(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルと基板との間に充填材が配置された構成を有する太陽電池モジュールのセルの反りを測定する反り測定装置であって、
前記基板との間にエアギャップを形成するため、前記基板の表面にエアを噴出するヘッドと、
前記ヘッドに設けられたコイルと、
前記コイルに接続された発振器と、
前記発振器中の少なくとも一部の素子を所定の温度に保つ恒温槽と、を備えた反り測定装置。
【請求項２】
前記発振器と前記コイルを接続したときの発振周波数に応じて、前記セルの反り量を測定する制御部をさらに備える請求項１に記載の反り測定装置。
【請求項３】
前記発振器の発振周波数よりも高い動作周波数で動作するＡＤコンバータをさらに備え、
前記ＡＤコンバータが、前記発振器の高周波電圧をデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号から前記高周波電圧の中心レベルを横切るタイミングを求め、前記タイミングに基づいて、前記発振周波数を算出する請求項１、又は２に記載の反り測定装置。
【請求項４】
前記セルと前記ヘッドとを第１の方向に相対移動させる駆動機構をさらに備え、
前記第１の方向における相対移動の両端近傍において、前記コイルと前記発振器を切り離した時の発振周波数を測定し、
前記両端の発振周波数によって、前記両端の間の位置において基準となる発振周波数を補間して、
前記第１の方向における移動の途中において、前記コイルと前記発振器とを接続したときの発振周波数と前記補間された発振周波数との差分に基づいて、反り量を測定する請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の反り測定装置。
【請求項５】
前記コイルが設けられたヘッドが複数設けられ、
前記太陽電池モジュールの上の前記複数のヘッドのうち、前記発振器と接続される１つのヘッドを選択的に切り替えるマルチプレクサが設けられている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の反り測定装置。
【請求項６】
中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、
前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、
前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、
前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の反り測定装置。
【請求項７】
セルと基板との間に充填材が配置された構成を有する太陽電池モジュールのセルの反りを測定する反り測定装置であって、
前記太陽電池モジュールとの間にエアギャップを形成するため前記基板の表面にエアを噴出するステップと、
少なくとも一部の素子が所定の温度に保たれた発振器によって、ヘッドに設けられたコイルに交流磁界を発生させるステップと、
前記発振器の発振周波数を求めるステップと、を備える反り測定方法。
【請求項８】
前記ヘッドと前記セルを相対移動したときの前記発振器の発振周波数分布に応じて、前記セルの反り分布を測定する請求項７に記載の反り測定方法。
【請求項９】
前記発振器の発振周波数よりも高い動作周波数で動作するＡＤコンバータによって、前記発振器の高周波電圧をデジタル信号に変換し、
前記デジタル信号から前記高周波電圧の中心レベルを横切るタイミングを求め、前記タイミングに基づいて、前記発振周波数を算出する請求項７、又は８に記載の反り測定方法。
【請求項１０】
前記セルと前記ヘッドとを第１の方向に相対移動させ、
前記第１の方向における相対移動の両端近傍において、前記コイルと前記発振器を切り離した時の発振周波数を測定し、
前記両端の発振周波数によって、前記両端の間の位置において基準となる発振周波数を補間して、
前記第１の方向における移動の途中において、前記コイルと前記発振器とを接続したときの発振周波数と前記補間された発振周波数との差分に基づいて、反り量を測定する請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載の反り測定方法。
【請求項１１】
前記太陽電池モジュールの上に、前記ヘッドを複数配置して、
前記太陽電池モジュールと前記複数のヘッドとを相対移動させることで走査し、
前記太陽電池モジュールの上の前記複数のヘッドのうち、前記発振器と接続される１つのヘッドを選択的に切り替えて、前記発振周波数を測定する請求項７〜請求項１０のいずれか１項に記載の反り測定方法。
【請求項１２】
中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、
前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、
前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、
前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されている請求項７〜請求項１１のいずれか１項に記載の反り測定方法。
【請求項１３】
前記複数のセルを接続するインターコネクタと直交する方向に前記ヘッドと前記太陽電池モジュールを相対移動させることで、走査を行う請求項７〜請求項１２のいずれか１項に記載の反り測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反り測定装置、及び反り測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールでは、太陽電池セル（以下、単にセルと呼ぶ）と透明なガラス基板との間に、エチレンビニルアセテート共重合体（ＥＶＡ）が充填された構成となっている（特許文献１）。そして、複数のセルがインターコネクタに半田付けされることで、直列に接続される（特許文献２）。インターコネクタは、隣接するセルの受光面電極と裏面電極とを接続する細長い導電材である。
【０００３】
特許文献１では、太陽電池モジュールとなる被ラミネート体の複数のポイントを測温して、反りが発生しないように複数の発熱体を制御している。特許文献２では、半田コーティングを有するインターコネクタで受光面電極と裏面電極とをはんだ付けするため、加熱ベルト又は押さえベルトに凹凸を形成している。また、特許文献３では、インターコネクタの電極をカメラで撮像して、良否判定を行う検査方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２００５１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−６７６３４号公報
【特許文献３】特開２００１−１１６５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような太陽電池モジュールでは、セルの反りによる割れなどが問題になる。例えば、反りによる応力が加わっている部分では、セルに割れが発生したり、発電性能が劣化してしまったりする。太陽電池モジュール内セルの反りを測定することで、製造工程のプロセス条件を最適化することができる。よって、割れや発電効率の劣化を防ぐことができる。しかしながら、太陽電池モジュールの反りを簡便に測定することは困難である。例えば、太陽電池モジュールのガラス表面とセルの受光面との距離を光学的に測定しようとする場合、測定時間が長くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡便に太陽電池モジュールの反りを測定することができる反り測定装置、及び反り測定方法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】
【０００７】
本発明の第１の態様に係る反り測定装置は、セルと基板との間に充填材が配置された構成を有する太陽電池モジュールのセルの反りを測定する反り測定装置であって、前記基板との間にエアギャップを形成するため、前記基板の表面にエアを噴出するヘッドと、前記ヘッドに設けられたコイルと、前記コイルに接続された発振器と、前記発振器中の少なくとも一部の素子を所定の温度に保つ恒温槽と、を備えたものである。これにより、簡便に太陽電池モジュールの反りを測定することができる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る反り測定装置は、上記の反り測定装置において、前記発振器と前記コイルを接続したときの発振周波数に応じて、前記セルの反り量を測定する制御部をさらに備えるものである。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る反り測定装置は、上記の反り測定装置において、前記発振器の発振周波数よりも高い動作周波数で動作するＡＤコンバータをさらに備え、前記ＡＤコンバータが、前記発振器の高周波電圧をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号から前記高周波電圧の中心レベルを横切るタイミングを求め、前記タイミングに基づいて、前記発振周波数を算出するものである。これにより、短時間での測定が可能になる。
【００１０】
本発明の第４の態様に係る反り測定装置は、上記の反り測定装置において、前記セルと前記ヘッドとを第１の方向に相対移動させる駆動機構をさらに備え、前記第１の方向における相対移動の両端近傍において、前記コイルと前記発振器を切り離した時の発振周波数を測定し、前記両端の発振周波数によって、前記両端の間の位置において基準となる発振周波数を補間して、前記第１の方向における移動の途中において、前記コイルと前記発振器とを接続したときの発振周波数と前記補間された発振周波数との差分に基づいて、反り量を測定するものである。これにより、正確に測定することができる。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る反り測定装置は、上記の反り測定装置において、前記コイルが設けられたヘッドが複数設けられ、前記太陽電池モジュールの上の前記複数のヘッドのうち、前記発振器と接続される１つのヘッドを選択的に切り替えるマルチプレクサが設けられているものである。これにより、短時間での測定が可能になる。
【００１２】
本発明の第６の態様に係る反り測定装置は、上記の反り測定装置において、中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されているものであるこれにより、正確に測定することができる。
【００１３】
本発明の第７の態様に係る反り測定方法は、セルと基板との間に充填材が配置された構成を有する太陽電池モジュールのセルの反りを測定する反り測定装置であって、前記太陽電池モジュールとの間にエアギャップを形成するため前記基板の表面にエアを噴出するステップと、少なくとも一部の素子が所定の温度に保たれた発振器によって、ヘッドに設けられたコイルに交流磁界を発生させるステップと、前記発振器の発振周波数を求めるステップと、を備えるものである。これにより、簡便に太陽電池モジュールの反りを測定することができる。
【００１４】
本発明の第８の態様に係る反り測定方法は、上記の反り測定方法において、前記ヘッドと前記セルを相対移動したときの前記発振器の発振周波数分布に応じて、前記セルの反り分布を測定するものである。
【００１５】
本発明の第９の態様に係る反り測定方法は、上記の反り測定方法において、前記発振器の発振周波数よりも高い動作周波数で動作するＡＤコンバータによって、前記発振器の高周波電圧をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号から前記高周波電圧の中心レベルを横切るタイミングを求め、前記タイミングに基づいて、前記発振周波数を算出するものである。これにより、短時間での測定が可能になる。
【００１６】
本発明の第１０の態様に係る反り測定方法は、上記の反り測定方法において、前記セルと前記ヘッドとを第１の方向に相対移動させ、前記第１の方向における相対移動の両端近傍において、前記コイルと前記発振器を切り離した時の発振周波数を測定し、前記両端の発振周波数によって、前記両端の間の位置において基準となる発振周波数を補間して、前記第１の方向における移動の途中において、前記コイルと前記発振器とを接続したときの発振周波数と前記補間された発振周波数との差分に基づいて、反り量を測定するものである。これにより、正確に測定することができる。
【００１７】
本発明の第１１の態様に係る反り測定方法は、上記の反り測定方法において、前記太陽電池モジュールの上に、前記ヘッドを複数配置して、前記太陽電池モジュールと前記複数のヘッドとを相対移動させることで走査し、前記太陽電池モジュールの上の前記複数のヘッドのうち、前記発振器と接続される１つのヘッドを選択的に切り替えて、前記発振周波数を測定するものである。これにより、短時間での測定が可能になる。
【００１８】
本発明の第１３の態様に係る反り測定方法は、上記の反り測定方法において、中心線と、外部被覆と、前記中心線と前記外部被覆との間に設けられた内部被覆と、を備えたトライアキシャルケーブルによって、前記コイルと前記発振器が接続され、前記中心線が前記コイルの一端と前記発振器の出力とを接続し、前記外部被覆が前記コイルの他端と接続し、前記内部被覆が前記発振器の出力とドライバを介して接続されているものである。これにより、正確に測定することができる。
【００１９】
本発明の第１４の態様に係る反り測定方法は、上記の反り測定方法において、前記複数のセルを接続するインターコネクタと直交する方向に前記ヘッドと前記太陽電池モジュールを相対移動させることで、走査を行うものである。これにより、効果的に反りを測定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、簡便に太陽電池モジュールの反りを測定することができる厚さ測定装置、及び厚さ測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】測定対象となる太陽電池モジュールの構成例を模式的に示す断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる反り測定装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図３】厚さ測定装置の測定アームの構成を模式的に示す図である。
【図４】厚さ測定装置の測定ヘッドを模式的に示す側面図である。
【図５】厚さ測定装置の測定ヘッドを模式的に示す下面図である。
【図６】厚さ測定装置の測定手法を説明する図である。
【図７】厚さ測定装置の測定回路を模式的に示す側面図である。
【図８】厚さ測定装置において、スキャン経路を示す図である。
【図９】発振周波数の補正方法を説明するための図である。
【図１０】発振周波数を高速に読み取る構成を示すブロック図である。
【図１１】発振周波数を高速に読み取る方法を説明するための図である。
【図１２】実施の形態１に係る反り測定装置で測定したセルの反り分布を示す図である。
【図１３】実施の形態２に係る反り測定装置のマルチヘッド構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００２３】
実施の形態１．
本実施形態に係る反り測定装置の測定対象物は、太陽電池モジュールのセルである。太陽電池モジュールの構成の一例について、図１を用いて説明する。図１は、太陽電池モジュール２０の構成を簡略化して示す断面図である。ここでは、多結晶等の結晶系シリコンのセル２１を用いた太陽電池モジュール２０が示されている。太陽電池モジュール２０は、基板２２と、セル２１と、裏面材２３とが積層された構成となっており、セル２１が基板２２と裏面材２３の間に挟まれている。また、基板２２とセル２１との間とに充填材２４が配置され、セル２１と裏面材２３の間に充填材２５が配置されている。基板２２は、例えば、透光性のガラス基板であり、裏面材２３は、アルミ箔を挟持した耐候性を有するフッ素系樹脂などである。充填材２４は、基板２２と略同じ屈折率を有するエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等によって形成されている。充填材２５も充填材２４と同様のＥＶＡである。充填材２４、２５によって、セル２１が基板２２と裏面材２３に貼り合わせられている。より具体的には、ＥＶＡを均一に加熱させて、架橋することで、セル２１が基板２２と裏面材２３とにラミネートされる。基板２２、裏面材２３が、セル２１を保護する保護材となる。
【００２４】
セル２１には、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂが形成されている。セル２１の両面に金属ペーストをスクリーン印刷方法などによりそれぞれ印刷し、焼成することによって、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂを形成することができる。表面電極２１ａの材料には、例えばアルミニウムが用いられ、裏面電極２１ｂの材料には、アルミニウム、あるいは銀が用いられる。従って、表面電極２１ａと裏面電極２１ｂは反磁性を有する導電面となる。表面電極２１ａは、インターコネクタ（図示せず）を介して隣接するセルの裏面電極２１ｂと接続される。これにより、複数のセル２１が直列接続される。例えば、１つのセル２１の発電量が０．５Ｖ×８Ａ＝４Ｗとした場合、６×８のマトリクス状にセル２１を配置すると、１モジュール当たりの発電量は、２４Ｖ×８Ａ＝１９２Ｗとなる。
【００２５】
なお、セル２１が６インチであるとすると、６×８の太陽電池モジュール２０は、約１．３ｍ×１．０ｍの大きさとなる。本実施の形態に係る反り測定装置は、基板２２側から導体面までの距離を測定することで、太陽電池モジュール２０の反りを測定する。太陽電池モジュールの反りの原因としては、例えば、以下の（１）〜（３）が挙げられる。
【００２６】
（１）セルの製造工程において、表面電極として、銀パータンのメッシュが形成され、裏面電極として、アルミニウムと一部銀などが焼き付けられる。焼き縮みは裏面の方が強く起るため、表面が凸になるような反りが生じることが多い。この反りは、セル２１を定盤上に置く、裏表を反対にする、縦置きにするなどによって、簡便に測定することができる。
（２）インターコネクタの半田付けにより後天的にセルの反りが発生する。この反りは、バスライン方向に曲がるのが一般的である。基板２２上に、充填材２４を置き、さらに充填材２４の上に配線済みのセル２１を配置する。そして、後述する測定ヘッドをセル２１の下に配置して、走査することで反りを測定する。反りがバスラインの方向に発生するので、バスライン方向に沿って走査することが望ましい。
（３）複数のセルをモジュール化する工程で、ＥＶＡの熱架橋をしながらラミネートする時、ＥＶＡが軟化する速度ムラが生じる。これにより、セルの外周部から内方向にＥＶＡが移動して、ＥＶＡの厚さにムラが生じる。このような、ラミネート工程におけるＥＶＡの反りが発生する。特に、（２）、（３）の原因による反りが主となる。例えば、モジュール化後において、基板２２の表面からセル２１の導体面の距離を測定することによって、ＥＶＡの厚さ分布、すなわち、反り量を測定することができる。
【００２７】
（全体構成）
反り測定装置の全体構成に付いて図２を用いて説明する。図２は、反り測定装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、反り測定装置は、ステージ１１とカバー１２と可動部１３とクランプ１４と恒温槽１６と制御装置１７と測定アーム３０とを備えている。ステージ１１上には、測定対象である太陽電池モジュール２０が載置される。カバー１２はステージ１１に対して開閉可能に設けられている。太陽電池モジュール２０に対して測定を行う際は、カバー１２が閉じられる。一方、太陽電池モジュール２０を取り出す、又は設置する際には、カバー１２が開けられる。ステージ１１上に、太陽電池モジュール２０が載置されている。
【００２８】
太陽電池モジュール２０は、クランプ１４に把持される。すなわち、クランプ１４は、太陽電池モジュール２０の一端を把持する。クランプ１４は、可動部１３に、スライド可能に取り付けられている。クランプ１４は、可動部１３に対して、Ｙ方向に移動する。また、可動部１３は、ステージ１１にスライド可能に取り付けられている。可動部１３は、ステージ１１上をＸ方向に移動する。クランプ１４をＹ方向、可動部１３をＸ方向に駆動することで、太陽電池モジュール２０がＸＹ方向に自在に移動する。なお、コンピュータ等である制御装置１７によってクランプ１４と可動部１３を制御して、太陽電池モジュール２０の移動を自動制御にしてもよい。これにより、太陽電池モジュール２０の全面測定を自動で行うことができる。
【００２９】
さらに、ステージ１１には、測定アーム３０が取り付けられている。測定アーム３０は、ステージ１１の奥側（−Ｙ側）の端から、ステージ１１の中央まで延設している。測定アーム３０の先端部分は、太陽電池モジュール２０の上に配置される。すなわち、測定アーム３０に先端に設けられた測定ヘッドの直下に太陽電池モジュール２０が配置される。測定ヘッドが太陽電池モジュール２０に対して測定を行う。そして、クランプ１４と可動部１３によって太陽電池モジュール２０をＸＹ方向に移動することで、測定ヘッドと太陽電池モジュール２０の相対位置が変化する。太陽電池モジュール２０の任意の位置を測定することができる。測定ヘッドと太陽電池モジュール２０を徐々にずらしていくことで、太陽電池モジュール２０の全面を測定することができる。
【００３０】
さらに、ステージ１１の端部には、恒温槽１６が取り付けられている。恒温槽１６は、測定アーム３０の近傍に配置されている。恒温槽１６の内部には、測定を行うための発振器が収納されている。後述するように、発振器の発振周波数に応じて、反り量を測定する。ここでは、温度変化による発振周波数の温度変動が問題となるため、恒温槽１６は、発振器等を所定の温度に保っている。例えば、恒温槽１６は、４６℃でほぼ一定になるように温度調整している。例えば、恒温槽１６は、発振器を収納する真鍮などの金属製の箱を有している。さらに、金属製の箱の周りが発泡スチロールなどの断熱材で覆われている。制御装置１７は、恒温槽１６を一定の温度で保つように温調する。さらには、制御装置１７は、パーソナルコンピュータ等の演算処理装置ではあり。発振器の発振周波数を記憶して、太陽電池モジュール２０の反り分布を測定する。
【００３１】
（測定アーム）
次に、測定アーム３０の構成に付いて、図３を用いて説明する。図３は、測定アーム３０の構成を模式的に示す側面図である。測定部となる測定アーム３０は、測定ヘッド３１、板バネ３２、ベース３３、先端アーム３４、ベースアーム３５、高さ調整機構３８、差動トランス６０を備えている。
【００３２】
ステージ１１の端には、ベース３３が立設されている。ベース３３には、ベースアーム３５が取り付けられている。すなわち、ベース３３は、ベースアーム３５を支持している。ベースアーム３５は、ベース３３からＹ方向に延びている。ベースアーム３５よりも先端側には、Ｙ方向に延びる先端アーム３４が配置されている。そして、先端アーム３４とベースアーム３５は、一対の板バネ３２によって連結されている。すなわち、ベースアーム３５は、板バネ３２を介して、先端アーム３４を支持している。
【００３３】
一対の板バネ３２は、上下に離間して配置されている。そして、板バネ３２は、先端アーム３４の上面と下面に取り付けられている。一対の板バネ３２は、板バネ式平行リンク機構を構成している。これにより、測定ヘッド３１が略一定の力で太陽電池モジュール２０に押し付けられる。板バネ３２が撓むことで、先端アーム３４が、ベースアーム３５に対して、上下に変位する。先端アーム３４の先端には、測定ヘッド３１が取り付けられている。板バネ３２は、先端アーム３４と測定ヘッド３１の重量等に応じて撓んでいる。もちろん、板バネ式平行リンクに限らず、太陽電池モジュール２０の表面高さに応じて測定ヘッド３１を上下に変位させる構造であればよい。
【００３４】
測定ヘッド３１には、測定を行うための回路が設けられている。また、測定ヘッド３１には、噴出口が設けられている。噴出口からは、太陽電池モジュール２０に対してエアが噴出する。エアが太陽電池モジュール２０の表面に沿って流れることによって、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０の表面との間に、エアギャップ（隙間）が形成される。エアギャップは、エア圧力によって変化する。また、エア圧力を一定の状態とし、太陽電池モジュール２０の表面高さが変化すると、エアギャップが一定になるように、測定ヘッド３１が上下する。太陽電池モジュール２０の表面高さやエアギャップ長に応じて、板バネ３２の撓み量が変化する。例えば、エアを停止した状態で、板バネ３２の撓み量が小さくなる。エアの圧力を高くして、エアギャップが大きくなると、板バネ３２の撓み量が大きくなる。一対の板バネ３２は、平行板バネリンク機構を構成している。エア圧力を一定にすると、板バネ３２が下方向（−Ｚ方向）に向かって、略一定の弾性力を発生する。この弾性力によって測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０に押し付けられ、エアギャップが一定となる。一定のエアギャップを安定して得ることができる。さらに、エア圧力を調整することで、所望のエアギャップ長を得ることができる。従って、適当なエアギャップを保った状態で、測定ヘッド３１をエア浮上させることができる。なお、測定ヘッド３１の詳細な構成については、後述する。
【００３５】
ベースアーム３５には、高さ調整機構３８が取り付けられている。高さ調整機構３８は、例えば、マイクロメータであり、ベースアーム３５を上下方向（Ｚ方向）に送り出すことができる。あるいは、高さ調整機構３８としてリニアガイド機構とモータを用い、ベースアーム３５を自動送りするようにしてもよい。ベース３３に対して、ベースアーム３５がＺ方向に移動する。高さ調整機構３８によって、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０との距離が変化する。太陽電池モジュール２０に応じて高さを調整することで、様々な厚さの太陽電池モジュール２０を評価することができる。なお、高さ調整機構３８の取り付け位置は、ベースアーム３５に限られるものではない。例えば、先端アーム３４や測定ヘッド３１に高さ調整機構３８を取り付けても良い。
【００３６】
ベースアーム３５には、エアによる浮上量を測定する差動トランス６０の主要部分が設けられている。具体的には、ベースアーム３５には、１次コイル６３と２次コイル６２が取り付けられている。１次コイル６３の上下両側には２次コイル６２が配置されている。２次コイル６２は、１次コイル６３を挟んで、対称に配置されている。また、先端アーム３４には、樹脂サポート３９が設けられている。樹脂サポート３９は、差動トランス６０のコア６１を支持している。コア６１は、先端アーム３４と連動する。高周波用差動トランスを実現するため、コア６１には、例えば、フェライトコアが用いられる。コア６１は、１次コイル６３の内部に配置されている。同様に、コア６１は、２次コイル６２の内部に配置されている。コア６１が基準となる高さにある場合、１次コイル６３の上下両側に設けられた２次コイル６２に対して、コア６１が対称に配置される。
【００３７】
１次コイル６３には、励磁用のケーブル６６が接続されている。なお、後述するようにケーブル６６には、後述する発振器の高周波電圧がバッファアンプを介して供給されている。２次コイル６２には、検出用のケーブル６７が接続されている。ケーブル６６、及びケーブル６７は、例えば、同軸ケーブルである。ケーブル６６を介して、交流電圧を供給することで、１次コイル６３が励磁される。先端アーム３４がベースアーム３５に対して上下すると、２次コイル６２に対して、コア６１が上下する。コア６１が基準となる高さにある場合、上下の２次コイル６２に誘起される交流電圧（誘起電圧）は等しくなる。よって、差動電圧が０となる。コア６１が基準高さから上下にずれると、２次コイル６３に対するコア６１の位置が対称でなくなる。よって、上下の２次コイル６２の誘起電圧に差が生じ、その差に応じた交流電圧（差動電圧）が現れる。ケーブル６７を介して差動電圧を検出することで、コア６１の高さ変化を測定することができる。すなわち、ベースアーム３５に対する先端アーム３４の位置変化を測定することができる。先端アーム３４の位置変化は、制御装置１７に入力される。
【００３８】
差動トランス６０によって、エアによる浮上量を測定することができる。例えば、エアの圧力が変化すると、測定ヘッド３１と太陽電池モジュール２０との間のエアギャップが変化する。よって、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１及び測定ヘッド３１を支持する先端アーム３４の位置が上下に変化する。すなわち、先端アーム３４を支持する板バネ３２の撓み量が変化する。従って、２次コイル６２に対するコア６１の位置が、上下に変化する。コア６１の位置変化を２次コイル６２の差動電圧によって測定する。このようにすることで、エア圧力とエアによる浮上量の関係を求めることができる。
【００３９】
例えば、エアの噴出を停止させて、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１を接触させた状態として、差動トランス６０での測定を行う。さらに、所定の圧力のエアを噴出させてエア浮上させた状態で、差動トランス６０で測定を行う。この２つの測定値を比較することで、あるエア圧力におけるエア浮上量を測定することができる。このエア浮上量が、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１とのエアギャップ長となる。さらには、エア圧力を徐々に変えていくことで、エア圧力と、エア浮上量との関係を求めることができる。差動トランス６０では、先端アーム３４側のコア６１と、ベースアーム３５側のコイルが接触していない。すなわち、差動トランス６０は、測定対象に非接触で測定することができる非接触式のセンサである。非接触式のセンサを用いることで、エアギャップに対する影響を抑制することができる。すなわち、非接触式センサである差動トランス６０を用いているため、差動トランス側から、板バネ３２に力が加わらない。板バネ３２を柔らかくすることができ、動作をしなやかにすることができる。よって、エアギャップを一定に保つことができる。もちろん、差動トランス６０以外のセンサで、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１の上下位置を測定しても良い。
【００４０】
さらに、測定対象の太陽電池モジュール２０をステージ１１上に載置した場合、高さ調整機構３８で測定ヘッド３１を下げていく。測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０の表面に対して十分離れた状態では、エア浮上していない。そして、測定ヘッド３１を下げていき、測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０に対してある距離まで近づくと、エア浮上する。すると、ベースアーム３５に対する測定ヘッド３１の高さが変化する。従って、差動トランス６０によって、エア浮上する高さを確認することができる。なお、モータ等で高さを自動制御する場合、接点などで、エア浮上する高さを検知しても良い。例えば、先端アーム３４やベースアーム３５に接点などを設ける。こうすることで、エア浮上したことを検知することができる。そして、エア浮上を検知した時点から、所定量だけ測定ヘッド３１を下降させる。こうすることで、板バネ３２の平行リンクによるエアギャップへの圧力を一定にし、エアギャップ長を正確に制御することができる。
【００４１】
測定ヘッド３１が、太陽電池モジュール２０に対する測定を行う。測定ヘッド３１の直下の位置で、太陽電池モジュール２０に対する測定を行うことができる。その位置での測定が終了したら、太陽電池モジュール２０を所定量だけ、ＸＹ方向に変位させる。すなわち、図２で示したように、太陽電池モジュール２０をＸＹ方向に移動する。そして、移動後の位置で、同様に測定を行う。これを繰り返すことで、太陽電池モジュール２０の全体に対して測定を行うことができる。
【００４２】
（測定ヘッド）
次に、測定ヘッド３１の構成について、図４と図５を用いて説明する。図４は、測定ヘッド３１の構成を模式的に示す側面図であり、図５は下面図である。
【００４３】
測定ヘッド３１は、本体部４０とコイル４１と噴出口４２を有している。本体部４０は、例えば、略円筒状の部材であり、プラスチック材料によって形成されている。本体部４０の下側には、円筒状の凸部４４が設けられている。凸部４４は、下側に突出しており、その突出量は、０．５ｍｍ程度である。ＸＹ平面において、凸部４４は、本体部４０の中央に配置されている。凸部４４は直径３ｍｍ〜５ｍｍ程度の円筒状となっている。
【００４４】
さらに、測定ヘッド３１には、エアの噴出口４２が設けられている。本体部４０に設けられた貫通孔がエアの噴出口４２となる。噴出口４２は、本体部４０の中心を通っている。噴出口４２から下方にエア（空気）が噴出される。すなわち、図３の矢印方向にエアが噴出される。このエアは、太陽電池モジュール２０の表面に沿って、外側に流れていく。これにより、測定ヘッド３１の凸部４４と、太陽電池モジュール２０との間に、エアギャップが形成される。すなわち、測定ヘッド３１が太陽電池モジュール２０の上でエア浮上する。例えば、エアギャップが１０μｍとなるような、圧力でエアを噴出する。なお、噴出口４２から噴出する気体は、エア（空気）に限らず、窒素などの他の気体であってもよい。
【００４５】
円筒状の本体部４０の外周には、コイル４１が巻き付けられている。例えば、コイルは７５ターン程度で巻かれている。後述するように、コイル４１には、発振器からの高周波電圧が供給されている。よって、コイル４１は、交流磁界を生成する。コイル４１に電流が流れると、コイル４１の中心ではＺ方向に磁力線が発生する。すなわち、ＸＹ面における測定ヘッド３１の中心では、太陽電池モジュール２０に向かっていく方向、又はその反対方向に磁力線が発生する。
【００４６】
そして、図４及び図５に示した測定ヘッド３１は、図６に示すようにケーブル５１を介して発振器５０に接続される。また、ケーブル５１の途中には、発振器５０とコイル４１の接続をＯＮ／ＯＦＦするリレースイッチ５３が設けられている。測定ヘッド３１は、太陽電池モジュール２０に対向配置され、コイル４１は、太陽電池モジュール２０と直交する方向に磁力線を発生させる。
【００４７】
（測定ヘッドの回路構成）
次に、測定ヘッド３１の回路構成に付いて図７を用いて説明する。図７は、測定ヘッド３１に接続された発振器と温度調整回路の構成を示す回路図である。なお、図７に示す構成は、回路の構成例を示すものであり、測定回路は図７の構成に限定されるものではない。
【００４８】
セル２１の導体面２６はグランドに接続されている。なお、導体面２６は、上述の通り、セル２１に設けられた表面電極や裏面電極、あるいはインターコネクタの反磁性材料によって構成される。測定ヘッド３１には、上述のように、コイル４１が設けられている。コイル４１は、導電線であるケーブル５１を介して、発振器５０に接続されている。すなわち、発振器５０で生成される高周波電圧は、ケーブル５１を介して、コイル４１に供給される。ケーブル５１は、例えば、同軸ケーブルであり、中心導体５１ａがコイル４１の一端に接続され、外部被覆５１ｃがコイル４１の他端に接続されている。外部被覆５１ｃが接地されている。また、発振器５０とケーブル５１の間には、リレースイッチ５３が設けられている。中心導体５１ａは、リレースイッチ５３を介して、発振器５０に接続されている。リレースイッチ５３は、発振器５０とコイル４１との接続をＯＮ／ＯＦＦ制御する。測定ヘッド３１から導体面２６までの距離を測定する場合には、制御装置１７がリレースイッチ５３をオンすることで、コイル４１と発振器５０を接続する。
【００４９】
発振器５０は、ＬＣ発振回路であり、具体的には、コルピッツ型発振回路である。発振器５０は、１つのコイルＬｏｓｃと、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２とを有している。発振器５０の出力とグランドの間には、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２が直列に接続されている。コンデンサＣ１、Ｃ２は、それぞれ２２０ｐＦであり、合成キャパシタンスは１１０ｐＦとなる。また、３．８μＨのコイルＬｏｓｃは、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２と並列に接続されている。発振周波数を求めるため、発振器５０の出力側では、同軸端子が周波数カウンタ等に接続される。また、同軸端子は、差動トランス６０を励磁するための１次コイル６３に接続されている。後述するように、温度変化による発振周波数の変動が問題となるため、コンデンサＣ１、Ｃ２には、温度係数の小さい、すなわち温度変化に対する特性変動の少ない低誘電率系セラミックコンデンサを用いている。また、コイル４１やコイルＬｏｓｃとしては、温度係数の小さい空芯コイルを用いることができる。もちろん、空芯コイルの代わりにフェライトのコイルを用いてもよい。
【００５０】
制御装置１７がリレースイッチ５３をオンすることで、コイル４１と発振器５０が接続する。従って、コイル４１と発振器５０のコイルＬｏｓｃの合成インダクタンスに応じて、発振周波数が変化する。ここで、測定ヘッド３１と導体面２６に距離に応じて、コイル４１のインダクタンスが変化する。よって、発振器５０の発振周波数を測定することで、導体面２６までの距離を測定することができる。この原理について、以下に説明する。
【００５１】
リレースイッチ５３が発振器５０をコイル４１に接続する。これにより、コイル４１が、交流磁界を発生する。太陽電池モジュール２０には、アルミニウムや銀等からなる表面電極２１ａや裏面電極２１ｂが反磁性を示す導体面２６となる。反磁性体である導体面２６の近傍で交流磁界が発生する。すなわち、導体面２６と直交する方向に磁力線が発生する。すると、導体面２６の表面に渦電流が生じて、磁力線が減る。すなわち、コイル磁界の変化を打ち消す方向に、渦電流が発生する。磁力線の数が減るので、インダクタンスが小さくなる。そして、インダクタンスの減少量は、導体面２６とコイル４１の距離に応じて変化する。すなわち、導体面２６とコイル４１が設けられた測定ヘッド３１とが近づくほど、インダクタンスが大きく減少する。一方、噴出口４２から噴出するエアを一定圧力とすることで、エアギャップ長は略一定になっている。すなわち、基板２２の表面と測定ヘッド３１との距離は略一定になっている。従って、充填材２４が薄くなると、導体面２６と測定ヘッド３１との距離が小さくなり、充填材２４が厚くなると導体面２６と測定ヘッド３１との距離が大きくなる。このように、充填材２４の厚さに応じて、導体面２６と測定ヘッド３１との距離が変化する。従って、発振周波数を測定することで、例えば、充填材２４の厚さムラに起因する反り量を測定することができる。
【００５２】
ここで、発振周波数ｆは以下の式（１）で表される。
ｆ＝１／（２π（ＬＣ）１／２）・・・（２）
【００５３】
例えば、発振器５０のインダクタンスをＬｏｓｃ、キャパシタンス（Ｃ１，Ｃ２の合成容量）をＣｏｓｃとする。ここでは、Ｌｏｓｃ＝３．８μＨ、Ｃｏｓｃ＝１１０ｐＦとしている。ケーブル５１のインダクタンスＬｃａｂｌｅを、キャパシタンスをＣｃａｂｌｅとする。ここで、ケーブル５１のキャパシタンスＣｃａｂｌｅは２５ｐＦ程度である。測定回路全体の合成インダクタンスをＬ、測定ヘッド３１のコイル４１のインダクタンスをＬｈｅａｄとする。なお、コイル４１単体でのインダクタンスは、６１μＨとなっており、Ｌｈｅａｄはコイル４１から導体面２６までの距離によって変化する。リレースイッチ５３が発振器５０をコイル４１に接続したときの、回路全体の合成インダクタンスＬと合成キャパシタンスＣは以下の式（２）、（３）で表される。
【００５４】
１／Ｌ＝１／Ｌｏｓｃ＋１／（Ｌｃａｂｌｅ＋Ｌｈｅａｄ）・・・（２）
Ｃ＝Ｃｏｓｃ＋Ｃｃａｂｌｅ                          ・・・（３）
【００５５】
このように、コイル４１のインダクタンスＬｈｅａｄに応じて発振周波数が変化する。換言すると、発振周波数に応じて、導体面２６までの距離、すなわち、セル２１の反り量が変化する。ここで、基板２２と充填材２４の厚さを考慮すると、発振器５０の発振周波数が７〜８ＭＨｚ程度となる。そして、発振器５０の発振周波数が１Ｈｚ変化すると、インダクタンスが０．０００４μＨだけ変化する。０．０００４μＨのインダクタンス変化は、測定ヘッド３１から導体面２６までの距離が０．７５μｍ変化したことに相当する。換言すると、μｍ程度の分解能で測定を行う場合、発振周波数の１Ｈｚの変化を検出する必要がある。従って、回路素子の温度変動による発振周波数の変動を０．１ｐｐｍ程度以下に抑える必要がある。そこで、本実施の形態では、恒温槽１６内に発振器５０を配置して、温度変化に起因する発振周波数の変動を抑制している。
【００５６】
恒温槽１６には、温度調整回路７０が設けられている。温度調整回路７０は、温度センサ７１と、発熱体７２、ブリッジ回路７３と、アンプ７４とを有している。温度センサ７１と発熱体７２は、例えば恒温槽１６に設けられた真鍮の箱に取り付けされている。温度センサ７１は、温度によって抵抗が変化するサーミスタである。発熱体７２としては、例えば、コレクタ損失によって発熱するトランジスタを用いることでき、ここでは、発熱体７２としてトランジスタＣ１３９８を用いている。
【００５７】
２つの１２ｋΩの抵抗と、１５００Ωの抵抗と、温度センサ７１とでブリッジ回路７３が構成されている。従って、１５００Ωの抵抗と温度センサ７１の抵抗の差をアンプ７４が増幅する。アンプ７４の出力が発熱体７２に入力されている。これにより、トランジスタＣ１３９８のコレクタ損失が発生し、恒温槽１６が加熱される。すなわち、温度センサ７１であるサーミスタの抵抗に応じて、発熱体７２が恒温槽１６を加熱する。恒温槽１６が一定の温度になるように、温度が調整される。このようにすることで、温度変化に起因する発振周波数の変動を抑制することができるため、正確な測定が可能となる。恒温槽１６は、例えば、４６℃±０．１℃程度の安定度を持っている。また、発振器５０中に温度係数が大きい素子、例えばトランジスタが設けられている場合、これらの素子も温度変化によって特性が変化して、発振周波数に影響を与えてしまう。従って、コイルＬｏｓｃやコンデンサＣ１，Ｃ２のみでなく、これらの素子についても恒温槽１６内に配置することが好ましい。図７に示すように測定回路中のトランジスタ素子などを恒温槽１６内に設置している。このように、発振器５０の少なくとも一部の素子を恒温槽１６内に配置することで、温度を一定にすることができ、正確な測定を行うことができる。
【００５８】
また、コイル４１自身も温度係数を持つため。コイル４１の影響を低減することが好ましい。そこで、コイル４１のみのインダクタンスを６１μＨとして、発振器５０のインダクタンスＬ（３．８μＨ）よりも大きくしている。ここで、合成インダクタンスＬは、（２）式で決まる。このため、コイル４１を発振器５０のインダクタンスＬよりも十分大きくすれば、合成インダクタンスＬは、発振器５０のインダクタンスの影響を大きく受ける。すなわち、温度変化に起因するインダクタンスＬｈｅａｄの変動の影響が十分小さくなるように、コイル４１のインダクタンスを発振器５０のインダクタンスよりも十分大きくする。こうすることで、より正確な測定を行うことができる。
【００５９】
さらに、ケーブル５１も温度係数を持つため、ケーブル５１の影響を低減することが好ましい。そこで、ケーブル５１としてトライアキシャルケーブルを用いている。すなわち、ケーブル５１は、中心導体５１ａと、中心導体５１ａを覆う中間被覆５１ｂと、中間被覆５１ｂを覆う外部被覆５１ｃとを備えている。中心導体５１ａと外部被覆５１ｃとの間に、中間被覆５１ｂが配置されている。中心導体５１ａと外部被覆５１ｃと中間被覆５１ｂとは、それぞれ導体であり、互いに絶縁されている。中心導体５１ａは、中間被覆５１ｂによってシールドされ、中間被覆５１ｂは外部被覆５１ｃによってシールドされる。
【００６０】
ここで、中心導体５１ａが発振器５０の出力とコイル４１の一端を接続し、外部被覆５１ｃがコイル４１の他端とグランドを接続している。さらに、発振器５０の出力を分岐して、ドライバ５２を介して、中間被覆５１ｂに接続している。すなわち、分岐された発振器５０の出力の一方がリレースイッチ５３を介して中心導体５１ａに接続され、他方がドライバ５２の入力に接続されている。ドライバ５２の出力は、中間被覆５１ｂに接続されている。ドライバ５２は増幅率が１倍の電圧バッファである。従って、中間被覆５１ｂは、発振器５０の高周波電圧と同振幅かつ同位相で駆動される。こうすることで、中心導体５１ａと中間被覆５１ｂに発生する静電容量をほぼ０にすることができる。すなわち、ケーブル５１が発振によって充放電されないため、静電容量の発生を抑制することができる。これにより、温度変化による特性変動の影響を低減することができる。よって、正確に測定することができる。
【００６１】
（発振周波数の補正）
上記のように恒温槽１６を用いて、４６℃±０．１℃を越えないように制御したとしても、長時間１Ｈｚの安定度を保つことができないおそれがある。上記の回路では、ピークツーピークで０．０５℃程度、周期２〜５分程度で恒温槽１６の温度がハンチングしてしまうことがある。この場合、温度変化によって、発振周波数が数Ｈｚ程度変化する。そこで、図８を用いてより正確に測定するための測定手法を説明する。図８は、反り測定のための走査経路を模式的に示す図であり、太陽電池モジュール２０を上から見た模式図である。
【００６２】
図２で示したように、可動部１３によるＸ走査とクランプ１４によるＹ走査によって、太陽電池モジュール２０に対する測定ヘッド３１の相対位置がＸＹ方向に変化することで、図８に示すように走査している。ここでは、主走査方向をＸ方向（左右方向）とし、副走査方向をＹ方向（上下方向）としているとして説明する。例えば、太陽電池モジュール２０上の測定ヘッド３１を＋Ｘ方向に相対移動しながら測定を行う。これにより、Ｘ方向に沿った１ライン分の測定が行われる。そして、Ｘ方向の一端まで移動したら、１測定点分だけ−Ｙ方向にずらす。そして、−Ｘ方向に相対移動しながら測定を行う。Ｘ方向の他端まで移動したら、さらに一測定点分だけ−Ｙ方向にずらす。これを繰り返すことで、ラスタスキャンすることができ、太陽電池モジュール２０の全体、あるいは所定の領域に対して測定を行うことができる。なお、図８では、主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向としているが、反対に主走査方向をＹ方向、副走査方向をＸ方向としてもよい。
【００６３】
Ｘ方向を主走査方向とした場合、Ｘ方向の両端近傍は、相対移動方向を反転するために加減速が行われるテークバック区間となる。すなわち、主走査方向の両端のテークバック区間では、副走査方向に１測定点分だけＹ方向移動するとともに、加減速が行われる。テークバック区間において、図７に示したリレースイッチ５３をオフして、発振器５０とコイル４１との接続を切り離す。そして、両端のそれぞれにおいて、切り離した状態の発振周波数を検出する。ここで、−Ｘ方向の端のａ点で検出した発振周波数をｆａとし、＋Ｘ方向の端のｂ点で検出した発振周波数をｆｂとする。そして、発振周波数ｆａ、ｆｂを用いて、基準となる発振周波数を補間する。
【００６４】
ここでは、１ラインの主走査中において、一定速度で周波数が変化していたものとして、基準となる発振周波数をリニアに補間している。具体的には、図９に示すように、横軸を時間として、基準となる発振周波数ｆａと発振周波数ｆｂとを結ぶ補間直線を求める。そして、補間直線から、１ラインの主走査中に検出した発振周波数を引いた差分値をデータとする。すなわち、発振周波数を検出した時間における補間直線の値と、検出した発振周波数の値の差分を求める。予め差分値と導体面２６まで距離との関係を求めておけば、容易に反り量を測定することができる。なお、Ｘ方向における１ラインの走査は、例えば５秒程度であり、温度変動の周期よりも十分速くなっている。従って、リニア補間で十分である。もちろん、非線形の補間を行っても良い。このように、リレースイッチ５３により、発振器５０とコイル４１を切り離した時の発振周波数を基準の周波数とし、両端の測定値から補間処理を行う。こうすることで、より正確に測定することができる。
【００６５】
（発振周波数の高速読み取り）
測定時間を短縮するためには、ある測定点での発振周波数をより短い時間で読み取る必要がある。通常、１Ｈｚの分解能で周波数を読み取るには、１秒程度必要となる。これは、１測定点での測定時間が１秒程度となることを意味している。この場合、多数の測定点で測定しようとすると測定時間が長くなってしまう。本実施形態では、以下に示すような測定手法を用いて、１Ｈｚの分解能で発振周波数を高速に読み取っている。
【００６６】
まず、図１０に示すように、発振器５０の高周波電圧をＡＤコンバータ１８に入力する。ＡＤコンバータ１８は、発振周波数よりも高い動作周波数で動作している。ＡＤコンバータ１８として、例えば、１２ビット分解能、４０ＭＨｚ動作のＡＤコンバータを用いることができる。ＡＤコンバータ１８で高周波電圧をデジタル信号に変換して、制御装置１７に出力する。
【００６７】
制御装置１７は、入力されたデジタル信号に基づいて、発振周波数を求める。具体的には、制御装置１７は、正弦波のピークとボトムから中心レベルを求め、中心レベルを跨ぐ２つの測定点を抽出する（例えば、図１１の測定点Ａ、測定点Ｂ）。そして、測定点Ａと測定点Ｂをリニアで結び、中心レベルを超えるタイミングを算出する。こうすることで、測定点の位相を求めることができる。０．５ｍｓｅｃの間に、１Ｈｚ分解能での周波数測定を行うことができる。すなわち、１秒間に２０００点ものデータを読み取ることができる回路を実現することができる。よって、測定時間を短縮することができる。このような演算処理を行う測定回路は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）によって実現することができる。
【００６８】
実際に測定した反り分布を図１２に示す。図１２は反り量の分布を示す平面図である。図１２に示すようにインターコネクタ（バスライン）の近辺で反り量が大きくなっているのが分かる。
【００６９】
実施の形態２．
実施の形態１に示す測定装置では、反り方向の分解能が１μｍ程度で、２０００測定点／秒の測定を実現することができる測定回路を実現している。仮に、反り方向の分解能を１０μｍ程度でよいとすれば、２００００測定点／秒での測定が可能となる。例えば、ＸＹ方向における空間分解能を１ｍｍとする場合、２０００測定点／秒の速度は、２ｍ／ｓｅｃの走査速度となり、２００００測定点／秒の速度は、２０ｍ／ｓｅｃの走査速度となる。このような場合、高速走査を行うための駆動機構を実現することが困難となる。
【００７０】
そこで、本実施の形態では、測定時間を短縮するため、複数の測定ヘッド３１を有するマルチヘッドの反り測定装置を用いている。マルチヘッドの反り測定装置について、図１３を用いて説明する。図１３は、マルチヘッドの装置構成を模式的に示す上面図である。なお、反り測定装置の基本構成、及び測定原理は、実施の形態１と同様であるため、適宜説明を省略する。
【００７１】
図１３では、複数設けられた測定ヘッド３１を測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１ｎとして示している。例えば、１０個〜２０個の測定ヘッドをインターコネクタ２７と平行な方向（Ｙ方向）に沿って配列する。複数の測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１ｎは、マルチプレクサ７５を介して、発振器５０に接続されている。マルチプレクサ７５は、測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１の内の１つの測定ヘッドを選択的に発振器５０に接続する。そのため、マルチプレクサ７５は、測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１ｎに対応するリレースイッチ５３ａ〜５３ｎを有している。すなわち、マルチプレクサ７５のリレースイッチ５３ａがオンすることで、測定ヘッド３１ａと発振器５０が接続される。同様に、測定ヘッド３１ｂと発振器５０を接続する場合は、リレースイッチ５３ｂをオンする。
【００７２】
このように、マルチプレクサ７５は、制御装置１７からの選択信号によって、リレースイッチ５３ａ〜リレースイッチ５３ｎのうちの一つをＯＮ状態にする。これにより、測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１ｎが一定時間間隔で切り替えられる。よって、測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１ｎが順次発振器５０に接続されて、発振周波数の測定が行われる。また、発振器５０とマルチプレクサ７５との間のケーブルを上記のトライアキシャルケーブルとし、マルチプレクサ７５から測定ヘッド３１ａ〜測定ヘッド３１ｎまでのケーブルをそれぞれ同じ長さのトライアキシャルケーブルとすることが好ましい。
【００７３】
リレースイッチ５３ａ〜リレースイッチ５３ｎとしては、リードスイッチ（リードリレー）を用いることが好ましい。リードスイッチでは、０．１〜０．５ｍｓｅｃの短時間で開閉動作を行う。よって、１測定点の測定時間５ｍｓｅｃよりも十分速い時間で、切替動作が行われる。なお、リードスイッチを用いた場合、磁石等を含む動作部分をシールドしても良い。もちろん、リードスイッチ以外のリレー、例えば、フォトＭＯＳリレーやフォトＦＥＴリレーなどをリレースイッチ５３ａ〜５３ｎとして用いてもよく、特に高速切替が可能なリレースイッチを用いることが好ましい。
【００７４】
そして、測定ヘッド３１ａ〜３１ｎと太陽電池モジュール２０とを一斉に相対移動させて、走査する。太陽電池モジュール２０上を測定ヘッド３１ａ〜３１ｎが相対移動している間に、マルチプレクサ７５が測定ヘッド３１〜測定ヘッド３１ｎを順番に切り替えていく。こうすることで、Ｘ方向における１回のスキャンでの測定点を、測定ヘッド数倍に増やすことができる。なお、隣接する測定ヘッド同士のインダクタンスが影響を及ぼさない程度、離間させる。このようにすることで、走査のための相対移動速度を遅らせても、所望の分解能を実現することができる。また、効率よく測定することができ、測定時間を短縮することができる。そして、Ｘ方向に１スキャンしたら、Ｙ方向にずらして、逆方向のスキャンを行う。
【００７５】
なお、上記の説明では、太陽電池モジュール２０を移動することで、測定位置を変えたが、測定ヘッド３１を移動することで測定位置を変えても良い。さらには、太陽電池モジュール２０と測定ヘッド３１の両方を移動して、測定位置を変えても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１１  ステージ
１２  カバー
１３  可動部
１４  クランプ
１６  恒温槽
１７  制御装置
１８  ＡＤコンバータ
２０  太陽電池モジュール
２１  セル
２２  基板
２３  裏面材
２４  充填材
２５  電極
２６  導体面
２７  インターコネクタ
３０  測定アーム
３１  測定ヘッド
３２  板バネ
３３  ベース
３４  ベースアーム
３５  先端アーム
４０  本体部
４１  コイル
４２  噴出口
４３  容量電極
４４  凸部
５０  発振器
５１  ケーブル
５２  ドライバー
５３  リレースイッチ
６０  差動トランス
６１  コア
６２  ２次コイル
６３  １次コイル
７０  温度調整回路
７１  温度センサ
７２  発熱体
７３  ブリッジ回路
７４  アンプ
７４  ＡＤコンバータ
７５  マルチプレクサ
【図１】
0005481755.tif 000002
【図２】
0005481755.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005481755.tif 000006
【図６】
0005481755.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005481755.tif 000011
【図１１】
0005481755.tif 000012
【図１３】
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【図１２】
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