JP5497481B2 - Simulated solar irradiation device - Google Patents
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Description
本発明は、擬似太陽光照射装置に関するものであり、特に、小型化、維持コストを低減した擬似太陽光照射装置に関する。 The present invention relates to a simulated sunlight irradiation apparatus, and more particularly to a simulated sunlight irradiation apparatus with a reduced size and reduced maintenance cost.
近年、環境保護重視の観点からいわゆるクリーンエネルギーの研究開発が進められている。その中でも太陽電池は、太陽エネルギーを直接電気エネルギーへ変換するものであるため従来の他の発電と比較して無公害であり、その資源である太陽光が事実上無限に利用可能であること等からクリーンエネルギー源のエースとして期待を集めている。 In recent years, so-called clean energy research and development has been promoted from the viewpoint of environmental protection. Among them, solar cells convert solar energy directly into electrical energy, so they are pollution-free compared to other conventional power generation, and the solar light that is the resource can be used virtually infinitely. Is attracting expectations as an ace of clean energy sources.
擬似太陽光照射装置は、自然太陽光のスペクトル分布を高精度に再現するための光源装置であり、太陽電池モジュールの光変換特性、各種の太陽エネルギー利用機器の性能測定および加速劣化試験に広く用いられている。 Pseudo-sunlight irradiation device is a light source device for reproducing the spectral distribution of natural sunlight with high accuracy, and is widely used for light conversion characteristics of solar cell modules, performance measurement of various solar energy utilization devices, and accelerated degradation tests. It has been.
擬似太陽光照射装置は、特許文献１の代表図、非特許文献１記載の光源光学構造図に記載されたものが知られている。その基本的構成を図２に示す。図２において、光源ランプ２１から放射される光を楕円集光ミラー２２より集光し、第１平面反射ミラー２３により水平方向に照射方向を変え、波長選択フィルタ（エアマスフィルタ）２４により、自然太陽光に近似したスペクトル分布とされた後、インテグレーターレンズ（積分光学系）２５により照度分布が均一化され、再び、第２平面反射ミラー２６により垂直方向に照射方向を変えて、コリメーターレンズ２７により平行化されて、疑似太陽光を照射面２８に照射するものである。
また、ランプ光源であるキセノン短アークランプ（以下、「キセノンランプ」という）は、地磁場によるアーク光の広がりを防ぐため、光源ランプは縦点灯ランプが用いられている。
このように、擬似太陽光照射装置は、多くの光学構成部品を必要とするため、装置が大型化し、実質光路長が長く、光量ロスが発生する。所定の照射量を得るために、光源ランプ寿命が短くなり、光源ランプ交換頻度が増す。という問題がある。
As the simulated sunlight irradiation device, those described in the representative diagram of Patent Document 1 and the light source optical structure diagram described in Non-Patent Document 1 are known. The basic configuration is shown in FIG. In FIG. 2, the light emitted from the light source lamp 21 is collected from the elliptical collecting mirror 22, the irradiation direction is changed in the horizontal direction by the first flat reflecting mirror 23, and the natural sun is obtained by the wavelength selection filter (air mass filter) 24. After the spectral distribution is approximated to light, the illuminance distribution is made uniform by the integrator lens (integrating optical system) 25, and the irradiation direction is changed to the vertical direction by the second flat reflection mirror 26 again. It is parallelized and irradiates the irradiation surface 28 with pseudo sunlight.
A xenon short arc lamp (hereinafter referred to as “xenon lamp”), which is a lamp light source, uses a vertically lit lamp to prevent the arc light from spreading due to the geomagnetic field.
As described above, since the simulated sunlight irradiation device requires many optical components, the size of the device is increased, the actual optical path length is long, and a light amount loss occurs. In order to obtain a predetermined irradiation amount, the life of the light source lamp is shortened and the replacement frequency of the light source lamp is increased. There is a problem.
また、擬似太陽光照射装置の放射照度は、光源ランプの使用時間によって低下するため、光源ランプの減衰を受光量検出手段により検出して、光源ランプの減衰をランプ電流で保障する必要がある。このような検出手段は、光路上または装置側面に設置されるため、光量ロス、照射光分布が不均一になる、という問題がある。 In addition, since the irradiance of the pseudo-sunlight irradiation device decreases with the usage time of the light source lamp, it is necessary to detect the attenuation of the light source lamp by the received light amount detection means and to guarantee the attenuation of the light source lamp with the lamp current. Since such a detecting means is installed on the optical path or on the side of the apparatus, there is a problem that the light amount loss and the irradiation light distribution become nonuniform.
本発明は、上述のような問題点に鑑み、小型化、高性能、維持コストの少ない新たな擬似太陽光照射装置を提供するものである。 In view of the above-described problems, the present invention provides a new pseudo-sunlight irradiation device that is small in size, high in performance, and low in maintenance cost.
上記課題を解決することを目的としてなされた本発明の擬似太陽光照射装置の構成は、
紫外線を含む光源と、前記光源を第１焦点に配置し、前記光源の放射光を第２焦点に集光する楕円反射鏡からなる光源部と、前記光源部からの照射光を透過光と反射光に分岐するスプリット面を有するビームスプリッターと、長軸方向端の一方が入射面で他方が照射面となっており、該入射面が前記楕円反射鏡の第２焦点に位置するように配置される単一のロッドレンズおよび前記ロッドレンズの後方に配置されたコリメーターレンズからなる照射レンズユニットと、前記照射レンズユニットからの照射光の光軸変更手段としての平面反射鏡と、波長選択フィルターと、をこの順に配置した擬似太陽光照射装置であって、前記光源部、前記ビームスプリッター、前記照射レンズユニットを同一光軸上に配置し、前記光軸が被検査面に平行であることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。光源部、ビームスプリッター、照射レンズユニットを同一光軸上に配置することにより、平面反射鏡を１枚とすることができるため、光路長を短縮でき、装置の小型化を図ることができる。また、光量ロスも低減できる。さらに、インテグレーターレンズ（積分光学系）に変えて単一のロッドレンズとすることで、インテグレーターレンズ（積分光学系）では光混成が出口のみであるのに対して、単一ロッドレンズではレンズ内部で光混成が行われるため、照度分布がより均一化される。さらには、光軸を被検査試料照射面（被検査面）に平行とすることにより、被検査面と光源位置を調整するＸＹＺモーター付き光軸調整ユニット１９が近接したコンパクトな構造になる（図１参照）。これにより、従来の装置（図２参照）では被検査面と光源位置を調整するＸＹＺ光軸調整ユニットとが離れているため、最低でも２人必要であった調整作業を、本発明の装置では一人でできる。また、光源ランプの点灯用電源部及び制御回路を装置内（具体的には、遮熱遮光板を介して光源部の下部）に設置することができ、設置スペースも削減でき、コンパクトな装置となる。
The configuration of the pseudo-sunlight irradiation device of the present invention made for the purpose of solving the above problems is as follows.
A light source including ultraviolet light, a light source unit including the light source disposed at a first focal point, and an elliptical reflecting mirror that condenses the light emitted from the light source at a second focal point, and transmitted light and reflected light from the light source unit. A beam splitter having a split surface for branching light, and one end of the major axis direction is an incident surface and the other is an irradiation surface, and the incident surface is positioned at the second focal point of the elliptical reflector. An irradiation lens unit comprising a single rod lens and a collimator lens disposed behind the rod lens, a plane reflecting mirror as an optical axis changing means for irradiation light from the irradiation lens unit, and a wavelength selection filter; , a solar simulator disposed in this order, said light source unit, the beam splitter, the illumination lens unit arranged on the same optical axis, said optical axis der parallel to the surface to be inspected It is the solar simulator according to claim. By arranging the light source unit, beam splitter, and irradiation lens unit on the same optical axis, a single plane reflecting mirror can be provided, so that the optical path length can be shortened and the apparatus can be miniaturized. Moreover, the light quantity loss can also be reduced. Furthermore, by replacing the integrator lens (integrating optical system) with a single rod lens, the integrator lens (integrating optical system) has light exit only at the exit, whereas the single rod lens has an internal lens. Since light is mixed, the illuminance distribution is made more uniform. Furthermore, by making the optical axis parallel to the sample irradiation surface (inspected surface), the optical axis adjusting unit 19 with an XYZ motor for adjusting the position of the light source and the surface to be inspected becomes a compact structure (see FIG. 1). As a result, in the conventional apparatus (see FIG. 2), the surface to be inspected and the XYZ optical axis adjustment unit for adjusting the light source position are separated from each other. You can do it alone. In addition, the power supply unit for lighting the light source lamp and the control circuit can be installed in the device (specifically, the lower part of the light source unit through the heat shield plate), the installation space can be reduced, and the compact device Become.
また、本願発明の擬似太陽光照射装置は、下記（１）乃至（７）の態様で実施できる。
（態様１） 前記光源部と前記照射レンズユニットの間に、光遮蔽手段を設けることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。光遮蔽手段を設けることにより、被検査試料の交換など照射面への照射を止める場合に、光源のオン・オフを行う必要がなく、安定した照射光量を維持できるからである。
Moreover, the simulated solar light irradiation apparatus of this invention can be implemented with the aspect of following (1) thru | or (7).
(Aspect 1 ) The pseudo-sunlight irradiation device is characterized in that light shielding means is provided between the light source unit and the irradiation lens unit. This is because by providing the light shielding means, it is not necessary to turn on and off the light source when the irradiation on the irradiation surface is stopped, such as replacement of the sample to be inspected, and a stable irradiation light quantity can be maintained.
（態様２） 前記光遮蔽手段として、光源側に光散乱構造を設けた遮蔽板を用いることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。光遮蔽手段の光源側が平滑面であると遮蔽手段からの反射光が光源ランプを直接照射する。このため、光源ランプの電気的接続部が加熱により酸化が促進される。同様に光源ランプの電極部も加熱されて、光源ランプ自体が破損する。いずれの場合も光源ランプの寿命が短縮される。
本発明では、光源側に光散乱構造を設けた遮蔽板を用いることにより、上述した光源ランプの寿命短縮を防ぐことができる。ここで、光散乱構造としては、遮光シャッター板の形状を一辺で折り曲げた屋根形状または角錐形状がある。また、耐熱性繊維を被覆した形状であってもよい。
(Aspect 2 ) A pseudo-sunlight irradiation apparatus using a shielding plate provided with a light scattering structure on the light source side as the light shielding means. When the light source side of the light shielding means is a smooth surface, the reflected light from the shielding means directly irradiates the light source lamp. For this reason, oxidation of the electrical connection portion of the light source lamp is promoted by heating. Similarly, the electrode part of the light source lamp is also heated, and the light source lamp itself is damaged. In either case, the life of the light source lamp is shortened.
In the present invention, the use of the shielding plate provided with the light scattering structure on the light source side can prevent the above-described shortening of the life of the light source lamp. Here, as the light scattering structure, there is a roof shape or a pyramid shape in which the shape of the light shielding shutter plate is bent on one side. Moreover, the shape which coat | covered the heat resistant fiber may be sufficient.
（態様３） 前記光源部に、集光位置調整手段として磁性体を用いることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。光源ランプを横点灯（水平設置）とした場合には、地磁場の影響が光源ランプのアークに影響して、アークがより広がる。このため、地磁場に相反する磁性体を光源ランプの適切な位置に設けることにより、地磁場の影響を抑制できる。 (Aspect 3 ) A pseudo-sunlight irradiation device characterized in that a magnetic material is used for the light source unit as a condensing position adjusting means. When the light source lamp is turned on horizontally (horizontal installation), the influence of the geomagnetic field affects the arc of the light source lamp, and the arc is further spread. For this reason, the influence of a geomagnetic field can be suppressed by providing the magnetic body contrary to a geomagnetic field in the appropriate position of a light source lamp.
（態様４） 前記単一のロッドレンズの照射面形状が試料面（被検査面）と相似形状であることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。ロッドレンズ内では光混成が行われ、ロッドレンズ照射面に照度分布が均一化された光が出射されるので、ロッドレンズの照射面形状が試料面（被検査面）と同じであることが好ましいからである。通常、被検査面は方形であるので、ロッドレンズは角柱状のものを採用する。 (Aspect 4 ) The pseudo-sunlight irradiation apparatus is characterized in that the irradiation surface shape of the single rod lens is similar to the sample surface (surface to be inspected). Since light is mixed in the rod lens and light with a uniform illuminance distribution is emitted to the irradiation surface of the rod lens, the irradiation surface shape of the rod lens is preferably the same as the sample surface (surface to be inspected). Because. Since the surface to be inspected is usually rectangular, a rod lens having a prismatic shape is employed.
（態様５） 前記ロッドレンズと前記コリメーターレンズの距離を可変とする手段を設けたことを特徴とする擬似太陽光照射装置である。本願発明の擬似太陽光照射装置は、単一のロッドレンズと数群の小口径コリメーターレンズからなる。数群のコリメーターレンズとロッドレンズとの間隙幅を変化させることにより、どのような大きさのエリアに対しても、ピントを合わせることができるため、正確に照射範囲を決定できる。 (Aspect 5 ) A pseudo-sunlight irradiation device characterized in that means for changing the distance between the rod lens and the collimator lens is provided. The pseudo-sunlight irradiation device of the present invention comprises a single rod lens and several groups of small-diameter collimator lenses. By changing the gap width between several groups of collimator lenses and rod lenses, it is possible to focus on an area of any size, so that the irradiation range can be determined accurately.
（態様６） 前記ビームスプリッターからの反射光を受光することにより光源光量を制御することを特徴とする擬似太陽光照射装置である。点灯時間の経過に伴う光源ランプ性能の低下を補正し、光源ランプのチラツキを補正して安定した光量を維持するために光量フィードバック回路を設けて光源光量を制御する必要がある。また、光源光量制御は常時行う必要がある。
光量フィードバック回路を構成する光電変換素子を光源ランプ光束中に配置する場合、配置位置により照射面に光学的な影響を及ぼし、あるいは光電変換素子の加熱による素子破壊や性能劣化の原因となっていた。
本発明の擬似太陽光照射装置では、光源ランプと照射レンズユニットとの間に、ビームスプリッターを配置し、その反射光束を光電変換素子に導くことにより、光源ランプから照射面に至る光束を遮ることなく、光源ランプ光量を常時制御できる。また、光拡散板及び光量減衰フィルターを介することにより光電変換素子の熱的劣化を防ぐことができる。
(Aspect 6 ) The pseudo-sunlight irradiation device is characterized in that the amount of light source is controlled by receiving the reflected light from the beam splitter. It is necessary to control the light source light amount by providing a light amount feedback circuit in order to correct the deterioration of the light source lamp performance with the passage of lighting time and to correct the flicker of the light source lamp and maintain a stable light amount. Moreover, it is necessary to always perform light source light quantity control.
When the photoelectric conversion element constituting the light amount feedback circuit is arranged in the light source lamp luminous flux, it has an optical effect on the irradiation surface depending on the arrangement position, or it causes element destruction or performance deterioration due to heating of the photoelectric conversion element. .
In the simulated sunlight irradiation device of the present invention, a beam splitter is disposed between the light source lamp and the irradiation lens unit, and the reflected light flux is guided to the photoelectric conversion element, thereby blocking the light flux from the light source lamp to the irradiation surface. The light quantity of the light source lamp can be constantly controlled. Moreover, the thermal deterioration of the photoelectric conversion element can be prevented by passing through the light diffusion plate and the light amount attenuation filter.
（態様７） 前記ビームスプリッターがスプリット面に反射防止層を積層した平面型ビームスプリッターであることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。低反射率の反射防止層を設けることで、照射面に対する光束減衰（光量低下の影響）を最小限に抑えることができるとともに、光源ランプの光量制御を行うに充分な光束を確保できるからである。
ここで、反射防止層の反射率は５％以下が好ましく、３％以下がさらに好ましく、２％以下が特に好ましい。
(Aspect 7 ) A pseudo-sunlight irradiation apparatus, wherein the beam splitter is a planar beam splitter in which an antireflection layer is laminated on a split surface. By providing a low-reflectance antireflection layer, it is possible to minimize the light beam attenuation (influence of the light amount decrease) on the irradiation surface and to secure a sufficient light beam for controlling the light amount of the light source lamp. .
Here, the reflectance of the antireflection layer is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 2% or less.
上記手段により、小型化、高性能、かつ、維持コストの少ない新たな擬似太陽光照射装置を提供できる。 By the above means, it is possible to provide a new pseudo-sunlight irradiation device that is small in size, high in performance, and low in maintenance cost.
以下に、本発明の擬似太陽光照射装置の実施の形態を図１により説明する。 Hereinafter, an embodiment of the simulated solar light irradiation apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
図１は、本発明の擬似太陽光照射装置における光学系の全体構成の一実施形態を示す側断面図である。同図において、光源ランプ２、該光源ランプ２からの光束を照射面に導く楕円反射鏡３が光源部を構成し、該楕円反射鏡３からの光束を透過光束と反射光束に分岐するビームスプリッター５がそれぞれ水平に筐体１内に収容されている。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the overall configuration of the optical system in the simulated solar light irradiation apparatus of the present invention. In the figure, a light source lamp 2 and an elliptical reflecting mirror 3 that guides a light beam from the light source lamp 2 to an irradiation surface constitute a light source unit, and a beam splitter that branches the light beam from the elliptical reflecting mirror 3 into a transmitted light beam and a reflected light beam. 5 Ru Tei is housed horizontally in the housing 1, respectively.
筐体１には、光源ランプ２を空冷するためのファン（図示せず）と光源ランプ２の交換等の保守点検のために扉（図示せず）が設けられている。
The housing 1 is provided with a fan (not shown) for air-cooling the light source lamp 2 and a door (not shown) for maintenance inspection such as replacement of the light source lamp 2 .
光源ランプ２は、横置きに配置され、支持棒により固定されている（図示せず）。該支持棒は筐体により固定されたＸＹＺモーター付光軸調整ユニット１９を介して筐体に支持される。光源ランプ２はＸＹＺモーター付光軸調整ユニット１９により上下左右に位置を調整できる。
紫外線を含む光源としては、ハロゲンランプ、キセノンランプを用いることができ、疑似太陽光の照射に際しては、一定照度に連続点灯させて照射する方式、または、パルス状に発光させて照射する方式のいずれかの方法が用いられる。また、点灯用の専用電源装置も組み合わせて用いられる。
The light source lamp 2 is disposed horizontally and is fixed by a support rod (not shown). The support bar is supported by the casing via an optical axis adjusting unit 19 with an XYZ motor fixed by the casing. The position of the light source lamp 2 can be adjusted vertically and horizontally by an optical axis adjusting unit 19 with an XYZ motor.
As a light source containing ultraviolet rays, a halogen lamp or a xenon lamp can be used. When irradiating pseudo-sunlight, either a method of continuously lighting at a constant illuminance or a method of irradiating by emitting light in pulses. These methods are used. A dedicated power supply device for lighting is also used in combination.
楕円反射鏡３は、光源ランプから放射される光を集光させるものであり、光源ランプを第１焦点に配置することで、光源ランプからの放射光を第２焦点に集光させことができる。 The elliptical reflecting mirror 3 condenses the light emitted from the light source lamp, and the light emitted from the light source lamp can be condensed at the second focal point by arranging the light source lamp at the first focal point. .
集光位置調整手段は、本発明が光源ランプを水平に配置するために必要な構成要素であり、光源ランプのアークに対する地磁場の影響を相殺する手段である。図１においては磁性体４を用いている。 The condensing position adjusting means is a component necessary for the present invention to horizontally arrange the light source lamp, and is means for canceling the influence of the geomagnetic field on the arc of the light source lamp. In FIG. 1, a magnetic body 4 is used.
照射レンズユニット６は、単一ロッドレンズ７と小口径コリメーターレンズ群８で構成されている。
ロッドレンズ７は、角柱形状のレンズであり、長軸方向の一方が入射面で他方が照射面となる。光源ランプ２から不定な角度で入射した透過光束１４がロッドレンズ内で全反射を繰り返しながら長軸方向に進み、他端面に到達すると均一な光束となる。入射面での乱反射の発生を抑制し、照射領域の外郭を明瞭にするために、ロッドレンズの長軸方向端のエッジは角張っていることが好ましい。従来技術において採用されていたインテグレーターレンズでは、レンズ他端面から照射された集光点が複数あるため、焦点範囲が広く単位面積当たりの光量が少なくなるが、本発明で採用したロッドレンズではレンズ他端面から照射された集光点は単一で、焦点範囲も狭く単位面積当たりの光量が多くなるという特徴がある。
The irradiation lens unit 6 includes a single rod lens 7 and a small-diameter collimator lens group 8.
The rod lens 7 is a prismatic lens, and one of the long axis directions is an incident surface and the other is an irradiation surface. The transmitted light beam 14 incident at an indefinite angle from the light source lamp 2 advances in the long axis direction while repeating total reflection in the rod lens, and becomes uniform when reaching the other end surface. In order to suppress the occurrence of irregular reflection on the incident surface and to clarify the outline of the irradiation region, it is preferable that the edge at the end of the long axis direction of the rod lens is angular. In the integrator lens used in the prior art, since there are multiple condensing points irradiated from the other end surface of the lens, the focal range is wide and the amount of light per unit area is small. There is a feature that there is a single focal point irradiated from the end face, the focal range is narrow, and the amount of light per unit area increases.
小口径コリメーターレンズ群８は複数のレンズから構成されており、ロッドレンズ７との間隙幅を変化させることにより、どのような大きさのエリアに対してもピントを合わせることができる。これにより、正確に照射範囲を決定することができる。
The small-aperture collimator lens group 8 is composed of a plurality of lenses. By changing the gap width with the rod lens 7, it is possible to focus on an area of any size. Thereby, an irradiation range can be determined accurately.
平面反射鏡１０及び波長選択フィルター１１は、照射ヘッド９に収納されている。本発明では、疑似太陽光を照射領域１２へ照射するため、光軸を横方向から縦方向にする目的で平面反射鏡を１枚のみ使用する。波長選択フィルター１１は、光源ランプ波長分布を太陽光波長分布に近似させるために用いる波長スペクトル調整フィルターである。 The plane reflecting mirror 10 and the wavelength selection filter 11 are accommodated in the irradiation head 9. In this invention, in order to irradiate the irradiation area | region 12 with pseudo sunlight, only one plane reflective mirror is used in order to make an optical axis into a vertical direction from a horizontal direction. The wavelength selection filter 11 is a wavelength spectrum adjustment filter used to approximate the light source lamp wavelength distribution to the sunlight wavelength distribution.
楕円反射鏡３から放射光束１３は、ビームスプリッター５により、透過光束１４と反射光束１５に分岐される。反射光束１５は拡散板１６及び光量減衰フィルター１７を介して光電変換素子１８で受光される。反射光束１５は光電変換に必要なごく僅かな光量でよい。拡散板１６及び光量減衰フィルター１７を介することにより、光電変換素子１８に対する熱的な影響を回避できる。 The radiated light beam 13 from the elliptical reflecting mirror 3 is branched into a transmitted light beam 14 and a reflected light beam 15 by the beam splitter 5. The reflected light beam 15 is received by the photoelectric conversion element 18 through the diffusion plate 16 and the light amount attenuation filter 17. The reflected light beam 15 may be a very small amount of light necessary for photoelectric conversion. The thermal influence on the photoelectric conversion element 18 can be avoided by passing through the diffusion plate 16 and the light amount attenuation filter 17.
本発明では、ビームスプリッター５を光源ランプ２及び楕円反射鏡３と遮光シャッター３１（図３を参照）との間に配置することにより、遮光シャッター３１の遮蔽開放に関係なく常用的に制御可能な安定した光量制御回路を構成することができる。
また、ビームスプリッター５は、低反射率の反射層からなるため、透過光束１４の減衰は抑えられる。
In the present invention, the beam splitter 5 is disposed between the light source lamp 2 and the ellipsoidal reflecting mirror 3 and the light shielding shutter 31 (see FIG. 3), so that the beam splitter 5 can be regularly controlled regardless of the shielding opening of the light shielding shutter 31. A stable light quantity control circuit can be configured.
Further, since the beam splitter 5 is made of a reflective layer having a low reflectance, the attenuation of the transmitted light beam 14 can be suppressed.
図３は、遮光シャッター３１を使用した場合の本発明の擬似太陽光照射装置の実施態様を示したものである。 FIG. 3 shows an embodiment of the simulated sunlight irradiation device of the present invention when the light shielding shutter 31 is used.
本発明の遮光シャッターの構成を図４により説明する。なお、図５は従来技術の遮光シャッターの構成図である。 The configuration of the light shielding shutter of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of a conventional light shielding shutter.
遮光シャッター部は、駆動源（図示せず）、タイミングプーリー（図示せず）、遮光シャッター板で構成される。駆動源は、ステッピングモーター、直流モーター、空圧シリンダーのいずれかである。遮光シャッターの材料は、軽量金属で構成されるが、特に軽量金属に限定されるものではない。 The light-shielding shutter unit includes a drive source (not shown), a timing pulley (not shown), and a light-shielding shutter plate. The drive source is either a stepping motor, a direct current motor, or a pneumatic cylinder. The material of the light shielding shutter is made of a lightweight metal, but is not particularly limited to the lightweight metal.
図４に示した実施態様では、本発明の遮光シャッター板４４は、形状を一辺で折り曲げた屋根形状または角錐形状である。かかる形状とすることで、光源ランプからの放射光束（ビームスプリッターを介した透過光束）４５は、遮光板の折り曲げた角度の法線を軸とした全反射により、反射光束４６が光源ランプの電極口金部４３とガラスバルブ部４１へ戻ることがない。このため、光源ランプの過熱劣化を抑制できる。結果として光源ランプの寿命を向上できる。 In the embodiment shown in FIG. 4, the light-shielding shutter plate 44 of the present invention has a roof shape or a pyramid shape in which the shape is bent on one side. By adopting such a shape, the radiated light beam (transmitted light beam through the beam splitter) 45 from the light source lamp is totally reflected around the normal line of the angle at which the light shielding plate is bent, so that the reflected light beam 46 becomes the electrode of the light source lamp. There is no return to the base part 43 and the glass bulb part 41. For this reason, the overheat deterioration of the light source lamp can be suppressed. As a result, the life of the light source lamp can be improved.
一方、図５に示すような従来技術の遮光シャッター板５４では、光源ランプからの放射光束（ビームスプリッターを介した透過光束）５５は、遮光シャッター板５４により反射光束５６となり、光源ランプの電極口金部５３、ガラスバルブ部５１へ戻る。このため、光源ランプの電極口金部５３とガラスバルブ部５１が過熱され、電極口金部５３の酸化が進行に伴う電気的接触不良、ガラスバルブ部の温度が許容値を超えて光源ランプの破損要因となる。 On the other hand, in the conventional light-shielding shutter plate 54 as shown in FIG. 5, the radiated light beam (transmitted light beam through the beam splitter) 55 from the light source lamp becomes a reflected light beam 56 by the light-shielding shutter plate 54, and the electrode cap of the light source lamp Return to section 53 and glass bulb section 51. For this reason, the electrode base part 53 and the glass bulb part 51 of the light source lamp are overheated, the electrical contact failure occurs due to the progress of the oxidation of the electrode base part 53, the temperature of the glass bulb part exceeds the allowable value, and the light source lamp is damaged. It becomes.
本発明の活用例として、アモルファス太陽電池等の太陽電池セルにより構成される太陽電池モジュールの電流−電圧特性測定法への適用が挙げられる。 As an application example of the present invention, application to a method for measuring current-voltage characteristics of a solar cell module constituted by solar cells such as amorphous solar cells can be mentioned.
１…筐体、２…光源ランプ、３…楕円反射鏡、４…磁性体、５…ビームスプリッター、６…照射レンズユニット、７…ロッドレンズ、８…小口径コリメーターレンズ群、９…照射ヘッド、１０…平面反射鏡、１１…波長選択フィルター、１２…照射領域、１３…放射光束、１４…透過光束、１５…反射光束、１６…拡散板、１７…光量減衰フィルター、１８…光電変換素子、１９…ＸＹＺモーター付光軸調整ユニット。
２１…光源ランプ、２２…楕円集光鏡、２３…第１平面反射鏡、２４…波長選択フィルター、２５…インテグレーターレンズ、２６…第２平面反射鏡、２７…コリメータ−レンズ、２８…照射面。
３１…遮光シャッター。
４１…ガラスバルブ部、４２…楕円集光鏡、４３…電極口金部、４４…遮光シャッター板、４５…放射光束、４６…反射光束。
５１…ガラスバルブ部、５２…楕円集光鏡、５３…電極口金部、５４…遮光シャッター板、５５…放射光束、５６…反射光束。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Housing | casing 2 ... Light source lamp 3 ... Elliptic reflector 4 ... Magnetic body 5 ... Beam splitter 6 ... Irradiation lens unit 7 ... Rod lens 8 ... Small aperture collimator lens group 9 ... Irradiation head DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Planar reflecting mirror , 11 ... Wavelength selection filter, 12 ... Irradiation area, 13 ... Radiation light beam, 14 ... Transmission light beam, 15 ... Reflection light beam, 16 ... Diffusing plate, 17 ... Light quantity attenuation filter, 18 ... Photoelectric conversion element, 19: Optical axis adjustment unit with XYZ motor.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Light source lamp, 22 ... Ellipse condensing mirror, 23 ... 1st plane reflective mirror, 24 ... Wavelength selection filter, 25 ... Integrator lens, 26 ... 2nd plane reflective mirror, 27 ... Collimator lens, 28 ... Irradiation surface.
31 ... Light-shielding shutter .
DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Glass bulb part, 42 ... Elliptic condensing mirror, 43 ... Electrode base part, 44 ... Light-shielding shutter board, 45 ... Radiation light beam, 46 ... Reflection light beam
DESCRIPTION OF SYMBOLS 51 ... Glass bulb part, 52 ... Elliptic condensing mirror, 53 ... Electrode base part, 54 ... Light-shielding shutter plate, 55 ... Radiated light beam, 56 ... Reflected light beam
Claims (8)
前記光源部からの照射光を透過光と反射光に分岐するスプリット面を有するビームスプリッターと、
長軸方向端の一方が入射面で他方が照射面となっており、前記入射面が前記楕円反射鏡の第２焦点に位置するように配置される単一のロッドレンズと、前記ロッドレンズの後方に配置されたコリメーターレンズからなる照射レンズユニットと、
前記照射レンズユニットからの照射光の光軸変更手段としての平面反射鏡と、
波長選択フィルターと、
をこの順に配置した擬似太陽光照射装置であって、
前記光源部、前記ビームスプッリター、前記照射レンズユニットを同一光軸上に配置し、前記光軸が被検査面に平行であることを特徴とする擬似太陽光照射装置。 A light source including ultraviolet light, a light source unit including an elliptical reflecting mirror that arranges the light source at a first focal point and condenses the light emitted from the light source at a second focal point,
A beam splitter having a split surface for branching irradiation light from the light source unit into transmitted light and reflected light;
A single rod lens arranged such that one of the ends in the long axis direction is an incident surface and the other is an irradiation surface, and the incident surface is positioned at the second focal point of the elliptical reflector; An irradiation lens unit consisting of a collimator lens arranged at the back;
A plane reflecting mirror as means for changing the optical axis of the irradiation light from the irradiation lens unit;
A wavelength selective filter;
Is a pseudo-sunlight irradiation device arranged in this order,
The pseudo-sunlight irradiation apparatus , wherein the light source unit, the beam splitter, and the irradiation lens unit are arranged on the same optical axis, and the optical axis is parallel to a surface to be inspected .
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