CN102575821A - 光照射装置、伪阳光照射装置、以及太阳能电池板检验装置 - Google Patents
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Abstract
即使对于可扩大的区域,在照射表面的照明度的调节时间不为时间密集的情况下,获得照射表面的准确、均匀的照明。至少一个光源(氙气光源2、或卤素光源7或其他)和用作光学元件的滤光器(AM滤光片5、10或其他)与各自的光导部件14或14A相匹配。由于用于表面照射的光导部件14或14A的照射区域直接地与照射对象的照射表面的各个部分(较小照射表面)相匹配,可通过改变进入用于表面照射的光导部件14或14A内的光的量而准确地调节照射对象的照射表面的各个部分(较小照射表面)上的照明度。
Description
技术领域
本发明涉及用于以高方向性向照射对象发出伪阳光的伪阳光照射装置,以及用于使用该伪阳光照射装置测量太阳能电池板的输出特性从而确定质量的太阳能电池板检验装置。
背景技术
在用作用于以高方向性再现阳光的光谱分布的光源装置的传统的伪阳光照射装置中,传统地已经做出了努力,通过点亮氙灯以使穿过滤光器(AM滤光片(air mass filter))的伪阳光经受采用反射板的漫反射以获得具有期望光谱的光。
图15是示意性地示出专利文献1所公开的传统伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的纵剖视图。
在图15中,传统的伪阳光照射装置100具有通过将具有矩形柱状的多个框架100接合在一起而配置的类似栅格的框架本体102。在框架本体102的中间部分处,提供了用于照射伪阳光的为阳光照射盒103。传统的伪阳光照射装置100包括被放置为对着伪阳光照射盒103的底部表面103A的反射表面104、以及诸如太阳能电池板之类的具有平面照射表面的照射对象105,被置于对着该伪阳光照射盒103的顶部表面103B。用光遮蔽板覆盖框架本体102的四个侧边的每一个。通过将照射对象105放置在被固定于框架本体102上的样本支承框架106上,照射表面105A被设置在仅间距伪阳光照射盒103预确定距离L的位置处。
在伪阳光照射盒103中提供有光源灯107。来自光源灯107的伪阳光包括经由伪阳光照射盒103的顶部表面103B直接地到达照射对象105的直射光;以及经由伪阳光照射盒103的底部表面103A由反射表面104从光源灯107所反射的间接地到达照射对象105的反射光。
反射表面104由多个反射装置108组成。反射装置108具有作为反射镜的镜子109、以及支撑部件110,用于支承每一个镜子109以使其能自由地实现其倾斜运动。通过从光源灯107到达照射表面105A的直射光以及通过多个镜子109反射而被照射至照射表面105A的对向侧的光,实现照射表面105A的照射。用由多个镜子109所反射的光而实现使照射表面105A上的照明度均匀的光量调节。具体地,通过调节镜子109的角度而实现照射表面105A上的照明度分布的调节。
[引用列表]
[专利文献]
参考文献1:日本特开No.2009-145254
发明内容
[技术问题]
在专利文献1所公开的传统配置中,由于使用了多个镜子将灯光源107所发散出来的光引导至照射表面105A,必须调节所有的镜子109来维持照明度的均匀性。这不仅需要大量调节时间,且还难以可靠地获得照明度的精确的均匀性。还有,需要更多的镜子来使用多个镜子109照射广阔区域,这难以适应模块尺寸的扩展。
本发明意在解决上述的传统问题。本发明的目的是提供:伪阳光照射装置,即使对于广阔的照射表面,其也能在无需耗时的对照射表面的照明度进行调节的情况下,相对于照射表面获得准确的、均匀的照明度;以及用于使用该伪阳光照射装置测量太阳能电池板的输出特性从而确定质量的太阳能电池板检验装置。
[问题的解决方案]
提供了根据本发明的伪阳光照射装置,其中设置了多个光学系统,每一个光学系统包括:每一个具有不同光发射波长范围的至少一个光源、对从所述至少一个光源中的每一个所输出的光提供预确定光谱分布的光学元件、以及用于引导通过该光学元件获得的输出光从而将光作为区域照射发射在照射对象的部分上的光导部件,其中所述至少一个光源和光学元件和各自的光导部件相匹配,通过调节所述至少一个光源或所述光学元件中的至少一个可个别地调节每一个光学系统的进入光导部件的光量,且通过所述多个光学系统的光导部件,光被照射在照射对象的整个照射表面上,藉此实现上述目的。
优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,每一个光学系统包括:光照射装置,其具有第一光源,以及滤光器,用作用于调节从所述第一光源输出的光的光谱的光学元件;以及用于表面照射的光导部件,用于将类似于阳光的伪阳光从光照射装置引入一端表面并传播该光穿过其内部,从而将该光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,每一个光学系统包括:光照射装置,包括:第一光源;光导部件,用于将来自第一光源的输出光引入一端表面并将具有改进的方向性的光从其另一端表面输出;以及滤光器,用于调节从该光导部件的另一端表面输出的光的光谱;以及用于表面照射的光导部件,用于将类似于阳光的伪阳光从光照射装置引入一端表面并在其内部传播该光,从而将具有改进方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,由含有光照射装置和用于表面照射的光导部件的光学系统构成单元,将这些单元放置在左和右方向上彼此面对,且将多个双单元根据照射对象的尺寸以阵列放置在前和后方向上,这些双单元中各自的用于表面照射的光导部件的另一端表面彼此接触。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,光照射装置被放置在左和右,提供用于表面照射的光导部件,用于将来自位于左侧的滤光器的光引入一端表面并允许该光传播穿过其内部、并且用于将来自位于右侧的滤光器的光引入另一端表面并允许该光传播穿过其内部,从而将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上,并根据照射目标的尺寸在前和后方向上以阵列提供多个单元。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,每一个光学系统包括:第一光照射装置,包括:第一光源;以及第一滤光器,用作用于调节从所述第一光源输出的光的光谱的光学元件;第二光照射装置,包括:第二光源;以及第二滤光器,用作用于调节从所述第二光源输出的光的光谱的光学元件;以及第三光照射装置,包括:光混合部件,用于混合来自第一光照射装置的光与来自第二光照射装置的光从而获得类似于阳光的伪阳光;以及第三光导部件,用于将来自所述光混合部件的伪阳光引入一端表面,允许该伪阳光在其内部传播并将具有高方向性的光从其平的表面均匀地发射到照射对象上作为区域照射。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,每一个光学系统包括:第一光照射装置,包括:第一光源;第一光导部件,用于将来自第一光源的输出光引入一端表面并将具有增加的方向性的光从其另一端表面输出;以及第一滤光器,用于调节从第一光导部件的另一端表面输出的光的光谱;第二光照射装置,包括:第二光源;第二光导部件,用于将来自第二光源的输出光引入一端表面并将具有增加的方向性的光从其另一端表面输出;以及第二滤光器,用于调节从第二光导部件的另一端表面输出的光的光谱;以及第三光照射装置,包括:光混合部件,用于混合来自第一光照射装置的光与来自第二光照射装置的光从而获得类似于阳光的伪阳光;以及第三光导部件,用于将来自所述光混合部件的伪阳光引入一端表面,允许该伪阳光在其内部传播并将具有高方向性的光从其平的表面均匀地发射到照射对象上作为区域照射。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,由含有第一光照射装置、第二光照射装置、以及第三光照射装置的光学系统构成单元;且根据照射对象的尺寸将多个双单元组以阵列放置在前和后方向,每一组中的单元在左和右方向彼此面对且第三光照射装置的各自的第三光导部件的另一端表面彼此接触。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,在其中设置有第一光照射装置、第二光照射装置、以及光混合部分的左侧套件;与在其中设置有第一光照射装置、第二光照射装置、以及光混合部分的右侧套件,之间,提供有第四光导部件,用于将来自位于左侧的光混合部分的经混合的光引入一端表面并允许该光传播穿过其内部、以及用于将来自位于右侧的光混合部分的经混合的光引入其另一端表面并允许该光传播穿过其内部,从而根据照射对象的尺寸将具有高方向性的光从平的表面作为区域照射均匀地发射到照射对象上。
同为优选地,在根据本发明的伪阳光照射装置中,在其中设置有第一光照射装置、第二光照射装置、以及光混合部分的左侧套件;与在其中设置有第一光照射装置、第二光照射装置、以及光混合部分的右侧套件,二者之间,提供有第四光导部件替代第三光照射装置,用于将来自位于左侧的光混合部分的经混合的光引入一端表面并允许该光传播穿过其内部、以及用于将来自位于右侧的光混合部分的经混合的光引入其另一端表面并允许该光传播穿过其内部,从而根据照射对象的尺寸将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
根据本发明的用于测量太阳能电池板的输出特性从而确定质量太阳能检测装置,使用根据本发明的伪阳光照射装置,藉此实现上述目的。
下文中,将描述处于上述配置中的本发明的功能。
在本发明中,设置了多个光学系统,每一个光学系统包括具有不同光发射波长范围的至少一个光源;光学元件,提供预确定波长分布给从至少一个光源输出的光;以及光导部件,用于传播通过光学元件获得的输出光从而照射照射对象的表面的一部分。还有,至少一个光源和光学元件和各自的光导部件相匹配。进一步,通过调节至少一个光源或光学元件,可调节每一个光学系统的进入光导部件的光量。藉此,通过光学系统的多个光导部件,光被照射到照射对象的整个照射表面上。
由于至少一个光源以及用作光学元件的滤光器和用于表面照射的各自的光导部件相匹配,并且用于表面照射的光导部件的照射区域和照射对象的照射表面的各个部分直接地相匹配,相比于照射对象的照射表面中的照射表面的其他部分,通过改变进入用于表面照射的光导部件内部的光量,可更准确地调节照射表面的部分上的照明度。藉此,容易地获得整个照射表面的均匀照明度。具体地,进行照射对象的照射表面的部分上的照明度的准确调节,以及通过调节用作光源的每一个灯的输出以及通过用具有不同透光率的滤光器替换用作滤光器的滤光器,易于获得整个照射表面上的均匀照明度。附加地,通过增加在前和后方向中两个边缘处对应于用于表面照射的光导部件的光源输出,可容易地调节和防止照射对象的照射表面的照射区域的两端处照明度的下降。因此,即使当照射对象的照射表面较为广阔时,在无需传统方式中的用于调节照射对象的照射表面的照明度的时间的情况下,可快速地获得照射对象的照射表面的准确的均匀照明度。
[发明的有益效果]
根据上述本发明,由于至少一个光源和用作光学元件的光过滤器和各自的用于表满照射的光导部件相匹配;且由于用于表面照射的光导部件的照射区域直接地匹配于照射对象的照射表面的各个部分,在无需传统方式中的用于调节照射对象的照射表面的照明度的时间的情况下,即使当照射对象的照射表面较为广阔时,通过改变进入用于表面照射的光导部件内部的光量,可快速地获得准确的均匀的照明度。
附图简述
图1是示意地示出根据本发明的实施例1的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的透视图。
图2是示意性地示出图1的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的纵剖视图。
图3(a)和3(b)的每一个是用于进一步描述根据实施例1的伪阳光照射装置的光量调节的透视图。
图4是图1中的伪阳光照射装置的平面图。
图5是示出图1中在前面的氙气光源、覆盖该氙气光源的反射器、以及孔板。
图6(a)是图1中的氙气光源、反射体、孔板、以及锥形光导元件的纵剖视图。图6(b)是示出图5中孔板的孔部分的平面图。
图7是示意性地示出用于防止杂散光进入相邻锥形光导部件的锥形光导部件的第一结构的剖面图。
图8是示意性地示出图7中的锥形光导部件的第一结构的外观的透视图。
图9(a)是示出照明度关于氙灯的波长的图表。图9(b)是示出照明度关于卤素灯的波长的图表。
图10是示意地示出根据本发明的实施例2的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的透视图。
图11是示意性地示出图10中的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的纵剖视图。
图12(a)和12(b)的每一个是用于进一步描述根据实施例2的伪阳光照射装置的光量调节的透视图。
图13是图10中的伪阳光照射装置的平面图。
图14是示意性地示出图1中的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的变体的纵剖视图。
图15是示意性地示出专利文献1所公开的传统伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的纵剖视图。
[附图标记列表]
1,1A伪阳光照射装置
2氙气光源
3a反射体
3b孔板
31孔部分
32光遮蔽部件
4锥形光导部件
41,91光遮蔽部件
42,92光遮蔽部件
5AM滤光片(第一滤光器;光谱调节过滤器)
6第一光照射装置
7,7A,2C,2D卤素光源
8,8A,3C,3D反射体
9,9C,9D锥形光导部件
93光遮蔽部件(光遮蔽板)
10,10C,10D AM滤光片(第二滤光器;光谱调节过滤器)
11第二光照射装置
12光混合部分(波长选择镜)
13照射对象(太阳能电池板)
14,14A光导部件
15第三光照射装置
15A第四光照射装置
L1,L2杂散光
用于实现本发明的最佳模式
参考附图,将详细地如下描述根据实施例1和2的本发明:伪阳光照射装置;以及将该伪阳光照射装置应用于太阳能电池板检验装置的情况。对于准备好的附图,每一个附图中的每一个元件的厚度、长度等并不限于附图中所示的配置。
(实施例1)
图1是示意地示出根据本发明的实施例1的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的透视图。图2是示意性地示出图1中的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的纵剖视图。
在图1和2中,根据实施例1的伪阳光照射装置1装配有第一光照射装置6。第一光照射装置6包括:氙灯的氙气光源2;用于在其中容纳氙气光源2的反射体3a,具有用作反射表面的内表面;用于覆盖反射板3a的前面部分的孔板3b;锥形光导部件4,用作用于引入来自其底侧表面的氙输出光并将该光传播通过其中用于改进光的方向性的锥形耦合器,其中氙输出光来自孔板3b的孔部分(未示出);以及AM滤光片5,用作用于过滤来自锥形光导部件4的氙光以形成更接近于光谱的较短波长侧的伪阳光的光谱的第一光过滤器(光谱调节过滤器)。这样,在第一光照射装置6中,由反射体3a反射并收集来自氙气光源2的输出光。然后将氙输出光从孔板3b的孔部分输出,然后氙输出光被引入锥形光导部件4(被称为锥形耦合器)的底侧表面。氙输出光被允许传输通过内部以形成具有高方向性的平行光,且具有高方向性的氙光被从锥形光导部件4的顶端表面输出通过AM滤光片5。来自AM滤光片5的氙光对应于更接近光谱的较短波长侧的伪阳光的光谱。
伪阳光照射装置1还装配有第二光照射装置11。第二光照射装置11包括:卤素光源7,诸如卤素灯;用于容纳卤素光源7的反射体8,具有用作反射表面的内表面;锥形光导部件9,用于将由反射体8的该内表面反射的卤素输出光引入,从该锥形光导部件9的底端表面并传播该光穿过内部从而改进该光的方向性;以及AM滤光片10,用作用于过滤来自锥形光导部件9的另一端表面的卤素输出光,从而形成更接近于较长波长侧的伪阳光的第二滤光器(光谱调节滤波器)。这样,在第二光照射装置11中,由反射体8反射并收集来自卤素光源7的输出光。卤素输出光被引入被称为锥形耦合器的锥形光导部件9的一端表面,且该光被允许传播通过其内部从而形成具有高方向性的平行光。然后,该具有高方向性的卤素光从锥形光导部件9的另一端表面输出通过AM滤光片10从而调节光谱。来自AM滤光片10的卤素光对应于更接近光谱的较长波长侧的伪阳光的光谱。卤素光源7可以是单灯丝类型的卤素灯;然而,可使用双灯丝类型的卤素灯作为此处的卤素光源7以获得更多功率,以及结合两个卤素灯而使用锥形光导部件9。
伪阳光照射装置1进一步装配有第三光照射装置15。第三光照射装置15包括:光混合部分12,诸如波长选择镜(或者波长混合镜),用作反射及传输装置,用于反射来自AM滤光片5的具有较短波长的氙输出光、且传输来自AM滤光片10的具有较长波长的卤素输出光以调节第二光照射装置11的光谱的,从而混合光并获得类似于阳光的伪阳光;以及光导部件14,用于从一端表面引入伪阳光(来自光混合部分12的经漫射的光)并传输该光通过内部,从而均匀地将具有高方向性的光L作为区域照射发射到诸如太阳能电池板之类的照射对象13上。进一步,如图2中所示,在两侧放置第三光照射装置15,且各自的光导部件14在其各自端表面处彼此接触。
现在将进一步描述光量的调节。
氙气光源2和卤素光源7和各自的光导部件14相匹配。然后,通过替换氙气光源2和卤素光源7的等或者调节在灯中流动的电流,可准确地个别地控制从氙气光源2和卤素光源7输出的光量从而控制从光导部件14输出的光量。类似地,AM滤光片5和AM滤光片10和各自的光导部件14相匹配。然后,通过用具有不同透光率的AM滤光片替换AM滤光片5和AM滤光片10,可准确个别地控制从光导部件14输出的光量,从而控制被允许进入每一个光导板14的光量。
氙气光源2和卤素光源7和各自的光导部件14相匹配,且AM滤光片5和AM滤光片10用各自的光导部件14相匹配。因此,相比于用数量众多的镜子来调节灯光源的输出光从而调节照射对象的照明度在整个表面上均匀的传统配置而言,不需要时间来调节照射表面的照射,就可能使得照射对象13的照射表面的照明度的准确调节。因此,对于照射对象13的照射表面可获得均匀的照明度。
接着,可进一步简化光量的调节,当:使用第一光照射装置6、第二光照射装置11中的一个、或者使用另一个光照射装置来将灯光源和各自光导部件14相匹配;且AM滤光片和对应光导部件14相匹配,因为仅有一个光照射装置。这在图3(a)和3(b)中示出。
图3(a)和3(b)每一个是用于进一步描述根据实施例1的伪阳光照射装置1的光量调节的透视图。在图3(a)和3(b)中,没有示出图1中的第一光照射装置6和光混合部分12(波长选择镜)。在使用图3(a)和3(b)的仅有关光量调节的描述中,第一光照射装置6和光混合部分12(波长选择镜)并不是必须的。
如图3(a)中所示,可通过下述来个别地控制从光源灯2C所处的光量:将每一个光导板14和各个光源灯2C相匹配;替换灯;或调节电流。在这个情况下,通过用具有不同透光率的AM滤光片替换AM滤光片10C(光谱调节过滤器),可调节被允许进入每一个光导板14的光量。
还有,如图3(b)中所示,对于每一个光导板14,光源灯可以是诸如光源灯2D之类的不分开的批照射类型的,且每一个光导板14和各自的AM滤光片10D相匹配。然后,通过仅替换AM滤光片10D(光谱调节过滤器)可个别地控制每一个滤波器的透射率。可选地,除了AM滤光片10D(光谱调节滤波器)之外,通过增加光透射滤波器作为用于控制透射的校正滤波器,可抑制并调节被允许进入光导部件14的光量。
此外,将进一步描述增加向着两个边缘的光量来使得整个照射表面上的照射光的量均匀的情况,作为调节光量的详细示例。这可被应用于在图3(a)和3(b)的使用了第一光照射装置6和第二光照射装置11中的一个、或者使用了另一个光照射装置的情况。然而,此处描述了在图1中的伪阳光照射装置1的情况。
图4是图1中的伪阳光照射装置1的平面图。
由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成的组形成单元,且在左边和右边提供两个组。在前和后方向中提供八套这样的两组。由于在前和后方向中的两个边缘处(最近侧和最远侧),趋于有较少的照射光,如图4中的平面图所示的那样,相比于位于中央部分(不是更接近于边缘的区域的部分)的照射光量,增加更接近于两个边缘的区域处的照射光量,从而均匀化照射对象13上的照射光量。此处,在接近于边缘处氙光和卤素光的量都被增加,不过仅描述了卤素光。设计前和后方向中更接近于边缘的两个区域,以使能使用相比卤素光源7而言具有稍大一些的输出的卤素光源7A。
伪阳光照射装置1还装配有第二光照射装置11A。第二光照射装置11A包括:具有比卤素光源7的光输出的量更大的光输出量的卤素光源7A;用于容纳卤素光源7A的反射体8A,具有用作反射表面的内表面;锥形光导部件9,用于将由反射体8A的该内表面反射的卤素输出光从该锥形光导部件9的一端表面引入并传播该光穿过内部来改进该光的方向性;以及AM滤光片10,用作第二滤光器,用于过滤来自锥形光导部件9的另一端表面的卤素输出光,从而形成更接近于光谱的较长波长侧的伪阳光的光谱。在这个情况下,反射体8A、锥形光导部件9、以及空气质量滤波片10是与卤素光源7A的光输出量兼容的。如果反射体8与光输出的量兼容,反射体8可与反射体8A一样。
此外,在根据实施例1的伪阳光照射装置1中,由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15组成的组被成套化,两组被设置在左和右。然后,在前和后方向以阵列提供这样的八套(设置在左和右的两个单元组成一套,全部是十六个单元)。这个单元可包括具有不同输出光量的至少一个可替换灯或者具有不同光透射率的可替换AM滤光片5(光谱调节滤波器),这样可个别地调节进入光导板14的照射亮度(光量)。通过提供之前提到的卤素光源7或卤素光源7A(具有更大的输出光量)的连接部分(包括相互附接部分),可替换具有不同光输出量的光源。
图5是示出图1中氙气光源2、用于容纳该氙气光源2的反射体3a、以及在反射体前部的孔板3b的透视图。图6(a)是图1中的氙气光源2、反射体3a、孔板3b、以及锥形光导部件4的纵剖视图。图6(b)是示出图5中孔板3b的孔部分的平面图。
如图5、6(a)和6(b)中所示,在反射体3a的前部提供了用于反射和收集来自氙气光源2的输出光的反射体3a、以及孔板3b。形成孔部分31,在孔板3b上以预确定的间隔分开。配置第一光照射装置,以使从孔部分31中引出具有高方向性的氙光,以允许进入作为锥形耦合器的锥形光导部件4的底端表面。
此处,发明人已经发现下述情况:当用高准确度重建阳光的光谱分布作为伪阳光从而执行太阳能电池板的质量检验时,照射到作为照射对象13的太阳能电池板的伪阳光的光谱分布的干扰是由于从光源和锥形光导部件的端表面侧之间的开口之间逸出并通过锥形光导部件的侧表面进入相邻锥形光导部件的具有较差方向性的杂散光。为了防止杂散光通过光导部件的侧表面进入相邻锥形光导部件,例如,在相邻的锥形光导部件4,与位于氙气光源2和锥形光导部件4的底部端表面侧之间的开口,二者之间,放置光遮蔽部件。
图7是示意性地示出用于防止杂散光进入相邻锥形光导部件的锥形光导部件的第一结构的剖面图。图8是示意性地示出图7中的锥形光导部件的第一结构的透视图。尽管图5中氙灯的灯光源2和反射体3a被以多个数量提供且全部在一起,它们为图7中的每个相邻的双套件而加以配置。灯光源2和反射体3a可采用多种结构。进一步,可将第一结构和第二结构应用于卤素光的锥形光导部件9。
在第一光照射装置6中,锥形光导部件4(用于增加氙输出光的方向性的锥形耦合器)的周围侧表面(不是上端表面和下端表面)被覆盖有如图7(a)和8中的独立的光遮蔽部件41。因此,即使从锥形光导部件4的底端表面和孔板3b的孔部分之间的开口逸出的具有较差方向性的杂散光L1和L2,照射光遮蔽部件41时,通过用光遮蔽部件41围绕锥形光导部件4的外围(侧壁),光遮蔽部件41防止光通过侧表面被引入锥形光导部件4内部、从光混合部分12的波长选择镜反射、并且进入光导板14侧作为杂散光L2,如传统地发生的那样。
另一方面,关于在更接近于卤素光源7一侧上的杂散光,作为用于增加卤素输出光的方向性的锥形耦合器的锥形光导部件9的周围侧表面(而不是其一端表面和另一端表面),可被覆盖有如图7和8中所示的独立的光遮蔽部件91。然而,由于卤素光是热射线,温度上升。因此,较好的是尽可能少地覆盖外围。简而言之,在更接近于卤素光源7的侧面上,当光遮蔽比率较高时,易于变热。因此,在更接近于卤素光源7的侧面上将光遮蔽比率设定为较低。被放置在用于增加来自卤素光源7的输出光的方向性的相邻锥形光导部件9之间的光遮蔽部件的光遮蔽比率,被设定为低于被放置在用于增加来自氙气光源2的输出光的方向性的相邻锥形光导部件4之间的光遮蔽部件的光遮蔽比率。因此,可防止由于吸收了由光遮蔽部件所反射的卤素光而引起的部件温度的上升。由于这个理由,较好的是由光遮蔽部件的反射尽可能小。
接着,将描述具有自由地可改变的照射区域的成套化。
在根据实施例1的伪阳光照射装置1中,如图1中所示,在左和右设置两组,每一组由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成。在前和后方向上以阵列无间隔地提供八套这样的两组(十六个单元)。可将由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成的组成套化并准确地制造。由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成的单元可被组合以被形成匹配太阳能电池板的期望尺寸的伪阳光的照射表面的尺寸。因此,设置在左和右的两组,每一组由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成,并不被限于前和后方向上的八套(16个单元)。藉此,成套化为具有自由变化的照射区域的光学系统成为可能。在这个情况下,在第一光照射装置6中,由于氙气光源2、反射体3a、以及孔板3b是批照射类型的,它们将被一起使用。可为每一个锥形光导部件4而提供这些氙气光源2、反射体3a、以及孔板3b。
如上所述,将由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成的组成套化为一个单元使得可能抑制照射表面的单元上的照射亮度的变化并准确地获得所期望的照射亮度(光量)。即使当成套化的照射区域的单元与另一个相组合从而形成更大的照射区域时,可在作为整体的较大的照射区域中抑制照射亮度的变化,从而获得所期望的均匀的照射亮度(光量)。简而言之,尽管难以准确地使得较大照射区域的照射亮度均匀,通过将较大照射区域分为多个表面、准确地使得每一个较小照射表面的照射亮度均匀并将这些区域组合在一起,可准确地使得较大照射表面的照射亮度(光量)变得均匀。
因此,如果单元被形成为由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15构成的组并以高准确度产生一个单元的照射亮度(光量),通过简单地组装这些单元从而匹配太阳能电池板的尺寸,传统的时间密集的对于照射亮度(光量)的调节变得没有必要了。具体地,传统地必须使用提供有基准成像单元的照射亮度检验装置对于每一个重要部分而测量作为整体的较大照射表面的哪一部分具有较低照射亮度,并根据太阳能电池的尺寸调节照射亮度,以使具有较低照射亮度的部分的照射亮度被提升。然而,这个可变得不再必要。进一步,在定期维护中,照射亮度调节不是必要的。如果没有变化地以准确度而制造成套化的光照射装置的单元,照射亮度的调节是不必要的且维护是容易的。传统地,整个照射表面的照射亮度的调节(光量调节)是时间密集的。
接着,将描述太阳能电池板检验装置,该装置能精确地检验通过均匀地发射伪阳光作为区域照射在太阳能电池板上所获得的电产生量的质量。
图9(a)是示出照明度关于氙灯的波长的图表。图9(b)是示出照明度关于卤素灯的波长的图表。
来自氙灯的输出光,相比卤素光,具有更少的贡献于温度增加的热射线组分,且具有更接近于光谱的较短波长侧的阳光的光谱,如图9(a)中所示。来自卤素灯的输出光具有很多贡献于温度增加的热射线组分,且具有更接近于较长波长侧的阳光的光谱,如图9(b)中所示。通过允许氙灯和卤素灯的输出光通过并在光混合部分12处混合可获得类似于阳光的伪阳光。可将伪阳光从诸如波长选择镜(或波长混合镜)之类的光混合部分12引导到每一个光导部件14和14中,且可传播伪阳光从而均匀地将具有高方向性的光作为区域照射发射到照射对象13(太阳能电池板)上。
藉此,通过用发电量检验装置来检验作为照射对象13的太阳能电池板是否具有大于或等于基准的发电量,进行照射对象13(诸如太阳能电池板)的质量检验。从伪阳光照射装置1和发电量检验装置而获得太阳能电池板检验装置。
根据上述实施例1,在照射伪阳光的伪阳光照射装置1中,使用诸如氙气光源2之类的短波长范围内的光且使用诸如卤素光源7之类的对应于阳光的长波长范围的波长范围内的光。因此,可准确地进行用于测量太阳能电池板的输出特性的检验。此外,当使用了不使用较长波长的光源时,在遮蔽锥形光导部件4和9的光遮蔽方法中,通过在相邻锥形光导部件之间设置光遮蔽部件,可防止杂散光L2从侧表面进入相邻的锥形光导部件。可防止从用于引导到氙气光源2的孔板3b的孔部分31逸出的具有较差方向性的杂散光L2进入氙气光源2的锥形引导部分4、被引导在光导部件14和14之间、并且减少照射表面的均匀性。
(实施例2)
在实施例1中,描述了这样的情况,其中将第三光照射装置15放置在左侧和右侧,且光引导部件14在其端表面处彼此接触。在实施例2中,将描述这样的情况,将左和右上的光导部件14彼此集成,这样实施例1中在左和右的第三光照射装置15也被彼此集成。
具体地,在实施例1中,已经描述了这样的情况,作为伪阳光照射装置1,将第一光照射装置6、第二光照射装置11和第三光照射装置15成套化作为一套件;将这些被成套化的套件在左右方向中彼此面对;且根据照射对象13的尺寸在前和后方向中以阵列放置多个这样的双单元,其中各自的第三光照射装置15的第三光引导部件14和14的另一端表面彼此接触。在实施例2中,将描述这样的情况,作为将要描述的伪阳光照射装置1A,在设置具有第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及设置于其中的光混合部分12的左侧和设置具有第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及设置于其中的光混合部分12的右侧之间,设置有第四光引导部件14A,用于将来自右侧的混合部分12的经混合的光引导入另一端表面,并允许光传播通过其中,来均匀地从平的表面发射具有高方向性的光作为区域照射到照射对象13上。它们被成套化为一套件,且根据照射对象的尺寸,将多个这样被成套化的套件以阵列放置在前和后方向上。
图10是示意地示出根据本发明的实施例2的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的透视图。图11是示意性地图10中的伪阳光照射装置的重要部分的结构示例的纵剖视图。注意,在图10和11中,为具有与图1和2中相同功效的结构部件提供相同的参考标号。
在图10和11中,尽管根据实施例2的伪阳光照射装置1A包括与实施例1中的第一光照射装置6和第二光照射装置11(或11A)一样的配置,伪阳光照射装置1A不同之处在于,其中在左侧的第一光照射装置6和第二光照射装置11(或11A)和在右侧的第一光照射装置6和第二光照射装置11(或11A)被用作一个单元。进一步,替代实施例1中的第三光照射装置15的配置,将使用第四光照射装置15A。简而言之,根据实施例2的伪阳光照射装置1A不同于根据实施例1的伪阳光照射装置1的情况,不同之处在于,在这个装置中使用了光导部件14A,其中在左和右上的根据实施例1的光导部件14被彼此结合。因此,使用了第四光照射装置15A,其中在左和右的两个第三光照射装置15被彼此结合。
第四光照射装置15A包括:在左侧的光混合部分12,诸如波长选择镜(或者波长混合镜),用作反射及透射装置,用于反射来自AM滤光片5的具有较短波长的氙输出光从而调节在左侧的第一光照射装置6的光谱、并透射来自AM滤光片10的具有较长波长的卤素输出光,来调节在左侧的第二光照射装置11的光谱,从而混合光并获得类似于阳光的伪阳光;在右侧的光混合部分12,诸如波长选择镜(或者波长混合镜),用作反射及透射装置,用于反射来自AM滤光片5的具有较短波长的氙输出光从而调节在左侧的第一光照射装置6的光谱、并透射来自AM滤光片10的具有较长波长的卤素输出光从而调节在右侧的第二光照射装置11的光谱,从而混合光并获得类似于阳光的伪阳光;以及光引导部件14A,用于将伪阳光(来自左侧的混合部分12的散射光)引导到一端表面并将引导该光传播通过其内,以及,将伪阳光(来自右侧的混合部分12的散射光)引导到另一端表面并将该光引导通过其内,从而均匀地将具有高准确度的光L作为区域照射发射到诸如例如太阳能电池板之类的照射对象13上。在这个情况下,在第四光照射装置15A中,以集成形式形成了光导部件14A。
相比如果如实施例1中将光导部件14A分为两个光导部件14和14的情况,光导部件14A可更有效地利用光,因为在其之间的端表面处没有光反射。此外,在用于如实施例1中排列光导部件的方法中,当光从另一端表面被反射时,反射镜的使用将对光谱产生不良影响。另一方面,光导部件14A不需要如实施例1中那样被分割为左边和右边的两个光导部件14和14。因此,在中间端表面上没有光调节的必要,且可良好地维持光谱特性。当光导部件14A是由玻璃材料制成时,随着区域变得越大,光导部件14A的制造将更困难。然而,这样的玻璃材料可优化地应用于具有相对小的面积的光导部件14A。
接着,将描述具有自由地可改变的照射区域的成套化。
在根据实施例2的伪阳光照射装置1A中,如图10中所示,位于左和右的第一光照射装置6、位于左和右的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A成套化。在实施例2中,在前和后方向上以阵列无间隙地提供八套这样的单元。位于左和右的第一光照射装置6、位于左和右的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A可被成套化为一个单元并被准确地制造。由位于左和右的第一光照射装置6、位于左和右的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A构成的单元可被组合以被形成匹配太阳能电池板的期望尺寸的伪阳光的照射表面的尺寸。因此,由位于左和右的第一光照射装置6、位于左和右的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A构成的单元并不限于在前和后方向上的八套。藉此,自由地可改变的照射区域的成套化变得可能。在这个情况下,在第一光照射装置6中,由于氙气光源2、反射体3a、以及孔板3b是批照射类型的,它们将被一起使用。可为每一个锥形光导部件而提供这些氙气光源2、反射体3a、以及孔板3b。
这样,将位于左和右的第一光照射装置6、位于左和右的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A成套化作为一个单元使得可能抑制照射区域的单元上的照射亮度的变化并准确地获得所期望的照射亮度(光量)。即使当照射表面的成套化的单元与另一个相组合从而形成更大的照射表面时,可在作为整体的较大的照射表面上抑制照射亮度的变化,从而获得所期望的均匀的照射亮度(光量)。简而言之,尽管难以高准确度地使得较大照射区域的照射亮度均匀,通过将较大照射表面分为多个表面、以及高准确度地使得每一个较小照射表面的照射亮度均匀并将这些表面组合在一起,可高准确度地使得较大照射表面的照射亮度(光量)变得均匀。
因此,如果单元由位于左和右的第一光照射装置6、位于左和右的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A构成并以高准确度产生一个单元的照射亮度(光量),通过简单地组装这些单元从而匹配太阳能电池板的尺寸,传统的时间密集的对于照射亮度(光量)的调节变得没有必要了。具体地,传统地必须使用提供有基准成像单元(benchmark imaging cell)的照射亮度检验装置对于每一个重要部分而测量有较大面积的整个照射表面的哪一部分具有较低照射亮度,并根据太阳能电池的尺寸调节照射亮度,以使具有较低照射亮度的部分的照射亮度被提升。然而,这一步亦可变得不需要了。
接着,将进一步解释整个照射表面的照射亮度的调节(光量的调节)。
在左侧和右侧的氙气光源2和卤素光源7都和各自的光导部件14A相匹配。然后,通过替换氙气光源2和卤素光源7或者通过调节通过灯的电流,可控制在左侧和右侧的氙气光源2和卤素光源7输出的光量,从而准确地个别地控制从光导部件14A输出的光量。类似地,在左侧和右侧的AM滤光片5和AM滤光片10和各自的光导部件14A相匹配。然后,通过用具有不同透光率的AM滤光片替换在左侧和右侧的AM滤光片5和AM滤光片10,可控制输入结合的光导部件14A的光量,从而个别地准确地控制被输入至结合的光导板14A的光量。
在左侧和右侧的氙气光源2和卤素光源7都和各自的光导部件14A相匹配,在左侧和右侧的AM滤光片5和AM滤光片10和各自的光导部件14A相匹配。因此,相比于用数量众多的镜子来调节灯光源的输出光从而调节照射着照射对象的照明度在整个表面上均匀的传统配置而言,调节照射表面的照射的调节时间不为时间密集,就可能使得照射对象13的照射表面的照明度的准确调节。因此,对于照射对象13的照射表面可获得均匀的照明度。
接着,可进一步简化光量的调节,当:使用第一光照射装置6和第二光照射装置11中的一个、或者使用另一个光照射装置来匹配位于左侧和右侧的带有各自光导部件14A的灯光源;以及用各自光导部件14A匹配位于左侧和右侧的AM滤光片,因为仅有一个光照射装置。这在图12(a)和12(b)中示出。
如图12(a)中所示,通过用位于左侧和右侧的光源灯2C匹配光导板14A、以及替换灯和/或调节电流,可个别地控制从位于左侧和右侧的光源灯2C输出的光量。在这个情况下,通过用具有不同透光率的AM滤光片替换AM滤光片10C(光谱调节过滤器),可调节被允许进入光导板14的光量。
还有,如图12(b)中所示,对于光导板14,光源灯可以是诸如光源灯2D之类的不分开的批照射类型的,且每一个光导板14和在左侧和右侧的各自的AM滤光片10D相匹配。然后,通过仅替换在左侧和右侧的AM滤光片10D(光耦调节滤波器)可个别地控制位于左侧和右侧的每一个滤波器的透射率。可选地,除了在左侧和右侧的AM滤光片10D(光耦调节滤波器)之外,通过增加透滤光器作为用于控制透光率的校正滤波器,可限制并调节从每一侧被允许进入光导板14A的光量。
此外,将进一步描述增加向着平面图中两个边缘的区域的光量来使得整个照射表面上的照射光的量均匀的情况,作为调节光量的详细示例。这可被应用于在图13(a)和13(b)的使用了第一光照射装置6和第二光照射装置11中的一个、或者使用了另一个光照射装置的情况。然而,此处描述了在图1中的伪阳光照射装置1的情况。
图14是图10中的伪阳光照射装置1A的平面图。
由位于左侧和右侧的第一光照射装置6、位于左侧和右侧的第二光照射装置11、以及位于中间的第四光照射装置15A构成的组形成单元,且在前和后方向上提供八套这样的单元。由于在前和后方向中的两个边缘处(最近侧和最远侧),趋于有较少的照射光,类似于图4中的平面图所示的情况,如图14中的平面图所示的那样,相比于位于中央部分(不是更接近于两个边缘的区域的部分)的照射光量,增加更接近于两个边缘的区域处的照射光量,从而使得照射对象13上的照射光量均匀。此处,氙光和卤素光的量都被增加了,不过仅描述了卤素光。设计前和后方向中的两个边缘,以使能使用相比卤素光源7而言具有稍大一些的输出的卤素光源7A。
伪阳光照射装置1A在前和后方向中的接近两个边缘的区域处的左和右上装配有两个第二光照射装置11A。第二光照射装置11A包括:具有比卤素光源7的光输出的量更大的光输出量的卤素光源7A;用于容纳卤素光源7A的反射体8A,具有用作反射表面的内表面;锥形光导部件9,用于将由反射体8A的该内表面反射的卤素输出光引入该锥形光导部件9的一端表面并传播该光穿过内部来改进该光的方向性;以及AM滤光片10,用作用于过滤来自锥形光导部件9的另一端表面的卤素输出光的第二滤光器,从而形成更接近于光谱的较长波长侧的伪阳光的光谱。在这个情况下,反射体8A、锥形光导部件9、以及空气质量滤波片10是与卤素光源7A的光输出量兼容的。如果反射体8与光输出的量兼容,反射体8可与反射体8A一样。
此外,在根据实施例2的伪阳光照射装置1A中,将位于左侧和右侧的第二光照射装置11、以及第四光照射装置15A成套化,在前和后方向上以阵列来提供八个这样的单元。至少这个单元可包括具有不同输出光量的可替换灯或者具有不同光透射率的可替换AM滤光片5(光谱调节滤波器),这样可个别地调节进入光导板14A照射亮度(光量)。通过提供勇于之前提到的卤素光源7和卤素光源7A(具有更大的输出光量)的连接部分,可替换具有不同光输出量的光源。
根据上述实施例1或2,用作光学元件的至少一个光源(氙气光源2、卤素光源7或其他)和滤光器(AM滤光片5、10或其他)和各自的光导部件14或14A相匹配,且用于表面照射的光导部件14或14A的照射区域由照射对象13的照射表面的各个部分(较小照射表面)相匹配,可通过改变进入用于表面照射的光导部件14或14A的光的量而准确地实现照射对象13的照射表面的各个部分(较小照射表面)的照明度的调节。具体地,通过调节用作光源的每一个灯的输出、或者用具有不同透射率的AM滤光片改变AM滤光片作为滤光器,可准确地实现照射对象13的照射表面的一部分(较小照射表面)的照明度的调节。进一步,通过提升对应于在前和后方向的两个端部用于表面照射的光导部件14或14A的光源输出,可防止照射对象13的照射表面中照射区域的边缘部分的照明度的降低。因此,即使当照射对象13的照射表面变得较为广阔时,在不需要进行照射对象13的照射表面的照明度的传统的时间密集的调节的情况下,可快速地获得照射对象13的照射表面的准确的均匀照明度。
还有,采用光导部件14或14A的图案(散射体),其中通过调节氙光和卤素光的光谱以及混合氙光和卤素光而获得允许被进入的伪阳光,具有均匀照明度的光可从光导部件14或14A被照射。由于假设照射作为照射对象13的太阳能电池板的照射表面被分为多个,且设置光导部件14或14A以对应于各自的被分开的较小照射表面,通过仅调节每一个光导部件14或14A的较小照射表面的照射光的量,可简单可靠地实现多个较小照射表面的整个表面的照明度的均匀化。如果该太阳能电池板具有较大面积,那么通过设置多个光学系统来匹配该太阳能电池板的尺寸,即使面积较大,可简单可靠且快速地产生具有均匀照明度的照射光。进一步,即使在换灯时,由于灯的个体差异,对单个灯的照明度产生不规则性,通过仅对每一个成套化的光学系统的光量进行调节可获得均匀的照射光。因此,重新调节是不必要的。
尽管没有在实施例1和2中具体地描述,在光导部件14和14A上印刷有散射体(图案)。进入光导部件14和14A的光由该散射体散射,从而均匀地将光作为区域照射照射在作为照射对象13的太阳能电池板上。被印刷的光导部件14和14A的散射体(图案)具有使照明度在整个照射表面上变得均匀的图案。当放置在太阳能电池板上的照射表面左边和右边产生不规则性时,通过调节在左边和右边(一个单元)上的每一个成套化的光源光学系统的输出光的量,可简单可靠地减少照明度不规则性。如果在左边和右边的光源光学系统的光导部件14和14被集成为光导部件14A,当在照射表面上发生照明度不规则时,来自集成的光源光学系统的光导部件14A的照射光被照射在整个照射表面上。因此,仅使用光量调节的在照射表面上的照明度的部分调节相比在左边和右边的光学光学系统的光导部件14和14的情况是更为困难的。此外,当左边和右边的光源光学系统的光导部件14和14被集成为光导部件14A时,散射体的所印刷的图案有必要在扩展区域中产生均匀的光,且进一步即使当光从光导部件的两个边缘进入时可照射均匀的光。因此,有必要对照射区域进行左边和右边的光导部件14和14的集成,集成到不妨碍产生均匀光的程度。使用在左边和右边光导部件14和14,在照射表面上照明度不规则性的调节相比使用集成的光导部件而言更容易。进一步,当太阳能电池板被增大,仅通过排列数量众多的本发明的光学系统可产生扩展区域中的均匀光。附加地,即使对于广阔的区域,仅通过调节来自每一个光学系统的光源光学系统的照射光,使得照射区域上的照明度均匀的调节变得可能。
进一步,类似于实施例1的情况,为了防止杂散光通过光导部件的侧表面进入相邻锥形光导部件4或9,将光遮蔽部件放置在,例如,位于氙气光源2和锥形光导部件4的底部端表面侧之间的开口,与在相邻的锥形光导部件4,此二者之间。例如,如图7中所示,即使从锥形光导部件4的底端表面和孔板3b的孔部分之间的开口逸出的具有较差方向性的杂散光L1和L2,照射光遮蔽部件41时,通过用光遮蔽部件41围绕锥形光导部件4的外围(侧壁),光遮蔽部件41防止光从侧表面被引入锥形光导部件4内部、从光混合部分12的波长选择镜反射、并进入光导板14侧作为杂散光L2,如传统地发生的那样。藉此,增加了照射表面的照明度的均匀性。
尽管在实施例1中没有具体地描述,在伪阳光照射装置1中,设置了多个光学系统,其包括具有不同光发射波长范围的至少一个光源(氙灯2、卤素灯7、除了氙灯2和卤素灯7之外的灯);滤光器(AM滤光片5、AM滤光片10、除了AM滤光片5和AM滤光片10之外的AM滤光片),用作给来自所述至少一个光源的输出光提供预确定的光谱分布的光学元件;光导部件14或14A,用于传播通过光学元件获得的输出光从而发射光至照射对象上作为区域照射。还有,至少一个光源和光学元件与各自的光导部件14或14A相匹配。进一步,通过调节至少一个光源或光学元件可个别地调节每一个光学系统的进入光导部件14或14A的光量。藉此,通过多个光学系统的每一个光导部件14或14A,光被照射到照射对象13的整个照射表面上。藉此,实现了本发明的目的,其中即使对于广阔的区域,在不需进行照射表面的照明度的时间密集的调节的情况下,获得照射表面的准确、均匀的照明度。
在实施例1中,已经描述了这样的情况,如图2中所示,其中所述光学系统包括:第一光照射装置6,包括:第一光源(氙灯2)、用于将来自所述第一光源的输出光引入一端表面并从另一端表面输出具有改进的方向性的光的第一光导部件(锥形光导部件4)、以及用于调节从所述第一光导部件输出的光的光谱的第一滤光器(AM滤光片5);第二光照射装置11,包括:具有第二光源(卤素灯7)、用于将来自所述第二光源的输出光引入一端表面并从另一端表面输出具有改进的方向性的光的第二光导部件(锥形光导部件9)、以及用于调节从所述第二光导部件输出的光的光谱的第二滤光器;以及第三光照射装置15,包括光混合部件12,用于通过将来自第一光照射装置6的光和来自第二光照射装置11的光混合而获得类似于阳光的伪阳光,以及第三光导部件(光导部件14),用于将来自光混合部件12的伪阳光引入一端表面引导该光通过其内部,来均匀地将来自平面表面的具有高方向性的光作为区域照射发射至照射对象13。该结构并不限于此。如图14中所示,该光学系统可包括:第一光照射装置6,包括:第一光源(氙灯2)、以及用作用于调节从所述第一光源发射出来的光的光谱的光学元件的第一滤光器(AM滤光片5);第二光照射装置11,包括:第二光源(卤素灯7)、以及用作用于调节从所述第二光源发射出来的光的光谱的光学元件的第二滤光器(AM滤光片10);以及第三光导部件15,包括:光混合部件12,用于通过将来自第一光照射装置6的光和来自第二光照射装置11的光混合而获得类似于阳光的伪阳光;以及第三光导部件14,用于将来自光混合部件12的伪阳光引入一端表面引导该光通过其内部,来均匀地将来自平面表面的具有高方向性的光发射到照射对象13上。在这个结构中,相比于实施例1中的情况,差异仅在于所述第一光导部件(锥形光导部件4)和第二光导部件(锥形光导部件9)不存在。
在实施例1中,由光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15组成单元。将这些单元放置在左右方向中彼此面对。且根据照射对象13的尺寸在前和后方向中以阵列放置多个双单元,其中第三光照射装置15的各自的第三光导部件(光导部件14)的另一端表面彼此接触。另一方面,在实施例2中,在其中设置了第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及光混合部分12的左侧套件与其中设置了第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及光混合部分12的右侧组之间,提供了第四光导部件(光导部件14A),用于将来自在左侧的混合部分12的经混合的光引入一端表面并允许该光穿过其内部,以及将来自在右侧的混合部分12的经混合的光引入另一端表面并允许该光穿过其内部,从而均匀地将来自平表面的具有高方向性的光作为区域照射发射到照射对象13上。这些组成一个单元,且根据照射对象13的尺寸,将多个这样的单元以阵列放置在前和后方向上。
接着,光学系统可包括:光照射装置,其具有第一光源(氙灯2、卤素灯7、或另一个灯)、用于将来自第一光源的输出光引入一端表面并将具有改进的方向性的光从另一端表面输出的光导部件(锥形光导部件4、锥形光导部件9、或另一个锥形光导部件)、以及用于调节从所述光导部件的另一端表面输出的光的光谱的滤光器(AM滤光片5、AM滤光片10、或AM滤光片5和AM滤光片10之外的AM滤光片);以及用于表面照射的光导部件14或14a,用于将类似于阳光的伪阳光从光照射装置引入一端表面并引导该光通过其中传播,从而将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象13上。可不使用光导部件(锥形光导部件4、锥形光导部件9、或另一个锥形光导部件)。具体地,光学系统可包括:光照射装置,具有第一光源(氙灯2、卤素灯7、或另一个灯)、以及光学过滤器,用作用于调节从所述第一光源输出的光的光谱的光学元件;以及用于表面照射的光导部件,用于将类似于阳光的伪阳光从光照射装置引入一端表面并引导该光穿过其中传播,从而将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
类似于实施例1,在上述情况中,由如前所述的具有光照射装置和用于照射的光导部件的光学系统构成单元。将这些单元放置在左右方向中彼此面对。且根据照射对象13的尺寸在前和后方向中以阵列放置多个双单元,其中用于表面照射的各自光导部件的另一端表面彼此接触。还有,类似于实施例2,在左和右上放置光照射装置。提供光导部件14或14A,用于将来自位于左侧的光过滤器的光引入一端表面并允许该光在其内部传播、以及用于将来自位于右侧的光过滤器的光引入另一端表面并允许该光在其内部传播,从而将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象13上。这组成一个单元,且根据照射对象13的尺寸,将多个这样的单元以阵列放置在前和后方向上。
尽管没有在实施例2中具体地示出,类似于实施例1的情况,当来自用于区域照射的光导部件14A的输出光的量的平衡被调节时,可能独立于位于中间的光学系统的条件而仅改变光量,允许光通过两侧进入光导部件14A。具体地,即使在固定了伪阳光的光谱分布之后,可在不改变伪阳光的光谱分布的情况下调节来自光导部件14A的输出光的量。
在实施例1和2中,提供了由第一光照射装置6、第二光照射装置11、以及第三光照射装置15或15A组成的多个套件。每一个第一锥形光导部件14被设置为相邻于彼此,且每一个第二锥形光导部件9被设置为相邻于彼此。在相邻的第一锥形光导部件和/或相邻的第二锥形光导部件9之间提供有光遮蔽部件。
尽管没有在实施例1或2中具体描述,用作第一滤光器的AM滤光片5,由多个滤波器组成,用于调节氙气光源2的光谱,且滤波器之一是仅反射近红外光的反射镜,且进一步,放置光遮蔽部件41或42来覆盖锥形光导部件4的表面(不是允许光进入或出来的表面),从而增加从氙气光源2输出光的方向性。藉此,可防止由于近红外光反射光引起的杂散光。
如上所示,通过使用优选实施例1和2例证了本发明。然而,本发明不应该基于上述实施例1和2而被孤立地解释。应该理解本发明的范围应该仅基于权利要求而被解释。还应该理解,基于本发明的描述和对于本发明的优选实施例1和2的详细描述的基本理解,本领域技术人员可实现技术的等同范围。进一步,可理解,在本发明中所引用的任何专利、任何专利申请、以及任何参考文献应该通过引用并入本发明,如同这些内容在此被详细地描述一样。
工业实用性
本发明可被应用于如下领域:用于将具有高方向性的伪阳光发射到照射对象上的伪阳光照射装置,以及用于使用该伪阳光照射装置测量太阳能电池板的输出特性从而确定质量的太阳能电池板检验装置。根据如上所述的本发明,即使当照射对象较为宽阔、或者甚至在换灯时,可简单可靠地将具有均匀照明度的照射光照射到整个照射表面上。
Claims (10)
1.伪阳光照射装置,其中设置了多个光学系统,每一个光学系统包括:
每一个具有不同光发射波长范围的至少一个光源,向来自所述至少一个光源的每一个的输出光提供预确定的光谱分布的光学元件,以及光导部件,用于传播通过所述光学元件所获得的输出光从而发射光至照射对象的部分上作为区域照射,其中
所述至少一个光源和所述光学元件与各自的光导部件相匹配,对每一个所述光学系统,通过至少调节所述至少一个光源或所述光学元件,能够个别地调节进入所述光导部件的光的量,且通过所述多个光学系统的所述光导部件,光被照射到所述照射对象的全部照射表面上。
2.如权利要求1所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,所述每一个光学系统包括:
第一光照射装置,具有第一光源、以及滤光器,用作用于调节从所述第一光源输出的光的光谱的光学元件;以及
用于表面照射的光导部件,用于将类似于阳光的伪阳光从光照射装置引入一端表面并传播该光穿过其内部,从而将该光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
3.如权利要求1所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,所述每一个光学系统包括:
光照射装置,包括:第一光源;光导部件,用于将来自第一光源的输出光引入一端表面并将具有改进的方向性的光从其另一端表面输出;以及滤光器,用于调节从该光导部件的另一端表面输出的光的光谱;以及
用于表面照射的光导部件,用于将类似于阳光的伪阳光从所述光照射装置引入一端表面并在其内部传播该光,从而将具有改进方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
4.如权利要求2或3所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,由含有所述光照射装置和所述用于表面照射的光导部件的光学系统组成单元,将这些单元放置为在左和右方向上彼此面对,且将多个双单元根据照射对象的尺寸以阵列放置在前和后方向上,所述双单元中各自的用于表面照射的光导部件的另一端表面彼此接触。
5.如权利要求2或3所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,所述光照射装置被放置在左和右,提供用于表面照射的光导部件,用于将来自位于左侧的滤光器的光引入一端表面并允许该光传播穿过其内部、并且用于将来自位于右侧的滤光器的光引入另一端表面并允许该光传播穿过其内部,从而将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上,并根据照射目标的尺寸在前和后方向上以阵列提供多个单元。
6.如权利要求1所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,所述每一个光学系统包括:
第一光照射装置,包括:第一光源;以及第一滤光器,用作用于调节从所述第一光源输出的光的光谱的光学元件;
第二光照射装置,包括:第二光源;以及第二滤光器,用作用于调节从所述第二光源输出的光的光谱的光学元件;以及
第三光照射装置,包括:光混合部件,用于混合来自第一光照射装置的光与来自第二光照射装置的光从而获得类似于阳光的伪阳光;以及第三光导部件,用于将来自所述光混合部件的伪阳光引入一端表面,允许该伪阳光在其内部传播并将具有高方向性的光从其平的表面均匀地发射到照射对象上作为区域照射。
7.如权利要求1所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,所述每一个光学系统包括:
第一光照射装置,包括:第一光源;第一光导部件,用于将来自第一光源的输出光引入一端表面并将具有增加的方向性的光从其另一端表面输出;以及第一滤光器,用于调节从第一光导部件的另一端表面输出的光的光谱;
第二光照射装置,包括:第二光源;第二光导部件,用于将来自第二光源的输出光引入一端表面并将具有增加的方向性的光从其另一端表面输出;以及第二滤光器,用于调节从第二光导部件的另一端表面输出的光的光谱;以及
第三光照射装置,包括:光混合部件,用于混合来自第一光照射装置的光与来自第二光照射装置的光从而获得类似于阳光的伪阳光;以及第三光导部件,用于将来自所述光混合部件的伪阳光引入一端表面,允许该伪阳光在其内部传播并将具有高方向性的光从其平的表面均匀地发射到照射对象上作为区域照射。
8.如权利要求6或7所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,由含有所述第一光照射装置、所述第二光照射装置、以及所述第三光照射装置的光学系统构成单元;以及根据照射对象的尺寸将多个双单元组以阵列放置在前和后方向,每一组中的单元在左和右方向彼此面对,且第三光照射装置的各自的第三光导部件的另一端表面彼此接触。
9.如权利要求6或7所述的伪阳光照射装置中,其特征在于,在其中设置有所述第一光照射装置、所述第二光照射装置、以及所述光混合部分的左侧套件;与其中设置有所述第一光照射装置、所述第二光照射装置、以及所述光混合部分的右侧套件,之间,提供有第四光导部件替代第三光照射装置,用于将来自位于左侧的所述光混合部分的经混合的光引入一端表面并允许该光传播穿过其内部、以及用于将来自位于右侧的所述光混合部分的经混合的光引入其另一端表面并允许该光传播穿过其内部,从而根据照射对象的尺寸将具有高方向性的光作为区域照射从平的表面均匀地发射到照射对象上。
10.太阳能电池板检验装置,用于使用根据权利要求1到3、6以及7中的任一项所述的伪阳光照射装置测量太阳能电池板的输出特性从而确定质量。
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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: 20120711 |