CN102341641A - 模拟太阳光照射装置 - Google Patents

模拟太阳光照射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102341641A
CN102341641A CN2010800118022A CN201080011802A CN102341641A CN 102341641 A CN102341641 A CN 102341641A CN 2010800118022 A CN2010800118022 A CN 2010800118022A CN 201080011802 A CN201080011802 A CN 201080011802A CN 102341641 A CN102341641 A CN 102341641A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
simulated solar
xenon
halogen
irradiation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800118022A
Other languages
English (en)
Inventor
南功治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN102341641A publication Critical patent/CN102341641A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/0994—Fibers, light pipes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
    • G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0026—Wavelength selective element, sheet or layer, e.g. filter or grating
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/007—Incandescent lamp or gas discharge lamp
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0028—Light guide, e.g. taper
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

从氙光源(1)照射的氙光通过锥形耦合器(5)及气团滤波器(5a)朝向波长选择反射镜(7)。波长选择反射镜(7)使氙光的短波长侧反射并出射至锥形部件(8)。从卤素光源(2)照射的卤素光通过锥形耦合器(6)及反光镜(10)朝向波长选择反射镜(7)。波长选择反射镜(7)使卤素光的长波长侧透过并出射至锥形部件(8)。锥形部件(8)的宽度从光的入射面向出射面缓缓减小。从锥形部件(8)出射的光变化为使得来于氙光的分量的放射方向性、和来于卤素光的分量的放射方向性互相类似。据此，本发明提供一种模拟太阳光照射装置(1)，将均一的照射分布的模拟太阳光照射在照射面(12)。

Description

模拟太阳光照射装置
技术领域
本发明涉及照射模拟太阳光的模拟太阳光照射装置。
背景技术
近年来，可以照射接近太阳光的人工光(模拟太阳光)的装置的需求不断提高。特别是，随着太阳能电池技术的急速发展和普及，特别希望有可利用于太阳能电池的检查、测定以及实验的、可以照射高精度的模拟太阳光的装置。
模拟太阳光所需的主要要素是使其发光光谱接近自然的太阳光。因此，首先进行了如下尝试，使白炽电灯泡的光透过某种滤波器，得到模拟太阳光。该技术的一个例子在专利文献1中披露。根据专利文献1的技术，通过在来自白炽灯的发光光路中配置水滤波器，充分改善光谱分布以便与白炽太阳光近似。
但存在的问题是，对于基于该文献技术的装置，复杂的光学系统的机构是必不可少的。因此，正在开发利用更简易的光学系统来照射模拟太阳光的装置。该技术的一个例子在专利文献2中披露。
在该文献的技术中，将位于对太阳能电池照射的照射面下的、光学地开放的箱状的框架内隔开，形成光学地独立且将上表面光学地开放的相邻的各个室。而且，在各室中设置卤素灯和氙灯，并且在各室的与开放部对置的各灯的背面设有用于调整照度不均匀的反射板，且在该开放部分别设置专用的滤光器。利用该结构，通过点亮各灯，向被测定对象的受光面从下方照射模拟太阳光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开昭61-131301号公报(公开日：1986年6月19日)”
专利文献2：日本公开专利公报“特开2002-48704号公报(公开日：2002年2月15日)”
发明内容
本发明要解决的问题
在专利文献1的技术中，采用来自光源即卤素灯及氙灯的放射方向都发散的形态的光学系统。所以，在将两者的光照射在照射面时，难以得到照射面的光的照射分布的均一性。即，难以得到照射装置照射的模拟太阳光的均一化性能。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种模拟太阳光照射装置，其将均一的照射分布的模拟太阳光照射在照射面。
用于解决问题的方法
本发明所涉及的模拟太阳光照射装置，为了解决上述问题，
是一种将模拟太阳光照射在照射面的模拟太阳光照射装置，其特征在于，包括：第一光源，照射第一光；第一滤光器，调整所述照射的第一光的发光光谱；第二光源，照射与所述第一光不同的第二光；第二滤光器，调整所述照射的第二光的发光光谱；光选择单元，选择所述发光光谱被调整的所述第一光的短波长侧、和所述发光光谱被调整的所述第二光的长波长侧并出射；光透过单元，使所述出射的光透过，并且宽度从该光的入射面向出射面缓缓减小；导光板，入射有从所述光透过单元出射的光；以及光反射单元，形成于所述导光板的内部，使入射至所述导光板的光向所述照射面反射。
根据上述结构，模拟太阳光照射装置将第一光与第二光合成，作为模拟太阳光，通过导光板照射在照射面。此时，使得从光选择单元出射的光不是照原样入射至导光板，而是暂时入射至光透过单元。光透过单元采用宽度从其入射面向出射面缓缓减小的构造。利用该构造，使得透过内部的光的放射方向性从随机向一定方向变化。
利用光透过单元的作用，入射至导光板的光的第一光的分量和第二光的分量变成互相的放射方向性类似。所以，由导光板的内部的光反射单元反射的光，作为模拟太阳光，一边保持照射分布的均一性，一边到达照射面。
如上所述，得到的效果是，模拟太阳光照射装置可以将均一的照射分布的模拟太阳光照射在照射面。
本发明的其他目的、特征以及优点可以由以下所示的记载充分理解。另外，本发明的优点可以由参照附图的下面的说明而得知。
发明的效果
如上所述，得到的效果是，本发明所涉及的模拟太阳光照射装置可以将均一的照射分布的模拟太阳光照射在照射面。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的模拟太阳光照射装置的主要部分结构的图。
图2是将模拟太阳光照射装置的一部分放大的图。
图3是表示锥形耦合器的构造的图。
图4是表示锥形部件的内部的光的反射的形态的图。
图5(a)是表示入射至锥形耦合器前的氙光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件出射后的氙光的放射方向性的分布的图。
图6(a)是表示入射至锥形耦合器前的卤素光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件出射后的卤素光的放射方向性的分布的图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的模拟太阳光照射装置的主要部分结构的图。
图8是将模拟太阳光照射装置的一部分放大的图。
图9是表示折弯部的结构的图。
图10(a)是表示入射至锥形耦合器前的氙光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件出射后的氙光的放射方向性的分布的图。
图11(a)是表示入射至锥形耦合器前的卤素光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件出射后的卤素光的放射方向性的分布的图。
具体实施方式
[实施方式1]
下面参照图1～图7，说明本发明所涉及的一个实施方式。在本实施方式中，详细说明将模拟太阳光照射在照射面12的模拟太阳光照射装置30。所谓模拟太阳光是人工光的一种，具有无限近似于自然光(太阳光)的发光光谱的发光光谱。本实施方式的模拟太阳光照射装置30将氙光与卤素光的合成光作为模拟太阳光来照射。在照射面例如配置有太阳能电池。
(模拟太阳光照射装置30的结构)
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的模拟太阳光照射装置30的主要部分结构的图。图2是将模拟太阳光照射装置30的一部分放大的图。如这些图所示，模拟太阳光照射装置30包括：氙光源1(第一光源)、卤素光源2(第二光源)、反射体3、反射体4、锥形耦合器5、气团滤波器5a(gas filter，第一滤光器)、锥形耦合器6、气团滤波器5b(第二滤光器)、波长选择反射镜7(光选择单元)、锥形部件8(光透过单元)、导光板9、反光镜10、散射槽11(光反射单元)以及反光镜15。
氙光源1设在反射体3的内部，照射具有预定的发光光谱的氙光(第一光)。在本实施方式中，氙光源1是在纸面纵深方向具有长度的管状的氙灯。该光源1的数量可以是1根，也可以是多根。反射体3的截面为吊钟形状，将从氙光源1照射的光向光出射面集中。在反射体3的光出射面连接有光反射部14。光反射部14是棱镜的一种，使得来自氙光源1的光向近似直角方向反射，引导至锥形耦合器5的一端。
另一方面，卤素光源2设在反射体4的内部，照射具有预定的发光光谱的卤素光(与第一光不同的第二光)。在本实施方式中，卤素光源2是在纸面纵深方向具有长度的管状的卤素灯。该光源2的数量可以是1根，也可以是多根。反射体4的截面为吊钟形状，将从卤素光源2照射的光向光出射面集中。在光出射面连接有锥形耦合器6的一端。所以，反射体4将来自卤素光源2的光照原样引导至锥形耦合器6的一端。
如图1及图2所示，锥形耦合器5由导光体构成，细长状，具有光的入射面和出射面。锥形耦合器5将入射至入射面的氙光引导至出射面。此时，具有使入射的氙光的放射方向性变化的作用。
另一方面，锥形耦合器6由导光体构成，细长状，具有光的入射面和出射面。锥形耦合器6与锥形耦合器5平行配置，将入射至入射面的卤素光引导至出射面。此时，具有使卤素光的放射方向性变化的作用。
(锥形耦合器5及锥形耦合器6的构造)
锥形耦合器5及锥形耦合器6的构造如图3所示。图3是表示锥形耦合器5及锥形耦合器6的构造的图。如该图所示，锥形耦合器5采用导光体的宽度(短轴)从其一端(光的入射面)向另一端(光的出射面)缓缓减小的构造。从锥形耦合器5的入射面刚入射之后的氙光其放射方向随机散乱。但是，在通过图4所示的构造的锥形耦合器5内时，其放射方向变化为与一定方向一致。
另一方面，锥形耦合器6采用导光体的宽度(短轴)的宽度从其一端(光的入射面)向另一端(光的出射面)缓缓减小的构造。所以，入射至锥形耦合器6的卤素光的放射方向在入射时为随机，但在出射时变化为与一定方向一致。
(氙光的反射)
在锥形耦合器5的另一端(出射面)配置有气团滤波器5a。气团滤波器5a具有对于氙光的发光光谱是优化的透过特性。据此，调整从锥形耦合器5的出射面出射的氙光的发光光谱。通过气团滤波器5a的氙光朝向与气团滤波器5a相交45度的角度配置的波长选择反射镜7。波长选择反射镜7使氙光的短波长侧反射，引导至锥形部件8的一端(入射面)。
但是，并非从气团滤波器5a出射的氙光的全部都通过相同路径引导至锥形部件8。即，氙光的一部分可以不通过波长选择反射镜7就直接入射至锥形部件8。其结果是，经由波长选择反射镜7的光与不经由波长选择反射镜7的光，其光的损耗程度不同。该不同带来使入射至锥形部件8前的氙光的放射方向性变化的结果。
(卤素光的透过)
在锥形耦合器6的另一端(出射面)配置有气团滤波器5b。气团滤波器5b具有对于卤素光的发光光谱是优化的透过特性。据此，调整从锥形耦合器6出射的卤素光的发光光谱。通过气团滤波器5b的卤素光入射至反光镜10。
反光镜10是棱镜的一种，利用内部反射，将入射的光的全部向波长选择反射镜7反射。由于利用内部反射，因此从反光镜10出射的卤素光的放射方向性维持入射前的放射方向性不变。波长选择反射镜7使得从反光镜10传来的卤素光的长波长侧透过，引导至锥形部件8。
但是，并非出射的卤素光的全部都引导至锥形部件8。从反光镜10出射的卤素光中朝向反光镜15的光(朝向图2的上方的光)被反光镜15反射，朝向锥形部件8。另一方面，从反光镜10出射的卤素光中朝向反光镜15的相反侧(朝向图2的下方的光)之后不反射，而是消失。只是由于这样消失的分量很少，因此不会特别产生实用上的问题。
如上所述，利用波长选择反射镜7的选择作用，氙光与卤素光被合成并入射至锥形部件8。具体而言，氙光的短波长侧、和卤素光的长波长侧被波长选择反射镜7选择，两者合成并成为合成光，引导至锥形部件8的入射面。此时，作为氙光的短波长侧，选择750nm以下的分量。另一方面，作为卤素光的长波长侧，选择750nm以上的分量。通过选择750nm以下的分量，可以去除从氙光源1照射的光的发光光谱所包含较强的明线分量。据此，可以得到的效果是，容易进行气团滤波器的设计。
(锥形部件8的细节)
锥形部件8由导光体构成，采用导光体的宽度(锥形部件8的短轴)从其一端(光的入射面)向另一端(光的出射面)缓缓减小的构造。换言之，锥形部件8的短轴方向的截面积从锥形部件8的入射面向出射面缓缓减小。
在图2等中，导光体的宽度直线状地减小，但不限于此。也可以是曲线状地减小，或者阶段状地减小。无论怎样，锥形部件8的入射面的宽度(面积)比出射面的宽度(面积)要大。
在锥形部件8中，优选的是入射面的宽度与出射面的宽度之差是17mm以下。在满足该条件的情况下，可以抑制来自锥形部件8的光泄漏。另外，优选的是锥形部件8的全长是300mm以下。在满足该条件的情况下，也可以抑制来自锥形部件8的光泄漏。
入射至锥形部件8的光在锥形部件8的内部一边反复反射一边行进。其形态如图4所示。图4是表示锥形部件8的内部的光的反射的形态的图。利用这样的反复反射的作用，通过锥形部件8的光的放射角度的分布发生变化。由于向锥形部件8入射有氙光与卤素光的合成光，因此两者的放射角度都发生变化。其结果是，氙光的放射方向性、和卤素光的放射方向性变得互相大致一致。
(本实施方式的作用效果)
图5(a)是表示入射至锥形耦合器5前的氙光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件8出射后的氙光的放射方向性的分布的图。图6(a)是表示入射至锥形耦合器6前的卤素光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件8出射后的卤素光的放射方向性的分布的图。
如图5(a)及图6(b)所示，在入射至锥形部件8前，氙光的放射方向性的分布与卤素光的放射方向性的分布互不相同。即，前者具有1个峰值，后者具有2个峰值。
另一方面，如图5(b)及图6(b)所示，在从锥形部件8出射后，氙光的放射方向性的分布与卤素光的放射方向性的分布相互大致一致。
模拟太阳光照射装置30最终从导光板9的表面，向照射面12照射模拟太阳光(氙光与卤素光的合成光)。此时，利用导光板9的内部的光的反射机构。在导光板9的内部，设有都具有任何光的性质的多个散射槽11。如图2所示，入射至导光板9的内部的光被散射槽11反射，引导向照射面12。
一般而言，通过对散射槽11的间距及形状想办法进行改变，在某种程度上可以提高照度的均一性。但是，这些间距及形状需要根据本来入射至导光板9的光的放射方向性来进行优化。所以，在向导光板9入射有放射方向性不同的两种光(氙光及卤素光)的情况下，难以根据各光的放射方向性都进行优化。
因此，在保持图5(a)及图6(a)所示的状态不变的情况下，若使两者的光(准确而言是氙光与卤素光的合成光)入射至导光板9，则无论怎样控制(优化)散射槽11的配置及间距等，从导光板9向照射面12照射的光都会产生不均匀。所以，若使这些光(合成光)入射至导光板9，则从导光板9向照射面12照射的光会产生不均匀，而不能形成均一的光。
另一方面，在本实施方式中，在锥形部件8的出射面连接有导光板9的一端。所以，将从锥形部件8出射的放射方向性一致的合成光引导至导光板9的内部。其结果是，模拟太阳光照射装置30可以将通过不同的光学系统的光(氙光及卤素光)，以放射方向性都一致的形态照射在照射面12。所以，可以进一步提高照射在照射面12的光的照度分布的均一性。并且，与仅想办法对散射槽11进行优化来提高照射的均一性相比，可以得到更好的效果。另外，通过将槽11的间距及形状进行优化与利用本发明的锥形部件8加以组合，也可以更进一步提高照射分布的均一性。
(多个光学系统组)
此外，如图1所示，模拟太阳光照射装置30包括2个由氙光的光学系统与卤素光的光学系统构成的光学系统组。一个组位于模拟太阳光照射装置30的壳体的一端(图1的左侧)，另一个组位于壳体的另一端(图1的右侧)。通过将来自各光学系统组的光的一方入射至导光板9的一端，另一方入射至导光板9的另一端，可以进一步提高从模拟太阳光照射装置30照射的模拟太阳光的强度。
另外，在1个光学系统组中，氙光的光学系统的位置、和卤素光的光学系统的位置也可以与图1所示的结构相反。在这种情况下，波长选择反射镜7使得从气团滤波器5a出射的卤素光的长波长侧反射并引导至锥形部件8，并且使得从气团滤波器5b出射的氙光的短波长侧透过并引导至锥形部件8。即，波长选择反射镜7具有将氙光的短波长侧、和卤素光的长波长侧反射或者透过的特性即可。
照射面12在纸面纵深方向也具有一定的宽度。因此，也可以根据照射面12的面积，在纸面纵深方向排列配置多个光学系统组，从而构成图1所示的模拟太阳光照射装置30。
[实施方式2]
下面参照图7～图9，说明本发明所涉及的第二实施方式。此外，对于与上述的第一实施方式共同的各部件，标注相同的附图标记，省略详细的说明。
(模拟太阳光照射装置30a的结构)
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的模拟太阳光照射装置30a的主要部分结构的图。图8是将模拟太阳光照射装置30a的一部分放大的图。如这些图所示，模拟太阳光照射装置30a除了第一实施方式所涉及的模拟太阳光照射装置30包括的各部件，还包括立方体状波长选择反射镜16及耦合器17。
在模拟太阳光照射装置30a中，为了防止杂散光，将氙光源1及反射体3配置于离开光反射部14的位置。耦合器17设在反射体3与光反射部14之间。耦合器17由导光体构成，使得从反射体3入射的氙光通过，出射至光反射部14。光反射部14使得从耦合器17入射的氙光反射，使其出射至锥形耦合器5的入射面。
说明立方体状波长选择反射镜16的构造及作用。如图8所示，立方体状波长选择反射镜16采用在上述的波长选择反射镜7的两面分别粘贴45°反射式的棱镜的构造。
图9是表示折弯部的结构的图。如该图所示，利用耦合器17、光反射部14以及锥形耦合器5形成1个折弯部。这些部件都由玻璃等导光体构成。耦合器17的一端(出射面)贴合于光反射部14的一面(入射面)，锥形耦合器5的一端(入射面)贴合于光反射部14的另一面(出射面)。由于该构造，会产生图9所示的问题。
具体而言，由于透过耦合器17的光18的反射不够，因此无法进入锥形耦合器5的入射面。另一方面，由于透过耦合器17的光19未碰到光反射部14的反射面，因此无法进入锥形耦合器5的入射面。即，光18和19这两者都从折弯部泄漏，成为损耗光。由于产生这样的损耗光，因此在折弯部，产生氙光的放射方向性紊乱的问题。
在本实施方式的模拟太阳光照射装置30a中，利用立方体状波长选择反射镜16来处理该问题。由于在立方体状波长选择反射镜16中分别粘贴45°棱镜，因此产生在其上下表面使光的反射率均一化的效果。利用该效果，防止在折弯部产生的放射方向性的紊乱进一步扩大。
(本实施方式的作用效果)
下面参照图10及图11，说明本实施方式的模拟太阳光照射装置30a所带来的效果。图10(a)是表示入射至锥形耦合器5前的氙光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件8出射后的氙光的放射方向性的分布的图。图11(a)是表示入射至锥形耦合器6前的卤素光的放射方向性的分布的图，(b)是表示从锥形部件8出射后的卤素光的放射方向性的分布的图。
如图10(a)及图11(b)所示，在入射至锥形部件8前，氙光的放射方向性的分布与卤素光的放射方向性的分布互不相同。即，前者具有1个峰值，后者具有2个峰值。若使保持该状态不变的两者的光(准确而言是氙光与卤素光的合成光)入射至导光板9，则从导光板9向照射面12照射的光会产生不均匀。
另一方面，如图10(b)及图11(b)所示，在从锥形部件8出射后，氙光的放射方向性的分布与卤素光的放射方向性的分布相互大致一致。特别是，在本实施方式中，表示放射方向性的分布的曲线图的宽度互相大致一致，且曲线图上的各角度分量的量的分布也大致一致。所以，透过锥形部件8后的氙光的放射方向性与卤素光的放射方向性与第一实施方式的情况相比进一步互相一致。所以，若使这些光(合成光)入射至导光板9，则从导光板9向照射面12照射的光的均一性更进一步提高。
此外，本发明不限于上述的各实施方式。普通技术人员在权利要求所示的范围内，可以对本发明进行各种变更。即，在权利要求所示的范围内，若将适当变更的技术单元组合，则可以得到新的实施方式。
(其他结构)
例如，也可以由以下的结构实现本发明。
(第一结构)
一种模拟太阳光照射装置，其特征在于，包括：氙光源；第一滤光器，调整氙光源的发光光谱；卤素光源；第二滤光器，调整卤素光源的发光光谱；波长选择反射镜，将氙光源的短波长侧和卤素光源的长波长侧的光中任一个反射，将另一个透过；导光板，导入有通过所述第一滤光器的来自所述氙光源的出射光、和通过所述第二滤光器的来自所述卤素光源的出射光；以及光取出单元，形成于所述导光板，从导光板取出传播光，在所述导光板的所述光取出单元的开始位置、与所述波长选择反射镜之间，配置有将来自所述氙光源与所述卤素光源的入射光的入射方向性均一化的单元。
(第二结构)
一种所述第一结构所涉及的模拟太阳光照射装置，其特征在于，将所述入射方向性均一化的单元是锥形部件，其厚度从入射侧向出射侧而变化。
(第三结构)
一种所述第二结构所涉及的模拟太阳光照射装置，其特征在于，作为将所述入射方向性均一化的单元，附加有一体化配置于波长选择反射镜的两面的45°倾斜棱镜。
并且，优选的是，所述第一光源是照射所述第一光即氙光的氙光源，所述第二光源是照射所述第二光即卤素光的卤素光源。
并且，优选的是，所述光透过单元的厚度从该光透过单元的所述入射面向所述出射面直线状地减小。
根据上述结构，可以得到的效果是，利用单纯构造的光透过单元，使光的放射方向性一致。
并且，优选的是，所述光选择单元选择750nm以下的所述第一光，并且选择750nm以上的所述第二光。
根据上述结构，可以去除从第一光源照射的光的发光光谱所包含较强的明线分量。据此，可以得到的效果是，容易进行气团滤波器的设计。
并且，优选的是，所述光选择单元是45°波长选择反射镜，使所述第一光和所述第二光中任一个反射，并且使另一个透过。
并且，优选的是，在所述光选择单元的两面分别设有45°倾斜棱镜。
根据上述结构，在入射至光选择单元前，即使光的放射方向性产生紊乱，在设有45°倾斜棱镜的光选择单元中，可以防止该紊乱进一步的扩大。所以，可以将入射至导光板的光的放射方向性更进一步均一化。
并且，优选的是，所述光透过单元的入射面的宽度与出射面的宽度之差是17mm以下。
根据上述结构，可以防止来自光透过单元的光的泄漏。
并且，优选的是，所述光透过单元的长度是300mm以下。
根据上述结构，可以防止来自光透过单元的光的泄漏。
具体实施方式中说明的具体的实施方式或者实施例仅用于阐明本发明的技术内容，并非仅限定于这样的具体例并狭义解释，在本发明的精神和权利要求范围内可以实施各种变更。
工业上的实用性
本发明可以用于太阳能电池的检查、测定以及实验。另外，还可以用于化妆品、涂料、粘接剂、各种材料的退色及耐光试验。并且，还可以用于光催化剂的检查及实验、以及需要自然光的其他各种实验。
标号说明
1 氙光源(第一光源)
2 卤素光源(第二光源)
3 反射体
4 反射体
5 锥形耦合器
5a 气团滤波器(第一滤光器)
6 锥形耦合器
5b 气团滤波器(第二滤光器)
7 波长选择反射镜(光选择单元)
8 锥形部件(光透过单元)
9 导光板
10 反光镜
11 散射槽(光反射单元)
12 照射面
14 光反射部
15 反光镜
16 立方体状波长选择反射镜
17 耦合器
30、30a 模拟太阳光照射装置

Claims (8)

1.一种模拟太阳光照射装置，将模拟太阳光照射在照射面，其特征在于，
包括：
第一光源，照射第一光；
第一滤光器，调整所述照射的第一光的发光光谱；
第二光源，照射与所述第一光不同的第二光；
第二滤光器，调整所述照射的第二光的发光光谱；
光选择单元，选择所述发光光谱被调整的所述第一光的短波长侧、和所述发光光谱被调整的所述第二光的长波长侧并出射；
光透过单元，使所述出射的光透过，并且宽度从该光的入射面向出射面缓缓减小；
导光板，入射有从所述光透过单元出射的光；以及
光反射单元，形成于所述导光板的内部，使入射至所述导光板的光向所述照射面反射。
2.如权利要求1所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
所述第一光源是照射所述第一光即氙光的氙光源，
所述第二光源是照射所述第二光即卤素光的卤素光源。
3.如权利要求1或2所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
所述光透过单元的宽度从该光透过单元的所述入射面向所述出射面直线状地减小。
4.如权利要求1至3中任一项所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
所述光选择单元选择750nm以下的所述第一光，并且选择750nm以上的所述第二光。
5.如权利要求1至4中任一项所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
所述光选择单元是45°波长选择反射镜，使所述第一光及所述第二光中任一个反射，并且使另一个透过。
6.如权利要求5所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
在所述光选择单元的两面分别设有45°倾斜棱镜。
7.如权利要求1至6中任一项所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
所述光透过单元的入射面的宽度与出射面的宽度之差是17mm以下。
8.如权利要求1～7中任一项所述的模拟太阳光照射装置，其特征在于，
所述光透过单元的长度是300mm以下。
CN2010800118022A 2009-06-12 2010-01-28 模拟太阳光照射装置 Pending CN102341641A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-141658 2009-06-12
JP2009141658 2009-06-12
PCT/JP2010/000512 WO2010143329A1 (ja) 2009-06-12 2010-01-28 擬似太陽光照射装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102341641A true CN102341641A (zh) 2012-02-01

Family

ID=43308592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800118022A Pending CN102341641A (zh) 2009-06-12 2010-01-28 模拟太阳光照射装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8684582B2 (zh)
EP (1) EP2442005A1 (zh)
JP (1) JP5220861B2 (zh)
CN (1) CN102341641A (zh)
IT (1) IT1399180B1 (zh)
WO (1) WO2010143329A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105431679A (zh) * 2012-11-14 2016-03-23 科勒克斯有限责任公司 用于产生自然光的人工照明装置
CN106662317A (zh) * 2014-05-13 2017-05-10 科勒克斯有限责任公司 色镜、色板及其应用
CN108700278A (zh) * 2016-03-07 2018-10-23 科勒克斯有限责任公司 具有放大的感知窗口区域的太阳天空模拟照明系统
CN109121808A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 清华大学深圳研究生院 一种模拟太阳光的全光谱植物用灯具
US10267492B2 (en) 2012-11-14 2019-04-23 Coelux S.R.L. Illumination device for synthesizing light from an object at virtually infinite distance

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4865883B2 (ja) * 2010-04-27 2012-02-01 シャープ株式会社 光源装置、およびこれを備えた擬似太陽光照射装置
JP4902790B1 (ja) * 2011-01-07 2012-03-21 シャープ株式会社 擬似太陽光照射装置
JP5053448B1 (ja) 2011-03-28 2012-10-17 シャープ株式会社 擬似太陽光照射装置
JP5214777B2 (ja) * 2011-07-20 2013-06-19 シャープ株式会社 擬似太陽光照射装置およびそのスペクトル調整方法
JP5826597B2 (ja) * 2011-10-31 2015-12-02 シャープ株式会社 擬似太陽光照射装置
JP5214793B2 (ja) * 2011-10-31 2013-06-19 シャープ株式会社 擬似太陽光照射装置
JP2013178971A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Sharp Corp 多波長発光型光照射装置
TWI617129B (zh) * 2017-05-03 2018-03-01 Solar cell measuring device
CN109027798B (zh) * 2018-07-10 2020-10-09 中国计量大学 人造天窗系统
CN113790403B (zh) * 2021-08-16 2024-02-13 惠州市西顿工业发展有限公司 一种模拟自然光照的灯具
CN114302537B (zh) * 2021-12-27 2024-02-23 中国人民解放军军事科学院国防工程研究院 一种用于全天候太阳模拟器的输出辐照强度控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296601A (ja) * 1985-06-25 1986-12-27 株式会社小糸製作所 室内照明装置
JP2002048704A (ja) * 2000-08-07 2002-02-15 Nisshinbo Ind Inc ソーラーシミュレータ
CN1337333A (zh) * 2000-07-26 2002-02-27 皇家菲利浦电子有限公司 照明系统和方法及具有照明系统的机动车
CN1661462A (zh) * 2004-02-23 2005-08-31 精工爱普生株式会社 照明装置和投影型显示装置
CN101248384A (zh) * 2005-02-09 2008-08-20 微阳有限公司 多光源光束扩展量的有效组合

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132212A (ja) * 1982-02-01 1983-08-06 Hakko:Kk 擬似太陽光照射装置
US4641227A (en) * 1984-11-29 1987-02-03 Wacom Co., Ltd. Solar simulator
JPS61131301A (ja) 1984-11-29 1986-06-19 株式会社和廣武 擬似太陽光照射装置
JP2892132B2 (ja) * 1990-09-26 1999-05-17 株式会社和廣武 疑似太陽光照射装置
JPH05295962A (ja) * 1992-04-15 1993-11-09 Matsushita Electric Works Ltd ドア装置
JPH08235903A (ja) 1995-02-23 1996-09-13 Agency Of Ind Science & Technol ソーラーシミュレーター
JPH0999106A (ja) * 1995-10-09 1997-04-15 Keisuke Kobayashi 擬似太陽光照射装置
JPH09306201A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Wakomu Denso:Kk 擬似太陽光照射装置
US6385404B1 (en) 2000-08-22 2002-05-07 Eastman Kodak Company Dual film image and electronic image capture camera capable of combining captured electronic images in a single multi-(index-) image
US6587269B2 (en) 2000-08-24 2003-07-01 Cogent Light Technologies Inc. Polarization recovery system for projection displays
US7710669B2 (en) 2000-08-24 2010-05-04 Wavien, Inc. Etendue efficient combination of multiple light sources
JP2003028785A (ja) 2001-07-13 2003-01-29 Nisshinbo Ind Inc 擬似太陽光照射装置
JP3983099B2 (ja) * 2002-05-10 2007-09-26 日清紡績株式会社 擬似太陽光照射装置
JP4458935B2 (ja) * 2004-06-01 2010-04-28 株式会社ニデック 視野計
JP4636914B2 (ja) * 2005-03-16 2011-02-23 キヤノン株式会社 発光装置
KR20080090961A (ko) 2006-01-27 2008-10-09 가부시키가이샤 엔프라스 면광원 장치 및 표시 장치
US8395611B2 (en) * 2006-02-27 2013-03-12 Smartrac Ip B.V. Active-matrix electronic display comprising diode based matrix driving circuit
JP4395792B2 (ja) * 2007-01-29 2010-01-13 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ
JP5013415B2 (ja) * 2007-05-10 2012-08-29 独立行政法人産業技術総合研究所 光源装置および擬似太陽光照射装置
JP4570680B1 (ja) 2009-06-12 2010-10-27 シャープ株式会社 光照射装置および検査装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296601A (ja) * 1985-06-25 1986-12-27 株式会社小糸製作所 室内照明装置
CN1337333A (zh) * 2000-07-26 2002-02-27 皇家菲利浦电子有限公司 照明系统和方法及具有照明系统的机动车
JP2002048704A (ja) * 2000-08-07 2002-02-15 Nisshinbo Ind Inc ソーラーシミュレータ
CN1661462A (zh) * 2004-02-23 2005-08-31 精工爱普生株式会社 照明装置和投影型显示装置
CN101248384A (zh) * 2005-02-09 2008-08-20 微阳有限公司 多光源光束扩展量的有效组合

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105431679A (zh) * 2012-11-14 2016-03-23 科勒克斯有限责任公司 用于产生自然光的人工照明装置
CN105431679B (zh) * 2012-11-14 2017-07-04 科勒克斯有限责任公司 用于产生自然光的人工照明装置
US9709245B2 (en) 2012-11-14 2017-07-18 Coelux S.R.L. Artificial illumination device
US9791130B2 (en) 2012-11-14 2017-10-17 Coelux S.R.L. Artificial illumination device comprising light-emitter/collimator pair array
CN107270177A (zh) * 2012-11-14 2017-10-20 科勒克斯有限责任公司 包含光发射器/准直器对组阵列的人工照明装置
US10775022B2 (en) 2012-11-14 2020-09-15 Coelux S.R.L. Artificial illumination device
US10267492B2 (en) 2012-11-14 2019-04-23 Coelux S.R.L. Illumination device for synthesizing light from an object at virtually infinite distance
US10317044B2 (en) 2012-11-14 2019-06-11 Coelux S.R.L. Artificial illumination device comprising light-emitter/collimator pair array
CN106662317A (zh) * 2014-05-13 2017-05-10 科勒克斯有限责任公司 色镜、色板及其应用
CN109296996B (zh) * 2014-05-13 2021-01-05 科勒克斯有限责任公司 色镜、色板及其应用
CN106662317B (zh) * 2014-05-13 2018-11-09 科勒克斯有限责任公司 色镜、色板及其应用
CN109296996A (zh) * 2014-05-13 2019-02-01 科勒克斯有限责任公司 色镜、色板及其应用
US10670228B2 (en) 2016-03-07 2020-06-02 Coelux S.R.L. Sun-sky imitating lighting system with enlarged perceived window area
CN108700278A (zh) * 2016-03-07 2018-10-23 科勒克斯有限责任公司 具有放大的感知窗口区域的太阳天空模拟照明系统
CN109121808A (zh) * 2018-08-23 2019-01-04 清华大学深圳研究生院 一种模拟太阳光的全光谱植物用灯具
CN109121808B (zh) * 2018-08-23 2021-07-13 深圳佰城邦品牌发展有限公司 一种模拟太阳光的全光谱植物用灯具

Also Published As

Publication number Publication date
JP5220861B2 (ja) 2013-06-26
WO2010143329A1 (ja) 2010-12-16
ITMI20100108A1 (it) 2010-04-28
EP2442005A1 (en) 2012-04-18
JPWO2010143329A1 (ja) 2012-11-22
IT1399180B1 (it) 2013-04-11
US8684582B2 (en) 2014-04-01
US20120014085A1 (en) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102341641A (zh) 模拟太阳光照射装置
CN208780908U (zh) 光学照明装置
US10495807B2 (en) Light guide illumination device for direct-indirect illumination
JP5511798B2 (ja) 光ガイドを有する照明装置
US5555329A (en) Light directing optical structure
US20130279198A1 (en) Light module and light guide device thereof
CN102348930A (zh) 光源装置及包括该光源装置的模拟太阳光照射装置
CN102713414A (zh) 模拟太阳光照射装置及模拟太阳光照射方法
CN105659027A (zh) 源光注入不平行于装置光轴的照明装置
JP2009523308A5 (zh)
CN101750643A (zh) 透镜及采用该透镜的光源模组
JP2009543155A (ja) 非対称取り出し導波路
CN102498338A (zh) 照明装置
CN103582833A (zh) 照明器
CN102762916A (zh) 光源装置、及包括光源装置的模拟太阳光照射装置
CN110637247A (zh) 基于激光的光源中的混色
CN106133440A (zh) 具有带有重定向端面的光导的灯具模块
CN103899990A (zh) 背光模组及显示装置
US20110286236A1 (en) Light Source with Light Recovery Mechanism
CN104583672A (zh) 基于具有光散射颗粒的光导和光角度选择模块的光照设备
Okuda et al. Polymer waveguide technology for flexible display applications
WO2019143973A1 (en) Lighting system and luminaire with optical fiber coupled light sources
CA2210575C (en) Light directing optical structure
CN103175039A (zh) 一种多路汇入led曲面灯结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120201