(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを供給するために使用される少なくとも１つの光源と、
少なくとも１つの入力端部と出力端部とを有する導光装置であって、前記少なくとも１つの入力端部が前記少なくとも１つの光源に対応し、複数の光ファイバを含み、前記少なくとも１つの入力端部の前記光ファイバが前記出力端部まで延び、前記出力端部で均一に分配される、導光装置と、
試験されるべきモジュールを支えるために使用されるプラットフォームであって、前記出力端部からの前記光ビームが前記試験されるべきモジュールを照明する、プラットフォームと、を備え、
前記入力端部がＭ個の領域に分割され、各領域がＮ個の光ファイバを有し、前記出力端部がＮ個の領域に分割され、前記入力端部の各領域の前記Ｎ個の光ファイバが、それぞれ前記出力端部の前記Ｎ個の領域まで延びる光出力装置。
【請求項２】
前記光源が安定状態または過渡状態にある、請求項１に記載の光出力装置。
【請求項３】
前記光源がガス放電ランプまたは金属放電ランプである、請求項１に記載の光出力装置。
【請求項４】
Ｍの値がＮの値と等しい、請求項１に記載の光出力装置。
【請求項５】
各光ファイバがコア部分とクラッド部分とを有し、前記クラッド部分が前記コア部分を覆い、前記クラッド部分の屈折率が前記コア部分の屈折率よりも小さい、請求項１に記載の光出力装置。
【請求項６】
前記コア部分の材料がケイ素を含み、前記クラッド部分の材料がガラスまたはプラスチックである、請求項５に記載の光出力装置。
【請求項７】
前記試験されるべきモジュールが太陽電池モジュールである、請求項１に記載の光出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光出力装置に関し、詳細には、光ファイバを通して導光する光出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光出力装置は太陽電池モジュールを試験するために使用され、通常、複数の光源とプラットフォームとを含む。プラットフォームは太陽電池モジュールを支える。光源はアレイで配置され、模擬太陽光の光ビームを供給して、太陽電池モジュールを照明し、それによって試験目的を達成するために使用される。
【０００３】
従来の光出力装置は以下の欠点を有する。光源が太陽電池モジュールを直接照明し、そこで、光源の輝度が均一でない(いくつかの光源が特に明るいかまたは特に暗い)場合、太陽電池モジュールに投射される光ビームは全体として均一でなく(いくつかの領域が特に明るいかまたは特に暗い)、それは試験結果に重大な影響を与える。特に、光源が交換されると、上記の問題はより明白になる。そればかりでなく、光源の相対位置も光ビーム全体の均一性に影響を及ぼし、そこで、光源の位置は非常に正確であるべきである。特に、光源の位置が別々に調整される場合、光ビーム全体の全体的均一性は影響を受けやすい。したがって、従来の光出力装置は光源の設定または調整に高い要求基準を有しており、それは設定または調整に困難をもたらす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、少なくとも1つの光源、導光装置、およびプラットフォームを含む光出力装置を提供する。光源は光ビームを供給するために使用される。導光装置は少なくとも1つの入力端部と出力端部とを有する。入力端部は光源に対応し、複数の光ファイバを含む。入力端部の光ファイバは出力端部まで延び、出力端部で均一に分配される。プラットフォームは試験されるべきモジュールを支えるために使用され、出力端部からの光ビームは試験されるべきモジュールを照明する。
【０００５】
それ故に、出力端部での出力光の全体的均一性が改善される。その上、不均一輝度をもつ複数の光源(いくつかの光源が特に明るいかまたは特に暗い)の場合に、出力端部の出力光の全体的均一性は深刻な影響を受けない。そればかりでなく、光源の相対位置は出力端部の出力光の全体的均一性に全く影響を与えない。したがって、光出力装置は光源の設定または調整に高い要求基準を有しておらず、それ故に、使用の利便性が改善される。加えて、本発明の光出力装置の出力端部は、ユーザー要求に応じて試験されるべき太陽電池モジュールの近隣まで動的に移動されて、照度の損失を低減させ、それによって、太陽電池モジュールを光源の位置と一致させることが要求される先行技術よりも効率を高めることができる。
【０００６】
本発明について、添付図面に従って説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態による光出力装置の概略図である。
【図２】図1における導光装置の第1の入力端部の一実施形態を線2-2に沿って切り取った概略断面図である。
【図３】図1における導光装置の第2の入力端部の一実施形態を線3-3に沿って切り取った概略断面図である。
【図４】図1における導光装置の第3の入力端部の一実施形態を線4-4に沿って切り取った断面概略図である。
【図５】図1における導光装置の出力端部の一実施形態の部分概略図である。
【図６】図1における導光装置の光ファイバの一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図1を参照すると、本発明の一実施形態による光出力装置の概略図が示される。光出力装置1は、少なくとも1つの光源、導光装置2、およびプラットフォーム(図示せず)を備える。
【０００９】
光源は光ビームを供給するために使用される。この実施形態では、少なくとも1つの光源は、第1の光源11、第2の光源12、および第3の光源13を含む。しかし、少なくとも1つの光源は、4つ以上の光源を含んでもよいことが理解されよう。光源11、12、および13は安定状態または過渡状態にあり、さらにガス放電ランプまたは金属放電ランプとすることができる。この実施形態では、光源11、12、および13はキセノンランプである。
【００１０】
導光装置2は、少なくとも1つの入力端部と出力端部20とを有する。この実施形態では、導光装置2は、複数の入力端部(例えば第1の入力端部A、第2の入力端部B、および第3の入力端部C)と、複数の光ファイバ21とを含む。各光ファイバ21は入力端部のうちの1つから出力端部20まで延びる。言い換えれば、各入力端部は光ファイバの束であり、出力端部20は光ファイバの束であり、出力端部20の光ファイバの数は入力端部(第1の入力端部A、第2の入力端部B、および第3の入力端部C)の光ファイバの数の合計に等しい。この実施形態では、出力端部20は、N個の領域(N=25)(領域N1、領域N2、…、および領域N25)に分割することができる。
【００１１】
各入力端部は各光源に対応する。例えば、第1の入力端部Aは第1の光源11の光ビームを集め、第2の入力端部Bは第2の光源12の光ビームを集め、第3の入力端部Cは第3の光源13の光ビームを集める。各入力端部は複数の光ファイバ21を含む。各入力端部の光ファイバ21は出力端部20まで延び、出力端部20で均一に分配される。この実施形態では、導光装置2は、光源11、12、および13に対応する3つの入力端部A、B、およびCを有する。しかし、少なくとも1つの光源が4つ以上の光源を含む場合、導光装置2はそれに対応する4つ以上の入力端部を有してもよいことが理解されよう。
【００１２】
図2を参照すると、図1における導光装置の第1の入力端部の一実施形態を線2-2に沿って切り取った概略断面図が示される。第1の入力端部AはM個の領域に分割することができる。各領域はN個の光ファイバ21を有する。この実施形態では、M=25およびN=25である。すなわち、第1の入力端部Aは、25個の領域(領域A1、領域A2、…、および領域A25)に分割することができる。各領域は25個の光ファイバ21を有し(例えば、領域A1は1から25まで番号付けされた25個の光ファイバ21を有し)、そこで、第1の入力端部Aは合計625個の光ファイバ21(25×25=625)を有する。しかし、他の実施形態では、Mの値はNの値と等しくなくてもよいことが理解されよう。
【００１３】
各領域の光ファイバ21は、それぞれ、出力端部20のN個の領域まで延びる。例えば、領域A1では、1と番号付けされた光ファイバ21は、出力端部20の領域N1まで延び、2と番号付けされた光ファイバ21は、出力端部20の領域N2まで延び、…、25と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N25まで延びる。同様に、領域A2では、1と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N1まで延び、2と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N2まで延び、…、25と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N25まで延びる。同様に、領域A25では、1と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N1まで延び、2と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N2まで延び、…、25と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N25まで延びる。
【００１４】
図3を参照すると、図1における導光装置の第2の入力端部の一実施形態を線3-3に沿って切り取った概略断面図が示される。第2の入力端部Bは第1の入力端部Aと同じ形態を有し、M個の領域に分割することができる。各領域はN個の光ファイバ21を有する。この実施形態では、M=25およびN=25である。すなわち、第2の入力端部Bは25個の領域(領域B1、領域B2、…、および領域B25)に分割することができる。各領域は25個の光ファイバ21を有する(例えば、領域B1は1から25まで番号付けされた25個の光ファイバ21を有する)。したがって、第2の入力端部Bは合計625個の光ファイバ21(25×25=625)を有する。各領域の光ファイバ21は、それぞれ、出力端部20のN個の領域まで延びる。例えば、領域B1では、1と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N1まで延び、2と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N2まで延び、…、25と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N25まで延びる。同様に、領域B2では、1と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N1まで延び、2と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N2まで延び、…、25と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N25まで延びる。同様に、領域B25では、1と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N1まで延び、2と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N2まで延び、…、25と番号付けされた光ファイバ21は出力端部20の領域N25まで延びる。
【００１５】
図4を参照すると、図1における導光装置の第3の入力端部の一実施形態を線4-4に沿って切り取った断面概略図が示される。第3の入力端部Cは第1の入力端部Aおよび第2の入力端部Bと同じ形態を有し、ここでは繰り返して説明しない。
【００１６】
図5を参照すると、図1における導光装置の出力端部の一実施形態の部分概略図が示される。出力端部20は、25個の領域(領域N1、領域N2、…、および領域N25)に分割することができる。各領域は、入力端部からの光ファイバ21を含む。例えば、領域N1は、第1の入力端部Aの領域A1からの1と番号付けされた光ファイバ21(A1-1番)、第1の入力端部Aの領域A2からの1と番号付けされた光ファイバ21(A2-1番)、…、第1の入力端部Aの領域A25からの1と番号付けされた光ファイバ21(A25-1番)と、第2の入力端部Bの領域B1からの1と番号付けされた光ファイバ21(B1-1番)、第2の入力端部Bの領域B2からの1と番号付けされた光ファイバ21(B2-1番)、…、および第2の入力端部Bの領域B25からの1と番号付けされた光ファイバ21(B25-1番)と、第3の入力端部Cの領域C1からの1と番号付けされた光ファイバ21(C1-1番)、第3の入力端部Cの領域C2からの1と番号付けされた光ファイバ21(C2-1番)、…、および第3の入力端部Cの領域C25からの1と番号付けされた光ファイバ21(C25-1番)とを含む。したがって、領域N1は合計75個の光ファイバ21(25×3=75)を有する。同様に、領域N2から領域N25までの分配は領域N1のものと同じである。したがって、出力端部20は合計1875個の光ファイバ21(25×75=1875)を有する。他方では、光源の視点から、各入力端部は25個の領域に分割され、各領域は25個の光ファイバ21を有し、そこで、光ファイバ21の総数はやはり1875(25×25×3=1875)である。
【００１７】
プラットフォーム(図示せず)は、試験されるべきモジュールを支えるために使用される。好ましくは、試験されるべきモジュールは太陽電池モジュールである。出力端部20のすべての光ファイバ21は一緒に束ねられて、試験されるべきモジュールと位置合わせされ、その結果、出力端部20からの光ビームが試験されるべきモジュールを照明して、試験が行われる。
【００１８】
図6を参照すると、図1における導光装置の光ファイバの一実施形態の概略図が示される。光ファイバ21はコア部分201とクラッド部分202とを有する。クラッド部分202はコア部分201を覆う。この実施形態では、コア部分201の材料はケイ素(例えば、二酸化ケイ素)を含み、クラッド部分202の材料はガラスまたはプラスチックである。クラッド部分202の屈折率はコア部分201の屈折率よりも小さく、その結果、光ビーム30は光ファイバ21において全反射され、それによって、光ビームの伝送損失は有効に低減される。
【００１９】
この実施形態では、各入力端部はM個の領域に分割することができ、各領域はN個の光ファイバ21を有する。しかし、他の実施形態では、各入力端部はM個の領域に分割されず、単にN個の光ファイバ21を有する。同様に、各入力端部のN個の光ファイバ21は、それぞれ、出力端部20のN個の領域まで延びる。
【００２０】
この実施形態では、入力端部A、B、およびCは光源11、12、および13に対応し、入力端部A、B、およびCの各領域の光ファイバ21は出力端部20の各領域に寄与し、すなわち、単独の光ビームの照度の寄与を除くために多数の光ビームが寄せ集められ、それによって、出力端部20の出力光の全体的均一性が改善される。さらに、光源11、12、および13の輝度が均一ではない(いくつかの光源が特に明るいかまたは特に暗い)場合に、出力端部20の出力光の全体的均一性は深刻な影響を受けない。その上、光源11、12、および13の相対位置は、出力端部20の出力光の全体的均一性に全く影響を与えない。したがって、本発明の光出力装置1は光源11、12、および13の設定または調整に高い要求基準を有しておらず、それ故に、使用の利便性が改善される。そればかりでなく、本発明の光出力装置1の出力端部20はユーザー要求に応じて太陽電池モジュールの近隣まで動的に移動されて、照度の損失を低減させ、それによって、太陽電池モジュールを光源の位置と一致させることが要求される先行技術よりも効率をよくすることができる。
【００２１】
上述の実施形態は単に本発明の原理および有効性を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。したがって、本発明の趣旨から逸脱することなく上述の実施形態に対して当業者によって行われる変形形態および変更形態は、以下の特許請求の範囲で明示されるような本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００２２】
1  光出力装置
2  導光装置
11、12、13  光源
20  出力端部
21  光ファイバ
30  光ビーム
201  コア部分
202  クラッド部分
A、B、C  入力端部
N1、N2、N25  出力端部の領域
【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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