JP2007181631A - 眼底観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼底の表面画像と断層画像の双方を同時に取得できる眼底観察装置を提供する。
【解決手段】眼底観察装置１は、眼底カメラユニット１ＡとＯＣＴユニット１５０と演算制御装置２００を有する。眼底カメラユニット１Ａは、照明光学系１００、撮影光学系１２０を有する。演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａからの信号に基づいて眼底Ｅｆの表面画像を形成する。ＯＣＴユニット１５０は、低コヒーレンス光Ｌ０を信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割し、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳと参照ミラー１７４を経由した参照光ＬＲとから得られる干渉光ＬＣを検出する。演算制御装置２００は、この検出結果に基づいて眼底Ｅｆの断層画像を形成する。ダイクロイックミラー１３４は、眼底Ｅｆに向かう信号光ＬＳの光路を撮影光学系１２０の撮影光路に合成し、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳの光路を撮影光路から分離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検眼の眼底を観察するために用いられる眼底観察装置に関する。

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８は、従来の一般的な眼底カメラの外観構成の一例を表し、図９は、眼底カ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もよい。）。

まず、図８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。この眼底カメラ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。この架台３には、検者が各種操作を行うための操作パネル３ａとジョイスティック４が設置されている。

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３次元的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、眼底を撮影するときに押下される操作ボタン４ａが配置されている。

ベース２上には支柱５が立設されている。この支柱５には、被検者の顎部を載置するための顎受け６と、被検眼Ｅを固視させるための光を発する外部固視灯７とが設けられている。

架台３上には、眼底カメラ１０００の各種の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ることもあるし、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ることもある。

本体部８の被検眼Ｅ側（図８の紙面左方向）には、被検眼Ｅに対峙して配置される対物レンズ部８ａが設けられている。また、本体部８の検者側（図８の紙面右方向）には、被検眼Ｅの眼底を肉眼観察するための接眼レンズ部８ｂが設けられている。

更に、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とが設けられている。このスチルカメラ９と撮像装置１０は、それぞれ本体部８に対して着脱可能に形成されている。

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（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を搭載したデジタルカメラや、フィルムカメラや、インスタントカメラなどを適宜に装着して使用することができる。本体部８には、このような各種のスチルカメラ９を選択的に装着するための装着部８ｃが形成されている。

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、これらにより撮影された眼底画像の画像データを、眼底カメラ１０００に接続されたコンピュータ等に送信し、その眼底画像をディスプレイに表示させて観察することができる。また、眼底カメラ１０００に接続された画像記録装置に画像データを送信してデータベース化し、たとえば電子カルテ作成用の電子データとして用いることができる。

また、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。この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の眼底画像が表示される。また、この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座標系が眼底画像に重ねて表示されるようになっている。検者が画面上の所望の位置に触れると、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。

次に、図９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。

照明光学系１００は、観察光源１０１、コンデンサレンズ１０２、撮影光源１０３、コンデンサレンズ１０４、エキサイタフィルタ１０５及び１０６、リング透光板１０７、ミラー１０８、ＬＣＤ１０９、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を含んで構成されている。

観察光源１０１は、たとえばハロゲンランプにより構成され、眼底観察用の定常光（連続光）を出力する。コンデンサレンズ１０２は、観察光源１０１から発せられた定常光（観察照明光）を集光して、観察照明光を眼底にほぼ均等に照明させるための光学素子である。

撮影光源１０３は、たとえばキセノンランプにより構成され、眼底Ｅｆの撮影を行うときにフラッシュ発光される。コンデンサレンズ１０４は、撮影光源１０３から発せられたフラッシュ光（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。

エキサイタフィルタ１０５、１０６は、眼底Ｅｆの眼底画像の蛍光撮影を行うときに使用されるフィルタである。この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（図示せず）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。

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、観察光源１０１や撮影光源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。ＬＣＤ１０９は、被検眼Ｅの固視を行うための固視標（図示せず）などを表示する。

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。この照明絞り１１０は、照明光学系１００の光軸方向に移動可能に構成されており、それにより眼底Ｅｆの照明領域を調整できるようになっている。

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、この孔部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。

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、眼底観察時には観察光源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（エキサイタフィルタ１０５、１０６は光路上から退避されている。）。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、ＬＣＤ１０９、照明絞り１１０及びリレーレンズ１１１を経由して孔開きミラー１１２により反射される。孔開きミラー１１２により反射された観察照明光は、撮影光学系１２０の光軸方向に進行し、対物レンズ１１３により集束されて被検眼Ｅに入射して眼底Ｅｆを照明する。

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。観察照明光の眼底反射光は、この瞳孔上のリング状の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。このようにして、観察照明光の眼底反射光に対する、被検眼Ｅに入射してくる観察照明光の影響を防止するようになっている。

一方、眼底Ｅｆを撮影するときには、撮影光源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。なお、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。

次に、撮影光学系１２０について説明する。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。ここで、撮影媒体９ａは、スチルカメラ９に用いられる任意の撮影媒体（ＣＣＤ等の撮像素子、カメラフィルム、インスタントフィルムなど）である。

瞳孔上のリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Ｅから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を抑止するようになっている。

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。

バリアフィルタ１２２、１２３は、それぞれ、ソレノイド等の駆動機構（図示せず）によって光路上に挿脱可能とされている。ＦＡＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２２が光路上に配置され、ＩＣＧ撮影を行うときにはバリアフィルタ１２３が光路上に配置される。また、カラー撮影を行うときには、バリアフィルタ１２２、１２３は、光路上からともに退避される。

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、眼底画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。

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の撮影を行う場合には、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を光路上に斜設配置させた状態で、眼底反射光を上方に向けて反射するようになっている。

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の、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。

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。この切換ミラー１２９は、肉眼による観察時には光路上に斜設された状態で眼底反射光を接眼レンズ１３０に向けて反射する。

また、撮像装置１０を用いて眼底画像を撮影するときには、切換ミラー１２９を光路上から退避して、眼底反射光を撮像素子１０ａに向けて導く。その場合、眼底反射光は、リレーレンズ１３１を経由してミラー１３２により反射され、撮影レンズ１３３によって撮像素子１０ａに結像される。

このような眼底カメラ１０００は、眼底Ｅｆの表面、すなわち網膜の状態を観察するために用いられる眼底観察装置である。換言すると、眼底カメラ１０００は、被検眼Ｅの角膜の方向から眼底Ｅｆを見たときの２次元的な眼底像を得るための装置である。一方、網膜の深層には脈絡膜や強膜といった組織が存在し、これらの組織の状態を観察するための技術が望まれていたが、近年、これら深層組織を観察するための装置の実用化が進んでいる（たとえば特許文献２、３参照）。

特許文献２、３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を検出して解析することにより、眼底の表面ないし深層組織の断層画像や、この断層画像に基づく３次元画像を形成することが可能な装置である。

特開２００４−３５０８４９号公報 特開２００３−５４３号公報 特開２００５−２４１４６４号公報

眼底の状態（疾患の有無など）を詳細に把握するためには、網膜等の眼底表面の状態と、脈絡膜や強膜等の深層組織の状態との双方を考慮することが望ましい。すなわち、眼底カメラにより得られる眼底画像の観察だけでは、深層組織の詳細な状態を把握することは困難であり、また、光画像計測装置により得られる眼底画像の観察だけでは、網膜等の詳細な状態を広範囲に亘って把握することは難しい。

また、眼底の状態を総合的に判断するためには、網膜の状態と深層組織の状態との双方を勘案して病状などを判断することが望ましい。すなわち、病状等の判断の確度を向上させるためには、より多くの情報を参照できることが望ましいし、また、より多面的な角度からの情報を参照できることが望ましいからである。

そのためには、眼底カメラによる眼底画像と光画像計測装置による眼底画像との双方を取得できるような眼底観察装置を用いることが望ましい。特に、双方の眼底画像を同時に撮影することが可能であれば、一方の眼底画像の撮影中における他方の眼底画像による眼底の状態を観察でき、より詳細な診断を実現できると考えられる。

しかしながら、従来の眼底観察装置では、眼底カメラによる眼底表面の２次元画像と、光画像計測装置による眼底の断層画像や３次元画像との双方を取得することは困難であった。特に、双方の眼底画像を同時に取得することは困難であった。

本発明は、このような問題点を解決するために為されたものであり、眼底表面の画像と眼底の断層画像との双方を取得することが可能であり、特に、これら双方の眼底画像を同時に取得することを可能にする眼底観察装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被検眼の眼底に照明光を照射する照明光学系と、前記眼底を経由した照明光を第１の検出手段により検出する撮影光学系とを有し、該第１の検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、前記照明光とは異なる波長の光を出力する光源と、該光源から出力された前記光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記眼底を経由した信号光と前記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する干渉光生成手段と、該生成された干渉光を検出する第２の検出手段とを有し、該第２の検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の断層画像を形成する第２の画像形成手段と、前記撮影光学系により形成される撮影光路と前記眼底に向かう信号光の光路とを合成するとともに、前記撮影光路と前記眼底を経由した信号光の光路とを分離する光路合成分離手段と、を備え、前記撮影光路に前記合成された前記信号光は、前記撮影光路を介して前記眼底に照射され、前記撮影光路から前記分離された前記信号光は、前記干渉光生成手段により前記参照光と前記重畳される、ことを特徴とする眼底観察装置である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第１の画像形成手段の前記照明光と前記第２の画像形成手段の前記光源により出力される光とは、それぞれ近赤外領域の波長を有する光である、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼底観察装置であって、前記光源により出力される光は、前記照明光よりも波長が長い、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の眼底観察装置であって、前記照明光は７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる波長を有し、前記光源により出力される光は８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する、ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の眼底観察装置であって、前記照明光は８５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に含まれる波長を有し、前記光源により出力される光は１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する、ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼底観察装置であって、前記光路合成分離手段は、ダイクロイックミラーである、ことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の眼底観察装置であって、前記第１の画像形成手段の前記照明光学系は、可視領域の波長を有する照明光を出力する可視光源を更に備え、前記撮影光学系は、前記眼底を経由した前記可視領域の波長を有する照明光を検出する第３の検出手段を更に備え、前記第１の画像形成手段は、前記第３の検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する、ことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の眼底観察装置であって、前記撮影光学系は、前記赤外領域の波長を有する照明光の光路と、前記可視領域の波長を有する照明光の光路とを分離する光路分離手段を更に備えている、ことを特徴とする。

本発明に係る眼底観察装置は、眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、眼底の断層画像形成する第２の画像形成手段とを備えている。第１の画像形成手段の撮影光学系は、撮影光路を形成している。第２の画像形成手段は、眼底を経由する信号光を参照光に重畳させることにより干渉光を生成し、この干渉光に基づいて断層画像を形成する。

光路合成分離手段は、眼底に向かう信号光の光路と撮影光路とを合成するように作用する。信号光は、この撮影光路を介して眼底に照射されることになる。また、光路合成分離手段は、眼底を経由した信号光と撮影光路とを分離するように作用する。分離された信号光は、参照光と重畳されて干渉光を生成することになる。

このような光路合成分離手段を設けることにより、眼底の表面の２次元画像と眼底の断層画像との双方を取得することが可能となる。特に、第１の画像形成手段による照明光の照射と、第２の画像形成手段による信号光の照射とを同時に行った場合、眼底を経由したそれぞれの光を光路合成分離手段によって分離し、それぞれの光を検出して画像を形成するように作用する。したがって、本発明に係る眼底観察装置によれば、眼底の表面の２次元画像と眼底の断層画像の双方を同時に取得することができる。

本発明に係る眼底観察装置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、従来と同様の構成部分については、図８、図９と同じ符号を用いることにする。

まず、図１〜図５を参照して、本実施形態に係る眼底観察装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る眼底観察装置１の全体構成を表している。図２は、眼底カメラユニット１Ａ内の走査ユニット１４１の構成を表している。図３は、ＯＣＴユニット１５０の構成を表している。図４は、演算制御装置２００のハードウェア構成を表している。図５は、眼底観察装置１の制御系の構成を表している。

［全体構成］
図１に示すように、眼底観察装置１は、眼底カメラとして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。

この眼底カメラユニット１Ａは、演算制御装置２００とともに、本発明の「第１の画像形成手段」の一例を構成している。また、ＯＣＴユニット１５０は、演算制御装置２００とともに、本発明の「第２の画像形成手段」の一例を構成している。また、この「第２の画像形成手段」には、眼底カメラユニット１Ａに設けられた走査ユニット１４１など、信号光が経由する各種の光学部材も含まれる。

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。この接続線１５２の他端には、コネクタ部１５１が取り付けられている。このコネクタ部１５１は、図８に示した装着部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３を参照しつつ後述することにする。

〔眼底カメラユニットの構成〕
眼底カメラユニット１Ａは、図８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９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。

なお、詳細は後述するが、本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、この撮影光学系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、この撮影光学系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。

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、ＬＣＤ１０９、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。

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。この観察光源１０１は、本発明の「可視光源」の一例に相当する。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よりも短く設定されている（後述）。

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ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）１４０を含んで構成される。

本実施形態に係る撮影光学系１２０には、図９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。

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なっている。このダイクロイックミラー１３４は、本発明の「光路合成分離手段」の一例に相当する。

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）を反射するようになっている。このダイクロイックミラー１３６は、本発明の「光路分離手段」の一例に相当する。

ＬＣＤ１４０には、内部固視標などが表示される。この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。

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。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、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。この撮像装置１０（の撮像素子１０ａ）は、本発明の「第１の検出手段」の一例に相当するものである。

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。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、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。この撮像装置１２（の撮像素子１２ａ）は、本発明の「第３の検出手段」の一例に相当するものである。

本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。

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。

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。

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。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。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５参照）によって駆動される。

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。

なお、前述のように、接続線１５２の内部には光ファイバ１５２ａが導通されており、この光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。この端面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、このレンズ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、このレンズ１４２により、端面１５２ｂに向けて集束されるようになっている。

〔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、従来の光画像計測装置とほぼ同様の光学系を有するものであり、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を具備するとともに、この干渉光の検出結果を解析して被測定物体（眼底Ｅｆ）の画像を形成するように構成されている。

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。この低コヒーレンス光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。この低コヒーレンス光源１６０から出力さ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を有している。この低コヒーレンス光源１６０は、本発明の「光源」の一例に相当するものである。

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。

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。

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。

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。

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、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。

また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向に沿って移動可能に構成されている。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む駆動機構によって行われる。

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して一体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。

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（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。）。

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。

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。

ここで、本発明の「干渉光生成手段」は、少なくとも、光カプラ１６２、光ファイバ１６３、１６４、参照ミラー１７４を含む干渉計によって構成される。なお、本実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用したが、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採用することが可能である。

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。本実施形態の回折格子１８２は、透過型回折格子であるが、もちろん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。このような光検出素子は、本発明の「第２の検出手段」の一例に相当するものである。

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。

〔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。この演算制御装置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の手法と同じである。

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次元画像を形成する処理を行う。

更に、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａの各部の制御、及び、ＯＣＴユニット１５０の各部の制御を実行する。

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、ＬＣＤ１３９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、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の回動動作の制御を行う。

一方、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、ＣＣＤ１８４の蓄積時間の制御などを行う。

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。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。これら各部は、バス２００ａを介して接続されている。

マイクロプロセッサ２０１は、ハードディスクドライブ２０４に格納された制御プログラム２０４ａをＲＡＭ２０２上に展開することにより、本実施形態に特徴的な動作を実行する。

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。

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。

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。

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。

画像形成ボード２０８は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの画像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。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画像（断層画像）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、眼底画像を形成する処理の処理速度を向上させることができる。

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。

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。

〔制御系の構成〕
以上のような構成を有する眼底観察装置１の制御系の構成について、図５を参照しつつ説明する。図５は、眼底観察装置１が具備する構成のうち、本発明に係る動作や処理に関わる部分を特に選択して示したものである。

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。

制御部２１０は、制御プログラム２０４ａに基づいて動作するマイクロプロセッサ２０１により、前述の制御処理を実行する。特に、眼底カメラユニット１Ａのミラー駆動機構２４１、２４２をそれぞれ制御することにより、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂをそれぞれ独立に動作させるようになっている。

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により得られた検出信号を基に形成される眼底Ｅｆの画像とを、ユーザインターフェイス２４０のディスプレイ２０７に表示させるための制御を行う。これらの眼底画像は、それぞれ別々にディスプレイ２０７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。

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画像を形成する処理とを行うもので、画像形成ボード２０８を含んで構成される。

画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された眼底画像に対して各種の画像処理を施すものである。たとえば、ＯＣＴユニット１５０からの検出信号に基づく眼底Ｅｆの断層画像に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する処理や、眼底画像の輝度調整等の各種補正処理などを実行するものである。

ユーザインターフェイス（ＵＩ）２４０は、キーボード２０５やマウス２０６等の操作デバイスと、ディスプレイ２０７等の表示デバイスとを具備している。

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、そして画像形成部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、それぞれ説明する。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ことにする。

〔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し、信号光ＬＳを眼底Ｅｆ上において走査する。

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。

図６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６（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６（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。

図６（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。

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。

各走査線Ｒｉ上には、図６（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。

図６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２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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２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。

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。

〔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画像に関する処理について、その一例を説明する。

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。

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。

図７は、画像形成部２２０により形成される断層画像の態様を表している。第２段階の演算処理においては、各走査線Ｒｉについて、その上のｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像に基づき、この走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｆの断層画像Ｇｉを形成する。このとき、画像形成部２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述の走査位置情報）を参照して各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの配列及び間隔を決定して、この走査線Ｒｉを形成するようになっている。以上の処理により、副走査方向（ｙ方向）の異なる位置におけるｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍが得られる。

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。

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。

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。

なお、図７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。

［作用・効果］
以上のような構成を有する本実施形態に係る眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。

この眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの表面の状態を表す２次元画像を得るための眼底カメラとして作用する眼底カメラユニット１Ａと、眼底Ｅｆの断層画像（及び３次元画像）を得るための光画像計測装置として作用するＯＣＴユニット１５０とを備えている。

ＯＣＴユニット１５０による画像形成に使用される信号光の光路は、眼底カメラユニット１Ａの撮影光学系１３０により形成される光路（撮影光路）に合成されて被検眼Ｅに導かれる。この光路の合成は、ダイクロイックミラー１３４によって為される。

また、信号光ＬＳの眼底反射光は、撮影光路に沿ってダイクロイックミラー１３４まで導光されるとともに、このダイクロイックミラー１３４によって撮影光路から分離されてＯＣＴユニット１５０に向かうようになっている。

このように、眼底カメラユニット１Ａの撮影光路と、信号光ＬＳの光路とを合成し、分離するように作用するダイクロイックミラー１３４（光路分離合成手段）を設けることにより、眼底Ｅｆの表面の２次元画像と眼底Ｅｆの断層画像（及び３次元画像）との双方を取得することが可能となる。

特に、被検眼Ｅに対して、眼底カメラユニット１Ａによる照明光の照射と、ＯＣＴユニット１５０による信号光ＬＳの照射とを同時に行っても、それぞれの眼底反射光をダイクロイックミラー１３４によって分離し、それぞれを検出して画像を形成することができるので、眼底Ｅｆの表面の２次元画像と眼底Ｅｆの断層画像の双方を同時に撮影することが可能である。

このとき、ＯＣＴユニット１５０からの信号光ＬＳと同時に照射される照明光は、撮影光源１０３からの近赤外光であってもよいし、観察光源１０１からの可視光であってもよい。

［変形例］
以上に詳述した構成は、本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ものである。したがって、本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。

たとえば、上記の実施形態では、低コヒーレンス光Ｌ０として、約８００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の近赤外光を使用しているが、眼底Ｅｆのより深い領域の画像計測を行うために、より長い波長の光を使用することができる。たとえば、約９００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長の近赤外光を使用したり、約１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長の近赤外光を使用したりすることができる。

なお、約９００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長の低コヒーレンス光Ｌ０を使用する場合には、眼底カメラユニット１Ａにおける照明光として、たとえば約７００ｎｍ〜９００ｎｍの波長の近赤外光を使用することができる。また、約１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長の近赤外光を低コヒーレンス光Ｌ０を使用する場合には、眼底カメラユニット１Ａにおける照明光として、たとえば約８５０ｎｍ〜１０００ｎｍの波長の近赤外光を使用することができる。ここで、いずれの場合においても、低コヒーレンス光Ｌ０の波長を、眼底カメラユニット１Ａの照明光の波長よりも長く設定することが望ましいが、波長の長短の関係を逆にした構成を適用することも可能である。

また、本発明に係る眼底観察装置の第１の画像形成手段は、眼底カメラ（ユニット）に限定されるものではなく、眼底表面の２次元画像の形成することが可能な任意の眼科装置を適用することが可能である。たとえば、スリットランプ（細隙灯顕微鏡装置）などを第１の画像形成手段として用いることができる。

また、上記の実施形態では、画像形成部２２０（画像形成ボード２０８）によって眼底画像の形成処理を行うとともに、制御部２１０（マイクロプロセッサ２０１等）によって各種制御処理を行うようになっているが、これら双方の処理を１台若しくは複数台のコンピュータによって行うように構成することができる。

本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。 本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。 本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。 本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。 本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。 本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６（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６（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。 本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。 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。 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。

符号の説明

１ 眼底観察装置
１Ａ 眼底カメラユニット
８ｃ 装着部
１０、１２ 撮像装置
１００ 照明光学系
１０１ 観察光源
１０３ 撮影光源
１２０ 撮影光学系
１３４、１３６ ダイクロイックミラー
１４１ 走査ユニット
１４１Ａ、１４１Ｂ ガルバノミラー
１４２ レンズ
１５０ ＯＣＴユニット
１５１ コネクタ部
１５２ 接続線
１５２ａ、１６１、１６３、１６４、１６５ 光ファイバ
１６０ 低コヒーレンス光源
１６２ 光カプラ
１７４ 参照ミラー
１８０ スペクトロメータ
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２０１ マイクロプロセッサ
２０８ 画像形成ボード
２０８ａ 眼底画像形成ボード
２０８ｂ ＯＣＴ画像形成ボード
２１０ 制御部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２４０ ユーザインターフェイス
２４１、２４２ ミラー駆動機構
Ｌ０ 低コヒーレンス光
ＬＲ 参照光
ＬＳ 信号光
ＬＣ 干渉光
Ｒ 走査領域
Ｒ１〜Ｒｍ 走査線
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
Ｇ１〜Ｇｍ 断層画像
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′ 眼底画像（２次元画像）

Claims (8)

1. 被検眼の眼底に照明光を照射する照明光学系と、前記眼底を経由した照明光を第１の検出手段により検出する撮影光学系とを有し、該第１の検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、
   前記照明光とは異なる波長の光を出力する光源と、該光源から出力された前記光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割し、前記眼底を経由した信号光と前記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する干渉光生成手段と、該生成された干渉光を検出する第２の検出手段とを有し、該第２の検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の断層画像を形成する第２の画像形成手段と、
   前記撮影光学系により形成される撮影光路と前記眼底に向かう信号光の光路とを合成するとともに、前記撮影光路と前記眼底を経由した信号光の光路とを分離する光路合成分離手段と、
   を備え、
   前記撮影光路に前記合成された前記信号光は、前記撮影光路を介して前記眼底に照射され、
   前記撮影光路から前記分離された前記信号光は、前記干渉光生成手段により前記参照光と前記重畳される、
   ことを特徴とする眼底観察装置。
2. 前記第１の画像形成手段の前記照明光と前記第２の画像形成手段の前記光源により出力される光とは、それぞれ近赤外領域の波長を有する光である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
3. 前記光源により出力される光は、前記照明光よりも波長が長い、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼底観察装置。
4. 前記照明光は７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる波長を有し、
   前記光源により出力される光は８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼底観察装置。
5. 前記照明光は８５０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲に含まれる波長を有し、
   前記光源により出力される光は１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼底観察装置。
6. 前記光路合成分離手段は、ダイクロイックミラーである、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
7. 前記第１の画像形成手段の前記照明光学系は、可視領域の波長を有する照明光を出力する可視光源を更に備え、
   前記撮影光学系は、前記眼底を経由した前記可視領域の波長を有する照明光を検出する第３の検出手段を更に備え、
   前記第１の画像形成手段は、前記第３の検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の表面の２次元画像を形成する、
   ことを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
8. 前記撮影光学系は、前記赤外領域の波長を有する照明光の光路と、前記可視領域の波長を有する照明光の光路とを分離する光路分離手段を更に備えている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の眼底観察装置。

Images