[发明专利]人工光源产生器

说明书

本申请为200810168237.5号、发明名称为“人工光源产生器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种人工光源产生器，明确地说涉及一种可模拟大面积的自然光的人工光源产生器。

背景技术

随着环保与节能的议题日渐受到重视，太阳能电池模块逐渐蓬勃发展。然而当太阳能电池模块制造完成后所面临的一个重大问题就是测试。由于自然光(太阳光)在一天之中会有强有弱，其并不稳定而且无法经由人为方式控制，所以通常不会把制造完成后的太阳能电池模块搬到室外作测试，一般常规的测试方式是在室内使用人工的光源来模拟日照以取得太阳能电池模块相关的产品特性。

常规的测试方式例如以下两种方式。第一种方式是使用闪光灯式的氙灯(Flash Xenon Lamp)，每次闪光的时间约数十毫秒，此闪光的面积可达1*1米以上，利用灯具和灯泡的造型设计来达到均匀性的要求。此种测试方式的缺点是每次闪光的时间太短，不易测量到正确或足够的电压电流数据，而且此方式无法作光浸测试(Light Soaking)或热斑测试(Hot Spot)等需要长时间光照射的测试。

参看图1，显示第二种常规测试方式中投射平面的示意图。所述第二种方式是使用多组(例如六组)连续的灯源照射以在投射平面10形成六个光照区域11，所述灯源可以是钨丝灯、金属复合灯或是氙灯等稳定发光的光源，且经过滤镜过滤而达到所需的光谱。所述灯源彼此相邻以特定的方式摆放，使得所述投射平面10的光照均匀性达到要求，必要时还必须在所述灯源与所述投射平面10之间使用某种遮光的材料(例如铁丝网)，来减弱某区域的光以达到整个投射平面10所需的光照均匀性。

此种测试方式的缺点是，在使用时必须调整各灯源间的位置与强度，以及铁丝网的密度来达到均匀性，其不仅非常困难且耗工，通常调整一次大约需要十天。而且一旦某一灯源的衰减程度与其它的灯源有差异时，必须再次进行调整，举例来说，如果产生左上角光照区域11的灯源衰减得特别快，那么所述光照区域11会比其它光照区域暗，因而需要进行调整。此外，如果个别组件移动位置而造成整体均匀性丧失时，也必须再次调整。

因此，有必要提供一种创新且具进步性的人工光源产生器，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种人工光源产生器，其包括至少一发光组和一投射平面。所述发光组包括光源、抛物面镜、支撑座、第一透镜阵列和第二透镜阵列。所述光源用以产生光线。所述抛物面镜具有焦点，所述光源位于所述焦点处，使得所述光源产生的光线通过所述抛物面镜沿平行方向射出。所述支撑座用以支撑所述光源。所述第一透镜阵列具有多个第一透镜单元，每一第一透镜单元具有第一焦距。所述第二透镜阵列具有多个第二透镜单元，所述第二透镜阵列平行于所述第一透镜阵列，所述第二透镜阵列与所述第一透镜阵列的距离是所述第一焦距的0.5倍到1.5倍。所述投射平面用以放置待测试模块，所述投射平面与所述发光组间隔一适当距离，使得所述光线穿过所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列而投射于所述投射平面上，其中穿过每一第二透镜单元的光线均涵盖整个投射平面。

本发明的优点如下，单一发光组投射于所述投射平面上即有优于5％以上的非均匀性表现，而当多个发光组投射于所述投射平面后整体的光照均匀性更好，且不会因为其中一个发光组输出衰减而使均匀性不佳。此外，使用多个发光组重叠照射时，各发光组可使用不同的光源或滤镜产生不同波长的光线，而在投射平面合成组合的光谱；如果需要不同光照时，还可遮蔽或关闭部分发光组来实现，而不会影响所述投射平面上的均匀性。

附图说明

图1显示第二种常规测试方式中投射平面的示意图；

图2显示本发明的第一实施例的人工光源产生器的示意图；

图3显示本发明的第一实施例的人工光源产生器的发光组的示意图；

图4显示本发明的人工光源产生器中第二透镜阵列的光路径示意图；

图5显示本发明的第一实施例的人工光源产生器的另一实施方面的示意图，其中所述滤镜与所述第二透镜阵列间具有一夹角；

图6显示本发明的第一实施例中所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的外形，其中所述外形是矩形；

图7显示本发明的第一实施例中所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的外形，其中所述外形是六边形；

图8显示本发明的第一实施例中所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的外形，其中所述第一透镜单元和所述第二透镜单元区分为四个透镜聚集部分；

图9显示本发明的第二实施例的人工光源产生器的示意图；