JP2009183332A - 眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】眼底の３次元的形態を表すパノラマ画像を作成可能な技術を提供する。
【解決手段】眼底観察装置１は、被検眼Ｅの固視位置を変更することにより、眼底Ｅｆの異なる部位を表す複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を形成する。また、眼底観察装置１は、これら３次元画像Ｇ（ｋ）を解析して互いの位置関係を求め、この位置関係に基づいて各３次元画像Ｇ（ｋ）を一の３次元座標系で表現する。それにより、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を含むパノラマ３次元画像データＧが形成される。更に、眼底観察装置１は、基準３次元座標系で表現されたパノラマ３次元画像データＧに基づいて複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を含むパノラマ３次元画像を表示する。
【選択図】図９

Description

この発明は、眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラムに関する。この発明に係る眼底観察装置は、被検眼の眼底の断層画像や３次元画像を形成する装置である。この発明に係る眼底画像処理装置は、被検眼の眼底の画像（画像データ）を処理する装置である。この発明に係るプログラムは、被検眼の眼底の画像（画像データ）に対する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。

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。光画像計測技術は、Ｘ線ＣＴ装置のような人体に対する侵襲性を持たないことから、医療分野や生物学分野における応用の展開が特に期待されている。

特許文献１には、光画像計測技術を適用した装置が開示されている。この装置は、測定腕が回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照ミラーが設置されており、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ように構成されている。

特許文献１の装置は、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）」の手法を用いるものである。すなわち、被測定物体に対して低コヒーレンス光のビームを照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の深度方向（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するようになっている。この装置においては、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するように構成されているので、この装置により形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深度方向（ｚ方向）の２次元断層画像となる。

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。

特許文献３、４には、他のタイプのＯＣＴ装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光に基づいてスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。

また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することにより、光の進行方向に直交する断面における被測定物体の画像を形成するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはエンフェイス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。

特許文献５には、ＯＣＴ技術を眼科分野に適用した構成が開示されている。

ＯＣＴ装置が眼科分野に応用される以前から使用されている眼底観察用の装置として眼底カメラがある。たとえば特許文献６に記載の眼底カメラは、眼底のパノラマ撮影を行うための構成を備えている。パノラマ撮影とは、撮影範囲の異なる複数の画像を撮影し、これらの画像を繋ぎ合わせることにより、眼底の広範囲（つまり最大撮影画角を超える範囲）の画像を形成する技術である。パノラマ撮影は、眼底の診断において、広範囲に亘る眼底の状態を把握するために広く活用されている。

特開平１１−３２５８４９号公報 特開２００２−１３９４２１号公報 特開２００７−２４６７７号公報 特開２００６−１５３８３８号公報 特開２００３−５４３号公報 特開平９−２７６２３２号公報

ＯＣＴ技術を用いた眼底観察装置は、眼底表面を撮影する眼底カメラと比較して、眼底深部の画像を得られるという利点があり、診断精度の向上や病変の早期発見に威力を発揮するものである。しかしながら、従来の眼底観察装置では、眼底の広範囲に亘るパノラマ画像を取得できなかったため、眼底深部の状態を広範囲に亘って把握することができなかった。

ここで、パノラマ画像とは、眼底の異なる部位を表す複数の画像を繋ぎ合わせて得られる画像を意味する。なお、ＯＣＴ技術を用いた眼底観察装置により得られるパノラマ画像は、眼底表面及び眼底深部の形態を表す３次元画像である。他方、眼底カメラにより得られるパノラマ画像は、眼底表面の形態を表す２次元画像である。

また、従来の眼底観察装置では、被検眼の固視位置を変更することにより、黄斑や視神経乳頭等の部位を選択してＯＣＴ画像を取得することは可能であった。しかし、従来の眼底観察装置では、眼底の異なる部位を計測して得られた複数のＯＣＴ画像を繋ぎ合わせてパノラマ画像を形成することはできなかった。

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、眼底の３次元的形態を表すパノラマ画像を作成することが可能な眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の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する光学系と、前記干渉光を検出する検出手段と、を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の３次元画像を形成する眼底観察装置であって、眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を解析して前記複数の３次元画像の位置関係を求め、前記位置関係に基づいて前記複数の３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現する解析手段と、表示手段と、前記一の３次元座標系で表現された前記複数の３次元画像を前記表示手段に表示させる制御手段と、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、前記解析手段は、前記複数の３次元画像のそれぞれにおける前記眼底の所定部位に相当する画像領域を特定する画像領域特定手段を含み、前記特定された複数の画像領域の位置関係を求めることにより前記複数の３次元画像の位置関係を求める、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、前記画像領域特定手段は、前記画像領域として、前記眼底の血管に相当する血管領域を特定し、前記解析手段は、前記特定された複数の血管領域を繋ぎ合わせるようにして眼底表面方向における前記複数の３次元画像の位置関係を求める、ことを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、で請求項２に記載の眼底観察装置あって、前記画像領域特定手段は、前記画像領域として、前記眼底の所定の層に相当する層領域を特定し、前記解析手段は、前記特定された複数の層領域を繋ぎ合わせるようにして眼底深度方向における前記複数の３次元画像の位置関係を求める、ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記眼底の表面の形態を表す２次元画像を形成する形成手段を更に備え、前記解析手段は、前記位置関係として、前記２次元画像に対する前記複数の３次元画像のそれぞれの位置を求め、前記２次元画像が定義された眼底表面方向の２次元座標系と前記２次元座標系に直交する眼底深度方向の座標軸とからなる３次元座標系によって前記複数の３次元画像のそれぞれを表現する、ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の眼底観察装置であって、前記形成手段は、眼底に照明光を照射し、その眼底反射光を検出して前記眼底の表面を撮影することにより前記２次元画像を形成する撮影手段を含む、ことを特徴とする。

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、前記解析手段は、前記複数の３次元画像のそれぞれを眼底深度方向に積算することにより複数の積算画像を形成する積算画像形成手段を含み、前記２次元画像における前記複数の積算画像のそれぞれの位置を求めることにより前記複数の３次元画像の眼底表面方向の位置関係を求める、ことを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の眼底観察装置であって、前記形成手段は、前記２次元画像として、前記複数の３次元画像のそれぞれを眼底深度方向に積算することにより複数の積算画像を形成する積算画像形成手段を含み、前記解析手段は、前記複数の積算画像の位置関係を求めることにより前記複数の３次元画像の眼底表面方向の位置関係を求める、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、前記解析手段は、前記複数の３次元画像の縁端部の画像領域を解析して当該画像領域を位置合わせすることにより、前記複数の３次元画像の位置関係を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記光学系は、被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、前記制御手段は、前記信号光が眼底に照射されるときの当該被検眼の固視位置情報を取得する取得手段と、当該信号光に基づく該眼底の３次元画像に関連付けて当該固視位置情報を記憶する記憶手段とを含み、前記解析手段は、前記複数の３次元画像のそれぞれに関連付けられて記憶された前記固視位置情報に基づいて前記複数の３次元画像の配列を特定する配列特定手段を含み、前記特定された配列に基づいて前記３次元画像の位置関係を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の眼底観察装置であって、前記光学系は、被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、前記複数の３次元画像を形成するときに、前記制御手段は、投影手段を制御し、隣接する３次元画像が重複領域を含むように前記固視標の投影位置を変更させ、前記解析手段は、隣接する３次元画像のそれぞれの重複領域を解析して該重複領域の画像を位置合わせすることにより前記複数の３次元画像の位置関係を求める、ことを特徴とする。

また、請求項１２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、前記眼底の表面の形態を表す２次元画像を形成する形成手段を更に備え、前記光学系は、前記被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、前記解析手段は、前記被検眼に対する固視標の投影位置が変更されたときに、当該変更の前後にそれぞれ前記形成手段により形成された２つの２次元画像に基づいて、前記被検眼の回旋角度を検出し、前記制御手段は、前記投影手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記固視標の投影位置を変更させる、ことを特徴とする。

また、請求項１３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、前記被検眼の回旋角度を予め記憶する記憶手段を更に備え、前記光学系は、前記被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、前記制御手段は、前記投影手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記固視標の投影位置を変更させる、ことを特徴とする。

また、請求項１４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、前記眼底の表面の形態を表す２次元画像を形成する形成手段と、前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更する駆動手段と、を更に備え、前記解析手段は、前記被検眼に対する固視標の投影位置が変更されたときに、当該変更の前後にそれぞれ前記形成手段により形成された２つの２次元画像に基づいて、前記被検眼の回旋角度を検出し、前記制御手段は、前記駆動手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更させる、ことを特徴とする。

また、請求項１５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、前記被検眼の回旋角度を予め記憶する記憶手段を更に備え、前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更する駆動手段と、前記制御手段は、前記駆動手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更させる、ことを特徴とする。

また、請求項１６に記載の発明は、被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を受け付ける受付手段と、前記受け付けられた複数の３次元画像を解析して前記複数の３次元画像の位置関係を求め、前記位置関係に基づいて前記複数の３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現する解析手段と、表示手段と、前記一の３次元座標系で表現された前記複数の３次元画像を前記表示手段に表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする眼底画像処理装置である。

また、請求項１７に記載の発明は、被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を予め記憶するコンピュータに、前記複数の３次元画像を解析させて前記複数の３次元画像の位置関係を求めさせ、前記位置関係に基づいて前記複数の３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現させ、前記一の３次元座標系で表現された前記複数の３次元画像を表示手段に表示させる、ことを特徴とするプログラムである。

この発明によれば、被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を解析し、これら複数の３次元画像の位置関係を求め、この位置関係に基づいて各３次元画像を一の３次元座標系で表現するとともに、一の３次元座標系で表現された複数の３次元画像を表示することができる。

このように一の３次元座標系で表現された複数の３次元画像は、眼底の異なる複数の部位を包含するパノラマ画像である。また、このパノラマ画像は、眼底の３次元的形態を表すものである。

したがって、この発明によれば、眼底の３次元的形態を表すパノラマ画像を作成することが可能になる。

この発明に係る眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラムの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。

［眼底観察装置］
まず、この発明に係る眼底観察装置の実施形態を説明する。この発明に係る眼底観察装置は、ＯＣＴ技術を用いて眼底の断層画像や３次元画像を形成する装置である。この眼底観察装置に適用される手法は、フーリエドメインタイプ、スウェプトソースタイプ、フルフィールドタイプなど、任意の手法でよい。

以下の実施形態では、フーリエドメインタイプの手法を適用する構成について特に詳しく説明する。他のタイプを適用する場合においても、同様の特徴的構成により同様の作用及び効果を得ることが可能である。

［全体構成］
眼底観察装置１は、図１に示すように、眼底カメラユニット１Ａ、ＯＣＴユニット１５０及び演算制御装置２００を含んで構成される。眼底カメラユニット１Ａは、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。眼底カメラは、眼底の表面の形態を表す２次元画像を撮影する装置である。ＯＣＴユニット１５０は、眼底のＯＣＴ画像を取得するための光学系を格納している。演算制御装置２００は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。

ＯＣＴユニット１５０には、接続線１５２の一端が取り付けられている。接続線１５２の他端には、接続線１５２を眼底カメラユニット１Ａに接続するコネクタ部１５１が取り付けられている。接続線１５２の内部には光ファイバが導通されている。このように、ＯＣＴユニット１５０と眼底カメラユニット１Ａは、接続線１５２を介して光学的に接続されている。また、演算制御装置２００は、眼底カメラユニット１Ａ及びＯＣＴユニット１５０のそれぞれと、電気信号を伝達する通信線を介して接続されている。

〔眼底カメラユニット〕
眼底カメラユニット１Ａは、眼底表面の形態を表す２次元画像を形成するための光学系を有する。ここで、眼底表面の２次元画像とは、眼底表面を撮影したカラー画像やモノクロ画像、更には蛍光画像（フルオレセイン蛍光画像、インドシアニングリーン蛍光画像等）などを表す。眼底カメラユニット１Ａは、この発明の「撮影手段」及び「形成手段」の例である。

眼底カメラユニット１Ａは、従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆに照明光を照射する照明光学系１００と、この照明光の眼底反射光を撮像装置１０、１２に導く撮影光学系１２０とを備えている。また、撮影光学系１２０は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１５０に導くように作用する。

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、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。

観察光源１０１は、たとえば約４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に含まれる可視領域の波長の照明光を出力する。撮影光源１０３は、たとえば約７００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる近赤外領域の波長の照明光を出力する。撮影光源１０３から出力される近赤外光は、ＯＣＴユニット１５０で使用する光の波長よりも短く設定されている（後述）。

撮影光学系１２０は、対物レンズ１１３、孔開きミラー１１２（の孔部１１２ａ）、撮影絞り１２１、バリアフィルタ１２２及び１２３、変倍レンズ１２４、リレーレンズ１２５、撮影レンズ１２６、ダイクロイックミラー１３４、フィールドレンズ（視野レンズ）１２８、ハーフミラー１３５、リレーレンズ１３１、ダイクロイックミラー１３６、撮影レンズ１３３、撮像装置１０（撮像素子１０ａ）、反射ミラー１３７、撮影レンズ１３８、撮影装置１２（撮像素子１２ａ）、レンズ１３９及びＬＣＤ１４０を含んで構成される。

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。

ダイクロイックミラー１３４は、照明光学系１００からの照明光の眼底反射光（約４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する）を反射する。また、ダイクロイックミラー１３４は、ＯＣＴユニット１５０からの信号光ＬＳ（たとえば約８００ｎｍ〜９００ｎｍの範囲に含まれる波長を有する；後述）を透過させる。

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。また、ダイクロイックミラー１３６は、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。

ＬＣＤ１４０は、被検眼Ｅを固視させるための固視標（内部固視標）を表示する。ＬＣＤ１４０からの光は、レンズ１３９により集光され、ハーフミラー１３５により反射され、フィールドレンズ１２８を経由してダイクロイックミラー１３６に反射される。更に、この光は、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、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、眼底Ｅｆに内部固視標が投影される。

撮像素子１０ａは、テレビカメラ等の撮像装置１０に内蔵されており、特に近赤外領域の波長の光を検出する。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。撮像素子１０ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の任意の撮像素子により構成される。

タッチパネルモニタ１１は、撮像素子１０ａから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、ディスプレイ（後述）に眼底画像が表示される。

なお、撮像装置１０による撮影時には、たとえば撮影光源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。

撮像素子１２ａは、テレビカメラ等の撮像装置１２に内蔵されており、特に可視領域の波長の光を検出する。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。撮像素子１２ａは、任意の撮像素子により構成される。

タッチパネルモニタ１１は、撮像素子１２ａからの映像信号に基づいて眼底画像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、ディスプレイ（後述）に眼底画像が表示される。

なお、撮像装置１２による眼底撮影時には、たとえば観察光源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。

また、眼底画像Ｅｆ′は、ｘｙ座標系により定義された２次元画像である。ｘｙ座標系は、眼底Ｅｆの表面に沿った方向（眼底表面方向）を定義する。また、ｘｙ座標系に直交する座標軸（ｚ座標軸）は、眼底Ｅｆの深度方向（眼底深度方向）を定義する。

眼底カメラユニット１Ａには、走査ユニット１４１とレンズ１４２とが設けられている。走査ユニット１４１は、ＯＣＴユニット１５０から出力される光（信号光ＬＳ；後述）の眼底Ｅｆに対する照射位置を走査する。

図２に、走査ユニット１４１の構成の一例を示す。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を中心に回動可能に配設された反射ミラーである。各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂは、後述の駆動機構（図５に示すミラー駆動機構２４１、２４２）によって回動軸１４１ａ、１４１ｂを中心にそれぞれ回動される。それにより、各ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの反射面（信号光ＬＳを反射する面）の向きが変更される。

回動軸１４１ａ、１４１ｂは、互いに直交して配設されている。図２においては、ガルバノミラー１４１Ａの回動軸１４１ａは、紙面に対して平行方向に配設されている。また、ガルバノミラー１４１Ｂの回動軸１４１ｂは、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、この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。図１、図２から分かるように、ガルバノミラー１４１Ａを回動させると信号光ＬＳはｘ方向に走査され、ガルバノミラー１４１Ｂを回動させると信号光ＬＳはｙ方向に走査される。

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じ向きに進行する。

接続線１５２の内部の光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂは、レンズ１４２に対峙して配設される。端面１５２ｂから出射された信号光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に向けて集束されて光ファイバ１５２ａに入射する。

〔ＯＣＴユニット〕
次に、ＯＣＴユニット１５０の構成について図３を参照しつつ説明する。ＯＣＴユニット１５０は、従来のＯＣＴ装置と同様の光学系を備えている。すなわち、ＯＣＴユニット１５０は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、被検眼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する光学系と、この干渉光を検出する検出手段とを備えている。干渉光の検出結果（検出信号）は演算制御装置２００に入力される。

低コヒーレンス光源１６０は、低コヒーレンス光Ｌ０を出力する広帯域光源により構成される。広帯域光源としては、たとえば、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などの任意の光源が用いられる。

低コヒーレンス光Ｌ０としては、たとえば、近赤外領域の波長の光を含み、かつ、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光が用いられる。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を有する。

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、光ファイバ１６１を通じて光カプラ１６２に導かれる。光ファイバ１６１は、たとえばシングルモードファイバやＰＭファイバ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｆｉｂｅｒ；偏波面保持ファイバ）等により構成される。光カプラ１６２は、低コヒーレンス光Ｌ０を参照光ＬＲと信号光ＬＳとに分割する。

なお、光カプラ１６２は、光を分割する手段（スプリッタ；ｓｐｌｉｔｔｅｒ）、及び、光を重畳する手段（カプラ；ｃｏｕｐｌｅｒ）の双方として作用するものであるが、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。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に、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により反射される。参照ミラー１７４は、この発明の「参照物体」の例である。

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、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作用する。また、ガラスブロック１７２と濃度フィルタ１７３は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの分散特性を合わせるための分散補償手段として作用する。

また、濃度フィルタ１７３は、参照光ＬＲの光量を減少させる減光フィルタとして作用する。濃度フィルタ１７３は、たとえば、回転型のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタにより構成される。濃度フィルタ１７３は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の濃度フィルタ駆動機構２４４；図５参照）によって回転駆動される。それにより、干渉光ＬＣの生成に寄与する参照光ＬＲの光量が変更される。

また、参照ミラー１７４は、参照光ＬＲの進行方向（図３に示す両側矢印方向）に移動可能とされている。それにより、被検眼Ｅの眼軸長やワーキングディスタンス（対物レンズ１１３と被検眼Ｅとの距離）などに応じた参照光ＬＲの光路長を確保できる。参照ミラー１７４は、モータ等の駆動装置を含んで構成される駆動機構（後述の参照ミラー駆動機構２４３；図５参照）によって移動される。

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。ここで、光ファイバ１６４と光ファイバ１５２ａは、単一の光ファイバから形成されていてもよいし、各々の端面同士を接合するなどして一体的に形成されていてもよい。

信号光ＬＳは、光ファイバ１５２ａにより導光されて眼底カメラユニット１Ａに案内される。更に、信号光ＬＳは、レンズ１４２、走査ユニット１４１、ダイクロイックミラー１３４、撮影レンズ１２６、リレーレンズ１２５、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に照射される。なお、信号光ＬＳを被検眼Ｅに照射させるときには、バリアフィルタ１２２、１２３は事前に光路から退避される。

被検眼Ｅに入射した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆ上にて結像し反射される。このとき、信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面で反射されるだけでなく、眼底Ｅｆの深部領域にも到達して屈折率境界において散乱される。したがって、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの表面形態を反映する情報と、眼底Ｅｆの深層組織の屈折率境界における後方散乱の状態を反映する情報とを含んでいる。この光を単に「信号光ＬＳの眼底反射光」と呼ぶことがある。

信号光ＬＳの眼底反射光は、眼底カメラユニット１Ａ内の上記経路を逆向きに進行して光ファイバ１５２ａの端面１５２ｂに集光され、光ファイバ１５２を通じてＯＣＴユニット１５０に入射し、光ファイバ１６４を通じて光カプラ１６２に戻ってくる。

光カプラ１６２は、被検眼Ｅを経由して戻ってきた信号光ＬＳと、参照ミラー１７４にて反射された参照光ＬＲとを重畳して干渉光ＬＣを生成する。干渉光ＬＣは、シングルモードファイバ等からなる光ファイバ１６５を通じてスペクトロメータ１８０に導かれる。

スペクトロメータ（分光計）１８０は、干渉光ＬＣのスペクトル成分を検出する。スペクトロメータ１８０は、コリメータレンズ１８１、回折格子１８２、結像レンズ１８３、ＣＣＤ１８４を含んで構成される。回折格子１８２は、光を透過させる透過型の回折格子であってもよいし、光を反射する反射型の回折格子であってもよい。また、ＣＣＤ１８４に代えて、ＣＭＯＳ等の他の光検出素子を用いることも可能である。

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、回折格子１８２によって分光（スペクトル分解）される。分光された干渉光ＬＣは、結像レンズ１８３によってＣＣＤ１８４の撮像面上に結像される。ＣＣＤ１８４は、分光された干渉光ＬＣの各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤ１８４は、この電荷を蓄積して検出信号を生成する。更に、ＣＣＤ１８４は、この検出信号を演算制御装置２００に送信する。電荷の蓄積時間や蓄積タイミング、更には検出信号の送信タイミングは、たとえば演算制御装置２００によって制御される。スペクトロメータ１８０（特にＣＣＤ１８４）は、この発明の「検出手段」の一例である。

なお、この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。

また、光カプラ１６２と、信号光ＬＳの光路上の光学部材（つまり、光カプラ１６２と被検眼Ｅとの間に配置された光学部材）と、参照光ＬＲの光路上の光学部材（つまり、光カプラ１６２と参照ミラー１７４との間に配置された光学部材）は、この発明の「光学系」の一例を構成している。

〔演算制御装置〕
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、ＣＣＤ１８４から入力される検出信号を解析して眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。このときの解析処理は、従来のフーリエドメインタイプのＯＣＴ装置と同様にフーリエ変換等のデータ処理を用いて行われる。

また、演算制御装置２００は、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の表面の形態を示す２次元画像を形成する。

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の各部を制御する。

眼底カメラユニット１Ａの制御として、演算制御装置２００は、観察光源１０１や撮影光源１０３による照明光の出力制御、エキサイタフィルタ１０５、１０６やバリアフィルタ１２２、１２３の光路上への挿入／退避動作の制御、ＬＣＤ１４０等の表示装置の動作制御、照明絞り１１０の移動制御（絞り値の制御）、撮影絞り１２１の絞り値の制御、変倍レンズ１２４の移動制御（倍率の制御）などを行う。更に、演算制御装置２００は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの動作制御を行う。

また、ＯＣＴユニット１５０の制御として、演算制御装置２００は、低コヒーレンス光源１６０による低コヒーレンス光Ｌ０の出力制御、参照ミラー１７４の移動制御、濃度フィルタ１７３の回転動作（参照光ＬＲの光量の減少量の変更動作）の制御、ＣＣＤ１８４の蓄積タイミングや信号出力タイミングの制御などを行う。

このような演算制御装置２００のハードウェア構成について図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、演算制御装置２００は、マイクロプロセッサ２０１、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を含んで構成される。これら各部は、バス２００ａにより接続されている。

マイクロプロセッサ２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を含んで構成される。マイクロプロセッサ２０１は、制御プログラム２０４ａをハードディスクドライブ２０４から読み出して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眼底観察装置１に実行させる。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。

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。ディスプレイ２０７は、たとえばＬＣＤやＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の表示デバイスにより構成される。

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い。たとえば、眼底観察装置１は、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等のユーザインターフェイスを備えていてもよい。眼底観察装置１のユーザインターフェイスとしては、情報を表示出力する機能と、情報を入力したり装置の操作を行ったりする機能とを具備する任意の構成を採用できる。

画像形成ボード２０８は、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、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専用の電子回路である。ＯＣＴ画像形成ボード２０８ｂ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、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０との間のデータの送受信を行う。たとえば、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。また、通信インターフェイス２０９は、撮像装置１０、１２からの映像信号や、ＯＣＴユニット１５０のＣＣＤ１８４からの検出信号を受信する。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。

また、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等の通信回線に演算制御装置２００を接続可能とするために、ＬＡＮカードやモデム等の通信機器を通信インターフェイス２０９に具備させることができる。この場合、制御プログラム２０４ａを格納するサーバを通信回線上に設置し、演算制御装置２００を当該サーバのクライアント端末として構成することにより、眼底観察装置１を動作させることができる。

〔制御系の構成〕
次に、眼底観察装置１の制御系の構成について図５及び図６を参照しつつ説明する。

（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。制御部２１０は、この発明の「制御手段」の一例である。

制御部２１０には、主制御部２１１、記憶部２１２及び固視位置取得部２１３が設けられている。主制御部２１１は、前述した各種の制御を行う。

（記憶部）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、たとえば、眼底ＥｆのＯＣＴ画像（断層画像、３次元画像）、眼底画像Ｅｆ′、被検眼情報などがある。被検眼情報は、たとえば電子カルテ情報に含まれ、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含んでいる。主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（固視位置取得部）
固視位置取得部２１３は、信号光ＬＳが眼底Ｅｆに照射されるときの被検眼Ｅの固視位置を表す情報（固視位置情報）を取得する。被検眼Ｅの固視位置は、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置に対応する。すなわち、ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更することができる。これは、従来の眼底カメラによるパノラマ撮影と同様である。

ＬＣＤ１４０による内部固視標の表示位置は、主制御部２１１により制御される。主制御部２１１は、内部固視標の表示位置を表す情報（表示位置情報）を固視位置取得部２１３に送る。固視位置取得部２１３は、この表示位置情報に基づいて固視位置情報を作成する。このとき、表示位置情報自体を固視位置情報としてもよい。また、内部固視標の表示位置と被検眼Ｅの固視位置とを関連付ける情報（関連情報）を予め記憶部２１２等に記憶しておき、この関連情報を参照して表示位置情報から固視位置情報を作成するようにしてもよい。固視位置取得部２１３が実行する処理の具体例については後述する。

主制御部２１１は、固視位置取得部２１３により取得された固視位置情報を記憶部２１２に記憶させる。このとき、主制御部２１１は、当該固視位置に被検眼Ｅが固視された状態で実施された計測に基づく眼底Ｅｆの３次元画像に関連付けて、固視位置情報を記憶させる。

上記のように作用する固視位置取得部２１３は、この発明の「取得手段」の一例である。また、記憶部２１２は、この発明の「記憶手段」の一例である。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、撮像装置１０、１２からの映像信号に基づいて眼底画像Ｅｆ′の画像データを形成する。

また、画像形成部２２０は、ＣＣＤ１８４からの検出信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像の画像データを形成する。この処理には、従来と同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などが含まれている。

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、この明細書では、「画像データ」と、それに基づいて表示される「画像」とを同一視することがある。

（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や解析処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理などを実行する。

画像処理部２３０には、３次元画像形成部（図６では「３Ｄ画像形成部」）２３１と、画像解析部２３２とが設けられている。

（３次元画像形成部）
３次元画像形成部２３１は、画像形成部２２０により形成された複数の断層画像（たとえば図７に示す断層画像Ｇ１〜Ｇｍ）の間の画素を補間する補間処理等の公知の画像処理を実行することにより、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。

なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元画像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部２４０Ａ等の表示デバイスには、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。

また、３次元画像の画像データとして、複数の断層画像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断層画像を、走査線の位置関係に基づいて３次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の２次元座標系により定義されていた複数の断層画像を、単一の３次元座標系により表現することにより得られる画像データである。ここで、「単一の３次元座標系により表現する」とは、各断層画像の各ピクセルの位置を当該３次元座標系により定義される座標で表すことを意味する。それにより、当該３次元座標系により定義される３次元空間に各断層画像を埋め込むことができる。

（画像解析部）
画像解析部２３２は、眼底Ｅｆの異なる部位を表す複数の３次元画像が取得されているときに動作する。画像解析部２３２は、これら複数の３次元画像を解析することにより、これら複数の３次元画像の位置関係（相対的な位置関係）を求める。更に、画像解析部２３２は、この位置関係に基づいて、これら複数の３次元画像のそれぞれを単一の３次元座標系で表現する。ここで、「単一の３次元座標系により表現する」とは、各３次元画像の各ボクセル（又は各ピクセル）の位置を当該３次元座標系により定義される座標で表すことを意味する。それにより、当該３次元座標系により定義される３次元空間に各３次元画像を埋め込むことができる。画像解析部２３２は、この発明の「解析手段」の一例である。

画像解析部２３２には、上記の処理を実行するために、積算画像形成部２３３、血管領域特定部２３４、層領域特定部２３５、配列特定部２３６、眼底画像解析部２３７及び３次元座標系設定部（図６では「３Ｄ座標系設定部」）２３８が設けられている。

（積算画像形成部）
積算画像形成部２３３は、画像形成部２２０により形成された各断層画像Ｇｉを深度方向（ｚ方向）に積算した画像（積算画像）を作成する。より具体的に説明すると、積算画像形成部２３３は、各断層画像Ｇｉを構成する各深度方向の画像Ｇｉｊ（後述：図８を参照）を深度方向に積算して点状の画像を形成する。

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（画素値）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。したがって、深度方向の画像Ｇｉｊを積算して得られる点状の画像は、その深度方向の画像Ｇｉｊの各ｚ位置における輝度値を深度方向に足し合わせた輝度値を有している。

積算画像形成部２３３は、各断層画像Ｇｉを形成する各深度方向の画像Ｇｉｊを深度方向に積算することにより、信号光ＬＳの走査領域Ｒ（後述：図７を参照）に２次元的に（ｘｙ平面に）分布するｍ×ｎ個の点状の画像からなる積算画像を形成する。この積算画像は、走査領域Ｒにおける眼底画像Ｅｆ′と同様に、眼底Ｅｆの表面の形態を表す画像となる。積算画像形成部２３３は、形成された複数の積算画像を血管領域特定部２３４に送る。

積算画像形成部２３３は、上記と同様にして、眼底Ｅｆの３次元画像（ボリュームデータ）の積算画像を形成することができる。すなわち、深度方向に並ぶボクセルのボクセル値（輝度値）を深度方向に積算することにより、３次元画像から積算画像を形成することができる。

なお、積算画像については、本発明者らによる特願２００５−３３７６２８に詳しく記載されている。また、積算画像は、プロジェクション画像などとも呼ばれる。積算画像形成部２３３は、この発明の「積算画像形成手段」の一例である。

（血管領域特定部）
血管領域特定部２３４は、積算画像形成部２３３から送られた各積算画像における血管領域を特定する。血管領域とは、眼底の血管に相当する画像領域を意味する。血管領域特定部２３４は、この発明の「画像領域特定手段」の一例である。

血管領域を特定する処理は、公知の任意の手法を用いて行うことが可能である。たとえば、積算画像の画素値（各画素の輝度値）を解析して、隣接する画素の画素値の差を演算し、この差が所定値よりも大きい隣接する画素を探索することにより、血管領域とその他の領域との境界領域を検出する。それにより、積算画像中の血管領域を特定することができる。この処理は、積算画像における、血管領域とその他の領域との画素値（輝度値）の差（微分係数等）が大きいことを利用するものである。

また、血管領域に相当する画素値の閾値を予め記憶し、この閾値を用いて積算画像に処理を施すことにより血管領域を特定するようにしてもよい。なお、この閾値は、たとえば、過去に取得された多数の積算画像中の血管領域の画素値を取得し、これら画素値の統計値（平均値、中央値、標準偏差など、統計的な演算によって得られる値）を求めることにより設定することが可能である。血管領域特定部２３４は、各積層画像の血管領域の特定結果（たとえば血管領域の座標値）を３次元座標系設定部２３８に送る。

（層領域特定部）
層領域特定部２３５は、３次元画像形成部２３１により形成された眼底Ｅｆの複数の３次元画像を受け付ける。層領域特定部２３５は、各３次元画像における層領域を特定する。層領域とは、眼底の所定の層に相当する画像領域を意味する。層領域特定部２３５は、この発明の「画像領域特定手段」の一例である。

ところで、眼底は、多層構造を有することが知られている。具体的には、眼底は、眼底表面から深度方向に向かって順に、網膜、脈絡膜、強膜を有する。更に、網膜は、眼底表面から深度方向に向かって順に、内境界膜、神経線維層、神経節細胞層、内網状層、内顆粒層、外網状層、外顆粒層、外境界膜、視細胞層、網膜色素上皮層を有する。

眼底観察装置１は、このような眼底の層構造を描写するＯＣＴ画像を形成する装置である。なお、層領域は、上記の層のいずれかに対応する画像領域であってもよいし、隣接する２層の境界領域に対応する画像領域であってもよい。これは、層構造を描写する画像においては、層領域が決定すれば境界領域が自明に決定し、逆に、境界領域が決定すれば層領域が自明に決定することによる。

ＯＣＴ画像において、層領域は、他の領域と異なる画素値（輝度値）で描写される。また、各層（屈折率境界）での反射特性や散乱特性に応じて、ＯＣＴ画像中の層領域は特有の画素値（輝度値）で描写される。

層領域特定部２３５は、このような描写態様の眼底Ｅｆの３次元画像の画素値を解析することにより、この３次元画像から所定の層（又は層の境界）に相当する層領域を特定する。具体例として、層領域特定部２３５は、３次元画像に描写された層領域のうち、最も高輝度で描写された層領域を特定することができる。また、層領域特定部２３５は、最も深部に位置する層領域を特定することもできる。特定対象とする層領域の態様（輝度値、深度など）は、適宜に設定することが可能である。

層領域を特定する処理は、血管領域の特定処理と同様に、画素値の閾値や画素値の微分係数等を用いて実行することが可能である。層領域特定部２３５は、各３次元画像の層領域の特定結果（たとえば層領域の座標値）を３次元座標系設定部２３８に送る。

（配列特定部）
配列特定部２３６は、３次元画像形成部２３１により形成された眼底Ｅｆの複数の３次元画像を受け付ける。記憶部２１２には、各３次元画像に関連付けられた固視位置情報が記憶されている。配列特定部２３６は、これらの固視位置情報に基づいて、複数の３次元画像の配列を特定する。配列特定部２３６は、この発明の「配列特定手段」の一例である。

複数の３次元画像は、前述のように、被検眼Ｅの異なる部位を表している。このような複数の３次元画像は、それぞれ異なる固視位置に被検眼Ｅを固視した状態で、それぞれ異なる走査領域にて信号光ＬＳを走査して取得される。よって、複数の３次元画像に対応する複数の固視位置情報は、それぞれ異なる固視位置を表すものである。

なお、眼底Ｅｆのパノラマ画像を取得するための計測においては、たとえば、複数の走査領域の配置が事前に設定される。主制御部２１１は、ＬＣＤ１４０を制御して、各走査領域に応じた表示位置に内部固視標を表示させることにより、各走査領域に応じた固視位置に被検眼Ｅを固視させる。

配列特定部２３６は、このような複数の固視位置情報に基づいて、複数の固視位置の配列（複数の走査領域の配列）を特定することにより、複数の３次元画像の配列を特定することができる。配列特定部２３６は、複数の３次元画像の配列の特定結果を３次元座標系設定部２３８に送る。

（眼底画像解析部）
眼底画像解析部２３７は、眼底画像Ｅｆ′を受け付ける。眼底画像解析部２３７は、眼底画像Ｅｆ′を解析して、眼底画像Ｅｆ′中の血管領域を特定する。この処理は、たとえば血管領域特定部２３４と同様にして実行される。眼底画像解析部２３７は、眼底画像Ｅｆ′の血管領域の特定結果（たとえば血管領域の座標値）を３次元座標系設定部２３８に送る。

（３次元座標系設定部）
３次元座標系設定部２３８は、複数の積層画像の血管領域の特定結果と、複数の３次元画像の層領域の特定結果と、複数の３次元画像の配列の特定結果と、眼底画像Ｅｆ′の血管領域の特定結果とを受け付ける。３次元座標系設定部２３８は、これらの情報に基づいて複数の３次元画像の位置関係を求め、この位置関係に基づいて各３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現する。

３次元座標系設定部２３８による処理例を説明する。前提として、眼底画像Ｅｆ′は、複数の３次元画像の全ての走査領域を含む眼底Ｅｆの範囲を撮影したものとする。ここで、眼底画像Ｅｆ′の撮影範囲は、各走査領域の少なくとも一部を含んでいれば十分である。また、眼底画像Ｅｆ′は、１回の撮影により得られた画像であってもよいし、眼底Ｅｆの異なる範囲を撮影した２以上の眼底画像のパノラマ画像であってもよい。後者の場合、従来と同様にしてパノラマ画像が形成される。このパノラマ画像を形成する処理は、画像処理部２３０が行う。

３次元座標系設定部２３８は、眼底画像Ｅｆ′における各積算画像の位置を求める。この処理は、たとえば、眼底画像Ｅｆ′の血管領域と、各積算画像の血管領域とを位置合わせすることにより行う。より具体的に説明すると、この処理は、従来の眼底画像Ｅｆ′と積算画像との位置合わせと同様に、積算画像の血管領域をアフィン変換（拡大・縮小、平行移動、回転）しつつ、これに（ほぼ）一致するような領域を眼底画像Ｅｆ′の血管領域中から探索することにより行うことができる。

このとき、複数の３次元画像の配列の特定結果を参照して、眼底画像Ｅｆ′の血管領域中における各積算画像の血管領域の大凡の位置を決定することができる。すなわち、複数の３次元画像の配列は、これらに基づく複数の積算画像の配列を表すものであるから、当該配列の特定結果に基づいて各積算画像の大凡の位置を決定することができる。

このような処理を各積算画像について実行することにより、（眼底画像Ｅｆ′を介した）複数の積算画像の位置が得られる。更に、この結果により、（眼底画像Ｅｆ′を介した）複数の３次元画像の位置が得られる。すなわち、積算画像は３次元画像を深度方向（ｚ方向）に積算した画像であるから、積算画像と３次元画像との間にｘｙ方向へのズレはない（眼底の曲率に起因するズレが発生することはある。なお、このズレは公知技術により補正可能である。）。

また、３次元座標系設定部２３８は、複数の３次元画像を表現するための３次元座標系（基準３次元座標系と呼ぶ）を設定する。この基準３次元座標系としては、たとえば、眼底画像Ｅｆ′が定義されたｘｙ座標系と、これに直交するｚ座標軸とからなるｘｙｚ座標系を用いることができる。なお、各積算画像も元々は同様のｘｙｚ座標系により定義されているが、上記の位置合わせ（アフィン変換）によって座標変換がなされている。よって、当該基準３次元座標系を採用することにより、更なる座標変換を行う必要はない。なお、他の基準３次元座標系を適宜に採用することは可能である。

上記処理により、複数の３次元画像のｘｙ座標値を、（単一の）基準３次元座標系のｘｙ座標値を用いて表現することができる。

更に、３次元座標系設定部２３８は、複数の３次元画像の眼底深度方向の位置（ｚ座標値）を、基準３次元座標系のｚ座標値を用いて表現する。そのために、３次元座標系設定部２３８は、たとえば、複数の３次元画像の層領域の特定結果に基づいて、眼底Ｅｆの所定の層に相当する層領域を繋ぎ合わせるように各３次元画像のｚ方向の位置を変更することにより、眼底深度方向における複数の３次元画像の位置関係を求める。

このとき、複数の３次元画像の配列の特定結果を参照して複数の層領域の配列を取得し、隣接する層領域を繋ぎ合わせるように各３次元画像のｚ方向の位置を変更することができる。

それにより、複数の３次元画像のｚ座標値を、（単一の）基準３次元座標系のｚ座標値を用いて表現することができる。

以上により、複数の３次元画像のｘ座標値、ｙ座標値及びｚ座標値を、（単一の）基準３次元座標系によって表現することが可能となる。

画像処理部２３０は、マイクロプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスクドライブ２０４（制御プログラム２０４ａ）等を含んで構成される。

（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ＵＩ）２４０には、表示部２４０Ａと操作部２４０Ｂが設けられている。表示部２４０Ａは、ディスプレイ２０７等の表示デバイスにより構成される。表示部２４０Ａは、この発明の「表示手段」の一例である。また、操作部２４０Ｂは、キーボード２０５やマウス２０６などの入力デバイスや操作デバイスにより構成される。

〔信号光の走査及び画像処理について〕
信号光ＬＳの走査態様及び画像処理の態様の一例を説明する。

前述のように、ガルバノミラー１４１Ａは、信号光ＬＳを水平方向（図１のｘ方向）に走査し、ガルバノミラー１４１Ｂは、信号光ＬＳ垂直方向（図１のｙ方向）に走査する。また、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂの双方を同時に動作させることで、ｘｙ平面上の任意方向に信号光ＬＳを走査できる。

図７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７（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７（Ｂ）は、眼底Ｅｆ上の各走査線における走査点（計測位置）の配列態様の一例を表す。

図７（Ａ）に示すように、信号光ＬＳは所定の走査領域Ｒ内を走査される。走査領域Ｒ内には、ｘ方向に延びる複数（ｍ本）の走査線Ｒ１〜Ｒｍが設定されている。走査線Ｒｉ（ｉ＝１〜ｍ）はｙ方向に配列されている。各走査線Ｒｉの方向（ｘ方向）を「主走査方向」と呼び、それに直交する方向（ｙ方向）を「副走査方向」と呼ぶ。

各走査線Ｒｉ上には、図７（Ｂ）に示すように、複数（ｎ個）の走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎが設定されている。なお、走査領域Ｒや走査線Ｒｉや走査点Ｒｉｊの位置は、計測を行う前に適宜に設定される。

図７に示す走査を実行するために、主制御部２１１は、まず、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを制御し、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、主制御部２１１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における反射光に基づく干渉光ＬＣを検出して検出信号を生成する。

次に、主制御部２１１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における反射光に基づく干渉光ＬＣを検出して検出信号を生成する。

主制御部２１１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、各走査点に対応する検出信号を生成させる。

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、主制御部２１１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、主制御部２１１は、第２の走査線Ｒ２の各走査点Ｒ２ｊ（ｊ＝１〜ｎ）について同様の計測を実行させ、各走査点Ｒ２ｊに対応する検出信号をそれぞれ生成させる。

同様に、主制御部２１１は、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わせ、各走査点に対応する検出信号を生成させる。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。

このようにして、主制御部２１１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個の検出信号を生成させる。走査点Ｒｉｊに対応する検出信号をＤｉｊと表すことがある。

以上の制御において、主制御部２１１は、ガルバノミラー１４１Ａ、１４１Ｂを動作させるときに、各走査点Ｒｉｊの位置情報（ｘｙ座標系における座標）を取得する。この位置情報（走査位置情報）は、ＯＣＴ画像を形成するときなどに参照される。

次に、図７に示す走査が実施された場合における画像処理の例を説明する。

画像形成部２２０は、各走査線Ｒｉ（主走査方向）に沿った断層画像Ｇｉを形成する。また、３次元画像形成部２３１は、断層画像Ｇｉに基づいて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。

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段階では、各検出信号Ｄｉｊに基づいて、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。第２段階では、走査点Ｒｉ１〜Ｒｉｎにおける深度方向の画像を走査位置情報に基づいて配列させることにより、走査線Ｒｉに沿った断層画像Ｇｉを形成する。以上の処理を各走査線Ｒｉ毎に実行することにより、ｍ個の断層画像Ｇ１〜Ｇｍが得られる。

３次元画像形成部２３１は、走査位置情報に基づいて断層画像Ｇ１〜Ｇｍを一の３次元座標系で表現して当該三次元空間内に配列させることにより眼底Ｅｆのスタックデータを生成する。また、３次元画像形成部２３１は、このスタックデータにおいて隣接する断層画像Ｇｉ、Ｇ（ｉ＋１）の間の画像を補間する補間処理を行うなどしてボクセルを定義することにより眼底Ｅｆのボリュームデータを生成する。これら３次元画像は、たとえば走査位置情報に基づく３次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）により定義されている。

また、画像処理部２３０は、眼底Ｅｆの３次元画像に基づいて、任意の断面における断層画像を形成できる。断面が指定されると、画像処理部２３０は、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走査位置情報等に基づき配列させることにより、指定断面における断層画像を形成する。

なお、図８に示す画像Ｇｍｊは、走査線Ｒｍ上の走査点Ｒｍｊにおける深度方向の画像を表す。同様に、前述した第１段階の処理において形成される、走査点Ｒｉｊにおける深度方向の画像を符号Ｇｉｊで表す。

眼底観察装置１による信号光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を水平方向（ｘ方向）にのみ走査させたり、垂直方向（ｙ方向）にのみ走査させたり、縦横１本ずつ十字型に走査させたり、放射状に走査させたり、円形状に走査させたり、同心円状に走査させたり、螺旋状に走査させたりできる。すなわち、前述のように、走査ユニット１４１は、信号光ＬＳをｘ方向及びｙ方向にそれぞれ独立に走査できるように構成されているので、ｘｙ面上の任意の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査することが可能である。

［動作態様］
眼底観察装置１の動作態様について図９〜図１２を参照しつつ説明する。以下、眼底Ｅｆの複数の３次元画像を取得するための動作態様と、眼底Ｅｆのパノラマ画像を形成するための動作態様とに分けて説明する。なお、以下の説明において図示しない符号を適宜に用いる。

〔３次元画像の取得〕
図９及び図１０を参照して、眼底Ｅｆの複数の３次元画像を取得するための動作態様を説明する。図９は、この動作態様の一例を表すフローチャートである。

まず、眼底Ｅｆ上に複数の走査領域Ｒ（ｋ）を設定する（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）（Ｓ１）。走査領域Ｒ（ｋ）の設定作業は、たとえば、眼底Ｅｆに赤外光を連続的に照射して得られる眼底Ｅｆの観察像（撮影光源１０３からの照明光により得られる眼底画像Ｅｆ′）を観察しつつ、各走査領域Ｒ（ｋ）に対応する固視位置を設定することにより行うことができる。

走査領域Ｒ（ｋ）の設定態様の一例を図１０に示す。この例では、眼底Ｅｆ上に４つの走査領域Ｒ（１）、Ｒ（２）、Ｒ（３）、Ｒ（４）が設定される。このとき、隣接する走査領域の互いの一部領域を重複させるように設定することが望ましい。このような重複領域は、隣接する３次元画像を繋ぎ合わせる（貼り合わせる）ときの「糊しろ」として使用される。

次に、ステップ１で設定された各走査領域Ｒ（ｋ）のＯＣＴ画像を取得するための計測を行う（Ｓ２）。

この計測作業は、たとえば次のようにして行う。まず、走査領域Ｒ（１）に対応する表示位置に内部固視標を表示させ、被検眼Ｅを当該固視位置に固視させた状態で図７に示すように信号光ＬＳを走査する。次に、内部固視標の表示位置を走査領域Ｒ（２）に対応する表示位置に変更し、被検眼を当該固視位置に固視させた状態で信号光ＬＳを同様に走査する。走査領域Ｒ（３）、Ｒ（４）についても、それぞれ同様に計測を行う。

各走査領域Ｒ（ｋ）に信号光ＬＳが走査されるときに、固視位置取得部２１３は、被検眼Ｅの固視位置（内部固視標の表示位置）を取得して固視位置情報を生成する。なお、固視位置情報は、ステップ１で設定された固視位置に基づいて設定するようにしてもよい。主制御部２１１は、各走査領域Ｒ（ｋ）の計測結果（検出信号）を、対応する固視位置情報とともに記憶部２１２に記憶させる。

最後の走査領域Ｒ（Ｋ）に対する計測が終了したら、眼底Ｅｆを撮影して眼底画像Ｅｆ′を取得する（Ｓ３）。取得された眼底画像Ｅｆ′は、主制御部２１１により記憶部２１２に記憶される。

このとき、観察光源１０１からの照明光（可視光）を用いてカラーの眼底画像Ｅｆ′を取得してもよいし、撮影光源１０３からの照明光（赤外光）を用いてモノクロ眼底画像Ｅｆ′を取得してもよい。また、蛍光剤を静注することにより、血管を造影した眼底画像Ｅｆ′（蛍光画像）を取得するようにしてもよい。なお、過去に取得された眼底画像Ｅｆ′を使用する場合や、後で別途に眼底画像Ｅｆ′を取得するときには、この段階で眼底画像Ｅｆ′を取得する必要はない。

画像形成部２２０は、ステップ２の計測結果に基づいて、各走査領域Ｒ（ｋ）における断層画像Ｇ（ｋ）ｉを形成する（ｉ＝１〜ｍ）（Ｓ４）。なお、断層画像Ｇ（ｋ）ｉを形成する処理（Ｓ４）と、眼底画像Ｅｆ′を取得する処理（Ｓ３）は、どちらを先に行ってもよい。また、これらの処理を並行的に行うようにしてもよい。

次に、３次元画像形成部２３１は、各走査領域Ｒ（ｋ）のＭ個の断層画像Ｇ（ｋ）ｉに基づいて、各走査領域Ｒ（ｋ）における眼底Ｅｆの３次元画像Ｇ（ｋ）を形成する（Ｓ５）。

主制御部２１１は、各走査領域Ｒ（ｋ）の３次元画像Ｇ（ｋ）を、対応する固視位置情報とともに記憶部２１２に記憶させる（Ｓ６）。以上で、眼底Ｅｆの複数の３次元画像を取得するための動作は終了となる。

〔パノラマ画像の形成〕
図１１及び図１２を参照して、眼底Ｅｆのパノラマ画像を形成するための動作態様を説明する。図１１は、この動作態様の一例を表すフローチャートである。

主制御部２１１は、眼底Ｅｆの３次元画像Ｇ（ｋ）と固視位置情報を記憶部２１２から読み出して画像処理部２３０に送る。また、主制御部２１１は、眼底画像Ｅｆ′を記憶部２１２から読み出して画像処理部２３０に送る。画像解析部２３２は、以下のような処理を実行して眼底Ｅｆのパノラマ画像を形成する。

積算画像形成部２３３は、各３次元画像Ｇ（ｋ）を深度方向に積算することにより、各走査領域Ｒ（ｋ）における積算画像Ｐ（ｋ）を形成する（Ｓ１１）。更に、血管領域特定部２３４は、各積算画像Ｐ（ｋ）中の血管領域Ｖ（ｋ）を特定する（Ｓ１２）。この特定結果は、３次元座標系設定部２３８に送られる。

また、層領域特定部２３５は、各３次元画像Ｇ（ｋ）を解析し、各３次元画像Ｇ（ｋ）における層領域Ｍ（ｋ）を特定する（Ｓ１３）。この特定結果は、３次元座標系設定部２３８に送られる。

また、配列特定部２３６は、固視位置情報に基づいて、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の配列を特定する（Ｓ１４）。この特定結果は、３次元座標系設定部２３８に送られる。

また、眼底画像解析部２３７は、眼底画像Ｅｆ′を解析し、眼底画像Ｅｆ′における血管領域Ｖを特定する（Ｓ１５）。

なお、上記の処理Ｓ１１〜Ｓ１５を実行する順序は任意である（ただし、ステップ１２については、常にステップ１１の後に実行される）。

３次元座標系設定部２３８は、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を表現するための基準３次元座標系を設定する（Ｓ１６）。この基準３次元座標系は、たとえば前述のように、眼底画像Ｅｆ′を定義するｘｙ座標系と、眼底深度方向のｚ座標軸とからなる座標系である。

３次元座標系設定部２３８は、各積算画像Ｐ（ｋ）の血管領域Ｖ（ｋ）について、眼底画像Ｅｆ′の血管領域Ｖにおける位置を求めることにより、眼底画像Ｅｆ′における各積算画像Ｐ（ｋ）の位置を求める。それにより、各３次元画像Ｇ（ｋ）の眼底画像Ｅｆ′に対する位置が得られる。３次元座標系設定部２３８は、各３次元画像Ｇ（ｋ）の眼底表面方向の位置を基準３次元座標系のｘｙ方向を用いて表現する（Ｓ１７）。

また、３次元座標系設定部２３８は、複数の層領域Ｍ（ｋ）を繋ぎ合わせるように複数の３次元画像Ｇ（ｋ）のｚ方向の位置を変更することにより、各３次元画像Ｇ（ｋ）の眼底深度方向の位置（ｚ座標値）を基準３次元座標系のｚ座標値を用いて表現する（Ｓ１８）。

以上により、各３次元画像Ｇ（ｋ）の３次元的な位置（眼底表面方向の位置及び眼底深度方向の位置）が、単一の基準３次元座標系（ｘ、ｙ、ｚ）によって表現される。

画像解析部２３２は、基準３次元座標系により表現された座標値に基づいて、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を基準３次元空間（基準３次元座標系により定義される３次元空間）にそれぞれ埋め込むことにより、複数の走査領域Ｒ（ｋ）に亘る眼底Ｅｆの範囲に相当する３次元画像データ（パノラマ３次元画像データ）Ｇを形成する（Ｓ１９）。主制御部２１１は、パノラマ３次元画像データＧを記憶部２１２に記憶させる。

パノラマ３次元画像データＧの形態の一例を図１２に示す。図１２に示すパノラマ３次元画像データＧは、図１０に示す走査領域Ｒ（ｋ）（ｋ＝１〜４）が設定されたときに得られるものである。このパノラマ３次元画像データＧは、各走査領域Ｒ（ｋ）における３次元画像Ｇ（ｋ）の位置合わせをし、基準３次元空間に埋め込んで得られた画像データである。

隣接する３次元画像Ｇ（１）、Ｇ（２）は、互いの一部領域が重複している。この重複領域ｇ（１，２）は、図９のステップ１で説明した走査領域の重複範囲に対応するものである。

なお、実際のパノラマ３次元画像データＧにおいては、計測中の被検眼Ｅの移動により、断層画像Ｇ（ｋ）ｉの間や、３次元画像Ｇ（ｋ）の間にズレが生じることがある。その要因としては、被検眼Ｅの眼球運動や、心拍に起因する眼球移動などがある。

特に、この実施形態では、被検眼Ｅの固視位置を変更させることにより眼底Ｅｆを広範囲に亘って計測しているため、眼球の回旋運動に起因するズレが発生することがある。たとえば、固視位置をｘ方向（横方向）に移動させると、回旋によるｙ方向（縦方向）にズレが発生することがある。また、固視位置をｙ方向に移動させると、回旋によるｘ方向のズレが発生することがある。

［表示例］
眼底Ｅｆのパノラマ３次元画像データＧを用いた各種情報の表示例を説明する。

〔第１の表示例〕
眼底疾患の診断においては、網膜の層の厚さを参照することが多々ある。たとえば緑内障や網膜色素変性症の診断においては、網膜の層の厚さは重要な診断材料とされている。

ＯＣＴ装置によれば、眼底の断層画像や３次元画像を解析して、網膜の層の厚さの分布情報を取得することが可能である。また、正常眼の標準的な層厚の分布情報を予め取得しておき、この標準的な層厚に対する変位の分布を取得することも可能である。このような技術については、たとえば、特開２００４−１０５７０８号公報、特願２００６−１６０８９６号、特願２００７−２３４６９５号などに開示されている。

眼底観察装置１（画像処理部２３０）は、このような公知技術を用いて断層画像Ｇ（ｋ）ｉや３次元画像Ｇ（ｋ）やパノラマ３次元画像データＧを解析することにより、眼底Ｅｆにおける網膜の層厚分布を求めることができる。特に、眼底観察装置１によれば、パノラマ３次元画像データを解析することにより、従来のＯＣＴ装置よりも広範囲に亘る層厚分布を取得することが可能である。また、眼底観察装置１によれば、標準的な層厚に対する変位の分布についても、従来より広範囲に亘って取得することが可能である。

眼底観察装置１による網膜の層厚分布の表示態様の一例を図１３に示す。この表示態様は、眼底画像Ｅｆ′上に複数の走査領域Ｒ（ｋ）、つまり３次元画像Ｇ（ｋ）の計測領域を呈示し、各走査領域Ｒ（ｋ）毎に取得された層厚分布を繋ぎ合わせて表示したものである。この層厚分布は、段階的に設定された層厚の値の範囲毎に異なる表示色で分布を表現したものである。なお、表示色に代えて、グラデーションやパターンなどを用いて層厚の段階的な変化を表現するようにしてもよい。標準的な層厚に対する変位の分布についても同様に表示することが可能である。

〔第２の表示例〕
眼底観察装置１は、前述のように、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の層領域Ｍ（ｋ）を繋ぎ合わせるようにしてパノラマ３次元画像データＧを形成する。一方、各層領域Ｍ（ｋ）は、一般に、図１４に示すように深度方向に凹凸を有する画像領域となる。

なお、図１４は、３次元画像Ｇ（ｋ）の代わりに、パノラマ３次元画像データＧの或る断面による断層画像ｈ（１）、ｈ（２）を示している。ここで、断層画像ｈ（１）は３次元画像Ｇ（１）の断層画像であり、断層画像ｈ（２）は３次元画像Ｇ（２）の断層画像である。ここで、層領域Ｍ（１）、Ｍ（２）は、網膜の最深部の層（網膜色素上皮層）を表すものとする（他の層領域Ｍ（ｋ）も同様である）。

画像処理部２３０は、各層領域Ｍ（ｋ）が平坦になるように（つまり同じｚ座標値ｚ０になるように）、パノラマ３次元画像データＧのｚ方向に並んだ画素（ピクセル、ボクセル）をｚ方向に変位させる。すなわち、眼底表面方向の位置（ｘ、ｙ）における層領域Ｍ（ｋ）のｚ座標値をｚ（ｘ、ｙ）とすると、この処理は、位置（ｘ、ｙ）においてｚ方向に並ぶ全ての画素をｚ（ｘ、ｙ）−ｚ０だけｚ方向に移動させるものである。

図１４に示す断層画像ｈ（１）、ｈ（２）に当該処理を施した結果を図１５に示す。図１５には、層領域Ｍ（１）を平坦化して得られる断層画像ｈ（１）′と、層領域Ｍ（２）を平坦化して得られる断層画像ｈ（２）′とが記載されている。このような処理が３次元画像Ｇ（ｋ）の各位置（ｘ、ｙ）について実行される。

このように層領域Ｍ（ｋ）を平坦化したパノラマ３次元画像データＧに基づく画像を表示することにより、眼底Ｅｆ（網膜）の層の厚さの変化を視覚的に（直感的に）把握することが可能になる。

なお、層領域Ｍ（ｋ）が網膜色素上皮層以外の層である場合、画像処理部２３０は、パノラマ３次元画像データＧを解析して、網膜色素上皮層に相当する層領域を探索し、この層領域を平坦にするように同様の処理を行うことで、上記と同様の画像を表示させることができる。

また、網膜の最深部の網膜色素上皮層以外の任意の層を平坦にするように同様の処理を行うことも可能である。また、脈絡膜や強膜の層を平坦にするように同様の処理を行ってもよい。

以上に説明した処理は、断層画像Ｇ（ｋ）ｉや３次元画像Ｇ（ｋ）に対しても同様に実行することが可能である。

［作用・効果］
以上のような眼底観察装置１の作用及び効果について説明する。

眼底観察装置１は、低コヒーレンス光ＬＯを信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分割し、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とを重畳させて得られる干渉光ＬＣを検出し、その検出結果に基づいて眼底ＥｆのＯＣＴ画像（特に３次元画像）を形成するＯＣＴ装置として機能する。

更に、眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの異なる部位（複数の走査領域Ｒ（ｋ））を表す複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を形成し、これら３次元画像Ｇ（ｋ）を解析して互いの位置関係を求め、この位置関係に基づいて各３次元画像Ｇ（ｋ）を一の３次元座標系（基準３次元座標系）で表現する。それにより、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を含むパノラマ３次元画像データＧが形成される。

そして、眼底観察装置１は、基準３次元座標系で表現されたパノラマ３次元画像データＧに基づいて、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を表示する。このとき、眼底観察装置１は、たとえば、前述のレンダリング処理を行うことにより、所定の視線方向から見た擬似的なパノラマ３次元画像を形成して表示する。

このように作用する眼底観察装置１によれば、眼底Ｅｆの３次元的形態を表すパノラマ画像を作成することが可能である。オペレータは、このパノラマ画像を観察することにより、眼底Ｅｆの３次元的な形態を広範囲に亘って把握することが可能である。

複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求める処理は、次のようにして実行される。すなわち、眼底観察装置１は、各３次元画像Ｇ（ｋ）における眼底Ｅｆの所定部位に相当する画像領域を特定し、特定された複数の画像領域の位置関係を求めることにより複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求める。

このとき、眼底表面方向の位置関係については、各３次元画像Ｇ（ｋ）中の血管領域を特定し、これら血管領域を繋ぎ合わせるようにして複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めるようになっている。このように、眼底表面方向（ｘｙ方向）に特徴的に分布する血管領域を参照することにより、眼底表面方向の位置合わせを好適に行うことができる。

一方、眼底深度方向の位置関係については、各３次元画像Ｇ（ｋ）中の層領域を特定し、これら層領域を繋ぎ合わせるようにして複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めるようになっている。このように、眼底Ｅｆの特定の組織（層）を繋ぎ合わせるようにして位置合わせを行うことにより、眼底深度方向の位置合わせを好適に行うことができる。

また、眼底観察装置１は、眼底Ｅｆの表面の形態を表す２次元画像（眼底画像Ｅｆ′）を形成する機能を有している。そして、眼底観察装置１は、眼底画像Ｅｆ′に対する各３次元画像Ｇ（ｋ）の位置を求め、眼底画像Ｅｆ′が定義された眼底表面方向の２次元座標系（ｘｙ座標系）とこれに直交する眼底深度方向の座標軸（ｚ座標軸）とからなる３次元座標系（基準３次元座標系）によって各３次元画像Ｇ（ｋ）を表現するように作用する。

更に、眼底観察装置１は、各３次元画像Ｇ（ｋ）を眼底深度方向に積算することにより積算画像Ｐ（ｋ）を形成し、眼底画像Ｅｆ′における各積算画像Ｐ（ｋ）の位置を求めることにより複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の眼底表面方向の位置関係を求めるようになっている。

このように眼底画像Ｅｆ′を介して複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を単一の３次元座標系により表現することにより、眼底表面方向における３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を好適に求めることができる。

また、眼底観察装置１は、被検眼Ｅに固視標を投影する投影手段（ＬＣＤ１４０）を有する。更に、眼底観察装置１は、信号光ＬＳが眼底Ｅｆに照射されるときの被検眼Ｅの固視位置情報を取得し、信号光ＬＳに基づく３次元画像Ｇ（ｋ）に関連付けてこの固視位置情報を記憶する。そして、眼底観察装置１は、各３次元画像Ｇ（ｋ）に関連付けられた固視位置情報に基づいて複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の配列を特定し、この配列に基づいて複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めるように作用する。

このように被検眼Ｅの固視位置に基づいて３次元画像Ｇ（ｋ）の配列を特定することにより、３次元画像Ｇの位置関係を求める処理をより迅速にかつ正確に実行することが可能になる。

また、眼底観察装置１は、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を形成するときに、隣接する３次元画像が重複領域を含むように固視標の投影位置を変更することができる。そして、眼底観察装置１は、隣接する３次元画像のそれぞれの重複領域を解析することにより、この重複領域の画像を位置合わせし、それにより複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めるように作用する。

このように隣接する３次元画像に重複領域を持たせ、この重複領域をあたかも「糊しろ」のようにして複数の３次元画像Ｇ（ｋ）を貼り合わせることにより、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求める処理をより迅速にかつ正確に実行することが可能になる。すなわち、重複領域の形態（血管領域や層領域の形態など）を参照し、隣接する３次元画像の重複領域を一致させるようにして複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めることにより、当該処理の迅速化及び高精度化を図ることができる。

［変形例］
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。

眼底観察装置１は、パノラマ３次元画像データＧの一部又は全体に相当する画像を表示することができる。表示画像の範囲は、たとえばユーザインターフェイス２４０により任意に指定することができる。具体例として、パノラマ３次元画像データＧの全体に相当する擬似的３次元画像又は眼底画像Ｅｆ′を表示部２４０Ａに表示させ、操作部２４０Ｂにより（たとえばマウス２０６によるドラッグ操作により）、当該表示画像中に所望の範囲を指定する。画像処理部２３０は、指定された範囲に相当するパノラマ３次元画像データＧに対してレンダリング処理を施す。主制御部２１１は、それにより得られる画像を表示部２４０Ａに表示させる。

また、パノラマ３次元画像データＧの任意の断面位置における断層画像を表示することも可能である。この断面位置についても、たとえば上記と同様に操作部２４０Ｂを用いて任意に指定することができる。

なお、上記のように表示範囲を手作業で指定する代わりに、自動的に表示範囲を決定することもできる。たとえば、画像処理部２３０は、パノラマ３次元画像データＧを解析して、眼底Ｅｆの特徴部位（黄斑部、視神経乳頭など）に相当する画像領域を特定する。この処理は、パノラマ３次元画像データＧを解析し、特徴部位に応じた眼底表面の凹凸を検出することにより実行できる。画像処理部２３０は、このようにして特定された画像領域を含むように表示範囲を決定する。また、前述のように眼底の層厚を取得可能な場合には、層厚が特徴的な範囲（薄い部分や、標準値からの乖離が大きい部分など）を特定し、この特定範囲を含むように表示範囲を決定することができる。

上記実施形態では、眼底画像Ｅｆ′及び積算画像Ｐ（ｋ）を介して複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めているが、この発明はこれに限定されるものではない。なお、以下に説明する画像処理は、画像処理部２３０（画像解析部２３２）が実行する。

たとえば、積算画像Ｐ（ｋ）を用いることなく、眼底画像Ｅｆ′のみを介して複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めることができる。その具体例として、まず、各３次元画像Ｇ（ｋ）中の眼底表面に相当する画像領域（眼底表面領域）を抽出する。この処理は、パノラマ３次元画像データＧの画素値を解析することにより容易に行うことができる（たとえば、ｚ方向における画素値の変化に基づいて、網膜と硝子体との境界に相当する画像領域を抽出すればよい）。

次に、眼底画像Ｅｆ′における各眼底表面領域の位置を特定する。この処理は、たとえば、眼底画像Ｅｆ′中の特徴部位（血管領域、黄斑領域、視神経乳頭領域など）と、眼底表面領域中の特徴領域とを位置合わせすることにより実行できる。

そして、眼底画像Ｅｆ′における各眼底表面領域の位置の特定結果に基づいて、各３次元画像Ｇ（ｋ）の眼底表面方向の位置を決定することにより、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めることができる。

この発明においては、眼底画像Ｅｆ′を介することなく複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めることも可能である。その第１の具体例として、まず、上記実施形態と同様に、各３次元画像Ｇ（ｋ）の積算画像Ｐ（ｋ）を形成する。このとき、隣接する積算画像（隣接する３次元画像）が重複領域を持つように、予め走査領域Ｒ（ｋ）を設定しておくことが望ましい。

次に、従来の眼底画像のパノラマ画像を形成する処理と同様に、血管領域等の特徴部位の位置や、被検眼Ｅの固視位置などに基づいて、複数の積算画像Ｐ（ｋ）の位置関係を求める。そして、この位置関係に基づいて、眼底表面方向における複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めることができる。

なお、この具体例における積算画像Ｐ（ｋ）は、この発明の「２次元画像」の一例である。また、積算画像Ｐ（ｋ）は、この発明の「積算画像形成手段」としての積算画像形成部２３３により形成される。また、この具体例における積算画像形成手段は、この発明の「形成手段」に含まれる。

第２の具体例として、積算画像Ｐ（ｋ）を介することなく、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）自体の位置関係を求める手法を説明する。この手法を適用する場合にも、隣接する３次元画像が重複領域を持つように、予め走査領域Ｒ（ｋ）を設定しておくことが望ましい。

まず、各３次元画像Ｇ（ｋ）の縁端部の画像領域（望ましくは上記重複領域を含む）を特定する。この縁端部のサイズは、たとえば予め設定されている。次に、隣接する３次元画像Ｇ（ｋ）の縁端部の画像領域を３次元的に位置合わせする。このとき、複数の３次元画像Ｇの配列情報を参照することが望ましい。また、この位置合わせ処理は、当該画像領域中の特徴領域（血管領域等）同士を位置合わせすることにより実行できる。このような位置合わせ結果に基づいて各３次元画像Ｇ（ｋ）の位置を決定することにより、複数の３次元画像Ｇ（ｋ）の位置関係を求めることができる。

パノラマ３次元画像データＧの形成処理においては、計測中の眼球の移動に起因する位置合わせ精度の劣化が懸念される。特に、前述したように、被検眼に回旋斜位がある場合などにおいて、被検眼の固視位置を変更したときの眼球の位置ズレの問題がある。以下、このような要因による位置合わせ精度の劣化を回避する手法について説明する。

まず、眼球の回旋運動に起因するズレを固視標の表示態様によって補正する手法を説明する。被検眼Ｅの固視位置を横方向（ｘ方向）に移動させると、回旋により縦方向（ｙ方向）に眼球が変位することがある。逆に、被検眼Ｅの固視位置を縦方向に移動させると、回旋により横方向に眼球が変位することがある。以下、前者のケースについて説明する（後者についても同様である）。

被検眼Ｅの回旋の状態を把握するために、眼底カメラユニット１Ａにより被検眼Ｅの眼底画像Ｅｆ′（たとえば赤外動画像）を取得する。主制御部２１１は、被検眼Ｅに対する固視標の投影位置をｘ方向に移動させる。それにより、移動の前と後の眼底画像Ｅｆ′が得られる。主制御部２１１は、固視位置の移動前と後のそれぞれのフレームを動画像から抽出する。

画像解析部２３２は、これら各フレームを解析して、眼底の特徴点（視神経乳頭、黄斑部、血管、病変部等）の位置を特定する。この処理は、画素値に対して閾値処理を行うなどして自動的に行うことができる。なお、各フレーム中の特徴点を手作業で指定することもできる。

続いて、画像解析部２３２は、これら２つのフレームにおける特徴点のｙ方向への変位を演算する。この処理は、２つのフレームの特徴点の間の画素数をカウントすることにより行うことができる。

更に、画像解析部２３２は、固視位置のｘ方向への変位と、特徴点のｙ方向への変位とに基づいて、被検眼Ｅの回旋角度を演算する。回旋角度とは、回旋斜位における偏位角度である。回旋角度の演算は、従来と同様にして行うことができる。

主制御部２１１は、演算された回旋角度を打ち消すように固視標の投影位置を変更する。たとえば、回旋が上方に発生している場合には、当該回旋角度分だけ下方を固視させるように固視標の投影位置を変更する。逆に、回旋が下方に発生している場合には、当該回旋角度分だけ上方を固視させるように固視標の投影位置を変更する。

このような処理を行うことにより、被検眼Ｅの回旋の影響を低減させることができ、パノラマ画像を形成する際に眼底Ｅｆの様々な領域の画像を好適に繋ぎ合わせることが可能になる。

なお、被検眼Ｅの動画像を撮影する代わりに、固視位置の変更前後の眼底画像をそれぞれ撮影するようにしてもよい。

また、被検眼Ｅの回旋角度が事前に測定されている場合には、この測定値を記憶部２１２等の記憶手段に予め記憶しておき、この測定値に基づいて固視標の投影位置を変更するように構成することが可能である。

次に、被検眼と光学系との相対位置を変更することにより、眼球の回旋運動に起因するズレを補正する手法を説明する。この手法を適用する場合、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０に搭載された光学系と、被検眼Ｅとの少なくともいずれか一方を回転移動させる駆動手段を設ける。この駆動手段は、たとえばステッピングモータ等のアクチュエータを含んで構成され、主制御部２１１の制御にしたがって光学系と被検眼Ｅとの相対位置を変更する。

光学系を回転移動させる場合、駆動手段は、たとえば、所定位置（たとえば被検眼Ｅの位置）を中心として眼底カメラユニット１Ａを回転移動させる。また、被検眼Ｅを回転移動させる場合、駆動手段は、被検者の顔を保持する顎受けや額当てを所定位置を中心に回転移動させる。なお、後者の構成は被検者に不快感や不安感を与えるおそれがあることから、前者の構成の方が望ましいと思われる。

被検眼Ｅの回旋角度の取得方法は、上記変形例と同様である。主制御部２１１は、取得された回旋角度を打ち消すように被検眼Ｅと光学系との相対位置を変更する。

このような変形例によれば、被検眼Ｅの回旋の影響を低減させることができ、パノラマ画像を形成する際に眼底Ｅｆの様々な領域の画像を好適に繋ぎ合わせることが可能になる。

なお、被検眼Ｅの回旋角度が事前に測定されている場合には、この測定値を記憶部２１２等の記憶手段に予め記憶しておき、この測定値に基づいて被検眼Ｅと光学系との相対位置を変更するように構成することが可能である。

次に、計測中に被検眼Ｅが移動して固視位置がずれてしまう事態を防止するための変形例を説明する。一般的な固視標を用いると、スキャン中の信号光ＬＳやピント合わせ用の視標を被検者が視認し、これを眼で追いかけてしまうことがあった。このような事態を防止するために、たとえば、大きな十字型の固視標を呈示するなどの工夫を施すことが可能である。

上記の実施形態においては、参照ミラー１７４の位置を変更することにより信号光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、被検眼Ｅ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。

［眼底画像処理装置］
この発明に係る眼底画像処理装置の実施形態について説明する。この実施形態に係る眼底画像処理装置は、一般的なコンピュータと同様のハードウェア構成を有する（図４を参照）。また、この実施形態に係る眼底画像処理装置は、上記実施形態の演算制御装置２００と同様の機能的構成を有する（図６を参照）。ただし、眼底カメラユニット１ＡやＯＣＴユニット１５０を制御するための構成部分は不要である。

この実施形態に係る眼底画像処理装置は、たとえば、眼底のＯＣＴ画像を形成する眼底観察装置や、眼底のＯＣＴ画像を保管する記憶装置等の外部装置に接続されている。この記憶装置としては、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）などがある。眼底画像処理装置は、ＬＡＮ等の通信回線を介して、外部装置と通信可能に構成されている。

眼底画像処理装置は、外部装置から画像を受け付ける受付手段を有する。この受付手段は、たとえば図４に示す通信インターフェイス２０９を含んで構成される。受付手段は、特に、被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を受け付ける。

なお、受付手段の変形例として、記録媒体に記録された情報を読み取るドライブ装置を適用することができる。この変形例では、記録媒体に予め記録された複数の３次元画像をドライブ装置によって読み取ることにより眼底画像処理装置に入力する。

また、眼底の３次元画像の入力を受ける代わりに、眼底の複数の断層画像を受け付け、これら断層画像に基づいて眼底の３次元画像を形成するように構成することも可能である。この場合、眼底画像処理装置には、図６に示す３次元画像形成部２３１が設けられる。

眼底画像処理装置は、受け付けられた各３次元画像を解析することにより複数の３次元画像の位置関係を求め、この位置関係に基づいて各３次元画像を一の３次元座標系で表現する解析手段を有する。この解析手段は、たとえば、図６に示す画像解析部２３２と同様に構成される。

更に、眼底画像処理装置は、一の３次元座標系で表現された複数の３次元画像を表示手段に表示させる制御手段を有する。上記実施形態の表示部２４０Ａは、この「表示手段」の一例である。また、上記実施形態の制御部２１０は、この「制御手段」の一例である。

このような眼底画像処理装置によれば、眼底Ｅｆの３次元的形態を表すパノラマ画像を作成することが可能である。

なお、この実施形態に係る眼底画像処理装置に対し、眼底観察装置の実施形態で説明した任意の構成を適用することが可能である。

［プログラム］
この発明に係るプログラムの実施形態について説明する。この実施形態に係るプログラムは、一般的なコンピュータにより実行される。上記実施形態の制御プログラム２０４ａ（図４を参照）は、この実施形態に係るプログラムの一例である。

この実施形態に係るプログラムは、被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を予め記憶したコンピュータを次のように機能させる。まず、コンピュータは、各３次元画像を解析して複数の３次元画像の位置関係を求める。次に、コンピュータは、求められた位置関係に基づいて各３次元画像を一の３次元座標系で表現する。そして、コンピュータは、一の３次元座標系で表現された複数の３次元画像を表示手段に表示させる。

このようなプログラムによれば、眼底Ｅｆの３次元的形態を表すパノラマ画像をコンピュータに作成させることが可能である。

なお、眼底観察装置の実施形態で説明した任意の処理をコンピュータに実行させるように、この実施形態に係るプログラムを構成することができる。

この実施形態に係るプログラムを、コンピュータのドライブ装置によって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。また、ハードディスクドライブやメモリ等の記憶装置に記憶させることも可能である。更に、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送信することも可能である。

以上に説明した実施形態では、眼科分野で用いられる眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラムについて説明したが、この発明の要旨を他の分野に適用することも可能である。適用可能な他分野は、ＯＣＴ技術による画像形成が導入されている分野、特に、被測定物体の３次元画像が用いられている分野である。具体例として、眼科以外の医療分野（皮膚科、歯科等）、生物学分野、工業分野などが挙げられる。

この発明に係る眼底観察装置の実施形態の全体構成の一例を表す概略構成図である。 この発明に係る眼底観察装置の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。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略構成図である。 この発明に係る眼底観察装置の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。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。 この発明に係る眼底観察装置の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７（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７（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。 この発明に係る眼底観察装置の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。 この発明に係る眼底観察装置の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。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態における走査領域の設定態様の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の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。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態により形成されるパノラマ３次元画像データの形態の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態により表示される情報の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態により形成される断層画像の形態の一例を表す概略図である。 この発明に係る眼底観察装置の実施形態により実行される処理の結果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
１４０ ＬＣＤ
１４１ 走査ユニット
１５０ ＯＣＴユニット
１６０ 低コヒーレンス光源
１７４ 参照ミラー
１８０ スペクトロメータ
１８４ ＣＣＤ
２００ 演算制御装置
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２１３ 固視位置取得部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２３１ ３次元画像形成部
２３２ 画像解析部
２３３ 積算画像形成部
２３４ 血管領域特定部
２３５ 層領域特定部
２３６ 配列特定部
２３７ 眼底画像解析部
２３８ ３次元座標系設定部
２４０ ユーザインターフェイス
２４０Ａ 表示部

Claims (17)

1. 低コヒーレンス光を信号光と参照光とに分割し、被検眼の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する光学系と、
   前記干渉光を検出する検出手段と、
   を有し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記眼底の３次元画像を形成する眼底観察装置であって、
   眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を解析して前記複数の３次元画像の位置関係を求め、前記位置関係に基づいて前記複数の３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現する解析手段と、
   表示手段と、
   前記一の３次元座標系で表現された前記複数の３次元画像を前記表示手段に表示させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする眼底観察装置。
2. 前記解析手段は、前記複数の３次元画像のそれぞれにおける前記眼底の所定部位に相当する画像領域を特定する画像領域特定手段を含み、前記特定された複数の画像領域の位置関係を求めることにより前記複数の３次元画像の位置関係を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
3. 前記画像領域特定手段は、前記画像領域として、前記眼底の血管に相当する血管領域を特定し、
   前記解析手段は、前記特定された複数の血管領域を繋ぎ合わせるようにして眼底表面方向における前記複数の３次元画像の位置関係を求める、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼底観察装置。
4. 前記画像領域特定手段は、前記画像領域として、前記眼底の所定の層に相当する層領域を特定し、
   前記解析手段は、前記特定された複数の層領域を繋ぎ合わせるようにして眼底深度方向における前記複数の３次元画像の位置関係を求める、
   ことを特徴とする請求項２に記載の眼底観察装置。
5. 前記眼底の表面の形態を表す２次元画像を形成する形成手段を更に備え、
   前記解析手段は、前記位置関係として、前記２次元画像に対する前記複数の３次元画像のそれぞれの位置を求め、前記２次元画像が定義された眼底表面方向の２次元座標系と前記２次元座標系に直交する眼底深度方向の座標軸とからなる３次元座標系によって前記複数の３次元画像のそれぞれを表現する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
6. 前記形成手段は、眼底に照明光を照射し、その眼底反射光を検出して前記眼底の表面を撮影することにより前記２次元画像を形成する撮影手段を含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の眼底観察装置。
7. 前記解析手段は、前記複数の３次元画像のそれぞれを眼底深度方向に積算することにより複数の積算画像を形成する積算画像形成手段を含み、前記２次元画像における前記複数の積算画像のそれぞれの位置を求めることにより前記複数の３次元画像の眼底表面方向の位置関係を求める、
   ことを特徴とする請求項６に記載の眼底観察装置。
8. 前記形成手段は、前記２次元画像として、前記複数の３次元画像のそれぞれを眼底深度方向に積算することにより複数の積算画像を形成する積算画像形成手段を含み、
   前記解析手段は、前記複数の積算画像の位置関係を求めることにより前記複数の３次元画像の眼底表面方向の位置関係を求める、
   ことを特徴とする請求項５に記載の眼底観察装置。
9. 前記解析手段は、前記複数の３次元画像の縁端部の画像領域を解析して当該画像領域を位置合わせすることにより、前記複数の３次元画像の位置関係を求める、
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
10. 前記光学系は、被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、
    前記制御手段は、前記信号光が眼底に照射されるときの当該被検眼の固視位置情報を取得する取得手段と、当該信号光に基づく該眼底の３次元画像に関連付けて当該固視位置情報を記憶する記憶手段とを含み、
    前記解析手段は、前記複数の３次元画像のそれぞれに関連付けられて記憶された前記固視位置情報に基づいて前記複数の３次元画像の配列を特定する配列特定手段を含み、前記特定された配列に基づいて前記３次元画像の位置関係を求める、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
11. 前記光学系は、被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、
    前記複数の３次元画像を形成するときに、前記制御手段は、投影手段を制御し、隣接する３次元画像が重複領域を含むように前記固視標の投影位置を変更させ、
    前記解析手段は、隣接する３次元画像のそれぞれの重複領域を解析して該重複領域の画像を位置合わせすることにより前記複数の３次元画像の位置関係を求める、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
12. 前記眼底の表面の形態を表す２次元画像を形成する形成手段を更に備え、
    前記光学系は、前記被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、
    前記解析手段は、前記被検眼に対する固視標の投影位置が変更されたときに、当該変更の前後にそれぞれ前記形成手段により形成された２つの２次元画像に基づいて、前記被検眼の回旋角度を検出し、
    前記制御手段は、前記投影手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記固視標の投影位置を変更させる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
13. 前記被検眼の回旋角度を予め記憶する記憶手段を更に備え、
    前記光学系は、前記被検眼に固視標を投影する投影手段を含み、
    前記制御手段は、前記投影手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記固視標の投影位置を変更させる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
14. 前記眼底の表面の形態を表す２次元画像を形成する形成手段と、
    前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更する駆動手段と、
    を更に備え、
    前記解析手段は、前記被検眼に対する固視標の投影位置が変更されたときに、当該変更の前後にそれぞれ前記形成手段により形成された２つの２次元画像に基づいて、前記被検眼の回旋角度を検出し、
    前記制御手段は、前記駆動手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更させる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
15. 前記被検眼の回旋角度を予め記憶する記憶手段を更に備え、
    前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更する駆動手段と、
    前記制御手段は、前記駆動手段を制御し、前記回旋角度を打ち消すように前記光学系と前記被検眼との相対位置を変更させる、
    ことを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
16. 被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を受け付ける受付手段と、
    前記受け付けられた複数の３次元画像を解析して前記複数の３次元画像の位置関係を求め、前記位置関係に基づいて前記複数の３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現する解析手段と、
    表示手段と、
    前記一の３次元座標系で表現された前記複数の３次元画像を前記表示手段に表示させる制御手段と、
    を備えることを特徴とする眼底画像処理装置。
17. 被検眼の眼底の異なる部位を表す複数の３次元画像を予め記憶するコンピュータに、
    前記複数の３次元画像を解析させて前記複数の３次元画像の位置関係を求めさせ、
    前記位置関係に基づいて前記複数の３次元画像のそれぞれを一の３次元座標系で表現させ、
    前記一の３次元座標系で表現された前記複数の３次元画像を表示手段に表示させる、
    ことを特徴とするプログラム。

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