[发明专利]照射光量控制装置及太阳模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及具有照射光的减光功能的照射光量控制装置及太阳模拟器。

背景技术

例如用于对太阳电池面板等的利用太阳能的照射对象照射所产生的模拟太阳光而进行光电变换特性的测定或进行劣化特性试验的太阳模拟器(solar simulator，太阳光模拟器)是周知的。

在这种太阳模拟器中，使照射光量变化(减光)的最一般的方法是改变(降低)在装置内使用的光源(多数情况下是放电灯)的驱动功率的方法。但是，如果这样使驱动功率变化，则照射面内的均匀性不怎么变化，但光源自身的发光特性改变，所以照射光的光谱分布大幅变化。

还有不改变驱动功率、而在作为用于提高照射光的均匀性的元件的积分仪(积分仪光学系统)的近前插入机械性减光滤光器而减光的方法。但是，在此情况下，由于向积分仪入射的光的入射角紊乱，所以有照射光的面内的均匀性变差的问题。特别是，如果机械性减光滤光器的减光率变大(例如透过率50％以下)，则与该值对应地在向积分仪入射的光线中发生由衍射带来的颜色像差，有穿过积分仪后的照射光的光谱分布及面内均匀性大幅地变化的不良状况。

在专利文献1中，公开了通过使从光源部或积分仪照射的光穿过安装在滤光器用框上的由金属线或树脂线构成的网状滤光器、由金属等构成的遮光滤光器、由彩色玻璃滤光器等构成的机械性减光滤光器，来提高光均匀性的太阳模拟器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－311085号公报

发明概要

发明要解决的问题

但是，通过专利文献1所记载的照射光量的减光方法，也发生在照射光的光谱分布及面内均匀性上发生相当大的变化的问题，进而，由于机械性减光滤光器的结构较特殊，所以成本增大。

发明内容

用于解决问题的手段

因而，本发明的目的是提供一种照射光的光谱分布及面内均匀性几乎不变化的照射光量控制装置及太阳模拟器。

本发明的另一目的是提供一种制造成本较便宜的照射光量控制装置及太阳模拟器。

根据本发明，提供一种照射光量控制装置，具备：机械性减光滤光器，将来自光源的光束的一部分截断而减光；积分仪元件，设置在该机械性减光滤光器的光射出侧，形成光学上均匀的分布的光；以及光扩散元件，插入在机械性减光滤光器及积分仪元件间，具有光扩散功能及光的高阶衍射光成分截断功能。

根据本发明，还提供一种太阳模拟器，具备：光源；反射镜，将光源的光进行反射；照射光量控制装置，包括将来自光源及反射镜的光束的一部分截断而减光的机械性减光滤光器、设置在该机械性减光滤光器的光射出侧并形成光学上均匀的分布的光积分仪元件、以及插入在机械性减光滤光器及积分仪元件间、具有光扩散功能及光的高阶衍射光成分截断功能的光扩散元件；以及准直透镜元件，设置在积分仪元件的光射出侧，将入射光变换为平行光。

通过使用机械性减光滤光器，能够使向积分仪元件入射的光量任意地减少(变化)。在此情况下，通过在积分仪元件的近前插入具有光扩散功能及光的高阶衍射光成分截断功能的光扩散元件，使机械性减光滤光器的通过光扩散并且将高阶衍射光截断而使其向积分仪元件入射，所以能够防止颜色不匀的发生及贯通孔径的图像(image)成像的发生。例如，在机械性减光滤光器是在遮光板上设有多个贯通孔的冲孔式减光滤光器的情况下，由于不包含高阶衍射光的扩散光进入到积分仪元件，所以不会因穿过各贯通孔时的衍射而相互干涉并发生颜色不匀、或发生贯通孔径的图像成像。此外，在机械性减光滤光器是具有可变光圈的光圈式减光滤光器的情况下，也由于不包含高阶衍射光的扩散光进入到积分仪元件，所以不会因光圈径变小时的衍射而发生颜色不匀。进而，在机械性减光滤光器是在遮光板上设有单一的贯通孔的环式减光滤光器的情况下，由于不包含高阶衍射光的扩散光进入到积分仪元件，所以不会因环径较小时的衍射而发生颜色不匀。

优选的是，光扩散元件具有光扩散功能和高阶衍射光截断功能的光学元件。

优选的是，积分仪元件是通过将由多个透镜生成的许多光源像错开位置地重叠而制作均匀的光分布的复眼透镜式的积分仪元件。

还优选的是，光扩散元件与积分仪元件之间的距离可变。通过使该距离变化，向积分仪元件入射的光量微小变化，结果能够进行减光率的微调。

还优选的是，机械性减光滤光器是在遮光板上设有多个贯通孔的冲孔式减光滤光器、或具有可变光圈的光圈式减光滤光器、或在遮光板上设有单一的贯通孔的环式减光滤光器。

发明效果