(57)【要約】      （修正有）【課題】大型照射面を有する小型の擬似太陽光照射装置を提供する。【解決手段】ランプハウジング１０の底部１０ｂから天面１０ｃに向かって、反射板３０と光源ランプ４０とが収納され、かつ波長フィルター５０と照射強度調整部材６０とによってランプハウジング１０の天面１０ｃが構成され、照射面の光量が均一に制御されたランプユニットを使用し、複数のランプユニットの天面を照射面に対向して配置して擬似太陽光照射装置を構成する。簡便な構成で大型かつ均一の光量に制御された照射面を有する擬似太陽光照射装置を製造することができる。【選択図】図１
2010182646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプがランプハウジングに収納されたランプユニットであって、
前記ランプハウジングは、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなり、
前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板と光源ランプとが収納され、かつ波長フィルターと照射強度調整部材とによって前記ランプハウジングの天面が構成されたことを特徴とする、ランプユニット。
【請求項２】
前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板、光源ランプ、照射強度調整部材、波長フィルターとが収納され、かつ
前記照射強度調整部材は、角度３０〜６０°で山型をなして前記光源ランプと前記波長フィルターとの間に配置されることを特徴とする、請求項１記載のランプユニット。
【請求項３】
前記照射強度調整部材は、複数の貫通孔が形成されたパンチングプレート、または透明部材の光透過度を低減させた遮光板からなることを特徴とする、請求項１または２記載のランプユニット。
【請求項４】
前記反射板は、分割された複数の部材からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のランプユニット。
【請求項５】
前記光源ランプは、放電電極間距離２５０〜１０００ｍｍのキセノンランプであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のランプユニット。
【請求項６】
前記反射板と光源ランプとは、ランプホルダに装着され、
前記ランプホルダは、前記ランプハウジングと分離可能に収納されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のランプユニット。
【請求項７】
照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納した擬似太陽光照射装置であって、
前記光源ランプは、請求項１〜６のいずれかに記載のランプユニットに収納されたものであり、
前記ランプユニットの天面が、前記照射面に対向して配置されることを特徴とする、擬似太陽光照射装置。
【請求項８】
前記ランプユニットはコンデンサを配設するものであり、
前記複数のランプユニットおよびコンデンサは、前記筺体内に収納されることを特徴とする、請求項７記載の擬似太陽光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きな照射面を有する擬似太陽光照射装置に使用し得るランプユニットに関し、より詳細には、ランプハウジング内に反射板を備える光源ランプと、波長フィルターと、照射強度調整部材とが収納されたランプユニットであり、および、複数のランプユニットを配設することで照射強度が均一である大面積の照射面を確保しうる擬似太陽光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然太陽光のスペクトル分布を高精度に再現しうる擬似太陽光照射装置は、太陽電池の光電変換特性に代表される各種の太陽エネルギー利用機器の性能の測定や、加速劣化試験に広く用いられている。
【０００３】
擬似太陽光照射装置によって太陽電池の出力特性を正確に測定するためには、太陽電池の受光面に太陽光と同等に均一化された擬似太陽光が照射される必要がある。光源ランプによる照射光のスペクトルの不均一に起因する太陽電池の出力特性の測定誤差を解消する方法として、キセノンランプを光源として、照射光の４５０〜５００ｎｍにおけるスペクトルのピークを除去する光学フィルター、照射光の８００〜８４０ｎｍにおけるスペクトルのピークを除去する光学フィルター、および照射光の７５０ｎｍ以上におけるスペクトルの凹凸を平滑化する光学フィルターを併用し、太陽光に近似させた照射光を照射しうるソーラシミュレータが開示されている(特許文献１)。このソーラシミュレータは、遮光材で囲った箱状をなすフレームの内側下部にキセノンランプが設置され、前記ランプを覆うように反射板が設置され、更に前記反射板の上位に光学フィルターが設置されたものである。ランプ点灯により照射光が反射板に反射され、次いで前記照射光は前記光学フィルターを経て、太陽電池モジュールに擬似太陽光として照射される。
【０００４】
また、太陽電池の受光面の照度を均一化するものとして、太陽電池の受光面全域を複数の受光区画に仮想分割し、仮想分割した各区画受光面に光量調整部材を配置し、各区画受光面ごとに異なる遮光率の光量調整部材を配置することで、前記光源装置による照度を均一化ないし略均一化することを特徴とする技術も開示されている（特許文献２）。具体的には、光透過性の高い無色透明樹脂板や格子状支持パターンを有する枠体を支持手段とし、支持手段の上に遮光網、遮光テープ、遮光シートなどからなる光量調整部材を載置し、これを太陽電池の受光面の下部近傍に配置している。異なる遮光率の光量調整部材を仮想分割した各区画に配置することで、受光面の各区画ごとの出力特性のバラつきを補正し、照射量を均一に調整するというものである。特許文献２では、ソーラシミュレータの太陽電池受光面に前記光量調整部を近接対向して配置している。
【０００５】
また、キセノンランプの発光回路を、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を出力するトリガパルス電圧を発生する第１電極と、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を印加した直後の電極間の絶縁破壊状態から主放電を誘発する電位を出力する第２電源と、主放電が開始されてから更にキセノンランプ内の管内の電気的抵抗と主放電の電流値から求められる電位を維持し、かつ主放電の電流を維持できる第３電源とにより構成したソーラシミュレータもある(特許文献３)。ソーラシミュレータの光源ランプは、数１００ｍ秒から数秒程度の照度を安定して連続発光できることが要求されるが、放電電極間の距離が１０００ｍｍ程度のキセノンランプの場合には、２０００〜３０００Ｖ程度の電位を必要とし、主放電に伴う放電電流を供給するコンデンサとして市販のコンデンサを使用すると１ｍ秒程度の発光しか維持できない。しかしながら、キセノンランプの発光回路をトリガパルス発生回路、主発光を行うための放電を開始する電圧を発生する電源回路、目標の光量を維持するための電圧を発生する電源回路とに分けることで、各電源回路を格段に小型化して連続発光を可能とし、かつソーラシミュレータ内の光学部品の熱的な負荷を抑制できる、という。
【０００６】
また、太陽電池のサイズが１ｍ×１ｍ角以上の大型の場合に、１つのキセノンランプによって出力特性を測定すると、ソーラシミュレータの有効照射面における照度が不均一になることに鑑み、複数のキセノンランプを使用し、各キセノンランプに光量センサを配備し、キセノンランプを流れる電流またはキセノンランプにかかる電圧を制御する複数の制御回路に各光量センサによる検出信号をフィードバックして各キセノンランプの光量を制御するソーラシミュレータもある(特許文献４)。１台の発光回路によりソーラシミュレータのランプを複数本発光させることができ、各キセノンランプの光量を安定に維持でき、かつ装置の省スペース化が可能となるという。
【特許文献１】特開２００７−１６５３７６号公報
【特許文献２】特開２００６−２１６６１９号公報
【特許文献３】特開２００７−９５９２８号公報
【特許文献４】特開２００７−１２８８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来は、擬似太陽光照射装置を構成する光源ランプとしてキセノンショートアークランプが使用されており、例えば特許文献１に示すように光学フィルターを使用して擬似太陽光に調整され、また、特許文献２に示すように光量調整部材を使用して太陽電池受光面の照射強度が均一化されていた。また、太陽電池が所定出力に達するまでの時間を短縮しかつ出力特性の測定を更に高度化するため、特許文献３に示すようにトリガ方式のキセノンランプが使用され、太陽電池の大型化に伴って複数のキセノンランプが併用されるようになり、例えば、特許文献４では、１ｍ×１ｍ角の照射面を確保できるようになった。
【０００８】
しかしながら太陽電池や太陽電池モジュールの更なる大型化に伴い、より大きな照射面の確保が要求される。特許文献４記載の方法は、複数のキセノンランプを使用すると大型太陽電池に対する有効照射面における照射を均一化することが困難であることに鑑み、各キセノンランプに光量センサと制御回路とを設け、前記各光量センサによる検出信号をフィードバックさせて制御回路を制御するものであり、各ランプに光量センサと電流または電圧制御回路とを配備する必要がある。
【０００９】
また、太陽電池や太陽電池モジュールの形状に伴い、正方形、長方形など、大型かつ各種形状の照射面が要求される。複数の光源ランプを使用することで各種形状の照射面を確保することは容易となるが、特許文献４記載の方法では、各ランプに配備した複数の制御回路に光量センサの検出信号をフィードバックさせるため、使用するランプの数に応じて制御回路が相乗的に複雑化され、より大型化の照射面や異なる形状の照射面を形成することは容易でない。しかも、電圧や電流によって各ランプの光量を制御するものであるため、ランプ間の光量を均一化することはできても、１つのランプにおける照射面の均一化は困難である。
【００１０】
また、例えば特許文献２に記載するように、太陽電池受光面に近接対向して光量調整部を形成して照射面の光量を均一化する方法において、照射面を大型化するために複数の光源ランプを使用する場合には、光量調整部に向かって複数の光源ランプを点灯し、前記照射面を仮想分割した各区画毎に照射量を調整しなければならず、光源ランプの使用数に応じて照射面における光量調整がより複雑となる。
【００１１】
また、光源ランプが使用の経過によって照射光量が低下するとランプ交換が必要となるが、光源ランプ近傍には反射板、波長フィルターなどが配置されるためにランプ交換の操作は容易でない。
【００１２】
上記現状に鑑み、本発明は、太陽光に近似した照射光を照射でき、かつ所定範囲における照射光量の調整並びに光源ランプの取替えが容易な、擬似太陽光照射装置を構成しうるランプユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、簡便な構成で大型かつ均一な照射面を確保できる擬似太陽光照射装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、筐体内に光源ランプ、点灯用のコンデンサ、点灯回路、その他を収納した大型照射面を有する擬似太陽光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、光源ランプその他をランプハウジングに収納したランプユニットを複数使用することで大型の照射面を有する擬似太陽光照射装置を構成しうること、このようなランプユニットとして、遮光部材で側面を構成したランプハウジングに反射板と光源ランプとを収納させ、波長フィルターおよび照射強度調整部材とにランプハウジングの天面を構成したものは、光源ランプによる波長が太陽光に近似され、かつ前記ランプハウジングから所定位置に形成した照射面の所定範囲の光量の調整が容易であること、各ランプユニットの天面が筐体に形成した照射面に対向するように前記筐体内に複数配設することで、大型の照射面を有する擬似太陽光照射装置において照射光量を容易に均一に調製しうること、かつ複数の光源ランプを使用することでコンデンサを小型化でき、したがって、擬似太陽光照射装置を小型化しうることを見出し、本発明を完成させた。
【００１５】
すなわち、本発明は、擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプがランプハウジングに収納されたランプユニットであって、
前記ランプハウジングは、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなり、
前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板と光源ランプとが収納され、かつ波長フィルターと照射強度調整部材とによって前記ランプハウジングの天面が構成されたことを特徴とする、ランプユニットを提供するものである。
【００１６】
また、本発明は、前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板、光源ランプ、照射強度調整部材、波長フィルターとが収納され、かつ前記照射強度調整部材は、角度３０〜６０°で山型をなして前記光源ランプと前記波長フィルターとの間に配置されることを特徴とする、ランプユニットを提供するものである。
【００１７】
また、本発明は、照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納した擬似太陽光照射装置であって、前記光源ランプは、前記ランプユニットに収納されたものであり、前記ランプユニットの天面が、前記照射面に対向して配置されることを特徴とする、擬似太陽光照射装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のランプユニットは、波長フィルターによって光源ランプの照射光を簡便に太陽光の波長に近似に近似することができ、かつ照射強度調整部材として複数の貫通孔が所定間隔で形成されたパンチングプレートを使用することで電源を使用することなく所定面積の照射面の光量を均一に調整することができるため、省エネルギーでランプユニットを構成することができる。
【００１９】
本発明のランプユニットは、天面の波長フィルターと照射強度調整部材とを取り外すことでランプホルダから容易に光源ランプを取り出すことができ、ランプ交換が容易である。また、光源ランプがランプホルダに固定され、前記ランプホルダをランプユニットと分離可能に構成する場合には、ランプホルダを取り出すことで天面の波長フィルターと照射強度調整部材とを取り外すことなく光源ランプの交換を行うことができる。
【００２０】
本発明の擬似太陽光照射装置は、反射板、光源ランプ、波長フィルターおよび照射強度調整部材とからなるランプユニットを複数組み合わせることで簡便に構成することができ、しかも光量が均一かつ大面積の照射面を確保することができ、製造が容易である。
【００２１】
本発明の擬似太陽光照射装置は、複数の光源ランプを併用することで大型の光源ランプを使用する場合よりコンデンサを小型化できるため、大きな照射面を確保しつつ装置を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第一は、擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプがランプハウジングに収納されたランプユニットであって、前記ランプハウジングは、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなり、前記ランプハウジングの底部から天面に向かって、反射板と光源ランプとが収納され、かつ波長フィルターと照射強度調整部材とによって前記ランプハウジングの天面が構成されたことを特徴とする、ランプユニットである。前記照射強度調整部材として、複数の貫通孔が所定間隔で形成されたパンチングプレートを使用することができ、前記反射板は、分割された複数の部材で構成されるものであってもよい。また、前記光源ランプは、放電電極間距離２５０〜１０００ｍｍのキセノンランプを好適に使用することができる。また、前記ランプユニットは、ランプホルダに装着された反射板および光源ランプがランプハウジングに収納され、前記ランプホルダは、前記ランプハウジングと分離可能に構成されていることが好ましい。
【００２３】
また、本発明の第二は、照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納した擬似太陽光照射装置であって、前記光源ランプは、前記ランプユニットに収納されたものであり、前記ランプユニットの天面が、前記照射面に対向して配置されることを特徴とする擬似太陽光照射装置である。前記ランプユニットは、更にコンデンサを配設し、前記複数のランプユニットやコンデンサは、前記筺体内に収納されていることが好ましい。以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
（１）ランプユニット
本発明のランプユニットは、擬似太陽光照射装置の照射面に照射光を供給する光源ランプが、遮光部材で構成された側面と底面および天面からなるランプハウジングに収納されたランプユニットである。図１の横断面図に示すように、ランプユニット（１００）は、少なくとも側面（１０ａ）が遮光部材で構成された方形のランプハウジング(１０)の底部(１０ｂ)から天面(１０ｃ)に向かって、反射板(３０)と光源ランプ(４０)とが収納され、かつ波長フィルター(５０)と照射強度調整部材(６０)とによって前記ランプハウジングの天面(１０ｃ)が構成されたことを特徴とする。なお、図１には、反射板(３０)と光源ランプ(４０)とは、ランプホルダ(２０)に固定されている態様を示す。
【００２５】
本発明のランプユニット（１００）において、光源ランプ（４０）の制限はなく、波長フィルターによって波長を太陽光に近似でき、照射強度調整部材によって照射光量を均一に制限できれば、いずれでもよい。また、用途や配設する擬似太陽光照射装置の照射面のサイズに応じて適宜選択することができる。好ましくは、放電電極間距離は、２５０〜１０００ｍｍであることが好ましく、より好ましくはキセノンランプである。２５０ｍｍを下回ると、大型照射面を確保するために、多数の光源ランプを使用する必要があり、不利である。一方、１０００ｍｍを超えると、点灯の際の主放電を誘発する電位を供給するコンデンサが大型化し、不利となる。なお、光源ランプのガラスパイプの形状は、棒状・リング状・Ｕ字状・スパイラル等、適宜選択することができる。
【００２６】
より好ましくは、キセノンガスを封入したガラスパイプ内の両端に、主放電電極のアノード・カソードがあり、ガラスパイプ外側の管壁に沿ってトリガ電極を形成し、トリガー方式で点灯できるキセノンランプである。その理由は、安価で性能の安定したランプだからである。
【００２７】
ランプハウジング（１０）の天面を構成する波長フィルター（５０）は、光源ランプ（４０）から発光される照射光の波長を太陽光の波長に近似させるため、使用する光源ランプの波長に基づいて適宜選択することができる。エアマスフィルタ、輝線カットフィルタ、ＵＶフィルタなどを例示することができる。
【００２８】
本発明では、波長フィルター（５０）と共に照射強度調整部材（６０）を使用することを特徴とする。このような照射強度調整部材としては、例えば、金属板、木板、紙板、遮光性合成樹脂板などに複数の貫通孔を形成したパンチングプレート、ガラス、石英、透明合成樹脂板などの透明部材に塗料などで光透過度を低減させた遮光板などがある。
【００２９】
例えばパンチングプレートが、複数の貫通孔が形成された金属製プレートである場合には、アルミニウム、鉄、銅、スズ、鉛、亜鉛、これらの酸化物やこれらの合金およびＳＵＳからなる群から選択されものであることが好ましい。金属酸化物としては、酸化鉄、酸化銅、アルマイトなどを例示することができる。具体的には、アルミニウムの表面を陽極酸化させたアルマイトなどがあり、アルマイトとしては、白アルマイトでも、着色した黒アルマイトでもよい。
【００３０】
パンチングプレートに形成される貫通孔は、たとえば図２に示すように、直径３〜１２ｍｍ、より好ましくは３〜９ｍｍの円形であり、隣接する円と円との間隔が４〜１５ｍｍ、より好ましくは４〜９ｍｍに形成されたものを例示することができる。貫通孔の形状は、円形に限定されるものでなく、正方形、長方形などの方形の他、三角形、五角形、六角形、八角形などの多角形、その他不定形であってもよい。貫通孔は、これらの２以上の組合せからなるものであってもよい。なお、厚さに限定はないが、０．５〜３ｍｍ、より好ましくは０．５〜１ｍｍである。０．５ｍｍを下回ると照射強度調整機能が十分に発揮されない場合があり、一方、３ｍｍを超えても照射強度調整機能に相違はない。
【００３１】
また、前記照射強度調整部材（６０）の貫通孔による空隙率、即ちパンチングプレートの単位面積あたりの貫通孔の面積は、３５〜６０％、より好ましくは４０〜５５％である。空隙率がこの範囲であれば、貫通孔の形状に特に制限はない。３５％を下回ると、照射強度調整後の光量が少ないため、擬似太陽光照射装置において光源ランプの照射時間を長くする必要が生じ、不利である。一方、６０％を超えると、照射強度調整機能が十分に発揮されない場合がある。
【００３２】
本発明のランプユニット（１００）は、ランプユニット（１００）の天面を照射面と対向するように配設することで擬似太陽光照射装置を構成するものであり、ランプユニットの天面から所定距離はなれた位置を擬似太陽光照射装置の照射面と仮定することができる。図３に示すように、この照射面（２００）を分割すると、光源ランプ（４０）の形状、反射板（３０）の形状や反射率その他によって区画毎の光量が相違する場合がある。このような場合、照射面（２００）の光量の少ない区画（２００ａ）に対応するパンチングプレートなどからなる照射強度調整部材（６０）の対応個所（６０ａ）の貫通孔を大きくしたり、または貫通孔間を切り落とすなどの操作によって光量を確保し、これにより、照射面（２００）の各区画の光量を均一にすることができる。一般には、最も照射光量が少ない個所を基準として、適宜、照射強度調整部材（６０）によって光量を調整すればよい。なお、前記照射面（２００）は、ランプユニット（１００）が配設される擬似太陽光照射装置の照射面のランプユニット（１００）と照射面との距離に対応して設定することができる。例えば、ランプユニット（１００）の光源ランプから８００ｍｍ離れたところを、擬似太陽光照射装置の照射面に仮定してもよく、光源ランプから１０００ｍｍ離れたところを、擬似太陽光照射装置の照射面に仮定することもできる。ついで、照射面（２００）の１区画を、たとえば５０ｃｍ×６０ｃｍの方形とし、各区画について光量を所定値に制御することで、均一な光量に制限された照射面をランプユニット（１００）毎に確保することができる。
【００３３】
また、本発明のランプユニット（１００）の天面を構成する照射強度調整部材（６０）は、使用する光源ランプ（４０）の特性およびランプハウジング（１０）のサイズに応じて、予めランプユニット（１００）の所定個所の照射光透過度を調整した部材を使用することもできる。たとえば、光源ランプ（４０）として長尺のキセノンランプを使用した場合に、長尺ランプの中央部の光量が最も高く、その外周部の光量が低下する場合がある。したがって、ランプハウジング（１０）に装着する照射強度調整部材（６０）の中央部とその外周とにおいて、貫通孔の直径を異ならせた照射強度調整部材（６０）を調製し、これをランプハウジング（１０）の天面に装着する。図４に、長尺ランプを収納したランプハウジング（１０）の天面にパンチングプレートが装着された態様の平面図を示す。ランプ（４０）中央部とその外周とにおいて異なる直径の貫通孔が形成され、中央部とその外周において単位面積あたりの光量が異なるように設計されている。図中の破線は、内部の反射板（３０）、光源ランプ（４０）、一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)などを示す。ランプ（４０）中央の光量と外周の光量との差が大きい場合には、これで照射光量の粗調製を行うことができる。
【００３４】
本発明では、図４の照射強度調整部材（６０）を装着したランプハウジング（１００）において、前記図３に示すように、仮定する照射面（２００）の各区画について、更に光量を制御することができる。図４の照射強度調整部材（６０）これによって大まかに光量が調整されているため、大型照射面に応用した場合でも、より簡便に図３に示す照射面（２００）の光量の均一化を図ることができる。
【００３５】
また、パンチングプレートに代えて、前記遮光板を使用する場合には、ガラス、石英、合成樹脂などからなる透明な支持部材に異なる遮光率の遮光板を区画毎に固定すればよい。また、予め遮光率のことなる遮光板を使用して図４に示すように光源ランプの形状や特性に応じた照射強度調整部材（６０）を使用し、更に、図３に示すように、照射面（２００）の各区画について更に光量を制御してもよい。
【００３６】
本発明では、ランプユニット（１００）に照射強度調整部材（６０）が配設されているため、擬似太陽光照射装置の照射面に対応してランプユニットの天面部を配置することで、簡便に大型の照射面の照射光量を均一に制御することができる。
【００３７】
本発明において、照射強度調整部材（６０）は、平面に限定されず、角度３０〜６０°、より好ましくは４０〜５０°の山型をなして前記光源ランプ（４０）と前記波長フィルター（５０）との間に配置されるものであってもよい。この態様を図５に示す。たとえば、ランプユニット（１００）に反射板（３０）と光源ランプ（４０）とを収納し、前記光源ランプ（４０）の上に角度４０〜５０°の山型をなした照射強度調整部材（６０）を収納し、その上部に波長フィルター（５０）を配設する。照射強度調整部材（６０）による光量制御は、光源ランプ（４０）と照射面（２００）との間にあれば山型を形成するものであっても各区画における光量を制御することができる。なお、図５では、照射強度調整部材（６０）の上部に配設した波長フィルター（５０）を平板で示したが、図６に示すように、照射強度調整部材（６０）と同様に、角度３０〜６０°、より好ましくは４０〜５０°の山型とし、照射強度調整部材（６０）に重ねて配設するものであってもよい。
【００３８】
本発明のランプユニットにおいて、前記反射板は、分割された複数の部材からなるものであってもよい。本発明では、光源ランプ（４０）と共に反射板（３０）が配設されるが、例えば長尺ランプの場合には、断面が円弧状の長尺反射板が一般的に使用される。反射板は、光源ランプからの照射光を広範囲に分散するものであるが、部分的な汚れによって反射光量が低減したり、物理的衝撃によって反射板に歪みが生じこれによって反射光量が変動する場合がある。仮定照射面の光量を均一に制御した後に反射板の一部に不都合が発生した場合、反射板全体を取り替えると反射光量が変化するため照射面の光量の調整を初めからやり直す必要が生ずる。しかしながら、反射板を分割された複数の部材から構成する場合には、必要個所のみ取替えた後に関連個所の照射面の光量のみを調整すればよいため、照射面の光量の制御を簡便に行うことができる。
【００３９】
また、照射強度調整部材（６０）によって光量の制御を行う場合、光源ランプ（４０）からの照射光に加えて反射板（３０）による反射光も照射面（２００）の同一区画に照射される。照射面（２００）の光量を均一に制御するには、一般に最低光量値の区画（２００ｂ）の光量に合致させるため、照射面（２００）の最も光量が低い区画が光量調整の際の律速となる。そこで、例えば、光量調整前の最も光量が低い画分（２００ｂ）に影響を与える反射板（３０）を分割し、対応する分割反射板（３０）の反射率を高めることで、前記最低光量値の区画（２００ｂ）の光量を増加させ、照射面（２００）の照射光量の底上げを図ることができる。
【００４０】
反射板の分割の態様としては、特に制限はなく、長尺ランプに対応して反射板も長尺の板状物を円弧に湾曲させたものを使用する場合には、長手方向に所定間隔で分割する態様が例示できる。この態様を図７に示す。なお、図７では、前記光源ランプ(４０)は、予め一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)を有するランプホルダ（２０）に装着され、反射板（３０）として、分割された複数の部材(３０ａ、３０ｂ、３０ｃ．．．)からなるものが、ランプハウジング（１０）に固定される態様を示す。
【００４１】
また、本発明では、前記光源ランプ(４０)は、予め一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)を有するランプホルダ（２０）に装着されるものであって、ランプホルダ（２０）は、ランプハウジング（１０）と分離可能に構成されるものであってもよい。例えば図１に示すように、ランプハウジング（１０）の対向する２つの側面に形成した溝（１０ｅ）に嵌合させてランプホルダ（２０）を装着すれば、ランプハウジング（１０）の他の側面を開放することで溝（１０ｅ）に沿ってランプホルダ（２０）をランプハウジング（１０）外に引き出すことができる。このように、ランプホルダ（２０）とランプハウジング(１０)とを分離可能に構成することで光源ランプ（４０）の取替え作業を容易にすることができる。なお、前記反射板（３０）は、ランプハウジング（１０）に固定するものであってもよく、ランプホルダ（２０）と前記光源ランプ（４０）との間に前記反射板（３０）が固定されるものであってもよい。
【００４２】
本発明のランプユニット（１００）の特徴は、ランプハウジング（１０）の天面に波長フィルターと照射強度調整部材とを配設し、仮定照射面における照射光量を均一に制御しうる点に特徴がある。したがって、他は、従来公知の態様を適用することができ、例えば、光源ランプを点灯するための電位を出力する電源や、前記電源により蓄電されるコンデンサが配設される。例えば、キセノンランプをトリガー方式で点灯する場合、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を出力するトリガパルス電圧を発生する電源と、電極間の電気的な絶縁状態を破壊する電位を印加した直後の電極間の絶縁破壊状態から主放電を誘発する電位を出力する電源とこの電源により蓄電されるコンデンサとを含む。
【００４３】
図８に、ランプユニットに配設する電源、コンデンサの一例を示す。
（２）擬似太陽光照射装置
本発明の擬似太陽光照射装置は、照射面を有する筐体内に複数の光源ランプを収納して構成され、光源ランプとして前記ランプユニットに収納されたものを使用し、複数のランプユニットの天面を、前記照射面に対向して配置してなる。
【００４４】
従来は、筐体に複数の光源ランプを配設して擬似太陽光照射装置を構成する場合、擬似太陽光照射装置を構成する筐体に波長フィルターを配設し、または擬似太陽光照射装置に形成した照射面に近接対向して光量調整部が形成されているため、波長や光量の制御を行う場合、複数の光源ランプを点灯して波長や光量を調整する必要があった。特に、光量を調整する方法として、各光源ランプを流れる電流や光源ランプに係る電圧を検出信号として制御する方法を採用する場合には、光源ランプの使用数が増大すると検出信号も増大し、照射面の光量調整が複雑化した。しかしながら本発明では、ランプユニット（１００）に照射強度調整部材（６０）が配設され、このランプユニット(１００)の光源ランプを点灯すると、所定面積の照射面（２００）における区画毎の光量がほぼ均一に粗く制御されているため、複数のランプユニット（１００）の天面部を擬似太陽光照射装置の照射面に向けて配置することで、大型の照射面を有する擬似太陽光照射装置であっても光量を簡便に均一に調整することができる。また、ランプユニット（１００）の配置を変えるだけで、簡便に照射面の形状を変化することができ、かつより大型の照射面を形成することも容易である。しかも、小型の光源ランプを複数使用することでコンデンサを小型化することができ、大型照射面を確保しつつ擬似太陽光照射装置を小型化することができる。
【００４５】
擬似太陽光照射装置を構成する筐体は、遮蔽部材からなり、遮蔽部材の一部に太陽電池や太陽電池モジュールに擬似太陽光を照射する照射面が形成されるものである。本発明で使用するランプユニットは、天面が波長フィルターと照射強度調整部材とで構成され、予め照射面における照射光量がほぼ均一に粗く制御してあるため、照射面に対向して所定間隔で複数のランプユニットを配設して光量を制御することで、大型の照射面でも照射光量の均一化が容易である。図９に、筐体（２１０）内に４つのランプユニット（１００）を載置した部分断面斜視図を示す。
【００４６】
本発明では、擬似太陽光照射装置に配設するランプユニットは、２以上あれば上限はない。この際、同一面積の照射面を確保するために、放電電極間距離１０００ｍｍのキセノンランプを収納したランプユニットを２つ使用してもよく、放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納したランプユニットを６つ使用してもよい。いずれの場合でも、照射面の光量がほぼ均一になるよう粗く制御されたランプユニットを複数使用することで、大型の照射面の場合でも照射光量の均一化を容易に行うことができる。
【００４７】
なお、ランプユニットは、中央部で最も照射量が高く、外周に向かって漸減する。一方、例えば、縦１２００ｍｍ，横１０００ｍｍの照射面に、図９に示すように、放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納した縦５４０ｍｍ、幅１２０ｍｍ、深さ１７０ｍｍの本発明のランプユニットを、中心間距離（ｄ１）が６００ｍｍであり、中心間距離（ｄ２）が８００ｍｍとなるように４本配置すると、ランプユニット（１００ａ）とランプユニット（１００ｂ）とはその中間部に光量が干渉しあう範囲を有する。このような干渉は、ランプユニットの長手方向、すなわち、ランプユニット（１００ａ）からランプユニット（１００ｃ）に向かう間では少ないが、ランプユニット（１００ａ）からランプユニット（１００ｂ）に向かう間で影響が大きい。そこで、複数のランプユニットを使用して大型照射面を構成する場合は、まず、前記干渉範囲を考慮して所定間隔にランプユニット（１００）を配置し、ついで、各ランプユニット単体について、更に光量を均一に制御する。ランプ交換などで再調整が生じた場合には、２項でのデータを利用して予め各ランプユニットの調整を行うことができる。なお、最終的には、照射面（２００）全体で光量の微調整を行って均一に制御する。この際、照射光量の制御に先立ち、反射板の反射量を調整し、最低光量区画の光量を底上げしてから、照射強度調整部材を用いて照射光量を調整することが好ましい。
【００４８】
複数のランプユニットの配置方法として、縦２１００ｍｍ、横１７００ｍｍ、高さ８００ｍｍの筐体であって、天面部に縦１６００ｍｍ、横１２００ｍｍの方形の照射面を有する擬似太陽光照射装置を製造する場合には、図１０に示すように、放電電極間距離１０００ｍｍのキセノンランプを収納する縦１２０ｍｍ、横１３００ｍｍ、深さ１７０ｍｍのランプユニット２つを平行に配設してもよく、また、複数のランプユニットの配置方法として縦２１００ｍｍ、横１７００ｍｍ、高さ８００ｍｍの筐体であって、天面部に縦１６００ｍｍ、横１２００ｍｍの方形の照射面を有する擬似太陽光照射装置を製造する場合には、図１１に示すように放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納する縦１２０ｍｍ、横５４０ｍｍ、深さ１７０ｍｍのランプユニット６つを使用し、ランプ長手方向に平行するランプ列を２列形成するよう配置してもよい。
【００４９】
また、光源ランプの点灯に使用されるコンデンサの容量を考慮すると、小型のランプを複数使用する態様は利点がある。放電電極間距離によってアノード−カソード間に印加する電圧が相違し、小型のランプ使用することで小型のコンデンサを使用しうるからである。即ち、放電電極間距離１０００ｍｍのランプを使用すると、コンデンサの耐圧は約ＤＣ２５００Ｖが必要であるが、放電電極間距離３５０ｍｍのランプの場合には、コンデンサの耐圧は約ＤＣ５００Ｖである。耐圧が低い場合には、誘電体として薄い酸化膜を、電極としてアルミニュームを使用し、誘電体が非常に薄いためコンデンサの体積に比べて大きな容量を得ることができるアルミ電解コンデンサなどを使用することができ、単位容積当たりの容量が大きいためコンデンサを小型化することができる。具体的には、耐圧がＤＣ２５００Ｖのコンデンサを使用する場合には、形状が大きく重くかつコンデンサ容量の少ないフィルムコンデンサなどを使用する必要がある。例えば、放電電極間距離１０００ｍｍのランプには、Ｗ５５０×Ｌ１２５０×Ｈ１４５０、重量約６００ｋｇのコンデンサボックスの別置きが必要されていた。しかしながら、放電電極間距離３５０ｍｍのランプに接続するコンデンサは、直径９０〜１００ｍｍ、高さ１７０〜２００ｍｍの円柱形のものを４個連設すれば足りる。このため、前記する縦２１００ｍｍ、横１７００ｍｍ、高さ８００ｍｍの筐体にコンデンサを収納することが可能となる。
【００５０】
本発明によれば、ランプユニットに収納する光源ランプとして放電電極間距離が２５０〜１０００ｍｍのランプを使用し、このようなランプユニットを複数使用することでコンデンサを小型化でき、大型の照射面を確保しつつ擬似太陽光照射装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明のランプユニットの横断面図である。側面（１０ａ）が遮光部材で構成された方形のランプハウジング(１０)の底部(１０ｂ)から天面(１０ｃ)に向かって、反射板(３０)と光源ランプ(４０)とが収納され、かつ波長フィルター(５０)と照射強度調整部材(６０)とによってランプハウジング（１０）の天面(１０ｃ)が構成されている。図１では、反射板(３０)と光源ランプ(４０)とが、ランプホルダ(２０)に固定されている態様を示す。
【図２】本発明で使用する照射強度調整部材の一例であるパンチングプレートの態様を示す平面図である。
【図３】本発明のランプユニット（１００）の照射光によって形成しうる照射面とランプユニットに配設した照射強度調整部材との関係を説明する図である。
【図４】本発明のランプユニットの平面図であって、長尺ランプを収納したランプハウジング（１０）の天面にパンチングプレートが装着された態様を示す。ランプ（４０）中央部とその外周とにおいて異なる直径の貫通孔が形成され、中央部とその外周において単位面積あたりの光量が異なるように設計されている。
【図５】本発明のランプユニットの横断面図である。角度３０〜６０°の山型をなす強度調整部材（６０）が、光源ランプ（４０）と波長フィルター（５０）との間に配置される態様を示す。
【図６】本発明のランプユニットの横断面図である。角度３０〜６０°の山型をなす強度調整部材（６０）と波長フィルター（５０）とによって天面が構成される態様を示す。
【図７】前記光源ランプ(４０)が一対のランプ固定部（２０ａ、２０ｂ)を有するランプホルダ（２０）に装着され、かつランプホルダ（２０）と前記光源ランプ（４０）との間に前記反射板（３０）が固定される態様を説明する図である。
【図８】本発明のランプユニットに配設する電源、コンデンサの一例を説明する図である。
【図９】本発明の擬似太陽光照射装置の部分断面斜視図を示す。
【図１０】本発明の擬似太陽光照射装置において、放電電極間距離１０００ｍｍのキセノンランプを収納する２つのランプユニットによって大型の照射面を構成する態様を示す図である。
【図１１】本発明の擬似太陽光照射装置において、放電電極間距離３５０ｍｍのキセノンランプを収納する６つのランプユニットによって大型の照射面を構成する態様を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０・・・ランプハウジング、
２０・・・ランプホルダ、
３０・・・反射板、
４０・・・光源ランプ、
５０・・・波長フィルター、
６０・・・照射強度調整部材、
１００・・・ランプユニット、
２００・・・照射面、
２１０・・・筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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