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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024035559
(43)【公開日】2024-03-14
(54)【発明の名称】眼科装置及び眼科装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
A61B 3/10 20060101AFI20240307BHJP
【ＦＩ】
A61B3/10 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022140108
(22)【出願日】2022-09-02
(71)【出願人】
【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】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(74)【代理人】
【識別番号】100170069
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 一樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128635
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100140992
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲政
(72)【発明者】
【氏名】加藤 優一
【テーマコード（参考）】
4C316
【Ｆターム（参考）】
4C316AA01
4C316AA09
4C316AB02
4C316AB04
4C316AB11
4C316AB16
4C316FA09
4C316FA18
4C316FB12
4C316FZ01
(57)【要約】
【課題】被検眼の被観察部位の良好な３次元データを簡単に生成可能な眼科装置及び眼科装置の制御方法を提供する。
【解決手段】被観察部位（眼底Ｅｆ）に対するプレスキャンを実行するプレスキャン制御部２１６と、被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得部２１８と、光スキャナを制御して、被観察部位に対する本スキャンを実行する本スキャン制御部２２０と、少なくとも本スキャンの前に本スキャンの特定スキャン位置における最適光路長を取得する光路長取得部２１４と、本スキャンの実行中に、光路長変更部を制御して光路長を最適光路長に調整する光路長調整制御部２２４と、被観察部位の３次元データ４０４を生成する３次元データ生成部２２６と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】被観察部位（眼底Ｅｆ）に対するプレスキャンを実行するプレスキャン制御部２１６と、被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得部２１８と、光スキャナを制御して、被観察部位に対する本スキャンを実行する本スキャン制御部２２０と、少なくとも本スキャンの前に本スキャンの特定スキャン位置における最適光路長を取得する光路長取得部２１４と、本スキャンの実行中に、光路長変更部を制御して光路長を最適光路長に調整する光路長調整制御部２２４と、被観察部位の３次元データ４０４を生成する３次元データ生成部２２６と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源から出射された光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を被検眼の被観察部位に照射し、前記測定光が照射された前記被観察部位からの戻り光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、
前記干渉光学系に設けられ、前記測定光及び前記参照光の少なくとも一方の光路長を変更する光路長変更部と、
前記被観察部位に対して前記測定光を走査する光スキャナと、
前記光スキャナを制御して、前記被観察部位に対するＢスキャンであるプレスキャンを実行するプレスキャン制御部と、
前記プレスキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて前記被観察部位のＢスキャン画像を形成し、前記Ｂスキャン画像に基づいて前記被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得部と、
前記光スキャナを制御して、前記被観察部位に対する前記Ｂスキャンのスキャン位置を変更しながら前記Ｂスキャンを繰り返し実行する３次元スキャンを本スキャンとして実行する本スキャン制御部と、
前記Ｂスキャン画像内の前記被観察部位の断層像の位置を予め定められた基準位置に調整可能な前記光路長を最適光路長とした場合に、少なくとも前記本スキャンの実行前に前記本スキャンの特定スキャン位置における前記最適光路長を取得する光路長取得部と、
前記断層形状取得部が検出又は予測した前記断層形状と、前記光路長取得部が取得した前記最適光路長と、に基づいて、前記本スキャンの実行中に、前記光路長変更部を制御して前記光路長を前記最適光路長に調整する光路長調整制御部と、
前記本スキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記被観察部位の３次元データを生成する３次元データ生成部と、
を備える眼科装置。
前記干渉光学系に設けられ、前記測定光及び前記参照光の少なくとも一方の光路長を変更する光路長変更部と、
前記被観察部位に対して前記測定光を走査する光スキャナと、
前記光スキャナを制御して、前記被観察部位に対するＢスキャンであるプレスキャンを実行するプレスキャン制御部と、
前記プレスキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて前記被観察部位のＢスキャン画像を形成し、前記Ｂスキャン画像に基づいて前記被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得部と、
前記光スキャナを制御して、前記被観察部位に対する前記Ｂスキャンのスキャン位置を変更しながら前記Ｂスキャンを繰り返し実行する３次元スキャンを本スキャンとして実行する本スキャン制御部と、
前記Ｂスキャン画像内の前記被観察部位の断層像の位置を予め定められた基準位置に調整可能な前記光路長を最適光路長とした場合に、少なくとも前記本スキャンの実行前に前記本スキャンの特定スキャン位置における前記最適光路長を取得する光路長取得部と、
前記断層形状取得部が検出又は予測した前記断層形状と、前記光路長取得部が取得した前記最適光路長と、に基づいて、前記本スキャンの実行中に、前記光路長変更部を制御して前記光路長を前記最適光路長に調整する光路長調整制御部と、
前記本スキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記被観察部位の３次元データを生成する３次元データ生成部と、
を備える眼科装置。
【請求項2】
前記被観察部位に対する前記Ｂスキャンを行う場合のＡスキャン方向及びＢスキャン方向の双方に垂直な方向を垂直方向とした場合において、前記本スキャン制御部が、前記光スキャナを制御して、前記本スキャンとして、前記垂直方向に沿って前記スキャン位置を変更しながら前記Ｂスキャンを繰り返し実行する請求項１に記載の眼科装置。
【請求項3】
前記プレスキャン制御部が、前記光スキャナを制御して、前記プレスキャンとして前記被観察部位に対して前記垂直方向の前記Ｂスキャンを実行し、
前記断層形状取得部が、前記Ｂスキャン画像から前記被観察部位の特定層を検出し、前記特定層の形状に基づいて前記断層形状を検出する請求項２に記載の眼科装置。
前記断層形状取得部が、前記Ｂスキャン画像から前記被観察部位の特定層を検出し、前記特定層の形状に基づいて前記断層形状を検出する請求項２に記載の眼科装置。
【請求項4】
前記プレスキャン制御部が、前記光スキャナを制御して、前記プレスキャンとして互いに異なる複数の前記スキャン位置で前記Ｂスキャンを実行し、
前記断層形状取得部が、前記プレスキャンの前記スキャン位置ごとに前記Ｂスキャン画像を形成して、前記スキャン位置ごとの前記Ｂスキャン画像内の前記断層像の位置を検出した結果に基づいて前記断層形状を予測する請求項１に記載の眼科装置。
前記断層形状取得部が、前記プレスキャンの前記スキャン位置ごとに前記Ｂスキャン画像を形成して、前記スキャン位置ごとの前記Ｂスキャン画像内の前記断層像の位置を検出した結果に基づいて前記断層形状を予測する請求項１に記載の眼科装置。
【請求項5】
前記本スキャン制御部による前記本スキャンの動作モードが、前記測定光の走査範囲を第１範囲に設定した通常モードと、前記第１範囲よりも広角の第２範囲に設定した広角モードと、に選択的に切り替え可能であり、
前記動作モードが前記広角モードである場合にのみ、前記プレスキャン制御部、前記断層形状取得部、前記光路長取得部、及び前記光路長調整制御部が作動する請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記動作モードが前記広角モードである場合にのみ、前記プレスキャン制御部、前記断層形状取得部、前記光路長取得部、及び前記光路長調整制御部が作動する請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項6】
表示装置と、
前記プレスキャンの前に、前記光スキャナによる前記特定スキャン位置に対する前記Ｂスキャンと、前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいた前記Ｂスキャン画像の形成及び前記表示装置による前記Ｂスキャン画像の表示と、を実行させるライブ表示制御部と、
を備え、
前記ライブ表示制御部が、前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて前記光路長を前記最適光路長に調整し、
前記光路長取得部が、前記プレスキャンの前に前記ライブ表示制御部により調整された前記最適光路長を取得する請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記プレスキャンの前に、前記光スキャナによる前記特定スキャン位置に対する前記Ｂスキャンと、前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいた前記Ｂスキャン画像の形成及び前記表示装置による前記Ｂスキャン画像の表示と、を実行させるライブ表示制御部と、
を備え、
前記ライブ表示制御部が、前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて前記光路長を前記最適光路長に調整し、
前記光路長取得部が、前記プレスキャンの前に前記ライブ表示制御部により調整された前記最適光路長を取得する請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項7】
前記本スキャンの実行中に前記スキャン位置ごとに前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記スキャン位置ごとの前記Ｂスキャン画像を形成する画像形成部を備え、
前記３次元データ生成部が、前記画像形成部により前記スキャン位置ごとに形成された前記Ｂスキャン画像に基づいて、前記３次元データを生成する３次元データ生成部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記３次元データ生成部が、前記画像形成部により前記スキャン位置ごとに形成された前記Ｂスキャン画像に基づいて、前記３次元データを生成する３次元データ生成部を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項8】
光源から出射された光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を被検眼の被観察部位に照射し、前記測定光が照射された前記被観察部位からの戻り光と前記参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、
前記干渉光学系に設けられ、前記測定光及び前記参照光の少なくとも一方の光路長を変更する光路長変更部と、
前記被観察部位に対して前記測定光を走査する光スキャナと、
を備える眼科装置の制御方法において、
前記光スキャナによる前記被観察部位に対するＢスキャンであるプレスキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記被観察部位のＢスキャン画像を形成し、前記Ｂスキャン画像に基づいて前記被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得工程と、
前記光スキャナが前記被観察部位に対する前記Ｂスキャンのスキャン位置を変更しながら前記Ｂスキャンを繰り返し実行する３次元スキャンを本スキャンとし、前記Ｂスキャン画像内の前記被観察部位の断層像の位置を予め定められた基準位置に調整可能な前記光路長を最適光路長とした場合に、少なくとも前記本スキャンの実行前に、前記本スキャンの特定スキャン位置における前記最適光路長を取得する光路長取得工程と、
前記断層形状取得工程で検出又は予測した前記断層形状と、前記光路長取得工程で取得した前記最適光路長と、に基づいて、前記本スキャンの実行中に、前記光路長変更部を制御して前記光路長を前記最適光路長に調整する光路長調整制御工程と、
前記本スキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記被観察部位の３次元データを生成する３次元データ生成工程と、
を有する眼科装置の制御方法。
前記干渉光学系に設けられ、前記測定光及び前記参照光の少なくとも一方の光路長を変更する光路長変更部と、
前記被観察部位に対して前記測定光を走査する光スキャナと、
を備える眼科装置の制御方法において、
前記光スキャナによる前記被観察部位に対するＢスキャンであるプレスキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記被観察部位のＢスキャン画像を形成し、前記Ｂスキャン画像に基づいて前記被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得工程と、
前記光スキャナが前記被観察部位に対する前記Ｂスキャンのスキャン位置を変更しながら前記Ｂスキャンを繰り返し実行する３次元スキャンを本スキャンとし、前記Ｂスキャン画像内の前記被観察部位の断層像の位置を予め定められた基準位置に調整可能な前記光路長を最適光路長とした場合に、少なくとも前記本スキャンの実行前に、前記本スキャンの特定スキャン位置における前記最適光路長を取得する光路長取得工程と、
前記断層形状取得工程で検出又は予測した前記断層形状と、前記光路長取得工程で取得した前記最適光路長と、に基づいて、前記本スキャンの実行中に、前記光路長変更部を制御して前記光路長を前記最適光路長に調整する光路長調整制御工程と、
前記本スキャンの実行中に前記干渉光学系が検出した前記干渉光の検出信号に基づいて、前記被観察部位の３次元データを生成する３次元データ生成工程と、
を有する眼科装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光コヒーレンストモグラフィを用いた被検眼の断層像の取得を行う眼科装置及び眼科装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光コヒーレンストモグラフィ（Optical Coherence Tomography：ＯＣＴ）を用いた被検眼の断層像撮影を行う眼科装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の眼科装置は、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、測定光を被検眼に照射して、被検眼からの戻り光と参照光との干渉光を検出する干渉光学系を備えている。この干渉光学系には、測定光を走査する光スキャナと、参照光又は測定光の光路長を変更するコーナーキューブ或いはリフレクタ等の光路長変更部と、が設けられている。
【0003】
上記特許文献１に記載の眼科装置は、被検眼の眼底（被観察部位）に測定光を照射することで眼底の深さ方向の一次元の信号を取得し（Ａスキャン）、この測定光を被検眼に対して一次元走査（ラインスキャン）することで、眼底断層像を含むＢスキャン画像を取得する（Ｂスキャン）。また、特許文献１に記載の眼科装置は、参照光等の光路長を調整してＢスキャン画像内の基準位置（Ｚ指定位置）に眼底断層像の所定領域を表示する機能（オートＺ）、この基準位置に眼底断層像を維持する機能（Ｚロック）、及び基準位置を変更する機能（Ｚロック位置変更処理）を有している。
【0004】
特許文献２に記載の眼科装置は、Ｂスキャンのスキャン位置をＡスキャン方向及びＢスキャン方向の双方に垂直な方向に変更しながらＢスキャンを繰り返し実行する３次元ＯＣＴ撮影を実行して、スキャン位置ごとのＢスキャン画像を取得することにより眼底の３次元データを生成する（Ｃスキャン）。
【0005】
このような３次元ＯＣＴ撮影を実行する場合には、眼球の湾曲に起因して、Ｂスキャンの「スキャン開始位置」と「スキャン中央位置」と「スキャン終了位置」とでそれぞれ取得されるＢスキャン画像内（フレーム内）の眼底断層像の表示位置が変化する。この際に、測定光の走査範囲が狭ければ各Ｂスキャン画像内に眼底断層像のほぼ全体が収まる。
【0006】
一方、３次元ＯＣＴ撮影の条件（走査範囲、眼球の曲率等）によっては眼底断層像の全体がＢスキャン画像内に表示されない裏像が発生したり、或いは眼底断層像の一部が折り返されたりすることで、眼底断層像が正常に表示されない場合がある。このような場合には、上記特許文献１に記載の眼科装置のようにＢスキャン画像内の眼底断層像の表示位置を調整することが考えられる。しかしながら、特に測定光の走査範囲が広角に設定されている場合には、眼底断層像の全体がＢスキャン画像内に収まるように基準位置が低めに設定されるため、被検眼の眼球の動きによりＢスキャン画像内の眼底断層像の位置が下に移動して裏像が発生し易い。この場合には、Ｂスキャン画像内での断層像の高さ位置（平均値）が低いままであるので基準位置が変更されないおそれがある。また、測定光の走査範囲が広角に設定されている場合には、鮮明な眼底断層像が得られず、上述のオートＺ、Ｚロック、及びＺロック位置変更処理に必要な眼底断層像の位置検出の精度が低下するおそれもある。
【0007】
そこで、特許文献２に記載の眼科装置では、事前にＢスキャンのスキャン方向の複数位置でＡスキャン像を取得し、複数位置のＡスキャン画像に基づいて被観察部位の断層像の全体がＢスキャン画像内の最適位置に配置されるように参照光の光路長を調整している。
【0008】
また、特許文献３に記載の眼科装置では、Ｂスキャン時の測定光の走査範囲に応じて、被観察部位の断層像の全体がＢスキャン画像内の最適位置に配置されるように測定光又は参照光の少なくとも一方の光路長を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１６－４１２２１号公報
【特許文献2】特開２０１５－１６１５１号公報
【特許文献3】特開２０２０－１１０２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
被検眼の眼底の３次元ＯＣＴ撮影を行う場合において、特に測定光の走査範囲が広角になるほどＢスキャン画像内の眼底断層像の湾曲が大きくなる。このため、Ｂスキャンのスキャン位置によっては上記各特許文献に記載の方法では対応できない、すなわちＢスキャン画像内の眼底断層像が基準位置からずれて眼底断層像の一部が正常に表示されないおそれがある。その結果、良好な眼底の３次元データが生成されないおそれがある。
【0011】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被検眼の被観察部位の良好な３次元データを簡単に生成可能な眼科装置及び眼科装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の目的を達成するための眼科装置は、光源から出射された光を測定光と参照光とに分割し、測定光を被検眼の被観察部位に照射し、測定光が照射された被観察部位からの戻り光と参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、干渉光学系に設けられ、測定光及び参照光の少なくとも一方の光路長を変更する光路長変更部と、被観察部位に対して測定光を走査する光スキャナと、光スキャナを制御して、被観察部位に対するＢスキャンであるプレスキャンを実行するプレスキャン制御部と、プレスキャンの実行中に干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいて被観察部位のＢスキャン画像を形成し、Ｂスキャン画像に基づいて被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得部と、光スキャナを制御して、被観察部位に対するＢスキャンのスキャン位置を変更しながらＢスキャンを繰り返し実行する３次元スキャンを本スキャンとして実行する本スキャン制御部と、Ｂスキャン画像内の被観察部位の断層像の位置を予め定められた基準位置に調整可能な光路長を最適光路長とした場合に、少なくとも本スキャンの実行前に本スキャンの特定スキャン位置における最適光路長を取得する光路長取得部と、断層形状取得部が検出又は予測した断層形状と、光路長取得部が取得した最適光路長と、に基づいて、本スキャンの実行中に、光路長変更部を制御して光路長を最適光路長に調整する光路長調整制御部と、本スキャンの実行中に干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいて、被観察部位の３次元データを生成する３次元データ生成部と、を備える。
【0013】
この眼科装置によれば、本スキャンの実行中において光路長を最適光路長に調整することで、本スキャンの各スキャン位置で形成されるＢスキャン画像内の被観察部位の像を基準位置に調整することができる。
【0014】
本発明の他の態様に係る眼科装置において、被観察部位に対するＢスキャンを行う場合のＡスキャン方向及びＢスキャン方向の双方に垂直な方向を垂直方向とした場合において、本スキャン制御部が、光スキャナを制御して、本スキャンとして、垂直方向に沿ってスキャン位置を変更しながらＢスキャンを繰り返し実行する。
【0015】
本発明の他の態様に係る眼科装置において、プレスキャン制御部が、光スキャナを制御して、プレスキャンとして被観察部位に対して垂直方向のＢスキャンを実行し、断層形状取得部が、Ｂスキャン画像から被観察部位の特定層を検出し、特定層の形状に基づいて断層形状を検出する。これにより、被観察部位の断層形状を精度よく検出することができる。
【0016】
本発明の他の態様に係る眼科装置において、プレスキャン制御部が、光スキャナを制御して、プレスキャンとして互いに異なる複数のスキャン位置でＢスキャンを実行し、断層形状取得部が、プレスキャンのスキャン位置ごとにＢスキャン画像を形成して、スキャン位置ごとのＢスキャン画像内の断層像の位置を検出した結果に基づいて断層形状を予測する。これにより、短時間で被観察部位の断層形状が得られるので、短時間で３次元ＯＣＴ撮影を実行することができる。
【0017】
本発明の他の態様に係る眼科装置において、本スキャン制御部による本スキャンの動作モードが、測定光の走査範囲を第１範囲に設定した通常モードと、第１範囲よりも広角の第２範囲に設定した広角モードと、に選択的に切り替え可能であり、動作モードが広角モードである場合にのみ、プレスキャン制御部、断層形状取得部、光路長取得部、及び光路長調整制御部が作動する。これにより、本スキャンの動作モードが通常モードである場合には、プレスキャンを省略することで、短時間で３次元ＯＣＴ撮影を実行することができる。
【0018】
本発明の他の態様に係る眼科装置において、表示装置と、プレスキャンの前に、光スキャナによる特定スキャン位置に対するＢスキャンと、干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいたＢスキャン画像の形成及び表示装置によるＢスキャン画像の表示と、を実行させるライブ表示制御部と、を備え、ライブ表示制御部が、干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいて光路長を最適光路長に調整し、光路長取得部が、プレスキャンの前にライブ表示制御部により調整された最適光路長を取得する。
【0019】
本発明の他の態様に係る眼科装置において、本スキャンの実行中にスキャン位置ごとに干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいて、スキャン位置ごとのＢスキャン画像を形成する画像形成部を備え、３次元データ生成部が、画像形成部によりスキャン位置ごとに形成されたＢスキャン画像に基づいて、３次元データを生成する３次元データ生成部を備える。
【0020】
本発明の目的を達成するための眼科装置の制御方法は、光源から出射された光を測定光と参照光とに分割し、測定光を被検眼の被観察部位に照射し、測定光が照射された被観察部位からの戻り光と参照光との干渉光を検出する干渉光学系と、干渉光学系に設けられ、測定光及び参照光の少なくとも一方の光路長を変更する光路長変更部と、被観察部位に対して測定光を走査する光スキャナと、を備える眼科装置の制御方法において、光スキャナによる被観察部位に対するＢスキャンであるプレスキャンの実行中に干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいて、被観察部位のＢスキャン画像を形成し、Ｂスキャン画像に基づいて被観察部位の断層形状を検出又は予測する断層形状取得工程と、光スキャナが被観察部位に対するＢスキャンのスキャン位置を変更しながらＢスキャンを繰り返し実行する３次元スキャンを本スキャンとし、Ｂスキャン画像内の被観察部位の断層像の位置を予め定められた基準位置に調整可能な光路長を最適光路長とした場合に、少なくとも本スキャンの実行前に、本スキャンの特定スキャン位置における最適光路長を取得する光路長取得工程と、断層形状取得工程で検出又は予測した断層形状と、光路長取得工程で取得した最適光路長と、に基づいて、本スキャンの実行中に、光路長変更部を制御して光路長を最適光路長に調整する光路長調整制御工程と、本スキャンの実行中に干渉光学系が検出した干渉光の検出信号に基づいて、被観察部位の３次元データを生成する３次元データ生成工程と、を有する。
【発明の効果】
【0021】
本発明は、被検眼の被観察部位の良好な３次元データを簡単に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】第１実施形態の眼科装置の構成の一例を示す概略図である。
【図2】ＯＣＴユニットの光学系の概略図である。
【図3】第１実施形態の演算制御ユニットの機能ブロック図である。
【図4】３次元ＯＣＴ撮影を説明するための説明図である。
【図5】３次元ＯＣＴ撮影［３Ｄ（Ｈ）スキャン］の撮影前から撮影完了までの測定光ＬＳの走査を説明するための説明図である。
【図6】３次元ＯＣＴ撮影［３Ｄ（Ｖ）スキャン］の撮影前から撮影完了までの測定光ＬＳの走査を説明するための説明図である。
【図7】本スキャンの実行中の光路長調整制御部による対象光路長の調整を説明するための説明図である。
【図8】第１実施形態の眼科装置による眼底の３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。
【図9】従来の方法で形成される本スキャンの各スキャン位置におけるＢスキャン画像と、第１実施形態の眼科装置１により形成される本スキャンの各スキャン位置におけるＢスキャン画像と、を比較した説明図である。
【図10】第２実施形態のプレスキャンを説明するための説明図である。
【図11】第２実施形態の断層形状取得部による眼底の断層形状の予測処理を説明するための説明図である。
【図12】第２実施形態の眼科装置による眼底の３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。
【図13】第３実施形態の眼科装置の演算制御ユニットの機能ブロック図である。
【図14】第３実施形態の眼科装置による眼底の３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
［第１実施形態の眼科装置］
図１は、第１実施形態の眼科装置１の構成の一例を示す概略図である。眼科装置１は、被検眼Ｅの被観察部位である眼底Ｅｆを撮影する眼底カメラと、ＯＣＴを用いて眼底Ｅｆの眼底断層像を得るＯＣＴ撮影（ＯＣＴ計測、ＯＣＴスキャン）を実行する光干渉断層計と、を組み合わせた複合機である。なお、図中のＺ方向は眼科装置１が被検眼Ｅに近づいたり遠ざかったりする前後方向であり、Ｙ方向は上下方向であり、Ｘ方向は左右方向である。
図１は、第１実施形態の眼科装置１の構成の一例を示す概略図である。眼科装置１は、被検眼Ｅの被観察部位である眼底Ｅｆを撮影する眼底カメラと、ＯＣＴを用いて眼底Ｅｆの眼底断層像を得るＯＣＴ撮影（ＯＣＴ計測、ＯＣＴスキャン）を実行する光干渉断層計と、を組み合わせた複合機である。なお、図中のＺ方向は眼科装置１が被検眼Ｅに近づいたり遠ざかったりする前後方向であり、Ｙ方向は上下方向であり、Ｘ方向は左右方向である。
【0024】
図１に示すように、眼科装置１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００、演算制御ユニット２００、及び一対の前眼部カメラ３００等を備える。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は、眼底ＥｆのＯＣＴ撮影を実行するための光学系を有する。演算制御ユニット２００は、各種の演算処理及び制御処理等を実行するパーソナルコンピュータ等の演算処理装置である。
【0025】
［眼底カメラユニット］
眼底カメラユニット２は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を取得するための光学系として、照明光学系１０及び撮影光学系３０を備える。照明光学系１０は眼底Ｅｆに対して照明光を照射する。撮影光学系３０は、眼底Ｅｆで反射された照明光の眼底反射光を、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）型のイメージセンサ３５，３８に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００から出力された測定光ＬＳ（図２参照）を眼底Ｅｆに導くと共に、眼底Ｅｆを経由した戻り光ＬＳ１（図２参照）をＯＣＴユニット１００に導く。
眼底カメラユニット２は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を取得するための光学系として、照明光学系１０及び撮影光学系３０を備える。照明光学系１０は眼底Ｅｆに対して照明光を照射する。撮影光学系３０は、眼底Ｅｆで反射された照明光の眼底反射光を、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）型のイメージセンサ３５，３８に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００から出力された測定光ＬＳ（図２参照）を眼底Ｅｆに導くと共に、眼底Ｅｆを経由した戻り光ＬＳ１（図２参照）をＯＣＴユニット１００に導く。
【0026】
照明光学系１０は、観察光源１１、反射ミラー１２、集光レンズ１３、可視カットフィルタ１４、撮影光源１５、ミラー１６、リレーレンズ１７，１８、絞り１９、リレーレンズ２０、孔開きミラー２１、ダイクロイックミラー４６、及び対物レンズ２２等を備える。
【0027】
撮影光学系３０は、既述の対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６、及び孔開きミラー２１の他に、ダイクロイックミラー５５、合焦レンズ３１、ミラー３２、ハーフミラー３９Ａ、視標表示部３９、ダイクロイックミラー３３、集光レンズ３４、イメージセンサ３５、ミラー３６、集光レンズ３７、及びイメージセンサ３８等を備える。
【0028】
観察光源１１は、例えばハロゲンランプ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源等が用いられ、観察照明光を出射する。観察光源１１から出射された観察照明光は、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。
【0029】
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３９Ａ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によりイメージセンサ３５の受光面に結像される。イメージセンサ３５は、眼底反射光を撮像（受光）して撮像信号を出力する。表示装置３には、イメージセンサ３５から出力された撮像信号に基づく観察画像が表示される。なお、撮影光学系３０のピントが被検眼Ｅの前眼部Ｅａに調整されている場合には前眼部Ｅａの観察画像が表示装置３に表示され、撮影光学系３０のピントが眼底Ｅｆに調整されている場合には眼底Ｅｆの観察画像が表示装置３に表示される。
【0030】
撮影光源１５は、例えばキセノンランプ又はＬＥＤ光源等が用いられ、撮影照明光を出射する。撮影光源１５から出射された撮影照明光は、既述の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、観察照明光の眼底反射光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によりイメージセンサ３８の受光面に結像される。
【0031】
イメージセンサ３８は、眼底反射光を撮像（受光）して撮像信号を出力する。表示装置３には、イメージセンサ３８から出力された撮像信号に基づく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３と撮影画像を表示する表示装置３とは、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。
【0032】
視標表示部３９は、例えば、ドットマトリクス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）及びマトリクス発光ダイオード（ＬＥＤ）などが用いられる。この視標表示部３９は固視標９０を表示する。また、視標表示部３９は、ドットマトリクスＬＣＤ等であるので、固視標９０の表示態様（形状等）及び表示位置を任意に設定可能である。
【0033】
視標表示部３９に表示された固視標９０の光束は、その一部がハーフミラー３９Ａにて反射された後、ミラー３２、合焦レンズ３１、ダイクロイックミラー５５、孔開きミラー２１の孔部、ダイクロイックミラー４６、及び対物レンズ２２を経て被検眼Ｅに投射される。これにより、被検眼Ｅに対して固視標９０などを提示することができる。
【0034】
さらに、眼底カメラユニット２は、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０及びフォーカス光学系６０を備える。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２の位置合わせ（アライメント）を行うための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）を合わせるためのスプリット指標を生成する。
【0035】
アライメント光学系５０は、既述の対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６、孔開きミラー２１、及びダイクロイックミラー５５の他に、ＬＥＤ５１、絞り５２，５３、及びリレーレンズ５４を備える。また、フォーカス光学系６０は、既述の対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６、及び孔開きミラー２１の他に、ＬＥＤ６１、リレーレンズ６２、スプリット指標板６３、二孔絞り６４、ミラー６５、集光レンズ６６、及び反射棒６７を備える。
【0036】
アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出射されたアライメント光は、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の前眼部Ｅａの角膜に投射される。
【0037】
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、及び孔開きミラー２１の孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過した後、合焦レンズ３１、ミラー３２、ハーフミラー３９Ａ、ダイクロイックミラー３３、及び集光レンズ３４を経てイメージセンサ３５の受光面に入射する。
【0038】
イメージセンサ３５は、アライメント光の角膜反射光を撮像（受光）して撮像信号を出力する。これにより、表示装置３に、既述の前眼部Ｅａの観察画像と共にアライメント指標が表示される。そして、検者は、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（オートアライメント）を行ってもよい。
【0039】
反射棒６７の反射面は、フォーカス光学系６０によるフォーカス調整が行われる場合に照明光学系１０の光路上にセットされる。ＬＥＤ６１から出射されたフォーカス光は、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た後、二孔絞り６４、ミラー６５、及び集光レンズ６６を経て反射棒６７の反射面に一旦結像され、この反射面にてリレーレンズ２０に向けて反射される。さらにフォーカス光は、リレーレンズ２０、孔開きミラー２１、ダイクロイックミラー４６、及び対物レンズ２２を経て眼底Ｅｆに投射される。
【0040】
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イメージセンサ３５により撮像される。イメージセンサ３５は、フォーカス光の眼底反射光を撮像して撮像信号を出力する。これにより、表示装置３に観察画像と共にスプリット指標が表示される。後述の演算制御ユニット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等を移動させてピント合わせを自動で行う。また、検者が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。
【0041】
ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路からＯＣＴ撮影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撮影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、光路長変更部４１と、光スキャナ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。
【0042】
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撮影用の測定光ＬＳ（図２参照）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、及び干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、例えばコーナーキューブと、これを移動する機構と、を含む。
【0043】
光スキャナ４２は、例えばガルバノスキャナであり、後述のＯＣＴユニット１００から出射された測定光ＬＳ（図２参照）を偏向（走査）する。光スキャナ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、測定光ＬＳを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む。これにより、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ので、眼底Ｅｆを測定光ＬＳでＸＹ方向に走査（２次元走査）することができる。
【0044】
眼底カメラユニット２には一対の前眼部カメラ３００が設けられている。一対の前眼部カメラ３００は、所謂ステレオカメラであり、前眼部Ｅａを異なる方向から実質的に同時に撮影する。また、一対の前眼部カメラ３００は、照明光学系１０の光路及び撮影光学系３０の光路から外れた位置に設けられている。そして、各前眼部カメラ３００は、被検眼Ｅが実質的に同じ位置（向き）にある状態での被検眼Ｅの撮影画像をそれぞれ取得する。各撮影画像は、演算制御ユニット２００による眼底カメラユニット２に対する被検眼Ｅの相対位置の検出に用いられ、さらにこの相対位置検出結果は被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２の概略アライメントなどに用いられる。
【0045】
図２は、ＯＣＴユニット１００の光学系の概略図である。図２及び既述の図１に示すように、ＯＣＴユニット１００のＯＣＴ光源１０１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置の光源と同様に出射光の波長を掃引（走査）可能な波長掃引型（波長走査型）光源であって、共振器を含むレーザー光源を含む。ＯＣＴ光源１０１は、人眼では視認できない近赤外の波長域において、出力波長を時間的に変化させる。
【0046】
ＯＣＴユニット１００には、スウェプトソースＯＣＴを実行するための光学系が設けられている。この光学系は、干渉光学系を含む。この干渉光学系は、ＯＣＴ光源１０１からの光Ｌ０を測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割する機能と、被検眼Ｅからの測定光ＬＳの戻り光ＬＳ１と参照光路を経由した参照光ＬＲとを重ね合わせて干渉光ＬＣを生成する機能と、この干渉光ＬＣを検出する機能とを備える。干渉光学系により得られた干渉光ＬＣの検出結果（検出信号）は、干渉光ＬＣ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。
【0047】
ＯＣＴ光源１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバー１０２により偏波コントローラ１０３に導かれてその偏光状態が調整される。偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバー１０４によりファイバーカプラ１０５に導かれ、ファイバーカプラ１０５によって測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。
【0048】
参照光ＬＲは、光ファイバー１１０によりコリメータ１１１に導かれて平行光束に変換され、光路長補正部材１１２及び分散補償部材１１３を経由し、コーナーキューブ１１４に導かれる。光路長補正部材１１２は、参照光ＬＲの光路長と測定光ＬＳの光路長とを合わせるよう作用する。分散補償部材１１３は、参照光ＬＲと測定光ＬＳとの間の分散特性を合わせるよう作用する。
【0049】
コーナーキューブ１１４（リトロリフレクタ）及びコーナーキューブ移動機構１１５は、本発明の光路長変更部に相当する。コーナーキューブ１１４は、コーナーキューブ移動機構１１５により、参照光ＬＲの入射方向に沿って移動自在に保持されている。コーナーキューブ移動機構１１５は、コーナーキューブ１１４を参照光ＬＲの入射方向に沿って移動させるアクチュエータであり、それにより参照光ＬＲの光路長を変更する。
【0050】
なお、本実施形態では測定光ＬＳの光路長を変更する光路長変更部４１と、参照光ＬＲの光路長を変更するコーナーキューブ１１４の双方が設けられているが、光路長変更部４１とコーナーキューブ１１４のいずれか一方のみが設けられもよい。また、これら以外の光学部材を用いて、測定光ＬＳの光路長と参照光ＬＲの光路長との光路長差を変更することも可能である。
【0051】
コーナーキューブ１１４を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１１３及び光路長補正部材１１２を経由し、コリメータ１１６によって平行光束から集束光束に変換され、光ファイバー１１７に入射する。光ファイバー１１７に入射した参照光ＬＲは、偏波コントローラ１１８に導かれてその偏光状態が調整され、光ファイバー１１９によりアッテネータ１２０に導かれて光量が調整され、光ファイバー１２１によりファイバーカプラ１２２に導かれる。
【0052】
一方、ファイバーカプラ１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバー１２７により導かれてコリメータレンズユニット４０により平行光束に変換され、光路長変更部４１、光スキャナ４２、合焦レンズ４３、ミラー４４及びリレーレンズ４５を経由する。リレーレンズ４５を経由した測定光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により屈折されて被検眼Ｅに入射する。測定光ＬＳは、被検眼Ｅの様々な深さ位置において散乱・反射される。被検眼Ｅからの測定光ＬＳの戻り光ＬＳ１は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバーカプラ１０５に導かれ、光ファイバー１２８を経由してファイバーカプラ１２２に到達する。
【0053】
ファイバーカプラ１２２は、光ファイバー１２８を介して入射された戻り光ＬＳ１と、光ファイバー１２１を介して入射された参照光ＬＲとの干渉光ＬＣを生成する。また、ファイバーカプラ１２２は、所定の分岐比（例えば１：１）で干渉光ＬＣを分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバー１２３，１２４を通じて検出器１２５に導かれる。
【0054】
検出器１２５は、例えばバランスドフォトダイオードである。バランスドフォトダイオードは、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含み、これらフォトディテクタにより得られた一対の検出結果の差分を出力する。検出器１２５は、この出力（検出信号）をデータ収集機器（Data Acquisition System）であるＤＡＱ１３０に送る。
【0055】
ＤＡＱ１３０には、ＯＣＴ光源１０１からクロックＫＣが供給される。ＯＣＴ光源１０１は、所定の波長範囲内で掃引される光Ｌ０の各波長の出力タイミングに同期してクロックＫＣを生成する。ＯＣＴ光源１０１は、例えば、各出力波長の光Ｌ０を分岐することにより得られた２つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックＫＣを生成する。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５から入力される検出信号をクロックＫＣに基づきサンプリングする。
【0056】
また、ＤＡＱ１３０は、検出器１２５からの検出信号のサンプリング結果を演算制御ユニット２００に送る。演算制御ユニット２００は、例えば一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、サンプリングデータに基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Ａラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に演算制御ユニット２００は、後述の図４に示すように、Ａラインごとの反射強度プロファイルを画像化してＡスキャン画像４００を形成することで、眼底ＥｆのＢスキャン画像４０２を形成する。
【0057】
【0058】
図３に示すように、演算制御ユニット２００は、眼科装置１の各部の動作を統括制御する。この演算制御ユニット２００には、既述の眼底カメラユニット２、表示装置３、及びＯＣＴユニット１００の他に、図示は省略するが、検者による各種の入力操作を受け付ける操作部、及び被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット２を相対移動させる移動機構（アクチュエータ）などが接続されている。
【0059】
演算制御ユニット２００は、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、演算制御ユニット２００の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。
【0060】
演算制御ユニット２００は、不図示の記憶部に記憶されている制御プログラムを実行することで、眼底撮影制御部２０２とＯＣＴ制御部２０４として機能する。
【0061】
眼底撮影制御部２０２は、眼底カメラユニット２の各部、前眼部カメラ３００、及び不図示の移動機構等を制御して、眼科装置１による眼底撮影を実行する。なお、眼底撮影の具体的な処理、例えば、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２のアライメント、及び眼底カメラユニット２による眼底撮影などは公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。
【0062】
ＯＣＴ制御部２０４は、眼底カメラユニット２の各部、ＯＣＴユニット１００の各部、前眼部カメラ３００、及び不図示の移動機構等を制御して、アライメント及び眼科装置１による眼底ＥｆのＯＣＴ撮影等を実行する。このＯＣＴ撮影には、後述の図４に示すように、眼底Ｅｆの断層像である眼底断層像４０３を取得するための通常ＯＣＴ撮影と、眼底Ｅｆの３次元データ４０４（３次元画像、３次元モデル、Ｃスキャン画像ともいう）を取得するための３次元ＯＣＴ撮影と、が含まれる。なお、通常ＯＣＴ撮影、及びこの通常ＯＣＴ撮影を実行する場合のＯＣＴ制御部２０４の機能については公知技術であるので、ここでは具体的な説明は省略する。以下、眼科装置１では３次元ＯＣＴ撮影を実行するものとして説明を行う。
【0063】
図４は、３次元ＯＣＴ撮影を説明するための説明図である。図４の符号IVA及び符号IVBに示すように、３次元ＯＣＴ撮影では、予め定められた測定光ＬＳの２次元の走査範囲ＲＡ内において、眼底Ｅｆに対するＸ方向のＢスキャン（ラインスキャン）をそのスキャン位置をＹ方向に変更しながら繰り返し実行する３次元スキャンである３Ｄ（Ｈ）スキャン（Ｃスキャンともいう）を実行する。これにより、３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置ごとに、眼底Ｅｆの深さ方向であるＺ方向（Ａスキャン方向）のＡスキャン画像４００をＸ方向（Ｂスキャン方向）に沿って配列したＢスキャン画像４０２が得られる。
【0064】
３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２には、それぞれ眼底断層像４０３が含まれる。その結果、図４の符号IVCに示すように、各Ｂスキャン画像４０２に基づいて眼底Ｅｆの３次元データ４０４を生成可能である。この場合には、Ｚ方向が本発明のＡスキャン方向に相当し、Ｘ方向が本発明のＢスキャン方向に相当し、Ｙ方向が本発明の垂直方向に相当する。
【0065】
なお、３Ｄ（Ｈ）スキャンを実行する代わりに、眼底Ｅｆに対するＹ方向のＢスキャンをそのスキャン位置をＸ方向に変更しながら繰り返し実行する３次元スキャンである３Ｄ（Ｖ）スキャンを実行することで、眼底Ｅｆの３次元データ４０４を生成してもよい。この場合には、Ｙ方向が本発明のＢスキャン方向に相当し、Ｘ方向が本発明の垂直方向に相当する。
【0066】
図３に戻って、ＯＣＴ制御部２０４は、３次元ＯＣＴ撮影の開始前には、アライメント制御部２１０、ライブ表示制御部２１２、及び光路長取得部２１４として機能する。また、ＯＣＴ制御部２０４は、３次元ＯＣＴ撮影を実行する場合には、プレスキャン制御部２１６、断層形状取得部２１８、本スキャン制御部２２０、画像形成部２２２、光路長調整制御部２２４、及び３次元データ生成部２２６として機能する。
【0067】
アライメント制御部２１０は、例えば、一対の前眼部カメラ３００により撮影された前眼部Ｅａの撮影画像に基づいて被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２の相対位置を検出し、この相対位置の検出結果に基づいて不図示の移動機構を駆動することで、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２の概略アライメントを実行する。また、アライメント制御部２１０は、アライメント光学系５０による前眼部Ｅａへのアライメント光の投射と、イメージセンサ３５によるアライメント光の角膜反射光の撮像と、を実行する。そして、アライメント制御部２１０は、イメージセンサ３５から出力される撮像信号に基づいて被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２の相対位置を検出し、この相対位置の検出結果に基づいて不図示の移動機構を駆動することで、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２の精密アライメントを実行する。
【0068】
図５は、３次元ＯＣＴ撮影［３Ｄ（Ｈ）スキャン］の撮影前から撮影完了までの測定光ＬＳの走査を説明するための説明図である。図６は、３次元ＯＣＴ撮影［３Ｄ（Ｖ）スキャン］の撮影前から撮影完了までの測定光ＬＳの走査を説明するための説明図である。
【0069】
図３及び図５の符号VAに示すように、ライブ表示制御部２１２は、３次元ＯＣＴ撮影［３Ｄ（Ｈ）スキャン］の前に、眼底カメラユニット２の各部及びＯＣＴユニット１００の各部を制御してライブ表示用ＯＣＴ撮影を実行して、表示装置３に眼底断層像４０３をライブ表示させる。
【0070】
具体的にはライブ表示制御部２１２は、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、走査範囲ＲＡ内の予め定められた特定スキャン位置ＶＣにおいてＸ方向のＢスキャン（符号Ｂ１参照）を繰り返し実行させる。特定スキャン位置ＶＣは、例えば、走査範囲ＲＡのＹ方向中央位置を通るＸスキャンラインに設定される。また、このＢスキャンの実行中にライブ表示制御部２１２は、検出器１２５による干渉光ＬＣの検出及び検出信号の出力と、ＤＡＱ１３０による検出信号のサンプリングと、を繰り返し実行させる。これにより、ライブ表示制御部２１２は、ＤＡＱ１３０から出力されるサンプリングデータに基づいて、眼底ＥｆのＢスキャン画像４０２の形成と、このＢスキャン画像４０２の表示装置３への出力と、を繰り返し実行する。これにより、表示装置３に眼底ＥｆのＢスキャン画像４０２がライブ表示される。
【0071】
一方、図６の符号VIAに示すようにライブ表示制御部２１２は、３次元ＯＣＴ撮影［３Ｄ（Ｖ）スキャン］の前には、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、走査範囲ＲＡ内の特定スキャン位置ＨＣにおいてＹ方向のＢスキャン（符号Ｂ１参照）を繰り返し実行させる。特定スキャン位置ＨＣは、例えば、走査範囲ＲＡのＸ方向中央位置を通るＹスキャンラインに設定される。
【0072】
また、ライブ表示制御部２１２は、ライブ表示中に測定光ＬＳ及び参照光ＬＲの少なくともいずれか一方の光路長（以下、対象光路長と略す）を調整する。具体的には、Ｂスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の所定領域（所望領域）の位置を所定の基準位置（Ｚ指定位置）に調整可能な対象光路長を「最適光路長」とした場合に、ライブ表示制御部２１２は、検出器１２５が検出した干渉光ＬＣの検出信号等に基づいて対象光路長を最適光路長に調整する光路長調整を実行する（上記特許文献１参照）。また、基準位置は、Ｂスキャン画像４０２内（フレーム内）に眼底断層像４０３の全体（ほぼ全体を含む）が収まるように適切に設定及び調整されている（上記特許文献１参照）。
【0073】
光路長取得部２１４は、ライブ表示制御部２１２により調整された最適光路長を示す最適光路長情報を取得する。最適光路長情報には、対象光路長に測定光ＬＳの光路長が含まれる場合には光路長変更部４１を構成するコーナーキューブ等の位置情報が含まれ、対象光路長に参照光ＬＲの光路長が含まれる場合にはコーナーキューブ１１４の位置情報が含まれる。また、最適光路長情報には、走査範囲ＲＡ内の特定スキャン位置ＶＣ，ＨＣを示す情報も含まれる。
【0074】
なお、光路長取得部２１４による最適光路長情報の取得のタイミングは、少なくとも後述の本スキャン［３Ｄ（Ｈ）スキャン又は３Ｄ（Ｖ）スキャン］の実行前であれば特に限定はされない。
【0075】
プレスキャン制御部２１６、断層形状取得部２１８、本スキャン制御部２２０、画像形成部２２２、光路長調整制御部２２４、及び３次元データ生成部２２６は、３次元ＯＣＴ撮影に係る動作を実行する。ここで本実施形態の３次元ＯＣＴ撮影は、眼底Ｅｆの断層形状を把握するためのプレスキャンと、既述の３Ｄ（Ｈ）スキャン又は３Ｄ（Ｖ）スキャンを実行する本スキャンと、を含む。
【0076】
図３及び図５の符号VBに示すように、プレスキャン制御部２１６は、本スキャンが３Ｄ（Ｈ）スキャンである場合には、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、眼底Ｅｆに対して特定スキャン位置ＨＣでのＹ方向のＢスキャンであるプレスキャン（符号Ｂ２参照）を１回実行（複数回実行しても可）する。なお、プレスキャンのスキャン位置は、特定スキャン位置ＨＣからＸ方向にずれていてもよい。
【0077】
また、プレスキャン制御部２１６は、プレスキャンの実行中に、検出器１２５による干渉光ＬＣの検出とＤＡＱ１３０による検出信号のサンプリングと、を実行させる。
【0078】
なお、図６の符号VIBに示すように、プレスキャン制御部２１６は、本スキャンが３Ｄ（Ｖ）スキャンである場合には、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、眼底Ｅｆに対して特定スキャン位置ＶＣでのＸ方向のＢスキャンであるプレスキャン（符号Ｂ２参照）を１回実行させる。ここでプレスキャンのスキャン位置は、例えば特定スキャン位置ＶＣからＹ方向にずれていてもよい。
【0079】
図３に示すように断層形状取得部２１８は、プレスキャンの実行中に検出器１２５が検出した干渉光ＬＣの検出信号に応じてＤＡＱ１３０から出力されるサンプリングデータに基づいて、Ｂスキャン画像４０２を形成する。次いで、断層形状取得部２１８は、このＢスキャン画像４０２に基づいて眼底Ｅｆの断層形状を検出する。
【0080】
具体的には断層形状取得部２１８は、Ｂスキャン画像４０２から公知の方法で眼底Ｅｆの特定層、例えば、内境界膜（Internal Limiting Membrane:ILM）の層であるＩＬＭ層４０３ａ（図７参照）を検出する。そして、断層形状取得部２１８は、検出したＩＬＭ層４０３ａの形状に基づいて眼底Ｅｆの断層形状を検出する。これにより、プレスキャンのスキャン方向に沿った眼底Ｅｆの断層形状の変化を把握可能である（図７参照）。
【0081】
本スキャン制御部２２０は、断層形状取得部２１８による眼底Ｅｆの断層形状取得後に、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、本スキャンとして、図５の符号VCに示す３Ｄ（Ｈ）スキャン、又は図６の符号VICに示す３Ｄ（Ｖ）スキャンを実行させる（符号Ｂ３参照）。この際に、３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置がＹ方向に変更されるごと、又は３Ｄ（Ｖ）スキャンのスキャン位置がＸ方向に変更されるごとに、後述の光路長調整制御部２２４による対象光路長の調整が実行される。
【0082】
また、本スキャン制御部２２０は、本スキャンの実行中に、検出器１２５による干渉光ＬＣの検出とＤＡＱ１３０による検出信号のサンプリングと、を実行させる。
【0083】
画像形成部２２２は、本スキャンの実行中に検出器１２５が検出した干渉光ＬＣの検出信号に応じてＤＡＱ１３０から出力されるサンプリングデータに基づいて、本スキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２を生成する。
【0084】
【0085】
図３及び図７に示すように、光路長調整制御部２２４は、光路長取得部２１４から最適光路長情報を取得すると共に、断層形状取得部２１８から眼底ＥｆのＹ方向に沿った断層形状を取得する。そして、光路長調整制御部２２４は、最適光路長情報及び眼底Ｅｆの断層形状に基づいて光路長変更部４１及びコーナーキューブ移動機構１１５の少なくとも一方を駆動することで、３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置ごとに対象光路長を最適光路長に調整する。以下、対象光路長の調整は、コーナーキューブ移動機構１１５によるコーナーキューブ１１４の移動によって実行されるものとして説明を行う。
【0086】
具体的には光路長調整制御部２２４は、３Ｄ（Ｈ）スキャンの各スキャン位置の中で既述の特定スキャン位置ＶＣ（その近傍のスキャン位置を含む）については、既述のライブ表示制御部２１２により調整された最適光路長、すなわち光路長取得部２１４が取得した最適光路長情報が示す最適光路長に調整する。これにより、特定スキャン位置ＶＣで得られたＢスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の位置が基準位置に調整され、このＢスキャン画像４０２内に眼底断層像４０３の全体が収まる。
【0087】
一方、光路長調整制御部２２４は、３Ｄ（Ｈ）スキャンの各スキャン位置の中で特定スキャン位置ＶＣ以外のスキャン位置については、断層形状取得部２１８が検出した眼底Ｅｆの断層形状と、光路長取得部２１４が取得した最適光路長情報とに基づいて、最適光路長を決定する。
【0088】
具体的には光路長調整制御部２２４は、断層形状取得部２１８が検出した眼底Ｅｆの断層形状に基づいて、Ｙ方向に沿った眼底Ｅｆ（ＩＬＭ層４０３ａ）のＺ位置変化を検出する。これにより、光路長調整制御部２２４は、３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置ごとに、任意のＺ基準（Ｚ０）から眼底Ｅｆ（ＩＬＭ層４０３ａ）までのＺ方向距離ＤＺを検出（推定）する。スキャン位置ごとのＺ方向距離ＤＺの差異は、測定光ＬＳの光路長の差異を示す。従って、光路長調整制御部２２４は、特定スキャン位置ＶＣのＺ方向距離ＤＺと他のスキャン位置のＺ方向距離ＤＺとの差分ΔＺを演算し、この差分ΔＺに基づいて最適光路長情報が示す特定スキャン位置ＶＣの最適光路長を補正することで、他のスキャン位置に対応した最適光路長を決定する。
【0089】
このように光路長調整制御部２２４は、３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置ごとに最適光路長を決定することで、３Ｄ（Ｈ）スキャンの実行中にそのスキャン位置ごとにコーナーキューブ移動機構１１５を駆動して対象光路長を最適光路長に調整する。これにより、眼底Ｅｆが大きく湾曲している場合でも、スキャン位置ごとに得られるＢスキャン画像４０２の眼底断層像４０３の位置（Ｚ方向位置）を基準位置に調整すること、すなわち各Ｂスキャン画像４０２内に眼底断層像４０３の全体を収めることができる。
【0090】
なお、光路長調整制御部２２４は、本スキャンとして３Ｄ（Ｖ）スキャンが実行される場合においても、３Ｄ（Ｖ）スキャンのスキャン位置ごとに最適光路長を決定することで、３Ｄ（Ｖ）スキャンの実行中にそのスキャン位置ごとにコーナーキューブ移動機構１１５を駆動して対象光路長を最適光路長に調整する。
【0091】
３次元データ生成部２２６は、画像形成部２２２により形成された本スキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２に基づいて、公知の方法で眼底Ｅｆの３次元データ４０４を生成する。３次元データ生成部２２６は、生成した３次元データ４０４を表示装置３及び不図示の記憶部に出力する。これにより、３次元データ４０４が表示装置３により表示されると共に記憶部に記憶される。
【0092】
［第１実施形態の作用］
図８は、本発明の眼科装置の制御方法に係る、第１実施形態の眼科装置１による眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。なお、ここでは３次元ＯＣＴ撮影の本スキャンとして３Ｄ（Ｈ）スキャンを実行する場合を例に挙げて説明を行う。
図８は、本発明の眼科装置の制御方法に係る、第１実施形態の眼科装置１による眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。なお、ここでは３次元ＯＣＴ撮影の本スキャンとして３Ｄ（Ｈ）スキャンを実行する場合を例に挙げて説明を行う。
【0093】
図８に示すように、被検者の顔が眼科装置１の不図示の顔支持部等に支持された後、アライメント制御部２１０が、一対の前眼部カメラ３００、アライメント光学系５０、及びイメージセンサ３５等を用いて、被検眼Ｅに対する眼底カメラユニット２のアライメント（概略アライメント及び精密アライメント）を実行する（ステップＳ１）。なお、不図示のフォーカス制御部により公知のフォーカス調整も合わせて実行される。
【0094】
アライメント完了後、ライブ表示制御部２１２が、眼底カメラユニット２の各部及びＯＣＴユニット１００の各部を制御してライブ表示用ＯＣＴ撮影を実行する。また、ライブ表示制御部２１２は、特定スキャン位置ＶＣにおけるＢスキャン画像４０２の形成と、表示装置３へのＢスキャン画像４０２の出力と、を繰り返し実行する。これにより、表示装置３にＢスキャン画像４０２がライブ表示される（ステップＳ２）。この際にライブ表示制御部２１２は、公知の方法で特定スキャン位置ＶＣでの最適光路長を決定し、コーナーキューブ移動機構１１５を駆動して対象光路長を最適光路長に調整する。
【0095】
光路長取得部２１４は、プレスキャンの開始前にライブ表示制御部２１２により調整された特定スキャン位置ＶＣでの最適光路長を示す最適光路長情報を取得して、この最適光路長情報を光路長調整制御部２２４へ出力する（ステップＳ３、本発明の光路長取得工程に相当）。
【0096】
次いで、眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影が開始される。最初にプレスキャン制御部２１６がＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、既述の図５の符号VBに示したように眼底Ｅｆに対して特定スキャン位置ＨＣでのプレスキャン（Ｙ方向のＢスキャン）を１回実行させる（ステップＳ４）。また同時にプレスキャン制御部２１６は、プレスキャンの実行中に、検出器１２５による干渉光ＬＣの検出とＤＡＱ１３０による検出信号のサンプリングと、を実行させる（ステップＳ５）。
【0097】
次いで、断層形状取得部２１８が、プレスキャンの実行中に検出器１２５が検出した干渉光ＬＣの検出信号に応じてＤＡＱ１３０から出力されるサンプリングデータに基づいてＢスキャン画像４０２を形成する（ステップＳ６）。そして、断層形状取得部２１８は、Ｂスキャン画像４０２からＩＬＭ層４０３ａを検出することで眼底Ｅｆの断層形状を検出し、この断層形状検出結果を光路長調整制御部２２４へ出力する（ステップＳ７、本発明の断層形状取得工程に相当）。
【0098】
光路長調整制御部２２４は、光路長取得部２１４からの最適光路長情報と、断層形状取得部２１８からの断層形状検出結果を取得すると、既述の図７に示したように最適光路長情報及び断層形状検出結果に基づいて、３Ｄ（Ｈ）スキャンのスキャン位置ごとに最適光路長を決定する。そして、本スキャン制御部２２０が、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、図５の符号VCに示したように眼底Ｅｆに対して本スキャン［３Ｄ（Ｈ）スキャン］を開始する（ステップＳ８）。
【0099】
最初に光路長調整制御部２２４が、コーナーキューブ移動機構１１５を駆動して、対象光路長を３Ｄ（Ｈ）スキャンの最初のスキャン位置に対応した最適光路長に調整する（ステップＳ９、本発明の光路長調整制御工程に相当）。この調整後に本スキャン制御部２２０が、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、最初のスキャン位置でＢスキャンを実行させる（ステップＳ１０）。また同時に本スキャン制御部２２０は、Ｂスキャンの実行中に検出器１２５による干渉光ＬＣの検出とＤＡＱ１３０による検出信号のサンプリングと、を実行させる（ステップＳ１１）。
【0100】
次いで、３Ｄ（Ｈ）スキャンの次のスキャン位置を対象として（ステップＳ１２でＮＯ、ステップＳ１３）、対象光路長の最適光路長への調整と（ステップＳ９）、Ｂスキャンと（ステップＳ１０）、干渉光ＬＣの検出及び検出信号のサンプリング（ステップＳ１１）と、が実行される。以下同様に、３Ｄ（Ｈ）スキャンの残りのスキャン位置ごとに、ステップＳ１３の処理とステップＳ９からステップＳ１１までの処理とが繰り返し実行される。
【0101】
本スキャン［３Ｄ（Ｈ）スキャン］が完了すると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、画像形成部２２２が本スキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２を形成する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１４はステップＳ１１とステップＳ１２との間に実行してもよい。
【0102】
３次元データ生成部２２６は、画像形成部２２２により形成された本スキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２に基づいて、公知の方法で眼底Ｅｆの３次元データ４０４を生成する（ステップＳ１５、本発明の３次元データ生成工程に相当）。この３次元データ４０４は、表示装置３に表示されると共に不図示の記憶部に記憶される。
【0103】
［第１実施形態の効果］
図９は、従来の方法で形成される本スキャンの各スキャン位置におけるＢスキャン画像４０２（符号IXA1から符号IXA3）と、第１実施形態の眼科装置１により形成される本スキャンの各スキャン位置におけるＢスキャン画像４０２（符号IXB1から符号IXB3）と、を比較した説明図である。なお、図中の符号ＺＰは、Ｂスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の基準位置を示す。
図９は、従来の方法で形成される本スキャンの各スキャン位置におけるＢスキャン画像４０２（符号IXA1から符号IXA3）と、第１実施形態の眼科装置１により形成される本スキャンの各スキャン位置におけるＢスキャン画像４０２（符号IXB1から符号IXB3）と、を比較した説明図である。なお、図中の符号ＺＰは、Ｂスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の基準位置を示す。
【0104】
図９に示すように、「本スキャン中盤」のスキャン位置は既述のライブ表示時の特定スキャン位置ＨＣに近いのに対して、「本スキャン序盤」又は「本スキャン終盤」のスキャン位置は特定スキャン位置ＨＣから離れている。このため、特に走査範囲ＲＡが広角に設定されている場合には、既述の図７に示したように眼底Ｅｆの湾曲によって「本スキャン序盤」又は「本スキャン終盤」のスキャン位置でのＺ方向距離ＤＺと、特定スキャン位置ＶＣでのＺ方向距離ＤＺと、の差分ΔＺが大きくなる。
【0105】
このような状態で従来の方法で本スキャン、すなわち特定スキャン位置ＶＣに対応した最適光路長の設定のままで本スキャンを実行した場合には、「本スキャン中盤」のスキャン位置で取得されるＢスキャン画像４０２（符号IXA2参照）については、眼底断層像４０３が基準位置に調整される。一方、「本スキャン序盤」又は「本スキャン終盤」のスキャン位置で取得されるＢスキャン画像４０２（符号IXA1参照、符号IXA3参照）については、眼底断層像４０３が基準位置に調整されずに、眼底断層像４０３の一部の折り返し（図中の符号ＥＲ参照）が発生してしまう。
【0106】
これに対して第１実施形態の眼科装置１では、眼底Ｅｆの断層形状と特定スキャン位置ＨＣでの最適光路長情報とに基づいて、本スキャンのスキャン位置ごとに対象光路長を最適光路長に調整することで、各スキャン位置においてＢスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３を基準位置に調整することができる（符号IXB1から符号IXB3参照）。また、眼底Ｅｆの断層形状と特定スキャン位置ＨＣでの最適光路長情報とに基づいて本スキャンのスキャン位置ごとの最適光路長を決定するだけでよく、従来のように各スキャン位置においてオートＺ等を実行する必要もない。その結果、各スキャン位置で形成されるＢスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の位置を簡単に基準位置に調整することができる。これにより。良好な眼底Ｅｆの３次元データ４０４を簡単に生成することができる。
【0107】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の眼科装置１について説明を行う。上記第１実施形態の眼科装置１では、プレスキャンを１回だけ実行すると共に、断層形状取得部２１８がプレスキャンで得られたＢスキャン画像４０２からＩＬＭ層４０３ａを検出した結果に基づいて眼底Ｅｆの断層形状を検出している。この際にＩＬＭ層４０３ａの検出には時間がかかるので眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影に時間を要するおそれがある。そこで、第２実施形態の眼科装置１では、第１実施形態よりも短時間で眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を実行する。
次に、本発明の第２実施形態の眼科装置１について説明を行う。上記第１実施形態の眼科装置１では、プレスキャンを１回だけ実行すると共に、断層形状取得部２１８がプレスキャンで得られたＢスキャン画像４０２からＩＬＭ層４０３ａを検出した結果に基づいて眼底Ｅｆの断層形状を検出している。この際にＩＬＭ層４０３ａの検出には時間がかかるので眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影に時間を要するおそれがある。そこで、第２実施形態の眼科装置１では、第１実施形態よりも短時間で眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を実行する。
【0108】
なお、第２実施形態の眼科装置１は、プレスキャン制御部２１６、断層形状取得部２１８及び光路長調整制御部２２４の機能が第１実施形態とは異なる点を除けば、上記第１実施形態の眼科装置１と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【0109】
図１０は、第２実施形態のプレスキャンを説明するための説明図である。なお、図１０の符号XAは３Ｄ（Ｈ）スキャンの前に実行されるプレスキャンを示し、符号XBは３Ｄ（Ｖ）スキャンの前に実行されるプレスキャンを示す。
【0110】
図１０の符号XAに示すように、第２実施形態のプレスキャン制御部２１６は、本スキャンが３Ｄ（Ｈ）スキャンである場合には、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、プレスキャンとして、眼底Ｅｆに対してＹ方向において互いに異なる複数のスキャン位置でＸ方向のＢスキャン（符号Ｂ２参照）を実行する。なお、プレスキャンのスキャン位置の数は特に限定はされない。
【0111】
また、図１０の符号XBに示すように、第２実施形態のプレスキャン制御部２１６は、本スキャンが３Ｄ（Ｖ）スキャンである場合には、ＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、プレスキャンとして、眼底Ｅｆに対してＸ方向において互いに異なる複数のスキャン位置でＹ方向のＢスキャン（符号Ｂ２参照）を実行する。
【0112】
第２実施形態の断層形状取得部２１８は、プレスキャンの実行中に検出器１２５が検出した干渉光ＬＣの検出信号に応じてＤＡＱ１３０から出力されるサンプリングデータに基づいて、プレスキャンのスキャン位置ごとにＢスキャン画像４０２を形成する。次いで、断層形状取得部２１８は、各スキャン位置のＢスキャン画像４０２に基づいて、眼底Ｅｆの断層形状を予測する。
【0113】
図１１は、第２実施形態の断層形状取得部２１８による眼底Ｅｆの断層形状の予測処理を説明するための説明図である。図１１に示すように、第２実施形態の断層形状取得部２１８は、プレスキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２からそれぞれ公知の方法でＢスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３のＺ位置、例えばＺ方向の平均高さ位置を表すＺＭＥＡＮを演算する。そして、第２実施形態の断層形状取得部２１８は、スキャン位置ごとのＺＭＥＡＮの演算結果に基づいて、眼底Ｅｆの断層形状（符号Ｋ参照）を予測する。
【0114】
第２実施形態の光路長調整制御部２２４は、断層形状取得部２１８が予測した眼底Ｅｆの断層形状と、光路長取得部２１４が取得した最適光路長情報とに基づいて、第１実施形態と同様に、本スキャンのスキャン位置ごとに最適光路長の決定と本スキャン中の対象光路長の調整とを実行する。
【0115】
図１２は、第２実施形態の眼科装置１による眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。なお、ステップＳ３までの処理は、図８に示した第１実施形態と同じであるのでここでは説明を省略する。
【0116】
ステップＳ３の処理の後、第１実施形態と同様にプレスキャンが開始される（ステップＳ４Ａ）。プレスキャン制御部２１６がＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２を制御して、プレスキャンの最初のスキャン位置でＢスキャンを実行させる（ステップＳ４Ｂ）。また同時に、プレスキャン制御部２１６は、Ｂスキャンの実行中に検出器１２５による干渉光ＬＣの検出とＤＡＱ１３０による検出信号のサンプリングと、を実行させる（ステップＳ４Ｃ）。
【0117】
次いで、プレスキャンの次のスキャン位置を対象として（ステップＳ４ＤでＮＯ、ステップＳ４Ｅ）、Ｂスキャンと（ステップＳ４Ｂ）、干渉光ＬＣの検出及び検出信号のサンプリング（ステップＳ４Ｃ）と、が実行される。以下同様に、プレスキャンの残りのＢスキャンのスキャン位置ごとに、ステップＳ４Ｅの処理とステップＳ４ＢからステップＳ４Ｃまでの処理とが繰り返し実行される。
【0118】
プレスキャンが完了すると（ステップＳ４ＤでＹＥＳ）、断層形状取得部２１８がプレスキャンのスキャン位置ごとにＢスキャン画像４０２を形成し、既述の図１１に示したように各Ｂスキャン画像４０２からそれぞれＺＭＥＡＮを演算した結果に基づいて眼底Ｅｆの断層形状を予測する（ステップＳ４Ｇ）。既述の第１実施形態のようにＩＬＭ層４０３ａを検出する場合と比較して、眼底Ｅｆの断層形状の精度は劣るが短時間で眼底Ｅｆの断層形状が得られる。
【0119】
以下、図８に示した第１実施形態と同様に、ステップＳ８以降の処理が実行される。
【0120】
以上のように第２実施形態の眼科装置１では、プレスキャンの複数のスキャン位置で得られたＢスキャン画像４０２に基づいて眼底Ｅｆの断層形状を予測することで、短時間で眼底Ｅｆの断層形状が得られ、その結果、短時間で眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を実行することができる。また、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0121】
なお、上記第２実施形態では、既述の図１０に示したように本スキャンが３Ｄ（Ｈ）スキャンである場合にはプレスキャンのスキャン位置ごとにＸ方向のＢスキャンを実行しているが、眼底Ｅｆの断層形状を予測可能であればプレスキャン中のＢスキャンのスキャン方向は特に限定はされない。また同様に第２実施形態では、本スキャンが３Ｄ（Ｖ）スキャンである場合にはプレスキャンのスキャン位置ごとにＹ方向のＢスキャンを実行しているが、プレスキャン中のＢスキャンのスキャン方向は特に限定はされない。
【0122】
［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態の眼科装置１の演算制御ユニット２００の機能ブロック図である。上記各実施形態では本スキャン前にプレスキャンを実行して眼底Ｅｆの断層形状を検出又は予測しているが、例えば走査範囲ＲＡが広角でなければ光路長調整制御部２２４による光路長調整を実行しなくとも本スキャンの各スキャン位置で形成されるＢスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の位置が概ね基準位置の近傍になる。このため、走査範囲ＲＡが広角でなければプレスキャンを実行する必要はなく、プレスキャンを省略することで眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を短時間で完了することができる。そこで、第３実施形態の眼科装置１では、走査範囲ＲＡに応じてプレスキャンの実行と省略とを自動で切り替える。
図１３は、第３実施形態の眼科装置１の演算制御ユニット２００の機能ブロック図である。上記各実施形態では本スキャン前にプレスキャンを実行して眼底Ｅｆの断層形状を検出又は予測しているが、例えば走査範囲ＲＡが広角でなければ光路長調整制御部２２４による光路長調整を実行しなくとも本スキャンの各スキャン位置で形成されるＢスキャン画像４０２内の眼底断層像４０３の位置が概ね基準位置の近傍になる。このため、走査範囲ＲＡが広角でなければプレスキャンを実行する必要はなく、プレスキャンを省略することで眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を短時間で完了することができる。そこで、第３実施形態の眼科装置１では、走査範囲ＲＡに応じてプレスキャンの実行と省略とを自動で切り替える。
【0123】
図１３に示すように、第３実施形態の眼科装置１は、演算制御ユニット２００がさらにモード切替部２２８として機能すると共に、プレスキャン制御部２１６、断層形状取得部２１８、及び光路長調整制御部２２４の機能が一部異なる点を除けば上記各実施形態の眼科装置１と基本的に同じ構成である。
【0124】
モード切替部２２８は、不図示の操作部に入力されたモード切替操作に応じて、眼科装置１（本スキャン制御部２２０）が実行する本スキャンの動作モードを、通常モードと広角モードとに選択的に切り替える。通常モードは、走査範囲ＲＡを例えば６ｍｍ×６ｍｍの範囲（本発明の第１範囲に相当）に設定したモードである。広角モードは、走査範囲ＲＡを通常モードよりも広角に設定、例えば２１ｍｍ×２１ｍｍの範囲（本発明の第２範囲に相当）に設定したモードである。なお、通常モード及び広角モードの走査範囲ＲＡについては適宜変更可能である。
【0125】
なお、広角モード時には検者が対物レンズ２２に広角レンズ（図示は省略）を装着したり、或いはモード切替部２２８の制御の下で不図示のレンズ挿脱機構により広角レンズを自動装着したりしてもよい。
【0126】
第３実施形態のプレスキャン制御部２１６、断層形状取得部２１８、及び光路長調整制御部２２４は、本スキャンの動作モードが広角モードである場合にのみ作動し、動作モードが通常モードである場合には作動しない。
【0127】
図１４は、第３実施形態の眼科装置１による眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影処理の流れを示したフローチャートである。なお、ステップＳ３までの処理は、図８に示した第１実施形態と同じであるのでここでは説明を省略する。
【0128】
不図示の操作部に入力されたモード切替操作に応じて、モード切替部２２８が本スキャンの動作モードを広角モードに切り替えた場合には（ステップＳ３ＡでＹＥＳ）、既述の図８に示した上記第１実施形態と同様のステップＳ４以降の処理が実行される。なお、図１２に示した第２実施形態のステップＳ４Ａ以降の処理を実行してもよい。これにより、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
【0129】
一方、モード切替部２２８が本スキャンの動作モードを通常モードに切り替えた場合には（ステップＳ３ＡでＮＯ）、プレスキャンが実行されることなく、本スキャン制御部２２０がＯＣＴ光源１０１及び光スキャナ４２、検出器１２５、及びＤＡＱ１３０を制御して本スキャンを実行する（ステップＳ８Ａ）。この本スキャンの実行中には、光路長調整制御部２２４による光路長調整は実行されない。
【0130】
そして、本スキャンが完了すると、画像形成部２２２が本スキャンのスキャン位置ごとのＢスキャン画像４０２を形成する（ステップＳ１４Ａ）。以下、上記各実施形態と同様に３次元データ生成部２２６により３次元データ４０４が生成される（ステップＳ１５）。
【0131】
以上のように第３実施形態では、本スキャンの動作モードが通常モード、すなわち走査範囲ＲＡが広角ではない場合には、プレスキャン及び本スキャン中の光路長調整を省略することで、眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を短時間で完了することができる。
【0132】
［その他］
上記各実施形態では、本スキャンのスキャン位置ごとに光路長調整制御部２２４による光路長調整を実行しているが、例えばスキャン位置が一定ライン数だけ進むごとに光路長調整を実行、すなわち間欠的に光路長調整を実行してもよい。また、差分ΔＺが所定の閾値を超えるスキャン位置のみ光路長調整を実行してもよい。さらに、既述の図７に示した眼底Ｅｆの断面形状のように、眼底Ｅｆの断面の両端部で湾曲が強くなることに対応して、光路長調整制御部２２４が「本スキャン序盤」及び「本スキャン終盤」ではスキャン位置ごと或いは短い間隔で光路長調整を実行し、逆に「本スキャン中盤」では長い間隔で光路長調整を実行してよい。
上記各実施形態では、本スキャンのスキャン位置ごとに光路長調整制御部２２４による光路長調整を実行しているが、例えばスキャン位置が一定ライン数だけ進むごとに光路長調整を実行、すなわち間欠的に光路長調整を実行してもよい。また、差分ΔＺが所定の閾値を超えるスキャン位置のみ光路長調整を実行してもよい。さらに、既述の図７に示した眼底Ｅｆの断面形状のように、眼底Ｅｆの断面の両端部で湾曲が強くなることに対応して、光路長調整制御部２２４が「本スキャン序盤」及び「本スキャン終盤」ではスキャン位置ごと或いは短い間隔で光路長調整を実行し、逆に「本スキャン中盤」では長い間隔で光路長調整を実行してよい。
【0133】
上記各実施形態では、眼科装置１が被検眼Ｅの眼底Ｅｆの３次元ＯＣＴ撮影を実行しているが、被検眼Ｅの他の被観察部位の３次元ＯＣＴ撮影を実行する場合にも本発明を適用可能である。
【0134】
上記各実施形態では、本スキャンの実行中にＢスキャンのスキャン位置をＡスキャン方向及びＢスキャン方向の双方に対して垂直方向に位置変更しているが、走査範囲ＲＡの全面を走査可能であればＢスキャンのスキャン位置の変更方法は特に限定はされない。
【0135】
上記各実施形態では、スウェプトソースタイプのＯＣＴ撮影を行う眼科装置１を例に挙げて説明したが、例えばスペクトラルドメインタイプのＯＣＴ撮影など公知の各種方式のＯＣＴ撮影を実行する眼科装置１に本発明を適用可能である。
【0136】
上記各実施形態では、眼科装置１として眼底カメラ及び光干渉断層計の複合機を例に挙げて説明したが、眼科装置１が光干渉断層計のみで構成されていてもよく、被検眼Ｅの被観察部位の３次元ＯＣＴ撮影を実行可能な各種装置に本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【0137】
１…眼科装置
２…眼底カメラユニット
３…表示装置
１０…照明光学系
１１…観察光源
１２…反射ミラー
１３…集光レンズ
１４…可視カットフィルタ
１５…撮影光源
１６…ミラー
１７…リレーレンズ
１８…リレーレンズ
１９…絞り
２０…リレーレンズ
２１…孔開きミラー
２２…対物レンズ
３０…撮影光学系
３１…合焦レンズ
３２…ミラー
３３…ダイクロイックミラー
３４…集光レンズ
３５…イメージセンサ
３６…ミラー
３７…集光レンズ
３８…イメージセンサ
３９…視標表示部
３９Ａ…ハーフミラー
４０…コリメータレンズユニット
４１…光路長変更部
４２…光スキャナ
４３…合焦レンズ
４４…ミラー
４５…リレーレンズ
４６…ダイクロイックミラー
５０…アライメント光学系
５１…ＬＥＤ
５２…絞り
５３…絞り
５４…リレーレンズ
５５…ダイクロイックミラー
６０…フォーカス光学系
６１…ＬＥＤ
６２…リレーレンズ
６３…スプリット指標板
６４…二孔絞り
６５…ミラー
６６…集光レンズ
６７…反射棒
９０…固視標
１００…ＯＣＴユニット
１０１…ＯＣＴ光源
１０２…光ファイバー
１０３…偏波コントローラ
１０４…光ファイバー
１０５…ファイバーカプラ
１１０…光ファイバー
１１１…コリメータ
１１２…光路長補正部材
１１３…分散補償部材
１１４…コーナーキューブ
１１５…コーナーキューブ移動機構
１１６…コリメータ
１１７…光ファイバー
１１８…偏波コントローラ
１１９…光ファイバー
１２０…アッテネータ
１２１…光ファイバー
１２２…ファイバーカプラ
１２３…光ファイバー
１２４…光ファイバー
１２５…検出器
１２７…光ファイバー
１２８…光ファイバー
２００…演算制御ユニット
２０２…眼底撮影制御部
２０４…ＯＣＴ制御部
２１０…アライメント制御部
２１２…ライブ表示制御部
２１４…光路長取得部
２１６…プレスキャン制御部
２１８…断層形状取得部
２２０…本スキャン制御部
２２２…画像形成部
２２４…光路長調整制御部
２２６…３次元データ生成部
２２８…モード切替部
３００…前眼部カメラ
４００…Ａスキャン画像
４０２…Ｂスキャン画像
４０３…眼底断層像
４０３ａ…ＩＬＭ層
４０４…３次元データ
ＤＺ…Ｚ方向距離
Ｅ…被検眼
Ｅａ…前眼部
Ｅｆ…眼底
ＨＣ…特定スキャン位置
ＫＣ…クロック
Ｌ０…光
ＬＣ…干渉光
ＬＲ…参照光
ＬＳ…測定光
ＬＳ１…戻り光
ＲＡ…走査範囲
ＶＣ…特定スキャン位置
ΔＺ…差分
２…眼底カメラユニット
３…表示装置
１０…照明光学系
１１…観察光源
１２…反射ミラー
１３…集光レンズ
１４…可視カットフィルタ
１５…撮影光源
１６…ミラー
１７…リレーレンズ
１８…リレーレンズ
１９…絞り
２０…リレーレンズ
２１…孔開きミラー
２２…対物レンズ
３０…撮影光学系
３１…合焦レンズ
３２…ミラー
３３…ダイクロイックミラー
３４…集光レンズ
３５…イメージセンサ
３６…ミラー
３７…集光レンズ
３８…イメージセンサ
３９…視標表示部
３９Ａ…ハーフミラー
４０…コリメータレンズユニット
４１…光路長変更部
４２…光スキャナ
４３…合焦レンズ
４４…ミラー
４５…リレーレンズ
４６…ダイクロイックミラー
５０…アライメント光学系
５１…ＬＥＤ
５２…絞り
５３…絞り
５４…リレーレンズ
５５…ダイクロイックミラー
６０…フォーカス光学系
６１…ＬＥＤ
６２…リレーレンズ
６３…スプリット指標板
６４…二孔絞り
６５…ミラー
６６…集光レンズ
６７…反射棒
９０…固視標
１００…ＯＣＴユニット
１０１…ＯＣＴ光源
１０２…光ファイバー
１０３…偏波コントローラ
１０４…光ファイバー
１０５…ファイバーカプラ
１１０…光ファイバー
１１１…コリメータ
１１２…光路長補正部材
１１３…分散補償部材
１１４…コーナーキューブ
１１５…コーナーキューブ移動機構
１１６…コリメータ
１１７…光ファイバー
１１８…偏波コントローラ
１１９…光ファイバー
１２０…アッテネータ
１２１…光ファイバー
１２２…ファイバーカプラ
１２３…光ファイバー
１２４…光ファイバー
１２５…検出器
１２７…光ファイバー
１２８…光ファイバー
２００…演算制御ユニット
２０２…眼底撮影制御部
２０４…ＯＣＴ制御部
２１０…アライメント制御部
２１２…ライブ表示制御部
２１４…光路長取得部
２１６…プレスキャン制御部
２１８…断層形状取得部
２２０…本スキャン制御部
２２２…画像形成部
２２４…光路長調整制御部
２２６…３次元データ生成部
２２８…モード切替部
３００…前眼部カメラ
４００…Ａスキャン画像
４０２…Ｂスキャン画像
４０３…眼底断層像
４０３ａ…ＩＬＭ層
４０４…３次元データ
ＤＺ…Ｚ方向距離
Ｅ…被検眼
Ｅａ…前眼部
Ｅｆ…眼底
ＨＣ…特定スキャン位置
ＫＣ…クロック
Ｌ０…光
ＬＣ…干渉光
ＬＲ…参照光
ＬＳ…測定光
ＬＳ１…戻り光
ＲＡ…走査範囲
ＶＣ…特定スキャン位置
ΔＺ…差分
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】