JP2023143444A - Ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転ターゲットへの電子線の衝突による発熱に起因する回転ターゲットの損傷を抑制するとともに、取得されるＸ線画像が回転ターゲットに入射する電子線の入射角度の変動に起因して不鮮明になることを抑制することが可能なＸ線撮影装置を提供する。【解決手段】このＸ線撮影装置１００は、回転軸線１１ｂ周りに回転可能に支持された回転ターゲット１１と、回転ターゲットにおける回転軸線からの距離が異なる複数の焦点位置１４にそれぞれ電子線３６を照射する複数の電子放出部１２とを含み、複数の電子放出部の各々から照射され、回転ターゲットにおける複数の電子放出部の各々の焦点位置に入射する電子線の入射角度θが一定になるように調整されたＸ線源１と、Ｘ線１０を検出する検出器２と、画像を生成する画像処理部５と、複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うようにＸ線源を制御する撮影制御部６と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線撮影装置に関し、特に、回転ターゲットと電子放出部とを含むＸ線源を備えるＸ線撮影装置に関する。

従来、回転ターゲットと電子放出部とを含むＸ線源を備えるＸ線撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、陽極と陰極とを含むＸ線管を備えるＸ線撮影装置が開示されている。陽極は、回転陽極であり、円盤状のターゲットを含む。ターゲットは、陽極の中心軸を回転中心軸として回転する。回転するターゲットに対して、陰極からの電子線が衝突することによりターゲットからＸ線が発生される。陰極の電子銃は、熱電子を発生するカソードと、熱電子を細いビーム状の電子線に集束するグリッド電極と、電子線を静電偏向する２つの偏向電極とを含む。偏向電極によって電子線はターゲットの偏向させることにより、ターゲット上において焦点をターゲットの傾斜面に沿ってターゲットの回転方向と直交する方向に移動させる。電子線を偏向させて焦点をターゲットの回転方向と直交する方向に移動させることにより、ターゲット上には渦巻状の複数の焦点軌道が形成される。ターゲット上の焦点の実質的な面積を増加させることにより、許容されるＸ線管のＸ線を発生させる電子線電流を増加させている。

特開２００７－１６５２３６号公報

上記特許文献１のＸ線管は、電子線を偏向させて焦点をターゲットの回転方向と直交する方向に移動させることにより、電子線の衝突による発熱に起因するターゲットの損傷を抑制していると考えられる。上記特許文献１には記載されていないが、電子線が偏向されると、電子源から照射され、回転ターゲット上の焦点位置に入射する電子線の入射角度が変わると考えられる。電子線が偏向されて回転ターゲット上の焦点位置が回転ターゲットの中心軸から離れた位置に移動した場合、偏向される前の回転ターゲット上の焦点位置に入射する電子線の入射角度と、偏向された後の回転ターゲット上の焦点位置に入射する電子線の入射角度とが異なると考えられる。これにより、偏向される前の焦点の形状と偏向された後の焦点の形状とが異なることになるため、収差の影響が大きくなる。ここで、「収差」とは、電子源から照射された電子線が偏向電極により回転ターゲット上において一点に集束できていないことを示す。その結果、電子線が偏向されることにより回転ターゲット上の焦点位置がターゲットの回転方向と直交する方向に移動するほど、取得されるＸ線画像は不鮮明になるという問題がある。それ故に、回転ターゲットへの電子線の衝突による発熱に起因する回転ターゲットの損傷を抑制しながら、取得されるＸ線画像が回転ターゲットに入射する電子線の入射角度の変動に起因して不鮮明になることを抑制することが望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、回転ターゲットへの電子線の衝突による発熱に起因する回転ターゲットの損傷を抑制しながら、取得されるＸ線画像が回転ターゲットに入射する電子線の入射角度の変動に起因して不鮮明になることを抑制することが可能なＸ線撮影装置を提供することである。

この発明の一の局面におけるＸ線撮影装置は、回転軸線周りに回転可能に支持された回転ターゲットと、回転ターゲットにおける回転軸線からの距離が異なる複数の焦点位置にそれぞれ電子線を照射する複数の電子放出部とを含み、複数の電子放出部の各々から照射され、回転ターゲットにおける複数の電子放出部の各々の焦点位置に入射する電子線の入射角度が一定になるように調整されたＸ線源と、Ｘ線源から出射されたＸ線を検出する検出器と、検出部から出力される検出信号に基づいて画像を生成する画像処理部と、複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うようにＸ線源を制御する撮影制御部と、を備える。

本発明の一の局面におけるＸ線撮影装置は、上記のように、回転軸線周りに回転可能に支持された回転ターゲットと、回転ターゲットにおける回転軸線からの距離が異なる複数の焦点位置にそれぞれ電子線を照射する複数の電子放出部とを含み、複数の電子放出部の各々から照射され、回転ターゲットにおける複数の電子放出部の各々の焦点位置に入射する電子線の入射角度が一定になるように調整されたＸ線源と、複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うようにＸ線源を制御する撮影制御部と、を備える。複数の電子放出部が順次切り替えられて電子線の照射が行われることにより、回転ターゲットにおける回転軸線からの距離が異なる複数の焦点位置にそれぞれ電子線が照射される。回転ターゲット上の焦点位置が変更されることにより、回転ターゲットにおける発熱箇所を分散させることができる。そのため、回転ターゲットの同一の焦点位置が継続的に発熱する場合と比較して、回転ターゲットにおける局所的な温度上昇を低減することができることにより、回転ターゲットへの電子線の衝突による発熱に起因する回転ターゲットの損傷を抑制することができる。また、複数の電子放出部の各々から照射され、回転ターゲットにおける複数の電子放出部の各々の互いに異なる焦点位置に入射する電子線の入射角度が一定になるように調整されていることにより、複数の電子放出部の各々の焦点位置において焦点サイズが変化することを抑制することができる。そのため、電子放出部が切り替えられることによる収差の影響を抑制することができる。これらの結果、回転ターゲットへの電子線の衝突による発熱に起因する回転ターゲットの損傷を抑制しながら、取得されるＸ線画像が陰極－陽極間の距離の変動に起因して不鮮明になることを抑制することができる。

一実施形態によるＸ線撮影装置の全体構成を示した模式図である。 Ｘ線源と検出器とを説明するための図である。 複数の電子放出部の構成を説明するための模式図である。 回転ターゲット上の焦点軌道を説明するための平面模式図である。 電子放出部に含まれる冷陰極電子源の構成を説明するための模式図である。 電子放出部の切り替えを説明するための第１の図である。 電子放出部の切り替えを説明するための第２の図である。 電子放出部の切り替えを説明するための第３の図である。 記憶部に記憶される各種データを示す図である。 被写体の拡大率変化の補正を説明するための第１の図である。 被写体の拡大率変化の補正を説明するための第２の図である。 被写体の投影像の位置の補正を説明するための図である。 Ｘ線撮影装置の撮影動作を説明するためのフロー図である。 再構成処理の流れを説明するためのフロー図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（Ｘ線撮影装置の全体構成）
図１を参照して、一実施形態によるＸ線撮影装置１００の全体構成について説明する。

図１に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、被写体９０のＸ線ＣＴ画像５６を撮影する装置である。本実施形態のＸ線撮影装置１００は、たとえば非破壊検査用途に用いられる。この場合の被写体９０は、検査対象となる試料である。また、本実施形態のＸ線撮影装置１００は、たとえば医療用途に用いられる。この場合の被写体９０は、検査対象となる生体である。

Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線源１と、検出器２と、被写体設置部３と、回転機構４と、画像処理部５と、撮影制御部６と、を備える。Ｘ線源１と、検出器２とは、Ｘ線画像を撮影する撮影部７を構成している。

Ｘ線源１は、被写体設置部３に配置された被写体９０にＸ線を照射するように構成されている。Ｘ線源１は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線１０を発生させるように構成されている。Ｘ線源１は、被写体設置部３を介して、検出器２と対向する。本実施形態では、Ｘ線源１と被写体設置部３と検出器２とが、水平方向に並んで配置されている。

検出器２は、Ｘ線源１から出射されたＸ線１０を検出するように構成されている。Ｘ線源１から出射されたＸ線１０は、被写体９０を透過して、検出器２の検出面に入射する。検出器２は、検出されたＸ線１０を電気信号に変換するように構成されている。これにより、被写体９０におけるＸ線１０の透過を反映したＸ線画像が得られる。検出器２は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器２は、複数の変換素子（図示せず）と複数の変換素子上に配置された画素電極（図示せず）とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期（画素ピッチ）で、検出面内で行列状に並んで配置されている。検出器２の検出信号（画像信号）は、画像処理部５に送られる。

被写体設置部３は、Ｘ線源１と検出器２との間に配置され、被写体９０を支持するように構成されている。本実施形態では、被写体設置部３は、被写体９０が設置される被写体ステージにより構成されている。被写体９０は、被写体９０を保持するための保持具（図示せず）などを介して被写体設置部３に設置されることがある。

回転機構４は、Ｘ線源１と検出器２とを含む撮影部７と、被写体設置部３とを相対的に回転させる。これにより、回転機構４は、被写体９０の撮影角度４０を変化させるように構成されている。回転機構４は、撮影部７と被写体設置部３とを回転軸４ａ周りに相対回転させる。回転軸４ａは、Ｘ線源１から被写体設置部３上の被写体９０を通って検出器２に向かう直線（Ｘ線束の代表線）に対して直交する。本実施形態では、回転軸４ａは、被写体設置部３を通り、鉛直方向に沿っている。

回転機構４は、撮影部７および被写体設置部３の少なくとも一方を、回転軸４ａ周りに回転させる。本実施形態では、回転機構４は、被写体設置部３を水平面内で回転軸４ａ周りに回転させる。回転機構４は、撮影部７を回転させない。回転機構４は、被写体ステージである被写体設置部３を回転させるためのモータ（図示せず）および減速機（図示せず）などを含む。本実施形態では、被写体設置部３と回転機構４とにより、被写体９０の回転ステージが構成されている。

被写体設置部３の回転に伴って、被写体設置部３に支持された被写体９０が水平面内で回転軸４ａ周りに回転される。回転により、被写体９０の撮影角度４０（図２参照）が変化する。撮影角度４０は、被写体９０と撮影部７との相対角度である。本実施形態では、撮影角度４０は、回転機構４の原点角度（初期角度）を０度とした、回転軸４ａ周りの被写体設置部３の角度である。図２では、被写体設置部３が、原点角度から、ある撮影角度４０に回転された状態の例を示している。回転機構４は、被写体９０を任意の撮影角度４０に位置付けるように、被写体設置部３を任意の角度に回転させることができる。

図１に戻り、画像処理部５は制御装置２０に設けられている。制御装置２０は、たとえばＰＣ（パーソナルコンピュータ）により構成される。制御装置２０は、主制御部２１、画像処理部５、記憶部２２および入出力部２３を備える。制御装置２０は、表示装置２４および入力装置２５と接続されている。

主制御部２１は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ、または、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）により構成され、記憶部２２に記憶されたアプリケーションプログラムを実行することにより、Ｘ線撮影装置１００における撮影条件の設定や、撮影開始および撮影停止の制御を行う。

画像処理部５は、たとえば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）または画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサにより構成されている。

画像処理部５は、複数の撮影角度４０の各々における複数の投影画像データ５０（図９参照）を検出器２から取得する。つまり、画像処理部５は、撮影角度毎に、検出器２の検出信号（画像信号）から投影画像データ５０を生成する。上記のように、回転機構４によって被写体の撮影角度４０を変化させることにより、予め設定された複数の撮影角度４０の各々で、撮影部７による被写体９０のＸ線画像が撮影される。投影画像データ５０は、撮影角度毎に取得されるＸ線画像のデータである。

撮影角度４０毎の投影画像データ５０の取得は、予め設定された所定角度範囲に亘って行われる。予め設定された所定角度範囲は、３６０度（１回転）である。また、投影画像データ５０は、予め設定された撮影角度数（ビュー数）に応じた数だけ取得される。本実施形態では、複数の撮影角度４０は、３６０度（１回転）を撮影角度数で分割した等角度間隔で設定された各々の角度である。したがって、複数の投影画像データ５０は、撮影部７と被写体９０とを撮影角度数に応じた単位角度ずつ順次相対回転させた各々の撮影角度４０において取得されたＸ線画像である。

画像処理部５は、取得した複数の投影画像データ５０（図９参照）に基づいてＣＴ画像５６（図９参照）を生成するように構成されている。画像処理部５は、３６０度分の撮影角度毎の複数の投影画像データ５０のセット（投影データセットと呼ぶ）に対して、再構成処理を実行することにより、ＣＴ画像５６を生成する。ＣＴ画像５６とは、被写体９０の３次元構造を反映する画像であり、様々な撮影角度４０で撮影された複数のＸ線画像（投影画像データ５０）から演算処理によって再構成される。ＣＴ画像５６は、被写体９０の断層画像、３次元立体画像などの形態でありうる。

記憶部２２は、揮発性記憶装置および不揮発性記憶装置を含んで構成される。記憶部２２は、プログラム５１（図９参照）、Ｘ線撮影装置１００のＣＴ撮影に関する各種の設定情報５３（図９参照）などを記憶している。記憶部２２は、取得された複数の投影画像データ５０（図９参照）と、それらの投影画像データ５０に基づいて生成されたＣＴ画像５６とを記憶する。

入出力部２３は、制御装置２０に対する信号の入出力を行うための各種のインターフェースにより構成されている。入出力部２３は、表示装置２４および入力装置２５と接続されている。表示装置２４は、たとえば液晶表示装置などである。入力装置２５は、キーボードおよびマウスなどを含む。画像処理部５は、入出力部２３を介して、検出器２からの検出信号（画像信号）を取得する。主制御部２１は、入出力部２３を介して、撮影制御部６に対して撮影開始または撮影停止の指示などを送信する。

撮影制御部６は、Ｘ線源１の動作制御を行う。また、撮影制御部６は、回転機構４の動作制御を行う。撮影制御部６は、Ｘ線源１の制御機器、回転機構４の制御機器などから構成されている。撮影制御部６は、複数の投影画像データ５０（図９参照）の取得時に、Ｘ線源１からＸ線１０を照射させる制御および照射を停止させる制御を行うとともに、被写体９０を複数の撮影角度４０に順次位置付けるように回転機構４を制御する。

（Ｘ線源の構成）
図２に示すように、本実施形態では、Ｘ線源１は、回転ターゲット１１と、複数の電子放出部１２とを含む。回転ターゲット１１と、複数の電子放出部１２とは、真空容器１３中に収容されている。

Ｘ線源１は、陰極である電子放出部１２と陽極である回転ターゲット１１との間に電圧を印加することによって電子放出部１２から電子線３６を放出させ、放出した電子線３６を回転ターゲット１１に衝突させることによって、回転ターゲット１１からＸ線１０を発生させるように構成されている。

回転ターゲット１１は、円板形状を有する。回転ターゲット１１は、傾斜した表面１１ａを有する。回転ターゲット１１は、回転ターゲット１１の周縁部に向かって薄肉となるように傾斜している。回転ターゲット１１は、傾斜した表面１１ａに電子線３６が衝突することにより発生したＸ線１０が、電子線３６の飛来方向とは異なる方向へ出射されるように構成されている。回転ターゲット１１は、ロータ１１ｃの回転軸周りに回転可能に支持されている。回転ターゲット１１は、ロータ１１ｃによって回転軸線１１ｂ周りに回転される。すなわち、Ｘ線源１は、いわゆる回転陽極型の構造を有している。

図３に示すように、複数の電子放出部１２は、回転ターゲット１１上の異なる焦点位置１４にそれぞれ電子線３６を照射するように構成されている。撮影制御部６は、複数の電子放出部１２からの電子線３６の照射を個別に制御する。撮影制御部６は、複数の電子放出部１２のうち、いずれか１つの電子放出部１２を選択して電子線３６を照射させる。電子放出部１２の数は、特に限定されない。図３では、３つの電子放出部１２を図示している。電子放出部１２の数は、２つでもよいし、４つ以上であってもよい。３つの電子放出部１２は、それぞれ回転ターゲット１１の異なる焦点位置１４に向けて、電子線３６を放出することにより、電子放出部１２に対応する焦点位置１４から、それぞれ検出器２に向けて、Ｘ線１０を出射させる。これにより、Ｘ線源１は、Ｘ線源１が備える電子放出部１２の数と等しい数の、互いに異なる焦点（焦点位置１４）からそれぞれＸ線を出射することが可能である。なお、回転ターゲット１１への電子線３６の衝突による発熱を分散させる観点から、回転ターゲット１１上の焦点の数は多い方が好ましい。すなわち、電子放出部１２の数は多い方が好ましい。

複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４は、回転ターゲット１１における回転軸線１１ｂからの距離が異なるように位置している。複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４は、回転ターゲット１１の傾斜した表面１１ａ上において回転ターゲット１１の径方向に並ぶように位置している。すなわち、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４は、回転ターゲット１１の傾斜した表面１１ａ上において回転軸線１１ｂから離れる方向に並ぶように位置している。

電子線３６は、回転ターゲット１１上の１つの焦点位置１４に対して照射される。各焦点位置１４は、回転ターゲット１１の径方向に一定の距離で配置されている。焦点位置１４で電子線３６が衝突したスポット（点状領域）が、Ｘ線１０の焦点となる。図４に示すように、回転ターゲット１１の傾斜した表面１１ａには、複数の電子放出部１２の各々の焦点のスポットにより構成される複数の円形状の焦点軌道３７が形成される。図４に示す本実施形態では、電子放出部１２が３つ設けられているので（図３参照）、焦点軌道３７が３つ形成される。図４では、複数の焦点軌道３７を破線にて表している。なお、隣接する焦点位置１４の間の距離は、同じでも良いし、異なっていてもよい。

回転ターゲット１１上の隣接する焦点の範囲１４ｄ同士は、離間して重ならないように位置している。本明細書では、「焦点の範囲」とは、電子線３６が衝突したスポットのことを示す。回転ターゲット１１上の隣接する焦点軌道３７も、離間して重ならないように位置している。本実施形態において、回転ターゲット１１上の焦点のスポットの径（焦点サイズ）は、約２０μｍ～３０μｍである。また、回転ターゲット１１上の隣接する焦点位置１４の間の距離Ｄ１は、約１ｍｍである。電子放出部１２によって形成される焦点のスポットの径は、隣接する焦点位置１４の間の距離Ｄ１よりも小さい。隣接する焦点の範囲１４ｄ同士が離間して重ならないように位置していることや、焦点スポットの径が隣接する焦点位置１４の間の距離よりも小さいことにより、いずれかの焦点位置１４への電子衝突によって発生した熱の影響が、隣の他の焦点の範囲１４ｄにまで及ぶことを抑制することができる。

また、図２に示すように、複数の電子放出部１２の各々から照射され、回転ターゲット１１における複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４に入射する電子線３６の入射角度が一定になるように調整されている。入射角度θは、電子線３６の入射方向と、回転ターゲット１１の複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４の法線とがなす角度を意味する。なお、図２では、電子線３６の入射方向と焦点位置１４の法線とが一致していることを図示している。複数の電子放出部１２の各々から照射され、焦点位置１４に入射する電子線３６の入射角度θは、いずれの電子放出部１２が選択されても同じである。すなわち、電子放出部１２ａから照射され、焦点位置１４ａに入射する電子線３６の入射角度θ、電子放出部１２ｂから照射され、焦点位置１４ｂに入射する電子線３６の入射角度θ、および、電子放出部１２ｃから照射され、焦点位置１４ｃに入射する電子線３６の入射角度θは、互いに一定になるように調整されている。

具体的には、Ｘ線源１は、複数の電子放出部１２が設けられる基板３１をさらに含んでいる。基板３１は、シリコンやガラスなどの平板である。回転ターゲット１１において径方向に並ぶ複数の焦点位置１４が位置する傾斜する表面１１ａの部分と、基板３１の表面とが、互いに平行になるように調整されている。また、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４が回転ターゲット１１上に径方向に並んで位置するように、基板３１上に複数の電子放出部１２が設けられている。電子放出部１２から照射される電子線３６は、回転ターゲット１１の傾斜する表面１１ａ上の焦点位置１４に対して垂直に入射するように構成されている。複数の電子放出部１２の各々から照射される電子線３６の軸線３６ａ（電子線軸）（図２参照）は、互いに平行である。

図５は、電子放出部１２および回転ターゲット１１の、より詳細な構成例を示す。Ｘ線源１は、平面上に配列された複数の冷陰極電子源３０を有する電子源ユニット１５を含む。複数の電子放出部１２は、それぞれ、複数の冷陰極電子源３０のうちの互いに異なるグループにより構成されている。

電子源ユニット１５は、半導体製造技術の応用により、基板３１上に多数の冷陰極電子源３０をアレイ状に形成したものである。アレイ状に配列された複数の冷陰極電子源３０のうちの一部により構成されたグループが、１つの電子放出部１２を構成する。

複数の電子放出部１２の１つを構成するグループは、回転ターゲット１１の同一の焦点位置１４へ電子を照射する１つ以上の冷陰極電子源３０により構成されている。１つの電子放出部１２は、１個以上の冷陰極電子源３０を含む。１つの電子放出部１２は、たとえば１０個以上、１００個以上、または１０００個以上の冷陰極電子源３０を含む。１つの電子放出部１２が複数の冷陰極電子源３０から構成される場合、その電子放出部１２を構成する複数の冷陰極電子源３０の各々から放出される電子の集合が、その電子放出部１２から放出される電子線３６を形成する。電子線３６は、回転ターゲット１１上の１つの焦点位置１４に対して照射される。

個々の冷陰極電子源３０は、電界が印加されたエミッタからトンネル効果によって電子を放出させる電界放出型電子源である。冷陰極電子源３０は、図５に示すように、たとえばスピント型電子源である。スピント型電子源は、基板３１上に形成された陰極電極３２と、陰極電極３２上に形成された先細り形状のエミッタ３３と、エミッタ３３の周囲を囲む絶縁層３４を介して絶縁層上に形成されたゲート電極３５と、を含む。陰極電極３２とゲート電極３５との間に所定の引き出し電圧が印加されることによって、エミッタ３３の先端に高い電界が発生してエミッタ３３の先端から電子が放出される。

なお、スピント型電子源では、ゲート電極３５および絶縁層３４を貫通する孔をエッチングにより形成し、形成された孔内にエミッタ材料を堆積させる手法でエミッタ３３が作成される。冷陰極電子源３０は、スピント型以外の構造を有していてもよい。たとえばエミッタ３３は、カーボンナノチューブなどの針状体により形成され得る。

また、図３に示すように、電子放出部１２のエミッタ３３（図５参照）からの電子線３６を集束させるための電磁レンズ３８が複数設けられている。電磁レンズ３８は、コイルを利用した電磁石であり、コイルの孔の中心に向かって突き出すように形成された図示しない磁極（ポールピース）を有する。電界放出電子源３０から出射された電子線３６はポールピースで囲まれた範囲（孔）を通り抜けてターゲット１１に衝突する。なお、電子線３６を集束させるためのレンズは、電磁レンズ３８でなく、静電レンズであっても良いし、他の公知のレンズであっても良い。

Ｘ線源１は、個々の電子放出部１２（冷陰極電子源３０のグループ）に対して、電圧の印加を個別に制御するための切替部１７を備える。撮影制御部６（図１参照）は、陰極電極３２（図５参照）と回転ターゲット１１との間に所定の電圧を印加するように電源を制御する。撮影制御部６は、選択された電子放出部１２に属する冷陰極電子源３０のゲート電極（図４参照）を電源と選択的に接続し、ゲート電極に引き出し電圧を印加するように切替部１７を制御する。これにより、選択された電子放出部１２に属する冷陰極電子源３０のグループから電子線３６が放出され、選択された電子放出部１２に対応する焦点位置１４からＸ線が出射される。

（電子放出部の切り替え制御）
本実施形態では、撮影制御部６は、複数の電子放出部１２を順次切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御するように構成されている。

本実施形態において、撮影制御部６は、電子線３６の衝突による発熱に起因する回転ターゲット１１の損傷を防止するため、焦点位置１４を切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御する。すなわち、撮影制御部６は、複数の電子放出部１２を順次切り替えるようにＸ線源１を制御する。本実施形態において、回転ターゲット１１の材料は、タングステンである。タングステンの融点は、約３４２０度である。撮影制御部６は、電子線３６が照射されている焦点位置１４の温度が約３０００度を超えないように、複数の電子放出部１２を順次切り替えるようにＸ線源１を制御する。なお、回転ターゲット１１の材料はタングステンに限定されず、公知の材料を用いることができる。

図２に示すＸ線管内部は真空状態であり、かつ、回転陽極では回転ターゲット１１が高速で回転している。それ故に、回転ターゲット１１の焦点位置１４の温度をリアルタイムで検知することは困難である。そのため、シミュレーションや実験が予め行われ、回転ターゲット１１の温度上昇に関する情報が予め取得される。回転ターゲット１１の温度上昇に関する条件（パラメータ）として、回転ターゲット１１上の焦点サイズおよび焦点軌道３７（図４参照）の半径、回転ターゲット１１の形状および材質、回転ターゲット１１の回転数、Ｘ線源１において印加される電圧、電子放出部１２による電子線３６の照射時間などが挙げられる。なお、回転ターゲット１１の形状および材質として、回転ターゲット１１の半径、体積、傾斜する表面１１ａの回転軸線１１ｂに対する傾斜角度、および、材質の密度、熱伝導率、比熱などが挙げられる。取得された回転ターゲット１１の温度上昇に関する情報に基づいて、種々の条件下における電子線３６の照射可能時間が予め設定される。電子線３６の照射可能時間とは、電子放出部１２から照射される電子線３６を、一の焦点位置１４に対して、回転ターゲット１１が熱により損傷されずに継続して照射可能な最長時間である。設定された電子線３６の照射可能時間は、予め記憶部２２に記憶される。撮影制御部６は、予め取得された電子線３６の照射可能時間に基づいて、複数の電子放出部１２を順次切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御するように構成されている。

電子線３６の照射可能時間は、撮影条件により異なる。また、電子線３６の照射可能時間は、複数の電子放出部１２毎に異なる。回転ターゲット１１上の焦点軌道３７（図４参照）は、焦点位置１４と回転軸線１１ｂとの間の距離が小さいほうが短くなる。そのため、電子線３６の照射可能時間は、焦点位置１４と回転軸線１１ｂとの間の距離が小さくなるほど短くなるように設定されている。

電子放出部１２の切り替え制御について、図６～８を参照して具体的に説明する。なお、図６では、第１撮影角度４０ａにおいて第１電子放出部１２ａが選択されている例を図示している。また、図７では、第２撮影角度４０ｂにおいて第１電子放出部１２ａが選択されている例を図示している。また、図８では、第３撮影角度４０ｃにおいて第２電子放出部１２ｂが選択されている例を図示している。図６に示すように、撮影制御部６は、初期の第１撮影角度４０ａにおいて、いずれかの電子放出部１２、たとえば第１電子放出部１２ａを選択して、焦点位置１４ａからＸ線照射を行うよう制御する。検出器２により、第１撮影角度４０ａの投影画像データ５０が取得される。投影画像データ５０の取得後、撮影制御部６は、被写体設置部３を単位角度回転させて、第１撮影角度４０ａから次の第２撮影角度４０ｂ（図７参照）に変更するように、回転機構４を制御する。

そして、撮影制御部６は、第１撮影角度４０ａにおいて電子線３６の照射を行った第１電子放出部１２ａの焦点位置１４ａへの電子線３６の照射可能時間の残量を取得する。電子線３６の照射可能時間の残量は、第１電子放出部１２ａにおける電子線３６の照射可能時間から第１撮影角度４０ａにおける電子線３６の照射時間を差し引いた時間である。撮影制御部６は、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が、第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いか否かを判定する。なお、照射時間とは、投影画像データ５０を取得するために各撮影角度において電子線３６が照射される時間のことである。

そして、撮影制御部６は、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いと判定した場合、第１電子放出部１２ａとは異なる電子放出部１２を選択する。本実施形態においては、第２電子放出部１２ｂを選択する。すなわち、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおいて使用する電子放出部１２を、第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替える。撮影制御部６は、選択した第２電子放出部１２ｂにより焦点位置１４ｂからＸ線照射を行い、第２撮影角度４０ｂの投影画像データ５０を取得させる。投影画像データ５０の取得後、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂから次の第３撮影角度４０ｃ（図８参照）に変更させる。

これに対して、撮影制御部６は、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも長いと判定した場合、図７に示すように、第２撮影角度４０ｂにおいても同じ第１電子放出部１２ａを選択する。撮影制御部６は、選択した第１電子放出部１２ａにより焦点位置１４ａからＸ線照射を行い、第２撮影角度４０ｂの投影画像データ５０を取得させる。投影画像データ５０の取得後、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂから次の第３撮影角度４０ｃ（図８参照）に変更させる。

そして、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおいて電子線３６の照射を行った第１電子放出部１２ａまたは第２電子放出部１２ｂの焦点位置１４への電子線３６の照射可能時間の残量を取得する。第３撮影角度４０ｃにおいても、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおいて実行した処理と同様の処理を行う。すなわち、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおいて電子線３６の照射を行った電子放出部１２の電子線３６の照射可能時間の残量が第３撮影角度４０ｃにおける電子線３６の照射時間よりも短いか否かを判定する。

そして、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおいて電子線３６の照射を行った電子放出部１２の電子線３６の照射可能時間の残量が第３撮影角度４０ｃにおける電子線３６の照射時間よりも短いと判定した場合に、電子放出部１２を他の電子放出部１２に切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御する。図８では、第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替えられて電子線３６が照射されている例を示している。そして、撮影制御部６は、切り替えた電子放出部１２により焦点位置１４からＸ線照射を行い、第３撮影角度４０ｃの投影画像データ５０を取得させる。投影画像データ５０の取得後、撮影制御部６は、第３撮影角度４０ｃから次の第４撮影角度４０（不図示）に変更させる。

これに対して、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおいて電子線３６の照射を行った電子放出部１２の電子線３６の照射可能時間の残量が第３撮影角度４０ｃにおける電子線３６の照射時間よりも長いと判定した場合に、第２撮影角度４０ｂにおいて電子線３６の照射を行った電子放出部１２と同じ電子放出部１２により電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御する。そして、撮影制御部６は、同じ電子放出部１２により焦点位置１４からＸ線照射を行い、第３撮影角度４０ｃの投影画像データ５０を取得させる。投影画像データ５０の取得後、撮影制御部６は、第３撮影角度４０ｃから次の第４撮影角度４０（不図示）に変更させる。

撮影制御部６（図１参照）は、３６０度を予め設定された撮影角度数で分割した複数の撮影角度４０の各々に位置付けるように、回転機構４を制御するように構成されている。そのため、撮影制御部６は、上記の制御を撮影角度数だけ繰り返すことにより、撮影部７に３６０度分の複数の投影画像データ５０を撮影させる。

このような制御により、撮影角度毎の投影画像データ５０の取得のためにＸ線照射を行う毎に、予め取得された電子線３６の照射可能時間に基づいて、直前に電子線３６が照射された選択された電子放出部１２を切り替えるか否かの判定を行い、判定結果に基づいて選択された電子放出部１２から電子線３６の照射を行う。この制御により、電子線３６の照射可能時間に基づいて電子放出部１２が選択され、選択された電子放出部１２により電子線３６が照射される。

なお、電子放出部１２の切り替えにおいて、撮影制御部６は、第１電子放出部１２ａとは異なる第２電子放出部１２ｂを選択する。本実施形態においては、回転ターゲット１１において径方向に並ぶ複数の焦点位置１４に対応するように基板３１上に一定方向に配置された複数の電子放出部１２において、撮影制御部６は、一定方向に隣接する順に異なる電子放出部１２を選択するように構成されている。

（再構成処理）
次に、画像処理部５（図１参照）による、複数の投影画像データ５０（図９参照）を用いた再構成処理について説明する。

まず、再構成処理に用いるデータについて説明する。図１０に示すように、制御装置２０（図１参照）の記憶部２２は、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４の情報５２を予め記憶している。Ｘ線源１の回転ターゲット１１の表面上における各焦点位置１４は、複数の電子放出部１２および回転ターゲット１１の構造的関係に基づいて決定され、既知である。焦点位置１４の情報は、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４が、ＣＴ画像５６の再構成処理における空間座標系においてどの位置座標に配置されるかを特定可能な情報である。

また、記憶部２２は、ＳＲＤ情報５７およびＳＤＤ情報５８を記憶している。ＳＲＤ情報５７とは、回転ターゲット１１の焦点位置１４から被写体設置部３を回転させる回転機構４の回転軸４ａまでの距離である、焦点－回転中心間距離ＳＲＤ（Ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ Ｒｏｔａｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）情報のことである。ＳＤＤ情報５８とは、回転ターゲット１１の焦点位置１４から検出器２までの距離である、焦点－検出器間距離ＳＤＤ（Ｓｏｕｒｃｅ ｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｄｉｓｔａｎｃｅ）情報のことである。被写体９０が設置される被写体ステージには、回転機構４の回転軸４ａの位置を検出する位置計測センサ（不図示）が設けられている。検出器２を支持する支持台（不図示）には、検出器２の検出面の位置を検出する位置測定センサ（不図示）が設けられている。個々の投影画像データ５０は、その投影画像データ５０を取得したときに各位置検出センサから取得されたＳＲＤ情報５７およびＳＤＤ情報５８と関連付けて、記憶部２２に記憶されている。

なお、記憶部２２には、主制御部２１および画像処理部５が実行するプログラム５１と、設定情報５３とが記憶されている。設定情報５３は、複数の電子放出部１２の切り替え順序、管電圧、撮影角度数、後述する電子放出部１２の切り替えに伴う焦点位置１４のＺ方向（図１３参照）への移動量、および、再構成処理における定数データなどを規定する。また、個々の投影画像データ５０は、その投影画像データ５０を取得したときの撮影角度４０および放出部識別情報５４と関連付けて、記憶部２２に記憶されている。放出部識別情報５４は、その投影画像データ５０の取得に使用した電子放出部１２が、複数の電子放出部１２のいずれであるかを識別する情報である。１回のＣＴ画像５６を生成するために、設定情報５３に設定された撮影角度数に対応する数の投影画像データ５０のセット（以下、投影データセットと呼ぶ）が、記憶部２２に記憶される。記憶部２２は、生成されたＣＴ画像５６を記憶する。

画像処理部５（図１参照）は、記憶部２２に記憶されたプログラム５１を実行することにより、投影データセット、焦点位置１４の情報５２、ＳＲＤ情報５７およびＳＤＤ情報５８を含む再構成情報に基づいて、ＣＴ画像５６を生成するように構成されている。画像処理部５は、複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の拡大率および被写体の投影像の位置を補正する補正処理を含む再構成処理を行うことにより、ＣＴ画像５６を生成するように構成されている。

本実施形態では、電子放出部１２の切り替えにより焦点位置１４が変更される。焦点位置１４の変更に伴い、複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の拡大率が変化する。また、焦点位置１４の変更に伴い、複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の投影像の位置が変化する。そこで、画像処理部５は、補正処理として、複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の拡大率変化の補正処理、および、複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の投影像の位置の補正処理を実施する。また、本実施形態では、画像処理部５は、再構成処理として、解析的再構成法の一種であるＦＤＫ法（Ｆｅｌｄｋａｍｐ法）を応用した再構成処理を実施する。

（被写体の拡大率変化の補正）
複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の拡大率変化の補正について設明する。被写体９０の拡大率変化の補正とは、電子放出部１２の切り替え（焦点位置１４の切り替え）に起因する、Ｘ方向（図１１参照）の焦点位置移動に伴う被写体９０の拡大率変化を補正するための補正処理である。なお、図１０～図１２では、回転ターゲット１１の回転軸線１１ｂと直交し、かつ、Ｘ線が照射される方向をＸ方向として説明する。また、回転ターゲット１１の回転軸線方向をＺ方向として説明する。また、Ｘ方向およびＺ方向に直交する方向をＹ方向として説明する。

図１０において、回転ターゲット１１の傾斜する表面１１ａには、３つの電子放出部１２（図３参照）の各々の焦点位置１４として３つの焦点位置１４ａ、１４ｂ、１４ｃがＸ方向に並ぶように位置している。３つの焦点位置１４ａ、１４ｂ、１４ｃのうち、Ｘ方向における中央の焦点位置１４ｂに電子線３６が照射され、中央の焦点位置１４ｂからＸ線１０が出射される。このとき、ＹＺ平面において寸法Ｒ_０を有する被写体９０は、検出器２の検出面において拡大投影され、検出面において寸法Ｒ_１の投影像を形成する。その拡大率Ｒ_１／Ｒ_０は、下記式（１）である。

ここで、Ｒ_０は、ＹＺ平面における被写体９０の寸法である。Ｒ_１は、焦点位置１４ｂにおける検出面において拡大投影された被写体９０の寸法である。ＳＲＤ_１は、焦点位置１４ｂにおける焦点－回転中心間距離である。ＳＤＤ_１は、焦点位置１４ｂにおける焦点－検出器間距離である。

ここで、図１０および図１１に示すように、焦点位置１４が、Ｘ方向における中央の焦点位置１４ｂから、右側（外周側）の焦点位置１４ｃに切り替えられた場合、焦点位置１４の切り替え前のＳＲＤ_１およびＳＤＤ_１は、焦点位置１４の切り替え後において、ＳＲＤ_２およびＳＤＤ_２に変化する。これにより、焦点位置１４の切り替え前の拡大率Ｒ_１／Ｒ_０も、焦点位置１４の切り替え後の拡大率Ｒ_２／Ｒ_０に変化する。すなわち、焦点位置１４の切り替え前と後では、検出面において拡大投影される被写体９０の拡大率が変化する。

そこで、画像処理部５は、再構成処理の実施の前に、焦点位置１４の切り替えに伴い変化する検出面での被写体９０の拡大率がいずれの焦点位置１４においても等しくなるように、検出面での被写体９０の拡大率を補正する。本実施形態においては、投影画像データ５０における焦点位置１４ｂにおける検出面において拡大投影される被写体９０の拡大率に、投影画像データ５０における焦点位置１４ｃにおける検出面において拡大投影される被写体９０の拡大率が一致するように、投影画像データ５０における被写体９０の拡大率を補正する。

画像処理部５は、記憶部２２に記憶された中央の焦点位置１４ｂにおいて撮影した投影画像データ５０に関連付けられたＳＲＤ_１、ＳＤＤ_１を取得する。また、画像処理部５は、中央の焦点位置１４ｂにおいて撮影した投影画像データ５０、ＳＲＤ_１およびＳＤＤ_１に基づいて、被写体９０の寸法Ｒ_１を取得する。画像処理部５は、取得したＳＲＤ_１、ＳＤＤ_１、および、被写体９０の寸法Ｒ_１に基づいて、拡大率Ｒ_１／Ｒ_０を取得する。拡大率Ｒ_１／Ｒ_０は、上記式（１）である。

次に、画像処理部５は、記憶部２２に記憶された右側の焦点位置１４ｃにおいて撮影した投影画像データ５０に関連付けられたＳＲＤ_２、ＳＤＤ_２を取得する。また、画像処理部５は、右側の焦点位置１４ｃにおいて撮影した投影画像データ５０に基づいて、被写体９０の寸法Ｒ_２を取得する。画像処理部５は、取得したＳＲＤ_２、ＳＤＤ_２、および、被写体９０の寸法Ｒ_２に基づいて、拡大率Ｒ_２／Ｒ_０を取得する。拡大率Ｒ_２／Ｒ_０は、下記式（２）である。

ここで、Ｒ_０は、ＹＺ平面における被写体９０の寸法である。Ｒ_２は、焦点位置１４ｃにおける検出面において拡大投影された被写体９０の寸法である。ＳＲＤ_２は、焦点位置１４ｃにおける焦点－回転中心間距離である。ＳＤＤ_２は、焦点位置１４ｃにおける焦点－検出器間距離である。

被写体９０の寸法Ｒ_２に対して、拡大率Ｒ_１／Ｒ_０を拡大率Ｒ_２／Ｒ_０で除算した値を乗算することにより、投影画像データ５０における被写体９０の拡大率を補正することができる。拡大率Ｒ_１／Ｒ_０を拡大率Ｒ_２／Ｒ_０で除算した値は、下記式（３）である。

ここで、Ｒ_０は、ＹＺ平面における被写体９０の寸法である。Ｒ_１は、焦点位置１４ｂにおける検出面において拡大投影された被写体９０の寸法である。Ｒ_２は、焦点位置１４ｃにおける検出面において拡大投影された被写体９０の寸法である。ＳＲＤ_１は、焦点位置１４ｂにおける焦点－回転中心間距離である。ＳＤＤ_１は、焦点位置１４ｂにおける焦点－検出器間距離である。ＳＲＤ_２は、焦点位置１４ｃにおける焦点－回転中心間距離である。ＳＤＤ_２は、焦点位置１４ｃにおける焦点－検出器間距離である。

画像処理部５は、上記式（３）に基づいて、投影画像データ５０に含まれる各画像の拡大率を揃えるように拡大率補正を行う。以上の補正処理により、Ｘ方向の焦点位置移動に伴う被写体９０の拡大率変化を補正することができる。

（被写体の投影像の位置の補正）
次に、複数の投影画像データ５０の各々における被写体９０の投影像の位置の補正について設明する。被写体９０の投影像の位置の補正とは、電子放出部１２の切り替え（焦点位置１４の切り替え）に起因する、Ｚ方向（図１２参照）の焦点位置移動に伴う被写体９０の投影像の位置を補正するための補正処理である。被写体９０の投影像の位置の補正処理は、被写体９０の拡大率変化の補正処理が実施された投影画像データ５０に対して実施される。

図１２において、回転ターゲット１１の傾斜する表面１１ａには、３つの電子放出部１２（図３参照）の各々の焦点位置１４として３つの焦点位置１４ａ、１４ｂ、１４ｃがＸ方向に並ぶように位置している。３つの焦点位置１４ａ、１４ｂ、１４ｃのうち、Ｘ方向における中央の焦点位置１４ｂに電子線３６が照射され、中央の焦点位置１４ｂからＸ線１０が出射される。ここで、焦点位置１４が、Ｘ方向における中央の焦点位置１４ｂから、右側（外周側）の焦点位置１４ｃに切り替えられた場合、検出器２の検出面に投影される被写体９０の投影像の位置がＺ方向に移動する。そこで、画像処理部５は、被写体９０の拡大率変化の補正処理が実施された投影画像データ５０に対して、Ｚ方向の焦点位置移動に伴う被写体９０の投影像の位置を補正する。

Ｘ方向における中央の焦点位置１４ｂから、右側（外周側）の焦点位置１４ｃに切り替えられた場合、右側の焦点位置１４ｃは、中央の焦点位置１４ｂと比べて、Ｚ方向に移動量ｚ_０だけ移動している。また、右側の焦点位置１４ｃにおける被写体９０の投影像の位置も、中央の焦点位置１４ｂにおける被写体９０の投影像の位置と比べて、検出器２の検出面においてＺ方向に移動量ｚ_１だけ移動している。なお、焦点位置１４のＺ方向への移動量ｚ_０は、予め記憶部２２に記憶されている。

なお、投影像の位置の補正処理は、被写体９０の拡大率変化の補正処理が実施された投影画像データ５０に対して実施される。被写体９０の拡大率変化の補正処理により、右側の焦点位置１４ｃにおける投影画像データ５０の被写体９０の拡大率は、中央の焦点位置１４ｂにおける投影画像データ５０の被写体９０の拡大率と一致している。また、右側の焦点位置１４ｃにおける投影画像データ５０のＳＲＤ_２およびＳＤＤ_２は、中央の焦点位置１４ｂにおける投影画像データ５０のＳＲＤ_１およびＳＤＤ_１と一致している。そのため、これらの投影画像データ５０において、Ｘ方向におけるＸ線照射の始点は同じ位置である。その結果、これらの投影画像データ５０において、Ｘ方向におけるＸ線照射の始点はＺ方向にのみ移動しているものとみなすことができる。

このとき、被写体９０の投影像の位置の移動量ｚ_１は、下記の式（４）で算出される。ここで、ＳＲＤおよびＳＤＤは、基準となる中央の焦点位置１４ｂにおけるＳＲＤ_１およびＳＤＤ_１である。

ここで、ｚ_０は、焦点位置１４の移動量である。ｚ_１は、被写体９０の投影像の位置のＺ方向における移動量である。ＳＲＤは、焦点－回転中心間距離である。ＳＤＤは、焦点－検出器間距離である。

画像処理部５は、上記式（４）に基づいて、被写体９０の拡大率変化の補正処理が実施された右側の焦点位置１４ｃにおける投影画像データ５０に対して、被写体９０の投影像の位置を移動量ｚ_１だけ移動させる補正を行う。以上の補正処理により、Ｚ方向の焦点位置移動に伴う被写体９０の投影像の位置を補正することができる。

次に、画像処理部５は、被写体９０の拡大率および被写体９０の投影像の位置を補正する補正処理を実施した複数の投影画像データ５０を用いて、フィルタ処理および逆投影処理を含む再構成処理を行うことにより、ＣＴ画像５６を生成するように構成されている。

画像処理部５は、再構成処理において、被写体９０の拡大率および被写体９０の投影像の位置を補正する補正処理を実施した複数の投影画像データ５０に対して、フィルタ処理を行うように構成されている。フィルタ処理は、公知の手法を用いて行うことができる。

画像処理部５は、再構成処理において、複数の投影画像データ５０の各々に対して、逆投影処理を行うように構成されている。逆投影処理は、公知の手法を用いて行うことができる。本実施形態では、画像処理部５は、ＦＤＫ法（Ｆｅｌｄｋａｍｐ法）を応用した再構成処理を実施する。

再構成処理の結果、画像処理部５は、被写体９０のＣＴ画像５６を生成する。

（Ｘ線撮影装置１００の動作）
次に、図１４を参照して、本実施形態のＸ線撮影装置１００の撮影動作を説明する。Ｘ線撮影装置１００は、本実施形態によるＸ線撮影方法を実施する。Ｘ線撮影装置１００における撮影動作の制御は撮影制御部６が行う。投影画像データ５０の取得およびＣＴ画像５６の生成は画像処理部５が行う。以下の動作説明において、Ｘ線撮影装置１００の装置構成については図１、図６～８を参照し、各種データについては図９を参照するものとする。

撮影動作は、制御装置２０が入力装置２５を介した操作入力を受け付けることにより開始される。被写体が被写体設置部３に設置された後、入力装置２５を介して撮影開始の操作入力を受け付けると、主制御部２１が、撮影制御部６へ撮影動作の開始を指示する信号を送信する。主制御部２１からの信号を受信することにより、撮影制御部６は、Ｘ線源１および回転機構４を制御し、被写体の撮影動作を開始する。

ステップ１０１において、撮影制御部６は、今回の撮影角度４０におけるＸ線照射に用いる電子放出部１２を、複数の電子放出部１２のうちから選択する。ＣＴ撮影における初回の撮影時には、予め設定された初期の第１撮影角度４０ａ（β＝０度）におけるＸ線照射に用いる第１電子放出部１２ａが選択される。電子放出部１２の切り替え順序（選択順序）は、設定情報において予め設定されている。

ステップ１０２において、撮影制御部６は、ステップ１０１で選択した第１電子放出部１２ａを用いて電子線３６を出射するように、Ｘ線源１を制御する。撮影制御部６は、切替部１７（図３参照）を制御することにより、複数の電子放出部１２のうちの選択された第１電子放出部１２ａから回転ターゲット１１に電子線３６を照射させる。これにより、選択された第１電子放出部１２ａに対応する焦点位置１４ａからＸ線が出射される。

Ｘ線源１の焦点位置１４ａから出射されたＸ線は、被写体９０を透過して、検出器２の検出面において検出される。ステップ１０３において、画像処理部５は、検出器２から出力される検出信号により投影画像データ５０を取得（生成）する。取得された投影画像データ５０は、撮影角度４０、使用した電子放出部１２の放出部識別情報、ＳＲＤおよびＳＤＤに関連付けられて記憶部２２に記憶される。

ステップ１０４において、撮影制御部６は、予め設定された所定角度範囲（３６０度）分、撮影（投影画像データ５０の取得）が実行されたか否かを判断する。撮影制御部６は、所定角度範囲分の撮影が実行されていない場合には、ステップ１０５に処理を進める。

ステップ１０５において、撮影制御部６は、次に撮影を行う第２撮影角度４０ｂに移動するように、回転機構４を制御する。撮影制御部６は、所定角度範囲（３６０度）を撮影角度数で分割した単位角度だけ、被写体設置部３と撮影部７とを相対回転させるように回転機構４を制御する。本実施形態では、上記の通り回転機構４が被写体設置部３を回転させる。

ステップ１０６において、撮影制御部６は、第１撮影角度４０ａにおいて電子線３６の照射を行った第１電子放出部１２ａの焦点位置１４ａへの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いか否かを判定する。

その後、撮影制御部６は、処理をステップ１０１に戻す。ステップ１０１において、撮影制御部６は、ステップ１０６における判定の結果が、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いとの判定結果である場合に、電子線３６を照射させる電子放出部１２を第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替える。すなわち、撮影制御部６は、第２撮影角度４０ｂにおけるＸ線照射に用いる電子放出部１２として、第２電子放出部１２ｂを選択する。

これに対して、ステップ１０１において、撮影制御部６は、ステップ１０６における判定の結果が、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短くないとの判定結果である場合に、電子線３６を照射させる電子放出部１２を切り替えず、第２撮影角度４０ｂにおけるＸ線照射に用いる電子放出部１２として、第１電子放出部１２ａを選択する。そして、ステップ１０２およびステップ１０３によって、今回の撮影角度４０での投影画像データ５０が取得される。

撮影制御部６６は、ステップ１０１～ステップ１０６を、撮影角度数に対応した回数だけ繰り返すことにより、所定角度範囲（３６０度）の各投影画像データ５０の撮影を行う。その結果、所定角度範囲（３６０度）の各投影画像データ５０からなる投影データセットが記憶部２２に記憶される。所定角度範囲分の撮影が実行された場合、撮影制御部６は、ステップ１０４からステップ１０７に処理を進める。

ステップ１０７において、画像処理部５は、投影データセットに含まれる各投影画像データ５０に基づいて、上記した補正処理を含む再構成処理を行う。

ステップ１０８において、画像処理部５は、ステップ１０７の結果生成されたＣＴ画像５６を出力する。画像処理部５は、ＣＴ画像５６を記憶部２２に記憶させるとともに、表示装置２４へ表示させる。このようにして、Ｘ線撮影装置１００の撮影動作が行われる。

（再構成処理の制御）
次に、図１３のステップ１０７における再構成処理の動作の流れを説明する。

図１４のステップ１１１において、画像処理部５は、投影データセットに含まれるいずれかの投影画像データ５０と、その投影画像データ５０に関連付けられた撮影角度４０、放出部識別情報、ＳＲＤ情報５７およびＳＤＤ情報５８を記憶部２２から取得する。画像処理部５は、放出部識別情報によって特定される電子放出部１２に対応する焦点位置１４の情報５２を、記憶部２２から取得する。

ステップ１１２において、画像処理部５は、投影画像データ５０の取得に用いた電子放出部１２の焦点位置１４の情報５２、ＳＲＤ情報５７およびＳＤＤ情報５８を含む再構成情報に基づいて、投影画像データ５０における被写体９０の拡大率および被写体９０の投影像の位置を補正する補正処理を行う。

ステップ１１３において、画像処理部５は、補正処理後の投影画像データ５０に対して、フィルタ処理を行う。

ステップ１１４において、画像処理部５は、投影データセットに含まれる複数の投影画像データ５０の全てについて、補正処理およびフィルタ処理を完了したか否かを判断する。全ての投影画像データ５０について補正処理およびフィルタ処理が完了していない場合、画像処理部５は、ステップ１１１に処理を戻す。

ステップ１１１～ステップ１１４が繰り返される結果、画像処理部５は、投影データセットに含まれる各撮影角度４０の投影画像データ５０の全てについて、補正処理およびフィルタ処理を行う。この場合、画像処理部５は、ステップ１１５に処理を進める。

ステップ１１５において、画像処理部５は、補正処理およびフィルタ処理が行われた各撮影角度４０の投影画像データ５０に対して、逆投影処理を行う。

これにより、ステップ１１６において、画像処理部５は、ＣＴ画像５６を生成する。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１００は、回転軸線１１ｂ周りに回転可能に支持された回転ターゲット１１と、回転ターゲット１１における回転軸線１１ｂからの距離が異なる複数の焦点位置１４にそれぞれ電子線３６を照射する複数の電子放出部１２とを含み、複数の電子放出部１２の各々から照射され、回転ターゲット１１における複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４に入射する電子線３６の入射角度θが一定になるように調整されたＸ線源１と、Ｘ線源１から出射されたＸ線を検出する検出器２と、検出部から出力される検出信号に基づいて画像を生成する画像処理部５と、複数の電子放出部１２を順次切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御する撮影制御部６と、を備える。複数の電子放出部１２が順次切り替えられて電子線３６の照射が行われることにより、回転ターゲット１１における回転軸線１１ｂからの距離が異なる複数の焦点位置１４にそれぞれ電子線３６が照射される。回転ターゲット１１上の焦点位置１４が変更されることにより、回転ターゲット１１における発熱箇所を分散させることができる。そのため、回転ターゲット１１の同一の焦点位置１４が継続的に発熱する場合と比較して、回転ターゲット１１における局所的な温度上昇を低減することができることにより、回転ターゲット１１への電子線３６の衝突による発熱に起因する回転ターゲット１１の損傷を抑制することができる。また、複数の電子放出部１２の各々から照射され、回転ターゲット１１における複数の電子放出部１２の各々の互いに異なる焦点位置１４に入射する電子線３６の入射角度θが一定になるように調整されていることにより、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４において焦点サイズが変化することを抑制することができる。そのため、電子放出部１２が切り替えられることによる収差の影響を抑制することができる。これらの結果、回転ターゲット１１への電子線３６の衝突による発熱に起因する回転ターゲット１１の損傷を抑制しながら、取得されるＸ線画像が陰極－陽極間の距離の変動に起因して不鮮明になることを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４は、回転ターゲット１１において径方向に並ぶように位置する。これにより、回転ターゲット１１には、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４により構成される半径の異なる複数の円形状の焦点軌道３７が形成される。そのため、回転ターゲット１１の同一の焦点軌道３７が継続的に発熱する場合と比較して、回転ターゲット１１における局所的な温度上昇を容易に低減することができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線源１は、複数の電子放出部１２が設けられる基板３１をさらに含み、回転ターゲット１１において径方向に並ぶ複数の焦点位置１４が位置する表面部分と、基板３１の表面とが互いに平行になるように調整されている。これにより、複数の電子放出部１２の各々から照射され、回転ターゲット１１における複数の電子放出部１２の各々の互いに異なる焦点位置１４に入射する電子線３６の入射角度θが一定になるようにする調整を、簡易な構成により実現することができる。

また、本実施形態では、上記のように、回転ターゲット１１における隣接する焦点の範囲１４ｄ同士は、離間して重ならないように位置している。これにより、いずれかの焦点位置１４への電子衝突によって発生した熱の影響が、隣の他の焦点の範囲１４ｄにまで及ぶことを抑制することができる。そのため、一定方向に隣接する順に焦点位置１４が切り替えられる場合であっても、直前に照射された隣接する一方の焦点の範囲１４ｄの熱の影響が次に照射される隣接する他方の焦点の範囲１４ｄに及ぶことを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、撮影制御部６は、予め取得された、電子放出部１２から照射される電子線３６を焦点位置１４に回転ターゲット１１が熱により損傷されずに継続して照射可能な最長時間である電子線３６の照射可能時間に基づいて、複数の電子放出部１２を順次切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御する。これにより、回転ターゲット１１への電子線３６の衝突による発熱に起因する回転ターゲット１１の損傷を、電子線３６の照射可能時間に基づいて適切に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線源１と検出器２との間に配置され、被写体を支持する被写体設置部３と、被写体の撮影角度４０を変化させるように、Ｘ線源１と検出器２とを含む撮影部７と被写体設置部３とを相対的に回転させる回転機構４と、をさらに備え、複数の電子放出部１２は、第１電子放出部１２ａと、第１電子放出部１２ａとは異なる第２電子放出部１２ｂとを含み、画像処理部５は、複数の撮影角度４０の各々における検出信号に基づいて複数の投影画像データ５０を生成するとともに、生成した複数の投影画像データ５０に基づいて画像であるＣＴ画像５６を生成し、回転機構４により複数の撮影角度４０における第１撮影角度４０ａから第２撮影角度４０ｂに回転された場合に、撮影制御部６は、第１撮影角度４０ａにおいて電子線３６の照射を行った第１電子放出部１２ａの焦点位置１４ａへの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける焦点位置１４への電子線３６の照射時間よりも短いか否かを判定し、撮影制御部６は、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いと判定した場合に、第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替えて電子線３６の照射を行うようにＸ線源１を制御する。これにより、一の撮影角度４０における撮影（投影画像データ５０の取得）の実行中に第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替えて電子線３６の照射を行うことを防止することができる。そのため、取得した投影画像データ５０に対して被写体９０の拡大率および被写体９０の投影像の位置を適切に補正することができる。

また、本実施形態では、上記のように、焦点位置１４と回転軸線１１ｂとの間の距離が小さくなるほど、電子線３６の照射可能時間は短くなるように設定されている。電子線３６の照射時間が同じである場合、焦点軌道３７の長さ（円周）が短い方が、焦点軌道３７の長さ（円周）が長い方と比べて回転ターゲット１１上における同じ焦点位置に対する電子線の衝突回数は増加する。そのため、焦点軌道３７の長さ（円周）が短い方が、焦点軌道３７の長さ（円周）が長い方よりも温度上昇しやすい。そこで、焦点軌道３７の長さを決定する焦点位置１４と回転軸線１１ｂとの間の距離に応じて電子線３６の照射可能時間を設定することにより、回転ターゲット１１への電子線３６の衝突による発熱に起因する回転ターゲット１１の損傷をより適切に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、複数の電子放出部１２の各々の焦点位置１４の情報を記憶する記憶部２２をさらに備え、画像処理部５は、複数の投影画像データ５０の各々の取得に用いた複数の電子放出部１２の焦点位置１４の情報５２、焦点位置１４と被写体設置部３との間の距離ＳＲＤ情報５７、および、焦点位置１４と検出器２との間の距離ＳＤＤ情報５８を含む再構成情報に基づいて、複数の投影画像データ５０の再構成処理を行うことにより、ＣＴ画像５６を生成するように構成されている。これにより、電子放出部１２を切り替えた場合であっても、適切なＣＴ画像５６を生成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、画像処理部５は、再構成処理において、複数の投影画像データ５０の各々に対して、再構成情報に基づいて、投影画像データ５０の各々における被写体９０の拡大率および被写体９０の投影像の位置を補正するように構成されている。これにより、電子放出部１２の切り替えに起因する、Ｘ方向の焦点位置移動に伴う被写体の拡大率変化、および、Ｚ方向の焦点位置移動に伴う被写体９０の投影像の位置を補正することができる。そのため、これらの補正処理を行わずに再構成処理を実行する場合と比べて、より適切なＣＴ画像５６を生成することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、第１撮影角度４０ａから第２撮影角度４０ｂに回転された場合に、撮影制御部６は、第１撮影角度４０ａにおいて電子線３６の照射を行った第１電子放出部１２ａの焦点位置１４ａへの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いか否かを判定し、第１電子放出部１２ａの電子線３６の照射可能時間の残量が第２撮影角度４０ｂにおける電子線３６の照射時間よりも短いと判定した場合に、第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替えて電子線３６の照射を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。

本発明では、予め取得された電子放出部毎の焦点位置１４への電子線３６の照射可能時間から、予め取得された複数の撮影角度４０における電子線３６の照射時間を減算することにより、電子放出部毎の電子線３６を照射可能な最大撮影角度数（最大ビュー数）を予め取得してもよい。撮影制御部６は、撮影角度４０が変更された場合に、撮影角度数（ビュー数）が選択された第１電子放出部１２ａの最大撮影角度数（最大ビュー数）を超える場合に、第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂに切り替えて電子線３６の照射を行ってもよい。なお、第１電子放出部１２ａから第２電子放出部１２ｂへの切り替えの基準となる撮影角度数（ビュー数）は、電子線３６を照射可能な最大撮影角度数（最大ビュー数）以内であれば、特に限定されない。また、予め取得された電子放出部１２の最大撮影角度数（最大ビュー数）および各撮影角度４０における電子線３６の照射時間に基づいて、電子放出部毎の撮影角度数（ビュー数）が予め設定されていてもよい。この場合、撮影制御部６は、予め設定された電子放出部毎の撮影角度数（ビュー数）に基づき、電子放出部１２の切り替えを実行してもよい。

また、上記実施形態では、回転ターゲット１１において径方向に並ぶ複数の焦点位置１４に対応するように基板３１上に一定方向に配置された複数の電子放出部１２において、撮影制御部６は、一定方向に隣接する順に異なる電子放出部１２を選択する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、撮影制御部６は、第１電子放出部１２ａとは異なる第２電子放出部１２ｂをランダムに選択するように構成されていてもよい。撮影制御部６による電子放出部１２の切り替え順は特に限定されない。

また、上記実施形態では、複数の投影画像データ５０に基づいてＣＴ画像５６を生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の投影画像データ５０に基づいて単純Ｘ線画像を生成してもよいし、単一の投影画像データ５０に基づいて単純Ｘ線画像を生成してもよい。

また、上記実施形態では、画像処理部５は、再構成処理において、投影画像データ５０の各々における被写体９０の拡大率および被写体９０の投影像の位置を補正する補正処理を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、上記補正処理を含まない再構成処理を行ってもよい。しかしながら、ＣＴ画像５６の画質を向上させるためには、上記補正処理を含む再構成処理を行うことが好ましい。

また、上記実施形態では、再構成処理の一例として、解析的手法の一種であるＦＤＫ法を応用した演算手法を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像処理部５によるＣＴ画像５６の再構成処理として、ＦＤＫ法以外の他の解析的手法による再構成処理を行ってもよい。また、解析的手法以外の、たとえば逐次近似法を利用した再構成処理を行ってもよい。

また、上記実施形態では、回転ターゲット１１において径方向に並ぶ複数の焦点位置１４が位置する傾斜する表面１１ａの部分と、基板３１の表面とが、互いに平行になるように調整されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転ターゲット１１において径方向に並ぶ複数の焦点位置１４が位置する傾斜する表面１１ａの部分と、基板３１の表面とが、互いに平行でなくても良い。

また、上記実施形態では、電子放出部１２から照射される電子線３６は、回転ターゲット１１の傾斜する表面１１ａ上の焦点位置１４に対して垂直に入射するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電子放出部１２から照射される電子線３６は、回転ターゲット１１の傾斜する表面１１ａ上の焦点位置１４に対して斜めに入射するように構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、回転機構４が被写体設置部３を回転させることにより、被写体の撮影角度４０を変化させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、回転機構４が撮影部７（Ｘ線源１および検出器２）を回転させることにより、被写体の撮影角度４０を変化させてもよい。

また、上記実施形態では、複数の電子放出部１２は冷陰極電子源３０により構成され、冷陰極電子源３０はスピント型電子源である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の電子放出部１２は熱陰極電子源により構成されていてもよい。

［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（項目１）
回転軸線周りに回転可能に支持された回転ターゲットと、前記回転ターゲットにおける前記回転軸線からの距離が異なる複数の焦点位置にそれぞれ電子線を照射する複数の電子放出部とを含み、前記複数の電子放出部の各々から照射され、前記回転ターゲットにおける前記複数の電子放出部の各々の前記焦点位置に入射する電子線の入射角度が一定になるように調整されたＸ線源と、
前記Ｘ線源から出射されたＸ線を検出する検出器と、
前記検出部から出力される検出信号に基づいて画像を生成する画像処理部と、
前記複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うように前記Ｘ線源を制御する撮影制御部と、を備える、Ｘ線撮影装置。

（項目２）
前記複数の電子放出部の各々の前記焦点位置は、前記回転ターゲットにおいて径方向に並ぶように位置する、項目１に記載のＸ線撮影装置。

（項目３）
前記Ｘ線源は、前記複数の電子放出部が設けられる基板をさらに含み、
前記回転ターゲットにおいて径方向に並ぶ複数の前記焦点位置が位置する表面部分と、前記基板の表面とが互いに平行になるように調整されている、項目２に記載のＸ線撮影装置。

（項目４）
前記回転ターゲットにおける隣接する前記焦点の範囲同士は、離間して重ならないように位置している、項目１～３のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。

（項目５）
前記撮影制御部は、予め取得された、前記電子放出部から照射される電子線を前記焦点位置に前記回転ターゲットが熱により損傷されずに継続して照射可能な最長時間である電子線の照射可能時間に基づいて、前記複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うように前記Ｘ線源を制御する、項目１～４のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。

（項目６）
前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置され、被写体を支持する被写体設置部と、
前記被写体の撮影角度を変化させるように、前記Ｘ線源と前記検出器とを含む撮影部と前記被写体設置部とを相対的に回転させる回転機構と、をさらに備え、
前記複数の電子放出部は、第１電子放出部と、前記第１電子放出部とは異なる第２電子放出部とを含み、
前記画像処理部は、複数の前記撮影角度の各々における前記検出信号に基づいて複数の投影画像データを生成するとともに、生成した前記複数の投影画像データに基づいて前記画像であるＣＴ画像を生成し、
前記回転機構により複数の前記撮影角度における第１撮影角度から第２撮影角度に回転された場合に、前記撮影制御部は、前記第１撮影角度において電子線の照射を行った前記第１電子放出部の前記焦点位置への前記電子線の照射可能時間の残量が前記第２撮影角度における前記焦点位置への電子線の照射時間よりも短いか否かを判定し、
前記撮影制御部は、前記第１電子放出部の前記電子線の照射可能時間の残量が前記第２撮影角度における前記電子線の照射時間よりも短いと判定した場合に、前記第１電子放出部から前記第２電子放出部に切り替えて電子線の照射を行うように前記Ｘ線源を制御する、項目５に記載のＸ線撮影装置。

（項目７）
前記焦点位置と前記回転軸線との間の距離が小さくなるほど、前記電子線の照射可能時間は短くなるように設定されている、項目６に記載のＸ線撮影装置。

（項目８）
前記複数の電子放出部の各々の前記焦点位置の情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記複数の投影画像データの各々の取得に用いた前記複数の電子放出部の前記焦点位置の情報、前記焦点位置と前記被写体設置部との間の距離の情報、および、前記焦点位置と前記検出器との間の距離の情報を含む再構成情報に基づいて、前記複数の投影画像データの再構成処理を行うことにより、前記ＣＴ画像を生成するように構成されている、項目６または７に記載のＸ線撮影装置。

（項目９）
前記画像処理部は、前記再構成処理において、前記複数の投影画像データの各々に対して、前記再構成情報に基づいて、前記投影画像データの各々における前記被写体の拡大率および前記被写体の投影像の位置を補正するように構成されている、項目８に記載のＸ線撮影装置。

１ Ｘ線源
２ 検出器
３ 被写体設置部
４ 回転機構
５ 画像処理部
６ 撮影制御部
７ 撮影部
１０ Ｘ線
１１ 回転ターゲット
１１ｂ 回転軸線
１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ） 電子放出部
１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ） 焦点位置
１４ｄ 焦点の範囲
２２ 記憶部
３１ 基板
３６ 電子線
４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ） 撮影角度
５０ 投影画像データ
５２ 焦点位置の情報
５７ 焦点位置と被写体設置部との間の距離の情報
５８ 焦点位置と検出器との間の距離の情報
５６ ＣＴ画像
９０ 被写体
１００ Ｘ線撮影装置
θ 入射角度

Claims (9)

1. 回転軸線周りに回転可能に支持された回転ターゲットと、前記回転ターゲットにおける前記回転軸線からの距離が異なる複数の焦点位置にそれぞれ電子線を照射する複数の電子放出部とを含み、前記複数の電子放出部の各々から照射され、前記回転ターゲットにおける前記複数の電子放出部の各々の前記焦点位置に入射する電子線の入射角度が一定になるように調整されたＸ線源と、
   前記Ｘ線源から出射されたＸ線を検出する検出器と、
   前記検出部から出力される検出信号に基づいて画像を生成する画像処理部と、
   前記複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うように前記Ｘ線源を制御する撮影制御部と、を備える、Ｘ線撮影装置。
2. 前記複数の電子放出部の各々の前記焦点位置は、前記回転ターゲットにおいて径方向に並ぶように位置する、請求項１に記載のＸ線撮影装置。
3. 前記Ｘ線源は、前記複数の電子放出部が設けられる基板をさらに含み、
   前記回転ターゲットにおいて径方向に並ぶ複数の前記焦点位置が位置する表面部分と、前記基板の表面とが互いに平行になるように調整されている、請求項２に記載のＸ線撮影装置。
4. 前記回転ターゲットにおける隣接する前記焦点の範囲同士は、離間して重ならないように位置している、請求項１～３のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
5. 前記撮影制御部は、予め取得された、前記電子放出部から照射される電子線を前記焦点位置に前記回転ターゲットが熱により損傷されずに継続して照射可能な最長時間である電子線の照射可能時間に基づいて、前記複数の電子放出部を順次切り替えて電子線の照射を行うように前記Ｘ線源を制御する、請求項１～４のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
6. 前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置され、被写体を支持する被写体設置部と、
   前記被写体の撮影角度を変化させるように、前記Ｘ線源と前記検出器とを含む撮影部と前記被写体設置部とを相対的に回転させる回転機構と、をさらに備え、
   前記複数の電子放出部は、第１電子放出部と、前記第１電子放出部とは異なる第２電子放出部とを含み、
   前記画像処理部は、複数の前記撮影角度の各々における前記検出信号に基づいて複数の投影画像データを生成するとともに、生成した前記複数の投影画像データに基づいて前記画像であるＣＴ画像を生成し、
   前記回転機構により複数の前記撮影角度における第１撮影角度から第２撮影角度に回転された場合に、前記撮影制御部は、前記第１撮影角度において電子線の照射を行った前記第１電子放出部の前記焦点位置への前記電子線の照射可能時間の残量が前記第２撮影角度における前記焦点位置への電子線の照射時間よりも短いか否かを判定し、
   前記撮影制御部は、前記第１電子放出部の前記電子線の照射可能時間の残量が前記第２撮影角度における前記電子線の照射時間よりも短いと判定した場合に、前記第１電子放出部から前記第２電子放出部に切り替えて電子線の照射を行うように前記Ｘ線源を制御する、請求項５に記載のＸ線撮影装置。
7. 前記焦点位置と前記回転軸線との間の距離が小さくなるほど、前記電子線の照射可能時間は短くなるように設定されている、請求項６に記載のＸ線撮影装置。
8. 前記複数の電子放出部の各々の前記焦点位置の情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記画像処理部は、前記複数の投影画像データの各々の取得に用いた前記複数の電子放出部の前記焦点位置の情報、前記焦点位置と前記被写体設置部との間の距離の情報、および、前記焦点位置と前記検出器との間の距離の情報を含む再構成情報に基づいて、前記複数の投影画像データの再構成処理を行うことにより、前記ＣＴ画像を生成するように構成されている、請求項６または７に記載のＸ線撮影装置。
9. 前記画像処理部は、前記再構成処理において、前記複数の投影画像データの各々に対して、前記再構成情報に基づいて、前記投影画像データの各々における前記被写体の拡大率および前記被写体の投影像の位置を補正するように構成されている、請求項８に記載のＸ線撮影装置。

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