(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射する光源と、前記光源の光を均一化して出力するインテグレータ光学系と、前記インテグレータ光学系の出射光を試験対象物に投射する光学素子とを備えた照射装置において、
前記光学素子と前記試験対象物の間に、高照度を得るときに設置し、不必要なときに外すことが可能な高照度用光学系を備え、
前記高照度用光学系は、クローズアップレンズと、前記クローズアップレンズの前段に、前記クローズアップレンズを通過した光の焦点位置が光軸に沿って拡がるように拡散する拡散板とを有することを特徴とする照射装置。
【請求項２】
前記拡散板の拡散角度を１０度以下としたことを特徴とする請求項１に記載の照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、均一な照度で照射する照射装置に係り、特に、高照度化を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光と略同じスペクトル特性を有した光（以下、「擬似太陽光」と言う）を照射する擬似太陽光装置が知られており、この擬似太陽光装置は、太陽電池の発電効率等の特性評価や各種装置等の耐光試験等に広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、太陽電池の分野では、太陽電池の一種として色素増感型太陽電池が知られている（例えば、B.O’Regan and M.gratzel:Nature353(1991)737参照）。色素増感型太陽電池は、Ｓｉ太陽電池に比べて光電変換効率が低いものの、Ｓｉ太陽電池で必要な半導体製造装置のような大掛かりな設備が要らないため安価に製造でき、また構造が単純で量産し易いことから、消費電力が小さな機器の電力源等に用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６４９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、色素増感型太陽電池は、既存のシリコン太陽電池に比べて、室内光源下や低照度下では高い変換効率が得られるため、室内で使用される機器への適用が進められている。
したがって、この色素増感型太陽電池の特性評価や試験を行うために、色素増感型太陽電池に合わせた光量の光を照射する照射装置を構成すると、この照射装置では、室外の太陽光で発電するＳｉ太陽電池を試験するには光量が低すぎる。そこで光量を増大させるには、光源となるランプを交換して出力を上げたりする必要があるが、それに伴い、照度ムラを無くすために、光学系の配置位置の再調整等の煩雑な作業が必要となる。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単に照度を高めることができる照射装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、光を放射する光源と、前記光源の光を均一化して出力するインテグレータ光学系と、前記インテグレータ光学系の出射光を試験対象物に投射する光学素子とを備えた照射装置において、前記光学素子と前記試験対象物の間に、高照度を得るときに設置し、不必要なときに外すことが可能な高照度用光学系を備え、前記高照度用光学系は、クローズアップレンズと、前記クローズアップレンズの前段に、前記クローズアップレンズを通過した光の焦点位置が光軸に沿って拡がるように拡散する拡散板とを有することを特徴とする。
また本発明は、上記照射装置において、前記拡散板の拡散角度を１０度以下としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、インテグレータ光学系の出射光を試験対象物に投射する光学素子と試験対象物の間に、クローズアップレンズを設けたので、クローズアップレンズによって得られる高照度かつ照度ムラのない光を対象物に照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る照射装置の概略構成を示す図である。
【図２】照射台を斜め上方から見た図である。
【図３】（Ａ）は照度計の受光部を受光部ホルダーと共に示す斜視図、（Ｂ）はその側断面図である。
【図４】（Ａ）は照射台に受光部を装着した状態を示す図、（Ｂ）はその側断面図である。
【図５】調光装置の正面側斜視図である。
【図６】調光装置の構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は上面図、（Ｄ）は側面図である。
【図７】高照度用光学系を周辺構成と共に模式的に示す図である。
【図８】高照度用光学系をクローズアップレンズだけで構成した場合の比較例を示す図である。
【図９】上記比較例の他の出射光を更に記載した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る照射装置１の概略構成を示す図である。
この照射装置１は、Ｓｉ太陽電池、化合物太陽電池、有機薄膜太陽電池、及び色素増感型太陽電池の特性評価試験の光源に用いられる装置であり、評価対象がＳｉ太陽電池の場合には擬似太陽光を照射し、また評価対象が色素増感型太陽電池の場合には照明光を照射する。この照明光は、室内照明灯具の光源の光を模した光である。本実施形態では、室内照明灯具の光源の照射光として、蛍光灯の光、白色ＬＥＤの光、及びハロゲンランプの光がそれぞれ選択的に照射可能に構成されている。なお、室内照明灯具の光源、或いは屋内照明光源として、上記以外の光源としても良く、また街路灯等の屋外照明灯具の光源の光を模した光を照明光としても良いことは勿論である。
【００１０】
照射装置１は、図１に示すように、箱形の筐体２を備える。この筐体２には、装置光源４と、試験対象たる試料（本実施形態ではＳｉ太陽電池、あるいは色素増感型太陽電池）１４を載置する試料台６と、装置光源４の光を試料台６に導き試験対象物に照射する導光用光学系８とが内設されており、さらに、装置光源４と導光用光学系８との間に調光装置７０が配置されるとともに、導光用光学系８と試料台６との間に高照度を得るための高照度用光学系８０が配置されている。
この高照度用光学系８０は、照射装置１から着脱可能に構成され、測定者が必要な時に外から設置し、不必要なときに外すことが可能である。また、筐体２外には、操作タッチパネル７１が配置されている。この操作タッチパネル７１は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）制御装置７２を介して、当該装置１や装置光源４のランプ１０のＯＮ／ＯＦＦ、照度計設置時の照度表示、調光操作、減光率の表示、エラー表示等を行う。なお、後述の外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）７５でも同じ操作が可能である。
装置光源４は、ランプ１０と、ランプ１０の放射光を集光する反射鏡１２とを備え、上方（鉛直上向き方向）に向けて光を出力するように構成されている。ランプ１０は、全波長域でブロードなスペクトル特性を有し、例えばキセノンランプやハロゲンランプが用いられ得るが、ハロゲンランプは短波長側（約４００〜５００ｎｍ以下の波長）でのスペクトル成分が他の波長域よりも小さいため、本実施形態ではキセノンランプを用いることとしている。
【００１１】
ここで、本実施形態において、上記の全波長域が指す波長帯域は、照射装置１で行われる各種の試験のそれぞれで必要な各帯域を含む帯域である。例えば、太陽電池の特性評価にあっては、Ｓｉ結晶系の太陽電池を試験対象とした場合、擬似太陽光として４００ｎｍ〜１１００ｎｍの帯域の光が要求され、また、Ｓｉアモルファス系の太陽電池を試験対象とした場合には、擬似太陽光として３５０ｎｍ〜７５０ｎｍの帯域の光が要求され、さらに、色素増感型太陽電池の場合は照射光として４００ｎｍ〜９００ｎｍの帯域の光が要求される。したがって、これらの試験を照射装置１で行う場合には、３５０ｎｍ〜１１００ｎｍの波長帯域が全波長域に相当し、かかる全波長域にブロードなスペクトル特性の光を装置光源４が放出する。
【００１２】
試料台６は、試料１４を載置する平らな照射台６Ａと、照射台６Ａを柱部６Ｂを介して支える台座６Ｃとを有する。この試料台６の真上には、試料台６から最大約６５０ｍｍ離れた位置に光の出射開口１６が設けられており、この出射開口１６から順次拡がる光が試料台６に照射される。この試料台６は、昇降機構７によって出射開口１６に向けて高さ位置を調整可能に支持されており、これにより試料台６での光照射の照射範囲を調整できるようになっている。
昇降機構７は、電動モータ等で構成される昇降駆動部７Ａによって駆動され、試料台６の台座６Ｃを昇降させる。本実施形態では、この昇降駆動部７Ａが、装置内部に設けられたＰＬＣ制御装置７２を介して外部ＰＣ７５によって制御される。また、この外部ＰＣ７５には、出射開口１６からの光の照度を測定する照度計（図１中、符号７Ｂは照度計の受光部を示し、符号７Ｃは照度計本体を示す）がＰＬＣ制御装置７２を介して接続される。外部ＰＣ７５は、試料１４或いは試験内容に応じて目標照度を設定し、照度計の測定照度が目標照度になるように昇降駆動部７Ａをフィードバック制御することにより、試料１４の照度を目標照度に調整する。なお、操作タッチパネル７１の操作で同じ操作（試料台６の昇降操作）を可能にしても良い。
また、照射台６Ａは脱着可能に構成されている。これは、例えば、照射エリア内の照度分布を確認する場合、測定者が照度計の受光部７Ｂを容易に測定点（例えば面内２５点）且つ測定高さが位置決めができる溝がついた専用台に交換可能にするためである。
【００１３】
図２は照射台６Ａを斜め上方から見た図であり、図３（Ａ）は照度計の受光部７Ｂを受光部ホルダー５と共に示す斜視図であり、図３（Ｂ）はその側断面図である。また、図４（Ａ）は照射台６Ａに受光部７Ｂを装着した状態を示す図であり、図４（Ｂ）はその側断面図である。
図２に示すように、照射台６Ａの照射部中心には、上下に貫通する貫通穴部Ｈ１が設けられており、この貫通穴部Ｈ１は、直線状に延びる長溝Ｈ２と、長溝Ｈ２の長手方向中央に設けられる円形穴部Ｈ３とを有する。照度計の受光部７Ｂは、専用の受光部ホルダー５（図３（Ａ）（Ｂ）参照）に固定される。図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、受光部ホルダー５は、受光部７Ｂの周囲を囲う円筒部材５Ａと、円筒部材５Ａ内の受光部７Ｂを下方から抑える押さえ部材５Ｂとを有し、この受光部ホルダー５の側部からは受光部７Ｂにつながる照度計ケーブル５Ｃが引き出される。
【００１４】
この受光部ホルダー５の外形状は、照射台６Ａの円形穴部Ｈ３に嵌る形状とされ、これによって、受光部７Ｂは、受光部ホルダー５を介して試料台６の照射部中心表面（照射台６Ａの照射部中心表面）に埋没するように嵌る。この構成により、受光部７Ｂの上面に設けられたセンサ面が試料台６の表面と略同じ高さとなり、試料台６表面の照度を精度良く検出することができる。
この場合、受光部ホルダー５から側方に引き出される照度計ケーブル５Ｃは、貫通穴部Ｈ１の長溝Ｈ２を通ることによって試料台６から容易に外に引き出される。また、受光部ホルダー５の円筒部材５Ａの外周には、環状のシール部材５Ｄが装着されていて、このシール部材５Ｄによって受光部ホルダー５と照射台６Ａとの間の隙間が閉塞されると共に受光部ホルダー５が抜け止めされる。なお、照度計の受光部７Ｂを完全に埋没する構成に限らず、センサ面が試料台６に載置された試料１４の表面と略同じ高さとなるように一部を試料台６から突出させても良い。この場合、照度計によって、試料１４の表面の照度を精度良く検出することができる。照度計の受光部７Ｂが固定された受光部ホルダー５は、照射台６Ａから着脱自在に構成され、中心照度を測定したい時のみ使用することができる。
【００１５】
また、この照射装置１は、試料１４である太陽電池に触針して電気的に接続されるプローブＰを具備している。このプローブＰは、試料台６下方に設けられた電気計測器７６からケーブル配線穴７７を通って延び、照射台６Ａの裏側に位置する台座６Ｃにある小径の穴部６Ｄを通った後に照射測定空間内に向けて進入する。この場合、このプローブＰは、台座６Ｃの穴部６Ｄを通った後に照射台６Ａの周囲を通るように引き回され、照射台６Ａの表側に位置する試料１４にコンタクトする可動プローブとして構成されている。この小径の穴部６Ｄは、照射台６Ａの裏側に位置し、且つ、プローブＰを通す必要最小限の大きさに形成される。このように照射台６Ａ裏側にある必要最小限の穴部６ＤからプローブＰを進入させることで、試料１４である太陽電池のセルに装置外光が影響しないようにしている。
【００１６】
導光用光学系８は、装置光源４の光の照度分布及び色分布を均一にして、照射面での照度ムラ及び色ムラの発生を抑制するものであり、インテグレータ光学素子の一つであるガラスロッド（ロッドインテグレータ）１８と、レンズユニット２０とを備え、これらが同一の光軸上に配置されている。装置光源４の光軸Ｋ１上には、装置光源４の光の進行方向を水平方向に変えるミラー２２が配置されており、当該ミラー２２での反射光がガラスロッド１８の入射端面１８Ａに入射される。
ガラスロッド１８は、装置光源４の光を均一化して出力するインテグレータ光学系を構成し、出射端面１８Ｂから照度ムラの無い光を出力してレンズユニット２０に入射させる。レンズユニット２０は、ガラスロッド１８の出射面での均一な照度分布の出射光を試験対象物である試料１４に投射する光学素子を構成し、また入射光線のビーム径を拡大して出力する。このレンズユニット２０は、投影レンズ位置調整機構４３に担持されており、投影レンズ位置調整機構４３は、光軸Ｋ２に沿って延びるレールを介してレンズユニット２０を光軸Ｋ２方向に可動して位置を調整する。
当該レンズユニット２０の出射端２０Ａの光軸Ｋ２上には、レンズユニット２０の光の進行方向を直下方向に変えるミラー２４が配置されている。このミラー２４の反射光の光軸Ｋ３上には上記試料台６が位置し、これにより、ミラー２４の直下に設置された試料台６に光が導かれて照射される。調光装置７０及び高照度用光学系８０については後述する。
【００１７】
次いで、筐体２の構造について説明すると、筐体２の内部は、大別して、装置光源４を点灯する電気回路などの各種の電気回路を収めた電気部品室３０と、装置光源４を収めた光源室３２と、導光用光学系８を収めた光学系室３４と、試料台６を収めた試料設置室３６と、ＰＬＣ制御装置７２、電気計測器７６及び照度計本体７Ｃを収めた機器室３７とに仕切られている。
電気部品室３０及び光源室３２は上下に積層配置され、それらと横並びに隣接して試料設置室３６が配置され、また、光源室３２及び試料設置室３６の上には、これら光源室３２から試料設置室３６に亘って光学系室３４が設けられている。かかる構成においては、装置光源４、導光用光学系８、及び試料台６が門型（下方開放のコ字状）に配置されるため、照射装置１の幅寸法を抑えた小型な装置となる。
電気部品室３０、光源室３２及び光学系室３４のそれぞれには、メンテナンス用の開閉扉４０Ａ〜４０Ｃが設置されている。また、電気部品室３０には内部冷却用のプロペラファン５０が設けられ、光学系室３４には、ランプ冷却用ファン５２と、フィルタ冷却用ファン５３とが設けられ、試料設置室３６にはフード内排気ファン５４が設けられている。なお、ランプ冷却用ファン５２の冷却風は、装置内部に設けられた不図示のチューブとノズルを介して最も冷却が必要なランプ１０の陰極口金部に向けて供給される。
【００１８】
光源室３２には、装置光源４を光軸Ｋ１に沿って昇降し、また光軸Ｋ１に対して垂直方向に移動して位置決め自在にするＸＹＺ可動調整ステージ４２が設けられている。また、光源室３２の直上には、ランプ位置出し用のモニター部５６が配置されている。ランプ位置出し用のモニター部５６は、目視観測により、或いは、照度計等を用いた方法によりランプ位置出しを行うためのものである。ランプ１０の交換時などには、ＸＹＺ可動調整ステージ４２により装置光源４の位置を調整することで、装置光源４の光軸Ｋ１が所定の位置に合わせられる。
【００１９】
図５は調光装置７０の正面側斜視図である。また図６は調光装置７０の構成を示す図であり、図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は背面図、図６（Ｃ）は上面図、図６（Ｄ）は側面図である。
調光装置７０は、光軸Ｋ２上に配置され、入射する光を調光するものであり、本実施形態では、更に、スペクトル特性を変更する機能も備えている。すなわち、調光装置７０は、図５及び図６に示すように、光軸Ｋ２に沿う照射光が通過する切り欠き１８７Ａ（図６（Ｂ）参照）を有する装置基板１８７を備え、この装置基板１８７に、１枚の金属調光板１６４と、複数枚（図示例では３枚）のフィルタホルダ１６２とが上記光軸Ｋ２に沿って積層配置されている。
【００２０】
金属調光板１６４は、スリット１８２（図６（Ａ）参照）を有し、このスリット１８２により当該金属調光板１６４を通過する光量を絞る。フィルタホルダ１６２は、光学フィルタを担持する部材であり、本実施形態では、透過率を調整するＮＤフィルタ（減光板）６２を担持する複数枚（２枚）のＮＤフィルタホルダ１６２Ａと、スペクトル特性を調整するスペクトル補正フィルタ６４を担持した一枚の補正フィルタホルダ１６２Ｂとを有している。
図６（Ａ）に示すように、装置基板１８７には、横方向（左右方向）に延びるレール１８６が上下方向に間隔を空けて並列配置され、各レール１８６に可動支持片１８８がスライド移動自在に取り付けられる。各レール１８６の可動支持片１８８は、金属調光板１６４及びフィルタホルダ１６２Ａ，１６２Ｂの各々を保持し、これによって、金属調光板１６４及びフィルタホルダ１６２Ａ，１６２Ｂを独立してレール１８６の延びる方向（左右方向）にスライドすることができる。
【００２１】
図６（Ａ）に示すように、金属調光板１６４のスリット１８２は、レール１８６の延びる方向に沿って縦方向の開口幅が変化するスリット形状（図示例では涙滴型スリット）に形成されており、金属調光板１６４がスライドすることによって絞り量を可変する。
ＮＤフィルタホルダ１６２Ａには、透過率が異なる複数枚のＮＤフィルタ６２がレール１８６の延びる方向に間隔を空けて配置されており、ＮＤフィルタホルダ１６２Ａがスライド移動することによって透過率を可変する。
また、補正フィルタホルダ１６２Ｂには、スペクトル特性が異なる複数枚のスペクトル補正フィルタ６４がレール１８６の延びる方向に間隔を空けて配置されており、補正フィルタホルダ１６２Ｂがスライド移動することによってスペクトル特性を可変する。
【００２２】
一方、装置基板１８７の背面側には、可動支持片１８８ごとに、駆動モータ１８９、プーリー１９１、及び駆動モータ１８９とプーリー１９１に掛け渡されるタイミングベルト１９０が設けられている。タイミングベルト１９０には可動支持片１８８の背面側に突出した背面側突出片１８８Ａ（図６（Ｂ）参照）が連結されており、駆動モータ１８９によるタイミングベルト１９０の駆動によって可動支持片１８８がスライド移動される。すなわち、これら可動支持片１８８、レール１８６、駆動モータ１８９、プーリー１９１及びタイミングベルト１９０を備えてスライド移動機構１９２が構成されている。
【００２３】
操作タッチパネル７１や外部ＰＣ７５は、光量の増減を指示する操作子、並びにスペクトル特性の変更を指示する操作子（共に図示略）を備え、光量の増減指示に基づいて、調光装置７０の駆動モータ１８９を駆動し、金属調光板１６４の透過割合とＮＤフィルタホルダ１６２ＡのＮＤフィルタ６２との組み合わせを自動で可変することで光の透過率を変えて調光制御するとともに、スペクトル特性の変更指示に基づいて、駆動モータ１８９を駆動し、補正フィルタホルダ１６２Ｂのスペクトル補正フィルタ６４を自動で変えてスペクトル特性を変更する。
このようにして本実施形態では、装置光源４と導光用光学系８との間において、金属調光板１６４と、互いに透過率が異なる複数のＮＤフィルタ６２を有するＮＤフィルタホルダ１６２Ａと、互いにスペクトル特性が異なるスペクトル補正フィルタ６４を有する補正フィルタホルダ１６２Ｂとを位置調整することによって、様々な光量及びスペクトル特性に細かく調整することができる。
【００２４】
また互いに平行に延びる複数のレール１８６のそれぞれに、金属調光板１６４及びフィルタホルダ１６２Ａ，１６２Ｂを保持し、これらを独立してレール１８６に沿ってスライドさせることで、光量及びスペクトル特性を調整する構成としたため、金属調光板１６４及びフィルタホルダ１６２Ａ，１６２Ｂが光軸Ｋ２に対して上下方向にズレることはなく、スライド方向の位置合わせだけで、金属調光板１６４及びフィルタホルダ１６２Ａ，１６２Ｂそれぞれを光軸Ｋ２に簡単に合わせることができる。
【００２５】
次に高照度用光学系８０を説明する。
図７は、高照度用光学系８０を周辺構成と共に模式的に示す図である。
高照度用光学系８０は、レンズユニット２０の出射光を折り返すミラー２４と試料台６との間で光軸Ｋ３（図１参照）上に設けられるクローズアップレンズ８１と拡散板８２とを備えている。これらクローズアップレンズ８１と拡散板８２とは、共通の筐体８３に収容されており、この筐体８３が照射装置１から着脱自在であり、測定者が必要な時に設置し、不必要なときに外すことができる。この筐体８３は重いため、当該筐体８３をスライドさせるスライド機構を介して取り付けられており、筐体８３を容易に移動可能で、かつ、設置時は筐体８３を位置決め固定ができるように構成されている。
クローズアップレンズ８１は、従来の撮影用カメラにおいて、一般のレンズに装着することによって、レンズ単体の場合よりも近距離の撮影を可能にする光学レンズとして使用されている。本実施形態では、インテグレータ光学素子であるガラスロッド１８で均一化され、レンズユニット２０でビーム径が拡大された光Ｌ１を、クローズアップレンズ８１を介して試料台６に向けて投射することによって、クローズアップレンズ８１の焦点位置Ｓ０で高照度を得ることが可能になっている。
【００２６】
ここで、図８及び図９は高照度用光学系８０をクローズアップレンズ８１だけで構成した場合の比較例を示している。なお、図７〜図９では、説明を判り易くするため、光Ｌ１の一部を示している。また、図７及び図８は、図９に示すクローズアップレンズ８１の出射光Ｌ２Ａ〜Ｌ２Ｉのうち、出射光Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂ，Ｌ２Ｃに対応する光を示し、他の出射光Ｌ２Ｄ〜Ｌ２Ｉの図示は省略している。
図８及び図９に示すように、クローズアップレンズ８１だけの場合、焦点位置Ｓ０では高照度が得られるものの、焦点位置Ｓ０から前後にずれると照度が比較的高い部分と比較的低い部分とが発生し、これが照度ムラとなり、均斉度が低くなってしまう。このため、試料台６に配置された試料１４を高照度で均等に照らすには、試料１４の位置を高精度で焦点位置Ｓ０に合わさなければならなくなり、位置合わせ作業が繁雑になる。
【００２７】
これに対し、本実施形態では、図７に示すように、クローズアップレンズ８１の前段（入射側）の光軸Ｋ３上に拡散板８２を設けているため、光Ｌ１が拡散板８２によって拡散された後にクローズアップレンズ８１に入射され、クローズアップレンズ８１からは出射光Ｌ２Ａ，Ｌ２Ｂ，Ｌ２Ｃ，Ｌ２Ｂ１，Ｌ２Ｂ２、Ｌ２Ｃ１，Ｌ２Ｃ２が出射される。
ここで、出射光Ｌ２Ｂ１，Ｌ２Ｂ２、Ｌ２Ｃ１，Ｌ２Ｃ２は、拡散光によって新たに得られる光であり、図７中、位置Ｓ０は出射光Ｌ２Ａの焦点位置を示し、位置Ｓ１は拡散光の出射光Ｌ２Ｂ１の焦点位置を示し、位置Ｓ２は拡散光の出射光Ｌ２Ｂ２の焦点位置を示している。この拡散光によって得られる光Ｌ２Ｂ１，Ｌ２Ｂ２、Ｌ２Ｃ１，Ｌ２Ｃ２によって、照度の凹凸を平均化させる作用が生じ、これによって、焦点位置Ｓ０近傍の前後位置（例えば、図７〜図９に示す位置Ｓ１〜Ｓ２等）の範囲Ｘ内の照度ムラが抑えられる。
つまり、この範囲Ｘは、焦点が合っているとみなせる範囲である焦点深度に相当し、本実施形態では、クローズアップレンズ８１の焦点深度を長く確保することができ、高照度かつ高い均斉度の範囲Ｘを長く確保することができる。
【００２８】
上記の拡散板８２は、照度の凹凸のピッチと同じ、若しくは、それより広い拡散角を持つ特性に設定されることによって、上記照度の凹凸を平均化させる。ただし、拡散板８２の拡散角が拡がりすぎて照射エリアの幅よりも拡がってしまうと、拡散板８２の周辺に行くほど光量が下がる特性が現れ、全体として中心が高く周辺が低い光量となり、必要な照射エリアの幅内で均一な明るさの確保が難しくなる。そこで、本実施形態では、拡散板８２の拡散角を１０°以下にすることによって、上記照度の凹凸のピッチと同じ、若しくは、それより広い拡散角を確保しながら、均一な明るさを確保するようにしている。なお、拡散角は、中心照度の半値を全角表示した値である。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、レンズユニット２０と試料１４を載置する試料台６との間にクローズアップレンズ８１を設けたので、クローズアップレンズ８１によって得られる高照度かつ照度ムラのない光を試料１４に照射することができる。
更に本実施形態によれば、このクローズアップレンズ８１の前段に拡散板８２を設けたので、装置光源４のランプ１０を交換してランプ光量を上げなくても、クローズアップレンズ８１によって得られる高照度かつ照度ムラのない光を試料１４に照射しつつ、拡散板８２によって所望の高照度及び高い均斉度が得られる範囲Ｘを広くして試料１４の位置合わせを容易にすることができる。
この場合、レンズユニット２０によって、クローズアップレンズ８１に入射する光Ｌ１のビーム径を調整することによって、上記の範囲Ｘで得られる照度を容易に調整することができる。具体的には、ビーム径を小さくすれば、範囲Ｘの照度を上げることができ、ビーム径を大きくすれば、範囲Ｘの照度を下げることができる。
従って、本実施形態では、ランプ１０を交換したり、試料１４の位置を微調整したり、といった煩雑な作業を必要とせずに、Ｓｉ太陽電池や色素増感型太陽電池といったように、特性評価等の試験に際し照射すべき適切な光源が異なるデバイスに応じた照明光を照射することが可能になり、各デバイスの試験を行うことができる。
【００３０】
また、本実施形態では、拡散板８２の拡散角度を１０度以下としているので、所望の照射エリア内で均一な明るさを確保することができる。
また、本実施形態では、レンズユニット２０の前段に、調光機能を具備する調光装置７０を設けているので、この調光装置７０によっても上記の範囲Ｘで得られる照度を調整することが可能である。
【００３１】
なお、上述した各実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、クローズアップレンズ８１の前段（入射側）に拡散板８２を設ける場合を例示したが、これに限らず、クローズアップレンズ８１の後段（出射側）に拡散板８２を設けるようにしても良い。また、拡散板ではなく１０°以下の拡散効果のある、例えばマイクロレンズアレイでも実施可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  照射装置
４  装置光源（光源）
６  試料台
８  導光用光学系
１４  試料（試験対象物）
１８  ガラスロッド（インテグレータ光学素子）
２０  レンズユニット（光学素子）
７０  調光装置
７５  外部ＰＣ
８０  高照度用光学系
８１  クローズアップレンズ
８２  拡散板
Ｋ１〜Ｋ３  光軸
【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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