JP2017058608A - 拡散特性取得装置及び拡散特性再現装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物体表面の光の拡散特性を取得及び再現する装置を提供する。
【解決手段】拡散特性取得装置１は、被写体１０１ａの一点１０１ａ０から異なる方向に発せられる複数の光線１０１ａ１，１０１ａ２，１０１ａ３の明るさや色の情報を拡散特性として取得する装置であって、被写体１０１ａの側から順に、対物レンズ１０２と、複数の開口１０５ａが二次元状に並んだ開口アレイ１０５と、複数の光学素子１０６ａが二次元状に並んだ光学素子アレイ１０６と、撮像素子１０３と、を備え、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａは、開口アレイ１０５を構成する個々の開口１０５ａを通過する光が入射する位置に配置され、開口アレイ１０５は、対物レンズ１０２によって被写体の光学像１０４ａ，１０４ｂが生成される位置に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体表面の光の拡散特性を取得及び再現する拡散特性取得装置及び拡散特性再現装置に関する。

従来、デジタルカメラ等の撮像装置で撮像された画像データをもとにして、印刷した画像に光沢フィルムを付与して画像を形成することで、キラキラなどの質感を向上させる技術が知られていた（特許文献１参照）。しかしながら、この技術は印刷の技術であり、例えば宝石や光沢のある物体が持っているキラキラなどの質感をディスプレイで再現する方法や、そのための情報を光学的に取得する方法は従来知られていない。

特開２０１０−１７９５７３号公報

物体表面の輝度や色情報を取得及び再現する技術として、通常のカメラ及びディスプレイが知られている。これら通常のカメラ及びディスプレイの問題点について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１に示すカメラＣは、一例として角柱及び円柱を被写体３０１ａ及び被写体３０１ｂとして撮影するものとする。このカメラＣは、カメラレンズ３０２と撮像素子３０３とを備えている。カメラレンズ３０２は、１つの凸レンズで表したが、複数のレンズの組み合わせにより構成されていてもよい。撮像素子３０３は、通常の写真フィルムやＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子などの動画像を撮像可能な素子で構成されている。矢印３２０で示す方向に向いてカメラＣで被写体を撮影すると、撮像素子３０３には、被写体３０１ａ，３０１ｂにそれぞれ対応した像３０４ａ，３０４ｂが結像する。このときの撮像素子３０３とカメラレンズ３０２との距離をＸ１とする。

ここでは、被写体３０１ａ上のある点３０１ａ０に着目し、この点３０１ａ０から例えば３本の光線３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ａ３が発せられるものとする。これらの光線は、被写体自らが発する光線でもよいし、被写体に照射された光が反射することで生ずる光線でもよい。３本の光線３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ａ３は、カメラレンズ３０２によって集光され、撮像素子３０３上には、被写体３０１ａ上の点３０１ａ０に対応した像３０４ａ０が生成される。ここで、点３０１ａ０から発せられる３本の光線３０１ａ１、３０１ａ２、３０１ａ３は、例えば被写体３０１の表面形状によって、異なる明るさや色を有する可能性がある。しかしながら、撮像素子３０３で像３０４ａ０を取得する際は、これらの明るさや色が合成された状態で取得される、という問題がある。

同様に、被写体３０１ｂ上のある点３０１ｂ０に着目し、この点３０１ｂ０から例えば３本の光線３０１ｂ１、３０１ｂ２、３０１ｂ３が発せられるものとする。３本の光線３０１ｂ１、３０１ｂ２、３０１ｂ３は、カメラレンズ３０２によって集光され、撮像素子３０３上には、被写体３０１ｂ上の点３０１ｂ０に対応した像３０４ｂ０が生成される。

図１２は、表示素子４１２で構成されるディスプレイＤを示す図である。表示素子４１２は、例えば液晶パネル等で構成されている。表示素子４１２は、図１１に示すカメラＣにより撮影された像３０４ａ及び像３０４ｂに対応した画像４０４ａ及び画像４０４ｂを表示する。観視者Ｈが矢印４２１で示す方向を向いて表示素子４１２を観察すると、角柱の画像４０４ａ及び円柱の画像４０４ｂを観察することができる。

ここで、画像４０４ａ、４０４ｂや画像を構成する点４０４ａ０、４０４ｂ０は、それぞれ、図１１の撮像素子３０３で取得される明るさや色の情報と同一であるとする。そのため、点４０４ａ０は、被写体３０１ａ上の点３０１ａ０に対応しているが、ディスプレイの点４０４ａ０からは、観察方向によらず、同一の明るさや色が観察される問題がある。同様に、点４０４ｂ０は、被写体３０１ｂ上の点３０１ｂ０に対応しているが、ディスプレイの点４０４ｂ０からは、観察方向によらず、同一の明るさや色が観察される問題がある。

前記したように、被写体の一点から発せられる光線、あるいは、被写体の一点に照射された光が反射することで生ずる光線は、例えば光線の方向によって、異なる明るさや色を有する可能性がある。以下では、このように被写体の一点からの光線の方向によって異なる明るさや色の特性のことを、被写体の拡散特性と呼ぶこととする。

実物、例えば光沢のある物体は、それを観察する人が見る位置によってキラキラと光る領域は異なるが、通常、カメラレンズ３０２で取得された２次元画像は、どの方向から見ても光沢がある場所は変わらず、キラキラなどの質感が低下してしまう。よって、図１１に示したカメラＣでは、被写体の拡散特性を取得することができず、その結果、図１２に示したディスプレイＤで被写体の拡散特性を再現することができない。
上述したように、実物の物体において方向によって明るさや色が異なっている場合に、その物体の状態をディスプレイで再現する方法や、再現するために必要な物体の情報を光学的に取得する方法はこれまで知られていなかった。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、物体表面の光の拡散特性を取得及び再現することができる拡散特性取得装置及び拡散特性再現装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る拡散特性取得装置は、被写体の一点から異なる方向に発せられる複数の光線の明るさや色の情報を拡散特性として取得する拡散特性取得装置であって、被写体の側から順に、対物レンズと、複数の開口が二次元状に並んだ開口アレイと、複数の光学素子が二次元状に並んだ光学素子アレイと、撮像素子と、を備え、前記光学素子アレイを構成する個々の光学素子は、前記開口アレイを構成する個々の開口を通過する光が入射する位置に配置され、前記開口アレイは、前記対物レンズによって被写体の光学像が生成される位置に配置されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、拡散特性取得装置では、対物レンズによって被写体の光学像が生成される位置に開口アレイが配置されているので、生成される光学像の内、被写体のある一点に寄与する複数の光線が開口アレイの開口の位置では交わって１つに重なるが、開口を通過すると複数の光線に分離される。そして、拡散特性取得装置では、光学素子アレイを構成する個々の光学素子が、開口アレイを構成する個々の開口を通過する光が入射する位置に配置されているので、生成される光学像の内、ある一点に寄与する複数の光線が、個々の光学素子に入射する。そして、光学素子は、この一点に寄与する複数の光線を分離した状態で出射する。そして、拡散特性取得装置では、光学素子アレイを出射した光を撮像素子で受光することで、被写体の一点から異なる方向に発せられる複数の光線の明るさや色の情報を拡散特性として取得することができる。

また、前記課題を解決するために、本発明に係る拡散特性再現装置は、拡散特性取得装置で被写体の拡散特性として取得した明るさや色の情報に対応した透過率や色で画像を表示する表示素子を有して前記被写体の拡散特性を再現する拡散特性再現装置であって、前記表示素子の表示面の側から順に、複数の開口が二次元状に並んだ開口アレイと、前記表示素子を通過した光の方向を制御する複数の光学素子が二次元状に並んだ拡散特性制御光学素子アレイと、前記表示素子と、前記表示素子の表示面の反対側から光を照射する光源部と、を備え、前記開口アレイを構成する個々の開口は、前記光源部から出射され前記表示素子及び前記拡散特性制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子を通過する光が入射する位置に配置され、かつ、前記拡散特性制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子の焦平面上に配置されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、拡散特性再現装置では、拡散特性取得装置で取得した明るさや色の情報に対応した透過率や色で画像が表示素子に表現され、光源部によって表示素子の背面側から光が照射されるので、表示素子は、拡散特性取得装置で取得した被写体のある一点に寄与する複数の光線を出射する。そして、拡散特性再現装置では、表示素子から出射する複数の光線は拡散特性制御光学素子アレイに入射する。そして、拡散特性再現装置では、開口アレイを構成する個々の開口は、拡散特性制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子を通過する光が入射する位置に配置されているので、開口アレイの開口の位置では複数の光線が交わって１つに重なるが、開口を通過すると複数の光線に分離される。これにより、拡散特性再現装置では、表示素子、光学素子及び開口を通過した光が、被写体表面の拡散特性を反映した方向に出射される。したがって、被写体において方向によって明るさや色が異なっていた場合に、拡散特性再現装置は、その被写体が持っている質感を向上させて表示することができる。

本発明は、以下に示す効果を奏するものである。
被写体の一点から発せられる光線、あるいは、被写体の一点に照射された光が反射することで生ずる光線は、光線の方向によって異なる明るさや色を有する可能性があるが、本発明に係る拡散特性取得装置によれば、光線の方向によって異なる明るさや色の情報を取得することが可能となる。また、本発明に係る拡散特性再現装置によれば、拡散特性取得装置で取得された情報から、被写体において光線の方向によって異なる明るさや色の情報を再現することができる。

本発明の第１実施形態に係る拡散特性取得装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第２実施形態に係る拡散特性取得装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第３実施形態に係る拡散特性取得装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第３実施形態に係る拡散特性取得装置の動作を模式的に示す説明図である。 本発明の第４実施形態に係る拡散特性取得装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第５実施形態に係る拡散特性取得装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第６実施形態に係る拡散特性取得装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係る拡散特性再現装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第２実施形態に係る拡散特性再現装置の概略を模式的に示す構成図である。 本発明の第３実施形態に係る拡散特性再現装置の概略を模式的に示す構成図である。 従来技術に係る物体表面の情報を取得する装置の概略を模式的に示す構成図である。 従来技術に係る物体表面の情報を再現する装置の概略を模式的に示す構成図である。

［拡散特性取得装置］
（第１実施形態）
第１実施形態に係る拡散特性取得装置について図１を参照して説明する。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。拡散特性取得装置１は、被写体の一点から異なる方向に発せられる複数の光線の明るさや色の情報を拡散特性として取得する装置である。この拡散特性取得装置１は、図１に示すように、被写体１０１ａ，１０１ｂの側から順に、対物レンズ１０２と、開口アレイ１０５と、光学素子アレイ１０６と、撮像素子１０３と、を備えている。

図１では、対物レンズ１０２を１つの凸レンズで表したが、対物レンズ１０２は複数のレンズの組み合わせにより構成されていてもよい。
撮像素子１０３は、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子を出射する光を受光するものである。撮像素子１０３は、通常の写真フィルムやＣＣＤ撮像素子などの動画像を撮像可能な素子で構成されている。撮像素子１０３は、光学素子アレイ１０６に対して開口アレイ１０５とは反対側に配置される。

光学素子アレイ１０６は、複数の光学素子１０６ａを二次元状に並べて構成されている。なお、図１では、光学素子アレイ１０６を光学素子１０６ａの配列面に沿った方向で示しているので、複数の光学素子１０６ａが直線状に図示されている。
この光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａは、開口アレイ１０５を構成する個々の開口１０５ａを通過する光が入射する位置に配置されている。
光学素子１０６ａの配列は、例えば正方格子状（グリッド構造）である。なお、光学素子１０６ａの配列は、俵積状いわゆるラインオフセット状に配列してもよい。
光学素子アレイ１０６の平面視の輪郭は例えば矩形である。なお、光学素子アレイ１０６の平面視の輪郭は、その他の多角形、円形、楕円形であってもよい。

光学素子アレイ１０６は、開口アレイ１０５に対して対物レンズ１０２とは反対側に配置されている。光学素子アレイ１０６は、開口アレイ１０５から所定の距離ｄ１だけ離れた位置に配置されている。所定の距離ｄ１は、ここでは、一例として光学素子アレイ１０６の焦平面に開口アレイ１０５を一致させたときの距離と同じであるものとする。なお、光学素子アレイ１０６は、撮像素子１０３から所定の距離ｄ２だけ離れた位置に配置されている。

本実施形態では、一例として、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａは、凸レンズであるものとした。光学素子アレイ１０６では、凸レンズが密集した状態で配置されている。図１では、１０個の凸レンズを図示したが、光学素子１０６ａの個数は任意である。

開口アレイ１０５は、板状の部材に例えば円形や矩形の孔からなる開口１０５ａを設けて構成されている。板状の部材は、被写体からの光を透過しない材料で構成されている。この板状の部材は、表面での光の反射率が０となる板であるものを用いれば好適であるが、その材料は特に限定されるものではない。この開口アレイ１０５は、複数の開口１０５ａを二次元状に並べて構成されている。開口１０５ａの配列方法は、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子の配列方法と同様である。つまり、光学素子アレイ１０６の光学素子１０６ａが例えば正方格子状の配列であれば、開口アレイ１０５の開口１０５ａも正方格子状の配列とする。拡散特性取得装置１では、開口アレイ１０５を構成する個々の開口１０５ａの中心が、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａの主点と、対物レンズ１０２の主点を通る直線上に配置されていることとした。また、開口アレイ１０５は、対物レンズ１０２によって被写体に対応した像が結像する位置に配置される。このときの開口アレイ１０５と対物レンズ１０２との距離をＸ１とする。

次に、拡散特性取得装置１の作用について図１を参照して説明する。
拡散特性取得装置１は、一例として角柱及び円柱を、被写体１０１ａ及び被写体１０１ｂとして、矢印で示す撮影方向１２０から撮影するものとする。拡散特性取得装置１の開口アレイ１０５は、対物レンズ１０２によって被写体１０１ａ及び被写体１０１ｂにそれぞれ対応した像１０４ａ及び像１０４ｂが結像する位置に配置される。また、一例として、開口アレイ１０５は、光学素子アレイ１０６の焦平面に一致して配置されているものとする。

また、被写体１０１ａ上のある点１０１ａ０に着目し、この点１０１ａ０から例えば３本の光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３が発せられるものとする。
同様に、被写体１０１ｂ上のある点１０１ｂ０に着目し、この点１０１ｂ０から例えば３本の光線１０１ｂ１、１０１ｂ２、１０１ｂ３が発せられるものとする。
これらの光線は、被写体自らが発する光線でもよいし、被写体に照射された光が反射することで生ずる光線でもよい。

ここで、例えば点１０１ａ０から発せられる３本の光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３は、被写体１０１ａの表面形状によって、異なる明るさや色を有する可能性がある。つまり、光線の方向によって異なる明るさや色を有する可能性がある。
これらの光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３は、対物レンズ１０２の作用により像１０４ａの点で交差するように進行し、開口アレイ１０５を構成する開口１０５ａを通過して、光学素子アレイ１０６を構成する光学素子１０６ａに到達する。

開口アレイ１０５が、光学素子アレイ１０６の焦平面に一致して配置されている場合、光学素子アレイ１０６を構成する光学素子１０６ａを通過した光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３は、それぞれ撮像素子１０３上の異なる位置に、像１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３として記録される。ここで、像１０４ａ１は像１０４ａに寄与する光線１０１ａ１が生成する像であり、像１０４ａ２は像１０４ａに寄与する光線１０１ａ２が生成する像であり、像１０４ａ３は、像１０４ａに寄与する光線１０１ａ３が生成する像である。

前記したように被写体１０１ａ上のある点１０１ａ０から発せられる光線、あるいは、点１０１ａ０に照射された光が反射することで生ずる光線は、光線の方向によって異なる明るさや色を有する可能性があるが、この光の拡散特性を図１１に記載したカメラＣでは取得することができなかった。本実施形態に係る拡散特性取得装置１によれば、この拡散特性を取得することが可能となる。なお、図１では、点１０１ａ０から発せられる３本の光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３について図示したが、実際には、拡散特性取得装置１は、撮像素子１０３を構成する画素の数に対応する本数の光線を撮像素子１０３で記録して取得することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る拡散特性取得装置の構成について図２を参照して説明する。
第２実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｂは、図１に示した拡散特性取得装置１と同じ構成要素を備えるが、開口アレイ１０５と光学素子アレイ１０６との配置が異なっている。なお、第１実施形態に係る拡散特性取得装置１と同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

本実施形態では、一例として、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａは、凸レンズであるものとした。また、拡散特性取得装置１Ｂでは、開口アレイ１０５を構成する個々の開口１０５ａの中心が、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａの光軸上に配置されていることとした。
本実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｂは、第１実施形態に係る拡散特性取得装置１と同様の作用により同様に拡散特性を取得することが可能となる。

第１及び第２実施形態では、開口アレイ１０５が、光学素子アレイ１０６の焦平面に一致して配置されている場合について説明したが、開口アレイ１０５が、光学素子アレイ１０６の焦平面に一致していない構成としてもよい。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る拡散特性取得装置の構成について図３を参照して説明する。第３実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｃは、図１に示した拡散特性取得装置１と同じ構成要素を備えると共に、さらに集光用レンズアレイ１０６ｃを備えている点が異なっている。なお、第１実施形態に係る拡散特性取得装置１と同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

集光用レンズアレイ１０６ｃは、複数のレンズ１０６ｃ１を二次元状に並べて構成されている。集光用レンズアレイ１０６ｃでは、凸レンズが密集した状態で配置されている。レンズ１０６ｃ１の配列は、例えばラインオフセット状又は正方格子状である。
集光用レンズアレイ１０６ｃは、光学素子アレイ１０６と撮像素子１０３との間に配置されている。集光用レンズアレイ１０６ｃは、撮像素子１０３から所定の距離ｄ３だけ離れた位置に配置されている。所定の距離ｄ３は、ここでは、一例として集光用レンズアレイ１０６ｃの焦平面に撮像素子１０３を一致させたときの距離と同じであるものとする。

集光用レンズアレイ１０６ｃを構成するレンズ１０６ｃ１は、光学素子アレイ１０６を構成する光学素子１０６ａよりも小さい。集光用レンズアレイ１０６ｃは、光学素子アレイ１０６を構成する１個の光学素子１０６ａに対して、複数のレンズ１０６ｃ１を備えている。光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａに対応する、集光用レンズアレイ１０６ｃを構成するレンズ１０６ｃ１の個数は、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａで取得しようとする所望の光線の個数と同数に設定される。

図３では、一例として、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａで、３本の光線の情報を取得する場合について図示しているため、光学素子アレイ１０６を構成する光学素子１０６ａの１つに対して、集光用レンズアレイ１０６ｃにおいて３つのレンズ１０６ｃ１を図示している。集光用レンズアレイ１０６ｃを構成する個々のレンズ１０６ｃ１は、撮像素子１０３を構成する画素と同程度の径を有することが好ましい。このように構成することで、被写体の拡散特性をより詳細に取得することができる。

次に、集光用レンズアレイ１０６ｃの作用について図３及び図４を参照して説明する。図３では、図１と同様に、光学素子アレイ１０６を構成する光学素子１０６ａを通過した光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３が、それぞれ撮像素子１０３上の異なる位置に、像１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３として記録される様子を示している。このうち例えば像１０４ａ２に注目すると、像１０４ａ２は、像１０４ａに寄与する光線１０１ａ２が生成する像である。図３では、光線１０１ａ２を１本の線として図示していたが、図４では、この光線１０１ａ２について注目して詳細に図示している。

図４では、この光線１０１ａ２を図示すると共に、その一本の光線に伴った所定の広がり領域１０１ａ２１を図示している。この領域１０１ａ２１に対応する光の広がり（図３では１本の光線１０１ａ２）が、集光用レンズアレイ１０６ｃを構成する１つのレンズ１０６ｃ１の全体の領域に入射する光に対応している。つまり、像１０４ａ２として撮像素子１０３上の画素によって取得される光とは、詳細には、領域１０１ａ２１に対応する光のことである。本実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｃは、集光用レンズアレイ１０６ｃの作用により、光学素子アレイ１０６を通過した光を、効率良く撮像素子１０３で取得することが可能となる。

なお、図４では、点１０１ａ０から発せられる光線の内、光線１０１ａ２について図示したが、集光用レンズアレイ１０６ｃは、他の点から発せられる、他の光線についても同様の作用を供する。

第３実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｃでは、第１実施形態に係る拡散特性取得装置１の配置において、光学素子アレイ１０６と撮像素子１０３との間に、集光用レンズアレイ１０６ｃを備えることとしたが、第２実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｂの配置において、光学素子アレイ１０６と撮像素子１０３との間に、集光用レンズアレイ１０６ｃを備えることとしてもよい。

（第４実施形態）
第４実施形態に係る拡散特性取得装置の構成について図５を参照して説明する。第４実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｄは、図２に示した拡散特性取得装置１Ｂと同じ構成要素を同じ配置で備えると共に、さらに遮光板１３０を備えている点が異なっている。なお、第２実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｂと同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

遮光板１３０は、表面での光の反射率が０となる板であるものを用いれば好適であるが、材料は特に限定されるものではなく、例えば、被写体からの光を透過しない材料から製造されている。遮光板１３０は、図５に示すように、光学素子アレイ１０６と撮像素子１０３とを接続するように配置されている。
本実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｄは、遮光板１３０を設けたことで、光学素子アレイ１０６を構成する個々の光学素子１０６ａ間で光の漏れを防ぐことができる。

第４実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｄは、第２実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｂの配置において遮光板１３０を設けることとしたが、第１実施形態に係る拡散特性取得装置１の配置において遮光板１３０を設けることとしてもよい。

また、第３実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｃの配置において、集光用レンズアレイ１０６ｃと撮像素子１０３とを接続するように遮光板１３０を設けることとしてもよい。このようにすることで、集光用レンズアレイ１０６ｃを構成する個々のレンズ１０６ｃ１間で光の漏れを防ぐことができる。

（第５実施形態）
第５実施形態に係る拡散特性取得装置の構成について図６を参照して説明する。第５実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｅは、図６に示すように、対物レンズ１０２と、開口アレイ１０５と、光学素子アレイ１０７と、撮像素子１０３と、を備えている。なお、第２実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｂと同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

拡散特性取得装置１Ｅでは、光学素子アレイ１０７を構成する個々の光学素子は屈折率分布レンズ１０７ｅであるものとした。
屈折率分布レンズ１０７ｅは、例えばレンズの光軸に直交する断面において周辺から中心に向かって２乗特性のような不均一な屈曲分布を有するように構成される。
屈折率分布レンズ１０７ｅは、入射端面から出射端面までの長さＬが、入射端面に点光源が配置された場合に平行光が出射端面より出射するような長さに設定されている。
光学素子アレイ１０７では、屈折率分布レンズ１０７ｅが密集した状態で配置されている。屈折率分布レンズ１０７ｅの配列は、例えば正方格子状やラインオフセット状である。

開口アレイ１０５は、対物レンズ１０２によって被写体に対応した像が結像する位置に配置され、また、光学素子アレイ１０７の入射端面に配置されている。開口アレイ１０５には、屈折率分布レンズ１０７ｅの光軸に一致するように開口１０５ａが配置されている。つまり、開口アレイ１０５を構成する個々の開口１０５ａの中心が、光学素子アレイ１０７を構成する個々の屈折率分布レンズ１０７ｅの光軸上に配置されている。

撮像素子１０３は、光学素子アレイ１０７に対して開口アレイ１０５とは反対側に配置され、また、光学素子アレイ１０７の出射端面に配置されている。
なお、図６では、拡散特性取得装置１Ｅの開口アレイ１０５と光学素子アレイ１０７と撮像素子１０３とを接合した部材を分かり易く示すために、１つの屈折率分布レンズ１０７ｅと、対応する開口アレイ１０５の単位要素１０５ｅと、対応する撮像素子１０３の単位要素１０３ｅとを分解して図示した。

本実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｅでは、例えば被写体１０１ａ上のある点１０１ａ０から発せられる光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３は、対物レンズ１０２の作用により像１０４ａの点で交差するように進行し、開口アレイ１０５を構成する開口１０５ａ、及び光学素子アレイ１０７を構成する屈折率分布レンズ１０７ｅを通過する。屈折率分布レンズ１０７ｅを通過した光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３は、それぞれ撮像素子１０３上の異なる位置に、像１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３として記録される。このように、拡散特性取得装置１Ｅは、第１実施形態に係る拡散特性取得装置１と同様の作用により同様に拡散特性を取得することが可能となる。

（第６実施形態）
第６実施形態に係る拡散特性取得装置の構成について図７を参照して説明する。第６実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｆは、図６に示した拡散特性取得装置１Ｅと同じ構成要素を備えると共に、さらに集光用レンズアレイ１０７ｃを備えている点が異なっている。なお、第５実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｅと同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

集光用レンズアレイ１０７ｃは、複数のレンズ１０７ｃ１を二次元状に並べて構成されている。集光用レンズアレイ１０７ｃでは、凸レンズが密集した状態で配置されている。レンズ１０７ｃ１の配列は、例えばラインオフセット状又は正方格子状である。
集光用レンズアレイ１０７ｃは、光学素子アレイ１０７と撮像素子１０３との間に配置されている。より詳細には、集光用レンズアレイ１０７ｃは、光学素子アレイ１０７に近接して配置され、また、撮像素子１０３から所定の距離ｄ４だけ離れた位置に配置されている。所定の距離ｄ４は、ここでは、一例として集光用レンズアレイ１０７ｃの焦平面に撮像素子１０３を一致させたときの距離と同じであるものとする。

光学素子アレイ１０７を構成する個々の屈折率分布レンズ１０７ｅに対応する、集光用レンズアレイ１０７ｃを構成するレンズ１０７ｃ１の個数は、屈折率分布レンズ１０７ｅで取得しようとする所望の光線の個数と同数に設定される。集光用レンズアレイ１０７ｃを構成する個々のレンズ１０７ｃ１は、撮像素子１０３を構成する画素と同程度の径を有することが好ましい。

本実施形態に係る拡散特性取得装置１Ｆでは、集光用レンズアレイ１０７ｃが、図４に記載した集光用レンズアレイ１０６ｃと同様に作用する。したがって、拡散特性取得装置１Ｆは、集光用レンズアレイ１０７ｃの作用により、光学素子アレイ１０７を通過した光を、効率良く撮像素子１０３で取得することが可能となる。

［拡散特性再現装置］
（第１実施形態）
第１実施形態に係る拡散特性再現装置の構成について図８を参照して説明する。
第１実施形態に係る拡散特性再現装置２は、拡散特性取得装置１（又は１Ｂ〜１Ｆ）で被写体の拡散特性として取得した明るさや色の情報を用いて被写体の拡散特性を再現する装置である。この拡散特性再現装置２は、図８に示すように、表示素子１１２の表示面の側から順に、開口アレイ１１０と、拡散特性制御光学素子アレイ１１１と、表示素子１１２と、光源部２０と、を備えている。

表示素子１１２は、平面上の個々の位置で異なる透過率や色を表現することができる素子である。表示素子１１２は、例えば液晶パネル等で構成されている。表示素子１１２には、拡散特性取得装置１で取得した被写体の明るさや色の情報に対応した透過率や色で、当該被写体の画像が表現される。

光源部２０は、表示素子１１２の表示面の反対側（背面）から光を照射するバックライトある。この光源部２０は、面状の光源であり、ここでは、一例として平行光を照射するために、光源方向制御光学素子アレイ１１３と、点光源アレイ１１４と、を備えている。

光源方向制御光学素子アレイ１１３は、光の方向を制御する複数の光学素子１１３ａを二次元状に並べて構成されている。本実施形態では、一例として、光源方向制御光学素子アレイ１１３を構成する個々の光学素子１１３ａは、凸レンズであるものとした。図８では、１０個の凸レンズを図示したが、光学素子１１３ａの個数は任意である。

光源方向制御光学素子アレイ１１３を構成する光学素子１１３ａの配列方法は、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａの配列方法と同様である。つまり、拡散特性制御光学素子アレイ１１１の光学素子１１１ａが例えば正方格子状の配列であれば、光源方向制御光学素子アレイ１１３の光学素子１１３ａも正方格子状の配列とする。

なお、図示したように、光源方向制御光学素子アレイ１１３の光学素子１１３ａのサイズと、拡散特性制御光学素子アレイ１１１の光学素子１１１ａのサイズを等しくする場合、光源方向制御光学素子アレイ１１３の光学素子１１３ａは所定間隔をあけて配置させる。一方、光源方向制御光学素子アレイ１１３の光学素子１１３ａを密集させて配置する場合には、その光学素子１１３ａのサイズを、光学素子１１１ａのサイズよりも大きくする。

点光源アレイ１１４は、光源方向制御光学素子アレイ１１３に対して表示素子１１２とは反対側に配置されている。点光源アレイ１１４は、点光源１１４ａを二次元状に並べて構成されている。点光源１１４ａとしては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や各種ランプを挙げることができる。点光源アレイ１１４は、光源方向制御光学素子アレイ１１３から所定の距離ｄ５だけ離れた位置に配置されている。所定の距離ｄ５は、ここでは、一例として光源方向制御光学素子アレイ１１３を構成する個々の光学素子１１３ａの焦平面に個々の点光源１１４ａを一致させたときの距離と同じであるものとする。図８では、所定間隔を空けて１０個の点光源を図示したが、点光源１１４ａの個数は任意である。

拡散特性制御光学素子アレイ１１１は、表示素子１１２に対して光源部２０とは反対側に配置されている。
拡散特性制御光学素子アレイ１１１は、表示素子１１２を通過した光の方向を制御する複数の光学素子１１１ａを二次元状に並べて構成されている。
本実施形態では、一例として、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａは、凸レンズであるものとした。拡散特性制御光学素子アレイ１１１では、光学素子１１１ａが密集した状態で配置されている。
光学素子１１１ａの配列は、例えば正方格子状（グリッド構造）である。なお、光学素子１１１ａの配列は、俵積状いわゆるラインオフセット状に配列してもよい。
拡散特性制御光学素子アレイ１１１の平面視の輪郭は例えば矩形である。なお、拡散特性制御光学素子アレイ１１１の平面視の輪郭は、その他の多角形、円形、楕円形であってもよい。

開口アレイ１１０は、板状の部材に例えば円形や矩形の孔からなる開口１１０ａを設けて構成されている。この開口アレイ１１０は、複数の開口１１０ａを二次元状に並べて構成されている。開口１１０ａの配列方法は、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａの配列方法と同様である。つまり、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａが例えば正方格子状の配列であれば、開口アレイ１１０の開口１１０ａも正方格子状の配列とする。

開口アレイ１１０は、拡散特性制御光学素子アレイ１１１に対して表示素子１１２とは反対側に配置されている。この開口アレイ１１０は、拡散特性制御光学素子アレイ１１１から所定の距離ｄ６だけ離れた位置に配置されている。所定の距離ｄ６は、ここでは、一例として拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａの焦平面に、開口アレイ１１０を構成する個々の開口１１０ａを一致させたときの距離と同じであるものとする。
また、開口アレイ１１０を構成する個々の開口１１０ａは、光源部２０から出射され表示素子１１２及び拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａを通過する光が入射する位置に配置されている。

また、拡散特性再現装置２では、図８に示すように、点光源アレイ１１４を構成する任意の点光源１１４ａと、対応する光源方向制御光学素子アレイ１１３を構成する光学素子１１３ａの主点と、対応する拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する光学素子１１１ａの主点と、対応する開口アレイ１１０を構成する開口１１０ａの中心と、が一直線上に配置されている。
拡散特性再現装置２は、このように構成されているので、点光源アレイ１１４を構成する個々の点光源１１４ａを発した光は、光源方向制御光学素子アレイ１１３を構成する個々の光学素子１１３ａを通過後、ほぼ平行な光線に変換される。そして、この平行な光線（バックライトの光）が表示素子１１２に照射される。

表示素子１１２上には、例えば画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３が表示される。これらの画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３は、図１に示す拡散特性取得装置１の撮像素子１０３に記録された像１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３の明るさや色の情報に対応した透過率や色で表現される。なお、像１０４ａ１、１０４ａ２、１０４ａ３は、前記したように、被写体１０１ａの点１０１ａ０から発せられて像１０４ａに寄与する３本の光線１０１ａ１、１０１ａ２、１０１ａ３が撮像素子１０３上の異なる位置に生成する像である。

同様に、表示素子１１２上には、例えば画像１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３が表示される。これらの画像１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３は、図１に示す拡散特性取得装置１の撮像素子１０３に記録された像１０４ｂ１、１０４ｂ２、１０４ｂ３の明るさや色の情報に対応した透過率や色で表現される。なお、像１０４ｂ１、１０４ｂ２、１０４ｂ３は、図１に示したように、被写体１０１ｂの点１０１ｂ０から発せられて像１０４ｂに寄与する３本の光線１０１ｂ１、１０１ｂ２、１０１ｂ３が撮像素子１０３上の異なる位置に生成する像である。

前記した表示素子１１２に照射される平行な光線（バックライトの光）は、これら画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３、１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３に対応した透過率や明るさの変調を受けた後、拡散特性制御光学素子アレイ１１１に入射する。そして、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を通過した光線は、それぞれの画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３、１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３に対応する方向に進行し、開口アレイ１１０を通過する。

開口アレイ１１０を通過する光を、観視者Ｈが矢印１２１で示す方向から観察すると、観察位置に応じて異なる拡散特性を見ることができる。例えば、図８の点１０９ａでは、図１に示す像１０４ａに対応する情報が再現されている。このとき、観察位置によって、画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３の何れかの情報を見ることになる。これは、図１と対応付けると、被写体１０１ａ上の点１０１ａ０の拡散特性が再現されていることになる。
同様に、図８の点１０９ｂでは、図１に示す像１０４ｂに対応する情報が再現されている。このとき、観察位置によって、画像１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３の何れかの情報を見ることになる。これは、図１と対応付けると、被写体１０１ｂ上の点１０１ｂ０の拡散特性が再現されていることになる。
したがって、本実施形態に係る拡散特性再現装置２によれば、拡散特性取得装置１で取得された情報から、被写体において光線の方向によって異なる明るさや色の情報を再現することが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る拡散特性再現装置の構成について図９を参照して説明する。第２実施形態に係る拡散特性再現装置２Ｂは、図９に示すように、表示素子１１２の表示面の側から順に、開口アレイ１１０と、拡散特性制御光学素子アレイ１１１と、表示素子１１２と、光源部２０Ｂと、を備えている。なお、第１実施形態に係る拡散特性再現装置２と同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

開口アレイ１１０は、第１実施形態と同様に、拡散特性制御光学素子アレイ１１１から所定の距離ｄ６だけ離れた位置に配置されている。所定の距離ｄ６は、ここでは、一例として拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する個々の光学素子１１１ａの焦平面に、開口アレイ１１０を構成する個々の開口１１０ａを一致させたときの距離と同じであるものとする。

光源部２０Ｂは、拡散光を照射するために、拡散光源１１５で構成されている。
拡散光源１１５としては、例えば一般的な液晶パネルのバックライトを用いることができる。バックライトは、バックライト用光源、導光板や拡散板、光拡散フィルム等を備えており、バックライト用光源は例えばＬＥＤやＣＣＦＬ（冷陰極管）等が用いられている

拡散特性再現装置２Ｂでは、図９に示すように、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する光学素子１１１ａの主点と、対応する開口アレイ１１０を構成する開口１１０ａの中心とが一直線上に配置されている。

拡散特性再現装置２Ｂでは、拡散光源１１５を発した光（バックライトの光）は、表示素子１１２に照射され、表示素子１１２上に表示された画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３、１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３に対応した透過率や明るさの変調を受け、様々な方向に光線が進行する。ただし、拡散特性再現装置２Ｂでは、開口アレイ１１０が拡散特性制御光学素子アレイ１１１の焦平面に配置されており、かつ、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する光学素子１１１ａの主点と、対応する開口アレイ１１０を構成する開口１１０ａの中心とが一直線上に配置されており、それらの構成は、第１実施形態に係る拡散特性再現装置２と同じである。そのため、表示素子１１２から様々な方向に進行する光線のうち、図９に示した平行光の光軸方向に進行する光線は、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を構成する凸レンズ（光学素子１１１ａ）で集光される。そして、この凸レンズ（光学素子１１１ａ）を通過した光は、開口アレイ１１０から、第１実施形態に係る拡散特性再現装置２の場合と同様の方向に出射する。

すなわち、表示素子１１２から様々な方向に進行する光線は、拡散特性制御光学素子アレイ１１１に入射する。そして、拡散特性制御光学素子アレイ１１１を通過した光線は、それぞれの画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３、１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３に対応する方向に進行し、開口アレイ１１０を通過する。そのため、拡散特性再現装置２Ｂによれば、第１実施形態と同様に、開口アレイ１１０を通過する光を、観視者Ｈが矢印１２１で示す方向から観察すると、観察位置に応じて異なる拡散特性を見ることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る拡散特性再現装置の構成について図１０を参照して説明する。第３実施形態に係る拡散特性再現装置２Ｃは、図１０に示すように、表示素子１１２の表示面の側から順に、開口アレイ１１０と、拡散特性制御光学素子アレイ１１７と、表示素子１１２と、光源部２０Ｃと、を備えている。なお、第２実施形態に係る拡散特性再現装置２Ｂと同じ構成には同じ符号を付し、説明を適宜省略する。

拡散特性再現装置２Ｃでは、拡散特性制御光学素子アレイ１１７を構成する個々の光学素子は屈折率分布レンズ１１７ｅであるものとした。
屈折率分布レンズ１１７ｅは、例えばレンズの光軸に直交する断面において周辺から中心に向かって２乗特性のような不均一な屈曲分布を有するように構成される。
屈折率分布レンズ１１７ｅは、入射端面から出射端面までの長さが、入射端面に点光源が配置された場合に平行光が出射端面より出射するような長さに設定されている。
拡散特性制御光学素子アレイ１１７では、屈折率分布レンズ１１７ｅが密集した状態で配置されている。屈折率分布レンズ１１７ｅの配列は、例えば正方格子状やラインオフセット状である。

開口アレイ１１０は、拡散特性制御光学素子アレイ１１７の出射端面に配置されている。開口アレイ１１０には、屈折率分布レンズ１１７ｅの光軸に一致するように開口１１０ａが配置されている。つまり、開口アレイ１１０を構成する個々の開口１１０ａの中心が、拡散特性制御光学素子アレイ１１７を構成する個々の屈折率分布レンズ１１７ｅの光軸上に配置されている。

表示素子１１２は、拡散特性制御光学素子アレイ１１７の入射端面に配置されている。
光源部２０Ｃは、ここでは、一例として拡散光源１１５であるものとする。なお、光源部２０Ｃは、平行光を出射する光源であってもよい。
なお、図１０では、拡散特性再現装置２Ｃの開口アレイ１１０と拡散特性制御光学素子アレイ１１７と表示素子１１１２とを接合した部材を分かり易く示すために、１つの屈折率分布レンズ１１７ｅと、対応する開口アレイ１１０の単位要素１１０ｅと、対応する表示素子１１２の単位要素１１２ｅとを分解して図示した。

拡散特性再現装置２Ｃは、このように構成されているので、光源部２０Ｃを発した光は表示素子１１２に照射されると、表示素子１１２に表示された各画像に対応した透過率や明るさの変調を受けて様々な方向に進行する光線は、拡散特性制御光学素子アレイ１１７に入射する。そして、拡散特性制御光学素子アレイ１１７を通過した光線は、それぞれの画像１０９ａ１、１０９ａ２、１０９ａ３、１０９ｂ１、１０９ｂ２、１０９ｂ３に対応する方向に進行し、開口アレイ１１０を通過する。そのため、拡散特性再現装置２Ｃによれば、第２実施形態と同様に、開口アレイ１１０を通過する光を、観視者Ｈが矢印１２１で示す方向から観察すると、観察位置に応じて異なる拡散特性を見ることができる。

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 拡散特性取得装置
２，２Ｂ，２Ｃ 拡散特性再現装置
２０，２０Ｂ，２０Ｃ 光源
１０２ 対物レンズ
１０３ 撮像素子
１０５ 開口アレイ
１０５ａ 開口
１０６ 光学素子アレイ
１０６ａ 光学素子
１０６ｃ 集光用レンズアレイ
１０６ｃ１ レンズ
１０７ 光学素子アレイ
１０７ｅ 屈折率分布レンズ
１０７ｃ 集光用レンズアレイ
１０７ｃ１ レンズ
１１０ 開口アレイ
１１１ 拡散特性制御光学素子アレイ
１１１ａ 光学素子
１１２ 表示素子
１１３ 光源方向制御光学素子アレイ
１１３ａ 光学素子
１１４ 点光源アレイ
１１４ａ 点光源
１１５ 拡散光源
１１７ 拡散特性制御光学素子アレイ
１１７ｅ 屈折率分布レンズ
１３０ 遮光板

Claims (10)

1. 被写体の一点から異なる方向に発せられる複数の光線の明るさや色の情報を拡散特性として取得する拡散特性取得装置であって、
   被写体の側から順に、
   対物レンズと、
   複数の開口が二次元状に並んだ開口アレイと、
   複数の光学素子が二次元状に並んだ光学素子アレイと、
   撮像素子と、を備え、
   前記光学素子アレイを構成する個々の光学素子は、前記開口アレイを構成する個々の開口を通過する光が入射する位置に配置され、
   前記開口アレイは、前記対物レンズによって被写体の光学像が生成される位置に配置されていることを特徴とする拡散特性取得装置。
2. 前記光学素子アレイを構成する個々の光学素子は凸レンズであり、
   前記光学素子アレイと前記開口アレイとは所定の距離だけ離間して配置され、
   前記撮像素子と前記光学素子アレイとは所定の距離だけ離間して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の拡散特性取得装置。
3. 前記光学素子アレイを構成する個々の光学素子は屈折率分布レンズであり、前記屈折率分布レンズは、入射端面から出射端面までの長さが、前記入射端面に点光源が配置された場合に平行光が前記出射端面より出射するような長さに設定されており、
   前記開口アレイは、前記光学素子アレイの入射端面に配置され、
   前記撮像素子は、前記光学素子アレイの出射端面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の拡散特性取得装置。
4. 前記開口アレイを構成する個々の開口の中心が、前記光学素子アレイを構成する個々の光学素子の光軸上に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の拡散特性取得装置。
5. 前記開口アレイを構成する個々の開口の中心が、前記光学素子アレイを構成する個々の光学素子の主点と、前記対物レンズの主点とを通る直線上に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の拡散特性取得装置。
6. 前記光学素子アレイと前記撮像素子との間に、複数のレンズから構成される集光用レンズアレイを備え、
   前記レンズは、前記光学素子アレイを構成する光学素子よりも小さく、前記集光用レンズアレイは、前記光学素子アレイを構成する１個の光学素子に対して、複数の前記レンズを備えていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の拡散特性取得装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の拡散特性取得装置で被写体の拡散特性として取得した明るさや色の情報に対応した透過率や色で画像を表示する表示素子を有して前記被写体の拡散特性を再現する拡散特性再現装置であって、
   前記表示素子の表示面の側から順に、
   複数の開口が二次元状に並んだ開口アレイと、
   前記表示素子を通過した光の方向を制御する複数の光学素子が二次元状に並んだ拡散特性制御光学素子アレイと、
   前記表示素子と、
   前記表示素子の表示面の反対側から光を照射する光源部と、を備え、
   前記開口アレイを構成する個々の開口は、前記光源部から出射され前記表示素子及び前記拡散特性制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子を通過する光が入射する位置に配置され、かつ、前記拡散特性制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子の焦平面上に配置されていることを特徴とする拡散特性再現装置。
8. 前記光源部は、
   前記表示素子の表示面の側から順に、
   前記表示素子を通過した光の方向を制御する複数の光学素子が二次元状に並んだ光源方向制御光学素子アレイと、
   複数の点光源が二次元状に並んだ点光源アレイと、を備え、
   前記点光源アレイを構成する個々の前記点光源は、前記光源方向制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子の焦平面上にそれぞれ配置され、
   前記点光源と、対応する前記光源方向制御光学素子アレイを構成する光学素子の主点と、対応する前記光学素子アレイを構成する光学素子の主点と、対応する前記開口アレイを構成する開口の中心とが一直線上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の拡散特性再現装置。
9. 前記光源部は、平面状の拡散光源で構成され、
   前記光学素子アレイを構成する光学素子の主点と、対応する前記開口アレイを構成する開口の中心とが一直線上に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の拡散特性再現装置。
10. 前記拡散特性制御光学素子アレイを構成する個々の光学素子は、屈折率分布レンズであり、前記屈折率分布レンズは、入射端面から出射端面までの長さが、前記入射端面に点光源が配置された場合に平行光が前記出射端面より出射するような長さに設定されており、
    前記開口アレイは、前記拡散特性制御光学素子アレイの出射端面に配置され、
    前記表示素子は、前記拡散特性制御光学素子アレイの入射端面に配置されていることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の拡散特性再現装置。

Images