特許 7281906 眼科装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体

(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】

(24)【登録日】2023-05-18

(45)【発行日】2023-05-26

(54)【発明の名称】眼科装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/10 20060101AFI20230519BHJP

【ＦＩ】

A61B3/10 100

A61B3/10 ZDM

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019005434

(22)【出願日】2019-01-16

(65)【公開番号】P2020110489

(43)【公開日】2020-07-27

【審査請求日】2021-12-27

(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】窪田 篤司

(72)【発明者】

【氏名】中島 将

(72)【発明者】

【氏名】福間 康文

【審査官】▲高▼木 尚哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２９１２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４１２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－００６８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９８７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２００６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３３４７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ３／００－３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンを適用して画像を構築するＯＣＴ部と、
前記ＯＣＴスキャンにおいて前記眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させるための光学部材と、
互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応して前記ＯＣＴ部により取得された複数の画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する評価処理部と、
前記複数の画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する決定処理部と、
複数のスキャン点のそれぞれに対して、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応した複数のＯＣＴスキャンを適用するように、前記ＯＣＴ部及び前記光学部材を制御するスキャン制御部と
を含み、
前記評価処理部は、前記複数のスキャン点のそれぞれについて、前記複数のＯＣＴスキャンにそれぞれ基づき構築された複数の１次元画像から複数の画質評価値をそれぞれ算出し、
前記決定処理部は、前記複数のスキャン点のそれぞれについて、前記複数の画質評価値に基づき前記フォーカスパラメータの最適値を決定し、
前記決定処理部により決定された前記複数のスキャン点のそれぞれに対応する最適値の所定基準値からの偏差を算出し、前記複数のスキャン点にそれぞれ対応する複数の偏差の分布を表すマップを作成する作成処理部を更に含む、
眼科装置。

【請求項2】

前記決定処理部は、前記複数の画質評価値の少なくとも一部の近似曲線を求め、前記近似曲線の極大値から前記最適値を決定する、
請求項１の眼科装置。

【請求項3】

前記光学部材は、前記測定光の光路に配置され、所定の球面度を有する１以上の第１レンズを含む、
請求項１の眼科装置。

【請求項4】

前記光学部材は、前記測定光の光路に配置され、所定の乱視度を有する１以上の第２レンズを含む、
請求項３の眼科装置。

【請求項5】

被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンを適用して画像を構築するＯＣＴ部と、前記ＯＣＴスキャンにおいて前記眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させるための光学部材と、プロセッサとを含む眼科装置を制御する方法であって、
互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応する複数の画像を前記ＯＣＴ部に取得させる第１ステップと、
前記複数の画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する処理を前記プロセッサに実行させる第２ステップと、
前記複数の画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する処理を前記プロセッサに実行させる第３ステップと
を含み、
前記第１ステップは、複数のスキャン点のそれぞれに対して、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応した複数のＯＣＴスキャンを適用するように、前記ＯＣＴ部及び前記光学部材を制御する第４ステップを含み、
前記第２ステップは、前記複数のスキャン点のそれぞれについて、前記複数のＯＣＴスキャンにそれぞれ基づき構築された複数の１次元画像から複数の画質評価値をそれぞれ算出する処理を前記プロセッサに実行させる第５ステップを含み、
前記第３ステップは、前記複数のスキャン点のそれぞれについて、前記複数の画質評価値に基づき前記フォーカスパラメータの最適値を決定する処理を前記プロセッサに実行させる第６ステップを含み、
前記第６ステップで決定された前記複数のスキャン点のそれぞれに対応する最適値の所定基準値からの偏差を算出する処理と、前記複数のスキャン点にそれぞれ対応する複数の偏差の分布を表すマップを作成する処理とを前記プロセッサに実行させる第７ステップを更に含む、
眼科装置の制御方法。

【請求項6】

請求項５の制御方法を、コンピュータを含む眼科装置に実行させるプログラム。

【請求項7】

請求項６のプログラムが記録されたコンピュータ可読な非一時的記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、眼科装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の近視進行に関する研究によると、動物実験の結果から、眼底中心部（中心窩）でのピントが合っている状態において眼底周辺部での焦点が網膜面よりも強膜側に位置することが因子となり、網膜が奥に移動しようとすることで近視が進行する可能性が報告されている。

【0003】

眼の屈折度数の検査手法には、自覚屈折測定と他覚屈折測定とがある。自覚屈折測定は、被検眼に提示された視標（ランドルト環など）に対する被検者の応答にしたがって被検眼の屈折度数を求める、主観的な検査である。他覚屈折測定は、被検眼の眼底に投射された光の反射光の像のサイズや形状の変化にしたがって被検眼の屈折度数を求める、客観的な検査である。他覚屈折測定にはレフラクトメータが用いられる。

【0004】

眼球の屈折異常の矯正には、眼鏡レンズやコンタクトレンズが用いられる。従来の一般的なレンズは、中心窩付近の屈折異常矯正を目的としている。一方、近年、中心窩付近の屈折異常矯正に加えて、近視進行抑制のために眼底周辺部の屈折異常の矯正も可能なレンズが用いられるようになってきている。眼底面のフォーカス位置の分布には個人差があることを考慮すると、近視のリスク管理を効果的に行うためには、被検眼の眼底中心部から周辺部にわたる眼底面のフォーカス位置の状態を把握しつつ、眼底面の形態に注目して観察を行うことが有効と考えられる。

【0005】

眼底周辺部のフォーカス位置を測定するために、レフラクトメータの測定光が所望の箇所に照射されるように被検眼の視線方向を移動させることができる。しかしながら、レフラクトメータは、その原理上、眼球全体としての屈折度数を求めるものであり、近視の進行に伴う主たる変化である眼底面の形態変化を把握することは不可能であった。また、従来の技術では、眼球の局所的な屈折度数を高い解像度で測定することは困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００２－０１７６７６号公報

【文献】特開２００９－２９１２５３号公報

【文献】特開２０１６－０４１２２１号公報

【非特許文献】

【0007】

【文献】Earl L. Smith III, Li-Fang Hung, Juan Huang, “Relative peripheral hyperopic defocus alters central refractive development in infant monkeys”, Vision Research Volume 49, Issue 19, 30 September 2009, Pages 2386-2392

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この発明の目的は、ＯＣＴスキャンのための最適なフォーカスパラメータを自動で決定することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

例示的な実施形態の第１の態様に係る眼科装置は、被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンを適用して画像を構築するＯＣＴ部と、前記ＯＣＴスキャンにおいて前記眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させるための光学部材と、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応して前記ＯＣＴ部により取得された複数の画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する評価処理部と、前記複数の画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する決定処理部とを含む。

【0010】

例示的な実施形態の第２の態様は、第１の態様の眼科装置であって、複数のスキャンラインのそれぞれに対して、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応した複数のＯＣＴスキャンを適用するように、前記ＯＣＴ部及び前記光学部材を制御する第１スキャン制御部を更に含み、前記評価処理部は、前記複数のスキャンラインのそれぞれについて、前記複数のＯＣＴスキャンにそれぞれ基づき構築された複数の２次元画像から複数の画質評価値をそれぞれ算出し、前記決定処理部は、前記複数のスキャンラインのそれぞれについて、前記複数の画質評価値に基づき前記フォーカスパラメータの最適値を決定する。

【0011】

例示的な実施形態の第３の態様は、第２の態様の眼科装置であって、前記第１スキャン制御部は、前記複数のスキャンラインのそれぞれに対して、前記決定処理部により決定された前記最適値でＯＣＴスキャンを適用するように、前記ＯＣＴ部及び前記光学部材を制御する。

【0012】

例示的な実施形態の第４の態様は、第２の態様の眼科装置であって、前記複数のスキャンラインのいずれかについて、前記決定処理部により決定された当該スキャンラインに対応する最適値に基づき、当該スキャンラインに対応する複数の２次元画像のうちの１つを選択する第１選択処理部を更に含む。

【0013】

例示的な実施形態の第５の態様は、第１の態様の眼科装置であって、複数のスキャン点のそれぞれに対して、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応した複数のＯＣＴスキャンを適用するように、前記ＯＣＴ部及び前記光学部材を制御する第２スキャン制御部を更に含み、前記評価処理部は、前記複数のスキャン点のそれぞれについて、前記複数のＯＣＴスキャンにそれぞれ基づき構築された複数の１次元画像から複数の画質評価値をそれぞれ算出し、前記決定処理部は、前記複数のスキャン点のそれぞれについて、前記複数の画質評価値に基づき前記フォーカスパラメータの最適値を決定する。

【0014】

例示的な実施形態の第６の態様は、第５の態様の眼科装置であって、前記決定処理部により決定された前記複数のスキャン点にそれぞれ対応する複数の最適値の分布を表す第１マップを作成する第１作成処理部を更に含む。

【0015】

例示的な実施形態の第７の態様は第５の態様の眼科装置であって、前記決定処理部により決定された前記複数のスキャン点のそれぞれに対応する最適値の所定基準値からの偏差を算出し、前記複数のスキャン点にそれぞれ対応する複数の偏差の分布を表す第２マップを作成する第２作成処理部を更に含む。

【0016】

例示的な実施形態の第８の態様は、第５の態様の眼科装置であって、前記複数のスキャン点のいずれかについて、前記決定処理部により決定された当該スキャン点に対応する最適値に基づき、当該スキャン点に対応する複数の１次元画像のうちの１つを選択する第２選択処理部を更に含む。

【0017】

例示的な実施形態の第９の態様は、第１～第８の態様のいずれかの眼科装置であって、前記決定処理部は、前記複数の画質評価値の少なくとも一部の近似曲線を求め、前記近似曲線の極大値から前記最適値を決定する。

【0018】

例示的な実施形態の第１０の態様は、第１～第９の態様のいずれかの眼科装置であって、前記光学部材は、前記測定光の光路に配置され、所定の球面度を有する１以上の第１レンズを含む。

【0019】

例示的な実施形態の第１１の態様は、第１０の態様の眼科装置であって、前記光学部材は、前記測定光の光路に配置され、所定の乱視度を有する１以上の第２レンズを含む。

【0020】

例示的な実施形態の第１２の態様は、被検眼の眼底に光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンを適用して画像を構築するＯＣＴ部と、前記ＯＣＴスキャンにおいて前記眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させるための光学部材と、プロセッサとを含む眼科装置を制御する方法であって、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応する複数の画像を前記ＯＣＴ部に取得させるステップと、前記複数の画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する処理を前記プロセッサに実行させるステップと、前記複数の画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する処理を前記プロセッサに実行させるステップとを含む。

【0021】

例示的な実施形態の第１３の態様は、第１２の態様の制御方法をコンピュータを含む眼科装置に実行させるプログラムである。

【0022】

例示的な実施形態の第１４の態様は、第１３の態様のプログラムを記録したコンピュータ可読な非一時的記録媒体である。

【発明の効果】

【0023】

例示的な実施形態によれば、ＯＣＴスキャンのための最適なフォーカスパラメータを自動で決定することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。

【図2】例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。

【図3】例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。

【図4】例示的な実施形態に係る眼科装置の構成の一例を表す概略図である。

【図5】例示的な実施形態に係る眼科装置が実行する処理の一例を説明するための概略図である。

【図6】例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。

【図7】例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。

【図8】例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。

【図9】例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。

【図10】例示的な実施形態に係る眼科装置の動作の一例を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

例示的な実施形態に係る眼科装置、その制御方法、プログラム、及び記録媒体について図面を参照しながら詳細に説明する。本明細書にて引用された文献の開示内容や、その他の任意の公知技術を、実施形態に援用することが可能である。なお、特に言及しない限り、「画像データ」とそれに基づく「画像」とを区別しない。また、特に言及しない限り、被検眼の「部位」とその「画像」とを区別しない。

【0026】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、フーリエドメインＯＣＴ（例えば、スウェプトソースＯＣＴ）を利用して生体眼の眼底を計測することが可能である。実施形態に適用可能なＯＣＴのタイプは、スウェプトソースＯＣＴに限定されず、例えばスペクトラルドメインＯＣＴ又はタイムドメインＯＣＴであってもよい。

【0027】

例示的な実施形態は、ＯＣＴ以外のモダリティにより取得された画像を処理可能であってよい。例えば、例示的な実施形態は、眼底カメラ、ＳＬＯ、スリットランプ顕微鏡、及び眼科手術用顕微鏡のいずれかにより取得された画像を処理可能であってよい。例示的な実施形態に係る眼科装置は、眼底カメラ、ＳＬＯ、スリットランプ顕微鏡、及び眼科手術用顕微鏡のいずれかを含んでいてよい。

【0028】

〈構成〉
図１に示す例示的な実施形態の眼科装置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を含む。眼底カメラユニット２には、被検眼の正面画像を取得するための光学系や機構が設けられている。ＯＣＴユニット１００には、ＯＣＴを実行するための光学系や機構の一部が設けられている。ＯＣＴを実行するための光学系や機構の他の一部は、眼底カメラユニット２に設けられている。演算制御ユニット２００は、各種の演算や制御を実行する１以上のプロセッサを含む。これらに加え、被検者の顔を支持するための部材（顎受け、額当て等）や、ＯＣＴの対象部位を切り替えるためのレンズユニット（例えば、前眼部ＯＣＴ用アタッチメント）等の任意の要素やユニットが眼科装置１に設けられてもよい。

【0029】

本明細書において「プロセッサ」は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））等の回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。

【0030】

〈眼底カメラユニット２〉
眼底カメラユニット２には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを撮影するための光学系が設けられている。取得される眼底Ｅｆの画像（眼底像、眼底写真等と呼ばれる）は、観察画像、撮影画像等の正面画像である。観察画像は、例えば近赤外光を用いた動画撮影により得られ、アライメント、フォーカシング、トラッキングなどに利用される。撮影画像は、例えば可視領域又は赤外領域のフラッシュ光を用いた静止画像である。

【0031】

眼底カメラユニット２は、照明光学系１０と撮影光学系３０とを含む。照明光学系１０は被検眼Ｅに照明光を照射する。撮影光学系３０は、被検眼Ｅからの照明光の戻り光を検出する。ＯＣＴユニット１００からの測定光は、眼底カメラユニット２内の光路を通じて被検眼Ｅに導かれ、その戻り光は、同じ光路を通じてＯＣＴユニット１００に導かれる。

【0032】

照明光学系１０の観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、凹面鏡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。更に、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、リレーレンズ系１７、リレーレンズ１８、絞り１９、及びリレーレンズ系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により屈折されて被検眼Ｅ（眼底Ｅｆ）を照明する。観察照明光の被検眼Ｅからの戻り光は、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、撮影合焦レンズ３１を経由し、ミラー３２により反射される。更に、この戻り光は、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、結像レンズ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、所定のフレームレートで戻り光を検出する。撮影光学系３０のフォーカス（焦点位置）は、典型的には、眼底Ｅｆ又は前眼部に合致するように調整される。

【0033】

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。被検眼Ｅからの撮影照明光の戻り光は、観察照明光の戻り光と同じ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、結像レンズ３７によりイメージセンサ３８の受光面に結像される。

【0034】

液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３９は固視標（固視標画像）を表示する。ＬＣＤ３９から出力された光束は、その一部がハーフミラー３３Ａに反射され、ミラー３２に反射され、撮影合焦レンズ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の孔部を通過する。孔開きミラー２１の孔部を通過した光束は、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に投射される。

【0035】

ＬＣＤ３９の画面上における固視標画像の表示位置を変更することにより、固視標による被検眼Ｅの固視位置を変更できる。固視位置の例として、黄斑を中心とする画像を取得するための固視位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための固視位置や、黄斑と視神経乳頭との間の位置を中心とする画像を取得するための固視位置や、黄斑から大きく離れた部位（眼底周辺部）の画像を取得するための固視位置などがある。このような典型的な固視位置の少なくとも１つを指定するためのグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）等を設けることができる。また、固視位置（固視標の表示位置）をマニュアルで移動するためのＧＵＩ等を設けることができる。

【0036】

固視位置を変更可能な固視標を被検眼Ｅに提示するための構成はＬＣＤ等の表示デバイスには限定されない。例えば、複数の発光部（発光ダイオード等）がマトリクス状（アレイ状）に配列された固視マトリクスを表示デバイスの代わりに採用することができる。この場合、複数の発光部を選択的に点灯させることにより、固視標による被検眼Ｅの固視位置を変更することができる。他の例として、移動可能な１以上の発光部によって、固視位置を変更可能な固視標を生成することができる。

【0037】

アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する光学系のアライメントに用いられるアライメント指標を生成する。発光ダイオード（ＬＥＤ）５１から出力されたアライメント光は、絞り５２、絞り５３、及びリレーレンズ５４を経由し、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を介して被検眼Ｅに投射される。アライメント光の被検眼Ｅからの戻り光（角膜反射光等）は、観察照明光の戻り光と同じ経路を通ってイメージセンサ３５に導かれる。その受光像（アライメント指標像）に基づいてマニュアルアライメントやオートアライメントを実行できる。

【0038】

従来と同様に、本例のアライメント指標像は、アライメント状態により位置が変化する２つの輝点像からなる。被検眼Ｅと光学系との相対位置がｘｙ方向に変化すると、２つの輝点像が一体的にｘｙ方向に変位する。被検眼Ｅと光学系との相対位置がｚ方向に変化すると、２つの輝点像の間の相対位置（距離）が変化する。ｚ方向における被検眼Ｅと光学系との間の距離が既定のワーキングディスタンスに一致すると、２つの輝点像が重なり合う。ｘｙ方向において被検眼Ｅの位置と光学系の位置とが一致すると、所定のアライメントターゲット内又はその近傍に２つの輝点像が提示される。ｚ方向における被検眼Ｅと光学系との間の距離がワーキングディスタンスに一致し、且つ、ｘｙ方向において被検眼Ｅの位置と光学系の位置とが一致すると、２つの輝点像が重なり合ってアライメントターゲット内に提示される。

【0039】

オートアライメントでは、データ処理部２３０が、２つの輝点像の位置を検出し、主制御部２１１が、２つの輝点像とアライメントターゲットとの位置関係に基づいて後述の移動機構１５０を制御する。マニュアルアライメントでは、主制御部２１１が、被検眼Ｅの観察画像とともに２つの輝点像を表示部２４１に表示させ、ユーザーが、表示された２つの輝点像を参照しながら操作部２４２を用いて移動機構１５０を動作させる。

【0040】

フォーカス光学系６０は、被検眼Ｅに対するフォーカス調整に用いられるスプリット指標を生成する。撮影光学系３０の光路（撮影光路）に沿った撮影合焦レンズ３１の移動に連動して、フォーカス光学系６０は照明光学系１０の光路（照明光路）に沿って移動される。反射棒６７は、照明光路に対して挿脱される。フォーカス調整を行う際には、反射棒６７の反射面が照明光路に傾斜配置される。ＬＥＤ６１から出力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、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５により反射され、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。更に、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を介して被検眼Ｅに投射される。フォーカス光の被検眼Ｅからの戻り光（眼底反射光等）は、アライメント光の戻り光と同じ経路を通ってイメージセンサ３５に導かれる。その受光像（スプリット指標像）に基づいてマニュアルフォーカシングやオートフォーカシングを実行できる。

【0041】

孔開きミラー２１とダイクロイックミラー５５との間の撮影光路に、視度補正レンズ７０及び７１を選択的に挿入することができる。視度補正レンズ７０は、強度遠視を補正するためのプラスレンズ（凸レンズ）である。視度補正レンズ７１は、強度近視を補正するためのマイナスレンズ（凹レンズ）である。

【0042】

ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用光路とＯＣＴ用光路（測定アーム）とを合成する。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴ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。測定アームには、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０、リトロリフレクタ４１、分散補償部材４２、ＯＣＴ合焦レンズ４３、光スキャナ４４、及びリレーレンズ４５が設けられている。

【0043】

リトロリフレクタ４１は、図１の矢印が示す方向（測定光ＬＳの入射方向及び出射方向）に移動可能とされている。それにより、測定アームの長さが変更される。測定アーム長の変更は、例えば、眼軸長に応じた光路長の補正や、眼底形状に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などのために利用される。

【0044】

分散補償部材４２は、参照アームに配置された分散補償部材１１３（後述）とともに、測定光ＬＳの分散特性と参照光ＬＲの分散特性とを合わせるよう作用する。

【0045】

ＯＣＴ合焦レンズ４３は、測定アームのフォーカス調整を行うために図１の矢印が示す方向（測定アームの光軸）に沿って移動可能とされている。それにより、測定アームのフォーカス状態（焦点の位置、焦点距離）が変更される。眼科装置１は、撮影合焦レンズ３１の移動、フォーカス光学系６０の移動、及びＯＣＴ合焦レンズ４３の移動を連係的に制御可能であってよい。

【0046】

光スキャナ４４は、実質的に、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置に配置される。光スキャナ４４は、測定アームにより導かれる測定光ＬＳを偏向する。光スキャナ４４は、例えば、ｘ方向のスキャンを行うためのガルバノミラーと、ｙ方向のスキャンを行うためのガルバノミラーとを含む、２次元スキャンが可能なガルバノスキャナである。この場合、典型的には、２つのガルバノミラーのいずれか一方が被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置に配置され、或いは、２つのガルバノミラーの間に瞳孔共役位置が配置される。これにより、被検眼Ｅの瞳孔内の位置又はその近傍位置をピボットとして後眼部にＯＣＴスキャンを適用でき、眼底Ｅｆの広い範囲をスキャンすることが可能になる。

【0047】

〈ＯＣＴユニット１００〉
図２に例示するように、ＯＣＴユニット１００には、スウェプトソースＯＣＴを適用するための光学系や機構が設けられている。この光学系は干渉光学系を含む。この干渉光学系は、波長可変光源（波長掃引型光源）からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光を検出する。干渉光学系により得られた検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを表す信号（干渉信号）であり、演算制御ユニット２００（画像構築部２２０）に送られる。

【0048】

光源ユニット１０１は、例えば、出射光の波長を高速で変化させる近赤外波長可変レーザーを含む。光源ユニット１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ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。更に、光Ｌ０は、光ファイバ１０４によりファイバカプラ１０５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。測定光ＬＳの光路は測定アームなどと呼ばれ、参照光ＬＲの光路は参照アームなどと呼ばれる。

【0049】

参照光ＬＲは、光ファイバ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、リトロリフレクタ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ための光学素子である。分散補償部材１１３は、測定アームに配置された分散補償部材４２とともに、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。リトロリフレクタ１１４は、これに入射する参照光ＬＲの光路に沿って移動可能であり、それにより参照アームの長さが変更される。参照アーム長の変更は、例えば、眼軸長に応じた光路長の補正や、眼底形状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。

【0050】

リトロリフレクタ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１１７に入射する。光ファイバ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る。偏波コントローラ１１８は、干渉状態を調整するための光学部材であり、例えば、測定光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉強度を最適化するために用いられる。偏波コントローラ１１８を通過した参照光ＬＲは、光ファイバ１１９を通じてアッテネータ１２０に導かれてその光量が調整され、光ファイバ１２１を通じてファイバカプラ１２２に導かれる。

【0051】

一方、ファイバカプラ１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ１２７を通じてコリメータレンズユニット４０に導かれて平行光束に変換される。コリメータレンズユニット４０から出射した測定光ＬＳは、リトロリフレクタ４１、分散補償部材４２、ＯＣＴ合焦レンズ４３、光スキャナ４４及びリレーレンズ４５を経由し、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に投射される。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。測定光ＬＳの被検眼Ｅからの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０５に導かれ、光ファイバ１２８を経由してファイバカプラ１２２に到達する。

【0052】

ファイバカプラ１２２は、光ファイバ１２８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバ１２１を介して入射された参照光ＬＲとを重ね合わせて干渉光を生成する。ファイバカプラ１２２は、生成された干渉光を所定の分岐比（例えば１：１）で分岐することで一対の干渉光ＬＣを生成する。一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバ１２３及び１２４を通じて検出器１２５に導かれる。

【0053】

検出器１２５は、例えばバランスドフォトダイオードを含む。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有し、これら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）をデータ収集システム（ＤＡＱ）１３０に送る。

【0054】

データ収集システム１３０には、光源ユニット１０１からクロックＫＣが供給される。クロックＫＣは、光源ユニット１０１において、波長可変光源により所定の波長範囲内で掃引される各波長の出力タイミングに同期して生成される。光源ユニット１０１は、例えば、各出力波長の光Ｌ０を分岐して２つの分岐光を生成し、これら分岐光の一方を光学的に遅延させ、これら分岐光を合成し、得られた合成光を検出し、その検出結果に基づいてクロックＫＣを生成する。データ収集システム１３０は、検出器１２５から入力される検出信号のサンプリングをクロックＫＣに基づいて実行する。データ収集システム１３０は、このサンプリングの結果を演算制御ユニット２００に送る。

【0055】

本例では、測定アーム長を変更するための要素（例えば、リトロリフレクタ４１）と、参照アーム長を変更するための要素（例えば、リトロリフレクタ１１４、又は参照ミラー）との双方が設けられているが、一方の要素のみが設けられていてもよい。また、測定アーム長と参照アーム長との間の差（光路長差）を変更するための要素はこれらに限定されず、任意の要素（光学部材、機構など）であってよい。

【0056】

このように、スウェプトソースＯＣＴは、波長可変光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検物からの測定光の戻り光を参照光と重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光を光検出器で検出し、波長の掃引及び測定光のスキャンに応じて収集された検出データにフーリエ変換等を施して画像を構築する手法である。

【0057】

一方、スペクトラルドメインＯＣＴは、低コヒーレンス光源（広帯域光源）からの光を測定光と参照光とに分割し、被検物からの測定光の戻り光を参照光と重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル分布を分光器で検出し、検出されたスペクトル分布にフーリエ変換等を施して画像を構築する手法である。

【0058】

すなわち、スウェプトソースＯＣＴは、干渉光のスペクトル分布を時分割で取得するＯＣＴ手法であり、スペクトラルドメインＯＣＴは、干渉光のスペクトル分布を空間分割で取得するＯＣＴ手法である。

【0059】

〈制御系・処理系〉
眼科装置１の制御系及び処理系の構成例を図３及び図４に示す。制御部２１０、画像構築部２２０及びデータ処理部２３０は、例えば演算制御ユニット２００に設けられる。眼科装置１は、外部装置との間でデータ通信をおこなうための通信デバイスを含んでいてもよい。眼科装置１は、記録媒体からデータを読み出す処理や、記録媒体にデータを書き込む処理を行うためのドライブ装置（リーダ／ライタ）を含んでいてもよい。

【0060】

〈制御部２１０〉
制御部２１０は、各種の制御を実行する。制御部２１０は、主制御部２１１と記憶部２１２とを含む。また、図４に示すように、本実施形態の制御部２１０は、スキャン制御部２１３とフォーカス制御部２１４とを含む。これらは主制御部２１１に含まれる。

【0061】

〈主制御部２１１〉
主制御部２１１は、プロセッサを含み、眼科装置１の各要素（図１～図４に示された要素を含む）を制御する。主制御部２１１は、プロセッサを含むハードウェアと、制御ソフトウェアとの協働によって実現される。

【0062】

主制御部２１１は、スキャン制御部２１３とフォーカス制御部２１４とを連係的に（同期的に）動作させることができる。これにより、ＯＣＴスキャンとフォーカス調整とが連係的に（同期的に）実行される。

【0063】

撮影合焦駆動部３１Ａは、主制御部２１１の制御の下に、撮影光路に配置された撮影合焦レンズ３１と照明光路に配置されたフォーカス光学系６０とを移動する。リトロリフレクタ（ＲＲ）駆動部４１Ａは、主制御部２１１の制御の下に、測定アームに設けられたリトロリフレクタ４１を移動する。ＯＣＴ合焦駆動部４３Ａは、主制御部２１１（フォーカス制御部２１４）の制御の下に、測定アームに配置されたＯＣＴ合焦レンズ４３を移動する。測定アームに設けられた光スキャナ４４は、主制御部２１１（スキャン制御部２１３）の制御の下に動作する。リトロリフレクタ（ＲＲ）駆動部１１４Ａは、主制御部２１１の制御の下に、参照アームに配置されたリトロリフレクタ１１４を移動する。上記した駆動部のそれぞれは、主制御部２１１の制御の下に動作するパルスモータ等のアクチュエータを含む。

【0064】

移動機構１５０は、例えば、少なくとも眼底カメラユニット２を３次元的に移動する。典型的な例において、移動機構１５０は、±ｘ方向（左右方向）に移動可能なｘステージと、ｘステージを移動するｘ移動機構と、±ｙ方向（上下方向）に移動可能なｙステージと、ｙステージを移動するｙ移動機構と、±ｚ方向（奥行き方向）に移動可能なｚステージと、ｚステージを移動するｚ移動機構とを含む。これら移動機構のそれぞれは、主制御部２１１の制御の下に動作するパルスモータ等のアクチュエータを含む。

【0065】

〈記憶部２１２〉
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、ＯＣＴ画像、眼底像、被検眼情報、制御パラメータなどがある。

【0066】

被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者情報や、左眼／右眼の識別情報や、電子カルテ情報などを含む。

【0067】

制御パラメータは、例えば、ＯＣＴスキャンの制御に用いられるパラメータ（スキャンパラメータ）と、フォーカス（焦点位置、焦点距離）制御に用いられるパラメータ（フォーカスパラメータ）とを含む。

【0068】

スキャンパラメータは、少なくとも光スキャナ４４に対する制御の内容を示すパラメータである。スキャンパラメータは、光源ユニット１０１に対する制御の内容を示すパラメータを更に含んでいてもよい。

【0069】

スキャンパラメータの例として、スキャン位置を示すパラメータ、スキャンパターンを示すパラメータ、スキャン速度を示すパラメータ、スキャン間隔を示すパラメータなどがある。スキャン速度は、例えば、Ａスキャンの繰り返しレートとして定義される。スキャン間隔は、例えば、隣接するＡスキャンの間隔、つまりスキャン点の配列間隔、として定義される。

【0070】

幾つかの実施形態においてモンタージュ撮影（ＯＣＴスキャン）を実行可能である。モンタージュ撮影では、眼底Ｅｆの互いに異なる複数の領域に対してＯＣＴスキャンが順次に適用される。

【0071】

モンタージュ撮影が適用される複数の領域のうちの隣接する２つの領域は、互いの一部が共通であってよい。換言すると、複数の領域のうち互いに隣に位置する第１領域及び第２領域について、第１領域の一部と第２領域の一部とが互いに重なっていてよい。この重複領域（共通領域）は、例えば、モンタージュ（パノラマ合成）において第１領域と第２領域との相対位置を決定するための糊代として参照される。

【0072】

モンタージュ撮影に関するスキャンパラメータは、モンタージュ撮影が適用される領域全体の属性を示すパラメータ（全体領域パラメータ）を含んでいてよい。全体領域パラメータの例として、全体領域の形状パラメータ、サイズパラメータ、位置パラメータなどがある。

【0073】

モンタージュ撮影に関するスキャンパラメータは、それぞれが全体領域の一部である複数の領域の属性を示すパラメータ（部分領域パラメータ）を含んでいてよい。部分領域パラメータの例として、各部分領域の形状パラメータ、サイズパラメータ、位置パラメータ、複数の部分領域の配列を示すパラメータ、複数の部分領域に対するＯＣＴスキャンの適用順序を示すパラメータなどがある。

【0074】

フォーカスパラメータは、ＯＣＴ合焦駆動部４３Ａに対する制御の内容を示すパラメータである。フォーカスパラメータの例として、測定アームの焦点位置を示すパラメータ、焦点位置の移動速度を示すパラメータ、焦点位置の移動加速度を示すパラメータなどがある。

【0075】

焦点位置を示すパラメータは、例えば、ＯＣＴ合焦レンズ４３の位置を示すパラメータ、又は、ＯＣＴ合焦レンズ４３により実現される屈折力を示すパラメータである。焦点位置の移動速度を示すパラメータは、例えば、ＯＣＴ合焦レンズ４３の移動速度を示すパラメータである。焦点位置の移動加速度を示すパラメータは、例えば、ＯＣＴ合焦レンズ４３の移動加速度を示すパラメータである。移動速度は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。移動加速度についても同様である。

【0076】

フォーカスパラメータは、モンタージュ撮影が適用される複数の領域にそれぞれ対応する情報を含んでいてよい。例えば、フォーカスパラメータは、各部分領域に対応する１以上の焦点位置を含んでいてよい。

【0077】

１つの部分領域に対して２以上の焦点位置が関連付けられる場合、フォーカスパラメータは、これら焦点位置とともに、各焦点位置が適用される範囲を示す情報を含んでいてよい。焦点位置の適用範囲を示す情報は、例えば、当該部分領域に含まれる複数のＢスキャンを全体集合とした場合の２以上の部分集合を示す情報（Ｂスキャンラインの識別番号等）として表現される。

【0078】

〈スキャン制御部２１３〉
スキャン制御部２１３は、スキャンパラメータに基づいて光スキャナ４４を制御する。スキャン制御部２１３は、光源ユニット１０１の制御を更に実行してもよい。スキャン制御部２１３が実行する処理の内容については後述する。スキャン制御部２１３は、プロセッサを含むハードウェアと、スキャン制御ソフトウェアとの協働によって実現される。

【0079】

〈フォーカス制御部２１４〉
フォーカス制御部２１４は、フォーカスパラメータに基づいてＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する。フォーカス制御部２１４が実行する処理の内容については後述する。フォーカス制御部２１４は、プロセッサを含むハードウェアと、フォーカス制御ソフトウェアとの協働によって実現される。

【0080】

後述のように、本実施形態のスキャン制御部２１３及びフォーカス制御部２１４は、スキャンパラメータ及びフォーカスパラメータにしたがってＯＣＴ合焦レンズ４３の移動とＯＣＴスキャンとを連係的に実行させることができる。これにより、本実施形態の眼科装置１は、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像を取得し、これらＯＣＴ画像を解析して新たなフォーカスパラメータ（例えば、ＯＣＴ合焦レンズ４３により実現される屈折力）の値又はその分布を求めることができる。

【0081】

〈画像構築部２２０〉
画像構築部２２０は、プロセッサを含み、データ収集システム１３０から入力された信号（サンプリングデータ）に基づいて、眼底ＥｆのＯＣＴ画像データを構築する。画像構築部２２０により構築されるＯＣＴ画像データは、１以上のＡスキャン画像データであり、典型的には複数のＡスキャン画像データからなるＢスキャン画像データ（２次元断層像データ）である。

【0082】

ＯＣＴ画像データを構築する処理は、従来のフーリエドメインＯＣＴと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）などを含む。他のタイプのＯＣＴ装置の場合、画像構築部２２０は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。

【0083】

画像構築部２２０は、データ収集システム１３０から入力された信号に基づいて、眼底Ｅｆの３次元データを構築する。この３次元データは、眼底Ｅｆの３次元領域（ボリューム）を表現した３次元画像データである。この３次元画像データは、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次元画像データの例として、スタックデータやボリュームデータがある。

【0084】

スタックデータは、複数のスキャンラインに沿って得られた複数の断層像を、これらスキャンラインの位置関係に基づき３次元的に配列して得られた画像データである。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）ことにより得られた画像データである。或いは、スタックデータは、２次元的に配列された複数のスキャン点（スキャン点アレイ）についてそれぞれ取得された複数のＡスキャン画像データを、これらスキャン点の位置関係に基づき３次元的に配列して得られた画像データである。

【0085】

ボリュームデータは、３次元的に配列されたボクセルを画素とする画像データであり、ボクセルデータとも呼ばれる。ボリュームデータは、スタックデータに補間処理やボクセル化処理などを適用することによって構築される。

【0086】

画像構築部２２０は、３次元画像データにレンダリングを施して表示用画像を構築する。適用可能なレンダリング法の例として、ボリュームレンダリング、サーフェスレンダリング、最大値投影（ＭＩＰ）、最小値投影（ＭｉｎＩＰ）、多断面再構成（ＭＰＲ）などがある。

【0087】

画像構築部２２０は、３次元画像データに基づいてＯＣＴ正面画像（ＯＣＴ ｅｎ－ｆａｃｅ画像）を構築することが可能である。例えば、画像構築部２２０は、３次元画像データをｚ方向（Ａライン方向、深さ方向）に投影してプロジェクションデータを構築することができる。また、画像構築部２２０は、３次元画像データの一部をｚ方向に投影してシャドウグラムを構築することができる。

【0088】

シャドウグラムを構築するために投影される部分的３次元画像データは、例えば、セグメンテーションを利用して設定される。セグメンテーションは、画像中の部分領域を特定する処理である。典型的には、セグメンテーションは、眼底Ｅｆの所定組織に相当する画像領域を特定するために利用される。セグメンテーションは、例えば、画像構築部２２０又はデータ処理部２３０により実行される。

【0089】

眼科装置１は、ＯＣＴ血管造影（ＯＣＴ－Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）を実施可能であってよい。ＯＣＴ血管造影は、網膜血管や脈絡膜血管が強調された画像を構築するイメージング技術である（例えば、特表２０１５－５１５８９４号公報を参照）。一般に、眼底組織（構造）は時間的に変化しないが、血管内部の血流部分は時間的に変化する。ＯＣＴ血管造影では、このような時間的変化が存在する部分（血流信号）を強調して画像を生成する。なお、ＯＣＴ血管造影は、ＯＣＴモーションコントラスト撮影（ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｉｍａｇｉｎｇ）などとも呼ばれる。また、ＯＣＴ血管造影により取得される画像は、血管造影画像、アンジオグラム、モーションコントラスト画像などと呼ばれる。

【0090】

ＯＣＴ血管造影が実施される場合、眼科装置１は、眼底Ｅｆの同じ領域を所定回数だけ繰り返しスキャンする。モンタージュＯＣＴ血管造影では、例えば、スキャンパラメータに示す配列の複数の部分領域に対し、スキャンパラメータに示す順序で順次に繰り返しスキャンを適用することができる。他の例では、スキャンパラメータに示す配列の複数の部分領域に対するスキャンパラメータに示す順序での一連のＯＣＴスキャンを、所定回数だけ繰り返すことができる。モンタージュＯＣＴ血管造影において、スキャンパラメータとともにフォーカスパラメータを用いることができる。例えば、スキャンパラメータに示す配列の複数の部分領域に対し、スキャンパラメータに示す順序且つフォーカスパラメータに示すフォーカス状態で順次に繰り返しスキャンを適用することができる。他の例では、スキャンパラメータに示す配列の複数の部分領域に対するスキャンパラメータに示す順序且つフォーカスパラメータに示すフォーカス状態での一連のＯＣＴスキャンを、所定回数だけ繰り返すことができる。

【0091】

画像構築部２２０は、このような繰り返しスキャンにおいてデータ収集システム１３０により収集されたデータセットからモーションコントラスト画像を構築することができる。このモーションコントラスト画像は、眼底Ｅｆの血流に起因する干渉信号の時間的変化を強調して画像化した血管造影画像である。典型的には、眼底Ｅｆの３次元領域に対してＯＣＴ血管造影が適用され、眼底Ｅｆの血管の３次元的な分布を表す画像が得られる。

【0092】

ＯＣＴ血管造影が実施された場合、画像構築部２２０は、３次元血管造影画像データから、任意の２次元血管造影画像データ及び／又は任意の擬似的３次元血管造影画像データを構築することが可能である。例えば、画像構築部２２０は、３次元血管造影画像データに多断面再構成を適用することにより、眼底Ｅｆの任意の断面を表す２次元血管造影画像データを構築することができる。また、画像構築部２２０は、３次元血管造影画像データから、網膜の浅層、中層、及び深層のいずれかのスラブを表す正面画像を構築することや、脈絡膜のスラブ（脈絡膜毛細血管板など）を表す正面画像を構築することが可能である。

【0093】

画像構築部２２０は、プロセッサを含むハードウェアと、画像構築ソフトウェアとの協働によって実現される。

【0094】

〈データ処理部２３０〉
データ処理部２３０は、プロセッサを含み、被検眼Ｅの画像に対して各種のデータ処理を適用する。例えば、データ処理部２３０は、プロセッサを含むハードウェアと、データ処理ソフトウェアとの協働によって実現される。

【0095】

データ処理部２３０は、眼底Ｅｆについて取得された２つの画像の間の位置合わせ（レジストレーション）を行うことができる。例えば、データ処理部２３０は、ＯＣＴで取得された３次元画像データと、眼底カメラユニット２により取得された正面画像との間のレジストレーションを行うことができる。また、データ処理部２３０は、ＯＣＴで取得された２つのＯＣＴ画像の間のレジストレーションを行うことができる。また、データ処理部２３０は、眼底カメラユニット２により取得された２つの正面画像の間のレジストレーションを行うことができる。また、ＯＣＴ画像の解析結果や、正面画像の解析結果に対してレジストレーションを適用することも可能である。レジストレーションは、公知の手法によって実行可能であり、例えば特徴点抽出とアフィン変換とを含む。

【0096】

図４に示すように、本実施形態のデータ処理部２３０は、評価処理部２３１と、決定処理部２３２と、選択処理部２３３と、作成処理部２３４と、合成処理部２３５とを含む。

【0097】

〈評価処理部２３１〉
本実施形態の眼科装置１は、測定アームの焦点の移動（ＯＣＴ合焦レンズ４３の移動）とＯＣＴスキャンの反復適用とを組み合わせることにより、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像を取得する。

【0098】

評価処理部２３１は、取得された複数のＯＣＴ画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する。画質評価値は、ＯＣＴ画像の質を定量的に表現する任意のパラメータであり、例えば、測定光の結像状態を定量的に表現するパラメータであってよい。典型的には、ＯＣＴ画像の質が高いほど画質評価値も大きくなる。

【0099】

画質評価値の算出方法の例として、公知のＩｍａｇｅ Ｑｕａｌｉｔｙ値の算出方法を以下に説明する。まず、評価処理部２３１は、眼底ＥｆのＯＣＴ画像に所定の解析処理（例えばセグメンテーション等）を適用することにより、眼底組織（網膜、脈絡膜等）に相当する画像領域（組織画像領域）と、それ以外の画像領域（非組織画像領域）とを検出する。次に、評価処理部２３１は、組織画像領域に基づくヒストグラムと、非組織画像に基づくヒストグラムとを生成する。続いて、評価処理部２３１は、これら２つのヒストグラムの重なり具合から画質評価値を算出する。例えば、双方のヒストグラムが完全に重なっている場合には画質評価値＝０となり、双方のヒストグラムが完全に分離している場合には画質評価値＝１００となるように、０～１００の範囲において画質評価値が定義される。

【0100】

このように、評価処理部２３１は、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応して取得された複数のＯＣＴ画像のそれぞれを解析することで、複数のＯＣＴ画像にそれぞれ対応する複数の画質評価値を算出する。

【0101】

〈決定処理部２３２〉
決定処理部２３２は、評価処理部２３１により複数のＯＣＴ画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいて、フォーカスパラメータの最適値を決定する。

【0102】

例えば、決定処理部２３２は、評価処理部２３１により算出された複数の画質評価値の少なくとも一部の近似曲線を求める処理と、この近似曲線の極大値からフォーカスパラメータの最適値を決定する処理とを実行する。以下、フォーカスパラメータの最適値を求めるための一連の処理の例を説明する。

【0103】

前述したように、本実施形態の眼科装置１は、測定アームの焦点の移動（ＯＣＴ合焦レンズ４３の移動）とＯＣＴスキャンの反復適用とを組み合わせることにより、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像を取得する。この動作の具体例として、フォーカス制御部２１４は、－１０ディオプタ（Ｄ）から＋１０Ｄまでの範囲においてＯＣＴ合焦レンズ４３を移動させる。このとき、ＯＣＴ合焦レンズ４３は、例えば１Ｄ単位で移動される。つまり、フォーカス制御部２１４は、－１０Ｄ、－９Ｄ、－８Ｄ、－７Ｄ、－６Ｄ、－５Ｄ、－４Ｄ、－３Ｄ、－２Ｄ、－１Ｄ、０Ｄ、１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、５Ｄ、６Ｄ、７Ｄ、８Ｄ、９Ｄ、及び、１０Ｄのそれぞれに対応する位置（フォーカス位置）に、ＯＣＴ合焦レンズ４３を配置させる。

【0104】

これらフォーカス位置のそれぞれにＯＣＴ合焦レンズ４３が配置されているときに、スキャン制御部２１３は、ＯＣＴスキャン（例えば、Ｂスキャン又は３次元スキャン）を実行する。これらＯＣＴスキャンは、眼底Ｅｆの実質的に同じ領域（例えば、２次元断面又は３次元領域）に適用される。これにより、これらフォーカス位置にそれぞれ対応する２１個のＯＣＴ画像が得られる。

【0105】

評価処理部２３１は、２１個のＯＣＴ画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する。これにより、２１個のＯＣＴ画像にそれぞれ対応する２１個の画質評価値が得られる。すなわち、互いに異なる２１のフォーカス位置にそれぞれ対応する２１個の画質評価値が得られる。

【0106】

決定処理部２３２は、まず、２１個の画質評価値の少なくとも一部の近似曲線を求める。典型的には、決定処理部２３２は、所定の条件にしたがって、２１個の画質評価値のうちから複数の画質評価値を選択する。例えば、決定処理部２３２は、２１個の画質評価値のそれぞれを閾値と比較し、閾値以上の画質評価値を選択する。或るいは、決定処理部２３２は、２１個の画質評価値のうち大きいものから順に所定個数の画質評価値を選択する。

【0107】

次に、決定処理部２３２は、選択された複数の画質評価値の近似曲線を求める。この近似曲線は、例えば、２次曲線である。続いて、決定処理部２３２は、この２次曲線の極大値を求める。

【0108】

最後に、決定処理部２３２は、この極大値からフォーカスパラメータの最適値を決定する。例えば、決定処理部２３２は、２次曲線の極大値に対応するＯＣＴ合焦レンズ４３の位置（ディオプタ値等）を求め、これをフォーカスパラメータの最適値として採用することができる。或いは、決定処理部２３２は、２次曲線の極大値に対応するディオプタ値（一般に、実数である）を求め、このディオプタ値に最も近い整数値又は所定の有効桁の小数値を求め、これをフォーカスパラメータの最適値として採用することができる。

【0109】

図５に示す折れ線グラフは、ＯＣＴ合焦レンズ４３の位置（ディオプタ値）を横軸とし、且つ、画質評価値を縦軸とした２次元座標系において定義されている。つまり、この折れ線グラフは、前述した２１個の画質評価値を表している。ここで、小さい菱形で示されたプロット点は、画質評価値が所定閾値未満である。一方、大きい長方形で示されたプロット点は、画質評価値が所定閾値以上である。

【0110】

本例では、大きい長方形で示された複数のプロット点を近似する２次曲線が求められる。この２次曲線は上に凸であり、典型的には画質評価値が最大であるプロット点又はその近傍に極大点（極大値）が配置される。この極大点に対応するディオプタ値に基づいてフォーカスパラメータの最適値が決定される。

【0111】

〈選択処理部２３３〉
選択処理部２３３は、複数のフォーカス状態に対応する複数のＯＣＴ画像のうちから１つのＯＣＴ画像を選択する。選択処理部２３３が実行する処理の例については後述する。

【0112】

〈作成処理部２３４〉
作成処理部２３４は、眼底Ｅｆの複数の位置についてそれぞれ求められたフォーカスパラメータの最適値の分布を表すマップを作成する。作成処理部２３４が実行する処理の例については後述する。

【0113】

〈合成処理部２３５〉
合成処理部２３５は、モンタージュ撮影により構築された複数のＯＣＴ画像の合成画像を構築する。画像合成は公知の手法で実行される。

【0114】

隣接する２つのＯＣＴ画像が共通領域を有する場合、合成処理部２３５は、例えば、互いの共通領域に描出された画像同士のレジストレーションを行うことで、これら２つのＯＣＴ画像の間の相対位置を決定することができる。

【0115】

共通領域が設けられていない場合、合成処理部２３５は、例えば、領域設定部２３１により設定された複数の部分領域の配列にしたがって複数の部分領域に対応する複数のＯＣＴ画像の配置を決定することができる。

【0116】

〈ユーザーインターフェイス２４０〉
ユーザーインターフェイス２４０は表示部２４１と操作部２４２とを含む。表示部２４１は表示装置３を含む。操作部２４２は各種の操作デバイスや入力デバイスを含む。ユーザーインターフェイス２４０は、例えばタッチパネルのような表示機能と操作機能とが一体となったデバイスを含んでいてもよい。ユーザーインターフェイス２４０の少なくとも一部を含まない実施形態を構築することも可能である。例えば、表示デバイスは、眼科装置に接続された外部装置であってよい。

【0117】

〈動作〉
眼科装置１の動作について幾つかの例を説明する。なお、患者ＩＤの入力、固視標の提示、固視位置の調整、アライメント、フォーカス調整、ＯＣＴ光路長調整など、従来と同様の準備的な処理は、既になされたものとする。

【0118】

〈第１動作例〉
眼科装置１の第１動作例を図６に示す。

【0119】

（Ｓ１：ＯＣＴ合焦レンズを初期位置に移動）
まず、フォーカス制御部２１４が、ＯＣＴ合焦レンズ４３を所定の初期位置に移動するようにＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する。

【0120】

初期位置は、予め順序づけられた複数のフォーカス位置のうち最初に適用されるフォーカス位置に対応する位置である。前述した２１のフォーカス位置（－１０Ｄ～＋１０Ｄ）が適用される場合において、例えば、「－１０Ｄ」が第１番目に、「－９Ｄ」が第２番目に、「－８Ｄ」が第３番目に、「－７Ｄ」が第４番目に、「－６Ｄ」が第５番目に、「－５Ｄ」が第６番目に、「－４Ｄ」が第７番目に、「－３Ｄ」が第８番目に、「－２Ｄ」が第９番目に、「－１Ｄ」が第１０番目に、「０Ｄ」が第１１番目に、「１Ｄ」が第１２番目に、「２Ｄ」が第１３番目に、「３Ｄ」が第１４番目に、「４Ｄ」が第１５番目に、「５Ｄ」が第１６番目に、「６Ｄ」が第１７番目に、「７Ｄ」が第１８番目に、「８Ｄ」が第１９番目に、「９Ｄ」が第２０番目に、「１０Ｄ」が第２１番目に、それぞれ設定される。

【0121】

（Ｓ２：ＯＣＴスキャンを適用）
ＯＣＴ合焦レンズ４３が初期位置に配置された後、スキャン制御部２１３が、眼底ＥｆにＯＣＴスキャンを適用する。画像構築部２２０は、ＯＣＴスキャンにより収集されたデータからＯＣＴ画像を構築する。

【0122】

（Ｓ３：全てのフォーカス位置を適用した？）
複数のフォーカス位置の全てが適用された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５に移行する。複数のフォーカス位置のいずれかが未だ適用されていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、処理はステップ４に移行する。

【0123】

例えば、前述した２１のフォーカス位置（－１０Ｄ～＋１０Ｄ）が適用される場合、２１のフォーカス位置の全てが適用されるまでステップＳ１～Ｓ４が繰り返し実行され、２１のフォーカス位置の全てが適用されたらステップＳ５に移行する。

【0124】

（Ｓ４：フォーカス位置を変更）
複数のフォーカス位置のいずれかが未だ適用されていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、フォーカス制御部２１４は、最後に適用されたフォーカス位置の次の順序のフォーカス位置に対応する位置にＯＣＴ合焦レンズ４３を移動するようにＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する。

【0125】

例えば、前述した２１のフォーカス位置（－１０Ｄ～＋１０Ｄ）が適用される場合において、最後に適用されたフォーカス位置が第ｋ番目のフォーカス位置である場合、フォーカス制御部２１４は、第ｋ＋１番目のフォーカス位置に対応する位置にＯＣＴ合焦レンズ４３を移動するようにＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する（ｋ＝１～２０）。

【0126】

（Ｓ５：画質評価値を算出）
複数のフォーカス位置の全てが適用されると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像が得られる。例えば、前述した２１のフォーカス位置（－１０Ｄ～＋１０Ｄ）が適用される場合において、これら２１のフォーカス位置の全てが適用されると、これら２１のフォーカス位置にそれぞれ対応する２１個のＯＣＴ画像が得られる。

【0127】

評価処理部２３１は、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する。これにより、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する複数の画質評価値が得られる。

【0128】

（Ｓ６：フォーカスパラメータの最適値を決定）
決定処理部２３２は、ステップＳ５で得られた複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する。例えば、決定処理部２３２は、ステップＳ５で得られた複数の画質評価値の少なくとも一部の近似曲線を求め、この近似曲線の極大値からフォーカスパラメータの最適値を決定する。

【0129】

（Ｓ７：最適値に対応する位置にＯＣＴ合焦レンズを移動）
フォーカス制御部２１４は、ステップＳ６で決定されたフォーカスパラメータの最適値に対応する位置にＯＣＴ合焦レンズ４３を移動するようにＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する。

【0130】

（Ｓ８：最適なフォーカス位置でＯＣＴスキャンを適用）
ステップＳ７により測定アームのフォーカス状態が最適化された後、スキャン制御部２１３は、眼底ＥｆにＯＣＴスキャンを適用する。これにより、最適なフォーカス状態のＯＣＴ画像が得られる。

【0131】

本動作例によれば、ＯＣＴスキャンのためのフォーカス状態を自動で探索して最適化することが可能である。

【0132】

〈第２動作例〉
眼科装置１の第２動作例を図７に示す。本例では、眼底Ｅｆの複数の断面に対してＯＣＴスキャン（Ｂスキャン）が適用される。本例のＯＣＴスキャンのパターンは、典型的には、ラスタースキャン（３次元スキャン）、ラジアルスキャン、クロススキャン、及びマルチクロススキャンのいずれかである。

【0133】

本例で適用されるスキャンパターンは予め設定される。このスキャンパターンは、予め順序づけられた複数のスキャンラインを含む。複数のスキャンラインは、複数の断面に対応している。

【0134】

（Ｓ１１：Ｂスキャンの対象を初期断面に設定）
まず、スキャン制御部２１３が、複数の断面のうちの第１番目の断面（初期断面）にＢスキャンを適用するためのスキャンパラメータを設定する。このスキャンパラメータは、スキャン位置を示すパラメータを含む。スキャン位置を示すパラメータは、例えば、光スキャナ４４に含まれるミラー（ガルバノミラー等）の向きを示すパラメータを含む。

【0135】

（Ｓ１２：ＯＣＴ合焦レンズを初期位置に移動）
Ｂスキャンの対象が初期断面に設定された後、フォーカス制御部２１４は、ＯＣＴ合焦レンズ４３を所定の初期位置に移動するようにＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する。本ステップは、第１動作例のステップＳ１と同じ要領で実行される。

【0136】

（Ｓ１３：ＯＣＴスキャンを適用）
ＯＣＴ合焦レンズ４３が初期位置に配置された後、スキャン制御部２１３が、第１番目の断面にＯＣＴスキャンを適用する。画像構築部２２０は、ＯＣＴスキャンにより収集されたデータからＯＣＴ画像を構築する。本ステップは、第１動作例のステップＳ２と同じ要領で実行される。

【0137】

（Ｓ１４：全てのフォーカス位置を適用した？）
第１番目の断面に対して、複数のフォーカス位置に対応する複数のＢスキャンの全てが適用された場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１６に移行する。第１番目の断面に対して、複数のフォーカス位置のいずれかに対応するＢスキャンが未だ適用されていない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、処理はステップ１５に移行する。本ステップは、第１動作例のステップＳ３と同じ要領で実行される。

【0138】

（Ｓ１５：フォーカス位置を変更）
第１番目の断面に対して、複数のフォーカス位置のいずれかに対応するＢスキャンが未だ適用されていない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、フォーカス制御部２１４は、最後に適用されたフォーカス位置の次の順序のフォーカス位置に対応する位置にＯＣＴ合焦レンズ４３を移動するようにＯＣＴ合焦駆動部４３Ａを制御する。本ステップは、第１動作例のステップＳ４と同じ要領で実行される。

【0139】

第１番目の断面に対して、複数のフォーカス位置に対応する複数のＢスキャンの全てが適用されると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する、第１番目の断面についての複数のＯＣＴ画像が得られる。

【0140】

（Ｓ１６：全ての断面をスキャンした？）
全ての断面に対して、複数のフォーカス位置に対応する複数のＢスキャンの全てが適用された場合（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１８に移行する。そうでない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、処理はステップ１７に移行する。

【0141】

（Ｓ１７：Ｂスキャンの対象の断面を変更）
全ての断面に対する全てのフォーカス位置でのＢスキャンが未だ完了していない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、スキャン制御部２１３は、次の順序の断面にＢスキャンを適用するためのスキャンパラメータを設定する。本ステップは、ステップＳ１１と同じ要領で実行される。

【0142】

（Ｓ１８：各断面についての画質評価値を算出）
全ての断面に対する全てのフォーカス位置でのＢスキャンが完了すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、複数の断面のそれぞれについて、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像が得られる。

【0143】

評価処理部２３１は、取得されたＯＣＴ画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する。これにより、複数の断面のそれぞれについて、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する複数の画質評価値が得られる。本ステップは、第１動作例のステップＳ５と同じ要領で実行される。

【0144】

（Ｓ１９：各断面に対応するフォーカスパラメータの最適値を決定）
決定処理部２３２は、複数の断面のそれぞれについて、ステップＳ１８で得られた複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する。本ステップは、第１動作例のステップＳ６と同じ要領で実行される。

【0145】

（Ｓ２０：各断面に対して最適なフォーカス位置でＢスキャンを適用）
スキャン制御部２１３及びフォーカス制御部２１４は、複数の断面のそれぞれに対して、ステップＳ１９で決定された最適なフォーカス状態でのＢスキャンを適用する。

【0146】

本ステップは、例えば、主制御部２１１が、複数の断面に対して設定された順序にしたがって、スキャン制御部２１３にスキャンパラメータを設定させる制御と、フォーカス制御部２１４にフォーカスパラメータを最適化させる制御と、スキャン制御部２１３にＢスキャンを実行させる制御とを連係的に実行することによって実現される。これにより、複数の断面のそれぞれについて、最適なフォーカス状態のＯＣＴ画像が得られる

【0147】

本動作例によれば、複数の断面のそれぞれに対するＯＣＴスキャンのためのフォーカス状態を自動で探索して最適化することが可能である。

【0148】

〈第３動作例〉
眼科装置１の第３動作例を図８に示す。本例では、第２動作例と同様に眼底Ｅｆの複数の断面に対してＯＣＴスキャン（Ｂスキャン）が適用される。第２動作例では、最適フォーカス位置を求めてＯＣＴスキャンを再度行っているが、本例では、最適フォーカス位置を求めるために取得された複数のＯＣＴ画像のうちから最適フォーカス位置に基づくＯＣＴ画像を選択する。

【0149】

（Ｓ３１～Ｓ３９）
本例のステップＳ３１～Ｓ３９は、それぞれ、第２動作例のステップＳ１１～Ｓ１９と同じ要領で実行される。

【0150】

（Ｓ４０：各断面について、最適値に基づき画像を選択）
選択処理部２３３は、複数の断面のそれぞれについて、当該断面について取得された複数のＯＣＴ画像のうちから、当該断面に対応するフォーカスパラメータの最適値に基づき、１つのＯＣＴ画像を選択する。

【0151】

本ステップの画像選択は、例えば、最適値に最も近いディオプタ値を特定する処理と、特定されたディオプタ値に対応するＯＣＴ画像を選択する処理とを含む。なお、複数の２以上のＯＣＴ画像を選択し、これらＯＣＴ画像を合成（例えば、加算平均）して単一のＯＣＴ画像を構築してもよい。

【0152】

これにより、複数の断面にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像が選択される。

【0153】

（Ｓ４１：複数の断面の選択画像から３次元画像を構築）
画像構築部２２０（又はデータ処理部２３０）は、ステップＳ４０で選択された複数の断面にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像から３次元画像を構築する。例えば、画像構築部２２０は、複数の断面の配列にしたがって複数のＯＣＴ画像を並べることによりスタックデータを構築することができる。更に、このスタックデータからボリュームデータを構築することができる。

【0154】

本動作例によれば、各断面に対応する最適なフォーカス状態を自動で探索し、この最適なフォーカス状態に応じたＯＣＴ画像を選択することができる。複数の断面のそれぞれについてＯＣＴ画像の選択が行われた場合には、各断面におけるフォーカス状態が良好な３次元画像を構築することができる。

【0155】

〈第４動作例〉
眼科装置１の第４動作例を図９に示す。本例では、第２動作例と同様に眼底Ｅｆの複数の断面に対してＯＣＴスキャン（Ｂスキャン）が適用される。第２動作例では、各断面の最適フォーカス位置を求めてＯＣＴスキャンを再度行っているが、本例では、各スキャン点の最適フォーカス位置を求めてマップを作成する。

【0156】

（Ｓ５１～Ｓ５７）
本例のステップＳ５１～Ｓ５７は、それぞれ、第２動作例のステップＳ１１～Ｓ１９と同じ要領で実行される。

【0157】

（Ｓ５８：各スキャン点についての画質評価値を算出）
全ての断面に対する全てのフォーカス位置でのＢスキャンが完了すると（Ｓ５６：Ｙｅｓ）、複数の断面のそれぞれについて、複数のフォーカス位置にそれぞれ対応する複数のＯＣＴ画像が得られる。各断面に対応する複数のＯＣＴ画像のそれぞれは、当該断面に配列された複数のＡスキャン画像からなる。一例として、２５６個の断面のそれぞれについて、互いに異なるディオプタ値に対応する２１個のＢスキャン画像が得られ、各Ｂスキャン画像は２５６個のＡスキャン画像から形成される。各Ａスキャン画像の位置はｘｙ座標で定義され、このｘｙ座標が示すｘｙ空間上の位置がスキャン点である。

【0158】

必要に応じ、データ処理部２３０は、各断面について、対応する２１個のＢスキャン画像のレジストレーションを行う。これにより、各断面の２５６個のスキャン点のそれぞれに、２１個のＡスキャン画像が対応付けられる。評価処理部２３１は、２１個のＡスキャン画像のそれぞれの画質評価値を算出する。

【0159】

（Ｓ５９：各スキャン点に対応するフォーカスパラメータの最適値を決定）
決定処理部２３２は、各断面の各スキャン点についてステップＳ５８で算出された複数（例えば２１個）の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する。

【0160】

（Ｓ６０：フォーカスパラメータマップを作成）
作成処理部２３４は、ステップＳ５９で決定されたフォーカスパラメータの最適値の群に基づいて、つまり、各断面の各スキャン点についてステップＳ５９で決定されたフォーカスパラメータの最適値に基づいて、マップを作成する。作成されるマップは、任意のフォーカスパラメータの分布を表現した情報であり、これをフォーカスパラメータマップと呼ぶ。

【0161】

第１の例において、作成処理部２３４は、ステップＳ５９で決定されたフォーカスパラメータの最適値の群に基づいて、これら最適値の分布を表すマップを作成することができる。このフォーカスパラメータマップは、典型的には、最適なディオプタ値の分布を表す情報である。

【0162】

第２の例において、作成処理部２３４は、まず、ステップＳ５９で決定されたフォーカスパラメータの最適値の群に基づいて、各最適値の所定基準値からの偏差を算出することができる。これにより、フォーカスパラメータの最適値の群に対応する偏差の群が得られる。更に、作成処理部２３４は、この偏差の群に基づいて、これら偏差の分布を表すマップを作成することができる。このフォーカスパラメータマップは、典型的には、各スキャン点における最適なディオプタ値が所定基準値からどの程度外れているかを示す指標（偏差）の分布を表す情報である。ここで、所定基準値は、例えば、予め設定された値、又は、ステップＳ５９で決定されたフォーカスパラメータの最適値の群から設定された値であってよい。典型的には、最適値の群から求められる統計量（例えば、平均値、中央値、最大値、最小値など）を基準値として設定することができる。

【0163】

フォーカスパラメータマップはこれらの例に限定されず、ステップＳ５９で決定されたフォーカスパラメータの最適値の群（及び他のデータ）から算出可能な任意のパラメータの分布を表す情報であればよい。

【0164】

フォーカスパラメータマップの表現態様は任意である。例えば、フォーカスパラメータマップは、ラスタースキャン（３次元スキャン）の対象領域における値（例えばディオプタ値）の大きさを等高線で表現したマップであってよい。また、等高線に対して平滑化処理を適用することにより滑らかな線（曲線、直線等）で等高線を表現するようにしてよい。平滑化処理は、線形補間やスプライン補間などの手法を用いて測定点を補間する内挿処理を含んでいてよい。内挿処理は、例えば、眼底Ｅｆの網膜色素上皮（ＲＰＥ）の面に相当する画像領域を検出する処理と、ＲＰＥ面の画像領域の高さプロファイルに対してフォーカス測定点をフィッティングする処理とを含んでいてよい。また、値の大きさを色で表現してもよい。例えば、値の大きさのレンジ全体を複数の区間に分割し、これら区間に対して互いに異なる色を割り当てることにより、値の大きさを色分け表示することができる。

【0165】

本動作例によれば、例えばラスタースキャン（３次元スキャン）の対象領域におけるフォーカスパラメータマップを作成することが可能である。

【0166】

〈第５動作例〉
眼科装置１の第５動作例について説明する。本例で実施されるＯＣＴスキャンはモンタージュ撮影である。本例のモンタージュ撮影では、例えば図１０に示すように、ｘｙ空間における９ｍｍ×９ｍｍの全体領域にＯＣＴスキャンが適用される。この全体領域は、３行×３列に配列された９個の部分領域に分割されている。各部分領域のサイズは、３ｍｍ×３ｍｍである。９個の部分領域に付された数字は、ＯＣＴスキャンが適用される順序を示している。

【0167】

９個の部分領域が隙間なく配置されるように、互いに隣接する部分領域には共通領域（糊代）が設けられている。各部分領域（及びその周囲の共通領域）に対するＯＣＴスキャンはラスタースキャンである。図１０に示すように、各ラスタースキャンは２５６本のスキャンライン（２５６個のＢスキャン）からなり、各スキャンラインは２５６個のスキャン点（２５６個のＡスキャン）からなる。

【0168】

本例のモンタージュ撮影が開始されると、眼科装置１は、第３動作例（図８）のステップＳ３１～Ｓ３９に示す一連の処理を、９個の部分領域に対して上記順序で適用する。これにより、各部分領域の各スキャンラインに対応する最適なフォーカス位置（フォーカスパラメータの最適値）が決定される。決定された最適フォーカス位置を示す情報は、対応する部分領域及び対応するスキャンラインに関連付けられ、例えば記憶部２１２又はデータ処理部２３０に保存される。

【0169】

更に、眼科装置１は、各部分領域に対し、対応する最適フォーカス位置でラスタースキャンを適用する。或いは、選択処理部２３３は、各部分領域の各スキャンラインについて、既に取得されたＯＣＴ画像群のうちから、最適フォーカス位置に基づいてＯＣＴ画像を選択する。なお、スキャンライン毎に最適フォーカス位置を求める必要はなく、複数本のスキャンライン毎（例えば、２本毎、８本毎、１６本毎）に最適フォーカス位置を求めるようにしてもよい。

【0170】

これにより、９個の部分領域に対応する９個の３次元画像（良好なフォーカス状態で得られたもの）と、９個の部分領域のそれぞれに対応する２５６個のフォーカスパラメータの最適値（例えば、ディオプタ値）とが得られる。なお、Ｂスキャン毎にフォーカスパラメータの最適値を求める代わりに、Ａスキャン毎にフォーカスパラメータの最適値を求めてもよい。この場合、例えば、６５５３６（＝２５６×２５６）個のフォーカスパラメータの最適値が得られる。なお、複数個のＡスキャン毎にフォーカスパラメータの最適値を求めるようにしてもよい。

【0171】

合成処理部２３５は、前述した共通領域に基づいて９個の３次元画像のレジストレーションを行う。更に、合成処理部２３５は、レジストレーションがなされた９個の３次元画像を合成して９ｍｍ×９ｍｍの全体領域に対応する３次元画像を構築する。

【0172】

また、作成処理部２３４は、取得されたフォーカスパラメータの最適値の群に基づいて、９ｍｍ×９ｍｍの全体領域におけるフォーカスパラメータマップを作成する。このフォーカスマップは、例えば、２次元の等高線マップであり、各点のデータに平滑化処理が施されていてよい。平滑化処理は、線形補間やスプライン補間などの手法を用いて測定点を補間する内挿処理を含んでいてよい。内挿処理は、例えば、眼底ＥｆのＲＰＥの面に相当する画像領域を検出する処理と、ＲＰＥ面の画像領域の高さプロファイルに対してフォーカス測定点をフィッティングする処理とを含んでいてよい。典型的なフォーカスパラメータマップは、フォーカスパラメータの値（ディオプタ値等）の大きさ毎に色分けされた等高線マップである。

【0173】

〈第６動作例〉
眼科装置１の第６動作例について説明する。第５動作例では、全体領域を複数の部分領域に分けて個別に３次元スキャンを適用することでモンタージュ撮影を行っているが、部分領域への分割を行うことなく、互いに異なる複数のフォーカス状態での複数回の３次元スキャンを全体領域に適用するようにしてもよい。

【0174】

前述した２１のフォーカス位置（－１０Ｄ～＋１０Ｄ）が適用される場合、スキャン制御部２１３とフォーカス制御部２１４との連係動作により、例えば、第１の３次元スキャンでは－１０Ｄが適用され、第２の３次元スキャンでは－９Ｄが適用され、・・・、第２１の３次元スキャンでは＋１０Ｄが適用される。これにより、２１個のフォーカス位置にそれぞれ対応する２１個の３次元画像が得られる。

【0175】

データ処理部２３０は、２１個の３次元画像のいずれか１つを基準として２１個の３次元画像のレジストレーションを行う。レジストレーションが完了したら、データ処理部２３０は、９ｍｍ×９ｍｍの全体領域を、所定サイズ且つ所定配列の複数の部分領域に分割する。例えば、各部分画像のサイズは１ｍｍ×１ｍｍに設定され、配列は９行×９列に設定される。複数の部分領域には、２１個の３次元画像のそれぞれにおいて対応する部分画像が関連付けられる。つまり、各部分領域に対し、２１個の３次元画像にそれぞれ対応する２１個の部分画像が関連付けられる。

【0176】

評価処理部２３１は、各部分領域に関連付けられた２１個の部分画像に基づいて画質評価値を算出する。これにより、各部分領域に対応する２１個の画質評価値が得られる。更に、決定処理部２３２は、各部分領域に対応する２１個の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する。これにより、８１個の部分領域にそれぞれ対応する８１個のフォーカスパラメータの最適値（例えばディオプタ値）が得られる。

【0177】

選択処理部２３３は、８１個の部分領域のそれぞれについて、対応するフォーカスパラメータの最適値に最も近いフォーカス位置で取得された部分画像（最適部分画像）を、当該部分領域に関連付けられた２１個の部分画像のうちから選択することができる。制御部２１０は、選択処理部２３３による選択結果を記録することができる。

【0178】

合成処理部２３５は、８１個の部分領域にそれぞれ対応する８１個の最適部分画像（その少なくとも一部）を合成することで、１つの部分領域よりも広い範囲に対応する３次元画像を構築することができる。

【0179】

作成処理部２３４は、８１個の部分領域にそれぞれ対応する８１個のフォーカスパラメータの最適値（その少なくとも一部）に基づいて、フォーカスパラメータマップを作成することができる。

【0180】

〈作用・効果〉
例示的な実施形態の幾つかの作用及び幾つかの効果について説明する。

【0181】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）部と、光学部材と、評価処理部と、決定処理部とを含む。

【0182】

ＯＣＴ部は、被検眼の眼底にＯＣＴスキャンを適用して画像を構築するように構成されている。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、ＯＣＴ部は、ＯＣＴユニット１００と、測定アームを構成する眼底カメラユニット２内の要素と、画像構築部２２０とを含む。

【0183】

光学部材は、ＯＣＴスキャンにおいて眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させるように構成されている。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、光学部材は、ＯＣＴ合焦レンズ４３を含む。

【0184】

評価処理部は、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応してＯＣＴ部により取得された複数の画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出するように構成されている。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、評価処理部は、評価処理部２３１を含む。

【0185】

決定処理部は、複数の画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定するように構成されている。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、決定処理部は、決定処理部２３２を含む。

【0186】

例示的な実施形態に係る眼科装置によれば、互いに異なる複数のフォーカス状態で実際に取得された複数のＯＣＴ画像の画質に基づいて最適なフォーカスパラメータを自動で決定することが可能である。したがって、ＯＣＴスキャンのための最適なフォーカスパラメータを容易に取得することができる。

【0187】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、第１スキャン制御部を更に含んでいてよい。第１スキャン制御部は、複数のスキャンラインのそれぞれに対して、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応した複数のＯＣＴスキャンを適用するように、ＯＣＴ部及び光学部材を制御する。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、第１スキャン制御部は、スキャン制御部２１３を含む。

【0188】

更に、評価処理部は、複数のスキャンラインのそれぞれについて、複数のＯＣＴスキャンにそれぞれ基づき構築された複数の２次元画像から複数の画質評価値をそれぞれ算出するように構成されていてよい。加えて、決定処理部は、複数のスキャンラインのそれぞれについて、複数の画質評価値に基づきフォーカスパラメータの最適値を決定するように構成されていてよい。

【0189】

このような構成によれば、スキャンライン毎の最適なフォーカスパラメータを自動で求めることが可能である。

【0190】

例示的な実施形態に係る眼科装置において、第１スキャン制御部は、複数のスキャンラインのそれぞれに対して、決定処理部により決定された最適値でＯＣＴスキャンを適用するように、ＯＣＴ部及び光学部材を制御するように構成されていてよい。

【0191】

このような構成によれば、スキャンライン毎に決定された最適なフォーカスパラメータを適用しつつＯＣＴスキャンを行うことができる。したがって、スキャンライン毎に良好な画質のＯＣＴ画像を容易に取得することが可能である。

【0192】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、第１選択処理部を更に含んでいてよい。第１選択処理部は、複数のスキャンラインのいずれかについて、決定処理部により決定された当該スキャンラインに対応する最適値に基づき、当該スキャンラインに対応する複数の２次元画像のうちの１つを選択する。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、第１選択処理部は、選択処理部２３３を含む。

【0193】

このような構成によれば、スキャンライン毎に最適なフォーカスパラメータを決定するために取得された複数のＯＣＴ画像のうちから、良好な画質のＯＣＴ画像を自動で選択することができる。更に、複数のスキャンラインについて選択された良好な画質の複数のＯＣＴ画像から３次元画像を構築することも可能である。

【0194】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、第２スキャン制御部を更に含んでいてよい。第２スキャン制御部は、複数のスキャン点のそれぞれに対して、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応した複数のＯＣＴスキャンを適用するように、ＯＣＴ部及び光学部材を制御する。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、第２スキャン制御部は、スキャン制御部２１３を含む。

【0195】

更に、評価処理部は、複数のスキャン点のそれぞれについて、複数のＯＣＴスキャンにそれぞれ基づき構築された複数の１次元画像から複数の画質評価値をそれぞれ算出するように構成されていてよい。加えて、決定処理部は、複数のスキャン点のそれぞれについて、複数の画質評価値に基づきフォーカスパラメータの最適値を決定するように構成されていてよい。

【0196】

このような構成によれば、スキャン点毎の最適なフォーカスパラメータを自動で求めることが可能である。

【0197】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、第１作成処理部を更に含んでいてよい。第１作成処理部は、決定処理部により決定された複数のスキャン点にそれぞれ対応する複数の最適値の分布を表す第１マップを作成する。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、第１作成処理部は、作成処理部２３４を含む。

【0198】

このような構成によれば、最適なフォーカスパラメータの分布を表現したマップを作成することが可能である。

【0199】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、第２作成処理部を更に含んでいてよい。第２作成処理部は、決定処理部により決定された複数のスキャン点のそれぞれに対応する最適値の所定基準値からの偏差を算出し、複数のスキャン点にそれぞれ対応する複数の偏差の分布を表す第２マップを作成する。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、第２作成処理部は、作成処理部２３４を含む。

【0200】

このような構成によれば、フォーカス位置の偏差の分布を表現したマップを作成することが可能である。

【0201】

例示的な実施形態に係る眼科装置は、第２選択処理部を更に含んでいてよい。第２選択処理部は、複数のスキャン点のいずれかについて、決定処理部により決定された当該スキャン点に対応する最適値に基づき、当該スキャン点に対応する複数の１次元画像のうちの１つを選択する。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、第２選択処理部は、選択処理部２３３を含む。

【0202】

このような構成によれば、スキャン点毎に最適なフォーカスパラメータを決定するために取得された複数のＯＣＴ画像のうちから、良好な画質のＯＣＴ画像を自動で選択することができる。更に、複数のスキャン点について選択された良好な画質の複数のＯＣＴ画像から２次元画像や３次元画像を構築することも可能である。

【0203】

例示的な実施形態に係る眼科装置において、決定処理部は、複数の画質評価値の少なくとも一部の近似曲線を求める処理と、近似曲線の極大値からフォーカスパラメータの最適値を決定する処理とを実行するように構成されていてよい。

【0204】

このような構成によれば、複数の画質評価値から最適なフォーカスパラメータを求めるための具体的な演算を提供することができる。

【0205】

例示的な実施形態に係る眼科装置において、光学部材は、測定光の光路に配置され、所定の球面度を有する１以上の第１レンズを含んでいてよい。

【0206】

光学部材に含まれる第１レンズの数が１つである場合、この第１レンズを測定アームの光軸に沿って移動することにより、測定アームのフォーカス状態を変化させることができる。例示的な実施形態に係る眼科装置１においては、ＯＣＴ合焦レンズ４３を測定アームの光軸に沿って移動することによって測定アームのフォーカス状態を変化させるように構成されている。

【0207】

光学部材に含まれる第１レンズの数が２以上である場合、これら第１レンズを選択的に測定アームに挿入できるように構成される。なお、光軸に沿った第１レンズの移動と、第１レンズの選択的挿入とを組み合わせてもよい。

【0208】

このような構成によれば、眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させるための光学部材の具体的な態様を提供することができる。

【0209】

例示的な実施形態に係る眼科装置において、光学部材は、測定光の光路に配置され、所定の乱視度を有する１以上の第２レンズを含んでいてよい。光軸に沿った第２レンズの移動、光軸を中心とする第２レンズの回転、及び第２レンズの選択的挿入のうちの１つを適用してもよいし、これらのうちのいずれか２つ以上を組み合わせてもよい。

【0210】

なお、このような第２レンズは、例示的な実施形態に係る眼科装置１には設けられていないが、例えば、ＯＣＴ合焦レンズ４３に隣接する位置に第２レンズを設けることが可能である。

【0211】

このような構成によれば、眼底に照射される測定光のフォーカス状態をより高い精度で変化させることが可能になる。

【0212】

例示的な実施形態は、眼科装置を制御する方法を提供する。この制御方法が適用される眼科装置は、ＯＣＴ部と、光学部材と、プロセッサとを含む。ＯＣＴ部は、被検眼の眼底にＯＣＴスキャンを適用して画像を構築する。光学部材は、ＯＣＴスキャンにおいて眼底に照射される測定光のフォーカス状態を変化させる。

【0213】

例示的な実施形態に係る眼科装置１において、ＯＣＴ部は、ＯＣＴユニット１００と、測定アームを構成する眼底カメラユニット２内の要素と、画像構築部２２０とを含む。光学部材は、ＯＣＴ合焦レンズ４３を含む。プロセッサは、制御部２１０（少なくともスキャン制御部２１３及びフォーカス制御部２１４）と、データ処理部２３０（少なくとも評価処理部２３１及び決定処理部２３２）とを含む。この制御方法は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップとを含む。

【0214】

第１ステップは、互いに異なる複数のフォーカス状態にそれぞれ対応する複数の画像をＯＣＴ部に取得させる。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、スキャン制御部２１３及びフォーカス制御部２１４が第１ステップの処理を実行する。

【0215】

第２ステップは、複数の画像のそれぞれを解析して画質評価値を算出する処理をプロセッサに実行させる。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、評価処理部２３１が第２ステップの処理を実行する。

【0216】

第３ステップは、複数の画像からそれぞれ算出された複数の画質評価値に基づいてフォーカスパラメータの最適値を決定する処理をプロセッサに実行させる。例示的な実施形態に係る眼科装置１において、決定処理部２３２が第３ステップの処理を実行する。

【0217】

このような眼科装置の制御方法に対して、例示的な実施形態において説明された事項のいずれかを組み合わせることが可能である。

【0218】

例示的な実施形態は、このような制御方法をコンピュータを含む眼科装置に実行させるプログラムを提供する。このプログラムに対して、例示的な実施形態において説明された事項のいずれかを組み合わせることが可能である。

【0219】

また、このようなプログラムを記録したコンピュータ可読な非一時的記録媒体を作成することが可能である。この記録媒体に対して、例示的な実施形態において説明された事項のいずれかを組み合わせることが可能である。また、この非一時的記録媒体は任意の形態であってよく、その例として、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどがある。

【0220】

例示的な実施形態に係る制御方法、プログラム、又は記録媒体によれば、互いに異なる複数のフォーカス状態で実際に取得された複数のＯＣＴ画像の画質に基づいて最適なフォーカスパラメータを自動で決定することが可能である。したがって、ＯＣＴスキャンのための最適なフォーカスパラメータを容易に取得することができる。また、例示的な実施形態に係る制御方法、プログラム、又は記録媒体に組み合わされる事項に応じた作用及び効果が奏される。

【0221】

以上に説明した構成は、この発明の実施態様の例に過ぎない。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）を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0222】

１ 眼科装置
４３ ＯＣＴ合焦レンズ
４３Ａ ＯＣＴ合焦駆動部
１００ ＯＣＴユニット
２１０ 制御部
２１３ スキャン制御部
２１４ フォーカス制御部
２２０ 画像構築部
２３０ データ処理部
２３１ 評価処理部
２３２ 決定処理部
２３３ 選択処理部
２３４ 作成処理部
２３５ 合成処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】