(57)【要約】  キセノン光源（１）から照射されたキセノン光は、テーパカプラ（５）およびエアマスフィルタ（５ａ）を通じて波長選択ミラー（７）に向かう。波長選択ミラー（７）は、キセノン光の短波長側を反射させてテーパ部材（８）に出射する。ハロゲン光源（２）から照射されたハロゲン光は、テーパカプラ（６）および反射ミラー（１０）を通じて波長選択ミラー（７）に向かう。波長選択ミラー（７）は、ハロゲン光の長波長側を透過させてテーパ部材（８）に出射する。テーパ部材（８）は、光の入射面から出射面に向かって幅が徐々に減少する。テーパ部材（８）から出射された光は、キセノン光に由来する成分の放射指向性と、ハロゲン光に由来する成分の放射指向性とが、互いに類似するように変化している。これにより、均一な照射分布の擬似太陽光を照射面（１２）に照射する擬似太陽光照射装置（１）を提供する。
2010143329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
擬似太陽光を照射面に照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光を照射する第１の光源と、
前記照射された第１の光の発光スペクトルを調整する第１の光学フィルタと、
前記第１の光とは異なる第２の光を照射する第２の光源と、
前記照射された第２の光の発光スペクトルを調整する第２の光学フィルタと、
前記発光スペクトルが調整された前記第１の光の短波長側と、前記発光スペクトルが調整された前記第２の光の長波長側とを選択して出射する光選択手段と、
前記出射された光を透過させると共に、当該光の入射面から出射面に向かって幅が徐々に減少する光透過手段と、
前記光透過手段から出射された光が入射される導光板と、
前記導光板の内部に形成され、前記導光板に入射された光を前記照射面に向けて反射させる光反射手段と、を備えていることを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項２】
前記第１の光源は、前記第１の光であるキセノン光を照射するキセノン光源であり、
前記第２の光源は、前記第２の光であるハロゲン光を照射するハロゲン光源であることを特徴とする請求項１に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項３】
前記光透過手段の幅は、当該光透過手段の前記入射面から前記出射面に向かって直線的に減少することを特徴とする請求項１または２に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項４】
前記光選択手段は、７５０ｎｍ以下の前記第１の光を選択すると共に、７５０ｎｍ以上の前記第２の光を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項５】
前記光選択手段は、前記第１の光および前記第２の光のいずれかを反射させると共に、もう一方を透過させる４５°波長選択ミラーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項６】
前記光選択手段の両面に、４５°傾斜プリズムがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項７】
前記光透過手段の入射面の幅と出射面と幅との差は、１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項８】
前記光透過手段の長さは３００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に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、擬似太陽光を照射する擬似太陽光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光に近い人工光（擬似太陽光）を照射できる装置の需要が高まっている。特に、太陽電池技術の急速な発展と普及とに伴い、太陽電池の検査、測定、および実験に利用可能な、高精度の擬似太陽光を照射できる装置が特に求められている。【０００３】
擬似太陽光に求められる主要な要素は、その発光スペクトルを自然の太陽光に近づけることである。そこでまず、白熱電球の光を何らかのフィルタに透過させて、擬似太陽光を得ようとする試みがなされた。当該技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の技術によると、白熱フィラメントランプからの発光光路に水フィルタを配置することによって、スペクトル分布の白熱太陽光への近似を充分に改善する。【０００４】
しかし、この文献の技術に基づく装置は複雑な光学系の機構を不可欠とする問題があった。そこで、より簡易な光学系によって擬似太陽光を照射する装置の開発がなされている。当該技術の一例が、特許文献２に開示されている。【０００５】
当該文献の技術では、太陽電池への照射面の下にある、光学的に開放された箱状のフレーム内を仕切って、光学的に独立しかつ上面を光学的に開放した隣接する個々の室を形成する。そして、各室にハロゲンランプとキセノンランプを設置すると共に、各室の開放部に対向した各ランプの背面に照度むらを調整するための反射板を設け、かつ当該開放部にそれぞれ専用の光学フィルタを設置する。この構成によって、被測定対象の受光面に、下方から各ランプの点灯による擬似太陽光を照射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開昭６１−１３１３０１号公報（公開日：１９８６年６月１９日）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開２００２−４８７０４号公報（公開日：２００２年２月１５日）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術では、光源であるハロゲンランプおよびキセノンランプからの放射方向が、いずれも発散する形態の光学系を採用している。したがって、双方の光を照射面に照射する際、照射面における光の照射分布の均一性を得るのは困難である。すなわち、照射装置が照射する擬似太陽光の均一化性能に難がある。【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、均一な照射分布の擬似太陽光を照射面に照射する擬似太陽光照射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る擬似太陽光照射装置は、上記の課題を解決するために、
擬似太陽光を照射面に照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光を照射する第１の光源と、
前記照射された第１の光の発光スペクトルを調整する第１の光学フィルタと、
前記第１の光とは異なる第２の光を照射する第２の光源と、
前記照射された第２の光の発光スペクトルを調整する第２の光学フィルタと、
前記発光スペクトルが調整された前記第１の光の短波長側と、前記発光スペクトルが調整された前記第２の光の長波長側とを選択して出力する光選択手段と、
前記出力された光を透過させると共に、当該光の入射面から出射面に向かって幅が徐々に減少する光透過手段と、
前記光透過手段から出射された光が入射される導光板と、
前記導光板の内部に形成され、前記導光板に入射された光を前記照射面に向けて反射させる光反射手段と、を備えていることを特徴としている。【００１０】
上記の構成によれば、擬似太陽光照射装置は、第１の光と第２の光とを合成し、擬似太陽光として、導光板を通じて照射面に照射する。その際、光選択手段から出射された光を、そのまま導光板に入射するのではなく、いったん光透過手段に入射させる。光透過手段は、その入射面から出射面に向かって幅が徐々に減少する構造を取っている。この構造によって、内部を透過する光の放射指向性を、ランダムなものから一定方向のものへと変化させる。【００１１】
光透過手段の作用によって、導光板に入射される光は、第１の光の成分も、第２の光の成分も、互いに放射指向性が類似するようになる。したがって、導光板の内部の光反射手段によって反射された光は、擬似太陽光として、照射分布の均一性を保ちながら照射面に届く。【００１２】
以上のように、擬似太陽光照射装置は、均一な照射分布の擬似太陽光を照射面に照射できる効果を奏する。【００１３】
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明に係る擬似太陽光照射装置は、均一な照射分布の擬似太陽光を照射面に照射できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置の要部構成を示す図である。
【図２】擬似太陽光照射装置の一部を拡大した図である。
【図３】テーパカプラの構造を示す図である。
【図４】テーパ部材の内部における光の反射の様子を示す図である。
【図５】（ａ）は、テーパカプラに入射する前におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材を出射した後におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図である。
【図６】（ａ）は、テーパカプラに入射する前におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材を出射した後におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置の要部構成を示す図である。
【図８】擬似太陽光照射装置の一部を拡大した図である。
【図９】折り曲げ部の構成を示す図である。
【図１０】（ａ）は、テーパカプラに入射する前におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材を出射した後におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図である。
【図１１】（ａ）は、テーパカプラに入射する前におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材を出射した後におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔実施形態１〕
本発明に係る一実施形態について、図１〜図７を参照して以下に説明する。本実施形態では、擬似太陽光を照射面１２に照射する擬似太陽光照射装置３０について、詳細に説明する。擬似太陽光とは人工光の一種であり、自然光（太陽光）の発光スペクトルに限りなく似た発光スペクトルを有している。本実施形態の擬似太陽光照射装置３０は、キセノン光とハロゲン光との合成光を擬似太陽光として照射する。照射面にはたとえば太陽電池が配置される。
【００１７】
（擬似太陽光照射装置３０の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置３０の要部構成を示す図である。図２は、擬似太陽光照射装置３０の一部を拡大した図である。これらの図に示すように、擬似太陽光照射装置３０は、キセノン光源１（第１の光源）、ハロゲン光源２（第２の光源）、リフレクタ３、リフレクタ４、テーパカプラ５、エアマスフィルタ５ａ（第１の光学フィルタ）、テーパカプラ６、エアマスフィルタ５ｂ（第２の光学フィルタ）、波長選択ミラー７（光選択手段）、テーパ部材８（光透過手段）、導光板９、反射ミラー１０、散乱溝１１（光反射手段）、および反射ミラー１５を備えている。
【００１８】
キセノン光源１は、リフレクタ３の内部に設けられ、所定の発光スペクトルを有するキセノン光（第１の光）を照射する。本実施形態ではキセノン光源１は紙面奥行方向に長さを有する管状のキセノンランプである。当該光源１の数は１本であってもよいし、複数本であってもよい。リフレクタ３は断面が釣鐘形状をしており、キセノン光源１から照射された光を光出射面に向けて集める。リフレクタ３の光出射面には光反射部１４が接続されている。光反射部１４はプリズムの一種であり、キセノン光源１からの光を略直角方向に反射させて、テーパカプラ５の一端に導く。
【００１９】
一方、ハロゲン光源２はリフレクタ４の内部に設けられ、所定の発光スペクトルを有するハロゲン光（第１の光とは異なる第２の光）を照射する。本実施形態ではハロゲン光源２は紙面奥行方向に長さを有する管状のハロゲンランプである。当該光源２の数は１本であってもよいし、複数本であってもよい。リフレクタ４は断面が釣鐘形状をしており、ハロゲン光源２から照射された光を光出射面に向けて集める。光出射面にはテーパカプラ６の一端が接続されている。したがって、リフレクタ４はハロゲン光源２からの光をテーパカプラ６の一端にそのまま導く。
【００２０】
図１および図２に示すように、テーパカプラ５は導光体によって構成され、細長く、光の入射面と出射面とを有している。テーパカプラ５は、入射面に入射されたキセノン光を出射面に導く。その際、入射されたキセノン光の放射指向性を変化させる役割を有する。
【００２１】
一方、テーパカプラ６は、導光体によって構成され、細長く、光の入射面と出射面とを有している。テーパカプラ６はテーパカプラ５と平行して配置され、入射面に入射されたハロゲン光を出射面に導く。その際、ハロゲン光の放射指向性を変化させる役割を有する。
【００２２】
（テーパカプラ５およびテーパカプラ６の構造）
テーパカプラ５およびテーパカプラ６の構造を、図３に示す。図３は、テーパカプラ５およびテーパカプラ６の構造を示す図である。この図に示すように、テーパカプラ５は、その一端（光の入射面）から他端（光の出射面）に向けて、導光体の幅（短軸）が徐々に減少する構造を取る。テーパカプラ５の入射面から入射した直後のキセノン光は、その放射方向がランダムに散らばっている。しかし、図４に示す構造のテーパカプラ５内を通過する際、その放射方向が一定方向に揃うように変化する。
【００２３】
一方、テーパカプラ６は、その一端（光の入射面）から他端（光の出射面）に向けて、導光体の幅（短軸）の幅が徐々に減少する構造を取る。したがって、テーパカプラ６に入射されたハロゲン光の放射方向は、入射時にはランダムだったものが出射時には一定方向に揃うように変化する。
【００２４】
（キセノン光の反射）
テーパカプラ５の他端（出射面）には、エアマスフィルタ５ａが配置されている。エアマスフィルタ５ａは、キセノン光の発光スペクトルに最適化された透過特性を有している。これにより、テーパカプラ５の出射面から出射したキセノン光の発光スペクトルを調整する。エアマスフィルタ５ａを通過したキセノン光は、エアマスフィルタ５ａと４５度の角度を置いて配置されている波長選択ミラー７に向かう。波長選択ミラー７は、キセノン光の短波長側を反射させて、テーパ部材８の一端（入射面）に導く。
【００２５】
ただし、エアマスフィルタ５ａから出射したキセノン光の全てが、同じ経路を通過してテーパ部材８に導かれるとは限らない。すなわち、キセノン光の一部は波長選択ミラー７を介さずに直接テーパ部材８に入射される。この結果、波長選択ミラー７を経由する光と、経由しない光とでは、光の損失の度合いが異なる。この違いが、テーパ部材８に入射される前におけるキセノン光の放射指向性を変化させる結果を生む。
【００２６】
（ハロゲン光の透過）
テーパカプラ６の他端（出射面）には、エアマスフィルタ５ｂが配置されている。エアマスフィルタ５ｂは、ハロゲン光の発光スペクトルに最適化された透過特性を有している。これにより、テーパカプラ６から出射したハロゲン光の発光スペクトルを調整する。エアマスフィルタ５ｂを通過したハロゲン光は、反射ミラー１０に入射される。
【００２７】
反射ミラー１０はプリズムの一種であり、内部反射を利用して、入射した光の全てを波長選択ミラー７に向けて反射する。内部反射を利用するので、反射ミラー１０から出射したハロゲン光の放射指向性は、入射前のまま維持される。波長選択ミラー７は、反射ミラー１０から来たハロゲン光の長波長側を透過させて、テーパ部材８に導く。
【００２８】
ただし、出射したハロゲン光の全てが、テーパ部材８に導かれるとは限らない。反射ミラー１０から出射したハロゲン光のうち反射ミラー１５に向かう光（図２の上方に向かう光）は、反射ミラー１５によって反射されて、テーパ部材８に向かう。一方、反射ミラー１０から出射したハロゲン光のうち反射ミラー１５の反対側（図２の下方に向かう光）は、その後に反射されずに消失してしまう。ただ、こうして消失する成分はわずかなので、実用上の問題は特に発生しない。
【００２９】
以上のように、波長選択ミラー７の選択作用によって、キセノン光とハロゲン光とが合成されて  テーパ部材８に入射される。具体的には、キセノン光の短波長側と、ハロゲン光の長波長側とが波長選択ミラー７によって選択され、両方が合成されて合成光となり、テーパ部材８の入射面に導かれる。このとき、キセノン光の短波長側として、７５０ｎｍ以下の成分を選択する。一方、ハロゲン光の長波長側として、７５０ｎｍ以上の成分を選択する。７５０ｎｍ以下の成分を選択することによって、キセノン光源１から照射される光の発光スペクトルに含まれる強い輝線成分を除去することができる。これにより、エアマスフィルタの設計を容易にするという効果が得られる。
【００３０】
（テーパ部材８の詳細）
テーパ部材８は導光体によって構成されており、その一端（光の入射面）から他端（光の出射面）に向けて、導光体の幅（テーパ部材８の短軸）が徐々に減少する構造を取る。言い換えると、テーパ部材８の入射面から出射面に向かって、テーパ部材８の短軸方向の断面積は徐々に減少する。
【００３１】
図２等では導光体の幅は直線的に減少しているが、これに限らない。曲線的な減少、および階段状の減少であってもよい。いずれにせよ、テーパ部材８の入射面の幅（面積）は、出射面の幅（面積）よりも大きくなる。
【００３２】
テーパ部材８において、入射面の幅と出射面の幅との差は、１７ｍｍ以下であることが好ましい。この条件を満たす場合、テーパ部材８からの光漏れを抑えることができる。また、テーパ部材８の全長は３００ｍｍ以下であることが好ましい。この条件を満たす場合も、テーパ部材８からの光漏れを抑えることができる。
【００３３】
テーパ部材８に入射された光は、テーパ部材８の内部において繰り返し反射しながら進行する。その様子を図４に示す。図４は、テーパ部材８の内部における光の反射の様子を示す図である。このような繰り返し反射の作用によって、テーパ部材８を通過した光の放射角度の分布が変化する。テーパ部材８にはキセノン光とハロゲン光との合成光が入射されるので、両者ともに放射角度が変化する。この結果、キセノン光の放射指向性と、ハロゲン光の放射指向性とが互いに略一致するようになる。
【００３４】
（本実施形態の作用効果）
図５（ａ）は、テーパカプラ５に入射する前におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材８を出射した後におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図である。図６（ａ）は、テーパカプラ６に入射する前におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材８を出射した後におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図である。
【００３５】
図５（ａ）および図６（ｂ）に示すように、テーパ部材８に入射する前において、キセノン光の放射指向性の分布とハロゲン光の放射指向性の分布とは、互いに異なっている。すなわち、前者は１つのピークを有し、後者は２つのピークを有している。
【００３６】
一方、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、テーパ部材８から出射した後においては、キセノン光の放射指向性の分布とハロゲン光の放射指向性の分布とは、互い略一致している。
【００３７】
擬似太陽光照射装置３０は、最終的に、導光板９の表面から、照射面１２に向けて擬似太陽光（キセノン光とハロゲン光との合成光）を照射する。その際、導光板９の内部における光の反射機構を利用する。導光板９の内部には、いずれも光を反射する性質を有する複数の散乱溝１１が設けられている。図２に示すように、導光板９の内部に入射した光は、散乱溝１１によって反射され、照射面１２に向けて導かれる。
【００３８】
一般に、散乱溝１１のピッチおよび形状を工夫することによって、照度の均一性をある程度は高めることができる。しかし、これらピッチおよび形状は、そもそも導光板９に入射される光の放射指向性に応じて最適化する必要がある。したがって、導光板９に放射指向性の異なる２種類の光（キセノン光およびハロゲン光）が入射される場合、各光の放射指向性のいずれにも合わせた最適化は困難である。
【００３９】
そのため、図５（ａ）および図６（ａ）に示す状態のまま、両方の光（正確にはキセノン光とハロゲン光との合成光）を導光板９に入射させると、散乱溝１１の配置およびピッチ等をいくら制御（最適化）したとしても、導光板９から照射面１２に向けて照射される光にはムラが発生してしまう。したがって、これらの光（合成光）を導光板９に入射させると、導光板９から照射面１２に向けて照射される光にムラが生じて均一にならない。
【００４０】
一方、本実施形態では、テーパ部材８の出射面に導光板９の一端が接続されている。したがって、テーパ部材８から出射した、放射指向性が揃った合成光が導光板９の内部に導かれる。この結果、擬似太陽光照射装置３０は、異なる光学系を通ってきた光（キセノン光およびハロゲン光）を、いずれも放射指向性が揃った形で、照射面１２に照射できる。したがって、照射面１２に照射される光の照度分布の均一性をより高めることができる。さらに、散乱溝１１の最適化のみによって照射の均一性を高める工夫に比べて、より良い効果を得ることができる。また、溝１１のピッチおよび形状の最適化を、本発明におけるテーパ部材８の利用とを組み合わせることによって、照射分布の均一性をより一層高めることもできる。
【００４１】
（複数の光学系セット）
なお、図１に示すように、擬似太陽光照射装置３０は、キセノン光の光学系とハロゲン光の光学系とからなる光学系セットを、２つ備えている。一方のセットは擬似太陽光照射装置３０の筐体の一端（図１の左側）に備え、もう一方のセットは筐体の他端（図１の右側）に備えている。それぞれの光学系セットからの光を、一方は導光板９の一端に入射し、もう一方は導光板９の他端に入射することによって、擬似太陽光照射装置３０から照射する擬似太陽光の強度をより高めることができる。
【００４２】
また、一つの光学系セットにおいて、キセノン光の光学系の位置と、ハロゲン光の光学系の位置とが、図１に示す構成の逆であってもよい。この場合、波長選択ミラー７は、エアマスフィルタ５ａから出射したハロゲン光の長波長側を反射させてテーパ部材８に導くと共に、エアマスフィルタ５ｂから出射したキセノン光の短波長側を透過させてテーパ部材８に導く。すなわち波長選択ミラー７は、キセノン光の短波長側と、ハロゲン光の長波長側とを、反射または透過する特性を有していればよい。
【００４３】
照射面１２は、紙面奥行方向にも一定の広がりを有する。そこで、照射面１２の面積に応じて、紙面奥行方向に光学系セットを複数並べて配置することによって、図１に示す擬似太陽光照射装置３０を構成することもできる。
【００４４】
〔実施形態２〕
本発明に係る第２の実施形態について、図７〜図９を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４５】
（擬似太陽光照射装置３０ａの構成）
図７は、本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置３０ａの要部構成を示す図である。図８は、擬似太陽光照射装置３０ａの一部を拡大した図である。これらの図に示すように、擬似太陽光照射装置３０ａは、第１の実施形態に係る擬似太陽光照射装置３０が備える各部材に加え、さらに、キューブ状波長選択ミラー１６およびカプラ１７を備えている。
【００４６】
擬似太陽光照射装置３０ａでは、迷光防止のためキセノン光源１およびリフレクタ３が光反射部１４から離れた位置に配置されている。カプラ１７は、リフレクタ３と光反射部１４との間に設けられている。カプラ１７は導光体によって構成されており、リフレクタ３から入射されたキセノン光を通過させて、光反射部１４に出射する。光反射部１４は、カプラ１７から入射されたキセノン光を反射させて、テーパカプラ５の入射面に出射させる。
【００４７】
キューブ状波長選択ミラー１６の構造および役割について、説明する。図８に示すように、キューブ状波長選択ミラー１６は、上述した波長選択ミラー７の両面に、４５°反射型のプリズムをそれぞれ貼り付けた構造をしている。
【００４８】
図９は、折り曲げ部の構成を示す図である。この図に示すように、カプラ１７、光反射部１４、およびテーパカプラ５によって１つの折り曲げ部を形成している。これらの部材はいずれもガラス等の導光体によって構成されている。カプラ１７の一端（出射面）は光反射部１４の一面（入射面）に貼り合わせられ、テーパカプラ５の一端（入射面）は光反射部１４の他の一面（出射面）に貼り合わせられている。この構造によって、図９に示す不具合が生じる。
【００４９】
具体的には、カプラ１７を透過した光１８は反射が不十分であるために、テーパカプラ５の入射面に入らない。一方、カプラ１７を透過した光１９は光反射部１４の反射面に当たらないために、テーパカプラ５の入射面に入らない。すなわち、光１８および１９の両方とも、折り曲げ部から漏れてしまう損失光となる。このような損失光が発生することによって、折り曲げ部において、キセノン光の放射指向性が乱れてしまう問題が生じる。
【００５０】
本実施形態の擬似太陽光照射装置３０ａでは、キューブ状波長選択ミラー１６によって、この問題に対処する。キューブ状波長選択ミラー１６にはそれぞれ４５°プリズムが貼り付けられているため、その上下面において、光の反射率を均一化する効果が生じる。この効果によって、折り曲げ部において発生した放射指向性の乱れがそれ以上に拡大することを、防止する。
【００５１】
（本実施形態の作用効果）
本実施形態の擬似太陽光照射装置３０ａによる効果について、図１０および図１１を参照して以下に説明する。図１０（ａ）は、テーパカプラ５に入射する前におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材８を出射した後におけるキセノン光の放射指向性の分布を示す図である。図１１（ａ）は、テーパカプラ６に入射する前におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図であり、（ｂ）は、テーパ部材８を出射した後におけるハロゲン光の放射指向性の分布を示す図である。
【００５２】
図１０（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、テーパ部材８に入射する前において、キセノン光の放射指向性の分布とハロゲン光の放射指向性の分布とは、互いに異なっている。すなわち、前者は１つのピークを有し、後者は２つのピークを有している。この状態のまま両方の光（正確にはキセノン光とハロゲン光との合成光）を導光板９に入射させると、導光板９から照射面１２に向けて照射される光にムラが発生してしまう。
【００５３】
一方、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）に示すように、テーパ部材８から出射した後においては、キセノン光の放射指向性の分布とハロゲン光の放射指向性の分布とは、互い略一致している。特に、本実施形態では、放射指向性の分布を示すグラフの幅が互いにほぼ一致し、かつ、グラフ上の各角度成分の量的分布もほぼ一致している。したがって、テーパ部材８を透過した後における、キセノン光の放射指向性とハロゲン光の放射指向性とは、第１の実施形態の場合よりも一層互いに一致している。したがって、これらの光（合成光）を導光板９に入射させると、導光板９から照射面１２に向けて照射される光の均一性が、より一層高められる。
【００５４】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。
【００５５】
（その他の構成）
たとえば、本発明を、以下の構成としても実現できる。
【００５６】
（第１構成）
キセノン光源、キセノン光源の発光スペクトルを調整する第１の光学フィルタ、ハロゲン光源、ハロゲン光源の発光スペクトルを調整する第２の光学フィルタと、キセノン光源の短波長側とハロゲン光源の長波長側の光のいずれかを反射し、他方を透過する波長選択ミラーと、前記第１の光学フィルタを通過した前記キセノン光源からの出射光と、前記第２の光学フィルタを通過した前記ハロゲン光源からの出射光が導入される導光板と、前記導光板に形成され、伝搬光を導光板から取り出す光取り出し手段とからなり、前記導光板における前記光取り出し手段の開始位置と、前記波長選択ミラーとの間に、前記キセノン光源と前記ハロゲン光源とからの入射光の入射指向性を均一化する手段を配置したことを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【００５７】
（第２構成）
前記入射指向性を均一化する手段が、厚さが入射側から、出射側に向けて厚さが変化するテーパ部材であることを特徴とする、前記第１構成に係る擬似太陽光照射装置。
【００５８】
（第３構成）
前記入射指向性を均一化する手段として、波長選択ミラーの両面に一体化配置された４５°傾斜プリズムを付加したことを特徴とする、前記第２構成に係る擬似太陽光照射装置。
【００５９】
さらに、前記第１の光源は、前記第１の光であるキセノン光を照射するキセノン光源であり、前記第２の光源は、前記第２の光であるハロゲン光を照射するハロゲン光源であることが好ましい。
【００６０】
さらに、前記光透過手段の厚さは、当該光透過手段の前記入射面から前記出射面に向かって直線的に減少することが好ましい。
【００６１】
上記の構成によれば、単純な構造の光透過手段によって、光の放射指向性を一致させる効果が得られる。
【００６２】
さらに、前記光選択手段は、７５０ｎｍ以下の前記第１の光を選択すると共に、７５０ｎｍ以上の前記第２の光を選択することが好ましい。
【００６３】
上記の構成によれば、第１の光源から照射される光の発光スペクトルに含まれる強い輝線成分を除去することができる。これにより、エアマスフィルタの設計を容易にするという効果が得られる。
【００６４】
さらに、前記光選択手段は、前記第１の光および前記第２の光のいずれかを反射させると共に、もう一方を透過させる４５°波長選択ミラーであることが好ましい。
【００６５】
さらに、前記光選択手段の両面に、４５°傾斜プリズムがそれぞれ設けられていることが好ましい。
【００６６】
上記の構成によれば、光選択手段に入射される前において、光の放射指向性に乱れが生じたとしても、４５°傾斜プリズムが設けられた光選択手段において、当該乱れのそれ以上の拡大を防止できる。したがって、導光板に入射される光の放射指向性を、より一層、均一化できる。
【００６７】
さらに、前記光透過手段の入射面の幅と出射面と幅との差は、１７ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
上記の構成によれば、光透過手段からの光の漏れを防ぐことができる。
【００６９】
さらに、前記光透過手段の長さは３００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００７０】
上記の構成によれば、光透過手段からの光の漏れを防ぐことができる。
【００７１】
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、太陽電池の検査、測定、および実験に利用できる。また、化粧品、塗料、接着剤、各種材料の退色および耐光試験にも利用できる。さらに、光触媒の検査および実験、ならびに自然光を必要とするその他の各種実験にも利用できる。
【符号の説明】
【００７３】
１  キセノン光源（第１の光源）
２  ハロゲン光源（第２の光源）
３  リフレクタ
４  リフレクタ
５  テーパカプラ
５ａ  エアマスフィルタ（第１の光学フィルタ）
６  テーパカプラ
５ｂ  エアマスフィルタ（第２の光学フィルタ）
７  波長選択ミラー（光選択手段）
８  テーパ部材（光透過手段）
９  導光板
１０  反射ミラー
１１  散乱溝（光反射手段）
１２  照射面
１４  光反射部
１５  反射ミラー
１６  キューブ状波長選択ミラー
１７  カプラ
３０，３０ａ  擬似太陽光照射装置
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月6日(2010.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
擬似太陽光を照射面に照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光を照射する第１の光源と、
前記照射された第１の光の発光スペクトルを調整する第１の光学フィルタと、
前記第１の光とは異なる第２の光を照射する第２の光源と、
前記照射された第２の光の発光スペクトルを調整する第２の光学フィルタと、
前記発光スペクトルが調整された前記第１の光の短波長側と、前記発光スペクトルが調整された前記第２の光の長波長側とを選択して出射する光選択手段と、
前記出射された光を透過させると共に、当該光の入射面から出射面に向かって幅が徐々に減少する光透過手段と、
前記光透過手段から出射された光が入射される導光板と、
前記導光板に形成され、前記導光板に入射された光を前記照射面に向けて反射させる光反射手段と、を備えていることを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項２】
前記第１の光源は、前記第１の光であるキセノン光を照射するキセノン光源であり、
前記第２の光源は、前記第２の光であるハロゲン光を照射するハロゲン光源であることを特徴とする請求項１に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項３】
前記光透過手段の幅は、当該光透過手段の前記入射面から前記出射面に向かって直線的に減少することを特徴とする請求項１または２に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項４】
前記光選択手段は、７５０ｎｍ以下の前記第１の光を選択すると共に、７５０ｎｍ以上の前記第２の光を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項５】
前記光選択手段は、前記第１の光および前記第２の光のいずれかを反射させると共に、もう一方を透過させる４５°波長選択ミラーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項６】
前記光選択手段の両面に、４５°傾斜プリズムがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項５に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項７】
前記光透過手段の入射面の幅と出射面と幅との差は、１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項８】
前記光透過手段の長さは３００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月10日(2012.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
擬似太陽光を照射面に照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光を照射する第１の光源と、
前記照射された第１の光の発光スペクトルを調整する第１の光学フィルタと、
前記第１の光とは異なる第２の光を照射する第２の光源と、
前記照射された第２の光の発光スペクトルを調整する第２の光学フィルタと、
前記発光スペクトルが調整された前記第１の光の短波長側と、前記発光スペクトルが調整された前記第２の光の長波長側とを選択して出射する光選択手段と、
前記出射された光を透過させると共に、当該光の入射面から出射面に向かって幅が徐々に減少する光透過手段と、
前記光透過手段から出射された光が入射される導光板と、
前記導光板に形成され、前記導光板に入射された光を前記照射面に向けて反射させる光反射手段と、
前記光透過手段と前記第１の光源との間に配置され、前記第１の光源からの前記第１の光の放射指向性を変化させる第１の導光体と、
前記光透過手段と前記第２の光源との間に配置され、前記第２の光源からの前記第２の光の放射指向性を変化させる第２の導光体と、を備えていることを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項２】
前記第１の光源は、前記第１の光であるキセノン光を照射するキセノン光源であり、
前記第２の光源は、前記第２の光であるハロゲン光を照射するハロゲン光源であることを特徴とする請求項１に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項３】
前記光透過手段の幅は、当該光透過手段の前記入射面から前記出射面に向かって直線的に減少することを特徴とする請求項１または２に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項４】
前記光選択手段は、７５０ｎｍ以下の前記第１の光を選択すると共に、７５０ｎｍ以上の前記第２の光を選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項５】
前記光選択手段は、前記第１の光および前記第２の光のいずれかを反射させると共に、もう一方を透過させる４５°波長選択ミラーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項６】
前記光選択手段の両面に、４５°傾斜プリズムがそれぞれ設けられていることを特徴と
する請求項５に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項７】
前記光透過手段の入射面の幅と出射面と幅との差は、１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【請求項８】
前記光透過手段の長さは３００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の擬似太陽光照射装置。
【国際調査報告】
2010143329.tif 000014
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