CN107106101B - 放射线相位差摄影装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够可靠地检测自身像来使物体的内部构造详细地成像的放射线相位差摄影装置。根据本发明的结构，FPD(4)的检测面的纵向相对于相位光栅(5)中的吸收体的延伸方向倾斜。于是，拍进自身像的条纹图案的位置(相位)根据检测面的位置的不同而不同。因而，认为能够实现与进行检测面上的拍进自身像的位置互不相同的多次摄影来获得多个自身像相同的效果。但是，如果仅这样的话，则被摄体的特定的位置处的自身像的相位固定为一个。因此，根据本发明的结构，设为一边改变摄像系统(3、4、5)与被摄体的相对位置一边进行摄影。

Description

放射线相位差摄影装置
技术领域
本发明涉及一种能够利用透过物体的放射线的相位差来使物体的内部构造成像的放射线相位差摄影装置。
背景技术
以往，作为使放射线透过物体来使物体的内部构造成像的放射线摄影装置，想出了各种装置。作为这种放射线摄影装置的普通例子，通过向物体照射放射线并使该放射线通过物体来拍摄放射线的投影像。在这种投影像中，与放射线的通过难易度相应地呈现浓淡，该浓淡表示物体的内部构造。
这种放射线摄影装置只能拍摄具有吸收某种程度的放射线的性质的物体。例如生物体软组织等几乎不吸收放射线。即使利用普通的装置拍摄到这种组织，投影像中也几乎不会映射出任何东西。当想要使像这样不吸收放射线的物体的内部构造成像时，在普通的放射线摄影装置的情况下有原理上的限制。
因此，想出了一种利用透过放射线的相位差来使物体的内部构造成像的放射线相位差摄影装置。这种装置利用塔尔波特干涉来使物体的内部构造成像。
对塔尔波特干涉进行说明。从图26的放射线源53照射了相位一致的放射线。当使该放射线通过帘状的相位光栅55时，在与相位光栅55相距了规定的距离(塔尔波特距离)的投影面上呈现相位光栅55的像。将该像称为自身像。自身像不是单纯的相位光栅55的投影像。自身像仅在投影面与相位光栅55相距了塔尔波特距离的位置处产生。自身像由因光的干涉产生的干涉条纹构成。在塔尔波特距离处呈现相位光栅55的自身像的理由是从放射线源53产生的放射线的相位一致。当放射线的相位紊乱时，在塔尔波特距离处呈现的自身像也紊乱。
放射线相位差摄影装置利用自身像的紊乱来使物体的内部构造成像。设为在放射线源与相位光栅55之间放置有物体。由于该物体几乎不吸收放射线，因此入射到物体的放射线大部分射出到相位光栅55侧。
放射线并非完全不通过物体。放射线的相位在通过物体的期间发生改变。从物体射出的放射线以相位发生了变化的状态通过相位光栅55。当在处于塔尔波特距离处的投影面上观察该放射线时，相位光栅55的自身像发生了紊乱。该自身像的紊乱程度表示放射线的相位变化。
关于透过了物体的放射线的相位具体发生何种程度的变更，是根据放射线通过物体的何处来变化的。如果假设物体是均质的结构，则无论放射线通过物体的何处，放射线的相位的变化均相同。但是，物体一般具有某种内部构造。当使放射线透过这种物体时，相位的变化并不相同。
因而，只要知晓相位的变化就能够获知物体的内部构造。能够通过观察塔尔波特距离处的相位光栅55的自身像来获知相位的变化。
在这种装置中，如何观察自身像成为问题。自身像是与相位光栅55的图案相同的帘状的图案。该帘状的图案需要适当细密化为产生塔尔波特干涉的程度。使这种非常细密的图案成像在技术上极其困难。这是由于在自身像的检测中需要具有极小的检测元件的检测器。
因此，在现有结构中往往采取放弃用检测器检测自身像本身的结构。即，现有结构设为如图27所示那样在检测器的检测面上配置其它光栅(吸收光栅57)的结构。吸收光栅57具有与相位光栅55同样地帘状的构造。因而，入射到吸收光栅57的自身像与吸收光栅57发生干涉而产生波纹。该波纹成为由暗线排列而成的图案，由于暗线之间的间距大，因此即使检测元件的尺寸大也能够充分地成像。能够通过检测该波纹来间接地获得自身像(例如参照专利文献1)。
专利文献1：国际专利公开第2009104560号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在以往的放射线相位差摄影装置中存在如下问题点。
即，以往的放射线相位差摄影装置也难以制造。即使设为在检测器的检测面上配置吸收光栅57的结构，也难以实现放射线相位差摄影装置。
要求吸收率高的吸收光栅57以可靠地产生波纹。而且，吸收光栅57所具有的相位光栅55的间距需要狭窄至能够与自身像发生干涉的程度。制造这种吸收光栅57极其困难。为了提高吸收光栅57的吸收率，需要使吸收光栅57具有厚度。如果吸收光栅57变厚，则难以实现光栅排列的精度。
当使用精度差的吸收光栅57观察波纹时，由于吸收光栅57的紊乱而导致波纹失真，该失真对物体的内部构造的成像造成不良影响。因此，如果存在不依赖于吸收光栅57而直接检测自身像的方法的话那就更好了。但是，当如上所述那样设为不具备吸收光栅57的结构时，不得不设为检测自身像本身的结构。检测器所具有的检测元件的细微化是有极限的，因此直接检测自身像原本就困难。因此，期望一种不需要吸收光栅57的结构且也不需要将检测元件细微化的自身像的摄影方法。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够可靠地检测自身像并使物体的内部构造详细地成像的放射线相位差摄影装置。
用于解决问题的方案
本发明为了解决上述问题而采用如下结构。
即，本发明所涉及的放射线相位差摄影装置的特征在于，具备摄像系统和位置变更部，该摄像系统包括：放射线源，其用于照射放射线；光栅，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列而成；以及检测部，其检测由于塔尔波特干涉而在检测面产生的光栅的自身像，在该检测面中用于检测放射线的检测元件纵横地排列，该位置变更部变更摄像系统与被摄体的相对位置，使得在保持放射线源、光栅以及检测部的位置关系的状态下被摄体的投影在检测面上直线地移动，(A)作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的纵向相对于光栅所具有的吸收体的延伸方向倾斜。
[作用和效果]根据本发明，能够提供如下一种放射线相位差摄影装置：不将检测元件细微化就能够通过取出比以往更多的被摄体内部的信息来生成清晰的投影图像。即，根据本发明的结构，检测面的纵向相对于光栅中的吸收体的延伸方向倾斜。当像这样构成检测部和光栅时，呈现为条纹图案的光栅的自身像以相对于检测面倾斜的方式被拍进。该状态意味着拍进自身像的条纹图案的位置(相位)根据检测面的位置的不同而不同。因而，认为根据本发明，能够实现与获得拍进自身像的位置(相位)互不相同的多个图像相同的效果。
但是，如果仅这样的话，则被摄体的特定的位置处的自身像的相位固定为一个。因此，根据本发明的结构，通过一边改变摄像系统与被摄体的相对位置一边进行摄影，来在被摄体的同一位置处进行不同相位的自身像的摄影。如果进行这种摄影，则不变更检测部的结构就能够获得原本必须使用高密度地排列吸收体所得到的光栅和将检测元件细微化所得到的检测部才能获得的被摄体内部的信息。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的横向相对于光栅所具有的吸收体的排列方向倾斜。
[作用和效果]上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。如果作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的横向相对于光栅所具有的吸收体的排列方向倾斜，则作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的纵向相对于光栅所具有的吸收体的延伸方向可靠地倾斜。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，检测部的检测面具备拍进呈条纹状的自身像的与一个周期相当的量的阵列横向地排列而构成的矩形区域，该阵列是检测元件纵向地排成一列而成。
[作用和效果]上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。只要检测部的检测面具备拍进自身像的与一个周期相当的量的由检测元件纵向地排成一列而成的阵列横向地排列而构成的矩形区域，就能够可靠地使拍进自身像的条纹图案的位置(相位)根据检测面的位置的不同而不同。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，还具备放射线源控制部，每当被摄体的投影在检测面上移动与一个检测元件相当的量时，该放射线源控制部使放射线源执行放射线的照射。
[作用和效果]上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。只要设为每当位置变更部使被摄体相对于摄像系统的相对位置变化与一个检测元件相当的量时使放射线源执行放射线的照射的结构，就能够更加可靠地执行自身像的摄影。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，光栅具有以下区域：用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列的区域；以及沿与一个方向交叉的方向即交叉方向延伸的吸收体在与交叉方向正交的方向上排列的区域，双方区域排列在被摄体的投影在检测面上移动的方向上。
[作用和效果]根据上述结构，只是对被检体执行仅一次扫描摄影就能拍摄暗线的延伸方向不同的两种图案的自身像。根据上述结构，能够获得更多与被摄体的内部构造有关的信息来生成被摄体的透视像。
另外，本发明所涉及的放射线相位差摄影装置还能够设为以下结构，即，具备摄像系统和位置变更部，该摄像系统包括：放射线源，其用于照射放射线；光栅，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列而成；以及检测部，其检测由于塔尔波特干涉而在检测面产生的光栅的自身像，在该检测面中用于检测放射线的检测元件纵横地排列，该位置变更部变更摄像系统与被摄体的相对位置，使得在保持放射线源、光栅以及检测部的位置关系的状态下被摄体的投影在检测面上直线地移动，(B)作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的纵向与光栅所具有的吸收体的延伸方向一致，并且该纵向相对于被摄体的投影在检测面上移动的方向倾斜。
[作用和效果]上述结构示出了本发明的其它方式。根据上述结构，也能够提供如下一种放射线相位差摄影装置：不将检测元件细微化就能够通过取出比以往更多的被摄体内部的信息来生成清晰的投影图像。即，根据上述结构，检测部的纵向相对于被摄体相对于摄像系统的移动方向倾斜。于是，当从移动方向观察检测部时，能够看成检测元件以比一个检测元件的宽度窄的间距排列。
关于上述结构，除了上述观点以外，还通过一边改变摄像系统与被摄体的相对位置一边反复进行摄影，来更高密度地进行放射线的检测。如果进行这种摄影，则不变更检测部的结构就能够获得原本必须使用高密度地排列吸收体所得到的光栅和将检测元件细微化所得到的检测部才能获得的被摄体内部的信息。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的横向是与被摄体的投影在检测面上移动的方向不以直角相交。
[作用和效果]上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。只要作为检测部的检测面上的检测元件排列的方向的横向是与被摄体相对于摄像系统的移动方向不以直角交叉，检测面的纵向就会更可靠地相对于被摄体相对于摄像系统的移动方向倾斜。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，在检测部的检测面上，在从某个检测元件起沿纵向行进与三个检测元件相当的量的期间沿横向行进与一个检测元件相当的量的倾斜方向与被摄体的投影在检测面上移动的方向一致。
[作用和效果]上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。只要被摄体相对于摄像系统的移动方向与在检测面上沿纵向行进与三个检测元件相当的量的期间沿横向行进与一个检测元件相当的量的倾斜方向一致，就能够在从移动方向观察检测部时看成检测元件等间隔地排列，因此能够更加可靠地获得自身像。
另外，在上述放射线相位差摄影装置中，更期望的是，还具备放射线源控制部，每当被摄体的投影在检测面上移动与一个检测元件的宽度的1/101/2倍相当的量时，该放射线源控制部使放射线源执行放射线的照射。
[作用和效果]上述结构设为使本发明的结构更为具体的结构。只要设为每当位置变更部使被摄体相对于摄像系统的相对位置改变与一个检测元件的宽度的1/101/2倍相当的量时使放射线源执行放射线的照射的结构，就能够更加可靠地执行自身像的摄影。
另外，如下那样的结构发挥与上述放射线相位差摄影装置相同的效果。
即，本发明所涉及的放射线相位差摄影装置也可以具备摄像系统和位置变更部，该摄像系统包括：放射线源，其用于照射放射线；光栅，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列而成；以及(S1)检测部，其检测由于塔尔波特干涉而在检测放射线的检测面产生的光栅的自身像，该位置变更部变更摄像系统与被摄体的相对位置，使得在保持放射线源、光栅以及检测部的位置关系的状态下被摄体的投影在检测面上直线地移动，(C)在检测部的检测面上，检测元件在相对于纵向倾斜的方向即倾斜方向上排列所构成的阵列在与纵向正交的横向上排列，由此二维地排列该检测元件，(A0)倾斜方向相对于光栅所具有的吸收体的延伸方向倾斜。
[作用和效果]根据上述结构，检测元件排列的方向也相对于吸收体的延伸方向倾斜，因此能够获得与上述结构相同的效果。
发明的效果
根据本发明，能够提供如下一种放射线相位差摄影装置：不将检测元件细微化就能够通过取出比以往更多的被摄体内部的信息来生成清晰的投影图像。即，根据本发明的结构，检测面的纵向相对于光栅中的吸收体的延伸方向倾斜。于是，拍进自身像的条纹图案的位置(相位)根据检测面的位置的不同而不同。因而，认为能够实现与进行检测面上的拍进自身像的位置互不相同的多次摄影来获得多个自身像相同的效果。但是，如果仅这样的话，则被摄体的特定的位置处的自身像的相位固定为一个。因此，根据本发明的结构，一边改变摄像系统与被摄体的相对位置一边进行摄影。
附图说明
图1是说明实施例1所涉及的放射线相位差摄影装置的整体结构的功能框图。
图2是说明实施例1所涉及的摄像系统的移动的示意图。
图3是说明实施例1所涉及的FPD的结构的俯视图。
图4是说明实施例1所涉及的相位光栅的结构的俯视图。
图5是说明实施例1所涉及的FPD的结构的俯视图。
图6是说明实施例1所涉及的FPD的结构的俯视图。
图7是说明实施例1的结构所涉及的效果的示意图。
图8是说明实施例1的结构所涉及的效果的示意图。
图9是说明实施例1的结构所涉及的效果的示意图。
图10是说明实施例1的结构所涉及的效果的示意图。
图11是说明实施例1的结构所涉及的效果的示意图。
图12是说明实施例1的结构所涉及的效果的示意图。
图13是说明实施例2所涉及的FPD的结构的俯视图。
图14是说明实施例2所涉及的相位光栅的结构的俯视图。
图15是说明实施例2所涉及的FPD的结构的俯视图。
图16是说明实施例2的结构所涉及的效果的示意图。
图17是说明实施例2的结构所涉及的效果的示意图。
图18是说明实施例2的结构所涉及的效果的示意图。
图19是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图20是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图21是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图22是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图23是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图24是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图25是说明本发明的一个变形例的结构的示意图。
图26是说明现有结构的装置的示意图。
图27是说明现有结构的装置的示意图。
具体实施方式
接着，参照各实施例来说明用于实施发明的方式。实施例中的X射线相当于本发明的放射线。此外，实施例中的FPD是平板检测器的缩写。本发明的放射线相位差摄影装置也能够对放射线吸收少的被摄体M进行摄影，因此作为工业用途，本发明的放射线相位差摄影装置适用于基板的透视，作为医疗用途，本发明的放射线相位差摄影装置适用于乳房的透视等。
实施例1
对本发明所涉及的放射线相位差摄影装置进行说明。图1示出了本发明所涉及的摄影装置1的整体结构。如图1所示，摄影装置1具备：载置台2，其用于载置被摄体M；X射线源3，其设置在载置台2的上侧，并且用于照射角锥形状地扩散的X射线束；以及FPD 4，其检测从X射线源3产生并从载置台2上的被摄体M透过来的X射线。在夹在FPD 4与载置台2之间的位置处设置有产生塔尔波特干涉的相位光栅5。X射线源3相当于本发明的放射线源，FPD 4相当于本发明的检测部。相位光栅5相当于本发明的光栅。
摄影装置1是利用了塔尔波特干涉的放射线摄影装置。因而，X射线源3为输出相位一致的X射线束的结构。另外，相位光栅5与FPD 4之间的距离被设定为塔尔波特距离。通过该设定，相位光栅5的自身像呈现在FPD 4的检测X射线的检测面上。
自身像生成部11基于FPD 4的输出来生成相位光栅5的自身像。所生成的自身像被输出到透视图像生成部12。透视图像生成部12基于相位光栅5的自身像来生成使在被摄体M上产生的X射线的相位差成像而得到的透视图像。
摄像系统移动机构13是如图2所示那样使X射线源3、FPD 4以及相位光栅5以保持彼此的位置关系的状态相对于载置台2移动的结构。通过摄像系统移动机构13，X射线源3、FPD 4以及相位光栅5能够向与载置台2平行的方向移动。摄像系统移动机构13使摄像系统3、4、5以及被摄体M的相对位置变更，使得在保持X射线源3、相位光栅5以及FPD 4的位置关系的状态下被摄体M的投影在FPD 4的检测面上直线地移动。摄像系统3、4、5包括：X射线源3，其用于照射X射线；相位光栅5，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收线5a在与一个方向正交的方向上排列而成；以及FPD 4，其检测由于塔尔波特干涉而在检测面产生的相位光栅5的自身像，在该检测面中用于检测放射线的检测元件4a纵横地排列。吸收线5a相当于本发明的吸收体，摄像系统移动机构13相当于本发明的位置变更部。
在实施例1的情况下，不移动被摄体M而通过使摄像系统3、4、5移动来执行被摄体M相对于摄像系统3、4、5的相对位置的变更。此外，摄像系统移动控制部14是为了控制摄像系统移动机构13而设置的。
X射线源控制部6是为了控制X射线源3而设置的。在摄影中，X射线源控制部6控制X射线源3，使得X射线源3脉冲状地反复输出X射线束。每当X射线源3输出X射线束时，FPD 4对从载置台2上的被摄体M和相位光栅5透过来的X射线进行检测，并将检测数据发送到自身像生成部11。这样，本发明的装置成为通过使X射线摄影进行连拍来生成自身像的结构。X射线源控制部6相当于本发明的放射线源控制部。
使X射线源控制部6和摄像系统移动控制部14互相协作来实现X射线摄影的连拍。即，通过二者的协作，使摄像系统3、4、5移动与FPD 4上的检测元件的一个像素的宽度相当的移动量的动作和照射X射线束的动作彼此反复地进行。因而，当持续进行连拍时，FPD 4上的被摄体M的拍进位置一个像素一个像素地移动。这样，每当摄像系统移动机构13使被摄体M的投影在检测面上移动与一个检测元件相当的量时，实施例1所涉及的X射线源控制部6使X射线源3执行放射线的照射。
图3对FPD 4的检测面进行了说明。在FPD 4的检测面上纵横地排列有形成为纵20μm×横20μm的矩形的检测元件4a。检测元件4a的纵向与由摄像系统移动机构13实现的摄像系统3、4、5的移动方向一致。FPD 4的检测面形成为以摄像系统3、4、5的移动方向为纵向、以与移动方向正交的方向为横向的矩形形状。关于检测面，纵向上具有20cm的宽度，横向上具有2cm的宽度。这些检测元件和检测面的大小能够适当变更。
FPD 4是直接转换型的X射线检测器。即，FPD 4具有将X射线转换为电子和空穴的对(载流子对)的转换层。在转换层产生的载流子被各个检测元件4a捕获并累积。当向检测元件4a发送输出载流子的信号时，检测元件4a将所累积的载流子作为检测信号进行输出。该检测元件4a的细密度成为决定FPD4的空间分辨率的主要因素。检测元件4a越小，则FPD 4的空间分辨率越好，越能够检测更加细微的构造。
图4对相位光栅5进行了说明。相位光栅5形成为在FPD 4的检测面的整个区域拍进X射线束的投影那样的形状。因而，相位光栅5与FPD 4的检测面同样地形成为以摄像系统3、4、5的移动方向为纵向、以与移动方向正交的方向为横向的矩形的形状。
相位光栅5具有用于吸收X射线的线状地延伸的多个吸收线5a。吸收线5a在与延伸方向正交的方向上以规定的间距排列。该吸收线5a不沿着摄像系统3、4、5的移动方向延伸，反倒相对于移动方向倾斜。这样，作为FPD 4的检测面上的检测元件4a排列的方向的纵向相对于相位光栅5所具有的吸收线5a的延伸方向倾斜。换句话说，作为FPD 4的检测面上的检测元件4a排列的方向的横向相对于相位光栅5所具有的吸收线5a的排列方向倾斜。
图5示出了相位光栅5的投影被拍进FPD 4的检测面的情形。多条暗线S呈条纹状的图案地被拍进FPD 4。该暗线S不是相位光栅5的吸收线5a的投影本身，而是由于塔尔波特干涉产生的相位光栅5的自身像。直观地讲，此时的自身像是由因光的干涉产生的干涉条纹叠加而成的。
根据图5获知FPD 4上的暗线S相对于检测元件4a的排列倾斜地延伸。暗线S的延伸方向之所以如此是由于相位光栅5的吸收线5a相对于FPD 4的纵向倾斜。暗线S的延伸方向与相位光栅5的吸收线5a的延伸方向一致，因此FPD4上的暗线S在FPD 4上被倾斜地拍进。
另外，根据图5，设为暗线S横向地排列时的间距为与三个检测元件相当的量。该间距能够适当变更。以下，设为暗线S以与三个像素的量相当的间距横向地排列并进行以下说明。
图6为更加详细地示出暗线S与检测元件4a列之间的关系的图。在图6中，着眼于用网格点表示的检测元件纵向地排成一列而构成的阵列。当从上到下观察该阵列时获知如下内容。即，在图6中的阵列的上端部拍进了暗线S。当从该上端部起观察阵列的下侧时，阵列中拍进的暗线S向左侧逃出。当继续观察阵列的下侧时，阵列来到被彼此相邻的暗线S夹着的位置。此时，从阵列到处于左侧的暗线S的距离与从阵列到处于右侧的暗线S的距离相等。当再继续观察阵列的下侧时，处于阵列的右侧的暗线S逐渐靠近阵列，在阵列的下端部拍进了该暗线S。
也就是说，当从上到下观察阵列时，在图6的右侧的箭头A所示的前半部分，叠加于阵列的暗线S离开，在箭头B所示的后半部分，离开阵列的暗线S叠加进来。也就是说，在阵列中实现了暗线S完全处于阵列的状态、暗线S完全不处于阵列的状态以及这两种状态的中间状态的所有状态。也就是说，FPD 4的检测面具备拍进呈条纹状的自身像的与一个周期相当的量的由检测元件4a纵向地排成一列而成的阵列。
这种现象并不限于图6的用网格点表示的阵列，在FPD 4上在所认为的由检测元件4a纵向地排成一列而成的阵列均产生这种现象。即，FPD 4的检测面成为将拍进自身像的与一个周期相当的量的上述阵列横向地排列而构成的矩形区域。也可以将实施例1中的FPD 4的检测面设定为比该区域纵长，来使FPD 4的检测面拍进自身像的与一个周期相当的量以上的量。
<通过吸收线5a的倾斜来提高空间分辨率的理由>
如本发明那样，相位光栅5的吸收线5a相对于摄像系统3、4、5的移动方向和检测元件列倾斜，由此能够获取空间分辨率高的透视图像，因此对这一点进行说明。
图7示出了以往的放射线相位差摄影装置。在以往的放射线相位差摄影装置中不进行摄像系统3、4、5相对于被摄体M的移动。而且，如图7上层左侧所示，在FPD 4的检测面上呈现的暗线沿检测元件列延伸。各暗线以比与一个检测元件相当的量宽的间隔进行排列。在图7中，暗线之间的间隔设为与三个检测元件相当的量。
关于检测面上的暗线的呈现方式，根据相位光栅5相对于FPD 4的位置关系能够考虑三个类型。这三个类型是类型1、类型2以及类型3，其中，类型1是指如图7上层左侧所示那样暗线呈现于检测元件列的第三列、第六列、第九列、…这样的3的倍数的列，类型2是指如图7中层左侧所示那样暗线呈现于检测元件列的第二列、第五列、第八列…这样的列数为从3的倍数减去1所得到的数的列，类型3是指如图7中层左侧所示那样暗线呈现于检测元件列的第一列、第四列、第七列、…这样的列数为从3的倍数减去2所得到的数的列。
如图7右侧所示，根据检测面上的暗线的呈现方式的类型1、2、3的不同，所得到的自身像不同。即，根据类型的不同，自身像的暗线所呈现的位置不同。
如本发明那样暗线相对于FPD 4倾斜是指暗线的呈现方式在FPD 4中不同。根据图7上层左侧，暗线呈现于哪个检测元件列已决定。这是由于暗线与检测元件列平行。该情况在图7中层、下层也相同。但是，当暗线相对于FPD 4倾斜时，暗线呈现于哪个检测元件列根据FPD 4的位置的不同而不同。即，FPD 4中的暗线的呈现方式在某个位置为类型1，在另一个位置为类型2，在又一个位置为类型3。本发明所涉及的FPD 4中的暗线的实际的呈现方式除了包括类型1、2、3以外，还包括这些类型的中间的类型。
但是，在此为了简单地说明本发明的效果而考虑如图8左侧那样的检测面。在该检测面的上层部a，暗线的呈现方式为类型1，在该检测面的中层部b，暗线的呈现方式为类型2。在该检测面的下层部c，暗线的呈现方式为类型3。设为该上层部、中层部以及下层部沿摄像系统3、4、5的移动方向排列。
在如图8左侧那样的检测面上得到的自身像如图8右侧所示那样，暗线呈现的位置根据图像的位置不同而不同。这是由于检测面上的暗线的呈现方式混合存在三个类型。
图9示出了摄像系统3、4、5在摄影中进行了移动的情形。当使摄像系统3、4、5移动时，检测面的上层部a、中层部b、下层部c按该顺序靠近被摄体M，之后按该顺序远离被摄体M。图10示出了上层部a、中层部b以及下层部c通过被摄体M的一端部的情形。在图10的左侧，在检测面的上层部a拍摄到被摄体M的一端部。在图10的中央，在检测面的中层部b拍摄到被摄体M的一端部。在图10的右侧，在检测面的下层部c拍摄到被摄体M的一端部。这样，在检测面所具有的三层中的每一层分别拍摄到被摄体M的一端部。
另外，暗线S越拥挤，图7右侧示出的自身像保持有越多的被摄体M的内部构造的信息。透视图像生成部12根据自身像中呈现的暗线如何失真来获知被摄体内的状态，并将该状态图像化。因而，当将自身像中呈现的暗线例如设为四条时，透视图像生成部12只会依赖于这少许条数的暗线取出被检体内的信息。此时得到的透视图像为不清晰的透视像。
在以往的结构中，如果能够个别地获取图7右侧所示的三个自身像并将它们合成为如图11所示那样的一个自身像，则自身像中的暗线的密度提高为3倍即为12条。如此一来，透视图像生成部12能够参照更多条数的暗线，能够取出被检体内的信息。通过这样能够获得更加清晰的透视图像。
根据本发明的结构，一边使摄像系统3、4、5移动一边连续地进行摄影，由此能够获得图11所示的暗线的条数为3倍的自身像。即，自身像生成部11参照FPD 4的位置和摄像系统3、4、5的位置，基于从检测面的上层部a输出的检测数据来生成自身像。同样地，自身像生成部11基于从检测面的中层部b输出的检测数据来生成自身像，并基于从检测面的下层部c输出的检测数据来生成自身像。通过这样，自身像生成部11生成暗线的拍进位置不同的多个自身像。当此时将由自身像生成部11生成的三个自身像进行叠加时，成为图11那样。
本发明所涉及的FPD 4中的暗线的实际的呈现方式除了包括图7中说明过的类型1、2、3以外，还包括这些类型的中间的类型。因而，FPD 4中的暗线的呈现方式并不限于三种，还能够认为存在更多类型。基于该想法，还能够将自身像生成部11构成为生成上述三种以上的自身像。
透视图像生成部12基于由自身像生成部11生成的多个自身像来生成透视像。该透视像为更加清晰地拍进被摄体内部的透视像。这是由于透视像是基于更多的信息生成的。作为实际的透视图像生成部12，能够利用将以图11中的间距排列暗线所得到的自身像转换为透视像的以往那样的结构。
基于如果构成自身像的暗线的条数多则能够得到更加清晰的透视像这个道理显然会出现使相位光栅5中的吸收线5a进一步增加的想法。图12左侧表示按照该想法将相位光栅5中的吸收线5a与图7中说明过的情况相比增加为3倍的状态。如果这样，则成为暗线一条条地处于所有检测元件列的状态。即使想要以这种状态获得自身像，由于所有检测元件为相同条件，因此根据FPD 4的输出仅能获得如图12右侧所示那样在一面具有相同像素值的图像，而无法获得自身像。检测元件相对于吸收线5a的间距过大。
也就是说，如果想要检测如图12左侧那样的以狭窄的间距排列暗线的条纹图案，则必须使检测元件的尺寸更小。检测元件的细微化是有极限的。但是，根据本发明，不将检测元件缩小至该极限以上就能够获得如将相位光栅5的吸收线5a缩小3倍那样的自身像。
图1所示的主控制部21是为了统一控制各部6、11、12、14而设置的。该主控制部21由CPU构成，通过执行各种程序来实现各部。另外，这些各部也可以被分割为负责它们的运算装置来执行。各部能够根据需要来访问存储部27。操作台25是为了输入操作者的指示而设置的。另外，显示部26是为了显示透视像而设置的。
如上所述，根据本发明，能够提供如下一种摄影装置1：不将检测元件4a细微化就能够通过取出比以往更多的被摄体内部的信息来生成清晰的投影图像。即，根据本发明的结构，FPD 4的检测面的纵向相对于相位光栅5中的吸收线5a的延伸方向倾斜。当以这种方式构成FPD 4和相位光栅5时，呈现为条纹图案的相位光栅5的自身像以相对于检测面倾斜的方式被拍进。该状态意味着拍进自身像的条纹图案的位置(相位)根据检测面的位置不同而不同。因而，认为实施例1的结构能够实现与获得位置(相位)互不相同的多个自身像的效果相同的效果。
但是，如果仅这样的话，则被摄体M的特定的位置处的自身像的相位固定为一个。因此，根据本发明的结构，通过一边改变摄像系统与被摄体M的相对位置一边进行摄影，来在被摄体M的同一位置处进行不同相位的自身像的摄影。如果进行这种摄影，则不变更FPD4的结构就能够获得原本必须使用高密度地排列吸收线5a所得到的相位光栅5和将检测元件4a细微化所得到的FPD 4才能获得的被摄体内部的信息。
实施例2
接着对实施例2所涉及的结构进行说明。实施例2的基本结构与图1的结构相同，因此省略说明。
在实施例2中，特征性的结构有四个。一个特征性的结构是如图13所示那样摄像系统3、4、5的移动方向与检测元件4a的排列之间的关系。在FPD 4的检测面上纵横地排列有检测元件4a。由摄像系统移动机构13实现的摄像系统3、4、5的移动方向相对于检测元件4a的纵向倾斜。即，摄像系统3、4、5的移动方向为在沿横向行进与FPD 4的一个检测元件相当的量的期间沿纵向行进与三个检测元件相当的量的方向。
在实施例2中，第二个特征性结构是摄像系统3、4、5的移动方向与相位光栅5中的吸收线5a的延伸方向之间的关系。相位光栅5具有用于吸收X射线的线状地延伸的多个吸收线5a。吸收线5a在与延伸方向正交的方向上以规定的间距排列。由摄像系统移动机构13实现的摄像系统3、4、5的移动方向相对于该吸收线5a的延伸方向倾斜。
也就是说，作为FPD 4的检测面上的检测元件4a排列的方向的纵向与相位光栅5所具有的吸收线5a的延伸方向一致，并且该纵向相对于被摄体M的投影在FPD 4的检测面上移动的方向倾斜。换句话说，作为FPD 4的检测面上的检测元件4a排列的方向的横向是与被摄体M的投影在FPD 4的检测面上移动的方向不以直角相交。更为具体地说，摄像系统3、4、5的移动方向为在沿横向行进与FPD 4的一个检测元件相当的量的期间沿纵向行进与三个检测元件相当的量的方向。
图14对实施例2的相位光栅5进行了说明。相位光栅5具有用于吸收X射线的线状地延伸的多个吸收线5a。吸收线5a在与延伸方向正交的方向上以规定的间距排列。该吸收线5a在摄像系统3、4、5的移动方向上延伸，且与FPD 4中的检测元件的纵向的列平行。因而，换句话说，吸收线5a相对于被摄体M相对于摄像系统的移动方向倾斜。其倾斜角度等同于检测面的纵向与被摄体M相对于摄像系统的移动方向所成的角。
图15示出了相位光栅5的投影被拍进FPD 4的检测面的情形。多条暗线S呈条纹状的图案地被拍进FPD 4。该暗线S不是相位光栅5的吸收线5a的投影本身，而是由于塔尔波特干涉产生的相位光栅5的自身像。直观地讲，此时的自身像是由因光的干涉产生的干涉条纹叠加而成的。
根据图15，获知FPD 4上的暗线S沿检测元件4a列延伸。暗线S的延伸方向之所以如此是由于相位光栅5的吸收线5a沿FPD 4的纵向延伸。暗线S的延伸方向与相位光栅5的吸收线5a的延伸方向一致，因此在FPD 4上拍进纵向地延伸的暗线S。
另外，根据图15，设为横向地排列有暗线S时的间距为与三个检测元件相当的量。该间距能够适当变更。以下，设为暗线S以与三个像素的量相当的间距横向地排列并进行以下说明。
在实施例2中，第三个特征性的结构是自身像生成部11的动作。之后具体地说明自身像生成部11的动作。为了简单，考虑如图16左侧所示那样FPD 4具有纵3×横3的检测元件的情况。决定将检测元件分别称为D1～D9来加以区分。
图16右侧表示检测元件D1～D9的中心点d1～d9。考虑将这些中心点d1～d9投影到与摄像系统3、4、5的移动方向正交的线段K上的情况。于是，中心点d1～d9的实像不会互相叠加而等间隔地排列。实像之所以像这样排列是由于被摄体M的投影在FPD 4的检测面上移动的方向为在沿横向行进与FPD 4的一个检测元件相当的量的期间沿纵向行进与三个检测元件相当的量的方向。实像以与一个检测元件的宽度的1/101/2倍(约0.32倍)相当的间距在线段K上排列。因而，相邻的实像之间的间隔小于一个检测元件的宽度。之后，决定将一个检测元件的宽度的1/101/2倍的长度称为一个单位。
在此设为使摄像系统3、4、5沿移动方向进行了移动。此时，检测元件D1～D9的中心点d1～d9分别在独立的线段L1～L9上移动。线段L1～L9沿摄像系统3、4、5的移动方向延伸。从中心点d1～d9的实像在线段K上等间隔地排列的情况来看，线段L1～L9等间隔(具体地说为一个单位的间隔)地横向(线段K的延伸方向)排列。
图17左侧示出摄像系统3、4、5处于初始位置时。此时，检测元件D1的中心点d1显然处于线段L1上。设为此时的中心点d1的位置处于线段L1及与线段L1正交的线段K1上。设为从该状态起使摄像系统3、4、5一个单位一个单位地沿移动方向进行了移动。图17中央示出了摄像系统3、4、5从初始位置起移动了一个单位时。此时，检测元件D1的中心点d1呈现在从初始位置起移动了一个单位后的位置。设为此时的中心点d1的位置处于线段L1及与线段L1正交的线段K2上。图17右侧示出了摄像系统3、4、5从初始位置起移动了两个单位时。此时，检测元件D1的中心点d1呈现在从初始位置起移动了两个单位后的位置。设为此时的中心点d1的位置处于线段L1及与线段L1正交的线段K3上。
当观察图17中央时获知检测元件D2的中心点d2处于线段L2与线段K1的交点的位置。另外，当观察图17右侧时获知检测元件D2的中心点d2处于线段L2与线段K2的交点的位置。与此同时，可知检测元件D3的中心点d3处于线段L3与线段K1的交点的位置。
这样，当使摄像系统3、4、5一个单位一个单位地沿移动方向移动时，处于线段L1上的检测元件D1的中心点d1一个单位一个单位地移动。该情况对于所有检测元件也同样如此。图18示出了摄像系统3、4、5从初始位置起移动了八个单位时。此时，获知检测元件D9的中心点d9处于线段L9与线段K1的交点的位置。
自身像生成部11将由各检测元件检测出的检测数据设为元件的中心点处的检测数据并进行动作。例如，自身像生成部11将由图17的左侧的检测元件D1输出的检测数据设为线段K1与线段L1的交点处的X射线的检测结果。同样地，自身像生成部11将由图17的中央的检测元件D1输出的检测数据设为线段K2与线段L1的交点处的X射线的检测结果，将由检测元件D2输出的检测数据设为线段K1与线段L2的交点处的X射线的检测结果。
另外，同样地，自身像生成部11将由图17的右侧的检测元件D1输出的检测数据设为线段K3与线段L1的交点处的X射线的检测结果，将由检测元件D2输出的检测数据设为线段K2与线段L2的交点处的X射线的检测结果。而且，自身像生成部11将由检测元件D3输出的检测数据设为线段K1与线段L3的交点处的X射线的检测结果。
在图17和图18中设置有黑圆的交点表示在当前的FPD 4的位置处获得检测数据的交点，设置有白圆的交点表示已经获取完检测数据的交点。没有设置任何标记的交点是检测数据未知的交点。在图17和图18的例子中，检测元件只有九个，因此仅能够针对九条线段L1～L9获取检测数据，但在实际的FPD4中具有更多的检测元件，因此实际上能够获取检测数据的线段更多。
这样，自身像生成部11基于一边使摄像系统3、4、5一个单位一个单位地移动一边由FPD 4反复输出的检测数据，来以一个单位的间隔对各线段L1～L9上的X射线的检测结果进行采样。由此，自身像生成部11能够生成纵向与一个单位相当、横向与一个单位相当的图像(自身像)。
与在图7上层示出的以往的摄影方法相比，此时得到的自身像的分辨率高。在图7上层示出的以往的摄影方法中，仅能够生成纵横与一个检测元件的宽度相当的图像(自身像)。但是，实施例2所涉及的自身像生成部11能够生成纵横与一个检测元件的量的1/101/2倍(约0.32倍)的宽度相当的图像(自身像)。因而，根据实施例2的方法，与现有方法相比能够将自身像的分辨率提高为9/81/2倍(约3.2倍)。只要所获得的自身像的分辨率高就能够获得与之相应的清晰的透视像。
在实施例2中，第四个特征性的结构是如上所述那样使摄像系统3、4、5一个单位一个单位地沿移动方向移动这一点。在实施例2中，也使X射线源控制部6与摄像系统移动控制部14互相协作来实现X射线摄影的连拍。即，通过使二者协作，使摄像系统3、4、5移动一个单位的动作和照射X射线束的动作彼此反复进行。每当摄像系统移动机构13使被摄体M的投影在FPD 4的检测面上移动与一个检测元件的宽度的1/101/2倍相当的量时，X射线源控制部6使X射线源3执行放射线的照射。
如上所述，上述结构示出了本发明的其它方式。根据上述结构也能够提供如下一种摄影装置1：不将检测元件4a进行细微化就能够通过取出比以往更多的被摄体内部的信息来生成清晰的投影图像。即，根据上述结构，FPD4的纵向相对于被摄体M相对于摄像系统的移动方向倾斜。于是，当从移动方向观察FPD 4时，能够看成检测元件4a以比一个检测元件的宽度窄的间距排列。
关于上述结构，除了上述观点以外，还通过一边改变摄像系统与被摄体M的相对位置一边反复进行摄影，来更高密度地进行放射线的检测。如果进行这种摄影，则不变更FPD4的结构就能够获得原本必须使用高密度地排列吸收线5a所得到的相位光栅5和将检测元件4a细微化所得到的FPD 4才能获得的被摄体内部的信息。
本发明并不限于上述结构，还能够如下述那样变形并实施。
(1)根据上述实施例，摄像系统移动机构13设为使X射线源3与FPD 4、相位光栅5一起移动的结构，但本发明并不限于此。也可以通过将摄像系统移动机构13构成为以不改变X射线源3、FPD 4以及相位光栅5的位置关系的方式使FPD 4、相位光栅5沿着圆弧的轨迹移动，来改变被摄体M与摄像系统的相对位置。另外，也可以通过不使摄像系统3、4、5移动而使载置台2移动来改变被摄体M与摄像系统的相对位置。
(2)根据上述结构，设为将被摄体M载置在X射线源3与相位光栅5之间，但本发明并不限于该结构。也可以设为将载置台2和被摄体M载置在相位光栅5与FPD 4之间。
(3)根据上述实施例1，相位光栅5所具有的吸收线5a的延伸方向相对于纵向朝相同方向倾斜，但本发明并不限于该结构。也可以如图19所示那样设为以具有相对于FPD 4的纵向倾斜的方向不同的吸收线5a的方式来构成相位光栅5。这种相位光栅5具有沿摄像系统3、4、5的移动方向排列的两个区域R1、R2。位于区域R1的吸收线5a1从右上到左下倾斜地延伸，位于区域R2的吸收线5a2从左上到右下倾斜地延伸。这样，本变形例的相位光栅5具有区域R1和区域R2，其中，在该区域R1中，用于吸收X射线的沿一个方向延伸的吸收线5a在与一个方向正交的方向上排列，在该区域R2中，沿与一个方向交叉的方向即交叉方向延伸的吸收线5a在与交叉方向正交的方向上排列。而且，双方的区域R1、R2在被摄体M的投影在检测面上移动的方向上排列。
当将相位光栅5设为这种结构时，能够在进行X射线相位差摄影时取出更多的被摄体M的信息。图20示出了在FPD 4中拍进了该变形例的相位光栅5的自身像的情形。在FPD 4的上侧呈现从右上到左下倾斜地延伸的暗线S1横向地排列的条纹图案，在FPD 4的下侧呈现从左上到右下倾斜地延伸的暗线S2横向地排列的条纹图案。这两种图案的条纹图案构成相位光栅5的自身像。也就是说，与在自身像的上侧呈现的暗线S1正交的方向为如图中的箭头所示那样从左上到右下的方向，与在自身像的下侧呈现的暗线S2正交的方向为如图中的箭头所示那样从右上到左下的方向。
摄影装置1利用相位光栅5的自身像的紊乱使被摄体M的内部构造成像。即，在图20中构成自身像的暗线S1、S2由于透过被摄体M而在与暗线S1、S2的延伸方向正交的方向上失真。摄影装置1通过观察该失真来执行被摄体M的内部构造的成像。因而，当利用如在图4中说明那样的相位光栅5来生成自身像时，自身像仅在与图5中的暗线S正交的方向上发生偏离，在其它方向上不发生偏离。在使用相位光栅5生成的自身像中，不能取出被摄体M的内部构造的全部信息。只要使用暗线S的延伸方向与图4不同的其它相位光栅5再一次针对同一被摄体M拍摄自身像，就能够从被摄体M取出新的信息。
根据本变形例的结构，只是针对被检体执行仅一次扫描摄影就能够拍摄暗线S的延伸方向不同的两种图案的自身像。图21对该原理进行了说明。当移动摄像系统3、4、5时，相位光栅5的区域R1、R2按该顺序靠近被摄体M并按该顺序远离被摄体M。图22示出了相位光栅5的区域R1、R2通过被摄体M的一端部的情形。在图22的左侧，通过了被摄体M的一端部的X射线入射到相位光栅5的区域R1。在图22的右侧，通过了被摄体M的一端部的X射线入射到相位光栅5的区域R2。这样，使用相位光栅5所具有的两个区域来拍摄被摄体M的一端部。在被摄体M的其它部分也同样在摄影时使用相位光栅5的两个区域。
通过这样，根据本变形例，只是针对被检体执行仅一次扫描摄影就能够拍摄暗线S的延伸方向不同的两种图案的自身像。根据本变形例，能够获得更多的与被摄体M的内部构造有关的信息来生成被摄体M的透视像。
(4)在实施例1的结构的情况下构成为：具备FPD 4，该FPD 4具有检测元件4a纵横地排列的检测面，相位光栅5的吸收线5a的延伸方向相对于检测元件4a列倾斜，但本发明并不限于该结构。本发明也可以取代这种结构而使检测元件4a的排列方式相对于相位光栅5的吸收线5a倾斜。
图23说明了本变形例的结构。本变形例的FPD 4为以下结构：在相对于摄像系统3、4、5的移动方向倾斜的倾斜方向a上排列检测元件4a来构成阵列，通过在与摄像系统3、4、5的移动方向正交的横向上排列该阵列来二维地排列该检测元件。图23用网格点表示检测面上的阵列之一。这样，在FPD 4的检测面上，检测元件4a在相对于纵向倾斜的方向即倾斜方向a上排列所构成的阵列在与纵向正交的横向上排列，由此二维地排列该检测元件。
另一方面，本变形例中的相位光栅5具有如图24所示那样与摄像系统3、4、5的移动方向平行的吸收线5a。因而，倾斜方向a相对于相位光栅5所具有的吸收线5a的延伸方向倾斜。
图25示出了本变形例的FPD 4中拍进相位光栅5的自身像的情形。根据本变形例的结构，检测元件排列的方向也相对于吸收线5a的延伸方向倾斜，因此能够获得与实施例1的结构相同的效果。
(5)图19中已说明的区域R1、R2的结构只不过是变形例的一例。作为区域R1、R2的结构的具体例，还能够采用以下结构：如在图23中说明过的那样使FPD 4的检测元件的排列方式相对于吸收线5a倾斜。
产业上的可利用性
如上所述，本发明适用于工业领域。
附图标记说明
3：X射线源(放射线源)；4a：检测元件；4：FPD(检测部)；5a：吸收线(吸收体)；5：相位光栅(光栅)；6：X射线源控制部(放射线源控制部)；13：摄像系统移动机构(位置变更部)。

Claims (10)

1.一种放射线相位差摄影装置，具备摄像系统，所述摄像系统包括：
放射线源，其用于照射放射线；
光栅，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列而成；以及
检测部，其检测由于塔尔波特干涉而在检测面产生的所述光栅的自身像，在该检测面中用于检测放射线的检测元件纵横地排列，
所述放射线相位差摄影装置的特征在于，还具备位置变更部，所述位置变更部变更所述摄像系统与被摄体的相对位置，使得在保持所述放射线源、所述光栅以及所述检测部的位置关系的状态下所述被摄体的投影在所述检测面上直线地移动，
作为所述检测部的检测面上的所述检测元件排列的方向的纵向相对于所述光栅所具有的所述吸收体的延伸方向倾斜，
所述放射线相位差摄影装置还具备自身像生成部，该自身像生成部是在所述摄像系统一边移动一边连续地执行拍摄时进行动作的结构，所述自身像生成部基于由所述检测面的各部分输出的检测数据来生成所述光栅的暗线的拍进位置互不相同的多个自身像。
2.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
作为所述检测部的检测面上的所述检测元件排列的方向的横向相对于所述光栅所具有的所述吸收体的排列方向倾斜。
3.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
所述检测部的检测面具备拍进呈条纹状的自身像的与一个周期相当的量的阵列横向地排列而构成的矩形区域，该阵列是检测元件纵向地排成一列而成。
4.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
还具备放射线源控制部，每当被摄体的投影在所述检测面上移动与一个检测元件相当的量时，该放射线源控制部使所述放射线源执行放射线的照射。
5.根据权利要求1所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
所述光栅具有以下区域：用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列的区域；以及沿与一个方向交叉的方向即交叉方向延伸的吸收体在与交叉方向正交的方向上排列的区域，
双方区域排列在被摄体的投影在所述检测面上移动的方向上。
6.一种放射线相位差摄影装置，具备摄像系统，所述摄像系统包括：
放射线源，其用于照射放射线；
光栅，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列而成；以及
检测部，其检测由于塔尔波特干涉而在检测面产生的所述光栅的自身像，在该检测面中用于检测放射线的检测元件纵横地排列，
所述放射线相位差摄影装置的特征在于，还具备位置变更部，所述位置变更部变更所述摄像系统与被摄体的相对位置，使得在保持所述放射线源、所述光栅以及所述检测部的位置关系的状态下所述被摄体的投影在所述检测面上直线地移动，
作为所述检测部的检测面上的所述检测元件排列的方向的纵向与所述光栅所具有的所述吸收体的延伸方向一致，并且所述纵向相对于被摄体的投影在所述检测面上移动的方向倾斜，
所述放射线相位差摄影装置还具备自身像生成部，该自身像生成部是在所述摄像系统一边移动一边连续地执行拍摄时进行动作的结构，所述自身像生成部生成所述检测元件的中心点在与所述摄像系统的移动方向正交的线段上等间隔地排列的自身像。
7.根据权利要求6所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
作为所述检测部的检测面上的所述检测元件排列的方向的横向是与被摄体的投影在所述检测面上移动的方向不以直角相交。
8.根据权利要求6所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
在所述检测部的检测面上，在从某个所述检测元件起沿纵向行进与三个检测元件相当的量的期间沿横向行进与一个检测元件相当的量的倾斜方向与被摄体的投影在所述检测面上移动的方向一致。
9.根据权利要求8所述的放射线相位差摄影装置，其特征在于，
还具备放射线源控制部，每当被摄体的投影在所述检测面上移动与一个检测元件的宽度的1/101/2倍相当的量时，该放射线源控制部使所述放射线源执行放射线的照射。
10.一种放射线相位差摄影装置，其特征在于，具备摄像系统，所述摄像系统包括：
放射线源，其用于照射放射线；
光栅，其是用于吸收放射线的沿一个方向延伸的吸收体在与一个方向正交的方向上排列而成；以及
检测部，其检测由于塔尔波特干涉而在检测放射线的检测面产生的所述光栅的自身像，
所述放射线相位差摄影装置的特征在于，还具备位置变更部，所述位置变更部变更所述摄像系统与被摄体的相对位置，使得在保持所述放射线源、所述光栅以及所述检测部的位置关系的状态下所述被摄体的投影在所述检测面上直线地移动，
在所述检测部的检测面上，检测元件在相对于纵向倾斜的方向即倾斜方向上排列所构成的阵列在与纵向正交的横向上排列，由此二维地排列检测元件，
所述倾斜方向相对于所述光栅所具有的所述吸收体的延伸方向倾斜，
所述放射线相位差摄影装置还具备自身像生成部，该自身像生成部是在所述摄像系统一边移动一边连续地执行拍摄时进行动作的结构，所述自身像生成部基于由所述检测面的各部分输出的检测数据来生成所述光栅的暗线的拍进位置互不相同的多个自身像。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016104008A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社島津製作所 放射線位相差撮影装置
US10809210B2 (en) * 2016-11-22 2020-10-20 Shimadzu Corporation X-ray phase imaging apparatus
EP3551077A1 (en) * 2016-12-09 2019-10-16 Koninklijke Philips N.V. Projection data acquisition apparatus and subject support device
US10441234B2 (en) * 2017-06-15 2019-10-15 Shimadzu Corporation Radiation-phase-contrast imaging device
JP6838531B2 (ja) * 2017-09-06 2021-03-03 株式会社島津製作所 放射線位相差撮影装置
JP6743983B2 (ja) * 2017-10-31 2020-08-19 株式会社島津製作所 Ｘ線位相差撮像システム
JP7069670B2 (ja) * 2017-12-04 2022-05-18 コニカミノルタ株式会社 Ｘ線撮影システム
WO2019130848A1 (ja) 2017-12-26 2019-07-04 株式会社島津製作所 Ｘ線撮影装置
WO2019239624A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 株式会社島津製作所 Ｘ線イメージング装置
JP7460577B2 (ja) 2020-06-03 2024-04-02 株式会社リガク Ｘ線画像生成装置
CN113250916B (zh) * 2021-06-29 2022-08-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于光干涉的风机塔筒倾斜监测装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871999A (zh) * 2005-06-01 2006-12-06 株式会社岛津制作所 射线照相设备和辐射检测信号处理方法
CN102076261A (zh) * 2008-10-30 2011-05-25 株式会社岛津制作所 放射线摄影装置
JP2011206113A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Fujifilm Corp 放射線撮影システム

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812629A (en) * 1997-04-30 1998-09-22 Clauser; John F. Ultrahigh resolution interferometric x-ray imaging
WO2008102685A1 (ja) * 2007-02-21 2008-08-28 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. 放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム
JP5461438B2 (ja) * 2008-02-14 2014-04-02 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 位相コントラストイメージング用のｘ線検出器
JP5158699B2 (ja) 2008-02-20 2013-03-06 国立大学法人 東京大学 Ｘ線撮像装置、及び、これに用いるｘ線源
EP2442722B1 (en) * 2009-06-16 2017-03-29 Koninklijke Philips N.V. Correction method for differential phase contrast imaging
JP5739902B2 (ja) * 2009-12-10 2015-06-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ Ｘ線デバイス及び方法
CN102781327B (zh) * 2009-12-10 2015-06-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 相衬成像
JP2011146587A (ja) 2010-01-15 2011-07-28 Fujifilm Corp 放射線検出素子
JP5631013B2 (ja) 2010-01-28 2014-11-26 キヤノン株式会社 Ｘ線撮像装置
WO2012029005A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Differential phase-contrast imaging with improved sampling
JP2012110472A (ja) * 2010-11-24 2012-06-14 Fujifilm Corp 放射線位相画像取得方法および放射線位相画像撮影装置
JP2012112882A (ja) * 2010-11-26 2012-06-14 Fujifilm Corp 放射線画像撮影用グリッド及びその製造方法、並びに放射線画像撮影システム
US9066704B2 (en) * 2011-03-14 2015-06-30 Canon Kabushiki Kaisha X-ray imaging apparatus
JP2013063099A (ja) * 2011-09-15 2013-04-11 Canon Inc Ｘ線撮像装置
JP2014090967A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Canon Inc Ｘ線撮像装置
JP2014140632A (ja) * 2012-12-27 2014-08-07 Canon Inc 演算装置、画像取得方法、プログラム、及びｘ線撮像システム
CN105393331B (zh) * 2013-07-23 2017-03-22 皇家飞利浦有限公司 用于差分相衬成像装置的x射线管的阳极
US9719947B2 (en) * 2013-10-31 2017-08-01 Sigray, Inc. X-ray interferometric imaging system
US9874531B2 (en) * 2013-10-31 2018-01-23 Sigray, Inc. X-ray method for the measurement, characterization, and analysis of periodic structures
CN105745718B (zh) * 2013-11-05 2017-12-19 皇家飞利浦有限公司 具有对光子通量的快速空间调制的x射线成像设备
EP3169239B1 (en) * 2014-07-17 2018-10-31 Koninklijke Philips N.V. Phase contrast imaging x-ray device provided with at least one movable grating
CN106999137B (zh) * 2014-11-24 2021-03-05 皇家飞利浦有限公司 用于x射线相衬断层合成成像的探测器和成像系统
WO2016104008A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社島津製作所 放射線位相差撮影装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1871999A (zh) * 2005-06-01 2006-12-06 株式会社岛津制作所 射线照相设备和辐射检测信号处理方法
CN102076261A (zh) * 2008-10-30 2011-05-25 株式会社岛津制作所 放射线摄影装置
JP2011206113A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Fujifilm Corp 放射線撮影システム

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WO2016104008A1 (ja) 2016-06-30
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