(57)【要約】【課題】  光軸から離れた領域における自己像又はモアレのコントラストを従来のＸ線撮像装置よりも向上させることが可能なＸ線撮像装置を提供すること。【解決手段】  Ｘ線撮像装置１１０は、Ｘ線源１からのＸ線を空間的に分割する線源格子２と、線源格子からのＸ線で干渉パターンを形成する回折格子と、回折格子からのＸ線を検出するＸ線検出器６を備える。更にＸ線撮像装置１１０は、Ｘ線源からのＸ線束の中心である光軸２０と線源格子の角度を変化させる、角度可変手段を備える。角度可変手段は、光軸と線源格子の角度を第１の角度から第２の角度に変化させる。Ｘ線検出器は、少なくとも、光軸と線源格子が第１の角度をなす時と第２の角度をなす時とでＸ線の検出を行う。【選択図】  図１
2014178130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源からのＸ線を空間的に分割する線源格子と、
前記線源格子からのＸ線を回折して干渉パターンを形成する回折格子と、
前記回折格子からのＸ線を検出するＸ線検出器を備えるＸ線撮像装置であって、
前記Ｘ線源からのＸ線束の中心である光軸と前記線源格子の周期方向との角度を変化させる角度可変手段を備えることを特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】
前記角度可変手段は、
前記光軸と前記周期方向との角度を第１の角度から第２の角度に変化させ、
前記Ｘ線検出器は、少なくとも、前記光軸と前記線源格子が前記第１の角度をなす時と前記第２の角度をなす時とで前記Ｘ線の検出を行う事を特徴とする請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記第１の角度は、前記線源格子の第１の領域の中心に対してＸ線が垂直に入射する角度であり、
前記第２の角度は、前記線源格子の前記第１の領域と異なる第２の領域の中心に対してＸ線が垂直に入射する角度であることを特徴とする、請求項２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記角度可変手段は、
前記線源格子を移動させることで前記光軸と前記周期方向との角度を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記線源格子にＸ線を照射するＸ線源を備え、
前記角度可変手段は、
前記Ｘ線源を移動させることで前記光軸と前記周期方向との角度を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器が前記Ｘ線を検出している間に、
前記角度可変手段は、前記光軸と前記周期方向との角度を変化させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記Ｘ線源と前記線源格子との距離を変化させる距離可変手段を備え、
前記角度可変手段が前記光軸と前記周期方向との角度を第１の角度から第２の角度に変化させることに伴い、
前記距離可変手段が前記Ｘ線源と前記線源格子との距離を変化させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
前記第１の角度と前記第２の角度との差がθであり、
前記角度可変手段が、前記光軸と前記周期方向との角度を前記第１の角度から前記第２の角度へ変化させたとき、
前記距離可変手段は、前記Ｘ線源と前記線源格子との距離をＬ０から（Ｌ０＋ΔＬ０）へ変化させることを特徴とする請求項７に記載のＸ線撮像装置。
但し、
【数１】
2014178130.tif 000008
【請求項９】
前記距離可変手段は、
前記光軸と前記周期方向とが前記第１の角度をなすときに前記線源格子の第１の領域の中心に入射したＸ線が、
前記光軸と前記周期方向とが前記第２の角度をなすときに前記第１の領域の中心に入射するように前記Ｘ線源と前記線源格子の距離を変化させることを特徴とする請求項７に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１０】
前記線源格子は、
第１の方向と、前記第１の方向と交わる第２の方向とに周期方向を有し、
前記角度可変手段は、
前記光軸と前記第１の方向との角度及び前記光軸と前記第２の方向との角度の少なくともいずれかを変化させることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１１】
前記角度可変手段は、
前記光軸と前記第１の方向との角度及び前記光軸と前記第２の方向との角度を変化させることを特徴とする請求項１０に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１２】
前記干渉パターンを形成するＸ線の一部を遮蔽する遮蔽格子を備え、
前記Ｘ線検出器は前記遮蔽格子からのＸ線を検出することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１３】
前記角度可変手段は、
前記光軸と前記回折格子の周期方向との角度又は前記光軸と前記遮蔽格子の周期方向との角度の少なくともいずれかを変化させることを特徴とする請求項１２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１４】
前記回折格子と前記遮蔽格子の少なくともいずれかは、前記Ｘ線源の焦点を中心とした弧に沿った湾曲形状である事を特徴とする、請求項１３に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１５】
前記回折格子と前記Ｘ線源との距離と、前記遮蔽格子と前記Ｘ線源との距離と、前記Ｘ線検出器と前記Ｘ線源との距離を変化させる距離可変手段を備え、
前記角度可変手段が、前記光軸と前記線源格子の周期方向との角度を第１の角度から第２の角度へ変化させたとき、
前記距離可変手段は、
前記回折格子と前記Ｘ線源の距離をＬ１から（Ｌ１＋ΔＬ１）へ、
前記遮蔽格子と前記Ｘ線源の距離をＬ２から（Ｌ２＋ΔＬ２）へ、
前記Ｘ線検出器と前記Ｘ線源の距離をＬ３から（Ｌ３＋ΔＬ３）へ、
変化させることを特徴とする請求項１２に記載のＸ線撮像装置。
但し、
【数２】
2014178130.tif 000009
【数３】
2014178130.tif 000010
【数４】
2014178130.tif 000011
θＱは、前記光軸と前記線源格子の周期方向とが第１の角度をとるときと第２の角度をとるときとの、前記光軸と前記回折格子のなす角度の差、
θＲは、前記光軸と前記線源格子の周期方向とが第１の角度をとるときと第２の角度をとるときとの、前記光軸と前記遮蔽格子のなす角度の差、
θＳは、前記光軸と前記線源格子の周期方向とが第１の角度をとるときと第２の角度をとるときとの、前記光軸と前記Ｘ線検出器のなす角度の差である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物を撮像するＸ線撮像装置、およびＸ線撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被検査物により生じるＸ線の位相差を利用した位相コントラスト法の一つとして特許文献１に記載されたトールボット干渉を利用したトールボット・ラウ法（タルボ・ローとも呼ばれる。）がある。Ｘ線トールボット・ラウ干渉法には、Ｘ線源からのＸ線を分割する線源格子と、線源格子からのＸ線を回折する回折格子と、回折格子からのＸ線を検出するＸ線検出器とを備えるＸ線撮像装置が用いられる。
【０００３】
線源格子は、Ｘ線源からのＸ線を細いビームに分割することで、Ｘ線の空間的可干渉性を向上させ得ることができる。回折格子は、Ｘ線を回折し、トールボット効果による干渉パターン（以後、自己像と呼ぶことがある。）を形成することができる。回折格子としては、位相型の回折格子（位相格子）を用いても良いし、振幅型の回折格子を用いても良い。Ｘ線検出器は、回折格子からのＸ線を検出することで、Ｘ線強度分布の情報を取得することができる。線源格子と回折格子の間または回折格子とＸ線検出器の間に被検査物を配置すると、被検査物によりＸ線が変調を受けるため、自己像が被検査物により変調を受ける。このように、被検査物による変調を受けることで、自己像は、被検査物の情報を有する。必要に応じて自己像の情報に各種演算を施すと、被検体の情報を取得することができる。トーボット・ラウ法を行う撮像装置は、被検査物により変調を受けた自己像をＸ線検出器で検出することで、被検査物を撮像する。
【０００４】
一般に、自己像は非常に周期が小さいため、自己像をＸ線検出器で直接検出することが難しい。そこで、自己像が形成される位置に遮蔽格子を配置し、自己像よりも周期が大きいパターン（モアレ）を形成し、これをＸ線検出器により検出する方法が提案されている。遮蔽格子を用いる場合、自己像と遮蔽格子により形成されるパターンをＸ線検出器で検出する事で、被検査物を撮像することができる。
【０００５】
トールボット・ラウ法を行うＸ線撮像装置において、回折格子と線源格子、及び遮蔽格子は、その機能を有するために必要な厚みを有する位相シフト部または遮蔽部が細かいピッチで配列した構造を有する。そのため、それぞれの位相シフト部と遮蔽部は大きなアスペクト比を持つことになる。また、撮像範囲を大きくするために、大きなサイズの回折格子、線源格子及び遮蔽格子を用いることが求められる。よって、それぞれの格子の光軸から離れた領域では、アスペクト比の大きい位相シフト部または遮蔽部に対してＸ線が斜めに入射する。よって、これら格子の大きさと位相シフト部または遮蔽部のアスペクト比とＸ線の入射角度によっては格子本来の機能を果たさず、形成される自己像またはモアレのコントラストが低下することがある。自己像またはモアレのコントラストが低下すると、格子上の光軸から離れた領域に対応する領域ほど被検体の情報を得にくくなる。
【０００６】
これに対処する方法として特許文献１には、回折格子の位相シフト部と、線源格子と遮蔽格子の遮蔽部とを入射Ｘ線に平行となるように形成することが提案されている。
【０００７】
また特許文献２には、回折格子の位相シフト部と線源格子及び遮蔽格子の遮蔽部が入射Ｘ線に平行となるように格子自体を湾曲させる構造とする事が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】公開特許公報２００７−２０３０６６号
【特許文献２】公開特許公報２００７−２０３０６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の線源格子は遮蔽部を格子面内の位置に依存した特定の方向に向ける必要があり、特にＸ線源からの距離が近い線源格子を製造するのは容易ではない。
【００１０】
また、特許文献２に記載の線源格子は格子自体を湾曲させる必要があり、特にＸ線源からの距離が近い線源格子を製造するのは容易ではない。
【００１１】
そこで本発明は、特に線源格子に着目し、遮蔽部が格子面に垂直な平面形状の線源格子を使用しても、光軸から離れた領域における自己像又はモアレのコントラストを従来のＸ線撮像装置よりも向上させることが可能なＸ線撮像装置を提供することを目的としている。遮蔽部が格子面に垂直な線源格子は、特許文献１及び特許文献２に記載の線源格子よりも製造が容易である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるＸ線撮像装置は、Ｘ線源からのＸ線を空間的に分割する線源格子と、前記線源格子からのＸ線で干渉パターンを形成する回折格子と、前記回折格子からのＸ線を検出するＸ線検出器を備えるＸ線撮像装置であって、前記Ｘ線源からのＸ線束の中心である光軸と前記線源格子の角度を変化させる角度可変手段を備え、前記角度可変手段は、前記光軸と前記線源格子の角度を第１の角度から第２の角度に変化させ、前記Ｘ線検出器は、少なくとも、前記光軸と前記線源格子が前記第１の角度をなす時と前記第２の角度をなす時とで前記Ｘ線の検出を行う事を特徴とする。
【００１３】
本発明のその他の側面については、以下で説明する実施の形態で明らかにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に記載のＸ線撮像装置により、光軸から離れた領域における自己像又はモアレのコントラストを従来のＸ線撮像装置よりも向上させることが可能なＸ線撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１におけるＸ線撮像システムの全体構成図
【図２】実施形態１におけるＸ線撮像装置の拡大図
【図３】実施形態１における線源格子の回転の説明図
【図４】実施形態１における線源格子の回転の説明図
【図５】実施形態１における線源格子の回転と平行移動の説明図
【図６】実施形態２におけるＸ線撮像装置の拡大図
【図７】実施形態２における線源格子の回転と平行移動の説明図
【図８】実施形態３における線源格子、回折格子、遮蔽格子とＸ線検出器の回転と平行移動の説明図
【図９】実施例におけるＸ線撮像装置の構成を説明した図
【図１０】実施例における位相格子の模式図
【図１１】実施例における線源格子の模式図
【図１２】実施例における遮蔽格子の模式図
【図１３】実施例における初期状態での線源格子の透過率分布
【図１４】実施例において、線源格子上のＸ＝４．５ｍｍ、Ｙ＝０ｍｍにＸ線が垂直入射した場合の線源格子の透過率分布
【図１５】実施例において、線源格子上のＸ＝４．５ｍｍ、Ｙ＝４．５ｍｍにＸ線が垂直入射した場合の線源格子の透過率分布
【図１６】実施例において、線源格子の面内９点にＸ線が垂直入射した場合の積算画像についての線源格子の透過率分布
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
（実施形態１）
本実施形態では、光軸と線源格子の周期方向との角度（以下、光軸と線源格子との角度と呼ぶことがある。）を第１の角度から第２の角度へ変化させる角度可変手段を備えるＸ線撮像装置について説明をする。線源格子と光軸の角度が第１の角度のとき、線源格子の第１の領域の中心に対してＸ線が垂直に入射する。一方、線源格子と光軸の角度が第２の角度のとき、線源格子の第２の領域の中心に対してＸ線が垂直に入射する。Ｘ線検出中（露光中）に線源格子と光軸の角度を変化させると、第１の領域に対応する領域のコントラストが高いときの強度分布（自己像又はモアレ）の情報と、第２の領域に対応する領域のコントラストが高いときの強度分布の情報とが１つの検出結果に含まれる。また、線源格子と光軸の角度が第１の角度のときの検出と、線源格子と光軸の角度が第２の角度のときの検出とを独立して行い、２つの検出結果を合成しても、同様の効果が得られる。尚、本明細書において光軸（Ｘ線軸）とは、光束（Ｘ線束）の中心を指し、線源格子の周期方向とは線源格子における遮蔽部と透過部との配列周期の方向のことを指す。
【００１８】
以下、本実施形態のＸ線撮像装置についてより詳細に説明をする。
【００１９】
図１に本実施形態のＸ線撮像装置の全体構成を示す。
【００２０】
本実施形態のＸ線撮像装置１１０は、Ｘ線源からのＸ線を空間的に分割する線源格子２と、線源格子からのＸ線を回折して干渉パターンを形成する回折格子として位相型の回折格子である位相格子４と、位相格子からのＸ線を検出するＸ線検出器６を備える。また、Ｘ線撮像装置１１０は、干渉パターンを形成するＸ線の一部を遮蔽する遮蔽格子５を備え、干渉パターンと遮蔽格子によりモアレが形成される。尚、本明細書では、干渉パターンを形成するＸ線の一部が遮蔽されて形成される強度分布をモアレと呼び、例えば周期が無限長か、もしくは無限長に限りなく近い場合もモアレと呼ぶこととする。また、本実施形態のＸ線撮像装置のＸ線検出器は回折格子の後に遮蔽格子を経てからのＸ線を検出する。このように回折格子からのＸ線が直接Ｘ線検出器に入射しない場合であっても、検出器は回折格子からのＸ線を検出しているとみなす。
【００２１】
さらに本実施形態のＸ線撮像装置は、光軸と線源格子の周期方向との角度を変化させる角度可変手段として、線源格子と接続されたアクチュエーター１０を備える。線源格子と接続されたアクチュエーターは制御部８からの指示に従って線源格子を移動させることで光軸と線源格子との角度を変化させる。このアクチュエーターは、Ｘ線源と線源格子の距離（Ｘ線源のＸ線発生領域の中心と線源格子のＸ線照射領域の中心とする。）を変化させる距離可変手段を兼ねる。つまり、線源格子と接続されたアクチュエーター１０は、線源格子を移動させることで線源格子と光軸の角度と、線源格子とＸ線源の距離の両方を変化させることができる。
【００２２】
また、本実施形態のＸ線撮像装置は、Ｘ線源１、計算機７と共にＸ線撮像システムを構成する。計算機７は、Ｘ線検出器による検出結果を用いて各種の演算を行う演算手段である。尚、図示していないが、Ｘ線撮像システムは演算手段による演算結果基づいた画像を表示する画像表示部を備えていても良い。
【００２３】
以下、各構成について説明をする。
【００２４】
本実施形態のＸ線源１は、実験室、医療現場などで一般的に利用されている焦点サイズが数百μｍ〜数ｍｍ程度の物で、発散Ｘ線（コーンビームＸ線）である。尚、本明細書においてＸ線とはエネルギーが２〜１００ｋｅＶの電磁波を指す。
【００２５】
Ｘ線源から出射したＸ線の光路上には、波長選択フィルタ等を配置してもよい。
【００２６】
本実施形態の線源格子は、Ｘ線を透過する透過部とＸ線を遮蔽する遮蔽部が、第１の方向と、第１の方向と交わる第２の方向との２方向に配列周期を持つ２次元の線源格子である。但し、回折格子として１次元の回折格子を用いる場合は、１次元の線源格子を用いても良い。また、２次元の回折格子を用いる場合であっても、１方向のみにおける空間的可干渉性を向上させればよい場合は１次元の線源格子を用いても良い。
【００２７】
線源格子は透過部と遮蔽部のピッチをそれぞれ数μｍ〜数十μｍ程度にする事で、Ｘ線源から放出されたＸ線を数μｍ〜数十μｍピッチの光線に分割し、Ｘ線源からのＸ線の空間的可干渉性を向上させる。このように、線源格子を利用する事で、Ｘ線源の焦点が数百μｍ程度の、比較的焦点サイズの大きいＸ線源を用いる事ができる。尚、遮蔽部はＸ線を完全に遮蔽しなくても良いが、空間的可干渉性を向上させるためには遮蔽率が高い方が好ましい。
【００２８】
本実施形態の回折格子は位相型の回折格子である位相格子であり、線源格子からのＸ線を回折して、明部と暗部が周期的に配列された干渉パターン（自己像）を形成する。回折格子として振幅型の回折格子を用いることもできるが、位相型の回折格子の方がＸ線量の損失が少ないので有利である。本実施形態の位相格子は位相シフト部と位相基準部が直交する２方向に配列周期を持つ２次元の位相格子であり、線源格子からのＸ線を回折して２次元の干渉パターンを形成する。尚、配列周期の方向（周期方向）同士は交わっていれば、直交していなくても２次元の位相格子とよぶ。位相シフト部を透過したＸ線は位相基準部を透過したＸ線と比較すると、位相が一定量シフトしている。一般的に、位相のシフト量がπラジアン又はπ／２ラジアンの位相格子が良く用いられるが、その他のシフト量の位相格子を用いることもできる。位相格子を構成する材料はＸ線の透過率が高い物質が好ましく、例えば、シリコンを用いることができる。
【００２９】
本実施形態の遮蔽格子はＸ線を透過する透過部とＸ線を遮蔽する遮蔽部が直交する２方向に配列周期を持つ２次元の遮蔽格子である。尚、配列周期の方向（周期方向）同士は交わっていれば、直交していなくても２次元の遮蔽格子とよぶ。また、蔽部はＸ線を完全に遮蔽しなくても良い。但し、干渉パターンに遮蔽格子を重ねることでモアレが形成される程度にＸ線を遮蔽する必要がある。遮蔽格子の周期は回折格子によって遮蔽格子上に形成される干渉パターンの周期と同一または僅かに異なる値をとることができ、形成したいモアレの周期によって決めることができる。
【００３０】
Ｘ線トールボット干渉法により形成された自己像の周期は一般的なＸ線検出器の空間分解能より微細であることが多く、Ｘ線検出器で直接自己像の強度分布を検出することは難しい。そこで、自己像と少し周期の異なる遮蔽格子を用いるか、あるいは自己像と同じ周期の遮蔽格子を遮蔽格子面内で僅かに回転させることで自己像よりも周期の大きなモアレを発生させ、これをＸ線検出器で取得する方法がある。モアレは被検査物による自己像のパターン変化を保存しているので、Ｘ線検出器で取得したモアレを計算機により解析することで被検査物による自己像の変化に関する情報を得ることができる。
【００３１】
尚、例えば国際公開ＷＯ２００４／０５８０７０号に記載されているような縞走査法を行う場合、自己像と同じ周期の遮蔽格子を、面内回転させずに用いることもできる。この場合、周期が無限長のモアレが発生する。
【００３２】
遮蔽格子は、位相格子と遮蔽格子の距離がトールボット距離になるように配置する。これにより、遮蔽格子上に明瞭な自己像が形成される。
【００３３】
Ｘ線検出器は、Ｘ線を検出することでモアレの情報を取得する。遮蔽格子を用いずに直接自己像を検出する場合、Ｘ線検出器はＸ線を検出することで自己像の情報を取得する。Ｘ線検出器は、Ｘ線の強度分布（自己像又はモアレ）を検出することのできる撮像素子（例えばＣＣＤ）を有する。また、本実施形態のＸ線検出器は遮蔽格子と平行を保った状態で遮蔽格子と密着されている。
【００３４】
演算手段である計算機は、Ｘ線検出器による検出結果に基づいて被検査物の情報を算出する。被検査物の情報とは、例えば被検査物の位相像または微分位相像の情報であっても良いし、散乱像又は吸収像の情報であっても良い。
【００３５】
角度可変手段による、線源格子の回転と、線源格子と光軸がなす角度の変化について図２と図３を用いて説明をする。本実施形態のＸ線撮像装置は角度可変手段として線源格子と接続されたアクチュエーター１０を備える。このアクチュエーター１０は線源格子を回転させることで線源格子と光軸がなす角度を変化させる。
【００３６】
なお、本実施形態のＸ線撮像装置は、実際には、アクチュエーター１０を用いて線源格子と光軸がなす角度を変化させるが、本実施形態の原理の説明には不要なのでアクチュエーター１０の記載を省略する。
【００３７】
図２と図３において、Ｘ線源１からのＸ線が線源格子２、被検査物３を透過し、被検査物３を透過したＸ線を位相格子４が回折し、自己像１００が遮蔽格子５上に形成される。遮蔽格子５上に形成された自己像１００の一部が遮蔽格子５の遮蔽部に遮蔽されることでモアレが形成し、そのモアレをＸ線検出器６で検出する。また、線源格子２、位相格子４、遮蔽格子５、Ｘ線検出器６は、それぞれのＸ線照射範囲の中心が、光軸２０とそれぞれとの交点に一致するように配置されている。そして、角度可変手段は、その光軸２０と線源格子２の交点を回転中心として線源格子２を回転させることにより、線源格子２と光軸２０のなす角度を変化させる。
【００３８】
図２において、線源格子２と、位相格子４と遮蔽格子５とＸ線検出器６のそれぞれは光軸２０に対して垂直に配置されている。但し、光軸に対して垂直に配置されているとは、線源格子、位相格子、遮蔽格子のそれぞれの周期方向（２次元の場合は２つの周期方向の両方）が光軸に対して垂直になるように線源格子、位相格子、遮蔽格子のそれぞれが配置されていることを指す。
【００３９】
この時、遮蔽格子上のＸ線照射範囲の中心Ｒ０と、位相格子上のＸ線照射範囲の中心Ｑ０と線源格子上のＸ線照射範囲の中心Ｐ０に対して光軸２０上のＸ線（以後、中心Ｘ線と呼ぶことがある。）が垂直に入射する。以後、遮蔽格子上のＸ線照射範囲の中心Ｒ０を遮蔽格子の中心と呼ぶことがある。遮蔽格子の中心は光軸２０と遮蔽格子の交点である。同様に、位相格子上のＸ線照射範囲の中心Ｑ０を位相格子の中心と呼ぶことがある。位相格子の中心は光軸２０と位相格子の交点である。同様に、線源格子上のＸ線照射範囲の中心Ｐ０を線源格子の中心と呼ぶことがある。線源格子の中心は光軸２０と線源格子の交点である。このように、線源格子の中心Ｐ０に対して光軸２０上のＸ線が垂直に入射するとき、線源格子の中心Ｐ０において遮蔽部または透過部の厚み方向と光軸上のＸ線の進行方向が一致する。すると、線源格子の中心Ｐ０周辺においては線源格子の遮蔽部によるケラレ（設計上透過させるべきＸ線を、遮蔽してしまうこと。）がほとんど発生せず、線源格子の中心Ｐ０に入射した中心Ｘ線はＸ線検出器６において、コントラストが明瞭なモアレを形成する。一方、光軸以外を通る光束の端部のＸ線（以後、周辺Ｘ線と呼ぶことがある。）２１は線源格子上のＰ１に対して斜めに入射するためケラレが発生する。同様に、周辺Ｘ線２２は線源格子上のＰ２に対して斜めに入射するため、ケラレが発生する。その結果、各格子面上において光軸２０から離れた領域ほどＸ線検出器上に形成されるモアレのコントラストが低下する。
【００４０】
検出器の、遮蔽格子上のＲ１に対応する領域が検出する強度分布のコントラストを明瞭にするには、図２の状態から線源格子２の中心Ｐ０を回転中心として角度θ回転させる。角度θは、式１に示す量である。
【００４１】
【数１】
2014178130.tif 000003
【００４２】
但し、Ｌ０はＸ線源と線源格子の中心Ｐ０の距離、ｄＰ０Ｐ１は線源格子の中心Ｐ０と線源格子上Ｐ１の距離とする。
【００４３】
これにより、線源格子２、位相格子４、遮蔽格子５、Ｘ線検出器６のそれぞれは図３のような位置関係となり、線源格子の第１の方向１２０と光軸２０の角度は（９０°−θ）となる。すると、線源格子の端部であるＰ１１には周辺Ｘ線２１が垂直に入射し、このＰ１１の周辺では図２の状態と比較してケラレが軽減される。よって、周辺Ｘ線２１は図２の状態と比較してＸ線検出器上にコントラストの高いモアレを形成する。本実施形態のように２次元の線源格子を用いる場合、線源格子の第１の方向１２０と光軸との角度だけでなく、第２の方向１３０と光軸との角度も同様に変化させることが好ましい。
【００４４】
尚、上述の第１の領域、第２の領域、第１の角度、第２の角度のことを図２と図３に当てはめると、第１の領域の中心がＰ０、第２の領域の中心がＰ１、第１の角度が９０°、第２の角度が（９０°−θ）となる。
【００４５】
このように、角度可変手段は、光軸と線源格子の角度を変化させることで、線源格子の複数の領域（例えば、第１の領域と第２の領域）のそれぞれにおいてケラレの発生が軽減された状態を作ることができる。しかしながら、図３で分かる通り、線源格子を光軸に対して垂直に配置した時に周辺Ｘ線２１が入射する位置であるＰ１と、線源格子を光軸に対して（９０°−θ）で配置した時に周辺Ｘ線２１が入射する位置であるＰ１１は一致しない。つまり、仮想的なＸ線源（焦点）として機能する線源格子の開口部の位置が、線源格子と光軸の角度の変化に伴って変化する。そのため、図３の状態においてＸ線検出器６で検出されるモアレの明暗の位置は図２の状態において検出されるモアレの明暗の位置と変化することがある。
【００４６】
即ち、Ｘ線源より出射したＸ線（ここでは周辺Ｘ線２１）が線源格子と光軸の角度の変化によって線源格子の異なる箇所（ここでは、Ｐ１とＰ１１）に入射する。そのため、線源格子と光軸の角度に応じてＸ線検出器６上に形成されるモアレの明暗の位置が変化する現象（以後、縞ずれと呼ぶことがある。）が生じることがある。
【００４７】
逆に、線源格子上のＰ１に周辺Ｘ線２１が垂直に入射するように角度θ２回転させた場合は図４に示すようになる。図２において、線源格子上のＰ１を通った周辺Ｘ線２１は位相格子上のＱ１、遮蔽格子上のＲ１を通るが、図４においては、線源格子の上のＰ１を通った周辺Ｘ線２１が位相格子上のＱ１１、遮蔽格子上のＲ１１を通る事になり、やはり縞ずれが発生する可能性がある。
【００４８】
尚、図４において、Ｒ１の対称位置であるＲ２の側（主にＰ２周辺を透過したＸ線がモアレを形成する側）では更に大きな量の縞ずれが発生する可能性がある。しかし、Ｒ２周辺ではモアレのコントラストが低い（Ｐ２周辺を透過するＸ線量が少ないため）ので、得られる検出結果に与える縞ずれの影響は無視できる程度に小さい。
【００４９】
上述のような縞ずれを軽減するために、本実施形態のＸ線撮像装置は、光軸と線源格子の角度の変化に伴ってＸ線源と線源格子の距離を変化させる距離可変手段を備えることが好ましい。距離可変手段を用いて検出器の、Ｒ１に対応する領域における縞ずれを解消する原理について図５を使用して説明する。
【００５０】
図５は図３に示した状態から角度θに応じて線源格子を光軸２０に沿って平行移動させることで、Ｘ線源と線源格子の距離を変化させている。Ｘ線源と線源格子の距離の変化量をΔＬ０とし、Ｌ０を用いて式２に示す。
【００５１】
【数２】
2014178130.tif 000004
【００５２】
平行移動後の、線源格子と周辺Ｘ線２１の交点Ｐ１１と線源格子の中心Ｐ０の距離ｄＰ０Ｐ１１は、式３で表される。
ｄＰ０Ｐ１１＝（Ｌ０＋ΔＬ０）ｓｉｎθ＝Ｌ０ｔａｎθ      …（式３）
図２から分かるように、ｄＰ０Ｐ１＝Ｌ０ｔａｎθであるからｄＰ０Ｐ１１＝ｄＰ０Ｐ１となり、Ｐ１１はＰ１と一致する。したがって、縞ずれは生じない。
【００５３】
これより、平行移動後において遮蔽格子のＲ１に到達するＸ線は線源格子のＰ１を通過していることが分かる。これは図２における状況と同じなので、Ｘ線検出器上に形成されるモアレの位置も図２で示す状態と図５で示す状態では変化しない。
【００５４】
また、ここでは光軸と線源格子の角度が９０°から（９０°−θ）へ変化した時の場合を例に説明したが、式（２）のθに角度の変化量を代入すれば、他の角度から他の角度へ移動した時にも縞ずれを軽減することができる。尚、角度の変化量とは、例えば第１の角度から第２の角度へ変化させる場合は、第１の角度と第２の角度の差のことを指す。
【００５５】
以上説明したように、式（１）と式（２）を満たすように角度可変手段と距離可変手段により線源格子を回転、平行移動させると、モアレの明部と暗部の位置を変えずに、線源格子上のＰ１周辺におけるケラレを軽減し、Ｘ線の透過量を増加させることができる。尚、距離可変手段は、例えばＸ線源又は線源格子と接続されたアクチュエータ―を用いることができる。本実施形態では、線源格子と接続されたアクチュエーター１０が、角度可変手段と距離可変手段を兼ねるが、それぞれの可変手段は独立していても良い。
【００５６】
また、Ｐ１以外の位置（例えばＰ２）周辺におけるケラレを軽減したい場合は、式（１）のｄＰ０Ｐ１の代わりにその位置とＰ０の距離（例えばｄＰ０Ｐ２）を入れればよい。このようにすれば、Ｘ線検出器の受光面上でモアレのコントラストの高い場所を任意に選ぶことができる。したがってＸ線検出器６によるＸ線検出中に、上述の原理に基づいてコントラストの良好な場所をＸ線検出器の受光面内で移動させることで、比較的大きな被検査物でも１回の検出の結果から、被検査物の情報を取得することが可能となる。これを実現するために本実施形態の角度可変手段と距離可変手段は、Ｘ線検出器６によるＸ線検出中に、線源格子に対して上述の回転移動と平行移動を連続的に行っている（Ｘ線が垂直に入射する位置を線源格子上で連続的に移動させている）。その結果、検出器の受光面の周辺部で検出されるモアレのコントラストを従来よりも向上させる事が出来る。尚、従来とは、線源格子、位相格子と遮蔽格子とＸ線検出器を図２の様に配置した状態のみでＸ線の検出を行う撮像装置の事を指す。本実施形態では線源格子と位相格子の間の距離が変化する。その為、位相格子と遮蔽格子の距離は、トールボット条件を厳密には満たさなくなるが、Ｘ線トールボット干渉法においてθは数度程度なので、自己像のコントラストの劣化は僅かで無視できる程度である。
【００５７】
本実施形態において、角度可変手段は線源格子を回転移動させることで光軸と線源格子の角度を変化させたが、Ｘ線撮像装置がＸ線源を備える場合はＸ線源を回転移動させて光軸と線源格子の角度を変化させても良い。但し、Ｘ線源を回転移動させる場合は、Ｘ線源と線源格子の平行移動を併せて行う必要がある。すると、線源格子を回転移動させて光軸と線源格子の角度を回転させるよりも写野が狭くなる、又は、面積広い線源格子を用いる必要がなるといった可能性が生じるため、線源格子を回転移動させて光軸と線源格子の角度を回転させることが好ましい。
【００５８】
また、本実施形態においては、Ｘ線検出器が１度の検出を行っている間に線源格子を連続的に移動（回転移動と平行移動）させているが、Ｘ線検出器は、少なくとも線源格子と光軸が第１の角度をとるときと第２の角度をとるときとでＸ線の検出を行えばよい。
【００５９】
つまり、本実施形態のように、第１の角度をとるときの検出と第２の角度をとるときの検出を一度の検出で行っても良いし、第１の角度をとるときの検出と第２の角度をとるときの検出を別々に行っても良い。
【００６０】
例えば線源格子と光軸の角度を第１の角度から第２の角度へ移動させ、移動と検出を交互に行うような、ある角度ごとの移動とＸ線検出器によるＸ線検出を交互に行ってもよい。但しこの様な場合は、線源格子の移動とＸ線検出器によるＸ線検出動作の一連周期が小さい方が、より均一なコントラストの画像を取得する事が可能である。
【００６１】
尚、第１の角度をとるときの検出と第２の角度をとるときの検出を別々に行うと、それぞれの検出結果を合成する必要がある。一方、一度の検出で行うと検出結果の合成の必要がなく、更に検出結果に含まれるリードアウトノイズも１回の読みだし（リードアウト）分であるという利点がある。しかし、本実施形態のように線源格子と光軸の角度変化と、線源格子とＸ線源の距離変化を連続的に行うよりも、角度変化と検出を交互に行う方が線源格子の移動が容易なことがあるので、線源格子の移動の容易性を考慮してどちらを行うか決めても良い。尚、検出とは、検出器の検出素子がＸ線を検出する状態（各素子が動作し、電荷の蓄積が可能な状態）にあることを指す。例えば、Ｘ線が検出素子に照射されていない状態であっても、検出器がＸ線を検出することができる状態であれば検出器がＸ線を検出している状態であるとみなす。一般的に、カメラによる写真撮影の際、シャッターが開いて、撮像素子（又はフィルム）がレンズからの光に対して露出されている状態のときであれば、光が実際にレンズに対して入射したかに関わらず露出中とみなすことと同等である。
【００６２】
この他、縞ずれを軽減する別の方法として、線源格子を回転させる回転中心をずらしていく方法もある。
【００６３】
図２の状態から、線源格子２と周辺Ｘ線２１の交点Ｐ１を回転中心として線源格子をθ回転させる。すると、周辺Ｘ線２１が線源格子に入射する位置は図２の位置と変化しないまま、線源格子に対して周辺Ｘ線が垂直に入射する。このように、Ｘ線を垂直に入射させたい位置を回転中心として線源格子を回転させ、線源格子の回転中心を格子上で移動させることで、Ｘ線検出器上に形成されるモアレのコントラストの高い場所を任意に移動させることができる。但し、この方法だと、原理的には回転中心を透過したＸ線は縞ずれを起こさないが、回転中心から離れるにしたがって縞ずれが起きる可能性がある。回転中心から離れるにしたがって、線源格子を透過するＸ線量も低下し、モアレのコントラストも低下するため、この縞ずれが検出結果に与える影響は無視できる可能性もある。しかし、図５を用いて説明したＸ線源と線源格子の距離を変化させる方法の方が、縞ずれが検出結果に与える影響を軽減できると考えられる。
【００６４】
（実施形態２）
本実施形態は、位相格子、遮蔽格子にそれぞれ湾曲格子を使用したＸ線撮像装置であり、それ以外の装置構成、線源格子の回転方法、移動方法やＸ線検出器による撮像方法に関しては実施形態１とは変わらないものとする。
【００６５】
図６を用いて本実施形態を説明する。図６は本実施形態において光軸と線源格子とが垂直に配置されているときの様子を表す模式図である。実施形態１においては、Ｘ線の入射角度に対する線源格子の影響のみ考慮していたが、位相格子、遮蔽格子に対するＸ線の入射角度も、検出器上に形成されるモアレに影響を与える。例えば、位相格子と遮蔽格子が光軸に対して垂直に配置されているとき、位相格子の中心Ｑ０においても位相基準部または位相シフト部の厚み方向と光軸上のＸ線の進行方向が一致する。また、遮蔽格子の中心Ｒ０においても遮蔽部または透過部の厚み方向と中心Ｘ線の進行方向が一致する。しかしながら、位相格子上のＱ１の位相基準部または位相シフト部の厚み方向と、遮蔽格子上のＲ１と遮蔽部または透過部の厚み方向は、周辺Ｘ線２１の進行方向と一致しない。そのため、位相のシフト量がばらついたり、透過すべきＸ線が透過できなくなったりする（ケラレが発生する。）。線源格子の影響のみを考慮した実施形態１についても、従来技術（図２の状態のみで撮像する方法に相当）と比較すると効果は明らかである。
【００６６】
しかし、位相格子と遮蔽格子は線源格子よりも面積が広いため、位相格子、遮蔽格子のそれぞれとＸ線の入射角度の関係の影響も考慮した方が好ましい。
【００６７】
そこで、本実施形態においては、位相格子、遮蔽格子に関しては湾曲形状とし、入射Ｘ線の光軸に対する角度に関わらず、それぞれの格子の突部が入射Ｘ線に対してほぼ平行となる様な構成（Ｘ線の波面に沿う構成と呼ぶことがある。）としている。図７に線源格子を回転、移動させた状態を示す。実施形態１で既に説明したとおり、線源格子と光軸の角度の変化に合わせて、線源格子をＸ線光軸に沿ってΔＬ０移動させる事により、線源格子上のＰ１を通る周辺Ｘ線２１が位相格子上のＱ１、遮蔽格子上のＲ１を通る事になる。よって、図６での周辺Ｘ線２１の軌跡と一致する。つまり、光軸と線源格子の角度に関わらず、周辺Ｘ線２１が線源格子に入射する位置（Ｐ１）は変わらない。従って、縞ずれの発生はない。但し、線源格子上の周辺Ｘ線２１が入射する位置（Ｐ１）における線源格子と周辺Ｘ線２１の角度が、図６の状態よりも垂直に近くなる（ケラレが少なくなる）ように、線源格子が配置されているときの場合である。線源格子上の周辺Ｘ線２１が入射する位置（Ｐ１）における線源格子と周辺Ｘ線２１の角度が、図６の状態よりも平行に近くなる（ケラレが多くなる）ように、線源格子が配置されているときは、縞ずれの発生が生じる。しかし、縞ずれが発生する領域ではＸ線のケラレが多いため、この領域を透過するＸ線が形成するモアレのコントラストは低いため縞ずれが検出結果に与える影響は小さい。
【００６８】
本実施形態のＸ線撮像装置は、位相格子、遮蔽格子が湾曲形状の為、周辺Ｘ線２１がそれぞれＱ１、Ｒ１に垂直入射する事が出来る。
【００６９】
位相格子、遮蔽格子は、線源格子と比べてＸ線源からの距離が遠く、Ｘ線波面の曲率半径が比較的大きい為、線源格子に比べて湾曲形状の格子を作成し易い。
【００７０】
本実施形態を実際に適用する事で、実施形態１の場合よりもより均一なコントラストのモアレの情報を検出結果として取得する事が可能となる。
【００７１】
（実施形態３）
本実施形態は、実施形態１の線源格子の回転と移動の動作を、線源格子のみならず、位相格子、遮蔽格子、Ｘ線検出器へも適用した形態である。
【００７２】
図８を用いて本実施形態を説明する。図８で示す通り、線源格子、位相格子、遮蔽格子、Ｘ線検出器を光軸に対して、線源格子と同じ角度だけ回転させ、其々縞ずれが発生しないように光軸に対して平行に移動させてＸ線源との距離を変化させている。ここで具体的に移動量を示すと以下のようになる。
【００７３】
位相格子の移動量をΔＬ１、遮蔽格子の移動量をΔＬ２、Ｘ線検出器の移動量をΔＬ３とすると、其々以下の式（４）〜式（６）で示される。尚、線源格子の移動量は上述（式（２））のΔＬ０である。
【００７４】
【数３】
2014178130.tif 000005
【００７５】
【数４】
2014178130.tif 000006
【００７６】
【数５】
2014178130.tif 000007
【００７７】
尚、角度θＱは位相格子の回転角度（９０°から位相格子と光軸とがなす角度を引いた角度）、角度θＲは遮蔽格子の回転角度、角度θＳはＸ線検出器の回転角度である。
つまり、線源格子と光軸の角度が第１の角度から第２の角度へ変化する場合、θＱは、光軸と線源格子が第１の角度をとるときの光軸と位相格子の角度と、光軸と線源格子が第２の角度をとるときの光軸と位相格子の角度との差である。これを、以下、「光軸と線源格子が第１の角度をとるときと第２の角度をとるときの、光軸と回折格子のなす角度の差」と呼ぶことがある。θＲとθＳも同様である。
【００７８】
本実施形態ではθ（線源格子の回転角度）＝θＱ＝θＲ＝θＳである。また、本実施形態では遮蔽格子とＸ線検出器を密着させており、Ｌ２＝Ｌ３とみなすため、ΔＬ２＝ΔＬ３とする。このように、厳密にはＬ２≠Ｌ３であっても、Ｌ２とＬ３の差が非常に小さければ、ΔＬ２＝ΔＬ３しても影響は小さい。
【００７９】
本実施形態を実際に適用する事で、実施形態１の場合よりもより均一なコントラストのモアレの情報を検出結果として取得する事が可能となる。
【００８０】
（実施例）
本実施例では実施形態２のＸ線撮像装置について具体的に説明する。
【００８１】
図９は本実施例の構成を表しており、Ｘ線源１から出射したＸ線は線源格子２、被検査物３を透過し、位相格子４によって回折し、遮蔽格子５上に形成された自己像の一部が遮蔽格子５によって遮蔽される事でモアレを形成する。そして形成されたモアレをＸ線検出器６で検出する。Ｘ線検出器６による検出は、制御部８によりＸ線検出器６に送られる指示に従って行われる。また、Ｘ線検出器６による検出データは演算手段である計算機７に送られ、被検査物３の微分位相像が構成される。実施形態２では、位相格子４、遮蔽格子５は入射Ｘ線波面に沿った湾曲形状であるが、後に示す曲率半径から、実際には平面と比べてほんの僅かに湾曲した形状である。加えて、それぞれの格子の湾曲自体は本発明の本質ではないため図９及び以降の図においてもその形状は省略するものとする。
【００８２】
線源格子２は、アクチュエーター１０によって線源格子２の中心を回転中心として回転し、線源格子２と光軸２０とがなす角度が変化する。更には、アクチュエーター１０により線源格子２が光軸２０に沿って移動し、Ｘ線源１と線源格子２の距離が変化する。
【００８３】
上記構成において、具体的な数値を示しながら本実施例について詳細に説明する。
【００８４】
Ｘ線源１から出射するＸ線のエネルギーとしては、３５ｋｅＶ（３．５４×１０−２  ｎｍ）とした。
【００８５】
線源格子２のサイズを一辺１２ｍｍの正方形に、位相格子４、遮蔽格子５の有効サイズをいずれも一辺１５０ｍｍの正方形とし、Ｘ線検出器６で検出できる有効サイズも一辺１５０ｍｍの正方形とした。
【００８６】
位相格子４は図１０に示す様に、位相シフト部３１と位相基準部３２が市松格子状に配置されており、その周期（隣り合う位相シフト間の距離）をｄ１＝１０μｍとした。位相格子４にはＸ線透過率が高いシリコンを用い、格子面に周期的に凸部を設ける事で位相シフト部３１と位相基準部３２を形成した。位相格子４はπ格子とし、３５ｋｅＶのＸ線を照射する場合、空気との屈折率差（５．３７×１０−７）を考慮すると、位相シフト量として３３μｍとなる。即ち、位相シフト部の高さ（凸部）が３３μｍとなるように作成した。
【００８７】
また、線源格子２、遮蔽格子５については、図１１、図１２にそれぞれ示す通りシリコン基板上に凸部を形成した井桁格子状であり、凸部をＸ線吸収率の高いＡｕで形成することで、凸部でＸ線を遮蔽し凸部以外の場所（平面部）でＸ線を透過する構造とした。
【００８８】
線源格子２、遮蔽格子５の周期をそれぞれｄ２＝１６μｍ、ｄ３＝１０．５μｍとし、凸部の高さをいずれも１２０μｍとした。ここで周期とは、ある凸部の中心と再隣接している凸部の中心間の距離の事をいう。また、凸部と平面部の幅は１：１となるように形成した。
【００８９】
次に上記の各格子を配置した。Ｘ線源１と線源格子２の距離（Ｌ０）が１００ｍｍ、Ｘ線源１と位相格子４の距離（Ｌ１）が１０００ｍｍになるように、線源格子２と位相格子４を配置した。次に、本実施例のＸ線撮像装置において、トールボット距離は５８１ｍｍなので、Ｘ線源１と遮蔽格子５の距離（Ｌ２）が１５８１ｍｍになるように遮蔽格子５を配置した。となる。従って、位相格子４、遮蔽格子５については、Ｘ線源１の焦点を中心としたそれぞれ半径１０００ｍｍ、１５８１ｍｍの円弧形状となるように湾曲させた。
【００９０】
また、Ｘ線検出器６は遮蔽格子５の中心に密着させて配置し、Ｘ線源１とＸ線検出器６の距離もＬ２と等しいものとする。
【００９１】
本実施例におけるＸ線撮像装置で、Ｘ線源、線源格子、位相格子、遮蔽格子、およびＸ線検出器が上記寸法で配置された場合、線源格子２の面上で本来、入射Ｘ線を透過すべき領域に対し、実際に透過できる入射Ｘ線の透過率を計算したものを図１３に示す。但し計算の都合上、Ｘ線の焦点サイズはゼロとした。
【００９２】
尚、初期状態において線源格子２の中心を光軸２０が通るものとする。また、初期状態における線源格子２の有効領域（一辺の有効長）は、上記の線源格子２の配置から以下の計算式で求められる。
１５０×１００÷１５８１＝９．４９ｍｍ
【００９３】
即ち図１３において、線源格子２の四隅付近を通る入射Ｘ線は線源格子２の中心からＸ（第１の方向における中心との距離）＝４．７４ｍｍ、Ｙ（第２の方向における中心との距離）＝４．７４ｍｍ付近を通る事になり、中心部の光量を１００％とした時、四隅付近では１０％未満の光量しか得られていない事になる。但し、Ｘ線の光軸２０は水平面にあるとし、水平面にあり光軸２０と直行する方向をＸ軸、水平面に対して垂直方向をＹ軸であるとする。
【００９４】
従って、線源格子面上で光軸２０から離れるに従って、本来入射Ｘ線を透過すべき領域に対する実際の入射Ｘ線の透過率は下がり、周辺部では殆どＸ線を透過できない事が分かる。
【００９５】
次に式（１）、式（２）に従って、線源格子２を回転させ更には光軸２０に沿って平行移動させる。線源格子２の有効領域のうち四辺の中央付近（四辺とＸ軸Ｙ軸が交差する付近）にＸ線を垂直入射する場合について以下、説明する。
【００９６】
例えば、そのうちの一つである、Ｘ＝４．５ｍｍ、Ｙ＝０ｍｍにＸ線を垂直入射する場合、上記した格子の配置寸法から考えると、θ＝２．５８°でありΔＬ０＝１．０１ｍｍとなる。従って、線源格子２と光軸２０がなす角度が、９０°−θ、即ち８７．４°となるように回転させた。
【００９７】
この時、線源格子２におけるＸ線の透過率分布（本来透過すべき領域に対する、実際の入射Ｘ線透過率）を計算すると、図１４の様になる。
【００９８】
同様にして、線源格子の有効領域の四隅付近について計算を行った。ここでは、Ｘ＝４．５ｍｍ、Ｙ＝４．５ｍｍにＸ線が垂直入射する場合を説明する。この時、光軸２０と上記ＸＹ座標（４．５，４．５）の距離は、√２×４．５ｍｍとなるので、式（１）、式（２）より計算すると、θ＝３．６４°、ΔＬ０＝０．２０ｍｍとなる。
【００９９】
この場合θは、Ｘ線源１と前記ＸＹ座標（４．５，４．５）を結ぶ直線と、光軸２０がなす角度であり、前記ＸＹ座標（４．５，４．５）と線源格子２の中心とを結ぶ直線と光軸２０がなす角度が９０°−θ、即ち８６．４°となるように、線源格子２を回転させた。この時、線源格子２における入射Ｘ線の透過率分布は、図１５の様になる。
【０１００】
以降、同様に線源格子２の面内９点（線源格子２の有効領域において、対角線の交点である中央部（初期状態）で１点、四辺の中央付近を四辺のそれぞれについてで４点、四隅を四隅のそれぞれについてで４点）において、入射Ｘ線の透過率分布を計算し、これらより得られた９枚の画像を積算し透過率にすると、図１６の様になる。
【０１０１】
以上の結果から、例えば初期状態においてその透過率が１０％程度であった、Ｘ＝４．５ｍｍ、Ｙ＝４．５ｍｍ付近の透過率は、６５％まで上昇する事が分かる。
【０１０２】
即ち、線源格子２の回転、移動動作を行わない場合のＸ線の透過率を示す図１３と上記９点での積算結果である図１６を比較すれば、本実施例の効果は明らかである。また、本実施例のように、線源格子と光軸の角度を変化させることによって、Ｘ線検出器６で得られるモアレパターンの面内コントラストの均一性を向上できる。尚、本実施例においては、線源格子面内の９点にＸ線が垂直入射するように線源格子２の動作（回転と移動）と、Ｘ線検出器６によるＸ線検出を行ったが、動作の点数が増えれば増えるほど得られる画像の面内コントラストの均一性は向上すると考えられる。従って、連続的な動作、即ちＸ線検出器６によってＸ線を検出している期間に、線源格子２の動作（回転と移動）を線源格子面上の全領域に対して行う事が好ましい。このように、本実施例を用いれば、特許文献１と２に記載の線源格子よりも容易に製造可能な線源格子を用いつつも光軸から離れた領域におけるモアレ（自己像）のコントラストを従来のＸ線撮像装置よりも向上させることが可能である。
【０１０３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  Ｘ線源
２  線源格子
３  被検査物
４  位相格子
５  遮蔽格子
６  Ｘ線検出器
７  計算機
８  制御部
１０  アクチュエーター
２０  光軸
２１  周辺Ｘ線
２２  周辺Ｘ線
３１  位相格子における位相シフト部
３２  位相格子における位相基準部
４１  湾曲型位相格子
５１  湾曲型遮蔽格子
ｄ１  位相格子の周期
ｄ２  線源格子の周期
ｄ３  遮蔽格子の周期
【図１】
2014178130.tif 000012
【図２】
2014178130.tif 000013
【図３】
2014178130.tif 000014
【図４】
2014178130.tif 000015
【図５】
2014178130.tif 000016
【図６】
2014178130.tif 000017
【図７】
2014178130.tif 000018
【図８】
2014178130.tif 000019
【図９】
2014178130.tif 000020
【図１０】
2014178130.tif 000021
【図１１】
2014178130.tif 000022
【図１２】
2014178130.tif 000023
【図１３】
2014178130.tif 000024
【図１４】
2014178130.tif 000025
【図１５】
2014178130.tif 000026
【図１６】
2014178130.tif 000027