JP5798004B2 - 擬似太陽光照射装置および擬似太陽光照射装置における光源出力の調整方法 - Google Patents
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Description
第1の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第2の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置であって、
第1の光源および第2の光源の照度を調整する照度調整部を備え、
上記照度調整部は、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定部と、
上記照度測定部で測定された照度値を記憶する記憶部と、
上記照度測定部で測定された照度値および上記記憶部に記憶された照度値とを解析する解析部と、
上記解析部の解析結果に基づいて、第1の光源および第2の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御部とを備え、
上記記憶部は、(a)上記照度制御部が、第1の光源および第2の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、(b)上記照度制御部が、第1の光源または第2の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、(c)上記照度制御部が、第1の光源および第2の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、
上記照度制御部は、上記(a)〜(c)における各照度値となるように、第1の光源および第2の光源の照度を調整することを特徴としている。
上記(a)〜(c)における各照度値は、上記基準被照射体が上記擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定された照度値であることが好ましい。
第1の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第2の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法であって、
第1の光源および第2の光源の照度を調整する照度調整ステップを含み、
上記照度調整ステップは、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値を記憶する記憶ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値および上記記憶ステップで記憶された照度値とを解析する解析ステップと、
上記解析ステップの解析結果に基づいて、第1の光源および第2の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御ステップとを備え、
上記記憶ステップは、(a)上記照度制御ステップにおいて、第1の光源および第2の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、(b)上記照度制御ステップにおいて、第1の光源または第2の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、(c)上記照度制御ステップにおいて、第1の光源および第2の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値とを記憶し、
上記照度制御ステップは、上記(a)〜(c)における各照度値となるように、第1の光源および第2の光源の照度を調整することを特徴としている。
図2に示すように、擬似太陽光照射装置100は、光を導入する光源部10、導光板(光照射部)20、および光取り出し部21を備える。擬似太陽光照射装置100は、導光板20の照射面(上面)から擬似太陽光Sを、照射面に向けて出射する。照射面には、任意の方向に被測定物70を移動できるステージ71に保持された被測定物70が配置されている。これにより、擬似太陽光Sが被測定物70の受光面70aに照射される。なお、例えば太陽電池である被測定物70の特性を測定する際には、被測定物70に図示しない測定端子が接続され、特性の測定が行われる。なお、擬似太陽光照射装置100は、後述のように、光源部10の出力を調整するための構成も備えている。以下、擬似太陽光照射装置100について詳細に説明する。
光源部10は、キセノンランプ11(第1の光源)、ハロゲンランプ12(第2の光源)、キセノンエアマスフィルタ13、ハロゲンエアマスフィルタ14、波長選択ミラー(波長選択部材;光選択部)15を備える。
擬似太陽光照射装置100では、照射面内で均一な擬似太陽光Sを、長期間安定して照射することが好ましい。そこで、擬似太陽光照射装置100は、光源部10(キセノンランプ11,ハロゲンランプ12)の出力調整に関する構成(照度調整部)を備えている。図1は、擬似太陽光照射装置100における照度調整に関する要部構成を示すブロック図である。図3は、擬似太陽光照射装置100において、照射面に基準セルが配置された状態を示す模式図である。
まず、図5〜図7に基づいて、光源交換前の処理について説明する。図5は、擬似太陽光照射装置100において、個別に光源の照度を確認するためのフローチャートである。つまり、図5は、各キセノンランプ11個々の照度、または、各ハロゲンランプ12の個々の照度を確認するためのフローチャートである。図6は、擬似太陽光照射装置100において、同一種類の光源ごとの照度を確認するためのフローチャートである。つまり、ランプ単位(全てのキセノンランプ11の照度、または、全てのハロゲンランプ12の照度)を確認するためのフローチャートである。図7は、全ての光源の照度を確認するためのフローチャートである。つまり、全てのキセノンランプ11の照度+全てのハロゲンランプ12の照度を確認するためのフローチャートである。
次に、図8〜図13に基づいて、光源交換後の処理について説明する。図8は、擬似太陽光照射装置100において、個別にランプの照度を調整するフローチャートである。図9は、擬似太陽光照射装置100において、個別にランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。図10は、擬似太陽光照射装置100において、同一種類のランプごとに照度を調整するフローチャートである。図11は、擬似太陽光照射装置100において、同一種類のランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。図12は、擬似太陽光照射装置100において、全てのランプの照度を調整するフローチャート図である。図13は、擬似太陽光照射装置100において、全てのランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
次に図8〜図13(S47、S58,S76)におけるランプ出力の再調整処理について説明する。図14は、擬似太陽光照射装置100におけるランプ出力の再調整処理を説明するための図である。図14に示すように、ランプ出力の調整は、差分照度(ΔE)が、調整許容範囲内に収まるまで繰り返される。具体的には、まず1回目として、照度制御部30に格納された初期値のランプ制御値でランプを点灯する。そして、基準セル72の短絡電流値、つまり照度値を測定する。ここで、初期値のランプ制御値とは、目標照度値をオーバーしないような比較的低い制御値であることが好ましい。これは、ランプ交換後に極度に大きい制御値でランプを点灯させてしまうと、ランプの寿命を縮めてしまうためである。1回目の測定照度値と目標照度値との差分照度ΔEを求め、差分照度ΔEが正の場合は1回目の制御値を増加させ、負の場合は、1回目の制御値を減少させる。
以上のように、本実施形態の擬似太陽光照射装置100では、記憶部50は、(a)照度制御部30が、キセノンランプ11およびハロゲンランプ12をそれぞれ個別に点灯させたときに、照度測定部40によって測定された照度値と、(b)照度制御部30が、キセノンランプ11またはハロゲンランプ12の一方を全て点灯させたときに、照度測定部40によって測定された照度値と、(c)照度制御部30が、キセノンランプ11およびハロゲンランプ12の両方を全て点灯させたときに、照度測定部40によって測定された照度値とを記憶しており、照度制御部30は、上記(a)〜(c)における各照度値となるように、キセノンランプ11およびハロゲンランプ12の照度を調整することを特徴としている。
短波長の光を照射するための第1の光源と、
長波長の光を照射するための第2の光源と、
前記第1の光源における所定の境界波長よりも短波長側と、前記第2の光源における前記境界波長よりも長波長側とを選択して出力する光選択部(波長選択ミラー15)と、
前記光選択手段から出射された光を前記照射面に照射する光照射部(導光板20)と、
前記光照射手段によって照射された光の照度を測定する照度測定部40とを備えており、前記照度測定手段を用いて、
各光源を個別に点灯し、測定するステップ(S1)、
S1の測定データを保存するステップ(S2)、
同一種類ごとに光源を一斉に点灯し、測定するステップ(S3)、
S3の測定データを保存するステップ(S4)、
全ての光源を一斉に点灯し、測定するステップ(S5)、
S5の測定データを保存するステップ(S6)
を光源交換前に行い、光源交換後に、
各光源を個別に点灯し、S2の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ(S7)、
同一種類ごとに光源を一斉に点灯し、S4の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ(S8)、
全ての光源を一斉に点灯し、S6の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ(S9)、を有することを特徴としている。
12 ハロゲンランプ(第2の光源)
15 波長選択ミラー(光選択部)
30 照度制御部
40 照度測定部
50 記憶部
60 解析部
71 ステージ
72 基準セル(基準被照射体)
100 擬似太陽光照射装置
S 擬似太陽光
Claims (3)
- 第1の光源および第2の光源と、
第1の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第2の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部と、第1の光源および第2の光源の出力調整に用いられる基準被照射体を保持し、該基準被照射体を任意の方向に移動させることができるステージとを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置であって、
第1の光源および第2の光源の照度を調整する照度調整部を備え、
上記照度調整部は、
上記光選択部から上記基準被照射体に照射された擬似太陽光の照度値を、上記ステージを移動させることにより複数の測定場所で測定する照度測定部と、
上記照度測定部によって、上記複数の測定場所で予め測定された照度値を基準照度値として記憶する記憶部と、
上記照度測定部によって、上記複数の測定場所で測定された照度値と、上記記憶部に記憶された上記基準照度値とを解析する解析部と、
上記解析部の解析結果に基づいて、第1の光源および第2の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御部とを備え、
上記記憶部は、(a)上記照度制御部が、第1の光源および第2の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって上記複数の測定場所で測定された照度値と、(b)上記照度制御部が、第1の光源または第2の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって上記複数の測定場所で測定された照度値と、(c)上記照度制御部が、第1の光源および第2の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって上記複数の測定場所で測定された照度値とを、上記基準照度値として記憶し、
上記照度制御部は、上記複数の測定場所における各照度値が、上記記憶部が上記基準照度値として記憶している上記(a)〜(c)における各照度値となるように、第1の光源および第2の光源の照度を調整することを特徴とする擬似太陽光照射装置。 - 上記(a)〜(c)における各照度値は、上記ステージを移動させ、上記基準被照射体が上記擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定された照度値である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。
- 第1の光源および第2の光源と、
第1の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第2の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部と、第1の光源および第2の光源の出力調整に用いられる基準被照射体を保持し、該基準被照射体を任意の方向に移動させることができるステージとを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法であって、
第1の光源および第2の光源の照度を調整する照度調整ステップを含み、
上記照度調整ステップは、
上記光選択部から上記基準被照射体に照射された擬似太陽光の照度値を、上記ステージを移動させることにより複数の測定場所で測定する照度測定ステップと、
上記照度測定ステップによって、上記複数の測定場所で予め測定された照度値を基準照度値として記憶する記憶ステップと、
上記照度測定ステップによって、上記複数の測定場所で測定された照度値と、上記記憶ステップで記憶された上記基準照度値とを解析する解析ステップと、
上記解析ステップの解析結果に基づいて、第1の光源および第2の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御ステップとを備え、
上記記憶ステップは、(a)上記照度制御ステップにおいて、第1の光源および第2の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定ステップによって上記複数の測定場所で測定された照度値と、(b)上記照度制御ステップにおいて、第1の光源または第2の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって上記複数の測定場所で測定された照度値と、(c)上記照度制御ステップにおいて、第1の光源および第2の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって上記複数の測定場所で測定された照度値とを、上記基準照度値として記憶し、
上記照度制御ステップは、上記複数の測定場所における各照度値が、上記記憶ステップにおいてが上記基準照度値として記憶している上記(a)〜(c)における各照度値となるように、第1の光源および第2の光源の照度を調整することを特徴とする擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法。
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