JP6791404B2 - 放射線位相差撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線位相差撮影装置に関し、特に、複数の格子を用いて撮影を行う放射線位相差撮影装置のＸ線画像の表示に関する。

従来、複数の格子を用いて撮影を行う放射線位相差撮影装置が知られている。そのような放射線位相差撮影装置は、たとえば、特開２０１６−９６８３１号公報に開示されている。

従来の位相差撮影装置は、特開２０１６−９６８３１号公報に開示されているようにタルボ干渉計によってＸ線撮影を行い、再構成画像を生成するように構成されている。これらの放射線位相差撮影装置は、被写体を切り開く、または、被写体を割るなどの行為を行わなくとも、外部から見ることができない内部の構造を確認することができるため非破壊検査や医療の用途に用いられる。

ここで、タルボ干渉計では、位相格子と吸収格子とを用いて撮影が行われる。具体的には、位相格子または吸収格子のどちらかを、格子のパターンと直交する方向に並進させながら撮影する縞走査撮影や、位相格子または吸収格子をＸ線の光軸周りに微小角度回転させてモアレ縞を生じさせて撮影するモアレ１枚撮り手法などによって位相コントラスト画像を生成する。位相コントラスト画像には、位相微分像および暗視野像が含まれる。位相微分像とは、Ｘ線が被写体を通過した際に発生するＸ線の位相のずれをもとに画像化した像である。また、暗視野像とは、物体の小角散乱に基づくＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙの変化によって得られる、Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ像のことである。また、暗視野像は、小角散乱像とも呼ばれる。「Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ」とは、鮮明度のことである。

特開２０１６−９６８３１号公報には、Ｘ線源と、被写体台と、Ｘ線の照射方向と直交する方向に複数のスリットが配列されて構成された複数の格子と、Ｘ線源により照射され被写体および複数の格子を透過したＸ線に応じて電荷を蓄積し電気信号を生成する変換素子が２次元状に配置され、変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取ってモアレ縞画像を取得するＸ線検出器と、Ｘ線検出器により取得されたモアレ縞画像に基づいて、被写体の再構成画像を生成する再構成手段とを備えたＸ線撮影システムが記載されている。再構成手段は、Ｘ線検出器により取得された複数の元モアレ縞画像に基づいて再構成用のモアレ縞画像を生成し、生成した再構成用のモアレ縞画像に基づいて被写体の再構成画像を生成する。

特開２０１６−９６８３１号公報

しかし、被写体の内部の様子は外部から見ることができず、従来の放射線位相差撮影装置の場合、再構成画像（特に暗視野像）が生成されて、初めて内部の様子が明確となる。その結果、撮影したい箇所が撮影フレームの範囲内に存在する場合は問題がないが、撮影フレームの範囲内に含まれていない場合や、撮影フレームの範囲内に納まっていない場合に問題があった。その場合、撮影技師等の使用者は被写体の位置を調整して、再度撮影する必要があった。その結果、使用者が希望する再構成画像を取得するまでに、Ｘ線画像を何枚も取得し、それに基づいて再構成画像を取得し、撮影したい箇所が撮影範囲の範囲内に存在するかを確認するといった手順を繰り返しており、使用者が希望する再構成画像を取得するまでに時間がかかっていた。

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、撮影したい箇所を速やかに把握して、被写体の位置を調整し、所望の再構成画像を取得することが可能な、放射線位相差撮影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の局面における放射線位相差撮影装置は、Ｘ線源と、照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線源とＸ線検出器との間に設けられたＸ線を通過するための第１格子と、第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子とを含む複数の格子と、格子をステップ移動させる移動機構と、Ｘ線検出器から取得したＸ線画像から再構成画像を生成する画像処理部と、表示部と、再構成前のＸ線画像と、画像処理部により生成した再構成画像とを表示部に表示させる制御を行う制御部と、を備える。

この発明の第１の局面における放射線位相差撮影装置では、上記のように再構成前のＸ線画像と、画像処理部により生成した再構成画像とを表示部に表示させる制御を行う制御部を設ける。これにより、再構成前のＸ線画像については、再構成画像が生成されるよりも前の時点で、先行して表示部に表示させることができる。その結果、使用者は表示部に表示された再構成前のＸ線画像から、撮影したい箇所のおおよその位置がわかり、再構成画像の生成を待たずに被写体の位置を調整できる。これにより、再構成前のＸ線画像を何度も撮り直すことなく、所望の再構成画像を取得することができる。その結果、撮影したい箇所を速やかに把握して、被写体の位置を調整し、所望の再構成画像を取得することができる。

上記第１の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、制御部は、Ｘ線検出器から再構成前のＸ線画像を一または複数取得する毎に表示部に表示させ、画像処理部に再構成画像の生成を行うとともに生成が終了した再構成画像を表示部に表示させ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、再構成前のＸ線画像が取得される毎に、表示部に表示される再構成前のＸ線画像が更新される。その結果、使用者は更新された再構成前のＸ線画像を確認することにより、撮影したい箇所のおおよその位置が把握でき、極力早期に、被写体の位置を調整することができる。また、再構成前のＸ線画像を複数取得する毎に更新するように制御されることにより、再構成前のＸ線画像を複数枚重ねることができるので、鮮明な再構成前のＸ線画像を表示することができる。

上記第１の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、制御部は、再構成前のＸ線画像と、再構成画像とを表示部に並べて表示させ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、使用者は、再構成前のＸ線画像と再構成画像とを見比べて、撮影したい箇所が撮影範囲のどの位置にあるかを容易に把握できる。そして、所望の位置からずれていた場合に迅速に位置調整を行うことができる。

上記第１の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、再構成画像は吸収像、暗視野像、および位相微分像である。このように構成すれば、使用者は、再構成前の吸収像を用いて撮影したい箇所のおおよその位置を確認することができる。また、再構成後の吸収像、暗視野像、および位相微分像を用いてより正確な撮影したい箇所の位置を特定することができる。その結果、所望の位置からずれていた場合に迅速に位置調整を行うことができる。

上記第１の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、再構成前のＸ線画像の更新周期は、再構成画像の更新周期に比べて短い。このように構成すれば、再構成前のＸ線画像が、短時間で表示部に表示される。その結果、使用者が短時間で撮影位置の調整を行うことができる。

上記第１の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像を表示部に表示する高速撮影モードで動作するように構成されている。このように構成すれば、高速撮影モードでは、再構成に用いるＸ線画像を取得するのに要する時間を従来よりも短縮することができるので、再構成画像の生成および表示に必要な時間を短縮することができる。その結果、撮影したい箇所の位置を速やかに把握して、被写体の位置を調整できる。

この発明の第２の局面における放射線位相差撮影装置では、Ｘ線検出器から取得した再構成前のＸ線画像から再構成画像を生成する画像処理部と、表示部と、再構成前のＸ線画像と、画像処理部により生成した再構成画像とを表示部に表示させる制御を行う制御部とを備え、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像を表示部に表示する高速撮影モードで動作するように構成されている。このように構成すれば、従来よりも再構成に必要なＸ線画像を取得する時間を短縮でき、再構成画像を取得、表示する時間を短縮することができる。それにより、使用者は表示された再構成画像から、撮影したい箇所を速やかに把握することができる。また、使用者は被写体の位置を迅速に調整し、所望の再構成画像を取得することができる。

上記第２の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、高速撮影モードにおいて、画像処理部は、１回目の縞走査撮影が終了した後は、取得した複数のＸ線画像を用いて再構成画像を生成し、２回目以降の縞走査撮影では、以前の縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、新たに縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、を用いて再構成画像を生成するように構成されている。このように構成すれば、１回の縞走査撮影で取得するＸ線画像の画質が荒く（ノイズが多く）ても、縞走査撮影の回数を重ねて用いる枚数が多いほど鮮明な（ノイズが少ない）再構成画像を取得することができる。その結果、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で撮影されたノイズが多いＸ線画像を用いる場合でも縞走査撮影の回数を重ねるほど鮮明な画像が得られ、撮影したい箇所を速やかに把握することができる。そして被写体の位置を調整し、所望の再構成画像を取得することができる。ここで縞走査撮影とは、第１格子または第２格子のうち１つの格子を、格子の溝に垂直な方向に等間隔でｎ回移動させ、１回移動させる毎に格子を止めて複数枚のＸ線画像を撮影することをｎ回繰り返して行うことを意味する。また１／ｎ回の撮影をステップという。

この場合、高速撮影モードにおいて、画像処理部は、直近の所定数の縞走査撮影で取得したＸ線画像を用いて、再構成画像を生成するように構成されている。このように構成することにより、それまでに縞走査撮影で取得したＸ線画像をすべて用いる場合と比べて、再構成に使用する画像を少なくすることができ、再構成に必要な時間が短縮できる。また所定数よりも前に撮影した画像を用いないで済むので、被写体の位置を移動させる場合に残像が残ることを回避できる。

この場合、高速撮影モードにおいて、画像処理部では、所定の縞走査撮影からは、１ステップの撮影が終了する毎に、以前に取得した複数のＸ線画像を用いて再構成画像を生成するように構成されている。このように構成すれば、縞走査撮影ごとに更新する場合よりもさらに短い間隔で、再構成画像を生成し、表示部に表示することができる。その結果、被写体の位置の調整をさらに速やかに再構成画像に反映させることができる。

上記第２の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、移動機構は、縞走査撮影が終了する毎に、ステップ移動の方向を逆方向に切り替えて撮影するように構成されている。このように構成すれば、次の縞走査撮影に短時間で移ることができ、格子の位置を元に戻す時間が削減できる。ステップ移動とは、格子が格子の溝に垂直な方向に移動することを意味する。

上記第２の局面における放射線位相差撮影装置において、好ましくは、再構成画像は吸収像、暗視野像、および位相微分像である。このように構成すれば、使用者は、再構成後の吸収像、暗視野像、および位相微分像を用いて撮影したい箇所の位置を確認することができる。

この発明の第２の局面における放射線位相差撮影装置において、高速撮影モードよりも、Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が長い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像を表示部に表示する標準撮影モードで動作するようにさらに構成され、高速撮影モードにおいて、制御部は、画像処理部に以下のＡ〜Ｃの少なくともいずれかの動作を行うように制御するように構成されている、Ａ：標準撮影モードと比べて、縞走査撮影のステップ移動の回数を減少させる、Ｂ：標準撮影モードと比べて、１ステップあたりの撮影枚数を減少させる、Ｃ：標準撮影モードと比べてＸ線画像１枚あたりの露光時間を減少させる。このように構成すれば、再構成に必要なＸ線画像を取得する時間が標準撮影モードより短くすることができる。それにより、再構成画像を取得、表示するのにかかる時間を短縮することができる。

本発明によれば、上記のように、撮影したい箇所を速やかに把握して、被写体の位置を調整し、所望の再構成画像を取得することができる。

本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置をＸ方向から見た模式図である。 本発明の第１実施形態による表示部に表示される画像の例を示す図である。 本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置の動作を示す図である。 本発明の第１実施形態による縞走査撮影における格子の移動の様子を示す図である。 本発明の第２実施形態の高速撮影モードにおけるによる再構成画像生成のタイミングを示す図である。 本発明の第２実施形態の高速撮影モードにおけるによる再構成画像生成のタイミングを示す図である。 本発明の第２実施形態の高速撮影モードにおけるによる再構成画像生成のタイミングを示す図である。 本発明の第３実施形態による縞走査撮影における格子の移動の様子を示す図である。 本発明の第３実施形態の高速撮影モードにおけるによる再構成画像生成のタイミングを示す図である。 本発明の第３実施形態の高速撮影モードにおけるによる再構成画像生成のタイミングを示す図である。 本発明の第３実施形態による放射線位相差撮影装置の動作を示す図である。 本発明の放射線位相差撮影装置の変形例をＸ方向から見た模式図である。

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］
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置１００の構成、および再構成画像１１と再構成前のＸ線画像１０とを表示部７に表示する方法について説明する。

（放射線位相差撮影装置の構成）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置１００の構成について説明する。

図１は、放射線位相差撮影装置１００をＸ方向から見た図である。図１に示すように、放射線位相差撮影装置１００は、Ｘ線源１と、第１格子２と、第２格子３と、Ｘ線検出器４と、制御部５と、画像処理部６と、表示部７と、移動機構８と、ステージ９とを備えている。なお、本明細書において、Ｘ線源１から第１格子２に向かう方向をＺ２方向、その逆向きの方向をＺ１方向とする。Ｚ２方向とＺ１方向をまとめてＺ方向という。また、Ｚ方向と直交する面内の左右方向をＸ方向とし、紙面の奥に向かう方向をＸ２方向、紙面の手前側に向かう方向をＸ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の上下方向をＹ方向とし、上方向をＹ１方向、下方向をＹ２方向とする。

Ｘ線源１は、制御部５からの信号に基づいて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、発生させたＸ線をＸ線検出器４（Ｚ２方向）に向けて照射するように構成されている。

Ｘ線源１とＸ線検出器４との間には、Ｘ線を通過するための第１格子２と、第１格子２を通過したＸ線が照射される第２格子３とを含む複数の格子が設けられている。第１格子２は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ１で配列される複数のスリット２ａおよび、Ｘ線位相変化部２ｂを有している。各スリット２ａおよびＸ線位相変化部２ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各スリット２ａおよびＸ線位相変化部２ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第１格子２は、いわゆる位相格子である。

第１格子２は、Ｘ線源１と、第２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１格子２は、タルボ効果により、第１格子２の自己像（図示せず）を形成する。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（タルボ距離）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。

第２格子３は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ２で配列される複数のＸ線透過部３ａおよびＸ線吸収部３ｂを有する。各Ｘ線透過部３ａおよびＸ線吸収部３ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各Ｘ線透過部３ａおよびＸ線吸収部３ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第２格子３は、いわゆる、吸収格子である。第１格子２、第２格子３はそれぞれ異なる役割を持つ格子であるが、スリット２ａおよびＸ線透過部３ａはそれぞれＸ線を透過させる。また、Ｘ線吸収部３ｂはＸ線を遮蔽する役割を担っており、Ｘ線位相変化部２ｂはスリット２ａとの屈折率の違いによってＸ線の位相を変化させる。

第２格子３は、第１格子２とＸ線検出器４との間に配置されており、第１格子２を通過したＸ線が照射される。また、第２格子３は、第１格子２からタルボ距離離れた位置に配置される。第２格子３は、第１格子２の自己像と干渉して、Ｘ線検出器４の検出表面上にモアレ縞（図示せず）を形成する。すなわち、放射線位相差撮影装置１００では、複数の格子として、第１格子２および第２格子３を備えており、Ｘ線源１からＸ線検出器４へ向かうＺ２方向において、第１格子２、第２格子３の順で配置されている。

Ｘ線検出器４は、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し、変換された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。Ｘ線検出器４は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。Ｘ線検出器４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方向にアレイ状に配列されている。また、Ｘ線検出器４は、取得した画像信号を、画像処理部６に出力するように構成されている。

制御部５は、Ｘ線検出器４から画像処理部６に出力された画像信号に基づいて、再構成画像１１を生成するように画像処理部６を制御する。制御部５は、第２格子３を格子面内において格子方向と直交する方向にステップ移動させるように移動機構８を制御する。制御部５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを含む。なお、格子方向とは、スリット２ａやＸ線位相変化部２ｂ、Ｘ線透過部３ａやＸ線吸収部３ｂなどが延びる方向の事であり、図１に示す例では、Ｘ方向である。また、図１に示す例では、格子方向と直交する方向は、Ｙ方向である。また制御部５は、画像処理部６で生成された再構成画像１１および再構成前のＸ線画像１０を表示部７に表示させる制御する。

画像処理部６は、Ｘ線検出器４から出力された複数フレームの画像信号を蓄積する記憶部６ａと、記憶部６ａに蓄積された画像信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する画像生成部６ｂとを備える。生成されたＸ線画像は、そのまま表示部７に表示されてもよい。また、生成されたＸ線画像は画像処理部６によって色や明るさのコントラストをつける、微細な欠陥を消すなどの修正（画像処理）を行なってから表示部７に表示されてもよい。また、再構成前のＸ線画像１０はモアレ縞画像であるが、再構成後の吸収像１１ａに干渉によるモアレの模様が重なった画像になる。再構成前のＸ線画像１０のモアレの模様を除去する画像処理を行い、再構成後の吸収像１１ａに近い画像を生成して、表示してもよい。また、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、第２格子３を格子面内において格子方向と直交する方向にステップ移動させながら取得した複数のＸ線画像を再構成し、再構成画像１１（図２参照）を生成する。具体的には、第２格子３の位置が同じ状態で取得した複数の画像の加算または平均処理を行い、第２格子３の位置（縞走査撮影のステップ位置）毎の１枚のモアレ縞画像を生成し、複数の第２格子３の位置（縞走査撮影のステップ位置）のモアレ縞画像から縞走査法の原理を用いて演算を行う。生成される再構成画像１１は、たとえば、吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、位相微分像１１ｃである。吸収像１１ａは、被写体Ｏを透過したＸ線の量を表す。暗視野像１１ｂは、Ｘ線の被写体Ｏでの微小角散乱の量を示す。位相微分像１１ｃは、Ｘ線位相の変化を表す。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、複数の再構成画像１１を生成してもよく、たとえば、クラックＣ（欠陥部分）を明瞭に撮影できる暗視野像１１ｂだけを生成してもよい。生成された再構成画像１１は、制御部５によって表示部７に表示されるように制御される。

表示部７は、コンピュータに接続されたモニターである。表示部７は、図２に示すとおり、再構成前のＸ線画像１０と再構成画像１１とを表示する。再構成前のＸ線画像１０は、画像処理部６がＸ線検出器４から再構成前のＸ線画像１０を取得する毎に表示部７に表示されてもよく、または、複数枚取得してから表示部７に表示されてもよい。使用者は、どのように表示するかを制御部５に設定する。

表示部７には格子の撮影可能な領域１２と、格子の撮影可能な領域１２の中心領域１３とが表示される。格子の撮影可能な領域１２内に被写体Ｏが含まれていればよいが、好ましくは中心領域１３に被写体Ｏが含まれているほうがよい。中心領域１３に被写体Ｏが含まれていることにより、画像処理部６は格子の撮影可能な領域１２の余分な部分をトリミングし、中心領域１３のＸ線画像だけを用いて再構成画像１１を生成することができる。また再構成に用いるＸ線画像の容量、再構成の演算量を小さくでき、画像処理部６（画像生成部６ｂ）における再構成画像１１の生成の時間を短縮することができる。Ｘ線画像をトリミングする場合、表示部７にトリミングのボタンを設け、使用者がトリミングのボタンを押した場合に画像処理部６がトリミングを行うように構成されていてもよい。この場合、使用者が任意の面積（大きさ）に画像をトリミングするように設けられていてもよい。ここで、被写体ＯにＸ線を照射して撮影したＸ線画像であって、再構成せずに表示部７に表示する画像を再構成前のＸ線画像１０とし、再構成画像１１を生成するために用いる画像を単にＸ線画像とする。しかし、この記載は、本発明を理解し易くするための便宜上の記載であり、再構成前のＸ線画像１０を用いて再構成画像１１を生成してもよい。

表示部７は、再構成前のＸ線画像１０と再構成画像１１とを並べて表示してもよい（図２参照）。並べて表示することにより、使用者が、再構成前のＸ線画像１０と再構成画像１１とを比較でき、撮影対象箇所を確認することができる。また、再構成前のＸ線画像１０と再構成画像１１とを切り替えてどちらか一方が表示部７に表示されてもよい。

表示部７は、ステージ９を操作するための操作パネル１４を表示する。操作パネル１４はたとえばマウスでクリックし、操作する。表示部７の操作パネル１４を操作することにより、ステージ９が移動、または回転する。上移動、下移動のキーをクリックすることにより、ステージ９がＹ１方向、またはＹ２方向に移動し、左移動、右移動のキーをクリックすることにより、ステージ９がＸ１方向、またはＸ２方向に移動する。または、拡大、縮小キーをクリックすることにより、ステージ９がＺ１方向、またはＺ２方向に移動する。左回転、右回転キーをクリックすることにより、ステージ９がＹ軸を回転軸として回転する。これにより使用者は、表示部７に表示された再構成前のＸ線画像１０を確認しながら、ステージ９の位置や向きを調整し、被写体Ｏの位置調整をすることができる。

移動機構８は、制御部５からの信号に基づいて、第２格子３を格子面内（ＸＹ面内）において格子方向と直交する方向（Ｙ方向）にステップ移動させるように構成されている。具体的には、移動機構８は、第２格子３の周期ｄ２をｎ分割し、ｄ２／ｎずつ第２格子３をステップ移動させる。なお、ｎは正の整数であり、第１実施形態では、たとえば、ｎ＝４である。また、移動機構８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などを含む。なお、制御部５は第２格子３ではなく、第１格子２を格子面内（ＸＹ面内）において格子方向と直交する方向（Ｙ方向）にステップ移動させるように構成にしてもよい。その場合は、移動機構８は、第１格子２の周期ｄ１をｎ分割し、ｄ１／ｎずつ第１格子２をステップ移動させる。

ステージ９は、図示しないが、被写体Ｏを載置する載置台、ステージ駆動機構、およびステージ回転機構から構成されている。使用者が操作パネル１４を操作することにより、制御部５からステージ駆動機構、またはステージ回転機構に信号が送られる。操作パネル１４の上移動、または、下移動のキーを操作すると、制御部５は、ステージ９がＹ１方向、または、Ｙ２方向に移動するようにステージ駆動機構を制御する。操作パネル１４の左移動、または、右移動のキーを操作することにより、制御部５は、ステージ９がＸ１方向、または、Ｘ２方向に移動するようにステージ駆動機構を制御する。操作パネル１４の拡大、縮小キーを操作することにより、制御部５は、ステージ９がＺ１方向、またはＺ２方向に移動するようにステージ駆動機構を制御する。操作パネル１４の左回転、右回転キーを操作することにより、制御部５は、ステージ９がＹ軸を回転軸として時計回り、または反時計回りに回転するようにステージ回転機構を制御する。

図３を参照して、本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置１００の動作ついて説明する。放射線位相差撮影装置１００を非破壊検査に用い、撮影したい箇所であるクラックＣの再構成画像１１を生成する例を説明する。ステップＳ１として、まず使用者はステージ９に、撮影したい被写体Ｏを載置する。そして使用者は、放射線位相差撮影装置１００を操作することによりステップＳ２に移る。ステップＳ２では、制御部５は、被写体ＯにＸ線を照射するようにＸ線源１を制御する。ステップＳ３に移り、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、記憶部６ａに蓄積された画像信号に基づいて、再構成前のＸ線画像１０を生成する。ステップＳ４に移り、制御部５は、再構成前のＸ線画像１０を表示部７に表示するように画像処理部６を制御する。ステップＳ５に移り、使用者は、表示部７に表示された再構成前のＸ線画像１０を見ながら、クラックＣが撮影の範囲内に存在するか確認する。

クラックＣ（欠陥部分）が撮影の範囲内である場合、ステップＳ６に移り、使用者は、表示部７に表示されている撮影開始ボタン１５を操作する。そうすることにより、ステップＳ７に移り、制御部５は、被写体ＯにＸ線を照射するようにＸ線源１を制御する。ステップＳ７では、ステップＳ２とＸ線源１の条件を変更しても良い。ステップＳ８に移り、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、記憶部６ａに蓄積された画像信号に基づいて、Ｘ線画像を生成する。ステップＳ９に移り、制御部５は、生成したＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６を制御する。そしてステップＳ１０に移り、制御部５は、再構成画像１１を表示部７に表示するように画像処理部６を制御する。

ステップＳ５において、クラックＣ（欠陥部分）が撮影の範囲外である場合、ステップＳ１１に移る。ステップＳ１１において使用者は、クラックＣ（欠陥部分）が撮影の範囲内に含まれるように、ステージ９を移動または、回転させて、被写体Ｏの位置を調整する。そして使用者は、放射線位相差撮影装置１００を操作することによりステップＳ２に戻る。

本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置１００は、再構成前のＸ線画像１０を撮影する場合と、再構成用のＸ線画像を撮影する場合とでは撮影のモードが異なるように構成されている。使用者が表示部７に表示された撮影開始ボタン１５を押すことにより、制御部５は、再構成前のＸ線画像１０を撮影するモードと、再構成画像１１を生成するためのＸ線画像を撮影するモードに切り替わる。再構成前のＸ線画像１０を撮影するモードのときは、制御部５は、再構成前のＸ線画像１０を一または複数取得する毎に再構成せずに表示部７に表示するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。再構成画像１１を生成するためのＸ線画像を撮影するモードのときは、制御部５は、取得したＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに制御部５は、再構成画像１１を表示部７に表示するように画像処理部６を制御する。なお、再構成画像１１を表示部７に表示すると同時に再構成前のＸ線画像１０を一または複数取得するごとに再構成せずに表示部７に表示するように画像処理部６を制御してもよい。

本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置１００は、再構成前のＸ線画像１０を、再構成用のＸ線画像よりも短い時間で撮影する。短い時間で撮影するとノイズは多くなるが、使用者は、再構成前のＸ線画像１０を見てクラックＣ（欠陥部分）のおおよその位置を把握することができる。短い時間で撮影ができることにより、再構成前のＸ線画像１０の表示の更新周期を再構成画像１１の表示の更新周期に比べて短くすることができる。たとえば、放射線位相差撮影装置１００が、再構成前のＸ線画像１０を撮影するときは１００ｍｓｅｃの更新周期で撮影し、表示部７に表示してもよい。次にモードが切り替わり、放射線位相差撮影装置１００は、再構成画像１１を４００ｍｓｅｃの更新周期で撮影し、画像処理部６で再構成を行なった後、表示部７に表示してもよい。

本発明の第１実施形態による放射線位相差撮影装置１００は、再構成画像１１を迅速に生成するために、高速撮影モードで動作するように構成されている。高速撮影モードでは、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得したＸ線画像から再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。電荷蓄積時間とは、Ｘ線検出器４の受光素子がＸ線を受光し、画像信号に変換するまでの時間のことである。

（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。

本発明の第１実施形態では、放射線位相差撮影装置１００は、上記のように再構成前のＸ線画像１０と、画像処理部６（画像生成部６ｂ）により生成した再構成画像１１とを表示部７に表示させる制御を行う制御部５を設ける。これにより、再構成前のＸ線画像１０については、再構成画像１１が生成されるよりも前の時点で、先行して表示部７に表示させることができる。その結果、使用者は、表示部７に表示された再構成前のＸ線画像１０から、撮影したい箇所のおおよその位置がわかり、再構成画像１１の生成を待たずに被写体Ｏの位置を調整できる。これにより、再構成前のＸ線画像１０を何度も撮りなおすことなく、所望の再構成画像１１を取得することができる。その結果、撮影したい箇所を速やかに把握して、被写体Ｏの位置を調整し、所望の再構成画像１１を取得することができる。

また、制御部５は、Ｘ線検出器４から再構成前のＸ線画像１０を一または複数取得する毎に表示部７に表示させ、画像処理部６（画像生成部６ｂ）に再構成画像１１の生成を行うとともに、生成が終了した再構成画像１１を表示部７に表示させる制御を行うように構成されている。このようにすることによって、再構成前のＸ線画像１０が取得される毎に、表示部７に表示される再構成前のＸ線画像１０が更新される。その結果、使用者は、更新された再構成前のＸ線画像１０を確認することにより、撮影したい箇所のおおよその位置が把握でき、極力早期に、被写体Ｏの位置を調整することができる。また、再構成前のＸ線画像１０を複数取得する毎に更新するように制御されることにより、再構成前のＸ線画像１０を複数枚重ねることができるので、鮮明な再構成前のＸ線画像１０を表示することができる。

また、制御部５は、再構成前のＸ線画像１０と再構成画像１１とを並べて表示部７に表示させる制御を行うように構成されている。このようにすることによって、使用者は、再構成前のＸ線画像１０と再構成画像１１とを見比べて、撮影したい箇所が撮影範囲のどの位置にあるかを容易に把握できる。そして、所望の位置からずれていた場合に、迅速に位置調整を行うことができる。

また、再構成前のＸ線画像１０は、モアレ画像であり、モアレの模様を除去する画像処理を行い、吸収像１１ａに近い画像を生成して、表示してもよい。再構成画像１１は吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、および位相微分像１１ｃである。このようにすることによって、使用者は、再構成前のＸ線画像１０を用いて撮影したい箇所のおおよその位置を確認することができる。また、再構成後の吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、および位相微分像１１ｃを用いてより正確なクラックＣ（欠陥部分）の位置を特定することができる。その結果、所望の位置からずれていた場合に迅速に位置調整を行うことができる。

また、再構成前のＸ線画像１０の更新周期は、再構成画像１１の更新周期に比べて短い。このように構成すれば、再構成前のＸ線画像１０が、短時間で表示部７に表示される。その結果、使用者が短時間で撮影位置の調整を行うことができる。

また、放射線位相差撮影装置１００は、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像１１を表示部７に表示する高速撮影モードで動作するように構成されている。このようにすることによって、高速撮影モードでは、再構成に用いるＸ線画像を取得するのに要する時間を従来よりも短縮でき、再構成画像１１の生成、および表示部７に表示するのに必要な時間を短縮することができる。その結果、撮影したい箇所の位置を速やかに把握して、被写体Ｏの位置を調整できる。

〔第２実施形態〕
図４〜図７をもとに、本発明の第２実施形態による放射線位相差撮影装置１００の動作について説明する。なお放射線位相差撮影装置１００の構成は、第１実施形態と同じ部分についての説明は省略する。本発明の第２実施形態では、放射線位相差撮影装置１００を非破壊検査に用い、撮影したい箇所であるクラックＣ（欠陥部分）の再構成画像１１を生成する例を説明する。以下１回の縞走査撮影が４ステップで構成されている場合について説明する。

本発明の第２実施形態では、放射線位相差撮影装置１００は、被写体Ｏの画像を縞走査撮影によって取得するように構成されている。図４を参照して、１回の縞走査撮影において格子が、等間隔に４回移動する場合の動きを説明する。図４は、第２格子３をＸ方向に所定ピッチで撮影した場合のＺ２方向から見た第２格子３と自己像の位置関係を示すものであり、網掛けの長方形は自己像、白の長方形は第２格子３を示す。１回目の移動で、移動機構８は、第２格子３を最初のステップ位置に移動させ、Ｂのように第２格子３を配置する。なお、最初の所定ステップ位置は自己像と第２格子３の位置が一致する必要はない。また、第２格子３が最初の所定のステップ位置にある場合は移動させる必要はない。Ｂのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。２回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｃのように第２格子３を配置する。Ｃのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。３回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｄのように第２格子３を配置する。Ｄのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。４回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｅのように第２格子３を配置する。Ｅのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。以上で１回目の縞走査撮影が終了する。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに制御部５は、生成したＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。

本発明の第２実施形態の放射線位相差撮影装置１００は、再構成画像１１を迅速に生成するために、高速撮影モードで動作するように構成されている。高速撮影モードでは、制御部５は、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得された短い電荷蓄積時間で取得したＸ線画像から再構成画像１１を生成するように画像処理部６を制御する。電荷蓄積時間とは、Ｘ線検出器４の受光素子がＸ線を受光し、画像信号に変換するまでの時間のことである。

図５〜図７を参照して、本発明の第２実施形態の放射線位相差撮影装置１００の高速撮影モードにおける動作について説明する。図５〜図７では、各ステップを長方形で表す。長方形に記載した数字は、ｎ回目の縞走査撮影であることを示し、アルファベットは格子の位置（図４参照）を表す。１回のステップで放射線位相差撮影装置１００は、複数枚のＸ線画像を取得し、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積する。まず放射線位相差撮影装置１００は、１ーＢから１ーＥまでの１回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに制御部５は、生成したＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから１ーＥまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図５ａ参照）。

放射線位相差撮影装置１００は、１回目の縞走査撮影が終了すると、２ーＢから２−Ｅまでの２回目の縞走査撮影を行う。２回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。制御部５は、生成されたＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像生成部６ｂを制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから２−Ｅまでの計８ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図５ｂ参照）。なお、複数回の縞走査撮影から再構成画像１１を作成する場合は、ステップ位置が同じ状態で取得したＸ線画像ごとに加算または平均してから再構成画像１１を生成する。

２回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、３ーＢから３−Ｅまでの３回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積した複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。制御部５は、生成されたＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は１ーＢから３−Ｅまでの計１２ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図５ｃ参照）。このように縞走査撮影が終了する毎に、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積した複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成されたＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。

本発明の第２実施形態では、上記の構成に加えて使用者は、制御部５に再構成画像１１の生成に用いる縞走査撮影の所定数を設定することができる。設定された縞走査撮影の所定数に満たない場合、制御部５は、以前の縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、新たに縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、を用いて再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。設定された縞走査撮影の所定数を超えると、制御部５は、直近の所定数の縞走査撮影で取得したＸ線画像から再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。このとき、制御部５は、画像処理部６（記憶部６ａ）から再構成に使用しないＸ線画像を削除するように制御してもよい。

縞走査撮影の所定数が４の場合を例に挙げて説明する。まず放射線位相差撮影装置１００は、１ーＢから１ーＥまでの１回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように制御する。さらに制御部５は、生成されたＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから１ーＥまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図６ａ参照）。

１回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、２ーＢから２ーＥまでの２回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように制御する。さらに制御部５は、生成されたＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから２ーＥまでの計８ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図６ｂ参照）。

２回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、３ーＢから３ーＥまでの３回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、Ｘ線画像を生成するように制御する。さらに制御部５は、生成したＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから３ーＥまでの計１２ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図６ｃ参照）。

３回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、４ーＢから４ーＥまでの４回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像を再構成し、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから４ーＥまでの計１６ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図６ｄ参照）。

４回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、５ーＢから５ーＥまでの５回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６にＸ線検出器４からＸ線画像を取得し、再構成画像１１を生成するように制御する。このとき縞走査撮影の所定数を超えているため、制御部５は、直近の４回の縞走査撮影において取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。具体的には、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、２回目の縞走査撮影から５回目の縞走査撮影までで取得したＸ線画像（２ーＢから５ーＥまでの計１６ステップで取得したＸ線画像）を用いて再構成画像１１を生成する（図６ｅ参照）。

本発明の第２実施形態では、使用者は、制御部５にステップの所定数を設定することができる。設定されたステップの所定数に満たない場合、制御部５は、以前の縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、新たに縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、を用いて再構成画像１１を生成するように画像処理部６を制御する。入力されたステップ数を超えると、制御部５は、直近の所定数のステップにおいて取得したＸ線画像から再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。このとき、制御部５は、使用しない直近の所定数以前の縞走査撮影で取得したＸ線画像を削除するように画像処理部６（記憶部６ａ）を制御してもよい。今回は所定数が１６の場合の例を説明する。なお、所定数は縞走査撮影の回数の倍数が望ましい。

まず放射線位相差撮影装置１００は、１ーＢから１ーＥまでの１回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６を制御する。画像処理部６は、１ーＢから１ーＥまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図７ａ参照）。

１回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、２ーＢから２ーＥまでの２回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積した複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから２ーＥまでの計８ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図７ｂ参照）。

２回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、３ーＢから３ーＥまでの３回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから３ーＥまでの計１２ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図７ｃ参照）。

３回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、４ーＢから４ーＥまでの４回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから４ーＥまでの計１６ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図７ｄ参照）。

４回目の縞走査撮影が終了すると、放射線位相差撮影装置１００は、５回目の縞走査撮影を開始する。４回目の縞走査撮影が終了した時点で、画像処理部６の記憶部６ａには、１６ステップ分のＸ線画像が蓄積されている。その結果、５回目の縞走査撮影以降、制御部５は、１ステップの撮影が終了する毎に直近の１６ステップ分のＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。５回目の縞走査撮影の１ステップ目（５ーＢ）の撮影が終了すると、制御部５は、直近の１６ステップである１回目の縞走査撮影の２ステップ目から５回目の縞走査撮影の１ステップ目で取得したＸ線画像（１−Ｃから５ーＢまでの計１６ステップで取得したＸ線画像）を用いて再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＣから５ーＢまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図７ｅ参照）。このとき制御部５は、再構成画像１１を生成するために用いないＸ線画像を消去するように画像処理部６（記憶部６ａ）を制御しても良い。

生成される再構成画像１１は、たとえば、吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、位相微分像１１ｃである。吸収像１１ａは、被写体Ｏを透過したＸ線の量を表す。暗視野像１１ｂは、Ｘ線の被写体Ｏでの微小角散乱の量を示す。位相微分像１１ｃは、Ｘ線位相の変化を表す。画像処理部６は、複数の再構成画像１１を生成してもよく、たとえば、クラックＣ（欠陥部分）を明瞭に撮影できる暗視野像１１ｂだけを生成しても良い。生成された再構成画像１１は、表示部７に表示される。

本発明の第２実施形態において、放射線位相差撮影装置１００は、高速撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が長い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像１１を表示部７に表示する標準撮影モードで動作するように構成されていてもよい。表示部７にモード切り替えのボタンを設け、切り替えボタンをクリックすることにより、制御部５が、標準撮影モードと高速撮影モードとを切り替えるように構成されていてもよい。また、縞走査撮影の所定数またはステップの所定数により残像抑制効果は変わるため、ステージ９の動作速度により自動的に縞走査撮影の所定数またはステップの所定数を増減してもよい。

本発明の第２実施形態の高速撮影モードにおいて、制御部５は、標準撮影モードと比べて、縞走査撮影のステップ移動の回数を少なくして撮影をするように画像処理部６を制御してもよい。

本発明の第２実施形態の高速撮影モードにおいて、制御部５は、標準撮影モードと比べて、１ステップあたりの撮影枚数を少なくして撮影をするように画像処理部６を制御してもよい。

本発明の第２実施形態の高速撮影モードにおいて、制御部５は、標準撮影モードと比べて、Ｘ線画像１枚あたりの露光時間を減少させるようにＸ線源１を制御してもよい。露光時間とは、Ｘ線画像を1枚取得するために、Ｘ線源１が、被写体Ｏ、第１格子２、第２格子３がＸ線に向かってＸ線を照射する時間を意味する。

（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。

本発明の第２実施形態では、放射線位相差撮影装置１００は、Ｘ線検出器４から取得した再構成前のＸ線画像１０から再構成画像１１を生成する画像処理部６と、表示部７と、再構成前のＸ線画像１０と、画像処理部６により生成した再構成画像１１とを表示部７に表示させる制御を行う制御部５とを備え、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像１１を表示部７に表示する高速撮影モードで動作するように構成されている。このようにすることによって、従来よりも再構成に必要なＸ線画像を取得する時間を短縮でき、再構成画像１１を取得、表示する時間を短縮することができる。それにより、使用者は表示された再構成画像１１から、撮影したい箇所を速やかに把握することができる。また、使用者は被写体Ｏの位置を迅速に調整し、所望の再構成画像１１を取得することができる。

また、高速撮影モードにおいて、画像処理部６は、１回目の縞走査撮影が終了した後に、取得した複数のＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。そして２回目以降の縞走査撮影では、以前の縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、新たに縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、を用いて再構成画像１１を生成するように構成されている。このように構成すれば、１回の縞走査撮影で取得するＸ線画像の画質が荒く（ノイズが多く）ても、縞走査撮影の回数を重ねて用いる枚数が多いほど鮮明な（ノイズが少ない）再構成画像１１を取得することができる。その結果、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で撮影されたノイズが多い画素数が荒いＸ線画像を用いる場合でも縞走査撮影の回数を重ねるほど鮮明な画像が得られ、クラックＣ（欠陥部分）の位置を速やかに把握することができる。そして被写体Ｏの位置を調整し、所望の再構成画像１１を取得することができる。

また、高速撮影モードにおいて画像処理部６は、直近の所定数の縞走査撮影で取得したＸ線画像を用いて、再構成画像１１を生成するように構成されている。このようにすることによって、それまでに縞走査撮影で取得したＸ線画像をすべて用いる場合と比べて、再構成に使用する画像を少なくすることができ、再構成に必要な時間が短縮できる。また所定数よりも前に撮影した画像を用いないで済むので、被写体Ｏの位置を移動させる場合に残像が残ることを回避できる。

また、高速撮影モードにおいて画像処理部６では、所定の縞走査撮影からは、１ステップの撮影が終了する毎に、以前に取得した複数のＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成するように構成されている。このようにすることによって、縞走査撮影ごとに更新する場合よりもさらに短い間隔で、再構成画像１１を生成し、表示部７に表示することができる。その結果、被写体Ｏの位置の調整をさらに速やかに再構成画像１１に反映させることができる。

また、再構成画像１１は吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、および位相微分像１１ｃである。このようにすることによって、使用者は、再構成後の吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、および位相微分像１１ｃを用いて撮影したい箇所を確認することができる

また、高速撮影モードにおいて放射線位相差撮影装置１００は、高速撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が長い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像１１を表示部７に表示する標準撮影モードで動作するようにさらに構成され、高速撮影モードにおいて、制御部５は、画像処理部６に以下のＡ〜Ｃの少なくともいずれかの動作を行うように制御するように構成されている、Ａ：標準撮影モードと比べて、縞走査撮影のステップ移動回数を減少させる、Ｂ：標準撮影モードと比べて、１ステップあたりの撮影枚数を減少させる、Ｃ：標準撮影モードと比べてＸ線画像１枚あたりの露光時間を減少させる。このようにすることによって、再構成に必要なＸ線画像を取得する時間が標準撮影モードより短くすることができる。それにより、再構成画像１１を取得、表示するのにかかる時間を短縮することができる。

〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態の放射線位相差撮影装置１００の高速撮影モードについて図８〜図１１を用いて説明する。なお放射線位相差撮影装置１００の構成は、第１実施形態および第２実施形態と同じ部分についての説明は省略する。本発明の第３実施形態では、放射線位相差撮影装置１００を非破壊検査に用い、撮影したい箇所であるクラックＣ（欠陥部分）の再構成画像１１を生成する例を説明する。以下１回の縞走査撮影が４ステップで構成されている場合について説明する。図８は、第２格子３をＸ方向に所定ピッチで撮影した場合のＺ２方向から見た第２格子３と自己像の位置関係を示すものであり、網掛けの長方形は自己像、白の長方形は第２格子３を示す。

本発明の第３実施形態では、放射線位相差撮影装置１００は、被写体Ｏの画像を縞走査撮影によって取得するように構成されている。移動機構８は、縞走査撮影が終了する毎に縞走査撮影のステップ移動の方向を切り替えて撮影する。１回目の移動で、移動機構８は、第２格子３を最初の所定のステップ位置に移動させ、Ｂのように第２格子３を配置する。なお、最初のステップは自己像と第２格子３の位置が一致する必要はない。また、第２格子３が最初の所定のステップ位置にある場合は移動させる必要はない。Ｂのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。２回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｃのように第２格子３を配置する。Ｃのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。３回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｄのように第２格子３を配置する。Ｄのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。４回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｅのように第２格子３を配置する。Ｅのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。以上で１回目の縞走査撮影が終了する。その後、制御部５は、画像処理部６（画像生成部６ｂ）に再構成画像１１を生成するように制御する。

１回目の縞走査撮影に続いて、２回目の縞走査撮影を行う。本発明の放射線位相差撮影装置１００は、次の縞走査撮影では、Ｅのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。１回目の移動で、移動機構８は、格子を１／４移動させ、Ｄのように第２格子３を配置する。Ｄのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａ制御する。２回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｃのように第２格子３を配置する。Ｃのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。３回目の移動で、移動機構８は、格子をさらに１／４移動させ、Ｂのように第２格子３を配置する。Ｂのように格子を配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。以上で２回目の縞走査撮影が終了する。その後、制御部５は、画像処理部６（画像生成部６ｂ）に再構成画像１１を生成するように制御する。次の縞走査撮影では、第２格子３をＢのように配置させた状態で、制御部５は、被写体Ｏの撮影を行い、Ｘ線検出器４から出力された画像信号を蓄積するように記憶部６ａを制御する。このように最初の所定のステップの位置に戻さずに、縞走査撮影を行う。

次に、本発明の第３実施形態の放射線位相差撮影装置１００の高速撮影モードにおける動作について説明する。図９〜図１１では、各ステップを長方形で表す。長方形に記載した数字は、ｎ回目の縞走査撮影であることを示し、アルファベットは格子の位置（図８参照）を表す。１回のステップで放射線位相差撮影装置１００は、複数枚のＸ線画像を取得し、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積する。

放射線位相差撮影装置１００は、１ーＢから１ーＥまでの１回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６は、１ーＢから１−Ｅまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図９ａ参照）

１回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、１回目の縞走査撮影とは逆方向に進みながら、２ーＥから２−Ｂまでの２回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから２−Ｂまでの計８ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図９ｂ参照）

２回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、２回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、３ーＢから３ーＥまでの３回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから３ーＥまでの計１２ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図９ｃ参照）

次に、使用者が、制御部５に縞走査撮影の所定数を設定した場合についての例を説明する。今回は所定数が４の場合の例を説明する。

まず、放射線位相差撮影装置１００は、１−Ｂから１−Ｅまでの１回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから１−Ｅまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１０ａ参照）

１回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、１回目の縞走査撮影とは逆方向に進みながら、２−Ｅから２−Ｂまでの２回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１−Ｂから２−Ｂまでの計８ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１０ｂ参照）

２回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、２回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、３−Ｂから３−Ｅまでの３回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１−Ｂから３−Ｅまでの計１２ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１０ｃ参照）

３回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、３回目の縞走査撮影とは逆方向に進みながら、４−Ｅから４−Ｂまでの４回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１−Ｂから４−Ｂまでの計１６ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１０ｄ参照）

４回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、４回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、５−Ｂから５−Ｅまでの５回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。このとき、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、直近の４回の縞走査撮影である２回目の縞走査撮影から５回目の縞走査撮影で取得したＸ線画像（２−Ｅから５−Ｅまでの計１６ステップで取得したＸ線画像）を用いて再構成画像１１を生成する（図１０ｅ参照）。このとき、制御部５は、画像処理部６（記憶部６ａ）から再構成に使用しないＸ線画像を削除するように制御してもよい。

図１１を参照して、使用者が、制御部５にステップの所定数を設定した場合の例について説明する。今回は所定数が１６の場合の例を説明する。

まず放射線位相差撮影装置１００は、１−Ｂから１−Ｅまでの１回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１ーＢから１−Ｅまでの計４ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１１ａ参照）

１回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、１回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、２−Ｅから２−Ｂまでの２回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１−Ｂから２−Ｂまでの計８ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１１ｂ参照）

２回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、２回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、３−Ｂから３−Ｅまでの３回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１−Ｂから３−Ｅまでの計１２ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。（図１１ｃ参照）

３回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、３回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、４−Ｅから４−Ｂまでの４回目の縞走査撮影を行う。縞走査撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、１−Ｂから４−Ｂまでの計１６ステップで取得したＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する（図１１ｄ参照）。

４回目の縞走査撮影が終了すると、制御部５は、縞走査撮影の方向を切り替えるように移動機構８を制御する。放射線位相差撮影装置１００は、４回目の縞走査撮影とは第２格子３を逆方向に移動させながら、５回目の縞走査撮影を開始する。なお４回目の縞走査撮影が終了した時点で、画像処理部６の記憶部６ａには、１６ステップ分のＸ線画像が蓄積されている。その結果、５回目の縞走査撮影以降、制御部５は、１ステップの撮影が終了する毎に直近の１６ステップ分のＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成するように画像処理部６を制御する。１ステップ目（５−Ｂ）の撮影が終了すると、制御部５は、画像処理部６の記憶部６ａに蓄積された複数の画像信号からＸ線画像を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。さらに、制御部５は、生成したＸ線画像から、再構成画像１１を生成するように画像処理部６（画像生成部６ｂ）を制御する。このとき、画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、直近の１６ステップである１回目の縞走査撮影の２ステップ目から５回目の縞走査撮影の１ステップ目で取得したＸ線画像（１−Ｃから５−Ｂまでの計１６ステップで取得したＸ線画像）を用いて再構成画像１１を生成する（図１１ｅ参照）。制御部５は、画像処理部６（記憶部６ａ）から再構成に使用しないＸ線画像を削除するように制御してもよい。

本発明の第３実施形態において、生成される再構成画像１１は、たとえば、吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、位相微分像１１ｃである。吸収像１１ａは、被写体Ｏを通過したＸ線の量を表す。暗視野像１１ｂは、Ｘ線の被写体表面での微小角散乱を示す。位相微分像１１ｃは、Ｘ線位相の変化を表す。画像処理部６（画像生成部６ｂ）は、複数の再構成画像１１を生成してもよく、たとえば、クラックＣ（欠陥部分）を明瞭に撮影できる暗視野像１１ｂを生成してもよい。生成された再構成画像１１は、制御部５によって表示部７に表示されるように制御される。

本発明の第３実施形態において、放射線位相差撮影装置１００は、高速撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が長い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像１１を表示部７に表示する標準撮影モードで動作するように構成されていてもよい。表示部７にモード切り替えのボタンを設け、切り替えボタンをクリックすることにより、制御部５が、標準撮影モードと高速撮影モードとを切り替えるように構成されていてもよい。また、縞走査撮影の所定数またはステップの所定数により残像抑制効果は変わるため、ステージ９の動作速度により自動的に縞走査撮影の所定数またはステップの所定数を増減してもよい。

高速撮影モードにおいて、制御部５は、標準撮影モードと比べて、縞走査撮影のステップ移動の回数を少なくして撮影をするように画像処理部６を制御してもよい。

高速撮影モードにおいて、制御部５は、標準撮影モードと比べて、１ステップあたりの撮影枚数を少なくして撮影をするように画像処理部６を制御してもよい。

高速撮影モードにおいて、制御部５は、標準撮影モードと比べて、Ｘ線画像１枚あたりの露光時間を減少させるようにＸ線源１を制御してもよい。露光時間とは、Ｘ線画像を1枚取得するために、Ｘ線源１が、被写体Ｏ、第１格子２、第２格子３がＸ線に向かってＸ線を照射する時間を意味する。

（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。

本発明の第３実施形態の放射線位相差撮影装置１００の高速撮影モードでは、移動機構８は、縞走査撮影が終了する毎に、ステップ移動の方向を逆方向に切り替えて撮影するように構成されている。このようにすることによって、次の縞走査撮影に短時間で移ることができ、格子の位置を最初の所定のステップ位置に戻す時間が削減できる。

また、画像処理部６は、１回目の縞走査撮影が終了した後に、取得した複数のＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成する。そして２回目以降の縞走査撮影では、以前の縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、新たに縞走査撮影において取得した複数のＸ線画像と、を用いて再構成画像１１を生成するように構成されている。１回の縞走査撮影で取得するＸ線画像の画質が荒く（ノイズが多く）ても、縞走査撮影の回数を重ねて用いる枚数が多いほど鮮明な（ノイズが少ない）再構成画像１１を取得することができる。その結果、標準撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で撮影されたノイズが多い画素数が荒いＸ線画像を用いる場合でも縞走査撮影の回数を重ねるほど鮮明な画像が得られ、クラックＣ（欠陥部分）の位置を速やかに把握することができる。そして被写体Ｏの位置を調整し、所望の再構成画像１１を取得することができる。

また、画像処理部６は、直近の所定数の縞走査撮影で取得したＸ線画像を用いて、再構成画像１１を生成するように構成されている。このようにすることによって、それまでに縞走査撮影で取得したＸ線画像をすべて用いる場合と比べて、再構成に使用する画像を少なくすることができ、再構成に必要な時間が短縮できる。また所定数よりも前に撮影した画像を用いないで済むので、被写体Ｏの位置を移動させる場合に残像が残ることを回避できる。

また、画像処理部６では、所定の縞走査撮影からは、１ステップの撮影が終了する毎に、以前に取得した複数のＸ線画像を用いて再構成画像１１を生成するように構成されている。このようにすることによって、縞走査撮影ごとに更新する場合よりもさらに短い間隔で、再構成画像１１を生成し、表示部７に表示することができる。その結果、被写体Ｏの位置の調整をさらに速やかに再構成画像１１に反映させることができる。

また、再構成画像１１は吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、および位相微分像１１ｃである。このようにすることによって、使用者は、再構成後の吸収像１１ａ、暗視野像１１ｂ、および位相微分像１１ｃを用いて撮影したい箇所を確認することができる。

また、高速撮影モードよりも、Ｘ線検出器４におけるＸ線の電荷蓄積時間が長い時間で、Ｘ線画像を撮影し、取得されたＸ線画像を用いて生成された再構成画像１１を表示部７に表示する標準撮影モードで動作するようにさらに構成され、高速撮影モードにおいて、制御部５は、画像処理部６に以下のＡ〜Ｃの少なくともいずれかの動作を行うように制御する。Ａ：標準撮影モードと比べて、縞走査撮影のステップ移動の回数を減少させる、Ｂ：標準撮影モードと比べて、１ステップあたりの撮影枚数を減少させる、Ｃ：標準撮影モードと比べてＸ線画像１枚あたりの露光時間を減少させる。このようにすることによって、再構成に必要なＸ線画像を取得する時間が標準モードより短くすることができる。それにより、再構成画像１１を取得、表示するのにかかる時間を短縮することができる。

（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、上記第１実施形態〜第３実施形態では、複数の格子として、第１格子２および第２格子３を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｘ線源１と第１格子２との間に、第３格子２０を設ける構成でもよい（図１２参照）。第３格子２０は、Ｙ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２０ａおよびＸ線吸収部２０ｂを有している。各スリット２０ａおよびＸ線吸収部２０ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各スリット２０ａおよびＸ線吸収部２０ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。また、第３格子２０は、Ｘ線源１と第１格子２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２０は、各スリット２０ａを通過したＸ線を、各スリット２０ａの位置に対応する線光源とするように構成されている。これにより、第３格子２０によってＸ線源１から照射されるＸ線の可干渉性を高めることができる。その結果、Ｘ線源１の焦点径に依存することなく第１格子２の自己像を形成させることが可能となるので、Ｘ線源１の選択の自由度を向上させることができる。

上記第１実施形態において、再構成前のＸ線画像１０を取得するモードと別に再構成画像１１を取得するモードを設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部５は、画像処理部６に再構成前のＸ線画像１０を表示部７に表示させる制御すると同時に、再構成画像１１を生成するように構成されていてもよい。

また上記第１実施形態において、表示部７は、再構成前のＸ線画像１０、再構成画像１１、操作パネル１４以外のデータを表示してもよい。たとえば、被写体Ｏを光学カメラで撮影した画像を表示してもよい。また表示部７に、再構成前のＸ線画像１０、再構成画像１１、操作パネル１４、撮影開始ボタン１５を表示する位置は適宜変更してもよい。

また、上記第１実施形態〜第３実施形態では、高速撮影モードで撮影する場合にビニング処理を行ってもよい。そうすることにより処理画素数を減らすことができ、撮影後の処理時間を短縮することができる。

また、上記第２実施形態および第３実施形態では、第２格子３を移動させる例を示したが、第１格子２を移動させてもよい。

また、上記第２実施形態および第３実施形態では、１回の縞走査撮影でステップ数が４の例を挙げて説明したが、ステップ数は使用者が適宜設定することができる。たとえば、縞走査撮影の所定数を多くして、鮮明な再構成画像１１を生成しても良い。また、ステップ数を減らして、より迅速に再構成画像１１を生成しても良い。

また、上記第２実施形態および第３実施形態では縞走査撮影の所定数を４としたが、ステップの所定数は使用者が適宜設定することができる。たとえば、縞走査撮影の所定数を多くして、鮮明な再構成画像１１を生成しても良い。また、ステップ数を減らして、より迅速に再構成画像１１を生成しても良い。

また、上記第２実施形態および第３実施形態ではステップの所定数を１６としたが、ステップの所定数は使用者が適宜設定することができる。たとえば、縞走査撮影の所定数を多くして、鮮明な再構成画像１１を生成しても良い。また、ステップ数を減らして、より迅速に再構成画像１１を生成しても良い。

また上記第１実施形態〜第３実施形態において非破壊検査に用いる場合について説明したが、たとえば医療用の用途に用いてもよい。その場合、Ｘ線源１、格子、ステージ９等の大きさや形状、配置の仕方は適宜調整することができる。

１ Ｘ線源
２ 第１格子
３ 第２格子
４ Ｘ線検出器
５ 制御部
６ 画像処理部
７ 表示部
８ 移動機構
９ ステージ
１０ 再構成前のＸ線画像
１１ 再構成画像
１４ 操作パネル
１００ 放射線位相差撮影装置
Ｏ 被写体

Claims (13)

1. Ｘ線源と、
   照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に設けられたＸ線を通過するための第１格子と、前記第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子とを含む複数の格子と、
   前記格子をステップ移動させる移動機構と、
   前記Ｘ線検出器から取得したＸ線画像から再構成画像を生成する画像処理部と、
   表示部と、
   再構成前のＸ線画像と、前記画像処理部により生成した前記再構成画像とを前記表示部に表示させる制御を行う制御部と、を備える、放射線位相差撮影装置。
2. 前記制御部は、前記Ｘ線検出器から再構成前のＸ線画像を一または複数取得する毎に前記表示部に表示させ、前記画像処理部に前記再構成画像の生成を行うとともに生成が終了した前記再構成画像を前記表示部に表示させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の放射線位相差撮影装置。
3. 前記制御部は、前記再構成前のＸ線画像と前記再構成画像とを前記表示部に並べて表示させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の放射線位相差撮影装置。
4. 前記再構成画像は吸収像、暗視野像、および位相微分像である、請求項１に記載の放射線位相差撮影装置。
5. 前記再構成前のＸ線画像の更新周期は、前記再構成画像の更新周期に比べて短い、請求項１に記載の放射線位相差撮影装置。
6. 標準撮影モードよりも、前記Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、前記Ｘ線画像を撮影し、取得された前記Ｘ線画像を用いて生成された再構成画像を前記表示部に表示する高速撮影モードで動作するように構成されている、請求項１に記載の放射線位相差撮影装置。
7. Ｘ線源と、
   照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に設けられたＸ線を通過するための第１格子と、前記第１格子を通過したＸ線が照射される第２格子とを含む複数の格子と、
   前記格子をステップ移動させる移動機構と、
   前記Ｘ線検出器から取得したＸ線画像から再構成画像を生成する画像処理部と、
   表示部と、
   前記画像処理部により生成した前記再構成画像を前記表示部に表示させる制御を行う制御部と、を備え、
   標準撮影モードよりも、前記Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が短い時間で、前記Ｘ線画像を撮影し、取得された前記Ｘ線画像を用いて生成された再構成画像を前記表示部に表示する高速撮影モードで動作するように構成されている、放射線位相差撮影装置。
8. 前記高速撮影モードにおいて、前記画像処理部は、１回目の縞走査撮影が終了した後は、取得した複数の前記Ｘ線画像を用いて前記再構成画像を生成し、２回目以降の縞走査撮影では、以前の縞走査撮影において取得した複数の前記Ｘ線画像と、新たに縞走査撮影において取得した複数の前記Ｘ線画像と、を用いて前記再構成画像を生成するように構成されている、請求項７に記載の放射線位相差撮影装置。
9. 前記高速撮影モードにおいて、前記画像処理部は、直近の所定数の縞走査撮影で取得した前記Ｘ線画像を用いて、前記再構成画像を生成するように構成されている、請求項８に記載の放射線位相差撮影装置。
10. 前記高速撮影モードにおいて、前記画像処理部では、所定の縞走査撮影からは、１ステップの撮影が終了する毎に、以前に取得した複数の前記Ｘ線画像を用いて前記再構成画像を生成するように構成されている、請求項８に記載の放射線位相差撮影装置。
11. 前記高速撮影モードにおいて、前記移動機構は、縞走査撮影が終了する毎に、前記ステップ移動の方向を逆方向に切り替えて撮影するように構成されている、請求項７に記載の放射線位相差撮影装置。
12. 前記再構成画像は吸収像、暗視野像、および位相微分像である、請求項６に記載の放射線位相差撮影装置。
13. 前記高速撮影モードよりも、前記Ｘ線検出器におけるＸ線の電荷蓄積時間が長い時間で、前記Ｘ線画像を撮影し、取得された前記Ｘ線画像を用いて生成された再構成画像を前記表示部に表示する前記標準撮影モードで動作するようにさらに構成され、前記高速撮影モードにおいて、前記制御部は、前記画像処理部に以下のＡ〜Ｃの少なくともいずれかの動作を行うように制御するように構成されている、
    Ａ：前記標準撮影モードと比べて、縞走査撮影の前記ステップ移動の回数を減少させる、
    Ｂ：前記標準撮影モードと比べて、１ステップあたりの撮影枚数を減少させる、
    Ｃ：前記標準撮影モードと比べて、Ｘ線画像１枚あたりの露光時間を減少させる、
    請求項７に記載の放射線位相差撮影装置。

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