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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022105938
(43)【公開日】2022-07-15
(54)【発明の名称】Ｘ線位相イメージング撮影装置
(51)【国際特許分類】
A61B 6/00 20060101AFI20220708BHJP
【ＦＩ】
A61B6/00 330Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021000582
(22)【出願日】2021-01-05
(71)【出願人】
【識別番号】000001993
【氏名又は名称】株式会社島津製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100104433
【弁理士】
【氏名又は名称】宮園 博一
(74)【代理人】
【識別番号】100155608
【弁理士】
【氏名又は名称】大日方 崇
(72)【発明者】
【氏名】松花 文太
(72)【発明者】
【氏名】土岐 貴弘
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA07
4C093CA36
4C093CA38
4C093EA11
4C093EA12
4C093EB12
4C093EB13
4C093EB17
4C093EB21
4C093EB26
4C093EE17
(57)【要約】
【課題】周辺機器が散乱Ｘ線によって劣化することを抑制することにより、周辺機器の寿命が短くなることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング撮影装置を提供する。
【解決手段】このＸ線位相イメージング撮影装置１００は、Ｘ線源１と、Ｘ線源１から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器２と、Ｘ線源１とＸ線検出器２との間に配置された複数の格子と、複数の格子を回転させる格子回転機構と、Ｘ線検出器２により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像２０を生成する画像処理部３１と、を備え、格子回転機構は、格子を保持する格子保持部１２ａと、格子保持部１２ａを回転させる駆動力を付与する駆動部１２ｂと、を有し、格子回転機構の格子保持部１２ａには、格子保持部１２ａからＸ線源１の方向に向かって突出するように設けられ、格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材１５が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】このＸ線位相イメージング撮影装置１００は、Ｘ線源１と、Ｘ線源１から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器２と、Ｘ線源１とＸ線検出器２との間に配置された複数の格子と、複数の格子を回転させる格子回転機構と、Ｘ線検出器２により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像２０を生成する画像処理部３１と、を備え、格子回転機構は、格子を保持する格子保持部１２ａと、格子保持部１２ａを回転させる駆動力を付与する駆動部１２ｂと、を有し、格子回転機構の格子保持部１２ａには、格子保持部１２ａからＸ線源１の方向に向かって突出するように設けられ、格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材１５が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に配置された複数の格子と、
前記複数の格子を回転させる格子回転機構と、
前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記格子回転機構は、前記格子を保持する格子保持部と、前記格子保持部を回転させる駆動力を付与する駆動部と、を有し、
前記格子回転機構の前記格子保持部には、前記格子保持部から前記Ｘ線源の方向に向かって突出するように設けられ、前記格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材が設けられている、Ｘ線位相イメージング撮影装置。
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に配置された複数の格子と、
前記複数の格子を回転させる格子回転機構と、
前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記格子回転機構は、前記格子を保持する格子保持部と、前記格子保持部を回転させる駆動力を付与する駆動部と、を有し、
前記格子回転機構の前記格子保持部には、前記格子保持部から前記Ｘ線源の方向に向かって突出するように設けられ、前記格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材が設けられている、Ｘ線位相イメージング撮影装置。
【請求項2】
前記格子を回転させる際の前記格子の位置を検知するセンサをさらに備え、
前記散乱線遮蔽部材は、前記センサと前記格子とを結ぶ直線上に設けられている、請求項１に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、前記センサと前記格子とを結ぶ直線上に設けられている、請求項１に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項3】
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子の周囲を取り囲む形状を有している、請求項２に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項4】
前記格子回転機構は、前記格子保持部を内側に保持するとともに、前記駆動部から付与された駆動力によって、前記格子保持部とともに回転する回転部材をさらに有し、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子保持部において、前記格子と前記回転部材との間の位置に設けられている、請求項２または３に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子保持部において、前記格子と前記回転部材との間の位置に設けられている、請求項２または３に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項5】
前記格子保持部は、円状形状を有しており、
前記格子は、前記格子保持部の中央に設けられており、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子に照射されるＸ線の照射範囲よりも外側で、かつ、前記照射範囲の外周部までの最短距離が、前記格子保持部の外周部までの最短距離よりも小さくなる位置に前記散乱線遮蔽部材の内周面が配置されるように、前記格子保持部に設けられている、請求項３または４に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記格子は、前記格子保持部の中央に設けられており、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子に照射されるＸ線の照射範囲よりも外側で、かつ、前記照射範囲の外周部までの最短距離が、前記格子保持部の外周部までの最短距離よりも小さくなる位置に前記散乱線遮蔽部材の内周面が配置されるように、前記格子保持部に設けられている、請求項３または４に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項6】
前記散乱線遮蔽部材は、円環形状を有している、請求項３～５のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項7】
前記直線は、前記格子の前記Ｘ線源側の端面の中央と、前記センサの前記Ｘ線源側の端面とを結び、
前記散乱線遮蔽部材は、前記直線上に前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が配置されるような突出量で、前記Ｘ線源に向けて突出している、請求項２～６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、前記直線上に前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が配置されるような突出量で、前記Ｘ線源に向けて突出している、請求項２～６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項8】
前記散乱線遮蔽部材は、前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が、前記センサの前記Ｘ線源側の端部と同じか、前記センサの前記Ｘ線源側の端部よりも前記Ｘ線源に近くなる突出量で前記Ｘ線源に向けて突出している、請求項７に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項9】
前記センサは、前記格子回転機構のうち、前記Ｘ線源側で、かつ、前記格子保持部よりも前記Ｘ線源に近い位置に設けられている、請求項２～７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項10】
前記格子回転機構は、Ｘ線の照射方向において、前記センサと前記Ｘ線源との間の位置に設けられ、前記Ｘ線源から照射された直接線を遮蔽する直接線遮蔽部材をさらに備える、請求項２～８のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項11】
前記複数の格子は、前記Ｘ線源からＸ線が照射される第１格子と、前記第１格子からのＸ線が照射される第２格子と、前記第２格子からのＸ線が照射される第３格子とを含み、
前記格子回転機構は、前記第１格子を回転させる第１格子回転機構と、前記第２格子を回転させる第２格子回転機構と、前記第３格子を回転させる第３格子回転機構とをさらに含み、
前記散乱線遮蔽部材は、少なくとも、前記第１格子回転機構に設けられている、請求項１～９のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記格子回転機構は、前記第１格子を回転させる第１格子回転機構と、前記第２格子を回転させる第２格子回転機構と、前記第３格子を回転させる第３格子回転機構とをさらに含み、
前記散乱線遮蔽部材は、少なくとも、前記第１格子回転機構に設けられている、請求項１～９のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【請求項12】
前記散乱線遮蔽部材は、真鍮、金、鉛、タングステン、銀のいずれかを含む重金属材料によって形成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、Ｘ線位相イメージング撮影装置に関し、特に、格子を回転させる格子回転機構を備えるＸ線位相イメージング撮影装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、被写体を回転させながら撮影するＸ線位相イメージング撮影装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【0003】
上記特許文献１には、Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置された複数の格子と、格子回転機構と、を備えたＸ線位相イメージング撮影装置が開示されている。格子回転機構は、複数の格子の各々に設けられており、複数の格子の向きを揃えるために格子をＸ線の照射軸周りに回転させるように構成されている。また、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撮影装置は、格子回転機構によって回転される格子の位置を検知するためのセンサを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－０４５４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、上記特許文献１に開示されている格子回転機構において、Ｘ線源から照射されたＸ線は、格子によって散乱される。格子によって散乱された散乱Ｘ線は、様々な方向に照射される。散乱Ｘ線が格子回転機構に設けられたセンサなどに照射されると、センサなどの周辺機器が劣化し、寿命が短くなるという不都合がある。そこで、散乱Ｘ線によって周辺機器が劣化し、寿命が短くなることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング撮影装置が望まれている。
【0006】
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、周辺機器が散乱Ｘ線によって劣化することを抑制することにより、周辺機器の寿命が短くなることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるＸ線位相イメージング撮影装置は、被写体にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置された複数の格子と、複数の格子を回転させる格子回転機構と、Ｘ線検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、格子回転機構は、格子を保持する格子保持部と、格子保持部を回転させる駆動力を付与する駆動部と、を有し、格子回転機構の格子保持部には、格子保持部からＸ線源の方向に向かって突出するように設けられ、格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材が設けられている。なお、「格子からの散乱Ｘ線」とは、格子によって散乱されたＸ線、または、格子の表面に保護膜が設けられている場合には、格子によって散乱されたＸ線に加えて、保護膜によって散乱されたＸ線も含む。
【発明の効果】
【0008】
上記一の局面におけるＸ線位相イメージング撮影装置では、上記のように、格子回転機構には、格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材が設けられている。これにより、格子によって散乱された散乱Ｘ線が、散乱線遮蔽部材によって遮蔽されるため、格子回転機構の内部に設けられた周辺機器に照射される散乱Ｘ線の線量を減少させることができる。その結果、周辺機器が散乱Ｘ線によって劣化することを抑制することが可能となるので、周辺機器の寿命が短くなることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態によるＸ線位相イメージング撮影装置の全体構成を示した模式図である。
【図2】一実施形態によるＸ線位相イメージング撮影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。
【図3】Ｘ線位相コントラスト画像を生成する構成を説明するための模式図である。
【図4】一実施形態による格子回転機構の構成を説明するための模式図である。
【図6】一実施形態による格子回転機構の一部を拡大した拡大図である。
【図7】第１変形例による格子回転機構の断面図である。
【図8】第２変形例による格子回転機構の断面図である。
【図9】第３変形例による格子回転機構の構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態によるＸ線位相イメージング撮影装置１００の全体構成について説明する。
【0012】
図１に示すように、Ｘ線位相イメージング撮影装置１００は、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用して、被写体９０の内部を画像化する装置である。Ｘ線位相イメージング撮影装置１００は、Ｘ線源１と、Ｘ線検出器２と、複数の格子と、コンピュータ３と、表示部５と、入力受付部６と、格子位置調整機構７と、コリメータ８と、複数の格子を回転させる格子回転機構と、を備えている。また、図１に示すように、Ｘ線源１と、Ｘ線検出器２と、複数の格子と、格子位置調整機構７と、コリメータ８と、格子回転機構とは、筐体５０の内部に収容されている。なお、Ｘ線が外部に漏洩することを抑制するために、筐体５０は、筐体５０の内部空間を覆うように設けられたＸ線遮蔽部材を含む。Ｘ線遮蔽部材は、たとえば、鉛材料または鉛を含有する材料により形成されている。
【0013】
なお、本明細書では、上下方向をＺ方向とし、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。また、Ｘ線源１からＸ線検出器２に向かう方向をＸ方向とし、一方側をＸ１方向、他方側をＸ２方向とする。また、Ｚ方向およびＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、一方側をＹ１方向、他方側をＹ２方向とする。
【0014】
Ｘ線源１は、被写体９０にＸ線を照射するように構成されている。具体的には、Ｘ線源１は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させるように構成されている。
【0015】
Ｘ線検出器２は、Ｘ線源１から照射されたＸ線を検出するように構成されている。また、Ｘ線検出器２は、検出されたＸ線を電気信号に変換するように構成されている。Ｘ線検出器２は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。Ｘ線検出器２は、複数の変換素子（図示せず）と複数の変換素子上に配置された画素電極（図示せず）とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期（画素ピッチ）で、Ｙ方向およびＺ方向に並んで配置されている。Ｘ線検出器２の検出信号（画像信号）は、後述する画像処理部３１に送られる。
【0016】
複数の格子は、Ｘ線源１とＸ線検出器２との間に配置されている。本実施形態では、複数の格子は、第１格子９と、第２格子１０と、第３格子１１とを含む。
【0017】
第１格子９は、Ｘ線源１と第２格子１０との間に配置される。第１格子９は、Ｘ線源１からＸ線が照射される。第１格子９は、Ｚ方向に所定の周期（ピッチ）９ｃで配列される複数のスリット９ａおよびＸ線吸収部９ｂを有している。各スリット９ａおよびＸ線吸収部９ｂはそれぞれ、Ｙ方向に直線状に延びるように形成されている。また、各スリット９ａおよびＸ線吸収部９ｂ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９は、各スリット９ａを通過したＸ線を、各スリット９ａの位置に対応する線光源とするように構成されている。
【0018】
第２格子１０は、第１格子９と第３格子１１との間に配置される。第２格子１０は、第１格子９からのＸ線が照射される。第２格子１０は、Ｚ方向に所定の周期（格子ピッチ）１０ｃで配列されるスリット１０ａおよびＸ線位相変化部１０ｂを有している。各スリット１０ａおよびＸ線位相変化部１０ｂは、Ｙ方向に直線状に延びるように形成されている。第２格子１０は、いわゆる位相格子である。第２格子１０は、Ｘ線源１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）が形成されることを意味する。
【0019】
第３格子１１は、第２格子１０からのＸ線が照射される。第３格子１１は、Ｚ方向に所定の周期（格子ピッチ）１１ｃで配列される複数のＸ線透過部１１ａおよびＸ線吸収部１１ｂを有している。各Ｘ線透過部１１ａおよびＸ線吸収部１１ｂは、Ｙ方向に直線状に延びるように形成されている。第３格子１１は、いわゆる、吸収格子である。第３格子１１は、第２格子１０とＸ線検出器２との間に配置されており、第２格子１０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３格子１１は、自己像と第３格子１１とを干渉させるために、第２格子１０からタルボ距離だけ離れた位置に配置されている。
【0020】
なお、本実施形態では、第１格子９、第２格子１０、および、第３格子１１の各々は、格子パターンがＹ方向に延びる向きに配置される。なお、格子パターンとは、スリット１０ａ、Ｘ線位相変化部１０ｂ、Ｘ線透過部１１ａ、Ｘ線吸収部１１ｂ、スリット９ａ、および、Ｘ線吸収部９ｂなどである。
【0021】
コンピュータ３は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、および、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）または画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサ３ａと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリと、記憶部３ｂと、を含む。
【0022】
プロセッサ３ａは、制御部３０と、画像処理部３１とを含む。制御部３０は、Ｘ線源１、格子位置調整機構７、および、格子回転機構などの制御を行うように構成されている。制御部３０は、プロセッサ３ａが各種プログラムを実行することにより実現される機能ブロックとしてソフトウェア的に構成される。制御部３０は、専用のプロセッサ（処理回路）を設けてハードウェアにより構成されていてもよい。
【0023】
画像処理部３１は、Ｘ線検出器２により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像２０を生成するように構成されている。画像処理部３１は、プロセッサ３ａが各種プログラムを実行することにより実現される機能ブロックとしてソフトウェア的に構成される。画像処理部３１は、専用のプロセッサ（処理回路）を設けてハードウェアにより構成されていてもよい。画像処理部３１がＸ線位相コントラスト画像２０を生成する構成の詳細については、後述する。
【0024】
記憶部３ｂは、画像処理部３１が生成したＸ線位相コントラスト画像２０、プロセッサ３ａが実行する各種プログラムを記憶するように構成されている。記憶部３ｂは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、または、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性のメモリを含む。
【0025】
表示部５は、画像処理部３１が生成したＸ線位相コントラスト画像２０を表示する。表示部５は、たとえば、液晶モニタを含む。
【0026】
入力受付部６は、操作者の操作入力を受け付けるように構成されている。入力受付部６は、たとえば、キーボードやマウスなどの入力デバイスを含む。
【0027】
格子位置調整機構７は、第２格子１０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７の詳細な構成については、後述する。
【0028】
コリメータ８は、Ｘ線源１から照射されたＸ線の照射範囲１７（図４参照）の大きさおよび形状を調整するために設けられている。コリメータ８は、たとえば、鉛材料などの平板に開口を形成することにより構成される。
【0029】
格子回転機構は、第１格子９を回転させる第１格子回転機構１２と、第２格子１０を回転させる第２格子回転機構１３と、第３格子１１を回転させる第３格子回転機構１４とを含む。各格子回転機構の詳細な構成については、後述する。
【0030】
（格子位置調整機構）
図２に示すように、格子位置調整機構７は、Ｘ方向直動機構７ａと、Ｚ方向直動機構７ｂと、Ｙ方向直動機構７ｃと、直動機構接続部７ｄと、ステージ支持部駆動部７ｅと、ステージ支持部７ｆと、ステージ駆動部７ｇと、ステージ７ｈと、を含む。
図２に示すように、格子位置調整機構７は、Ｘ方向直動機構７ａと、Ｚ方向直動機構７ｂと、Ｙ方向直動機構７ｃと、直動機構接続部７ｄと、ステージ支持部駆動部７ｅと、ステージ支持部７ｆと、ステージ駆動部７ｇと、ステージ７ｈと、を含む。
【0031】
Ｘ方向直動機構７ａ、Ｚ方向直動機構７ｂおよびＹ方向直動機構７ｃ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７ａ、Ｚ方向直動機構７ｂおよびＹ方向直動機構７ｃ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７は、Ｘ方向直動機構７ａ、Ｚ方向直動機構７ｂおよびＹ方向直動機構７ｃの動作により、第２格子１０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。
【0032】
ステージ支持部７ｆは、第２格子１０を載置させるためのステージ７ｈを図２の下方（Ｚ２方向）から支持している。ステージ駆動部７ｇは、ステージ７ｈ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７ｈは、底部がステージ支持部７ｆ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７ｅは、ステージ支持部７ｆをＹ方向に往復移動させるように構成されている。また、ステージ支持部７ｆは底部が直動機構接続部７ｄ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。また、直動機構接続部７ｄ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７ａに設けられている。上記の構成により、格子位置調整機構７では、Ｘ方向直動機構７ａの動作により、第２格子１０をＸ方向に縞走査させることができる。
【0033】
（Ｘ線位相コントラスト画像を生成する構成）
次に、図３を参照して、画像処理部３１（図１参照）がＸ線位相コントラスト画像２０（図１参照）を生成する構成について説明する。画像処理部３１は、Ｘ線検出器２によって検出されたＸ線の強度分布に基づいて取得された強度信号曲線２１および強度信号曲線２２を用いて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する。Ｘ線位相コントラスト画像２０は、吸収像、位相微分像、および、暗視野像を含む。強度信号曲線２１は、被写体９０を配置した状態で撮影することにより得られるＸ線の強度の分布を示す曲線である。また、強度信号曲線２２は、被写体９０を配置していない状態で撮影することにより得られるＸ線の強度の分布を示す曲線である。
次に、図３を参照して、画像処理部３１（図１参照）がＸ線位相コントラスト画像２０（図１参照）を生成する構成について説明する。画像処理部３１は、Ｘ線検出器２によって検出されたＸ線の強度分布に基づいて取得された強度信号曲線２１および強度信号曲線２２を用いて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する。Ｘ線位相コントラスト画像２０は、吸収像、位相微分像、および、暗視野像を含む。強度信号曲線２１は、被写体９０を配置した状態で撮影することにより得られるＸ線の強度の分布を示す曲線である。また、強度信号曲線２２は、被写体９０を配置していない状態で撮影することにより得られるＸ線の強度の分布を示す曲線である。
【0034】
図３に示すように、吸収像は、被写体９０を配置して撮像した際のＸ線の平均強度Ｃｓと、被写体９０を配置せずに撮像した際のＸ線の平均強度Ｃｒとの比によって生成することができる。また、位相微分像は、被写体９０を配置して撮像して取得した強度信号曲線２１と、被写体９０を配置せずに撮像して取得した強度信号曲線２２との位相差Δφを所定の算出によって求められた数を乗算することにより生成することができる。また、暗視野像は、被写体９０を配置せずに撮像した際のＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙ（Ｖｒ）と被写体９０を配置して撮像した際のＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙ（Ｖｓ）との比によって生成することができる。Ｖｒは、強度信号曲線２２の振幅Ａｒと平均強度Ｃｒとの比によって求めることができる。また、Ｖｓは、強度信号曲線２１の振幅Ａｓと平均強度Ｃｓとの比によって求めることができる。
【0035】
（格子回転機構）
次に、図４～図６を参照して、本実施形態による格子回転機構の構成について説明する。なお、第１格子回転機構１２と、第２格子回転機構１３と、第３格子回転機構１４とは、後述する散乱線遮蔽部材１５および直接線遮蔽部材１６が設けられていない点、および、回転させる格子が異なる点以外は、同様の構成である。そのため、以下では、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４のうち、第１格子回転機構１２の構成を代表して説明する。
次に、図４～図６を参照して、本実施形態による格子回転機構の構成について説明する。なお、第１格子回転機構１２と、第２格子回転機構１３と、第３格子回転機構１４とは、後述する散乱線遮蔽部材１５および直接線遮蔽部材１６が設けられていない点、および、回転させる格子が異なる点以外は、同様の構成である。そのため、以下では、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４のうち、第１格子回転機構１２の構成を代表して説明する。
【0036】
図４に示すように、格子回転機構（第１格子回転機構１２）は、格子保持部１２ａと、駆動部１２ｂと、回転部材１２ｃと、駆動力伝達部材１２ｄと、支持部材１２ｅと、を備える。また、図４に示すように、Ｘ線位相イメージング撮影装置１００は、格子（第１格子９）を回転させる際の格子の位置を検知するセンサ４を備える。なお、図４に示す例では、回転部材１２ｃ、散乱線遮蔽部材１５、および、Ｘ線の照射範囲１７を区別するために、互いに異なるハッチングを付して図示している。
【0037】
センサ４は、発光部および受光部を有している。センサ４は、発光部から出射された光が、物体により遮られるのを受光部によって検知することによって、物体の位置を判定するように構成されている。センサ４は、いわゆる、フォトインタラプタである。センサ４は、格子回転機構（第１格子回転機構１２）のうち、Ｘ線源１側（Ｘ２方向側）で、かつ、格子保持部１２ａよりもＸ線源１に近い位置に設けられている。
【0038】
格子保持部１２ａは、格子（第１格子９）を保持するように構成されている。格子保持部１２ａは、金属材料により構成されている。格子保持部１２ａは、たとえば、アルミ材料により構成されている。図４に示すように、格子保持部１２ａは、円盤形状を有している。また、格子保持部１２ａの中央には、格子（第１格子９）を保持するための保持孔（図示せず）が設けられている。格子（第１格子９）は、格子保持部１２ａの中央に設けられている。
【0039】
駆動部１２ｂは、格子保持部１２ａを回転させる駆動力を付与するように構成されている。駆動部１２ｂは、たとえば、モータと、駆動力伝達部材１２ｄが係合するプーリーとを含む。
【0040】
回転部材１２ｃは、格子保持部１２ａを内側に保持するように構成されている。具体的には、回転部材１２ｃには、開口１８ａ（図５参照）が設けられており、開口１８ａの内側において格子保持部１２ａを保持している。また、回転部材１２ｃは、駆動部１２ｂから付与された駆動力によって、格子保持部１２ａとともに回転するように構成されている。具体的には、回転部材１２ｃは、駆動力伝達部材１２ｄによって、駆動部１２ｂと接続されており、駆動力伝達部材１２ｄによって伝達された駆動力によって回転する。すなわち、本実施形態では、第１格子回転機構１２は、第１格子９をＸ線の照射軸の軸線周りの回転方向に３６０度回転させることが可能なように構成されている。第１格子回転機構１２は、いわゆる、ベルトアンドプーリー機構である。回転部材１２ｃは、金属材料によって構成されている。本実施形態では、回転部材１２ｃは、たとえば、ステンレス鋼により構成されている。
【0041】
また、回転部材１２ｃには、検知片１２ｆが設けられている。検知片１２ｆは、板状形状を有している。また、検知片１２ｆは、回転部材１２ｃの外周部１２０から外側に突出するように設けられている。検知片１２ｆは、センサ４の発光部および受光部の間に位置することにより、センサ４によって検知される。なお、本実施形態では、センサ４によって検知片１２ｆが検知される位置を、第１格子９の回転位置の原点とする。
【0042】
駆動力伝達部材１２ｄは、駆動部１２ｂによって発せられた駆動力を、回転部材１２ｃに伝達するように構成されている。具体的には、駆動力伝達部材１２ｄは、環状形状を有しており、駆動部１２ｂおよび回転部材１２ｃの両方に係合するように構成されている。駆動力伝達部材１２ｄは、たとえば、ゴム材料により構成されている。本実施形態では、駆動力伝達部材１２ｄは、たとえば、クロロプレンゴムによって構成されている。
【0043】
支持部材１２ｅは、回転部材１２ｃを支持することにより、回転部材１２ｃを介して格子保持部１２ａを支持するように構成されている。なお、支持部材１２ｅには、開口１８ｂ（図５参照）が設けられており、開口１８ｂの内側で回転部材１２ｃを回転可能に支持している。また、支持部材１２ｅは、センサ４を支持している。また、支持部材１２ｅは、駆動部１２ｂを支持している。
【0044】
（散乱線遮蔽部材）
ここで、矢印４０（図５参照）に示すように、Ｘ線源１から第１格子９に対して照射されたＸ線は、大部分が第１格子９を透過するが、一部のＸ線は、第１格子９によって散乱される。第１格子９によって散乱されたＸ線は、様々な方向に照射される。矢印４１に示すように、散乱された散乱Ｘ線のうちの一部の散乱Ｘ線が、センサ４に照射される。センサ４にＸ線（散乱Ｘ線）が照射されると、センサ４が劣化し、センサ４の寿命が短くなる。
ここで、矢印４０（図５参照）に示すように、Ｘ線源１から第１格子９に対して照射されたＸ線は、大部分が第１格子９を透過するが、一部のＸ線は、第１格子９によって散乱される。第１格子９によって散乱されたＸ線は、様々な方向に照射される。矢印４１に示すように、散乱された散乱Ｘ線のうちの一部の散乱Ｘ線が、センサ４に照射される。センサ４にＸ線（散乱Ｘ線）が照射されると、センサ４が劣化し、センサ４の寿命が短くなる。
【0045】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、格子保持部１２ａには、格子（第１格子９）からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材１５が設けられている。複数の格子回転機構のうち、Ｘ線源１に最も近い位置にある格子回転機構（Ｘ線が最初に照射される格子回転機構）は、照射されるＸ線の線量が最も多い。そこで、本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、少なくとも、第１格子回転機構１２に設けられている。散乱線遮蔽部材１５は、センサ４と格子とを結ぶ直線４２上に設けられている。なお、本明細書において、Ｘ線を遮蔽するとは、透過するＸ線の線量を０（ゼロ）にすることを意味するのではなく、透過するＸ線の線量を減少させることを意味する。
【0046】
また、図４に示すように、散乱線遮蔽部材１５は、格子（第１格子９）の周囲を取り囲む形状を有している。具体的には、散乱線遮蔽部材１５は、円環形状を有している。
【0047】
また、図４に示すように、散乱線遮蔽部材１５は、格子保持部１２ａにおいて、格子（第１格子９）と回転部材１２ｃとの間の位置に設けられている。
【0048】
散乱線遮蔽部材１５は、真鍮、金、鉛、タングステン、銀のいずれかを含む重金属材料によって形成されている。本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、真鍮材料によって形成されている。なお、本明細書において、真鍮とは、銅と亜鉛との合金を意味し、黄銅と同義である。
【0049】
図５に示すように、本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、格子保持部１２ａからＸ線源１の方向（Ｘ２方向）に向かって突出するように設けられている。具体的には、直線４２は、格子（第１格子９）のＸ線源１側の端面９ｄの中央と、センサ４のＸ線源１側の端面４ａとを結ぶ。散乱線遮蔽部材１５は、直線４２上に散乱線遮蔽部材１５のＸ線源１側の端部１５ｂが配置されるような突出量７０で、Ｘ線源１に向けて突出している。より具体的には、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５のＸ線源１側の端部１５ｂが、センサ４のＸ線源１側の端部４ｂと同じか、センサ４のＸ線源１側の端部４ｂよりもＸ線源１に近くなる突出量７０でＸ線源１に向けて突出している。なお、図５に示す例では、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５の端部１５ｂがセンサ４よりもＸ線源１に近くなる突出量７０で突出している。
【0050】
また、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５が突出する方向と直交する方向における散乱線遮蔽部材１５の厚み８０が、散乱Ｘ線の線量を所定の線量まで減少させることが可能な大きさとなるように形成される。散乱線遮蔽部材１５の厚み８０は、散乱線遮蔽部材１５を形成する材料によって決定される。本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、真鍮によって形成される。したがって、散乱線遮蔽部材１５は、厚み８０が、たとえば、５ｍｍ以上の大きさとなるように形成される。なお、散乱線遮蔽部材１５の厚み８０が大きくなるほど、散乱Ｘ線の線量を減少させることが可能となる。しかしながら、散乱線遮蔽部材１５の厚み８０が大きくなるにつれて、散乱線遮蔽部材１５の重量が増加する。そのため、散乱線遮蔽部材１５の厚み８０は、散乱Ｘ線の線量を所定の線量に減少させることが可能な最低限の大きさであることが好ましい。本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、厚み８０が、たとえば、５ｍｍとなるように形成される。
【0051】
ここで、散乱線遮蔽部材１５がＸ線の照射範囲１７内に配置された場合、散乱線遮蔽部材１５によってＸ線が散乱する。そこで、本実施形態では、図６に示すように、散乱線遮蔽部材１５は、Ｘ線の照射範囲１７の外周部１７ａの外側に配置される。なお、散乱線遮蔽部材１５を設ける位置が、Ｘ線の照射範囲１７から離れれば離れるほど、散乱線遮蔽部材１５の周囲の長さが大きくなる。すなわち、散乱線遮蔽部材１５の重量が増加する。そこで、本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、格子に照射されるＸ線の照射範囲１７よりも外側で、かつ、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０が、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１よりも小さくなる位置に散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａが配置されるように、格子保持部１２ａに設けられている。言い換えると、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａがＸ線の照射範囲１７の外周部１７ａよりも外側で、かつ、なるべくＸ線の照射範囲１７の外周部１７ａに近い位置となるように、格子保持部１２ａに配置される。
【0052】
（直接線遮蔽部材）
また、本実施形態では、Ｘ線源１から照射されるＸ線の照射範囲１７を制御するためのコリメータ８（図１参照）が設けられている。センサ４は、設計上、Ｘ線源１から照射された直接線がセンサ４に照射されることがないように、Ｘ線の照射範囲１７の外側に配置されている。しかしながら、コリメータ８のエッジによって一部のＸ線が散乱し、センサ４に照射される直接線が生じる場合がある。
また、本実施形態では、Ｘ線源１から照射されるＸ線の照射範囲１７を制御するためのコリメータ８（図１参照）が設けられている。センサ４は、設計上、Ｘ線源１から照射された直接線がセンサ４に照射されることがないように、Ｘ線の照射範囲１７の外側に配置されている。しかしながら、コリメータ８のエッジによって一部のＸ線が散乱し、センサ４に照射される直接線が生じる場合がある。
【0053】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、格子回転機構（第１格子回転機構１２）は、Ｘ線の照射方向において、センサ４とＸ線源１との間の位置に設けられ、Ｘ線源１から照射された直接線を遮蔽する直接線遮蔽部材１６を備える。直接線遮蔽部材１６は、重金属材料によって形成されている。本実施形態では、直接線遮蔽部材１６は、鉛材料によって形成されている。また、図４に示すように、直接線遮蔽部材１６は、Ｘ線源１の方向（Ｘ２方向からＸ１方向に向かう方向）から見て、矩形形状を有している。また、直接線遮蔽部材１６は、少なくとも、第１格子回転機構１２に設けられている。
【0054】
本実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が真鍮により形成されており、直接線遮蔽部材１６が鉛材料によって形成されている。そのため、図５に示すように、散乱線遮蔽部材１５の厚み８０は、Ｘ線の照射方向（Ｘ方向）における直接線遮蔽部材１６の厚み８１よりも大きい。
【0055】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【0056】
本実施形態では、上記のように、Ｘ線位相イメージング撮影装置１００は、被写体９０にＸ線を照射するＸ線源１と、Ｘ線源１から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器２と、Ｘ線源１とＸ線検出器２との間に配置された複数の格子と、複数の格子を回転させる格子回転機構と、Ｘ線検出器２により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像２０を生成する画像処理部３１と、を備え、格子回転機構は、格子を保持する格子保持部１２ａと、格子保持部１２ａを回転させる駆動力を付与する駆動部１２ｂと、を有し、格子回転機構の格子保持部１２ａには、格子保持部１２ａからＸ線源１の方向（Ｘ２方向）に向かって突出するように設けられ、格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材１５が設けられている。
【0057】
これにより、格子（第１格子９）によって散乱された散乱Ｘ線が、散乱線遮蔽部材１５によって遮蔽されるため、格子回転機構（第１格子回転機構１２）の内部に設けられた周辺機器に照射される散乱Ｘ線の線量を減少させることができる。その結果、周辺機器が散乱Ｘ線によって劣化することを抑制することが可能となるので、周辺機器の寿命が短くなることを抑制することができる。
【0058】
また、上記実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。
【0059】
すなわち、本実施形態では、上記のように、格子（第１格子９）を回転させる際の格子の位置を検知するセンサ４をさらに備え、散乱線遮蔽部材１５は、センサ４と格子とを結ぶ直線４２上に設けられている。これにより、格子（第１格子９）とセンサ４とを結ぶ直線４２上に散乱線遮蔽部材１５が配置されているので、格子（第１格子９）によって散乱した散乱Ｘ線のうち、センサ４が配置されている方向（矢印４１の方向）に照射される散乱Ｘ線を、散乱線遮蔽部材１５によって遮蔽することができる。その結果、センサ４に照射される散乱Ｘ線の線量を減少させることが可能になるので、センサ４の寿命が短くなることを抑制することができる。
【0060】
また、本実施形態では、上記のように、散乱線遮蔽部材１５は、格子（第１格子９）の周囲を取り囲む形状を有している。これにより、散乱線遮蔽部材１５が格子（第１格子９）の周囲を取り囲むため、格子回転機構（第１格子回転機構１２）によって格子（第１格子９）をどのような角度に回転させたとしても、格子（第１格子９）とセンサ４との間に散乱線遮蔽部材１５が配置される状態を維持することができる。その結果、格子（第１格子９）をどのような角度に回転させた場合でも、センサ４に照射される散乱Ｘ線の線量を減少させることができる。
【0061】
また、本実施形態では、上記のように、格子回転機構（第１格子回転機構１２）は、格子保持部１２ａを内側に保持するとともに、駆動部１２ｂから付与された駆動力によって、格子保持部１２ａとともに回転する回転部材１２ｃをさらに有し、散乱線遮蔽部材１５は、格子保持部１２ａにおいて、格子（第１格子９）と回転部材１２ｃとの間の位置に設けられている。これにより、散乱線遮蔽部材１５が回転部材１２ｃよりも内側に配置されるので、散乱線遮蔽部材１５をより格子（第１格子９）に近い位置に配置することができる。したがって、格子（第１格子９）によって散乱した散乱Ｘ線が広範囲に拡散する前に、散乱線遮蔽部材１５によって遮蔽することができる。その結果、散乱線遮蔽部材１５のＸ線方向における厚み（散乱線遮蔽部材１５の突出量７０）を低減することが可能となるので、散乱線遮蔽部材１５の重量が増加することを抑制することができる。
【0062】
また、本実施形態では、上記のように、格子保持部１２ａは、円状形状を有しており、格子（第１格子９）は、格子保持部１２ａの中央に設けられており、散乱線遮蔽部材１５は、格子（第１格子９）に照射されるＸ線の照射範囲１７よりも外側で、かつ、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０が、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１よりも小さくなる位置に散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａが配置されるように、格子保持部１２ａに設けられている。これにより、散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａの位置を、照射範囲１７の外周部１７ａに近い位置に配置することができる。したがって、格子（第１格子９）によって散乱した散乱Ｘ線が広範囲に拡散することを、より抑制することができる。その結果、散乱線遮蔽部材１５のＸ線方向における厚み（散乱線遮蔽部材１５の突出量７０）をより低減することが可能となるので、散乱線遮蔽部材１５の重量が増加することをより抑制することができる。
【0063】
また、本実施形態では、上記のように、散乱線遮蔽部材１５は、円環形状を有している。ここで、Ｘ線源１からは、コーンビーム状（円錐状）のＸ線が照射される。したがって、格子保持部１２ａに照射されたＸ線の照射範囲１７の形状は、円形形状となる。そのため、円環形状を有する散乱線遮蔽部材１５を備えることにより、Ｘ線の照射範囲１７の周囲を容易に、かつ、確実に取り囲むことができる。
【0064】
また、本実施形態では、上記のように、直線４２は、格子（第１格子９）のＸ線源１側の端面９ｄの中央と、センサ４のＸ線源１側の端面４ａとを結び、散乱線遮蔽部材１５は、直線４２上に散乱線遮蔽部材１５のＸ線源１側の端部１５ｂが配置されるような突出量７０で、Ｘ線源１に向けて突出している。これにより、第１格子９で散乱したＸ線がセンサ４に向かう経路のうち、最も角度が大きくなる上に、散乱線遮蔽部材１５の端部１５ｂを配置することができるので、センサ４に照射される散乱Ｘ線を散乱線遮蔽部材１５によって容易に遮蔽することができる。
【0065】
また、本実施形態では、上記のように、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５のＸ線源１側の端部１５ｂが、センサ４のＸ線源１側の端部４ｂと同じか、センサ４のＸ線源１側の端部４ｂよりもＸ線源１に近くなる突出量７０でＸ線源１に向けて突出している。これにより、散乱線遮蔽部材１５の端部１５ｂが、センサ４の端部４ｂと同じか、センサ４の端部４ｂよりもＸ線源１に近い位置に配置されるので、格子（第１格子９）からセンサ４に照射される散乱Ｘ線の散乱角度がどのような角度であっても、センサ４に照射される散乱Ｘ線の経路上に確実に散乱線遮蔽部材１５を配置することができる。その結果、センサ４に照射される散乱Ｘ線を散乱線遮蔽部材１５によって確実に遮蔽することができる。
【0066】
また、本実施形態では、上記のように、センサ４は、格子回転機構のうち、Ｘ線源１側で、かつ、格子保持部１２ａよりもＸ線源１に近い位置に設けられている。これにより、センサ４が格子（第１格子９）よりもＸ線源１に近い位置に配置されている場合でも、散乱線遮蔽部材１５によって格子の後方に散乱する散乱Ｘ線を遮蔽することができる。したがって、センサ４が格子（第１格子９）よりもＸ線源１に近い位置に配置されているＸ線位相イメージング撮影装置１００に本発明を適用することは好適である。
【0067】
また、本実施形態では、上記のように、格子回転機構は、Ｘ線の照射方向において、センサ４とＸ線源１との間の位置に設けられ、Ｘ線源１から照射された直接線を遮蔽する直接線遮蔽部材１６をさらに備える。ここで、センサ４は、コリメータ８によって制御されるＸ線の照射範囲１７の外側に配置される。しかしながら、コリメータ８のエッジなどによってＸ線が散乱した場合、Ｘ線源１からの直接線がセンサ４に対して照射される場合がある。そこで、上記のように、直接線遮蔽部材１６を備えることにより、Ｘ線源１からセンサ４に対して照射される直接線の線量を減少させることができる。その結果、直接線によってセンサ４の寿命が短くなることを抑制することができる。
【0068】
また、本実施形態では、上記のように、複数の格子は、Ｘ線源１からＸ線が照射される第１格子９と、第１格子９からのＸ線が照射される第２格子１０と、第２格子１０からのＸ線が照射される第３格子１１とを含み、格子回転機構は、第１格子９を回転させる第１格子回転機構１２と、第２格子１０を回転させる第２格子回転機構１３と、第３格子１１を回転させる第３格子回転機構１４とをさらに含み、散乱線遮蔽部材１５は、少なくとも、第１格子回転機構１２に設けられている。ここで、各格子回転機構のうち、Ｘ線源１に最も近い位置に配置される第１格子回転機構１２に対して照射されるＸ線の線量は、第２格子回転機構１３および第３格子回転機構１４に照射されるＸ線量よりも多くなる。したがって、第１格子回転機構１２に設けられたセンサ４に対して照射される散乱Ｘ線の線量が最も多くなる。そこで、第１格子回転機構１２に対して散乱線遮蔽部材１５を設けることにより、第１格子回転機構１２に設けられたセンサ４に照射される散乱Ｘ線の線量を減少させることができる。その結果、第１格子回転機構１２に設けられたセンサ４の寿命が短くなることを抑制することができる。
【0069】
また、本実施形態では、上記のように、散乱線遮蔽部材１５は、真鍮、金、鉛、タングステン、銀のいずれかを含む重金属材料によって形成されている。これにより、散乱線遮蔽部材１５がＸ線の透過率の低い重金属材料によって形成されるので、センサ４などの被保護部材に照射される散乱Ｘ線の線量を容易に低減することができる。
【0070】
［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。
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。
【0071】
たとえば、上記実施形態では、回転部材１２ｃが、開口１８ａの内側で格子保持部１２ａを支持する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図７に示す第１変形例による格子回転機構１２１のように、回転部材１２１ａが、Ｘ線源１とは反対側（Ｘ１方向側）の端部１２１ｂにおいて格子保持部１２ａを保持するように構成されていてもよい。ここで、第１変形例による散乱線遮蔽部材１５０の突出量７１が上記実施形態による散乱線遮蔽部材１５の突出量７０と同じ場合、センサ４が散乱線遮蔽部材１５０の端部１５０ａよりもＸ線源１側（Ｘ２方向側）に配置される。そのため、第１変形例では、散乱線遮蔽部材１５０の端部１５０ａを、センサ４と同じか、センサ４よりもＸ線源１側に配置するために、散乱線遮蔽部材１５０は、散乱線遮蔽部材１５０の突出量７１が、上記実施形態による散乱線遮蔽部材１５の突出量７０よりも大きくなるように構成されている。
【0072】
また、上記実施形態では、回転部材１２ｃが、開口１８ａの内側で格子保持部１２ａを支持する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示す第２変形例による格子回転機構１２２のように、回転部材１２２ａが、Ｘ線源１側（Ｘ２方向側）の端部１２２ｂにおいて格子保持部１２ａを保持するように構成されていてもよい。ここで、上記実施形態による散乱線遮蔽部材１５と比較して、第２変形例による散乱線遮蔽部材１５１が配置される位置がＸ線源１側に近づく。そのため、散乱線遮蔽部材１５１の端部１５１ａを、センサ４と同じか、センサ４よりもＸ線源１側に配置する場合であっても、第２変形例による散乱線遮蔽部材１５１は、散乱線遮蔽部材１５１の突出量７２が、上記実施形態による散乱線遮蔽部材１５の突出量７０よりも小さくなるように構成されている。
【0073】
また、上記実施形態では、Ｘ線の照射範囲１７が円形形状であり、散乱線遮蔽部材１５が円環形状を有する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図９に示す第３変形例のように、Ｘ線の照射範囲１７０が矩形形状の場合、散乱線遮蔽部材１５２も矩形形状を有していてもよい。格子の周囲を取り囲む形状を有していれば、散乱線遮蔽部材の形状はどのような形状であってもよい。
【0074】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が格子（第１格子９）の周囲を取り囲む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、格子の回転角度が予め設定されており、設定された角度にのみ格子を回転させる場合には、設定された角度において格子とセンサ４とを結ぶ直線上に散乱線遮蔽部材１５が配置されていれば、散乱線遮蔽部材１５が格子の周囲を取り囲んでいなくてもよい。
【0075】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５の端部１５ｂがセンサ４よりもＸ線源１に近くなる突出量７０で突出する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、散乱線遮蔽部材１５は、散乱線遮蔽部材１５の端部１５ｂがセンサ４の端部４ｂと同じ位置となる突出量７０で突出していてもよい。また、散乱線遮蔽部材１５は、直線４２上に散乱線遮蔽部材１５の端部１５ｂが配置されていれば、センサ４の端部４ｂよりもＸ線源１から遠くなる突出量７０で突出していてもよい。格子（第１格子９）によって散乱され、センサ４に照射される散乱Ｘ線の線量を低減させることが可能であれば、散乱線遮蔽部材１５の突出量７０は、どのような値であってもよい。
【0076】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０が、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１よりも小さくなる位置に散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａが配置される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０と、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１とが同じ大きさとなる位置に散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａが配置されていてもよい。また、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０が、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１よりも大きくなる位置に散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａが配置されていてもよい。しかしながら、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０が、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１と同じ大きさか、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１よりも大きくなる場合、散乱線遮蔽部材１５の周囲の長さが大きくなる。すなわち、散乱線遮蔽部材１５の重量が大きくなる。そのため、照射範囲１７の外周部１７ａまでの最短距離６０は、格子保持部１２ａの外周部１２０までの最短距離６１よりも小さくなる位置に散乱線遮蔽部材１５の内周面１５ａが配置されていることが好ましい。
【0077】
また、上記実施形態では、格子回転機構（第１格子回転機構１２）が、直接線遮蔽部材１６を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、格子回転機構は、直接線遮蔽部材１６を備えていなくてもよい。しかしながら、たとえば、コリメータ８のエッジなどによって散乱したＸ線がセンサ４に照射される場合、センサ４が劣化する。そのため、格子回転機構は、直接線遮蔽部材１６を備えていることが好ましい。
【0078】
また、上記実施形態では、複数の格子が、第１格子９、第２格子１０、および、第３格子１１を含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｘ線源１から照射されるＸ線の可干渉性が高ければ、複数の格子は、第１格子９を含まない構成としてもよい。この場合、散乱線遮蔽部材１５は、少なくとも、第２格子１０を回転させる第２格子回転機構１３に設ければよい。
【0079】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５の断面が、矩形形状を有している構成の例を示してが、本発明はこれに限られない。散乱線遮蔽部材１５の断面の形状は、矩形形状以外のであってもよい。たとえば、散乱線遮蔽部材１５の断面は、三角形形状を有していてもよい。
【0080】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が、内径が一定の状態でＸ線源１の方向に突出する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、散乱線遮蔽部材１５は、Ｘ線源１の方向に対して延びるにしたがって、散乱線遮蔽部材１５の内径が増加する形状であってもよい。
【0081】
また、上記実施形態では、第１格子回転機構１２のみに散乱線遮蔽部材１５を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４の全てが、散乱線遮蔽部材１５を備えていてもよい。
【0082】
また、上記実施形態では、第１格子回転機構１２のみに直接線遮蔽部材１６を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４の全てが、直接線遮蔽部材１６を備えていてもよい。
【0083】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が、重金属材料によって形成される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、散乱線遮蔽部材１５は、センサ４に照射される散乱Ｘ線の線量を減少させることができれば、重金属材料以外の材料によって形成されていてもよい。しかしながら、散乱線遮蔽部材１５が重金属材料以外の材料で形成されている場合、散乱Ｘ線の線量を減衰させるためには、重金属材料によって形成する構成と比較して、散乱線遮蔽部材１５の直径方向における厚みを大きくする必要がある。そのため、散乱線遮蔽部材１５の周囲の大きさが大きくなり、格子回転機構が大型化する。そのため、散乱線遮蔽部材１５は、重金属材料によって形成されることが好ましい。
【0084】
また、上記実施形態では、直接線遮蔽部材１６が鉛材料によって形成される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、直接線遮蔽部材１６は、金、タングステン、銀など、鉛材料以外の重金属材料によって形成されていてもよい。また、直接線遮蔽部材１６は、鉛板をステンレス鋼によって挟むなど、重金属材料と軽金属材料とを組み合わせて形成されていてもよい。
【0085】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が、センサ４に照射される散乱Ｘ線を遮蔽する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、散乱線遮蔽部材１５は、センサ４に加えて、駆動部１２ｂのモータ、駆動力伝達部材１２ｄ、および、格子回転機構の振動を抑制するための防振ゴムなど、格子回転機構の内部に設けられ、散乱Ｘ線によって劣化する可能性のある被保護部材に対して照射される散乱Ｘ線を遮蔽するために設けられていてもよい。
【0086】
また、上記実施形態では、格子回転機構が、第１格子９を回転させる第１格子回転機構１２と、第２格子１０を回転させる第２格子回転機構１３と、第３格子１１を回転させる第３格子回転機構１４とを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、格子回転機構は、１つの機構で第１格子９、第２格子１０、および、第３格子１１の全てを回転させるように構成されていてもよい。この場合、少なくとも、第１格子９を保持する格子保持部に対して、散乱線遮蔽部材を設ければよい。
【0087】
また、上記実施形態では、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４が、いわゆる、ベルトアンドプーリー機構である構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４は、いわゆる、ラックアンドピニオン機構として構成されていてもよい。また、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４は、いわゆる、ボールねじ機構として構成されていてもよい。格子を回転させるように構成されていれば、第１格子回転機構１２、第２格子回転機構１３、および、第３格子回転機構１４は、どのように構成されていてもよい。
【0088】
また、上記実施形態では、タルボ効果による自己像を形成するために、第２格子１０を位相格子とした例を示したが、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、位相格子の代わりに吸収格子を用いてもよい。吸収格子を用いると、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。
【0089】
また、上記実施形態では、散乱線遮蔽部材１５が、格子（第１格子９）によって散乱されたＸ線を遮蔽する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、格子（第１格子９）の表面を保護するために、格子（第１格子９）の表面に保護膜を設けられる場合がある。保護膜は、たとえば、ポリイミドフィルムを含む。格子（第１格子９）の表面に保護膜が設けられている場合には、散乱線遮蔽部材は、格子（第１格子９）によって散乱されたＸ線に加えて、保護膜によって散乱されたＸ線も遮蔽することができる。したがって、格子（第１格子９）の表面に保護膜を設ける構成において、本発明を適用することは、特に有効である。
【0090】
［態様］
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【0091】
（項目１）
被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に配置された複数の格子と、
前記複数の格子を回転させる格子回転機構と、
前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記格子回転機構は、前記格子を保持する格子保持部と、前記格子保持部を回転させる駆動力を付与する駆動部と、を有し、
前記格子回転機構の前記格子保持部には、前記格子保持部から前記Ｘ線源の方向に向かって突出するように設けられ、前記格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材が設けられている、Ｘ線位相イメージング撮影装置。
被写体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との間に配置された複数の格子と、
前記複数の格子を回転させる格子回転機構と、
前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線の強度分布に基づいてＸ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記格子回転機構は、前記格子を保持する格子保持部と、前記格子保持部を回転させる駆動力を付与する駆動部と、を有し、
前記格子回転機構の前記格子保持部には、前記格子保持部から前記Ｘ線源の方向に向かって突出するように設けられ、前記格子からの散乱Ｘ線を遮蔽する散乱線遮蔽部材が設けられている、Ｘ線位相イメージング撮影装置。
【0092】
（項目２）
前記格子を回転させる際の前記格子の位置を検知するセンサをさらに備え、
前記散乱線遮蔽部材は、前記センサと前記格子とを結ぶ直線上に設けられている、項目１に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記格子を回転させる際の前記格子の位置を検知するセンサをさらに備え、
前記散乱線遮蔽部材は、前記センサと前記格子とを結ぶ直線上に設けられている、項目１に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0093】
（項目３）
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子の周囲を取り囲む形状を有している、項目２に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子の周囲を取り囲む形状を有している、項目２に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0094】
（項目４）
前記格子回転機構は、前記格子保持部を内側に保持するとともに、前記駆動部から付与された駆動力によって、前記格子保持部とともに回転する回転部材をさらに有し、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子保持部において、前記格子と前記回転部材との間の位置に設けられている、項目２または３に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記格子回転機構は、前記格子保持部を内側に保持するとともに、前記駆動部から付与された駆動力によって、前記格子保持部とともに回転する回転部材をさらに有し、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子保持部において、前記格子と前記回転部材との間の位置に設けられている、項目２または３に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0095】
（項目５）
前記格子保持部は、円状形状を有しており、
前記格子は、前記格子保持部の中央に設けられており、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子に照射されるＸ線の照射範囲よりも外側で、かつ、前記照射範囲の外周部までの最短距離が、前記格子保持部の外周部までの最短距離よりも小さくなる位置に前記散乱線遮蔽部材の内周面が配置されるように、前記格子保持部に設けられている、項目３または４に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記格子保持部は、円状形状を有しており、
前記格子は、前記格子保持部の中央に設けられており、
前記散乱線遮蔽部材は、前記格子に照射されるＸ線の照射範囲よりも外側で、かつ、前記照射範囲の外周部までの最短距離が、前記格子保持部の外周部までの最短距離よりも小さくなる位置に前記散乱線遮蔽部材の内周面が配置されるように、前記格子保持部に設けられている、項目３または４に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0096】
（項目６）
前記散乱線遮蔽部材は、円環形状を有している、項目３～５のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、円環形状を有している、項目３～５のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0097】
（項目７）
前記直線は、前記格子の前記Ｘ線源側の端面の中央と、前記センサの前記Ｘ線源側の端面とを結び、
前記散乱線遮蔽部材は、前記直線上に前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が配置されるような突出量で、前記Ｘ線源に向けて突出している、請求項２～６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記直線は、前記格子の前記Ｘ線源側の端面の中央と、前記センサの前記Ｘ線源側の端面とを結び、
前記散乱線遮蔽部材は、前記直線上に前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が配置されるような突出量で、前記Ｘ線源に向けて突出している、請求項２～６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0098】
（項目８）
前記散乱線遮蔽部材は、前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が、前記センサの前記Ｘ線源側の端部と同じか、前記センサの前記Ｘ線源側の端部よりも前記Ｘ線源に近くなる突出量で前記Ｘ線源に向けて突出している、項目７に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、前記散乱線遮蔽部材の前記Ｘ線源側の端部が、前記センサの前記Ｘ線源側の端部と同じか、前記センサの前記Ｘ線源側の端部よりも前記Ｘ線源に近くなる突出量で前記Ｘ線源に向けて突出している、項目７に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0099】
（項目９）
前記センサは、前記格子回転機構のうち、前記Ｘ線源側で、かつ、前記格子保持部よりも前記Ｘ線源に近い位置に設けられている、項目２～８のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記センサは、前記格子回転機構のうち、前記Ｘ線源側で、かつ、前記格子保持部よりも前記Ｘ線源に近い位置に設けられている、項目２～８のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0100】
（項目１０）
前記格子回転機構は、Ｘ線の照射方向において、前記センサと前記Ｘ線源との間の位置に設けられ、前記Ｘ線源から照射された直接線を遮蔽する直接線遮蔽部材をさらに備える、項目２～９のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記格子回転機構は、Ｘ線の照射方向において、前記センサと前記Ｘ線源との間の位置に設けられ、前記Ｘ線源から照射された直接線を遮蔽する直接線遮蔽部材をさらに備える、項目２～９のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0101】
（項目１１）
前記複数の格子は、前記Ｘ線源からＸ線が照射される第１格子と、前記第１格子からのＸ線が照射される第２格子と、前記第２格子からのＸ線が照射される第３格子とを含み、
前記格子回転機構は、前記第１格子を回転させる第１格子回転機構と、前記第２格子を回転させる第２格子回転機構と、前記第３格子を回転させる第３格子回転機構とをさらに含み、
前記散乱線遮蔽部材は、少なくとも、前記第１格子回転機構に設けられている、項目１～１０のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記複数の格子は、前記Ｘ線源からＸ線が照射される第１格子と、前記第１格子からのＸ線が照射される第２格子と、前記第２格子からのＸ線が照射される第３格子とを含み、
前記格子回転機構は、前記第１格子を回転させる第１格子回転機構と、前記第２格子を回転させる第２格子回転機構と、前記第３格子を回転させる第３格子回転機構とをさらに含み、
前記散乱線遮蔽部材は、少なくとも、前記第１格子回転機構に設けられている、項目１～１０のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【0102】
（項目１２）
前記散乱線遮蔽部材は、真鍮、金、鉛、タングステン、銀のいずれかを含む重金属材料によって形成されている、項目１～１１のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
前記散乱線遮蔽部材は、真鍮、金、鉛、タングステン、銀のいずれかを含む重金属材料によって形成されている、項目１～１１のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング撮影装置。
【符号の説明】
【0103】
１ Ｘ線源
２ Ｘ線検出器
４ センサ
４ａ センサのＸ線源側の端面
４ｂ センサの端部
９ 第１格子
１０ 第２格子
１１ 第３格子
１２、１２１、１２２、１２３ 第１格子回転機構
１２ａ 格子保持部
１２ｂ 駆動部
１２ｃ、１２１ａ、１２２ａ 回転部材
１３ 第２格子回転機構
１４ 第３格子回転機構
１５、１５０、１５１、１５２ 散乱線遮蔽部材
１５ａ 散乱線遮蔽部材の内周面
１５ｂ 散乱線遮蔽部材の端部
１６ 直接線遮蔽部材
１７、１７０ Ｘ線の照射範囲
１７ａ Ｘ線の照射範囲の外周部
２０ Ｘ線位相コントラスト画像
３１ 画像処理部
４２ 直線（センサと格子とを結ぶ直線）
６０ Ｘ線の照射範囲の外周部までの最短距離
６１ 格子保持部の外周部までの最短距離
７０、７１、７２ 散乱線遮蔽部材の突出量
９０ 被写体
１００ Ｘ線位相イメージング撮影装置
１２０ 格子保持部の外周部
２ Ｘ線検出器
４ センサ
４ａ センサのＸ線源側の端面
４ｂ センサの端部
９ 第１格子
１０ 第２格子
１１ 第３格子
１２、１２１、１２２、１２３ 第１格子回転機構
１２ａ 格子保持部
１２ｂ 駆動部
１２ｃ、１２１ａ、１２２ａ 回転部材
１３ 第２格子回転機構
１４ 第３格子回転機構
１５、１５０、１５１、１５２ 散乱線遮蔽部材
１５ａ 散乱線遮蔽部材の内周面
１５ｂ 散乱線遮蔽部材の端部
１６ 直接線遮蔽部材
１７、１７０ Ｘ線の照射範囲
１７ａ Ｘ線の照射範囲の外周部
２０ Ｘ線位相コントラスト画像
３１ 画像処理部
４２ 直線（センサと格子とを結ぶ直線）
６０ Ｘ線の照射範囲の外周部までの最短距離
６１ 格子保持部の外周部までの最短距離
７０、７１、７２ 散乱線遮蔽部材の突出量
９０ 被写体
１００ Ｘ線位相イメージング撮影装置
１２０ 格子保持部の外周部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】