技术领域
本发明关于用于观察受检眼的眼底状态的眼底观察装置。
背景技术
作为眼底观察装置，先前以来广泛使用眼底相机。图11表示先前普通 眼底相机的外观结构的一例，图12表示内设在其中的光学系统结构的一例 (例如，参照日本专利特开2004-350849号公报。)。另外，所谓“观察”， 至少包含观察眼底的拍摄图像的情形(另外，也可以包含通过肉眼而进行 的眼底观察)。
首先，参照图11，对先前的眼底相机1000的外观结构进行说明。该眼 底相机1000具备台架3，该台架3以可在前后左右方向(水平方向)滑动 的方式搭载于基座2上。在该台架3上，设置有检查者用以进行各种操作 的操作面板及控制杆4。
检查者通过操作控制杆4，而能够使台架3在基座2上进行三维的自由 移动。在控制杆4的顶部，配置有要求执行眼底拍摄时而按下的操作按钮 4a。
在基座2上立设有支柱5，并且在该支柱5上，设置有用于载置被检查 者的颚部的颚托6、及作为用以发出使受检眼E视线固定视的光源的外部视 线固定视灯7。
在台架3上，搭载有容置存储眼底相机1000的各种光学系统与或控制 系统的本体部8。另外，控制系统可以设在基座2或台架3的内部等中，也 可以设在连接于眼底相机1000的电脑等的外部装置中。
在本体部8的受检眼E侧(图11的纸面的左方向)，设有与受检眼E 相对向而配置的物镜部8A。又，在本体部8的检查者这一侧(图11的纸面 的右方向)，设有用肉眼观察受检眼E的眼底的目镜部8b。
而且，本体部8上设置有：用以拍摄受检眼E眼底的静止图像照相机9； 及用以拍摄眼底的静止图像或动态图像的电视摄像机等摄像装置10。静止 图像照相机9及摄像装置10可安装或脱离于本体部8。
静止图像照相机9，根据检查的目的或拍摄图像的保存方法等各种条件， 可以适当使用搭载有CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS (Complementary Metal Oxide Semicondutor，互补金属氧化半导体)等 摄像元件的数码相机(digital camera)、胶片相机(film camera)、一次 成像相机(instant camera)等。在本体部8设有安装部8c，该安装部8c 用于以可更换的方式安装这样的静止图像照相机9。
静止图像照像机9或摄像装置10为数码摄像方式的场合，可将该些摄 影的眼底图像之影像数据，传送到与眼底相机1000连接的计算机等，在显 示器上显示与观察眼底图像。又，可将图像数据传送到与眼底相机1000连 接的图像记录装置，并数据库化，可用于作为制作电子病历的电子数据。
另外，在本体部8的检查者设有触摸屏11。该触摸屏11上显示根据从 (数字方式的)静止图像照相机9或摄像装置10输出的图像信号而制作的 受检眼E的眼底像。而且，在触摸屏11上，使以其画面中央为原点的二维 坐标系重叠显示在眼底像上。当检查者在画面上触摸所要的位置时，显示 与该触摸位置对应的坐标值。
接着，参照图12，说明眼底相机1000的光学系统的结构进行。眼底相 机1000中设有：照亮受检眼E的眼底Ef的照明光学系统100；以及将该照 明光的眼底反射光引导向目镜部8b、静止图像照相机9、摄像装置10的拍 摄光学系统120。
照明光学系统100包含观察光源101、聚光镜102、拍摄光源103、聚 光镜104、激发滤光片105及106、环形透光板107、镜片108、液晶显示 器109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113而构成。
观察光源101，例如用卤素灯构成，发出观察眼底用的固定光(连续光)。 聚光镜102为用以将观察光源发出的固定光(观察照明光)聚光，并使该 观察照明光大致均匀地照射到受检眼底的光学元件。
拍摄光源103，例如由氙气灯构成，是在对眼底Ef进行拍摄时进行闪 光的拍摄光源。聚光镜104是用以将拍摄光源103所发出的闪光(拍摄照 明光)聚光，并使拍摄照明光均匀地照射到眼底Ef的光学元件。
激发滤光片105、106是在对眼底Ef的眼底像进行荧光拍摄时所使用 的滤光片。激发滤光片105、106分别通过螺线管(solenoid)等驱动机构 (未图示)而可插拔地设置在光路上。激发滤光片105在FAG(荧光素荧光 造影)拍摄时配置在光路上。另一方面，激发滤光片106在ICG(靛青绿荧 光造影)拍摄时配置在光路上。另外，在进行彩色拍摄时，激发滤光片105、 106一同从光路上退出。
环形透光板107具备环形透光部107a，该环形透光部107a配置在与受 检眼E的瞳孔共轭的位置上，并以照明光学系统100的光轴为中心。镜片 108使观察光源101或拍摄光源103所发出的照明光，向拍摄光学系统120 的光轴方向反射。液晶显示器109显示用以进行受检眼E的视线固定的视 线固定标(未图示)。
照明光圈110是为了防闪等而阻挡一部分照明光的光圈构件。该照明 光圈110可以在照明光学系统100的光轴方向上移动，因此，可以调整眼 底Ef的照明区域。
开孔镜片112是将照明光学系统100的光轴与拍摄光学系统120的光 轴合成的光学元件。在开孔镜片112的中心区域开有孔部112a。照明光学 系统100的光轴与拍摄光学系统120的光轴在该孔部112a的大致中心位置 交叉。物镜113设在本体部8的物镜部8a内。
具有这样的结构的照明光学系统100，是以下面所述的形态照亮眼底 Ef。首先，在观察眼底时，点亮观察光源101，输出观察照明光。该观察照 明光经过聚光镜102、104而照射环形透光板107，(此时，激发滤光片105、 106从光路上退出)。通过环形透光板107的环形透光部107a的光由镜片 108所反射，且经过液晶显示器109、照明光圈110及中继透镜111，并由开 孔镜片112反射。由开孔镜片112反射的观察照明光沿拍摄光学系统120 的光轴方向进行，经物镜113聚焦而射入受检眼E，照亮眼底Ef。
此时，由于环形透光板107配置在与受检眼E的瞳孔共轭的位置上，因 此在瞳孔上形成射入受检眼E的观察照明光的环状像。观察照明光的眼底 反射光，通过瞳孔上的环形像的中心暗部而从受检眼E射出。如此，可防 止射入受检眼E的观察照明光，对眼底反射光的影响。
另一方面，在拍摄眼底Ef时，拍摄光源103进行闪光，且拍摄照明光 通过同样的路径而照射到眼底Ef。当进行荧光拍摄时，根据是进行FAG拍 摄还是进行ICG拍摄，而使激发滤光片105或106选择性地配置在光路上。
其次，说明拍摄光学系统120，拍摄光学系统120包含物镜113、开孔 镜片112(的孔部112a)、拍摄光圈121、阻挡滤光片122及123、倍率可 变透镜124、中继透镜125、拍摄透镜126、快速复原反射镜片(quick return mirror)127及拍摄媒体9a而构成。另外，拍摄媒体9a是静止图像照相机 9的拍摄媒体(CCD、相机胶卷、一次成像胶卷等)。
通过瞳孔上的环状像的中心暗部而从受检眼E射出的照明光的眼底反 射光，通过开孔镜片112的孔部112a而入射拍摄光圈121。开孔镜片112 的是反射照明光的角膜反射光，并且不使角膜反射光混入到射入拍摄光圈 121的眼底反射光中。以此，可抑制观察图像或拍摄图像上产生闪烁 (flare)。
拍摄光圈121是形成有大小不同的多个圆形透光部的板状构件。多个 透光部构成光圈值(F值)不同的光圈，通过未图示的驱动机构，选择性地 将一个透光部配置在光路上。
阻挡滤光片122、123通过螺线管等的驱动机构(未图示)而可插拔地 设置在光路上。在进行FAG拍摄时，使阻挡滤光片122配置在光路上，在进 行ICG拍摄时，使阻挡滤光片123插在光路上。而且，在进行彩色拍摄时， 阻挡滤光片122、123一同从光路上退出。
倍率可变透镜124可以通过未图示的驱动机构而在拍摄光学系统120 的光轴方向上移动。以此，可以变更观察倍率或拍摄倍率，并可以进行眼 底像的聚焦等。拍摄透镜126是使来自受检眼E的眼底反射光在拍摄媒体 9a上成像的透镜。
快速复原反射镜片127设置成可以通过未图示的驱动机构而绕着旋转 轴127a进行旋转。当以静止图像照相机9进行眼底Ef的拍摄时，将斜设 在光路上的快速复原反射镜片127向上方掀起，从而将眼底反射光引导向 拍摄媒体9a。另一方面，当通过摄像装置10进行眼底拍摄时或通过检查者 的肉眼进行眼底观察时，快速复原反射镜片127斜设配置在光路上，从而使 眼底反射光朝向上方反射。
拍摄光学系统120中更设有用以对由快速复原反射镜片127所反射的 眼底反射光进行导向的向场透镜(视场透镜)128、切换镜片129、目镜130、 中继透镜131、反射镜片132、拍摄透镜133及摄像元件10a。摄像元件10a 是内设于摄像装置10中的CCD等摄像元件。在触摸屏11上，显示由摄像 元件10a所拍摄的眼底图像Ef′。
切换镜片129与快速复原反射镜片127同样，能够以旋转轴129a为中 心而旋转。该切换镜片129在通过肉眼进行观察时斜设在光路上，从而反 射眼底反射光而将其引导向接目镜130。
另外，在使用摄像装置10拍摄眼底图像时，切换镜片129从光路退出， 将眼底反射光导向摄像元件10a。在此场合，眼底反射光经过中继透镜131 从镜片132反射，由拍摄透镜133在摄像元件10a上成像。
此种眼底相机1000，是用以观察眼底Ef的表面，即观察视网膜的状态 的眼底观察装置。换言之，眼底相机1000，为从受检眼E的角膜方向所见 的眼底Ef的二维眼底像的拍摄装置。另一方面，在视网膜的深层存在称为 脉络膜或巩膜的组织，希望有观察该些深层组织的状态的技术，而近来观 察该些深层组织的装置之实用化已有进步(例如参照日本专利特开 2003-543号公报，特开2005-241464号公报)。
在日本专利特开2003-543号公报、特开2005-241464号公报中所揭示 的眼底观察装置，是应用了所谓的OCT(Optical Coherence Tomography， 光学相干断层成像)技术的光图像计测装置(也称为光学相干断层成像装 置等)。这样的眼底观察装置是将低相干光分成两部分，将其中一部分(信 号光)引导向眼底，将另一部分(参照光)引导向预定的参照物体，并且， 对将经过眼底的信号光与由参照物体所反射的参照光重叠而获得的干涉光 进行检测并解析，借此可以形成眼底表面乃至深层组织的断层图像。另外， 光图像计测装置可以基于多数个断层图像，形成眼底的三维图像。另外， 日本专利特开2003-543号公报所记载的光图像计测装置，一般称之为傅立 叶领域(Fourier domain)OCT等。
傅立叶领域OCT是通过扫描信号光并照射眼底，形成断层图像，其具 有沿着扫描线的深度方向的断面。这种信号光的扫描称之为B扫描(例如参 照非专利文件1：NEDO workshop：“人体之“窗”，从眼底观察(诊断)体内” --驱使最新光学技术的生活习惯并的极早期诊断机器开发一，举办日：2005 年4月25日)，互联网 URL：http：//www.nedo.go.jp/informations/koubo/170627_2/besshi3.pdf)。
在形成三维图像的场合，沿着多数条扫描线执行B扫描，并在藉此获 得的多数个断层图像中实施补差处理等，以产生三维图像数据。此三元图 像数据与X射线CT装置等的医疗用图像诊断装置相同，被称之为立体数据 (volume data)或立体像素(voxel)等，是一种在排列成三维的各立体像素 中分配图素数据(明亮、浓淡、颜色等的数据，亮度值或RGB等)的形态的 图像数据。三维图像是显示出将立体数据加以绘制(rendering)而得到的、 从预定视线方向来看的仿真三维图像。
在通过光图像计测装置以信号光扫描眼底周边区域的场合，因受检眼 的虹彩等，产生信号光的暗圈，而使图像的质量劣化。在最差的场合，会 有无法取得图像的情况。因此，当取得眼底周边区域的图像时，希望可以 使图像取得对样的区域靠近光学系统的光轴，以回避信号光的暗圈。
因此，对受检眼投影固定视线标，变更受检眼的视线方向，使得图像 取得对象区域配置在光学系统的光学轴附近，藉此对相对于信号光扫描位 置的眼底区域的相对位置进行改变。
但是，以将眼底上所要的位置配置在光学系统的光学轴附近的方式， 使受检眼视线固定并不容易，进而取得眼底上所要位置的图像也变得不容 易。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种眼底观察装置，其可以 容易地取得眼底上所要位置的图像。
为了达成上述目的，本发明提供一种眼底观察装置，其特征为包括： 固定视线标投影元件，包含固定视线标显示元件，对使受检眼视线固定的 固定视线标进行显示，以及投影光学系统，将上述显示的固定视线标投影 在眼底；投影位置变更元件，对利用上述固定视线标显示元件的固定视线 标的显示位置进行变更，并且变更在眼底的上述固定视线标的投影位置； 以及图像形成元件，基于以光学方式取得的数据，形成上述固定视线标在 投影状态的眼底的图像。其中上述图像形成元件是基于以光学方式取得的 数据，形成眼底的表面的二维图像。种眼底观察装置更具备：显示元件， 用以显示前述形成的二维图像。前述投影位置变更元件包含操作元件，并 且基于在前述显示的二维图像上通过前述操作元件而指定的位置，对利用 前述固定视线标显示元件的前述固定视线标的显示位置，进行变更。
发明效果
本发明的眼底观察装置包括：固定视线标投影元件，包含固定视线标 显示元件，对使受检眼视线固定的固定视线标进行显示，以及投影光学系 统，将上述显示的固定视线标投影在眼底；投影位置变更元件，对利用上 述固定视线标显示元件的固定视线标的显示位置进行变更，并且变更在眼 底的上述固定视线标的投影位置；以及图像形成元件，基于以光学方式取 得的数据，形成上述固定视线标在投影状态的眼底的图像。其中上述图像 形成元件是基于以光学方式取得的数据，形成眼底的表面的二维图像。种 眼底观察装置更具备：显示元件，用以显示前述形成的二维图像。前述投 影位置变更元件包含操作元件，并且基于在前述显示的二维图像上通过前 述操作元件而指定的位置，对利用前述固定视线标显示元件的前述固定视 线标的显示位置，进行变更。
根据上述的眼底观察装置的话，因为仅对眼底表面的二维图像上的所 要位置进行指定，便可以变更固定视线标的显示位置(因此，可以改变在眼 底的固定视线标的投影位置)，所以可以容易地取得眼底所要位置的图像。
附图说明
图1是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的整体结构的一例 的概略结构图。
图2是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中内设在眼底相机 单元内的扫描单元的结构的一例的概略结构图。
图3是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中OCT单元的结构 的一例的概略结构图。
图4是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中演算控制装置的 硬件结构的一例的概略方块图。
图5是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的控制系统结构的 一例的概略方块图。
图6是表示本发明的眼底观察装置中操作面板的外观结构的一个例子 的示意图。
图7是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中演算控制装置的 控制系统结构的一例的概略方块图。
图8是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的信号光的扫描形 态的一例的概略图。图8(A)表示从信号光相对于受检眼的入射侧观察眼 底时的信号光的扫描形态的一例。而且，图8(B)表示各扫描线上扫描点 的排列形态的一例。
图9是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的信号光的扫描形 态、以及沿着各扫描线而形成的断层图像形态的一例的概略图。
图10是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的变形例的例子的 示意方块图。
图11是表示先前的眼底观察装置(眼底相机)的外观结构的一例的概 略侧面图。
图12是表示先前的眼底观察装置(眼底相机)的内部结构(光学系统 的结构)的一例的概略图。
具体实施方式
以下参照图式对本发明实施形态的一例的眼底观察装置进行详细说 明。又，对于与先前技术同样的构成部分，用与图11、图12同样符号。
首先，参照图1～图7，对本实施形态的眼底观察装置的结构进行说明。 图1表示本实施形态的眼底观察装置1的整体结构的一个例子。图2表示 眼底相机单元1A内的扫描单元141的结构。图3表示OCT单元150的结构。 图4表示演算控制装置200的硬件结构的一个例子。图5表示眼底观察装 置1的控制系统的结构的一个例子。图6表示设置在眼底相机单元1A的操 作面板3a的结构的一个例子。图7表示演算控制装置200的控制系统结构 的一个例子。
整体结构
如图1所示，眼底观察装置1包含作为眼底相机而发挥功能的眼底相 机单元1A、存储光图像计测装置(OCT装置)的光学系统的OCT单元150、 执行各种控制处理等的电脑200而构成。
连接线152的一端安装在OCT单元150上有。该连接线152的另一端 上安装有连接部151。该连接部151安装在图15所示的安装部8c。而且， 在连接线152的内部导通有光纤。OCT单元150与眼底相机单元1A经过连 接线152而光学性连接。对于OCT单元150的详细结构，以下一边参照图3 一边进行说明。
眼底相机单元的结构
眼底相机单元1A是一种基于光学方式取得数据(摄像装置10、12检测 出的数据)，形成受检眼的眼底的表面二维图像的装置，具有与图11所示 先前的眼底相机1000大致相同的外观结构。而且，眼底相机单元1A与图 12示先前的光学系统同样具备：照明光学系统100，对受检眼E的眼底Ef 进行照明；以及拍摄光学系统120，将该照明光的眼底反射光引导向摄像装 置10。
另外，在后面会详述，但是在本实施形态的拍摄光学系统120的摄像 装置10，为检测具有近红外区域的波长的照明光。在该拍摄光学系统120 中，另外设有照明光摄像装置12，用以检测具有可视光区域的波长的照明 光。而且，该拍摄光学系统120将由OCT单元150发出的信号光引导到眼 底Ef，并且将经过眼底Ef的信号光引导到OCT单元。
照明光学系统100与先前同样，包含观察光源101、聚光镜102、拍摄 光源103、聚光镜104、激发滤光片105及106、环形透光板107、镜片108、 液晶显示器109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113 而构成。
观察光源101输出包含波长约400nm～700nm的范围的可视区域的照明 光。该观察光源101相当于本发明的“可视光源”的一例。另外，该拍摄 光源103输出包含波长约700nm～800nm的范围的近红外区域的照明光。该 拍摄光源103输出的近红外光，设定成较在OCT单元150使用的光的波长 短(后面再述)。
拍摄光学系统120包含物镜113、开孔镜片112(的孔部112a)、拍摄 光圈121、阻挡滤光片122及123、倍率可变透镜124、中继透镜125、拍 摄透镜126、分色镜134、向场透镜(视场透镜)128、半反射镜135、中继 透镜131、分色镜136、拍摄透镜133、摄像装置10(摄像元件10a)、反射 镜片137、拍摄透镜138、摄像装置12(摄像元件12a)、透镜139、及LCD (Liquicl Crystal Display，液晶显示器)而构成。
在本实施形态的拍摄光学系统120，与图12所示的先前的拍摄光学系 统120不同，设有分色镜134、半反射镜片125、分色镜136、反射镜片137、 拍摄透镜139及LCD140。
分色镜134为用以反射照明光学系统100发出的照明光的眼底反射光 (包含波长约400nm～800nm的范围)，并且为可供由OCT单元的信号光(包 含波长约800nm～900n范围，后述)透过的构造。
另外，分色镜136，可透过由照明光学系统100输出的具有可视区域的 波长的照明光(由观察光源101输出的波长约400nm～700nm的可视光)， 并可反射具有近红外区域的波长的照明光(由拍摄光源103输出的波长约 700nm～800nm的近红外光)。
在LCD 140有显示内部视线固定标等。由该LCD 140发出的光经透镜 139聚光的后，由半反射镜135反射，通过向场透镜128反射到分色镜136。 然后，通过拍摄透镜126、中继透镜125、倍率可变透镜124、开孔镜片112 (的孔部112a)、物镜113等，射入受检眼E。由此，该视线固定标等投影 到受检眼E的眼底Ef。
摄像元件10a为内藏在电视相机等的摄像装置10的CCD或CMOS等的 摄像元件，特别是检测近红外区域的波长的光(即摄像装置10为检测近红 外光的红外线电视相机)。该摄像装置10输出图像讯号，作为检测近红外 光的结果。触摸屏11依据该图像讯号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼 底图像Ef’)。另外，该图像讯号被送到演算控制装置200，在其显示器(后 述)显示眼底图像。又，使用该摄像装置10拍摄眼底时，可利用由照明光 学系统100的拍摄光源103输出的近红外区域波长的照明光。
另一方面，摄像元件12a为内藏在电视相机等摄像装置12的CCD或MOS 等的摄像元件，特别是检测可视光区域波长的光(即摄像装置12为检测可 见光的电视相机)。该摄像装置12输出图像讯号，作为检测可视光的结果。 该触膜屏11依据该图像讯号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像 Ef’)。另外，该图像讯号被送到演算控制装置200，在其显示器(后述)显 示眼底图像。又，使用该摄像装置12拍摄眼底时，可利用从照明光系统100 的观察光源101输出的可视光区域波长的照明光。
本实施形态中的拍摄光学系统120中设有扫描单元141及透镜142。扫 描单元141具备如下结构，即，在眼底Ef上扫描从OCT单元150所输出的 光(信号光LS，后述)。
透镜142使来自OCT单元150的信号光LS通过连接线152，引导成为 平行光束，并将其射入扫描单元141。而且，透镜142的作用为使经过扫描 单元141而来的信号光LS的眼底反射光聚焦。
图2中表示扫描单元141的具体结构的一例。扫描单元141包含检流 计镜(galvanometer mirror)141A、141B以及反射镜片141C、141D而构 成。
检流计镜141A、141B设为可以分别以旋转轴141a、141b为中心而旋 转。旋转轴141a、141b以相互正交的方式而配设。在图2中，检流计镜141A 的旋转轴141a配设为平行于该图的纸面，且检流计镜141B的旋转轴141b 配设为垂直于该图的纸面。即，检流计镜141B可以向图2中的两侧箭头所 示方向旋转，检流计镜141A可以向正交于该两侧箭头的方向旋转。以此， 该一对检流计镜141A、141B分别发挥作用，使信号光LS的反射方向变更 为相互正交的方向。另外，检流计镜141A、141B的各个旋转动作是通过下 述镜驱动机构(参考图5)而驱动。
由检流计镜141A、141B所反射的信号光LS，向与由反射镜片141C、 141D所反射而入射至检流计镜141A时相同的方向行进。
另外，如上所述，连接线152的内部导通有光纤152a，该光纤152a的 端面152b是与透镜142相对而配设。从该端面152b所射出的信号光LS朝 向透镜142使束径逐渐放大而行进，但通过该透镜142而成为平行光束。 相反，信号光LS的眼底反射光通过该透镜142而朝向端面152b聚焦。
OCT单元的结构
接着，参照图3说明OCT单元150的结构。如同图所示，OCT单元150 是一种装置，其基于利用光学扫描所取得的数据(利用后述的CCD检测出的 数据)，形成前述眼底的断层图像，为与旧有的光图像计测装置大致相同的 光学系统，亦即具备：干涉计，将从光源输出的光分割成参照光和信号光， 将经过参照物体的参照光和经过被测定物体(眼底Ef)的信号光进行重叠， 以产生干涉光；以及将作为检测该干涉光的结果的信号输出到演算控制装 置200的元件。演算控制装置分析此信号，形成被测定物体(眼底Ef)的图 像。
低相干光源160是由输出低相干光LO的超发光二极管(super luminescent diode，SLD)和发光二极管(LED)等的宽频带光源所构成。此 低相干光LO例如具有近红外光区域的波长，且具有数十微米(micrometer) 左右的时间性相干长的光。从此低相干光源160输出的低相干光LO具有比 眼底相机单元1A的照明光(波长约400nm-800nm)还长的波长，例如具有包 含在范围800nm-900nm的波长。
低相干光源160是由输出低相干光LO的超级发光二极管(SLD，super luminescent diode)或发光二极管(LED，light-emitting diode)等的 宽带光源所构成。该低相干光LO例如具有近红外区域的波长，并且具有数 十微米左右的时间性相干长度的光。从该低相干光源160输出的低相干光 LO，具有比眼底相机单元1A的照明光(波长约400nm～800nm)更长的波长， 例如含有约800nm～900nm范围的波长。该低相干光源160相当于本发明的 “光源”的一例。
从低相干光源160所输出的低相干光LO，例如通过由单模光缆 (single-mode fiber)或极化保持光纤(polarization maintaining fiber) 所构成的光纤161，被引导向光耦合器(coupler)162，由该光耦合器162 将该低相干光源LO分割为参照光LR与信号光LS。
另外，光耦合器162具有光分割元件(分光器)及光重叠的元件(耦 合器)双方的功能，但惯用名叫“光耦合器”。
从光耦合器162发生的参照光LR，被由单模光纤等构成的光纤163引 导，从光纤端面射出，所射出的参照光LR通过准直透镜171，成为平行光 束后，经过玻璃块172及密度滤光片173，并由参照镜片174(参照物体) 而反射。
由参照镜片174所反射的参照光LR再次经过密度滤光片173及玻璃块 172，并通过准直透镜171而在光纤163的光纤端面上聚光。所聚光的参照 光LR通过光纤163而被引导向光耦合器162。
另外，玻璃块172及密度滤光片173，是作为用以使参照光LR与信号 光LS的光路长度(光学距离)一致的延迟元件而发挥作用，而且作为用以 使参照光LR与信号光LS的色散特性一致的元件而发挥作用。
又，参照镜174为可沿参照光LR的进行方向(图3所示的箭头方向)移 动的构造。因此，能够对应受检眼E的眼轴长度，确保参照光LR的光路长 度。另外，参照镜174的移动可利用含有电动等的驱动装置的驱动机构(后 述的参照镜片驱动机构243，参照图5)进行。
另一方面，从光耦合器162发生的信号光LS，由单模光纤等构成的光 纤164引导至连接线152的端部。在连接线152的内部导通有光纤152a。 此处，光纤164与光纤152a可以由单一的光纤而构成，而且，也可以是将 各个端面接合而一体形成的光纤。总的，光纤164、152a只要可以在眼底 相机单元1A与OCT单元150的间传送信号光LS即可。
信号光LS在连接线152内部被引导而被导向眼底相机单元1A。而且， 信号光LS经过透镜142、扫描单元141、分色镜134、拍摄透镜126、中继 透镜125、倍率可变透镜124、拍摄光圈121、开孔镜片112的孔部112a与 物镜113，而入射受检眼E(此时，如下所述，阻挡滤光片122、123分别从 光路中退出)。
入射受检眼E的信号光LS在眼底(视网膜)Ef上成像并反射。此时， 信号光LS不仅被眼底Ef的表面反射，也到达眼底Ef的深部区域并在折射 率边界上产生散射。以此，信号光LS的眼底反射光成为包含反映眼底Ef 的表面形态的信息、及反映在深部组织的折射率边界的背后散射 (backscattering)的状态的信息的光。将该光简称为“信号光LS的眼底 反射光”。
信号光LS的眼底反射光向上述路径的相反方向行进，在光纤152a的 端面152b上聚光，通过该光纤152而入射至OCT单元150，并通过光纤164 而返回到光耦合器162。光耦合器162使该信号光LS与由参照镜片174所 反射的参照光LR重叠，产生干涉光LC。所产生的干涉光LC通过单摸光纤 等构成的光纤165，被引导向分光仪180。
另外，在本实施型态，虽然采用如上述的麦克逊式干涉仪，但是也可 以适当地采用例如马赫曾德(Mach-Zehnder)式等任意形式的干涉仪。
分光仪(spectrometer)180包含准直透镜181、衍射光栅182、成像 透镜183与CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)184而构成。 本实施形态的衍射光栅182是透过型衍射光栅，但当然也可以使用反射型 衍射光栅。而且，当然也可以应用其它光检测元件(检测机构)来代替 CCD184。如上述的光检测元件为相当本发明的“检测装置”的一例。
入射至分光仪180的干涉光LC通过准直透镜181而成为平行光束之后， 被衍射光栅182分光(光谱分解)。所分光的干涉光LC通过成像透镜183 而在CCD184的摄像面上成像。CCD184接收该干涉光LC并将其转换为电气 检测信号，且将该检测信号输出到演算控制装置200中。
演算控制装置的构造
其次，说明演算控制装置200的构造。演算控制装置200进行以下处 理：分析由OCT单元150的分光仪180的CCD184输入的检测信号，形成受 检眼E的眼底Ef的断层图像。此时的分析方法与先前的傅立叶区域OCT的 方法相同。
另外，演算控制装置200进行以下处理：依据由眼底相机单元1A的摄 像装置10、12输出的图像信号，形成眼底Ef的表面(网膜)形态的二维 图像(的图像数据)。
而且，演算控制装置200执行眼底相机单元1A的各部分的控制、以及 OCT单元150的各部分的控制。
作为眼底相机单元1A的控制，例如进行观察光源101或拍摄光源103 的照明光的输出控制、激发滤光片105、106或阻挡滤光片122、123在光 路上的插入/退出动作的控制、液晶显示器140的显示动作的控制、照明光 圈110的移动控制(光圈值的控制)、拍摄光圈121的光圈值的控制、倍率 可变透镜124的移动控制(倍率的控制)的控制等。而且，演算控制装置 200对扫描单元141内的检流计镜141A、141B的旋转动作进行控制。
另一方面，OCT单元150的控制，是进行低相干光源160的低相干光的 输出控制、参照镜174的移动控制、CCD184的蓄积时间的控制等。
参照图4，对如上所述发挥作用的演算控制装置200的硬件结构进行说 明。演算控制装置200具备与先前的电脑同样的硬件结构。具体而言，包含 微处理器201(CPU，MPU等)、RAM 202、ROM 203、硬盘驱动器(HDD，Hard Disk Driver)204、键盘205、鼠标206、显示器207、图像形成板208及 通信接口(I/F)209。这些各个部分是通过总线200a而连接。
微处理器201将存储在硬盘驱动器204中的控制程序204a展开到RAM 202上，以此在本发明中执行特征性动作。
而且，CPU201执行上述装置各部分的控制、或各种运算处理等。而且， 执行与来自键盘205或鼠标206的操作信号对应的装置各个部分的控制、 显示器207的显示处理的控制、通信接口208的各种数据或控制信号等的 发送接收处理的控制等。
键盘205、鼠标206及显示器207是作为眼底观察装置1的用户接口而 使用的。键盘205是作为用以键入字符或数字等的设备而使用。鼠标206 是作为用以对显示器207的显示画面进行各种输入操作的设备。
而且，显示器207是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)或 CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)等任意的显示设备，其显示由眼底 观察装置1所形成的眼底Ef的图像，或显示各种操作画面或设定画面等。 此显示器207(以及/或触摸屏11)相当于本发明的“显示元件”的一个例子。
另外，眼底观察装置1的用户接口并不限定于这样的结构，也可以使 用例如轨迹球(track ball)、控制杆、触摸面板式LCD、用于眼科检查的 控制面板等具备显示输出各种信息的功能以及输入各种信息的功能的任意 用户接口机构而构成。
图像形成板208为处理形成受检眼E的眼底Ef的图像(图像数据)的专 用电子电路。在该图像形成板208设有眼底图像形成板208a及OCT图像形 成板208b。眼底图像形成板208a的动作，为依据眼底相机单元1A的摄像 装置10，或摄像装置12的图像信号形成眼底图像的图像数据的专用电子电 路。又，OCT图像形成板208b的动作为依据OCT单元150的分光仪180的 CCD184的检测信号形成眼底Ef的断层图像的图像数据的专用电子电路。因 设有上述的图像形成板208，可提高形成眼底图像和断层图像的图像数据的 处理的处理速度。
通信接口209进行以下处理：将来自微处理器201的控制信号发送到 眼底相机单元1A或OCT单元150。另外，通信接口209进行以下处理：接收 由眼底相机单元1A的摄像装置10、12输出的图像信号，或从OCT单元150 的CCD 184输出的检测信号，进行对图像形成板208的输入等。此时，通信 接口209的动作为将从摄像装置10、12的图像信号输入眼底图像形成板 208a，将从CCD184的检测信号输入OCT图像形成板208b。
而且，当演算控制装置200连接于LAN(Local Area Network，局域网) 或互联网等网络时，在通信接口209中可以具备局域网卡等网络适配器 (network adapter)或调制解调器(modem)等通信设备，并能够经过该网 络而进行数据通信。此时，可以设置用于存储控制程序204a的服务器，并 且，将演算控制装置200构成为该服务器的客户终端。
控制系统的结构
参照图5-7，对具有如上所述结构的眼底观察装置1的控制系统的结构 进行说明。在图5所示的方块图中，特别记载在眼底观察装置1具备的结 构中关于本发明的动作和处理相关的部分。另外，在图6记载设置在眼底 相机1A的操作面板3a结构的一个例子。在图7所示的方块图中，记载演 算控制装置200的详细结构。
控制部
眼底观察装置1的控制系统是以演算控制装置200的控制部210为中 心而构成的。控制部210包含CPU 201、RAM 202、ROM 203、硬盘驱动器 204(控制程序204a)、通信接口209而构成。
控制部210通过根据控制程序204a而动作的微处理器201，执行上述 控制处理。尤其是，使内部固定视线标显示在LCD 140上的控制、执行眼 底相机单元1A的镜片驱动机构241、242的控制，从而能够使检流计镜141A、 141B分别独立动作，或者是执行参照镜片驱动机构243的控制，而使参照 镜片174在参照光LR的行进方向上移动等等。
而且，控制部210执行如下控制：将由眼底观察装置1所拍摄的两种 图像，即，通过眼底相机单元1A所获得的眼底Ef表面的二维图像(眼底 图像Ef′)、以及基于由OCT单元150所获得的检测信号而形成的眼底Ef的 断层图像，并列显示在用户接口240的显示器207上。该些眼底图像，可 分别在显示器207显示，也可以并排同时显示。另外，关于控制部200的 详细结构，后面会基于图7来说明。
图像形成部
图像形成部220为进行依据眼底相机单元1A的摄像装置10、12的图 像信号，形成眼底图像的图像数据的处理，以及依据OCT单元150的CCD 184 的检测信号，形成眼底图像的图像数据的处理。图像形成部220为包含图 像形成板208的结构。图像形成部220相当于本发明的“图像形成装置” 的一个例子。另外，“图像”以及与其对应的“图像数据”也有视作相同 的情况。
图像形成部220与眼底相机单元1A和OCT单元150一起够成本发明的 “图像形成元件”的一个例子。在此，为了取得眼底Ef的表面二维图像的 眼底相机单元1A的各部分和图像形成部220是相当于本发明的“第一图像 形成元件”。另外，为了取得眼底Ef的断层图像的眼底相机单元1A的各部 分、OCT单元150和图像形成部220是相当于本发明的“第二图像形成元件”。
图像处理部
图像处理部230为进行对图像形成部220形成的图像的图像数据，实 施各种图像处理的装置。例如，进行依据由OCT单元150的检测信号，依 据眼底Ef的断层图像，形成眼底Ef的三维图像的图像数据的处理，或进 行眼底图像的亮度调整等各种修正处理等。
在此，所谓的三维图像的图像数据是将排列成三维的多数个立体像素 (voxel)分别赋予像素值而构成的一种图像数据，也称为立体数据(volumn data)或voxe1数据等等。在显示基于立体数据的图像时，图像处理部230 对此体数据进行绘制(rendering)(立体绘制或MIP(Maximum Intensity Projection：最大值投影))，形成从特定视线方向观看时的仿真三维图像 的图像数据。基于此图像数据的仿真三维图像则显示在显示器207等的显 示装置上。
用户接口
如图7所示，用户接口(User Interface，UI)240具备由显示器207 等的显示装置所构成的显示部240A、以及由键盘205或鼠标206等操作设 备所构成的操作部240B。操作部240B相当于本发明的“操作元件”的一个 例子。
操作面板
对眼底相机单元1A的操作面板3a进行说明。例如如图11所示，此操 作面板3a是配设在眼底相机单元1A的架台上。本实施例的操作面板3a与 在背景技术段落中所说明的旧有结构不同，其设置有：为了取得眼底Ef的 表面二维图像而使用于操作要求的输入的操作部；以及为了取得眼底Ef的 断层图像而使用于操作输入的操作部(旧有结构只有前者的操作部)。通过 此方式，也可以和操作旧有的眼底摄影机时相同的要领，进行对OCT的操 作。
如图6所示，在本实施例的操作面板3a，设置有菜单切换键301、裂 像(split)切换键302、摄影光量切换键303、观察光量切换键304、颚托切 换键305、摄影切换键306、焦段切换键307、图像替换切换键308、固定 视线标替换切换键309、固定视线标位置调整切换键310、固定视线标尺寸 替换切换键311以及模式替换旋钮312。按键
菜单切换键301是一种切换键，其用来操作以显示用户为了选择指定 各种菜单(摄影眼底Ef的表面二维图像或断层图像等时的摄影菜单，为了 进行各种设定输入的设定菜单等等)的预定菜单画面。当操作此菜单切换键 301，其操作信号输入到控制部210。控制部210对应此操作信号的输入， 使菜单显示在触摸屏11或显示部240A。另外，在眼底相机单元1A上设置 控制部(未图标)，也可以使该控制部将菜单画面显示在触摸屏11上。
分割切换键302是用在切换对焦用的裂像亮线(参照如特开平9-66031 等，也称为裂像视标或裂像标记等)的点亮与熄灭的切换。另外，为了使此 裂像亮线投影在受检眼的E的结构(裂像亮线投影部)，例如是放置在眼底 相机单元1A内(在图1中被省略)。当操作分割切换键302时，该操作信号 输入到控制部210(或眼底相机单元1A内的上述控制部，以下也相同)。控 制部210对应该操作信号的输入，控制裂像亮线投影部，使裂像亮线投影 到受检眼E。
摄影光量切换键303是一种切换键，其操作用来对应受检眼E的状态 (例如水晶体的混浊度等)等，调整摄影光源103的输出光量(摄影光量)。 在此摄影光量切换键303设有：为了增加摄影光量的摄影光量增加切换键 “+”、为了减少摄影光量的摄影光量减少切换键“-”以及为了将摄影光量 设定在预定的初期值(内设值)的复位切换键(中央按钮)。当操作摄影光量 切换键303的其中一个，该操作信号输入到控制部210。控制部210对应该 输入的操作信号，控制摄影光源103，调整摄影光量。
观察光量切换键304是一种切换键，被操作用来调整观察光源101的 输出光量(观察光量)。在此观察光量切换键304设有例如为了调整观察光 源101的输出光量(观察光量)的观察光量增加切换键“+”和为了减少观察 光量的观察光量减少切换键“-”。当操作观察光量切换键304的其中一个， 该操作信号输入到控制部210。控制部210对应所输入的操作信号，控制观 察光源101，调整观察光量。
颚托切换键305是让图13所示的颚托6的位置进行移动的切换键。在 颚托切换键305设置有例如使颚托6向上移动的向上移动切换键(向上的三 角形)和使颚托向下移动的向下切换键(向下的三角形)。当操作颚托切换键 305的其中一个，该操作信号输入到控制部210。控制部210对应该输入的 操作信号，控制颚托移动机构(未图标)，使颚托6往上方或下方移动。
摄影切换键306是一种切换键，作为触发键(trigger switch)而操作， 用来取得眼底Ef的表面二维图像或眼底Ef的断层图像。当摄影二维图像 的菜单被选择时，若摄影切换键306被操作，接受该操作信号的控制部210 会控制摄影光源103而使摄影照明光输出，同时基于从检测该眼底反射光 的摄像装置10所输出的图像信号，使眼底Ef的表面二维图像显示在显示 部240A或触摸屏11。另一方面，当取得断层图像的菜单被选择时，若摄影 切换键306被操作，接受该操作信号的控制部210会控制低相干光源160 而使低相干光LO输出，控制检流计镜141A、141B并使信号光LS扫描，同 时基于检测干涉光LC的CCD 184所输出的检测信号，使图像形成部220(及 图像处理部230)形成的眼底Ef断层图像显示在显示部240A或触摸屏11。
焦段切换键307是一种切换键，被操作用来变更眼底Ef的摄影时的画 角(变焦倍率)。在每次操作此焦段切换键307时，例如交替地设定成摄影 画角为45度和22.5度。当操作此焦段切换键307，接受该操作信号的控制 部210控制未图标的倍率可变透镜驱动机构，使倍率可变透镜124在光轴 方向上移动，以变更摄影画角。
图像切换键308是一种被操作用来切换显示图像的切换键。当眼底观 察图像(来自摄像装置12的图像信号)显示在显示部240A或触摸屏11时， 若操作图像切换键308，接受此操作信号的控制部210使眼底Ef的断层图 像显示在显示部240A或触摸屏11。另一方面，当断层图像显示在显示部 240A或触摸屏11时，若操作图像切换键308，接受此操作信号的控制部210 使眼底观察图像显示在显示部240A或触摸屏11。
固定视线标切换键309是对利用LCD 140的在内部固定视线标的显示 位置(即，在眼底Ef的内部固定视线标的投影位置)进行切换而被操作的按 键。当操作该固定视线标切换键309，控制部210控制LCD 140，使得内部 固定视线标的显示位置在例如“用来取得包含眼底中心区域的图像的固定 视线位置(相当于内部固定视线标的第一投影位置)”、“用来取得包含黄 斑部的图像的固定视线位置(相当于内部固定视线标的第二投影位置)”、 “用来取得包含视神经乳突的图像的固定视线位置(相当于内部固定视线标 的第三投影位置)”之间巡回地切换。换句话说，在每次操作固定视线标切 换键309时，在眼底Ef的内部固定视线标的投影位置会以第一投影位置→ 第二投影位置→第三投影位置→第一投影位置→……的方式巡回地切换。
与上述3个固定视线位置(投影位置)相对应的内部固定视线标的显示 位置例如可以基于临床数据而预先设定的，或者是可以对每个当该受检眼 E(眼底Ef的图像)预先设定(也就是说可以预先记忆作为各患者的检查信 息)。此固定视线标切换键309是相当于本发明“操作元件”的一个例子。
固定视线标位置调整切换键310是被操作用来调整内部固定视线标的 显示位置的切换键。在此固定视线标位置调整切换键上设置有：使内部固 定视线标的显示位置往上方移动的上方移动切换键、使往下方移动的下方 移动切换键、使往左方移动的左方移动切换键、使往右方移动的右方移动 切换键、使移动到预定初期位置(内设位置)的复位切换键。控制部210当 接受到来自上述任一切换键的操作信号时，对应该操作信号控制LCD 140， 藉此使内部固定视线标的显示位置移动。此固定视线调整切换键310是相 当于本发明“操作元件”的一个例子。
固定视线标尺寸替换切换键311是被操作用来变更内部固定视线标的 尺寸的切换键。当操作此固定视线标尺寸替换切换键311，接受该操作信号 的控制部210变更显示在LCD 140上的内部固定视线标的显示尺寸。内部 固定视线标的显示尺寸例如在“一般尺寸”和“加大尺寸”之间交互切换。 藉此，变更投影在眼底Ef的固定视线标的投影像的尺寸。控制部210当接 受到来自固定视线标尺寸替换切换键311的操作信号，对应该操作信号控 制LCD 140，藉此变更内部固定视线标的显示尺寸。
模式替换旋钮312是一种被旋转操作、用以选择各种摄影模式(对眼底 Ef的二维图像进行摄影的眼底摄影模式、进行信号光LS的B扫描的B扫描 模式、使信号光LS进行三维扫描的三维扫描模式等等)的旋钮。另外，此 模式替换旋钮312也可以选择再生模式，其用以对取得的眼底Ef二维图像 或断层图像进行再生显示。另外，也可以选择摄影模式，控制成在信号光 LS的扫描后立刻进行眼底摄影。进行上述各模式的控制是由控制部210执 行。
以下，分别说明利用控制部210所进行的信号光LS的扫描的控制形态， 以及利用图像形成部220与图像处理部230对OCT单元150的检测信号的 处理状态。另外，对眼底相机单元1A的图像信号的图像形成部220等的处 理，与先前的处理相同，故省略。
关于信号光的扫描
信号光LS的扫描如上所述，是通过变更眼底相机单元1A的扫描单元 141的检流计镜141A、141B的反射面的朝向而进行。控制部210分别控制 镜片驱动机构241、242，以此分别变更检流计镜141A、141B的反射面的朝 向，从而在眼底Ef上扫描信号光LS。
当变更检流计镜141A的反射面的朝向时，在眼底Ef的水平方向上(图 1的x方向)扫描信号光LS。另一方面，当变更检流计镜141B的反射面的 朝向时，在眼底Ef的垂直方向(图1的y方向)上扫描信号光LS。而且， 同时变更检流计镜141A、141B两者的反射面的朝向，以此可以在将x方向 与y方向合成的方向上扫描信号光LS。即，通过控制这两个检流计镜141A、 141B，可以在xy平面上的任意方向上扫描信号光LS。
图8表示用以形成眼底Ef的图像的信号光LS的扫描形态的一例。图8 (A)表示从信号光LS入射受检眼E的方向观察眼底Ef(也就是从图1的- z方向观察+z方向)时，信号光LS的扫描形态的一例。而且，图8(B) 表示眼底Ef上的各扫描线上扫描点的排列形态的一例。
如图8(A)所示，在预先设定的矩形扫描区域R内扫描信号光LS。在 该扫描区域R内，在x方向上设定有多条(m条)扫描线R1～Rm。当沿着 各扫描线Ri(i＝1～m)扫描信号光LS时，产生干涉光LC的检测信号。
此处，将各扫描线Ri的方向称为“主扫描方向”，将与该方向正交的 方向称为“副扫描方向”。因此，在主扫描方向上扫描信号光LS是通过变 更检流计镜141A的反射面的朝向而进行，在副扫描方向上的扫描是通过变 更检流计镜141B的反射面的朝向而进行。
在各扫描线Ri上，如图8(B)所示，预先设定有多个(n个)扫描点 Ri1～Rin。
为了执行图8所示的扫描，控制部210首先控制检流计镜141A、141B， 将对眼底Ef的信号光LS的入射目标设定为第1扫描线R1上的扫描开始位 置RS(扫描点R11)。接着，控制部210控制低相干光源160，使低相干光 LO闪光，并使信号光LS入射于扫描开始位置RS。CCD 184接收该信号光 LS的扫描开始位置RS上因眼底反射光而来的干涉光LC，并将检测信号输 出至控制部210。
接着，控制部210控制检流计镜141A，并在主扫描方向上扫描信号光 LS，将该入射目标设定为扫描点R12，使低相干光LO闪光而使信号光LS入 射到扫描点R12。CCD 184接收该信号光LS的扫描点R12上因眼底反射光 而来的干涉光LC，并将检测信号输出至控制部210。
控制部210同样，一边将信号光LS的入射目标依次移动为扫描点R13、 R14、…、R1(n-1)、R1n，一边在各扫描点上使低相干光LO闪光，以此 获取与各扫描点的干涉光LC相对应地从CCD 184所输出的检测信号。
当第1扫描线R1的最后的扫描点R1n上的计测结束时，控制部210同 时控制检流计镜141A、141B，使信号光LS的入射目标沿着换线扫描r而移 动到第2扫描线R2最初的扫描点R21为止。而且，对该第2扫描线R2的 各扫描点R2j(j＝1～n)进行上述计测，以此分别获取对应于各扫描点R2j 的检测信号。
同样，分别对第3扫描线R3、…、第m-1扫描线R(m-1)、第m扫 描线Rm进行计测，从而获取对应于各扫描点的检测信号。另外，扫描线Rm 上的符号RE是对应于扫描点Rmn的扫描结束位置。
以此，控制部210获取对应于扫描区域R内的m×n个扫描点Rij(i ＝1～m，j＝1～n)的m×n个检测信号。以下，将对应于扫描点Rij的检测 信号表示为Dij。
如上所述的扫描点的移动与低相干光LO的输出的连动控制，例如，可以 通过使控制信号相对于镜片驱动机构241、242的发送时序(timing)、与 控制信号(输出要求信号)相对于低相干光源160的发送时序互相同步而 实现。
当控制部210如上所述使各检流计镜141A、141B动作时，存储有各扫 描线Ri的位置或各扫描点Rij的位置(xy坐标系中的坐标)，作为表示其 动作内容的信息。该存储内容(扫描位置信息)与先前同样用于图像形成 处理中。
关于图像形成处理
以下，针对图像处理部220及图像形成处理部230的OCT图像有关的 处理，说明其中之一例。
图像处理部220执行沿着各扫描线Ri(主扫描方向)的眼底Ef的断层 图像形成处理。另外，图像处理部230进行基于图像形成部220形成的断 层图像的眼底Ef的三维图像的形成处理等。
图像形成部220的断层图像的形成处理与先前同样，包含两阶段的运 算处理。在第1阶段的运算处理，根据对应于各扫描点Rij的检测信号Dij， 形成在该扫描点Rij的眼底Ef的深度方向(图1所示z方向)的图像。
图9表示通过图像形成部220而形成的断层图像(群)的态样。在第二 阶段的演算处理中，对于各扫描线Ri，基于在其上面的n个扫描点Ri1-Rin 的深度方向的图像，形成沿着此扫描线Ri的眼底Ef的断层图像Gi。此时， 图像形成部220参照各扫描点Ri1-Rin的位置信息(前述的扫描位置信息)， 决定各扫描点Ri1-Rin的排列和间隔，形成此扫描线Ri。通过以上的处理， 获得在副扫描方向(y方向)的相异位置上的m个断层图像(断层图像 群)G1-Gm。
接着，说明图像处理部230的眼底Ef的三维图像的形成处理。眼底Ef 的三维图像是根据通过上述运算处理所获得的m个断层图像而形成。图像 处理部220进行在邻接的断层图像Gi、G(i+1)之间内插图像的众所周知 的内插处理等，从而形成眼底Ef的三维图像。
此时，图像处理部230参照各扫描线Ri的位置信息而决定各扫描线Ri 的排列及间隔，从而形成该三维图像。该三维图像中，根据各扫描点Rij 的位置信息(上述扫描位置信息)与深度方向的图像的z坐标，设定三维 坐标系(x、y、z)。
而且，图像处理部230根据该三维图像，可以形成主扫描方向(x方向) 以外的任意方向的剖面上眼底Ef的断层图像。当指定剖面时，图像处理部 230确定该指定剖面上的各扫描点(及/或所内插的深度方向的图像)的位 置，并从三维图像中抽取各确定位置上深度方向的图像(及/或所内插的深 度方向的图像)，且通过将所抽取的多个深度方向的图像进行排列而形成该 指定剖面上眼底Ef的断层图像。
另外，图9所示的图像Gmj表示扫描线Rm上的扫描点Rmj上深度方向 (z方向)的图像。同样，可用“图像Gij”表示在上述第1阶段的运算处 理中所形成的、各扫描线Ri上的各扫描点Rij上深度方向的图像。
演算控制装置的详细结构
一面参照图7一面说明关于演算控制装置200的详细结构。在此，特 别说明演算控制装置200的控制部210。
控制部210中设置有主控制部211、图像记忆部212、信息记忆部213 以及固定视线位置演算部214。
主控制部
主控制部211架构成包含微处理器201等，进行眼底观察装置1的各 部分的控制(前述)。
图像记忆部
图像记忆部212记忆通过图像形成部220形成的眼底Ef的表面二维图 像(眼底图像Ef’)的图像数据以及断层图像的图像数据。对图像记忆部212 的图像数据的记忆处理以及从图像记忆部212的图像数据的读出处理是通 过主控制部211而执行的。图像记忆部212是以包含硬盘驱动器204等的 记忆装置而构成的。
信息记忆部
信息记忆部213是以包含将固定视线位置信息213a预先记忆的硬盘驱 动器204等的记忆装置而构成的。以下，详细说明固定视线位置信息213a 所包含的各种信息。
在LCD 140的显示面上，预先定义了二维XY坐标系(未图示)。此XY 坐标系定义出与图1所示的xyz坐标系的x坐标和y坐标所构成的平面平 行的平面。在此，两个坐标系尺度(单位距离的长度)可以相等，也可以不 同。另外，两个坐标系的坐标轴的方向可以一致，也可以不一致。
一般而言，在两个坐标系的坐标轴的尺度与方向不同的场合时，可以 通过平行移动和旋转移动，使坐标轴的方向一致，并且可以通过放大/缩小 坐标轴的单位距离的长度，使尺度一致(亦即，可以进行等化坐标转换)。 固定视线位置信息213a也包含xy坐标系的坐标和XY坐标系的坐标之间的 坐标变换式。
另外，固定视线位置信息213a中，也包含XY坐标系的坐标值，其用 来显示在LCD 140上的显示位置，LCD 140是在将内部固定视线标投影在前 述固定视线位置上的，前述三个固定视线位置，即用来取得包含眼底中心 的周边区域的图像的固定视线位置(眼底中心用固定视线位置)、用来取得 黄斑部周边区域的图像的固定视线位置(黄斑部用固定视线位置)以及用来 取得视神经乳突周边区域的图像的固定视线位置(视神经乳突用固定视线 位置)。
另外，固定视线位置信息213a中，也包含下述信息，其用以显示利用 LCD的内部固定视线标的显示位置(LCD 140的显示面上的坐标)以及在利用 此内部固定视线标而使受检眼E固定视线的状态下所取得的图像的眼底Ef 上的中心位置(图像中心位置)的对应关系。当内部固定视线标的显示位置 改变，相应地，内部固定视线标的对眼底Ef的投影位置也改变。当通过该 内部固定视线标而使受检眼E固定视线时，眼底相机单元1A的光学系统的 光轴通过的眼底Ef的位置也改变。通过此方式，摄像装置10、12和OCT 单元150的图像中心位置也改变。该信息以此方式将关联的内部固定视线 标的显示位置和图像中心位置加上对应。另外，此信息也可以是基于受检 眼E的眼轴长度和旋转中心等的信息，对各个患者进行设定，也可以是设 定做为基于临床数据等的一般信息。
固定视线位置信息演算部
固定视线位置调整键310与操作部204B是被操作用来对触摸屏11与 显示部240A上所显示的眼底图像Ef’上的所要位置进行指定。固定视线位 置信息演算部214是进行下面处理：基于通过固定视线位置调整键310等 在眼底图像Ef’上所指定的位置，对内部固定视线标的对眼底Ef的投影位 置，即LCD 140的内部固定视线标的显示位置，进行演算。
做为基于此指定位置而进行内部固定视线标的投影位置的动作，例如 是可以应用下面的两个情况。(1)将内部固定视线标投影到相当于指定位置 的眼底Ef上的位置；(2)将内部固定视线标投影到眼底Ef上的位置，此眼 底Ef是取得将相当于指定位置的眼底Ef上的位置大致做为中心的图像。
关于上述(1)的场合，对固定视线位置信息演算部214的具体处理内容 进行说明。当指定了眼底图像Ef’上的位置时，利用前述xy坐标系的该指 定位置的坐标从用户接口240输入到控制部210，并传送到固定视线位置信 息演算部214。固定视线位置信息演算部214对与该指定位置的坐标相对应 的XY坐标系的坐标进行演算。该演算处理是使用固定视线位置信息213a 所包含的xy坐标系的坐标和XY坐标系的坐标之间的坐标变换式(前述)来 执行的。通过该坐标变换式(前述)而获得的XY坐标是使用做为LCD 140的 内部固定视线标的显示位置，其使内部固定视线标投影在相当于该指定位 置的眼底Ef上的位置。另外，在通过操作面板3a的固定视线标位置调整 键310在眼底图像Ef’上指定位置的场合，也是执行相同的处理。
接着，说明在上述(2)的场合的固定视线位置信息演算部214的具体处 理内容。固定视线位置信息演算部214是对应在眼底图像Ef’上所指定的 位置，参照固定视线位置信息213a，求得LCD 140的内部固定视线标的显 示位置，以使该指定为致成为图像中心位置。
另外，当通过眼底相机单元1A的光学系统的构成与相对于受检眼E的 眼底相机单元1A的光学系统的对准，内部固定视线标的投影位置和图像中 心位置(几乎)一致的时候，不需要区分上述(1)的场合和上述(2)的场合。 因此，在此时，可以架构固定视线位置信息演算部214成为只执行上述(1) 和(2)任何一个场合的处理。
使用型态
说明具有上面所述的构成的眼底观察装置1的使用型态，眼底观察装 置1与图11、图12所示的先前装置不同，在眼底相机单元1A的框体内的 光学系统，具备将(内部)固定视线标投影到眼底Ef的构成。以下，说明此 内部固定视线标的使用型态的一个例子。
第一使用型态
首先，说明针对相对于眼底Ef的内部固定视线标的投影位置进行切换 的使用型态。眼底观察装置1是将内部固定视线标的投影位置切换于眼底 中心用固定视线位置、黄斑部用固定视线位置以及视神经乳突用固定视线 位置。在此实施型态，使以眼底中心用固定视线位置→黄斑部用固定视线 位置→视神经乳突用固定视线位置的顺序，将内部固定视线标的投影位置 做巡回地切换。
当操作(按下)操作面板3a的固定视线标切换键304时，操作信号从操 作面板3a输入到演算控制装置200。
主控制部211对应于接收该操作信号，参照固定视线位置信息213a， 控制LCD 140的内部固定视线标的显示位置，以使内部固定视线标投影在 在目前投影位置的下个投影位置上。
例如，当内部固定视线标投影在视神经乳突用固定视线位置时，当操 作固定视线标切换键309，主控制部211切换LCD 140的内部固定视线标的 显示位置，以使内部固定视线标投影在下一个的眼底中心用固定视线位置。
另外，当在LCD 140没有显示内部固定视线标时，在操作固定视线标 切换键309的场合，主控制部211控制LCD 140，使内部固定视线标显示在 内部固定视线标例如投影到眼底中心用固定视线位置的显示位置上。
第二使用型态
接着，说明将内部固定视线标投影到在眼底图像Ef’所指定的位置上 的使用型态。通过操作部240B的鼠标与操作面板3a固定视线标位置调整 键310，在眼底图像Ef’上指定位置时，显示该指定位置的坐标(xy坐标) 的操作信号输入到控制部210。
固定视线位置信息演算部214对与该操作信号所示的指定位置的坐标 相对应的LCD 140显示面上的坐标(XY坐标)进行演算。主控制部211控制 LCD 140，使内部固定视线标显示在演算的XY坐标的位置上。通过此方式， 将内部固定视线标投影在与该指定位置相当的眼底Ef上的位置。
第三使用型态
接着，说明关于使内部固定视线标投影的使用型态，其为在眼底图像 Ef’上所指定的位置成为图像中心位置。通过操作部240B的鼠标与操作面 板3a固定视线标位置调整键310，在眼底图像Ef’上指定位置时，显示该 指定位置的坐标(xy坐标)的操作信号输入到控制部210。
固定视线位置信息演算部214参照固定视线位置信息213a，以该指定 位置成为图像中心位置的方式，对LCD 140的内部固定视线标的显示面上 的坐标(XY坐标)进行演算。主控制部211控制LCD 140，使内部固定视线 标投影在该演算的XY坐标的位置上。通过此方式，在通过此内部固定视线 标而受检眼E固定视线的状态下，可以取得眼底Ef的图像(眼底表面的二 维图像与断层图像)，使得该指定位置在图像中心位置。
作用与效果
说明以上所述的眼底观察装置1的作用以及效果。
本实施型态的眼底观察装置1具备：LCD 140，其显示内部固定视线标； 投影光学系统(形成从LCD 140输出的光的光路的摄像光学系统120的一部 分)，将显示的内部固定视线标投影到眼底Ef；以及控制部210，通过变更 LCD 140的内部固定视线标的显示位置，改变在眼底Ef的内部固定视线标 的投影位置。因此，起以下作用：对该内部固定视线标被投影状态的眼底 Ef，照射摄像照明光与信号光LS，形成眼底Ef的表面的二维图像和断层图 像。
根据这样的眼底观察装置1的话，与通过外部固定视线灯来进行视线 固定的先前结构相比较，因为可以容易地变更使受检眼E视线固定的方向， 故可以容易地使受检眼E视线固定在所要的方向上。通过此方式，可以容 易地取得眼底Ef的所要位置的图像。
此外，LCD 140相当于本发明的“固定视线标显示元件的一个例子”。 另外，LCD 140和上述投影光学系统相当于本发明的“固定视线标投影元件” 的一个例子。另外，控制部210包含于本发明的“投影位置变更元件”中。
另外，根据该眼底观察装置1，因为仅以操作固定视线标切换键309， 可以将内部固定视线标投影到眼底Ef上的眼底中心固定视线位置、黄斑部 用固定视线位置以及视神经乳突用固定视线位置，所以可以容易地取得观 察眼底Ef时的代表区域，即眼底中心、黄斑部以及视神经乳突的图像。
再者，因为可以仅操作固定视线标切换键309，将内部固定视线标的投 影位置在这三个固定视线位置做切换，所以可以使受检眼E固定视线的方 向容易地进行切换。
另外，根据此眼底观察装置1的话，对应于指定显示部240A与触摸屏 11上显示的眼底图像Ef’上所要位置，起以下作用：将内部固定视线标投 影到相当于该指定位置的眼底Ef上的位置。通过此方式，可以容易地让受 检眼E固定视线于所要的方向。
另外，根据此眼底观察装置1的话，对应于指定显示部240A与触摸屏 11上显示的眼底图像Ef’上所要位置，起以下作用：将内部固定视线标投 影到眼底Ef上的位置，其为用来取得以该指定位置为中心的眼底图像Ef’ (表面图像与断层图像)。通过此方向，可以容易地取得以眼底Ef所要位置 为中心的图像。
另外，显示部240A、触摸屏分别相当于本发明的“显示元件”的一个 例子。
变形例
上面描述的构成不过是本发明的眼底观察装置的较佳实施例的一个例 子。因此，在本发明的要旨范围内，可以适当地进行任意变化。以下说明 几个这样的变形例。
在上述的眼底观察装置1是架构成使内部固定视线标投影在眼底Ef上 的眼底中心固定视线位置、黄斑部用固定视线位置以及视神经乳突用固定 视线位置，但是本发明的眼底观察装置若可以将内部固定视线标投影到上 述其中一个固定视线位置的话，也是足够的。
另外，在内部固定视线标的投影位置的切换动作中，架构成在其中两 个固定视线位置上切换内部固定视线标的投影位置的话，也是足够的。
另外，内部固定视线标的投影位置的选择也不局限在上述三个固定视 线位置，可以采用眼底Ef上的任意位置做为选择项目。
另外，在上述实施型态中，使用LCD 140做为显示固定视线标的固定 视线标显示元件，但是本发明的眼底观察装置并不局限在此。例如，除了 LCD以外，可以使用电浆显示器、有机EL(Electroluminescence)显示器， 表面电场显示器等的任意显示器装置。另外，也可以应用将多数个LED (light emitting diode，发光二极管)以二维方式(例如二维数组)排列的 固定视线标显示元件。在此场合，通过从多数个LED择一地发光，来变更 固定视线标的对眼底的投影位置。
图10所示的方块图表示眼底观察装置的变形例的结构。此眼底观察装 置在演算控制装置200的控制部210中具备黄斑抽出部215。此黄斑抽出部 215是进行以下处理：分析眼底Ef的断层图像，抽出相当于眼底Ef的黄斑 部的图像区域。此黄斑抽出部215相当于本发明的“抽出元件”的一个例 子。
更具体地说明黄斑抽出部215执行的处理。首先，图像形成部220基 于来自CCD 184检测信号，形成眼底Ef的断层图像(的图像数据)。黄斑抽 出部215分析该断层图像的如像素值(亮度值)，判断相当于黄斑部的凹部 是否存在于该断层图像中。
在断层图像中存在凹部的场合，黄斑抽出部215求取在该断层图像的 凹部的中心位置(凹部的最深处)的坐标(xy坐标)。主控制部211控制LCD 140，变更内部固定视线标的对眼底Ef的投影位置，藉此使凹部的最深部 配置在图像的中心。另外，也可以调整利用检流计镜141A、检流计镜141B 的信号光LS的扫描区域，以使此凹部的最深部成为图像的中心。
在断层图像中部存在凹部的场合，主控制部211控制LCD 140，变更内 部固定视线标的对眼底Ef的投影位置，取得新的断层图像。黄斑抽出部215 分析此新的断层图像，判断相当于黄斑部的凹部是否存在于该断层图像中。 存在的场合，与上述场合相同，变更内部固定视线标的投影位置(或信号光 LS的扫描区域)，使得凹部的最深部配置在图像的中心。另一方面，在凹部 不存在的场合，主控制部211再次变更内部固定视线标的投影位置，以取 得新的断层图像。直到将凹部抽出为止，反复地进行该处理程序。
另外，也可以架构成：分析眼底Ef的表面的图像，抽出相当于黄斑部 的图像区域，取得断层图像，使得该图像区域的中心位置成为图像的中心。
本发明的眼底观察装置具有眼底相机(单元)做为眼底表面的二维图像 的形成装置，但是也可以架构成例如使用细缝灯(slit lamp，细缝灯显微 镜装置)等的任意眼科装置，形成眼底表面的二维图像。
另外，在上述的实施形态，用图像形成部220(图像形成板208)进行 眼底图像的形成处理，再用控制部210(微处理器201等)进行各种控制处 理。但亦可用将该双方的处理用一台或多数台的计算机处理的构造。