[發明專利]照射光量控制裝置及太陽模擬器

有效

• 申請號: 201380013598.1
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN104204655A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 久保修彥;高橋邦明;豬狩真一
• 申請（專利權）人: 山下電裝株式會社;和樂尼克斯國際股份有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V11/10;F21V11/14;F21V13/02;G01N17/00;F21Y101/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 安香子;黃劍鋒

技術領域

本發明涉及具有照射光的減光功能的照射光量控制裝置及太陽模擬器。

背景技術

例如用于對太陽電池面板等的利用太陽能的照射對象照射所產生的模擬太陽光而進行光電變換特性的測定或進行劣化特性試驗的太陽模擬器(solar?simulator，太陽光模擬器)是周知的。

在這種太陽模擬器中，使照射光量變化(減光)的最一般的方法是改變(降低)在裝置內使用的光源(多數情況下是放電燈)的驅動功率的方法。但是，如果這樣使驅動功率變化，則照射面內的均勻性不怎么變化，但光源自身的發光特性改變，所以照射光的光譜分布大幅變化。

還有不改變驅動功率、而在作為用于提高照射光的均勻性的元件的積分儀(積分儀光學系統)的近前插入機械性減光濾光器而減光的方法。但是，在此情況下，由于向積分儀入射的光的入射角紊亂，所以有照射光的面內的均勻性變差的問題。特別是，如果機械性減光濾光器的減光率變大(例如透過率50％以下)，則與該值對應地在向積分儀入射的光線中發生由衍射帶來的顏色像差，有穿過積分儀后的照射光的光譜分布及面內均勻性大幅地變化的不良狀況。

在專利文獻1中，公開了通過使從光源部或積分儀照射的光穿過安裝在濾光器用框上的由金屬線或樹脂線構成的網狀濾光器、由金屬等構成的遮光濾光器、由彩色玻璃濾光器等構成的機械性減光濾光器，來提高光均勻性的太陽模擬器。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007－311085號公報

發明概要

發明要解決的問題

但是，通過專利文獻1所記載的照射光量的減光方法，也發生在照射光的光譜分布及面內均勻性上發生相當大的變化的問題，進而，由于機械性減光濾光器的結構較特殊，所以成本增大。

發明內容

用于解決問題的手段

因而，本發明的目的是提供一種照射光的光譜分布及面內均勻性幾乎不變化的照射光量控制裝置及太陽模擬器。

本發明的另一目的是提供一種制造成本較便宜的照射光量控制裝置及太陽模擬器。

根據本發明，提供一種照射光量控制裝置，具備：機械性減光濾光器，將來自光源的光束的一部分截斷而減光；積分儀元件，設置在該機械性減光濾光器的光射出側，形成光學上均勻的分布的光；以及光擴散元件，插入在機械性減光濾光器及積分儀元件間，具有光擴散功能及光的高階衍射光成分截斷功能。

根據本發明，還提供一種太陽模擬器，具備：光源；反射鏡，將光源的光進行反射；照射光量控制裝置，包括將來自光源及反射鏡的光束的一部分截斷而減光的機械性減光濾光器、設置在該機械性減光濾光器的光射出側并形成光學上均勻的分布的光積分儀元件、以及插入在機械性減光濾光器及積分儀元件間、具有光擴散功能及光的高階衍射光成分截斷功能的光擴散元件；以及準直透鏡元件，設置在積分儀元件的光射出側，將入射光變換為平行光。

通過使用機械性減光濾光器，能夠使向積分儀元件入射的光量任意地減少(變化)。在此情況下，通過在積分儀元件的近前插入具有光擴散功能及光的高階衍射光成分截斷功能的光擴散元件，使機械性減光濾光器的通過光擴散并且將高階衍射光截斷而使其向積分儀元件入射，所以能夠防止顏色不勻的發生及貫通孔徑的圖像(image)成像的發生。例如，在機械性減光濾光器是在遮光板上設有多個貫通孔的沖孔式減光濾光器的情況下，由于不包含高階衍射光的擴散光進入到積分儀元件，所以不會因穿過各貫通孔時的衍射而相互干涉并發生顏色不勻、或發生貫通孔徑的圖像成像。此外，在機械性減光濾光器是具有可變光圈的光圈式減光濾光器的情況下，也由于不包含高階衍射光的擴散光進入到積分儀元件，所以不會因光圈徑變小時的衍射而發生顏色不勻。進而，在機械性減光濾光器是在遮光板上設有單一的貫通孔的環式減光濾光器的情況下，由于不包含高階衍射光的擴散光進入到積分儀元件，所以不會因環徑較小時的衍射而發生顏色不勻。

優選的是，光擴散元件具有光擴散功能和高階衍射光截斷功能的光學元件。

優選的是，積分儀元件是通過將由多個透鏡生成的許多光源像錯開位置地重疊而制作均勻的光分布的復眼透鏡式的積分儀元件。

還優選的是，光擴散元件與積分儀元件之間的距離可變。通過使該距離變化，向積分儀元件入射的光量微小變化，結果能夠進行減光率的微調。

還優選的是，機械性減光濾光器是在遮光板上設有多個貫通孔的沖孔式減光濾光器、或具有可變光圈的光圈式減光濾光器、或在遮光板上設有單一的貫通孔的環式減光濾光器。

發明效果