(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長領域の光を発する複数種類の固体発光素子を有する光源部と、
前記光源部からの放射光を前記波長領域ごとに個別に受光する受光器と、
前記受光器により得られた前記波長領域ごとの受光光量に基づいて、前記複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御することにより、試料に対する加速試験が行われるように、試料面における放射照度を前記波長領域ごとに制御する制御部と
を備えた耐候性試験機。
【請求項２】
前記制御部は、前記光源部において設定された分光放射照度分布が維持されるように、前記受光光量に基づいて前記複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御する
請求項１に記載の耐候性試験機。
【請求項３】
前記設定された分光放射照度分布が、各波長領域で略同一の照度を示す分布である
請求項２に記載の耐候性試験機。
【請求項４】
前記設定された分光放射照度分布は、各波長領域の照度が太陽光の分光放射照度分布における各波長領域の照度よりも大きい分布である
請求項２に記載の耐候性試験機。
【請求項５】
前記設定された分光放射照度分布が、紫外領域における照度が他の波長領域における照度と比べて相対的に大きい分布である
請求項２に記載の耐候性試験機。
【請求項６】
前記受光器は、
１または複数の受光素子と、
前記受光素子の受光面側に設けられ、前記光源部からの放射光を前記波長領域ごとに個別に透過させる複数種類の波長選択透過フィルタとを有する
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
【請求項７】
前記光源部からの放射光を前記波長領域ごとに分光する回折格子を更に備え、
前記受光器は、前記回折格子により分光された放射光を受光することによって、前記光源部からの放射光を前記波長領域ごとに個別に受光する
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
【請求項８】
前記制御部は、前記固体発光素子の発光個数、発光強度および発光時間のうちの少なくとも１つを制御することにより、前記複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御する
請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
【請求項９】
前記固体発光素子が、発光ダイオード（ＬＥＤ）または有機ＥＬ素子である
請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
【請求項１０】
異なる波長領域の光を発する複数種類の固体発光素子を有する光源部と、
前記光源部からの放射光を前記波長領域ごとに個別に受光する受光器と、
前記受光器により得られた前記波長領域ごとの受光光量に基づいて、前記複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御することにより、試料に対する加速試験が行われるように、試料面における放射照度を前記波長領域ごとに制御する制御部と
を備え、
耐候性試験機に適用されるシステムである
固体発光素子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子を有する光源部を備えた固体発光素子システムおよび耐候性試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐候性試験機は、太陽に代わる光源（人工光源）からの放射光を促進的環境条件下（加速試験環境下）で各種試料に照射することにより、その試料（材料）の劣化度合い等を評価・判定する（耐候性試験を行う）ための装置である（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このような耐候性試験機では一般に、温度および湿度等の調節が可能な試験槽の中に、光源として、例えば、キセノンアークランプ、サンシャインカーボンアークランプ、紫外線カーボンアークランプ、メタルハライドランプまたは蛍光ランプ等が配置されている。また、この光源を中心とした回転動作を行う円環状の試料取付枠が設けられ、この試料取付枠に各試料が取り付けられている。そして、上記の促進的環境条件の下、数十時間から数千時間程度の試験が連続して行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９４５７８４号公報
【特許文献２】特許第３９２４５９２号公報
【特許文献３】特許第３１９５０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、耐候性試験機では一般に、ユーザの利便性を向上させることが求められている。なお、この点は、耐候性試験機以外の他の装置やシステムにおいても同様である。したがって、ユーザの利便性を向上させることを可能とする手法の提案が望まれる。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、利便性を向上させることが可能な耐候性試験機および固体発光素子システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の耐候性試験機は、異なる波長領域の光を発する複数種類の固体発光素子を有する光源部と、光源部からの放射光を波長領域ごとに個別に受光する受光器と、受光器により得られた波長領域ごとの受光光量に基づいて、複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御することにより、試料に対する加速試験が行われるように、試料面における放射照度を波長領域ごとに制御する制御部とを備えたものである。
本発明の固体発光素子システムは、異なる波長領域の光を発する複数種類の固体発光素子を有する光源部と、光源部からの放射光を波長領域ごとに個別に受光する受光器と、受光器により得られた波長領域ごとの受光光量に基づいて、複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御することにより、試料に対する加速試験が行われるように、試料面における放射照度を波長領域ごとに制御する制御部とを備え、耐候性試験機に適用されるシステムとしたものである。
【０００８】
本発明の耐候性試験機および固体発光素子システムでは、光源部における複数種類の固体発光素子の放射強度が個別に制御されることで、試料に対する加速試験が行われるように、試料面における放射照度が波長領域ごとに制御される。これにより、波長領域ごとの放射照度の割合が固定である場合とは異なり、分光放射照度分布が自在に調整可能となる。また、受光器により得られた波長領域ごとの受光光量に基づいて、複数種類の固体発光素子における放射強度が個別に制御される。これにより、波長領域ごとの放射照度に対するフィードバック制御が可能となり、波長領域ごとの放射照度の制御や維持管理が、より正確に実施可能となる。
【００１０】
この場合において、上記制御部が、光源部において設定された分光放射照度分布が維持されるように、受光光量に基づいて複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御してもよい。このようにした場合、所望の分光放射照度分布が維持されるため、目的とする試験が実現され易くなり、利便性の更なる向上が図られる。
【００１１】
ここで、上記設定された分光放射照度分布としては、例えば、各波長領域で略同一の照度を示す分布が挙げられる。このようにした場合、例えば分光老化試験を行う際に、光源としてランプ等を用いた場合（各波長領域での照度が異なっている固有の分光放射照度分布を示す光源を用いた場合）とは異なり、試料の劣化の測定において、光源の分光放射照度分布における照度の強弱による影響を排除することができる。すなわち、試料の劣化要因を、波長要因に限定することができ、波長要因と照度要因とを区別することが可能となる。その結果、より正確な分光老化試験を実施することが可能となる。
【００１２】
また、上記設定された分光放射照度分布は、例えば、各波長領域の照度が太陽光の分光放射照度分布における各波長領域の照度よりも大きい分布としてもよい。このようにした場合、太陽光の分光放射照度分布を近似しつつ、耐候性試験の際の加速性をより促進させることが可能となる。
【００１３】
更に、上記設定された分光放射照度分布が、例えば、紫外領域における照度が他の波長領域における照度と比べて相対的に大きい分布であってもよい。このようにした場合、紫外領域の照度が相対的に大きくなることから、耐候性試験の際の加速性がより促進される。
【００１４】
本発明の耐候性試験機では、上記受光器が、１または複数の受光素子と、この受光素子の受光面側に設けられ、光源部からの放射光を波長領域ごとに個別に透過させる複数種類の波長選択透過フィルタとを有するようにしてもよい。あるいは、光源部からの放射光を波長領域ごとに分光する回折格子を更に設けると共に、上記受光器が、この回折格子により分光された放射光を受光することによって光源部からの放射光を波長領域ごとに個別に受光するようにしてもよい。
【００１５】
本発明の耐候性試験機では、上記制御部が、固体発光素子の発光個数、発光強度および発光時間のうちの少なくとも１つを制御することによって、複数種類の固体発光素子における放射強度を個別に制御することが可能である。
【００１６】
本発明の耐候性試験機では、固体発光素子として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）または有機ＥＬ（Electro-Luminescence）素子を用いることが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の耐候性試験機および固体発光素子システムによれば、複数種類の固体発光素子の放射強度を個別に制御することによって、試料に対する加速試験が行われるように、放射照度を波長領域ごとに制御するようにしたので、分光放射照度分布を自在に調整することができる。よって、利便性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機の概略構成例を表す模式図である。
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面構成例を表す模式図である。
【図３Ａ】図１および図２に示した光源部の詳細構成例を表す断面図である。
【図３Ｂ】図１および図２に示した光源部の詳細構成例を表す斜視図である。
【図４】受光器および制御部による光源部の制御動作例の概要を説明するための模式図である。
【図５Ａ】光源部において設定された分光放射照度分布の一例を表す模式図である。
【図５Ｂ】光源部において設定された分光放射照度分布の他の例を表す模式図である。
【図５Ｃ】光源部において設定された分光放射照度分布の他の例を表す模式図である。
【図６】変形例１に係る耐候性試験機（分光老化試験機）の概略構成例を表す模式図である。
【図７】変形例２に係る耐候性試験機（分光老化試験機）の概略構成例を表す模式図である。
【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、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（光源部を中心として試料を回転させる方式の耐候性試験機の例）
２．変形例
変形例１（回折格子を用いて分光を行う耐候性試験機（分光老化試験機）の例）
変形例２（回折格子の利用が切換可能な耐候性試験機（分光老化試験機）の例）
３．その他の変形例
【００２３】
＜１．実施の形態＞
［構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る耐候性試験機（耐候性試験機１）の概略構成例を模式的に表したものである。また、図２は、この図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った矢視断面構成（Ｘ−Ｙ断面構成）例を模式的に表したものである。
【００２４】
耐候性試験機１は、試験槽１０内に配置された各種の材料からなる試料（試験片）９について、促進的環境条件下での耐候性試験を行うものである。この耐候性試験機１は、温度および湿度等の調節が可能な試験槽１０内に、光源部１１、一対の試料取付枠１２ａ，１２ｂ、複数の試料ホルダ１３、受光器１４およびブラックパネル温度計１５を備えている。耐候性試験機１はまた、図１に示したように、回転軸１２０、スリップリング１２１および制御部１６を備えている。なお、これらのうち、光源部１１、受光器１４および制御部１６が、本発明における「固体発光素子システム」の一具体例に対応している。
【００２５】
（光源部１１）
光源部１１は、試験槽１０内の中央付近において、Ｚ軸方向に沿って延在する支柱上に配置されている。この光源部１１は、図１および図２に示したように、試験槽１０内において周囲に（Ｘ−Ｙ面内方向に沿って）放射光Ｌoutを放射するものである。
【００２６】
ここで、図３Ａは、光源部１１の詳細構成例を断面図（Ｘ−Ｙ断面図）で模式的に表したものであり、図３Ｂは、この図３Ａに示した光源部１１の詳細構成例を斜視図で模式的に表したものである。
【００２７】
図３Ａおよび図３Ｂに示したように、光源部１１は、Ｚ軸方向に沿って延伸する円柱状の基体１１０と、この基体１１０の周囲に配置された１または複数（この例では４つ）の光源パッケージ１１１とから構成されている。これら４つの光源パッケージ１１１は、この例では矩形状となっており、基体１１０の円周上を周回するように所定間隔（この例では９０°ずつの間隔）で並んで配置されている。
【００２８】
このような光源パッケージ１１１は、例えば図４に模式的に示したように、異なる波長領域の光を発する複数種類（この例では５種類）の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅを含んで構成されている。具体的には、例えば、固体発光素子１１１ａは、２５０ｎｍ〜３５０ｎｍ程度の波長領域の放射光（発光光）Ｌａを出射し、固体発光素子１１１ｂは、３５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｂを出射し、固体発光素子１１１ｃは、５００ｎｍ〜８００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｃを出射する。また、例えば、固体発光素子１１１ｄは、８００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｄを出射し、固体発光素子１１１ｅは、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｅを出射する。すなわち、この例では、図４中の矢印Ｐ１で示したように、出射される放射光における短波長側から長波長側の順に、固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅが並んで配置されている。これらの放射光Ｌａ〜Ｌｅがそれぞれ出射されることで、図４中に示したように、光源パッケージ１１１（光源部１１）から放射光Ｌoutが出射されるようになっている。
【００２９】
このような固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅはそれぞれ、例えば、ＬＥＤまたは有機ＥＬ素子からなる。なお、これらの固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅはそれぞれ、後述する制御部１６から供給される制御信号ＣＴＬ（ＣＴＬａ〜ＣＴＬｅ）に従って、発光動作が個別に制御されるようになっている。
【００３０】
図１に示した試料取付枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、光源部１１が中心位置となるようにＸ−Ｙ平面内に配置された円環状の枠である。これらの試料取付枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、図１に示したように、回転軸１２０が回転方向Ｒ１に沿って回転することで、この回転方向Ｒ１と同じ向きの回転方向Ｒ２に沿って、光源部１１を中心（回転中心）とした一定速度での回転動作を行うようになっている。これにより図２に示したように、後述する各試料ホルダ１３もまた、光源部１１を中心として回転方向Ｒ２に沿った回転動作が行われるようになっている。
【００３１】
試料ホルダ１３は、図１に示したように、試料取付枠１２ａ，１２ｂの間を繋ぐようにして取り付けられており、これらの試料取付枠１２ａ，１２ｂに対して着脱可能となっている。各試料ホルダ１３は、光源部１１側に対向する試料取付面Ｓ１〜Ｓ３を、試料取付枠１２ａ側から試料取付枠１２ｂ側に沿ってこの順に有している。これらの試料取付面Ｓ１〜Ｓ３上には、図２に示したように、試料９または後述するブラックパネル温度計１５が配置されている。このような複数の試料ホルダ１３全体では、例えば図２に示したように、Ｘ−Ｙ平面上において、それらの個数に応じた多角形状をなしている。換言すると、これら複数の試料ホルダ１３は、上記した試料取付枠１２ａ，１２ｂ上で多角形を構成するように並んで配置されている。
【００３２】
（受光器１４）
受光器１４は、光源部１１から放射された放射光Ｌoutの放射照度を測定するためのもの（照度計）であり、図１および図２に示したように、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上に取り付けられている。具体的には、受光器１４は、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上において、試料９が取り付けられていない（配置されていない）試料ホルダ１３上に配置されている。なお、この受光器１４により得られた受光データ（受光値）Ｄ１は、この例では図１および図２に示したように、無線通信により後述する制御部１６へ伝送されるようになっている。
【００３３】
このような受光器１４は、光源パッケージ１１１（光源部１１）からの放射光Ｌoutを、例えば前述した波長領域ごとに個別に受光することが可能となっている。具体的には、例えば図４に模式的に示したように、受光器１４は、入射した放射光Ｌoutを波長領域ごとに受光可能な複数種類（この例では５種類）の受光センサ１４ａ〜１４ｅを含んで構成されている。より具体的には、例えば、受光センサ１４ａは、入射した放射光Ｌoutのうち、２５０ｎｍ〜３５０ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌａを選択的に受光可能であり、受光センサ１４ｂは、３５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｂを選択的に受光可能であり、受光センサ１４ｃは、５００ｎｍ〜８００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｃを選択的に受光可能となっている。また、例えば、受光センサ１４ｄは、入射した放射光Ｌoutのうち、８００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｄを選択的に受光可能であり、受光センサ１４ｅは、１０００ｎｍ〜１２００ｎｍ程度の波長領域の放射光Ｌｅを選択的に受光可能となっている。すなわち、この例では、図４中の矢印Ｐ２で示したように、受光可能な放射光における短波長側から長波長側の順に、受光センサ１４ａ〜１４ｅが並んで配置されている。
【００３４】
このような受光センサ１４ａ〜１４ｅはそれぞれ、例えば図４中に示したように、受光素子（光電変換素子）１４１、波長選択透過フィルタ１４２および拡散板１４３を、背面側から受光面側に向かってこの順に積層してなる積層構造を有している。このうち、拡散板１４３は、入射された放射光Ｌoutを入射面内で拡散させ、光強度の面内均一化を図るためのものである。また、波長選択透過フィルタ１４２は、光源部１１からの放射光Ｌoutを波長領域ごとに個別に透過させるためのものである。具体的には、例えば、受光センサ１４ａ内の波長選択透過フィルタ１４２では、上記した波長領域の放射光Ｌａを選択的に透過させ、受光センサ１４ｂ内の波長選択透過フィルタ１４２では、上記した波長領域の放射光Ｌｂを選択的に透過させ、受光センサ１４ｃ内の波長選択透過フィルタ１４２では、上記した波長領域の放射光Ｌｃを選択的に透過させるようになっている。また、例えば、受光センサ１４ｄ内の波長選択透過フィルタ１４２では、上記した波長領域の放射光Ｌｄを選択的に透過させ、受光センサ１４ｅ内の波長選択透過フィルタ１４２では、上記した波長領域の放射光Ｌｅを選択的に透過させるようになっている。なお、これらの受光センサ１４ａ〜１４ｅから個別に出力された受光データ（受光値）Ｄ１ａ〜Ｄ１ｅはそれぞれ、上記した受光データＤ１として制御部１６へ供給されるようになっている。
【００３５】
ブラックパネル温度計１５は、図２に示したように、試料ホルダ１３上（試料取付面Ｓ１〜Ｓ３のいずれか）に取り付けられており、試料９の温度情報を検出するための温度計である。この温度情報としては、放射光Ｌoutの光エネルギーが温度化された成分と、試験槽１０内の環境温度成分とを含んでいる。このようなブラックパネル温度計は、例えばバイメタル、白金抵抗体、サーミスタまたは熱電対等の感熱体を含んで構成されている。
【００３６】
（制御部１６）
制御部１６は、図１および図４に示したように、受光器１４により得られた受光データＤ１に基づいて制御信号ＣＴＬを生成し、この制御信号ＣＴＬを用いて光源部１１の放射強度（放射光Ｌoutの照度）を制御するものである。具体的には、受光データＤ１の値（放射照度）が予め設定された試験条件値と略一致（望ましくは一致）するように、光源部１１の放電電力を制御している。これにより、試料ホルダ１３上の試料９（試料面，被照射面）への放射照度が制御されるようになっている。なお、この際の放電電力の制御手法としては、例えばＰＩＤ（Proportional Integral Derivative）制御等が挙げられる。
【００３７】
ここで本実施の形態では、制御部１６は、図４に示したように、複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅにおける放射強度を個別に制御することにより、試料９における放射照度を、例えば前述した波長領域ごと（放射光Ｌａ〜Ｌｅごと）に制御するようになっている。また、この際に制御部１６は、受光器１４により得られた上記波長領域ごとの受光光量（各受光データＤ１ａ〜Ｄ１ｅの値）に基づいて、これら複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅにおける放射強度を個別に制御している。このような制御部１６は、例えばマイクロコンピュータ等を用いて構成されている。なお、この制御部１６による制御動作の詳細については、後述する。
【００３８】
［作用・効果］
（Ａ．基本動作）
この耐候性試験機１では、試験槽１０内において、光源部１１から放射光Ｌoutが放射される。また、複数の試料ホルダ１３および受光器１４が取り付けられた試料取付枠１２ａ，１２ｂがそれぞれ、この光源部１１を中心とした回転動作を行う。これにより、各試料ホルダ１３上の試料９に放射光Ｌoutが照射される。このような放射光Ｌoutの連続照射や、照射期間と非照射期間との周期的動作（サイクル）が、所定の試験時間（例えば数十時間〜数千時間程度）の間連続して行われることで、耐候性試験がなされる。
【００３９】
また、この際、制御部１６は、受光器１４により得られた受光データＤ１に基づいて制御信号ＣＴＬを生成し、この制御信号ＣＴＬを用いて光源部１１の放射強度を制御することにより、試料９への放射照度を制御する。これにより、受光データＤ１の値が予め設定された試験条件値と略一致（望ましくは一致）するように光源部１１の放電電力が制御され、安定した放射動作が担保されることになる。
【００４０】
（Ｂ．光源部１１の放射強度の制御動作）
次に、図４，図５Ａ，図５Ｂ，図５Ｃを参照して、このような制御部１６による光源部１１の放射強度の制御動作（試料９への放射照度の制御動作）について、より詳細に説明する。
【００４１】
まず、本実施の形態では、図４に示したように、制御部１６は、複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅにおける放射強度を個別に制御することにより、試料９における放射照度を波長領域ごと（例えば前述した放射光Ｌａ〜Ｌｅごと）に制御する。また、この際に制御部１６は、例えば、各固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅの発光個数、発光強度および発光時間のうちの少なくとも１つを制御することにより、放射強度を個別に制御する。
【００４２】
このようにして、光源部１１における複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅの放射強度が個別に制御され、試料９における放射照度が波長領域ごとに制御されることで、以下のようになる。すなわち、例えば光源としてランプ等を用いた場合のように、波長領域ごとの放射照度の割合が固定である場合とは異なり、試料９における分光放射照度分布が自在（任意）に調整可能となる。
【００４３】
また、この際に制御部１６は、図４に示したように、受光器１４により得られた上記波長領域ごとの受光光量（各受光データＤ１ａ〜Ｄ１ｅの値）に基づいて制御信号ＣＴＬａ〜ＣＴＬｅをそれぞれ生成し、これら複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅにおける放射強度を個別に制御する。具体的には、制御部１６は、受光センサ１４ａにおいて得られた放射光Ｌａの受光データＤ１ａに基づいて制御信号ＣＴＬａを生成し、固体発光素子１１１ａの放射強度を制御する。また、受光センサ１４ｂにおいて得られた放射光Ｌｂの受光データＤ１ｂに基づいて制御信号ＣＴＬｂを生成し、固体発光素子１１１ｂの放射強度を制御する。受光センサ１４ｃにおいて得られた放射光Ｌｃの受光データＤ１ｃに基づいて制御信号ＣＴＬｃを生成し、固体発光素子１１１ｃの放射強度を制御する。受光センサ１４ｄにおいて得られた放射光Ｌｄの受光データＤ１ｄに基づいて制御信号ＣＴＬｄを生成し、固体発光素子１１１ｄの放射強度を制御する。受光センサ１４ｅにおいて得られた放射光Ｌｅの受光データＤ１ｅに基づいて制御信号ＣＴＬｅを生成し、固体発光素子１１１ｅの放射強度を制御する。
【００４４】
このようにして、受光器１４により得られた波長領域ごとの受光光量（各受光データＤ１ａ〜Ｄ１ｅの値）に基づいて放射強度の制御が行われることで、波長領域ごとの放射照度に対するフィードバック制御が可能となる。その結果、波長領域ごとの放射照度の制御や維持管理が、より正確に実施可能となる。
【００４５】
更に、例えば図５Ａ，図５Ｂ，図５Ｃに示したように、制御部１６は、光源部１１において設定された分光放射照度分布が維持される（略一定に保たれて変動しない）ように、上記受光光量に基づいて複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅにおける放射強度を個別に制御する。これにより所望の分光放射照度分布が維持されるため、以下詳述するように、目的とする試験が実現され易くなり、利便性の更なる向上が図られる。
【００４６】
ここで、図５Ａに示した例では、光源部１１において設定された分光放射照度分布（符号Ｐ３１参照）が、各波長領域で略同一（望ましくは同一）の照度（放射照度）を示す分布となっている。このような分光放射照度分布を利用する場合、例えば後述する変形例１，２において詳述するように、分光老化試験を行う際に大きな利点が得られる。
【００４７】
また、図５Ｂに示した例では、光源部１１において設定された分光放射照度分布（符号Ｐ３２，Ｐ３３参照）が、太陽光の分光放射照度分布を近似した分布となっている。このような分光放射照度分布を利用する場合、太陽光の分光放射照度分布が、簡易かつ忠実に再現し易くなる。
【００４８】
ここで、特に符号Ｐ３３で示したように、設定された分光放射照度分布における各波長領域の照度が、太陽光の分光放射照度分布における各波長領域の照度よりも大きくなっている（例えば、ｎ倍（ｎ：２以上の整数）の照度となっている）場合には、以下の利点が得られる。すなわち、太陽光の分光放射照度分布を近似しつつ、耐候性試験の際の加速性をより促進させることが可能となる。
【００４９】
更に、図５Ｃに示した例では、光源部１１において設定された分光放射照度分布（符号Ｐ３４参照）が、所定の波長領域Δλ（この例では紫外領域）における照度が他の波長領域における照度と比べて相対的に大きい分布となっている。このような分光放射照度分布を利用する場合、この例では紫外領域の照度が相対的に大きくなることから、耐候性試験の際の加速性がより促進される。なお、他の波長領域における照度は、この例では０（ゼロ）よりも大きい所定値となっているが、これには限られず、他の波長領域における照度を０としてもよい。
【００５０】
以上のように本実施の形態では、複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅの放射強度を個別に制御することによって、試料９における放射照度を波長領域ごとに制御するようにしたので、分光放射照度分布を自在に調整することができる。よって、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。
【００５１】
また、波長領域ごとの受光光量（各受光データＤ１ａ〜Ｄ１ｅの値）に基づいてそのような制御を行うようにしたので、フィードバック制御を利用しつつ、分光放射照度分布を自在に調整することができる。
【００５２】
更に、光源部１１内の光源として固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅを用いるようにしたので、光源としてランプを用いた場合と比べ、低消費電力化を図ることも可能となる。
【００５３】
＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１，２）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００５４】
［変形例１］
図６は、変形例１に係る耐候性試験機（分光老化試験機）１Ａの概略構成例を模式的に表したものである。この分光老化試験機１Ａは、波長領域ごとに試料９の劣化の程度を測定する試験（分光老化試験）を行うものであり、光源部１１、回折格子１７、試料９を固定するための１つの試料ホルダ（図示せず）、受光器１４および制御部１６を備えている。また、光源部１１は、前述したように、複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅを含む光源パッケージ１１１を有している。
【００５５】
回折格子１７は、光源部１１（光源パッケージ１１１）から出射された放射光Ｌout（放射光Ｌａ〜Ｌｅ）を波長領域ごとに分光し、その分光された放射光（回折光Ｌｄ１，Ｌｄ２，…，Ｌｄ(ｎ−１)，Ｌｄｎ）を試料９へ向けて出射するものである。
【００５６】
このようにして回折格子１７から出射された回折光Ｌｄ１〜Ｌｄｎはそれぞれ、試料９の試料面上で、受光領域Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａ(ｎ−１)，Ａｎごとに個別に照射される。また、この試料９の近傍に位置する受光器１４では、このような回折光Ｌｄ１〜Ｌｄｎを受光することで、放射光Ｌoutを波長領域ごとに受光する。なお、この例では、図６中の矢印Ｐ４で示したように、試料面および受光器１４において、短波長側から長波長側の順に回折光Ｌｄ１〜Ｌｄｎがそれぞれ入射するようになっている。
【００５７】
このような構成の本変形例においても、基本的には上記実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。
【００５８】
また、本変形例では、例えば前述の図５Ａに示した分光放射照度分布（各波長領域で略同一の照度を示す分布）を利用する場合、以下の効果を得ることも可能となる。すなわち、分光老化試験を行う際に、光源としてランプ等を用いた場合（各波長領域での照度が異なっている固有の分光放射照度分布を示す光源を用いた場合）とは異なり、試料９の劣化の測定において、光源の分光放射照度分布における照度の強弱による影響を排除することができる。すなわち、試料９の劣化要因を、波長要因に限定することができ、波長要因と照度要因とを区別することが可能となる。その結果、より正確な分光老化試験を実施することが可能となる。
【００５９】
［変形例２］
図７は、変形例２に係る耐候性試験機（分光老化試験機）１Ｂの概略構成例を模式的に表したものである。この耐候性試験機１Ｂは、光源部１１、２つの試料ホルダ１３Ａ，１３Ｂ、３つの凹面鏡１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ、スリット１９、平面鏡１８２、回折格子１７、２つの受光器１４および制御部１６を備えている。これらのうち、光源部１１および凹面鏡１８１ａ，１８１ｂはそれぞれ、暗室１０Ａ内に配置されている。また、スリット１９、平面鏡１８２、凹面鏡１８１ｃおよび回折格子１７はそれぞれ、暗室１０Ｂ内に配置されている。なお、試料ホルダ１３Ａ，１３Ｂの近傍にはそれぞれ、受光器１４が配置され、制御部１６に対して受光データＤ１が供給されるようになっている。
【００６０】
凹面鏡１８１ａ，１８１ｂは、光源部１１から出射された放射光Ｌoutを反射し、スリット１９を介して暗室１０Ａ内から暗室１０Ｂ側へと放射光Ｌoutを導くためのものである。
【００６１】
スリット１９は、暗室１０Ａと暗室１０Ｂとを連通するための開口であり、放射光Ｌoutの光路上に設けられている。
【００６２】
平面鏡１８２は、放射光Ｌoutを反射することが可能なものであり、図示しない駆動部による駆動に従って、図７中の矢印Ｐ５で示したように移動（変位）することが可能となっている。具体的には、図７中に実線および破線で示したように、平面鏡１８２の位置が、放射光Ｌoutの光路上に対して挿脱自在となるように構成されている。これにより、平面鏡１８２が実線の位置（放射光Ｌoutの光路から外れた位置）に設定された場合には、スリット１９を介して入射した放射光Ｌoutが、平面鏡１８２により反射されずにそのまま凹面鏡１８１ｃ側へと進行する。一方、平面鏡１８２が破線の位置（放射光Ｌoutの光路上の位置）に設定された場合には、スリット１９を介して入射した放射光Ｌoutが平面鏡１８２により反射され、試料ホルダ１３Ｂ側へと進行するようになっている。
【００６３】
凹面鏡１８１ｃは、スリット１９を介して入射した放射光Ｌoutを反射し、回折格子１７側へと導くためのものである。
【００６４】
回折格子１７は、この例では、凹面鏡１８１ｃ側から入射した放射光Ｌoutを波長領域ごとに分光し、その分光された放射光（回折光）を試料ホルダ１３Ａ側へ出射するようになっている。
【００６５】
このような構成により本変形例では、平面鏡１８２の位置（変位動作）に応じて、放射光Ｌoutの光路の切り換えが可能となる。具体的には、放射光Ｌoutを平面鏡１８２により反射させずに試料ホルダ１３Ａ側へ導く場合（前者）と、放射光Ｌoutを平面鏡１８２により反射させて試料ホルダ１３Ｂ側へと導く場合（後者）との切り換えが可能となる。前者の場合、試料ホルダ１３Ａ側に試料９を固定しておくことで、回折格子１７によって分光された放射光Ｌoutが試料９へ照射され、上記変形例１において説明したような分光老化試験を実施することが可能となる。一方、後者の場合、試料ホルダ１３Ｂ側に試料９を固定しておくことで、回折格子１７を介さずに（分光されずに）そのまま放射光Ｌoutが試料９へ照射され、通常の耐候性試験を実施することが可能となる。つまり、本変形例では、耐候性試験と分光老化試験とを、１つ（共通）の光源部１１を用いつつ、１つ（単一）の装置内で切り換えて実施することが可能となる。
【００６６】
＜３．その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
【００６７】
例えば、光源部、試料取付枠、試料ホルダ、受光器、受光素子およびブラックパネル温度計等の形状や配置位置、個数等は、上記実施の形態等において説明したものには限られず、他の形状や配置位置、個数等としてもよい。具体的には、例えば、円環状の試料取付枠が、例えば、光源を中心とした回転動作を行うのもの（回転式のもの）ではなく、固定式のもの（光源を中心として固定配置されたもの）であってもよい。
【００６８】
また、光源部内における光源パッケージや固体発光素子の形状や配置位置、個数等についても、上記実施の形態等において説明したものには限られず、他の形状や配置位置、個数等としてもよい。具体的には、例えば、基体１１０上において、円周上を周回する複数個の光源パッケージ１１１のセットを、基体１１０の延伸方向（Ｚ軸方向）に沿って複数セット設けるようにしてもよい。また、例えば、基体１１０上に複数の固体発光素子を点在させることで、全体として光源パッケージ１１１を形成するようにしてもよい。なお、この場合、異なる波長領域の光を発する複数種類の固体発光素子同士を、例えば円周上に沿って周回するように配置したり、あるいは、例えば基体１１０の延伸方向に沿って配置するようにしてもよい。
【００６９】
更に、上記実施の形態等では、固体発光素子の一例としてＬＥＤおよび有機ＥＬ素子を挙げて説明したが、これには限られず、他の固体発光素子を用いるようにしてもよい。
【００７０】
加えて、上記実施の形態等では、制御部による各種の制御動作や試験方法について具体的に挙げて説明したが、上記実施の形態等で説明した手法には限られず、他の手法を用いて制御動作や試験を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、固体発光素子の発光個数、発光強度および発光時間以外のパラメータを制御することで、波長領域ごとに放射強度（放射照度）を制御するようにしてもよい。また、上記実施の形態等で説明した分光放射照度分布以外の他の分光放射照度分布を維持するように、フィードバック制御を行うようにしてもよい。更に、場合によっては、そのようなフィードバック制御を行わずに固体発光素子の発光動作を制御するようにしてもよい。
【００７１】
また、受光器から制御部への受光データの伝送方法については、上記実施の形態等で説明した手法には限られず、他の手法を用いて伝送するようにしてもよい。
【００７２】
更に、上記実施の形態等で説明した一連の制御は、ハードウェア（回路）で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、上記した各機能をコンピュータ（マイクロコンピュータ等）により実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
【００７３】
加えて、上記実施の形態等では、本発明の固体発光システムを耐候性試験機や分光老化試験機に適用した場合を例に挙げて説明したが、これには限られず、本発明の固体発光素子システムを他の装置やシステムに適用してもよい。具体的には、本発明の固体発光素子システムを、例えば、植物育成システムや殺菌システム、健康増進システム等に適用してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…耐候性試験機、１Ａ，１Ｂ…耐候性試験機（分光老化試験機）、１０…試験槽、１０Ａ，１０Ｂ…暗室、１１…光源部、１１０…基体、１１１…光源パッケージ、１１１ａ〜１１１ｅ…固体発光素子、１２ａ，１２ｂ…試料取付枠、１２０…回転軸、１２１…スリップリング、１３，１３Ａ，１３Ｂ…試料ホルダ、１４…受光器、１４ａ〜１４ｅ…受光センサ、１４１…受光素子、１４２…波長選択透過フィルタ、１４３…拡散板、１５…ブラックパネル温度計、１６…制御部、１７…回折格子、１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ…凹面鏡、１８２…平面鏡、１９…スリット、９…試料、Ｌout，Ｌａ〜Ｌｅ…放射光、Ｌｄ１〜Ｌｄｎ…回折光、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…試料取付面、Ｄ１，Ｄ１ａ〜Ｄ１ｅ…受光データ（受光値）、ＣＴＬ，ＣＴＬａ〜ＣＴＬｅ…制御信号、Ｒ１，Ｒ２…回転方向、Ａ１〜Ａｎ…受光領域、Δλ…波長領域。
【要約】
【課題】利便性を向上させることが可能な耐候性試験機等を提供する。
【解決手段】耐候性試験機１は、異なる波長領域の光を発する複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅを有する光源部１１と、１または複数の試料ホルダ１３と、複数種類の固体発光素子１１１ａ〜１１１ｅにおける放射強度を個別に制御することにより、試料面（試料９）における放射照度を波長領域ごとに制御する制御部１６とを備えている。
【選択図】図４【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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