特許 6469413 データ処理方法及びＯＣＴ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6469413

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】データ処理方法及びＯＣＴ装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/10 20060101AFI20190204BHJP

【ＦＩ】

   A61B3/10 RZDM

【請求項の数】12

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-213522(P2014-213522)

(22)【出願日】2014年10月20日

(65)【公開番号】特開2016-77667(P2016-77667A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年9月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100124626

【弁理士】

【氏名又は名称】榎並 智和

(72)【発明者】

【氏名】森口 祥聖

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５１０１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１７０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１５１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９８７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１８８５５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２６８０３８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 S.H.Yun et al.，High-speed optical frequency-domain imaging，OPTICS EXPRESS，２００３年，Vol. 11, No. 22，2953-2963

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ３／００−３／１８

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７−２１／６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源を用いたスウェプトソースＯＣＴによりＡラインごとに収集された収集データを処理するデータ処理方法であって、
前記波長掃引光源と独立して動作するクロック生成手段により前記波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成し、
前記所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に配置された基準信号を前記クロックに同期してサンプリングし、
前記サンプリングされた前記基準信号を検出し、
検出された前記基準信号が配置された前記所定の波長位置を基準に、前記クロックに同期して前記収集データを順次にサンプリングし、
サンプリングされた前記収集データに基づいて当該Ａラインの画像を形成する
データ処理方法。

【請求項2】

前記クロックは、時間軸上において等間隔で変化し、
サンプリングされた前記収集データに対しリスケーリング処理を施し、リスケーリング処理が施された前記収集データに基づいて前記画像を形成する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。

【請求項3】

前記クロックの間隔が、前記基準信号の半値幅以下である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ処理方法。

【請求項4】

前記基準信号は、前記波長掃引光源からの光に基づいて光学的に生成される
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のデータ処理方法。

【請求項5】

前記基準信号は、前記波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い基準波長位置に付与されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のデータ処理方法。

【請求項6】

前記基準信号の検出より後に前記クロック生成手段から入力されたクロックから前記サンプリングを開始する
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ処理方法。

【請求項7】

所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源を用いたスウェプトソースＯＣＴにより収集データをＡラインごとに収集するＯＣＴ装置であって、
前記波長掃引光源と独立して動作し、前記波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成するクロック生成部と、
前記所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に対応する基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記基準信号生成部により生成された前記基準信号を前記クロック生成部により生成された前記クロックに同期して検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記基準信号が配置された前記所定の波長位置を基準に、前記クロック生成部により生成された前記クロックに同期して前記収集データを順次にサンプリングすることにより前記収集データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記収集データに基づいて当該Ａラインの画像を形成する画像形成部と
を含むＯＣＴ装置。

【請求項8】

前記クロック生成部は、時間軸上において等間隔で変化する前記クロックを生成し、
前記画像形成部は、前記収集データに対しリスケーリング処理を施し、リスケーリング処理が施された前記収集データに基づいて前記画像を形成する
ことを特徴とする請求項７に記載のＯＣＴ装置。

【請求項9】

前記クロックの間隔が、前記基準信号の半値幅以下である
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載のＯＣＴ装置。

【請求項10】

前記基準信号生成部は、前記波長掃引光源からの光に基づいて光学的に前記基準信号を生成する基準信号生成光学系を含む
ことを特徴とする請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載のＯＣＴ装置。

【請求項11】

前記基準信号生成部は、前記波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い前記所定の掃引波長範囲内における基準波長位置に前記基準信号を付与する
ことを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれか一項に記載のＯＣＴ装置。

【請求項12】

前記取得部は、前記検出部による前記基準信号の検出より後に前記クロック生成部から入力されたクロックから前記サンプリングを開始する
ことを特徴とする請求項１１に記載のＯＣＴ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、光コヒーレンストモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＯＣＴ）により収集された収集データを処理するデータ処理方法及びＯＣＴ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、レーザ光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を表す画像を形成するＯＣＴが注目を集めている。ＯＣＴは、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成する装置が実用化されている。このようなＯＣＴの手法を用いた装置（ＯＣＴ装置）は被検眼の様々な部位の観察に適用可能であり、また高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断に応用されている。

【0003】

ＯＣＴ装置の中でフーリエドメインＯＣＴの手法を用いた装置では、取得された収集データに固定パターンノイズ（Ｆｉｘｅｄ Ｐａｔｔｅｒｎ Ｎｏｉｓｅ：以下、ＦＰＮ）が潜在し、場合によっては除去しきれずに画像上に顕在化して画質を低下させることが知られている。

【0004】

スペクトラルドメインＯＣＴの手法を用いた装置（以下、ＳＤ−ＯＣＴ）では、たとえば各照射位置におけるＡライン方向の平均スペクトルを算出し、測定されたスペクトルから平均スペクトルを差し引くことにより、ＦＰＮを除去することができる。

【0005】

しかしながら、スウェプトソースＯＣＴの手法を用いた装置（以下、ＳＳ−ＯＣＴ）では、ＳＤ−ＯＣＴと同様の手法を用いても、ＦＰＮを除去することができない。その要因として、光源の制御タイミングと光源からの光の出射タイミングとの間の時間軸方向の揺らぎ（ジッター）等が考えられている。さらに、ジッターの影響により、ＳＳ−ＯＣＴは、ＳＤ−ＯＣＴに比べて位相情報を用いた画像化（Ｄｏｐｐｌｅｒ ＯＣＴ、Ｐｈａｓｅ Ｖａｒｉａｎｃｅ ＯＣＴなど）に不向きであると考えられている。

【0006】

このようなＳＳ−ＯＣＴにおけるジッターの影響を低減する手法については、非特許文献１や非特許文献２に開示されている。非特許文献１や非特許文献２には、ファイバーブラッググレーティング（Ｆｉｂｅｒ Ｂｒａｇｇ Ｇｒａｔｉｎｇ：以下、ＦＢＧ）によりトリガー信号を生成し、生成されたトリガー信号を基準に干渉信号の位相を合わせてから画像を形成することによりＦＰＮの除去を行う手法が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】Ｍｅｎｇ−Ｔｓａｎ Ｔｓａｉ ｅｔ ａｌ．、“Ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｕｓｉｎｇ Ｓｗｅｐｔ−Ｓｏｕｒｃｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｗｉｔｈ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ”、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ ４（２０１１）、ｐｐ．０９７００１−１〜０９７００１−３

【非特許文献2】ＷｏｏＪｈｏｎ Ｃｈｏｉ ｅｔ ａｌ．、“Ｐｈａｓｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｓｗｅｐｔ−ｓｏｕｒｃｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｒｅｔｉｎａ ｗｉｔｈ ａ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃａｖｉｔｙ ｓｕｒｆａｃｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｌｉｇｈｔ ｓｏｕｒｃｅ”、ＯＰＴＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ、Ｖｏｌ．３８、Ｎｏ．３、２０１３ Ｆｅｂｒｕａｒｙ １、ｐｐ．３３８−３４０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、非特許文献１や非特許文献２に開示された手法では、波数クロックを用いることによりジッターの影響の低減を図ることが可能であるが、画像を形成するための収集データの取得速度を変更することが難しく、この取得速度によって決まる、収集データの波長位置の範囲に対応する画像化範囲の変更が困難であるという問題がある。したがって、測定部位によっては画像化が不可能になるなど、測定（或いは、収集または画像化）の自由度を向上させることができない。

【0009】

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あり、その目的は、ＳＳ−ＯＣＴにおいて、ジッターの影響を低減しつつ測定の自由度を向上させることが可能な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態に係るデータ処理方法は、所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源を用いたスウェプトソースＯＣＴによりＡラインごとに収集された収集データを処理するデータ処理方法であって、波長掃引光源と独立して動作するクロック生成手段により波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成し、所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に配置された基準信号をクロックに同期してサンプリングし、サンプリングされた前記基準信号を検出し、検出された基準信号が配置された所定の波長位置を基準に、クロックに同期して収集データを順次にサンプリングし、サンプリングされた収集データに基づいて当該Ａラインの画像を形成する。
また、実施形態に係るＯＣＴ装置は、波長掃引光源と独立して動作し、波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックを生成するクロック生成部と、所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に対応する基準信号を生成する基準信号生成部と、基準信号生成部により生成された基準信号をクロック生成部により生成されたクロックに同期して検出する検出部と、検出部により検出された基準信号が配置された所定の波長位置を基準に、クロック生成部により生成されたクロックに同期して収集データを順次にサンプリングすることにより収集データを取得する取得部と、取得部により取得された収集データに基づいて当該Ａラインの画像を形成する画像形成部とを含む。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、ＳＳ−ＯＣＴにおいて、ジッターの影響を低減しつつ測定の自由度を向上させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係るＯＣＴ装置の構成の一例を表す概略図である。

【図2】実施形態に係るＯＣＴ装置の構成の一例を表す概略図である。

【図3】実施形態に係るＯＣＴ装置の構成の一例を表す概略図である。

【図4】実施形態に係るＯＣＴ装置の構成の一例を表す概略図である。

【図5】実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。

【図6】実施形態に係るＯＣＴ装置の構成の一例を表す概略ブロック図である。

【図7】実施形態に係るＯＣＴ装置の動作の一例を表すフロー図である。

【図8】実施形態に係るＯＣＴ装置の動作の一例を表すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

この発明に係るＯＣＴ装置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。この発明に係るＯＣＴ装置は、ＯＣＴの手法を用いて被測定物体の断層像や３次元画像を形成する。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。

【0014】

以下の実施形態では、被測定物体を生体眼（被検眼、眼底）とし、スウェプトソースタイプのＯＣＴの手法を用いて眼底のＯＣＴ計測を行うＯＣＴ装置が適用された眼底撮影装置について説明する。特に、実施形態に係る眼底撮影装置は、眼底のＯＣＴ画像を取得することが可能であり、さらに、眼底を撮影することにより眼底像を取得することが可能である。また、この実施形態ではＯＣＴ装置と眼底カメラとを組み合わせた装置について説明するが、眼底カメラ以外の眼底撮影装置、たとえばＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡、光凝固装置などに、この実施形態に係る構成を有するＯＣＴ装置を組み合わせることも可能である。また、この実施形態に係る構成を、単体のＯＣＴ装置に組み込むことも可能である。

【0015】

［構成］
図１〜図４に示すように、眼底撮影装置１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００を含んで構成される。眼底カメラユニット２は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。ＯＣＴユニット１００には、眼底のＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット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。

【0016】

〔眼底カメラユニット〕
図１に示す眼底カメラユニット２には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを角膜側から見た正面画像（眼底像）を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、または近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。眼底カメラユニット２は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。

【0017】

眼底カメラユニット２には、被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが設けられている。さらに、眼底カメラユニット２には、照明光学系１０と撮影光学系３０とが設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ（単にＣＣＤと呼ぶことがある）３５、３８）に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００からの測定光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した測定光をＯＣＴユニット１００に導く。

【0018】

照明光学系１０の観察光源１１は、たとえばハロゲンランプにより構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。さらに、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９及びリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆを照明する。なお、観察光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることも可能である。

【0019】

観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、ダイクロイックミラー４６を透過し、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ミラー３２により反射される。さらに、この眼底反射光は、ハーフミラー３３Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３により反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３５は、たとえば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３５により検出された眼底反射光に基づく画像（観察画像）が表示される。なお、撮影光学系３０のピントが前眼部に合わせられている場合、被検眼Ｅの前眼部の観察画像が表示される。

【0020】

撮影光源１５は、たとえばキセノンランプにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー３３まで導かれ、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３６により反射され、集光レンズ３７によりＣＣＤイメージセンサ３８の受光面に結像される。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３８により検出された眼底反射光に基づく画像（撮影画像）が表示される。なお、観察画像を表示する表示装置と撮影画像を表示する表示装置は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、被検眼Ｅを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。また、撮影光源としてＬＥＤを用いることも可能である。

【0021】

ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用指標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための指標であり、眼底撮影時やＯＣＴ計測時などに使用される。

【0022】

ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー３３Ａにて反射され、ミラー３２に反射され、合焦レンズ３１及びダイクロイックミラー５５を経由し、孔開きミラー２１の孔部を通過し、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

【0023】

ＬＣＤ３９の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。また、固視標の表示位置を任意に変更することも可能である。

【0024】

さらに、眼底カメラユニット２には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（アライメント）を行うための指標（アライメント指標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための指標（スプリット指標）を生成する。

【0025】

アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に投影される。

【0026】

アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６及び上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を通過し、ミラー３２により反射され、ハーフミラー３３Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３に反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（アライメント指標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。また、演算制御ユニット２００がアライメント指標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行ってもよい（オートアライメント機能）。

【0027】

フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路上に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット指標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。さらに、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

【0028】

フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってＣＣＤイメージセンサ３５により検出される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（スプリット指標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。演算制御ユニット２００は、従来と同様に、スプリット指標の位置を解析して合焦レンズ３１及びフォーカス光学系６０を移動させてピント合わせを行う（オートフォーカス機能）。また、スプリット指標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。

【0029】

ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路からＯＣＴ計測用の光路を分岐させている。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴ計測に用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。このＯＣＴ計測用の光路には、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０と、分散補償部材４７と、光路長変更部４１と、ガルバノスキャナ４２と、合焦レンズ４３と、ミラー４４と、リレーレンズ４５とが設けられている。

【0030】

分散補償部材４７は、コリメータレンズユニット４０と光路長変更部４１との間の測定光路に配置される。分散補償部材４７は、ＯＣＴユニット１００内で生成された参照光と測定光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。

【0031】

光路長変更部４１は、図１に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ計測用の光路の光路長を変更する。この光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、たとえばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含んで構成される。

【0032】

ガルバノスキャナ４２は、ＯＣＴ計測用の光路を通過する光（測定光ＬＳ）の進行方向を変更する。それにより、眼底Ｅｆを測定光ＬＳで走査することができる。ガルバノスキャナ４２は、たとえば、測定光ＬＳをｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｙ方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、測定光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。

【0033】

〔ＯＣＴユニット〕
図２を参照しつつＯＣＴユニット１００の構成の一例を説明する。ＯＣＴユニット１００には、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、波長掃引光源（波長走査光源）からの光を測定光と参照光とに分割し、眼底Ｅｆを経由した測定光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系における干渉光の検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット２００に送られる。

【0034】

光源ユニット１２０は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、所定の波長掃引範囲で出射光の波長を掃引（走査）可能な波長掃引光源（波長走査光源）を含んで構成される。光源ユニット１２０は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。

【0035】

光源ユニット１２０から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１０１によりアッテネータ１０２に導かれて、演算制御ユニット２００の制御の下で光量が調整される。アッテネータ１０２により光量が調整された光Ｌ０は、光ファイバ１０３により偏波コントローラ１０４に導かれてその偏光状態が調整される。偏波コントローラ１０４は、たとえばループ状にされた光ファイバ１０３に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１０３内を導かれる光Ｌ０の偏光状態を調整する。

【0036】

偏波コントローラ１０４により偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバ１０５によりファイバカプラ１０６に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。

【0037】

参照光ＬＲは、光ファイバ１０７によりアッテネータ１０８に導かれて、演算制御ユニット２００の制御の下で光量が調整される。アッテネータ１０８により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０９により偏波コントローラ１１０に導かれて、その偏光状態が調整される。

【0038】

偏波コントローラ１１０は、たとえば、偏波コントローラ１０４と同様の構成を有する。偏波コントローラ１１０により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１１１によりファイバカプラ１１２に導かれる。

【0039】

ファイバカプラ１０６により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ１１３により導かれ、コリメータレンズユニット４０により平行光束とされる。平行光束にされた測定光ＬＳは、分散補償部材４７、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２、合焦レンズ４３、ミラー４４、及びリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６に到達する。そして、測定光ＬＳは、ダイクロイックミラー４６により反射され、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに照射される。測定光ＬＳは、眼底Ｅｆの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。眼底Ｅｆによる測定光ＬＳの後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０６に導かれ、光ファイバ１１４を経由してファイバカプラ１１２に到達する。

【0040】

ファイバカプラ１１２は、光ファイバ１１４を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバ１１１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバカプラ１１２は、所定の分岐比（たとえば５０：５０）で、測定光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。ファイバカプラ１１２から出射した一対の干渉光ＬＣは、光ファイバ１１５、１１６により検出器１５０に導かれる。

【0041】

検出器１５０は、光ファイバ１１５、１１６により導かれた一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出信号（検出結果）の差分を出力するバランスドフォトダイオード（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ：以下、ＢＰＤ）である。検出器１５０は、その検出信号（検出結果）を干渉信号としてＤＡＱ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１６０に送る。検出器１５０により得られた検出信号（検出結果）は、この実施形態に係る「収集データ」の一例である。

【0042】

ＤＡＱ１６０には、波長掃引光源による波長掃引の基準タイミングとなるトリガー信号Ａｔｒが光源ユニット１２０から入力される。トリガー信号Ａｔｒは、波長掃引光源による所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に配置された信号である。たとえば、トリガー信号Ａｔｒは、波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い所定の波長位置（基準波長位置）に配置されている。波長掃引光源による波長掃引範囲の少なくとも一部は画像形成処理に用いられ、その範囲を画像化範囲と呼ぶ。所定の波長位置は、この画像化範囲の境界、境界近傍またはその外部の波長位置とすることが可能である。この実施形態では、トリガー信号Ａｔｒは、光源ユニット１２０のトリガー信号生成光学系により、波長掃引光源からの光に基づいて光学的に生成される。ここで、「光学的に生成される」とは、主として光学部材によって生成され、電気的な遅延を受けずに生成されることを意味する。

【0043】

内部クロックＩＣＬＫは、波長掃引光源と独立して動作するクロック生成部（クロック生成手段）により生成される。すなわち、内部クロックＩＣＬＫは、波長掃引光源による波長掃引タイミングと非同期のクロックであってよい。この実施形態では、内部クロックＩＣＬＫは、時間軸上において等間隔で変化するクロックである。内部クロックＩＣＬＫの間隔は、トリガー信号Ａｔｒの半値幅以下である。すなわち、内部クロックＩＣＬＫは、立ち上がりエッジ（または立ち下がりエッジ）の間隔がトリガー信号Ａｔｒの半値幅以下となる周波数を有する。

【0044】

ＤＡＱ１６０は、トリガー信号Ａｔｒが配置された基準波長位置を基準に、検出器１５０により得られた検出信号を内部クロックＩＣＬＫに基づいて順次に取り込む。この実施形態では、ＤＡＱ１６０は、トリガー信号Ａｔｒを検出し、トリガー信号Ａｔｒの検出より後にクロック生成部１６３（図４）から入力された内部クロックＩＣＬＫから検出信号のサンプリングを開始する。

【0045】

図３に、光源ユニット１２０の構成例を示す。光源ユニット１２０は、光源１２１と、光分岐器１２２と、トリガー信号生成光学系１２３とを含んで構成される。トリガー信号生成光学系１２３は、ＦＢＧ１２５と、検出器１２６とを含んで構成される。

【0046】

光源１２１は、既定の掃引開始波長から既定の掃引終了波長までの波長掃引範囲内で波長掃引を行う波長掃引光源である。光源１２１により出射された光は、光ファイバ１２７により光分岐器１２２に導かれる。光分岐器１２２は、光源１２１からの光を所定の分岐比（たとえば９５：５）で分岐することにより、光Ｌ０（９５％）と分岐光（５％）とを生成する。光Ｌ０は、光ファイバ１２８を介して出射端１２９より出射される。分岐光は、光ファイバ１３０によりトリガー信号生成光学系１２３に導かれる。

【0047】

トリガー信号生成光学系１２３は、分岐光から光学的にトリガー信号Ａｔｒを生成する。すなわち、光ファイバ１３０により分岐光がＦＢＧ１２５に導かれる。ＦＢＧ１２５は、光ファイバ１３０により導かれた光のうち所定の波長成分だけを反射し、且つ、それ以外の波長成分を透過させる。ＦＢＧ１２５は、たとえば光ファイバのコア部の屈折率がグレーティング周期で長手方向に変化するように形成された光学素子である。このようなＦＢＧ１２５に分岐光が入射すると、グレーティング周期に対応したブラッグ波長の光だけが反射され、それ以外の波長成分の光が透過する。したがって、ブラッグ波長（所定の波長）に対応したグレーティング周期で光ファイバのコア部の屈折率が変化するように形成することで、当該ブラッグ波長の波長成分だけを反射するＦＢＧが得られる。ＦＢＧ１２５は、波長掃引光源による所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置の波長成分の光を反射するようにブラッグ波長が調整されている。所定の波長位置の例として、光源１２１による掃引終了波長より掃引開始波長に近い波長位置（基準波長位置）などがある。この波長位置（基準波長位置）は、上記のように、画像化範囲の境界、境界近傍またはその外部の波長位置とすることが可能である。

【0048】

このようなＦＢＧ１２５を透過した光は、光ファイバ１３１により検出器１２６に導かれる。検出器１２６は、たとえばフォトダイオード（Ｐｈｏｔｅ Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）を含んでいてよい。検出器１２６は、ＦＢＧ１２５を透過した分岐光を検出することにより、波長掃引光源による所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に光学的に付与された基準信号を検出し、その結果としてトリガー信号Ａｔｒを出力する。トリガー信号Ａｔｒは、光ファイバ１３２を介して出射端１３３より出力される。

【0049】

図３において、検出器１２６は、ＢＰＤであってもよい。この場合、光分岐器１２２により生成された分岐光は、他のファイバカプラによりさらに一対の分岐光に分岐される。分岐された一対の分岐光の一方はＦＢＧ１２５を介してＢＰＤに導かれ、他方は光ファイバを介してＢＰＤに導かれる。ＢＰＤは、一方のみがＦＢＧ１２５を透過した一対の分岐光をそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出信号（検出結果）の差分に基づきトリガー信号Ａｔｒを出力することが可能である。

【0050】

図４に、ＤＡＱ１６０の構成例のブロック図を示す。図４では、ＤＡＱ１６０の他に、検出器１５０及び演算制御ユニット２００も図示されている。ＤＡＱ１６０は、検出部１６１と、サンプリング部１６２と、クロック生成部１６３とを含んで構成される。検出部１６１は、トリガー信号Ａｔｒを検出する。検出部１６１は、トリガー信号Ａｔｒが配置された波長位置を特定することが可能である。サンプリング部１６２は、検出されたトリガー信号Ａｔｒが配置された所定の波長位置を基準に、検出器１５０により得られた検出信号を内部クロックＩＣＬＫに基づいて順次にサンプリングする。

【0051】

クロック生成部１６３は、光源１２１と独立して動作し、トリガー信号Ａｔｒの半値幅以下の間隔を有する内部クロックＩＣＬＫを生成する。クロック生成部１６３は、公知の手法により所望の周波数を有する内部クロックＩＣＬＫを生成する。クロック生成部１６３は、たとえば、演算制御ユニット２００（後述の制御部２１０または主制御部２１１）の制御の下で、内部クロックＩＣＬＫの周波数の可変制御を行うことが可能である。演算制御ユニット２００は、操作部２４０Ｂを用いたユーザからの指示、または測定部位等に応じた制御部２１０からの指示により、内部クロックＩＣＬＫの周波数の可変制御を行う。

【0052】

フーリエドメインＯＣＴでは、深度方向の画像化範囲Ｌと深度方向の分解能Δｚは、式（１）及び式（２）のように表される。

【0053】

【数1】

【0054】

【数2】

【0055】

式（１）及び式（２）において、λ_Ｏは波長掃引光源の中心波長（画像化範囲Ｌの中心波長としてもよい）であり、ｎは眼球の屈折率（たとえば、１．３８）であり、Δλはサンプリング分解能である。Δλは、内部クロックＩＣＬＫの１クロック当たりの波長幅に相当する。ｋは、定数である。

【0056】

内部クロックＩＣＬＫの周波数を高くすると、式（１）よりＬが大きくなり、式（２）よりΔｚが大きくなる。反対に、内部クロックＩＣＬＫの周波数を低くすると、式（１）よりＬが小さくなり、式（２）よりΔｚが小さくなる。このように、内部クロックＩＣＬＫの周波数を制御することにより、深度方向の画像化範囲Ｌと深度方向の分解能Δｚとを調整することが可能となる。

【0057】

たとえば、測定部位が前眼部の場合、クロック生成部１６３は、演算制御ユニット２００により、内部クロックＩＣＬＫの周波数が高くなるように制御される。これにより、深度方向の分解能が大きくなるが、深度方向の画像化範囲を広くすることができる。深度方向の画像化範囲が広くなると、たとえば、虹彩から角膜頂点までの範囲が描出された画像の形成が可能となる。

【0058】

また、たとえば、測定部位が網膜（後眼部）の場合、クロック生成部１６３は、演算制御ユニット２００により、内部クロックＩＣＬＫの周波数がより低くなるように制御される。これにより、深度方向の画像化範囲が狭くなるが、深度方向の分解能を小さくすることができる。深度方向の分解能が小さくなると、たとえば、網膜（後眼部）について高精細な画像の形成が可能となる。

【0059】

このように、測定部位に応じて深度方向の画像化範囲及び深度方向の分解能を変更することができ、測定の自由度を向上させることが可能となる。

【0060】

図５に、トリガー信号Ａｔｒ、内部クロックＩＣＬＫ、及び干渉信号（検出器１５０により得られた検出信号）のそれぞれの波形の一例を表す。図５において、横軸は時間軸を表し、縦軸は強度を表す。

【0061】

検出部１６１は、たとえば、内部クロックＩＣＬＫのゼロクロス点でサンプリングされたトリガー信号Ａｔｒのピーク位置を検出することにより、サンプリングされたトリガー信号Ａｔｒの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの波長位置を特定する。また、検出部１６１は、内部クロックＩＣＬＫのゼロクロス点でサンプリングされたトリガー信号Ａｔｒの波高値または振幅値が所定の閾値以上であるか否かを検出することにより、サンプリングされたトリガー信号Ａｔｒの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの波長位置を特定してもよい。内部クロックＩＣＬＫの間隔がトリガー信号Ａｔｒの半値幅以下である場合、検出部１６１は、トリガー信号Ａｔｒを精度良くサンプリングすることが可能となる。また、検出部１６１は、たとえばトリガー信号Ａｔｒの立ち上がりエッジを検出することにより、当該立ち上がりエッジのタイミングに相当する波長位置を特定してもよい。或いは、検出部１６１は、トリガー信号Ａｔｒの波高値または振幅値が所定の閾値以上であるか否かを検出することにより、トリガー信号Ａｔｒの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの波長位置を特定してもよい。また、検出部１６１は、たとえば、基準となるトリガー信号と光源ユニット１２０から入力されたトリガー信号Ａｔｒとの相関値を求め、当該相関値に基づいてトリガー信号を検出してもよい。また、検出部１６１は、ＦＢＧ１２５のブラッグ波長を含む所定の波長範囲を検出範囲としてトリガー信号を探索することにより検出精度を高めるようにしてもよい。

【0062】

サンプリング部１６２は、検出部１６１により検出されたトリガー信号Ａｔｒが配置された所定の波長位置を基準に、内部クロックＩＣＬＫに基づいて干渉信号を順次にサンプリングする。サンプリング部１６２は、検出部１６１によるトリガー信号Ａｔｒの検出より後にクロック生成部１６３から入力された内部クロックＩＣＬＫから干渉信号のサンプリングを開始する。すなわち、サンプリング部１６２は、検出部１６１により検出されたトリガー信号Ａｔｒが配置された所定の波長位置（基準波長位置）より後の特定波長位置から干渉信号のサンプリングを開始することが可能である。たとえば、サンプリング部１６２は、検出部１６１によるトリガー信号Ａｔｒの検出タイミングの後の次の内部クロックＩＣＬＫから干渉信号をサンプリングする。ＤＡＱ１６０は、サンプリング部１６２によりサンプリングされた検出信号を演算制御ユニット２００に送る。

【0063】

演算制御ユニット２００は、たとえば一連の波長走査ごとに（Ａライン（深度方向の走査ライン）ごとに）、検出器１５０により得られた検出信号に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことで断層像を形成する。演算制御ユニット２００は、形成された画像を表示装置３に表示させる。

【0064】

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。

【0065】

〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット２００の構成について説明する。演算制御ユニット２００は、検出器１５０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。そのための演算処理は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様である。

【0066】

また、演算制御ユニット２００は、眼底カメラユニット２、表示装置３及びＯＣＴユニット１００の各部を制御する。たとえば演算制御ユニット２００は、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。

【0067】

また、眼底カメラユニット２の制御として、演算制御ユニット２００は、観察光源１１、撮影光源１５及びＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１、４３の移動制御、反射棒６７の移動制御、フォーカス光学系６０の移動制御、光路長変更部４１の移動制御、ガルバノスキャナ４２の動作制御などを行う。

【0068】

また、ＯＣＴユニット１００の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１２０の動作制御、検出器１５０の動作制御、アッテネータ１０２、１０８の動作制御、偏波コントローラ１０４、１１０の動作制御、検出器１２６の動作制御、ＤＡＱ１６０（検出部１６１やサンプリング部１６２）の動作制御、ＤＡＱ１６０からの収集データの取り込み制御などを行う。

【0069】

演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼底撮影装置１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、各種の回路基板、たとえばＯＣＴ画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。

【0070】

眼底カメラユニット２、表示装置３、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００は、一体的に（つまり単一の筺体内に）構成されていてもよいし、２つ以上の筐体に分かれて構成されていてもよい。

【0071】

〔制御系〕
眼底撮影装置１の制御系の構成について図６を参照しつつ説明する。

【0072】

（制御部）
眼底撮影装置１の制御系は、制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部２１０には、主制御部２１１と記憶部２１２が設けられている。

【0073】

（主制御部）
主制御部２１１は前述の各種制御を行う。特に、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２の合焦駆動部３１Ａ、光路長変更部４１及びガルバノスキャナ４２、さらにＯＣＴユニット１００の光源ユニット１２０（光源ユニット１２０の検出器１２６を含む）、偏波コントローラ１０４、１１０、アッテネータ１０２、１０８、検出器１５０、ＤＡＱ１６０を制御する。

【0074】

合焦駆動部３１Ａは、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、撮影光学系３０の合焦位置が変更される。なお、主制御部２１１は、図示しない光学系駆動部を制御して、眼底カメラユニット２に設けられた光学系を３次元的に移動させることができる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Ｅの運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとピント合わせが実行される。トラッキングは、被検眼Ｅを動画撮影して得られる画像に基づき被検眼Ｅの位置や向きに合わせて装置光学系をリアルタイムで移動させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。

【0075】

また、主制御部２１１は、たとえば、トリガー信号Ａｔｒを検出するための閾値レベルなどを変更することにより、ＤＡＱ１６０の検出部１６１による検出処理を制御することが可能である。また、主制御部２１１は、クロック生成部１６３を制御することにより、内部クロックＩＣＬＫの周波数を変更することが可能である。また、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。

【0076】

（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、ＯＣＴ画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、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む。また、記憶部２１２には、眼底撮影装置１を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

【0077】

（画像形成部）
画像形成部２２０は、ＤＡＱ１６０により取得された収集データに基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部２２０は、ＳＳ−ＯＣＴにより収集された干渉光の検出結果に基づいて被検眼Ｅの画像を形成する。この処理には、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。

【0078】

画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づく「画像」とを同一視することがある。

【0079】

この実施形態では、波長掃引光源による所定の波長掃引範囲内にトリガー信号Ａｔｒが光学的に付与された所定の波長位置を基準に、内部クロックＩＣＬＫにより検出信号がＡラインごとにサンプリングされる。画像形成部２２０は、サンプリングにより得られた収集データに基づいて、当該Ａラインの画像を形成する。これにより、ジッターの影響が除去されたトリガー信号Ａｔｒを基準に検出信号をサンプリングすることができるので、画像形成部２２０により形成された画像に対するジッターの影響を低減することができる。

【0080】

また、画像形成部２２０は、検出信号をサンプリングすることにより得られた収集データに対してリスケーリング処理を施すことが可能である。リスケーリング処理は、検出信号を内部クロックＩＣＬＫにより時間軸上において等間隔でサンプリングすることにより得られた収集データを、時間軸上において波数が線形的に（直線的に）変化するように並び替える処理である。画像形成部２２０は、リスケーリング処理が施された収集データに対してＦＦＴなどを施して当該Ａラインの画像を形成する。リスケーリング処理を行うことにより、時間軸上において波数が線形的に変化する波数クロックにより検出信号をサンプリングする場合と同様に画像を形成することができる。なお、リスケーリング処理は、データ処理部２３０により行われてもよい。

【0081】

（データ処理部）
データ処理部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、データ処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。また、データ処理部２３０は、眼底カメラユニット２により得られた画像（眼底像、前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、データ処理部２３０は、トラッキングの実行時において、被検眼Ｅの前眼部を動画撮影して得られた画像を解析して被検眼Ｅの位置及び向きを求める処理を行う。

【0082】

データ処理部２３０は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、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、データ処理部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、この擬似的な３次元画像が表示される。

【0083】

また、３次元画像の画像データとして、複数の断層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像を、１つの３次元座標系により表現する（つまり１つの３次元空間に埋め込む）ことにより得られる画像データである。

【0084】

以上のように機能するデータ処理部２３０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。

【0085】

（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス２４０には、表示部２４０Ａと操作部２４０Ｂとが含まれる。表示部２４０Ａは、前述した演算制御ユニット２００の表示デバイスや表示装置３を含んで構成される。操作部２４０Ｂは、前述した演算制御ユニット２００の操作デバイスを含んで構成される。操作部２４０Ｂには、眼底撮影装置１の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット２が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部２４０Ｂは、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部２４０Ａは、眼底カメラユニット２の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。

【0086】

なお、表示部２４０Ａと操作部２４０Ｂは、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部２４０Ｂは、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部２４０Ｂに対する操作内容は、電気信号として制御部２１０に入力される。また、表示部２４０Ａに表示されたグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作部２４０Ｂとを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。

【0087】

トリガー信号Ａｔｒは、この実施形態に係る「基準信号」の一例である。内部クロックＩＣＬＫは、この実施形態に係る「クロック」の一例である。図３に示す光源ユニット１２０において、トリガー信号生成光学系１２３を含む、光分岐器１２２から検出器１２６までの光学部材は、光源１２１による所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に対応する基準信号を生成し、この実施形態に係る「基準信号生成部」の一例である。サンプリング部１６２またはＤＡＱ１６０は、この実施形態に係る「取得部」の一例である。

【0088】

［動作例］
眼底撮影装置１の動作について説明する。

【0089】

図７に、眼底撮影装置１の動作例のフロー図を示す。この動作例には、画像に基づく被検眼Ｅと装置光学系との位置合わせの処理と、画像に基づく走査領域の設定処理とが含まれる。位置合わせの処理には、ＯＣＴ計測のためのアライメント（オートアライメント）、ピント合わせ（オートフォーカス）、トラッキング（オートトラッキング）が含まれる。

【0090】

（Ｓ１）
まず、観察光源１１からの照明光（可視カットフィルタ１４により近赤外光となる）で眼底Ｅｆを連続照明することにより、眼底Ｅｆの近赤外動画像の取得を開始する。この近赤外動画像は、連続照明が終了するまでリアルタイムで得られる。この動画像を構成する各フレームの画像は、フレームメモリ（記憶部２１２）に一時記憶され、データ処理部２３０に逐次送られる。

【0091】

なお、被検眼Ｅには、アライメント光学系５０によるアライメント指標と、フォーカス光学系６０によるスプリット指標とが投影されている。よって、近赤外動画像にはアライメント指標とスプリット指標とが描出されている。これら指標を用いてアライメントやピント合わせを行うことができる。また、被検眼Ｅには、ＬＣＤ３９による固視標も投影されている。被検者は、この固視標を凝視するように指示を受ける。

【0092】

（Ｓ２）
データ処理部２３０は、光学系によって被検眼Ｅを動画撮影することにより得られるフレームを逐次に解析して、アライメント視標の位置を求め、光学系の移動量を算出する。制御部２１０は、データ処理部２３０により算出された光学系の移動量に基づいて図示しない光学系駆動部を制御することにより、オートアライメントを行う。

【0093】

（Ｓ３）
データ処理部２３０は、光学系によって被検眼Ｅを動画撮影することにより得られるフレームを逐次に解析して、スプリット視標の位置を求め、合焦レンズ３１の移動量を算出する。制御部２１０は、データ処理部２３０により算出された合焦レンズ３１の移動量に基づいて合焦駆動部３１Ａを制御することにより、オートフォーカスを行う。

【0094】

（Ｓ４）
続いて、制御部２１０は、オートトラッキングを開始する。具体的には、データ処理部２３０は、光学系によって被検眼Ｅを動画撮影することにより逐次に得られるフレームをリアルタイムで解析して、被検眼Ｅの動き（位置の変化）を監視する。制御部２１０は、逐次に取得される被検眼Ｅの位置に合わせて光学系を移動させるように図示しない光学系駆動部を制御する。それにより、被検眼Ｅの動きに対して光学系をリアルタイムで追従させることができ、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持することが可能となる。

【0095】

（Ｓ５）
制御部２１０は、近赤外動画像を表示部２４０Ａにリアルタイムで表示させる。ユーザは、操作部２４０Ｂを用いることにより、この近赤外動画像上に走査領域を設定する。設定される走査領域は１次元領域でも２次元領域でもよい。

【0096】

なお、測定光ＬＳの走査態様や注目部位（視神経乳頭、黄斑部、病変部等）があらかじめ設定されている場合などには、これら設定内容に基づいて制御部２１０が走査領域を設定するように構成することも可能である。具体的には、データ処理部２３０による画像解析により注目部位を特定し、制御部２１０が、この注目部位を含むように（たとえば、この注目部位が中心に位置するように）所定パターンの領域を設定する。

【0097】

また、過去に実施されたＯＣＴ計測と同じ走査領域を設定する場合（いわゆるフォローアップ）、制御部２１０は、この過去の走査領域をリアルタイム近赤外動画像上に再現して設定することができる。その具体例として、制御部２１０は、過去の検査で設定された走査領域を表す情報（走査態様等）と、この走査領域が設定された近赤外眼底像（静止画、たとえばフレームでよい）とを対応付けて記憶部２１２に記憶させている（実用上は、患者ＩＤや左右眼情報とも対応付けられる）。制御部２１０は、過去の近赤外眼底像と現在の近赤外動画像のフレームとの位置合わせを行い、過去の近赤外眼底像における走査領域に対応する現在の近赤外動画像中の画像領域を特定する。これにより、過去の検査で適用された走査領域が現在の近赤外動画像に対して設定される。

【0098】

（Ｓ６）
制御部２１０は、光源ユニット１２０や光路長変更部４１を制御するとともに、Ｓ５で設定された走査領域に基づいてガルバノスキャナ４２を制御することにより、眼底ＥｆのＯＣＴ計測を行う。

【0099】

ＤＡＱ１６０は、上記のように、光源１２１による所定の波長掃引範囲内で付与されたトリガー信号Ａｔｒを検出し、たとえば、トリガー信号Ａｔｒが検出された次の内部クロックＩＣＬＫから、検出器１５０により得られた検出信号のサンプリングを開始する。画像形成部２２０は、サンプリングより得られた収集データに基づいて、当該Ａラインの断層像（画像）を形成する。走査態様が３次元スキャンである場合、データ処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された複数の断層像に基づいて眼底Ｅｆの３次元画像を形成する。以上で、この動作例は終了となる（エンド）。

【0100】

なお、上記のＳ４、Ｓ５の順序を入れ替えてもよい。また、上記のＳ４、Ｓ５では、近赤外動画像を表示させ、この近赤外動画像上に走査領域を設定しているが、走査領域の設定態様はこれに限定されるものではない。たとえば、近赤外動画像における一のフレームの画像（基準画像と呼ぶ）を表示させるとともに、そのバックグラウンドでオートトラッキングを実行する。基準画像上に走査領域が設定されると、制御部２１０は、基準画像と、現にオートトラッキングに供されている画像との間の位置合わせを行うことにより、基準画像上に設定された走査領域に対応するリアルタイム近赤外動画像中の画像領域を特定する。この処理によっても上記Ｓ４、Ｓ５と同様にリアルタイム近赤外動画像中に走査領域を設定できる。さらに、この方法によれば、静止画像上に走査領域を設定することができるので、現にオートトラッキングされている動画像上に設定する場合よりも作業の容易化や確実化を図ることができる。

【0101】

図８に、図７のＯＣＴ計測（Ｓ６）の動作例のフロー図を示す。

【0102】

（Ｓ１１）
ＤＡＱ１６０は、検出部１６１において、たとえばトリガー信号Ａｔｒのピークを検出することにより、トリガー信号Ａｔｒが付与された波長位置を特定する。

【0103】

（Ｓ１２）
ＤＡＱ１６０は、サンプリング部１６２において、Ｓ１１において検出されたトリガー信号Ａｔｒが付与された波長位置を基準に検出信号をサンプリングする。たとえば、サンプリング部１６２は、Ｓ１１においてトリガー信号Ａｔｒが検出された次の内部クロックＩＣＬＫから検出器１５０により得られた検出信号のサンプリングを開始する。この際、サンプリング部１６２は、内部クロックＩＣＬＫのゼロクロス点で検出信号をサンプリングすることにより収集データを取得することが可能である。

【0104】

（Ｓ１３）
画像形成部２２０（またはデータ処理部２３０）は、Ｓ１２におけるサンプリングにより取得された収集データに対して、上記のリスケーリング処理を行う。

【0105】

（Ｓ１４）
画像形成部２２０は、ＤＡＱ１６０により、Ｓ１３においてリスケーリング処理が施された収集データに対し、公知のＦＦＴを施す。

【0106】

（Ｓ１５）
たとえばＢスキャン画像を構成するＡライン数（１０２４ライン）分の処理が終了したとき（Ｓ１５：Ｎ）、眼底撮影装置１の動作は終了する（エンド）。一方、Ｂスキャン画像を構成するＡライン数分の処理が終了していないとき（Ｓ１５：Ｙ）、ＤＡＱ１６０は、Ｓ１１に戻って、次のＡラインについて、同様の処理を繰り返す。

【0107】

１断層像を構成する全画素の振幅成分が求められると、画像形成部２２０は、たとえば、ＦＦＴにより得られた振幅成分Ａｍに対し２０×ｌｏｇ_１０（Ａｍ＋１）により対数変換を施す。その後、画像形成部２２０は、１断層像内で基準ノイズレベルを決め、この基準ノイズレベルを基準に、上記のように対数変換された振幅成分に応じて各画素に対し所定の輝度値範囲内のいずれかの値を割り当てる。画像形成部２２０は、割り当てられた各画素の輝度値を用いて画像を形成する。

【0108】

［効果］
眼底撮影装置１は、実施形態に係るＯＣＴ装置が適用された眼底撮影装置の一例である。以下、実施形態に係るＯＣＴ装置の効果について説明する。

【0109】

ＯＣＴ装置は、所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源（たとえば、光源１２１）を用いたＳＳ−ＯＣＴにより収集データをＡラインごとに収集する。ＯＣＴ装置は、クロック生成部（たとえば、クロック生成部１６３）と、基準信号生成部（たとえば、トリガー信号生成光学系１２３を含む、光分岐器１２２から検出器１２６までの光学部材）と、検出部（たとえば、検出部１６１）と、取得部（たとえば、サンプリング部１６２またはＤＡＱ１６０）と、画像形成部（たとえば、画像形成部２２０）とを含む。クロック生成部は、波長掃引光源と独立して動作する。基準信号生成部は、所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に対応する基準信号（たとえば、トリガー信号Ａｔｒ）を生成する。検出部は、基準信号生成部により生成された基準信号を検出する。取得部は、検出部により検出された基準信号が配置された所定の波長位置を基準に、クロック生成部により生成されたクロックに基づいて収集データを順次にサンプリングすることにより収集データを取得する。画像形成部は、取得部により取得された収集データに基づいて当該Ａラインの画像を形成する。

【0110】

このような構成によれば、波長掃引光源による所定の波長掃引範囲内に基準信号が配置された所定の波長位置を基準に、波長掃引光源と独立して動作するクロック生成部により生成されたクロックに基づいて収集データを取得するようにしたので、ジッターの影響を低減することが可能になる。また、クロック生成部により生成されたクロックの周波数（クロックの間隔）により深度方向の画像化範囲及び深度方向の分解能が決定されるため、この周波数を測定部位に応じて変更することにより深度方向の画像化範囲及び深度方向の分解能の変更が可能となり、測定の自由度を向上させることができる。

【0111】

また、クロック生成部は、時間軸上において等間隔で変化するクロックを生成し、画像形成部は、収集データに対しリスケーリング処理を施し、リスケーリング処理が施された収集データに基づいて画像を形成してもよい。

【0112】

このような構成によれば、時間軸上において波数が直線的に変化する波数クロックにより収集データをサンプリングする場合と同様に画像を形成することができ、既存の処理を流用することができる。

【0113】

また、クロックの間隔が、基準信号の半値幅以下であってもよい。

【0114】

このような構成によれば、検出部１６１は、基準信号を精度良くサンプリングすることが可能となり、基準信号が配置された波長位置を基準に収集データを適正に収集することができる。

【0115】

また、基準信号生成部は、波長掃引光源からの光に基づいて光学的に基準信号を生成する基準信号生成光学系（たとえば、トリガー信号生成光学系１２３）を含んでもよい。

【0116】

このような構成によれば、基準信号を光学的に生成するようにしたので、ジッターの影響を受けない基準信号に基づいて収集データをサンプリングすることができ、簡素な構成でジッターの影響を低減することが可能になる。

【0117】

また、基準信号生成部ば、波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い所定の掃引波長範囲内における基準波長位置に基準信号を付与してもよい。

【0118】

たとえば、基準波長位置が画像化範囲の外部である場合には、基準信号を当該Ａラインの波長掃引のトリガー信号として用いることができ、バッファリングして収集データを並び替えるなどの制御を行うことなく時系列で処理することが可能になる。

【0119】

また、取得部は、検出部による基準信号の検出より後にクロック生成部から入力されたクロックからサンプリングを開始してもよい。

【0120】

このような構成によれば、画像化範囲の開始位置からサンプリングを開始することができ、画質に影響を与えることなく、ジッターの影響の低減及び測定の自由度の向上を図ることができる。

【0121】

また、この実施形態の構成をデータ処理方法に適用することが可能である。この場合、所定の波長掃引範囲を有する波長掃引光源を用いたスウェプトソースＯＣＴによりＡラインごとに収集された収集データを処理するデータ処理方法は、所定の波長掃引範囲内の所定の波長位置に配置された基準信号を検出し、検出された基準信号が配置された所定の波長位置を基準に、波長掃引光源と独立して動作するクロック生成手段からのクロックに基づいて収集データを順次にサンプリングし、サンプリングされた収集データに基づいて当該Ａラインの画像を形成する。また、クロックは、時間軸上において等間隔で変化し、サンプリングされた収集データに対しリスケーリング処理を施し、リスケーリング処理が施された収集データに基づいて画像を形成してもよい。また、クロックの間隔が、基準信号の半値幅以下であってもよい。また、基準信号は、波長掃引光源からの光に基づいて光学的に生成されてもよい。また、基準信号は、波長掃引光源による掃引終了波長より掃引開始波長に近い基準波長位置に付与されていてもよい。また、基準信号の検出より後にクロック生成手段から入力されたクロックからサンプリングを開始してもよい。

【0122】

〔変形例〕
上記の実施形態では、波長掃引光源の掃引終了波長より掃引開始波長に近い波長位置にトリガー信号Ａｔｒを付与し、トリガー信号Ａｔｒが付与された波長位置を基準に内部クロックＩＣＬＫにより検出信号をサンプリングすることにより収集データを取得した場合について説明したが、実施形態に係る眼底撮影装置の構成は上記の実施形態の構成に限定されるものではない。

【0123】

たとえば、検出信号を記憶部２１２などに順次にバッファリングした後、バッファリングされた検出信号を、トリガー信号Ａｔｒが配置された波長位置を基準に内部クロックＩＣＬＫにより抽出してもよい。また、たとえば、バッファリングされた検出信号を、トリガー信号Ａｔｒを基準に位相が補正された内部クロックＩＣＬＫにより抽出してもよい。

【0124】

この変形例によれば、収集データを時系列に処理することなく収集データの取得が可能となり、波長掃引光源による波長掃引範囲内の任意の波長位置にトリガー信号Ａｔｒを配置することができる。

【0125】

（その他の変形例）
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（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。

【0126】

上記の実施形態または変形例では、ＦＢＧを透過した光によりトリガー信号Ａｔｒを所望の波長位置に配置する場合について説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、光分岐器１２２により光源１２１からの光Ｌ０を分岐することにより得られた分岐光を、サーキュレータを介してＦＢＧに導き、ＦＢＧにより反射された光によりトリガー信号Ａｔｒを所望の波長位置に配置するようにしてもよい。

【0127】

上記の実施形態または変形例においては、光路長変更部４１の位置を変更することにより、測定光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、この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、参照光の光路に反射ミラー（参照ミラー）を配置し、この参照ミラーを参照光の進行方向に移動させて参照光の光路長を変更することによって、当該光路長差を変更することが可能である。また、被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット２やＯＣＴユニット１００を移動させて測定光ＬＳの光路長を変更することにより当該光路長差を変更するようにしてもよい。また、特に被測定物体が生体部位でない場合などには、被測定物体を深度方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することも可能である。

【0128】

上記の実施形態またはその変形例を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータ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、半導体メモリ、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。

【0129】

また、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受信することも可能である。

【符号の説明】

【0130】

１ 眼底撮影装置
２ 眼底カメラユニット
３ 表示装置
１０ 照明光学系
３０ 撮影光学系
３１ 合焦レンズ
３１Ａ 合焦駆動部
４１ 光路長変更部
４２ ガルバノスキャナ
４７ 分散補償部材
５０ アライメント光学系
６０ フォーカス光学系
１００ ＯＣＴユニット
１２０ 光源ユニット
１２１ 光源
１２２ 光分岐器
１２３ トリガー信号生成光学系
１２５ ＦＢＧ
１２６ 検出器
１６０ ＤＡＱ
１６１ 検出部
１６２ サンプリング部
１６３ クロック生成部
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２２０ 画像形成部
２３０ データ処理部
２４０Ａ 表示部
２４０Ｂ 操作部
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
ＬＳ 測定光
ＬＲ 参照光
ＬＣ 干渉光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】