JP2018538522A5

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Publication number: JP2018538522A5
Application number: JP2018520427A
Authority: JP
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2036-10-20

Claims

外側本体内に第１の準ランベルト材料で被覆される球状空隙を備える球状拡散器と、
球状拡散器の第１の所定位置に形成される第１の所定径を有する第１の絞りと、
球状拡散器の第２の所定位置に形成される第２の所定径を有する第２の絞りと、
第１の絞り及び第２の絞りに対して所定の関係で配置されるバッフルであって、所定の厚さを有し、第２の準ランベルト材料で被覆され、球状拡散器の内面に配置され、球の所定部分を画定する幾何学的形状を有するバッフルと、
第２の絞りに結合される複数の光学コリメータであって、第２の絞りに結合される光学コリメータの遠位端に配置される複数の光検出器の各光検出器にとって最大受光角を画定する光学コリメータと、
複数の光学フィルタであって、各光学フィルタが所定の光学波長帯域を有し、前記複数の光学コリメータのうちの１つの光学コリメータと組み合わせて配置されて、前記第２の絞りから出る光信号をろ過する光学フィルタと、
を備える装置。
前記球状拡散器が、配備されるときに構造物に取り付けられる底板に装着され、前記光学コリメータが南北に並び、設置位置で太陽正午に向くように前記球状拡散器が配向されること、
各光学コリメータが、第１の径を有する第１の部分と第２の径を有する第２の部分とを備え、前記複数の光学フィルタのうちの関連付けられる光学フィルタが、前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置されること、
第１の所定径の前記第１の絞りが、高反射率の所定の厚さのシートに形成されて前記球状拡散器内の開口に連結される素子によって画定されること、及び
前記球状拡散器が共に接合された少なくとも２つの部分から形成される、及び、前記第１の絞り、第２の絞り及びバッフルがすべて、組み立てられた複数部分の共通部分内に位置し、前記球状拡散器を形成すること、
の少なくとも１つを満たす、請求項１に記載の装置。
前記複数の光検出器の各光検出器によって生成される光電流をデジタル化する第１の電子回路と、
少なくとも前記複数の光検出器のデジタル化された前記光電流と、無大気での再構築太陽スペクトルのモデルとに応じて再構築太陽スペクトルを生成する第２の電子回路と、
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記再構築太陽スペクトルが、最終的全天スペクトル、拡散太陽スペクトル及び直達太陽スペクトルのうちの少なくとも１つである、請求項３に記載の装置。
前記第２の絞りと前記複数の光学コリメータとの間に配置される第２の拡散器をさらに備えること、及び
大気可降水蒸気、大気オゾン及び大気エアロゾルのうちの１つに関する吸収プロファイルを生成し、前記複数の光学フィルタのうちの少なくとも１つの光学フィルタが、可降水蒸気、オゾン及び大気エアロゾルのうちの１つに応じて確定される所定の光学波長の通過帯域を有すること、
の少なくとも１つを満たす、請求項１に記載の装置。
前記第１の絞りがシートに形成された素子によって画定される場合、前記シートがニッケルであり、前記所定の厚さが１００μｍ未満である、請求項２に記載の装置。
複数の第１の光検出器であって、各第１の光検出器が拡散素子、帯域フィルタ及び光学コリメータを備える光路を介して、所定の波長帯の周囲環境光を受け取り、入射環境光の角度を所定範囲に限定する第１の光検出器と、
複数の第２の光検出器であって、複数の第２の光検出器の上面の上方に突出するポストの周囲に放射方向に配置される複数の第２の光検出器と、
前記複数の第１の光検出器の各第１の光検出器の光電流をデジタル化する第１の部分と、前記複数の第２の光検出器の各第２の光検出器の光電流をデジタル化する第２の部分と、少なくとも前記複数の第１の光検出器のデジタル化された光電流、前記複数の第２の光検出器のデジタル化された光電流及び無大気での太陽スペクトルのモデルに応じて、再構築太陽スペクトルを生成する第３の部分とを備える電子回路と、
を備える装置。
前記再構築太陽スペクトルが、最終的全天スペクトル、拡散太陽スペクトル及び直達太陽スペクトルのうち少なくとも１つであること、
配備時、前記複数の第１の光検出器が北を向き、前記複数の第２の光検出器が南を向くように配置されること、
前記複数の第１の光検出器の各第１の光検出器に関連付けられる前記拡散素子が、対応する前記帯域フィルタと関連付けられる所定の波長と、前記拡散素子を形成する材料とに応じて設計されること、及び
前記複数の第２の光検出器が、１つ又は複数のフォトダイオードアレイで構成されること、
の少なくとも１つを満たす、請求項７に記載の装置。
可降水蒸気、オゾン及び大気エアロゾルのうち少なくとも１つに関する周囲吸収プロファイルを生成することをさらに備えること、及び
前記装置内に配置される湿度センサ、圧力センサ及び温度センサのうち少なくとも１つを備え、通気孔によって前記装置の外部環境に連結される環境感知回路をさらに備え、前記通気孔が空気を通過させるが水を通過させないこと、
の少なくとも１つを満たす、請求項７に記載の装置。
第１の光検出器である複数の波長ろ過光検出器であって、それぞれが周囲環境から所定の波長帯内及び光検出器の垂線に対する所定の入射角内の光を受ける波長ろ過光検出器と、
周囲環境から光を受け取る複数の第２の光検出器と、
複数の第２の光検出器に対して配置されるシャドウポールと、
装置の前面に配置される光学素子であって、複数の第２の光検出器の前方に配置される第１の均一透明領域と、複数の特徴を備える第２の拡散領域とを備え、各特徴が、波長ろ過光検出器と関連付けられる所定の波長及び光学素子を形成する材料に応じて設計される光学素子と、
装置の前面に位置し、拡散器、シャドウポール及び第２の複数のフォトダイオードを素子から保護する透明ドームと、
を備える装置。
配備時、前記複数の第１の光検出器が北を向き、前記複数の第２の光検出器が南を向くように配置されること、
前記複数の第２の光検出器が前記シャドウポールの周囲に放射方向に配置されて、受け取った散乱光と受け取った直達光の比の推定値を前記複数の第２の光検出器からの複数の光電流から取得することができること、
前記再構築太陽スペクトルが、最終的全天スペクトル、拡散太陽スペクトル及び直達太陽スペクトルのうちの少なくとも１つであること、及び
前記複数の第２の光検出器がフォトダイオードアレイであること、
の少なくとも１つを満たす、請求項１０に記載の装置。
前記装置内に配置され、通気孔によって前記装置の内部環境に連結される湿度センサを少なくとも備える環境感知回路をさらに備え、前記通気孔が空気を通過させるが水を通過させないこと、及び
可降水蒸気、オゾン及び大気エアロゾルのうち少なくとも１つに関連する周囲吸収プロファイルを生成すること、
の少なくとも１つを満たす、請求項１０に記載の装置。
周囲環境から前記拡散器を保護し、前記シャドウポール及び前記複数の第２の光検出器に直接日光を当てさせる保護素子をさらに備える、請求項１０に記載の装置。
前記保護素子全体に空気を吹きつけるように配置されるファンをさらに備える、請求項１３に記載の装置。
空隙の第１の絞りの前に配置される拡散器と、
前記第１の絞りを備える第１の本体部であって、前記第１の絞りが前記第１本体部の第１の所定位置に位置する第１の所定径を有し、前記空隙の第１の所定部分を形成する、第１本体部と、
複数の第２の絞りを備える第２の本体部であって、各第２の絞りが第２の所定径を有し且つ前記第２の本体部の第２の所定位置に位置し、前記空隙の第２の所定部分を形成する、第２本体部と、
複数の光学コリメータであって、各光学コリメータが前記複数の第２の絞りのうちの所定の第２の絞りに結合され、前記複数の第２の絞りのうちの前記所定の第２の絞りに結合される光学コリメータの遠位端に配置される複数の光検出器の各検出器にとって最大需要角を画定する光学コリメータと、
複数の光学フィルタであって、各光学フィルタが所定の光学波長帯域を有し、前記複数の光学コリメータのうちの所定の光学コリメータと組み合わせて配置されて、前記第２の絞りから出る光信号をろ過する光学フィルタと、
を備える装置。
前記空隙の前記第１の所定部分と前記空隙の前記第２の所定部分の少なくとも一方が準ランベルト材料で被膜されること、
前記複数の光学コリメータの各光学コリメータが、前記第２の本体部に結合される光学コリメータの端部と前記複数の第２の絞りのうちの前記所定の第２の絞りに結合される光学コリメータの遠位端との間の所定位置に配置される第３の所定径を有する第３の絞りを備えること、
前記装置が、配置されるときに構造物に取り付けられる底板に装着され、前記光学コリメータが南北に並び、設置位置で太陽正午に向くように前記装置が配向されること、及び、
各光学コリメータが、第１の径を有する第１の部分と第２の径を有する第２の部分とを備え、前記複数のフィルタのうちの関連付けられるフィルタが、前記第１の部分と前記第２の部分との間に配置されること、
の少なくとも１つを満たす、請求項１５に記載の装置。
第１の電子回路であって、前記複数の光検出器の各光検出器によって生成される光電流をデジタル化する第１の電子回路と、第２の電子回路であって、少なくとも前記複数の光検出器のデジタル化された前記光電流と、無大気での再構築太陽スペクトルのモデルとに応じて再構築太陽スペクトルを生成する第２の電子回路、及び、
前記複数の光検出器の各光検出器によって生成される光電流をデジタル化する第１の電子回路と、大気可降水蒸気、大気オゾン及び大気エアロゾルのうちの１つに関する吸収プロファイルを生成する第２の電子回路とであって、前記複数のフィルタのうちの少なくとも１つのフィルタが、可降水蒸気、オゾン及び大気エアロゾルのうちの１つに応じて確定される所定の光学波長の通過帯域を有するもの、
の少なくとも一方をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
前記第２の電子回路が再構築太陽スペクトルを生成するとき、再構築太陽スペクトルは、最終的全天スペクトル、拡散太陽スペクトル及び直達太陽スペクトルのうちの少なくとも１つである、請求項１７に記載の装置。
上面を有する前記第１の本体部の上に取り付けるためのカバープレートと、
前記拡散器が配置される前記上面内の中央開口と、
前記中央開口に配置されるとき前記拡散器の前記上面に対して所定の高さを有する外側隆起縁と、
をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
前記外側隆起縁の前記高さが前記拡散器の前記上面と同じ高さであること、
前記中央開口が前記拡散器の横移動を制限すること、及び
前記拡散器の第１の所定部分が前記カバープレートの前記上面よりも上に突出し、前記拡散器の第２の所定部分が前記カバープレートの前記上面よりも下に配置されること、
の少なくとも１つを満たす、請求項１９に記載の装置。
前記カバープレートと前記第１の本体部の間に配置される１つ又は複数のスペーサであって、各スペーサは、前記拡散器が配置される開口を備え、前記拡散器に対する前記カバープレートの前記外側隆起縁の高さを調整する、１つ又は複数のスペーサ、及び
前記カバープレート、前記拡散器、及び前記第１の本体部の所定部分を覆うように配置される透明保護要素であって、前記カバープレート、前記拡散器、及び前記第１の本体部の所定部分を周囲環境から保護し、日光が前記拡散器に直接当たることを可能にする透明保護要素、
の少なくとも一方をさらに備える、請求項１９に記載の装置。
前記複数の光学コリメータの各光学コリメータは、
所定の第１長さと所定の第３径を有する第１の部分と、
所定の第２長さと所定の第４径を有する第２の部分と、
所定の第３長さと所定の第５径を有する第３の部分と、
を前記第２の本体部から順に離れていくように備える、請求項１５に記載の装置。
前記所定の第３径が前記所定の第２径よりも大きいこと、及び
前記所定の第４径が前記所定の第３径と前記所定の第５径との両方よりも小さいこと、
の少なくとも１つを満たす、請求項２２に記載の装置。
複数の光検出器であって、各光検出器が拡散素子、光空洞、帯域フィルタ及び光学コリメータを備える光路を介して、所定の波長帯の周囲環境光を受け取り、入射環境光の角度を所定範囲に限定する光検出器と、
前記複数の光検出器の各光検出器によって生成される光電流をデジタル化する第１の部分と、少なくとも前記複数の光検出器のデジタル化された前記光電流と、無大気での再構築太陽スペクトルのモデルとに応じて再構築太陽スペクトルを生成する第２の部分とを備える電子回路と、
を備え、
前記複数の検出器が、前記拡散素子によって覆われる前記光空洞の第２の部分内の絞りと対向して配置される前記光空洞の第１の部分の周囲に放射状に配置され、
前記複数の光検出器の各光検出器の光空洞が、前記複数の光検出器の全てに共通する空洞であり、
前記複数の光検出器の各光検出器の拡散素子が、前記複数の光検出器の全てに共通する拡散器である、装置。
前記再構築太陽スペクトルが、最終的全天スペクトル、拡散太陽スペクトル及び直達太陽スペクトルのうちの少なくとも１つであること、
配備時、前記複数の光検出器が北を向くこと、
前記拡散素子が、前記複数の光検出器の所定の波長の範囲と、前記拡散素子を形成する材料とに応じて設計されること、及び、
前記光空洞の所定部分が準ランベルト材料で被膜されること、
の少なくとも１つを満たす、請求項２４に記載の装置。
可降水蒸気、オゾン及び大気エアロゾルのうちの少なくとも１つに関する周囲吸収プロファイルを生成すること、
前記装置内に配置され、通気孔によって前記装置の外部環境に連結される、湿度センサ、圧力センサ及び温度センサのうち少なくとも１つを備え、前記通気孔が空気を通過させるが水を通過させない、環境感知回路をさらに備えること、及び
所定の半径および所定の高さを有する外側隆起縁であって、前記複数の光検出器の各光検出器の前記拡散素子が前記複数の光検出器の全てに共通の拡散器であり、前記外側隆起縁の頂部が前記拡散器の前記上面に応じて確定される、外側隆起縁をさらに備えること、
の少なくとも１つを満たす、請求項２４に記載の装置。