底カメラと同様の顎受けや額当てが設けられている（図示せず）。
【０２００】
次に、被検眼Ｅに対する装置光学系のアライメントを行う（Ｓ２）。そのために、オペレータは、所定の操作を行ってアライメントの開始を要求する。この要求を受けた主制御部２１１は、アライメント光源１９０ａを点灯させるとともに、眼底画像Ｅｆ′を表示部２４０Ａに表示させる。この眼底画像Ｅｆ′にはアライメント輝点Ｐ１、Ｐ２が映り込んでいる。オペレータは、図示しないレバーを操作するなどして装置光学系（眼底観察装置１の筐体）の位置を調整することで、被検眼Ｅに対するｘ、ｙ、ｚ方向のアライメントを行う。
【０２０１】
次に、眼軸長を測定する（Ｓ３）。そのために、オペレータは、所定の操作を行って眼軸長測定の開始を要求する。この要求を受けた主制御部２１１は、アライメントされた状態において眼底Ｅｆの表面に対応する位置に参照ミラー１７４を配置させ、低コヒーレンス光源１６０を点灯させる。ＣＣＤ１８４は、それにより生成される干渉光ＬＣを検出し、検出信号を出力する。眼軸長演算部２１３ａは、前述の要領で、この検出信号に基づいて眼軸長を求める。主制御部２１１は、この眼軸長の測定値を眼球情報２１２ａとして記憶させる。
【０２０２】
次に、アライメント誤差を検出する（Ｓ４）。この処理は、アライメントの実施後に被検眼Ｅが動いてしまうことを考慮して行うものである。そのために、主制御部２１１は、眼軸長測定が終了したときにアライメント光源１９０ａを点灯させ、アライメント輝点Ｐ１、Ｐ２が映り込んだ眼底画像Ｅｆ′を取得させる。誤差演算部２１３ｂは、この眼底画像Ｅｆ′を解析してアライメント誤差を求める。
【０２０３】
続いて、補正量演算部２１３ｃは、眼球情報２１２ａ、装置情報２１２ｂ、アライメント誤差等に基づき、前述の要領で分散の補正量を演算する（Ｓ５）。
【０２０４】
主制御部２１１は、補正量の演算結果に基づいてプリズム駆動機構２４４を制御し、ペアプリズム１７５の各プリズムを移動させる（Ｓ６）。それにより、ペアプリズム１７５は、参照光ＬＲに対して当該補正量だけの分散量を付与する。また、プリズム駆動機構２４４は、ペアプリズム１７５を回転させて、付与する分散の方向を変更する。
【０２０５】
次に、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を取得する（Ｓ７）。そのために、主制御部２１１は、低コヒーレンス光源１６０及びミラー駆動機構２４１、２４２を制御して信号光ＬＳを走査させる。ＣＣＤ１８４は、各走査点での信号光ＬＳの眼底反射光に基づく干渉光ＬＣを検出して検出信号を出力する。画像形成部２２０は、順次に入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。画像処理部２３０は、必要に応じて３次元画像を形成し、また補正処理を施す。主制御部２１１は、これらのＯＣＴ画像を表示部２４０Ａに表示させるとともに、記憶部２１２に記憶させる。
【０２０６】
最後に、眼底画像Ｅｆ′を撮影する（Ｓ８）。そのために、主制御部２１１は、ＯＣＴ画像の取得が終了したことに対応し、観察光源１０１又は撮影光源１０３を点灯させて眼底画像Ｅｆ′の撮影を実行させる。主制御部２１１は、撮影された眼底画像Ｅｆ′を表示部２４０Ａに表示させるとともに、記憶部２１２に記憶させる。以上で、この使用形態は終了となる。
【０２０７】
［作用・効果］
眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。
【０２０８】
以上に説明したように、眼底観察装置１は、眼球情報２１２ａに基づいて参照光ＬＲの分散の影響を補正し、補正後に低コヒーレンス光Ｌ０に基づく干渉光ＬＣを生成し、この干渉光ＬＣを検出し、その検出結果に基づいて眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成するように作用する。
【０２０９】
このような眼底観察装置１によれば、眼球光学系による分散の影響を考慮した効果的な分散補償を行うことが可能である。
【０２１０】
また、眼底観察装置１によれば、アライメント誤差を加味して分散補償を行うことができるので、高精度で効果的な分散補償を行うことが可能である。
【０２１１】
また、眼底観察装置１によれば、被検眼Ｅの眼軸長を測定し、その測定結果に基づいて分散補償を行うことができるので、各被検眼毎に高精度で効果的な分散補償を行うことが可能である。また、眼軸長が事前に測定されていない被検眼についても分散補償を効果的に行えるという利点もある。
【０２１２】
なお、制御部２１０、ペアプリズム１７５及びプリズム駆動機構２４４は、この発明の「補正手段」の一例として機能する。
【０２１３】
［変形例］
以上に説明した構成は、この発明に係る眼底観察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。
【０２１４】
たとえば、上記の実施形態では参照光に対する分散の影響を補正しているが、信号光に対する分散の影響を補正することも可能である。その場合、ペアプリズムや液体セルは、信号光の光路上に配置される。また、参照光と信号光の双方に対する分散の影響を補正するように構成してもよい。その場合、双方の光路上にペアプリズム等が設けられる。
【０２１５】
上記の実施形態では、ＯＣＴ画像の取得前にアライメント誤差を取得しているが、再度アライメントを行うようにしてもよい。ただし、検査が長時間化するのを回避するためには、上記実施形態のようにアライメント誤差を求める方が望ましいと思われる。
【０２１６】
また、ＯＣＴ画像の取得に際し、アライメント誤差に基づく補助的な指標を表示して、アライメント誤差の量や方向をオペレータに認識させることも可能である。また、アライメント誤差に基づいて自動的にアライメントを行ってもよい。この自動アライメントは、被検眼に対して装置光学系を移動させる駆動機構を設けるとともに、この駆動機構をアライメント誤差に応じて制御することにより実現することが可能である。
【０２１７】
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。
【０２１８】
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）型やタイムドメイン型などの任意の方式の光画像計測装置に対して同様の構成を適用することが可能である。
【０２１９】
上記の実施形態では、光学的に分散を補正しているが、ＯＣＴ画像に画像処理を施して分散の影響を補正してもよい。また、光学的な分散補償と画像処理による補正を相補的に実施することも可能である。
【０２２０】
［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。
【０２２１】
この発明に係るプログラムは、コンピュータを含み、広帯域光を信号光と参照光とに分割し、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重畳させて干渉光を生成し、干渉光の検出結果に基づいて眼底の画像を形成する眼底観察装置を制御するプログラムである。なお、上記の実施形態における当該コンピュータは演算制御装置２００である。
【０２２２】
このプログラムは、当該コンピュータに、眼軸長情報を含む眼球情報を記憶させ、眼球情報に基づいて信号光及び／又は参照光の分散の影響を補正させる。更に、このプログラムは、当該補正後に眼底観察装置を制御し、広帯域光に基づく干渉光を生成させ、この干渉光を検出させ、この検出結果に基づいて被検眼の眼底の画像を形成させる。
【０２２３】
このようなプログラムによれば、眼球光学系による分散の影響を考慮した効果的な分散補償を行うことが可能である。
【０２２４】
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】
【０２２５】
【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たアライメント光学系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よるアライメント動作の一例を説明するための概略図である。
【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５】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７】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８】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構成の一例を表す概略ブロック図である。
【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の一例を表す概略図である。図９（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９（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１０】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１１】この発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。
【図１２】この発明に係る眼底観察装置及びプログラムによる分散補償について説明するための概略説明図である。
【符号の説明】
【０２２６】
１  眼底観察装置
１Ａ  眼底カメラユニット
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
１７５  ペアプリズム
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
２０４ａ  制御プログラム
２１０  制御部
２１１  主制御部
２１２  記憶部
２１２ａ  眼球情報
２１３  演算処理部
２１３ａ  眼軸長演算部
２１３ｂ  誤差演算部
２１３ｃ  補正量演算部
２２０  画像形成部
２３０  画像処理部
２４０  ユーザインターフェイス
２４０Ａ  表示部
２４０Ｂ  操作部
２４３  参照ミラー駆動機構
２４４  プリズム駆動機構
Ｅ  被検眼
Ｅｆ  眼底
【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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