焦点面型偏光イメージングシステムのコア光学素子として、マイクロ偏光子アレイ（Micropolarizer Array、MPA）はシーンターゲットの偏光情報の再構築に重要な影響を与える。従来の2×2 MPAにおける画像解像度の損失や瞬時視野誤差の問題、及び既存モデルが2×N系列MPAのみ設計可能な制約に対し、フーリエ周波数領域に基づく設計モデルを提案し、2×N系列とN×N対角系列のMPA配置パターンを包含するモデルを確立、さらに3種類の新たな対角アレイMPAを最適設計した。理論解析、実験及び数値シミュレーションにより、既存MPAと新設計MPAの再構築性能について質的分析および定量試験を行った。実験結果は、2×2×2 MPAを用いたS₀、S₁、S₂及び線偏光度画像が定量試験および視覚効果の面で最良であり、単一検出器スナップショットイメージングシステムに対しては、新型3×3 MPAが最良の再構築効果を示したことを示している。本研究の改良モデルの適用および新型MPAの提案は、多様かつ高性能なMPA製造の理論的基盤を提供し、DoFP偏光イメージングシステムの実用化を促進する。

偏光イメージング;フーリエ周波数領域;マイクロ偏光子アレイ;数値シミュレーション;画像再構築