JPWO2018016369A1 - Ｘ線位相差撮像装置 - Google Patents

Abstract

このＸ線位相差撮像装置（１００）は、Ｘ線源（１）と、自己像を形成するための第１格子（３）と、第２格子（４）と、Ｘ線を検出する検出部（５）と、調整機構（６）と、検出部（５）により検出されたモアレ縞に基づいて、第１格子（３）の位置ずれまたは第２格子（４）の位置ずれを調整する制御を行う制御部（７）と、を備える。

Description

本発明は、Ｘ線位相差撮像装置に関する。

従来、Ｘ線位相差撮像装置が知られている。このようなＸ線位相差撮像装置は、たとえば、国際公開第２０１４／０３０１１５号に開示されている。

国際公開第２０１４／０３０１１５号には、被写体を通過したＸ線の位相差を利用して、被写体内部を画像化するＸ線撮像システム（Ｘ線位相差撮像装置）が開示されている。このＸ線撮像システムは、Ｘ線の吸収量ではなく、Ｘ線の位相差を利用して、被写体内を画像化することによって、Ｘ線を吸収しにくい軽元素物体や生体軟部組織を画像化することが可能に構成されている。

このＸ線撮像システムは、Ｘ線源と、ソース格子と、位相格子と、分析格子と、検出器とを備えている。Ｘ線源と、ソース格子と、位相格子と、分析格子と、検出器とは、Ｘ線源の照射軸方向にこの順に並んで配置されている。

このＸ線撮像システムでは、ソース格子を通過したＸ線が、位相格子に照射される。位相格子を通過する際に、Ｘ線が回折されて、位相格子から所定の距離の位置に位相格子の自己像が形成される。これを、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果という。また、自己像が形成される所定の距離をタルボ距離という。このＸ線撮像システムでは、位相格子の自己像が吸収格子と重ね合わせられた後、Ｘ線が検出器により検出される。そして、この検出結果に基づいて、被写体内部が画像化される。なお、このＸ線撮像システムでは、位相格子と分析格子とは、格子面が互いに平行になるように固定されている。

国際公開第２０１４／０３０１１５号

国際公開第２０１４／０３０１１５号に記載のＸ線撮像システムでは、位相格子と分析格子とが固定されているため、位相格子と分析格子との相対位置を調整することができない。このため、位相格子と分析格子との相対位置が設計位置からずれている状態で、位相格子と分析格子とが固定されている場合には、位相格子の自己像と分析格子との重ね合わせにより、意図しないモアレ縞が発生する。この場合、意図しないモアレ縞が検出器により検出されるため、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下するという問題点がある。

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、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することが可能なＸ線位相差撮像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線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための第１格子と、第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子と、第２格子を通過したＸ線を検出する検出部と、第１格子の位置または第２格子の位置を調整するための調整機構と、検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構により第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第１の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、第１格子の位置または第２格子の位置を調整するための調整機構を設ける。そして、検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構により第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する制御を行う制御部を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制することができる。これにより、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。また、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれが調整機構を用いて制御部により自動で調整されるので、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれの調整に要する作業者の負担を軽減することができる。

上記第１の局面によるＸ線位相差撮像装置において、好ましくは、制御部は、検出部によりモアレ縞が検出されなくなるように、または、モアレ縞の周期が所定の周期になるように、調整機構により第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検出部によりモアレ縞が検出されなくなるように、調整機構により第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する場合には、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを確実に抑制することができる。この調整は、モアレ縞がない状態を含む複数回のＸ線撮像を行う縞走査法により、撮像画像を取得する場合に有効である。また、モアレ縞の周期が所定の周期になるように、調整機構により第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する場合には、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制しながら、モアレ縞の周期を被写体のＸ線撮像に適した所定の周期に調整することができる。この調整は、一枚のモアレ画像（被写体のＸ線撮像に適した所定の周期を有するモアレ縞）から、フーリエ変換法を用いて撮像画像を取得する場合に有効である。

上記第１の局面によるＸ線位相差撮像装置において、好ましくは、制御部は、モアレ縞に基づいて、Ｘ線の照射軸方向、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向、並びに、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの回転方向のうちの少なくとも１つの方向における、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを、調整機構により調整する制御を行うように構成されている。ここで、Ｘ線の照射軸方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、格子方向において周期を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、上記のように、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整すれば、格子方向において周期を有する意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、格子方向において周期を有する意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを効果的に抑制することができる。また、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、上記のように、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整すれば、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを効果的に抑制することができる。また、第１直交方向回りの回転方向または第２直交方向回りの回転方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、上記のように、第１直交方向および第２直交方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整すれば、歪みを有する意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、歪みを有する意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを効果的に抑制することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、モアレ縞に基づいて、格子方向におけるモアレ縞の周期を取得するとともに、取得された格子方向におけるモアレ縞の周期に基づいて、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている。上記のように、Ｘ線の照射軸方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、格子方向において周期を有するモアレ縞が発生する。したがって、本構成のように、格子方向におけるモアレ縞の周期を取得すれば、格子方向におけるモアレ縞の周期と、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量との関係を利用して、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を精度良く取得することができる。その結果、格子方向において周期を有する意図しないモアレ縞がなくなるように、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを精度良く調整することができる。

上記Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する構成において、好ましくは、制御部は、モアレ縞に基づいて、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期を取得するとともに、取得された格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期に基づいて、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている。上記のように、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、本構成のように、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期を取得すれば、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期と、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量との関係を利用して、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を精度良く取得することができる。その結果、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞がなくなるように、Ｘ線の照射軸方向とは異なる方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを精度良く調整することができる。

上記第１直交方向および第２直交方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する構成において、好ましくは、制御部は、モアレ縞の歪みがなくなるように、第１直交方向回りの回転方向および第２直交方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを、調整機構により調整する制御を行うように構成されている。上記のように、第１直交方向回りの回転方向または第２直交方向回りの回転方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、本構成のように、モアレ縞の歪みがなくなるように、第１直交方向回りの回転方向および第２直交方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整すれば、第１直交方向回りの回転方向および第２直交方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれによって発生する意図しないモアレ縞を容易になくすことができる。

この発明の第２の局面におけるＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための格子と、格子を通過したＸ線を検出する検出部と、格子の位置または検出部の位置を調整するための調整機構と、検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構により格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第２の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、格子の位置または検出部の位置を調整するための調整機構を設ける。そして、検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構により格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御を行う制御部を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制することができる。これにより、第１の局面によるＸ線位相差撮像装置の場合と同様に、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。

この発明の第３の局面におけるＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための第１格子と、少なくとも第１格子を通過したＸ線を検出する検出部と、第１格子と第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整するための調整機構と、検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構により、第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第３の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、第１格子と第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整するための調整機構を設ける。そして、検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構により、第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整する制御を行う制御部を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制することができる。これにより、第１の局面によるＸ線位相差撮像装置の場合と同様に、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することが可能なＸ線位相差撮像装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 第１実施形態のＸ線位相差撮像装置のＸ線源、第３格子、第１格子、第２格子および検出部を示す図である。 第１実施形態のＸ線位相差撮像装置の調整機構による第１格子の位置の調整を説明するための図である。 第１格子または第２格子がＺ方向に位置ずれした場合における意図しないモアレ縞の発生を説明するための図である。 第１格子および第２格子がＺ方向回りの回転方向に位置ずれした場合における意図しないモアレ縞の発生を説明するための図である。 第１格子がＹ方向回りの回転方向に位置ずれした場合における意図しないモアレ縞の発生を説明するための図である。 図６に示す場合における第１格子のＹ方向回りの回転方向における位置ずれの調整を説明するための図である。 第１実施形態のＸ線位相差撮像装置による格子位置調整処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態の第１変形例によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 本発明の第２実施形態によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 本発明の第１実施形態の第３変形例によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。 本発明の第２実施形態の第１変形例によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。

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線位相差撮像装置の構成）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態によるＸ線位相差撮像装置１００の構成について説明する。

Ｘ線位相差撮像装置１００は、図１に示すように、被写体Ｔを通過したＸ線の位相差を利用して、被写体Ｔの内部を画像化する装置である。また、Ｘ線位相差撮像装置１００は、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用して、被写体Ｔの内部を画像化する装置である。Ｘ線位相差撮像装置１００は、たとえば、医療用途では、生体としての被写体Ｔの内部の画像化に用いることが可能である。また、Ｘ線位相差撮像装置１００は、たとえば、非破壊検査用途では、物体としての被写体Ｔの内部の画像化に用いることが可能である。

Ｘ線位相差撮像装置１００は、図１および図２に示すように、Ｘ線源１と、第３格子２と、第１格子３と、第２格子４と、検出部５と、調整機構６と、制御部７とを備えている。Ｘ線位相差撮像装置１００では、Ｘ線源１と、第３格子２と、第１格子３と、第２格子４と、検出部５とを用いて、タルボ・ロー（Ｔａｌｂｏｔ-Ｌａｕ）干渉計によるＸ線撮像が行われる。Ｘ線源１と、第３格子２と、第１格子３と、第２格子４と、検出部５とは、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。

なお、本明細書では、Ｘ線の照射軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する面内において互いに直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とする。なお、Ｘ方向は、特許請求の範囲の「第１直交方向」の一例である。また、Ｙ方向は、特許請求の範囲の「第２直交方向」の一例である。

Ｘ線源１は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させるとともに、発生されたＸ線を照射するように構成されている。

第３格子２は、通過するＸ線の強度を変化させる回折格子（吸収格子、いわゆるマルチスリット）である。第３格子２は、Ｚ方向に直交するＹ方向に所定の周期（ピッチ）で配列される複数のスリット２ａを有している。各スリット２ａは、Ｚ方向に直交するＸ方向に延びるように形成されている。

第３格子２は、Ｘ線源１と第１格子３との間に配置されており、Ｘ線源１からＸ線が照射される。第３格子２は、ロー（Ｌａｕ）効果により、Ｘ線源１から照射されるＸ線の可干渉性を高めるために設けられている。第３格子２は、各スリット２ａを通過したＸ線を、各スリット２ａの位置に対応する線光源として機能させるように構成されている。これにより、第３格子２を通過したＸ線の可干渉性を高めることが可能である。

第１格子３は、通過するＸ線の位相を変化させる回折格子（位相格子）である。第１格子３は、Ｚ方向に直交するＹ方向に周期（ピッチ）ｄ１で配列される複数のスリット３ａを有している。各スリット３ａは、Ｚ方向に直交するＸ方向に延びるように形成されている。

第１格子３は、第３格子２と第２格子４との間に配置されており、第３格子２を通過したＸ線が照射される。また、第１格子３は、第３格子２から距離Ｒ１離れた位置に配置されるように設計される。第１格子３は、タルボ効果により、自己像を形成するために設けられている。可干渉性を有するＸ線が、スリットが形成された格子を通過すると、格子から所定の距離（後述するタルボ距離Ｚｐ）離れた位置に、格子の像（自己像）が形成される。これを、タルボ効果という。自己像は、Ｘ線の干渉によって生じる干渉縞である。Ｘ線位相差撮像装置１００では、第３格子２を設けてＸ線の可干渉性を高めることによって、タルボ効果による第１格子３の自己像をより確実に形成させることが可能である。

第２格子４は、通過するＸ線の強度を変化させる回折格子（吸収格子）である。第２格子４は、Ｚ方向に直交するＹ方向に周期（ピッチ）ｄ２で配列される複数のスリット４ａを有している。各スリット４ａは、Ｚ方向に直交するＸ方向に延びるように形成されている。

第２格子４は、第１格子３と検出部５との間に配置されており、第１格子３を通過したＸ線が照射される。また、第２格子４は、第１格子３からタルボ距離Ｚｐ離れた位置に配置されるように設計される。第２格子４は、第１格子３の自己像と干渉してモアレ縞を形成するために設けられている。

ここで、タルボ距離Ｚｐは、ｄ１を第１格子３の周期とし、Ｘ線源１から照射されるＸ線の波長をλとし、第３格子２と第１格子３との間の距離をＲ１とし、タルボ次数をｐとすると、以下の式（１）により表される。

また、第１格子３の自己像の周期ｄ３は、以下の式（２）により表される。

Ｘ線位相差撮像装置１００では、第２格子４のスリット４ａの周期ｄ２は、第１格子３の自己像の周期ｄ３と略同じになるように設計される。なお、第１実施形態では、被写体Ｔの撮像時には、第１格子３と第２格子４との間に被写体Ｔが配置される。この場合、被写体Ｔを通過したＸ線が、第２格子４に照射される。

検出部５は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号（検出信号）に変換するように構成されている。検出部５は、検出信号を制御部７に出力するように構成されている。検出部５は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出部５は、複数の検出素子（図示せず）により構成されている。複数の検出素子は、所定の周期（ピッチ）で、Ｘ方向およびＹ方向に並んで配置されている。

検出素子の周期は、第１格子３の自己像の周期ｄ３よりも大きい。この場合、第１格子３の自己像を検出部５により直接検出することが困難であるため、Ｘ線位相差撮像装置１００では、第１格子３の自己像と干渉してモアレ縞を形成するための第２格子４を設けて、第１格子３の自己像と第２格子４との重ね合わせによるモアレ縞を検出部５により検出する。第１格子３の自己像と第２格子４との重ね合わせによるモアレ縞の周期は、検出素子の周期よりも十分に大きくなるため、第１格子３の自己像と第２格子４との重ね合わせによるモアレ縞であれば、検出部５により検出することが可能になるからである。

調整機構６は、制御部７からの制御信号に基づいて、第１格子３の位置を調整するように構成されている。言い換えると、調整機構６は、制御部７からの制御信号に基づいて、第１格子３と第２格子４との相対位置を調整するように構成されている。

調整機構６は、図３に示すように、Ｚ方向に沿った矢印Ａ１方向に第１格子３を移動可能に構成されている。これにより、調整機構６は、第１格子３のＺ方向の位置を調整可能に構成されている。調整機構６は、たとえば、１０μｍ間隔以上１０ｍｍ間隔以下の距離間隔で、第１格子３のＺ方向の位置を調整可能に構成されている。

また、調整機構６は、Ｚ方向回りの回転方向である矢印Ａ２方向に第１格子３を回転可能に構成されている。これにより、調整機構６は、第１格子３のＺ方向回りの回転方向の位置（傾き）を調整可能に構成されている。調整機構６は、たとえば、０．００１度間隔以上１度間隔以下の角度間隔で、第１格子３のＺ方向回りの回転方向の位置を調整可能に構成されている。

また、調整機構６は、Ｘ方向回りの回転方向である矢印Ａ３方向に第１格子３を回転可能に構成されている。これにより、調整機構６は、第１格子３のＸ方向回りの回転方向の位置を調整可能に構成されている。また、調整機構６は、Ｙ方向回りの回転方向である矢印Ａ４方向に第１格子３を回転可能に構成されている。これにより、調整機構６は、第１格子３のＹ方向回りの回転方向の位置を調整可能に構成されている。調整機構６は、たとえば、０．０１度間隔以上５度間隔以下の角度間隔で、第１格子３のＸ方向回りの回転方向の位置および第１格子３のＹ方向回りの回転方向の位置を調整可能に構成されている。

調整機構６は、たとえば、ステッピングモータやピエゾアクチュエータを用いた電動位置決めステージである。

制御部７は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含み、検出部５による検出結果に基づいて、調整機構６を制御する。制御部７による調整機構６の制御の詳細については、後述する。

（意図しないモアレ縞の発生）
ここで、図４〜図６を参照して、Ｘ線位相差撮像装置１００における意図しないモアレ縞の発生について説明する。Ｘ線位相差撮像装置１００では、格子間の位置ずれに起因して、意図しないモアレ縞が発生する。

図４は、設計値である距離Ｒ１からＺ方向に第１格子３の位置ずれが発生する場合に発生する意図しないモアレ縞を示している。この場合、上記した式（２）から分かるように、距離Ｒ１が設計値からずれているため、設計値からずれた距離Ｒ１を用いて計算される第１格子３の自己像の周期ｄ３が、設計値とは異なる値になる。このため、図４に示すように、第１格子３の自己像の周期ｄ３と第２格子４の周期ｄ２とが一致せず、第１格子３の自己像と第２格子４とを重ね合わせると、格子方向（スリットが配列される方向、Ｙ方向）において周期Ｄ１を有する意図しないモアレ縞が発生する。

図５は、設計値からＺ方向回りの回転方向に第１格子３の位置ずれ（傾き）が発生する場合に発生する意図しないモアレ縞を示している。なお、図５では、理解の容易のために、第２格子４を傾けて図示している。この場合、第１格子３の自己像と第２格子４との平行性が異なる（スリットが延びる方向が交差する）ため、第１格子３の自己像と第２格子４とを重ね合わせると、格子方向とは異なる方向において周期Ｄ２を有する意図しないモアレ縞が発生する。

図６は、設計値からＹ方向回りの回転方向に第１格子３の位置ずれ（傾き）が発生する場合に発生する意図しないモアレ縞を示している。この場合、第１格子３の自己像の周期ｄ３が自己像の面内でばらつくため、第１格子３の自己像と第２格子４とを重ね合わせると、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。なお、Ｘ方向回りの回転方向に第１格子３の位置ずれが発生する場合にも、図６に示す場合と同様に、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。

（格子の位置調整に関する構成）
ここで、第１実施形態では、制御部７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。言い換えると、制御部７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、調整機構６により第１格子３と第２格子４との相対位置を調整する制御を行うように構成されている。なお、意図しないモアレ縞の検出は、被写体Ｔが配置されない状態で行われる。

また、第１実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置１００は、モアレ縞がない状態を含む複数回のＸ線撮像を行う縞走査法により、撮像画像を取得するように構成されている。このため、制御部７は、検出部５により意図しないモアレ縞が検出されなくなるように、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。

また、第１実施形態では、制御部７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、Ｚ方向、Ｚ方向回りの回転方向、Ｘ方向回りの回転方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整機構６により調整する制御を行うように構成されている。

まず、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれの調整について説明する。

Ｚ方向に第１格子３の位置ずれが発生する場合には、図４に示すように、格子方向において周期Ｄ１を有する意図しないモアレ縞が発生する。そこで、第１実施形態では、制御部７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１を取得するように構成されている。そして、制御部７は、取得された格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１に基づいて、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれ量を取得するように構成されている。以下、周期Ｄ１に基づくＺ方向における第１格子３の位置ずれ量の取得について説明する。

ここで、Δｄを第２格子４の周期ｄ２と第１格子３の自己像の周期ｄ３との差（誤差）の絶対値とすると、格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１は、以下の式（３）により表される。

また、Δｄは、以下の式（４）により表される。

まず、制御部７は、画像処理によって、格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１を取得する（読み取る）。そして、制御部７は、取得された格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１、上記した式（３）および（４）を用いて、第１格子３の自己像の周期ｄ３を取得する。取得された第１格子３の自己像の周期ｄ３は、設計値とは異なる値である。

そして、制御部７は、上記した式（２）を変形した以下の式（５）を用いて、位置ずれした状態の第３格子２と第１格子３との間の距離Ｒ１ｐを取得する。

式（５）では、第１格子３の周期ｄ１および第１格子３の自己像の周期ｄ３が既知の値である一方、タルボ距離Ｚｐは、Ｒ１の値に応じて変化するため、分からない。このため、第１実施形態では、式（５）を用いて距離Ｒ１ｐを取得する際に、タルボ距離Ｚｐの値として上記した式（１）から計算される設計値を用いる。この際、式（１）のＲ１としても、設計値を用いる。

そして、制御部７は、以下の式（６）を用いて、第３格子２と第１格子３との間の距離の設計値であるＲ１と、位置ずれした状態の第３格子２と第１格子３との間の距離Ｒ１ｐとの差を取得することによって、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＲを取得する。

そして、制御部７は、位置ずれ量ΔＲの分だけ、調整機構６により第１格子３をＡ１方向（図３参照）に移動させることによって、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれを調整する制御を行う。なお、位置ずれ量ΔＲが負の値である場合には、第１格子３が、調整機構６により検出部５に向かうＡ１方向に移動される。また、位置ずれ量ΔＲが正の値である場合には、調整機構６により第１格子３が、検出部５に向かうとは反対側のＡ１方向に移動される。

また、制御部７は、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれの調整後、再びＸ線撮像を行うとともに、意図しないモアレ縞が発生するか否かを確認する。第１実施形態では、意図しないモアレ縞が発生するか否かは、検出部５によりモアレ縞が検出されるか否かによって判断される。意図しないモアレ縞が発生する場合には、再びＺ方向における第１格子３の位置ずれの調整が行われる。

次に、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれの調整について説明する。

Ｚ方向回りの回転方向に第１格子３の位置ずれが発生する場合には、図５に示すように、格子方向とは異なる方向において周期Ｄ２を有する意図しないモアレ縞が発生する。そこで、第１実施形態では、制御部７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２を取得するように構成されている。そして、制御部７は、取得された格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２に基づいて、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量を取得するように構成されている。以下、周期Ｄ２に基づくＺ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量の取得について説明する。

ここで、第１格子３の自己像と第２格子４とがなす角をθとすると、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２は、以下の式（７）により表される。

ここで、第１格子３の自己像と第２格子４とがなす角θは、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量である。そこで、制御部７は、上記した式（７）を用いて、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量θを取得する。

そして、制御部７は、位置ずれ量θの分だけ、調整機構６により第１格子３をＡ２方向（図３参照）に回転させることによって、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整する制御を行う。

また、制御部７は、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれの調整後、再びＸ線撮像を行うとともに、意図しないモアレ縞が発生するか否かを確認する。意図しないモアレ縞が発生する場合には、再びＺ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれの調整が行われる。

次に、Ｘ方向回りの回転方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれの調整について説明する。ここでは、図６および図７を参照して、Ｙ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれの調整を例に説明する。なお、Ｘ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれも、同様に調整することができる。

Ｙ方向回りの回転方向に第１格子３の位置ずれが発生する場合には、図６に示すように、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。そこで、第１実施形態では、制御部７は、意図しないモアレ縞の画素値に基づいて、意図しないモアレ縞の歪みがなくなるように、Ｙ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整機構６により調整する制御を行うように構成されている。

図７に示すように、歪みを有するモアレ縞が発生している場合には、格子方向と直交する方向に沿ったモアレ縞の各位置における画素値は、ばらつく。一方、歪みを有するモアレ縞が発生していていない場合には、格子方向と直交する方向に沿ったモアレ縞の各位置における画素値は、略一定になる。

そこで、制御部７は、格子方向と直交する方向に沿ったモアレ縞の各位置における画素値を取得する。そして、制御部７は、格子方向と直交する方向に沿ったモアレ縞の各位置における画素値が略一定になるように、調整機構６により第１格子３を矢印Ａ４方向（図３参照）に回転させることによって、Ｙ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整する制御を行う。この際、制御部７は、Ｘ線撮像を行いながら、意図しないモアレ縞の歪みがなくなるように、Ｙ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整機構６により調整する制御を行う。

（格子位置調整処理）
次に、図８を参照して、Ｘ線位相差撮像装置１００における格子位置調整処理をフローチャートに基づいて説明する。フローチャートの処理は、制御部７により行われる。

被写体Ｔが配置されていない状態でＸ線撮像が行われると、まず、ステップＳ１において、画像処理によって、意図しないモアレ縞が読み取りされた（意図しないモアレ縞があった）か否かが判断される。第１実施形態では、検出部５によりモアレ縞が検出されない場合には、意図しないモアレ縞が読み取りされないと判断される。この場合、第１格子３の位置を調整する必要がないので、格子位置調整処理が終了される。

また、ステップＳ１において、検出部５によりモアレ縞が検出される場合には、意図しないモアレ縞が読み取りされたと判断されて、ステップＳ２に進む。

そして、ステップＳ２において、画像処理によって、モアレ縞の歪みの読み取りが行われる。

そして、ステップＳ３において、モアレ縞の歪みが読み取りされた（モアレ縞の歪みがあった）か否かが判断される。すなわち、図６に示すような、歪みを有する意図しないモアレ縞が読み取りされたか否かが判断される。モアレ縞の歪みが読み取りされたと判断される場合には、ステップＳ４に進む。

そして、ステップＳ４において、読み取りされたモアレ縞の歪みがなくなるように、Ｙ方向回りの回転方向およびＸ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれが調整機構６を用いて調整される。その後、ステップＳ５に進む。

また、ステップＳ３において、モアレ縞の歪みが読み取りされないと判断される場合には、Ｙ方向回りの回転方向およびＸ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整する必要がないので、ステップＳ４を行うことなく、ステップＳ５に進む。

そして、ステップＳ５において、モアレ縞の周期が読み取りされる。なお、格子位置調整処理では、モアレ縞の周期よりも前に、モアレ縞の歪みが読み取りされる。歪みを有するモアレ縞が発生している場合には、歪みを有するモアレ縞を調整した後でなければ、モアレ縞の周期を読み取ることが困難であるからである。

また、ステップＳ５では、格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１（図４参照）、および、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２（図５参照）の両方の周期が読み取りされる。

そして、ステップＳ６において、モアレ縞の周期が読み取り（取得）されたか否かが判断される。格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１、または、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２のうちの少なくともいずれか一方が読み取り（取得）されたと判断される場合には、ステップＳ７に進む。

そして、ステップＳ７では、ステップＳ６において格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１が取得されている場合には、上記した式（３）〜（６）を用いて、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＲが取得される。また、ステップＳ７では、ステップＳ６において格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２が取得されている場合には、上記した式（７）を用いて、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量θが取得される。

そして、ステップＳ８では、ステップＳ７において取得されたＺ方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＲに基づいて、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれが調整される。また、ステップＳ８では、ステップＳ７において取得されたＺ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量θに基づいて、Ｚ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれが調整される。なお、１回の調整で、意図しないモアレ縞がなくならない場合には、意図しないモアレ縞がなくなるまで、ステップＳ５〜Ｓ８の処理を繰り返せばよい。そして、格子位置調整処理が終了される。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、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、第１格子３の位置を調整するための調整機構６を設ける。そして、検出部５により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する制御を行う制御部７を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、第１格子３の位置ずれを調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部５により検出されることを抑制することができる。これにより、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。また、第１格子３の位置ずれが調整機構６を用いて制御部７により自動で調整されるので、第１格子３の位置ずれの調整に要する作業者の負担を軽減することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、検出部５によりモアレ縞が検出されなくなるように、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する制御を行うように制御部７を構成する。これにより、検出部５によりモアレ縞が検出されなくなるように、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する場合には、意図しないモアレ縞が検出部５により検出されることを確実に抑制することができる。この調整は、この第１実施形態のＸ線位相差撮像装置１００のように、モアレ縞がない状態を含む複数回のＸ線撮像を行う縞走査法により、撮像画像を取得する場合に有効である。

また、第１実施形態では、上記のように、モアレ縞に基づいて、Ｘ線の照射軸方向（Ｚ方向）、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向、並びに、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交するＸ方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整機構６により調整する制御を行うように制御部７を構成する。ここで、Ｘ線の照射軸方向において第１格子３に位置ずれが発生する場合には、図４に示すように、格子方向において周期Ｄ１を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、上記のように、Ｘ線の照射軸方向における第１格子３の位置ずれを調整することによって、格子方向において周期Ｄ１を有する意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、格子方向において周期Ｄ１を有する意図しないモアレ縞が検出部５により検出されることを効果的に抑制することができる。また、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向において第１格子３に位置ずれが発生する場合には、図５に示すように、格子方向とは異なる方向において周期Ｄ２を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、上記のように、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整することによって、格子方向とは異なる方向において周期Ｄ２を有する意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、格子方向とは異なる方向において周期Ｄ２を有する意図しないモアレ縞が検出部５により検出されることを効果的に抑制することができる。また、Ｘ方向回りの回転方向またはＹ方向回りの回転方向において第１格子３に位置ずれが発生する場合には、図６に示すように、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、上記のように、Ｘ方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整することによって、歪みを有する意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、歪みを有する意図しないモアレ縞が検出部５により検出されること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、モアレ縞に基づいて、格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１を取得するとともに、取得された格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１に基づいて、Ｘ線の照射軸方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＲを取得するように制御部７を構成する。上記のように、Ｘ線の照射軸方向において第１格子３に位置ずれが発生する場合には、格子方向において周期Ｄ１を有するモアレ縞が発生する。したがって、第１実施形態のように、格子方向におけるモアレ縞の周期を取得することによって、格子方向におけるモアレ縞の周期Ｄ１と、Ｘ線の照射軸方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＲとの関係を利用して、Ｘ線の照射軸方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＲを精度良く取得することができる。その結果、格子方向において周期Ｄ１を有する意図しないモアレ縞がなくなるように、Ｘ線の照射軸方向における第１格子３の位置ずれを精度良く調整することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、モアレ縞に基づいて、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２を取得するとともに、取得された格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２に基づいて、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量θを取得するように制御部７を構成する。上記のように、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向において第１格子３に位置ずれが発生する場合には、格子方向とは異なる方向において周期Ｄ２を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、第１実施形態のように、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２を取得することによって、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期Ｄ２と、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量θとの関係を利用して、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれ量θを精度良く取得することができる。その結果、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞がなくなるように、Ｘ線の照射軸方向とは異なる方向における第１格子３の位置ずれを精度良く調整することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、モアレ縞の歪みがなくなるように、Ｘ向回りの回転方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整機構６により調整する制御を行うように制御部７を構成する。上記のように、Ｘ方向回りの回転方向またはＹ方向回りの回転方向において第１格子３または第２格子４に位置ずれが発生する場合には、歪みを有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、第１実施形態のように、モアレ縞の歪みがなくなるように、Ｘ方向回りの回転方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれを調整することによって、Ｘ方向回りの回転方向およびＹ方向回りの回転方向における第１格子３の位置ずれによって発生する意図しないモアレ縞を容易になくすことができる。

（第１実施形態の第１変形例）
次に、図９を参照して、第１実施形態の第１変形例について説明する。

図９に示すように、第１実施形態の第１変形例のＸ線位相差撮像装置２００では、調整機構１０６は、制御部１０７からの制御信号に基づいて、第２格子４の位置を調整するように構成されている。言い換えると、調整機構１０６は、制御部１０７からの制御信号に基づいて、第１格子３と第２格子４との相対位置を調整するように構成されている。

制御部１０７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、調整機構１０６により第２格子４の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。言い換えると、制御部１０７は、検出部５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、調整機構１０６により第１格子３と第２格子４との相対位置を調整する制御を行うように構成されている。

この場合にも、上記第１実施形態と同様に、Ｚ方向回りの回転方向、Ｘ方向回りの回転方向およびＹ方向回りの回転方向における第２格子４の位置ずれを調整機構１０６により調整することが可能である。

なお、Ｚ方向における第２格子４の位置ずれについては、上記第１実施形態の式（５）および（６）からは、Ｚ方向における第２格子４の位置ずれ量を求めることができない。

そこで、第１実施形態の第１変形例では、制御部１０７は、以下の式（８）を用いて、位置ずれした状態の第１格子３と第２格子４との間の距離Ｚｐｐを取得する。

式（８）では、第１格子３の周期ｄ１および第１格子３の自己像の周期ｄ３が既知の値である一方、実際の距離Ｒ１は、分からない。このため、第１実施形態の第１変形例では、式（８）を用いて距離Ｚｐｐを取得する際に、距離Ｒ１の値として設計値を用いる。

そして、制御部１０７は、以下の式（９）を用いて、第１格子３と第２格子４との間の距離の設計値であるＺｐと、位置ずれした状態の第１格子３と第２格子４との間の距離Ｚｐｐとの差を取ることによって、Ｚ方向における第１格子３の位置ずれ量ΔＺｐを取得する。

そして、制御部１０７は、位置ずれ量ΔＺｐの分だけ、調整機構１０６により第２格子４をＺ方向沿って移動させることによって、Ｚ方向における第２格子４の位置ずれを調整する制御を行う。

なお、第１実施形態の第１変形例のその他の構成および効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第２実施形態］
次に、図１０を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、第２格子を設けた上記第１実施形態とは異なり、第２格子を設けない例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

（Ｘ線位相差撮像装置の構成）
本発明の第２実施形態によるＸ線位相差撮像装置３００は、図１０に示すように、上記第１実施形態の第２格子４が設けられていない点、検出部２０５を備える点で、上記第１実施形態のＸ線位相差撮像装置１００と相違する。

上記第１実施形態では、検出部５の検出素子の周期は、第１格子３の自己像の周期ｄ３よりも大きかったため、第１格子３の自己像を検出部５により直接検出することが困難であった。このため、上記第１実施形態では、第２格子４を設ける構成としていた。

一方、第２実施形態では、検出部２０５の検出素子（図示せず）の周期は、第１格子３の自己像の周期ｄ３よりも小さい。具体的には、検出部２０５は、検出素子の周期が、第１格子３の自己像の周期ｄ３の整数分の一となるように構成されている。したがって、第２実施形態では、検出部２０５は、第１格子３の自己像を直接検出することが可能に構成されている。このため、第２実施形態では、上記第１実施形態の第２格子４を設けない構成としている。

また、第２実施形態では、検出部２０５は、第１格子３からタルボ距離Ｚｐ離れた位置に配置されるように設計される。

第２実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、設計値から第１格子３の位置ずれが発生する場合には、第１格子３の自己像と検出部２０５との重ね合わせによって、図４〜図６に示すような意図しないモアレ縞が発生する。

そこで、第２実施形態では、制御部７は、検出部２０５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている。言い換えると、制御部７は、検出部２０５により検出された意図しないモアレ縞に基づいて、調整機構６により第１格子３と検出部２０５との相対位置を調整する制御を行うように構成されている。なお、第１格子３の位置ずれの調整方法は、上記第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

なお、第２実施形態のその他の構成は、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、第１格子３の位置を調整するための調整機構６を設ける。そして、検出部２０５により検出されたモアレ縞に基づいて、調整機構６により第１格子３の位置ずれを調整する制御を行う制御部７を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、第１格子３の位置ずれを調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部２０５により検出されることを抑制することができる。これにより、上記第１実施形態のＸ線位相差撮像装置２００の場合と同様に、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下すること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。

［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および第２実施形態では、第１格子よりも検出部側に被写体を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、第１格子よりも検出部側に被写体を配置しなくてもよい。たとえば、図１１に示す第１実施形態の第２変形例のＸ線位相差撮像装置１００のように、第１格子３よりも検出部５とは反対側に被写体Ｔを配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置に、Ｘ線の可干渉性を高めるための第３格子を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線位相差撮像装置に、Ｘ線の可干渉性を高めるための第３格子を設けなくてもよい。たとえば、図１２に示す第１実施形態の第３変形例のＸ線位相差撮像装置４００のように、Ｘ線源１ａが十分に可干渉性を有するＸ線を照射可能な場合には、第３格子を設けなくてもよい。

また、上記第２実施形態では、調整機構が第１格子の位置を調整し、制御部が調整機構により第１格子の位置ずれを調整した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１３に示す第２実施形態の第１変形例のＸ線位相差撮像装置５００のように、調整機構４０６が検出部２０５の位置を調整し、制御部４０７が調整機構４０６により検出部２０５の位置ずれを調整してもよい。また、本発明では、調整機構が第１格子の位置および検出部の位置の両方を調整し、制御部が調整機構により第１格子の位置ずれおよび検出部の位置ずれの両方を調整してもよい。

また、上記第１実施形態では、調整機構が第１格子の位置を調整し、制御部が調整機構により第１格子の位置ずれを調整した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明では、調整機構が第１格子の位置および第２格子の位置の両方を調整し、制御部が調整機構により第１格子の位置ずれおよび第２格子の位置ずれの両方を調整してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、制御部が、検出部により意図しないモアレ縞が検出されなくなるように、調整機構により第１格子の位置ずれを調整する制御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、制御部が、モアレ縞の周期が所定の周期になるように、調整機構により第１格子の位置ずれ、第２格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御を行ってもよい。この場合、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制しながら、モアレ縞の周期を被写体の撮像に適した所定の周期に調整することができる。この調整は、一枚のモアレ画像（被写体の撮像に適した所定の周期を有するモアレ縞）から、フーリエ変換法を用いて撮像画像を取得する場合に有効である。

また、上記第１および第２実施形態では、Ｚ方向（Ｘ線の照射軸方向）、Ｚ方向回りの回転方向（Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向）、並びに、Ｘ方向（第１直交方向）およびＹ方向（第２直交方向）回りの回転方向における第１格子の位置ずれを調整した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線の照射軸方向、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向、並びに、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの回転方向のうちの少なくとも１つの方向における第１格子の位置ずれ、第２格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整すればよい。

また、上記第１実施形態では、説明の便宜上、制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフロー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、制御部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理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。

１、１ａ Ｘ線源
３ 第１格子
４ 第２格子
５、２０５ 検出部
６、１０６、４０６ 調整機構
７、１０７、４０７ 制御部
１００、２００、３００、４００、５００ Ｘ線位相差撮像装置

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線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための第１格子と、第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子と、第２格子を通過したＸ線を検出する検出部と、第１格子の位置または第２格子の位置を調整するための調整機構と、検出部により検出されたモアレ縞の画像からモアレ縞の周期を取得し、取得したモアレ縞の周期に基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向またはＸ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する制御、及び／又は、検出部により検出されたモアレ縞における格子方向または格子と直交する方向の画素値のばらつきに基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの各回転方向における第１格子の位置ずれおよび第２格子の位置ずれの少なくともいずれかを調整する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第１の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、第１格子の位置または第２格子の位置を調整するための調整機構を設ける。そして、検出部により検出されたモアレ縞の画像からモアレ縞の周期を取得し、取得したモアレ縞の周期に基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向またはＸ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する制御、及び／又は、検出部により検出されたモアレ縞における格子方向または格子と直交する方向の画素値のばらつきに基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの各回転方向における第１格子の位置ずれおよび第２格子の位置ずれの少なくともいずれかを調整する制御を行う制御部を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制することができる。これにより、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。また、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれが調整機構を用いて制御部により自動で調整されるので、第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれの調整に要する作業者の負担を軽減することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、モアレ縞に基づいて、格子方向におけるモアレ縞の周期を取得するとともに、取得された格子方向におけるモアレ縞の周期に基づいて、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている。上記のように、Ｘ線の照射軸方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、格子方向において周期を有するモアレ縞が発生する。したがって、本構成のように、格子方向におけるモアレ縞の周期を取得すれば、格子方向におけるモアレ縞の周期と、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量との関係を利用して、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を精度良く取得することができる。その結果、格子方向において周期を有する意図しないモアレ縞がなくなるように、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを精度良く調整することができる。
上記第１の局面によるＸ線位相差撮像装置において、好ましくは、制御部は、格子方向におけるモアレ縞の周期に基づいて、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置を取得するとともに、取得した第１格子の位置と位置ずれが生じていない場合の第１格子の位置との差分を取得することにより、Ｘ線の照射軸方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている。

上記Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを調整する構成において、好ましくは、制御部は、モアレ縞に基づいて、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期を取得するとともに、取得された格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期に基づいて、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている。上記のように、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向において第１格子または第２格子に位置ずれが発生する場合には、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞が発生する。したがって、本構成のように、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期を取得すれば、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期と、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量との関係を利用して、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量を精度良く取得することができる。その結果、格子方向とは異なる方向において周期を有する意図しないモアレ縞がなくなるように、Ｘ線の照射軸方向とは異なる方向における第１格子の位置ずれまたは第２格子の位置ずれを精度良く調整することができる。
上記第１の局面によるＸ線位相差撮像装置において、好ましくは、制御部は、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の自己像と第２格子とのなす角を、Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子の位置ずれ量または第２格子の位置ずれ量として、格子方向とは異なる方向におけるモアレ縞の周期と第２格子の周期とに基づいて取得するように構成されている。

この発明の第２の局面におけるＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための格子と、格子を通過したＸ線を検出する検出部と、格子の位置または検出部の位置を調整するための調整機構と、検出部により検出されたモアレ縞の画像からモアレ縞の周期を取得し、取得したモアレ縞の周期に基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向またはＸ線の照射軸方向回りの回転方向における格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御、及び／又は、検出部により検出されたモアレ縞における格子方向または格子と直交する方向の画素値のばらつきに基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの各回転方向における格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第２の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、格子の位置または検出部の位置を調整するための調整機構を設ける。そして、検出部により検出されたモアレ縞の画像からモアレ縞の周期を取得し、取得したモアレ縞の周期に基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向またはＸ線の照射軸方向回りの回転方向における格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御、及び／又は、検出部により検出されたモアレ縞における格子方向または格子と直交する方向の画素値のばらつきに基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの各回転方向における格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整する制御を行う制御部を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、格子の位置ずれまたは検出部の位置ずれを調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制することができる。これにより、第１の局面によるＸ線位相差撮像装置の場合と同様に、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。

この発明の第３の局面におけるＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための第１格子と、少なくとも第１格子を通過したＸ線を検出する検出部と、第１格子と第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整するための調整機構と、検出部により検出されたモアレ縞の画像からモアレ縞の周期を取得し、取得したモアレ縞の周期に基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向またはＸ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整する制御、及び／又は、検出部により検出されたモアレ縞における格子方向または格子と直交する方向の画素値のばらつきに基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの各回転方向における第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整する制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第３の局面によるＸ線位相差撮像装置では、上記のように、第１格子と第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整するための調整機構を設ける。そして、検出部により検出されたモアレ縞の画像からモアレ縞の周期を取得し、取得したモアレ縞の周期に基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向またはＸ線の照射軸方向回りの回転方向における第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整する制御、及び／又は、検出部により検出されたモアレ縞における格子方向または格子と直交する方向の画素値のばらつきに基づき、調整機構により、Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの各回転方向における第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整する制御を行う制御部を設ける。これにより、意図しないモアレ縞が発生したとしても、発生した意図しないモアレ縞に基づいて、第１格子と第２格子との相対位置または第１格子と検出部との相対位置を調整することができる。その結果、意図しないモアレ縞をなくしていくことができるので、意図しないモアレ縞が検出部により検出されることを抑制することができる。これにより、第１の局面によるＸ線位相差撮像装置の場合と同様に、意図しないモアレ縞に起因して、撮像画像の画質が低下することを抑制することができる。

Claims (8)

1. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための第１格子と、
   前記第１格子を通過した前記Ｘ線が照射される第２格子と、
   前記第２格子を通過した前記Ｘ線を検出する検出部と、
   前記第１格子の位置または前記第２格子の位置を調整するための調整機構と、
   前記検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、前記調整機構により前記第１格子の位置ずれまたは前記第２格子の位置ずれを調整する制御を行う制御部と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置。
2. 前記制御部は、前記検出部により前記モアレ縞が検出されなくなるように、または、前記モアレ縞の周期が所定の周期になるように、前記調整機構により前記第１格子の位置ずれまたは前記第２格子の位置ずれを調整する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置。
3. 前記制御部は、前記モアレ縞に基づいて、前記Ｘ線の照射軸方向、前記Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向、並びに、前記Ｘ線の照射軸方向と直交する面内において互いに直交する第１直交方向および第２直交方向回りの回転方向のうちの少なくとも１つの方向における、前記第１格子の位置ずれまたは前記第２格子の位置ずれを、前記調整機構により調整する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置。
4. 前記制御部は、前記モアレ縞に基づいて、格子方向における前記モアレ縞の周期を取得するとともに、取得された格子方向における前記モアレ縞の周期に基づいて、前記Ｘ線の照射軸方向における前記第１格子の位置ずれ量または前記第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている、請求項３に記載のＸ線位相差撮像装置。
5. 前記制御部は、前記モアレ縞に基づいて、格子方向とは異なる方向における前記モアレ縞の周期を取得するとともに、取得された格子方向とは異なる方向における前記モアレ縞の周期に基づいて、前記Ｘ線の照射軸方向回りの回転方向における前記第１格子の位置ずれ量または前記第２格子の位置ずれ量を取得するように構成されている、請求項３に記載のＸ線位相差撮像装置。
6. 前記制御部は、前記モアレ縞の歪みがなくなるように、前記第１直交方向回りの回転方向および前記第２直交方向回りの回転方向における前記第１格子の位置ずれまたは前記第２格子の位置ずれを、前記調整機構により調整する制御を行うように構成されている、請求項３に記載のＸ線位相差撮像装置。
7. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための格子と、
   前記格子を通過した前記Ｘ線を検出する検出部と、
   前記格子の位置または前記検出部の位置を調整するための調整機構と、
   前記検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、前記調整機構により前記格子の位置ずれまたは前記検出部の位置ずれを調整する制御を行う制御部と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置。
8. Ｘ線源と、
   前記Ｘ線源からＸ線が照射されて、自己像を形成するための第１格子と、
   少なくとも前記第１格子を通過した前記Ｘ線を検出する検出部と、
   前記第１格子と前記第１格子を通過した前記Ｘ線が照射される第２格子との相対位置または前記第１格子と前記検出部との相対位置を調整するための調整機構と、
   前記検出部により検出されたモアレ縞に基づいて、前記調整機構により、前記第１格子と前記第２格子との相対位置または前記第１格子と前記検出部との相対位置を調整する制御を行う制御部と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置。

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