JP4850495B2 - 眼底観察装置及び眼底観察プログラム - Google Patents

Description

本発明は、特に光散乱媒質の被測定物体に光ビームを照射し、その反射光もしくは透過光を用いて被測定物体の表面形態や内部形態を計測し、その画像を形成する光画像計測装置を具備し被検眼の眼底を観察するための眼底観察装置及び眼底観察プログラムに関する。

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、従来からのＸ線ＣＴ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。

特許文献１には、測定腕が、例えば回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照鏡が設置されており、さらにその出口では、計測腕およ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置された構成の装置が開示されている。

この装置は、特許文献２を基本技術とするいわゆる「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光ビームを照射し、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。

更に、特許文献１に記載の装置は、光ビーム（信号光）を走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成できるようになっている。なお、この装置においては、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するようになっているので、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次元断面画像となる。

また、特許文献３には、このような装置の眼科分野への応用例が開示されている。

特開平１１−３２５８４９号公報 独国特許出願公開第ＤＥ４３０９０５６Ａ１号明細書 特開２００３−５４３号公報

このような光ビームで走査する構成の光画像計測装置を眼などの生体に適用する場合、光ビーム走査中における生体の動きを考慮する必要がある。つまり、走査中に生体が動くと、光ビームによる各計測位置（特許文献１ではｘ方向の各計測位置）にずれが発生し、結果として画像に歪みが生じてしまう。

たとえば生体眼（眼底）の画像計測を行うときの光ビームの走査には、たとえば２．５秒〜３．５秒程度の時間が掛かる。この走査時間中に、心臓の拍動や眼球運動等により生体眼の位置がずれてしまうと、形成される画像は、生体眼のずれ方向に歪んだものになったり、画像の一部が途切れてしまったりして、画像の確度が損なわれる結果となる。

したがって、生体の画像計測の確度を高めるには、この画像の歪みを補正する何らかの手段が必要となる。しかしながら、前述のような従来の光画像計測装置では、生体の動きに起因する画像の歪みを補正することはできなかった。

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、光ビームの走査中に被測定物体が動いてしまった場合であっても、確度の高い画像を形成することが可能な眼底観察装置及び眼底観察プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、光源と、前記光源から出力された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するとともに、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、前記生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、該形成された各入射位置の前記画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向の異なる位置における２以上の前記主走査方向に沿った断層画像を形成する第２の画像形成手段と、を備える眼底観察装置であって、前記第２の画像形成手段により形成された２以上の断層画像のそれぞれを前記深度方向に積算して、前記２以上の断層画像のそれぞれの積算画像を生成し、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像に基づいて、前記生成された２以上の積算画像のそれぞれの前記深度方向に直交する方向における変位を検出し、該検出された変位に基づいて、前記２以上の断層画像のそれぞれの前記直交する方向における位置ずれを補正する第１の画像処理手段と、前記第２の画像形成手段の前記走査手段を制御して、前記主走査方向に交差する所定の方向に前記信号光を走査させる制御手段と、当該所定の方向に沿った補正用断層画像を形成するとともに、該補正用断層画像に基づいて、前記形成された前記２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向における位置ずれを補正する第２の画像処理手段と、を備える、ことを特徴とする。

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、前記走査手段は、前記２以上の断層画像を形成するとき、前記主走査方向の一定の向きに前記信号光の入射位置を走査し、前記所定の方向は、前記２以上の断層画像を形成するときの走査の終了位置と開始位置とを結んだ方向とされる、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第２の画像処理手段は、前記２以上の断層画像のそれぞれについて、前記補正用断層画像との交差位置における前記深度方向の画像の位置を、当該交差位置における前記補正用断層画像の深度方向の画像の位置に合わせることにより、前記深度方向の位置ずれを補正する、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２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向の前記位置ずれの補正は、前記交差位置における当該断層画像の前記深度方向の画像と前記補正用断層画像の前記深度方向の画像との正規化相関の相関値が最大となるように、当該断層画像を前記深度方向に移動させることにより行う、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２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向の前記位置ずれの補正は、前記交差位置における当該断層画像の前記深度方向の画像の特徴部分と前記補正用断層画像の前記深度方向の画像の特徴部分とを一致させるように、当該断層画像を前記深度方向に移動させることにより行う、ことを特徴とする。

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、前記深度方向の画像の前記特徴部分は、前記眼底の表面に相当する部分とされる、ことを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜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２の画像形成手段は、前記２以上の断層画像に基づいて、前記眼底の３次元画像を形成し、該形成された３次元画像に基づいて、前記所定の方向に沿った新たな断層画像を形成し、前記第２の画像処理手段は、前記補正用断層画像に対する前記新たな断層画像の変位に基づいて、前記２以上の断層画像のそれぞれの位置ずれを補正する、ことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記第２の画像形成手段により形成された断層画像の計測位置を示す位置情報を記憶する位置記憶手段を更に備え、前記第１の画像処理手段による前記変位の検出は、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像における前記生成された積算画像の位置を特定し、該特定された位置と前記記憶された位置情報に示す計測位置との前記深度方向に直交する方向における変位を検出することにより行う、ことを特徴とする。

また、請求項９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の画像形成手段により形成された２次元画像を表示する表示手段と、前記第２の画像形成手段により形成される断層画像の計測位置を前記表示された２次元画像上に指定するための操作手段と、を備え、前記第１の画像処理手段による前記変位の検出は、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像における前記生成された積算画像の位置を特定し、該特定された位置と前記指定された計測位置との前記深度方向に直交する方向における変位を検出することにより行う、ことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、光源と、前記光源から出力された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するとともに、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、前記生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、該形成された各入射位置の前記画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向の異なる位置における２以上の前記主走査方向に沿った断層画像を形成する画像処理手段とを有する第２の画像形成手段と、を備える眼底観察装置を、前記第２の画像形成手段により形成された２以上の断層画像のそれぞれを前記深度方向に積算して、前記２以上の断層画像のそれぞれの積算画像を生成し、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像に基づいて、前記生成された２以上の積算画像のそれぞれの前記深度方向に直交する方向における変位を検出し、該検出された変位に基づいて、前記２以上の断層画像のそれぞれの前記直交する方向における位置ずれを補正する第１の画像処理手段、前記第２の画像形成手段の前記走査手段を制御して、前記主走査方向に交差する所定の方向に前記信号光を走査させる制御手段、及び、当該所定の方向に沿った補正用断層画像を形成するとともに、該補正用断層画像に基づいて、前記形成された前記２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向における位置ずれを補正する第２の画像処理手段、として機能させる、ことを特徴とする眼底観察プログラムである。

また、本発明に係る眼底観察装置及び眼底観察プログラムによれば、第２の画像形成手段により形成された各断層画像を深度方向に積算して、各断層画像の積算画像を生成するとともに、第１の画像形成手段により形成された２次元画像に基づいて、各積算画像の深度方向に直交する方向における変位を検出する。そして、検出された変位に基づいて、各断層画像の深度方向に直交する方向における位置ずれを補正する。更に、第２の画像形成手段の走査手段を制御して、主走査方向に交差する所定の方向に信号光を走査させるとともに、当該所定の方向に沿った補正用断層画像を形成し、この補正用断層画像に基づいて、各断層画像の深度方向における位置ずれを補正するように作用する。それにより、信号光の走査中に被測定物体が動いてしまった場合であっても、それに起因する断層画像の深度方向に直交する方向への位置ずれとともに深度方向への位置ずれも補正できるので、確度の高い画像を形成することが可能である。

本発明に係る眼底観察装置及び眼底観察プログラムの好適な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。

〈第１の実施形態〉
［装置構成］
図１は、本発明に係る光画像計測装置の全体構成の一例を表す。同図に示す光画像計測装置１は、従来とほぼ同様に構成されており、レーザ光源から出力されたレーザ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２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。

低コヒーレンス光源２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からなる光ファイバ３を通じて光カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）４に導かれ、参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割される。

なお、光カプラ４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。

参照光ＬＲは、光ファイバ５により導光されてファイバ端から出射される。出射された参照光ＬＲは、コリメータレンズ１１により平行光束とされた後、ガラスブロック１２及び濃度フィルタ１３を経由し、参照ミラー１４（参照物体）によって反射される。

参照ミラー１４により反射された参照光ＬＲは、再び濃度フィルタ１３及びガラスブロック１２を経由し、コリメータレンズ１１によって光ファイバ５のファイバ端に集光される。集光された参照光ＬＲは、光ファイバ５を通じて光カプラ４に導かれる。

なお、ガラスブロック１２と濃度フィルタ１３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。

一方、信号光ＬＳは、光ファイバ６により導光されてファイバ端から出射され、コリメータレンズ２１によって平行光束とされる。平行光束になった信号光ＬＳは、ガルバノミラー２２により反射され、更に、ガルバノミラー２３により反射される。

ガルバノミラー２２、２３は、それぞれ回動軸２２ａ、２３ａを中心に回動される。回動軸２２ａ、２３ａは、互いに直交するように配設されている。ガルバノミラー２２の回動軸２２ａは、図１の紙面に平行に、かつ、信号光ＬＳの進行方向に対して所定角度（たとえば４５度）を成すようにして配設されている。また、ガルバノミラー２３の回動軸２３ａは、図１の紙面に対して垂直に配設されている。すなわち、ガルバノミラー２３は、図１中の両側矢印に示す方向に回動可能とされ、ガルバノミラー２２は、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能とされる。それにより、ガルバノミラー２２、２３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。このガルバノミラー２２、２３による信号光ＬＳの具体的な反射態様については後述するものとする。

ガルバノミラー２３により反射された信号光ＬＳは、レンズ２４によって集光されつつダイクロイックミラー２５により反射されて一旦結像し、対物レンズ２６を介して被検眼Ｅに入射する。被検眼Ｅに入射した信号光ＬＳは、眼底（網膜）Ｅｒ上にて結像し反射される。

このとき信号光ＬＳは、眼底Ｅｒの表面で反射されるだけでなく、眼底Ｅｒの深部領域にも到達して屈折率境界にて散乱される。それにより、信号光ＬＳの眼底反射光は、眼底Ｅｒの表面形態を示す情報と、深部組織の屈折率境界における後方散乱の状態を表す情報とを含んだ光となる。

なお、ダイクロイックミラー２５は、（近）赤外領域の光を反射し、可視領域の光を透過させるように作用する。

眼底Ｅｒにて反射された信号光ＬＳは、対物レンズ２６、ダイクロイックミラー２５、レンズ２４、ガルバノミラー２２、２３を経由し、コリメータレンズ２１によって光ファイバ６のファイバ端に集光される。集光された信号光ＬＳは、光ファイバ６を通じて光カプラ４に導かれる。

光カプラ４は、参照ミラー１４にて反射されて戻ってきた参照光ＬＲと、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにて反射されて戻ってきた信号光ＬＳ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、光ファイバ７を通じてスペクトロメータ（分光計）３０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４、光ファイバ５、６、参照ミラー１４を含む干渉計によって構成される。

スペクトロメータ３０は、コリメータレンズ３１、回折格子３２、結像レンズ３３、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）３４を含んで構成される。回折格子３２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、ＣＣＤ３４に代えて、任意の光検出素子（検出手段）を使用することも可能である。

スペクトロメータ３０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ３１により平行光束とされた後、回折格子３２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３３によってＣＣＤ３４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ３４は、この干渉光ＬＣを受光し、電気的な検出信号に変換してコンピュータ４０に出力する。

コンピュータ４０は、ＣＣＤ３４から入力される検出信号を解析して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒ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。このコンピュータ４０による、本発明に特徴的な断層画像形成処理については後述する。

また、コンピュータ４０は、光画像計測装置１の各部の制御を行う。たとえば、ガルバノミラー２２、２３の回動動作の制御や、被検眼Ｅに対する光画像計測装置１のアライメント機構（図示せず）の動作制御や、低コヒーレンス光源２による低コヒーレンス光の出力制御などを行う。

観察装置（撮影装置）５０は、たとえばスリットランプ（細隙灯顕微鏡）や眼底カメラなどの、眼科分野にて使用される任意の観察装置及び／又は撮影装置である。この観察装置５０は、光画像計測装置１と一体的に設けられていてもよいし、別個に設けられていてもよい。検者は、観察装置５０を用いて被検眼Ｅを観察しながら、被検眼Ｅに対する光画像計測装置１の手動アライメントを行ったり、計測時における眼底Ｅｒの状態の確認を行ったり、眼底Ｅｒの撮影を行ったりすることができる。

［信号光の走査について］
前述のように、信号光ＬＳは、ガルバノミラー２２、２３によって反射方向が変更される。ガルバノミラー２２、２３の反射面の向きをそれぞれ変更することにより、信号光ＬＳを眼底Ｅｒの様々な位置に照射することができる。すなわち、眼底Ｅｒにおいて信号光ＬＳを走査することができる。ガルバノミラー２２、２３は、本発明の「走査手段」の一例に相当するものである。

図１中に破線で示す信号光ＬＳと、点線で示す信号光ＬＳ′とは、ガルバノミラー２３の向きの変更に対応する、２つの異なる光路を進行する信号光を表している。

点線で示す信号光ＬＳ′は、上記［装置構成］の説明におけるガルバノミラー２３の向きが、図１の紙面下方向（−ｙ方向）に或る角度だけ変更されたときの信号光を表している。向き変更前の信号光ＬＳが、眼底Ｅｒの略中心位置に集光されているのと比較して、向き変更後の信号光ＬＳ′は、眼底Ｅｒの中心位置から上方（＋ｙ方向）に離れた位置に集光されている。この場合、眼底Ｅｒにて反射された信号光ＬＳが眼底Ｅｒの略中心位置における情報（表面及び深部の情報）を含んだ光となるのに対し、信号光ＬＳ′の反射光は、眼底中心から＋ｙ方向に離れた位置の情報（表面及び深部の情報）を含んだ光となる。

したがって、ガルバノミラー２３を図１の＋ｙ方向に回転させる（つまり、信号光の入射角度を小さくするように反射面の向きを変更させる）ことにより、眼底Ｅｒにおける信号光の集光位置を−ｙ方向に移動させることができる。逆に、ガルバノミラー２３を−ｙ方向に回転させる（つまり、信号光の入射角度を大きくするように反射面の向きを変更させる）ことにより、眼底Ｅｒにおける信号光の集光位置を＋ｙ方向に移動させることができる。

同様に、ガルバノミラー２２を図１の紙面手前側（＋ｘ方向）に回転させることにより、眼底Ｅｒにおける信号光の集光位置を紙面奥側（−ｘ方向）に移動させることができ、逆に、ガルバノミラー２２を−ｘ方向に回転させることにより、眼底Ｅｒにおける信号光の集光位置を＋ｘ方向に移動させることができる。

なお、ガルバノミラー２２、２３の双方を同時に回転させることにより、信号光の集光位置をｘ方向とｙ方向とを合成した方向に移動させることができる。すなわち、２つのガルバノミラー２２、２３をそれぞれ制御することにより、ｘｙ平面上の任意の方向に信号光を走査することが可能である。

［制御系の構成］
本実施形態の光画像計測装置１の制御系の構成について説明する。図２、図３に示すブロック図は、それぞれ、光画像計測装置１の制御系の構成の一例を表している。図２は、光画像計測装置１の制御系の機能的構成を表す。また、図３は、コンピュータ４０のハードウェア構成を表す。

〔コンピュータのハードウェア構成〕
まず、図３を参照して、コンピュータ４０のハードウェア構成について説明する。コンピュータ４０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、ＣＰＵ１００（等のマイクロプロセッサ）、ＲＡＭ１０１、ＲＯＭ１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０３、キーボード１０４、マウス１０５、ディスプレイ１０６及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０７を含んで構成されている。これら各部は、バス１０８を介して接続されている。

ＣＰＵ１００は、ハードディスクドライブ１０３に格納された制御プログラム１０３ａをＲＡＭ１０１上に展開することにより、本発明に特徴的な動作を実行する。なお、この制御プログラム１０３ａは、本発明の「光画像計測プログラム」の一例に相当するものである。

ＣＰＵ１００は、装置各部の制御、各種演算処理等を実行する。たとえば、前述した低コヒーレンス光源２、ガルバノミラー２２、２３の制御に加え、キーボード１０４やマウス１０５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１０６による表示処理の制御、通信インターフェイス１０７による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１０４、マウス１０５及びディスプレイ１０６は、光画像計測装置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１０４は、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１０５は、ディスプレイ１０６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１０６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の任意の表示デバイスであり、光画像計測装置１により形成された被検眼Ｅの画像や、各種の操作画面や設定画面などを表示する。なお、ディスプレイ１０６は、光画像計測装置１の筐体外面上に嵌め込まれるようにして配設されていてもよいし、通常のコンピュータが具備するモニタ装置として配設されていてもよい。

なお、光画像計測装置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備えた任意のユーザインターフェイス手段によって構成することが可能である。

通信インターフェイス１０７は、ＣＰＵ１００からの制御信号を、低コヒーレンス光源２やガルバノミラー２２などの装置各部に送信する処理や、ＣＣＤ３４からの検出信号を受信する処理などを行う。また、コンピュータ４０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１０７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わせるように構成することが可能である。

〔機能的構成〕
続いて、図２を参照しつつ、光画像計測装置１の制御系の構成について説明する。

光画像計測装置１には、ガルバノミラー２２を回転駆動するミラー駆動機構２２Ａと、ガルバノミラー２３を回転駆動するミラー駆動機構２３Ａとが設けられている。ミラー駆動機構２２Ａ、２３Ａは、それぞれ、従来と同様の構成を備え、ステッピングモータ等の駆動装置と、この駆動装置が発生した動力をガルバノミラー２２、２３に伝達する動力伝達機構とを具備している。

コンピュータ４０は、図３に示すハードウェア構成に基づいて、制御部４１、画像形成処理部４２、位置補正処理部４３及びユーザインターフェイス（ＵＩ）４４を備えた構成になっている。画像形成処理部４２及び位置補正処理部４３は、各種の画像処理を行う画像処理部４５を形成している。この画像処理部４５は、本発明の「画像処理手段」の一例に相当するものである。

制御部４１、画像形成処理部４２、位置補正処理部４３は、それぞれ、制御プログラム１０３ａを実行するＣＰＵ１００を含んで構成される。また、制御部４１は、ＲＡＭ１０１、ＲＯＭ１０２、ＨＤＤ１０３等の記憶装置を含んで構成されている。ユーザインターフェイス４４は、キーボード１０４、マウス１０５、ディスプレイ１０６を含んで構成される。

制御部４１は、低コヒーレンス光源２、ミラー駆動機構２２Ａ、２３Ａのそれぞれに対して制御信号を送信する。低コヒーレンス光源２は、制御部４１からの制御信号に基づいて、低コヒーレンス光Ｌ０の出力開始／停止の切り換えや、出力強度の調整などを行う。また、ミラー駆動機構２２Ａ（ミラー駆動機構２３Ａ）は、制御部４１からの制御信号に基づいて、ガルバノミラー２２（ガルバノミラー２３）を駆動して、当該制御信号が要求する角度だけ回転させる。

また、制御部４１は、ＣＣＤ３４からの検出信号を受けて、画像形成処理部４２や位置補正処理部４３に提供する処理を行う。更に、制御部４４は、ユーザインターフェイス４４からの操作信号に基づく装置各部の動作制御や、ユーザインターフェイス４４による画像や画面の表示処理の制御を行う。

画像形成処理部４２は、制御部４１から提供されるＣＣＤ３４の検出信号に基づいて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの画像（断層画像）を形成する処理を行う。以下、ＣＣＤ３４の検出信号の取得処理及び画像形成処理部４２の処理の具体的態様の一例について、それぞれ具体的に説明する。

（検出信号の取得処理について）
ＣＣＤ３４からの検出信号は、信号光ＬＳの走査に対応して生成される。制御部４１は、ガルバノミラー２２、２３を制御して、眼底Ｅｒ上における信号光ＬＳの走査点（眼底Ｅｒ上における信号光ＬＳの入射目標位置（集光目標位置））を順次移動させる。同時に、低コヒーレンス光源２を制御して、低コヒーレンス光Ｌ０の出力／停止を所定のタイミング（走査点の移動に同期されている。）連続的に切り換える。それにより、信号光ＬＳは、眼底Ｅｒ上の複数の走査点に順次集光され、その深部組織に入射するように走査される。

信号光ＬＳの走査態様の一例を図４に示す。図４（Ａ）は、眼底Ｅｒを信号光ＬＳの入射側（−ｚ方向）から見たときの信号光ＬＳの走査態様の一例を表す。また、図４（Ｂ）は、各走査線上の走査点の配列態様の一例を表す。

図４（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（後述）。

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２２によって為され、副走査方向への走査はガルバノミラー２３によって為されることになる。

各走査線Ｒｉ上には、図４（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。

制御部４１は、まず、ガルバノミラー２２、２３を制御して、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。低コヒーレンス光源２を制御して低コヒーレンス光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。ＣＣＤ３４は、その反射光に基づく干渉光ＬＣを受光して検出信号を制御部４１に出力する。

次に、制御部４１は、ガルバノミラー２２を制御して、信号光ＬＳの入射目標を走査点Ｒ１２に設定するとともに、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。ＣＣＤ３４は、その反射光に基づく干渉光ＬＣを受光して検出信号を出力する。

同様に、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てＣＣＤ３４からの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４１は、ガルバノミラー２２、２３を同時に制御し、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）における計測を同様に行い、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。それにより、制御部４１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２２Ａ、２３Ａ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行う。

（画像形成処理について）
画像形成処理部４２は、従来と同様に、２段階の演算処理を行うことで各走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｒの断層画像を形成する。第１段階の演算処理では、画像形成処理部４２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Ｅｒの深度方向（図１に示すｚ方向）の画像を形成する。また、第２段階の演算処理では、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、当該走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｒの断層画像を形成する。

すなわち、第１段階は、主走査方向（走査線Ｒｉの方向）に沿った信号光ＬＳのｎ個の入射位置（走査点Ｒｉｊ）のそれぞれについて、その入射位置を経由した信号光ＬＳと参照光ＬＲとから生成される干渉光ＬＣに基づく検出信号Ｄｉｊに基づき、その入射位置における眼底Ｅｒの深度方向（ｚ方向）の画像を形成する演算処理である。また、第２段階は、第１段階で形成された各入射位置の画像に基づいて、主走査方向に沿った断層画像を形成する演算処理である。それにより、副走査方向（ｙ方向）の異なる位置におけるｍ個の断層画像が得られる。

また、画像形成処理部４２は、上記演算処理により得られたｍ個の断層画像に基づいて、眼底Ｅｒの表面形態及び内部形態を表す３次元画像の形成処理を行う。この３次元画像形成処理は、たとえば隣接する断層画像間の補間処理を行うなどの従来と同様の手法で行うことができる。

なお、画像形成処理部４２は、主走査方向（走査線Ｒｉの方向；ｘ方向）以外の方向の断層画像を形成することも可能である。特に、本実施形態においては、図５に示す戻し走査線ＲＲに沿った眼底Ｅｒの断層画像（図６の補正用断層画像ＧＲ）が重要となる。

戻し走査線ＲＲは、走査終了位置ＲＥから走査開始位置ＲＳへ向かう方向の信号光ＬＳの入射位置（走査点）の走査に対応するものである。また、戻し走査線ＲＲに沿った補正用断層画像ＧＲは、後述の断層画像位置補正処理において、各走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉ（図６参照）の位置を補正するために用いられる。

戻し走査線ＲＲ上には、図４（Ｂ）の走査線Ｒｉと同様に、複数（ｎ′個）の走査点ＲＲｋ（ｋ＝１〜ｎ′）があらかじめ設定される。この戻し走査線ＲＲ上の走査点ＲＲｋの個数（ｎ′）は、主走査方向の各走査線Ｒｉ上の走査点の個数（ｎ）と同じであっても異なっていてもよい。なお、戻し走査線ＲＲ上の走査点の間隔（＝｜ＲＲ（ｋ＋１）−ＲＲｋ｜；ｋ＝１〜ｎ′−１）と、各走査線Ｒｉ上の走査点の間隔（＝｜Ｒｉ（ｊ＋１）−Ｒｉｊ｜；ｊ＝１〜ｎ−１）とは、互いに等しいか、若しくは同程度に設定されることが望ましい。

戻し走査線ＲＲは、図６に示すように、各走査線Ｒｉと交差位置Ｃｉにおいて交わる。ここで、走査時における被検眼Ｅの動きに起因する走査線Ｒｉのずれが無いものと仮定すると、戻し走査線ＲＲと走査線Ｒ１との交差位置Ｃ１は走査開始位置ＲＳであり、戻し走査線ＲＲと走査線Ｒｍとの交差位置Ｃｍは走査終了位置ＲＥである。

なお、図６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」と表すことがある。また、戻し走査線ＲＲ上の各走査点ＲＲｋにおける深度方向の画像を、「画像ＧＲｋ」と表すことがある。

（断層画像位置補正処理について）
信号光ＬＳの走査中に被検眼Ｅが動くと、走査線Ｒ１〜Ｒｍは、図４〜図６に示したように矩形の走査領域Ｒ内に整列された形態にはならず、図７に示すように互いの位置がずれてしまう。すると、実際の走査領域Ｒ′は、あらかじめ設定された走査領域Ｒ（図４（Ａ）、図５参照）とは異なったものとなり、得られる画像の確度が劣化してしまう。特に、被検眼Ｅは、心臓の拍動によってｚ方向（深度方向）に動いてしまうことが多いため、走査線Ｒ１〜Ｒｍの位置のｚ方向へのずれが問題視されることが多々ある。

なお、１つの走査線Ｒｉに沿った走査中に被検眼Ｅが動いた場合には、この走査線Ｒｉ上の走査点Ｒｉｊの間にもずれが生じる。本実施形態では、このような走査点間のずれも「走査線のずれ」と表現することにする。なお、１つの走査線Ｒｉ上を走査中に被検眼Ｅが動いた場合、その走査線Ｒｉは図４等のような直線状にはならない。

位置補正処理部４３は、画像形成処理部４２により生成された眼底Ｅｒの３次元画像に基づいて、戻し走査線ＲＲに沿った新たな断層画像（比較用断層画像と呼ぶことにする。）を形成する。このような、３次元画像の任意断面の断層画像を形成するための処理は、従来と同様の手法を用いることができる。

たとえば、位置補正処理部４３は、次のようにして比較用断層画像を形成する：（１）３次元画像の断面方向を設定する；（２）３次元画像の元になった各断層画像（本例では断層画像Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれ）と、当該断面方向との交差位置を求める；（３）各断層画像の当該交差位置における深度方向の画像を求める；（４）各断層画像の深度方向の画像をつなげて比較用断層画像を形成する。なお、（４）の処理において、必要があれば、隣接する断層画像の深度方向の画像の間を補間する画像処理を行う。

図８は、走査を行っている間に走査線Ｒ１〜Ｒｍの位置が（少なくとも）ｚ方向にずれた場合において、位置補正処理部４３により形成される比較用断層画像の一例を表している。同図に示す比較用断層画像ＧＣは、表面形態が比較的滑らかな眼底を測定して得られた画像であるが、戻し走査線ＲＲ方向に配列する深度方向の画像がｚ方向にずれてしまっている。

また、図９は、図８と同じ眼底について得られた補正用断層画像ＧＲの一例を表している。補正用断層画像ＧＲは、走査終了位置ＲＥから走査開始位置ＲＳまでの直線的な走査によって一度に取得されたデータ（検出信号群）に基づいて形成されるので、走査に掛かる時間は非常に短時間である。図９に示す補正用断層画像ＧＲにおいても、戻し走査線ＲＲ方向に配列する深度方向の画像のｚ方向へのずれは、ほとんど無い。

位置補正処理部４３は、このような比較用断層画像ＧＣと補正用断層画像ＧＲとを比較することにより、各断層画像Ｇｉの位置を補正する。この位置補正処理は、たとえば、正規化相関による画像の位置合わせ（マッチング）法や、画像の特徴部分の位置を一致させることによる画像マッチング法などの、一般的な画像マッチングの手法を用いて行うことができる。

なお、位置補正処理部４３による画像マッチングの手法は、これらに限定されるものではなく、平行移動の関係にある２つの画像の位置を合わせることが可能な任意の手法を適用することができる。

（正規化相関による手法）
正規化相関の手法を用いる場合、位置補正処理部４３は、比較用断層画像ＧＣを形成する深度方向の画像について、その深度方向の画像を１画素単位でずらしながら、補正用断層画像ＧＲの対応位置における深度方向の画像との間の正規化相関の相関値を逐次算出する。

更に、この相関値の値が最大になるときの当該深度方向の画像の変位量（ずらした画素数）Δｚｉを求める。この変位量Δｚｉを、当該深度方向の画像の位置（走査点Ｒｉｊとする。）に対応する走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉの、ｚ方向への補正量として採用する。

この処理を、比較用断層画像ＧＣを形成する各深度方向の画像ごとに行う。なお、補間処理を行って比較用断層画像ＧＣを形成した場合には、各走査線Ｒｉと戻し走査線ＲＲとの交点位置に対応する深度方向の画像についてのみ、当該処理を実行すれば十分である。

図１０は、図８の比較用断層画像ＧＣ及び図９の補正用断層画像ＧＲに対して、正規化相関による手法を用いたときの、比較用断層画像ＧＣの補正後の形態を表している。この図１０の比較用断層画像ＧＣを図８と比較すると、深度方向の画像のｚ方向へのずれが良好に補正されていることが見て取れる。したがって、補正後の各深度方向の画像の位置（走査点Ｒｉｊ）に対応する走査線Ｒｉの断層画像Ｇｉのｚ方向へのずれが好適に補正される。

なお、上記では比較用断層画像ＧＣをずらしていったが、補正用断層画像ＧＣをずらすようにしてもよい。ただし、その場合には、断層画像Ｇｉの補正量として、変位量Δｚｉの符号を逆にしたもの（つまり、−Δｚ）を採用することになる。

（特徴部分を一致させる手法）
特徴部分を一致させる手法を用いる場合、位置補正処理部４３は、比較用断層画像ＧＣを形成する深度方向の画像の特徴部分と、補正用断層画像ＧＲの対応位置における深度方向の画像の（同じ）特徴部分とをそれぞれ抽出する。

抽出対象の特徴部分は、その抽出方法等によってあらかじめ設定されている。ここでは、眼底Ｅｒの表面に相当する部分を抽出対象の特徴部分として設定する。その抽出方法の一例を説明する。
図８に示す比較用断層画像ＧＣの特徴部分（眼底表面相当部分）を抽出する場合について説明する。なお、この比較用断層画像ＧＣは、ユーザインターフェイス４４のディスプレイ１０６の画面上に表示される。その表示態様は、眼底Ｅｒの表面に相当する部分を画面上方に表示し、眼底Ｅｒの深層部分に相当する部分を画面下方に表示するようになっている（図８中のｚ座標の向きを参照）。

また、ディスプレイ１０６の画面の背景領域の画素値は０とされ、比較用断層画像ＧＣは、この背景領域上における輝度の階調画像（たとえば２５６階調の輝度（画素値）からなる画像）として表示される。

位置補正処理部４３は、この比較用断層画像ＧＣの表示画面における画素の各縦ラインについて、画面上方から下方に向かって各画素の画素値を参照していく。背景領域の画素値は０であるので、画面上方からしばらくは「画素値０」が続くことになる。更に下方に向かって画素値を参照して、画素値が０から正値に切り替わる画素を見つける。

この画素値が初めて正値になった画素の座標値を、当該縦ラインにおける眼底表面相当部分の座標値として、制御部４１の記憶装置（ＲＡＭ１０１、ハードディスクドライブ１０３等）に保存する。なお、保存する画素の座標値の座標系は、前述のｘｙｚ座標系を用いてもよいし、画面上に設定された２次元座標系を用いてもよい。

なお、縦ラインの最下部の画素まで全てが画素値０だった場合、その縦ラインについては画像が無いものと判断する。

位置補正処理部４３は、同様の処理を比較用断層画像ＧＣの表示画面における画素の各縦ラインについて行う。それにより、比較用断層画像ＧＣにおける眼底表面相当部分を抽出することができる。

また、位置補正処理部４３は、同様の処理を補正用断層画像ＧＲに施して、補正用断層画像ＧＲにおける眼底表面相当部分を抽出する。

更に、位置補正処理部４３は、表示画面の画素の各縦ラインについて、比較用断層画像ＧＣの眼底表面相当部分の画素を１画素単位でずらしながら、補正用断層画像ＧＲの眼底表面相当部分の画素との間の相関値（任意の相関値を適宜使用できる。）を逐次算出する。

そして、この相関値の値が最大になるときの画素の変位量（ずらした画素数）を求める。この変位量を、当該縦ラインに対応する走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉの、ｚ方向への補正量として採用する。

図１１は、図８の比較用断層画像ＧＣ及び図９の補正用断層画像ＧＲに対して、眼底表面相当部分を一致させる手法を用いたときの、比較用断層画像ＧＣの補正後の形態を表している。この図１１の比較用断層画像ＧＣを図８と比較すると、眼底表面相当部分の形状が平坦になり、深度方向の画像のｚ方向へのずれが良好に補正されていることが見て取れる。したがって、補正後の各深度方向の画像の位置（走査点Ｒｉｊ）に対応する走査線Ｒｉの断層画像Ｇｉのｚ方向へのずれが好適に補正される。

また、上記では比較用断層画像ＧＣをずらしていったが、補正用断層画像ＧＣをずらすようにしてもよい。ただし、その場合には、断層画像Ｇｉの補正量として、上記変位量の符号を逆にしたものを採用することになる。

また、眼底表面相当部分以外の特徴部分を用いることも可能である。たとえば、比較用断層画像ＧＣ及び補正用断層画像ＧＲに病変部（と見られる部位）がある場合に、その病変部を特徴部分として用いることができる。それにより、病変部及びその周辺の画像の位置合わせの精度が向上し、この病変部の所見、診断の正確性向上を期待できる。

［動作］
以上のような構成を具備する本実施形態の光画像計測装置１の動作について説明する。図１２に示すフローチャートは、光画像計測装置１の動作の一例を表すものである。

ユーザがコンピュータ４０のユーザインターフェイス４４を操作して計測開始を指示すると（Ｓ１）、制御部４１は、ミラー駆動機構２２Ａ、２３Ａをそれぞれ制御して、信号光ＬＳの入射位置が走査開始位置ＲＳになるように、ガルバノミラー２２、２３の向きをそれぞれ調整する（Ｓ２）。

次に、制御部４１は、低コヒーレンス光源２を制御して、低コヒーレンス光Ｌ０を出力させる（Ｓ３）とともに、ミラー駆動機構２２Ａ、２３Ａを制御して、図４に示したように眼底Ｅｒに設定された複数の走査線Ｒｉ上の各走査点Ｒｉｊを信号光ＬＳで走査する（Ｓ４）。スペクトロメータ３０のＣＣＤ３４は、各走査点Ｒｉｊにて反射された信号光ＬＳと参照光ＬＲとからなる干渉光ＬＣを受光して検出信号Ｄｉｊを出力する（Ｓ５）。

走査終了位置ＲＥまで走査が完了したら、制御部４１は、ミラー駆動機構２２Ａ、２３Ａを制御し、信号光ＬＳを戻し走査線ＲＲに沿って走査する（Ｓ６）。ＣＣＤ３４は、戻し走査線ＲＲ上の各走査点ＲＲｋに対応する干渉光ＬＣを受光して、検出信号Ｄｋを出力する（Ｓ７）。

コンピュータ４０の画像形成処理部４２は、ステップＳ５で出力された各走査点Ｒｉｊに対応する検出信号Ｄｉｊに基づいて、走査点Ｒｉｊにおける眼底Ｅｒの深度方向の画像Ｇｉｊを形成し（Ｓ８）、各走査線Ｒｉ上の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける画像Ｇｉ１〜Ｇｉｎに基づいて、各走査線Ｒｉに沿った眼底Ｅｒの断層画像Ｇｉを形成し（Ｓ９）、形成された断層画像Ｇ１〜Ｇｍに基づいて眼底Ｅｒの３次元画像を形成する（Ｓ１０）。

また、画像形成処理部４２は、ステップＳ７で出力された戻し走査線ＲＲ上の各走査点ＲＲｋに対応する検出信号Ｄｋに基づいて、走査点ＲＲｋにおける眼底Ｅｒの深度方向の画像ＧＲｋを形成し（Ｓ１１）、形成された画像ＧＲ１〜ＧＲｎ′に基づいて、戻し走査線ＲＲに沿った眼底Ｅｒの断層画像（補正用断層画像ＧＲ）を形成する（Ｓ１２）。

続いて、位置補正処理部４３は、ステップＳ１０で形成された眼底Ｅｒの３次元画像に基づいて、戻し走査線ＲＲに沿った比較用断層画像ＧＣを形成し（Ｓ１３）、この比較用断層画像ＧＣと、ステップＳ１２で形成された補正用断層画像ＧＲとに基づいて、断層画像Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれの位置を補正する（Ｓ１４）。

画像形成処理部４２は、位置が補正された断層画像Ｇ１〜Ｇｍに基づいて、眼底Ｅｒの３次元画像を形成する（Ｓ１５）。

［作用・効果］
以上のような本実施形態に係る光画像計測装置１によれば、次のような作用、効果が奏される。

光画像計測装置１は、低コヒーレンス光源２から出力された低コヒーレンス光Ｌ０を被検眼Ｅに向かう信号光ＬＳと参照ミラー１４に向かう参照光ＬＲとに分割し、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにて反射された信号光ＬＳと参照ミラーＬＲにて反射された参照光ＬＲとを重畳させて干渉光ＬＣを生成し、この干渉光ＬＣを受光したＣＣＤ３４が検出信号を出力するものである。

また、この光画像計測装置１は、被検眼Ｅに対する信号光ＬＳの入射位置を主走査方向（ｘ方向）及び副走査方向（ｙ方向）に走査するガルバノミラー２２、２３を備えている。更に、主走査方向に沿った複数の入射位置（ｎ個の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎ；ｉ＝１〜ｍ）のそれぞれについて、その入射位置にて反射された信号光ＬＳと参照光ＬＲとから生成される干渉光ＬＣに基づく検出信号に基づいて当該入射位置における被検眼Ｅの眼底Ｅｒの深度方向（ｚ方向）の画像を形成し、この各入射位置の画像に基づいて主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、副走査方向の異なる位置における２以上の断層画像（ｍ個の断層画像Ｇｉ；ｉ＝１〜ｍ）を形成するコンピュータ４０（画像形成処理部４２）を備えている。ここまでは、従来の光画像計測装置１と同様の構成となっている。

本実施形態の特徴は、ガルバノミラー２２、２３が、主走査方向と交差する所定の方向（戻し走査線ＲＲの方向）に信号光ＬＳを走査し、コンピュータ４０の画像形成処理部４２が、この所定の方向に沿った補正用断層画像ＧＲを形成し、位置補正処理部４３が、この補正用断層画像ＧＲに基づいて、画像形成処理部４２が形成した２以上の断層画像（ｍ個の断層画像Ｇｉ；ｉ＝１〜ｍ）のそれぞれの位置ずれを補正するように構成されている点である。

ここで、補正用断層画像ＧＲは、ｍ個の断層画像Ｇｉの全てと交差するように、その方向があらかじめ設定されている。なお、断層画像Ｇｉを形成するための走査時と、補正用断層画像ＧＲを形成するための走査時とで被検眼Ｅの位置が違う（つまり被検眼Ｅが動いてしまった）場合でも、補正用断層画像ＧＲは、断層画像Ｇｉの近傍領域と交差する。したがって、この補正用断層画像ＧＲは、各断層画像Ｇｉの位置（特に深度方向の位置）を反映したものとなる。本発明の「所定の方向」は、ｍ個の断層画像Ｇｉの全てと交差するような方向とすることが望ましい。

以上のような特徴を具備する本実施形態に係る光画像計測装置１によれば、光ビーム（信号光ＬＳ）の走査中に被測定物体が動いてしまった場合であっても、それに起因する各断層画像Ｇｉの位置ずれを、戻し走査線ＲＲに沿った補正用断層画像ＧＲを用いて補正することができるので、確度の高い画像を形成することが可能である。

本実施形態の更なる特徴として、ガルバノミラー２２は、断層画像Ｇｉを形成するときには、主走査方向の一定の向きに信号光ＬＳの入射位置を走査し、補正用断層画像ＧＲを形成するときには、この走査の終了位置ＲＥから開始位置ＲＳに向かう戻し走査線ＲＲに沿って信号光ＬＳの入射位置を走査するように制御される点がある。

それにより、断層画像Ｇｉを形成するための走査の終了後、迅速に補正用断層画像ＧＲを形成するための走査に移行することができる。なお、補正用断層画像ＧＲを形成するための走査は、１走査線のみの走査であるので、極めて短時間で行うことができる。したがって、光画像計測装置１による走査時間は従来とほぼ同じであり、被検者に掛かる負担が増大することもない。

なお、断層画像Ｇｉを形成するための走査の前に、補正用断層画像ＧＲを形成するための走査を実施することもできるが、その場合にも、補正用断層画像ＧＲを形成するための走査の終了後迅速に、断層画像Ｇｉを形成するための走査に移行することができる。

また、本実施形態に係る光画像計測装置１は、ｍ個の断層画像Ｇｉのそれぞれの深度方向（ｚ方向）の位置ずれを補正するようになっている。深度方向の位置ずれは、心臓の拍動による血流の変化に起因する場合や、被検者が頭を前後に動かしてしまった場合などがあるが、本実施形態では、このような位置ずれを好適に補正することができる。

また、本実施形態に係る光画像計測装置１は、各断層画像Ｇｉについて、補正用断層画像ＧＲとの交差位置Ｃｉにおける深度方向の画像の位置を、この交差位置Ｃｉにおける補正用断層画像ＧＲの深度方向の画像の位置に合わせることによって、当該断層画像Ｇｉの深度方向の位置ずれを補正するようになっている。また、補正用断層画像ＧＲは、前述のように、各断層画像Ｇｉの深度方向の位置を反映している。それにより、本実施形態によれば、この補正用断層画像ＧＲに基づいて、各断層画像Ｇｉの深度方向の位置を良好に補正することができる。

また、本実施形態に係る光画像計測装置１による各断層画像Ｇｉの深度方向の位置ずれの補正は、交差位置Ｃｉにおける断層画像Ｇｉの深度方向の画像と補正用断層画像ＧＲの深度方向の画像との正規化相関の相関値が最大となるように、断層画像Ｇｉを深度方向に移動させて行うようになっている。したがって、各断層画像Ｇｉの位置ずれを高い確度で行うことができる。

また、各断層画像Ｇｉの深度方向の位置ずれ補正の他の例として、交差位置Ｃｉにおける断層画像Ｇｉの深度方向の画像の特徴部分と補正用断層画像ＧＲの深度方向の画像の特徴部分とを一致させるように、断層画像Ｇｉを深度方向に移動させることもできる。この特徴部分は、各画像Ｇｉ、ＧＲのたとえば眼底Ｅｒの表面に相当する部分とされる。このような補正処理によっても、各断層画像Ｇｉの位置ずれを高い確度で行うことが可能である。

また、本実施形態に係る光画像計測装置１は、ｍ個の断層画像Ｇｉに基づいて眼底Ｅｒの３次元画像を形成し、この３次元画像に基づいて所定の方向（戻し走査線ＲＲの方向）に沿った比較用断層画像ＧＣを形成し、補正用断層画像ＧＲに対する比較用断層画像ＧＣの変位に基づいて、各断層画像Ｇｉの位置ずれを補正するように構成されている。このような比較用断層画像ＧＣを用いることにより、各断層画像Ｇｉの位置ずれ（変位）を高い確度で取得することができる。

［変形例］
以上に説明した構成は、本発明を好適に実施するための一具体例に過ぎない。したがって、たとえば以下に示すような、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜施すことが可能である。

補正用断層画像は、上記実施形態の補正用断層画像ＧＲに限定されるものではない。本発明に係る補正用断層画像は、位置ずれの補正対象となる断層画像の全てと交差するものであれば十分である。

また、補正用断層画像は、上記実施形態のように単一平面からなるものだけでなく、ガルバノミラー２２、２３の適当な制御により、複数の平面若しくは曲面からなるものであってもよい。

断層画像の位置ずれ補正の手法は、上記実施形態で説明した正規化相関の手法や特徴部分を一致させる手法には限定されず、断層画像の少なくとも平行移動を補正することが可能な手法であれば任意の手法を適用することが可能である。

また、上記実施形態のように、２以上の断層画像から３次元画像を形成し、その３次元画像の断面である比較用断層画像を形成するとともに、補正用断層画像に対する比較用断層画像の変位に基づいて断層画像の位置ずれを補正する手法以外の手法を用いることができる。たとえば、２以上の断層画像のそれぞれについて、断層画像及び補正用断層画像の双方の走査点をそれらの交差位置に設定し、その走査点における両者の深度方向の画像を比較することにより、当該断層画像の位置ずれを補正することができる。

また、断層画像の位置ずれ補正は、深度方向（ｚ方向）だけでなく、ｘ方向やｙ方向にも実施することができる。以下、そのための補正手法の一例を説明する。

各断層画像と補正用断層画像との交差位置について、適当なサイズの近傍領域をあらかじめ設定しておく。この近傍領域は、たとえば当該交差位置を中心とする所定の半径の円に設定することができる。

２以上の断層画像から形成された３次元画像から、この近傍領域を表面とする深さ方向の３次元画像（上記例では円柱状の画像になる。）を抽出する。次に、当該交差位置における補正用断層画像の深さ方向の画像に対する一致の度合いが最も高いものを、当該近傍領域内の各点における深さ方向の画像から選択する。この一致の度合いの判断は、たとえば前述の正規化相関等の従来の手法を用いることができる。

選択された深さ方向の画像のｘ座標、ｙ座標を取得し、当該交差位置のｘ座標、ｙ座標からの変位をそれぞれ算出する。この変位は、当該断層画像のｘ方向、ｙ方向への変位を表すので、これらを用いて当該断層画像の位置ずれを補正する。

上記実施形態においては、被測定物体として人眼の眼底を適用したが、本発明は、生体の任意の部位（光画像計測装置により計測可能な部位に限る。）に適用することが可能である。

また、上記実施形態においては、被測定物体による反射光を用いてその被測定物体の表面形態や内部形態を計測する構成の光画像計測装置について説明したが、被測定物体を透過した光を用いてその表面形態や内部形態を計測する構成の光画像計測装置に対しても、本発明を適用することが可能である。

〈第２の実施形態〉
次に、本発明に係る眼底観察装置及び眼底観察プログラムの好適な実施形態の一例を説明する。

最初に、本実施形態の眼底観察装置の構成について図１３〜図１７を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る眼底観察装置１０００の全体構成を表している。図１４は、眼底カメラユニット１０００Ａ内の走査ユニット１１４１の構成を表している。図１５は、ＯＣＴユニット１１５０の構成を表している。図１６は、コンピュータ１２００のハードウェア構成を表している。図１７は、眼底観察装置１０００の制御系の構成を表している。

［全体構成］
図１３に示すように、眼底観察装置１０００は、眼底カメラとして機能する眼底カメラユニット１０００Ａ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１１５０と、各種制御処理などを実行するコンピュータ１２００を含んで構成されている。

この眼底カメラユニット１０００Ａは、本発明の「第１の画像形成手段」の一例に相当する。また、ＯＣＴユニット１１５０及びコンピュータ１２００（の画像処理部１２２０）は、本発明の「第２の画像形成手段」の一例に相当する。なお、この「第２の画像形成手段」には、眼底カメラユニット１０００Ａに設けられた走査ユニット１１４１も含まれる。

ＯＣＴユニット１１５０には、接続線１１５２の一端が取り付けられている。この接続線１１５２の他端には、コネクタ部１１５１が取り付けられている。このコネクタ部１１５１は、眼底カメラユニット１０００Ａの筐体に形成された装着部１００８ｃに装着される。また、接続線１１５２の内部には光ファイバが導通されている。ＯＣＴユニット１１５０と眼底カメラユニット１０００Ａとは、接続線１１５２を介して光学的に接続されている。ＯＣＴユニット１１５０の詳細構成については、図１５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１０００Ａは、従来の眼底カメラとほぼ同様の外観構成を有している。また、この眼底カメラユニット１０００Ａは、従来の眼底カメラの光学系と同様に、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを照明する照明光学系１１００と、この照明光の眼底反射光を接眼レンズ部（図示せず）や撮像装置１０１０やＯＣＴユニット１１５０に導く撮影光学系１１２０とを備えている。

照明光学系１１００は、従来と同様に、ハロゲンランプ１１０１、コンデンサレンズ１１０２、キセノンランプ１１０３、コンデンサレンズ１１０４、エキサイタフィルタ１１０５及び１１０６、リング透光板１１０７、ミラー１１０８、液晶表示器１１０９、照明絞り１１１０、リレーレンズ１１１１、孔開きミラー１１１２、対物レンズ１１１３を含んで構成される。

また、撮影光学系１１２０についても、従来と同様に、対物レンズ１１１３、孔開きミラー１１１２（の孔部１１１２ａ）、撮影絞り１１２１、バリアフィルタ１１２２及び１１２３、変倍レンズ１１２４、リレーレンズ１１２５、撮影レンズ１１２６、クイックリターンミラー１１２７、フィールドレンズ（視野レンズ）１１２８、切換ミラー１１２９、接眼レンズ１１３０、リレーレンズ１１３１、反射ミラー１１３２、撮影レンズ１１３３及び撮像素子１０１０ａを含んで構成される。

撮像素子１０１０ａは、テレビカメラ等の撮像装置１０１０に内蔵されたＣＣＤ等の撮像素子である。撮像装置１０１０によって撮影された眼底Ｅｆの表面の２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）は、タッチパネルモニタ１０１１や、コンピュータ１２００のディスプレイ（後述）などの表示装置に表示される。

また、本実施形態の撮影光学系１１２０には、走査ユニット１１４１と、レンズ１１４２とが設けられている。走査ユニット１１４１は、ＯＣＴユニット１１５０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１１４２は、ＯＣＴユニット１１５０からの信号光ＬＳを平行な光束にして走査ユニット１１４１に入射させる。また、レンズ１１４２は、走査ユニット１１４１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１４に、走査ユニット１１４１の具体的構成の一例を示す。走査ユニット１１４１は、ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂと、反射ミラー１１４１Ｃ、１１４１Ｄとを含んで構成されている。

ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂは、それぞれ回動軸１１４１ａ、１１４１ｂを中心に回動可能とされている。回動軸１１４１ａ、１１４１ｂは、互いに直交するように配設されている。図１４においては、ガルバノミラー１１４１Ａの回動軸１１４１ａは、同図の紙面に平行に配設されており、ガルバノミラー１１４１Ｂの回動軸１１４１ｂは、同図の紙面に対して垂直に配設されている。すなわち、ガルバノミラー１１４１Ｂは、図１４中の両側矢印に示す方向に回動可能とされ、ガルバノミラー１１４１Ａは、当該両側矢印に対して直交する方向に回動可能とされている。それにより、この一対のガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂ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１１４１Ａ、１１４１Ｂのそれぞれの回動動作は、後述の駆動機構によって駆動される。

ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂにより反射された信号光ＬＳは、反射ミラー１１４１Ｃ、１１４１Ｄにより反射され、ガルバノミラー１１４１Ａ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１１５２の内部には光ファイバ１１５２ａが導通されており、この光ファイバ１１５２ａの端面１１５２ｂは、レンズ１１４２に対峙して配設される。この端面１１５２ｂから出射した信号光ＬＳは、レンズ１１４２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１１４２によって平行な光束とされる。逆に、信号光ＬＳの眼底反射光は、このレンズ１１４２により、端面１１５２ｂに向けて集束される。

〔ＯＣＴユニットの構成〕
次に、図１５を参照しつつＯＣＴユニット１１５０の構成について説明する。同図に示すＯＣＴユニット１１５０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１１６０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。

低コヒーレンス光源１１６０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からなる光ファイバ１１６１を通じて光カプラ（ｃｏｕｐｌｅｒ）１１６２に導かれ、参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割される。

なお、光カプラ１１６２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。

参照光ＬＲは、光ファイバ１１６３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１１７１により平行光束とされた後、ガラスブロック１１７２及び濃度フィルタ１１７３を経由し、参照ミラー１１７４（参照物体）によって反射される。

参照ミラー１１７４により反射された参照光ＬＲは、再び濃度フィルタ１１７３及びガラスブロック１１７２を経由し、コリメータレンズ１１７１によって光ファイバ１１６３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１１６３を通じて光カプラ１１６２に導かれる。

なお、ガラスブロック１１７２と濃度フィルタ１１７３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。

一方、信号光ＬＳは、光ファイバ１１６４により接続線１１５２の端部まで導光される。接続線１１５２の内部には光ファイバ１１５２ａが導通されている。ここで、光ファイバ１１６４と光ファイバ１１５２ａ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１１６４、１１５２ａは、眼底カメラユニット１０００ＡとＯＣＴユニット１１５０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１１５２内部を導光されて眼底カメラユニット１０００Ａに案内される。そして、信号光ＬＳは、レンズ１１４２、走査ユニット１１４１、撮影レンズ１１２６、リレーレンズ１１２５、変倍レンズ１１２４、撮影絞り１１２１、孔開きミラー１１１２の孔部１１１２ａ、対物レンズ１１１３を経由して、被検眼Ｅに入射する（このとき、後述のように、バリアフィルタ１１２２、１１２３及びクイックリターンミラー１１２７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て散乱される。それにより、信号光ＬＳの眼底反射光は、眼底Ｅｆの表面形態を反映する情報と、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」と呼ぶことにする。

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１１５２ａの端面１１５２ｂに集光され、この光ファイバ１１５２を通じてＯＣＴユニット１１５０に入射し、光ファイバ１１６４を通じて光カプラ１１６２に戻ってくる。光カプラ１１６２は、この信号光ＬＳと、参照ミラー１１７４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、光ファイバ１１６５を通じてスペクトロメータ１１８０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１１６２、光ファイバ１１６３、１１６４、参照ミラー１１７４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）１１８０は、コリメータレンズ１１８１、回折格子１１８２、結像レンズ１１８３、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１１８４を含んで構成される。本実施形態の回折格子１１８２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、ＣＣＤ１１８４に代えて、その他の光検出素子（検出手段）を適用することも当然に可能である。

スペクトロメータ１１８０に入射した干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１１８１により平行光束とされた後、回折格子１１８２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１１８３によってＣＣＤ１１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１１８４は、この干渉光ＬＣを受光して電気的な検出信号に変換し、この検出信号をコンピュータ１２００に出力する。

〔コンピュータの構成〕
次に、コンピュータ１２００の構成について、図１６を参照しつつ説明する。このコンピュータ１２００は、ＣＣＤ１１８４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、コンピュータ１２００は、眼底カメラユニット１０００Ａの各部の制御、及び、ＯＣＴユニット１１５０の各部の制御を実行する。

眼底カメラユニット１０００Ａの制御としては、たとえば、ハロゲンランプ１１０１やキセノンランプ１１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１１０５、１１０６やバリアフィルタ１１２２、１１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、液晶表示器１１０９の表示動作の制御、照明絞り１１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１１２１の絞り値の制御、変倍レンズ１１２４の移動制御（倍率の制御）、クイックリターンミラー１１２７や切換ミラー１１２９の光路上への挿入／退避動作（光路切換）の制御などを行う。また、コンピュータ１２００は、走査ユニット１１４１内のガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂの回動動作の制御を行う。

一方、ＯＣＴユニット１１５０の制御としては、低コヒーレンス光源１１６０による低コヒーレンス光の出力制御、ＣＣＤ１１８４の蓄積時間の制御などを行う。

上記のように作用するコンピュータ１２００のハードウェア構成について図１６を参照して説明する。コンピュータ１２００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、ＣＰＵ１２０１（等のマイクロプロセッサ）、ＲＡＭ１２０２、ＲＯＭ１２０３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２０４、キーボード１２０５、マウス１２０６、ディスプレイ１２０７及び通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１２０８を含んで構成されている。これら各部は、バス１２０９を介して接続されている。

ＣＰＵ１２０１は、ハードディスクドライブ１２０４に格納された制御プログラム１２０４ａをＲＡＭ１２０２上に展開することにより、本発明に特徴的な動作を実行する。この制御プログラム１２０４ａは、本発明の「眼底観察プログラム」の一例に相当する。

また、ＣＰＵ１２０１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１２０５やマウス１２０６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１２０７による表示処理の制御、通信インターフェイス１２０８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１２０５、マウス１２０６及びディスプレイ１２０７は、眼底観察装置１０００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１２０５は、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１２０６は、ディスプレイ１２０７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１２０７は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）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１０００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１０００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。

通信インターフェイス１２０８は、ＣＰＵ１２０１からの制御信号を、眼底カメラユニット１０００ＡやＯＣＴユニット１１５０の各部に送信する処理や、ＣＣＤ１１８４から出力された検出信号を受信する処理などを行う。

また、コンピュータ１２００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１２０８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うことができ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１２０４ａを格納するサーバを設置するとともに、コンピュータ１２００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１０００の制御系の構成について、図１７を参照しつつ説明する。図１７は、眼底観察装置１０００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１０００の制御系は、コンピュータ１２００の制御部１２１０を中心に構成される。制御部１２１０は、本発明の「制御手段」の一例に相当するものであり、ＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０２、ＲＯＭ１２０３、ハードディスクドライブ１２０４（制御プログラム１２０４ａ）、通信インターフェイス１２０８を含んで構成される。

制御部１２１０は、制御プログラム１２０４に基づいて動作するＣＰＵ１２０１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１０００Ａのミラー駆動機構１２４１、１２４２、１２４３、１２４４をそれぞれ制御することにより、ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂ、クイックリターンミラー１１２７、切換ミラー１１２９を、それぞれ独立に動作させることができる。

また、制御部１２１０は、眼底観察装置１０００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１０００Ａ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１１５０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１２３０のディスプレイ１２０７に並べて表示させるための制御を実行する。

ユーザインターフェイス（ＵＩ）１２３０は、キーボード１２０５やマウス１２０６等の操作デバイスと、ディスプレイ１２０７等の表示デバイスとを具備している。このユーザインターフェイス１２３０は、本発明の「操作手段」及び「表示手段」の一例を構成するものである。画像処理部１２２０は、ＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０２、ＲＯＭ１２０３、ハードディスクドライブ１２０４等を含んで構成される。

以下、制御部１２１０による信号光ＬＳの走査の制御態様について、そして画像処理部１２２０による画像形成処理の態様について、そして同じく画像処理部１２２０による画像の位置補正処理の態様について、それぞれ説明する。

〔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１０００Ａの走査ユニット１１４１のガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂの反射面の向きを変更することにより行われる。制御部１２１０は、ミラー駆動機構１２４１、１２４２をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂ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１１４１Ａ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１３のｘ方向）に走査される。一方、ガルバノミラー１１４１Ａ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１３のｙ方向）に走査される。また、ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂ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１１４１Ａ、１１４１Ｂ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を走査できる。

本実施形態における信号光ＬＳの走査態様は、たとえば第１の実施形態と同様に行われる。すなわち、図４（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１１４１Ａの反射面の向きを変更することにより為され、副走査方向への走査は、ガルバノミラー１１４１Ｂの反射面の向きを変更することによって為される。

各走査線Ｒｉ上には、図４（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４に示す走査を実行するために、制御部１２１０は、まず、ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂ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１２１０は、低コヒーレンス光源１１６０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。ＣＣＤ１１８４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１２１０に出力する。

次に、制御部１２１０は、ガルバノミラー１１４１Ａ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。ＣＣＤ１１８４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１２１０に出力する。

制御部１２１０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ＣＣＤ１１８４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１２１０は、ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂ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１２１０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１２４１、１２４２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１１６０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１２１０は、上述のように各ガルバノミラー１１４１Ａ、１１４１Ｂを動作させるときに、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、図１８に示す画像処理部１２２０の位置情報記憶部１２２５に記憶させる。この記憶内容（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。

〔画像形成処理について〕
画像処理部１２２０による画像形成処理について、その一例を説明する。この画像処理部１２２０は、制御プログラム１２０４ａに基づいて動作するＣＰＵ１２０１、ＲＡＭ１２０２、ハードディスクドライブ１２０４を含んで構成される。なお、以下に説明する処理は、図１８のブロック図に示す画像処理部１２２０の光画像形成処理部１２２２によって実行される。

画像処理部１２２０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と、これら断層画像に基づく眼底Ｅｆの３次元画像の形成処理とを実行する。

主走査方向に沿った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１３に示すｚ方向）の画像Ｇｉｊを形成する。

画像処理部１２２０により形成される断層画像は、たとえば第１の実施形態の図６と同様の態様を有する。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Ｇｉ１〜Ｇｉｎ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、画像処理部１２２０は、各走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎの位置情報（前述）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、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１２２０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１２２０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の位置情報と、深度方向の画像Ｇｉｊ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１２２０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１２２０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。

〔画像位置補正処理について〕
まず、画像処理部１２２０の構成について説明する。図１８は、この画像処理部１２２０の構成の一例を表すブロック図である。

画像処理部１２２０には、前述の光画像形成処理部１２２２及び位置情報記憶部１２２５とともに、積算処理部１２２３、位置特定処理部１２２４、変位検出部１２２６、ｘｙ位置補正処理部１２２７及びｚ位置補正処理部１２２８が設けられている。

光画像形成処理部１２２２は、上述した光画像の生成処理を実行する。また、位置情報記憶部１２２５には、上述のように、各走査線Ｒｉの位置や各走査点Ｒｉｊのｘｙ座標（つまり、各断層画像Ｇｉの計測位置や深度方向の画像Ｇｉｊの計測位置）を示す位置情報が記憶される。この位置情報記憶部１２２５は、本発明の「位置記憶手段」の一例に相当する。

積算処理部１２２３は、光画像形成処理部１２２２により形成された各断層画像Ｇｉを深度方向に積算して１次元の画像（積算画像）を生成する。すなわち、断層画像Ｇｉを構成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向（ｚ方向）に積算して点状の画像を形成する。各点状の画像は、その基になった深度方向の画像Ｇｉｊの位置（位置情報記憶部１２２５に記憶される前述の位置情報に示すｘｙ方向の位置）における深度方向の積算輝度を示すものである。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を深度方向に足し合わせる（投影する）演算処理を意味する。

このような処理を全ての断層画像Ｇｉについて実行することにより、光画像の計測領域における眼底画像Ｅｆ′と同様に、当該計測領域における眼底Ｅｆの形態を表す画像が得られる。つまり、眼底カメラユニット１０００Ａにより得られる眼底画像とＯＣＴユニット１１５０により得られる光画像は、ともに、眼底表面における反射光と、眼底組織の浅い領域における反射光とから形成される画像である。したがって、眼底上の２次元の計測領域をスキャンして得られた各断層画像Ｇｉを深度方向に積算して２次元画像化することにより、当該計測領域における眼底画像Ｅｆ′と同様の画像が得られる。

位置特定処理部１２２４は、眼底カメラユニット１０００Ａにより撮影された眼底画像Ｅｆ′における、上記の積算画像の位置を特定する処理を行う。具体的に説明すると、位置特定処理部１２２４は、位置特定情報記憶部１２２５に記憶された各断層画像Ｇｉの位置情報を参照して、この位置情報に対応する眼底画像Ｅｆ′上の位置を特定する。そして、積算画像の輝度分布と同様の輝度分布を有する領域（「対応領域」と呼ぶことにする。）を、この特定された位置及びその近傍から探索する。対応領域を見つけられない場合には探索範囲を広げていき、目的の対応領域を特定する。この特定された対応領域の位置を積算画像の位置とする。

なお、断層画像Ｇｉの位置情報を参照せずに眼底画像全体を探索してもよいが、上記のように位置情報を探索範囲の目安とすることにより、探索時間の短縮を図ることが可能である。

変位検出部１２２６は、各断層画像Ｇｉについて、位置特定処理部１２２４により特定された断層画像Ｇｉの位置と、位置情報記憶部１２２５に記憶された断層画像Ｇｉの位置情報に示す計測位置とを比較し、それらの深度方向に直交する方向（すなわちｘｙ方向）における変位を検出する。たとえば、断層画像Ｇｉを構成する或る深度方向の画像Ｇｉｊについて特定された座標がＰ１（ｘ１、ｙ１）であり、記憶された座標がＰ２（ｘ２、ｙ２）であるとすると、変位検出部１２２６は、｛（ｘ１−ｘ２）＾２＋（ｙ１−ｙ２）＾２｝＾（１／２）を算出することにより、Ｐ１とＰ２との変位を検出する。

ｘｙ位置補正処理部１２２７は、位置検出部１２２６により検出された各断層画像Ｇｉの位置の変位に基づいて、各断層画像Ｇｉのｘｙ方向における位置ずれを補正する。つまり、光画像形成部１２２２により形成された断層画像Ｇｉの位置を検出された変位だけ移動させることにより、眼底画像Ｅｆ′の位置に合わせ込むように処理する。このｘｙ位置補正処理部１２２７は、本発明の「第１の画像処理手段」の一例に相当するものである。

ｚ位置補正処理部１２２８は、第１の実施形態の位置補正処理部４３と同様の処理を実行するものであり、戻し走査線ＲＲ（図５、６参照）に沿った補正用断層画像ＧＲを用いて、各断層画像Ｇｉの深度方向（ｚ方向）の位置ずれの補正を行う。なお、光画像形成処理部１２２２とｚ位置補正処理部１２２８は、本発明の「第２の画像処理手段」の一例を構成するものである。

〔画像の表示態様について〕
本実施形態の眼底観察装置１０００によれば、眼底カメラユニット１０００Ａによる眼底画像Ｅｆ′と、ＯＣＴユニット１１５０による光画像（断層画像、３次元画像等）の２種類の画像を取得することができる。眼底観察装置１０００は、これら２種類の画像をそれぞれディスプレイ１２０７に表示させたり、２種類の画像を並べて表示させたりすることができる。後者の並列表示を行う場合には、後述の図２０に示すように、ディスプレイ１２０７の表示画面には、眼底画像Ｅｆ′が表示される眼底画像表示領域１２０７Ａと、光画像が表示される光画像表示領域１２０７Ｂとが形成される。

［動作］
以上のような構成を具備する本実施形態の眼底観察装置１０００の動作について説明する。図１９に示すフローチャートは、この眼底観察装置１０００の動作の一例を表すものである。

まず、準備段階として、計測対象の眼底Ｅｆに対する光学系のアライメントを行う（Ｓ１０１）。

アライメントが完了したら、眼底カメラユニット１０００Ａのハロゲンランプ１１０１を点灯させて眼底Ｅｆの観察画像をディスプレイ１２０７に表示させ、光画像を計測する計測領域（走査領域Ｒ）を指定する（Ｓ１０２）。制御部１２１０は、指定された計測領域における走査線Ｒ１〜Ｒｍの位置を決定するとともに走査点Ｒ１１〜Ｒｍｎの位置を決定する（Ｓ１０３）。決定されたこれらの位置は、位置情報記憶部１２２５に位置情報として記憶される。ここで、走査線Ｒｉの位置は、断層画像Ｇｉの計測位置に相当し、走査点Ｒｉｊの位置は、深度方向の画像Ｇｉｊの計測位置に相当する。

次に、眼底カメラユニット１０００Ａのキセノンランプ１１０３をフラッシュ発光させて眼底画像Ｅｆ′を撮影する（Ｓ１０４）。撮影された眼底画像Ｅｆ′は、図２０に示すように、制御部１２１０によってディスプレイ１２０７の眼底画像表示領域１２０７Ａに表示される（Ｓ１０５）。

続いて、ＯＣＴユニット１１５０が、制御部１２１０の制御を受けて信号光ＬＳを走査させて、各走査点Ｒｉｊの光画像計測を行うとともに（Ｓ１０６）、第１の実施形態と同様に戻し走査線ＲＲに沿って光画像計測を行う（Ｓ１０７）。

光画像形成処理部１２２２は、各走査点Ｒｉｊにおける計測結果に基づいて、眼底Ｅｆの断層画像Ｇ１〜Ｇｍを形成するとともに（Ｓ１０８）、戻し走査線ＲＲに沿った計測の結果に基づいて、補正用断層画像ＧＲを形成する（Ｓ１０９）。ステップＳ１０８で形成された断層画像Ｇ１〜Ｇｍは、図２１に示すように、ディスプレイ１２０７の光画像表示領域１２０７Ｂに表示される（Ｓ１１０）。

図２２は実際の眼底画像Ｅｆ′の表示例を示しており、図２３は実際の断層画像Ｇ１〜Ｇｍの表示例を示している。図２３の断層画像Ｇ１〜Ｇｍは、それぞれの計測位置に対応する間隔で配列され、あたかも眼底Ｅｆの３次元画像のように表示されている。

次に、積算処理部１２２３が、各断層画像Ｇ１〜Ｇｍを深度方向に積算して積算画像を生成する（Ｓ１１１）。

図２４は、図２３の断層画像Ｇ１〜Ｇｍを積算処理して得られる積算画像ＧＰを示している。この積算画像ＧＰは、断層画像Ｇｉを積算して得られたｘ方向に沿った１次元画像をｙ方向に配列して得られる画像である。

この積算画像ＧＰには、画像中の血管が途切れてしまっている部分がある（血管切断部分ＧＰａ）。これは、実際に血管が途切れている訳ではなく、計測時における眼球運動や心拍の影響により、被検眼Ｅがｘ方向にずれてしまったことに起因するものである。

続いて、位置特定処理部１２２４が、眼底画像Ｅｆ′上における積算画像の位置（ｘｙ座標）を特定する（Ｓ１１２）。

次に、変位検出部１２２６が、各断層画像Ｇｉについて、ステップＳ１１２で特定された断層画像Ｇｉの位置と、位置情報記憶部１２２５に記憶された断層画像Ｇｉの位置情報に示す計測位置とを比較してｘｙ方向における位置の変位を検出する（Ｓ１１３）。

続いて、ｘｙ位置補正処理部１２２７が、ステップＳ１１３で検出された各断層画像Ｇｉの位置の変位に基づいて、各断層画像Ｇｉのｘｙ方向における位置ずれを補正する（Ｓ１１４）。

図２５は、図２４の積算画像ＧＰのｘｙ方向の位置ずれを補正して得られる補正積算画像ＧＰ′を示している。図２４の血管切断部分ＧＰａは、補正積算画像ＧＰ′においてはつながった状態になっている。これは、各断層画像Ｇｉの位置をｘｙ方向に移動させて、眼底画像Ｅｆ′における対応位置に配置させたことによるものである。

なお、この補正積算画像ＧＰの右上端付近と左端付近の黒色領域ＧＰｂ′、ＧＰｃ′は、断層画像Ｇｉをｘ方向に移動させたことによる無画像部分である。したがって、積算画像ＧＰの上部（＋ｙ方向）側の断層画像を図面左方向（＋ｘ方向）に移動させるとともに、その下部の断層画像を図面右方向（−ｘ方向）に移動させることにより、補正積算画像ＧＰ′が作成されたことが分かる。

最後に、ｚ位置補正処理部１２２８が、ステップＳ１０９で形成された補正用断層画像ＧＲを用いて、各断層画像Ｇｉのｚ方向の位置ずれを補正し（Ｓ１１５）、ｘｙｚ方向の位置ずれがそれぞれ補正された断層画像Ｇ１〜Ｇｍをディスプレイ１２０７の光画像表示領域１２０７Ｂに表示させる（Ｓ１１６）。検者は、眼底画像Ｅｆ′と、位置ずれ補正がなされた断層画像Ｇ１〜Ｇｍとを参照して、診断を行う。

［作用・効果］
以上のように動作する本実施形態の眼底観察装置１０００が奏する作用、効果について説明する。

まず、この眼底観察装置１０００によれば、光画像計測時の眼球運動等に起因する光画像の位置ずれを効果的に補正して、確度の高い画像を形成することができる。特に、第１の実施形態と同様のｚ方向の補正だけでなく、眼底画像Ｅｆ′を用いることで、ｘｙ方向の補正についても効果的に行うことが可能である点が特徴的である。

ここで、図２６、図２７を参照して、眼底観察装置１０００による位置ずれ補正の効果を説明する。図２６は、ＯＣＴユニット１１５０で計測したデータに基づく断層画像から作成された眼底網膜の表面画像（補正前眼底表面画像）Ｇの形態を示している。また、図２７は、この補正前眼底表面画像Ｇに対してｘ、ｙ、ｚ方向の補正を施して得られた補正後眼底表面画像Ｇ′の形態を示している。

図２６の補正前眼底表面画像Ｇは、上下（ｚ方向）に波打つなどした非常に粗い画像になっている。一方、図２７の補正後眼底表面画像Ｇ′は、実際の眼底表面に近い滑らかな画像となっている。このように、本実施形態の眼底観察装置１０００によれば、非常に効果的な画像補正を提供することができる。

なお、補正後眼底表面画像Ｇ′上の凹凸部分は、計測時に混入したノイズの影響によるものである。このようなノイズの影響は、公知のノイズ除去処理によって除去することができる。

［変形例］
以上で説明した構成は、本発明の画像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いて任意の変形を適宜に施すことが可能である。以下、そのような変形例の一例を説明する。

まず、上記の本実施形態では、ｘｙ方向の位置ずれ補正処理とｚ方向の位置ずれ補正処理の双方を実行しているが、ｘｙ方向の位置ずれ補正のみを実行するように構成することが可能である。その場合、図１８のブロック図において、ｚ位置補正処理部１２２８を設ける必要はない。

また、ｘ方向の位置ずれ補正のみを実行するように構成したり、ｙ方向の位置ずれ補正のみを実行するように構成したりすることもできる。

上記の本実施形態では、光画像計測を行う前に眼底画像を撮影するようになっているが、眼底画像を撮影するタイミングは任意に決定することができる。たとえば、光画像計測後に眼底画像を撮影することや、光画像計測の前後に眼底画像を撮影することも可能である。

上記の本実施形態では、各断層画像を深度方向に積算して各断層画像ごとの積算画像を生成し、この１次元積算画像を配列して２次元積算画像を生成するように構成されているが、積算画像の生成手法はこれに限定されるものではない。たとえば、断層画像から３次元画像を形成し、この３次元画像を深度方向に積算して２次元積算画像を生成することが可能である。その場合、この２次元積算画像自体の眼底画像における位置を特定し、２次元積算画像のｘｙ方向における歪み（位置ずれ）を特定することにより、３次元画像の位置ずれ補正を行うことができる。

本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態の全体構成の一例を表した概略図である。 本発明に係る光画像計測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。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態が有するコンピュータ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。 本発明に係る光画像計測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４（Ａ）は、眼底を信号光の入射側（−ｚ方向）から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４（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。 本発明に係る光画像計測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。 本発明に係る光画像計測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形態の一例を表す概略図である。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態による信号光の走査中に被検眼が動いた場合の、各走査線及び断層画像の配置形態の一例を表す概略図である。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態により形成される比較用断層画像の一例を表す概略図である。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態により形成される補正用断層画像の一例を表す概略図である。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態により画像位置の補正が施された比較用断層画像の一例を表す概略図である。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態により画像位置の補正が施された比較用断層画像の一例を表す概略図である。 本発明に係る光画像計測装置の好適な実施形態の動作態様の一例を表すフローチャートである。 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した概略図である。 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コンピュータ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の制御系における画像処理部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の動作態様の一例を表すフローチャートである。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による眼底の画像の表示態様の一例を表す概略図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による眼底の画像の表示態様の一例を表す概略図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により表示される眼底画像の一例を表す図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により表示される眼底の断層画像の一例を表す図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により生成される積算画像の一例を表す図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態により生成される補正積算画像の一例を表す図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による位置ずれ補正を施す前の補正前眼底表面画像の一例を表す図である。 本発明に係る眼底観察装置の好適な実施形態による位置ずれ補正を施した後の補正後眼底表面画像の一例を表す図である。

符号の説明

１ 光画像計測装置
２ 低コヒーレンス光源
３、５、６、７ 光ファイバ
４ 光カプラ
１１、２１、３１ コリメータレンズ
１２ ガラスブロック
１３ 濃度フィルタ
１４ 参照ミラー
２２、２３ ガルバノミラー
２２ａ、２３ａ 回動軸
２２Ａ、２３Ａ ミラー駆動機構
２４ レンズ
２５ ダイクロイックミラー
２６ 対物レンズ
３０ スペクトロメータ
３２ 回折格子
３３ 結像レンズ
３４ ＣＣＤ
４０ コンピュータ
４１ 制御部
４２ 画像形成処理部
４３ 位置補正処理部
４４ ユーザインターフェイス（ＵＩ）
１００ ＣＰＵ
１０３ ハードディスクドライブ
１０３ａ制御プログラム
１０４ キーボード
１０５ マウス
１０６ ディスプレイ
５０ 観察装置（撮影装置）
Ｌ０ 低コヒーレンス光
ＬＲ 参照光
ＬＳ、ＬＳ′ 信号光
ＬＣ、ＬＣ′ 干渉光
Ｒ 走査領域
Ｒ１〜Ｒｍ 走査線
ＲＳ 走査開始位置
ＲＥ 走査終了位置
Ｒｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 走査点
ＲＲ 戻し走査線
Ｃ１〜Ｃｍ 交差位置
Ｇ１〜Ｇｍ 断層画像
Ｇｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ） 深度方向の画像
ＧＣ 比較用断層画像
ＧＲ 補正用断層画像
Ｅ 被検眼
Ｅｒ 眼底
１０００ 眼底観察装置
１０００Ａ 眼底カメラユニット
１００８ｃ 装着部
１０１０ 撮像装置
１０１１ タッチパネルモニタ
１１００ 照明光学系
１１０１ ハロゲンランプ
１１０３ キセノンランプ
１１１２ 孔開きミラー
１１１２ａ 孔部
１１１３対物レンズ
１１２０ 撮影光学系
１１２７ クイックリターンミラー
１１２９ 切換ミラー
１１４１ 走査ユニット
１１４１Ａ、１１４１Ｂ ガルバノミラー
１１４２ レンズ
１１５０ ＯＣＴユニット
１１５１ コネクタ部
１１５２ 接続線
１１５２ａ、１１６１、１１６３、１１６４、１１６５ 光ファイバ
１１６０ 低コヒーレンス光源
１１７４ 参照ミラー
１１８０ スペクトロメータ
１１８４ ＣＣＤ
１２００ コンピュータ
１２０１ ＣＰＵ
１２０４ａ 制御プログラム
１２０６ マウス
１２０７ ディスプレイ
１２０７Ａ 眼底画像表示領域
１２０７Ｂ 光画像表示領域
１２１０ 制御部
１２２０ 画像処理部
１２２２ 光画像形成処理部
１２２３ 積算処理部
１２２４ 位置特定処理部
１２２５ 位置情報記憶部
１２２６ 変位検出部
１２２７ ｘｙ位置補正処理部
１２２８ ｚ位置補正処理部
１２３０ ユーザインターフェイス
１２４１、１２４２、１２４３、１２４４ ミラー駆動機構
Ｅｆ 眼底
Ｅｆ′ 眼底画像（２次元画像）
ＧＰ 積算画像
ＧＰ′ 補正積算画像

Claims (10)

1. 被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、
   光源と、前記光源から出力された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するとともに、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、前記生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、該形成された各入射位置の前記画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向の異なる位置における２以上の前記主走査方向に沿った断層画像を形成する第２の画像形成手段と、
   を備える眼底観察装置であって、
   前記第２の画像形成手段により形成された２以上の断層画像のそれぞれを前記深度方向に積算して、前記２以上の断層画像のそれぞれの積算画像を生成し、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像に基づいて、前記生成された２以上の積算画像のそれぞれの前記深度方向に直交する方向における変位を検出し、該検出された変位に基づいて、前記２以上の断層画像のそれぞれの前記直交する方向における位置ずれを補正する第１の画像処理手段と、
   前記第２の画像形成手段の前記走査手段を制御して、前記主走査方向に交差する所定の方向に前記信号光を走査させる制御手段と、
   当該所定の方向に沿った補正用断層画像を形成するとともに、該補正用断層画像に基づいて、前記形成された前記２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向における位置ずれを補正する第２の画像処理手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする眼底観察装置。
2. 前記走査手段は、前記２以上の断層画像を形成するとき、前記主走査方向の一定の向きに前記信号光の入射位置を走査し、
   前記所定の方向は、前記２以上の断層画像を形成するときの走査の終了位置と開始位置とを結んだ方向とされる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
3. 前記第２の画像処理手段は、前記２以上の断層画像のそれぞれについて、前記補正用断層画像との交差位置における前記深度方向の画像の位置を、当該交差位置における前記補正用断層画像の深度方向の画像の位置に合わせることにより、前記深度方向の位置ずれを補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
4. 前記２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向の前記位置ずれの補正は、前記交差位置における当該断層画像の前記深度方向の画像と前記補正用断層画像の前記深度方向の画像との正規化相関の相関値が最大となるように、当該断層画像を前記深度方向に移動させることにより行う、
   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２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向の前記位置ずれの補正は、前記交差位置における当該断層画像の前記深度方向の画像の特徴部分と前記補正用断層画像の前記深度方向の画像の特徴部分とを一致させるように、当該断層画像を前記深度方向に移動させることにより行う、
   ことを特徴とする請求項３に記載の眼底観察装置。
6. 前記深度方向の画像の前記特徴部分は、前記眼底の表面に相当する部分とされる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の眼底観察装置。
7. 前記第２の画像形成手段は、
   前記２以上の断層画像に基づいて、前記眼底の３次元画像を形成し、
   該形成された３次元画像に基づいて、前記所定の方向に沿った新たな断層画像を形成し、
   前記第２の画像処理手段は、前記補正用断層画像に対する前記新たな断層画像の変位に基づいて、前記２以上の断層画像のそれぞれの位置ずれを補正する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
8. 前記第２の画像形成手段により形成された断層画像の計測位置を示す位置情報を記憶する位置記憶手段を更に備え、
   前記第１の画像処理手段による前記変位の検出は、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像における前記生成された積算画像の位置を特定し、該特定された位置と前記記憶された位置情報に示す計測位置との前記深度方向に直交する方向における変位を検出することにより行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
9. 前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像を表示する表示手段と、
   前記第２の画像形成手段により形成される断層画像の計測位置を前記表示された２次元画像上に指定するための操作手段と、
   を備え、
   前記第１の画像処理手段による前記変位の検出は、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像における前記生成された積算画像の位置を特定し、該特定された位置と前記指定された計測位置との前記深度方向に直交する方向における変位を検出することにより行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
10. 被検眼の眼底の表面の２次元画像を形成する第１の画像形成手段と、
    光源と、前記光源から出力された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するとともに、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、前記生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、前記眼底に対する前記信号光の入射位置を所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向にそれぞれ走査する走査手段と、前記主走査方向に沿った複数の前記入射位置のそれぞれについて、当該入射位置を経由した信号光と前記参照光とから生成される干渉光に基づく前記検出信号に基づいて当該入射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、該形成された各入射位置の前記画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向の異なる位置における２以上の前記主走査方向に沿った断層画像を形成する画像処理手段とを有する第２の画像形成手段と、
    を備える眼底観察装置を、
    前記第２の画像形成手段により形成された２以上の断層画像のそれぞれを前記深度方向に積算して、前記２以上の断層画像のそれぞれの積算画像を生成し、前記第１の画像形成手段により形成された２次元画像に基づいて、前記生成された２以上の積算画像のそれぞれの前記深度方向に直交する方向における変位を検出し、該検出された変位に基づいて、前記２以上の断層画像のそれぞれの前記直交する方向における位置ずれを補正する第１の画像処理手段、
    前記第２の画像形成手段の前記走査手段を制御して、前記主走査方向に交差する所定の方向に前記信号光を走査させる制御手段、及び、
    当該所定の方向に沿った補正用断層画像を形成するとともに、該補正用断層画像に基づいて、前記形成された前記２以上の断層画像のそれぞれの前記深度方向における位置ずれを補正する第２の画像処理手段、として機能させる、
    ことを特徴とする眼底観察プログラム。