JP6604020B2 - 眼底撮像装置及び眼底撮像プログラム - Google Patents

Description

本開示は、被検眼眼底を撮像するための眼底撮像装置及び眼底撮像プログラムに関する。

被検者眼の断層像を撮像する光断層像撮像装置として、例えば、低コヒーレント光を用いた光断層干渉計（Optical Coherence Tomography:OCT）が知られている（特許文献１参照）。

このような装置において、検者は、ＳＬＯ光学系もしくは眼底カメラ光学系等の正面観察系によって取得されるフォーカス状態を利用して、断層画像のフォーカス合わせを行っていた（特許文献１参照）。また、他の装置では、正面画像のフォーカス状態を利用してＯＣＴ光学系のフォーカス状態が調整された後、ＯＣＴ光学系を用いてフォーカスが調整される（特許文献２参照）。

特開２０１２−２１３４８９号公報 特開２００９−２９１２５２号公報

しかしながら、従来手法の場合、設定された撮影部位に対してフォーカスが合わない場合があり、その結果として、画像を良好に取得できない場合があった。

本開示の一側面としては、フォーカス状態が改善された画像を撮像可能な眼底撮像装置及び眼底撮像プログラムを提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本開示は、以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）
被検眼眼底の断層画像を撮像するための断層撮像光学系と、
被検眼眼底の正面画像を撮像するための正面撮像光学系と、
前記断層撮像光学系及び前記正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて被検眼眼底に対する前記断層撮像光学系の合焦制御を行うための制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、被検眼眼底上の合焦部位に応じて前記合焦制御に用いる光学系を変更することを特徴とする眼底撮像装置。
（２）
眼底撮像装置において実行される眼底撮像プログラムであって、
前記眼底撮像装置は、
被検眼眼底の断層画像を撮像するための断層撮像光学系と、
被検眼眼底の正面画像を撮像するための正面撮像光学系と、を備え、
眼底撮像装置のプロセッサによって実行されることで、
前記断層撮像光学系及び前記正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて被検眼眼底に対する前記断層撮像光学系の合焦制御を行うための制御ステップであって、被検眼眼底上の合焦部位に応じて前記合焦制御に用いる光学系を変更する制御ステップを、
前記眼底撮像装置に実行させることを特徴とする。

本実施例に係る眼底撮像装置の外観図である。 本実施例に係る眼底撮像装置の光学系及び制御系を示す図である。 撮影画面の一例を示す図であり、黄斑撮影モードに設定された場合の一例である。 撮影画面の一例を示す図であり、乳頭撮影モードに設定された場合の一例である。 本実施例に係る装置における動作の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施例に係る最適化制御の一例について説明する図である。 撮像素子で撮像される赤外眼底像の例であり、黄斑に対してフォーカスを行う場合の例である。 撮像素子で撮像される赤外眼底像の例であり、乳頭に対してフォーカスを行う場合の例である。

以下、眼底撮像装置の実施形態について説明する。眼底撮像装置１（図１参照）は、例えば、断層撮像光学系（例えば、ＯＣＴ光学系２００）と、正面撮像光学系（例えば、撮影光学系３０）と、制御部（例えば、制御部７０、ＰＣ９０）と、を備えてもよい（図２参照）。制御部は、プロセッサを備えてもよく、メモリに記憶されたプログラムがプロセッサによって実行されることによって、眼底撮像装置が動作されてもよい。

断層撮像光学系は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに対するフォーカシングを行うための第１の光学部材を含んでもよい。断層撮像光学系は、眼底の断層画像Ｅｆを撮像するために構成されてもよい。断層撮像光学系としては、ＯＣＴ光学系が代表的であるが、これに限定されない。

正面撮像光学系は、眼底Ｅｆに対するフォーカシングを行うための第２の光学部材を含んでもよい。正面撮像光学系は、眼底Ｅｆの正面画像を撮像するために構成されてもよい。正面撮像光学系としては、例えば、眼底カメラをベースとする眼底カメラ光学系であってもよいし、ＳＬＯ（Scanning Laser Opthalmoscope）をベースとするＳＬＯ光学系であってもよい。正面撮像光学系は、正面像を撮影可能な光学系であってもよいし、正面像を観察可能な光学系であってもよい。もちろん、正面撮像光学系は、撮影と観察の両方の機能を備えた構成であってもよい。

なお、フォーカシングを行うための光学部材は、例えば、光学レンズ、ミラーユニットであってもよい。フォーカシングを行うための光学部材は、駆動部によって駆動されてもよい。アクチュエータによって光学部材が光軸方向に移動されることによって、フォーカスが調整されてもよい。つまり、光学部材は、光軸方向に移動可能な光学部材であってもよい。また、フォーカシングを行うための光学部材は、機械的な駆動部が用いられず、電気的な駆動制御によって焦点位置を可変できる光学部材（例えば、液晶レンズ）であってもよい。

第２の光学部材は、第１の光学部材と異なる構成であってもよい。第１の光学部材と第２の光学部材は、異なる位置に配置されてもよい。第１の光学部材と第２の光学部材は、断層撮像光学系と正面撮像光学系にそれぞれ独立して配置されてもよい。この場合、断層撮像光学系と正面撮像光学系とが分離された後の光路にて、各光学部材が配置されてもよい。このような構成によれば、各光学系のフォーカス調整をそれぞれ行うことも可能である。第１の光学部材と第２の光学部材は同じ位置に配置されてもよいし、第１の光学部材が第２の光学部材を兼用してもよい。

＜合焦制御＞
制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて第１の光学部材を駆動させることによって、被検眼眼底に対する断層撮像光学系の合焦制御を行ってもよい。制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて第２の光学部材を駆動させることによって、被検眼に対する正面撮像光学系の合焦制御を行ってもよい。制御部は、断層撮像光学系の合焦制御と正面撮像光学系の合焦制御との両方を行ってもよいし、どちらかの合焦制御を行ってもよい。

制御部は、眼底上の合焦部位に応じて合焦制御を変更してもよい（例えば、図６参照）。合焦部位に応じて合焦制御を変更する一態様として、例えば、予め設定された撮影部位に対してフォーカシングを行うような場合、制御部は、予め設定された撮影部位に応じて合焦制御を変更してもよい。つまり、合焦部位は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の少なくともいずれかによって撮影される撮影部位として規定されてもよい。他の態様として、例えば、撮像画像の中で設定された注目部位に対してフォーカス調整を行うような場合、制御部は、注目部位に応じて合焦制御を変更してもよい。

合焦制御の変更の一態様として、制御部は、フォーカス検出の手法を変更してもよい。より具体的には、制御部は、合焦部位に応じて合焦制御に用いる光学系を変更してもよい。光学系を変更する際のパターンとして、例えば、制御部は、合焦制御に用いる受光光学系を変更してもよい。例えば、合焦部位に応じて、以下の手法から少なくとも２つのパターンが選択されてもよい。制御部は、断層撮像光学系からの出力信号に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。制御部は、正面撮像光学系からの出力信号に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系からの出力信号に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。その他、制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系とは異なる光学系からの出力信号に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。

具体例としては、例えば、制御部は、断層撮像光学系からの出力信号に基づいて合焦制御を行う第１の制御と、正面撮像光学系からの出力信号に基づいて合焦制御を行う第２の制御とを、眼底Ｅｆ上の合焦部位に応じて変更してもよい。例えば、合焦部位として乳頭部が設定された場合、制御部は、第１の制御を用いてもよい。合焦部位として黄斑部が設定された場合、制御部は、第２の制御を用いてもよい。これによって、黄斑・乳頭の違いによるフォーカス位置のずれが軽減され、フォーカス調整をスムーズに行うことができる。

その他、フォーカス検出手法を変更する一態様として、制御部は、合焦検出に用いる検出光を変更してもよい。この場合、制御部は、眼底に投影されたフォーカス指標像に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。制御部は、撮像された眼底像（例えば、断層像、正面像）に基づいてフォーカス調整を行ってもよい。

合焦制御の変更の一態様として、制御部は、合焦制御に用いる光学系からの出力信号に基づいて取得される合焦位置に対し、オフセットを加えるか否かを切換えてもよい。なお、上記の各合焦制御を単独で実行してもよいし、これらを組み合わせて実行してもよい。

上記のように合焦部位に応じた制御によって、例えば、撮影部位による合焦位置のずれに対応しうる。結果として、例えば、合焦部位に関わらず、フォーカス調整をスムーズに行うことができる。

なお、合焦部位の例としては、眼底Ｅｆの黄斑部、乳頭部が挙げられる。制御部は、少なくとも、合焦部位が黄斑部である場合と合焦部位が乳頭部である場合とで合焦制御を変更してもよい。もちろんこれに限定されず、合焦部位の他の例として、眼底中心部、眼底周辺部等が挙げられる。つまり、制御部は、眼底の表面方向（光軸に直交する方向）に関する合焦部位の変化に応じて合焦制御を変更してもよい。また、合焦部位の他の例として、病変部位（例えば、網膜剥離部分）が規定され、制御部は、病変部位に応じて合焦制御を変更してもよい。

合焦部位は、予め設定されてもよい。例えば、制御部は、断層撮像光学系又は正面撮像光学系による合焦部位を設定するための指示信号を、検者（操作者）によって操作される操作部（例えば、ユーザーインタフェース）から受け付けてもよい。制御部は、受け付けられた指示信号に応じて合焦制御を変更してもよい。この場合、合焦部位として撮影部位が規定されてもよい。これによって、操作者の設定動作によって設定された合焦部位に関する画像を好適にフォーカスできる。

なお、合焦部位は、固視標投影光学系（例えば、固視標投影光学系３００）によって誘導される眼Ｅの固視位置に対応づけられてもよい。つまり、制御部は、固視標投影光学系の固視位置に応じて合焦制御を変更してもよい。この場合、例えば、黄斑に対応する固視位置、乳頭に対応する固視位置が予め設定されてもよい。

合焦部位を判定する構成が設けられてもよい。例えば、制御部は、眼Ｅを撮像する撮像光学系からの出力信号に基づいて眼底上での合焦部位を判定し、判定結果に応じて合焦制御を変更してもよい。撮像光学系の例としては、眼底断層撮像光学系、眼底正面撮像光学系、前眼部観察系等がありうる。これによって、例えば、合焦部位が自動的に判定されるので、検者の手間を軽減できる。この場合、合焦部位間での特徴的な相違を利用することによって合焦部位の判定が可能である。例えば、眼底画像における合焦部位の位置、形状、輝度分布、サイズ等によって合焦部位の判定が可能である。例えば、黄斑部位は、眼底の中心部において若干暗く形成されるのが特徴であり、乳頭部は、黄斑よりも鼻側に形成され、陥凹部の輝度が高いことが特徴である。また、制御部は、眼底に投影されたフォーカス指標が、所定の撮影部位（例えば、乳頭部）に形成されているか否かを判定してもよい。なお、制御部は、眼底画像に対するフォーカス調整が完了された後、フォーカス完了後の眼底画像に基づいて合焦部位を判定してもよい。この場合、制御部は、フォーカス指標の位置を検出した後、フォーカス指標の近傍が乳頭部か否かを判定してもよい。また、制御部は、前眼部画像の瞳孔位置に基づいて眼底上での合焦部位を判定してもよい。これによって、前眼部画像が取得された段階において撮影部位の判定が可能である。

なお、上記制御において、制御部は、断層撮像光学系における合焦制御に関して、眼底上の合焦部位に応じて合焦制御を変更してもよい。また、制御部は、正面撮像光学系における合焦制御に関して、眼底上の合焦部位に応じて合焦制御を変更してもよい。もちろん、制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の両方に関して、合焦部位に応じて合焦制御を変更してもよい。

上記合焦制御において、制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて駆動部（例えば、第１の駆動部、第２の駆動部の少なくともいずれか）を制御し、光学部材（例えば、第１の光学部材、第２の光学部材の少なくともいずれか）を合焦位置に自動的に駆動させるオートフォーカス制御を行ってもよい。制御部は、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて表示部（例えば、表示部７５、表示部９５等）を制御し、光学部材（例えば、第１の光学部材、第２の光学部材の少なくともいずれか）を合焦位置に誘導させるガイド表示を行ってもよい。つまり、本実施形態における合焦制御は、眼底Ｅｆに対して光学系のフォーカスが合った状態（合焦状態）となるように、光学部材を駆動させる制御であってもよい。

オートフォーカス制御、ガイド表示を行う場合、断層撮像光学系及び正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて合焦情報（例えば、フォーカスが合う位置）が取得されてもよい。制御部は、取得された合焦情報に基づいて光学部材を駆動させてもよい。

正面撮像光学系からの出力信号に基づいて断層撮像光学系の合焦制御を行う場合、制御部は、正面撮像光学系の第２の光学部材の駆動に連動して、断層撮像光学系の第１の光学部材を駆動させてもよい。また、制御部は、正面撮像光学系でのフォーカス完了後、正面撮像光学系での合焦位置情報をメモリから取得し、正面撮像光学系での合焦位置に対応する位置に第１の光学部材を駆動させてもよい。

なお、制御部７０は、第１の光学部材（例えば、レンズ１２４）と、第２の光学部材（例えば、レンズ３２）の一方を移動させるとき、他方を連動させて移動させてもよい。例えば、正面撮像光学系と断層撮像光学系のオートフォーカス完了後、正面撮像光学系のフォーカスを手動で調整する場合、第２の光学部材の移動に応じて第１の光学部材を連動させてもよい。つまり、制御部は、オートフォーカスでは、別々の駆動を行い、マニュアルフォーカスでは、駆動を連動させてもよい。この場合、各光学部材の移動量は、各光学系に応じて設定されてもよい。

これによって、手動でフォーカス調整を行う場合に、自動で合わせた位置関係を崩さずに調整できる。さらに、このような構成とすれば、眼底画像とＯＣＴ画像の両方のフォーカス状態の変化を観察しながら手動でフォーカス調整を行えるため、より調整が行い易い。

＜ＯＣＴへの適用＞
断層撮像光学系としてＯＣＴが用いられる場合、ＯＣＴ光学系は、例えば、第１フォーカス用光学部材（例えば、フォーカシングレンズ１２４）と、測定光路と、参照光路と、検出器（例えば、検出器１２０）を含んでもよい。第１フォーカス用光学部材は、例えば、第１駆動部（例えば、駆動部１２４ａ）によって光軸方向に移動されてもよい。測定光路は、第１フォーカス用光学部材を備え、眼底Ｅｆに測定光を導いてもよい。参照光路は、例えば、参照光を生成してもよい。検出器は、測定光路を介して被検眼に導かれた測定光と参照光路からの参照光との干渉信号を検出してもよい。制御部は、検出器からの出力信号に基づいて眼底Ｅｆの断層画像を取得してもよい。ＯＣＴ光学系には、測定光によって眼底を走査するために光スキャナ（例えば、走査部１０８）が設けられてもよい。制御部は、光スキャナを用いて測定光を横断方向に走査することによって、Ｂスキャン断層画像を取得してもよい。制御部は、光スキャナを用いて測定光を二次元的（ＸＹ方向）に走査することによって、３次元ＯＣＴデータを取得してもよい。制御部は、異なる時間にて取得された断層画像間の比較によってＯＣＴモーションコントラストデータを取得してもよい。

ＯＣＴ光学系の合焦制御に関して、例えば、制御部は、第１オートフォーカス制御と、第２オートフォーカス制御とを、合焦部位に応じて切換えてもよい。

第１オートフォーカス制御として、制御部は、例えば、第１の合焦位置情報を、ＯＣＴ光学系の検出器からの出力信号に基づいて取得してもよい。第１の合焦位置情報は、例えば、ＯＣＴ光学系の眼底に対する合焦位置に相当する。制御部は、第１の合焦位置情報に対応する位置に、ＯＣＴ光学系の第１フォーカス用光学部材を駆動させてもよい。

ＯＣＴ光学系の検出器からの出力信号に基づいてフォーカス制御を行う場合、制御部は、ＯＣＴ光学系によって取得される断層画像に基づいてフォーカス制御を実行してもよい。制御部は、ＯＣＴ光学系の検出器から直接的に出力される干渉信号に基づいてフォーカス制御を実行してもよい。

第２オートフォーカス制御として、制御部は、第２の合焦位置情報を、正面撮像光学系の受光素子から出力される受光信号に基づいて取得してもよい。第２の合焦位置情報は、例えば、正面撮像光学系の眼底に対する合焦位置情報に相当する。制御部は、第２の合焦位置情報に対応する位置に、ＯＣＴ光学系の第１のフォーカス用光学部材を駆動させてもよい。

なお、ＯＣＴ光学系は、例えば、測定光と参照光との光路長差を調整するために構成された調整用光学部材（例えば、参照ミラー１３１）を備えてもよい。調整用光学部材は、駆動部（例えば、駆動部１５０）によって光軸方向に移動可能であってもよい。調整用光学部材は、例えば、測定光と参照光との光路長差を調整するために測定光路又は参照光路に配置されてもよい。調整用光学部材を用いて測定光又は参照光の光路長を変更することによって、光路長差を調整してもよい。調整用光学部材は、例えば、駆動部（例えば、駆動部１５０）によって移動されてもよい。

制御部は、ＯＣＴ光学系の検出器からの出力信号に基づいて駆動部を制御し、調整用光学部材を自動的に移動させてもよい。この場合、制御部は、第１フォーカス用光学部材を移動させる前において、被検眼眼底の断層画像が取得される調整用光学部材の位置を、検出器からの出力信号に基づいて探索してもよい。制御部は、例えば、第１フォーカス用光学部材が合焦位置に移動された後、検出器からの出力信号に基づいて駆動部を制御し、光路長調整用光学部材の位置を、再調整してもよい。制御部は、調整用光学部材の自動調整を作動させるタイミングを、合焦部位に応じて変更してもよい。

＜正面撮像光学系＞
正面撮像光学系として正面撮影光学系が用いられる場合、正面撮影光学系は、例えば、第２フォーカス用光学部材（例えば、レンズ３２）と、受光素子（例えば、（撮影用）撮像素子３５、（観察用）撮像素子３８）を含んでもよい。第２フォーカス用光学部材は、例えば、第２駆動部（例えば、駆動部４９）によって光軸方向に移動されてもよい。受光素子は、例えば、第２フォーカス用光学部材を介して眼底からの反射光を受光してもよい。正面撮影光学系は、例えば、受光素子からの出力信号に基づいて眼底Ｅｆの正面画像をキャプチャーしてもよい。

なお、正面撮像光学系には、指標投影光学系が設けられてもよい。指標投影光学系は、眼底Ｅｆにフォーカス指標を投影するために構成されてもよい。制御部は、受光素子によって受光されたフォーカス指標に基づいて合焦制御を行ってもよい。フォーカス指標によるフォーカス検出によってフォーカス制御を短時間で行うことができる。なお、制御部は、例えば、正面撮像光学系によって撮像された正面画像に基づいて、第２の合焦位置情報を取得してもよい。

断層画像、正面画像、干渉信号に基づいて合焦位置を求める場合、制御部は、眼底に対する合焦状態を検出するための評価値を算出し、その評価値から合焦位置を求めてもよい。なお、評価値は、例えば、ヒストグラム、ピーク位置、輝度分布等の少なくともいずれかであってもよい（例えば、特開２００９−２９１２５２号公報、特開２０１２−２１３４８９号公報参照）。

＜固視標投影光学系＞
眼底撮像装置には、固視標投影光学系（例えば、固視標投影光学系３００）が配置されてもよい。固視標投影光学系は、眼Ｅの視線方向を誘導するための光学系であってもよい。固視標投影光学系は、眼Ｅに呈示する固視標を複数備え、複数の方向に眼Ｅを誘導してもよい。

例えば、固視標投影光学系は、可視光を発する可視光源を有し、固視標の呈示位置を二次元的に変更させてもよい。これにより、視線方向が変更され、結果的に撮影部位が変更される。つまり、撮影光軸に対する固視標の位置に応じて撮影部位が変更される。

＜他の光学系への適用＞
なお、上記説明においては、断層撮像光学系、正面撮像光学系を例として説明したが、これに限定されず、複数の撮像光学系を備える眼科撮影装置であれば、本実施形態の適用は可能である。眼科撮影装置は、例えば、被検眼（例えば、前眼部、眼底）を第１の撮像方式にて撮像するための第１撮像光学系（例えば、ＯＣＴ光学系）と、被検眼を第２の撮像方式にて撮像するための第２撮像光学系（例えば、正面撮像光学系）と、備えてもよい。制御部は、第１撮像光学系及び第２光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて被検眼に対する第１撮像光学系の合焦制御を行ってもよい。制御部は、被検眼の合焦部位に応じて合焦制御を変更してもよい。この場合、例えば、波面補償デバイスを用いて眼底の細胞画像を撮像する第１撮像光学系と、第１撮像光学系よりも撮影範囲が大きい眼底画像を撮像する第２撮像光学系と、を備える装置において、本実施形態が適用されてもよい。

また、撮像光学系と、検出光学系と、を備える眼科撮像装置においても、本実施形態の適用は可能である。撮像光学系は、例えば、駆動部によって駆動され、眼Ｅ（例えば、眼底Ｅｆ又は前眼部）に対するフォーカシングを行うための光学部材を含んでもよい。撮像光学系は、眼Ｅ（例えば、眼底Ｅｆ又は前眼部）を撮像するために構成されてもよい。撮像光学系としては、例えば、断層撮像光学系であってもよい。

検出光学系は、眼底Ｅｆに対する撮像光学系のフォーカス状態を検出するために構成されてもよい。検出光学系は、眼底からの反射光を受光する受光素子を含んでもよい。この場合、検出光学系は、撮像光学系と異なる構成であってもよい。

制御部は、撮像光学系及び検出光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて光学部材を駆動させることによって、眼底Ｅｆに対する撮像光学系の合焦制御を行ってもよい。

なお、撮像光学系として、断層撮像光学系が用いられる場合、検出光学系としては、例えば、眼底正面撮像光学系が用いられてもよい。

＜実施例＞
以下、本実施形態に係る一実施例を図面に基づいて説明する。なお、本実施例においては、被検者眼（眼Ｅ）の軸方向をＺ方向、水平方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向として説明する。眼底の表面方向をＸＹ方向として考えてもよい。

本実施例の眼底撮像装置１は、図１に示すように、例えば、基台４と、撮影部（装置本体）３と、顔支持ユニット５と、操作部７４と、を主に備える。撮影部３は、後述する光学系を収納してもよい。撮影部３は、眼Ｅに対して３次元方向（ＸＹＺ）に移動可能に設けられてもよい。顔支持ユニット５は、被検者の顔を支持するために基台４に固設されてもよい。

撮影部３は、ＸＹＺ駆動部６により、眼Ｅに対して左右方向、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向に相対的に移動されてもよい。

ジョイスティック７４ａは、眼Ｅに対して撮影部３を移動させるために検者によって操作される操作部材として用いられる。もちろん、ジョイスティック７４ａに限定されず、他の操作部材（例えば、タッチパネル、トラックボール等）であってもよい。

例えば、操作部は、検者からの操作信号を一旦、制御部７０に送信する。この場合、制御部７０は、後述するパーソナル・コンピュータ９０に操作信号を送ってもよい。例えば、パーソナル・コンピュータ９０は、操作信号に応じた制御信号を制御部７０に送る。そして、例えば、制御部７０は、制御信号を受け取ると、制御信号に基づいて各種制御を行ってもよい。

例えば、ジョイスティック７４ａの操作によって、撮影部３が眼Ｅに対して移動される。また、回転ノブ７４ｂを回転操作することにより、ＸＹＺ駆動部６が駆動し撮影部３がＹ方向に移動される。

なお、撮影部３には、例えば、表示部７５が設けられても良い（例えば、検者側）。表示部７５は、例えば、眼底観察像、眼底撮影像、及び前眼部観察像等を表示してもよい。なお、表示部７５は、操作部７４と兼用されるタッチパネルを備えてもよい。

なお、本実施例の眼底撮像装置１は、パーソナル・コンピュータ（以下、ＰＣ）９０と接続されている。ＰＣ９０には、例えば、表示部９５、操作部（キーボード、マウス等）９６、制御部７０等が接続されてもよい。

＜光学系＞
図２に示すように、本実施例の光学系は、照明光学系１０、撮影光学系（正面撮影光学系）３０、干渉光学系（以下、ＯＣＴ光学系ともいう）２００を主に備える。撮影光学系３０は、眼底を撮影（例えば、無散瞳状態）することによって眼底画像を得るための眼底カメラ光学系として用いられる。例えば、赤外光によって赤外眼底画像が取得され、可視光によってカラー眼底画像が取得される。撮影光学系３０は、所定の励起光によって蛍光眼底画像を撮影してもよい。ＯＣＴ光学系２００は、被検眼眼底の断層画像を光干渉の技術を用いて非侵襲で得る。さらに、光学系は、フォーカス指標投影光学系４０、アライメント指標投影光学系５０、前眼部観察光学系６０、固視標投影光学系３００を備えてもよい。

＜照明光学系＞
照明光学系１０は、例えば、観察照明光学系と撮影照明光学系を有する。撮影照明光学系は、光源１４、コンデンサレンズ１５、リングスリット１７、リレーレンズ１８、ミラー１９、黒点板２０、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、対物レンズ２５を主に備える。撮影光源１４は、フラッシュランプ等であってもよい。黒点板２０は、中心部に黒点を有する。

また、観察照明光学系は、光源１１、赤外フィルタ１２、コンデンサレンズ１３、ダイクロイックミラー１６、リングスリット１７から対物レンズ２５までの光学系を主に備える。光源１１は、例えば、ハロゲンランプ等であってもよい。赤外フィルタ１２は、例えば、波長７５０ｎｍ以上の近赤外光を透過する。ダイクロックミラー１６は、例えば、コンデンサレンズ１３とリングスリット１７との間に配置される。また、ダイクロイックミラー１６は、例えば、光源１１からの光を反射し撮影光源１４からの光を透過する特性を持つ。

＜撮影光学系＞
撮影光学系（正面撮影光学系）３０には、例えば、対物レンズ２５、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、撮像素子３５が主に配置されている。撮影絞り３１は、孔あきミラー２２の開口近傍に位置する。フォーカシングレンズ３２は、光軸方向に移動可能である。撮像素子３５は、例えば、可視域に感度を有する撮影に利用可能である。撮影絞り３１は、例えば、対物レンズ２５に関して被検眼Ｅの瞳孔と略共役な位置に配置されている。フォーカシングレンズ３２は、例えば、モータを備える移動機構４９により光軸方向に移動される。

また、結像レンズ３３と撮像素子３５の間には、赤外光及び可視光の一部を反射し、可視光の大部分を透過する特性を有するダイクロイックミラー３４が配置される。ダイクロイックミラー３４の反射方向には、赤外域に感度を有する観察用撮像素子３８が配置されている。なお、ダイクロイックミラー３４の代わりに、跳ね上げミラーが用いられても良い。跳ね上げミラーは、例えば、眼底観察時に光路に挿入され、眼底撮影時に光路から退避される。

なお、対物レンズ２５と孔あきミラー２２の間には、例えば、光路分岐部材としての挿脱可能なダイクロイックミラー（波長選択性ミラー）２４が斜設されている。ダイクロイックミラー２４は、例えば、ＯＣＴ測定光の波長光、及びアライメント指標投影光学系５０及び前眼部照明光源５８の波長光（中心波長９４０ｎｍ）を反射する。

また、ダイクロイックミラー２４は、例えば、眼底観察用照明の波長光の光源波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下を透過する特性を有する。撮影光学系３０によって撮影を行うときには、ダイクロイックミラー２４は挿脱機構６６により連動して跳ね上げられ、光路外に退避する。挿脱機構６６は、ソレノイドとカム等により構成することができる。

また、ダイクロイックミラー２４の撮像素子３５側には、挿脱機構６６の駆動により光路補正ガラス２８が跳ね上げ可能に配置されている。光路挿入時には、光路補正ガラス２８は、ダイクロイックミラー２４によってシフトされた光軸Ｌ１の位置を補正する役割を持つ。

観察用の光源１１を発した光束は、赤外フィルタ１２により赤外光束とされ、コンデンサレンズ１３、ダイクロイックミラー１６により反射されてリングスリット１７を照明する。そして、リングスリット１７を透過した光は、リレーレンズ１８、ミラー１９、黒点板２０、リレーレンズ２１を経て孔あきミラー２２に達する。孔あきミラー２２で反射された光は、補正ガラス２８、ダイクロイックミラー２４を透過し、対物レンズ２５により被検眼Ｅの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して眼底Ｅｆを照明する。

眼底からの反射光は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４、補正ガラス２８、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、ダイクロイックミラー３４、ダイクロイックミラー３７、リレーレンズ３６を介して撮像素子３８に結像する。なお、撮像素子３８の出力は制御部７０に入力され、制御部７０は、撮像素子３８によって撮像される被検眼の眼底観察画像を表示部７５に表示する（図３参照）。

また、撮影光源１４から発した光束は、コンデンサレンズ１５を介して、ダイクロイックミラー１６を透過する。その後、眼底観察用の照明光と同様の光路を経て、眼底は可視光により照明される。そして、眼底からの反射光は対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３を経て、撮像素子３５に結像する。

＜フォーカス指標投影光学系＞
フォーカス指標投影光学系４０は、赤外光源４１、スリット指標板４２、２つの偏角プリズム４３、投影レンズ４７、照明光学系１０の光路に斜設されたスポットミラー４４を主に備える。２つの偏角プリズム４３は、スリット視標板４２に取り付けられる。スポットミラー４４は、照明光学系１０の光路に斜設される。また、スポットミラー４４はレバー４５の先端に固着されている。スポットミラー４４は、通常は光軸に斜設されるが、撮影前の所定のタイミングで、ロータリソレノイド４６の軸の回転により、光路外に退避させられる。

なお、スポットミラー４４は被検眼Ｅの眼底と共役な位置に配置される。光源４１、スリット指標板４２、偏角プリズム４３、投影レンズ４７、スポットミラー４４及びレバー４５は、フォーカシングレンズ３２と連動して移動機構４９により光軸方向に移動される。また、フォーカス指標投影光学系４０のスリット指標板４２の光束は、偏角プリズム４３及び投影レンズ４７を介してスポットミラー４４により反射された後、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を経て被検眼Ｅの眼底に投影される。眼底へのフォーカスが合っていないとき、フォーカス指標像（以下、指標像と略す場合がある）Ｓ１・Ｓ２は、ずれ方向及びずれ量に応じて分離された状態で眼底上に投影される（図３（ａ）参照）。一方、フォーカスが合っているときには、指標像Ｓ１・Ｓ２は、合致した状態で眼底上に投影される（図３（ｂ）参照）。そして、指標像Ｓ１・Ｓ２は、撮像素子３８によって眼底像と共に撮像される。

＜固視標投影光学系＞ 固視標投影光学系３００は、固視標３０２を備えてもよい。固視標投影光学系３００は、固視標を眼底Ｅｆに投影するために構成されてもよい。固視標投影光学系３００は、固視標の呈示位置が可変な構成であってもよい。呈示位置の変更によって、眼Ｅが所定の視線方向に誘導される。

固視標投影光学系としては、例えば、マトリクス状に配列された光源（例えば、ＬＥＤ）の点灯位置により固視位置を調整する構成、表示位置の変更によって固視位置を調整するディスプレイパネル（例えば、液晶パネル）、光源からの光を光スキャナによって走査させ、光源の点灯制御により固視位置を調整する構成、等、種々の構成が考えられる。固視標投影光学系は、内部固視灯タイプであってもよいし、外部固視灯タイプであってもよい。

固視標３０２からの光束は、レンズ３０４、ダイクロイックミラー３７、ダイクロイックミラー３４、結像レンズ３３、フォーカシングレンズ３２、孔あきミラー２２、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を通過して眼底Ｅｆに投影される。被検者は、投影光束を固視標として視認する。

＜アライメント指標投影光学系＞
アライメント指標投影光学系５０は、被検眼Ｅに対して、アライメント用指標光束を投影する。アライメント指標投影光学系５０には、図２における左下の点線内の図に示すように、撮影光軸Ｌ１を中心として同心円上に４５度間隔で赤外光源が複数個配置されている。本実施例における眼科撮影装置は、第１視標投影光学系（０度、及び１８０）と、第２視標投影光学系と、を主に備える。

第１指標投影光学系は、赤外光源５１とコリメーティングレンズ５２を持つ。第２指標投影光学系は、第１指標投影光学系とは異なる位置に配置され、６つの赤外光源５３を持つ。赤外光源５１は、撮影光軸Ｌ１を通る垂直平面を挟んで左右対称に配置される。

この場合、第１指標投影光学系は被検眼Ｅの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影する。第２指標投影光学系は被検眼Ｅの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。なお、図２の本図には、便宜上、第１指標投影光学系（０度、及び１８０度）と、第２指標投影光学系の一部のみ（４５度、１３５度）が図示されている。

＜前眼部観察光学系＞
被検眼Ｅの前眼部を撮像する前眼部観察（撮影）光学系６０は、ダイクロイックミラー２４の反射側に、ダイクロイックミラー６１、絞り６３、リレーレンズ６４、二次元撮像素子（受光素子：以下、撮像素子６５と省略する場合あり）６５を主に備える。撮像素子６５は、赤外域の感度を持つ。また、撮像素子６５はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、赤外光を発する前眼部照明光源５８により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。前眼部からの反射光は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４及びダイクロイックミラー６１からリレーレンズ６４の光学系を介して撮像素子６５により受光される。また、アライメント指標投影光学系５０からのアライメント光束は、被検眼角膜に投影される。角膜反射像は、対物レンズ２５〜リレーレンズ６４を介して撮像素子６５に受光（投影）される。

二次元撮像素子６５の出力は制御部７０に入力される。表示部７５には、二次元撮像素子６５によって撮像された前眼部像が表示される（図５、図６参照）。なお、前眼部観察光学系６０は、被検眼に対する装置本体のアライメント状態を検出するための検出光学系を兼用する。

＜ＯＣＴ光学系＞
図２に戻る。ＯＣＴ光学系２００は、いわゆる眼科用光干渉断層計（ＯＣＴ：Optical coherence tomography）の装置構成を持ち、眼Ｅの断層像を撮像する。ＯＣＴ光学系２００は、測定光源１０２から出射された光をカップラー（光分割器）１０４によって測定光と参照光に分割する。ＯＣＴ光学系２００は、測定光を眼底Ｅｆに導き，また、参照光を参照光学系１１０に導く。測定光は、コリメータレンズ１２３、フォーカスレンズ１２４を介し、走査部１０８に達し、例えば、２つのガルバノミラーの駆動によって反射方向が変えられる。走査部１０８で反射された測定光は、リレーレンズ１０９を介してダイクロイックミラー２４で反射された後、対物レンズ２５を介して眼底Ｅｆに集光される。眼底Ｅｆによって反射された測定光と，参照光との合成による干渉光は、検出器（受光素子）１２０に受光される。

検出器１２０は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。フーリエドメインＯＣＴの場合では、干渉光のスペクトル強度が検出器１２０によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって所定範囲における深さプロファイル（Ａスキャン信号）が取得される。例えば、Spectral-domain OCT（ＳＤ−ＯＣＴ）、Swept-source OCT（ＳＳ−ＯＣＴ）が挙げられる。

Spectral-domain OCT（ＳＤ−ＯＣＴ）の場合、例えば、光源１０２として広帯域光源が用いられ、検出器１２０として分光器（スペクトロメータ）が用いられる。

Swept-source OCTの場合、例えば、光源１０２として波長可変光源が用いられ、検出器１２０として単一のフォトダイオードが用いられる（平衡検出を行ってもよい）。また、Time-domain OCT（ＴＤ−ＯＣＴ）であってもよい。

走査部１０８は、測定光源から発せられた光を被検眼眼底上で走査させる。例えば、走査部１０８は、眼底上で二次元的（ＸＹ方向（横断方向））に測定光を走査させる。走査部１０８は、瞳孔と略共役な位置に配置される。走査部１０８は、例えば、２つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動部１５１によって任意に調整される。

光源１０２から出射された光束はその反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。走査部１０８としては、光を偏向させる構成であればよい。例えば、反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

参照光学系１１０は、参照光を生成するために構成される。参照光は、眼底Ｅｆでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される。参照光学系１１０は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。

参照光学系１１０は、参照光路中の光学部材を移動させることによって、測定光と参照光との光路長差を変更してもよい。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系の測定光路中に配置されてもよい。

より詳細には、参照光学系１１０は、例えば、コリメータレンズ１２９、参照ミラー１３１、参照ミラー駆動部１５０を備えてもよい。参照ミラー駆動部１５０は、参照光路中に配置され、参照光の光路長を変化させるべく、光軸方向に移動可能な構成になっている。光を参照ミラー１３１によって反射することにより再度カップラー１０４に戻し、検出器１２０に導く。他の例としては、参照光学系１１０は、透過光学系（例えば、光ファイバー）によって形成され、カップラー１０４からの光を戻さず透過させることにより検出器１２０へと導く。

＜制御部＞
続いて、本実施例の制御系について説明する。制御部７０には、前眼部観察用の撮像素子６５と、赤外眼底観察用の撮像素子３８と、表示部７５と、操作部７４と、各光源と、各種駆動部と、撮像素子３５と、ＰＣ９０とが接続されてもよい。なお、煩雑化を避けるため、図２において、撮像素子、各光源、及び駆動部等と、制御部７０との接続を示す線が、一部省略されている。

制御部７０は、撮像素子６５によって撮像された前眼部観察画像と、撮像素子３８によって撮像された赤外眼底観察画像を本体の表示部７５に表示してもよい。制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００及び撮影光学系３０を駆動制御してＯＣＴ画像及び赤外眼底像の各画像を１フレーム毎に取得してもよい。制御部７０は、表示部７５を表示制御し、表示部７５上のＯＣＴ画像及び赤外眼底像を随時更新してもよい。

ＰＣ９０は、プロセッサとしてのＣＰＵ、記憶部としてのメモリ（不揮発性メモリ）等を備えてもよい。ＰＣ９０は、操作部（例えば、マウス、キーボード等）９６、表示部９５等と接続されてもよい。表示部９５がタッチパネルであってもよく、操作部として用いられてもよい。操作部９６は、ユーザー・インタフェースとして構成されてもよく、例えば、装置の動作制御、各種設定に用いられてもよい。ＰＣ９０は、操作部からの操作信号を受け付けてもよい。

ＰＣ９０は、眼科撮影装置１を制御するための制御信号を制御部７０に送信してもよい。ＰＣ９０のメモリは、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、ＰＣ９０に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ、外部サーバー等がメモリとして使用されうる。メモリには、眼底撮像装置１による正面画像および断層画像の撮影を制御するための撮影制御プログラムが記憶されている。

ＰＣ９０（より詳しくは、ＰＣ９０のプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）は、制御部７０を介して、検出器１２０からの受光信号を取得してもよい。ＰＣ９０は、検出器１２０からの受光信号を演算処理することによって断層画像を生成してもよい。

例えば、フーリエドメインＯＣＴの場合、ＰＣ９０は、検出器１２０からの出力信号を受け取り、各波長での干渉信号を含むスペクトル信号を処理する。ＰＣ９０は、スペクトル信号を処理して被検眼の内部情報（例えば、深さ方向に関する被検眼のデータ（深さ情報））を得る。より詳細には、スペクトル信号（スペクトルデータ）は、波数ｋ（＝２π／λ）に関して等間隔な関数Ｉ（ｋ）に変換される。ＰＣ９０は、波数ｋ空間でのスペクトル信号をフーリエ変換することにより深さ（Ｚ）領域における信号分布を得る。

なお、上記説明においては、ＰＣ９０と装置本体が別に配置されているが、装置本体とＰＣ９０とが一体化された構成であってもよい。この場合、制御部７０が、ＰＣ９０の機能を兼用してもよい。

＜制御動作＞
以上のような構成を備える装置において、その制御動作について説明する。

撮影の準備として、例えば、ＯＣＴによる撮影部位が設定される。制御部７０は、撮影部位を設定するための操作部（例えば、操作部９６）からの指示信号を受け付けてもよい。制御部７０は、指示信号に基づいて、ＯＣＴ光学系２００によって撮像される断層画像の撮影部位を設定してもよい。撮影部位として、例えば、眼底の黄斑部、乳頭部の何れかが選択可能であってもよい。その他、黄斑部及び乳頭部を含む広範囲の領域が設定可能であってもよい。また、黄斑、乳頭を含まない眼底周辺部が設定可能であってもよい。

他の準備として、ＯＣＴによる走査パターンが設定されてもよい。制御部７０は、走査パターンを設定するための操作部（例えば、操作部９６）からの指示信号を受け付けてもよい。制御部７０は、指示信号に基づいて、ＯＣＴ光学系２００によって眼底を走査する際の走査パターンを設定してもよい。設定される走査パターンとしては、例えば、ラインスキャン、マルチスキャン（例えば、互いに離間した複数のラインスキャン）、クロススキャン、マップスキャン（例えば、ラスタースキャン）、等がありうる。

設定される撮影部位は、固視標投影光学系３００の固視位置と対応付けられていてもよい。制御部７０は、設定された撮影部位に応じて固視標投影光学系３００を制御できる。結果として、撮影部位に応じて被検眼の視線方向が変更される。

例えば、制御部７０は、撮影部位が撮影領域の中心に位置されるように、固視位置を設定してもよい。この結果として、撮影部位が光軸Ｌ１に配置されてもよい。もちろん、撮影部位が厳密に光軸Ｌ１に配置される必要はなく、撮影部位の近傍が配置されればよい。また、撮影部位の中心が光軸Ｌ１に配置される必要も、必ずしもない。

黄斑部が撮影部位として設定された場合、例えば、黄斑部が撮影領域の中心に位置されるように、固視位置が設定されてもよい。この場合、固視位置が、中央（光軸上）に設定されてもよい。乳頭部が撮影部位として設定された場合、例えば、乳頭部が撮影領域の中心に位置されるように、固視位置が設定されてもよい。この場合、固視位置が鼻側でかつ若干上側に設定されてもよい。なお、固視位置は、左右眼で左右対称な位置関係であってもよい。

撮影部位の設定は、ＯＣＴの走査パターンと対応付けて設定されてもよい。その一例を以下に示す。図３、図４は、撮影画面の一例を示す図であり、図３は黄斑撮影モードに設定された場合の一例であり、図４は乳頭撮影モードに設定された場合の一例である。

設定画面では、黄斑部と走査パターンが関連付けされた第１のボタン４００（例えば、黄斑ライン、黄斑クロス、黄斑マップ等）が複数設けられている。また、乳頭部と走査パターンが関連付けされた第２のボタン４１０（例えば、乳頭ライン、乳頭クロス、乳頭マップ）が複数設けられている。これらのボタンのいずれかが検者によって操作されると、制御部７０は、操作指示信号に応じた撮影部位及び走査パターンを設定できる。

制御部７０は、撮影光学系３０によって取得された正面像４２０、指標４２５、断層像４３０、を表示部７５上に表示させる。指標４２５は、正面像４２０上における断層像の測定位置（取得位置）及びスキャンパターンを表す指標である。すなわち、スキャンパターンが変更されると、制御部７０は、変更されたスキャンパターンに基づいて、指標の表示パターンを変更する。指標４２５は、表示部７５上の正面像上に電気的に重畳表示される。なお、ＰＣ９０は、表示部７５に表示された内容と同一の内容を、表示部９５に表示してもよい。

断層像４３０としては、例えば、断層像４３０が表示部７５上に表示される。なお、制御部７０は、スキャンパターンに応じて、複数の断層像を表示部７５に表示させてもよい。

＜撮影手順＞
上記のように撮影条件が設定された後、撮影動作に移行される。以下、上記装置を用いた動作の一例を説明する。図５は、本装置における動作の流れの一例を示すフローチャートである。検者は、固視標を注視するように被検者に指示する。検者は、表示部７５上の前眼部観察像を観察する。検者は、瞳孔中心に光軸がくるように、ジョイスティック７４を用いてアライメントを行う。被検眼Ｅに対するアライメントが完了されると、眼底正面像（赤外眼底像）が取得されるようになり、表示部７５上に正面像４２０が現れる。

次いで、最適化制御を行うことによって、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようにする。なお、本実施例において、ＯＣＴ光学系２００の最適化の制御として、光路長調整、フォーカス調整、偏光状態の調整（ポラライザ調整）が行われてもよい。また、撮影光学系３０の最適化制御としては、フォーカス調整が少なくとも行われてもよい。

検者は、最適化開始スイッチ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅスイッチ）７４ｃ或いは操作部９６を操作することによって、最適化制御を開始するためのトリガ信号を入力する。制御部７０は、トリガ信号に基づいて最適化を開始する。

最適化の完了後、検者によって操作部９６が操作され、撮影実行のトリガが入力されると、制御部７０は、眼底断層像を撮影（キャプチャー）し、ＰＣ９０のメモリに断層像を記憶させる。なお、最適化制御が完了した旨の信号に基づいて、制御部７０は、断層像を自動的に撮影するようにしてもよい。

＜最適化制御＞
図６は、本実施例に係る最適化制御の一例について説明する図である。制御部７０は、初期化の制御として、参照ミラー１３１とフォーカシングレンズ１２４の位置を初期位置に設定してもよい。初期化完了後、制御部７０は、設定した初期位置から参照ミラー１３１を一方向に所定ステップで移動させ、第１光路長調整を行う（第１自動光路長調整）。なお、既に眼底の断層画像が取得できている場合は、初期化、第１光路長調整等を行わなくてもよい。

また、第１光路長調整と並行するように、制御部７０は、撮像素子３８から出力される赤外眼底像に基づいて被検眼に対する撮影光学系３０のフォーカス調整（第１のフォーカス）を行ってもよい。

制御部７０は、赤外眼底像に基づく撮影光学系３０のフォーカス調整が完了した後、撮影光学系３０のフォーカス情報に基づいてＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整を行ってもよい（第２のフォーカス）。また、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００のフォーカス情報に基づいてＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整を行ってもよい（第３のフォーカス）。

なお、合焦位置とは、観察画像として許容できる断層画像のコントラストを取得できる位置であればよく、必ずしも、フォーカス状態の最適位置である必要はない。

そして、フォーカス調整完了後、制御部７０は、再度、参照ミラー１３１を光軸方向に移動させ、光路長の再調整（光路長の微調整）をする第２光路長調整を行う。第２光路長調整完了後、制御部７０は、参照光の偏光状態を調節するためのポラライザ１３３を駆動させ、測定光の偏光状態を調整する。

図７、図８は、撮像素子３８で撮像される赤外眼底像の例であり、眼底像の中心にフォーカス視標投影光学系４０によるフォーカス指標像Ｓ１、Ｓ２が投影されている。図７は黄斑に対してフォーカスを行う場合の例、図８は乳頭に対してフォーカスを行う場合の例である。

ここで、フォーカス指標像Ｓ１，Ｓ２は、フォーカスが合っていないときには分離され（図７（ａ）、図７（ａ）参照）、フォーカスが合っているときに一致して投影される（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。制御部７０は、指標像Ｓ１，Ｓ２を画像処理により検出し、その分離情報を得てもよい。制御部７０は、指標像Ｓ１，Ｓ２の分離情報を基に移動機構４９の駆動を制御し、眼底に対するピントが合うようにレンズ３２を移動させてもよい。なお、説明の便宜上、フォーカスレバーを図示していない。

ここで、第１のフォーカス調整において、眼底へのフォーカスが合うとき、フォーカス指標像Ｓ１・Ｓ２は、光軸Ｌ１上で合致される。前述の視線誘導制御によって撮影部位が光軸Ｌ１上に配置されるような場合、撮影部位上でフォーカス指標像Ｓ１・Ｓ２が合致した状態となる（図７、図８）。結果として、撮影光学系３０のフォーカスは、撮影部位に対して合った状態となる。

より具体的には、撮影部位として黄斑部が設定された場合、黄斑上或いは黄斑近傍にスプリット指標が投影される。その結果として、スプリット指標が合致した状態においては、黄斑領域に対して撮影光学系３０のフォーカスが合った状態となる。

撮影部位として乳頭部が設定された場合、乳頭の陥凹部或いは陥凹部近傍にスプリット指標が投影される。その結果として、スプリット指標が合致した状態においては、陥凹部領域に対して撮影光学系３０のフォーカスが合った状態となる。

眼の構造上、黄斑領域よりも陥凹部が奥側に形成されている。光軸方向におけるフォーカス位置を黄斑部と乳頭部とで比較した場合、乳頭部に対してフォーカス調整を行った場合、黄斑領域よりも奥側にフォーカスが調整される。つまり、同一被検眼に対して黄斑撮影、乳頭撮影を行う場合、フォーカスが合った位置でのフォーカシングレンズは、通常、異なる位置に配置される。

上記フォーカス位置のずれは、ＯＣＴ撮影において影響を及ぼしうる。つまり、撮影光学系３０での合焦位置情報を用いてフォーカシングレンズ１２４を自動的に移動させる場合、ＯＣＴ光学系２００の合焦位置は、撮影光学系３０での合焦位置に依存する。

発明者らの検証によれば、黄斑撮影においては、撮影光学系３０での合焦位置に基づいてスムーズな撮影が可能であった。一方、乳頭撮影においては、ＯＣＴ光学系２００の測定光が陥凹部に対してフォーカスされた状態となり、乳頭部以外の部位からの光が不足した結果、良好な断層画像を取得できず、撮影不良となる場合があった。

そこで、本実施形態の一側面として、制御部７０は、撮影部位によるフォーカス位置のずれを考慮した制御を行ってもよい（図６参照）。本実施形態では、例えば、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００の眼底に対するフォーカス制御を撮影部位に応じて変更してもよい。フォーカス制御としては、例えば、撮影光学系３０からの出力信号に基づくフォーカス制御、ＯＣＴ光学系２００からの出力信号に基づくフォーカス制御、撮影光学系３０及びＯＣＴ光学系２００からの出力信号に基づくフォーカス制御、等がありうる。以下、本実施形態に係る最適化制御の一例について詳細に説明する。

制御部７０は、参照ミラー１３１及びフォーカシングレンズ１２４を初期位置へ移動させると、第１光路長調整及びフォーカス調整を開始する。以下に、各調整の制御動作について説明する。

＜第１自動光路長調整（粗調整）＞
第１自動光路長調整（自動粗光路長調整）について説明する。制御部７０は、駆動機構１５０の駆動を制御して参照ミラー１３１を移動させると共に、参照ミラー１３１の各位置にて検出器１２０から出力される出力信号に基づいて、眼底断層像が取得される位置に参照ミラー１３１を移動させる。

具体的には、制御部７０は、初期位置にて断層画像を取得した後、初期位置とは逆の移動限界位置に向けて参照ミラー１３１を移動させる。例えば、参照ミラー１３１の初期位置として限界位置Ｋ１が選択（設定）された場合、限界位置Ｋ２に向けて方向へ移動させる。

ここで、制御部７０は、参照ミラー１３１を所定のステップ（例えば、撮影範囲として２ｍｍステップ）で移動させ、各移動位置における断層画像を順次取得していき、眼底断層像が取得される位置を探索していく。

この場合、制御部７０は、離散的に設定された参照ミラー１３１の移動位置において、参照ミラー１３１が停止される度に断層像を取得する。そして、制御部７０は、各位置にて取得される断層画像を解析する。例えば、制御部７０は、各位置にて取得される断層像の評価値Ｂを算出する。そして、制御部７０は、参照ミラー１３１の位置と断層像の評価値Ｂとを対応付けてメモリに記憶する。評価値Ｂとしては、例えば、Ｂ＝（（画像の平均最大輝度値）−（画像の背景領域の平均輝度値））／（背景領域の輝度値の標準偏差）の式より求められてもよい。

ここで、制御部７０は、取得された参照ミラー１３１の位置ごとにおける評価値Ｂの算出結果から、評価値Ｂのピークを検出する。そして、制御部７０は、ピークの検出位置に対応する参照ミラー１３１の位置をメモリに記憶させる。そして、制御部７０は、評価値Ｂのピークに対応する位置へ参照ミラー１３１を移動させる。

以上のようにして光路長がラフに調整されると、表示部７５上のいずれかの位置に眼底断層像の少なくとも一部が表示された状態となる。

＜第１のフォーカス調整＞
制御部７０は、第１自動光路長調整（自動粗光路長調整）と並行して、合焦位置の検出及び検出結果に基づくレンズ３２の移動を行ってもよい。制御部７０は、フォーカス調整の制御を開始するためのトリガ信号を発し、撮影光学系３０のフォーカス調整を開始してもよい。

＜第２のフォーカス調整＞
例えば、制御部７０は、撮影部位として黄斑部が設定された場合、撮像素子３８からの出力信号による撮影光学系３０の合焦位置情報に基づいて、ＯＣＴ光学系２００のフォーカシングレンズ１２４を移動させてもよい（第２のフォーカス調整）。この場合、制御部７０は、第１フォーカス制御においてフォーカシングレンズ３２の合焦位置への移動が完了した後に、フォーカシングレンズ１２４の移動を開始してもよい。あるいは、制御部７０は、フォーカシングレンズ３２の合焦位置への移動が完了する前であって、撮影光学系３０の合焦位置情報が検出されたタイミングをトリガとして、フォーカシングレンズ１２４の移動を開始してもよい。

より詳細には、制御部７０は、撮影光学系３０の合焦位置情報に基づいてＯＣＴ光学系２００の合焦位置情報を取得し、フォーカシングレンズ１２４を合焦位置まで移動させてもよい（ＯＣＴ画像に対するオートフォーカス）。この場合、制御部７０は、例えば、フォーカシングレンズ３２の移動位置をＯＣＴ光学系２００の合焦位置情報として取得し、その合焦位置情報に基づいて駆動機構１２４ａを駆動制御してフォーカシングレンズ１２４を合焦位置まで移動させてもよい。

例えば、撮影光学系３０の合焦位置が−３Ｄに対応する位置であれば、ＯＣＴ光学系２００のフォーカス位置も同様に−３Ｄに対応する位置になるように制御する。この場合、フォーカシングレンズ３２の移動位置とフォーカシングレンズ１２４の移動位置との間で対応づけがなされてもよい。これによって、ＯＣＴ光学系２００のフォーカス位置を撮影光学系３０の合焦位置に対応するフォーカス位置に設定できる。

なお、制御部７０は、フォーカス指標によるフォーカス検出結果（例えば、指標像Ｓ１、Ｓ２の分離量）を撮影光学系３０の合焦位置情報として用い、ＯＣＴ光学系２００のフォーカスを調整してもよい。つまり、フォーカス検出結果とフォーカシングレンズ１２４の移動位置との間で対応づけがなされてもよい。なお、例えば、撮像光学系３０の合焦位置が−３Ｄに対応する位置であるとき、ＯＣＴ光学系２００の合焦位置は−３Ｄでなくてもよく、−３Ｄに補正値を加えた数値に対応する合焦位置であってもよい。

このようにしてＯＣＴ光学系２００のフォーカシングレンズ１２４が、撮影光学系３０に基づくフォーカス位置に移動される。移動完了後、眼底Ｅｆに対するＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整を終了する。

＜第３のフォーカス調整＞
例えば、制御部７０は、撮影部位として乳頭部が設定された場合、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００の検出器１２０からの出力信号に基づいてＯＣＴ光学系２００の合焦位置情報を取得し、フォーカシングレンズ１２４を合焦位置に移動させてもよい（第３のフォーカス調整）。

より詳細には、制御部７０は、第１自動光路長調整を経て、検出器１２０から出力される出力信号に基づいて、眼底Ｅｆに対する合焦位置にフォーカシングレンズ１２４を移動させてもよい。

制御部７０は、駆動部１２４ａの駆動を制御し、初期位置から所定のステップでレンズ１２４を移動させてもよい。制御部７０は、各移動位置における断層画像を順次取得していき、合焦位置（眼底断層像のフォーカスが合う位置）を探索してもよい。

例えば、制御部７０は、ある移動限界位置に向けて０．５Ｄずつレンズ１２４を移動させていき、合焦位置が見つかれなければ、反対方向にレンズ１２４を移動させてもよい。なお、レンズ１２４の移動ステップは、これに限定されず、例えば、１Ｄでもよいし、２Ｄでもよく、任意に設定される構成でもよい。

合焦位置の探索において、離散的に設定されたフォーカシングレンズ１２４の移動位置でフォーカシングレンズ１２４が停止される度に、その位置にて取得される画像が解析されてもよい。例えば、制御部７０は、各位置にて取得される断層像の評価値Ｂを算出してもよい。制御部７０は、レンズ１２４の位置と断層像の評価値Ｂとを対応付けてメモリに記憶してもよい。もちろん、評価値Ｂに限定されず、周知の技術を用いることが可能である。例えば、特開２００９−２９１２５２号公報に記載された手法が用いられてもよい。

制御部７０は、フォーカシングレンズ１２４の各位置における評価値Ｂの算出結果から、評価値Ｂのピークを検出してもよい。制御部７０は、ピークの検出位置に対応する位置へフォーカシングレンズ１２４を移動させてもよい。以上のようにして、フォーカス調整が完了される。

次に、制御部７０は、駆動機構１２４ａを制御して、前述のように取得されたＯＣＴ光学系２００の合焦位置に対応する移動位置にフォーカシングレンズ１２４を移動させる。移動完了後、眼底Ｅｆに対するＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整を終了する。

＜第２自動光路長調整（微調整）＞
制御部７０は、フォーカシングレンズ１２４が合焦位置に移動されると、第２自動光路長調整を開始する。制御部７０は、検出器１２０から出力される出力信号に基づいて、第１自動光路長調整によって調整された位置から参照ミラー１３１の位置を再調整する。制御部７０は、断層画像が所定の位置に位置されるように、参照ミラー１３１の位置を調整してもよい。

＜ポラライザ調整＞
制御部７０は、第２自動光路長調整後に検出器１２０から出力される出力信号に基づき、ポラライザ１３３を駆動させることによって、偏光状態の調整を行ってもよい。制御部７０は、ポラライザ１３３の各位置での評価値Ｂに基づいて、ピークとなる評価値Ｂ（ピーク値）を検出してもよい。制御部７０は、ピーク値が検出された位置に対応する位置へポラライザ１３３を移動させてもよい。以上のようにして、ポラライザ調整が完了される。

以上のように撮影部位に応じてフォーカス制御を変更することによって、眼底に対するＯＣＴ光学系２００のフォーカス合わせを、撮影部位に関わらず、スムーズに行うことができる。

なお、黄斑部撮影でのＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整において、撮影光学系３０から出力信号を用いた一側面としては、現行のフォーカス検出技術において、撮影光学系の方がフォーカス検出を短時間で実施できるからである。

例えば、指標像Ｓ１・Ｓ２の分離情報に基づくＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整（第２フォーカス調整）は、断層画像の評価に基づくＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整（第３フォーカス調整）に比べて処理が早い。従って、指標像Ｓ１・Ｓ２を用いてＯＣＴのフォーカスを適正に実施できる場合、指標像Ｓ１・Ｓ２の分離情報等を用いて撮影光学系３０と、ＯＣＴ光学系２００のフォーカスを調整してもよい。

一方、乳頭部撮影でのＯＣＴ光学系２００のフォーカス調整において、ＯＣＴ光学系２００からの出力信号を用いた一側面としては、撮影不良の回避が挙げられる。

なお、ＯＣＴ光学系２００からの出力信号を用いてフォーカス調整を行う場合であっても、撮影光学系３０によるフォーカス結果を取得する前に、フォーカス調整を開始することによって、フォーカス調整に要する時間を短縮できる。

ＯＣＴ光学系２００によって断層像がキャプチャーされた後、制御部７０は、撮影光学系３０を制御し、撮像素子３５からの出力信号に基づいて眼底正面像をキャプチャーしてもよい。取得された眼底正面像は、メモリに記憶されてもよい。この場合、上記撮影部位に応じたフォーカス制御によって、フォーカスが良好な正面像と断層像とが、撮影部位に関わらず取得される。

＜変容例＞
制御部７０は、上記第３のフォーカス調整において、撮影光学系３０の合焦位置情報を用いてもよい。例えば、撮影光学系３０の合焦位置に対応する位置に対してオフセットを加えた位置にフォーカシングレンズ１２４を移動させてもよい。オフセット量は、例えば、撮影部位によるフォーカス位置のずれを考慮して設定されてもよく、光学シミュレーション、実験等によって設定されうる。

この場合、制御部７０は、オフセットを加えた位置へのフォーカシングレンズの移動後、ＯＣＴ光学系２００からの出力信号に基づいてフォーカス位置を調整してもよい。オフセットを加えることによって、フォーカス位置の探索時間を短縮できる。つまり、制御部７０は、上記第３のフォーカス調整において、撮影光学系３０とＯＣＴ光学系２００を併用してもよい。この場合、制御部７０は、探索領域の範囲を変更してもよい。

その他、制御部７０は、撮影光学系３０の合焦位置に対応する位置に対してオフセットを加えた位置にてフォーカシングレンズ１２４を停止させてもよい。この場合、オフセットを加えるか否かに関して、第２のフォーカス調整と第３のフォーカス調整との間のフォーカス制御が異なる。

なお、指標像Ｓ１・Ｓ２が検出できなかった場合、制御部７０は、撮影部位に関わらず、第３のフォーカス調整を行ってもよい。制御部７０は、第３のフォーカス調整でのフォーカス結果を用いて、撮影光学系３０のフォーカス調整を行ってもよい。

なお、撮影光学系３０の合焦状態を検出する方法は上記の方法に限られず、周知の技術用いることが可能である。例えば、眼底像全体の輝度値の累計値を結像状態評価値として用い、輝度値の累計値がピークを示す位置を合焦位置として検出してもよいし、眼底像の画像データを微分処理させたときの輪郭画像に基づいて合焦状態を検出してもよい。微分処理前の赤外眼底画像に基づいて合焦状態を検出するようにしてもよい。この場合、制御部７０は、ピークが検出されなかったとき、または評価値が低い（閾値以下など）ときに撮影光学系３０のフォーカスが失敗したと判定してもよい。検出手法としては、例えば、特開２００９−２９１２５２に記載された手法が用いられてもよい。

なお、上記構成においては、フォーカス指標としてスプリット視標を用いたがこれに限定されず、眼底に投影された指標（例えば、リング指標、点指標）を用いて合焦状態が検出するための構造が、フォーカス検出に利用されうる。

なお、以上の説明において、第１フォーカス調整と第１光路長調整を並行して行うとしたが、これに限らない。例えば、第１フォーカス調整が開始されてから数秒（例えば、０．５秒）経過したときに、第１フォーカス調整が完了していなければ、第１光路長調整を並行して行い、第１フォーカス調整が完了していれば、第１光路調整を開始してもよい。

１ 眼科撮影装置
３０ 撮影光学系
３２ フォーカシングレンズ
７０ 制御部
７４ 操作部
７５ 表示部
９０ コンピュータ
９５ 表示部
１２０ 検出器
１２４ フォーカシングレンズ
２００ ＯＣＴ光学系

Claims (4)

1. 被検眼眼底の断層画像を撮像するための断層撮像光学系と、
   被検眼眼底の正面画像を撮像するための正面撮像光学系と、
   前記断層撮像光学系及び前記正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて被検眼眼底に対する前記断層撮像光学系の合焦制御を行うための制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、被検眼眼底上の合焦部位に応じて前記合焦制御に用いる光学系を変更することを特徴とする眼底撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記断層撮像光学系からの出力信号に基づいて前記合焦制御を行う第１の制御と、前記正面撮像光学系からの出力信号に基づいて前記合焦制御を行う第２の制御とを、被検眼眼底上の合焦部位に応じて変更することを特徴とする請求項１の眼底撮像装置。
3. 前記制御手段は、少なくとも、被検眼眼底上の合焦部位が黄斑部である場合と乳頭部である場合とで前記合焦制御を変更することを特徴とする請求項１〜２のいずれかの眼底撮像装置。
4. 眼底撮像装置において実行される眼底撮像プログラムであって、
   前記眼底撮像装置は、
   被検眼眼底の断層画像を撮像するための断層撮像光学系と、
   被検眼眼底の正面画像を撮像するための正面撮像光学系と、を備え、
   眼底撮像装置のプロセッサによって実行されることで、
   前記断層撮像光学系及び前記正面撮像光学系の少なくともいずれかからの出力信号に基づいて被検眼眼底に対する前記断層撮像光学系の合焦制御を行うための制御ステップであって、被検眼眼底上の合焦部位に応じて前記合焦制御に用いる光学系を変更する制御ステップを、
   前記眼底撮像装置に実行させることを特徴とする眼底撮像プログラム。

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