JP7188261B2 - Ｘ線位相イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線位相イメージング装置に関し、特に、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像するＸ線位相イメージング装置に関する。

従来、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像するＸ線位相イメージング装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、Ｘ線源と、複数の格子と、検出部と、を含む撮像系と、搬送部と、画像生成部と、を備える放射線画像生成装置（Ｘ線位相イメージング装置）が開示されている。上記特許文献１の放射線画像生成装置では、Ｘ線源と、複数の格子と、検出部とは、Ｘ線の光軸方向に沿って、この順に配列されている。検出部は、Ｘ線源により照射され複数の格子を透過したＸ線を検出する。画像生成部は、搬送部により被写体を光軸方向と直交する平面内における所定の方向（格子の格子ピッチの方向または格子の延びる方向）に沿って移動（被写体と撮像系とを相対移動）させながら撮像された複数枚の画像に基づいて、吸収像と、位相微分像と、暗視野像と、を含む位相コントラスト画像を生成する。なお、吸収像は、被写体によるＸ線の吸収度合の差を画像化した画像である。位相微分像は、Ｘ線の位相のずれを画像化した画像である。暗視野像は、物体の小角散乱に基づくＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙ（鮮明度）の変化によって得られる、Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ像のことである。

上記特許文献１に開示されているＸ線位相イメージング装置では、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像することによって、被写体と撮像系とを相対移動させる方向（撮像時移動方向）において、被写体のサイズが格子よりも大きい場合でも、被写体の全体を撮影することができる。したがって、上記特許文献１に開示されているＸ線位相イメージング装置では、撮像時移動方向において、格子を小型化することが可能となる。

特開２０１７－４４６０３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されているＸ線位相イメージング装置では、撮像時移動方向において格子を小型化することが可能であるものの、比較的大きな被写体を撮像する場合に、被写体が格子からはみ出さないように、光軸方向と直交する平面内における撮像時移動方向と直交する方向において格子を大型化する必要がある。ここで、上記特許文献１に開示されているような従来のＸ線位相イメージング装置に用いられる格子は、アスペクト比（格子ピッチに対する格子の高さ（深さ））が大きいので、面積の大きい単一の格子を精度よく作成することが難しい。

そこで、上記特許文献１には開示されていないが、上記特許文献１に開示されているような従来のＸ線位相イメージング装置では、比較的大きな被写体を撮像する場合に、撮像時移動方向に直交する方向に複数の格子を並べて配置することによって格子を大面積化することが考えられる。このように、複数の格子を並べて配置する場合、複数の格子同士を、互いに貼り合わせることが考えられるが、複数の格子が互いに別部材として製造されるので、製造時の誤差によって、互いに隣り合う複数の格子同士の間には、意図しない隙間が生じる場合がある。たとえば、被写体と撮像系とを格子の格子ピッチの方向（格子の延びる方向と直交する方向）に相対移動させる構成においては、複数の格子同士が隣り合う方向（格子の延びる方向）に格子が不連続になる隙間が生じる。この場合、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像する際に、単純に、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じる場合がある。また、被写体と撮像系とを格子の延びる方向（格子ピッチの方向と直交する方向）に相対移動させる構成においては、複数の格子同士が隣り合う方向（格子ピッチの方向）に、格子ピッチとは異なるピッチおよび異なる角度の少なくともいずれかを有する部分（格子として機能しない部分）としての隙間が生じる場合がある。この場合でも、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像する際に、格子として機能しない部分としての隙間を通過するので、実質的に、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じることになる。このように、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じた場合、被写体を撮像できない部分が生じる。このため、上記特許文献１のＸ線位相イメージング装置のように、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像する構成において、被写体と撮像系とを相対移動させる方向と直交する方向に大面積化するために、複数の格子を並べて配置した場合に、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じることに起因して、被写体を撮像できない部分が生じてしまうという問題点が考えられる。

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、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像する構成において、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じることに起因して被写体を撮像できない部分が生じてしまうのを抑制しながら、被写体と撮像系とを相対移動させる方向に直交する方向に大面積化することが可能なＸ線位相イメージング装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるＸ線位相イメージング装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、Ｘ線源と検出器との間に配置され、Ｘ線源から照射されたＸ線が通過する複数の格子と、Ｘ線源と検出器との間に配置された被写体、または、Ｘ線源と検出器と複数の格子とによって構成される撮像系を、複数の格子の格子が延びる方向、または、複数の格子の格子ピッチの方向に沿って移動させる移動機構と、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像することにより、検出器によって検出された信号に基づいて取得した複数の画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、複数の格子のうち少なくとも１つは、被写体または撮像系が移動機構によって移動される第１方向と、Ｘ線源と検出器と複数の格子とが配列される第２方向と、に直交する第３方向に沿って１列に並べて配置され第３方向に沿って延びる１対の辺を有する複数の格子部分から構成されており、第３方向に沿って１列に並べて配置され第３方向に沿って延びる１対の辺を有する複数の格子部分は、第１方向から見て、隣り合う格子部分同士がオーバラップするように構成されている。
また、上記目的を達成するために、この発明の第２の局面におけるＸ線位相イメージング装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、Ｘ線源と検出器との間に配置され、Ｘ線源から照射されたＸ線が通過する複数の格子と、Ｘ線源と検出器との間に配置された被写体、または、Ｘ線源と検出器と複数の格子とによって構成される撮像系を、複数の格子の格子が延びる方向、または、複数の格子の格子ピッチの方向に沿って移動させる移動機構と、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像することにより、検出器によって検出された信号に基づいて取得した複数の画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、複数の格子のうち少なくとも１つは、被写体または撮像系が移動機構によって移動される第１方向と、Ｘ線源と検出器と複数の格子とが配列される第２方向と、に直交する第３方向に沿って並べて配置された複数の格子部分から構成されており、複数の格子部分は、第１方向から見て、隣り合う格子部分同士がオーバラップするように構成されており、画像処理部は、複数の画像における各画素における画素値と、複数の画像に生じたモアレ縞の位相情報とに基づいて、位相コントラスト画像を生成するように構成されており、複数の格子部分は、第３方向の全体に渡って、第１方向に少なくともモアレ縞の１周期分が含まれるように、第１方向から見て、隣り合う格子部分同士がオーバラップするように構成されている。

本発明によれば、上記のように、複数の格子のうち少なくとも１つは、被写体または撮像系が移動機構によって移動される第１方向と、Ｘ線源と検出器と複数の格子とが配列される第２方向と、に直交する第３方向に沿って並べて配置された複数の格子部分から構成されており、複数の格子部分は、第１方向から見て、隣り合う格子部分同士がオーバラップするように構成されている。これにより、複数の格子部分から構成される格子において、被写体と撮像系とを第１方向に相対移動させながら撮影する際に、複数の格子部分が並べて配置される第３方向において、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じるのを抑制することができる。その結果、被写体と撮像系とを相対移動させながら撮像する構成において、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じることに起因して被写体を撮像できない部分が生じてしまうのを抑制しながら、被写体と撮像系とを相対移動させる方向に直交する方向に大面積化することができる。

第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置の全体構成を示した図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における格子の構造を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置の格子位置調整機構の構成を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置の画像処理部が生成する位相コントラスト画像を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における複数の格子部分から構成される格子を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における格子の複数の格子部分を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における複数の格子部分同士の間に形成される隙間領域を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における第２格子の位置に発生させたモアレ縞を示した図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置が撮像する複数の画像（被写体画像）を示した図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置におけるモアレ縞の位相情報の取得を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置が撮像する複数の位置較正用画像を示した図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における位置較正データの取得を説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置が撮像する複数の画像における被写体の同一位置の各画素の位置合わせを説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置におけるモアレ縞の位相情報の位置合わせを説明するための図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置が撮像する複数の画像の各画素の各位相値と各画素値とを１対１の関係で対応付けて得られる強度信号曲線を示した図である。 第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置における位相コントラスト画像の生成処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態によるＸ線位相イメージング装置における格子の構造を説明するための図である。 第２実施形態によるＸ線位相イメージング装置における複数の格子部分から構成される格子を説明するための図である。 第２実施形態によるＸ線位相イメージング装置における複数の格子部分同士の間に形成される隙間領域を説明するための図である。 第３実施形態によるＸ線位相イメージング装置における複数の格子部分から構成される格子を説明するための図である。 第３実施形態によるＸ線位相イメージング装置における格子の複数の格子部分を説明するための図である。 第３実施形態によるＸ線位相イメージング装置における複数の格子部分同士の間に形成される隙間領域を説明するための図である。 第４実施形態によるＸ線位相イメージング装置の全体構成を示した図である。 第４実施形態によるＸ線位相イメージング装置が撮像する複数の画像の各画素の各位相値と各画素値とを１対１の関係で対応付けて得られる強度信号曲線を示した図である。 第４実施形態によるＸ線位相イメージング装置における位相コントラスト画像の生成処理を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の第１変形例によるＸ線位相イメージング装置の全体構成を示した図である。 第１実施形態の第２変形例によるＸ線位相イメージング装置の格子の複数の格子部分を説明するための図である。 第１実施形態の第３変形例によるＸ線位相イメージング装置の格子の複数の格子部分を説明するための図である。 第１実施形態の第４変形例によるＸ線位相イメージング装置おける第２格子の位置に発生させたモアレ縞を示した図である。 第１実施形態の第５変形例によるＸ線位相イメージング装置おける第２格子の位置に発生させたモアレ縞を示した図である。

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。

［第１実施形態］
（Ｘ線位相イメージング装置の構成）
図１～図８を参照して、第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００の構成について説明する。

図１に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００は、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用して、被写体Ｐの内部を画像化する装置である。Ｘ線位相イメージング装置１００は、撮像系１０と、処理ユニット２１と、格子位置調整機構２２と、被写体移動機構２３と、を備えている。撮像系１０は、Ｘ線管１１と、検出部１２と、複数の格子３０と、によって構成されている。複数の格子３０は、第１格子３１と、第２格子３２と、第３格子３３と、を含む。なお、Ｘ線管１１は、特許請求の範囲の「Ｘ線源」の一例である。また、被写体移動機構２３は、特許請求の範囲の「移動機構」の一例である。

Ｘ線位相イメージング装置１００では、Ｘ線管１１と、第３格子３３と、第１格子３１と、第２格子３２と、検出部１２とが、Ｘ線の照射軸方向（光軸方向、Ｚ方向）に、この順に並んで配置されている（配列されている）。すなわち、第１格子３１、第２格子３２および第３格子３３は、Ｘ線管１１と検出部１２との間に配置されている。なお、本明細書では、Ｘ線管１１から検出部１２に向かう方向をＺ２方向、その逆の方向をＺ１方向とする。また、Ｚ方向は、特許請求の範囲の「第２方向」の一例である。また、第１実施形態では、複数の格子３０の格子ピッチＤ（図２参照）の方向（Ａ方向）、および、複数の格子３０の格子３０が延びる方向（Ｂ方向）を、それぞれ、Ｘ方向およびＹ方向とする。また、第１実施形態では、Ｘ方向およびＹ方向は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１方向」および「第３方向」の一例である。

Ｘ線管１１は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させることが可能なＸ線発生装置である。Ｘ線管１１は、発生させたＸ線をＺ２方向に照射するように構成されている。Ｘ線管１１と検出部１２との間に配置された、第１格子３１、第２格子３２および第３格子３３には、Ｘ線管１１から照射されたＸ線が通過する。

検出部１２は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号に変換する。検出部１２は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出部１２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、Ｘ方向およびＹ方向に並んで配置されている。検出部１２の検出信号（画像信号）は、処理ユニット２１が備える（後述する）画像処理部２１ｂに送られる。

図２に示すように、第１格子３１は、Ｘ方向（Ａ方向）に所定の周期（格子ピッチ）Ｄ１で配列されるスリット３１ａおよびＸ線位相変化部３１ｂを有している。各スリット３１ａおよびＸ線位相変化部３１ｂは、Ｙ方向（Ｂ方向）に延びるように形成されている。第１格子３１は、いわゆる位相格子である。図１に示すように、第１格子３１は、Ｘ線管１１と第２格子Ｇ２との間に配置されており、Ｘ線管１１から照射されたＸ線により（タルボ効果によって）自己像を形成するために設けられている。なお、タルボ効果は、可干渉性を有するＸ線が、スリット３１ａが形成された第１格子３１を通過すると、第１格子３１から所定の距離（タルボ距離）離れた位置に、第１格子３１の像（自己像）が形成されることを意味する。

図２に示すように、第２格子３２は、Ｘ方向（Ａ方向）に所定の周期（格子ピッチ）Ｄ２で配列される複数のＸ線透過部３２ａおよびＸ線吸収部３２ｂを有している。各Ｘ線透過部３２ａおよびＸ線吸収部３２ｂは、Ｙ方向（Ｂ方向）に延びるように形成されている。第２格子３２は、いわゆる、吸収格子である。図１に示すように、第２格子３２は、第１格子３１と検出部１２との間に配置されており、第１格子３１により形成された自己像に干渉するように構成されている。第２格子３２は、自己像と第２格子３２とを干渉させるために、第１格子３１からタルボ距離だけ離れた位置に配置されている。これにより、Ｘ線位相イメージング装置１００では、自己像と第２格子３２とが干渉することにより生成された干渉縞（モアレ縞）４０（図８参照）が、第２格子３２の下流側（Ｚ２側）の近傍に配置された検出部１２において、Ｘ線として検出される。

図２に示すように、第３格子３３は、Ｘ方向（Ａ方向）に所定の周期（ピッチ）Ｄ３で配列される複数のスリット３３ａおよびＸ線吸収部３３ｂを有している。各スリット３３ａおよびＸ線吸収部３３ｂはそれぞれ、Ｙ方向（Ｂ方向）に延びるように形成されている。図１に示すように、第３格子３３は、Ｘ線管１１と第１格子３１との間に配置されており、Ｘ線管１１からＸ線が照射される。第３格子３３は、各スリット３３ａを通過したＸ線を、各スリット３３ａの位置に対応する線光源とするように構成されている。すなわち、第３格子３３は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線の可干渉性を高めるために設けられている。

処理ユニット２１は、制御部２１ａと、画像処理部２１ｂと、を含む。

制御部２１ａは、格子位置調整機構２２を制御して、第１格子３１の位置を調整することにより、検出部１２の検出面上に、モアレ縞４０（図８参照）を生じさせるように構成されている。また、制御部２１ａは、被写体移動機構２３を制御して、被写体移動機構２３の位置を、撮像系１０に対してＸ方向に移動させるように構成されている。制御部２１ａは、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含む。

画像処理部２１ｂは、検出部１２から送られた検出信号に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）等の画像を生成するように構成されている。画像処理部２１ｂは、たとえば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。

図４に示すように、位相コントラスト画像５１は、吸収像５１ａ、位相微分像５１ｂおよび暗視野像５１ｃを含む。吸収像５１ａは、Ｘ線の吸収度合の差に基づく画像である。位相微分像５１ｂは、Ｘ線の位相のずれに基づく画像である。暗視野像５１ｃは、物体の小角散乱によるＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙ（鮮明度）の変化に基づく画像である。暗視野像５１ｃは、小角散乱像とも呼ばれる。

図３に示すように、格子位置調整機構２２は、第１格子３１を、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｚ方向の軸線周りの回転方向Ｒｚ、Ｘ方向の軸線周りの回転方向Ｒｘ、および、Ｙ方向の軸線周りの回転方向Ｒｙに移動可能に構成されている。格子位置調整機構２２は、Ｘ方向直動機構２２ａと、Ｚ方向直動機構２２ｂと、Ｙ方向直動機構２２ｃと、直動機構接続部２２ｄと、ステージ支持部駆動部２２ｅと、ステージ支持部２２ｆと、ステージ駆動部２２ｇと、ステージ２２ｈと、を含む。

Ｘ方向直動機構２２ａ、Ｚ方向直動機構２２ｂおよびＹ方向直動機構２２ｃは、それぞれ、Ｘ方向、Ｚ方向およびＹ方向に移動可能に構成されている。Ｘ方向直動機構２２ａ、Ｚ方向直動機構２２ｂおよびＹ方向直動機構２２ｃは、たとえば、ステッピングモータなどを含む。格子位置調整機構２２は、Ｘ方向直動機構２２ａ、Ｚ方向直動機構２２ｂおよびＹ方向直動機構２２ｃの動作により、それぞれ、第１格子３１を、Ｘ方向、Ｚ方向およびＹ方向に移動させるように構成されている。

ステージ支持部２２ｆは、第１格子３１を載置（または保持）させるためのステージ２２ｈをＺ２方向から支持している。ステージ駆動部２２ｇは、ステージ２２ｈをＸ方向に往復移動させるように構成されている。ステージ２２ｈは、底部がステージ支持部２２ｆに向けて凸曲面状に形成されており、Ｘ方向に往復移動されることにより、Ｙ方向の軸線周り（Ｒｙ方向）に回動するように構成されている。また、ステージ支持部駆動部２２ｅは、ステージ支持部２２ｆをＹ方向に往復移動させるように構成されている。また、直動機構接続部２２ｄは、Ｚ方向の軸線周り（Ｒｚ方向）に回動可能にＸ方向直動機構２２ａに設けられている。また、ステージ支持部２２ｆは底部が直動機構接続部２２ｄに向けて凸曲面状に形成されており、Ｙ方向に往復移動されることにより、Ｘ方向の軸線周り（Ｒｘ方向）に回動するように構成されている。なお、格子位置調整機構２２は、たとえば、チャック機構やハンド機構等の第１格子３１を保持するための機構を有していてもよい。

図１に示すように、被写体移動機構２３は、被写体Ｐを載置または保持するように構成されている。被写体移動機構２３は、制御部２１ａの制御により、被写体Ｐを載置または保持させた状態で、Ｘ方向に移動可能に構成されている。すなわち、第１実施形態では、撮像系１０と被写体Ｐとを相対移動させることが可能に構成されている。なお、図１では、被写体移動機構２３が、第１格子３１と第２格子３２との間を、Ｘ方向に移動するように示しているが、被写体移動機構２３が、第１格子３１と第３格子３３との間を、Ｘ方向に移動するように構成してもよい。

以上の構成により、Ｘ線位相イメージング装置１００は、被写体ＰをＸ方向に移動させながら撮像することによって取得した画像に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成するように構成されている。なお、位相コントラスト画像５１の生成の詳細については後述する。

ここで、第１実施形態では、図５に示すように、第１格子３１および第２格子３２は、Ｙ方向に沿って並べて配置された複数の格子部分３０ｃから構成されている。具体的には、複数の格子部分３０ｃは、Ｙ方向に沿って互いに隣り合うように直線状に配列されている。たとえば、複数の格子部分３０ｃは、Ｙ方向に沿って互いに隣り合うように直線状に配列された状態となるように、（図示しない）格子保持部材に固定されている。これにより、第２格子３２のＹ方向の長さＬ２は、Ｘ方向の長さＬ１（図１参照）よりも大きくなっている。なお、第１格子３１のＹ方向の長さとＸ方向の長さとの関係も同様である。なお、Ｘ線位相イメージング装置１００では、格子３０の延びる方向（Ｂ方向）と、複数の格子部分３０ｃが並べて配置される方向（Ｙ方向）とが一致しているので、Ｙ方向に並べて配置された複数の格子部分３０ｃのいずれにおいても、Ｘ線管１１から入射するＸ線の角度が略等しくなる。

また、第１実施形態では、図６に示すように、複数の格子部分３０ｃは、Ｘ方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。詳細には、複数の格子部分３０ｃは、Ｙ方向の全体に渡って、Ｘ方向に少なくとも格子領域３０ｄが含まれるように、Ｘ方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。なお、図６では、複数の格子部分３０ｃから構成された格子３０の例として、第２格子３２のみを示しているが、第１格子３１の構成も同様である。

具体的には、複数の格子部分３０ｃは、各々、Ｚ方向から見て、平行四辺形状（多角形状）に構成されている。そして、平行四辺形状の複数の格子部分３０ｃがＹ方向に沿って並べて配置されることにより、複数の格子部分３０ｃ同士の間には、格子領域３０ｄに挟まれた隙間領域３０ｅが形成されている。なお、図７では、隙間領域３０ｅの間隔が、格子ピッチＤ２（Ｄ）よりも大きい例を示している。

そして、複数の格子部分３０ｃは、複数の格子部分３０ｃのＹ方向に隣り合う辺３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に交差する方向に延びる部分を含むように配置されている。なお、第１実施形態では、辺３０ｆ全体に渡って、Ｘ方向に対して交差する方向に延びるように配置されている。また、複数の格子部分３０ｃは、Ｙ方向に隣り合う辺３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、略平行となるように配置されている。また、Ｙ方向に隣り合う辺３０ｆは、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に対して交差する方向に直線状に延びている。

上記の構成により、複数の格子部分３０ｃのＹ方向に隣り合う辺３０ｆの各々は、ＸＹ平面９０に対して、交差する方向に延びた状態となる。これにより、Ｙ方向に隣り合う複数の格子部分３０ｃの、Ｙ１側に配置された格子部分３０ｃのＹ２側と、Ｙ２側に配置された格子部分３０ｃのＹ１側とが、Ｘ方向から見て、オーバラップする。なお、辺３０ｆが、ＸＹ平面９０と交差する角度は、たとえば、４５度未満である。

また、第１実施形態では、Ｘ方向に少なくともモアレ縞４０（図８参照）の１周期Ｄ４（図７参照）分が含まれるように、Ｘ方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。

具体的には、図８に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００では、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させるＸ方向に少なくとも１周期Ｄ４分が含まれるようにモアレ縞４０を発生させた状態で、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させながら撮像するように構成されている。また、Ｘ線位相イメージング装置１００では、Ｙ方向に沿って並べて配置される複数の格子部分３０ｃのいずれにおいても、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に略揃った状態のモアレ縞４０を発生させるように構成されている。これにより、被写体Ｐと撮像系１０とをＸ方向に相対移動させる際に、被写体Ｐ（の各々の部分）が、隙間領域３０ｅを含まない線９１上を移動する場合だけでなく、隙間領域３０ｅを含む線９２上を移動した場合でも、被写体Ｐを、Ｘ方向に少なくとも１周期Ｄ４分を含むようにモアレ縞４０を通過させることが可能である。なお、図８に示す例では、線９１上において、Ｘ方向に略３周期分のモアレ縞４０を含み、線９２上において、Ｘ方向に略１周期分のモアレ縞４０を含む。

（位相コントラスト画像の生成）
次に、図９～図１５を参照して、第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００における位相コントラスト画像５１（図４参照）の生成について詳細に説明する。

第１実施形態では、画像処理部２１ｂは、被写体ＰをＸ方向に移動させながら撮像する（被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させながら撮像する）ことにより、検出部１２によって検出された信号に基づいて取得した複数の画像（被写体画像）５２（図９参照）に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成するように構成されている。

具体的には、図９に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００では、モアレ縞４０を生じさせた状態で被写体ＰをＸ方向に移動させながら撮像するように構成されている。なお、図９では、被写体移動機構２３（図１参照）によって被写体ＰをＸ方向に直線移動させながら、第１～第６撮像位置において撮像した複数（６つ）の被写体画像５２を示している。また、図９では、複数の被写体画像５２における被写体Ｐを写した各画素のうち、画素５２ａの位置の変化を示している。

制御部２１ａ（図１参照）は、各撮像位置に被写体Ｐを配置するための移動量に関する指令値を被写体移動機構２３（図１参照）に入力することにより、被写体Ｐを所定の移動量ｄｔだけ移動させる。移動量ｄｔに関する指令値は、たとえば、被写体移動機構２３が駆動源としてステッピングモータを含む場合、被写体移動機構２３に入力されるパルス数である。なお、図９の第２撮像位置における被写体画像５２には、被写体Ｐの移動量ｄｔを把握しやすくするため、第１撮像位置における被写体Ｐの位置を破線で図示している。

上記のように、被写体移動機構２３（図１参照）によって被写体Ｐを移動させながら撮像することにより、モアレ縞４０と被写体Ｐとを相対移動させることが可能となる。これにより、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、各撮像位置（第１～第６撮像位置）で撮像した被写体画像５２に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成することができる。なお、第１実施形態では、被写体移動機構２３によって、被写体Ｐを少なくともモアレ縞４０の1周期Ｄ４分以上移動させるように構成されている。

ここで、被写体Ｐをモアレ縞４０に対して移動させながら撮像する場合、格子を並進移動させて撮像する場合と異なり、各画像（被写体画像５２）における画素の位相値を直接取得することはできない。そこで、第１実施形態では、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、複数の被写体画像５２における各画素５２ａにおける画素値と、複数の被写体画像５２に生じたモアレ縞４０の位相情報４１（図１０参照）とに基づいて、位相コントラスト画像５１を生成するように構成されている。

具体的には、図１０に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００では、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、モアレ縞４０の位相情報４１を取得するように構成されている。すなわち、Ｘ線位相イメージング装置１００は、格子位置調整機構２２（図１参照）によって第１格子３１（図１参照）を並進移動させることにより各ステップ（並進移動した位置）のモアレ縞画像５３を取得する。モアレ縞画像５３は、第１格子３１を並進移動させることによって検出部１２（図１参照）の検出面上に発生させたモアレ縞４０を撮像したものであり、モアレ縞４０の画素値の明暗による縞模様を写した画像である。

画像処理部２１ｂ（図１参照）は、各モアレ縞画像５３に基づいて、モアレ縞４０の位相情報４１を取得するように構成されている。モアレ縞４０の位相情報４１は、モアレ縞４０の位相値の変化が１周期Ｄ４毎に繰り返された縞模様の画像である。すなわち、モアレ縞４０の位相情報４１は、モアレ縞４０の位相値の－πからπまでの変化を縞模様で図示した画像である。モアレ縞４０の位相情報４１は、範囲が２πであれば、－πからπの範囲でも０から２πの範囲でもよい。

そして、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させながら撮像することにより取得した複数の被写体画像５２と、複数の被写体画像５２に生じたモアレ縞４０の位相情報４１とに基づいて、複数の被写体画像５２における被写体Ｐの各画素における画素値と、各画素におけるモアレ縞４０の位相値とを対応付けるように構成されている。また、画像処理部２１ｂは、複数の被写体画像５２における被写体Ｐの同一位置の画素の位置情報と、位相値と対応付けた各画素の画素値とに基づいて複数の被写体画像５２における被写体Ｐの同一位置の画素の位置合わせを行うことにより、位相コントラスト画像５１を生成するように構成されている。

なお、Ｘ線位相イメージング装置１００では、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、位置較正データを作成し、作成した位置較正データを用いて複数の被写体画像５２における被写体Ｐの同一位置の画素の位置合わせを行うように構成されている。

具体的には、図１１に示すように、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、標識物Ｍと撮像系１０（図１参照）とを相対移動させながら撮像された複数の位置較正用画像５４に基づいて、複数の被写体画像５２（図９参照）における被写体Ｐの同一位置の画素の位置合わせに用いる位置較正データを作成するように構成されている。標識物Ｍは、Ｘ線を吸収するものであればどのようなものであってもよい。標識物Ｍは、たとえば、ワイヤなどを含む。なお、図１１では、被写体移動機構２３（図１参照）によって標識物ＭをＸ方向に移動させながら、第１～第６撮像位置において撮像した位置較正用画像５４を示している。また、図１１に示す例では、標識物Ｍを写した各画素のうち、画素５４ａに着目して標識物Ｍの移動量ｄｍを取得している。

位置較正データは、被写体移動機構２３（図１参照）によって標識物Ｍと撮像系１０とを相対移動させる際に被写体移動機構２３に入力される移動量に関する指令値と、指令値に基づいて標識物Ｍと撮像系１０とを相対移動させた際の位置較正用画像５４中における標識物Ｍの実際の移動量ｄｍとに基づいて作成される。詳細には、位置較正データは、複数の位置較正用画像５４における標識物Ｍの同一位置の各画素の位置に基づいて、指令値と標識物Ｍの移動量ｄｍとの関係を示す近似式を取得することにより作成される。

具体的には、図１２に示すように、制御部２１ａ（図１参照）は、グラフ６１に示す各プロットｍｐを線形フィッティングすることにより近似式を取得する。なお、図１２は、縦軸が各位置較正用画像５４における標識物Ｍの位置であり、横軸が標識物Ｍを移動させた際の指令値であるグラフ６１である。

そして、図１３に示すように、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、位置較正データを用いて被写体Ｐの同一位置の画素の各被写体画像５２（図９参照）における位置を取得し、各被写体画像５２における画素の位置合わせを行う。なお、図１３では、第１～第６撮像位置における各被写体画像５２を、第２撮像位置における被写体Ｐが静止するように位置合わせを行った被写体画像５５を示している。また、図１３では、第１撮像位置に被写体Ｐを配置して撮像した画像には、Ｘ方向における被写体Ｐの全体が写っていないため、位置合わせ後の被写体画像５５には空白の領域Ｅが生じている。すなわち、位置合わせ後の各被写体画像５５において、画素５５ａに着目した場合、画素５５ａに対してモアレ縞４０が移動していることがわかる。

また、Ｘ線位相イメージング装置１００では、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、位置合わせ後の各被写体画像５５の各画素におけるモアレ縞４０の位相値を取得するために、モアレ縞４０の位相情報４１についても、位置較正データを用いて位置合わせを行うように構成されている。

具体的には、図１４に示すように、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、モアレ縞４０の位相情報４２についても、被写体Ｐが静止するような画像に変換した際の処理と同じ変換処理を行うことにより、各撮像位置における位相情報４２の位置を合わせるように構成されている。なお、図１４では、図１０に示すモアレ縞４０の位相情報４１を、位置較正データを用いて位置合わせを行った後の位相情報４２を示している。また、図１４に示す例では、位置合わせ後の各被写体画像５５の画素５５ａの位置に対応する位置を点５５ｂで図示している。すなわち、各撮像位置における画素の位置と位置合わせ後の位相情報４２におけるモアレ縞４０の位相値の位置とは１対１の関係で対応付けられている。

図１５に示すように、画像処理部２１ｂ（図１参照）は、位置合わせ後の各被写体画像５６と、位相情報４２とを用いて、複数の被写体画像５５における被写体Ｐの同一位置の画素の各位相値と各画素値とを１対１の関係で対応付けた画素値の強度信号曲線６２を取得する。なお、図１５に示す強度信号曲線６２は、横軸が位相値であり、縦軸が画素値である。また、図１５では、複数の被写体画像５５の各画素５５ａにおける画素値と、複数の位相情報４２における被写体画像５５の画素５５ａに対応する各点５５ｂの位相値とに基づくプロットｐｂを取得し、正弦波によってフィッティングすることにより得られた強度信号曲線６２を示している。なお、図１３に示した空白の領域Ｅについてはモアレ縞４０の位相情報４２もないので、図１５においてサンプリングはしない。そして、画像処理部２１ｂは、取得した強度信号曲線６２に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成するように構成されている。

（位相コントラスト画像の生成フロー）
次に、図１６を参照して、第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００による位相コントラスト画像５１（図４参照）の生成フローについて説明する。

まず、ステップＳ１において、画像処理部２１ｂは、制御部２１ａの制御の下、被写体移動機構２３によって標識物Ｍを第１～第６撮像位置に移動させながら、複数の位置較正用画像５４を取得する。

次に、ステップＳ２において、制御部２１ａは、標識物Ｍの移動量ｄｍと指令値とに基づいて近似式を取得する。制御部２１ａは、取得した近似式の傾きに基づいて、位置較正データを取得する。

次に、ステップＳ３において、画像処理部２１ｂは、モアレ縞４０の位相情報４１を取得する。

次に、ステップＳ４において、画像処理部２１ｂは、制御部２１ａの制御の下、被写体移動機構２３によって被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させながら、複数の被写体画像５２を取得する。

次に、ステップＳ５において、画像処理部２１ｂは、複数の被写体画像５２における被写体Ｐの同一位置の画素の位置合わせを行い、複数の被写体画像５５を取得する。

次に、ステップＳ６において、画像処理部２１ｂは、位相情報４１の位置合わせを行い、複数の位相情報４２を取得する。

次に、ステップＳ７において、画像処理部２１ｂは、複数の被写体画像５５における被写体Ｐの画素と、モアレ縞４０の位相値とを対応付ける。

次に、ステップＳ８において、画像処理部２１ｂは、強度信号曲線６２に基づいて、位相コントラスト画像５１を生成し、処理を終了する。

なお、ステップＳ１およびステップＳ２における位置較正データの取得処理と、ステップＳ３におけるモアレ縞４０の位相情報４１の取得処理とは、どちらの処理を先に行ってもよい。すなわち、位置較正データの取得処理は、複数の被写体画像５２における画素の位置合わせを行う前であれば、どのタイミングで行ってもよい。また、モアレ縞４０の位相情報４１を取得する処理は、位相情報４２の位置合わせを行う処理の前であれば、いつ行ってもよい。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態の装置では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、複数の格子３０のうち少なくとも１つ（第１格子３１および第２格子３２）は、被写体Ｐまたは撮像系１０が被写体移動機構２３によって移動される第１方向（Ｘ方向）と、Ｘ線管１１と検出部１２と複数の格子３０とが配列される第２方向（Ｚ方向）と、に直交する第３方向（Ｙ方向）に沿って並べて配置された複数の格子部分３０ｃから構成されており、複数の格子部分３０ｃは、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。これにより、複数の格子部分３０ｃから構成される格子３０（第１格子３１および第２格子３２）において、被写体Ｐと撮像系１０とを第１方向に相対移動させながら撮影する際に、複数の格子部分３０ｃが並べて配置される第３方向において、被写体Ｐが格子３０を殆ど通過しない部分が生じるのを抑制することができる。その結果、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させながら撮像する構成において、被写体が格子を殆ど通過しない部分が生じることに起因して被写体Ｐを撮像できない部分が生じてしまうのを抑制しながら、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させる方向（Ｘ方向）に直交する方向に大面積化することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、画像処理部２１ｂは、複数の画像における各画素における画素値と、複数の画像（被写体画像５２）に生じたモアレ縞４０の位相情報４１とに基づいて、位相コントラスト画像５１を生成するように構成されており、複数の格子部分３０ｃは、第３方向（Ｙ方向）の全体に渡って、第１方向（Ｘ方向）に少なくともモアレ縞４０の１周期Ｄ４分が含まれるように、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。これにより、第３方向（Ｙ方向）の全体に渡って、被写体Ｐを少なくともモアレ縞４０の１周期Ｄ４分通過させることができる（撮像することができる）ので、モアレ縞４０の１周期Ｄ４分を撮像することができない部分が生じることに起因して、位相情報４１に基づいた位相コントラスト画像５１を生成できない部分が生じるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第３方向（Ｙ方向）に沿って並べて配置された複数の格子部分３０ｃ同士の間には、格子領域３０ｄに挟まれた隙間領域３０ｅが形成されており、複数の格子部分３０ｃは、第３方向の全体に渡って、第１方向（Ｘ方向）に少なくとも格子領域３０ｄが含まれるように、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。これにより、複数の格子部分３０ｃを、第３方向に沿って並べて配置することによって、複数の格子部分３０ｃ同士の間に、格子の製造時の誤差等に起因して、隙間領域３０ｅが形成される場合でも、複数の格子部分３０ｃが並べて配置される第３方向において、被写体Ｐが殆ど通過しない格子部分３０ｃが生じるのを確実に抑制することができるので、被写体Ｐを撮像できない部分が生じてしまうのを効果的に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の格子部分３０ｃは、第２方向（Ｚ方向）から見て、多角形状に構成されており、第３方向（Ｙ方向）に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分３０ｃの第３方向に隣り合う辺２０ｆ同士が、第２方向から見て、第１方向（Ｘ方向）に交差する方向に延びる部分を含むように配置されることにより、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。これにより、複数の格子部分３０ｃの第３方向に隣り合う辺２０ｆ同士の第２方向から見て第１方向に交差する方向に延びる部分によって、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士を容易にオーバラップさせることができる。また、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士をオーバラップさせるために、複数の格子部分３０ｃが、第２方向（Ｚ方向）から見て、ジグザグ状に配置される場合と比較して、複数の格子部分３０ｃを、第１方向に２列以上配列する必要がないので、格子３０が第１方向に大型化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の格子部分３０ｃは、第３方向（Ｙ方向）に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分３０ｃの第３方向に隣り合う辺３０ｆ同士が、第２方向（Ｚ方向）から見て、辺３０ｆ全体に渡って、第１方向（Ｘ方向）に対して交差する方向に延びるように配置されている。これにより、複数の格子部分３０ｃの第３方向に隣り合う辺３０ｆ同士の一部のみが、第２方向から見て第１方向に交差する方向に延びる場合と比較して、第１方向に対して交差する方向に延びる部分を長くすることができるので、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士をより容易にオーバラップさせることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の格子部分３０ｃは、第３方向（Ｙ方向）に隣り合う辺３０ｆ同士が、第２方向（Ｚ方向）から見て、略平行となるように配置されている。これにより、第３方向に隣り合う辺３０ｆ同士が、略平行でない場合と比較して、複数の格子部分３０ｃの第３方向に隣り合う辺３０ｆ同士の間に比較的大きな隙間が生じるのを抑制することができるので、複数の格子部分３０ｃの第３方向に隣り合う辺３０ｆ同士が、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ同士をより容易にオーバラップさせることができる。

［第２実施形態］
図１７～図１９を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、被写体Ｐと撮像系１０とを複数の格子３０の格子ピッチＤの方向に相対移動させながら撮像するように構成した第１実施形態と異なり、被写体Ｐと撮像系１０とを複数の格子２３０の格子２３０の延びる方向に相対移動させながら撮像するように構成されている。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

図１７に示すように、本発明の第２実施形態によるＸ線位相イメージング装置２００は、複数の格子２３０を備えている。複数の格子２３０は、第１格子２３１と、第２格子２３２と、第３格子２３３と、を含む。図１８に示すように、第１格子２３１および第２格子２３２は、Ｙ方向に沿って並べて配置された複数の格子部分２３０ｃから構成されている。なお、第２実施形態では、複数の格子２３０の格子ピッチの方向（Ａ方向）、および、複数の格子２３０の格子２３０が延びる方向（Ｂ方向）を、それぞれ、Ｙ方向およびＸ方向とする。また、第１実施形態では、Ｙ方向およびＸ方向は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１方向」および「第３方向」の一例である。

図１９に示すように、複数の格子部分２３０ｃは、第１実施形態と同様に、Ｘ方向から見て、隣り合う格子部分２３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。具体的には、複数の格子部分２３０ｃ同士の間には、格子領域２３０ｄに挟まれた隙間領域２３０ｅが形成されている。なお、図１９では、隙間領域２３０ｅの間隔が、格子ピッチＤ２（Ｄ）よりも大きい例を示している。そして、複数の格子部分２３０ｃは、複数の格子部分２３０ｃのＹ方向に隣り合う辺２３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、辺２３０ｆ全体に渡って、Ｘ方向に対して交差する方向に延びるように配置されている。なお、複数の格子部分２３０ｃから構成された格子２３０の例として、第２格子２３２のみを示しているが、第１格子２３１の構成も同様である。

ここで、第２実施形態では、図１８に示すように、第１格子２３１および第２格子２３２は、Ｘ方向から見て、検出部１２側（Ｚ２側）に凸の弧状を有するように、複数の格子部分２３０ｃが、弧状に沿って並べて配置されている。

具体的には、Ｘ線位相イメージング装置２００では、複数の格子２３０（第１格子２３１、第２格子２３２および第３格子２３３）は、Ｘ線管１１を中心とした円弧（図示しない）に沿った形状を有するように構成されている。そして、第１格子２３１および第２格子２３２は、それぞれがＸ線管１１の方向を向くように円弧に沿って並べて配置された複数の格子部分２３０ｃから構成されている。すなわち、Ｚ方向から見て、格子２３０のいずれの部分も、Ｘ線管１１の方向を向くように配置されている。なお、Ｘ線位相イメージング装置２００では、Ｚ方向から見て辺２３０ｆ全体に渡ってＸ方向に対して交差する方向に延びるように配置され、かつ、複数の格子部分２３０ｃのいずれの部分もＸ線管１１の方向を向くように配置されることによって、複数の格子部分２３０ｃのＹ方向に隣り合う断面同士は、互いに一部のみが対向する（互いにねじるような位置関係となっている）。

なお、Ｘ線位相イメージング装置２００では、被写体移動機構２３は、被写体Ｐまたは撮像系１０を、複数の格子２３０の格子が延びる方向（Ｂ方向）に沿って移動させるように構成されている。

上記の構成により、図１９に示すように、Ｘ線位相イメージング装置２００では、第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００と同様に、被写体Ｐと撮像系１０とをＸ方向に相対移動させる際に、被写体Ｐ（の各々の部分）が、隙間領域２３０ｅを含まない線９３上を移動する場合だけでなく、隙間領域２３０ｅを含む線９４上を移動した場合でも、被写体Ｐを、Ｘ方向に少なくとも１周期Ｄ４（図８参照）分を含むようにモアレ縞４０（図８参照）を通過させることが可能である。

なお、第２実施形態によるＸ線位相イメージング装置２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、被写体移動機構２３は、被写体Ｐまたは撮像系１０を、複数の格子２３０の格子が延びる方向（Ｂ方向）に沿って移動させるように構成されており、複数の格子部分２３０ｃから構成された格子２３０（第１格子２３１および第２格子２３２）のうち少なくとも１つは、第１方向（Ｘ方向）から見て、検出部１２側（Ｚ２側）に凸の弧状を有するように、複数の格子部分２３０ｃが、弧状に沿って並べて配置されている。これにより、複数の格子部分２３０ｃが第１方向から見て略直線状に配置される場合と比較して、第３方向（Ｙ方向）に沿って並べて配置された複数の格子部分２３０ｃの全てにおいて、Ｘ線が斜めに入射（斜入射）するのを抑制することができる。その結果、複数の格子部分２３０ｃを並べて配置することにより格子２３０の大型化を図った第３方向において、Ｘ線が斜入射することに起因して格子２３０を通過するＸ線量が減少する部分が生じるのを抑制して、画像生成に必要なＸ線量が検出できなく部分が生じるのを抑制することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
図２０～図２２を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、複数の格子部分３０ｃのＹ方向に隣り合う辺３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に交差する方向に延びる部分を含むように構成した第１実施形態と異なり、複数の格子部分３３０ｃが、Ｚ方向から見て、ジグザグ状（千鳥状）に配置されるように構成されている。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

図２０に示すように、本発明の第３実施形態によるＸ線位相イメージング装置３００は、複数の格子３３０を備えている。複数の格子３３０は、第１格子３３１と、第２格子３３２と、を含む。第１格子３３１および第２格子３３２は、Ｙ方向に沿って並べて配置された複数の格子部分３３０ｃから構成されている。

ここで、第３実施形態では、図２１に示すように、第１格子３３１および第２格子３３２は、各々、複数の格子部分３３０ｃが、Ｚ方向から見て、ジグザグ状に配置されることにより、Ｘ方向から見て、隣り合う格子部分３３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。詳細には、複数の格子部分３３０ｃは、Ｙ方向に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分３３０ｃからなる列Ｃが、Ｘ方向に沿って２列配列された状態で、Ｚ方向に隣り合う列Ｃの格子部分３３０ｃが、互いに、Ｙ方向にずれて配置される。

具体的には、第２格子３３２は、Ｙ方向に沿って互いに隣り合うように配列された複数の格子部分３３０ｃの列Ｃ１および列Ｃ２を含む。列Ｃ１および列Ｃ２は、それぞれ、Ｘ線管１１側（Ｚ１側）および検出部１２側（Ｚ２側）に配置されている。また、複数の格子部分３３０ｃは、各々、Ｚ方向から見て、長方形形状（多角形状）に構成されている。そして、列Ｃ１および列Ｃ２において、長方径形状の複数の格子部分３３０ｃがＹ方向に沿って並べて配置されることにより、Ｙ方向における、複数の格子部分３３０ｃ同士の間には、格子領域３３０ｄに挟まれた隙間領域３３０ｅが形成されている。また、複数の格子部分３３０ｃは、Ｙ方向に隣り合う辺３３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に略平行となるように配置されている。すなわち、Ｙ方向に隣り合う複数の格子部分３３０ｃ同士の間に形成された隙間領域３３０ｅは、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に略平行となっている。

また、列Ｃ１および列Ｃ２は、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に沿って互いに隣り合うように配置されている。列Ｃ１と列Ｃ２とがＸ方向に沿って互いに隣り合うように配置されることにより、Ｘ方向に沿って互いに隣り合う格子部分３３０ｃ同士の間には、隙間領域３３０ｇが形成されている。Ｘ方向に形成された隙間領域３３０ｇの間隔は、Ｙ方向に形成された隙間領域３３０ｅの間隔と等しくてもよいし、異なっていてもよい。なお、図２１では、隙間領域３３０ｇの間隔が、隙間領域３３０ｅよりも大きい例を示している。

そして、列Ｃ１および列Ｃ２は、列Ｃ１および列Ｃ２において各々形成された隙間領域３３０ｅがＸ方向から見てオーバラップしないように、格子部分３３０ｃ同士がＹ方向にずらして配置されている。なお、Ｘ線位相イメージング装置３００では、列Ｃ１と列Ｃ２とが、Ｙ方向に格子部分３３０ｃの半分（（１／２）ピッチ）の長さだけずらして配置されている。これにより、Ｘ方向から見て、隣り合う格子部分３３０ｃ同士（の格子領域３３０ｄ）がオーバラップする。なお、図２１では、複数の格子部分３３０ｃから構成された格子３３０の例として、第２格子３３２のみを示しているが、第１格子３３１の構成も同様である。

上記の構成により、図２２に示すように、Ｘ線位相イメージング装置３００では、第１実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００と同様に、被写体Ｐと撮像系１０とをＸ方向に相対移動させる際に、被写体Ｐ（の各々の部分）が、隙間領域３３０ｅを含まない線９５上を移動する場合だけでなく、隙間領域３３０ｅを含む線９６上を移動した場合でも、被写体Ｐを、Ｘ方向に少なくとも１周期Ｄ４（図８参照）分を含むようにモアレ縞４０（図８参照）を通過させることが可能である。

なお、第３実施形態によるＸ線位相イメージング装置３００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、複数の格子部分３３０ｃは、第３方向（Ｙ方向）に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分３３０ｃからなる列Ｃが、第１方向（Ｘ方向）に沿って少なくとも２列配列された状態で、第１方向に隣り合う列Ｃの格子部分３３０ｃが、互いに、第３方向にずれて配置されることによって、複数の格子部分３３０ｃが、第２方向（Ｚ方向）から見て、ジグザグ状に配置されることにより、第１方向から見て、隣り合う格子部分３３０ｃ同士がオーバラップするように構成されている。これにより、第２方向（Ｚ方向）から見てジグザグ状に配置された複数の格子部分３３０ｃによって、第１方向から見て、隣り合う格子部分３３０ｃ同士を容易にオーバラップさせることができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第４実施形態］
図２３～図２５を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態は、被写体Ｐを第１～第６撮像位置において撮像するように構成した第１実施形態と異なり、被写体Ｐを連続的に移動させながら撮像するように構成されている。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。

図２３に示すように、本発明の第４実施形態によるＸ線位相イメージング装置４００は、処理ユニット４２１と、被写体移動機構４２３と、を備えている。処理ユニット４２１は、制御部４２１ａと、画像処理部４２１ｂと、を含む。なお、被写体移動機構４２３は、特許請求の範囲の「移動機構」の一例である。

ここで、第４実施形態では、被写体移動機構４２３は、被写体Ｐを、格子ピッチの方向（Ｂ方向）に沿って、連続的に移動させるように構成されている。また、画像処理部４２１ｂは、被写体Ｐと撮像系１０とを連続的に相対移動させながら連続的に撮像することによって取得した連続的な画像に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成するように構成されている。

具体的には、被写体移動機構４２３は、制御部４２１ａの制御により、被写体Ｐを載置または保持させた状態で、Ｘ方向に連続的に移動可能に構成されている。また、画像処理部４２１ｂは、取得した連続的な被写体画像５２（図９参照）に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成することにより、被写体画像５２を、所定のフレームレート（時間間隔）で連続的に撮像した動画像として取得するように構成されている。

図２４に示すように、Ｘ線位相イメージング装置４００では、動画像として取得された被写体画像５２（図９参照）を位置較正データ用いて位置合わせを行うとともに、位相情報４１についても位置較正データを用いて位置合わせを行う。画像処理部４２１ｂは、第１実施形態と同様に、位置合わせ後の各被写体画像５５（図１３参照）の画素と、位置合わせ後の位相情報４２（図１４参照）とに基づいて、被写体画像５５の各画素の画素値と、モアレ縞４０の位相値とを対応付けて、図２４に示す強度信号曲線６３を取得する。強度信号曲線６３は、第１実施形態における強度信号曲線６２と同様に、横軸が位相値であり、縦軸が画素値である。そして、第１実施形態と同様に、画像処理部４２１ｂは、強度信号曲線６３に基づいて、位相コントラスト画像５１（図４参照）を生成する。

（位相コントラスト画像の生成フロー）
次に、図２５を参照して、第４実施形態によるＸ線位相イメージング装置４００による位相コントラスト画像５１（図４参照）の生成フローについて説明する。

まず、ステップＳ１～ステップＳ３において、第１実施形態と同様の処理が行われる。

次に、ステップＳ４０４において、制御部４２１ａは、被写体移動機構４２３によって被写体Ｐを連続的に移動させながら、複数の被写体画像５２を取得する。

次に、ステップＳ５～ステップＳ７において、第１実施形態と同様の処理が行われる。そして、ステップＳ８において、画像処理部４２１ｂは、位相コントラスト画像５１を生成し、処理を終了する。

なお、第４実施形態によるＸ線位相イメージング装置４００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態の効果）
第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第４実施形態では、上記のように、被写体移動機構２３は、被写体Ｐまたは撮像系１０を、格子が延びる方向（Ａ方向）、または、格子ピッチの方向（Ｂ方向）に沿って、連続的に移動させるように構成されており、画像処理部２１ｂは、被写体Ｐと撮像系１０とを連続的に相対移動させながら連続的に撮像することによって取得した連続的な画像に基づいて、位相コントラスト画像５１を生成するように構成されている。これにより、数箇所（たとえば、６箇所）の撮像位置において撮像することにより、複数の画像（被写体画像）５２を取得する場合と比較して、より多くの画像（被写体画像）５２に基づいて位相コントラスト画像５１を生成することができるので、位相コントラスト画像５１の画質を向上させることができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［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、上記第１～第４実施形態では、Ｘ線位相イメージング装置１００（２００、３００、４００）を、被写体Ｐを移動させることにより、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２６に示す第１実施形態の変形例によるＸ線位相イメージング装置５００のように、Ｘ線位相イメージング装置を、撮像系１０を移動させることにより、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させるように構成してもよい。

図２６に示すように、Ｘ線位相イメージング装置５００は、処理ユニット５２１と、撮像系移動機構５２３と、を備えている。処理ユニット５２１は、制御部５２１ａを含む。撮像系移動機構５２３は、撮像系１０を載置または保持するように構成されている。撮像系移動機構５２３は、制御部５２１ａの制御により、撮像系１０を載置または保持させた状態で、Ｘ方向に移動させることが可能に構成されている。なお、被写体移動機構５２３は、特許請求の範囲の「移動機構」の一例である。

また、上記第１～第４実施形態では、第１格子３１（２３１、３３１）および第２格子３２（２３２、３３２）を、各々、第３方向（Ｙ方向）に沿って並べて配置された複数の格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）から構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１格子または第２格子のいずれか一方のみを、「第３方向」に沿って並べて配置された複数の格子部分から構成してもよい。また、第３格子を、「第３方向」に沿って並べて配置された複数の格子部分から構成してもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、複数の格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）を、第３方向（Ｙ方向）の全体に渡って、第１方向（Ｘ方向）に少なくともモアレ縞４０の１周期Ｄ４分が含まれるように、第１方向から見て、隣り合う格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）同士がオーバラップするように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の格子部分を、「第３方向」において、「第１方向」にモアレ縞の１周期分に満たない部分が含まれるように構成してもよい。この場合、被写体において、モアレ縞の１周期分に満たない部分を通過した部分の情報を補間処理する必要がある。

また、上記第１～第４実施形態では、複数の格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）の第３方向（Ｙ方向）に隣り合う辺３０ｆ（３３０ｆ）が、第２方向（Ｚ方向）から見て、第１方向（Ｘ方向）に対して交差する方向に直線状に延びるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２７に示す第２変形例のように、複数の格子部分の「第３方向」に隣り合う辺が、「第２方向」から見て、「第１方向」に対して交差する方向に曲線状に延びるように構成してもよい。また、複数の格子部分の「第３方向」に隣り合う辺が、「第２方向」から見て、「第１方向」に対して交差する方向に直線状に延びる部分と、曲線状に延びる部分とを含むように構成してもよい。

図２７に示すように、格子６３０は、Ｙ方向に沿って並べて配置された複数の格子部分６３０ｃから構成されている。複数の格子部分６３０ｃ同士の間には、隙間領域６３０ｅが形成されている。複数の格子部分６３０ｃは、複数の格子部分６３０ｃのＹ方向に隣り合う辺６３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に交差するように曲線状に延びている。

また、上記第１～第４実施形態では、複数の格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）の第３方向（Ｙ方向）に隣り合う辺３０ｆ（３３０ｆ）同士が、第２方向（Ｚ方向）から見て、辺３０ｆ（３３０ｆ）全体に渡って、第１方向（Ｘ方向）に交差する方向に延びるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２８に示す第３変形例のように、複数の格子部分の「第３方向」に隣り合う辺同士が、「第２方向」から見て、辺の一部のみにおいて、「第１方向」に交差する方向に延びるように構成してもよい。

図２８に示すように、格子７３０は、Ｙ方向に沿って並べて配置された複数の格子部分７３０ｃから構成されている。複数の格子部分７３０ｃ同士の間には、隙間領域７３０ｅが形成されている。複数の格子部分７３０ｃは、複数の格子部分７３０ｃのＹ方向に隣り合う辺７３０ｆ同士が、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に対して交差する方向に直線状に延びる部分と、Ｙ方向に対して交差する方向に直線状に延びる部分と、を含む。

また、上記第１～第４実施形態では、複数の格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）を、第３方向（Ｙ方向）に隣り合う辺３０ｆ（３３０ｆ）同士が、第２方向（Ｚ方向）から見て、略平行となるように配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の格子部分を、「第３方向」に隣り合う辺同士が、「第２方向」から見て、略平行でない部分を含むように構成してもよい。

また、上記第２実施形態では、複数の格子２３０を、Ｘ線管１１を中心とした円弧に沿った形状を有するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の格子を、Ｘ線管から見て検出部側に凸の弧状を有するように構成されていれば、Ｘ線管を中心とした円弧に沿った形状以外の形状を有するように構成してもよい。

また、上記第３実施形態では、第３方向（Ｙ方向）に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分３３０ｃからなる列Ｃを、第１方向（Ｘ方向）に沿って２列（列Ｃ１および列Ｃ２）配列させ、列Ｃ１および列Ｃ２を、第３方向（Ｙ方向）に格子部分３３０ｃの半分（（１／２）ピッチ）の長さだけずらして配置するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、「第１方向」に沿って配列された２列の各々に形成された隙間領域が「第１方向」から見てオーバラップしないのであれば、「第１方向」に沿って配列される列同士を、「第３方向」に格子部分の半分以外の長さだけずらして配置するように構成してもよい。

また、上記第３実施形態では、第３方向（Ｙ方向）に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分３３０ｃからなる列Ｃを、第１方向（Ｘ方向）に沿って２列配列するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、「第３方向」に沿って互いに隣り合うように配列される複数の格子部分からなる列を、「第１方向」に沿って３列以上配列するように構成してもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、Ｘ線位相イメージング装置１００（２００、３００、４００）を、検出部１２の検出面上にモアレ縞４０を生じさせるために、第１格子３１（２３１、３３１）の位置を調整するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線位相イメージング装置を、検出部の検出面上にモアレ縞を生じさせるために、第２格子または第３格子を移動させるように構成してもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、Ｘ線位相イメージング装置１００（２００、３００、４００）を、第３方向（Ｙ方向）に沿って並べて配置される複数の格子部分３０ｃ（２３０ｃ、３３０ｃ）のいずれにおいても、第２方向（Ｚ方向）から見て、第１方向（Ｘ方向）に略揃った状態のモアレ縞４０を発生させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２９に示す第４変形例のように、Ｘ線位相イメージング装置を、「第３方向」に沿って並べて配置される複数の格子部分同士の間で、「第２方向」から見て、「第１方向」にずれた状態のモアレ縞を発生させるように構成してもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、Ｘ線位相イメージング装置１００（２００、３００、４００）を、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させる第１方向（Ｘ方向）にモアレ縞４０を発生させた状態で、被写体Ｐと撮像系１０とを相対移動させながら撮像するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図３０に示す第５変形例のように、Ｘ線位相イメージング装置を、被写体と撮像系とを相対移動させる「第１方向」とは異なる方向（交差する方向）にモアレ縞を発生させた状態で、被写体と撮像系とを相対移動させるように構成してもよい。

また、上記第１～第４実施形態では、複数の格子３０（２３０、３３０）が、Ｘ線管１１から照射されたＸ線の可干渉性を高めるための第３格子３３（２３３）を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の格子が、第３格子を含まないように構成してもよい。この場合、照射されるＸ線の可干渉性が高いＸ線管が用いられることが望ましい。

また、上記第１～第４実施形態では、タルボ効果による自己像を形成するために、第１格子３１（２３１、３３１）を位相格子とした例を示したが、するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、自己像は縞模様であればよいので、第１格子として、位相格子の代わりに吸収格子を用いてもよい。なお、吸収格子を用いた場合、距離などの光学条件により単純に縞模様が発生する領域（非干渉計）と、タルボ効果による自己像が生じる領域（干渉計）とが生じる。

また、上記第１～第４実施形態では、説明の便宜上、制御部２１ａ（４２１ａ）および画像処理部２１ｂ（４２１ｂ）による処理を「フロー駆動型」のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部および画像処理部の処理をイベント単位で実行する「イベント駆動型」により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

［態様］
上述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）
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置され、前記Ｘ線源から照射されたＸ線が通過する複数の格子と、
前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された被写体、または、前記Ｘ線源と前記検出器と前記複数の格子とによって構成される撮像系を、複数の前記格子の格子が延びる方向、または、複数の前記格子の格子ピッチの方向に沿って移動させる移動機構と、
前記被写体と前記撮像系とを相対移動させながら撮像することにより、前記検出器によって検出された信号に基づいて取得した複数の画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、
を備え、
前記複数の格子のうち少なくとも１つは、前記被写体または前記撮像系が前記移動機構によって移動される第１方向と、前記Ｘ線源と前記検出器と前記複数の格子とが配列される第２方向と、に直交する第３方向に沿って並べて配置された複数の格子部分から構成されており、
前記複数の格子部分は、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、Ｘ線位相イメージング装置。

（項目２）
前記画像処理部は、前記複数の画像における各画素における画素値と、前記複数の画像に生じたモアレ縞の位相情報とに基づいて、前記位相コントラスト画像を生成するように構成されており、
前記複数の格子部分は、前記第３方向の全体に渡って、前記第１方向に少なくとも前記モアレ縞の１周期分が含まれるように、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目３）
前記第３方向に沿って並べて配置された前記複数の格子部分同士の間には、格子領域に挟まれた隙間領域が形成されており、
前記複数の格子部分は、前記第３方向の全体に渡って、前記第１方向に少なくとも前記格子領域が含まれるように、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、項目１または２に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目４）
前記複数の格子部分は、前記第２方向から見て、多角形状に構成されており、前記第３方向に沿って互いに隣り合うように配列される前記複数の格子部分の前記第３方向に隣り合う辺同士が、前記第２方向から見て、前記第１方向に交差する方向に延びる部分を含むように配置されることにより、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、項目１～３のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目５）
前記複数の格子部分は、前記第３方向に沿って互いに隣り合うように配列される前記複数の格子部分の前記第３方向に隣り合う辺同士が、前記第２方向から見て、前記辺全体に渡って、前記第１方向に対して交差する方向に延びるように配置されている、項目４に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目６）
前記複数の格子部分は、前記第３方向に隣り合う辺同士が、前記第２方向から見て、略平行となるように配置されている、項目４または５に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目７）
前記移動機構は、前記被写体または前記撮像系を、複数の前記格子の格子が延びる方向に沿って移動させるように構成されており、
前記複数の格子部分から構成された前記格子のうち少なくとも１つは、前記第１方向から見て、前記検出器側に凸の弧状を有するように、前記複数の格子部分が、弧状に沿って並べて配置されている、項目４～６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目８）
前記複数の格子部分は、前記第３方向に沿って互いに隣り合うように配列される前記複数の格子部分からなる列が、前記第１方向に沿って少なくとも２列配列された状態で、前記第１方向に隣り合う列の前記格子部分が、互いに、前記第３方向にずれて配置されることによって、前記複数の格子部分が、前記第２方向から見て、ジグザグ状に配置されることにより、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、項目１～３のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

（項目９）
前記移動機構は、前記被写体または前記撮像系を、前記格子が延びる方向、または、前記格子ピッチの方向に沿って、連続的に移動させるように構成されており、
前記画像処理部は、前記被写体と前記撮像系とを連続的に相対移動させながら連続的に撮像することによって取得した連続的な画像に基づいて、前記位相コントラスト画像を生成するように構成されている、項目１～８のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

１０、５１０ 撮像系
１１ Ｘ線管（Ｘ線源）
１２ 検出器
２１ｂ、４２１ｂ 画像処理部
２３、４２３ 被写体移動機構（移動機構）
３０（３１、３２、３３）、２３０（２３１、２３２、２３３）、３３０（３３１、３３２） 格子
３０ｃ、２３０ｃ、３３０ｃ 格子部分
３０ｄ、２３０ｄ、３３０ｄ 格子領域
３０ｅ、２３０ｅ、３３０ｅ 隙間領域
３０ｆ、２３０ｆ、３３０ｆ （複数の格子部分の第３方向に隣り合う）辺
４０ モアレ縞
５１ 位相コントラスト画像
５２ 被写体画像（（検出器によって検出された信号に基づいて取得した複数の）画像）
５２ａ 画素（（複数の画像における）画素）
１００、２００、３００、４００、５００ Ｘ線位相イメージング装置
５２３ 撮像系移動機構（移動機構）
Ｃ（Ｃ１、Ｃ２） （複数の格子部分からなる）列
Ｄ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３） 格子ピッチ
Ｐ 被写体

Claims (9)

1. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
   前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置され、前記Ｘ線源から照射されたＸ線が通過する複数の格子と、
   前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された被写体、または、前記Ｘ線源と前記検出器と前記複数の格子とによって構成される撮像系を、複数の前記格子の格子が延びる方向、または、複数の前記格子の格子ピッチの方向に沿って移動させる移動機構と、
   前記被写体と前記撮像系とを相対移動させながら撮像することにより、前記検出器によって検出された信号に基づいて取得した複数の画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、
   を備え、
   前記複数の格子のうち少なくとも１つは、前記被写体または前記撮像系が前記移動機構によって移動される第１方向と、前記Ｘ線源と前記検出器と前記複数の格子とが配列される第２方向と、に直交する第３方向に沿って１列に並べて配置され前記第３方向に沿って延びる１対の辺を有する複数の格子部分から構成されており、
   前記第３方向に沿って１列に並べて配置され前記第３方向に沿って延びる１対の辺を有する前記複数の格子部分は、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、Ｘ線位相イメージング装置。
2. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
   前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置され、前記Ｘ線源から照射されたＸ線が通過する複数の格子と、
   前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された被写体、または、前記Ｘ線源と前記検出器と前記複数の格子とによって構成される撮像系を、複数の前記格子の格子が延びる方向、または、複数の前記格子の格子ピッチの方向に沿って移動させる移動機構と、
   前記被写体と前記撮像系とを相対移動させながら撮像することにより、前記検出器によって検出された信号に基づいて取得した複数の画像に基づいて、位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、
   を備え、
   前記複数の格子のうち少なくとも１つは、前記被写体または前記撮像系が前記移動機構によって移動される第１方向と、前記Ｘ線源と前記検出器と前記複数の格子とが配列される第２方向と、に直交する第３方向に沿って並べて配置された複数の格子部分から構成されており、
   前記複数の格子部分は、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されており、
   前記画像処理部は、前記複数の画像における各画素における画素値と、前記複数の画像に生じたモアレ縞の位相情報とに基づいて、前記位相コントラスト画像を生成するように構成されており、
   前記複数の格子部分は、前記第３方向の全体に渡って、前記第１方向に少なくとも前記モアレ縞の１周期分が含まれるように、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、Ｘ線位相イメージング装置。
3. 前記第３方向に沿って並べて配置された前記複数の格子部分同士の間には、格子領域に挟まれた隙間領域が形成されており、
   前記複数の格子部分は、前記第３方向の全体に渡って、前記第１方向に少なくとも前記格子領域が含まれるように、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、請求項１または２に記載のＸ線位相イメージング装置。
4. 前記複数の格子部分は、前記第２方向から見て、多角形状に構成されており、前記第３方向に沿って互いに隣り合うように配列される前記複数の格子部分の前記第３方向に隣り合う辺同士が、前記第２方向から見て、前記第１方向に交差する方向に延びる部分を含むように配置されることにより、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
5. 前記複数の格子部分は、前記第３方向に沿って互いに隣り合うように配列される前記複数の格子部分の前記第３方向に隣り合う辺同士が、前記第２方向から見て、前記辺全体に渡って、前記第１方向に対して交差する方向に延びるように配置されている、請求項４に記載のＸ線位相イメージング装置。
6. 前記複数の格子部分は、前記第３方向に隣り合う辺同士が、前記第２方向から見て、略平行となるように配置されている、請求項４または５に記載のＸ線位相イメージング装置。
7. 前記移動機構は、前記被写体または前記撮像系を、複数の前記格子の格子が延びる方向に沿って移動させるように構成されており、
   前記複数の格子部分から構成された前記格子のうち少なくとも１つは、前記第１方向から見て、前記検出器側に凸の弧状を有するように、前記複数の格子部分が、弧状に沿って並べて配置されている、請求項４～６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
8. 前記複数の格子部分は、前記第３方向に沿って互いに隣り合うように配列される前記複数の格子部分からなる列が、前記第１方向に沿って少なくとも２列配列された状態で、前記第１方向に隣り合う列の前記格子部分が、互いに、前記第３方向にずれて配置されることによって、前記複数の格子部分が、前記第２方向から見て、ジグザグ状に配置されることにより、前記第１方向から見て、隣り合う前記格子部分同士がオーバラップするように構成されている、請求項２に記載のＸ線位相イメージング装置。
9. 前記移動機構は、前記被写体または前記撮像系を、前記格子が延びる方向、または、前記格子ピッチの方向に沿って、連続的に移動させるように構成されており、
   前記画像処理部は、前記被写体と前記撮像系とを連続的に相対移動させながら連続的に撮像することによって取得した連続的な画像に基づいて、前記位相コントラスト画像を生成するように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

Images