(57)【要約】【課題】信頼性の高い試験を実施す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、光源１１と、光源１１を中心とした回転動作を行う円環状の試料取付枠１２ａ，１２ｂと、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上に並んで配置された複数の試料ホルダ１３と、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上の互いに異なる位置に設けられた複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃと、複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた各受光値（受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ）に基づいて光源１１の放射強度を制御することにより、試料面における放射照度を制御する制御部１６とを備えている。【選択図】図２
2014228312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源を中心とした回転動作を行う円環状の試料取付枠と、
前記試料取付枠上に並んで配置された複数の試料ホルダと、
前記試料取付枠上の異なる位置に設けられた複数の受光器と、
前記複数の受光器により得られた各受光値に基づいて、前記光源の放射強度を制御することにより、試料面における放射照度を制御する制御部と
を備えた耐候性試験機。
【請求項２】
前記制御部は、各受光値の平均値を用いて、前記光源の放射強度を制御する
請求項１に記載の耐候性試験機。
【請求項３】
前記制御部は、各受光値の加重平均値を用いて、前記光源の放射強度を制御する
請求項１に記載の耐候性試験機。
【請求項４】
前記加重平均値が算出される際に、各受光値に含まれる反射光成分の分布を考慮した重み付け係数が設定される
請求項３に記載の耐候性試験機。
【請求項５】
前記制御部は、更に、各受光値の大きさに応じて、各受光器の近傍に位置する試料ホルダにおける試験時間を個別に制御する
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
【請求項６】
前記制御部は、
前記受光値が相対的に大きくなるのに従って、前記試験時間が相対的に短くなるように制御する一方、
前記受光値が相対的に小さくなるのに従って、前記試験時間が相対的に長くなるように制御する
請求項５に記載の耐候性試験機。
【請求項７】
前記制御部は、
各受光値のうちの少なくとも１つが閾値を超えた場合、
その閾値を超える受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダにおいて、試験の実施を強制停止させる
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の耐候性試験機。
【請求項８】
前記複数の受光器がそれぞれ、試料が取り付けられていない前記試料ホルダ上に配置されている
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】
前記複数の受光器が、前記試料取付枠の円周上において、互いに等分割に配置されている
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】
複数の試料ホルダが並んで配置されると共に複数の受光器が異なる位置に設けられた円環状の試料取付枠を、光源を中心として回転動作させ、
前記複数の受光器により得られた各受光値に基づいて、前記光源の放射強度を制御することにより、試料面における放射照度を制御する
耐候性試験機の制御方法。
【請求項１１】
各受光値の平均値を用いて、前記光源の放射強度を制御する
請求項１０に記載の耐候性試験機の制御方法。
【請求項１２】
受光値の大きさに応じて、各受光器の近傍に位置する試料ホルダにおける試験時間を個別に制御する
請求項１０または請求項１１に記載の耐候性試験機の制御方法。
【請求項１３】
各受光値のうちの少なくとも１つが閾値を超えた場合、
その閾値を超える受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダにおいて、試験の実施を強制停止させる
請求項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の耐候性試験機の制御方法。
【請求項１４】
複数の試料ホルダが並んで配置されると共に複数の受光器が異なる位置に設けられた円環状の試料取付枠を、光源を中心として回転動作させ、
前記複数の受光器により得られた各受光値の大きさに応じて、試験の際に、前記試料ホルダ上における試料の配置位置の交換を行う
耐候性試験方法。
【請求項１５】
相対的に大きい受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダ上の試料と、相対的に小さい受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダ上の試料との間で、前記配置位置の交換を行う
請求項１４に記載の耐候性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの放射光を促進的環境条件下で試料に照射することにより耐候性試験を行う耐候性試験機およびその制御方法、ならびに耐候性試験方法に関する。
【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、上記したような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、このような耐候性試験機では一般に、光源からの放射光の強度（放射照度）を安定して制御するため、上記した試料取付枠には試料の他に受光器が取り付けられている。具体的には、この受光器において得られた受光値（放射照度）が予め設定された試験条件値と一致するように光源の放射強度を制御することにより、試料への放射照度を制御している。なお、ここでいう「放射照度」とは、全波長域における放射照度ではなく、受光器が感知する波長域内の分光放射照度の積算値のことを意味しており、以下同様である。
【０００６】
ところが、この受光値には、光源自体からの放射光成分だけでなく、試験槽の内壁や試料等の反射光成分も含まれている。したがって、このような反射光成分を加味した適切な放射照度の制御等を行い、信頼性の高い耐候性試験を実施することが望まれる。
【０００７】
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、信頼性の高い試験を実施することが可能な耐候性試験機およびその制御方法ならびに耐候性試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の耐候性試験機は、光源と、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と、この試料取付枠上に並んで配置された複数の試料ホルダと、試料取付枠上の異なる位置に設けられた複数の受光器と、これら複数の受光器により得られた各受光値に基づいて光源の放射強度を制御することにより、試料面における放射照度を制御する制御部とを備えたものである。
【０００９】
本発明の耐候性試験機の制御方法は、複数の試料ホルダが並んで配置されると共に複数の受光器が異なる位置に設けられた円環状の試料取付枠を、光源を中心として回転動作させ、複数の受光器により得られた各受光値に基づいて光源の放射強度を制御することにより、試料面における放射照度を制御するようにしたものである。
【００１０】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法では、光源を中心とした回転動作を行う試料取付枠上の異なる位置に複数の受光器が設けられ、これら複数の受光器により得られた各受光値に基づいて光源の放射強度が制御されることにより、試料面における放射照度が制御される。これにより、単一の受光器から得られた受光値に基づいて光源の放射強度を制御することで放射照度を制御する場合と比べ、受光器の配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した、試験ごとの放射照度のばらつきが低減し得る。
【００１１】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法では、各受光値の平均値を用いて光源の放射強度を制御するようにするのが好ましい。このようにした場合、反射光成分が相対的に多過ぎる受光値や相対的に少な過ぎる受光値を用いた放射照度制御が回避され、平均的（中間的）な反射光成分を含む受光値を用いた放射照度制御が実現可能となる。したがって、受光器の配置位置等に応じた反射光成分の相違が生じたとしても、試験ごとの放射照度のばらつきが低減する。
【００１２】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法では、各受光値の加重平均値（重み付け加算平均値）を用いて光源の放射強度を制御するようにしてもよい。このようにした場合、例えば、各受光器の配置位置等に応じた重み付けをしたうえでの放射照度制御となるため、受光器の配置位置等に応じた反射光成分の相違をより適切に考慮した制御が可能となる。したがって、試験ごとの放射照度のばらつきがより低減し得る。また、この場合において、上記加重平均値が算出される際に、各受光値に含まれる反射光成分の分布を考慮した重み付け係数が設定されるようにするのが好ましい。このようにした場合、受光器の配置位置に応じた反射光成分の相違が、分布という形でより厳密に反映され、試験ごとの放射照度のばらつきが更に低減し得る。
【００１３】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法では、更に、各受光値の大きさに応じて、各受光器の近傍に位置する試料ホルダにおける試験時間を個別に制御するようにしてもよい。具体的には、例えば、受光値が相対的に大きくなるのに従って試験時間が相対的に短くなるように制御する一方、受光値が相対的に小さくなるのに従って試験時間が相対的に長くなるように制御してもよい。このようにした場合、各試料に対する反射光成分が配置位置等に応じてばらついていたとしても、そのような配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した、各試料への放射露光量（試験時間全体での放射照度の積算値）のばらつきが抑えられる。したがって、試料の配置位置等に起因した試験結果（試料の劣化の度合い）のばらつきが低減し、試験の信頼性が更に向上する。
【００１４】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法では、各受光値のうちの少なくとも１つが閾値を超えた場合、その閾値を超える受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダにおいて、試験の実施を強制停止させるようにしてもよい。このようにした場合、過大な放射照度のままでの試験の実施が場所に応じて部分的に回避可能となるため、適切な（上記閾値を超えない）範囲での放射照度による試験の実施が継続されつつも、試験結果の信頼性が確保される。したがって、試験の信頼性の向上と効率的な試験の実施とが両立可能となる。
【００１５】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法では、上記複数の受光器をそれぞれ、試料が取り付けられていない試料ホルダ上に配置するのが好ましい。このように構成した場合、各受光器において、実際の試料と略同一条件での受光動作が可能となり、受光精度が向上する。また、上記複数の受光器を、試料取付枠の円周上において互いに等分割に配置するのが好ましい。このように構成した場合、複数の受光器がより等方的に配置されることになるため、受光器の配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した試験ごとの放射照度のばらつきが、より低減し得る。
【００１６】
本発明の耐候性試験方法は、複数の試料ホルダが並んで配置されると共に複数の受光器が異なる位置に設けられた円環状の試料取付枠を、光源を中心として回転動作させ、複数の受光器により得られた各受光値の大きさに応じて、試験の際に、試料ホルダ上における試料の配置位置の交換を行うようにしたものである。
【００１７】
本発明の耐候性試験方法では、光源を中心とした回転動作を行う試料取付枠上の異なる位置に複数の受光器が設けられ、これら複数の受光器により得られた各受光値の大きさに応じて、試験の際に試料の配置位置の交換が行われる。これにより、単一の受光器を用いて試験を行う場合と比べ、受光器の配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した、試料の配置位置による試験のばらつきが低減し得る。
【００１８】
本発明の耐候性試験方法では、相対的に大きい受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダ上の試料と、相対的に小さい受光値が得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダ上の試料との間で、上記配置位置の交換を行うようにするのが好ましい。このようにした場合、試料の配置位置による試験のばらつきが、より低減し得る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の耐候性試験機およびその制御方法によれば、複数の受光器により得られた各受光値に基づいて光源の放射強度を制御することにより放射照度を制御するようにしたので、試験ごとの放射照度のばらつきを低減することができる。よって、信頼性の高い試験を実施することが可能となる。
【００２０】
本発明の耐候性試験機方法によれば、複数の受光器により得られた各受光値の大きさに応じて、試験の際に試料の配置位置の交換を行うようにしたので、試料の配置位置による試験のばらつきを低減することができる。よって、信頼性の高い試験を実施す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３】試験の配置位置に応じた放射照度のばらつきについて説明するための模式図である。
【図４】比較例に係る耐候性試験機の概略構成を表す模式図である。
【図５】図４に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面構成例を表す模式図である。
【図６】実施の形態に係る光源の放射強度の制御方法の一例について説明するための模式図である。
【図７】変形例１に係る光源の放射強度の制御方法の一例について説明するための模式図である。
【図８】変形例２に係る試験時間の制御方法の一例について説明するための模式図である。
【図９】変形例３に係る耐候性試験方法の一例について説明するための模式図である。
【図１０】変形例４に係る耐候性試験の制御方法の一例について説明するための模式図である。
【図１１Ａ】実施の形態に係る受光データの伝送方法の一例について説明するためのブロック図である。
【図１１Ｂ】変形例５に係る受光データの伝送方法の一例について説明するためのブロック図である。
【図１１Ｃ】変形例６に係る受光データの伝送方法の一例について説明するためのブロック図である。
【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（各受光値の平均値を用いて光源の放射強度を制御する手法の例）
２．変形例
変形例１（各受光値の加重平均値を用いて光源の放射強度を制御する手法の例）
変形例２（各受光値の大きさに応じて試験時間を個別に制御する手法の例）
変形例３（各受光値の大きさに応じて試料の配置位置の交換を行う試験方法の例）
変形例４（受光値が異常値を示す場合に試験の実施を強制停止させる手法の例）
変形例５，６（各受光器から制御部への受光データの伝送方法の他の例）
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１１、一対の試料取付枠１２ａ，１２ｂ、複数の試料ホルダ１３、複数（この例では３つ）の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ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、本実施の形態に係る耐候性試験機の制御方法は、本実施の形態の耐候性試験機１において具現化されるため、以下併せて説明する。
【００２５】
光源１１は、試験槽１０内の中央付近に、Ｚ軸方向に沿って延在するように配置されている。光源１１は、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。この光源１１は、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により構成されている。
【００２６】
試料取付枠１２ａ，１２ｂはそれぞれ、光源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。
【００２７】
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。
【００２８】
受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃはそれぞれ、光源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、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上の互いに異なる位置に取り付けられている。具体的には、例えば図２に示したように、これらの受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、試料取付枠１２ａ，１２ｂの円周上において、互いに等分割（等間隔）に配置されている。また、受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃはそれぞれ、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、これらの受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた受光データ（受光値）Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃはそれぞれ、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。
【００２９】
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。
【００３０】
制御部１６は、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ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Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ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）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。
【００３１】
ここで本実施の形態では、制御部１６は、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの平均値（平均受光値）を用いて光源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している。すなわち、例えば、受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに基づいて以下の（１）式により平均受光値Ｄaveを算出し、この平均受光値Ｄaveを用いて光源１１の放射強度を制御するようになっている。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。
Ｄave＝（Ｄａ＋Ｄｂ＋Ｄｃ）／３  ……（１）
【００３２】
［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および複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃが取り付けられた試料取付枠１２ａ，１２ｂがそれぞれ、この光源１１を中心とした回転動作を行う。これにより、促進的環境条件（加速試験環境）の下で、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の放射が所定の試験時間（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、各試料９（材料）の劣化度合い等が評価・判定され、耐候性試験がなされる。
【００３３】
また、この際、制御部１６は、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ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Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ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。
【００３４】
（Ｂ．光源の放射強度の制御動作）
次に、図３〜図６を参照して、このような制御部１６による光源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、比較例と比較しつつ詳細に説明する。
【００３５】
まず、例えば図２に示したように、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃには、光源１１からの放射光Ｌoutだけでなく、試料９、試料取付枠１２ａ，１２ｂ、試料ホルダ１３および試験槽１０の内壁等からの反射光Ｌｒも入射する。換言すると、得られた各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃには、光源１１自体からの放射光成分（直接入射光成分）だけでなく、反射光成分（間接入射光成分）も含まれている。
【００３６】
ところが、試験槽１０内には、通常、分光反射率が異なる様々な材料からなる試料９が配置されている。このため、各受光器１４ａ，１４ｂ、１４ｃや各試料９の設置場所（配置位置）によって反射光成分の大きさが異なってしまい、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃ（放射照度）や各試料９における放射照度にも、差異が生じてしまうおそれがある。
【００３７】
詳細には、例えば図３に示したように、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上の複数の試料９では、それらの配置位置に応じて放射照度にばらつきが発生してしまう。つまり、最大値Ｉmaxと最小値Ｉminとの間で、放射照度差ΔＩが生じている。
【００３８】
（比較例）
これらのことから、図４および図５に示した比較例に係る耐候性試験機（耐候性試験機１０１）では、以下のような問題が生じ得る。ここで図４は、比較例に係る耐候性試験機１０１の概略構成例を模式的に表したものである。また、図５は、図４中のＩＩＩ−ＩＩＩ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。
【００３９】
この耐候性試験機１０１は、本実施の形態の耐候性試験機１において、３つの受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの代わりに１つの受光器１０４のみを設けたものに対応している。したがって、耐候性試験機１０１では、制御部１０６において、この１つの受光器１０４により得られた受光データＤ１０４のみに基づいて、光源１１の放射強度（試料９への放射照度）を制御している。
【００４０】
また、この耐候性試験機１０１では、上記した図２の場合と同様に例えば図５に示したように、受光器１０４には光源１１からの放射光Ｌoutだけでなく、反射光Ｌｒも入射する。換言すると、得られた受光データＤ１０４には、光源１１自体からの放射光成分だけでなく、反射光成分も含まれている。そして、この場合も図３に示した例と同様に、各試料９の配置位置によって反射光成分の大きさが異なるため、それらの配置位置に応じて放射照度にばらつきが発生してしまうことになる。
【００４１】
具体的には、この耐候性試験機１０１において、光源１１として例えばキセノンランプを用いた場合に、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上における試料ホルダ１３の個数を変化させると、試料９（例えばステンレス板）への放射照度は、例えば以下のように変化する。つまり、各試料９の配置位置等の配置環境に応じて反射光成分の大きさが異なり、上記したように、放射照度にばらつきが発生してしまうことになる。なお、例えば試料９の材料の種類によっても、反射光成分の大きさが異なり、放射照度にばらつきが発生する。
・試料ホルダ１３の個数＝１８個の場合……放射照度＝１８０（Ｗ／ｍ2）
・試料ホルダ１３の個数＝１１個の場合……放射照度＝１５２（Ｗ／ｍ2）
【００４２】
ところが、この比較例では１つの受光器１０４のみが設けられているため、そのような配置位置による放射照度のばらつきを検知することができない。そのため、試料９の配置位置や種類等の要因により、例えば同じ試料９に対して同じ試験条件で試験しても、光源１１からの放射照度が試験ごとに大きくばらついてしまうおそれがある。具体的には、前述した図３の例で説明すると、放射照度差ΔＩの中のいずれの値の放射照度が受光器１０４で検知されるのかが、試験ごとに大きくばらついてしまうため、得られた受光データＤ１０４に基づく放射照度の制御も、試験ごとに大きくばらついてしまうということである。このようにしてこの比較例では、受光器１０４の配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因して試験ごとの放射照度のばらつきが大きくなり、耐候性試験の信頼性が低下してしまうことになる。
【００４３】
（本実施の形態の制御動作）
これに対して本実施の形態の耐候性試験機１では、例えば図２に示したように、光源１１を中心とした回転動作を行う試料取付枠１２ａ，１２ｂ上の異なる位置に、複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃが設けられている。そして、図１に示したように、制御部１６は、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに基づいて光源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。
【００４４】
これにより本実施の形態では、上記比較例と比べ、受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した、試験ごとの放射照度のばらつきが低減し得る。すなわち、受光器１つ（受光器１０４）のみでの放射照度制御と比べ、試料９の種類や受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの設置位置による放射照度の違いの影響が抑えられ、予め設定された試験条件における放射照度値と、実際の試料９に照射される放射照度値との差が低減する。
【００４５】
また、本実施の形態では特に、例えば前述の（１）式および図６に示したように、制御部１６は、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの平均値（平均受光値Ｄave）を用いて、光源１１の放射強度を制御している。これにより、例えば図６に示したように、反射光成分が相対的に多過ぎる受光データや相対的に少な過ぎる受光データを用いた放射照度制御が回避され、平均的（中間的）な反射光成分を含む受光データを用いた放射照度制御が実現可能となる。したがって、受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置位置等に応じた反射光成分の相違が生じたとしても、上記したように、試験ごとの放射照度のばらつきが低減する。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに基づいて光源１１の放射強度を制御することによって、試料９への放射照度を制御するようにしたので、試験ごとの放射照度のばらつきを低減することができる。よって、信頼性の高い耐候性試験を実施することが可能となる。
【００４７】
また、これらの複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃをそれぞれ、試料取付枠１２ａ，１２ｂ上における試料９が取り付けられていない試料ホルダ１３上に配置するようにしたので、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおいて実際の試料９と略同一条件での受光動作が可能となり、受光精度を向上させることができる。
【００４８】
更に、複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃを、試料取付枠１２ａ，１２ｂの円周上において互いに等分割に配置するようにしたので、複数の受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃがより等方的に配置されることになる。よって、受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した試験ごとの放射照度のばらつきを、より低減することが可能となる。
【００４９】
＜２．変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜６）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。
【００５０】
［変形例１］
変形例１では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの平均値（平均受光値Ｄave）の代わりに、それらの加重平均値（重み付け加算平均値）を用いて制御動作を行っている。すなわち、上記実施の形態では、平均受光値Ｄaveを用いて光源１１の放射強度（試料９への放射照度）を制御していたのに対し、本変形例では、制御部１６は各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの加重平均値を用いて光源１１の放射強度（試料９への放射照度）を制御している。
【００５１】
具体的には、制御部１６は、例えば受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに基づいて以下の（２）式により加重平均受光値Ｄwaveを算出し、この平均受光値Ｄwaveを用いて光源１１の放射強度を制御する。なお、この（２）式において、ｋ１，ｋ２，ｋ３はそれぞれ、受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに対する重み付け係数を表している。
Ｄwave＝（ｋ１×Ｄａ＋ｋ２×Ｄｂ＋ｋ３×Ｄｃ）／（ｋ１＋ｋ２＋ｋ３）  ……（２）
【００５２】
また、例えば図７に示したように、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに含まれる反射光成分の分布（位置と反射成分の値との関係を示す分布）を考慮して、この（２）式中の重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３がそれぞれ設定されている。
【００５３】
このようにして本変形例では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの加重平均受光値Ｄwaveを用いて光源１１の放射強度を制御することによって、試料９への放射照度を制御するようにしたので、上記実施の形態における効果に加え、以下の効果も得ることが可能となる。すなわち、例えば各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置位置に応じた重み付けをしたうえでの放射照度制御となるため、受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置位置に応じた反射光成分の相違をより適切に考慮した制御が可能となる。したがって、試験ごとの放射照度のばらつきをより低減することが可能となる。
【００５４】
また、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃに含まれる反射光成分の分布を考慮して、重み付け係数ｋ１，ｋ２，ｋ３をそれぞれ設定するようにしたので、受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配置位置に応じた反射光成分の相違を、分布という形でより厳密に反映させることができる。よって、試験ごとの放射照度のばらつきを更に低減することが可能となる。
【００５５】
［変形例２］
変形例２では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの大きさに応じて、耐候性試験の際の試験時間を個別に制御している。すなわち、本変形例では、制御部１６は更に、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの大きさに応じて、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９に対する試験時間を個別に制御するようになっている。なお、この際の、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの近傍に位置する試料ホルダ１３とは、例えば図２中に示した領域Ａａ，Ａｂ，Ａｃが該当する。
【００５６】
具体的には、例えば図８に示したように、制御部１６は、受光データの値（受光値）が相対的に大きくなるのに従って、耐候性試験の試験時間が相対的に短くなるように制御する。一方、制御部１６は、受光値が相対的に小さくなるのに従って、試験時間が相対的に長くなるように制御する。
【００５７】
このようにして本変形例では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの大きさに応じて、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９に対する試験時間を個別に制御するようにしたので、上記実施の形態における効果に加え、以下の効果も得ることが可能となる。すなわち、各試料９に対する反射光成分が配置位置等に応じてばらついていたとしても、そのような配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した、各試料９への放射露光量（試験時間全体での放射照度の積算値）のばらつきを抑えることができる。よって、試料９の配置位置等に起因した試験結果（試料９の劣化の度合い）のばらつきを低減し、耐候性試験の信頼性を更に向上させることが可能となる。
【００５８】
［変形例３］
変形例３に係る耐候性試験方法では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの大きさに応じて、耐候性試験の際（試験期間中）に、途中で適宜、試料９の配置位置の交換（ローテーション）を行うようにしている。すなわち、本変形例では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの大きさに応じて、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９について、それらの配置位置を例えば定期的に交換するようになっている。なお、この際の、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃの近傍に位置する試料ホルダ１３についても、例えば図２中に示した領域Ａａ，Ａｂ，Ａｃが該当する。
【００５９】
具体的には、例えば図９に示したように、相対的に大きい受光値（受光データＤｂ）が得られた受光器１４ｂの近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９と、相対的に小さい受光値（受光データＤｃ）が得られた受光器１４ｃの近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９との間で、それらの配置位置の交換を行う。つまりこの例では、受光器１４ｂが属する領域Ａｂと、受光器１４ｃが属する領域Ａｃとの間で、耐候性試験の際に試料９の配置位置の交換を行うようにする。これにより、前述した比較例のように単一の受光器を用いて耐候性試験を行う場合と比べ、受光器の配置位置等に応じた反射光成分の相違に起因した、試料９の配置位置による耐候性試験のばらつきが低減し得る。
【００６０】
このようにして本変形例の耐候性試験方法では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃの大きさに応じて、耐候性試験の際に試料９の配置位置の交換を行うようにしたので、試料９の配置位置による耐候性試験のばらつきを低減することができる。よって、信頼性の高い耐候性試験を実施することが可能となる。
【００６１】
［変形例４］
変形例４では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃのうちの少なくとも１つが閾値（上限値）を超えた場合に、対応する領域での耐候性試験の実施を強制的に停止させるようにしている。
【００６２】
具体的には、図１０に示した例では、制御部１６は、受光データＤｂの値が閾値Ｄthを超えている（Ｄｂ＞Ｄth）ことが判明したため、対応する受光器１４ｂの近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９についての耐候性試験の実施を強制停止させる。つまり、この例では図１０中の「×」印で示したように、受光器１４ｂの近傍に位置する領域Ａｂ内に配置された試料９について、その耐候性試験の実施を強制的に停止させている。
【００６３】
このようにして本変形例では、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃのうちの少なくとも１つが閾値Ｄthを超えた場合に、その閾値Ｄthを超える受光データが得られた受光器の近傍に位置する試料ホルダ１３上の試料９について、耐候性試験の実施を強制停止させるようにしたので、上記実施の形態における効果に加え、以下の効果も得ることが可能となる。すなわち、過大な放射照度のままでの試験の実施を場所に応じて部分的に回避することが可能となるため、適切な（閾値Ｄthを超えない）範囲での放射照度による実施を継続しつつも、試験結果の信頼性を確保することができる。よって、試験の信頼性の向上と効率的な試験の実施とを両立させることが可能となる。
【００６４】
［変形例５，６］
変形例５，６では、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃから制御部１６への受光データの伝送方法に関する他の例について説明する。
【００６５】
すなわち、上記実施の形態では、図１１Ａに示したように、各受光器１４ａ，１４ｂ，１４ｃにより得られた受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃはそれぞれ、無線通信により制御部１６へ伝送されるようになっていた。
【００６６】
これに対して変形例５では、例えば図１１Ｂに示したように、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃをスリップリング１２１を介して有線通信により制御部１６へ伝送する際に、時分割通信を行う。具体的には、エンコーダ回路１７１およびデコーダ回路１７２をスリップリング１２１の前後に配置することで、受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃを時分割的に順次伝送するようになっている。
【００６７】
一方、変形例６では、例えば図１１Ｃに示したように、各受光データＤａ，Ｄｂ，Ｄｃをの平均値（平均受光値Ｄave）を、試験槽１０内に設置される計測部１８にて算出し、算出された平均受光値Ｄaveをスリップリング１２１を介して制御部１６へ伝送するようにしている。このように変形例６では、試験槽１０内に設定された計測部１８を用いて制御動作を行うようにしたので、一般的な耐候性試験機の構成をそのまま流用することができる（試験機の構成を大幅に変更しなくて済む）。
【００６８】
＜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。
【００６９】
例えば、試料取付枠、試料ホルダ、受光器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、受光器の個数については複数であれば２つでも４つ以上でもよい。また、受光器の配置位置についても、異なる位置であればよく、試料取付枠の円周上における互いに等分割の位置でなくてもよい。また、場合によっては、試料が取り付けられていない試料ホルダ上ではなく、他の領域に配置するようにしてもよい。更に、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。
【００７０】
また、上記実施の形態等では、制御部による各種の制御動作や耐候性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耐候性試験を行うようにしてもよい。
【００７１】
更に、各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】
加えて、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。
【符号の説明】
【００７３】
１…耐候性試験機、１０…試験槽、１１…光源、１２ａ，１２ｂ…試料取付枠、１２０…回転軸、１２１…スリップリング、１３…試料ホルダ、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…受光器、１５…ブラックパネル温度計、１６…制御部、１７１…エンコーダ回路、１７２…デコーダ回路、１８…計測部、９…試料、Ｌout…放射光、Ｌｒ…反射光、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…試料取付面、Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ…受光データ（受光値）、Ｄave…平均受光値、ＣＴＬ…制御信号、Ｒ１，Ｒ２…回転方向、Ａａ，Ａｂ，Ａｃ…領域。
【図１】
2014228312.tif 000003
【図２】
2014228312.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014228312.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014228312.tif 000008
【図７】
2014228312.tif 000009
【図８】
2014228312.tif 000010
【図９】
2014228312.tif 000011
【図１０】
2014228312.tif 000012
【図１１Ａ】
2014228312.tif 000013
【図１１Ｂ】
2014228312.tif 000014
【図１１Ｃ】
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