JP2015184270A - 擬似太陽光照射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部材の撓みを抑制可能な擬似太陽光照射装置を提供する。【解決手段】光源２２を収容し、光源２２の光をスペクトル調整して擬似太陽光を得る擬似太陽光照射ボックス６を有し、擬似太陽光照射ボックス６の放射面に対向させて光出射開口を設け、擬似太陽光を光出射開口２００Ａから出射する擬似太陽光照射装置において、平面状に形成されるとともに複数の開口を有する剛性のある支持体１４０を、光出射開口２００Ａを覆うように設け、支持体１４０に光学部材１０２，１１０を載置する構成とした。【選択図】図４

Description

本発明は、擬似太陽光を照射する擬似太陽光照射装置に関する。

太陽電池に代表される各種太陽エネルギー利用機器の性能測定や加速劣化試験などのために、自然太陽光の発光スペクトルを再現した擬似太陽光を、太陽エネルギー利用機器の被照射面に照射する擬似太陽光照射装置（ソーラーシミュレーターとも呼ばれる）が知られている。
この種の擬似太陽光照射装置においては、キセノンランプ等の光源を箱体の中に設置し、箱体の放射面に光学フィルターを設けて擬似太陽光を放射する擬似太陽光照射ボックスを備え、擬似太陽光照射ボックスから放射される擬似太陽光を光出射開口から出射し、被照射面を照射する構成としている（例えば、特許文献１参照）。この擬似太陽光照射装置では、被照射面の照度むらを低減するために、出射光を調整する面状の光拡散部材を設け、この光拡散部材を、透過性を有するベース板に載置して、あるいは、直接、擬似太陽光照射装置の枠に支持していた。

特開２０１１−２５２８１４号公報

近年、太陽エネルギー利用機器が大型化されているため、擬似太陽光照射装置の有効照射面積も大型化が求められており、これにより、光拡散部材やベース板等の光学部材も大型化となっている。光学部材を複数に分割することも考えられるが、分割した光学部材は撓み量が異なり段差が生じるおそれがあることから、上述した従来の構成では、光拡散部材及びベース板をそれぞれ１枚の大型アクリル板で形成している。しかしながら、このような大型アクリル板の入手は困難、且つ、割高である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光学部材の撓みを抑制可能な擬似太陽光照射装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、光源を収容し、前記光源の光をスペクトル調整して擬似太陽光を得る擬似太陽光照射ボックスを有し、前記擬似太陽光照射ボックスの放射面に対向させて光出射開口を設け、前記擬似太陽光を前記光出射開口から出射する擬似太陽光照射装置において、平面状に形成されるとともに複数の開口を有する剛性のある支持体に光学部材を載置したことを特徴とする。

上述の構成において、前記支持体に複数の前記光学部材を敷き詰めてもよい。
上述の構成において、前記擬似太陽光照射ボックスの一面及びこの一面に対向する他面の各々に前記放射面を形成し、前記擬似太陽光照射ボックスの一面の放射面に対向させて前記光出射開口を配置し、前記他面の放射面に対向させて反射面を配置し、前記一面の放射面から放射される直接光、及び前記反射面で反射された反射光を前記光出射開口から出射する構成としてもよい。
上述の構成において、前記支持体に光拡散部材を載置してもよい。

本発明によれば、平面状に形成されるとともに複数の開口を有する剛性のある支持体に光学部材を載置したため、光学部材の撓みを抑制できる。従って、例えば、有効照射面積が大型化した場合に光学部材を分割しても、複数の光学部材の段差を抑制できる。

本発明の実施形態に係る擬似太陽光照射装置の構成を模式的に示す縦断面図である。 擬似太陽光照射装置を示す平面図である。 擬似太陽光照射装置の側面側から見た構成を示す縦断面図である。 右側の擬似太陽光照射ユニットの右半分を示す縦断面図である。 光拡散部材の構成を示す図であり、（Ａ）は擬似太陽光照射ユニットを、拡大した光拡散部材とともに模式的に示す縦断面図であり、（Ｂ）は被照射面側から見た光拡散部材を示す図である。 固定した支持体を示す平面図である。 固定した支持体及びベース板を示す平面図である。 支持体を拡大して示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る擬似太陽光照射装置２００の構成を模式的に示す縦断面図である。なお、図１においてＷは幅方向を、Ｈは高さ方向を示している。
擬似太陽光照射装置２００は、複数（本実施形態では、３つ）の擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃを備えている。各擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂは、複数の角材２を格子状に組んだ枠体４を有し、この枠体４は、例えば長さが略１．６ｍ（メートル）、幅が略０．９ｍ、及び高さが略０．８ｍ程度の寸法に構成されている。各擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂは、長さ方向に延在する上下二枚の補助反射面１５０Ａと、幅方向に延在する一対の補助反射面１５０Ｂとを備えている。

擬似太陽光照射ユニット１Ｃでは、複数の角材２を格子状に組んだ枠体４が、例えば長さが略１．６ｍ、幅が略０．８ｍ、高さが略０．８ｍ程度の寸法に構成され、擬似太陽光照射ボックス６及び反射面８が枠体４の幅方向において略中央に配置されている。擬似太陽光照射ユニット１Ｃは、枠体４の寸法が異なる点、擬似太陽光照射ボックス６及び反射面８が幅方向中央に配置される点、及び、長さ方向に延在する上下２枚の補助反射面１５０Ａを備えない点以外は、擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂと同一に構成されている。
枠体４の長さ方向の一側面（側方）を除く三方（擬似太陽光照射ユニット１Ｃでは二方）の各側面（側方）は、外部光の進入を防止するために遮蔽板５で覆われている。

各擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃには、枠体４の長さ方向において対面する側面間に、擬似太陽光を放射する擬似太陽光照射ボックス６が渡設されている。また各擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃには、擬似太陽光照射ボックス６の下面（放射面）６Ａ（図４）に対向させて反射面８が配置されており、上面（放射面）６Ｂ（図４）に対向させて配置された被照射体１０の被照射面１０Ａ（例えば、太陽電池パネル等）が擬似太陽光照射ボックス６の直射光と反射面８の反射光とで照明される。また、被照射面１０Ａが枠体４の上面を閉塞することで当該上面からの外部光の進入が防止されている。

図２は擬似太陽光照射装置２００を示す平面図であり、図３は擬似太陽光照射装置２００の側面側から見た構成を示す縦断面図である。
擬似太陽光照射ボックス６には、図２及び図３に示すように、１本の直管型のランプ（光源）２２が擬似太陽光照射ボックス６に沿って配置されて線状光源を構成している。これらのランプ２２には、紫外領域〜可視領域〜赤外領域の広い波長領域に亘り、強い連続したスペクトルを有する、例えばキセノンフラッシュランプ等が用いられている。ランプ２２の両端部には端子台４０が配設されている。

この擬似太陽光照射ボックス６は、図４に示すように、長手方向に沿った両側面を構成する長板状の一対のサイドフレーム２４と、上面６Ｂを構成する上面光学フィルター２６と、下面６Ａを構成する下面光学フィルター２７と、これらサイドフレーム２４、上面光学フィルター２６及び下面光学フィルター２７を組み留める金具（図示せず）とを有している。サイドフレーム２４は、光遮光性材により形成され、或いは、光の透過を防止する遮光材が付加または塗布されている。

上面光学フィルター２６及び下面光学フィルター２７は、それぞれランプ２２の放射光から赤外波長域をカットすることで、放射光の発光スペクトルを太陽光に近似させる、いわゆるエアマスフィルターであり、誘電体多層膜フィルターを用いて構成されている。また、上面光学フィルター２６及び下面光学フィルター２７は、図１に示すように、入射光の入射角度を極力垂直に近づけ透過光の波長シフトを抑えるべく、それぞれ２枚の板状のフィルター材を山形（谷形）に係合させて構成されている。
擬似太陽光照射ボックス６は、該擬似太陽光照射ボックス６が放射する擬似太陽光のスペクトルを変調しない材質で形成されたランプハウス７（図３）に収納されている。

反射面８は、図１に示すように、擬似太陽光照射ボックス６の下面６Ａからの擬似太陽光を反射し、被照射体１０の被照射面１０Ａを照射する反射板３０を傾動自在に保持する複数の反射装置３２を有して構成されている。
被照射体１０は、被照射面１０Ａが擬似太陽光照射ボックス６のランプ２２から所定の距離Ｌだけ離間するように、枠体４の上に取り付けられた試料支持枠１２に載置され、被照射面１０Ａに対して、擬似太陽光照射ボックス６の上面６Ｂからの直接光と、反射面８で反射された反射光が照射される。反射光の配光は、被照射面１０Ａでの直接光の照度むらを補償するように制御されている。

反射板３０は、表面が金属の板材であり、図２及び図３に示すように、擬似太陽光照射ボックス６に沿って略平行に延在している。反射板３０と、該反射板３０を保持する保持具３１とにより反射装置３２が構成されている。そして、枠体４の底床４Ａ上に、複数の反射装置３２が並設されることで、複数の反射板３０が敷き詰められて設けられ、これらの反射板３０により反射面８が形成されている。
保持具３１は、反射板３０の傾斜角度を調節するための角度調整機構を有し、これにより、反射板３０のそれぞれを、互いに独立して光の反射角度を調整することができるようになっている。このとき、図４に示すように、枠体４の幅方向における両側面に近い幾つかの保持具３１の高さが順次高くなされており、両側面側の反射板３０の反射光が内側の反射板３０に遮蔽されるのを防止している。

補助反射面１５０Ａ，１５０Ｂは、入射する光を被照射面１０Ａに向けて反射する反射面であり、擬似太陽光照射ボックス６の高さ位置から被照射面１０Ａまでの間に設けられている。補助反射面１５０Ａは遮蔽板５で覆われない一側面に対向する他側面に配置され、一対の補助反射面１５０Ｂはそれぞれ擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの長さ方向の両側面に配置されている。これらの補助反射面１５０Ａ，１５０Ｂは、表面が金属の板材であり、例えば、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの側面側での直接光の照度低下が顕著な場合に、この補助反射面１５０Ａ，１５０Ｂの反射角度（傾斜角度）を調整して直接光の照度低下を補うことなどに使用可能である。補助反射面１５０Ａ，１５０Ｂは、被照射面１０Ａの四隅での直接光の照度を低下させないように、調整された傾斜角度において、互いに隙間を生じさせない長さに形成される。
このように、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの側面に補助反射面１５０Ａ，１５０Ｂを配置したため、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの側面に向かう光を有効利用して、被照射面１０Ａでの直接光の照度低下を補うことができるとともに、補助反射面を擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの下部に水平に設ける場合に比べ、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃを小型化できる。

これらの擬似太陽光照射ボックス６、反射面８、及び補助反射面１５０Ａ，１５０Ｂは、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの光学系の一部を構成しており、各擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂの光学系は、長さ方向に延在する補助反射面１５０Ａが配置されない一側面側に寄せて配置されている。

また、本実施形態では、擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｃ間、及び、擬似太陽光照射ユニット１Ｂ，１Ｃ間に、遮光板１３０が配置されており、遮光板１３０は、その上端部１３１と被照射面１０Ａとの間に隙間部δを形成するように、被照射面１０Ａから所定の距離Ｍ２だけ離して配置されている。距離Ｍ２は、２つの擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂによる照度の境界が目立たなくなる距離に設定され、本実施形態では、被照射面１０Ａからランプ２２側の光拡散部材１２０の下面までの距離に設定されている。

図１に示すように、擬似太陽光照射ボックス６と被照射面１０Ａの間には、該被照射面１０Ａの全面を覆い該被照射面１０Ａでの照度分布を均一化するように光を拡散する光拡散ユニット１０１が設けられている。
すなわち、各擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃでは、反射面８の反射光による直接光の照度むら補償に加え、光拡散ユニット１０１によっても被照射面１０Ａの照度むらの低減が図られている。

図４は、擬似太陽光照射ユニット１Ａの右半分を示す縦断面図である。また、図５は光拡散部材１１０、１２０の構成を示す図であり、図５（Ａ）は擬似太陽光照射ユニット１Ａを、拡大した光拡散部材１１０、１２０とともに模式的に示す縦断面図であり、図５（Ｂ）は被照射面１０Ａ側から見た光拡散部材１２０を示す図である。なお、図４及び図５では、擬似太陽光照射ユニット１Ａの光拡散部材１１０、１２０が図示されているが、擬似太陽光照射ユニット１Ｂ，１Ｃの光拡散部材１１０、１２０も、擬似太陽光照射ユニット１Ａの光拡散部材１１０、１２０と同一に構成されている。

光拡散ユニット１０１は、図４及び図５（Ａ）に示すように、ベース板１０２と、光拡散効果を有する二層の光拡散部材（光学部材）１１０，１２０とを備え、被照射面１０Ａの照度が高い箇所に向かう光を光拡散部材１１０，１２０が拡散することで、被照射面１０Ａで照度分布を均一化する。
これらベース板１０２、光拡散部材１１０，１２０には、擬似太陽光照射ボックス６が放射する擬似太陽光のスペクトルを変調しないように、それぞれ擬似太陽光のスペクトル範囲において透過率が一定（フラット）であり、さらに、好ましくは高い透過率を有する材質が用いられている。

ベース板１０２は、光拡散部材１１０を担持するための上面視矩形状の板状部材であり、自重による撓みが生じない程度の剛性が得られる厚み（例えば、３０ｍｍ）を有して形成されている。本実施形態のベース板１０２には、上記材質として、アクリル樹脂が用いられている。なお、この材質にはガラスを用いてもよい。係るベース板１０２は、擬似太陽光照射ボックス６と被照射面１０Ａとの間を完全に仕切るように、枠体４の被照射面１０Ａ側に配置されている。

二層の光拡散部材１１０，１２０は、それぞれ複数枚の拡散板を積層して構成されており、被照射面１０Ａとランプ２２との間に、距離Ｄだけ離して配置されている。光拡散ユニット１０１の光拡散効果、すなわち、被照射面１０Ａの照度むらの低減の効果は、この距離Ｄに依存している。本実施形態では、二層の光拡散部材１１０，１２０間の距離Ｄが、複数の反射板３０による照度の境界が目立たなくなる距離（例えば、１００ｍｍ＜Ｄ≦２００ｍｍ）に設定されている。

次いで、図５を参照し、光拡散部材１１０、１２０の構成について詳述する。
被照射面１０Ａ側の光拡散部材１１０は、ベース板１０２の上面に配置され、光拡散板１１１及び光拡散フィルム１１２を積層して構成されている。被照射面１０Ａ側の光拡散板１１１は、被照射面１０Ａを照明する光が通過する照明光通過範囲全体を覆う大きさに形成された板状部材であり、両面に艶消し加工を施したマット状の拡散面を有している。本実施形態の光拡散板１１１は、厚みが約２ｍｍであり、ベース板１０２とほぼ同じ光学的特徴を有する素材（本実施形態では、アクリル樹脂）を用いて形成されている。

ベース板１０２側の光拡散フィルム１１２は、光拡散板１１１と略同一の大きさに形成されたフィルム状部材であり、両面に拡散面を有している。この拡散面の片面はエンボス加工が施されることによりエンボス形状に形成されており、光拡散フィルム１１２は、エンボス形状を有する拡散面をベース板１０２側に向けて配置されている。本実施形態の光拡散フィルム１１２は、厚みが約２０５μｍ、平行光線透過率と拡散光線透過率の比であるヘイズが約５０％である素材を用いて形成されている。

ランプ２２側の光拡散部材１２０は、複数枚（本実施形態では、４枚）の光拡散板１２１，１２２，１２３Ａ，１２３Ｂと、照度場所むら調整用の拡散板である照度調整板１２４とを積層して構成されている。光拡散板１２１は光拡散板１１１と略同一に構成され、光拡散板１２１の上面には、光拡散フィルム１１２と略同一に構成された３枚の光拡散板１２２，１２３Ａ，１２３Ｂがエンボス形状を有する拡散面を被照射面１０Ａ側に向けて載置されている。２枚の光拡散板１２２，１２３Ａ間には、光拡散板１２１，１２２，１２３Ａ，１２３Ｂより小さく形成された照度調整板１２４が配置されている（図５（Ｂ）参照）。照度調整板１２４は、両面に拡散面を有するとともに、片面にエンボス加工が施された板状部材であり、エンボス面をランプ２２側に向けて配置されている。これにより、下側の光拡散板１２３Ａのエンボス面と照度調整板１２４のエンボス面とが接触することとなり、照度調整板１２４の横ずれを防止できる。本実施形態では、照度調整板１２４は、厚みが約２７０μｍ、ヘイズが約９０％である素材を用いて形成されており、大きさが８０ｍｍ×４００ｍｍ、１５０ｍｍ×６００ｍｍ、８０ｍｍ×３００ｍｍの３枚の照度調整板１２４が配置されている。

このように、比較的光拡散効果の高い照度調整板１２４を、ランプ２２側の光拡散部材１２０に設けたため、照度調整板１２４の位置を変えるだけで、被照射面１０Ａの照度が局部的に高い箇所に向かう光をより効果的に拡散し、照度むらの微調整を容易に行うことができる。これに加え、照度調整板１２４で拡散した光を被照射面１０Ａ側の光拡散部材１１０でさらに拡散できるので、被照射面１０Ａ側の光拡散部材１１０に照度調整板を配置する場合に比べ、照度むらをより低減できる。また、照度むらに経時変化が生じた場合や、ランプ２２を交換して照度むらが変更した場合にも、照度調整板１２４の位置や大きさを変更することで、照度むらを容易に低減できる。さらに、照度調整板１２４は、光拡散板１２２，１２３の間に配置されているため、照度調整板１２４を固定する固定具を設ける必要がなくなり、部品点数を削減できる。
このように構成された光拡散ユニット１０１を有する各擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃは、当該各擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの正面に位置する被照射面１０Ａの所定面積（６００ｍｍ×１２００ｍｍ程度）において、照度むらを良好に低減することができる。

擬似太陽光照射装置２００では、有効照射面積が６００ｍｍ×１２００ｍｍ程度である３つの擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃを、ランプ２２が並列に並ぶように隣接して配設している。なお、擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂは、長さ方向に延在する補助反射面１５０Ａが配置されない側を対向させて配置され、これら２つの擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂ間に、擬似太陽光照射ユニット１Ｃが配置されている。
この擬似太陽光照射装置２００は、擬似太陽光照射ユニット１Ｃを単独で用いる１灯型、２つの擬似太陽光照射ユニット１Ａ，Ｂを並設する２灯型、３つの擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃを並設する３灯型として使用可能である。擬似太陽光照射装置２００では、複数の擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃを用いると、有効照射面積が比較的大型化する。

ここで、ベース板１０２等のアクリル樹脂製の光学部材は、装置の設置環境（例えば、温度や湿度）が変化することにより、撓み等の変形が生じるおそれがある。したがって、光学部材を複数のアクリル板を敷き詰めて構成すると、複数のアクリル板の撓み量が異なり段差が生じる上、アクリル板のつなぎ目で照度むらが生じる可能性がある。
従来では、光学部材を１枚の大型アクリル板で形成しており、このような大型アクリル板の入手は困難、且つ、割高である。特に、擬似太陽光照射ボックス６や反射面８への被照射体１０の落下を防止するべく、ベース板１０２は比較的厚く（例えば、３０ｍｍ）形成しており、ベース板１０２の入手はより困難、且つ、割高であった。

例えば、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃを３つ並設する３灯型用のベース板１０２に、２６００ｍｍ×１５００ｍｍ×３０ｍｍのアクリル板を確保し、１灯型又は２灯型用のベース板１０２を切り出すと、材料取りで無駄が生じる。
そこで、本実施形態では、剛性のある支持体１４０を設け、この支持体１４０上に、ベース板１０２を複数に分割して載置している。

図６は固定した支持体１４０を示す平面図であり、図７は固定した支持体１４０及びベース板１０２を示す平面図である。図８は、支持体１４０を拡大して示す図であり、１つの単位開口を示す。なお、図６及び図７において、Ｎは擬似太陽光照射ボックス６に沿う長さ方向を示している。
支持体１４０は、図６及び図７に示すように、ベース板１０２及び光拡散部材１１０を載置するための平面視矩形状の板状部材であり、複数の開口１４１を備えている。この支持体１４０は、ベース板１０２及び光拡散部材１１０を含む自重による撓みが生じない程度の剛性が得られる素材（例えば、ステンレス鋼等の金属）により形成される。本実施形態の支持体１４０は、鋼板に千鳥状の切れ目を入れ、引き伸ばして網目状に加工したエキスパンドメタルで構成されている。

係る支持体１４０は、図１に示すように、擬似太陽光照射ボックス６と被照射面１０Ａとの間を完全に仕切るように、枠体４の被照射面１０Ａ側に配置されている。支持体１４０は、被照射面１０Ａと所定の距離Ｍ３だけ離れて配置されているため、支持体１４０を設けることによる被照射面１０Ａでの照度むらが抑制されるようになっている。
支持体１４０上には、ベース板１０２が配置され、このベース板１０２上に光拡散部材１１０が配置される。支持体１４０と被照射面１０Ａとの間に光拡散部材１１０が位置するため、支持体１４０を設けることによる照度むらを、光拡散部材１１０によっても抑制できる。

ベース板１０２は、図７に示すように、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃごとに設けられている。より具体的には、ベース板１０２は、擬似太陽光照射ユニット１Ａ〜１Ｃの数（３つ）に幅方向Ｗに均等に分割されて、支持体１４０上に隙間なく敷き詰められている。なお、図７中、符号１０２Ｃは、ベース板１０２の長さ方向Ｎに延在する端面であって、隣接するベース板１０２に対向する端面を示す。
したがって、１灯型では１枚、２灯型では２枚、３灯型では３枚のベース板１０２を用いることとなる。ベース板１０２は、幅が８６１．３ｍｍ、長さ１，４８８ｍｍ、厚さ３０ｍに形成され、幅を擬似太陽光照射装置２００の幅方向Ｗに一致させて配置される。ベース板１０２としては、８６１．３ｍｍ×１，４８８ｍｍ×３０ｍｍのアクリル板を確保すればよい。

開口１４１は、図８に示すように、縦方向の開口幅ＳＷが横方向の開口幅ＬＷより短い横長の略菱形に形成されており、支持体１４０は、開口１４１の長手方向（開口幅ＬＷ方向）が擬似太陽光照射装置２００の幅方向Ｗに一致するように配置されている。開口幅ＳＷ，ＬＷは大きい方が、網の幅Ｔは細い方が好ましいが、これらの開口幅ＳＷ，ＬＷ及び幅Ｔは、許容荷重や撓みを考慮して設定される。本実施形態では、開口幅ＳＷが３４ｍｍ、開口幅ＬＷが７６．２ｍｍ、幅Ｔが２．４ｍｍに設定され、開口率は８５％とされているが、開口の大きさ及び開口率はこれに限定されるものではない。
これらの開口１４１は、図６に示すように、千鳥状に配置されているため、開口を複数列に並べて複数列の行を揃えて配置する場合に比べ、照度むらを抑制できる。しかも、開口１４１は略菱形に形成されて、開口１４１を構成する辺１４１Ａが隣接する開口１４１の辺１４１Ａと共通化されているため、複数の開口１４１を近接して配置することができ、その結果、照度むらをより効果的に抑制できる。

次に、擬似太陽光照射装置２００への光拡散ユニット１０１の取付構造を説明する。
図４及び図５に示すように、擬似太陽光照射装置２００には、被照射面１０Ａ側及び擬似太陽光照射ボックス６の上方に、擬似太陽光照射ボックス６と平行に延びる断面Ｌ字状の光拡散部材受け（保持具）１０３が、該擬似太陽光照射ボックス６を挟んだ両側の側面にそれぞれ設けられている。また、被照射面１０Ａ側及び擬似太陽光照射ボックス６の上方に、擬似太陽光照射ボックス６と直交して延びる断面Ｌ字状の光拡散部材受け（保持具）１０４が、該擬似太陽光照射ボックス６の長さ方向において対面する側面にそれぞれ設けられている。

本実施の形態では、光拡散部材受け１０３，１０４が、断面Ｌ字状に形成されており、光拡散部材受け１０３，１０４の内側端面が擬似太陽光照射装置２００の光出射開口２００Ａを構成している。すなわち、支持体１４０は、擬似太陽光照射装置２００の光出射開口２００Ａを覆うように設けられている。
支持体１４０、ベース板１０２及び光拡散部材１１０は、被照射面１０Ａ側に設けられた光拡散部材受け１０３，１０４に載置され、ベース板１０２及び光拡散部材１１０が図示しない固定具（例えば、六角ボルト及びナット）によって光拡散部材受け１０３，１０４に固定される。支持体１４０は、ベース板１０２と光拡散部材受け１０３，１０４とに挟持されて固定される。光拡散部材１２０は、擬似太陽光照射ボックス６の上方に設けられた光拡散部材受け１０３，１０４に載置され、図示しない固定具（例えば、六角ボルト及びナット）によって光拡散部材受け１０３，１０４に固定される。

すなわち、支持体１４０は、図７に示すように、縁部１４２全周の４辺が光拡散部材受け１０３，１０４に支持されることとなる。また、擬似太陽光照射ユニット１Ａ，１Ｂに対応するベース板１０２は、長さ方向Ｎの１辺の縁部１０２Ａが光拡散部材受け１０３の上方に位置し、幅方向Ｗの２辺の縁部１０２Ｂが光拡散部材受け１０４の上方に位置する。擬似太陽光照射ユニット１Ｃに対応するベース板１０２は、幅方向Ｗの２辺の縁部１０２Ｂが光拡散部材受け１０４の上方に位置する。なお、光拡散部材受け１０３，１０４は、高さが８０ｍｍ、幅が８０ｍｍ、板厚が８ｍｍのアングル鋼として構成されている。

擬似太陽光照射装置２００では、支持体１４０を設けてベース板１０２を３分割した場合、支持体１４０を設けずにベース板１０２を分割しない構造に対して放射照度が１５％低下する。本実施形態では、擬似太陽光照射ボックス６の下面６Ａにも放射面を形成し、下面６Ａに対向させて反射面８を配置しているため、反射面８からの反射光によって照度を上昇させることができるので、照度を十分に確保できる。
また、擬似太陽光照射装置２００では、光拡散ユニット１０１によって照度むらを低減させている。これにより、支持体１４０を設けてベース板１０２を３分割しても、擬似太陽光照射装置２００の照度むらは、擬似太陽光照射装置に対する規格（例えば、ＩＥＣ６０９０４−９第２版のクラスＡの２％）に準拠している。

以上説明したように、本実施形態によれば、平面状に形成されるとともに複数の開口１４１を有する剛性のある支持体１４０を、光出射開口２００Ａを覆うように設け、支持体１４０にベース板１０２を載置する構成とした。この構成により、ベース板１０２の撓みを抑制できるので、例えば、有効照射面積が大型化した場合にベース板１０２を分割しても、複数のベース板１０２の段差を抑制できる。

また、本実施形態によれば、支持体１４０に複数のベース板１０２を敷き詰める構成としたため、ベース板１０２を小型化できるので、ベース板１０２を容易に入手できる。

また、本実施形態によれば、擬似太陽光照射ボックス６の上面６Ｂ及びこの上面６Ｂに対向する下面６Ａの各々に放射面を形成し、擬似太陽光照射ボックス６の上面６Ｂの放射面に対向させて光出射開口２００Ａを配置し、下面６Ａの放射面に対向させて反射面８を配置し、上面６Ｂの放射面から放射される直接光、及び反射面８で反射された反射光を光出射開口２００Ａから出射する構成とした。反射面８の反射光によって照度を高くすることができるので、支持体１４０を、光出射開口２００Ａを覆うように設けても、十分な照度が得られる。

また、本実施形態によれば、支持体１４０に光拡散部材１１０を載置したため、支持体１４０を設けることによる照度むらの低下を抑制できる。

但し、上述の実施形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、支持体１４０を金属で形成したが、ベース板１０２及び光拡散部材１１０を含む自重による撓みが生じない程度の剛性が得られる素材であれば、これに限定されるものではない。例えば、支持体１４０をアクリル樹脂等の光透過性部材で形成することにより、支持体１４０を設けることによる照度の低下を抑制できる。
また、上述の実施形態では、支持体１４０の開口１４１を略菱形に形成したが、開口１４１の形状はこれに限定されるものではない。例えば、開口１４１を略六角形状に形成し、複数の開口１４１をハニカム状に配置してもよい。

また、上述の実施形態では、支持体１４０をベース板１０２と光拡散部材受け１０３，１０４とで挟持して固定したが、支持体１４０の固定はこれに限定されるものではない。例えば、支持体１４０は、光拡散部材受け１０３，１０４に図示しない固定具により、固定されてもよい。
また、上述の実施形態では、ベース板１０２及び光拡散部材１１０は、光拡散部材受け１０３，１０４に固定したが、支持体１４０に固定してもよい。

また、上述の実施形態では、ベース板１０２及び光拡散部材１１０を支持体１４０に載置したが、光拡散部材１２０も支持体１４０に載置してもよい。この場合、擬似太陽光照射ボックス６の上方に設けられた光拡散部材受け１０３，１０４に支持体１４０をさらに配置し、この支持体１４０に光拡散部材１２０を載置すればよい。
また、上述の実施形態では、ベース板１０２を複数に分割したが、光拡散部材１１０．１２０の光拡散体（光拡散フィルム及び光拡散板）を分割してもよい。

また、上述の実施形態では、光拡散部材１１０を、ベース板１０２を介して支持体１４０に載置したが、支持体１４０に直接載置してもよい。これによれば、ベース板１０２を省略できるので、部品点数を削減できるとともに、ベース板１０２の入手に掛かる工程を削減できるので、製造工程を簡素化できる。この場合、支持体１４０に、擬似太陽光照射ボックス６及び反射面８への被照射体１０の落下を防止できる程度の剛性を持たせてもよい。
また、上述の実施形態では、二層の光拡散部材１１０，１２０を設けたが、要求される照度むらを得ることができれば、一方を省略してもよい。

また、上述の実施形態では、光拡散部材１１０、１２０を複数枚の光拡散体（光拡散フィルム及び光拡散板）を積層して構成したが、一枚の光拡散体で構成してもよい。また、光拡散部材１１０，１２０は拡散率（平行光線透過率と拡散光線透過率の比であるヘイズ）が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、本発明は、太陽エネルギー利用機器の性能測定等のための擬似太陽光照射装置に限定されるものではなく、例えば大面積で照射距離が１００ｍｍ以内のテーブル型ソーラシミュレータや可視光を主とする照射装置にも適用可能である。

６ 擬似太陽光照射ボックス
６Ａ 下面（他面）
６Ｂ 上面（一面）
８ 反射面
２２ ランプ（光源）
３０ 反射板
１０２ ベース板（光学部材）
１１０，１２０ 光拡散部材（光学部材）
１４０ 支持体
１４１ 開口
２００ 擬似太陽光照射装置
２００Ａ 光出射開口

Claims (4)

1. 光源を収容し、前記光源の光をスペクトル調整して擬似太陽光を得る擬似太陽光照射ボックスを有し、前記擬似太陽光照射ボックスの放射面に対向させて光出射開口を設け、前記擬似太陽光を前記光出射開口から出射する擬似太陽光照射装置において、
   平面状に形成されるとともに複数の開口を有する剛性のある支持体を、前記光出射開口を覆うように設け、
   前記支持体に光学部材を載置したことを特徴とする擬似太陽光照射装置。
2. 前記支持体に複数の前記光学部材を敷き詰めたことを特徴とする請求項１に記載の擬似太陽光照射装置。
3. 前記擬似太陽光照射ボックスの一面及びこの一面に対向する他面の各々に前記放射面を形成し、
   前記擬似太陽光照射ボックスの一面の放射面に対向させて前記光出射開口を配置し、前記他面の放射面に対向させて反射面を配置し、前記一面の放射面から放射される直接光、及び前記反射面で反射された反射光を前記光出射開口から出射する構成としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の擬似太陽光照射装置。
4. 前記支持体に光拡散部材を載置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の擬似太陽光照射装置。

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