JP5826597B2 - 擬似太陽光照射装置 - Google Patents
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Description
(1)擬似太陽光照射装置100の構成
以下、本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。まず、擬似太陽光を被照射体18に照射する擬似太陽光照射装置100について、図1を参照して説明する。図1(a)は、本発明の擬似太陽光照射装置100の概略構成を示す図である。被照射体18としては、太陽電池パネルまたは太陽電池モジュール(以下、太陽電池と称する)が挙げられる。ここで、擬似太陽光とは、人工光の一種であり、自然光(太陽光)のスペクトルに限りなく近似したスペクトルを有する光である。
次に、光導入部20a.20bにおける指向性改善の原理について説明する。
図1(c)は、光結合部材7を通過する擬似太陽光の光路を模式的に示した上面図である。
次に、開口部材15の機能について、図2(a)〜(c)を参照して、説明する。図2(a)は、擬似太陽光照射装置100を上方からみた上面図であり、図2(b)は、光結合部材7と開口部材15との位置関係の一例を示した側面図であり、図2(c)は、光結合部材7と開口部材15との位置関係の他の例を示した側面図である。
擬似太陽光照射装置100を大面積照射に適用した例について、図3を参照して説明する。図3は、擬似太陽光照射装置100を大面積照射に適用した一適用例を示した上面図である。
次に、図1に示す擬似太陽光照射装置100の変形例について、説明する。図4は、変形例1としての擬似太陽光照射装置の構成を示す側面図である。
本発明の擬似太陽光照射装置の他の実施形態について、図6(a)及び(b)に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
まず、本実施形態に係る擬似太陽光照射装置101の構成について説明する。図6(a)は、本実施形態に係る擬似太陽光照射装置101の要部構成を示す側面図である。図6(a)に示されるように、擬似太陽光照射装置101は、光導入部40a・40bと、光結合部材7と、導光板8と、光取り出し部9と、開口部材15とを備えている。擬似太陽光照射装置101は、実施形態1の擬似太陽光照射装置100の光導入部20a・20bに代えて、光導入部40a・40bを備えた構成である。そのため、以下では、光導入部40a・40bについて詳細に説明し、その他の部材の説明については省略する。
光導入部40a・40bは、2つの光源から出射された光のスペクトルを調整して混合することで擬似太陽光を生成し、生成した擬似太陽光を導光板8に出射するものである。
さらに図1の擬似太陽光照射装置100と同様、波長選択手段で合成された光は、導光板8に導入され、この光を導光板8から、導光板8の外部に取り出すための光取り出し手段9、さらに導光板8から取り出された光の大部分を屈折させて照射体への照射する光を増やすためのプリズムシート10より構成される。
なお、本発明に係る擬似太陽光照射装置は、以下のように表現することもできる。
2、12 集光部材(光学部材)
3、13 テーパカプラ(光学部材)
4、6 光学フィルタ
5 波長選択フィルタ(波長選択部材)
7 光結合部材
7a 入射面
7b 出射面
7c 面
7d 面
8 導光板
9 光取り出し部(光取り出し部材)
10 プリズムシート
15 開口部材
15a 開口部(光透過領域)
15b 遮光部
16a、16b 反射部材(光学部材)
17a、17b 反射部材(光学部材)
20a、20b 光導入部
40a、40b 光導入部
100、101 擬似太陽光照射装置
Claims (7)
- 光に指向性を付与して出射する光導入部と、
上記光導入部からの出射光を導光する導光板と、
上記光導入部と上記導光板との間に配置された光結合部材と、
上記導光板に設けられ、上記導光板に入射した上記出射光を上方の照射面に取り出す光取り出し部材と、
上記導光板の上方に配置された、光透過領域と該光透過領域を取り囲む遮光部とからなり、照射光の照射領域を制限する開口部材と、を備え、
上記光結合部材は、光導入部側の入射面が導光板側の出射面よりも大きくなっており、
上記導光板の入射側面の位置が、上記光透過領域と上記遮光部との境界部よりも光結合部材の入射面に近くなっており、
上記光取り出し部材は、複数設けられており、
上記導光板における上記遮光部と重なる領域に設けられた上記光取り出し部材の密度が相対的に高くなっていることを特徴とする擬似太陽光照射装置。 - 上記光結合部材は、上記導光板の厚さ方向に互いに対向するテーパ状の面を有し、
上記光結合部材の入射面における上記厚さ方向の大きさは、上記光結合部材の出射面における上記厚さ方向の大きさの2倍以上であり、
上記光結合部材の入射面から出射面までの長さは、上記光結合部材の入射面における上記厚さ方向の大きさの3倍以下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。 - 上記開口部材は、上記遮光部が上記導光板と上記光結合部材との離間部分を覆うように配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の擬似太陽光照射装置。
- 上記光結合部材および上記導光板における上記厚さ方向上方の面に接触し、上記導光板と上記光結合部材との離間部分を覆う遮光部材を備えたことを特徴とする請求項2に記載の擬似太陽光照射装置。
- 上記光取り出し部材は、上記導光板における厚さ方向上方の面に設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の擬似太陽光照射装置。
- 上記光導入部は、
光源と、
上記光源からの出射光に指向性を付与する光学部材と、
上記指向性が付与された上記出射光の発光スペクトルを調整する光学フィルタと、を備えたことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の擬似太陽光照射装置。 - 上記光導入部は、
第1の光を出射する第1の光源と、
上記第1の光に指向性を付与する第1の光学部材と、
上記指向性が付与された上記第1の光の発光スペクトルを調整する第1の光学フィルタと、
上記第1の光とは異なる第2の光を照射する第2の光源と、
上記第2の光に指向性を付与する第2の光学部材と、
上記指向性が付与された上記第2の光の発光スペクトルを調整する第2の光学フィルタと、
上記第1の光学フィルタによりスペクトルが調整された上記第1の光と、上記第2の光学フィルタによりスペクトルが調整された上記第2の光とが入射され、入射した第1の光および第2の光から選択した光を混合して上記光結合部材へ出射する波長選択部材と、を備えたことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の擬似太陽光照射装置。
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