(57)【要約】【課題】太陽光シミュレータにおいて多様な太陽光のスペクトル分布を模擬する。【解決手段】ＬＥＤ光源装置１１を、４９個のＬＥＤブロック１１１を７行７列に二次元配列して構成する。また、各ＬＥＤブロック１１１は、波長１から波長３０までの異なる波長を有する３０個のＬＥＤ１１１１を５行６列に二次元配列して構成する。そして、各波長毎にＬＥＤ１１１１の発光強度を制御すると共に、各ＬＥＤ１１１１の出射光を拡散して混合し任意スペクトル分布の疑似太陽光を生成する。また、ＬＥＤブロック１１１は内側から外側に向かってＧ１、Ｇ２、Ｇ３の３つグループにグループ分けされており、最も内側のグループＧ１は、最も外側のグループＧ３の７０％の強度の光を発光し、次に内側のグループＧ２は、最も外側のグループＧ３の８０％の強度の光を発光するように制御することによりシェーディングの発生を抑止する。【選択図】図３
2012221838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池又は太陽電池セルの試験又は評価のために、太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する太陽光シミュレータであって、
前記疑似太陽光を生成する光源装置と、
当該光源装置を制御する制御装置とを有し、
前記光源装置は、
前記疑似太陽光の少なくとも部分を構成する光を生成するＬＥＤ光源装置を有し、
当該ＬＥＤ光源装置は、波長の異なるＬＥＤを配列して構成されており、
前記制御装置は、前記ＬＥＤ光源装置の各ＬＥＤの発光強度を、波長が等しいＬＥＤ毎に、ユーザの設定した波長毎の強度パターンに従って制御することを特徴とする太陽光シミュレータ。
【請求項２】
請求項１記載の太陽光シミュレータであって、
ＬＥＤ光源装置は、相互に波長の異なる複数のＬＥＤを二次元に配列したブロックを、複数ブロック二次元に配列して構成されていることを特徴とする太陽光シミュレータ。
【請求項３】
請求項２記載の太陽光シミュレータであって、
前記ＬＥＤ光源装置のブロックは、前記ブロックの配列の中心から周縁に向かって複数のグループにグループ分けされており、
前記制御装置は、前記周縁側のグループの発光強度が、前記中心側のグループの発光強度より大きくなるように、各グループ毎、かつ、波長が等しいＬＥＤ毎に、前記ＬＥＤ光源装置の各ＬＥＤの発光強度を制御することを特徴とする太陽光シミュレータ。
【請求項４】
請求項２または３記載の太陽光シミュレータであって、
前記ＬＥＤ光源装置は、各ＬＥＤ毎に対応して設けられたレンズを有し、
各レンズは、対応するＬＥＤの出射光の、前記疑似太陽光の照射対象物上の照射面上の照射領域の大きさが、前記ブロックのサイズより大きくなるように、対応するＬＥＤの出射光を拡散することを特徴とする太陽光シミュレータ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の太陽光シミュレータであって、
前記光源装置は、
ハロゲン電球と、
前記ハロゲン電球が生成した光の所定波長以上の成分と、前記ＬＥＤ光源が生成した光の所定波長未満の成分とを合成して、前記疑似太陽光を生成する合成光学系とを有し、
前記制御装置は、
ユーザの設定に応じて、前記ハロゲン電球の発光強度を制御することを特徴とする太陽光シミュレータ。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載の太陽光シミュレータであって、
前記疑似太陽光の強度を検出する光強度センサを有し、
前記制御装置は、前記光強度センサが検出した強度が、ユーザによって設定された強度と一致するように、前記光源装置の疑似太陽光の発光強度を制御することを特徴とする太陽光シミュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、太陽電池セルの試験/評価用に、太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する太陽光シミュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する太陽光シミュレータとしては、キセノンランプやハロゲンランプを用いて太陽光を模擬する太陽電池試験装置が知られている（例えば、特許文献１）。
また、多波長のＬＥＤ発光装置を用いて、各波長毎に太陽電池の感度を測定可能とした太陽電池試験装置も知られている（たとえば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２-４８７０４号公報
【特許文献２】特開２００４-４２８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
日中、夕方、朝方、曇り、晴天などにおいて太陽光のスペクトル分布は多様に異なるものとなる。
しかしながら、従来の太陽光シミュレータによれば、このような多様な太陽光のスペクトル分布を模擬することは困難であった。
そこで、本発明は、太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する太陽光シミュレータにおいて、多様な太陽光のスペクトル分布を模擬可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題達成のために、本発明は、太陽電池又は太陽電池セルの試験又は評価のために、太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する太陽光シミュレータに、前記疑似太陽光を生成する光源装置と、当該光源装置を制御する制御装置とを備えたものである。ここで、前記光源装置が、前記疑似太陽光の少なくとも部分を構成する光を生成するＬＥＤ光源装置を有し、当該ＬＥＤ光源装置が、波長の異なるＬＥＤを配列して構成されている。また、前記制御装置は、前記ＬＥＤ光源装置の各ＬＥＤの発光強度を、波長が等しいＬＥＤ毎に、ユーザの設定した波長毎の強度パターンに従って制御するものである。
【０００６】
このような太陽光シミュレータによれば、波長毎にＬＥＤの発光強度を制御することにより疑似太陽光の各波長成分の強度を任意に変更できるので、疑似太陽光によって、多様な太陽光のスペクトル分布を模擬することができるようになる。
ここで、このような太陽光シミュレータでは、ＬＥＤ光源装置を、相互に波長の異なる複数のＬＥＤを二次元に配列したブロックを、複数ブロック二次元に配列して構成するようにしてもよい。
このようにすることにより、疑似太陽光の照射面上の波長の偏りを軽減することができる。
また、この場合には、前記ＬＥＤ光源装置のブロックを、前記ブロックの配列の中心から周縁に向かって複数のグループにグループ分けし、前記制御装置において、前記周縁側のグループの発光強度が、前記中心側のグループの発光強度より大きくなるように、各グループ毎、かつ、波長が等しいＬＥＤ毎に、前記ＬＥＤ光源装置の各ＬＥＤの発光強度を制御するようにしてもよい。
【０００７】
このようにすることにより、疑似太陽光の照射領域の周縁部のシェーディングの発生を抑制することができる。
また、この場合には、前記ＬＥＤ光源装置に、各ＬＥＤ毎に対応して設けられたレンズを設け、各レンズで、対応するＬＥＤの出射光の、前記疑似太陽光の照射対象物上の照射面上の照射領域の大きさが、前記ブロックのサイズより大きくなるように、対応するＬＥＤの出射光を拡散することも、疑似太陽光の照射面上の各点におけるスペクトル分布の均一化や、照射ムラの抑制の観点から好ましい。
【０００８】
また、このような太陽光シミュレータは、前記光源装置にハロゲン電球と、前記ハロゲン電球が生成した光の所定波長以上の成分と、前記ＬＥＤ光源が生成した光の所定波長未満の成分とを合成して、前記疑似太陽光を生成する合成光学系とを設け、前記制御装置において、ユーザの設定に応じて、前記ハロゲン電球の発光強度を制御するように構成することも好ましい。
【０００９】
このようにすることにより、ＬＥＤ光源の波長範囲のみならず、赤外側についてもより広い範囲に渡って、広帯域に太陽光のスペクトル分布を模擬した疑似太陽光を生成できるようになる。
また、これらの太陽光シミュレータに、前記疑似太陽光の強度を検出する光強度センサを設け、前記制御装置において、前記光強度センサが検出した強度が、ユーザによって設定された強度と一致するように、前記光源装置の疑似太陽光の発光強度を制御するようにしてもよい。
【００１０】
このようにすることにより、疑似太陽光の強度を安定的に所望強度に制御することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する太陽光シミュレータにおいて、多様な太陽光のスペクトル分布を模擬することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽光シミュレータの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＬＥＤ光源装置のＬＥＤの配置とグループを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るＬＥＤ光源装置のＬＥＤの波長とスペクトル分布を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るハロゲン電球と光源装置のスペクトル分布を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る光源装置の他の構成例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るコンピュータと制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係る制御/設定ウインドウを示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る波長パターンテーブルを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るコンピュータと制御装置の他の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る太陽光シミュレータの構成を示す。
図示するように、太陽光シミュレータは、太陽光を模擬した疑似太陽光を照射する光源装置１と、光源装置１を制御する制御装置２と、制御装置２を設定/制御するコンピュータ３より構成される。ただし、制御装置２は、コンピュータ３と接続されない状態においても単独で光源装置１を制御することができる。
【００１４】
また、太陽光シミュレータは、光源装置１から疑似太陽光を太陽電池セル４に照射し、測定装置５で太陽電池セル４の各種特性を測定するためなどに用いられるものである。
次に、図２に、光源装置１の構成を模式的に示す。
図示するように、光源装置１は、ＬＥＤ光源装置１１、ＬＥＤ照射光学系１２、ハロゲン電球１３、電球照射光学系１４、ハーフミラー１５、基準となる太陽電池である基準太陽電池や日照計などを用いて光強度を検出するセンサ１６とを備えている。
また、ＬＥＤ照射光学系１２は、ハイパスフィルタ１２１と、拡散板１２２と、レンズ系１２３とを備えている。ここで、レンズ系１２３としては、単眼レンズの他、フライアイレンズ、レンズアレイなどを用いることができる。また、電球照射光学系１４は、フィルタ１４１とレンズ系１４２とを備えている。
【００１５】
次に、ＬＥＤ光源装置１１は、図３ａに示すように、４９個のＬＥＤブロック１１１を７行７列に二次元配列した装置である。ここで、各ＬＥＤブロック１１１の大きさは、対角線長がおよそ５０ｍｍである。
また、４９個のＬＥＤブロック１１１は内側から外側に向かってＧ１、Ｇ２、Ｇ３の３つグループにグループ分けされており、最も内側のグループＧ１は、最も外側のグループＧ３の７０％の強度の光を発光し、次に内側のグループＧ２は、最も外側のグループＧ３の８０％の強度の光を発光するように制御される。ここで、このように、外側のグループほど、より大きい強度の光を発光するように制御するのは、ＬＥＤ光源装置１１の照射領域の周辺部にシェーディングが発生しないようにするためである。
【００１６】
また、各ＬＥＤブロック１１１は、図３ｂに示すように、波長１から波長３０までの異なる波長を有する３０個のＬＥＤ１１１１を５行６列に二次元配列したものである。
ここで、図４ａ１に、ＬＥＤブロック１１１に含まれる３０個のＬＥＤ１１１１の波長を示す。ここで、図４ａの下辺に示した数字が、各ＬＥＤ１１１１の波長である。図示するように、ＬＥＤブロック１１１には、およそ３５０ｎｍから１０７０ｎｍまでの範囲におよそ等しい間隔で分布した異なる波長のＬＥＤ１１１１が含まれる。
【００１７】
また、図３ｂに示すように、各ＬＥＤブロック１１１中の３０個のＬＥＤ１１１１の配置は、赤外ＬＥＤの発熱を大きいことを考慮して、より赤外側のＬＥＤ１１１１の回りにより紫外側のＬＥＤ１１１１が配置されるようにしている。なお、図３ｂにおいて、より番号の大きいＬＥＤ１１１１が、より赤外側のＬＥＤ１１１１である。
【００１８】
ここで、このようなＬＥＤ光源装置１１によれば、各波長のＬＥＤ１１１１の照射する光を各々適当な強度で合成することにより、合成後の光のスペクトル分布を図４ａ２に４０２として示すように、４０１で示す太陽光のスペクトル分布を、各ＬＥＤ１１１１の波長の上下限の間の範囲（３５０ｎｍから１０７０ｎｍ）において、おおよそ模擬した光を生成することができる。
【００１９】
ただし、ＬＥＤブロック１１１は、図４ｂ１に示すように、図３ｂに示した３０個のＬＥＤ１１１１のうちのの５９７ｎｍ付近の波長を有する４つのＬＥＤ１１１１を、中心波長５９７ｎｍの高演色白ＬＥＤに置き換えて、ＬＥＤブロック１１１を、適当に二次元配列した２７個のＬＥＤ１１１１より形成するようにしてもよい。このようにしても、各波長のＬＥＤ１１１１の照射する光を各々適当な強度で合成した合成後の光のスペクトル分布を図４ｂ２に４０３として示すように、４０１で示す太陽光のスペクトル分布を、各ＬＥＤ１１１１の波長の上下限の間の範囲（３５０ｎｍから１０７０ｎｍ）において、おおよそ模擬した光を生成することができる。
【００２０】
さて、図２に戻り、このようなＬＥＤ光源装置１１の各ＬＥＤブロック１１１の各ＬＥＤ１１１１から出射された各光は、ＬＥＤ照射光学系１２に入射し、ハイパスフィルタ１２１で不要成分の除去が行われたのち、拡散板１２２で拡散が行われて周辺の光と合成された後、レンズ系１２３で集光される。そして、ハーフミラー１５を通って、太陽電池セル４が載置される所定の照射面を照射する。
【００２１】
一方、ハロゲン電球１３から出射された光は、電球照射光学系１４に入射し、フィルタ１４１で、スペクトル分布の調整が行われたのち、レンズ系１４２で平行光に変換される。そして、ハーフミラー１５でＬＥＤ光源装置１１の出射光と合成され、太陽電池セル４が載置される所定の照射面を照射する。
【００２２】
ここで、ハロゲン電球１３のスペクトル分布を、図５ｂ１に示す。図示するように、ハロゲン電球１３のスペクトル分布はＬＥＤ光源装置１１よりも赤外側に広く広がっている。一方で、ＬＥＤ光源装置１１の光の範囲は、太陽光よりも赤外側に狭く、当該赤外側の領域において、太陽光を模擬することができない。
【００２３】
そこで、本実施形態では、ＬＥＤ光源装置１１のおよそ９４０ｎｍ未満の波長領域光と、ハロゲン電球１３のおよそ９４０ｎｍ以上の波長領域の光をハーフミラー１５で合成し、太陽光を模擬した疑似太陽光を生成する。
すなわち、図２において、ＬＥＤ照射光学系１２のハイパスフィルタ１２１では、図５ａ１に４０２でスペクトル分布を示すＬＥＤ光源装置１１の出射光の９４０ｎｍ以上の波長領域の光を遮断し、図５ａ２に示す９４０ｎｍ未満の波長成分のみを持つ光とする。
一方、電球照射光学系１４のフィルタ１４１では、図５ｂ１にスペクトル分布示すハロゲン電球１３の出射光の９４０ｎｍ未満の波長領域の光を遮断すると共に、フィルタ１４１の透過光の９４０ｎｍ以上のスペクトル分布を、太陽光の９４０ｎｍ以上の波長範囲のスペクトル分布に一致させる所定のフィルタ特性をもって減衰させ、図５ｂ２に示す９４０ｎｍ以上の波長成分を持つ、スペクトル分布が太陽光の９４０ｎｍ以上の波長範囲のスペクトル分布に一致する光とする。
【００２４】
そして、このようにして、ＬＥＤ照射光学系１２から出射される光ａ２と電球照射光学系１４から出射される光ｂ２をハーフミラー１５で混合し、図５ｃに示すような、赤外側を含む広い波長範囲に渡って、太陽光のスペクトル分布を模擬した光を生成し、これを疑似太陽光として、太陽電池セル４が載置される所定の照射面に照射する。
【００２５】
以上、光源装置１の構成について説明した。
なお、以上の光源装置１は、ＬＥＤ照射光学系１２にレンズ系１２３を設けずにハイパスフィルタ１２１、拡散板１２２のみを設ける構成としてもよい。
または、以上の光源装置１は、ＬＥＤ照射光学系１２の拡散板１２２を、図６ａに示すようなＬＥＤ毎に設けたレンズ１２４に置き換えるようにしてもよい。ここで、各レンズ１２４の光学的特性は、各ＬＥＤ１１１１の出射光の、太陽電池セル４が載置される所定の照射面上の照射領域の大きさ１２４１の直径が、おおよそ、ＬＥＤブロック１１１の対角線長となるように設定する。このようにすることにより、照射面の周縁部を除く各位置において、ＬＥＤ１１１１の全ての波長の光が混合されることとなるので、照射面上の各位置におけるスペクトル分布を所望の分布に均一化することができる。
【００２６】
また、以上の光源装置１は、ハロゲン電球１３を用いずにＬＥＤ光源装置１１のみを用いて構成するようにしてもよく、この場合には、ＬＥＤ照射光学系１２のハイパスフィルタ１２１や、電球照射光学系１４や、ハーフミラー１５は設ける必要がない。
また、このようにハロゲン電球１３を用いない場合には、図６ｂに示すように、ＬＥＤ照射光学系１２に拡散板１２２のみを設け、ＬＥＤ光源装置１１から出射された光を拡散板１２２で拡散した光を、そのまま太陽電池セル４が載置される所定の照射面に照射するようにしてもよい。
【００２７】
次に、コンピュータ３と制御装置２について説明する。
図７に、コンピュータ３と制御装置２の構成を示す。
図示するように、コンピュータ３では、オペレーティングシステム３１上で、制御装置２の制御、設定を行う制御/設定アプリケーション３２が稼働している。
また、制御装置２は、制御部２０１、波長パターンメモリ２０２、タイマスイッチ２０３、制御モードスイッチ２０４、波長パターン選択スイッチ２０５、点灯/消灯スイッチ２０６、強度調整ボリュームスイッチ２０７、強度ＦＢ制御回路２０８、強度調整回路２０９、セレクタ２１０、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３、電球駆動部２１４、強度表示部２１５、電源装置２１６、ＬＥＤ用電源装置２１７、電球用電源装置２１８、調光部２１９を備えている。
【００２８】
そして、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３は、それぞれ、上述したＬＥＤ光源装置１１のＬＥＤブロック１１１のＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループに対応している。また、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３は、それぞれ、波長１ＬＥＤ駆動部から波長３０ＬＥＤ駆動部までの３０個の波長の各々に対応する３０個のＬＥＤ駆動部を備え、各ＬＥＤ駆動部によって、対応するグループに含まれる対応する波長のＬＥＤ１１１１を駆動する。
【００２９】
このような構成において、コンピュータ３の制御/設定アプリケーション３２は、図８に示す制御/設定ウインドウを表示し、ユーザ操作に応じて、波長パターンの編集と登録、波長パターンに従った制御装置２の制御を行う。
ここで、波長パターンとは、上述したＬＥＤ光源装置１１の波長１から波長３０までの各ＬＥＤ１１１１の発光強度とハロゲン電球１３の発光強度との各発光強度の比率と、ＬＥＤ光源装置１１とハロゲン電球１３（図では、電球）との全体による光の発光強度とを示すものである。
【００３０】
そして、ユーザは、このような波長パターンを、５つまで＃１から＃５までの波長パターンとして登録することができ、登録された波長パターンの内容は、登録設定表示領域８０１に表示される。
また、ユーザ操作によって登録設定表示領域８０１に表示されている各波長パターンのいずれかを選択状態とすることができ、選択状態とされた波長パターンは、波長パターン表示編集領域８０２に呼び出される。そして、ユーザは、選択状態とされた波長パターンを、波長パターン表示編集領域８０２において、ＬＥＤ１１１１の各波長、ハロゲン電球１３、全体強度の各々に対して設けたスライダバーを用いて編集することができる。また、ユーザは、登録設定表示領域８０１に表示されている各波長パターンの内容を、各波長パターンに対して設けられている消去ボタン８０１４を用いてクリアすることもできる。
【００３１】
また、ユーザは、登録設定表示領域８０１において、当該登録設定表示領域８０１に表示されている各波長パターンに対して、コメント８０１１、強度補正の有無８０１２を設定することができる。
また、ユーザによって登録設定表示領域８０１に表示されている各波長パターンに対して設けられている登録ボタン８０１３が操作されたならば、制御/設定アプリケーション３２は、Ｎｏ.１からＮｏ.５までの波長パターン番号のいずれかの指定をユーザから受け付け、登録ボタン８０１３が操作された波長パターンを、指定を受け付けた波長パターン番号の指定と共に制御装置２に転送し、制御装置２の制御部２０１に、制御装置２の波長パターンメモリ２０２に設けられている図９に示す波長パターンテーブルに指定した波長パターン番号の波長パターンとして登録させる。
【００３２】
そして、コンピュータ３の制御/設定アプリケーション３２は、このような制御/設定ウインドウに設けた点灯ボタン８０３がユーザによって操作されたならば、その時点で選択状態となっている波長パターンと、当該波長パターンに対して設定されている強度補正有無の内容と指定を含む、点灯命令を制御装置２に発行する。また、このような制御/設定ウインドウに設けた消灯ボタン８０４がユーザによって操作されたならば、消灯命令を制御装置２に発行する。
【００３３】
そして、このようにして、登録された＃１から＃５までの波長パターンは、ファイルとしてコンピュータ３に保存、読み出しを行えるようになっている。
以下、制御装置２における光源装置１の制御動作について説明する。
まず、制御装置２の制御部２０１は、光源装置１の点灯前に、対象波長パターンと、強度制御法と、手動/自動モードとを次のように決定する。
すなわち、制御装置２の制御部２０１は、コンピュータ３の制御/設定アプリケーション３２から、波長パターンと強度補正有無の指定を含む、点灯命令を受け取った場合には、指示された波長パターンを対象波長パターンとする。また、指示された強度補正有無が強度補正有であれば、強度制御法をＦＢ制御とし、指示された強度補正有無が強度補正無であれば強度制御法をＦＢ制御無に設定する。また、制御モードスイッチ２０４で自動が設定されている場合には自動モードを、制御モードスイッチ２０４で手動モードが設定されている場合には、手動モードを設定する。
【００３４】
一方、制御装置２の制御部２０１は、点灯/消灯スイッチ２０６で点灯が指示された場合には、波長パターンメモリ２０２の波長パターンテーブルに登録されている波長パターンのうちの、その時点で波長パターン選択スイッチ２０５で選択されている波長番号の波長パターンを対象波長パターンとする。また、その時点で、制御モードスイッチ２０４でＦＢ制御有りが指定されている場合には、強度制御法をＦＢ制御とし、制御モードスイッチ２０４でＦＢ制御無が指示されている場合には強度制御法をＦＢ制御無に設定する。また、制御モードスイッチ２０４で自動が設定されている場合には自動モードを、制御モードスイッチ２０４で手動モードが設定されている場合には手動モードを設定する。
【００３５】
そして、対象波長パターンと強度制御法と自動/手動モードとを決定したならば、対象波長パターンに従って、対象波長パターンで示される発光強度の比率でＬＥＤ光源装置１１の各波長のＬＥＤ１１１１とハロゲン電球１３とを発光させるための、ＬＥＤ１１１１の駆動値であるＬＥＤ駆動値とハロゲン電球１３の駆動値である電球駆動値を強度調整回路２０９に出力する。
【００３６】
そして、強度調整回路２０９は、自動モードが設定されている場合には、対象波長パターンによって示される全体強度に、各波長のＬＥＤ１１１１とハロゲン電球１３との全体の発光強度が一致するように、入力する各波長毎のＬＥＤ駆動値と、電球駆動値とを一様に同じ割合増減するように補正しセレクタ２１０と強度ＦＢ制御回路２０８に出力する。一方、強度調整回路２０９は、手動モードが設定されている場合には、強度調整ボリュームスイッチ２０７でユーザから指定される指定強度に各波長のＬＥＤ１１１１とハロゲン電球１３との全体の発光強度が一致するように、入力する各波長毎のＬＥＤ駆動値と、電球駆動値とを一様に同じ割合増減するように補正しセレクタ２１０と強度ＦＢ制御回路２０８に出力する。
【００３７】
ここで、ユーザは、センサ１６で検出され、強度表示部２１５に表示される光源装置１の全体の強度を参照しつつ、強度調整ボリュームスイッチ２０７を操作して、光源装置１の全体の強度の所望値を指定強度として設定することができる。
次に、強度制御法がＦＢ制御無である場合、制御部２０１は、セレクタ２１０に、強度調整回路２０９からの入力を出力するように設定する。
この結果、セレクタ２１０を介して、強度調整回路２０９で補正された各波長毎のＬＥＤ駆動値が、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３に出力され、強度調整回路２０９で補正された電球駆動値が調光部２１９に出力される。
【００３８】
このようにして各波長毎のＬＥＤ駆動値がセレクタ２１０から入力されたＧ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３の各波長毎のＬＥＤ駆動部は、ＬＥＤブロック１１１のグループＧ３の、当該ＬＥＤ駆動部に対応する波長のＬＥＤ１１１１に流れる電流が、対応する波長のＬＥＤ駆動値が表す強度で対応する波長のＬＥＤ１１１１が発光する電流となるように制御することにより、ＬＥＤブロック１１１のグループＧ３のＬＥＤ１１１１を発光させる。
【００３９】
また、このようにして各波長毎のＬＥＤ駆動値がセレクタ２１０から入力されたＧ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２の各波長毎のＬＥＤ駆動部は、ＬＥＤブロック１１１のグループＧ２の、当該ＬＥＤ駆動部に対応する波長のＬＥＤ１１１１に流れる電流が、対応する波長のＬＥＤ駆動値が表す強度の８０％の強度で対応する波長のＬＥＤ１１１１が発光する電流となるように制御することにより、ＬＥＤブロック１１１のグループＧ２のＬＥＤ１１１１を発光させる。
【００４０】
また、このようにして各波長毎のＬＥＤ駆動値がセレクタ２１０から入力されたＧ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１の各波長毎のＬＥＤ駆動部は、ＬＥＤブロック１１１のグループＧ１の、当該ＬＥＤ駆動部に対応する波長のＬＥＤ１１１１に流れる電流が、対応する波長のＬＥＤ駆動値が表す強度の７０％の強度で対応する波長のＬＥＤ１１１１が発光する電流となるように制御することにより、ＬＥＤブロック１１１のグループＧ１のＬＥＤ１１１１を発光させる。
【００４１】
一方、このようにして電球駆動値がセレクタ２１０から入力された調光部２１９は、電球駆動値に従って、電球用電源装置２１８を制御し、ハロゲン電球１３に出力する電圧を調整する。
一方、強度制御法がＦＢ制御である場合、制御部２０１は、セレクタ２１０に、強度ＦＢ制御回路２０８からの入力を出力するように設定する。
一方、強度ＦＢ制御回路２０８は、自動モードである場合には、対象波長パターンが示す全体強度と、センサ１６が測定した全体強度の差分が無くなるように、強度調整回路２０９から入力する各波長毎のＬＥＤ駆動値と電球駆動値とを、制御部２０１から入力する各波長毎のＬＥＤ駆動値と、電球駆動値とを一様に同じ割合増減するように補正し、セレクタ２１０を介して、各波長毎のＬＥＤ駆動値については、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３に出力し、電球駆動値については調光部２１９に出力する。
【００４２】
また、強度ＦＢ制御回路２０８は、手動モードである場合には、強度調整ボリュームスイッチ２０７でユーザから指定された指定強度と、センサ１６が測定した全体強度の差分が無くなるように、強度調整回路２０９から入力する各波長毎のＬＥＤ駆動値と電球駆動値とを、制御部２０１から入力する各波長毎のＬＥＤ駆動値と、電球駆動値とを一様に同じ割合増減するように補正し、セレクタ２１０を介して、各波長毎のＬＥＤ駆動値については、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３に出力し、電球駆動値については調光部２１９に出力する。
【００４３】
各波長毎のＬＥＤ駆動値を受け取ったＧ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３の動作、電球駆動値を受け取った調光部２１９の動作は、強度制御法がＦＢ制御無である場合と同様である。
この結果、強度制御法がＦＢ制御である場合には、光源装置１の全体強度のフィードバック制御が実現されることとなる。
さて、以上のように、光源装置１の点灯を行う制御装置２の制御部２０１は、コンピュータ３の制御/設定アプリケーション３２から、消灯命令を受け取った場合、点灯/消灯スイッチ２０６で消灯が指示された場合、タイマスイッチ２０３で点灯/消灯スイッチ２０６で点灯が指示されたときに設定されたタイマ時間が電源装置２１６のオン後に経過した場合、電源装置２１６をオフする。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、波長毎にＬＥＤ１１１１の発光強度を制御することにより疑似太陽光の各波長成分の強度を任意に変更できるので、疑似太陽光によって、多様な太陽光のスペクトル分布を模擬することができる。
ところで、以上の実施形態では、制御装置２に、ＬＥＤ光源装置１１のＬＥＤブロック１１１のＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループに対応する、Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット２１１、Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット２１２、Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット２１３を設けることにより、ＬＥＤ光源装置１１のＬＥＤブロック１１１のＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ毎に、異なる強度でＬＥＤ１１１１を発光させるようにしたが、これは、図１０に示すように、制御装置２に、ＬＥＤ光源装置１１のＬＥＤブロック１１１のＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループに共通のＬＥＤ駆動ユニット２５０のみを設けるようにしてもよい。
【００４５】
そして、この場合には、ＬＥＤ光源装置１１のＬＥＤブロック１１１のＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ毎の発光強度の制御は、ＬＥＤブロック１１１のＧ１のグループのＬＥＤ１１１１に電源を供給するＧ１用電源装置２５１、ＬＥＤブロック１１１のＧ２のグループのＬＥＤ１１１１に電源を供給するＧ２用電源装置２５２、ＬＥＤブロック１１１のＧ３のグループのＬＥＤ１１１１に電源を供給するＧ３用電源装置２５３を設け、Ｇ１用電源装置２５１、Ｇ２用電源装置２５２、Ｇ３用電源装置２５２によって、各グループ毎に電圧値が異なる電源を供給することにより、ＬＥＤブロック１１１のＧ１、Ｇ２、Ｇ３のグループ毎の発光強度の制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…光源装置、２…制御装置、３…コンピュータ、４…太陽電池セル、５…測定装置、１１…ＬＥＤ光源装置、１２…ＬＥＤ照射光学系、１４…電球照射光学系、１５…ハーフミラー、１６…センサ、３１…オペレーティングシステム、３２…制御/設定アプリケーション、１１１…ＬＥＤブロック、１２１…ハイパスフィルタ、１２２…拡散板、１４１…フィルタ、２０１…制御部、２０２…波長パターンメモリ、２０３…タイマスイッチ、２０４…制御モードスイッチ、２０５…波長パターン選択スイッチ、２０６…点灯/消灯スイッチ、２０７…強度調整ボリュームスイッチ、２０８…強度ＦＢ制御回路、２０９…強度調整回路、２１０…セレクタ、２１１…Ｇ１用ＬＥＤ駆動ユニット、２１２…Ｇ２用ＬＥＤ駆動ユニット、２１３…Ｇ３用ＬＥＤ駆動ユニット、２１４…電球駆動部、２１５…強度表示部、２１６…電源装置、２１７…ＬＥＤ用電源装置、２１８…電球用電源装置、２１９…調光部、１１１１…ＬＥＤ。
【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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