特開 2024-46529 Ｘ線位相イメージング装置およびＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法

(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】P2024046529

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】Ｘ線位相イメージング装置およびＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/041 20180101AFI20240327BHJP

【ＦＩ】

G01N23/041

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151966

(22)【出願日】2022-09-22

(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】小島 佳奈

(72)【発明者】

【氏名】前田 祐人

(72)【発明者】

【氏名】土岐 貴弘

【テーマコード（参考）】

2G001

【Ｆターム（参考）】

2G001AA01

2G001BA11

2G001BA14

2G001CA01

2G001DA09

2G001HA07

2G001HA13

2G001SA29

(57)【要約】

【課題】複数の格子と被写体とが相対回転されて位相コントラスト画像が撮影される場合において、相対回転される被写体が撮影可能範囲の外側に配置されることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング装置を提供する。
【解決手段】このＸ線位相イメージング装置１００は、Ｘ線源１と、検出器４と、複数の格子と、複数の格子と被写体９０とを相対回転させる回転機構７、１１と、Ｘ線源１および検出器４により生成された検出信号から位相コントラスト画像２０を生成しかつ位相コントラスト画像２０の撮影前にＸ線源１および検出器４により生成された検出信号からプレビュー画像２８を生成する画像処理部５と、画像処理部５によって生成されたプレビュー画像２８を表示部１２に表示させかつ複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を識別可能に表示部１２に表示する制御を行う制御部６とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された複数の格子と、
Ｘ線の光軸方向と直交する面内において、前記複数の格子と被写体とを相対回転させる回転機構と、
前記Ｘ線源および前記検出器により生成された検出信号から位相コントラスト画像を生成し、かつ、前記位相コントラスト画像の撮影前に前記Ｘ線源および前記検出器により生成された検出信号からプレビュー画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部によって生成された前記プレビュー画像を表示部に表示させ、かつ、前記複数の格子と前記被写体との相対回転角度に対応付けられた前記位相コントラスト画像の撮影可能範囲を識別可能に前記表示部に表示する制御を行う制御部と、を備える、Ｘ線位相イメージング装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御として、前記複数の格子と前記被写体との相対回転角度に対応付けられた前記位相コントラスト画像の撮影可能範囲を示す標識を前記プレビュー画像に対して重畳する制御を行うか、または、前記プレビュー画像における前記撮影可能範囲を示す領域の外側を切り取る制御を行う、請求項１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項3】

前記複数の格子の各々を支持し、前記複数の格子とともに相対回転される複数の格子支持部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮影可能範囲を、前記プレビュー画像に写り込む相対回転される前記格子支持部に対応する位置に基づいて予め設定された領域とするように構成されている、請求項１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項4】

前記回転機構により前記複数の格子と前記被写体とを相対回転させながら複数の前記位相コントラスト画像が撮像される場合に、前記制御部は、前記撮影可能範囲を、相対回転角度毎の前記撮影可能範囲が重なる範囲とするように構成されている、請求項１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記相対回転角度が、少なくとも、０度、４５度、９０度および１３５度において前記位相コントラスト画像が撮像される場合に、前記プレビュー画像における前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御を行う、請求項１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項6】

複数の撮影モードと、前記複数の撮影モード毎に異なる複数の前記撮影可能範囲とを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、選択された前記撮影モードに基づいて前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御を行う、請求項１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項7】

前記複数の撮影モードは、前記被写体と、前記Ｘ線源および前記検出器とを相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の前記位相コントラスト画像を生成する第１撮影モードと、前記被写体と、前記Ｘ線源および前記検出器とを相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の前記位相コントラスト画像を生成するとともに、生成された複数の前記位相コントラスト画像からＣＴ画像を生成する第２撮影モードとを含み、
前記第１撮影モードの前記撮影可能範囲は八角形状であり、前記第２撮影モードの前記撮影可能範囲は円形状であるように構成されている、請求項６に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御として、前記撮影可能範囲を線で示す制御を行う、請求項１～７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項9】

前記位相コントラスト画像は暗視野像である、請求項１～７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

【請求項10】

Ｘ線源と検出器と複数の格子とを備えるＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法であって、
位相コントラスト画像の撮影前に、前記Ｘ線源および前記検出器により生成された検出信号から、プレビュー画像を生成するステップと、
表示部に前記プレビュー画像を表示するステップと、
前記プレビュー画像における、前記複数の格子と被写体との相対回転角度に対応付けられた前記位相コントラスト画像の撮影可能範囲を前記表示部に識別可能に表示するステップと、を備える、表示方法。

【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装置およびＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｘ線源と、複数の格子と、検出器とを備えるＸ線位相イメージング装置が知られている（たとえば、特許文献１）。

【0003】

上記特許文献１には、Ｘ線源と、複数の格子と、検出器とを備えるＸ線タルボ撮影装置と、表示部と、コントローラ（制御部）と、画像処理装置（画像処理部）とを備えるＸ線撮影システム（Ｘ線位相イメージング装置）が開示されている。また、上記特許文献１には、画像処理装置は、タルボ効果によって生成される暗視野像（位相コントラスト画像）から、樹脂および繊維の配向を表現する配向画像を生成することが開示されている。また、上記特許文献１には、回転ステージとして機能する被写体台を光軸に沿った回転軸周りに回転させることによって、格子とサンプル（被写体）との相対的な角度を変えた配向撮影により、配向画像を生成することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１-８９１９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１には開示されていないが、位相コントラスト画像の撮影前に、被写体が写るプレビュー画像が、Ｘ線位相イメージング装置の表示部に表示される場合がある。上記特許文献１には開示されていないが、プレビュー画像とは、位相コントラスト画像の撮影の前に、位相コントラスト画像の撮影条件よりも簡易な撮影条件により撮影された画像である。上記特許文献１には開示されていないが、ユーザは、表示部に表示されたプレビュー画像において、被写体の位置を確認することができる。

【0006】

ここで、上記特許文献１には開示されていないが、たとえば、被写体と複数の格子との相対回転角度を０度から４５度に変えて配向撮影が行われる際に、相対回転角度が０度において、格子支持部は位相コントラスト画像の上端および下端に沿って写り込む場合がある。また、相対回転角度が４５度において、格子支持部は位相コントラスト画像の四隅において４５度に傾斜して写り込む場合がある。この場合、相対回転角度が０度のプレビュー画像の四隅に対応する位置に配置された被写体は、相対回転角度が０度では撮影可能範囲にあるため位相コントラスト画像において撮影されるが、相対回転角度が４５度では格子支持部と重なるため撮影可能範囲の外側となり、位相コントラスト画像において撮影されない可能性がある。そのため、複数の格子と被写体とが相対回転されて位相コントラスト画像が撮影される場合において、相対回転される被写体が撮影可能範囲の外側に配置されることを抑制できることが望まれている。

【0007】

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、複数の格子と被写体とが相対回転されて位相コントラスト画像が撮影される場合において、相対回転される被写体が撮影可能範囲の外側に配置されることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング装置およびＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の第１の局面におけるＸ線位相イメージング装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、Ｘ線源と検出器との間に配置された複数の格子と、Ｘ線の光軸方向と直交する面内において、複数の格子と被写体とを相対回転させる回転機構と、Ｘ線源および検出器により生成された検出信号から位相コントラスト画像を生成し、かつ、位相コントラスト画像の撮影前にＸ線源および検出器により生成された検出信号からプレビュー画像を生成する画像処理部と、画像処理部によって生成されたプレビュー画像を表示部に表示させ、かつ、複数の格子と被写体との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像の撮影可能範囲を識別可能に表示部に表示する制御を行う制御部と、を備える。

【0009】

この発明の第２の局面におけるＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法は、Ｘ線源と検出器と複数の格子とを備えるＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法であって、位相コントラスト画像の撮影前に、Ｘ線源および検出器により生成された検出信号から、プレビュー画像を生成するステップと、表示部にプレビュー画像を表示するステップと、プレビュー画像における、複数の格子と被写体との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像の撮影可能範囲を表示部に識別可能に表示するステップと、を備える。

【発明の効果】

【0010】

プレビュー画像には、相対回転角度に対応付けられた撮影可能な撮影可能範囲が識別可能に表示されるので、ユーザは、位相コントラスト画像の撮影前において、被写体の撮影可能範囲を一見して認識することができる。そのため、複数の格子と被写体とが相対回転されて位相コントラスト画像が撮影される場合において、相対回転される被写体が撮影可能範囲の外側に配置されることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態によるＸ線位相イメージング装置の全体構成を示した模式図である。

【図2】位相コントラスト画像の一例を示す模式図である。

【図3】ＣＴ画像の一例を示す模式図である。

【図4】撮影可能範囲が表示されていないプレビュー画像の一例を示す模式図である。

【図5】２次元画像撮影モードにおいて撮影可能範囲が表示されたプレビュー画像の一例を示す模式図である。

【図6】格子回動機構の一例を示す模式図である。

【図7】格子移動機構の一例を示す模式図である。

【図8】格子の並進移動を説明するための説明図である。

【図9】複数の角度に配置させて撮像された複数の暗視野像および全散乱像の模式図である。

【図10】複数の撮影モードを説明するための説明図である。

【図11】２次元画像撮影モードにおける複数の位相コントラストを被写体の位置を固定して重ねた説明模式図である。

【図12】ＣＴ画像撮影モードにおける複数の位相コントラストを被写体の位置を固定して重ねた説明模式図である。

【図13】ＣＴ画像撮影モードにおいて撮影可能範囲が表示されたプレビュー画像の一例を示す模式図である。

【図14】撮影可能範囲の表示制御処理を説明するためのフロー図である。

【図15】変形例１の撮影可能範囲が表示されたプレビュー画像の一例を示す模式図である。

【図16】変形例２の撮影可能範囲が表示されたプレビュー画像の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を具現化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0013】

（Ｘ線位相イメージング装置の全体構成）
図１を参照して、一実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００の全体構成について説明する。

【0014】

図１に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００は、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用して、被写体９０の内部を画像化する装置である。

【0015】

図１は、Ｘ線位相イメージング装置１００をＸ方向から見た図である。図１に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００は、Ｘ線源１と、第１格子２と、第２格子３と、検出器４と、画像処理部５と、制御部６と、格子回動機構７と、格子移動機構８と、格子位置調整機構９と、被写体載置部１０と、回転機構１１と、表示部１２と、記憶部１３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、その逆方向の方向をＺ１方向とする。また、Ｚ方向と直交する面内の左右方向をＸ方向とし、図１の紙面の奥に向かう方向をＸ２方向、図１の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。また、Ｚ方向は、特許請求の範囲の「Ｘ線の光軸方向」の一例である。なお、制御部６、表示部１２および記憶部１３の各々の位置関係は、図示の便宜上の位置関係であり、図１の位置関係に限定されない。また、第１格子２および第２格子３は、特許請求の範囲の「複数の格子」の一例である。

【0016】

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。Ｘ線源１は、発生させたＸ線をＺ２方向に向けて照射するように構成されている。

【0017】

第１格子２は、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、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ１で配列されている。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。

【0018】

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９１（図８参照）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２ａ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９１）が形成される。これをタルボ効果という。

【0019】

第２格子３は、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、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）ｄ２で配列されている。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。また、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。

【0020】

第２格子３は、第１格子２と検出器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から所定のタルボ距離だけ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９１と干渉して、検出器４の検出表面上にモアレ縞を形成する。

【0021】

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。検出器４は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。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、検出器４は、取得した画像信号を、画像処理部５に出力するように構成されている。

【0022】

被写体載置部１０は、Ｘ線源１と検出器４との間に配置され、被写体９０を載置するように構成されている。被写体９０は、被写体９０を保持するための保持具（図示せず）などを介して被写体載置部１０に載置されることがある。

【0023】

画像処理部５は、Ｘ線源１および検出器４により生成された検出信号から、位相コントラスト画像２０（図２参照）を生成するように構成されている。位相コントラスト画像２０は、吸収像２１（図２参照）、微分位相像２２（図２参照）および暗視野像２３（図２参照）を含む。本実施形態において、画像処理部５は、少なくとも暗視野像２３を生成するように構成されている。なお、吸収像２１、微分位相像２２および暗視野像２３の各々が異なる画像であることを示すために、互いに異なるハッチングを付している。

【0024】

また、画像処理部５は、被写体９０と、Ｘ線源１、検出器４および複数の格子とを第２軸線９６周りに相対回転させながら撮像されて生成された複数の位相コントラスト画像２０から、３次元のＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像２４（図３参照）を生成するように構成されている。３次元のＣＴ画像２４には、吸収像のＣＴ画像２５（図３参照）、微分位相像のＣＴ画像２６（図３参照）および暗視野像のＣＴ画像２７（図３参照）が含まれる。本実施形態において、画像処理部５は、少なくとも暗視野像のＣＴ画像２７を生成するように構成されている。なお、吸収像のＣＴ画像２５、微分位相像のＣＴ画像２６および暗視野像のＣＴ画像２７の各々が異なる画像であることを示すために、互いに異なるハッチングを付している。

【0025】

暗視野像とは、物体の小角散乱に基づくＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙの変化に基づいて位相処理を行って得られる、Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ像のことである。暗視野像は、小角散乱像とも呼ばれる。「Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ」とは、自己像９１の鮮明度のことである。また、吸収像とは、Ｘ線が被写体９０を通過した際に生じるＸ線の減衰に基づいて位相処理を行い画像化した像である。また、微分位相像とは、Ｘ線が被写体９０を通過した際に発生するＸ線の位相のずれをもとに位相処理を行い画像化した像である。

【0026】

また、画像処理部５は、位相コントラスト画像２０の撮影前にＸ線源１および検出器４により生成された検出信号から、プレビュー画像２８（図４参照）を生成するように構成されている。プレビュー画像２８（図４参照）は、位相コントラスト画像２０の撮影の前に、位相コントラスト画像２０の撮影条件よりも露光時間を短くする、管電圧または管電流を小さくするなどの簡易な撮影条件により撮影された画像である。また、プレビュー画像２８は、Ｘ線源１からＸ線が照射された被写体９０が撮影された時間的に連続するＸ線画像が順次更新されることによって得られる動画像であり、透視画像ともいう。また、プレビュー画像２８（図４参照）は、Ｘ線源１からＸ線が照射された被写体９０のＸ線画像のコマ送りの静止画像であっても良い。なお、プレビュー画像２８（図４参照）は、画像処理部５による位相処理が行われていない、モアレ縞（図示せず）が写る画像である。

【0027】

画像処理部５は、たとえば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。

【0028】

制御部６は、格子回動機構７を介して、格子を回動させることにより、格子と被写体９０との角度（格子回転角度）を変更するように構成されている。また、制御部６は、格子移動機構８を介して、第１格子２を格子面内において縦方向（Ｙ方向）または横方向（Ｘ方向）に移動可能に構成されている。また、制御部６は、回転機構１１を介して、被写体９０を第１軸線９５および第２軸線９６周りに回転させることにより、被写体９０と、Ｘ線源１、検出器４および複数の格子とを相対回転させるように構成されている。

【0029】

また、制御部６は、画像処理部５により生成されたプレビュー画像２８を表示部１２に表示させるように構成されている。また、制御部６は、表示部１２において、プレビュー画像２８における、複数の格子と被写体９０（被写体載置部１０）との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０（図５参照）を識別可能に表示する制御を行うように構成されている。制御部６がプレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御については、後述する。制御部６は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサを含む。

【0030】

格子回動機構７は、制御部６からの信号に基づいて、Ｘ線の光軸方向と直交する面内において、第１格子２および第２格子３を回動させるように構成されている。格子回動機構７は、第１格子２および第２格子３にそれぞれ設けられている。格子回動機構７は、格子を保持する格子支持部７０と、格子支持部７０を回動させる回動部７１とを含む。格子支持部７０は、複数の格子の各々を支持し、複数の格子とともに相対回転される。格子回動機構７は、格子を回動させることにより、格子と被写体９０との角度を変更するように構成されている。なお、格子回動機構７は、特許請求の範囲の「回転機構」の一例である。格子回動機構７が格子を回動させる詳細な構成については後述する。

【0031】

格子移動機構８は、制御部６からの信号に基づいて、第１格子２を縦方向（Ｙ方向）または横方向（Ｘ方向）に移動可能に構成されている。縦方向とは、Ｘ線の光軸方向（Ｚ方向）と直交する水平方向（Ｘ方向）を基準とした場合、格子を配置する向きが略９０度のことである。また、横方向とは、Ｘ線の光軸方向（Ｚ方向）と直交する水平方向（Ｘ方向）を基準とした場合、格子を配置する向きが略０度のことである。格子移動機構８が格子を移動させる詳細な構成については後述する。また、格子移動機構８は、格子位置調整機構９を介して格子回動機構７を保持している。

【0032】

格子位置調整機構９は、制御部６からの信号に基づいて、第１格子２の複数の格子間における相対位置を調整するように構成されている。格子位置調整機構９による複数の格子の格子間における相対位置を調整する詳細な構成については後述する。

【0033】

回転機構１１は、制御部６からの信号に基づいて、被写体９０（被写体載置部１０）と、Ｘ線源１、検出器４および複数の格子とを相対回転させるように構成されている。回転機構１１は、第１回転機構１１ａと、第２回転機構１１ｂとを含む。第１回転機構１１ａは、被写体９０が載置される被写体載置部１０を含み、Ｘ線源１と正対した状態において、Ｘ線の照射軸と同一直線状であり、かつ、被写体載置部１０の中心を通る第１軸線９５周りの第１回転方向に回転させるように構成されている。第２回転機構１１ｂは、第１回転機構１１ａを保持し、第１軸線９５と直交する方向に延びる第２軸線９６周りの第２回転方向に第１回転機構１１ａを回転させるように構成されている。回転機構１１は、モータなどを含む。なお、第１回転機構１１ａは、特許請求の範囲の「回転機構」の一例である。

【0034】

記憶部１３は、制御部６が実行するプログラムと、画像処理部５が生成した２次元の位相コントラスト画像２０およびＣＴ画像２４と、複数の撮影モードＡ～Ｇと、複数の撮影モード毎に異なる、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた、位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０とが記憶される。撮影可能範囲３０は、相対回転されて撮影される位相コントラスト画像毎に取得され、記憶部１３に記憶されている。記憶部１３は、たとえば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）または不揮発性のメモリなどを含む。なお、本明細書において、相対回転角度とは、Ｘ線の光軸方向と直交する面内における、第１格子２および第２格子３と被写体９０との角度のことである。相対回転角度は、格子回転角度と、被写体回転角度とを含む。格子回転角度とは、後述する２次元画像撮影モードにおける、格子回動機構７により第１格子２および第２格子３を回動させることによる、格子と被写体９０との角度のことである。また、被写体回転角度とは、後述するＣＴ画像撮影モードにおける、第１回転機構１１ａにより被写体載置部１０を回動させることによる、被写体９０と格子との角度のことである。

【0035】

表示部１２には、制御部６により、プレビュー画像２８が表示される。表示部１２は、たとえば、液晶モニタを含む。

【0036】

（格子回動機構、格子移動機構および格子位置調整機構）
図６、図７を参照して、格子回動機構７、格子移動機構８および格子位置調整機構９の構成について説明する。

【0037】

図６に示すように、格子回動機構７は、格子を保持する格子支持部７０と、格子支持部７０を回動させる回動部７１とを含む。格子支持部７０は、第１格子２および第２格子３の各々と接触した状態で第１格子２および第２格子３の各々を内部に保持するように構成されている。また、格子支持部７０は、円盤状に形成されている。また、格子支持部７０は、外周面が歯車状に形成されている。

【0038】

回動部７１は、駆動部（図示せず）と回転部７１ａとを含む。駆動部は、モータ、エンコーダーなどを含む。回転部７１ａは、円盤状に形成されている。また、回転部７１ａは、外周面が歯車状に形成されている。また、回転部７１ａは、駆動部によって回転されるように構成されている。なお、図６においては、第１格子２を回動させる格子回動機構７を図示しているが、第２格子３を回動させる格子回動機構７も、第１格子２を回動させる格子回動機構７と同様の構成である。

【0039】

図７に示すように、格子移動機構８は、光軸方向（Ｚ方向）に直交する面内（ＸＹ面内）において、格子を縦方向（Ｙ方向）または横方向（Ｘ方向）に移動可能に構成されている。具体的には、図７に示すように、格子移動機構８は、Ｘ方向直動機構８０と、Ｙ方向直動機構８１とを含む。Ｘ方向直動機構８０は、Ｘ方向に並進移動可能に構成されている。Ｘ方向直動機構８０は、たとえば、ステッピングモータなどを含む。Ｙ方向直動機構８１は、Ｙ方向に並進移動可能に構成されている。Ｙ方向直動機構８１は、たとえば、ステッピングモータなどを含む。格子移動機構８は、Ｘ方向直動機構８０の動作により、格子位置調整機構９を介して格子回動機構７をＸ方向に並進させるように構成されている。また、格子移動機構８は、Ｙ方向直動機構８１の動作により、格子位置調整機構９を介して格子回動機構７をＹ方向に並進させるように構成されている。すなわち、格子移動機構８は、格子回動機構７とともに、第１格子２を移動させるように構成されている。

【0040】

また、図７に示すように、格子位置調整機構９は、格子移動機構８上に保持されている。格子位置調整機構９は、ステージ支持部９９と、駆動部９７と、ステージ９８とを含む。ステージ支持部９９は、ステージ９８を下方（Ｙ１方向）から支持している。駆動部９７は、ステージ支持部９９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９８は、底部がステージ支持部９９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、Ｚ方向の中心軸線周りに回動するように構成されている。各格子を大きく回動させることにより各格子の向きを変更する格子回動機構７とは異なり、格子位置調整機構９は、格子のＸＹ面内における微細な角度のずれを調整する機構である。

【0041】

（格子の並進移動）
図８を参照して、制御部６が、格子移動機構８により格子を並進移動させる処理について説明する。本実施形態では、画像処理部５は、縞走査法により、位相コントラスト画像２０を生成する。縞走査法とは、格子の１周期分以上、格子を並進移動させながら複数の画像を撮像することによって、検出されるＸ線の検出信号曲線（ステップカーブ）に基づいて画像を生成する手法である。本実施形態では、格子移動機構８は、第１格子２を第２格子３の１周期（ｄ２）分以上並進移動させるように構成されている。図６に示す例は、格子が横向き（Ｘ方向）に配置されている場合の格子の並進移動を示した模式図である。格子が横向き（Ｘ方向）に配置されている場合、制御部６は、格子位置調整機構９を介して第１格子２をＹ２方向に並進移動させる。

【0042】

（複数の暗視野像の生成、合成および配向カラーマップの生成）
図９を参照して、複数の暗視野像２３の生成、合成および配向カラーマップの生成を説明する。

【0043】

画像処理部５は、暗視野像２３の位相コントラスト画像２０を生成する場合に、Ｘ線の光軸方向と直交する面内において、格子回動機構７により格子を複数の角度に配置させて撮像された複数の暗視野像２３を生成するように構成されている。複数の角度は、格子の格子回転角度（相対回転角度）と、格子回動機構７を介して第１格子２および第２格子３を所定角度回動させた格子回転角度とを含む。所定角度は、たとえば、９０度である。なお、所定角度および複数の角度に配置させて撮像される暗視野像２３の数は、特に限定されない。

【0044】

また、画像処理部５は、光軸方向と直交する面内において、格子を複数の角度に配置して撮像された複数の暗視野像２３を合成して、被写体９０によるＸ線の散乱の強度を表す全散乱像２９を生成するように構成されている。なお、全散乱像２９とは、格子角度を変えて撮像することにより取得された各方向の散乱の合計に相当する像である。

【0045】

制御部６は、格子回動機構７を介して、第１格子２および第２格子３を相対回転角度が０度（Ｘ方向）に配置する。制御部６は、格子移動機構８を介して第１格子２を並進移動させながら、被写体９０を撮像する。画像処理部５は、被写体９０の暗視野像２３を生成する。

【0046】

図９（Ａ）は、格子を相対回転角度が０度（Ｘ方向）に配置して撮像された暗視野像２３である。図９（Ａ）に示す例では、格子を相対回転角度が０度（Ｘ方向）に配置しているため、被写体９０の内部にある傷９３のうち、Ｘ方向に延びる傷９３ａが描出されている。なお、円形の領域９４は、被写体９０に打撃を与えた際の打撃痕である。

【0047】

次に、制御部６は、格子回動機構７を介して第１格子２および第２格子３を所定角度回動させることにより、第１格子２および第２格子３を相対回転角度が９０度（Ｙ方向）に配置する。制御部６は、格子移動機構８を介して第１格子２を並進移動させながら、被写体９０を撮像する。画像処理部５は、被写体９０の暗視野像２３を生成する。

【0048】

図９（Ｂ）は、格子を相対回転角度が９０度（Ｙ方向）に配置して撮像された暗視野像２３である。図９（Ｂ）に示す例では、格子を相対回転角度が９０度（Ｙ方向）に配置しているため、被写体９０の内部にある傷９３のうち、Ｙ方向に延びる傷９３ｂが描出されている。なお、円形の領域９４は、被写体９０に打撃を与えた際の打撃痕である。

【0049】

次に、画像処理部５は、格子をＸ方向に配置して撮像した暗視野像２３と、格子をＹ方向に配置して撮像した暗視野像２３とを合成した全散乱像２９を生成する。合成手法としては、公知の手法を用いれば良く、特に限定されない。

【0050】

図９（Ｃ）は、格子をＸ方向に配置して撮像した暗視野像２３と、格子をＹ方向に配置して撮像した暗視野像２３とを合成した全散乱像２９である。図９（Ｃ）に示す例では、楕円形の領域１６は、被写体９０の層間の剥離によって、Ｙ方向およびＸ方向に散乱されたＸ線が検出された領域である。

【0051】

次に、画像処理部５は、全散乱像２９から配向カラーマップ画像（図示せず）を生成する。配向カラーマップ画像は、たとえば、被写体９０に含まれる樹脂および繊維の配向を色で表現した画像である。配向カラーマップ画像は、被写体９０に含まれる樹脂および繊維の配向度および方向を、画素毎に表現することができる。また、配向カラーマップ画像は、被写体９０に含まれる樹脂および繊維の量および方向を、画素毎に表現することができる。配向カラーマップ画像の生成手法としては、公知の手法を用いれば良く、特に限定されない。

【0052】

（撮影モード）
図１０を参照して、複数の撮影モードＡ～Ｇについて説明する。本実施形態において、複数の撮影モードＡ～Ｇは、２次元の位相コントラスト画像２０を生成する２次元画像撮影モードと、２次元の位相コントラスト画像２０を生成するとともに、生成した位相コントラスト画像２０から３次元のＣＴ画像２４を生成するＣＴ画像撮影モードとを含む。２次元の位相コントラスト画像２０には、少なくとも暗視野像２３が含まれる。３次元のＣＴ画像には、少なくとも暗視野像のＣＴ画像２７が含まれる。ユーザにより、位相コントラスト画像２０の撮影前に、複数の撮影モードＡ～Ｇのうちから１の撮影モードが選択されうる。

【0053】

２次元画像撮影モードは、撮影モードＡと、撮影モードＢと、撮影モードＣとを含む。撮影モードＡは、複数の格子と被写体９０（被写体載置部１０）との相対回転角度（格子回転角度）として１の相対回転角度において撮影される。一例として、撮影モードＡの相対回転角度は、０度である。撮影モードＢは、複数の格子と被写体９０との相対回転角度（格子回転角度）として２の相対回転角度において撮影される。一例として、撮影モードＢの相対回転角度は、０度および１８０度である。撮影モードＣは、複数の格子と被写体９０との相対回転角度（格子回転角度）として４の相対回転角度おいて撮影される。一例として、撮影モードＣの相対回転角度は、０度、４５度、９０度および１３５度である。撮影モードＣは、特許請求の範囲における「第１撮影モード」の一例である。なお、撮影モードＣにおいて暗視野像２３を生成する場合に、画像処理部５は、複数の暗視野像２３に基づいて、配向カラーマップ画像を生成しうる。

【0054】

２次元画像撮影モードでは、制御部６は、格子回動機構７により第１格子２および第２格子３を回動させることにより、Ｘ線の光軸方向と直交する面内において格子と被写体９０との角度を変更するように構成されている。

【0055】

ＣＴ画像撮影モードは、撮影モードＤと、撮影モードＥと、撮影モードＦと、撮影モードＧとを含む。撮影モードＤは、複数の格子と被写体９０（被写体載置部１０）との相対回転角度（被写体回転角度）として１の相対回転角度において撮影される。一例として、撮影モードＤの相対回転角度は、０度である。撮影モードＥは、複数の格子と被写体９０との相対回転角度（被写体回転角度）として２の相対回転角度において撮影される。一例として、撮影モードＥの相対回転角度は、０度および１８０度である。撮影モードＦは、複数の格子と被写体９０との相対回転角度（被写体回転角度）として４の相対回転角度において撮影される。一例として、撮影モードＦの相対回転角度は、０度、４５度、９０度および１３５度である。撮影モードＧは、複数の格子と被写体９０との相対回転角度（被写体回転角度）として８の相対回転角度において撮影される。一例として、撮影モードＧの相対回転角度は、０度、２２．５度、４５度、６７．５度、９０度、１１２．５度、１３５度、および、１５７．５度である。撮影モードＦおよび撮影モードＧは、特許請求の範囲における「第２撮影モード」の一例である。なお、撮影モードＦおよび撮影モードＧにおいて暗視野像のＣＴ画像２７を生成する場合に、画像処理部５は、複数の暗視野像２３に基づいて配向カラーマップ画像を生成しうる。

【0056】

ＣＴ画像撮影モードでは、制御部６は、第１回転機構１１ａにより被写体載置部１０を回動させることにより、Ｘ線の光軸方向と直交する面内において被写体９０と格子との角度を変更するように構成されている。

【0057】

（制御部による撮影可能範囲を識別可能に表示する制御）
図４、５、図１１～図１３を参照して、制御部６による撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御について説明する。制御部６による撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御は、２次元画像撮影モードの撮影モードＣと、ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＦおよび撮影モードＧにおいて実行される。制御部６は、ユーザにより選択された撮影モードに基づいて撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御を行うように構成されている。

【0058】

制御部６は、撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御として、複数の格子と被写体９０（被写体載置部１０）との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を示す標識３２をプレビュー画像２８に対して重畳する制御を行う。

【0059】

（２次元画像撮影モードの撮影モードＣにおける制御）
図４は、撮影モードＣにおける、相対回転角度（格子回転角度）が０度のプレビュー画像２８を示す模式図である。相対回転角度が０度のプレビュー画像２８では、格子支持部７０がプレビュー画像２８の上端および下端に沿って、プレビュー画像２８に写り込んでいる。プレビュー画像２８には、格子サイズと画角との関係上、格子支持部７０が写り込む。格子支持部７０に対応する位置と重ならない範囲が、撮影可能範囲３０である。なお、撮影モードＣでは、被写体９０と複数の格子との相対回転角度が０度、４５度、９０度および１３５度において撮影が行われる。

【0060】

図１１は、説明の便宜上、相対回転角度が０度の位相コントラスト画像２０ａに対して、相対回転角度が４５度の位相コントラスト画像２０ｂ、相対回転角度が９０度の位相コントラスト画像２０ｃおよび相対回転角度が１３５度の位相コントラスト画像２０ｄを被写体９０の位置を固定して重ねた説明模式図である。説明の便宜上、被写体９０は図示していない。また、説明の便宜上、位相コントラスト画像毎に異なるハッチングを付した格子支持部７０を図示している。格子支持部７０に対応する位置は、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に応じて、被写体に対して４つの相対回転角度から撮影された複数の位相コントラスト画像毎に異なりうる。すなわち、撮影可能範囲３０も、複数の位相コントラスト画像毎に異なりうる。

【0061】

記憶部１３（図１参照）には、複数の格子と被写体９０（被写体載置部１０）との相対回転角度（格子回転角度）に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０が予め記憶されている。記憶部１３には、相対回転角度が０度におけるプレビュー画像２８に写り込む格子支持部７０の位置を基準として、複数の相対回転角度毎における位相コントラスト画像２０に写り込む格子支持部７０に対応する位置が予め算出され、複数の撮影可能範囲３０として記憶されている。記憶部１３には、複数の撮影可能範囲３０は、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられて記憶されている。記憶部１３には、撮影モードＣにおける４つの撮影可能範囲３０が記憶されている。

【0062】

制御部６（図１参照）は、撮影モードＣにおける撮影可能範囲３０を、４つの相対回転角度（格子回転角度）の各々のプレビュー画像２８に写り込む格子支持部７０に対応する位置に基づいて、予め設定された領域とするように構成されている。また、制御部６は、撮影モードＣにおける撮影可能範囲３０を、相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲とするように構成されている。

【0063】

図５は、撮影モードＣにおける、制御部６による撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御がなされたプレビュー画像２８を示す模式図である。具体的には、図５（Ａ）に示すように、制御部６は、撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御として、撮影可能範囲３０を線３１で示す制御を行う。撮影モードＣにおける撮影可能範囲３０は、八角形状を有している。制御部６は、撮影可能範囲３０として八角形状の枠線画像をプレビュー画像２８に表示させる。なお、図５（Ｂ）は、説明の便宜上、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０をハッチングにて示した図である。

【0064】

ユーザにより撮影モードＣが選択された場合に、記憶部１３に記憶された撮影可能範囲３０に基づいて、制御部６は八角形状の枠線画像をプレビュー画像２８に表示させる。

【0065】

（ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＦおよび撮影モードＧにおける制御）
ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＦおよび撮影モードＧにおける制御は、２次元画像撮影モードの撮影モードＣにおける制御と、複数の格子と被写体載置部１０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０が異なる。以下、この点を説明し、２次元画像撮影モードの撮影モードＣにおける制御と同様の制御については説明を省略する。

【0066】

ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＧにおける位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０について説明する。図１２は、説明の便宜上、撮影モードＧにおける、相対回転角度（被写体回転角度）が０度の位相コントラスト画像２０ｅに対して、相対回転角度が２２．５度の位相コントラスト画像２０ｆ、相対回転角度が４５度の位相コントラスト画像２０ｇ、相対回転角度が６７．５度の位相コントラスト画像２０ｈ、相対回転角度が９０度の位相コントラスト画像２０ｉ、相対回転角度が１１２．５度の位相コントラスト画像２０ｊ、相対回転角度が１３５度の位相コントラスト画像２０ｋおよび相対回転角度が１５７．５度の位相コントラスト画像２０ｌを被写体９０の位置を固定して重ねた説明模式図である。説明の便宜上、被写体９０は図示していない。また、説明の便宜上、位相コントラスト画像毎に異なるハッチングを付した格子支持部７０を図示している。格子支持部７０に対応する位置は、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に応じて、被写体に対して８つの相対回転角度から撮影された複数の位相コントラスト画像毎に異なりうる。すなわち、撮影可能範囲３０も、複数の位相コントラスト画像毎に異なりうる。

【0067】

記憶部１３（図１参照）には、複数の格子と被写体９０との相対回転角度（被写体回転角度）に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０が予め記憶されている。記憶部１３には、撮影モードＦにおける４つの撮影可能範囲３０、および、撮影モードＧにおける８つの撮影可能範囲３０が記憶されている。

【0068】

制御部６は、撮影モードＧにおける撮影可能範囲３０を、８つの相対回転角度（被写体回転角度）の各々のプレビュー画像２８に写り込む格子支持部７０に対応する位置に基づいて、予め設定された領域とするように構成されている。また、制御部６は、撮影モードＧにおける撮影可能範囲３０を、相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲に基づく範囲とするように構成されている。

【0069】

図１３は、撮影モードＧにおける、制御部６による撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御がなされたプレビュー画像２８を示す模式図である。具体的には、図１３に示すように、制御部６は、撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御として、撮影可能範囲３０を線３１で示す制御を行う。撮影モードＧにおいて、相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲は、十六角形状を有している。しかしながら、撮影可能範囲３０の視認性を十六角形状よりも向上させるため、位相コントラスト画像２０の撮影における撮影可能範囲３０としての相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲として、十六角形状に内接する円形状としている。制御部は、撮影可能範囲３０として円形状の枠線をプレビュー画像２８に表示させる。なお、図１３は、説明の便宜上、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０をハッチングにて示した図である。

【0070】

なお、撮影モードＦにおいて、相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲は、八角形状を有している。しかしながら、位相コントラスト画像２０の撮影における撮影可能範囲３０としての相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲として、撮影モードＧと同様に、八角形状に内接する円形状の枠線をプレビュー画像２８に表示させる。

【0071】

ユーザにより撮影モードＦまたは撮影モードＧが選択された場合に、記憶部１３に記憶された撮影可能範囲３０に基づいて、制御部６は円形状の枠線画像をプレビュー画像２８に表示させる。

【0072】

なお、２次元画像撮影モードの撮影モードＡ、および、ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＤでは、被写体９０に対して１の相対回転角度から撮影される撮影であるため、撮影可能範囲３０は変化しない。また、２次元画像撮影モードの撮影モードＢ、および、ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＥでは、複数の位相コントラスト画像２０は上下を反対にして撮影された画像であるため、撮影可能範囲３０は複数の位相コントラスト画像毎に異ならない。そのため、本実施形態では、制御部６による撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御は、２次元画像撮影モードの撮影モードＡ、および、ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＤでは実行されないように構成されている。

【0073】

（撮影可能範囲の表示制御処理）
図１４を参照して、本実施形態による、撮影可能範囲３０の表示制御処理を説明する。

【0074】

ステップＳ１において、画像処理部５は、位相コントラスト画像２０の撮影前に、Ｘ線源１および検出器４により生成された検出信号から、プレビュー画像２８を生成する。その後、処理はステップＳ２に進む。

【0075】

ステップＳ２において、制御部６は、画像処理部５により生成されたプレビュー画像２８を表示部１２に表示させる。その後、処理はステップＳ３に進む。

【0076】

ステップＳ３において、制御部６は、撮影モードの選択の入力操作がなされたか否かを判定する。制御部６は、撮影モードの選択の入力操作がなされたと判定した場合（ステップＳ３においてＹｅｓ）、処理はステップＳ４に進み、制御部６は、撮影モードの選択の入力操作がなされていないと判定した場合（ステップＳ３においてＮｏ）、処理はステップＳ３に進む。

【0077】

ステップＳ４において、制御部６は、選択された撮影モードとして、２次元画像撮影モードの撮影モードＣ、ＣＴ画像撮影モードの撮影モードＦおよび撮影モードＧのいずれかの入力操作がなされたか否かを判定する。制御部６は、撮影モードＣ、撮影モードＦおよび撮影モードＧのいずれかの入力操作がなされたと判定した場合（ステップＳ４においてＹｅｓ）、処理はステップＳ５に進み、制御部６は、撮影モードＣ、撮影モードＦおよび撮影モードＧのいずれかの入力操作がなされていないと判定した場合（ステップＳ４においてＮｏ）、処理は終了する。

【0078】

ステップＳ５において、制御部６は、選択された撮影モードに基づいて、プレビュー画像２８に撮影可能範囲３０を識別可能に表示させる。その後、処理は終了する。

【0079】

（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。

【0080】

本実施形態では、上記のように、Ｘ線位相イメージング装置１００は、Ｘ線源１と、Ｘ線源１から照射されたＸ線を検出する検出器４と、Ｘ線源１と検出器４との間に配置された複数の格子と、Ｘ線の光軸方向と直交する面内において、複数の格子と被写体９０とを相対回転させる回転機構７、１１ａと、Ｘ線源１および検出器４により生成された検出信号から位相コントラスト画像２０を生成し、かつ、位相コントラスト画像２０の撮影前にＸ線源１および検出器４により生成された検出信号からプレビュー画像２８を生成する画像処理部５と、画像処理部５によって生成されたプレビュー画像２８を表示部１２に表示させ、かつ、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲を識別可能に表示部１２に表示する制御を行う制御部６と、を備える。制御部６は、表示部１２において、プレビュー画像２８における、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御を行う。これにより、プレビュー画像２８には、相対回転角度に対応付けられた撮影可能な撮影可能範囲３０が識別可能に表示されるので、ユーザは、位相コントラスト画像２０の撮影前において、被写体９０の撮影可能範囲３０を一見して認識することができる。そのため、複数の格子と被写体９０とが相対回転されて位相コントラスト画像２０が撮影される場合において、相対回転される被写体９０が撮影可能範囲３０の外側に配置されることを抑制することができる。

【0081】

また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線位相イメージング装置１００におけるプレビュー画像２８の表示方法は、Ｘ線源１と検出器４と複数の格子とを備えるＸ線位相イメージング装置１００におけるプレビュー画像２８の表示方法であって、位相コントラスト画像２０の撮影前に、Ｘ線源１および検出器４により生成された検出信号から、プレビュー画像２８を生成するステップと、表示部１２にプレビュー画像２８を表示するステップと、プレビュー画像２８における、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲を表示部１２に識別可能に表示するステップと、を備える。これにより、プレビュー画像２８には、相対回転角度に対応付けられた撮影可能な撮影可能範囲３０が識別可能に表示されるので、ユーザは、位相コントラスト画像２０の撮影前において、被写体９０の撮影可能範囲３０を一見して認識することができる。そのため、複数の格子と被写体９０とが相対回転されて位相コントラスト画像２０が撮影される場合において、相対回転される被写体９０が撮影可能範囲３０の外側に配置されることを抑制することができる。

【0082】

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。

【0083】

すなわち、本実施形態では、上記のように、制御部６は、撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御として、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を示す標識３２をプレビュー画像２８に対して重畳する制御を行う。複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を示す標識３２をプレビュー画像２８に対して重畳することにより、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０をユーザが容易に認識可能なように適切に表示させることができる。

【0084】

また、本実施形態では、上記のように、複数の格子の各々を支持し、複数の格子とともに相対回転される複数の格子支持部７０をさらに備え、制御部６は、撮影可能範囲３０を、プレビュー画像２８に写り込む相対回転される格子支持部７０に対応する位置に基づいて予め設定された領域とするように構成されている。これにより、プレビュー画像２８に写り込む相対回転される格子支持部７０に対応した撮影可能範囲３０を予め設定することができるため、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を容易に表示させることができる。

【0085】

また、本実施形態では、上記のように、第１回転機構１１ａにより複数の格子と被写体９０とを相対回転させながら複数の位相コントラスト画像２０が撮像される場合に、制御部６は、撮影可能範囲３０を、相対回転角度毎の撮影可能範囲３０が重なる範囲とするように構成されている。これにより、複数の格子と被写体９０とを相対回転させながら複数の位相コントラスト画像２０が撮像される場合に、複数の位相コントラスト画像２０に対応した撮影可能範囲３０を、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０として適切に表示させることができる。

【0086】

また、本実施形態では、上記のように、制御部６は、相対回転角度が、少なくとも、０度、４５度、９０度および１３５度において位相コントラスト画像２０が撮像される場合に、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御を行う。これにより、相対回転角度が、少なくとも、０度、４５度、９０度および１３５度において位相コントラスト画像２０が撮像される場合に、４種類の位相コントラスト画像２０に対応した撮影可能範囲３０を、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０として確実に表示させることができる。

【0087】

また、本実施形態では、上記のように、複数の撮影モードと、複数の撮影モード毎に異なる複数の撮影可能範囲３０とを記憶する記憶部１３をさらに備え、制御部６は、選択された撮影モードに基づいて撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御を行う。これにより、撮影可能範囲３０が複数の位相コントラスト画像毎に異なりうる撮影モードが選択された場合に、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を適切に表示させることができる。

【0088】

また、本実施形態では、上記のように、複数の撮影モードは、被写体９０と、Ｘ線源１および検出器４とを相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の位相コントラスト画像２０を生成する撮影モードＣと、被写体載置部１０と、Ｘ線源１および検出器４とを相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の位相コントラスト画像２０を生成するとともに、生成された複数の位相コントラスト画像２０からＣＴ画像２４を生成する撮影モードＦおよび撮影モードＧとを含み、撮影モードＣの撮影可能範囲３０は八角形状であり、撮影モードＦおよび撮影モードＧの撮影可能範囲３０は円形状であるように構成されている。これにより、プレビュー画像２８において、ユーザに対して、八角形状または円形状として構成された撮影可能範囲３０を容易に認識させることができる。

【0089】

また、本実施形態では、上記のように、制御部６は、撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御として、撮影可能範囲３０を線３１で示す制御を行う。これにより、プレビュー画像２８において、ユーザに対して、線３１で示された撮影可能範囲３０をより容易に認識させることができる。

【0090】

また、本実施形態では、上記のように、位相コントラスト画像２０は暗視野像２３である。これにより、複数の格子と被写体９０とが相対回転されて暗視野像２３が撮影される場合においても、相対回転される被写体９０が撮影可能範囲３０の外側に配置されることを適切に抑制することができる。

【0091】

［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。

【0092】

たとえば、上記実施形態では、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を示す標識３２をプレビュー画像２８に対して重畳する制御として、撮影可能範囲３０を線３１で示す制御を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を示す標識３２を重畳する制御として、図１５に示す変形例１のように、撮影可能範囲以外の領域が黒色で塗りつぶされた、複数の相対回転角度毎に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を重ね合わせることにより、プレビュー画像２８に位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を表示させても良い。

【0093】

また、上記実施形態では、複数の格子と被写体９０との相対回転角度に対応付けられた位相コントラスト画像２０の撮影可能範囲３０を示す標識３２をプレビュー画像２８に対して重畳する制御を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を示す領域の外側を切り取る制御を行っても良い。

【0094】

すなわち、図１６（Ａ）に示す変形例２のように、プレビュー画像２８において八角形状の撮影可能範囲３０が形成される撮影モードＣにおいて、撮影可能範囲３０を示す八角形状の領域の外側を切り取ったプレビュー画像２８を表示部１２に表示させても良い。また、図１６（Ｂ）に示すように、プレビュー画像２８において円形状の撮影可能範囲３０が形成される撮影モードＦおよび撮影モードＧにおいて、撮影可能範囲３０を示す円形状の領域の外側を切り取ったプレビュー画像２８を表示部１２に表示させても良い。これらによっても、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を適切に表示させることができる。

【0095】

また、本発明では、制御部６は、撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御として、撮影可能範囲３０を線３１で示す制御を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０が識別可能に表示部１２に表示されるのであれば、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０の表示方法は特に限定されない。

【0096】

また、上記実施形態では、制御部６は、撮影可能範囲３０を、プレビュー画像２８に写り込む格子支持部７０に対応する位置に基づいて予め設定された領域とするように構成されている例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、制御部６は、撮影可能範囲３０を、予め設定された座標値に基づいて設定されるように構成されていても良い。

【0097】

また、上記実施形態では、撮影モードＣでは、被写体９０と複数の格子との相対回転角度が０度、４５度、９０度および１３５度において撮影が行われ、撮影モードＦでは、被写体９０と複数の格子との相対回転角度が０度、４５度、９０度および１３５度において撮影が行われ、撮影モードＧでは、被写体９０と複数の格子との相対回転角度が０度、２２．５度、４５度、６７．５度、９０度、１１２．５度、１３５度、および、１５７．５度において撮影が行われる例を示したが、本発明はこれに限定されない。撮影モードＣ、撮影モードＦおよび撮影モードＧの複数の相対回転角度は３種類以上であれば良く、また、相対回転角度も上記角度に限定されない。

【0098】

また、上記実施形態では、制御部６は、撮影モードＣ、撮影モードＦおよび撮影モードＧが選択された場合に、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、制御部６は、選択された撮影モードのいずれにおいても、プレビュー画像２８における撮影可能範囲３０を識別可能に表示する制御を行っても良い。

【0099】

また、上記実施形態では、撮影モードＣにおける撮影可能範囲３０は八角形状であるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、撮影モードＣにおける相対回転角度の数に応じた多角形状であっても良いし、円形状であっても良い。また、撮影モードＦおよび撮影モードＧの撮影可能範囲３０は円形状であるように構成されている例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、撮影モードＦおよび撮影モードＧ相対回転角度の数に応じた多角形状であっても良い。

【0100】

また、上記実施形態では、複数の格子は、第１格子２と第２格子３とを含む例を示したが、本発明はこれに限定されない。本発明では、複数の格子は、Ｘ線源１と第１格子２との間に配置された第３格子をさらに含んでいても良い。これにより、第３格子によって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。

【0101】

また、上記実施形態では、格子移動機構８が、第１格子２を並進移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、並進移動させる格子はいずれの格子であっても良い。

【0102】

また、上記実施形態では、画像処理部５は、少なくとも暗視野像２３を生成するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像処理部５は、暗視野像２３を生成せず、吸収像２１および／または微分位相像２２を生成しても良い。

【0103】

また、上記実施形態では、画像処理部５は、少なくとも暗視野像のＣＴ画像２７を生成するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像処理部５は、暗視野像のＣＴ画像２７を生成せず、吸収像のＣＴ画像２５および／または微分位相像のＣＴ画像２６を生成しても良い。

【0104】

［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。

【0105】

（項目１）
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、
前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された複数の格子と、
Ｘ線の光軸方向と直交する面内において、前記複数の格子と被写体とを相対回転させる回転機構と、
前記Ｘ線源および前記検出器により生成された検出信号から位相コントラスト画像を生成し、かつ、前記位相コントラスト画像の撮影前に前記Ｘ線源および前記検出器により生成された検出信号からプレビュー画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部によって生成された前記プレビュー画像を表示部に表示させ、かつ、前記複数の格子と前記被写体との相対回転角度に対応付けられた前記位相コントラスト画像の撮影可能範囲を識別可能に前記表示部に表示する制御を行う制御部と、を備える、Ｘ線位相イメージング装置。

【0106】

（項目２）
前記制御部は、前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御として、前記複数の格子と前記被写体との相対回転角度に対応付けられた前記位相コントラスト画像の撮影可能範囲を示す標識を前記プレビュー画像に対して重畳する制御を行うか、または、前記プレビュー画像における前記撮影可能範囲を示す領域の外側を切り取る制御を行う、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0107】

（項目３）
前記複数の格子の各々を支持し、前記複数の格子とともに相対回転される複数の格子支持部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮影可能範囲を、前記プレビュー画像に写り込む前記格子支持部に対応する位置に基づいて予め設定された領域とするように構成されている、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0108】

（項目４）
前記回転機構により前記複数の格子と前記被写体とを相対回転させながら複数の前記位相コントラスト画像が撮像される場合に、前記制御部は、前記撮影可能範囲を、相対回転角度毎の前記撮影可能範囲が重なる範囲とするように構成されている、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0109】

（項目５）
前記制御部は、前記相対回転角度が、少なくとも、０度、４５度、９０度および１３５度において前記位相コントラスト画像が撮像される場合に、前記プレビュー画像における前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御を行う、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0110】

（項目６）
複数の撮影モードと、前記複数の撮影モード毎に異なる複数の前記撮影可能範囲とを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、選択された前記撮影モードに基づいて前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御を行う、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0111】

（項目７）
前記複数の撮影モードは、前記被写体部と、前記Ｘ線源および前記検出器とを相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の前記位相コントラスト画像を生成する第１撮影モードと、前記被写体と、前記Ｘ線源および前記検出器とを相対回転させながら複数の回転角度において撮像された複数の前記位相コントラスト画像を生成するとともに、生成された複数の前記位相コントラスト画像からＣＴ画像を生成する第２撮影モードとを含み、
前記第１撮影モードの前記撮影可能範囲は八角形状であり、前記第２撮影モードの前記撮影可能範囲は円形状であるように構成されている、項目６に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0112】

（項目８）
前記制御部は、前記撮影可能範囲を識別可能に表示する制御として、前記撮影可能範囲を線で示す制御を行う、項目１～７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0113】

（項目９）
前記位相コントラスト画像は暗視野像である、項目１～７のいずれかに１項に記載のＸ線位相イメージング装置。

【0114】

（項目１０）
Ｘ線源と検出器と複数の格子とを備えるＸ線位相イメージング装置におけるプレビュー画像の表示方法であって、
位相コントラスト画像の撮影前に、前記Ｘ線源および前記検出器により生成された検出信号から、プレビュー画像を生成するステップと、
表示部に前記プレビュー画像を表示するステップと、
前記プレビュー画像における、前記複数の格子と被写体との相対回転角度に対応付けられた前記位相コントラスト画像の撮影可能範囲を前記表示部に識別可能に表示するステップと、を備える、表示方法。

【符号の説明】

【0115】

１ Ｘ線源
４ 検出器
５ 画像処理部
６ 制御部
７ 格子回動機構
１１ 回転機構
１２ 表示部
１３ 記憶部
２０ 位相コントラスト画像
２３ 暗視野像
２４ ＣＴ画像
２７ 暗視野像のＣＴ画像
２８ プレビュー画像
３０ 撮影可能範囲
３１ 線
３２ 標識
９０ 被写体
１００ Ｘ線位相イメージング装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】