X射线相位差摄像装置的制作方法

本发明涉及一种x射线相位差摄像装置。

背景技术：

以往，已知一种x射线相位差摄像装置。例如，在国际公开第2014/030115号中公开了这样的x射线相位差摄像装置。

在国际公开第2014/030115号中公开了一种利用通过被摄体后的x射线的相位差来将被摄体内部图像化的x射线摄像系统(x射线相位差摄像装置)。该x射线摄像系统不是利用x射线的吸收量而是利用x射线的相位差来将被摄体内图像化，由此能够将难以吸收x射线的轻元素物体、生物体软组织图像化。

该x射线摄像系统具备x射线源、源光栅、相位光栅、分析光栅以及检测器。x射线源、源光栅、相位光栅、分析光栅以及检测器配置为按所记载的顺序沿x射线源的照射轴方向排列。

在该x射线摄像系统中，通过源光栅后的x射线被照射到相位光栅。在通过相位光栅时，x射线发生衍射，在离相位光栅规定的距离的位置形成相位光栅的自身像。将其称作塔尔博特(talbot)效应。另外，将形成自身像的规定的距离称作塔尔博特距离。在该x射线摄像系统中，在使相位光栅的自身像与吸收光栅重叠之后，利用检测器来检测x射线。而且，基于该检测的结果将被摄体内部图像化。此外，在该x射线摄像系统中，相位光栅和分析光栅以光栅面彼此平行的方式固定。

专利文献1：国际公开第2014/030115号

技术实现要素：

发明要解决的问题

在国际公开第2014/030115号所记载的x射线摄像系统中，相位光栅与分析光栅固定在一起，因此无法调整相位光栅与分析光栅的相对位置。因此，在相位光栅与分析光栅以相位光栅与分析光栅的相对位置偏移设计位置的状态固定的情况下，通过相位光栅的自身像与分析光栅的重叠而产生非预期的莫尔条纹。在该情况下，由检测器检测出非预期的莫尔条纹，因此存在因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降这样的问题。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，本发明的一个目的在于提供一种能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降的x射线相位差摄像装置。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的第一方面中的x射线相位差摄像装置具备：x射线源；第一光栅，其用于从x射线源照射x射线来形成自身像；第二光栅，其被照射通过第一光栅后的x射线；检测部，其对通过第二光栅后的x射线进行检测；调整机构，其用于调整第一光栅的位置或第二光栅的位置；以及控制部，其进行以下控制：基于由检测部检测出的莫尔条纹，利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移。

在基于本发明的第一方面的x射线相位差摄像装置中，如上述那样设置用于调整第一光栅的位置或第二光栅的位置的调整机构。而且，设置控制部，所述控制部进行以下控制：基于由检测部检测出的莫尔条纹，利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移。由此，即使产生了非预期的莫尔条纹，也能够基于所产生的非预期的莫尔条纹来调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移。其结果是，能够消除非预期的莫尔条纹，因此能够抑制检测部检测出非预期的莫尔条纹。由此，能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降。另外，使用调整机构，利用控制部自动地调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，因此能够减轻操作者调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移所需的负担。

在基于上述第一方面的x射线相位差摄像装置中，优选控制部构成为进行以下控制：利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，以使检测部检测不出莫尔条纹，或者使莫尔条纹的周期成为规定的周期。如果像这样构成，则在利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移以使检测部检测不出莫尔条纹的情况下，能够可靠地抑制检测部检测出非预期的莫尔条纹。在通过进行包括不存在莫尔条纹的状态在内的多次的x射线摄像的条纹扫描法来获取摄像图像的情况下，上述调整是有效的。另外，在利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移以使莫尔条纹的周期成为规定的周期的情况下，能够抑制检测部检测出非预期的莫尔条纹，并且能够将莫尔条纹的周期调整为适于被摄体的x射线摄像的规定的周期。在根据一张莫尔条纹图像(具有适于被摄体的x射线摄像的规定的周期的莫尔条纹)来使用傅里叶变换法获取摄像图像的情况下，上述调整是有效的。

在基于上述第一方面的x射线相位差摄像装置中，优选控制部构成为进行以下控制：基于莫尔条纹，利用调整机构来调整x射线的照射轴方向、绕x射线的照射轴方向的旋转方向以及绕第一正交方向和绕第二正交方向的旋转方向中的至少一个方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，所述第一正交方向和所述第二正交方向在与x射线的照射轴方向正交的面内彼此正交。在此，在x射线的照射轴方向上产生第一光栅或第二光栅的位置偏移的情况下，产生在光栅方向上具有周期的非预期的莫尔条纹。因而，如果像上述那样调整x射线的照射轴方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，则能够消除在光栅方向上具有周期的非预期的莫尔条纹，因此能够有效地抑制检测部检测出在光栅方向上具有周期的非预期的莫尔条纹。另外，在绕x射线的照射轴方向的旋转方向上产生第一光栅或第二光栅的位置偏移的情况下，产生在与光栅方向不同的方向上具有周期的非预期的莫尔条纹。因而，如果像上述那样调整绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，则能够消除在与光栅方向不同的方向上具有周期的非预期的莫尔条纹，因此能够有效地抑制检测部检测出在与光栅方向不同的方向中具有周期的非预期的莫尔条纹。另外，在绕第一正交方向的旋转方向或绕第二正交方向的旋转方向上产生第一光栅或第二光栅的位置偏移的情况下，产生具有变形的非预期的莫尔条纹。因而，如果像上述那样调整绕第一正交方向和绕第二正交方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，则能够消除具有变形的非预期的莫尔条纹，因此能够有效地抑制检测部检测出具有变形的非预期的莫尔条纹。

在该情况下，优选控制部构成为：基于莫尔条纹来获取光栅方向上的莫尔条纹的周期，并且基于获取到的光栅方向上的莫尔条纹的周期来获取x射线的照射轴方向上的第一光栅的位置偏移量或第二光栅的位置偏移量。如上所述，在x射线的照射轴方向上产生第一光栅或第二光栅的位置偏移的情况下，产生在光栅方向上具有周期的莫尔条纹。因而，如果像本结构那样获取光栅方向上的莫尔条纹的周期，则能够利用光栅方向上的莫尔条纹的周期与x射线的照射轴方向上的第一光栅的位置偏移量之间的关系或者该周期与第二光栅的位置偏移量之间的关系，来高精度地获取x射线的照射轴方向上的第一光栅的位置偏移量或第二光栅的位置偏移量。其结果是，能够高精度地调整x射线的照射轴方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，以使在光栅方向上具有周期的非预期的莫尔条纹消失。

在调整绕上述x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移的结构中，优选控制部基于莫尔条纹来获取与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期，并且基于与获取到的光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期来获取绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移量或第二光栅的位置偏移量。如上所述，在绕x射线的照射轴方向的旋转方向上产生第一光栅或第二光栅的位置偏移的情况下，产生在与光栅方向不同的方向上具有周期的非预期的莫尔条纹。因而，如果像本结构那样获取与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期，则能够利用与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期与绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移量之间的关系或者该周期与第二光栅的位置偏移量之间的关系，来高精度地获取绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移量或第二光栅的位置偏移量。其结果是，能够高精度地调整与x射线的照射轴方向不同的方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，以使在与光栅方向不同的方向上具有周期的非预期的莫尔条纹消失。

在调整绕上述第一正交方向和绕第二正交方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移的结构中，优选控制部构成为进行以下控制：利用调整机构来调整绕第一正交方向的旋转方向和绕第二正交方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，以使莫尔条纹的变形消失，如上所述，在绕第一正交方向的旋转方向或绕第二正交方向的旋转方向上产生第一光栅或第二光栅的位置偏移的情况下，产生具有变形的非预期的莫尔条纹。因而，如果像本结构那样调整绕第一正交方向的旋转方向和绕第二正交方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移，以使莫尔条纹的变形消失，则能够容易地消除因绕第一正交方向的旋转方向和绕第二正交方向的旋转方向上的第一光栅的位置偏移或第二光栅的位置偏移产生的非预期的莫尔条纹。

本发明的第二方面中的x射线相位差摄像装置具备：x射线源；光栅，其用于从x射线源照射x射线来形成自身像；检测部，其对通过光栅后的x射线进行检测；调整机构，其用于调整光栅的位置或检测部的位置；以及控制部，其进行以下控制：基于由检测部检测出的莫尔条纹，利用调整机构来调整光栅的位置偏移或检测部的位置偏移。

在基于本发明的第二方面的x射线相位差摄像装置中，如上述那样设置用于调整光栅的位置或检测部的位置调整机构。而且，设置控制部，所述控制部进行以下控制：基于由检测部检测出的莫尔条纹，利用调整机构来调整光栅的位置偏移或检测部的位置偏移。由此，即使产生非预期的莫尔条纹，也能够基于所产生的非预期的莫尔条纹来调整光栅的位置偏移或检测部的位置偏移。其结果是，能够消除非预期的莫尔条纹，因此能够抑制检测部检测出非预期的莫尔条纹。由此，与基于第一方面的x射线相位差摄像装置的情况同样地，能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降。

本发明的第三方面中的x射线相位差摄像装置具备：x射线源；第一光栅，其用于从x射线源照射x射线来形成自身像；检测部，其对至少通过第一光栅后的x射线进行检测；调整机构，其用于调整第一光栅与被照射通过第一光栅后的x射线的第二光栅的相对位置或者第一光栅与检测部的相对位置；以及控制部，其进行以下控制：基于由检测部检测出的莫尔条纹，利用调整机构来调整第一光栅与第二光栅的相对位置或者第一光栅与检测部的相对位置。

在基于本发明的第三方面的x射线相位差摄像装置中，如上述那样设置用于调整第一光栅与被照射通过第一光栅后的x射线的第二光栅的相对位置或者第一光栅与检测部的相对位置的调整机构。而且，设置控制部，所述控制部进行以下控制：基于由检测部检测出的莫尔条纹，利用调整机构来调整第一光栅与第二光栅的相对位置或者第一光栅与检测部的相对位置。由此，即使产生了非预期的莫尔条纹，也能够基于所产生的非预期的莫尔条纹来调整第一光栅与第二光栅的相对位置或者第一光栅与检测部的相对位置。其结果是，能够消除非预期的莫尔条纹，因此能够抑制检测部检测出非预期的莫尔条纹。由此，与基于第一方面的x射线相位差摄像装置的情况同样地，能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降。

发明的效果

根据本发明，如上述那样，能够提供一种能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降的x射线相位差摄像装置。

附图说明

图1是表示基于本发明的第一实施方式的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

图2是表示第一实施方式的x射线相位差摄像装置的x射线源、第三光栅、第一光栅、第二光栅以及检测部的图。

图3是用于说明利用第一实施方式的x射线相位差摄像装置的调整机构对第一光栅进行位置调整的图。

图4是用于说明在第一光栅或第二光栅在z方向上产生了位置偏移的情况下产生非预期的莫尔条纹的图。

图5是用于说明在第一光栅和第二光栅在绕z方向的旋转方向上产生了位置偏移的情况下产生非预期的莫尔条纹的图。

图6是用于说明在第一光栅在绕y方向的旋转方向上产生了位置偏移的情况下产生非预期的莫尔条纹的图。

图7是用于说明对图6所示的情况下的、第一光栅在绕y方向的旋转方向上产生的位置偏移进行调整的图。

图8是用于说明利用第一实施方式的x射线相位差摄像装置进行的光栅位置调整处理的流程图。

图9是表示基于本发明的第一实施方式的第一变形例的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

图10是表示基于本发明的第二实施方式的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

图11是表示基于本发明的第一实施方式的第二变形例的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

图12是表示基于本发明的第一实施方式的第三变形例的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

图13是表示基于本发明的第二实施方式的第一变形例的x射线相位差摄像装置的整体结构的图。

具体实施方式

下面，基于附图来说明将本发明具体化的实施方式。

[第一实施方式]

(x射线相位差摄像装置的结构)

参照图1～图3来说明基于本发明的第一实施方式的x射线相位差摄像装置100的结构。

如图1所示，x射线相位差摄像装置100为利用通过被摄体t后的x射线的相位差将被摄体t的内部图像化的装置。另外，x射线相位差摄像装置100为利用塔尔博特(talbot)效应将被摄体t的内部图像化的装置。x射线相位差摄像装置100例如能够在医疗用途中使用于作为生物体的被摄体t的内部的图像化。另外，x射线相位差摄像装置100例如能够在非破坏性检查用途中使用于作为物体的被摄体t的内部的图像化。

如图1和图2所示，x射线相位差摄像装置100具备x射线源1、第三光栅2、第一光栅3、第二光栅4、检测部5、调整机构6以及控制部7。在x射线相位差摄像装置100中，使用x射线源1、第三光栅2、第一光栅3、第二光栅4以及检测部5进行基于塔尔博特·劳(talbot-lau)干涉仪的x射线摄像。x射线源1、第三光栅2、第一光栅3、第二光栅4以及检测部5配置为按所记载的顺序沿x射线的照射轴方向(光轴方向、z方向)排列。

此外，在本说明书中，将x射线的照射轴方向设为z方向，将与z方向正交的面内彼此正交的方向分别设为x方向和y方向。此外，x方向为权利要求书的“第一正交方向”的一例。另外，y方向为权利要求书的“第二正交方向”的一例。

x射线源1构成为通过被施加高电压而产生x射线，并且照射所产生的x射线。

第三光栅2为使通过的x射线的强度发生变化的衍射光栅(吸收光栅、所谓的多狭缝)。第三光栅2具有在与z方向正交的y方向上以规定的周期(间距)排列的多个狭缝2a。各狭缝2a形成为沿与z方向正交的x方向延伸。

第三光栅2配置在x射线源1与第一光栅3之间，被照射来自x射线源1的x射线。第三光栅2是为了通过劳(lau)效应来提高从x射线源1照射的x射线的相干性而设置的。第三光栅2构成为，使通过各狭缝2a后的x射线作为与各狭缝2a的位置对应的线光源发挥功能。由此，能够提高通过第三光栅2后的x射线的相干性。

第一光栅3为使通过的x射线的相位发生变化的衍射光栅(相位光栅)。第一光栅3具有在与z方向正交的y方向上以周期(间距)d1排列的多个狭缝3a。各狭缝3a形成为沿与z方向正交的x方向延伸。

第一光栅3配置在第三光栅2与第二光栅4之间，被照射通过第三光栅2后的x射线。另外，第一光栅3设计为，配置在距第三光栅2的距离为r1的位置。第一光栅3是为了通过塔尔博特效应来形成自身像而设置的。当具有相干性的x射线通过形成有狭缝的光栅时，在距光栅规定的距离(后述的塔尔博特距离zp)的位置形成光栅的像(自身像)。将其称作塔尔博特效应。自身像为通过x射线的干涉而产生的干涉条纹。在x射线相位差摄像装置100中，设置第三光栅2来提高x射线的相干性，由此能够更可靠地利用塔尔博特效应来形成第一光栅3的自身像。

第二光栅4为使通过的x射线的强度发生变化的衍射光栅(吸收光栅)。第二光栅4具有在与z方向正交的y方向上以周期(间距)d2排列的多个狭缝4a。各狭缝4a形成为沿与z方向正交的x方向延伸。

第二光栅4配置在第一光栅3与检测部5之间，被照射通过第一光栅3后的x射线。另外，第二光栅4设计为配置在距第一光栅3塔尔博特距离zp的位置。第二光栅4是为了与第一光栅3的自身像发生干涉来形成莫尔条纹而设置的。

在此，当将d1设为第一光栅3的周期、将从x射线源1照射的x射线的波长设为λ、将第三光栅2与第一光栅3之间的距离设为r1、将塔尔博特阶数设为p时，用以下的式(1)来表示塔尔博特距离zp。

[数1]

另外，用以下的式(2)来表示第一光栅3的自身像的周期d3。

[数2]

在x射线相位差摄像装置100中，将第二光栅4的狭缝4a的周期d2设计为与第一光栅3的自身像的周期d3大致相同。此外，在第一实施方式中，在进行被摄体t的摄像时，在第一光栅3与第二光栅4之间配置被摄体t。在该情况下，通过被摄体t后的x射线被照射到第二光栅4。

检测部5构成为，检测x射线并且将检测出的x射线转换为电信号(检测信号)。检测部5构成为将检测信号输出到控制部7。检测部5例如为fpd(flatpaneldetector：平板检测器)。检测部5由多个检测元件(未图示)构成。多个检测元件配置为在x方向和y方向上以规定的周期(间距)排列。

检测元件的周期比第一光栅3的自身像的周期d3大。在该情况下，难以利用检测部5直接检测第一光栅3的自身像，因此在x射线相位差摄像装置100中，设置用于与第一光栅3的自身像发生干渉来形成莫尔条纹的第二光栅4，利用检测部5检测通过第一光栅3的自身像与第二光栅4重叠而产生的莫尔条纹。通过第一光栅3的自身像与第二光栅4重叠而产生的莫尔条纹的周期相比于检测元件的周期而言非常大，因此如果为通过第一光栅3的自身像与第二光栅4重叠而产生的莫尔条纹，则能够被检测部5检测出。

调整机构6构成为基于来自控制部7的控制信号来调整第一光栅3的位置。换言之，调整机构6构成为基于来自控制部7的控制信号来调整第一光栅3与第二光栅4的相对位置。

如图3所示，调整机构6构成为能够使第一光栅3在沿着z方向的箭头a1方向上移动。由此，调整机构6构成为能够调整第一光栅3在z方向上的位置。调整机构6例如构成为，以10μm间隔以上且10mm间隔以下的距离间隔调整第一光栅3在z方向上的位置。

另外，调整机构6构成为能够使第一光栅3沿绕z方向的旋转方向即箭头a2方向旋转。由此，调整机构6构成为能够调整第一光栅3在绕z方向的旋转方向上的位置(倾斜)。调整机构6例如构成为，能够以0.001度间隔以上且1度间隔以下的角度间隔调整第一光栅3在绕z方向的旋转方向上的位置。

另外，调整机构6构成为能够使第一光栅3沿绕x方向的旋转方向即箭头a3方向旋转。由此，调整机构6构成为能够调整第一光栅3在绕x方向的旋转方向上的位置。另外，调整机构6构成为能够使第一光栅3沿绕y方向的旋转方向即箭头a4方向旋转。由此，调整机构6构成为能够调整第一光栅3在绕y方向的旋转方向上的位置。调整机构6例如构成为，能够以0.01度间隔以上且5度间隔以下的角度间隔调整第一光栅3在绕x方向的旋转方向上的位置和第一光栅3在绕y方向的旋转方向上的位置。

调整机构6例如为使用步进马达、压电致动器的电动定位台。

控制部7包括cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)，基于检测部5的检测结果来控制调整机构6。在后文中叙述由控制部7对调整机构6进行的控制的详情。

(非预期的莫尔条纹的产生)

在此，参照图4～图6来说明x射线相位差摄像装置100中的非预期的莫尔条纹的产生。在x射线相位差摄像装置100中，由于光栅间的位置偏移而产生非预期的莫尔条纹。

图4示出在相对于作为设计值的距离r1在z方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下产生的非预期的莫尔条纹。在该情况下，根据上述的式(2)可知，由于距离r1偏离了设计值，因此使用偏离了设计值的距离r1计算出的第一光栅3的自身像的周期d3变为与设计值不同的值。因此，如图4所示，第一光栅3的自身像的周期d3与第二光栅4的周期d2不一致，当使第一光栅3的自身像与第二光栅4重叠时，产生在光栅方向(狭缝排列的方向、y方向)上具有周期d1的非预期的莫尔条纹。

图5示出在相对于设计值在绕z方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移(倾斜)的情况下产生的非预期的莫尔条纹。此外，在图5中，为了容易理解，将第二光栅4图示为倾斜的。在该情况下，第一光栅3的自身像与第二光栅4的平行性不同(狭缝延伸的方向交叉)，因此当使第一光栅3的自身像与第二光栅4重叠时，产生在与光栅方向不同的方向上具有周期d2的非预期的莫尔条纹。

图6示出相对于设计值在绕y方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移(倾斜)的情况下产生的非预期的莫尔条纹。在该情况下，第一光栅3的自身像的周期d3在自身像的面内产生偏差，因此当使第一光栅3的自身像与第二光栅4重叠时，产生具有变形的非预期的莫尔条纹。此外，在绕x方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，也与图6所示的情况同样地产生具有变形的非预期的莫尔条纹。

(与光栅的位置调整有关的结构)

在此，在第一实施方式中，控制部7构成为进行以下控制：基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移。换言之，控制部7构成为进行以下控制：基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构6来调整第一光栅3与第二光栅4的相对位置。此外，在不配置被摄体t的状态下进行非预期的莫尔条纹的检测。

另外，在第一实施方式中，x射线相位差摄像装置100构成为，通过进行包括不存在莫尔条纹的状态在内的多次的x射线摄像的条纹扫描法来获取摄像图像。因此，控制部7构成为进行以下控制：利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移，以使检测部5检测不出非预期的莫尔条纹。

另外，在第一实施方式中，控制部7构成为进行以下控制：基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构6来调整z方向、绕z方向的旋转方向、绕x方向的旋转方向以及绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移。

首先，说明对z方向上的第一光栅3的位置偏移进行的调整。

当在z方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，如图4所示，产生在光栅方向上具有周期d1的非预期的莫尔条纹。因此，在第一实施方式中，控制部7构成为，基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹来获取光栅方向上的莫尔条纹的周期d1。而且，控制部7构成为，基于获取到的光栅方向上的莫尔条纹的周期d1来获取z方向上的第一光栅3的位置偏移量。下面，说明基于周期d1对z方向上的第一光栅3的位置偏移量进行的获取。

在此，当将δd设为第二光栅4的周期d2与第一光栅3的自身像的周期d3之差(误差)的绝对值时，用以下的式(3)表示光栅方向上的莫尔条纹的周期d1。

[数3]

另外，用以下的式(4)表示δd。

[数4]

δd＝|d2-d3|…（4）

首先，控制部7通过图像处理来获取(读取)光栅方向上的莫尔条纹的周期d1。然后，控制部7使用获取到的光栅方向上的莫尔条纹的周期d1、上述的式(3)及(4)来获取第一光栅3的自身像的周期d3。获取到的第一光栅3的自身像的周期d3为与设计值不同的值。

然后，控制部7使用将上述的式(2)变形所得的以下的式(5)来获取位置偏移了的状态下的第三光栅2与第一光栅3之间的距离r1p。

[数5]

在式(5)中，第一光栅3的周期d1和第一光栅3的自身像的周期d3是已知的值，另一方面，塔尔博特距离zp根据r1的值发生变化，因此是未知的。因此，在第一实施方式中，在使用式(5)来获取距离r1p时，使用根据上述的式(1)计算出的设计值来作为塔尔博特距离zp的值。此时，作为式(1)的r1，也使用设计值。

然后，控制部7使用以下的式(6)来获取第三光栅2与第一光栅3之间的距离的设计值即r1同位置偏移了的状态下的第三光栅2与第一光栅3之间的距离r1p之差，由此获取z方向上的第一光栅3的位置偏移量δr。

[数6]

r1-r1p＝δr···(6)

然后，控制部7进行以下控制：利用调整机构6使第一光栅3向a1方向(参照图3)移动与位置偏移量δr相当的距离，由此调整z方向上的第一光栅3的位置偏移。此外，在位置偏移量δr为负值的情况下，通过调整机构6使第一光栅3向朝向检测部5的a1方向移动。另外，在位置偏移量δr为正值的情况下，通过调整机构6使第一光栅3向与朝向检测部5的方向相反一侧的a1方向移动。

另外，控制部7在调整z方向上的第一光栅3的位置偏移之后，再次进行x射线摄像，并且确认是否产生了非预期的莫尔条纹。在第一实施方式中，根据检测部5是否检测出莫尔条纹来判断是否产生了非预期的莫尔条纹。在产生了非预期的莫尔条纹的情况下，再次对z方向上的第一光栅3的位置偏移进行调整。

接着，说明对绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移进行的调整。

当在绕z方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，如图5所示，产生在与光栅方向不同的方向上具有周期d2的非预期的莫尔条纹。因此，在第一实施方式中，控制部7构成为，基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹来获取与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2。然后，控制部7构成为，基于获取到的与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2来获取绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量。下面，说明基于周期d2对绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量进行的获取。

在此，当将第一光栅3的自身像与第二光栅4所成的角度设为θ时，用以下的式(7)表示与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2。

[数7]

在此，第一光栅3的自身像与第二光栅4所成的角度θ为绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量。因此，控制部7使用上述的式(7)来获取绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量θ。

而且，控制部7进行如下的控制：利用调整机构6使第一光栅3向a2方向(参照图3)旋转与位置偏移量θ相应的量，由此调整绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移。

另外，控制部7在调整绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移之后，再次进行射x线摄像，并且确认是否产生了非预期的莫尔条纹。在产生了非预期的莫尔条纹的情况下，再次对绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移进行调整。

接着，说明对绕x方向的旋转方向和绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移进行的调整。在此，参照图6和图7，以调整绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移为例来进行说明。此外，关于绕x方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，也能够同样地进行调整。

当在绕y方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，如图6所示那样产生具有变形的非预期的莫尔条纹。因此，在第一实施方式中，控制部7构成为进行以下控制：基于非预期的莫尔条纹的像素值，利用调整机构6来调整绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，以使非预期的莫尔条纹的变形消失。

如图7所示，在产生了具有变形的莫尔条纹的情况下，沿着与光栅方向正交的方向的莫尔条纹的各位置处的像素值产生偏差。另一方面，在没有产生具有变形的莫尔条纹的情况下，沿着与光栅方向正交的方向的莫尔条纹的各位置处的像素值大致固定。

因此，控制部7获取沿着与光栅方向正交的方向的莫尔条纹的各位置处的像素值。而且，控制部7进行以下控制：利用调整机构6使第一光栅3向箭头a4方向(参照图3)旋转，以使沿着与光栅方向正交的方向的莫尔条纹的各位置处的像素值大致固定，由此调整绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移。此时，控制部7一边进行x射线摄像，一边进行以下控制：利用调整机构6来调整绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，以使非预期的莫尔条纹的变形消失。

(光栅位置调整处理)

接着，参照图8，基于流程图来说明x射线相位差摄像装置100中的光栅位置调整处理。由控制部7进行流程图的处理。

当在没有配置有被摄体t的状态下进行x射线摄像时，首先，在步骤s1中，通过图像处理来判断是否读取到非预期的莫尔条纹(是否存在非预期的莫尔条纹)。在第一实施方式中，在检测部5没有检测出莫尔条纹的情况下，判断为未读取到非预期的莫尔条纹。在该情况下，不需要调整第一光栅3的位置，因此光栅位置调整处理结束。

另外，在步骤s1中，在由检测部5检测出莫尔条纹的情况下，判断为读取到非预期的莫尔条纹，进入步骤s2。

然后，在步骤s2中，通过图像处理对莫尔条纹的变形进行读取。

然后，在步骤s3中，判断是否读取到莫尔条纹的变形(是否存在莫尔条纹的变形)。即，判断是否读取到如图6所示那样的具有变形的非预期的莫尔条纹。在判断为读取到莫尔条纹的变形的情况下，进入步骤s4。

然后，在步骤s4中，使用调整机构6来调整绕y方向的旋转方向和绕x方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，以使读取到的莫尔条纹的变形消失。之后，进入步骤s5。

另外，在步骤s3中，在判断为未读取到莫尔条纹的变形的情况下，不需要调整绕y方向的旋转方向和绕x方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，因此不进行步骤s4，进入步骤s5。

然后，在步骤s5中，读取莫尔条纹的周期。此外，在光栅位置调整处理中，在读取莫尔条纹的周期之前读取莫尔条纹的变形。这是因为在产生了具有变形的莫尔条纹的情况下，难以在调整具有变形的莫尔条纹之前读取莫尔条纹的周期。

另外，在步骤s5中，读取光栅方向上的莫尔条纹的周期d1(参照图4)以及与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2(参照图5)这两个周期。

然后，在步骤s6中，判断是否读取(获取)到莫尔条纹的周期。在判断为读取(获取)到光栅方向上的莫尔条纹的周期d1以及与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2中的至少任一方的情况下，进入步骤s7。

然后，在步骤s6中获取到光栅方向上的莫尔条纹的周期d1的情况下，在步骤s7中使用上述的式(3)～(6)来获取z方向上的第一光栅3的位置偏移量δr。另外，在步骤s6中获取到与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2的情况下，在步骤s7中使用上述的式(7)来获取绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量θ。

然后，在步骤s8中，基于在步骤s7中获取到的z方向上的第一光栅3的位置偏移量δr来调整z方向上的第一光栅3的位置偏移。另外，在步骤s8中，基于在步骤s7中获取到的绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量θ来调整绕z方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移。此外，在通过一次调整没有使非预期的莫尔条纹消失的情况下，重复步骤s5～s8的处理直至非预期的莫尔条纹消失为止。然后，光栅位置调整处理结束。

(第一实施方式的效果)

在第一实施方式中，能够得到如下的效果。

在第一实施方式中，如上述那样设置用于调整第一光栅3的位置的调整机构6。而且，设置控制部7，所述控制部7进行以下控制：基于由检测部5检测出的莫尔条纹，利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移。由此，即使产生了非预期的莫尔条纹，也能够基于所产生的非预期的莫尔条纹来调整第一光栅3的位置偏移。其结果是，能够消除非预期的莫尔条纹，因此能够抑制检测部5检测出非预期的莫尔条纹。由此，能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降。另外，由控制部7使用调整机构6来自动地调整第一光栅3的位置偏移，因此能够减轻操作者调整第一光栅3的位置偏移所需的负担。

另外，在第一实施方式中，如上述那样将控制部7构成为进行以下控制：利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移，以使检测部5检测不出莫尔条纹。由此，在利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移以使检测部5检测不出莫尔条纹的情况下，能够可靠地抑制检测部5检测出非预期的莫尔条纹。在如本第一实施方式的x射线相位差摄像装置100那样，通过进行包括不存在莫尔条纹的状态在内的多次的x射线摄像的条纹扫描法来获取摄像图像的情况下，上述调整是有效的。

另外，在第一实施方式中，如上述那样将控制部7构成为进行以下控制：基于莫尔条纹，利用调整机构6来调整x射线的照射轴方向(z方向)、绕x射线的照射轴方向的旋转方向以及绕x方向和绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，该x方向和该y方向在与x射线的照射轴方向正交的面内彼此正交。在此，在x射线的照射轴方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，如图4所示那样产生在光栅方向上具有周期d1的非预期的莫尔条纹。因而，通过如上述那样调整x射线的照射轴方向上的第一光栅3的位置偏移，能够消除在光栅方向上具有周期d1的非预期的莫尔条纹，因此能够有效地抑制检测部5检测出在光栅方向上具有周期d1的非预期的莫尔条纹。另外，在绕x射线的照射轴方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，如图5所示那样产生在与光栅方向不同的方向上具有周期d2的非预期的莫尔条纹。因而，通过如上述那样调整绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，能够在与光栅方向不同的方向上具有周期d2的非预期的莫尔条纹，因此能够有效地抑制检测部5检测出在与光栅方向不同的方向上具有周期d2的非预期的莫尔条纹。另外，在绕x方向的旋转方向或绕y方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，如图6所示那样产生具有变形的非预期的莫尔条纹。因而，通过如上述那样调整绕x方向和绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，能够消除具有变形的非预期的莫尔条纹，因此能够有效地抑制检测部5检测出具有变形的非预期的莫尔条纹。

另外，在第一实施方式中，如上述那样将控制部7构成为：基于莫尔条纹来获取光栅方向上的莫尔条纹的周期d1，并且基于获取到的光栅方向上的莫尔条纹的周期d1来获取x射线的照射轴方向上的第一光栅3的位置偏移量δr。如上所述，在x射线的照射轴方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，产生在光栅方向上具有周期d1的莫尔条纹。因而，如第一实施方式那样，通过获取光栅方向上的莫尔条纹的周期，能够利用光栅方向上的莫尔条纹的周期d1与x射线的照射轴方向上的第一光栅3的位置偏移量δr之间的关系，来高精度地获取x射线的照射轴方向上的第一光栅3的位置偏移量δr。其结果是，能够高精度地调整x射线的照射轴方向上的第一光栅3的位置偏移，以使在光栅方向上具有周期d1的非预期的莫尔条纹消失。

另外，在第一实施方式中，如上述那样将控制部7构成为：基于莫尔条纹来获取与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2，并且基于获取到的与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2来获取绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量θ。如上所述，在绕x射线的照射轴方向的旋转方向上产生第一光栅3的位置偏移的情况下，产生在与光栅方向不同的方向上具有周期d2的非预期的莫尔条纹。因而，如第一实施方式那样，通过获取与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2，能够利用与光栅方向不同的方向上的莫尔条纹的周期d2与绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量θ之间的关系，来高精度地获取绕x射线的照射轴方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移量θ。其结果是，能够高精度地调整与x射线的照射轴方向不同的方向上的第一光栅3的位置偏移，以使在与光栅方向不同的方向上具有周期的非预期的莫尔条纹消失。

另外，在第一实施方式中，如上述那样将控制部7构成为进行以下控制：利用调整机构6来调整绕x方向的旋转方向和绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，以使莫尔条纹的变形消失。如上所述，在绕x方向的旋转方向或绕y方向的旋转方向上产生第一光栅3或第二光栅4的位置偏移的情况下，产生具有变形的非预期的莫尔条纹。因而，如第一实施方式那样，调整绕x方向的旋转方向和绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移，以使莫尔条纹的变形消失，由此能够容易地消除因绕x方向的旋转方向和绕y方向的旋转方向上的第一光栅3的位置偏移产生的非预期的莫尔条纹。

(第一实施方式的第一变形例)

接着，参照图9来说明第一实施方式的第一变形例。

如图9所示，在第一实施方式的第一变形例的x射线相位差摄像装置200中，调整机构106构成为基于来自控制部107的控制信号来调整第二光栅4的位置。换言之，调整机构106构成为基于来自控制部107的控制信号来调整第一光栅3与第二光栅4的相对位置。

控制部107构成为进行以下控制：基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构106来调整第二光栅4的位置偏移。换言之，控制部107构成为进行以下控制：基于由检测部5检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构106来调整第一光栅3与第二光栅4的相对位置。

在该情况下也是，与上述第一实施方式同样地，能够利用调整机构106来调整绕z方向的转方向、绕x方向的旋转方向以及绕y方向的旋转方向上的第二光栅4的位置偏移。

此外，关于z方向上的第二光栅4的位置偏移，无法根据上述第一实施方式的式(5)和(6)求出z方向上的第二光栅4的位置偏移量。

因此，在第一实施方式的第一变形例中，控制部107使用以下的式(8)来获取位置偏移了的状态下的第一光栅3与第二光栅4之间的距离zpp。

[数8]

在式(8)中，第一光栅3的周期d1和第一光栅3的自身像的周期d3为已知的值，另一方面，实际的距离r1是未知的。因此，在第一实施方式的第一变形例中，在使用式(8)获取距离zpp时，作为距离r1的值，使用设计值。

然后，控制部107使用以下的式(9)来获取第一光栅3与第二光栅4之间的距离的设计值即zp同位置偏移了的状态下的第一光栅3与第二光栅4之间的距离zpp之差，由此获取z方向上的第一光栅3的位置偏移量δzp。

[数9]

zp-zpp＝δzp···(9)

然后，控制部107进行以下控制：利用调整机构106使第二光栅4沿z方向移动与位置偏移量δzp相应的量，由此调整z方向上的第二光栅4的位置偏移。

此外，第一实施方式的第一变形例的其它结构和效果与上述第一实施方式相同。

[第二实施方式]

接着，参照图10来说明第二实施方式。在该第二实施方式中，对与设置有第二光栅的上述第一实施方式不同的、不设置第二光栅的例子进行说明。此外，关于与上述第一实施方式相同的结构，在附图中标注相同标记来进行图示，并省略其说明。

(x射线相位差摄像装置的结构)

如图10所示，基于本发明的第二实施方式的x射线相位差摄像装置300与上述第一实施方式的x射线相位差摄像装置100的不同之处在于没有设置上述第一实施方式的第二光栅4以及具备检测部205。

在上述第一实施方式中，检测部5的检测元件的周期比第一光栅3的自身像的周期d3大，因此难以利用检测部5直接检测第一光栅3的自身像。因此，在上述第一实施方式中，设为设置第二光栅4的结构。

另一方面，在第二实施方式中，检测部205的检测元件(未图示)的周期比第一光栅3的自身像的周期d3小。具体地说，检测部205构成为检测元件的周期为第一光栅3的自身像的周期d3的整数分之一。因而，在第二实施方式中，检测部205构成为能够直接检测第一光栅3的自身像。因此，在第二实施方式中，设为不设置上述第一实施方式的第二光栅4的结构。

另外，在第二实施方式中，检测部205设计为配置在距第一光栅3塔尔博特距离zp的位置。

在第二实施方式的结构中也是，与上述第一实施方式同样地，在相对于设计值产生第一光栅3的位置偏移的情况下，通过第一光栅3的自身像与检测部205重叠而产生图4～图6所示的非预期的莫尔条纹。

因此，在第二实施方式中，控制部7构成为进行以下控制：基于由检测部205检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移。换言之，控制部7构成为进行以下控制：基于由检测部205检测出的非预期的莫尔条纹，利用调整机构6来调整第一光栅3与检测部205的相对位置。此外，第一光栅3的位置偏移的调整方法与上述第一实施方式相同，因此省略其说明。

此外，第二实施方式的其它结构与上述第一实施方式相同。

(第二实施方式的效果)

在第二实施方式中，能够得到如下效果。

在第二实施方式中，如上述那样设置用于调整第一光栅3的位置的调整机构6。而且，设置控制部7，所述控制部7进行以下控制：基于由检测部205检测出的莫尔条纹，利用调整机构6来调整第一光栅3的位置偏移。由此，即使产生了非预期的莫尔条纹，也能够基于所产生的非预期的莫尔条纹来调整第一光栅3的位置偏移。其结果是，能够消除非预期的莫尔条纹，因此能够抑制检测部205检测出非预期的莫尔条纹。由此，与上述第一实施方式的x射线相位差摄像装置200的情况同样地，能够抑制因非预期的莫尔条纹引起摄像图像的画质下降。

此外，第二实施方式的其它效果与上述第一实施方式相同。

[变形例]

此外，应该认为本次公开的实施方式在所有的方面均为例示，而非限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明示出，而由权利要求书示出，并且还包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有的变更(变形例)。

例如，在上述第一实施方式和第二实施方式中，示出了在第一光栅的靠检测部侧配置有被摄体的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以不在第一光栅的靠检测部侧配置被摄体。例如也可以如图11所示的第一实施方式的第二变形例的x射线相位差摄像装置100那样，在第一光栅3的与检测部5的相反一侧配置被摄体t。

另外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，示出了在x射线相位差摄像装置设置用于提高x射线的相干性的第三光栅的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以不在x射线相位差摄像装置设置用于提高x射线的相干性的第三光栅。例如，如图12所示的第一实施方式的第三变形例的x射线相位差摄像装置400那样，在x射线源1a能够充分地照射具有相干性的x射线的情况下，也可以不设置第三光栅。

另外，在上述第二实施方式中，示出了调整机构调整第一光栅的位置并且控制部利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以如图13所示的第二实施方式的第一变形例的x射线相位差摄像装置500那样，调整机构406调整检测部205的位置，控制部407利用调整机构406来调整检测部205的位置偏移。另外，在本发明中，也可以是调整机构调整第一光栅的位置和检测部的位置这两方，控制部利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移和检测部的位置偏移这两方。

另外，在上述第一实施方式中，示出了调整机构调整第一光栅的位置并且控制部利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以是调整机构调整第一光栅的位置和第二光栅的位置这两方，控制部利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移和第二光栅的位置偏移这两方。

另外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，示出了控制部进行利用调整机构调整来第一光栅的位置偏移以使检测部检测不出非预期的莫尔条纹的控制的例子，但本发明不限于此。在本发明中，控制部也可以进行以下控制：利用调整机构来调整第一光栅的位置偏移、第二光栅的位置偏移或检测部的位置偏移，以使莫尔条纹的周期成为规定的周期。在该情况下，能够抑制检测部检测出非预期的莫尔条纹，并且能够将莫尔条纹的周期调整为适于被摄体的摄像的规定的周期。在根据一张莫尔条纹图像(具有适于拍摄被摄体的规定的周期的莫尔条纹)使用傅里叶变换法来获取摄像图像的情况下，上述调整是有效的。

另外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，示出了调整z方向(x射线的照射轴方向)、绕z方向的旋转方向(绕x射线的照射轴方向的旋转方向)以及绕x方向(第一正交方向)和绕y方向(第二正交方向)的旋转方向上的第一光栅的位置偏移的例子，但本发明不限于此。在本发明中，调整x射线的照射轴方向、绕x射线的照射轴方向的旋转方向以及绕第一正交方向和绕第二正交方向的旋转方向中的至少一个方向上的第一光栅的位置偏移、第二光栅的位置偏移或检测部的位置偏移即可，所述第一正交方向和所述第二正交方向在与x射线的照射轴方向正交的面内彼此正交。

另外，在上述第一实施方式中，为了便于说明，使用按照处理流程依次进行处理的流程驱动型的流程说明了控制部的处理，但本发明不限于此。在本发明中，也可以通过按事件单位执行处理的事件驱动型(eventdriven型)的处理来进行控制部的处理。在该情况下，可以通过完全的事件驱动型进行处理，也可以将事件驱动与流程驱动组合起来进行处理。

附图标记说明

1、1a：x射线源；3：第一光栅；4：第二光栅；5、205：检测部；6、106、406：调整机构；7、107、407：控制部；100、200、300、400、500：x射线相位差摄像装置。