CN108714033B - 放射线光栅检测器和x射线检查装置 - Google Patents

放射线光栅检测器和x射线检查装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供放射线光栅检测器和X射线检查装置。该放射线光栅检测器具备：光栅部，其构成第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少第二光栅，并且形成使放射线透过的开口部以外的非开口部；以及检测部，其设置于非开口部，用于检测透过光栅部后入射的放射线。

Description

放射线光栅检测器和X射线检查装置
技术领域
本发明涉及一种放射线光栅检测器和X射线检查装置，特别是涉及一种设置有用于拍摄X射线的相位的光栅部的放射线光栅检测器和X射线检查装置。
背景技术
以往，已知一种设置有用于拍摄X射线的相位的光栅部的X射线检查装置。这种X射线检查装置例如在日本特开2012-127685号公报中被公开。
另外，在日本特开2012-127685号公报中公开了一种具备X射线源(X射线照射部)、多狭缝(第一光栅)、第一衍射光栅(第二光栅)、第二衍射光栅(第三光栅)以及X射线图像检测器(透过X射线检测部)的X射线摄像装置(X射线检查装置)。另外，公开了第一硅层和金属光栅，该金属光栅形成在第一硅层上，且由沿一个方向行状地延伸的多个第二硅部分与沿一个方向行状地延伸的多个金属部分(光栅部)交替且平行地配置而成。另外，构成为使金属光栅的第二硅部分(无光栅部的部分)发挥使X射线透过的功能，使金属光栅的金属部分(光栅部)发挥吸收X射线的功能。另外，多狭缝、第一衍射光栅以及第二衍射光栅由上述金属光栅构成。
具体地说，从X射线源朝向用于产生低效的多狭缝(第一光栅)照射X射线，该低效应是指仅使相位一致的X射线透过来将光栅的各透过部分设为相位一致的多个光源(多光源、多重光源)。然后，透过多狭缝而多光源化的(相位一致的)X射线在通过被检体之后被照射到第一衍射光栅。然后，所照射的X射线产生塔尔博特效应，形成塔尔博特像(作为光栅像的自成像)，该塔尔博特效应是指从第一衍射光栅(第二光栅)透过的X射线在特定的距离处生成反映了第一衍射光栅的形状(与第一光栅相似的形状)的光栅像、即X射线的明暗条纹的效应。然后，塔尔博特像在设置于产生塔尔博特像的位置的第二衍射光栅(第三光栅)处受到作用，形成莫尔条纹的图像对比度。利用X射线图像检测器来检测该图像对比度。即，日本特开2012-127685号公报的X射线摄像装置(X射线检查装置)构成为作为塔尔博特劳厄(Talbot-Lau)干涉仪进行动作。
然而，日本特开2012-127685号公报中记载的X射线摄像装置(X射线检查装置)存在以下问题：在各光栅(多狭缝(第一光栅)、第一衍射光栅(第二光栅)以及第二衍射光栅(第三光栅))的金属部分(光栅部)发生X射线的吸收(损耗)，因此存在被吸收的X射线无法使用于X射线图像的摄像而成为无用的X射线。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种能够有效地利用向光栅部照射的放射线(X射线)的放射线光栅检测器和X射线检查装置。
为了实现上述目的，本发明的第一方面的放射线光栅检测器是使用于包括第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少第二光栅的X射线检查装置，其中，所述第一光栅用于将所入射的放射线变为多点光源来获得相干性，所述第二光栅用于生成所入射的放射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽放射线，该所述放射线光栅检测器构成为具备：光栅部，其构成第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少第二光栅，并且形成使放射线透过的开口部以外的非开口部；以及检测部，其设置于非开口部，对透过光栅部后入射的所述放射线进行检测。
如上所述，在本发明的第一方面的放射线光栅检测器中构成为，具备：光栅部，其构成第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少第二光栅，并且形成使放射线透过的开口部以外的非开口部，该第二光栅用于生成所入射的放射线的光栅像；以及检测部，其设置于非开口部，对透过光栅部后入射的放射线进行检测。由此，与以往不同，能够利用检测部来拍摄透过非开口部(光栅部)的放射线，因此能够将以往照射到非开口部的无用的放射线利用于摄像。即，能够有效地利用向光栅部照射的X射线。例如，在使所入射的放射线的相位一致的第一光栅设置有本发明的检测部的情况下，能够检测X射线的照射强度的变动。另外，在用于生成所入射的放射线的光栅像的第二光栅设置有本发明的检测部的情况下，能够获取边缘模糊(拍摄到的被检体的端部的模糊)少的吸收图像。另外，在用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽放射线的第三光栅设置有本发明的检测部的情况下，能够在第三光栅中直接获取相位图像。
此外，在本发明中，放射线图像与表示各像素的位置处的放射线的吸收量(亮度值)的吸收图像、表示各像素的位置处的放射线的相位差的相位图像以及表示各像素的位置处的放射线的清晰度(对比度)的差的暗场像中的任意一个以上的图像对应。
在上述第一方面的放射线光栅检测器中，优选构成为，检测部包括与各像素对应的多个检测元件，各检测元件直接或间接地检测向非开口部入射的放射线并输出电信号。如果像这样构成，则不仅能够基于通过了开口部的放射线容易地获取放射线图像，还能够基于由构成检测部的多个检测元件检测到的与各像素对应的放射线容易地获取放射线图像。
在该情况下，优选的是，检测部还包括闪烁体，该闪烁体将所入射的放射线转换为频率比放射线的频率低的光，检测元件由光电转换元件构成，该光电转换元件检测由闪烁体进行转换得到的低频率的光并输出电信号。如果像这样构成，则能够利用闪烁体将透过力强而难以直接检测的具有高频率的放射线转换为低频率的光，并利用光电转换元件对转换得到的光进行检测，因此能够容易地检测入射到光栅部(非开口部)的位置的放射线。
在上述检测部包括闪烁体的放射线光栅检测器中，优选的是，光栅部通过使闪烁体的在放射线的入射方向上的厚度增大，来作为吸收所入射的放射线以避免该放射线透过的吸收光栅发挥功能以构成第一光栅、第二光栅或第三光栅，光栅部通过使闪烁体的在放射线的入射方向上的厚度减小，来作为改变所入射的放射线的相位的相位光栅发挥功能以构成第二光栅。如果像这样构成，则仅通过改变闪烁体的在放射线的入射方向上的厚度就能够容易地作为吸收光栅或相位光栅发挥功能。
在上述检测部包括闪烁体的放射线光栅检测器中，优选的是，还具备透明基板，该透明基板设置有闪烁体且使放射线透过，透明基板构成为能够与闪烁体一起相对于设置有光电转换元件的元件基板中的一个元件基板进行装卸。如果像这样构成，则在闪烁体与透明基板一起被安装于元件基板的情况下，能够作为在非开口部对所入射的放射线进行吸收(或对放射线的相位进行调制)并且利用检测部进行摄像的放射线光栅检测器发挥功能。另外，在闪烁体与透明基板一起从元件基板被卸下的情况下，能够作为对入射到检测部的位置的放射线进行检测的通常的放射线摄像装置发挥功能。
在上述检测部包括多个检测元件的放射线光栅检测器中，优选的是，检测元件由半导体检测元件构成，该半导体检测元件包括：半导体转换膜，其将所入射的放射线转换为电流；以及电极，其输出由半导体转换膜进行转换得到的电流信号。如果像这样构成，则能够利用半导体转换膜将透过力强而难以直接检测的放射线转换为电子(空穴)，并利用电极(半导体检测元件)来检测基于进行转换得到的电子(空穴)、通过施加于电极间的电压而产生的电流信号，因此能够容易地检测入射到光栅部的位置的放射线。
在该情况下，优选的是，通过将半导体转换膜的材质设为重元素或者形成厚的电极，来作为吸收所入射的放射线以避免该放射线透过的吸收光栅发挥功能以构成第一光栅、第二光栅或第三光栅，通过将半导体转换膜的材质设为轻元素或者形成薄电极，来作为改变所入射的放射线的相位的相位光栅发挥功能以构成第二光栅。如果像这样构成，则仅通过改变半导体转换膜的材质或电极的厚度就能够容易地构成吸收光栅或相位光栅。
为了实现上述目的，本发明的第二方面的X射线检查装置构成为，具备：X射线照射部，其向被检体照射X射线；第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少所述第二光栅，该第一光栅用于使所入射的X射线的相位一致，该第二光栅用于生成所入射的X射线的光栅像，该第三光栅用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线；以及透过X射线检测部，其对透过了第一光栅、被检体、第二光栅以及第三光栅的X射线进行检测，其中，第一光栅、第二光栅以及第三光栅包括：光栅部，其构成第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少第二光栅，并且形成使X射线透过的开口部以外的非开口部；以及光栅检测部，其设置于非开口部，对透过光栅部后入射的X射线进行检测。
在本发明的第二方面的X射线检查装置中，如上述那样构成为包括：光栅部，其构成第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少用于生成所入射的放射线的光栅像的第二光栅，并且形成使X射线透过的开口部以外的非开口部；以及光栅检测部，其设置于非开口部，对透过光栅部后入射的X射线进行检测。由此，与以往不同，能够利用检测部来拍摄透过非开口部(光栅部)的放射线，因此能够将以往由于尚未到达透过X射线检测部就在各光栅部中被吸收而成为无用的照射的、入射到非开口部的放射线利用于摄像。即，能够提供一种能够有效地利用向光栅部照射的X射线来进行基于X射线的被检体的检查的X射线检查装置。例如，在使所入射的放射线的相位一致的第一光栅设置有本发明的检测部的情况下，能够检测X射线的照射强度的变动。另外，在用于生成所入射的放射线的光栅像的第二光栅设置有本发明的检测部的情况下，能够利用第二光栅对刚刚透过被检体的X射线进行检测，因此能够获取边缘模糊(拍摄到的被检体的端部的模糊)少的吸收图像。另外，在用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽放射线的第三光栅设置有本发明的检测部的情况下，能够在被设置于产生光栅像的位置的第三光栅中直接获取相位图像。另外，能够有效地利用透过被检体的X射线，且能够利用第一光栅、第二光栅来拍摄被检体，因此与仅设置对在第一光栅、第二光栅发生X射线的吸收(损耗)后的X射线进行摄像的透过X射线检测部的情况不同，能够提供一种能够使被照射到被检体的X射线的总量减少以获得所需的灵敏度的X射线图像的X射线检查装置。其结果，在本发明的X射线检查装置的情况下，如果被检体是生物体，则能够降低被检体的被辐射量(并且缩短摄像时间)。另外，在本发明的X射线检查装置的情况下，如果被检体是非生物体，则能够缩短摄像时间。
此外，在本发明中，X射线图像与表示各像素的位置处的X射线的吸收量(亮度值)的吸收图像、表示各像素的位置处的X射线的相位差的微分相位图像(或相位图像)以及表示各像素的位置处的X射线的清晰度(对比度)的差的暗场像中的至少任意一个以上的图像对应。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，光栅检测部构成为，设置于用于生成所入射的X射线的光栅像的第二光栅，并且对透过了被配置于第二光栅的前方的被检体的X射线进行检测。如果像这样构成，则利用位于离X射线照射部比较近的位置的第二光栅设置的光栅检测部对透过了被检体的X射线进行摄像，因此能够获取被检体的边缘模糊比较少、被检体的放大率比较小的高精细的X射线图像。另外，在第二光栅的元件基板、第三光栅发生X射线的吸收(损耗)之前拍摄X射线，因此能够获取包含软X射线(能量比较低的X射线)的X射线图像。特别是在第一光栅不位于参与摄像的X射线的路径上的情况下，第一光栅不会发生X射线的吸收，因此能够有效地获取包含软X射线的X射线图像。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，X射线检查装置构成为，获取由设置于第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少一个光栅的光栅检测部检测到的、由X射线照射部照射的X射线的强度的随时间的变动，基于所获取到的强度的随时间的变动进行校正，以使在不同时间获取到的X射线图像的亮度固定。如果像这样构成，则即使在由X射线照射部照射的X射线的强度变得不稳定、所拍摄的X射线图像的亮度发生变化的情况下，也能够基于所获取到的由X射线照射部照射的X射线的强度的随时间的变动来容易地校正X射线图像的亮度。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，第一光栅、第二光栅以及第三光栅构成为彼此能够进行相对移动，X射线检查装置构成为，基于由设置于第二光栅和第三光栅中的至少一个光栅的光栅检测部检测到的、透过了被检体的X射线的强度的变化，来获取第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少一个光栅的位置的变动，并且使第一光栅、第二光栅以及第三光栅进行相对移动，以校正位置的变动，其中，所述第二光栅用于生成所入射的X射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线。如果像这样构成，则即使在由于某些外部因素(例如，热变动)等而导致第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少一个光栅的位置发生变动的情况下，也能够对第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少一个光栅的位置进行校正来获取期望的X射线图像。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，X射线检查装置构成为，基于由设置于第二光栅的光栅检测部拍摄到的第一X射线图像、由设置于第三光栅的光栅检测部拍摄到的第二X射线图像以及由透过X射线检测部拍摄到的第三X射线图像中的分辨率各不相同的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取补足了分辨率的X射线图像，其中，所述第二光栅用于生成所入射的X射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线。如果像这样构成，则即使在第一X射线图像、第二X射线图像以及第三X射线图像各自的分辨率较低的情况下，也能够通过将这些X射线图像中的至少两个以上的X射线图像进行组合来获取分辨率比较高的X射线图像。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，X射线检查装置构成为，基于由设置于第二光栅的光栅检测部拍摄到的第一X射线图像、由设置于第三光栅的光栅检测部拍摄到的第二X射线图像以及由透过X射线检测部拍摄到的第三X射线图像中的利用能量各不相同的X射线拍摄到的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取反映了被检体的组成的X射线图像，其中，所述第二光栅用于生成所入射的X射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线。如果像这样构成，则即使在第一X射线图像、第二X射线图像以及第三X射线图像各自没有反映被检体的组成的情况下，也能够通过将这些X射线图像中的至少两个以上的X射线图像进行组合来获取反映了被检体的组成的X射线图像。
在该情况下，优选的是，光栅检测部设置于用于生成所入射的X射线的光栅像的第二光栅和用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线的第三光栅中的至少一个光栅，并且所述光栅检测部具有：闪烁体，其将所入射的X射线转换为频率比X射线的频率低的光；与各像素对应的多个光电转换元件，各所述光电转换元件对由闪烁体进行转换得到的光所包含的多个光子进行检测并输出第一信号；判别部，其针对每个光电转换元件，根据用于判别第一信号所表示的光子的能量的值是否收敛于规定的能量的值的范围内的至少一个阈值来判别第一信号，在第一信号所表示的光子的能量的值收敛于规定的能量的值的范围内的情况下，输出与第一信号对应的第二信号；以及光子数测量部，其基于第二信号来测量与规定的能量值的范围对应的光子的数量，其中，所述第二信号是基于在判别部中根据阈值进行判别的第一信号输出的信号。如果像这样构成，则在光栅检测部的各像素中的检测到的光子的能量值收敛于规定的能量值的范围内的情况下，能够对光子的数量进行测量(计数)。由此，例如仅通过测量与高(低)能量的X射线对应的光子的数量就能够获取高(低)能量的X射线图像。因而，只要适当地进行阈值的设定，就能够获取具有期望的能量的值的X射线图像。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，设置于用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线的第三光栅的光栅检测部构成为兼作透过X射线检测部。如果像这样构成，则与将透过X射线检测部同光栅检测部分开设置的情况不同，能够简化X射线检查装置的结构。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，设置于用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线的第三光栅的光栅检测部构成为，不使第三光栅相对于第二光栅进行相对移动就能获取透过被检体的X射线的相位图像。如果像这样构成，则由于不使第三光栅相对于第二光栅进行相对移动就能够获取X射线的相位图像，因此与条纹扫描法等相比，能够缩短获取X射线的相位图像所需的时间，该条纹扫描法是基于通过一边使第三光栅相对于第二光栅相对移动与X射线的相位的一个周期相应的距离一边进行摄像而获取到的多个X射线图像来获取X射线的相位图像的方法。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，第一光栅、第二光栅以及第三光栅构成为能够移动，构成为通过使第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少一个光栅保留而使其它光栅以从X射线的路径上偏离的方式进行移动，能够根据在被保留在路径上的第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少任一个光栅设置的光栅检测部来切换X射线的摄像方式。如果像这样构成，则能够将一台X射线检查装置在多个种类的摄像方式之间进行切换。具体地说，例如在仅保留设置有光栅检测部的第三光栅而使第一光栅和第二光栅以从路径上偏离的方式进行移动的情况下，能够根据第三光栅的光栅检测部将摄像方式设为通常的X射线摄像(所谓的由吸收图像的摄像装置进行的摄像)。
在上述第二方面的X射线检查装置中，优选的是，X射线检查装置构成为包括计算机断层摄影装置，该计算机断层摄影装置通过使X射线照射部、第一光栅、第二光栅、第三光栅以及透过X射线检测部在被检体的周围旋转来拍摄被检体的X射线图像。如果像这样构成，则能够构成一种能够抑制由于光栅对所照射的X射线的吸收而引起的被检体的额外辐射、摄影时间的增加的计算机断层摄影装置。
在上述第一方面的检测部包括多个检测元件的放射线光栅检测器中，优选的是，还具备读出电路，该读出电路将从检测部中包含的多个像素的各个像素输出的基于放射线的多个电信号分别读出。如果像这样构成，则能够利用设置于放射线光栅检测器的读出电路将基于所入射的放射线的电信号读出，因此能够基于所读出的信息(信号)来进行处理。即，不需要在放射线检测器中另外设置读出电路，能够简化装置构成。
在上述第一方面的检测部包括多个检测元件的放射线光栅检测器中，优选的是，多个检测元件构成为以彼此的间距为1μm以上、500μm以下的方式配置为多个行状，多个光栅部的在与行状的配置方向交叉的方向上的宽度为间距的1/4以上、3/4以下。如果像这样构成，则将检测元件被配置为彼此的间距为比较小的1μm以上、500μm以下，因此能够将与检测元件的间距相当的像素的尺寸构成为足够小，以获得精细的放射线图像。另外，将光栅部的在与行状的配置方向交叉的方向上的宽度构成为间距的1/4以上、3/4以下，因此使放射线透过的开口部(光栅部以外的部分)的宽度的尺寸与吸收放射线(或对放射线的相位进行调制)的非开口部(行状的光栅部)的宽度的尺寸之间的差异最大不超过3倍。因而，各光栅的开口部的宽度的尺寸与非开口部的宽度的尺寸之差不会极端地变大，因此能够作为针对放射线的光栅而适当地发挥功能。
在上述第一方面的放射线光栅检测器中，优选构成为，在第一光栅、第二光栅以及第三光栅中的至少一个光栅还具备吸收构件，该吸收构件被设置在各个检测部的与入射放射线的一侧相反的一侧，用于吸收放射线或对放射线的相位进行调制。如果像这样构成，则即使在各个检测部的入射放射线的一侧难以充分地进行放射线的吸收或放射线的相位的调制的情况下，也能够利用设置在各个检测部的与入射放射线的一侧相反的一侧的吸收构件来进行放射线的吸收或放射线的相位调制。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式的各光栅检测部和读出电路的图。
图3是示出本发明的第二实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图4是示出本发明的第三实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图5是示出本发明的第四实施方式的X射线检查装置的结构的图。
图6是用于说明本发明的第四实施方式的各光栅检测部和读出电路的图。
图7是用于说明将本发明的第一实施方式～第四实施方式的变形例的X射线检查装置使用于计算机断层摄影装置的例子的图。
图8是用于说明本发明的第一实施方式～第三实施方式的变形例的光栅检测部的图。
具体实施方式
下面，基于附图来说明将本发明具体化的实施方式。
[第一实施方式]
首先，参照图1和图2对本发明的第一实施方式的X射线检查装置100的结构进行说明。
(第一实施方式的整体结构)
如图1所示，第一实施方式的X射线检查装置100包括X射线照射部1a、光栅G0、光栅G1、光栅G2、透过X射线检测部1b、移动机构6、控制部7、存储部8、图像处理部9以及载置台T。另外，如图2所示，在光栅G0、光栅G1以及光栅G2分别设置有读出电路30、31以及32。此外，光栅G0、光栅G1以及光栅G2分别是专利权利要求书的“第一光栅”、“第二光栅”以及“第三光栅”的一例，并且是“放射线光栅检测器”的一例。
如图1所示，被检体S被载置于载置台T。
X射线照射部1a构成为，包括X射线管等且向被检体S照射X射线。另外，从X射线照射部1a照射的X射线依次到达(通过)光栅G0、被检体S、光栅G1、光栅G2、透过X射线检测部1b。另外，X射线是专利权利要求书的“放射线”的一例。另外，X射线图像是专利权利要求书的“放射线图像”的一例。
光栅G0构成为产生使从X射线照射部1a照射后入射的X射线多光源化(焦点尺寸小的光源排列的状态)的效果。另外，在第一实施方式中，光栅G0包括：开口部a0，其构成光栅G0且使X射线通过；光栅部b0，其构成除该开口部a0以外的部分的非开口部；以及光栅检测部20，其设置于非开口部，对透过光栅部(非开口部)b0后入射的X射线进行检测。
另外，光栅G1构成为，生成透过被检体S后入射的X射线的光栅像。另外，在第一实施方式中，光栅G1包括：开口部a1，其构成光栅G1且使X射线通过；光栅部b1，其构成除该开口部a1以外的部分的非开口部；以及光栅检测部21，其设置于非开口部，对透过光栅部b1后入射的X射线进行检测。
另外，光栅G2构成为，生成透过被检体S后入射的X射线的光栅像。另外，在第一实施方式中，光栅G2包括：开口部a2，其构成光栅G2且使X射线通过；光栅部b2，其构成除该开口部a2以外的部分的非开口部；以及光栅检测部22，其设置于非开口部，对透过光栅部b2后入射的X射线进行检测。
此外，光栅检测部20、21以及22分别设置于元件基板204、214以及224。另外，元件基板204、214以及224例如由硅构成。另外，各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的面(元件基板204、214以及224)与X射线的照射方向垂直且彼此配置为水平(配置在X-Y平面内)。另外，各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的作为非开口部的光栅部b0、b1以及b2的延伸方向配置为相互平行(Y方向)。另外，光栅检测部20、21以及22是专利权利要求书的“检测部”的一例。
另外，在第一实施方式中，光栅检测部20、21以及22分别包括将所入射的X射线转换为频率比X射线的频率低的光的闪烁体201、211以及221。另外，光栅检测部20、21以及22分别包括作为与各像素对应的多个检测元件的光电转换元件202、212以及222，各光电转换元件202、212以及222间接地检测向非开口部(光栅部b0、b1以及b2)入射的X射线并输出电信号。具体地说，各光电转换元件202、212以及222检测由各闪烁体201、211以及221对入射到非开口部(光栅部b0、b1以及b2)的X射线进行转换得到的低频率的光(光子)并输出电信号。
此外，光栅检测部20、21以及22的各像素的尺寸构成为比透过X射线检测部1b(后述)的各像素的尺寸小。即，在光栅检测部20、21以及22中拍摄(获取)高分辨率的X射线图像，在透过X射线检测部1b中拍摄(获取)低分辨率的X射线图像。另外，闪烁体例如由CsI(碘化铯)、NaI(碘化钠)、GSO(Gd2SiO5)、GOS(Gd2O2S)、GPS(Gd2Si2O7)等构成。
另外，在第一实施方式中，分别构成光栅G0和光栅G2的光栅部b0和光栅部b2构成为，通过使闪烁体201和221的在X射线的入射方向(Z方向)上的厚度增大，来作为吸收所入射的X射线以避免该X射线透过的吸收光栅发挥功能。具体地说，将闪烁体201和221的厚度(Z方向)分别形成为200μm左右以上的厚度。由此，光栅G0和光栅G2作为几乎不会使入射到各光栅部(非开口部)b0和b2的X射线透过的吸收光栅发挥功能。
另外，在第一实施方式中，构成光栅G1的光栅部b1构成为，通过使闪烁体211的在X射线的入射方向(Z方向)上的厚度减小，来作为改变所入射的放射线的相位的相位光栅发挥功能。具体地说，将闪烁体211的厚度(Z方向)形成为1μm～10um左右的厚度。由此，光栅G1作为对透过光栅部(非开口部)b1的X射线的相位进行调制(例如，使相位相对于透过开口部a1的X射线相对地偏移π或π/2)的相位光栅发挥功能。
另外，在第一实施方式中，在光栅G1和光栅G2中分别具备设置有各闪烁体211和闪烁体221且使X射线透过的透明基板213和223。透明基板213(223)构成为，能够与闪烁体211(221)一起相对于设置有光电转换元件212(222)的元件基板214(224)进行装卸，此外，透明基板213和223例如由玻璃构成。另外，透明基板213(223)与元件基板214(224)之间通过光学粘合剂(使光透过的润滑脂等)被粘合(紧密接合)。此外，为了在闪烁体211(221)中抑制从X射线进行转换得到的光的扩散，闪烁体211(221)与光电转换元件212(222)之间均配置为100μm以下。
另外，在第一实施方式中，在各光栅G0、光栅G1以及光栅G2中，在各光栅检测部20、21以及22的与入射X射线的一侧(X射线照射部1a侧)相反的一侧(透过X射线检测部1b侧)设置有用于吸收X射线的吸收构件205、215以及22。此外，特别是在将吸收构件205、215以及225使用于吸收光栅的情况下，优选吸收构件205、215以及225由对X射线的吸收大的原子量大的金属例如金(Au)、白金(Pt)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、铟(In)等构成。此外，调整吸收构件205、215以及225的材质、厚度等，使之能够作为吸收光栅或相位光栅获得期望的X射线吸收或期望的X射线的相位调制。
另外，如图2所示，在第一实施方式中设置有读出电路30、31以及32，读出电路30、31以及32分别读出从各光栅检测部20、21以及22中包含的多个像素分别输出的、基于X射线的多个电信号。由此，各读出电路30、31以及32将从各光电转换元件202、212以及222输出的第一信号以对检测到光子的位置(各光电转换元件202、212以及222的位置)加以区分的方式来获取。此外，各读出电路30、31以及32例如设置于元件基板204、214以及224，由此与光栅G0、光栅G1以及光栅G2构成为一体。
另外，在第一实施方式中，多个光电转换元件202、212以及222以彼此的间距为1μm以上、500μm以下的方式配置成多个行状。另外，多个光栅部b0、b1以及b2的在与行状的配置的方向(Y方向)正交的方向(X方向)上的宽度W0、W1以及W2构成为间距的1/2。具体地说，各光电转换元件202、212以及222的在行方向(Y方向)上的各间距PY0、PY1以及PY2构成为1μm以上、500μm以下。另外，各光电转换元件202、212以及222的在与行方向正交的方向(X方向)上的各间距PX0、PX1以及PX2构成为与PY0、PY1以及PY2一致。即，各光电转换元件202、212以及222构成为沿X方向和Y方向等间隔地排列。
另外，构成光栅部b0、b1以及b2的多个闪烁体201、211以及221各自在X方向上的宽度构成为各间距PX0、PX1以及PX2的宽度的一半(1/2)。此外，特别是当在光栅G1中使与行方向垂直的方向上的间距PX增大、或者使闪烁体211的厚度增厚来扩大吸收时，X射线检查装置100也能够构成为作为不会使透过的X射线发生干涉的(非塔尔博特-劳厄干涉仪)非干涉型发挥功能。
另外，闪烁体201、211以及221的在Y方向的宽度配置为以下状态：闪烁体201、211以及221在Y方向上隔开微小的间隙的状态。由此，能够抑制由于利用一个闪烁体201、211以及221进行转换得到的光(光子)入射到相邻的其它闪烁体201、211以及221且被检测而导致光(光子)的检测位置变得不准确。此外，也可以在Y方向上的间隙的部分设置用于反射光(光子)的反射材料。
如图1所示，透过X射线检测部1b构成为对从X射线照射部1a照射且依次透过光栅G0、被检体S、光栅G1、光栅G2的X射线进行检测。
移动机构6包括移动机构60、61、62、63、64以及65，各移动机构60、61、62、63、64以及65能够使光栅G0、光栅G1、光栅G2、X射线照射部1a、载置台T以及透过X射线检测部1b的位置进行沿X、Y以及Z方向的平移移动、以X和Y轴为中心的倾斜(旋转)移动以及以Z轴为中心的旋转移动。此外，关于载置台，例如能够以0.1μm、0.01度等高精度来控制位置。
控制部7、存储部8以及图像处理部9设置于壳体C。另外，控制部7、存储部8以及图像处理部9构成为能够相互交换信息(信号)，并且构成为也能够与X射线照射部1a、透过X射线检测部1b、读出电路30、31、32以及移动机构60～65相互交换信息(信号)。此外，图中的点划线示出正在进行信号(信息)的交换的情况。
控制部7由PC(个人计算机)等信息处理装置构成。另外，控制部7包括CPU(中央运算处理装置)等主控制部71和驱动控制部72。主控制部71通过执行存储部8(后述)中保存的控制程序，来使PC作为X射线检查装置100的控制部7发挥功能。驱动控制部72控制X射线照射部1a的X射线的照射强度、移动机构6(60～65)的位置。
存储部8由HDD(硬盘驱动器)和存储器等构成，用于存储所拍摄的X射线图像、由图像处理部9(后述)处理后的X射线图像等。另外，在存储部8中保存有由主控制部71、驱动控制部72执行的各种程序。
图像处理部9基于由各检测部(光栅检测部20、21、22以及透过X射线检测部1b)获取到的X射线(从X射线转换得到的光子)的信息(检测到的信号)，来获取X射线图像。另外，图像处理部9除了从X射线的信息获取X射线的吸收图像以外，还对各像素的像素值施加计算处理等来获取X射线的相位图像和X射线的暗场像。
此外，如上所述，光栅G1作为相位光栅发挥功能，光栅G0和光栅G2作为吸收光栅发挥功能。即，X射线检查装置100构成塔尔博特-劳厄干涉仪。另外，必须适当地设定光栅G0与光栅G1之间的距离R01、光栅G1与光栅G2之间的距离R12、各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的光栅部b0、b1以及b2的在Y方向上的间距PY0、PY1以及PY2、光栅G1中的相位调制的幅度等值，以使X射线检查装置100作为塔尔博特-劳厄干涉仪发挥功能。此外，省略了在各值之间成立的关系式等。
(X射线图像的获取以及X射线图像的处理)
下面，说明利用X射线检查装置100进行的X射线图像的获取以及X射线图像的处理。
首先，说明基于通常的塔尔博特干涉进行的X射线图像的获取。在初始状态(摄像开始时)下，光栅G1所生成的塔尔博特像(作为光栅像的自成像)的反映了光栅G1的光栅部b1的明暗条纹中的使X射线透过的明亮部分与光栅G2的光栅部b2完全重叠。此时，X射线在光栅G2中被屏蔽，但通过被检体S而被散射或受到相位调制的X射线因偏离屏蔽部而透过。由此，在透过X射线检测部1b中能够获得透过了被检体S的X射线的莫尔条纹图像。此外，塔尔博特像是专利权利要求书的“光栅像”的一例。
在此，当使光栅G2相对于光栅G1沿与光栅G2的光栅部b2延伸的方向(Y方向)垂直的方向(X方向)稍微进行相对移动时，在透过X射线检测部1b中能够获得塔尔博特像(自成像)的明亮部分与光栅G2的光栅部b2之间发生偏移(X射线透过偏移的部分)的X射线的莫尔条纹图像(吸收图像)。同样地，一边使光栅G2沿垂直方向(X方向)移动直到塔尔博特像(自成像)的明亮部分与光栅G2的光栅部b2再次重叠为止(直到移动了与X射线的相位的一个周期相应的距离为止)，一边在透过X射线检测部1b中获取多张莫尔条纹图像(各像素的阶段性曲线)。
然后，在图像处理部9中，针对像这样得到的多张莫尔条纹图像(吸收图像)的各像素，通过获取像素的像素值(亮度值)来获取吸收图像，通过获取像素的像素值(亮度值)的相位的变化来获取相位图像，通过获取像素的像素值(亮度值)的对比度(鲜明度)的变化来获取暗场像。将这种X射线图像的获取方法称为条纹扫描法。此外，吸收图像、相位图像以及暗场像能够分别拍摄被检体S的不同的构造。另外，也可以利用通过使光栅G2的面相对于光栅G1进行旋转来获取莫尔条纹图像的傅立叶转换法来获取吸收图像、相位图像以及暗场像。
在第一实施方式中，除了能够获取上述的X射线图像以外，还能够获取在设置于各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的光栅部(非开口部)b0、b1以及b2的光栅检测部20、21以及22中拍摄到的X射线图像。
在此，在第一实施方式中，设置于光栅G1的光栅检测部21构成为，对透过了被设置于光栅G1的前方的被检体S的X射线进行检测。另外，被检体S以靠近光栅G1的方式配置，以尽可能地抑制边缘模糊(由于X射线源(光源)有尺寸而发生的、因拍摄到的被检体S的端部(轮廓线)的半影导致的模糊)的发生。
具体地说，关于在光栅检测部21(光栅G1)中获得的X射线图像，与X射线照射部1a之间的距离比较近而放大率低，且与被检体S之间的距离比较近而边缘模糊少。另外，关于在光栅检测部21中获得的X射线图像，由于光栅检测部21的像素的尺寸比较小，因此为分辨率高(精度高)。此外，由光栅检测部21获得的X射线图像为被检体S的吸收图像。
另外，在第一实施方式中构成为，获取由设置于各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的光栅检测部20、21以及22检测到的从X射线照射部1a照射的X射线的强度的随时间的变动，基于获取到的强度的随时间的变动进行校正，以使在不同时间获取到的X射线图像的亮度固定。
具体地说，在由各光栅检测部20、21以及22拍摄(获取)到的X射线图像的亮度(所有像素的平均亮度、入射不透过被检体S的直接射线的像素的亮度(最大亮度)等)变大(变小)的情况下，从X射线照射部1a照射的X射线的强度增加(减少)，因此利用图像处理部9使X射线图像的整体的亮度减小(增大)，由此图像处理部9校正在不同时间拍摄到的X射线图像间的明亮度(亮度)使之固定。
另外，在第一实施方式中也可以构成为，基于由设置于各光栅G1和光栅G2的光栅检测部21和22检测到的透过了被检体S的X射线的强度的变化，来获取光栅G0、光栅G1以及光栅G2的位置的变动，并且使光栅G0、光栅G1以及光栅G2进行相对移动，以校正位置的变动。
具体地说，控制部7(驱动控制部72)使光栅G0、光栅G1以及光栅G2进行相对移动，以使X射线的强度与发生位置的变动之前的强度一致。例如，根据在光栅G1(光栅检测部21)中拍摄到的X射线图像内的被检体S的轮廓部分、在光栅G2(光栅检测部22)中拍摄到的X射线图像内的塔尔博特像(自成像)的明暗条纹的位置的移动，来获取位置的变动等。
另外，例如随着从X射线照射部1a、移动机构6中包括的步进电动机等产生的热、大气温度的变动，用于支承光栅G0、光栅G1以及光栅G2的框部、载置台等发生热变形等，由此发生上述的位置的变动。
另外，在第一实施方式中构成为，基于由设置于光栅G1的光栅检测部21拍摄到的第一X射线图像、由设置于光栅G2的光栅检测部22拍摄到的第二X射线图像以及由透过X射线检测部1b拍摄到的第三X射线图像中的分辨率各不相同的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取补足了分辨率的X射线图像。
在此，高分辨率的X射线图像的像素的尺寸比较小，因此虽然能够获取被检体S的轮廓线等比较精细的X射线图像，但向每一个像素入射的X射线的光子数变少，因此容易发生从X射线照射部1a照射的X射线的强度不均(噪声)。另一方面，虽然低分辨率的X射线图像容易成为被检体S的轮廓线等模糊的X射线图像，但向每一个像素入射的X射线的光子数变多，因此即使是短时间的摄像，从X射线照射部1a照射的X射线的强度不均(噪声)的影响也比较少。通过将针对同一被检体S大致同时获得的分辨率各不相同的多个X射线图像进行组合，能够获取补足了分辨率的(噪声减轻且高分辨率的)X射线图像。
具体地说，例如在光栅检测部21中获得的吸收图像(第一X射线图像)是在离X射线照射部1a和被检体S最近的位置处进行拍摄得到的，因此边缘模糊等少、分辨率高。另外，在光栅检测部22中获得的相位图像(第二X射线图像)离被检体S比较近、分辨率高。通过将这些图像与在透过X射线检测部1b中针对同一被检体S获得的分辨率较低的吸收图像、相位图像(第三X射线图像)进行组合，能够获得高分辨率且(与单一图像相比)噪声等减轻的X射线图像(相位图像)。此外，也可以将三张吸收图像等进行组合。
另外，在第一实施方式中，设置于光栅G2的光栅检测部22构成为不使光栅G2相对于光栅G1进行相对移动就能获取透过了被检体S的X射线的相位图像。
具体地说，由于构成为光栅G2中包含的各像素的尺寸小(与光栅像同等程度以下)，因此能够检测因通过被检体S而被散射、调制相位等而发生的X射线的轻微偏移。因此，无需形成莫尔条纹图像，通过直接拍摄从光栅G1入射的X射线就能够拍摄由被检体S进行的X射线的相位调制(X射线的相位图像)。此外，通过使光栅G2相对于光栅G1进行相对移动(条纹扫描法或傅立叶转换法中的相对移动)，也能够在光栅G2(光栅检测部22)中获取与通常的塔尔博特-劳厄干涉仪相同的吸收图像、相位图像以及暗场像。
另外，在第一实施方式中构成为，通过使光栅G0、光栅G1以及光栅G2中的至少一个光栅保留而使其它光栅以从X射线的路径上偏离的方式进行移动，能够根据在被保留在路径上的光栅G0、光栅G1以及光栅G2的至少任一个光栅设置的光栅检测部20、21以及22来切换X射线的摄像方式。
具体地说，例如通过仅保留光栅G2而使光栅G0和光栅G1从参与摄像的X射线的路径上偏离(移动)，能够作为在光栅G2的位置进行通常的X射线摄影(吸收图像的摄影)的X射线检查装置100发挥功能。
另外，例如在X射线照射部1a由同步加速器放射装置、微聚焦X射线源等构成的情况下，能够从X射线照射部1a照射相干性足够高的X射线。因而，不需要利用光栅G0来缩小焦点尺寸，因此能够使光栅G0从参与摄像的X射线的路径上偏离(移动)。在使用光栅G0的情况下存在以下限制：必须使从X射线照射部1a照射的X射线的焦点尺寸比光栅G0的光栅部b0的(Y方向上的)间距PY大。然而，通过使光栅G0从X射线的路径上偏离来减小所照射的X射线的焦点尺寸，能够进一步获取边缘模糊等少的高精度的图像。此外，这种使G0光栅偏离的结构的X射线检查装置作为塔尔博特干涉仪发挥功能。
此外，为了构成能够获取X射线的相位图像、暗场像的X射线检查装置100，至少将光栅G1配置在参与摄像的X射线的路径上即可。
(第一实施方式的效果)
在第一实施方式中，能够获得以下效果。
如上所述，在第一实施方式中构成为，具备：开口部a0、a1以及a2，该开口部a0、a1以及a2分别构成各光栅G0、光栅G1以及光栅G2且使X射线通过；光栅部b0、b1以及b2，其构成除开口部a0、a1以及a2以外的部分的非开口部；以及光栅检测部20、21以及22，其设置于非开口部，对透过光栅部b2后入射的X射线进行检测。由此，利用检测部拍摄在非开口部被吸收(不透过)的放射线，因此能够将以往尚未到达透过X射线检测部1b就在各光栅部处被吸收而成为无用的照射的、被入射到非开口部的放射线利用于摄像。即，能够提供一种能够有效地利用向光栅部(非开口部)b0、b1以及b2照射的X射线进行基于X射线的被检体S的检查的X射线检查装置100。例如，在用于使所入射的放射线的相位一致的光栅G0设置有本发明的光栅检测部20的情况下，能够检测X射线的照射强度的变动。另外，在光栅G1设置有本发明的光栅检测部21的情况下，能够利用光栅G1来检测刚刚透过被检体S的X射线，因此能够获取边缘模糊(所拍摄到的被检体S的端部的模糊)少的吸收图像。另外，在设置于生成光栅像的位置的光栅G2设置有本发明的光栅检测部22的情况下，能够在光栅G2中直接获取相位图像。另外，能够有效地利用透过了被检体S的X射线，且能够利用光栅G1、光栅G2来拍摄被检体S，因此与仅设置对在光栅G1、光栅G2发生X射线的吸收(损耗)后的X射线进行摄像的透过X射线检测部1b的情况不同，能够提供一种能够使被照射到被检体S的X射线的总量减少以获得所需的灵敏度的X射线图像的X射线检查装置100。其结果，在第一实施方式的X射线检查装置100中，如果被检体是生物体，则能够减少被检体的被辐射量(并且缩短摄像时间)。
另外，如上所述，在第一实施方式中，将各光栅检测部20、21以及22构成为包括作为与各像素对应的多个检测元件的光电转换元件202、212以及222，各光电转换元件202、212以及222间接地检测被入射到非开口部的X射线并输出电信号(第一信号)。由此，不仅能够基于通过了各开口部(a0、a1以及a2)的放射线容易地获取X射线图像，还能够基于由构成各光栅检测部20、21以及22的多个光电转换元件202、212以及222检测到的与各像素对应的X射线容易地获取X射线图像。
另外，如上所述，在第一实施方式中，将作为检测元件的光电转换元件202、212以及222构成为检测由闪烁体201、211以及221进行转换得到的低频率的光并输出电信号(第一信号)。由此，能够利用闪烁体201、211以及221将透过力强而难以直接检测的具有高频率的X射线转换为低频率的光，并利用光电转换元件202、212以及222对转换得到的光进行检测，因此能够容易地检测入射到光栅部(非开口部)b0、b1以及b2的位置的放射线。
另外，如上所述，在第一实施方式中，各光栅部b0、b1以及b2通过使闪烁体201、211以及221的在X射线的入射方向上的厚度增大，来作为吸收所入射的X射线以避免该X射线透过的吸收光栅发挥功能以构成光栅G0和光栅G2，各光栅部b0、b1以及b2通过使闪烁体201、211以及221的在X射线的入射方向上的厚度减小，来作为改变所入射的X射线的相位的相位光栅发挥功能以构成光栅G1。由此，仅通过改变闪烁体201、211以及221的在X射线的入射方向上的厚度，就能够容易地作为吸收光栅或相位光栅发挥功能。
另外，如上所述，在第一实施方式中，将各透明基板203、213以及223构成为能够与各闪烁体201、211以及221一起相对于设置有光电转换元件202、212以及222的各元件基板204、214以及224进行装卸。由此，在各闪烁体201、211以及221与各透明基板203、213以及223一起被安装于元件基板204、214以及224的情况下，能够作为如下的放射线光栅检测器发挥功能：对于所入射的X射线，在光栅部(非开口部)b0、b1以及b2中对X射线进行吸收(或对X射线的相位进行调制)，并且利用光栅检测部20、21以及22进行摄像。另外，在各闪烁体201、211以及221与各透明基板203、213以及223一起从元件基板204、214以及224被卸下的情况下，能够作为对入射到光栅检测部20、21以及22的位置的X射线进行检测的通常的放射线摄像装置发挥功能。
另外，如上所述，在第一实施方式中，具备读出电路30、31以及32，各读出电路30、31以及32分别读出从各光栅检测部20、21以及22中包含的多个像素分别输出的基于X射线的多个电信号(第一信号)。由此，利用设置于各光栅检测部20、21以及22的读出电路30、31以及32读出基于所入射的X射线的电信号(第一信号)，因此能够基于所读出的信息(第一信号)进行处理。即，不需要对光栅检测部20、21以及22另外设置读出电路，能够简化X射线检查装置100的装置构成。
另外，如上所述，在第一实施方式中，多个光栅部的在与行状的配置的方向(Y方向)交叉的方向(X方向)上的各宽度W0、W1以及W2构成为间距PX1、PX2以及PX3的1/2。由此，将各光电转换元件202、212以及222配置为，彼此的间距为比较小的1μm以上、500μm以下，因此能够将与光电转换元件202、212以及222的间距相当的像素的尺寸构成为足够小，以获得精细的X射线图像。另外，由于将各光栅部(非开口部)b0、b1以及b2的在与行状的配置的方向(Y方向)交叉的方向(X方向)上的宽度构成为间距的1/2，因此使X射线透过的开口部(光栅部以外的部分)a0、a1以及a2的宽度的尺寸与作为吸收X射线(或者对放射线的相位进行调制)的非开口部的光栅部的宽度的尺寸相等(尺寸无差异)。因而，各开口部a0、a1以及a2的宽度的尺寸与各光栅部(非开口部)b0、b1以及b2的宽度的尺寸之差不会极端地变大，因此能够作为针对放射线的光栅来适当地发挥功能。
另外，如上所述，在第一实施方式中构成为，在光栅G0、光栅G1以及光栅G2具备用于吸收X射线的吸收构件205、215以及225，各吸收构件205、215以及225设置在各光栅检测部20、21以及22的与入射X射线的一侧(X射线照射部1a侧)相反的一侧(透过X射线检测部1b侧)。由此，即使在各光栅检测部20、21以及22的入射X射线的一侧难以充分地进行X射线的吸收或X射线的相位调制的情况下，也能够利用设置在各光栅检测部20、21以及22的与入射X射线的一侧相反的一侧的吸收构件205、215以及225进行X射线的吸收或X射线的相位调制。
另外，如上所述，在第一实施方式中，将在用于生成所入射的X射线的光栅像的光栅G1设置的光栅检测部21构成为对透过了被配置于光栅G1的前方的被检体S的X射线进行检测。由此，能够利用在位于离X射线照射部1a比较近的位置的光栅G1设置的光栅检测部21来拍摄透过了被检体S的X射线，因此能够获取被检体S的边缘模糊比较少、被检体S的放大率比较小的高精细的X射线图像。另外，在光栅G1的元件基板214、光栅G2发生X射线的吸收(损耗)之前拍摄X射线，因此能够获取包含软X射线(能量比较低的X射线)的X射线图像。特别是在光栅G0不位于参与摄像的X射线的路径上的情况下，在光栅G0不发生X射线的吸收，因此能够有效地获取包含软X射线的X射线图像。
另外，如上所述，在第一实施方式中构成为，获取由设置于各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的光栅检测部20、21以及22检测到的、从X射线照射部1a照射的X射线的强度的随时间的变动，基于所获取的强度的随时间的变动进行校正，使得在不同时间获取到的X射线图像的亮度固定。由此，即使在从X射线照射部1a照射的X射线的强度变得不稳定、拍摄到的X射线图像的亮度发生变化的情况下，也能够基于所获取的从X射线照射部1a照射的X射线的强度的随时间的变动来容易地校正X射线图像的亮度。
另外，如上所述，在第一实施方式中构成为，基于由设置于各光栅G1和光栅G2的光栅检测部21和22检测到的、透过了被检体S的X射线的强度的变化，来获取各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的位置的变动，并且使各光栅G0、光栅G1以及光栅G2进行相对移动，以校正位置的变动，其中，该光栅G1用于生成所入射的X射线的光栅像，该光栅G2用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线。由此，即使在由于某些外部因素(例如，热变动)等而导致光栅G0、光栅G1以及光栅G2中的至少一个光栅的位置发生了变动的情况下，也能够校正各光栅G0、光栅G1以及光栅G2的位置来获取期望的X射线图像。
另外，如上所述，在第一实施方式中构成为，基于由设置于光栅G1的光栅检测部21拍摄到的第一X射线图像、由设置于光栅G2的光栅检测部22拍摄到的第二X射线图像以及由透过X射线检测部1b拍摄到的第三X射线图像中的分辨率各不相同的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取补足了分辨率的X射线图像，其中，该光栅G1用于生成所入射的X射线的光栅像，该光栅G2用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线。由此，即使在第一X射线图像、第二X射线图像以及第三X射线图像各自的分辨率较低的情况下，也能够通过将这些X射线图像中的至少两个以上的X射线图像进行组合来获取分辨率比较高的X射线图像。
另外，如上所述，在第一实施方式中，在用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线的光栅G2设置的光栅检测部22构成为，不使光栅G2相对于光栅G1进行相对移动就能获取透过了被检体S的X射线的相位图像。由此，不使光栅G2相对于光栅G1进行相对移动就能够获取X射线的相位图像，因此与条纹扫描法等相比，能够缩短获取X射线的相位图像所需的时间，该条纹扫描法是基于通过一边使光栅G2相对于光栅G1相对移动与X射线的相位的一个周期相应的距离一边进行摄像而获取到的多个X射线图像来获取X射线的相位图像的方法。
另外，如上所述，在第一实施方式中构成为，通过使光栅G0、光栅G1以及光栅G2中的至少一个光栅保留而使其它光栅以从X射线的路径上偏离的方式进行移动，能够根据在被保留在路径上的光栅G0、光栅G1以及光栅G2中的至少任一个光栅设置的光栅检测部20、21以及22来切换X射线的摄像方式。由此，能够将一台X射线检查装置100在多个种类的摄像方式之间进行切换。具体地说，例如在仅保留设置有光栅检测部的光栅G2而使光栅G0和光栅G1以从路径上偏离的方式进行移动的情况下，能够根据光栅G2的光栅检测部22将摄像方式设为通常的X射线摄像(所谓的吸收图像的摄像装置)。
[第二实施方式]
接着，参照图3来说明第二实施方式的X射线检查装置200的结构。与第一实施方式不同，第二实施方式的X射线检查装置200构成为使用利用能量不同的X射线拍摄到的X射线图像来获取反映了被检体S的组成的X射线图像。
在此，在第二实施方式中构成为，基于由设置于光栅G1的光栅检测部21拍摄到的第一X射线图像、由设置于光栅G2的光栅检测部22拍摄到的第二X射线图像以及由透过X射线检测部1b拍摄到的第三X射线图像中的利用能量各不相同的X射线拍摄到的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取反映了被检体S的组成的X射线图像。
另外，在第二实施方式中，光栅检测部21、22构成为分别设置于光栅G1和光栅G2，并且光栅检测部21、22具有判别部41和42以及计数器51和52，其中，该判别部41和42根据用于判别第一信号所表示的光子的能量的值是否收敛于规定的能量的值的范围内的阈值Th1和Th2来判别第一信号，在第一信号所表示的光子的能量的值收敛于规定的能量的值范围内的情况下，输出与第一信号对应的第二信号，该计数器51和52基于第二信号来测量与规定的能量值的范围对应的光子的数量，该第二信号是基于在判别部41和42中根据阈值Th1和Th2进行判别的第一信号输出的信号。此外，计数器51和52是专利权利要求书的“光子数测量部”的一例。
另外，包括主控制部712和驱动控制部722的控制部702、存储部82以及图像处理部92设置于壳体C2。
具体地说，从X射线照射部1a照射的X射线包含具有以代表性的能量的值(直方图的最频值)为中心的各种能量的值的X射线。另外，能够通过使X射线照射部1a中包含的X射线管等的电压增加(减少)来使代表性的能量的值增大(减小)。
在此，判别部41与光栅G1的读出电路31(参照图2)连接。判别部41判别在设置于光栅G1的闪烁体211中检测到的X射线的能量的值。即，在检测到的X射线的能量小于阈值Th1的情况下，基于从与各像素对应的多个光电转换元件212分别输出的第一信号向计数器51输出第二信号。另外，在检测到的X射线的能量大于阈值Th1的情况下，不向计数器51输出第二信号。即，在光栅G1(光栅检测部21)中，仅在入射了比规定的能量(阈值Th1)小的X射线的情况下向计数器51输出第二信号。
接着，计数器51基于第二信号来测量在各像素处检测到的光子数。其结果，图像处理部92基于测量出的光子的数量，来获取基于比规定的能量(阈值Th1)小的X射线的、能量较低的第一X射线图像。
另外，判别部42与光栅G2的读出电路32(参照图2)连接。向光栅G2入射的X射线透过光栅G1的元件基板214等(不因吸收而消失)后到达光栅检测部22，因此是在入射到被检体S的时间点具有相对高的能量的X射线(硬X射线)。因此，判别部42构成为，在入射了比阈值Th2小的X射线(光栅)的情况下输出第二信号，其中，该阈值Th2与比阈值Th1高的能量的值对应。另外，计数器52基于第二信号来测量所入射的光栅的数量。因而，同样地，图像处理部92获取包含具有比阈值Th1大的能量的X射线且基于比规定的能量(阈值Th2)小的X射线的、能量中等的第二X射线图像。
此外，如上述那样构成为，通过将计数器51和52(经由判别部41和42)连接于各光栅检测部21和22，能够进行光子计数方式的检测。
另外，透过X射线检测部1b对透过光栅G2的元件基板224等后入射的具有更高的能量值的X射线进行摄像，因此能够获取能量比较高的第三X射线图像。
在此，被检体S对X射线的吸收量(透过被检体的X射线的衰减量)根据被检体S的使X射线透过的部分的组成以及入射的X射线所具有的能量(振动频率)的值而不同。因而，例如在由光栅检测部21获取到的第一X射线图像中，即使某两个像素的亮度相同，被检体S的组成也未必相同。但是可知，在各个像素处的被检体S的组成不同的情况下，在由光栅检测部22(透过X射线检测部1b)基于与光栅检测部21不同的能量的X射线获取到的第二X射线图像(第三X射线图像)中的对应的两个像素的亮度不同时，各个像素的位置处的被检体S的组成不同。
另外，以往利用一个检测部对X射线进行检测，因此需要将X射线(的代表能量)设为高能量和低能量来至少照射两次。但是，如上所述，在第二实施方式中，在多个检测部(光栅检测部21、22以及透过X射线检测部1b)中进行一次照射来拍摄与不同的X射线的能量对应的多个图像(第一X射线图像～第三X射线图像)。因而，能够抑制X射线的总照射量。另外，通过将第一X射线图像～第三X射线图像进行组合，能够强调或者排除地显示被检体S的特定组成的部位(例如，人体的骨骼、部件的金属部分等)。
(第二实施方式的效果)
在第二实施方式中，能够获得以下效果。
如上所述，在第二实施方式中构成为，基于由设置于光栅G1的光栅检测部21拍摄到的第一X射线图像、设置于光栅G2的光栅检测部22拍摄到的第二X射线图像以及由透过X射线检测部1b拍摄到的第三X射线图像中的利用能量各不相同的X射线拍摄到的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取反映了被检体S的组成的X射线图像，其中，该光栅G1用于生成所入射的X射线的光栅像，该光栅G2用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线。由此，即使在第一X射线图像、第二X射线图像以及第三X射线图像的各X射线图像没有反映被检体S的组成的情况下，也能够通过将这些X射线图像中的至少两个以上的X射线图像进行组合来获取反映了被检体S的组成的X射线图像。
另外，如上所述，在第二实施方式中构成为，在用于生成所入射的X射线的光栅像的光栅G1和用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线的光栅G2设置的各光栅检测部21和22具有：判别部41和42，其针对每个光电转换元件212和222，根据用于判别第一信号所表示的光子的能量的值是否收敛于规定的能量的值的范围内的至少一个阈值Th1和Th2来判别第一信号，在第一信号所表示的光子的能量的值收敛于规定的能量的值的范围内的情况下，输出与第一信号对应的第二信号；以及计数器51和52，其基于第二信号来测量与规定的能量值的范围对应的光子的数量，其中，该第二信号是基于在各判别部41和42中根据阈值进行判别的第一信号输出的信号。由此，在光栅检测部21、22的各像素的检测到的光子的能量值收敛于规定的能量值的范围内的情况下，能够测量(计数)光子的数量。其结果，例如仅通过测量与高(低)能量的X射线对应的光子的数量，就能够获取高(低)能量的X射线图像。因而，只要适当地进行阈值Th1和Th2等的设定，就能够获取具有期望的能量值的X射线图像。
此外，第二实施方式的其它结构和效果与第一实施方式相同。
[第三实施方式]
接着，参照图4来说明第三实施方式的X射线检查装置300的结构。与第一实施方式不同，第三实施方式的X射线检查装置300未设置透过X射线检测部(1b)。
在此，在第三实施方式中构成为，设置于光栅G2的光栅检测部22兼作透过X射线检测部(1b)。
具体地说，能够利用光栅G2直接获取吸收图像、相位图像以及暗场像，因此能够设为省略了透过X射线检测部(1b)的结构。
(第三实施方式的效果)
如上所述，在第三实施方式中构成为，在用于在生成光栅像的位置处吸收并屏蔽X射线的光栅G2设置的光栅检测部22兼作(第一实施方式中的)透过X射线检测部(1b)。由此，与将透过X射线检测部(1b)同光栅检测部22分开设置的情况不同，能够简化X射线检查装置100的结构。
此外，第三实施方式的其它结构和效果与第一实施方式相同。
[第四实施方式]
接着，参照图5和图6来说明第四实施方式的X射线检查装置400的结构。与第一实施方式不同，在第四实施方式的X射线检查装置400中，在光栅G0a的光栅检测部23、光栅G1a的光栅检测部24以及光栅G2a的光栅检测部25分别设置有半导体检测元件231、241以及251。此外，光栅G0a、光栅G1a以及光栅G2a分别是专利权利要求书的“第一光栅”、“第二光栅”以及“第三光栅”的一例。
在此，在第四实施方式中，作为检测元件的各半导体检测元件231、241以及251包括将所入射的X射线转换为电流的半导体转换膜231a、241a以及251a和输出由半导体转换膜231a、241a以及251a进行转换得到的电流信号的电极231b、241b以及251b。另外，在设置有各半导体检测元件231、241以及251的元件基板234、244以及254设置有与电极231b、241b以及251b成对的电极232、242以及252。
具体地说，入射到各光栅部b3、b4以及b5的X射线与半导体转换膜231a、241a以及251a反应来产生电子或空穴。而且，所产生的各电子或空穴通过施加于电极231b、241b以及251b与电极232、242以及252之间的电压而成为电流(第一信号)并被检测。即，所入射的X射线直接被转换为电信号。
另外，在第四实施方式中，构成光栅G0a和光栅G2a的各光栅部(非开口部)b3和b5构成为，通过形成厚的电极231b和251b并且将半导体转换膜231a和251a的材质设为重元素，来作为吸收所入射的X射线以避免该X射线透过的吸收光栅发挥功能。另外，构成光栅G1a的光栅部(非开口部)b4构成为，通过形成薄的电极241b并且将半导体转换膜241a的材质设为轻元素，来作为改变所入射的X射线的相位的相位光栅发挥功能。此外，各光栅G0a、光栅G1a以及光栅G2a的开口部a3、a4以及a5构成为，使所入射的X射线透过而几乎不对该X射线进行吸收、相位调制。
具体地说，由于使光栅G0a和光栅G2a作为吸收光栅发挥功能，因此半导体转换膜231a和251a例如由比较重的Se(硒)、CdTe(碲化镉)、CZT(CdZnTe：锑锌镉)等构成。另外，形成比较厚的电极231b和251b。另外，由于使光栅G1a作为相位光栅发挥功能，因此半导体转换膜241a例如由Si(硅)构成。另外，形成比较薄的电极241b。此外，电极231b、241b以及251b例如由金(Au)、铟(In)构成。
另外，在各光栅G0a、光栅G1a以及光栅G2a中，在光栅检测部23、24以及25的与入射X射线的一侧(X射线照射部1a侧)相反的一侧(透过X射线检测部1b侧)设置有用于对所入射的X射线的吸收量或相位的调制量进行调整的吸收构件235、245以及255。
(第四实施方式的效果)
如上所述，在第四实施方式中，将作为检测元件的各半导体检测元件231、241以及251构成为包括将所入射的X射线转换为电流的半导体转换膜231a、241a以及251a和输出由半导体转换膜231a、241a以及251a进行转换得到的电流信号的电极231b、241b以及251b。由此，能够将透过力强而难以直接检测的X射线转换为电子(空穴)，利用电极231b、241b以及251b和电极232、242以及252(半导体检测元件231、241以及251)对基于转换得到的电子(空穴)、通过施加于各电极231b、241b以及251b与电极232、242以及252之间的电压而产生的电流信号进行检测，因此能够容易地检测入射到光栅部b3、b4以及b5的位置的X射线。
另外，如上所述，在第四实施方式中，通过将半导体转换膜231a和251a的材质设为重元素并且形成厚的电极231b和251b，来成作为吸收所入射的X射线以避免该X射线透过的吸收光栅发挥功能以构成光栅G0a和光栅G2a，通过将半导体转换膜241a的材质设为轻元素并且形成薄的电极241b，来作为改变所入射的X射线的相位的相位光栅发挥功能以构成光栅G1a。由此，仅通过改变半导体转换膜231a、241a以及251a的材质和电极231b、241b以及251b的厚度，就能够容易地构成吸收光栅或相位光栅。
此外，第四实施方式的其它结构和效果与第一实施方式相同。
[变形例]
此外，应该认为此次公开的实施方式在所有方面均为例示性的而非限制性的。本发明的范围由专利权利要求书示出，并非由上述实施方式的说明示出，还包含与专利权利要求书同等的含义和范围内的所有变更(变形例)。
例如，在上述第一实施方式～第四实施方式中，示出了X射线检查装置100(200、300、400)构成为在进行摄影时不相对于被检体S进行移动而被固定的X射线检查装置100(200、300、400)的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可以如图7的变形例所示那样，将X射线检查装置500构成为包括计算机断层摄影装置501，该计算机断层摄影装置501通过在摄影时使X射线照射部10a、光栅G0b(第一光栅)、光栅G1b(第二光栅)、光栅G2b(第三光栅)以及透过X射线检测部10b各部在被检体S的周围进行旋转来拍摄被检体S的X射线图像。如果像这样构成，则能够构成能够抑制由于各光栅(光栅G0b、光栅G1b以及光栅G2b)对从X射线照射部10a照射的X射线的吸收而产生的被检体S的额外辐射、摄影时间的增加的计算机断层摄影装置501。另外，利用计算机断层摄影装置501一边使光栅检测部相对于被检体S进行相对旋转一边获取多个X射线图像(吸收图像、相位图像以及暗场像)并进行组合，由此能够分别获取被检体S的吸收图像、相位图像以及暗场像的断层图像。此外，上述摄影时是指实际照射X射线来进行摄影的瞬间，并不包括为了进行条纹扫描等而进行光栅的移动等的摄影的空闲时间。另外，被检体S并不限于人体。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，构成为每个光电转换元件对应一个闪烁体，但本发明并不限于此。在本发明中，也可以是，如图8的放射线检测器(包括第一光栅、第二光栅或第三光栅中的任一个光栅)Ga、Gb、Gc以及Gd所示那样配置闪烁体。具体地说，也可以是，如图8的(1a)和(1b)、图8的(2a)和(2b)所示那样由沿行方向(Y方向)相连的闪烁体21a(21b)构成。另外，此时，也可以如图8的(1b)所示那样构成为使光电转换元件22a的在行方向以及与行垂直的方向上的间距相等。另外，还可以如图8的(2b)所示那样构成为使光电转换元件22b的在行方向(Y方向)上的间距比在与行正交的方向(X方向)上的间距窄(缩小)，以防遗漏在闪烁体21b中转换得到的光子。
另外，也可以如图8的(3a)和(3b)、图8的(4a)和(4b)所示那样将包括闪烁体21c(21d)和光电转换元件22c(22d)的组以矩阵状、网格状配置，其中，该矩阵状是在两个方向上具有开口部和非开口部的周期性构造。此时，将包括闪烁体21c(21d)和光电转换元件22c(22d)的组配置为在两个方向上具有周期性构造，因此能够针对与周期性构造所表示的方向垂直的两个方向来检测X射线的相位的偏移、X射线的散射等。此外，也可以同样地将作为包括半导体转换膜和电极的组的半导体检测元件配置为在两个方向上具有周期性构造。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，示出各光栅(第一光栅、第二光栅、第三光栅：放射线光栅检测器)以被组装于X射线检查装置的状态使用的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，也可以将各光栅从X射线检查装置卸下后用作放射线光栅检测器。此时，也可以构成为在各光栅(放射线光栅检测器)中拍摄γ射线等X射线以外的放射线。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，示出将被检体相对于第二光栅载置于X射线照射部侧的例子，但也可以将被检体相对于第二光栅载置于透过X射线检测部侧。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，示出将吸收构件设置于各光栅(第一光栅、第二光栅以及第三光栅)的例子，但也可以不设置吸收构件。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，示出读出电路与各光栅(第一光栅、第二光栅以及第三光栅)构成为一体的例子，但也可以是读出电路与各光栅相独立地构成。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，将光栅部的在与行状的配置的方向正交的方向上的宽度设为间距的1/2，但该宽度为间距的1/4以上、3/4以下即可。
另外，在上述第一实施方式～第四实施方式中，示出构成为使第二光栅作为相位光栅发挥功能的例子，但也可以构成为使第二光栅作为吸收光栅发挥功能。
另外，在上述第一实施方式～第三实施方式中，示出在第二光栅和第三光栅设置能够与闪烁体一起装卸的透明基板的例子，但也可以构成为不在第二光栅和第三光栅设置透明基板，而直接在元件基板上设置闪烁体。
另外，在上述第二实施方式中构成为，在入射了与由判别部判别为低于阈值的能量对应的放射线(X射线)的情况下，输出第二信号来获取(低于阈值)低能量的X射线图像，但本发明并不限于此。在本发明中也可以构成为，在入射了与由判别部判别为高于阈值的能量对应的放射线(X射线)的情况下，输出第二信号来获取(高于阈值)高能量的X射线图像。另外，也可以构成为，针对一个光栅检测部设置两组以上的包括判别部和计数器(光子数测量部)的组，在一个光栅检测部中，利用计数器对两个以上的与由判别部判别出的不同能量对应的光子的数量进行计数，来同时获取两个以上的X射线图像。

Claims (14)

1.一种放射线光栅检测器，使用于包括第二光栅和第三光栅、或者包括第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅的X射线检查装置，其中，所述第一光栅用于将所入射的放射线变为多点光源来获得相干性，所述第二光栅用于生成所入射的所述放射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成所述光栅像的位置处吸收并屏蔽所述放射线，
所述放射线光栅检测器具备：光栅部，其构成所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅中的至少所述第二光栅，并且形成使所述放射线透过的开口部以外的非开口部；以及检测部，其设置于所述非开口部，对透过所述光栅部后入射的所述放射线进行检测。
2.根据权利要求1所述的放射线光栅检测器，其特征在于，
所述检测部包括与各像素对应的多个检测元件，各所述检测元件直接或间接地检测向所述非开口部入射的所述放射线并输出电信号。
3.根据权利要求2所述的放射线光栅检测器，其特征在于，
所述检测部还包括闪烁体，该闪烁体将所入射的所述放射线转换为频率比所述放射线的频率低的光，
所述检测元件由光电转换元件构成，该光电转换元件检测由所述闪烁体进行转换得到的低频率的所述光并输出电信号。
4.根据权利要求3所述的放射线光栅检测器，其特征在于，
所述光栅部通过使所述闪烁体的在所述放射线的入射方向上的厚度增大，来作为吸收所入射的所述放射线以避免该放射线透过的吸收光栅发挥功能以构成所述第一光栅或所述第三光栅，
所述光栅部通过使所述闪烁体的在所述放射线的入射方向上的厚度减小，来作为改变所入射的所述放射线的相位的相位光栅发挥功能以构成所述第二光栅。
5.根据权利要求3或4所述的放射线光栅检测器，其特征在于，
还具备透明基板，该透明基板设置有所述闪烁体且使所述放射线透过，
所述透明基板构成为能够与所述闪烁体一起相对于设置有所述光电转换元件的元件基板中的一个元件基板进行装卸。
6.根据权利要求2所述的放射线光栅检测器，其特征在于，
所述检测元件由半导体检测元件构成，该半导体检测元件包括：半导体转换膜，其将所入射的所述放射线转换为电流；以及电极，其输出由所述半导体转换膜进行转换得到的电流信号。
7.根据权利要求6所述的放射线光栅检测器，其特征在于，
所述光栅部通过将所述半导体转换膜的材质设为重元素或者形成厚的所述电极，来作为吸收所入射的所述放射线以避免该放射线透过的吸收光栅发挥功能以构成所述第一光栅或所述第三光栅，
所述光栅部通过将所述半导体转换膜的材质设为轻元素或者形成薄的所述电极，来作为改变所入射的所述放射线的相位的相位光栅发挥功能以构成所述第二光栅。
8.一种X射线检查装置，具备：
X射线照射部，其向被检体照射X射线；
第二光栅和第三光栅，或者第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅，所述第一光栅用于使所入射的X射线的相位一致，所述第二光栅用于生成所入射的所述X射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成所述光栅像的位置处吸收并屏蔽所述X射线；以及
透过X射线检测部，其对透过了所述被检体、所述第二光栅以及所述第三光栅的所述X射线进行检测，或者对透过了所述第一光栅、所述被检体、所述第二光栅以及所述第三光栅的所述X射线进行检测，
其中，所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅包括：光栅部，其构成所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅中的至少所述第二光栅，并且形成使所述X射线透过的开口部以外的非开口部；以及光栅检测部，其设置于所述非开口部，对透过所述光栅部后入射的所述X射线进行检测。
9.根据权利要求8所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述光栅检测部构成为，设置于用于生成所入射的所述X射线的所述光栅像的所述第二光栅，并且对透过了被配置于所述第二光栅的前方的所述被检体的所述X射线进行检测。
10.根据权利要求8或9所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述X射线检查装置构成为，获取由设置于所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅中的至少一个光栅的所述光栅检测部检测到的、由所述X射线照射部照射的所述X射线的强度的随时间的变动，基于所获取的所述强度随时间的变动进行校正，以使在不同时间获取到的X射线图像的亮度固定。
11.根据权利要求8或9所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅构成为彼此能够进行相对移动，
所述X射线检查装置构成为，基于由设置于所述第二光栅和所述第三光栅中的至少一个光栅的所述光栅检测部检测到的、透过了所述被检体的所述X射线的强度的变化，来获取所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅中的至少一个光栅的位置的变动，并且使所述第一光栅、所述第二光栅以及所述第三光栅进行相对移动，以校正所述位置的变动，其中，所述第二光栅用于生成所入射的所述X射线的光栅像，所述第三光栅用于在生成所述光栅像的位置处吸收并屏蔽所述X射线。
12.根据权利要求8或9所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述X射线检查装置构成为，基于由设置于所述第二光栅的所述光栅检测部拍摄到的第一X射线图像、由设置于所述第三光栅的所述光栅检测部拍摄到的第二X射线图像以及由所述透过X射线检测部拍摄到的第三X射线图像中的分辨率各不相同的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取补足了分辨率的X射线图像，其中，所述第二光栅用于生成所入射的所述X射线的所述光栅像，所述第三光栅用于在生成所述光栅像的位置处吸收并屏蔽所述X射线。
13.根据权利要求8或9所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述X射线检查装置构成为，基于由设置于所述第二光栅的所述光栅检测部拍摄到的第一X射线图像、由设置于所述第三光栅的所述光栅检测部拍摄到的第二X射线图像以及由所述透过X射线检测部拍摄到的第三X射线图像中的利用能量各不相同的所述X射线拍摄到的至少两个以上的X射线图像的组合，来获取反映了所述被检体的组成的X射线图像，其中，所述第二光栅用于生成所入射的所述X射线的所述光栅像，所述第三光栅用于在生成所述光栅像的位置处吸收并屏蔽所述X射线。
14.根据权利要求13所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述光栅检测部设置于用于生成所入射的所述X射线的所述光栅像的所述第二光栅和用于在生成所述光栅像的位置处吸收并屏蔽所述X射线的所述第三光栅中的至少一个光栅，并且所述光栅检测部具有：闪烁体，其将所入射的所述X射线转换为频率比所述X射线的频率低的光；与各像素对应的多个光电转换元件，各所述光电转换元件对由所述闪烁体进行转换得到的所述光所包含的多个光子进行检测并输出第一信号；判别部，其针对每个所述光电转换元件，根据用于判别所述第一信号所表示的所述光子的能量的值是否收敛于规定的能量的值的范围内的至少一个阈值来判别所述第一信号，在所述第一信号所表示的所述光子的能量的值收敛于所述规定的能量的值的范围内的情况下，输出与所述第一信号对应的第二信号；以及光子数测量部，其基于所述第二信号来测量与所述规定的能量的值的范围对应的所述光子的数量，其中，所述第二信号是基于在所述判别部中根据所述阈值进行判别的所述第一信号输出的信号。
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