擬似太陽光照射装置および擬似太陽光照射装置における光源出力の調整方法
【課題】光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することのできる擬似太陽光照射装置を提供する。
【解決手段】擬似太陽光照射装置１００は、（ａ）光源部１０のキセノンランプおよびハロゲンランプをそれぞれ個別に点灯させたときに測定された照度値と、（ｂ）キセノンランプまたはハロゲンランプの一方を全て点灯させたときに測定された照度値と、（ｃ）キセノンランプおよびハロゲンランプの両方を全て点灯させたときに測定された照度値の各照度値となるように、キセノンランプおよびハロゲンランプの照度を調整する。
【解決手段】擬似太陽光照射装置１００は、（ａ）光源部１０のキセノンランプおよびハロゲンランプをそれぞれ個別に点灯させたときに測定された照度値と、（ｂ）キセノンランプまたはハロゲンランプの一方を全て点灯させたときに測定された照度値と、（ｃ）キセノンランプおよびハロゲンランプの両方を全て点灯させたときに測定された照度値の各照度値となるように、キセノンランプおよびハロゲンランプの照度を調整する。
【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および擬似太陽光照射装置における光源出力の調整方法に関する。
【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に伴い、太陽電池モジュールの大型化が進みつつある。このため、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大面積に照射できる擬似太陽光照射装置が特に求められている。照射面積の広い擬似太陽光を生成するためには、波長特性（分光特性）の異なる複数種類の光源が、各々複数個必要になる。さらに、擬似太陽光の照度を均一にするためには、各種類の光源について、個別に、光源の出力を厳密に調整する必要がある。
【０００３】
一方、光源には必ず寿命があるため、長期間安定して擬似太陽光を照射するためには、定期的に光源を交換し、光源の出力を再調整する必要がある。この光源交換後の出力調整を単純な手順で調整すると、擬似太陽光照射装置の立ち上げ時と同等の調整時間を要してしまうという課題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、このような課題に対する工夫を行った技術が開示されている。具体的には、特許文献１には、波長特性の異なる２種類の光源として、ハロゲンランプとキセノンランプとが、フレーム内に設置された擬似太陽光照射装置（ソーラーシュミレータ）が開示されている。この擬似太陽光照射装置では、照度測定用のリファレンスセルを用いて、光源交換前（光源劣化がない状態）に予め測定しておいた照度値となるように、個別に光源の出力が調整されている。より詳細には、特許文献１における光源の出力調整方法は、ハロゲンランプおよびキセノンランプの交換時には、各ランプを1灯づつ点灯し、そのときの照度をリファレンスセルにより測定する。次に、その測定値を予めコンピュータ内に保存している基準となるデータと比較して、個々のランプの特性を検知する。これにより、測定時に必要な個々のランプに供給する電力値が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術には、光源交換後であっても、光源交換前の照度分布を再現できないという問題がある。
【０００７】
具体的には、特許文献１の擬似太陽光照射装置では、光源の出力は、個別に（各光源ごとに）調整されていない。光源自体に機差がなく、２つのリファレンスセルの目標照度値に対して完全に調整できれば、この方法でも問題はない。しかし、実際の光源の照度分布には機差があり、２つのリファレンスセルの目標照度値に完全に調整することは困難となる。光源の照度分布を調整する方法としては、例えば、２つのリファレンスセルの目標照度値との差分が最小となるように調整する方法が一般的である。しかし、特許文献１の擬似太陽光照射装置において、この方法で光源の出力を個別に調整すると、全ての光源を点灯した場合に照度ムラが強調されるというリスクがある。つまり、個別の光源に対する出力調整の最適化が、全光源の出力調整の最適化にならない。特に、擬似太陽光照射装置が、波長特性の異なる複数種類の光源を、各々複数個備える場合、それぞれの個別光源の出力調整の結果が、全体の照度分布の最適化（擬似太陽光の均一化）には繋がらない。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することのできる擬似太陽光照射装置および擬似太陽光照射装置の光源出力調整方法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、第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整部を備え、
上記照度調整部は、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定部と、
上記照度測定部で測定された照度値を記憶する記憶部と、
上記照度測定部で測定された照度値および上記記憶部に記憶された照度値とを解析する解析部と、
上記解析部の解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御部とを備え、
上記記憶部は、（ａ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御部が、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、
上記照度制御部は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、記憶部に保存された（ａ）〜（ｃ）の照度値を基準として、第１の光源および第２の光源の照度が調整される。すなわち、（ａ）の照度値は、第１の光源および第２の光源における個々の光源の出力調整を行うための照度値である。（ｂ）の照度値は、同一種類の光源（第１の光源または第２の光源）におけるムラに着目して、出力調整を行うための照度値である。（ｃ）の照度値は、擬似太陽光の短波長と長波長のバランスに着目して、出力調整を行うための照度値である。従って、第１の光源または第２の光源を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできる。
【００１１】
本発明に係る擬似太陽光照射装置において、上記擬似太陽光が照射され、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値を測定するための基準被照射体と、上記基準被照射体を保持するステージとを備え、
上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値は、上記基準被照射体が上記擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定された照度値であることが好ましい。
【００１２】
特許文献１の擬似太陽光照射装置では、照度調整用のリファレンスセルが、ハロゲンランプおよびキセノンランプが設置されるフレームの上部の内側周縁に取付けられている。すなわち、リファレンスセルは、被測定対象となる太陽電池の有効照射面にない。つまり、特許文献１では、有効照射面外に設置されたリファレンスセルを用いて、光源の出力を調整している。このため、特定の照度に調整されたとしても、必ずしも有効照射面で意図とした照度（照度分布）になるとは限らない。例えば、光源の照度分布に差異があった場合、有効照射面外の２か所にリファレンスセルがあり、これら２か所のリファレンスセルの照度値に基づいて光源の出力を調整できたとしても、有効照射面の照度分布が調整前と必ずしも同じになるとは限らない。
【００１３】
これに対し、上記の構成によれば、（ａ）〜（ｃ）の照度値が、照度調整用の基準被照射体が擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定されている。従って、光源交換前後で、擬似太陽光の照度分布を均一にすることができる。
【００１４】
本発明に係る擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法は、上記の課題を解決するために、第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整ステップを含み、
上記照度調整ステップは、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値を記憶する記憶ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値および上記記憶ステップで記憶された照度値とを解析する解析ステップと、
上記解析ステップの解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御ステップとを備え、
上記記憶ステップは、（ａ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値とを記憶し、
上記照度制御ステップは、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴としている。
【００１５】
上記の方法によれば、記憶ステップで保存された（ａ）〜（ｃ）の照度値を基準として、第１の光源および第２の光源の照度が調整される。すなわち、（ａ）の照度値は、第１の光源および第２の光源における個々の光源の出力調整を行うための照度値である。（ｂ）の照度値は、同一種類の光源（第１の光源または第２の光源）におけるムラに着目して、出力調整を行うための照度値である。（ｃ）の照度値は、擬似太陽光の短波長と長波長のバランスに着目して、出力調整を行うための照度値である。従って、第１の光源または第２の光源を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明に係る擬似太陽光照射装置は、上記記憶部は、（ａ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御部が、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、上記照度制御部は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整するという構成である。それゆえ、第１の光源または第２の光源を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置における照度調整に関する要部構成を示すブロック図である。
【図２】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模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、照射面に基準セルが配置された状態を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置を上面からみた模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、個別に光源の照度を確認するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、同一種類の光源ごとの照度を確認するためのフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、全ての光源の照度を確認するためのフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、個別にランプの照度を調整するフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、個別にランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、同一種類のランプごとに照度を調整するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、同一種類のランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、全てのランプの照度を調整するフローチャート図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、全てのランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、ランプ出力の調整を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る一実施形態について、図１〜図１４を参照して以下に説明する。図２は、擬似太陽光照射装置１００の要部構成を示す模式図である。擬似太陽光照射装置１００は、照射面に擬似太陽光Ｓを照射する。擬似太陽光Ｓは、人工光の一種であり、日本工業規格（ＪＩＳ）により定められた基準太陽光の発光スペクトルに限りなく近い発光スペクトルを有する。本実施形態の擬似太陽光照射装置１００は、キセノン光とハロゲン光との合成光を擬似太陽光Ｓとして、照射面に配置された太陽電池等の被測定物（被照射体）７０に照射する。
【００１９】
（擬似太陽光照射装置１００の構成）
図２に示すように、擬似太陽光照射装置１００は、光を導入する光源部１０、導光板（光照射部）２０、および光取り出し部２１を備える。擬似太陽光照射装置１００は、導光板２０の照射面（上面）から擬似太陽光Ｓを、照射面に向けて出射する。照射面には、任意の方向に被測定物７０を移動できるステージ７１に保持された被測定物７０が配置されている。これにより、擬似太陽光Ｓが被測定物７０の受光面７０ａに照射される。なお、例えば太陽電池である被測定物７０の特性を測定する際には、被測定物７０に図示しない測定端子が接続され、特性の測定が行われる。なお、擬似太陽光照射装置１００は、後述のように、光源部１０の出力を調整するための構成も備えている。以下、擬似太陽光照射装置１００について詳細に説明する。
【００２０】
なお、以下の説明では、導光板２０の照射面（出射面）側を上方、照射面とは逆側（裏側）を下方とする。また、上方をｚ方向とし、図２における導光板２０の左端部から右端部への向きをｘ方向とし、図２における奥方向をｙ方向とする。
【００２１】
導光板２０は、互いに対向して配置された２つの光源部１０の間に設けられている。導光板２０の両側面には、両側に配置された２つの光源部１０から擬似太陽光が照射される。導光板２０は、導光板２０の照射面（上面）から擬似太陽光を照射する。導光板２０は、透過率を高くするために好ましくは石英ガラス等で構成される。
【００２２】
光取り出し部２１は、導光板２０の下面（裏面）に形成された散乱溝である。光取り出し部２１は、光源部１０から出射された擬似太陽光を、導光板２０の照射面に取り出す。具体的には、光源部１０から導光板２０に入射した光（擬似太陽光）は、導光板２０内部を伝搬する。このとき、光取り出し部２１に当たった光は、導光板２０の照射面へ出射される。これにより、より広い面積の照射面から、均一な擬似太陽光を照射することが可能となる。なお、光取り出し部２１は、例えば散乱体から形成することができ、導光板２０内部の擬似太陽光を散乱させて、照射面へ導くことができる。また、散乱体のパターンを変更すれば、擬似太陽光の照度ムラを調整することもできる。例えばドット形状のパターンを、印刷または成形等によって光取り出し部２１に形成することができる。
【００２３】
光源部１０は、導光板２０の両側面に配置されている。擬似太陽光照射装置１００では、２つの光源部１０が、導光板２０の両端に擬似太陽光を出射する。このため、より多くの光量（照度）の擬似太陽光を、照射面から出射することが可能となる。ただし、光源部１０は、導光板２０の両端に設ける必要はなく、導光板２０のいずれか一方の端部にのみ設けられていてもよい。なお、２つの光源部１０の光学部品構成は同一である。
【００２４】
（光源部１０の構成）
光源部１０は、キセノンランプ１１（第１の光源）、ハロゲンランプ１２（第２の光源）、キセノンエアマスフィルタ１３、ハロゲンエアマスフィルタ１４、波長選択ミラー（波長選択部材；光選択部）１５を備える。
【００２５】
光源部１０は、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２からそれぞれ出射された光を波長選択ミラー１５で混合することにより擬似太陽光を生成し、擬似太陽光を導光板２０の端面（入射面）に照射する。具体的には、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２は、擬似太陽光照射装置１００に設けられた光源である。キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２は、擬似太陽光を生成するために必要な分光分布（スペクトル分布）を有する光を照射する。キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２から照射される光は、互いに異なるスペクトル分布を有している。ハロゲンランプ１２は、擬似太陽光に必要な長波長成分の光を多く照射する。一方、キセノンランプ１１は、擬似太陽光に必要な短波長成分の光を多く照射する。
【００２６】
キセノンランプ１１は、所定の発光スペクトルを有するキセノン光を照射する。本実施形態ではキセノンランプ１１は、紙面奥行方向（ｙ方向）に長さを有する棒状となっている。キセノンランプ１１の数は１本であってもよいし、複数本であってもよい。
【００２７】
キセノンエアマスフィルタ１３は、透過させたキセノンランプ１１からの光のスペクトルを基準太陽光のスペクトル分布に近くするようスペクトルを調整する光学フィルタである。キセノンエアマスフィルタ１３は、キセノンランプ１１と波長選択ミラー１５との間に配置され、キセノンランプ１１から出射された光を透過する。キセノンエアマスフィルタ１３は、ガラス基板上に光学多層膜を形成したものである。キセノンエアマスフィルタ１３は、波長に応じて変化する透過率を有し、透過する光のスペクトルを少なくとも部分的に基準太陽光のスペクトルに近づける。
【００２８】
ハロゲンランプ１２は、所定の発光スペクトルを有するハロゲン光を照射する。本実施形態では、ハロゲンランプ１２は紙面奥行方向（ｙ方向）に長さを有する棒状となっている。ハロゲンランプ１２の数は１本であってもよいし、複数本であってもよい。
【００２９】
ハロゲンエアマスフィルタ１４は、透過させたハロゲンランプ１２からの光のスペクトルを基準太陽光のスペクトル分布に近くするようスペクトルを調整する光学フィルタである。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、ハロゲンランプ１２と波長選択ミラー１５との間に配置され、ハロゲンランプ１２から出射された光を透過する。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、ガラス基板上に光学多層膜を形成したものである。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、波長に応じて変化する透過率を有し、透過する光のスペクトルを少なくとも部分的に基準太陽光のスペクトルに近づける。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、通常エアマスフィルタ（スペクトル調整フィルタ）と称される。
【００３０】
このようにして、キセノンランプ１１からの光とハロゲンランプ１２からの光とが、それぞれ波長選択ミラー１５に入射する。なお、キセノンランプ１１からの光の光軸とハロゲンランプ１２からの光の光軸とは垂直である。
【００３１】
波長選択ミラー１５は、所定の境界波長より短波長側の光を反射し、境界波長より長波長側の光を透過させる部材である。板状の波長選択ミラー１５は、ハロゲンエアマスフィルタ１４を透過した光の光軸に対して入射面が４５度傾けられて配置されている。また、波長選択ミラー１５は、キセノンエアマスフィルタ１３を通過した光の光軸に対しても入射面が４５度傾けられて配置されている。
【００３２】
これにより、キセノンエアマスフィルタ１３を透過したキセノン光は、波長選択ミラー１５に向かう。その結果、キセノン光の短波長側の光が、波長選択ミラー１５で反射され、導光板２０の端面へ入射する。一方、ハロゲンエアマスフィルタ１４を通過したハロゲン光は、波長選択ミラー１５に入射される。波長選択ミラー１５は、ハロゲンエアマスフィルタ１４から出射されたハロゲン光の長波長側を透過させて、キセノン光と同様に、導光板２０の端面へ入射させる。キセノンランプ１１、ハロゲンランプ１２から導光板２０に入射された擬似太陽光は、導光板２０の光取り出し部材２１などにより、太陽電池等の被測定物７０が設置された照射面へ照射される。
【００３３】
なお、例えば、７００ｎｍ以上の波長の光をハロゲンランプ１２の光で使用し、キセノンランプ１１の光を波長７００ｎｍ未満で使用するとする。この場合、波長選択ミラー１５の反射と透過との境界波長は波長７００ｎｍである。つまり、波長選択ミラー１５は、波長７００ｎｍより短波長の光を反射させ、７００ｎｍ以上の長波長の光を透過する特性を持っている。これにより、擬似太陽光に必要な波長の光のみが、波長選択ミラー１５により選択される。そして、選択された光が合成され、擬似太陽光として出射される。なお、波長選択ミラー１５が反射または透過させる光の境界波長は、任意に設定すればよい。ただし、キセノンランプ１１の発光スペクトルの輝線成分を低減するために、６００〜７００ｎｍの範囲で選択することが好ましい。さらに、波長選択ミラー１５としては、波長依存性のある鏡またはフィルタを用いることができる。例えば、波長選択ミラー１５として、コールドミラー、ホットミラー等を用いることができる。
【００３４】
このように、波長選択ミラー１５は、ハロゲンランプ１２の出射光に含まれる擬似太陽光の合成に必要な長波長成分の光と、キセノンランプ１１の出射光に含まれる擬似太陽光の合成に必要な短波長成分の光とを抽出して、擬似太陽光を生成する。この際、スペクトル制御されていないハロゲンランプ１２の短波長成分の光が除かれ、同様に、スペクトル制御されていないキセノンランプ１１の長波長成分の光が除かれることになる。従って、擬似太陽光の発光スペクトルを基準太陽光の発光スペクトルに、より近似させることが可能となる。
【００３５】
本実施形態の擬似太陽光照射装置１００は、擬似太陽光Ｓを大面積に照射できる構成となっている。図４は、擬似太陽光照射装置１００の上面図である。図４に示すように、擬似太陽光照射装置１００では、導光板２０ａと光源（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）が複数並んだ構成となっているため、大面積の照射面を確保することができる。
【００３６】
なお、図４においては、紙面の都合上、同一方向からキセノン光とハロゲン光とが別々に導光板２０ａ，２０ｂに照射されるようになっている。しかし、上述したように、キセノンランプ１１とハロゲンランプ１２とは立体的に配置されており、キセノンランプ１１からの光の光軸とハロゲンランプ１２からの光の光軸とは垂直である。そして、キセノン光およびハロゲン光から、波長選択ミラー１５で選択された光が合成され擬似太陽光として、導光板２０ａ，２０ｂに照射される（図２参照）。つまり、異なる種類の光源（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）から合成された擬似太陽光が、導光板２０ａ，２０ｂの同じ位置に入射されるのであって、光源の照射位置が導光板２０ａ，２０ｂの平面内で異なる場所にあるのではない。なお、図４では、２枚の導光板２０ａ，２０ｂが図示されているが、実際には照射面積に応じて、ｎ枚（ｎは自然数）導光板２０が配置されている。これにより、擬似太陽光を大面積の照射面に照射することができる。
【００３７】
（擬似太陽光照射装置１００における光源の出力調整）
擬似太陽光照射装置１００では、照射面内で均一な擬似太陽光Ｓを、長期間安定して照射することが好ましい。そこで、擬似太陽光照射装置１００は、光源部１０（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）の出力調整に関する構成（照度調整部）を備えている。図１は、擬似太陽光照射装置１００における照度調整に関する要部構成を示すブロック図である。図３は、擬似太陽光照射装置１００において、照射面に基準セルが配置された状態を示す模式図である。
【００３８】
図３に示すように、擬似太陽光照射装置１００は、光源の出力調整に用いる基準セル７２を備えている。基準セル７２は、ステージ７１に保持されている。ステージ７１は、任意の方向（ｘｙｚの各方向）に移動できるようになっている。図３に示すように、ステージ７１は、光源の出力調整時には、図中破線で示す擬似太陽光Ｓの照射面と、基準セル７２の受光面７２ａとが一致するように高さ調整する。さらに、例えば、基準セル７２は、図中の位置Ａ，位置Ｂ，位置Ｃ，位置Ｄのように、ｘ軸方向にも移動できるようになっている。また、図４に示すように、基準セル７２は任意の導光板２０ａ，２０ｂ上の任意の場所（位置Ａ１〜Ｄ１，Ａ２〜Ｄ２・・・）に移動できるようになっている。
【００３９】
基準セル７２は、光源（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）の出力調整用の被測定物である。基準セル７２に照射される照度Ｅと、この時の基準セル７２の短絡電流値（Ｉｓｃ）とは相関関係にある。従って、基準セル７２の短絡電流値が、特定の短絡電流値となるように調整すれば、特定の照度となるように光源の照度（出力）が調整されることになる。
【００４０】
具体的には、図１に示すように、擬似太陽光照射装置１００は、光源の照度を調整するため照度調整部として、照度制御部３０、照度測定部４０、記憶部５０、解析部６０を備えている。照度制御部３０は、光源部１０に制御信号を送信し、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の点灯状態を制御する。照度制御部３０は、例えば、図示しない電源部から、光源部１０のキセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２に供給される電力を制御する。照度測定部４０は、基準セル７２の照度を測定する。記憶部５０は、照度測定部４０で測定された照度値を記憶する。解析部６０は、照度測定部４０で測定された照度値と、記憶部５０に記憶された照度値とに基づいて、光源の照度調整のために必要な処理を解析する。解析部６０は、演算部６１と評価部６２とを備えている。演算部６１は、照度測定部４０で測定された照度値と、記憶部５０に記憶された照度値との差分を算出する。評価部６２は、演算部６１での算出結果に基づいて、照度調整の要否を評価し、評価結果を照度制御部３０に出力する。照度制御部３０は、評価部６２からの入力データに基づいて、光源部１０のキセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２に供給される電力を制御する。以下、光源の照度調整について詳細に説明する。
【００４１】
（光源交換前の処理）
まず、図５〜図７に基づいて、光源交換前の処理について説明する。図５は、擬似太陽光照射装置１００において、個別に光源の照度を確認するためのフローチャートである。つまり、図５は、各キセノンランプ１１個々の照度、または、各ハロゲンランプ１２の個々の照度を確認するためのフローチャートである。図６は、擬似太陽光照射装置１００において、同一種類の光源ごとの照度を確認するためのフローチャートである。つまり、ランプ単位（全てのキセノンランプ１１の照度、または、全てのハロゲンランプ１２の照度）を確認するためのフローチャートである。図７は、全ての光源の照度を確認するためのフローチャートである。つまり、全てのキセノンランプ１１の照度＋全てのハロゲンランプ１２の照度を確認するためのフローチャートである。
【００４２】
具体的には、まず、図５〜図７に示す処理に従って、光源交換前の照度分布が、コンピュータによる自動処理により、記憶部５０に記憶される。ここで、光源交換前とは、必ずしもキセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２の交換の直前である必要はない。例えば、擬似太陽光照射装置１００の立ち上げ調整後であってもよい。擬似太陽光照射装置１００の立ち上げ直後は、最も性能が出ている状態の一例であるため好ましい。また、例えば、分光放射照度計などを用いて、擬似太陽光のスペクトルが調整された状態や、規格によって設定精度が定められているワーキングモジュールで、１Ｓｕｎ相当の照度に調整された状態も、最も性能がでている状態といえるため望ましい。
【００４３】
このような擬似太陽光照射装置１００の性能が高い状態において、個別のランプについて基準照度値を測定し記憶部５０に記憶する。具体的には、図５に示すように、まず、個別ランプの照度確認が開始されると、ランプ番号「Ｎ＝０」が入力される（Ｓ１１）。次に、１番目のランプ（キセノンランプ１１の１つ、または、ハロゲンランプ１２の１つ）についての照度を測定する処理に進む（Ｓ１２）。次に、１番目のランプに対応する場所に、基準セル７２を移動させてランプを点灯する（Ｓ１３）。次に、基準セル７２の照度値Ｅｒを測定し、測定結果を記憶部５０に記憶する（Ｓ１４）。次に、測定したランプが最後か（全てのランプについて基準セル７２の照度値を測定したか）を判定する（Ｓ１５）。測定するランプが残っていれば、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理を最後のランプまで繰り返し、個別のランプについての照度確認処理を終了する。このように、個別ランプの照度確認処理は、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２をそれぞれ個別に順に点灯させ、各ランプに対応する測定場所での個々に照度を測定し記憶する。例えば、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の個別のランプにつき、各１箇所の照度を測定する場合、ランプの数だけの照度値が得られる。なお、ここでの個別のランプとは、ハロゲンランプ１２やキセノンランプ１１といった種類を問わず、擬似太陽光照射装置１００に搭載される全てのランプ１つ１つを示す。さらに、照度測定の部位である測定場所は、1箇所である必要はなく、２箇所以上でも構わない。また、測定場所とは、そのランプから照射される照度を適切に測定できる場所であればよい。このようにして、個別のランプについて基準となる照度値が測定される。
【００４４】
次に、ランプの種類ごとに（ランプの種類単位で）基準照度値を測定し、記憶部５０に記憶する。具体的には、図６に示すように、まず、同一種類ランプの照度確認が開始されると、ランプ番号「Ｎ＝０」が入力され（Ｓ２１）。次に、１番目のランプ（キセノンランプ１１、または、ハロゲンランプ１２）についての照度を測定する処理に進む（Ｓ２２）。次に、照度測定の位置「Ｐ＝０」が入力され（Ｓ２３）、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２のＰ番目の位置に基準セル７２を移動させる（Ｓ２４）。次に、Ｎ番目の種類のランプのみ一斉に点灯させた状態で、複数の測定場所の照度値Ｅｒを測定する（Ｓ２５）。ここで複数の測定場所とは、有効照射面を均等に照度取得できるような箇所が好ましい。例えば、有効照射面の中心１点と、４隅の４点の合計５点であることが好ましい。１つの測定場所での照度測定が完了したら、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ２６）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について、Ｓ２４〜Ｓ２６の処理を行い、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ２４〜Ｓ２６の処理を繰り返す。一方、照度測定の位置が最後であれば、全種類のランプの照度値を測定したかを判定する（Ｓ２７）。照度値を測定していない種類のランプが残っていれば、照度値を測定していないランプについてＳ２１〜Ｓ２７の処理を行う（Ｓ２９）。このようにして、同一種類のランプについて基準となる照度値が測定される。
【００４５】
最後に、全てのランプ点灯時の基準照度値を測定し、記憶部５０に記憶する。具体的には、図７に示すように、全てのランプの照度確認が開始されると、照度測定の位置「Ｐ＝０」が入力され（Ｓ３１）、Ｐ番目の位置に基準セル７２を移動させる（Ｓ３２）。次に、全てのランプを一斉に点灯させた状態で、複数の測定場所の照度値Ｅｒを測定する（Ｓ３３）。ここでの複数の測定場所とは、図６と同様に、有効照射面を均等に照度取得できるような箇所が好ましい。以上の手順で、ランプ交換前の有効照射面での照度分布の情報が得られるので、この値を目標値として保存し、ランプ交換後は目標値を目指してランプ出力の調整を自動で行う。１つの測定場所での照度測定が完了したら、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ３４）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について、Ｓ３２〜Ｓ３３の処理を行い（Ｓ３５）、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ３２〜Ｓ３３の処理を繰り返す。このようにして、全てのランプ点灯時の基準となる照度値が測定される。
【００４６】
以上のように、光源交換前には、（１）個々のキセノンランプ１１および個々のハロゲンランプ１２の出力調整を自動処理するための基準照度値（図５）、（２）同一種類の光源のムラに着目して出力調整を自動処理するための基準照度値（図６）、（３）擬似太陽光Ｓの短波長（キセノンランプ１１）と長波長（ハロゲンランプ１２）のバランスに着目して、出力調整を自動処理するための基準照度値（図７）が、記憶部５０に保存される。
【００４７】
（光源交換後の処理）
次に、図８〜図１３に基づいて、光源交換後の処理について説明する。図８は、擬似太陽光照射装置１００において、個別にランプの照度を調整するフローチャートである。図９は、擬似太陽光照射装置１００において、個別にランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。図１０は、擬似太陽光照射装置１００において、同一種類のランプごとに照度を調整するフローチャートである。図１１は、擬似太陽光照射装置１００において、同一種類のランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。図１２は、擬似太陽光照射装置１００において、全てのランプの照度を調整するフローチャート図である。図１３は、擬似太陽光照射装置１００において、全てのランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【００４８】
ランプ交換後には、図５〜図７の各フローチャートに従って測定された光源交換前の照度値（照度分布）となるように、図８，図１０，図１２の各フローチャートに従って測定される照度値（照度分布）が調整される。
【００４９】
具体的には、まず、図８に示すように、個別のランプについて照度値を測定し、出力を調整する。図８におけるＳ４１〜Ｓ４４までは、図５で説明したＳ１１〜Ｓ１４と同様である。すなわち、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２をそれぞれ個別に順に点灯させ、各ランプに対応する測定場所（図５のフローチャートで測定した測定場所）に基準セル７２を移動させて基準セル７２の照度値Ｅｒを測定する。次に、この照度値Ｅｒと、目標照度値Ｅｔとの差分照度（ΔＥ）を演算部６１で演算する。目標照度値Ｅｔは、図５で測定した照度値Ｅｒであってもよいし、図５で測定した照度値Ｅｒの許容範囲内の値であってもよい。次に、差分照度（ΔＥ）が、許容範囲か否かを評価部６２で判定する（Ｓ４６）。差分照度（ΔＥ）が許容範囲でなければ、ランプ出力を再調整し（Ｓ４７）、許容範囲になるように（つまり目標照度値となるように）Ｓ４４〜Ｓ４６を繰り返す。なお、ランプ出力の調整方法については後述する。一方、差分照度（ΔＥ）が許容範囲であれば、測定したランプが最後か（全てのランプについて基準セル７２の照度値を測定したか）を評価部６２で判定する（Ｓ４８）。測定するランプが残っていれば、Ｓ４２〜Ｓ４８の処理を最後のランプまで繰り返し、個別のランプについての照度調整処理を終了する。図９は、図８のような照度調整処理によって、ハロゲンランプ１２を個別に調整した結果を示している。図９では、図４に示すハロゲンランプ１２（Ｈａ（Ｌ１），Ｈａ（Ｌ２），Ｈａ（Ｒ１），Ｈａ（Ｒ２））の例を示している。図９に示すように、ハロゲンランプ１２を順に個別に調整することで、すべてのハロゲンランプ１２の照度が調整許容範囲に調整される。
【００５０】
次に、図１０に示すように、ランプの種類ごとに（ランプの種類単位で）照度値を測定し、出力調整する。図１０におけるＳ５１〜Ｓ５５までは、図６で説明したＳ２１〜Ｓ２５と同様である。すなわち、全てのキセノンランプ１１、または、全てのハロゲンランプ１２を点灯させ、測定場所（図６のフローチャートで測定した測定場所）に基準セル７２を移動させて、同一種類のランプを一斉点灯して基準セル７２の照度値Ｅｒを測定する。次に、この照度値Ｅｒと、目標照度値Ｅｔとの差分照度（ΔＥ）を演算部６１で演算する。目標照度値Ｅｔは、図６で測定した照度値Ｅｒであってもよいし、図６で測定した照度値Ｅｒの許容範囲内の値であってもよい。なお、Ｓ５４においては、ランプ出力の調整回数「Ｉ＝０」が入力される。次に、差分照度（ΔＥ）が、許容範囲か否かを評価部６２で判定する（Ｓ５７）。差分照度（ΔＥ）が許容範囲でなければ、ランプ出力を再調整し、調整回数が加算される（Ｉ＝Ｉ＋１）（Ｓ５８）。そして、許容範囲になるように（つまり目標照度値となるように）Ｓ５５〜Ｓ５８を繰り返す。なお、ランプ出力の調整方法については後述する。一方、差分照度（ΔＥ）が許容範囲であれば、ランプの出力調整回数の有無を判定する（Ｓ５９）。ランプの出力調整を１度でもしていれば（Ｉ≠０）、再度Ｐ番目の位置について、Ｓ５４〜Ｓ５９の処理を行う。一方、ランプの出力調整を１度もしていなければ（Ｉ＝０）、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ６１）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について（Ｓ６２）、Ｓ５４〜Ｓ６１の処理を行い、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ５４〜Ｓ６１の処理を繰り返す。一方、照度測定の位置が最後であれば、全種類のランプの照度値を測定したかを判定する（Ｓ６３）。照度値を測定していない種類のランプが残っていれば、照度値を測定していないランプについてＳ５２〜Ｓ６３の処理を繰り返し（Ｓ６４）、同一種類ランプの調整を終了する。図１１は、図１０のような照度調整処理によって、全てのハロゲンランプ１２を調整した結果を示している。図１１では、図４に示すハロゲンランプ１２（Ｈａ（Ｌ１），Ｈａ（Ｌ２），Ｈａ（Ｒ１），Ｈａ（Ｒ２））の位置Ａ〜位置Ｄに対応する照度調整の例を示している。図１１に示すように、位置Ａでは光源交換後のハロゲンランプ１２の照度値が、調整許容範囲を超えていたが、照度調整によって調整許容範囲に収まっている。これにより、同一種類のランプについて、各位置において照度ムラが発生するのを防ぐことができる。
【００５１】
なお、Ｓ５８において、１箇所でもランプ出力を再調整した場合（照度制御部のランプ制御値を調整した場合）、その測定場所のランプ出力を再調整後に、測定場所のランプ出力を最初から確認しなおすことが好ましい。これは、一旦調整できた測定場所においても、再度調整が必要となる場合もあるためである。このため、Ｓ５９では、ランプの出力調整回数の有無を判定している。このように、同一種類のランプを調整した後は、図１１のようにすべての場所において、調整許容範囲に入った状態になる。
【００５２】
最後に、図１２に示すように、全てのランプ点灯時の照度値を測定し、出力調整する。図１２におけるＳ７１〜Ｓ７３までは、図７で説明したＳ３１〜Ｓ３３と同様である。すなわち、全てのキセノンランプ１１および全てのハロゲンランプ１２を点灯させ、測定場所（図７のフローチャートで測定した場所）に基準セル７２を移動させて、照度値Ｅｒを測定する。次に、この照度値Ｅｒと、目標照度値Ｅｔとの差分照度（ΔＥ）を演算部６１で演算する。目標照度値Ｅｔは、図７で測定した照度値Ｅｒであってもよいし、図７で測定した照度値Ｅｒの許容範囲内の値であってもよい。なお、Ｓ７２においては、図１０のＳ５４と同様に、ランプ出力の調整回数「Ｉ＝０」が入力される。次に、差分照度（ΔＥ）が、許容範囲か否かを評価部６２で判定する（Ｓ７５）。差分照度（ΔＥ）が許容範囲でなければ、ランプ出力を再調整し、調整回数が加算される（Ｉ＝Ｉ＋１）（Ｓ７６）。そして、許容範囲になるように（つまり目標照度値となるように）Ｓ７３〜Ｓ７６を繰り返す。なお、ランプ出力の調整方法については後述する。一方、差分照度（ΔＥ）が許容範囲であれば、ランプの出力調整回数の有無を判定する（Ｓ７７）。ランプの出力調整を１度でもしていれば（Ｉ≠０）、再度Ｐ番目の位置について、Ｓ７２〜Ｓ７７の処理を行う。一方、ランプの出力調整を１度もしていなければ（Ｉ＝０）、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ７８）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について（Ｓ８０）、Ｓ７２〜Ｓ７８の処理を行い、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ７２〜Ｓ７８の処理を繰り返す。一方、照度測定の位置が最後であれば、全てのランプの調整を終了する。図１３は、図１２のような照度調整処理によって、全てのハロゲンランプ１２を調整した結果を示している。図１３では、図４に示すキセノンランプ１１（Ｈａ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、ハロゲンランプ１２（Ｈａ（Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２））の位置Ａ〜位置Ｄに対応する照度調整の例を示している。図１１に示すように、全ての照度測定位置において、調整許容範囲に収まっている。これにより、全てのランプについて、各位置において照度ムラが発生するのを防ぐことができる。
【００５３】
なお、Ｓ７６において、１箇所でもランプ出力を再調整した場合（照度制御部のランプ制御値を調整した場合）、その測定場所のランプ出力を再調整後に、測定場所のランプ出力を最初から確認しなおすことが好ましい。これは、一旦調整できた測定場所においても、再度調整が必要となる場合もあるためである。このため、Ｓ７７では、ランプの出力調整回数の有無を判定している。このように、全てのランプを点灯させて調整した後は、図１３のようにすべての位置において、調整許容範囲に入った状態になる。このように、全てのランプを調整した後は、図１３に示したように、すべての場所において調整許容範囲に調整できる。
【００５４】
（光源出力調整について）
次に図８〜図１３（Ｓ４７、Ｓ５８，Ｓ７６）におけるランプ出力の再調整処理について説明する。図１４は、擬似太陽光照射装置１００におけるランプ出力の再調整処理を説明するための図である。図１４に示すように、ランプ出力の調整は、差分照度（ΔＥ）が、調整許容範囲内に収まるまで繰り返される。具体的には、まず１回目として、照度制御部３０に格納された初期値のランプ制御値でランプを点灯する。そして、基準セル７２の短絡電流値、つまり照度値を測定する。ここで、初期値のランプ制御値とは、目標照度値をオーバーしないような比較的低い制御値であることが好ましい。これは、ランプ交換後に極度に大きい制御値でランプを点灯させてしまうと、ランプの寿命を縮めてしまうためである。１回目の測定照度値と目標照度値との差分照度ΔＥを求め、差分照度ΔＥが正の場合は１回目の制御値を増加させ、負の場合は、１回目の制御値を減少させる。
【００５５】
次に、制御値の変更後、２回目として、上記加減した制御値によりランプを点灯させ、照度値を測定する。このようにして、差分照度ΔＥが調整許容範囲に入るまで、測定・調整・評価（解析）を繰り返す。特に、３回目以降の調整に関しては、１回目の制御値と照度、２回目の制御値と照度の関係から、制御値と照度の傾きを求め、３回目の調整を行う方が望ましい。
【００５６】
なお、調整許容範囲は小さいほどランプ調整精度は上がるが、極端に小さいと、調整するまでに時間を要してしまう。よって、事前にランプ制御値の最小分解能に対する照度調整可能幅を把握しておき、調整許容範囲を決めることが好ましい。
【００５７】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態の擬似太陽光照射装置１００では、記憶部５０は、（ａ）照度制御部３０が、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２をそれぞれ個別に点灯させたときに、照度測定部４０によって測定された照度値と、（ｂ）照度制御部３０が、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２の一方を全て点灯させたときに、照度測定部４０によって測定された照度値と、（ｃ）照度制御部３０が、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の両方を全て点灯させたときに、照度測定部４０によって測定された照度値とを記憶しており、照度制御部３０は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の照度を調整することを特徴としている。
【００５８】
上記の構成によれば、記憶部５０に保存された（ａ）〜（ｃ）の照度値を基準として、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の照度が調整される。すなわち、（ａ）の照度値は、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２における個々の光源の出力調整を行うための照度値である。（ｂ）の照度値は、同一種類の光源（キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２）におけるムラに着目して、出力調整を行うための照度値である。（ｃ）の照度値は、擬似太陽光の短波長と長波長のバランスに着目して、出力調整を行うための照度値である。従って、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできる。
【００５９】
また、擬似太陽光照射装置１００では、（ａ）〜（ｃ）の照度値が、照度調整用の基準セル７２を擬似太陽光Ｓの照射面と同じ高さに保持した状態で測定されている。従って、光源交換前後で、擬似太陽光の照度分布を均一にすることができる。
【００６０】
すなわち、図５〜７，図８，１０，１２の各フローチャートに示した手順で処理することで、ランプ交換による機差により、ランプの照度分布に変化があったとしても、ランプ交換前の照度となるように、ランプ制御値を調整することができる。つまり、光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することまた、基準セルは、自動ステージに設置されているので、図５〜７、図８，１０，１２の各フローチャートの処理は、全て自動で（コンピュータ等を用いて）行うことができる。しかも、擬似太陽光照射装置１００では、光源交換後に、基準セル７２および照度測定部４０を用いて、交換前に記憶部５０に保存された照度値となるように個々の光源の出力を自動で調整し、交換前に記憶部５０に保存した照度値となるように同一種類の光源の出力を自動で調整し、さらに交換前に保存した照度値となるように、全ての光源の出力を自動で調整する。これにより、複数種類の複数個の光源を搭載した高精度な擬似太陽光照射装置において、光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することができる。すなわち、光源を交換することで、光源の照度分布に機差が生じたとしても、光源交換前の照度分布に戻すことができる。
【００６１】
なお、本発明は、以下のように表現することもできる。すなわち、本発明は、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、
短波長の光を照射するための第１の光源と、
長波長の光を照射するための第２の光源と、
前記第１の光源における所定の境界波長よりも短波長側と、前記第２の光源における前記境界波長よりも長波長側とを選択して出力する光選択部（波長選択ミラー１５）と、
前記光選択手段から出射された光を前記照射面に照射する光照射部（導光板２０）と、
前記光照射手段によって照射された光の照度を測定する照度測定部４０とを備えており、前記照度測定手段を用いて、
各光源を個別に点灯し、測定するステップ（Ｓ１）、
Ｓ１の測定データを保存するステップ（Ｓ２）、
同一種類ごとに光源を一斉に点灯し、測定するステップ（Ｓ３）、
Ｓ３の測定データを保存するステップ（Ｓ４）、
全ての光源を一斉に点灯し、測定するステップ（Ｓ５）、
Ｓ５の測定データを保存するステップ（Ｓ６）
を光源交換前に行い、光源交換後に、
各光源を個別に点灯し、Ｓ２の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ（Ｓ７）、
同一種類ごとに光源を一斉に点灯し、Ｓ４の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ（Ｓ８）、
全ての光源を一斉に点灯し、Ｓ６の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ（Ｓ９）、を有することを特徴としている。
【００６２】
前記の構成によれば、照度測定手段によって、Ｓ１〜Ｓ６のステップを光源交換前に行うことで、必要最低限の工数で光源出力の状態を記録することができる。具体的には、Ｓ１とＳ２のステップで個々の出力調整を自動で行うための照度値を保存し、Ｓ３とＳ４のステップで擬似太陽光照射装置の照射面における同一種類の光源のムラに着目して、出力調整を自動で行うための照度値を保存し、さらにＳ５とＳ６のステップで擬似太陽光の短波長（第１の光源）と長波長（第２の光源）のバランスに着目して、出力調整を自動で行うための照度値を保存する。
【００６３】
さらに光源交換後Ｓ７〜Ｓ９のステップで、照度測定手段を用いて、自動で出力調整する。具体的には、Ｓ７のステップでは、Ｓ１とＳ２のステップで保存した照度値となるように個々の光源の出力を自動で調整し、Ｓ８のステップでは、Ｓ３とＳ４のステップで保存した照度値となるように同一種類の光源の出力を自動で調整し、さらにＳ９のステップで、Ｓ５とＳ６のステップで保存した照度値となるように、全ての光源の出力を自動で調整する。
【００６４】
なお、上記Ｓ７〜Ｓ９のステップにおける自動調整とは、Ｓ１〜Ｓ６のステップで測定し保存された照度値Ｔと、Ｓ７〜９のステップで測定した照度値Ｍの差分（Δ＝｜Ｔ−Ｍ｜）が最小となるように光源の出力の調整と照度値の測定を繰り返し、出力を自動で個別に調整することである。
【００６５】
以上のことから、Ｓ７のステップで個別の出力を自動で調整し、Ｓ８のステップで同一種類の光源ごとの出力を自動で調整し、Ｓ９のステップで異種の光源とのバランスを自動で調整する。よって、光源を交換しても、光源交換前の照度分布を再現できる効果を奏する。
【００６６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
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】
【００６８】
１１ キセノンランプ（第１の光源）
１２ ハロゲンランプ（第２の光源）
１５ 波長選択ミラー（光選択部）
３０ 照度制御部
４０ 照度測定部
５０ 記憶部
６０ 解析部
７１ ステージ
７２ 基準セル（基準被照射体）
１００ 擬似太陽光照射装置
Ｓ 擬似太陽光
【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および擬似太陽光照射装置における光源出力の調整方法に関する。
【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に伴い、太陽電池モジュールの大型化が進みつつある。このため、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大面積に照射できる擬似太陽光照射装置が特に求められている。照射面積の広い擬似太陽光を生成するためには、波長特性（分光特性）の異なる複数種類の光源が、各々複数個必要になる。さらに、擬似太陽光の照度を均一にするためには、各種類の光源について、個別に、光源の出力を厳密に調整する必要がある。
【０００３】
一方、光源には必ず寿命があるため、長期間安定して擬似太陽光を照射するためには、定期的に光源を交換し、光源の出力を再調整する必要がある。この光源交換後の出力調整を単純な手順で調整すると、擬似太陽光照射装置の立ち上げ時と同等の調整時間を要してしまうという課題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、このような課題に対する工夫を行った技術が開示されている。具体的には、特許文献１には、波長特性の異なる２種類の光源として、ハロゲンランプとキセノンランプとが、フレーム内に設置された擬似太陽光照射装置（ソーラーシュミレータ）が開示されている。この擬似太陽光照射装置では、照度測定用のリファレンスセルを用いて、光源交換前（光源劣化がない状態）に予め測定しておいた照度値となるように、個別に光源の出力が調整されている。より詳細には、特許文献１における光源の出力調整方法は、ハロゲンランプおよびキセノンランプの交換時には、各ランプを1灯づつ点灯し、そのときの照度をリファレンスセルにより測定する。次に、その測定値を予めコンピュータ内に保存している基準となるデータと比較して、個々のランプの特性を検知する。これにより、測定時に必要な個々のランプに供給する電力値が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術には、光源交換後であっても、光源交換前の照度分布を再現できないという問題がある。
【０００７】
具体的には、特許文献１の擬似太陽光照射装置では、光源の出力は、個別に（各光源ごとに）調整されていない。光源自体に機差がなく、２つのリファレンスセルの目標照度値に対して完全に調整できれば、この方法でも問題はない。しかし、実際の光源の照度分布には機差があり、２つのリファレンスセルの目標照度値に完全に調整することは困難となる。光源の照度分布を調整する方法としては、例えば、２つのリファレンスセルの目標照度値との差分が最小となるように調整する方法が一般的である。しかし、特許文献１の擬似太陽光照射装置において、この方法で光源の出力を個別に調整すると、全ての光源を点灯した場合に照度ムラが強調されるというリスクがある。つまり、個別の光源に対する出力調整の最適化が、全光源の出力調整の最適化にならない。特に、擬似太陽光照射装置が、波長特性の異なる複数種類の光源を、各々複数個備える場合、それぞれの個別光源の出力調整の結果が、全体の照度分布の最適化（擬似太陽光の均一化）には繋がらない。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することのできる擬似太陽光照射装置および擬似太陽光照射装置の光源出力調整方法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、第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整部を備え、
上記照度調整部は、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定部と、
上記照度測定部で測定された照度値を記憶する記憶部と、
上記照度測定部で測定された照度値および上記記憶部に記憶された照度値とを解析する解析部と、
上記解析部の解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御部とを備え、
上記記憶部は、（ａ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御部が、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、
上記照度制御部は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、記憶部に保存された（ａ）〜（ｃ）の照度値を基準として、第１の光源および第２の光源の照度が調整される。すなわち、（ａ）の照度値は、第１の光源および第２の光源における個々の光源の出力調整を行うための照度値である。（ｂ）の照度値は、同一種類の光源（第１の光源または第２の光源）におけるムラに着目して、出力調整を行うための照度値である。（ｃ）の照度値は、擬似太陽光の短波長と長波長のバランスに着目して、出力調整を行うための照度値である。従って、第１の光源または第２の光源を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできる。
【００１１】
本発明に係る擬似太陽光照射装置において、上記擬似太陽光が照射され、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値を測定するための基準被照射体と、上記基準被照射体を保持するステージとを備え、
上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値は、上記基準被照射体が上記擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定された照度値であることが好ましい。
【００１２】
特許文献１の擬似太陽光照射装置では、照度調整用のリファレンスセルが、ハロゲンランプおよびキセノンランプが設置されるフレームの上部の内側周縁に取付けられている。すなわち、リファレンスセルは、被測定対象となる太陽電池の有効照射面にない。つまり、特許文献１では、有効照射面外に設置されたリファレンスセルを用いて、光源の出力を調整している。このため、特定の照度に調整されたとしても、必ずしも有効照射面で意図とした照度（照度分布）になるとは限らない。例えば、光源の照度分布に差異があった場合、有効照射面外の２か所にリファレンスセルがあり、これら２か所のリファレンスセルの照度値に基づいて光源の出力を調整できたとしても、有効照射面の照度分布が調整前と必ずしも同じになるとは限らない。
【００１３】
これに対し、上記の構成によれば、（ａ）〜（ｃ）の照度値が、照度調整用の基準被照射体が擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定されている。従って、光源交換前後で、擬似太陽光の照度分布を均一にすることができる。
【００１４】
本発明に係る擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法は、上記の課題を解決するために、第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整ステップを含み、
上記照度調整ステップは、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値を記憶する記憶ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値および上記記憶ステップで記憶された照度値とを解析する解析ステップと、
上記解析ステップの解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御ステップとを備え、
上記記憶ステップは、（ａ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値とを記憶し、
上記照度制御ステップは、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴としている。
【００１５】
上記の方法によれば、記憶ステップで保存された（ａ）〜（ｃ）の照度値を基準として、第１の光源および第２の光源の照度が調整される。すなわち、（ａ）の照度値は、第１の光源および第２の光源における個々の光源の出力調整を行うための照度値である。（ｂ）の照度値は、同一種類の光源（第１の光源または第２の光源）におけるムラに着目して、出力調整を行うための照度値である。（ｃ）の照度値は、擬似太陽光の短波長と長波長のバランスに着目して、出力調整を行うための照度値である。従って、第１の光源または第２の光源を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明に係る擬似太陽光照射装置は、上記記憶部は、（ａ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御部が、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、上記照度制御部は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整するという構成である。それゆえ、第１の光源または第２の光源を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置における照度調整に関する要部構成を示すブロック図である。
【図２】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模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、照射面に基準セルが配置された状態を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置を上面からみた模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、個別に光源の照度を確認するためのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、同一種類の光源ごとの照度を確認するためのフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、全ての光源の照度を確認するためのフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、個別にランプの照度を調整するフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、個別にランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、同一種類のランプごとに照度を調整するフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、同一種類のランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、全てのランプの照度を調整するフローチャート図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、全てのランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る擬似太陽光照射装置において、ランプ出力の調整を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る一実施形態について、図１〜図１４を参照して以下に説明する。図２は、擬似太陽光照射装置１００の要部構成を示す模式図である。擬似太陽光照射装置１００は、照射面に擬似太陽光Ｓを照射する。擬似太陽光Ｓは、人工光の一種であり、日本工業規格（ＪＩＳ）により定められた基準太陽光の発光スペクトルに限りなく近い発光スペクトルを有する。本実施形態の擬似太陽光照射装置１００は、キセノン光とハロゲン光との合成光を擬似太陽光Ｓとして、照射面に配置された太陽電池等の被測定物（被照射体）７０に照射する。
【００１９】
（擬似太陽光照射装置１００の構成）
図２に示すように、擬似太陽光照射装置１００は、光を導入する光源部１０、導光板（光照射部）２０、および光取り出し部２１を備える。擬似太陽光照射装置１００は、導光板２０の照射面（上面）から擬似太陽光Ｓを、照射面に向けて出射する。照射面には、任意の方向に被測定物７０を移動できるステージ７１に保持された被測定物７０が配置されている。これにより、擬似太陽光Ｓが被測定物７０の受光面７０ａに照射される。なお、例えば太陽電池である被測定物７０の特性を測定する際には、被測定物７０に図示しない測定端子が接続され、特性の測定が行われる。なお、擬似太陽光照射装置１００は、後述のように、光源部１０の出力を調整するための構成も備えている。以下、擬似太陽光照射装置１００について詳細に説明する。
【００２０】
なお、以下の説明では、導光板２０の照射面（出射面）側を上方、照射面とは逆側（裏側）を下方とする。また、上方をｚ方向とし、図２における導光板２０の左端部から右端部への向きをｘ方向とし、図２における奥方向をｙ方向とする。
【００２１】
導光板２０は、互いに対向して配置された２つの光源部１０の間に設けられている。導光板２０の両側面には、両側に配置された２つの光源部１０から擬似太陽光が照射される。導光板２０は、導光板２０の照射面（上面）から擬似太陽光を照射する。導光板２０は、透過率を高くするために好ましくは石英ガラス等で構成される。
【００２２】
光取り出し部２１は、導光板２０の下面（裏面）に形成された散乱溝である。光取り出し部２１は、光源部１０から出射された擬似太陽光を、導光板２０の照射面に取り出す。具体的には、光源部１０から導光板２０に入射した光（擬似太陽光）は、導光板２０内部を伝搬する。このとき、光取り出し部２１に当たった光は、導光板２０の照射面へ出射される。これにより、より広い面積の照射面から、均一な擬似太陽光を照射することが可能となる。なお、光取り出し部２１は、例えば散乱体から形成することができ、導光板２０内部の擬似太陽光を散乱させて、照射面へ導くことができる。また、散乱体のパターンを変更すれば、擬似太陽光の照度ムラを調整することもできる。例えばドット形状のパターンを、印刷または成形等によって光取り出し部２１に形成することができる。
【００２３】
光源部１０は、導光板２０の両側面に配置されている。擬似太陽光照射装置１００では、２つの光源部１０が、導光板２０の両端に擬似太陽光を出射する。このため、より多くの光量（照度）の擬似太陽光を、照射面から出射することが可能となる。ただし、光源部１０は、導光板２０の両端に設ける必要はなく、導光板２０のいずれか一方の端部にのみ設けられていてもよい。なお、２つの光源部１０の光学部品構成は同一である。
【００２４】
（光源部１０の構成）
光源部１０は、キセノンランプ１１（第１の光源）、ハロゲンランプ１２（第２の光源）、キセノンエアマスフィルタ１３、ハロゲンエアマスフィルタ１４、波長選択ミラー（波長選択部材；光選択部）１５を備える。
【００２５】
光源部１０は、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２からそれぞれ出射された光を波長選択ミラー１５で混合することにより擬似太陽光を生成し、擬似太陽光を導光板２０の端面（入射面）に照射する。具体的には、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２は、擬似太陽光照射装置１００に設けられた光源である。キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２は、擬似太陽光を生成するために必要な分光分布（スペクトル分布）を有する光を照射する。キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２から照射される光は、互いに異なるスペクトル分布を有している。ハロゲンランプ１２は、擬似太陽光に必要な長波長成分の光を多く照射する。一方、キセノンランプ１１は、擬似太陽光に必要な短波長成分の光を多く照射する。
【００２６】
キセノンランプ１１は、所定の発光スペクトルを有するキセノン光を照射する。本実施形態ではキセノンランプ１１は、紙面奥行方向（ｙ方向）に長さを有する棒状となっている。キセノンランプ１１の数は１本であってもよいし、複数本であってもよい。
【００２７】
キセノンエアマスフィルタ１３は、透過させたキセノンランプ１１からの光のスペクトルを基準太陽光のスペクトル分布に近くするようスペクトルを調整する光学フィルタである。キセノンエアマスフィルタ１３は、キセノンランプ１１と波長選択ミラー１５との間に配置され、キセノンランプ１１から出射された光を透過する。キセノンエアマスフィルタ１３は、ガラス基板上に光学多層膜を形成したものである。キセノンエアマスフィルタ１３は、波長に応じて変化する透過率を有し、透過する光のスペクトルを少なくとも部分的に基準太陽光のスペクトルに近づける。
【００２８】
ハロゲンランプ１２は、所定の発光スペクトルを有するハロゲン光を照射する。本実施形態では、ハロゲンランプ１２は紙面奥行方向（ｙ方向）に長さを有する棒状となっている。ハロゲンランプ１２の数は１本であってもよいし、複数本であってもよい。
【００２９】
ハロゲンエアマスフィルタ１４は、透過させたハロゲンランプ１２からの光のスペクトルを基準太陽光のスペクトル分布に近くするようスペクトルを調整する光学フィルタである。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、ハロゲンランプ１２と波長選択ミラー１５との間に配置され、ハロゲンランプ１２から出射された光を透過する。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、ガラス基板上に光学多層膜を形成したものである。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、波長に応じて変化する透過率を有し、透過する光のスペクトルを少なくとも部分的に基準太陽光のスペクトルに近づける。ハロゲンエアマスフィルタ１４は、通常エアマスフィルタ（スペクトル調整フィルタ）と称される。
【００３０】
このようにして、キセノンランプ１１からの光とハロゲンランプ１２からの光とが、それぞれ波長選択ミラー１５に入射する。なお、キセノンランプ１１からの光の光軸とハロゲンランプ１２からの光の光軸とは垂直である。
【００３１】
波長選択ミラー１５は、所定の境界波長より短波長側の光を反射し、境界波長より長波長側の光を透過させる部材である。板状の波長選択ミラー１５は、ハロゲンエアマスフィルタ１４を透過した光の光軸に対して入射面が４５度傾けられて配置されている。また、波長選択ミラー１５は、キセノンエアマスフィルタ１３を通過した光の光軸に対しても入射面が４５度傾けられて配置されている。
【００３２】
これにより、キセノンエアマスフィルタ１３を透過したキセノン光は、波長選択ミラー１５に向かう。その結果、キセノン光の短波長側の光が、波長選択ミラー１５で反射され、導光板２０の端面へ入射する。一方、ハロゲンエアマスフィルタ１４を通過したハロゲン光は、波長選択ミラー１５に入射される。波長選択ミラー１５は、ハロゲンエアマスフィルタ１４から出射されたハロゲン光の長波長側を透過させて、キセノン光と同様に、導光板２０の端面へ入射させる。キセノンランプ１１、ハロゲンランプ１２から導光板２０に入射された擬似太陽光は、導光板２０の光取り出し部材２１などにより、太陽電池等の被測定物７０が設置された照射面へ照射される。
【００３３】
なお、例えば、７００ｎｍ以上の波長の光をハロゲンランプ１２の光で使用し、キセノンランプ１１の光を波長７００ｎｍ未満で使用するとする。この場合、波長選択ミラー１５の反射と透過との境界波長は波長７００ｎｍである。つまり、波長選択ミラー１５は、波長７００ｎｍより短波長の光を反射させ、７００ｎｍ以上の長波長の光を透過する特性を持っている。これにより、擬似太陽光に必要な波長の光のみが、波長選択ミラー１５により選択される。そして、選択された光が合成され、擬似太陽光として出射される。なお、波長選択ミラー１５が反射または透過させる光の境界波長は、任意に設定すればよい。ただし、キセノンランプ１１の発光スペクトルの輝線成分を低減するために、６００〜７００ｎｍの範囲で選択することが好ましい。さらに、波長選択ミラー１５としては、波長依存性のある鏡またはフィルタを用いることができる。例えば、波長選択ミラー１５として、コールドミラー、ホットミラー等を用いることができる。
【００３４】
このように、波長選択ミラー１５は、ハロゲンランプ１２の出射光に含まれる擬似太陽光の合成に必要な長波長成分の光と、キセノンランプ１１の出射光に含まれる擬似太陽光の合成に必要な短波長成分の光とを抽出して、擬似太陽光を生成する。この際、スペクトル制御されていないハロゲンランプ１２の短波長成分の光が除かれ、同様に、スペクトル制御されていないキセノンランプ１１の長波長成分の光が除かれることになる。従って、擬似太陽光の発光スペクトルを基準太陽光の発光スペクトルに、より近似させることが可能となる。
【００３５】
本実施形態の擬似太陽光照射装置１００は、擬似太陽光Ｓを大面積に照射できる構成となっている。図４は、擬似太陽光照射装置１００の上面図である。図４に示すように、擬似太陽光照射装置１００では、導光板２０ａと光源（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）が複数並んだ構成となっているため、大面積の照射面を確保することができる。
【００３６】
なお、図４においては、紙面の都合上、同一方向からキセノン光とハロゲン光とが別々に導光板２０ａ，２０ｂに照射されるようになっている。しかし、上述したように、キセノンランプ１１とハロゲンランプ１２とは立体的に配置されており、キセノンランプ１１からの光の光軸とハロゲンランプ１２からの光の光軸とは垂直である。そして、キセノン光およびハロゲン光から、波長選択ミラー１５で選択された光が合成され擬似太陽光として、導光板２０ａ，２０ｂに照射される（図２参照）。つまり、異なる種類の光源（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）から合成された擬似太陽光が、導光板２０ａ，２０ｂの同じ位置に入射されるのであって、光源の照射位置が導光板２０ａ，２０ｂの平面内で異なる場所にあるのではない。なお、図４では、２枚の導光板２０ａ，２０ｂが図示されているが、実際には照射面積に応じて、ｎ枚（ｎは自然数）導光板２０が配置されている。これにより、擬似太陽光を大面積の照射面に照射することができる。
【００３７】
（擬似太陽光照射装置１００における光源の出力調整）
擬似太陽光照射装置１００では、照射面内で均一な擬似太陽光Ｓを、長期間安定して照射することが好ましい。そこで、擬似太陽光照射装置１００は、光源部１０（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）の出力調整に関する構成（照度調整部）を備えている。図１は、擬似太陽光照射装置１００における照度調整に関する要部構成を示すブロック図である。図３は、擬似太陽光照射装置１００において、照射面に基準セルが配置された状態を示す模式図である。
【００３８】
図３に示すように、擬似太陽光照射装置１００は、光源の出力調整に用いる基準セル７２を備えている。基準セル７２は、ステージ７１に保持されている。ステージ７１は、任意の方向（ｘｙｚの各方向）に移動できるようになっている。図３に示すように、ステージ７１は、光源の出力調整時には、図中破線で示す擬似太陽光Ｓの照射面と、基準セル７２の受光面７２ａとが一致するように高さ調整する。さらに、例えば、基準セル７２は、図中の位置Ａ，位置Ｂ，位置Ｃ，位置Ｄのように、ｘ軸方向にも移動できるようになっている。また、図４に示すように、基準セル７２は任意の導光板２０ａ，２０ｂ上の任意の場所（位置Ａ１〜Ｄ１，Ａ２〜Ｄ２・・・）に移動できるようになっている。
【００３９】
基準セル７２は、光源（キセノンランプ１１，ハロゲンランプ１２）の出力調整用の被測定物である。基準セル７２に照射される照度Ｅと、この時の基準セル７２の短絡電流値（Ｉｓｃ）とは相関関係にある。従って、基準セル７２の短絡電流値が、特定の短絡電流値となるように調整すれば、特定の照度となるように光源の照度（出力）が調整されることになる。
【００４０】
具体的には、図１に示すように、擬似太陽光照射装置１００は、光源の照度を調整するため照度調整部として、照度制御部３０、照度測定部４０、記憶部５０、解析部６０を備えている。照度制御部３０は、光源部１０に制御信号を送信し、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の点灯状態を制御する。照度制御部３０は、例えば、図示しない電源部から、光源部１０のキセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２に供給される電力を制御する。照度測定部４０は、基準セル７２の照度を測定する。記憶部５０は、照度測定部４０で測定された照度値を記憶する。解析部６０は、照度測定部４０で測定された照度値と、記憶部５０に記憶された照度値とに基づいて、光源の照度調整のために必要な処理を解析する。解析部６０は、演算部６１と評価部６２とを備えている。演算部６１は、照度測定部４０で測定された照度値と、記憶部５０に記憶された照度値との差分を算出する。評価部６２は、演算部６１での算出結果に基づいて、照度調整の要否を評価し、評価結果を照度制御部３０に出力する。照度制御部３０は、評価部６２からの入力データに基づいて、光源部１０のキセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２に供給される電力を制御する。以下、光源の照度調整について詳細に説明する。
【００４１】
（光源交換前の処理）
まず、図５〜図７に基づいて、光源交換前の処理について説明する。図５は、擬似太陽光照射装置１００において、個別に光源の照度を確認するためのフローチャートである。つまり、図５は、各キセノンランプ１１個々の照度、または、各ハロゲンランプ１２の個々の照度を確認するためのフローチャートである。図６は、擬似太陽光照射装置１００において、同一種類の光源ごとの照度を確認するためのフローチャートである。つまり、ランプ単位（全てのキセノンランプ１１の照度、または、全てのハロゲンランプ１２の照度）を確認するためのフローチャートである。図７は、全ての光源の照度を確認するためのフローチャートである。つまり、全てのキセノンランプ１１の照度＋全てのハロゲンランプ１２の照度を確認するためのフローチャートである。
【００４２】
具体的には、まず、図５〜図７に示す処理に従って、光源交換前の照度分布が、コンピュータによる自動処理により、記憶部５０に記憶される。ここで、光源交換前とは、必ずしもキセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２の交換の直前である必要はない。例えば、擬似太陽光照射装置１００の立ち上げ調整後であってもよい。擬似太陽光照射装置１００の立ち上げ直後は、最も性能が出ている状態の一例であるため好ましい。また、例えば、分光放射照度計などを用いて、擬似太陽光のスペクトルが調整された状態や、規格によって設定精度が定められているワーキングモジュールで、１Ｓｕｎ相当の照度に調整された状態も、最も性能がでている状態といえるため望ましい。
【００４３】
このような擬似太陽光照射装置１００の性能が高い状態において、個別のランプについて基準照度値を測定し記憶部５０に記憶する。具体的には、図５に示すように、まず、個別ランプの照度確認が開始されると、ランプ番号「Ｎ＝０」が入力される（Ｓ１１）。次に、１番目のランプ（キセノンランプ１１の１つ、または、ハロゲンランプ１２の１つ）についての照度を測定する処理に進む（Ｓ１２）。次に、１番目のランプに対応する場所に、基準セル７２を移動させてランプを点灯する（Ｓ１３）。次に、基準セル７２の照度値Ｅｒを測定し、測定結果を記憶部５０に記憶する（Ｓ１４）。次に、測定したランプが最後か（全てのランプについて基準セル７２の照度値を測定したか）を判定する（Ｓ１５）。測定するランプが残っていれば、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理を最後のランプまで繰り返し、個別のランプについての照度確認処理を終了する。このように、個別ランプの照度確認処理は、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２をそれぞれ個別に順に点灯させ、各ランプに対応する測定場所での個々に照度を測定し記憶する。例えば、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の個別のランプにつき、各１箇所の照度を測定する場合、ランプの数だけの照度値が得られる。なお、ここでの個別のランプとは、ハロゲンランプ１２やキセノンランプ１１といった種類を問わず、擬似太陽光照射装置１００に搭載される全てのランプ１つ１つを示す。さらに、照度測定の部位である測定場所は、1箇所である必要はなく、２箇所以上でも構わない。また、測定場所とは、そのランプから照射される照度を適切に測定できる場所であればよい。このようにして、個別のランプについて基準となる照度値が測定される。
【００４４】
次に、ランプの種類ごとに（ランプの種類単位で）基準照度値を測定し、記憶部５０に記憶する。具体的には、図６に示すように、まず、同一種類ランプの照度確認が開始されると、ランプ番号「Ｎ＝０」が入力され（Ｓ２１）。次に、１番目のランプ（キセノンランプ１１、または、ハロゲンランプ１２）についての照度を測定する処理に進む（Ｓ２２）。次に、照度測定の位置「Ｐ＝０」が入力され（Ｓ２３）、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２のＰ番目の位置に基準セル７２を移動させる（Ｓ２４）。次に、Ｎ番目の種類のランプのみ一斉に点灯させた状態で、複数の測定場所の照度値Ｅｒを測定する（Ｓ２５）。ここで複数の測定場所とは、有効照射面を均等に照度取得できるような箇所が好ましい。例えば、有効照射面の中心１点と、４隅の４点の合計５点であることが好ましい。１つの測定場所での照度測定が完了したら、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ２６）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について、Ｓ２４〜Ｓ２６の処理を行い、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ２４〜Ｓ２６の処理を繰り返す。一方、照度測定の位置が最後であれば、全種類のランプの照度値を測定したかを判定する（Ｓ２７）。照度値を測定していない種類のランプが残っていれば、照度値を測定していないランプについてＳ２１〜Ｓ２７の処理を行う（Ｓ２９）。このようにして、同一種類のランプについて基準となる照度値が測定される。
【００４５】
最後に、全てのランプ点灯時の基準照度値を測定し、記憶部５０に記憶する。具体的には、図７に示すように、全てのランプの照度確認が開始されると、照度測定の位置「Ｐ＝０」が入力され（Ｓ３１）、Ｐ番目の位置に基準セル７２を移動させる（Ｓ３２）。次に、全てのランプを一斉に点灯させた状態で、複数の測定場所の照度値Ｅｒを測定する（Ｓ３３）。ここでの複数の測定場所とは、図６と同様に、有効照射面を均等に照度取得できるような箇所が好ましい。以上の手順で、ランプ交換前の有効照射面での照度分布の情報が得られるので、この値を目標値として保存し、ランプ交換後は目標値を目指してランプ出力の調整を自動で行う。１つの測定場所での照度測定が完了したら、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ３４）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について、Ｓ３２〜Ｓ３３の処理を行い（Ｓ３５）、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ３２〜Ｓ３３の処理を繰り返す。このようにして、全てのランプ点灯時の基準となる照度値が測定される。
【００４６】
以上のように、光源交換前には、（１）個々のキセノンランプ１１および個々のハロゲンランプ１２の出力調整を自動処理するための基準照度値（図５）、（２）同一種類の光源のムラに着目して出力調整を自動処理するための基準照度値（図６）、（３）擬似太陽光Ｓの短波長（キセノンランプ１１）と長波長（ハロゲンランプ１２）のバランスに着目して、出力調整を自動処理するための基準照度値（図７）が、記憶部５０に保存される。
【００４７】
（光源交換後の処理）
次に、図８〜図１３に基づいて、光源交換後の処理について説明する。図８は、擬似太陽光照射装置１００において、個別にランプの照度を調整するフローチャートである。図９は、擬似太陽光照射装置１００において、個別にランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。図１０は、擬似太陽光照射装置１００において、同一種類のランプごとに照度を調整するフローチャートである。図１１は、擬似太陽光照射装置１００において、同一種類のランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。図１２は、擬似太陽光照射装置１００において、全てのランプの照度を調整するフローチャート図である。図１３は、擬似太陽光照射装置１００において、全てのランプの照度を調整した後の状態を示すグラフである。
【００４８】
ランプ交換後には、図５〜図７の各フローチャートに従って測定された光源交換前の照度値（照度分布）となるように、図８，図１０，図１２の各フローチャートに従って測定される照度値（照度分布）が調整される。
【００４９】
具体的には、まず、図８に示すように、個別のランプについて照度値を測定し、出力を調整する。図８におけるＳ４１〜Ｓ４４までは、図５で説明したＳ１１〜Ｓ１４と同様である。すなわち、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２をそれぞれ個別に順に点灯させ、各ランプに対応する測定場所（図５のフローチャートで測定した測定場所）に基準セル７２を移動させて基準セル７２の照度値Ｅｒを測定する。次に、この照度値Ｅｒと、目標照度値Ｅｔとの差分照度（ΔＥ）を演算部６１で演算する。目標照度値Ｅｔは、図５で測定した照度値Ｅｒであってもよいし、図５で測定した照度値Ｅｒの許容範囲内の値であってもよい。次に、差分照度（ΔＥ）が、許容範囲か否かを評価部６２で判定する（Ｓ４６）。差分照度（ΔＥ）が許容範囲でなければ、ランプ出力を再調整し（Ｓ４７）、許容範囲になるように（つまり目標照度値となるように）Ｓ４４〜Ｓ４６を繰り返す。なお、ランプ出力の調整方法については後述する。一方、差分照度（ΔＥ）が許容範囲であれば、測定したランプが最後か（全てのランプについて基準セル７２の照度値を測定したか）を評価部６２で判定する（Ｓ４８）。測定するランプが残っていれば、Ｓ４２〜Ｓ４８の処理を最後のランプまで繰り返し、個別のランプについての照度調整処理を終了する。図９は、図８のような照度調整処理によって、ハロゲンランプ１２を個別に調整した結果を示している。図９では、図４に示すハロゲンランプ１２（Ｈａ（Ｌ１），Ｈａ（Ｌ２），Ｈａ（Ｒ１），Ｈａ（Ｒ２））の例を示している。図９に示すように、ハロゲンランプ１２を順に個別に調整することで、すべてのハロゲンランプ１２の照度が調整許容範囲に調整される。
【００５０】
次に、図１０に示すように、ランプの種類ごとに（ランプの種類単位で）照度値を測定し、出力調整する。図１０におけるＳ５１〜Ｓ５５までは、図６で説明したＳ２１〜Ｓ２５と同様である。すなわち、全てのキセノンランプ１１、または、全てのハロゲンランプ１２を点灯させ、測定場所（図６のフローチャートで測定した測定場所）に基準セル７２を移動させて、同一種類のランプを一斉点灯して基準セル７２の照度値Ｅｒを測定する。次に、この照度値Ｅｒと、目標照度値Ｅｔとの差分照度（ΔＥ）を演算部６１で演算する。目標照度値Ｅｔは、図６で測定した照度値Ｅｒであってもよいし、図６で測定した照度値Ｅｒの許容範囲内の値であってもよい。なお、Ｓ５４においては、ランプ出力の調整回数「Ｉ＝０」が入力される。次に、差分照度（ΔＥ）が、許容範囲か否かを評価部６２で判定する（Ｓ５７）。差分照度（ΔＥ）が許容範囲でなければ、ランプ出力を再調整し、調整回数が加算される（Ｉ＝Ｉ＋１）（Ｓ５８）。そして、許容範囲になるように（つまり目標照度値となるように）Ｓ５５〜Ｓ５８を繰り返す。なお、ランプ出力の調整方法については後述する。一方、差分照度（ΔＥ）が許容範囲であれば、ランプの出力調整回数の有無を判定する（Ｓ５９）。ランプの出力調整を１度でもしていれば（Ｉ≠０）、再度Ｐ番目の位置について、Ｓ５４〜Ｓ５９の処理を行う。一方、ランプの出力調整を１度もしていなければ（Ｉ＝０）、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ６１）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について（Ｓ６２）、Ｓ５４〜Ｓ６１の処理を行い、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ５４〜Ｓ６１の処理を繰り返す。一方、照度測定の位置が最後であれば、全種類のランプの照度値を測定したかを判定する（Ｓ６３）。照度値を測定していない種類のランプが残っていれば、照度値を測定していないランプについてＳ５２〜Ｓ６３の処理を繰り返し（Ｓ６４）、同一種類ランプの調整を終了する。図１１は、図１０のような照度調整処理によって、全てのハロゲンランプ１２を調整した結果を示している。図１１では、図４に示すハロゲンランプ１２（Ｈａ（Ｌ１），Ｈａ（Ｌ２），Ｈａ（Ｒ１），Ｈａ（Ｒ２））の位置Ａ〜位置Ｄに対応する照度調整の例を示している。図１１に示すように、位置Ａでは光源交換後のハロゲンランプ１２の照度値が、調整許容範囲を超えていたが、照度調整によって調整許容範囲に収まっている。これにより、同一種類のランプについて、各位置において照度ムラが発生するのを防ぐことができる。
【００５１】
なお、Ｓ５８において、１箇所でもランプ出力を再調整した場合（照度制御部のランプ制御値を調整した場合）、その測定場所のランプ出力を再調整後に、測定場所のランプ出力を最初から確認しなおすことが好ましい。これは、一旦調整できた測定場所においても、再度調整が必要となる場合もあるためである。このため、Ｓ５９では、ランプの出力調整回数の有無を判定している。このように、同一種類のランプを調整した後は、図１１のようにすべての場所において、調整許容範囲に入った状態になる。
【００５２】
最後に、図１２に示すように、全てのランプ点灯時の照度値を測定し、出力調整する。図１２におけるＳ７１〜Ｓ７３までは、図７で説明したＳ３１〜Ｓ３３と同様である。すなわち、全てのキセノンランプ１１および全てのハロゲンランプ１２を点灯させ、測定場所（図７のフローチャートで測定した場所）に基準セル７２を移動させて、照度値Ｅｒを測定する。次に、この照度値Ｅｒと、目標照度値Ｅｔとの差分照度（ΔＥ）を演算部６１で演算する。目標照度値Ｅｔは、図７で測定した照度値Ｅｒであってもよいし、図７で測定した照度値Ｅｒの許容範囲内の値であってもよい。なお、Ｓ７２においては、図１０のＳ５４と同様に、ランプ出力の調整回数「Ｉ＝０」が入力される。次に、差分照度（ΔＥ）が、許容範囲か否かを評価部６２で判定する（Ｓ７５）。差分照度（ΔＥ）が許容範囲でなければ、ランプ出力を再調整し、調整回数が加算される（Ｉ＝Ｉ＋１）（Ｓ７６）。そして、許容範囲になるように（つまり目標照度値となるように）Ｓ７３〜Ｓ７６を繰り返す。なお、ランプ出力の調整方法については後述する。一方、差分照度（ΔＥ）が許容範囲であれば、ランプの出力調整回数の有無を判定する（Ｓ７７）。ランプの出力調整を１度でもしていれば（Ｉ≠０）、再度Ｐ番目の位置について、Ｓ７２〜Ｓ７７の処理を行う。一方、ランプの出力調整を１度もしていなければ（Ｉ＝０）、照度測定の位置が最後かどうかを判定する（Ｓ７８）。測定場所が残っていれば、次の位置（Ｐ＋１）について（Ｓ８０）、Ｓ７２〜Ｓ７８の処理を行い、全ての照度測定の位置で照度の測定が終わるまで、Ｓ７２〜Ｓ７８の処理を繰り返す。一方、照度測定の位置が最後であれば、全てのランプの調整を終了する。図１３は、図１２のような照度調整処理によって、全てのハロゲンランプ１２を調整した結果を示している。図１３では、図４に示すキセノンランプ１１（Ｈａ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、ハロゲンランプ１２（Ｈａ（Ｌ１，Ｌ２，Ｒ１，Ｒ２））の位置Ａ〜位置Ｄに対応する照度調整の例を示している。図１１に示すように、全ての照度測定位置において、調整許容範囲に収まっている。これにより、全てのランプについて、各位置において照度ムラが発生するのを防ぐことができる。
【００５３】
なお、Ｓ７６において、１箇所でもランプ出力を再調整した場合（照度制御部のランプ制御値を調整した場合）、その測定場所のランプ出力を再調整後に、測定場所のランプ出力を最初から確認しなおすことが好ましい。これは、一旦調整できた測定場所においても、再度調整が必要となる場合もあるためである。このため、Ｓ７７では、ランプの出力調整回数の有無を判定している。このように、全てのランプを点灯させて調整した後は、図１３のようにすべての位置において、調整許容範囲に入った状態になる。このように、全てのランプを調整した後は、図１３に示したように、すべての場所において調整許容範囲に調整できる。
【００５４】
（光源出力調整について）
次に図８〜図１３（Ｓ４７、Ｓ５８，Ｓ７６）におけるランプ出力の再調整処理について説明する。図１４は、擬似太陽光照射装置１００におけるランプ出力の再調整処理を説明するための図である。図１４に示すように、ランプ出力の調整は、差分照度（ΔＥ）が、調整許容範囲内に収まるまで繰り返される。具体的には、まず１回目として、照度制御部３０に格納された初期値のランプ制御値でランプを点灯する。そして、基準セル７２の短絡電流値、つまり照度値を測定する。ここで、初期値のランプ制御値とは、目標照度値をオーバーしないような比較的低い制御値であることが好ましい。これは、ランプ交換後に極度に大きい制御値でランプを点灯させてしまうと、ランプの寿命を縮めてしまうためである。１回目の測定照度値と目標照度値との差分照度ΔＥを求め、差分照度ΔＥが正の場合は１回目の制御値を増加させ、負の場合は、１回目の制御値を減少させる。
【００５５】
次に、制御値の変更後、２回目として、上記加減した制御値によりランプを点灯させ、照度値を測定する。このようにして、差分照度ΔＥが調整許容範囲に入るまで、測定・調整・評価（解析）を繰り返す。特に、３回目以降の調整に関しては、１回目の制御値と照度、２回目の制御値と照度の関係から、制御値と照度の傾きを求め、３回目の調整を行う方が望ましい。
【００５６】
なお、調整許容範囲は小さいほどランプ調整精度は上がるが、極端に小さいと、調整するまでに時間を要してしまう。よって、事前にランプ制御値の最小分解能に対する照度調整可能幅を把握しておき、調整許容範囲を決めることが好ましい。
【００５７】
（本実施形態の作用効果）
以上のように、本実施形態の擬似太陽光照射装置１００では、記憶部５０は、（ａ）照度制御部３０が、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２をそれぞれ個別に点灯させたときに、照度測定部４０によって測定された照度値と、（ｂ）照度制御部３０が、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２の一方を全て点灯させたときに、照度測定部４０によって測定された照度値と、（ｃ）照度制御部３０が、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の両方を全て点灯させたときに、照度測定部４０によって測定された照度値とを記憶しており、照度制御部３０は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の照度を調整することを特徴としている。
【００５８】
上記の構成によれば、記憶部５０に保存された（ａ）〜（ｃ）の照度値を基準として、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２の照度が調整される。すなわち、（ａ）の照度値は、キセノンランプ１１およびハロゲンランプ１２における個々の光源の出力調整を行うための照度値である。（ｂ）の照度値は、同一種類の光源（キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２）におけるムラに着目して、出力調整を行うための照度値である。（ｃ）の照度値は、擬似太陽光の短波長と長波長のバランスに着目して、出力調整を行うための照度値である。従って、キセノンランプ１１またはハロゲンランプ１２を交換した後であっても、各光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することできる。
【００５９】
また、擬似太陽光照射装置１００では、（ａ）〜（ｃ）の照度値が、照度調整用の基準セル７２を擬似太陽光Ｓの照射面と同じ高さに保持した状態で測定されている。従って、光源交換前後で、擬似太陽光の照度分布を均一にすることができる。
【００６０】
すなわち、図５〜７，図８，１０，１２の各フローチャートに示した手順で処理することで、ランプ交換による機差により、ランプの照度分布に変化があったとしても、ランプ交換前の照度となるように、ランプ制御値を調整することができる。つまり、光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することまた、基準セルは、自動ステージに設置されているので、図５〜７、図８，１０，１２の各フローチャートの処理は、全て自動で（コンピュータ等を用いて）行うことができる。しかも、擬似太陽光照射装置１００では、光源交換後に、基準セル７２および照度測定部４０を用いて、交換前に記憶部５０に保存された照度値となるように個々の光源の出力を自動で調整し、交換前に記憶部５０に保存した照度値となるように同一種類の光源の出力を自動で調整し、さらに交換前に保存した照度値となるように、全ての光源の出力を自動で調整する。これにより、複数種類の複数個の光源を搭載した高精度な擬似太陽光照射装置において、光源を交換した後であっても、光源の出力を的確に調整し、光源交換前の照度分布を再現することができる。すなわち、光源を交換することで、光源の照度分布に機差が生じたとしても、光源交換前の照度分布に戻すことができる。
【００６１】
なお、本発明は、以下のように表現することもできる。すなわち、本発明は、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、
短波長の光を照射するための第１の光源と、
長波長の光を照射するための第２の光源と、
前記第１の光源における所定の境界波長よりも短波長側と、前記第２の光源における前記境界波長よりも長波長側とを選択して出力する光選択部（波長選択ミラー１５）と、
前記光選択手段から出射された光を前記照射面に照射する光照射部（導光板２０）と、
前記光照射手段によって照射された光の照度を測定する照度測定部４０とを備えており、前記照度測定手段を用いて、
各光源を個別に点灯し、測定するステップ（Ｓ１）、
Ｓ１の測定データを保存するステップ（Ｓ２）、
同一種類ごとに光源を一斉に点灯し、測定するステップ（Ｓ３）、
Ｓ３の測定データを保存するステップ（Ｓ４）、
全ての光源を一斉に点灯し、測定するステップ（Ｓ５）、
Ｓ５の測定データを保存するステップ（Ｓ６）
を光源交換前に行い、光源交換後に、
各光源を個別に点灯し、Ｓ２の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ（Ｓ７）、
同一種類ごとに光源を一斉に点灯し、Ｓ４の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ（Ｓ８）、
全ての光源を一斉に点灯し、Ｓ６の保存データと同じ出力となるように自動調整するステップ（Ｓ９）、を有することを特徴としている。
【００６２】
前記の構成によれば、照度測定手段によって、Ｓ１〜Ｓ６のステップを光源交換前に行うことで、必要最低限の工数で光源出力の状態を記録することができる。具体的には、Ｓ１とＳ２のステップで個々の出力調整を自動で行うための照度値を保存し、Ｓ３とＳ４のステップで擬似太陽光照射装置の照射面における同一種類の光源のムラに着目して、出力調整を自動で行うための照度値を保存し、さらにＳ５とＳ６のステップで擬似太陽光の短波長（第１の光源）と長波長（第２の光源）のバランスに着目して、出力調整を自動で行うための照度値を保存する。
【００６３】
さらに光源交換後Ｓ７〜Ｓ９のステップで、照度測定手段を用いて、自動で出力調整する。具体的には、Ｓ７のステップでは、Ｓ１とＳ２のステップで保存した照度値となるように個々の光源の出力を自動で調整し、Ｓ８のステップでは、Ｓ３とＳ４のステップで保存した照度値となるように同一種類の光源の出力を自動で調整し、さらにＳ９のステップで、Ｓ５とＳ６のステップで保存した照度値となるように、全ての光源の出力を自動で調整する。
【００６４】
なお、上記Ｓ７〜Ｓ９のステップにおける自動調整とは、Ｓ１〜Ｓ６のステップで測定し保存された照度値Ｔと、Ｓ７〜９のステップで測定した照度値Ｍの差分（Δ＝｜Ｔ−Ｍ｜）が最小となるように光源の出力の調整と照度値の測定を繰り返し、出力を自動で個別に調整することである。
【００６５】
以上のことから、Ｓ７のステップで個別の出力を自動で調整し、Ｓ８のステップで同一種類の光源ごとの出力を自動で調整し、Ｓ９のステップで異種の光源とのバランスを自動で調整する。よって、光源を交換しても、光源交換前の照度分布を再現できる効果を奏する。
【００６６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
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】
【００６８】
１１ キセノンランプ（第１の光源）
１２ ハロゲンランプ（第２の光源）
１５ 波長選択ミラー（光選択部）
３０ 照度制御部
４０ 照度測定部
５０ 記憶部
６０ 解析部
７１ ステージ
７２ 基準セル（基準被照射体）
１００ 擬似太陽光照射装置
Ｓ 擬似太陽光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整部を備え、
上記照度調整部は、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定部と、
上記照度測定部で測定された照度値を記憶する記憶部と、
上記照度測定部で測定された照度値および上記記憶部に記憶された照度値とを解析する解析部と、
上記解析部の解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御部とを備え、
上記記憶部は、（ａ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御部が、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、
上記照度制御部は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項２】
上記擬似太陽光が照射され、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値を測定するための基準被照射体と、上記基準被照射体を保持するステージとを備え、
上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値は、上記基準被照射体が上記擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定された照度値であることを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項３】
第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整ステップを含み、
上記照度調整ステップは、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値を記憶する記憶ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値および上記記憶ステップで記憶された照度値とを解析する解析ステップと、
上記解析ステップの解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御ステップとを備え、
上記記憶ステップは、（ａ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値とを記憶し、
上記照度制御ステップは、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴とする擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法。
【請求項１】
第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整部を備え、
上記照度調整部は、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定部と、
上記照度測定部で測定された照度値を記憶する記憶部と、
上記照度測定部で測定された照度値および上記記憶部に記憶された照度値とを解析する解析部と、
上記解析部の解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御部とを備え、
上記記憶部は、（ａ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御部が、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御部が、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定部によって測定された照度値とを記憶しており、
上記照度制御部は、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項２】
上記擬似太陽光が照射され、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値を測定するための基準被照射体と、上記基準被照射体を保持するステージとを備え、
上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値は、上記基準被照射体が上記擬似太陽光の照射面と同じ高さに保持されたときに測定された照度値であることを特徴とする擬似太陽光照射装置。
【請求項３】
第１の光源および第２の光源と、
第１の光源からの光のうち所定波長よりも長波長側の光と、第２の光源からの光のうち前記所定波長よりも短波長側の光とを選択し、選択された光を選択して混合する光選択部とを備え、上記光選択部によって選択された光を混合して擬似太陽光として照射する擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法であって、
第１の光源および第２の光源の照度を調整する照度調整ステップを含み、
上記照度調整ステップは、
上記光選択部から照射された擬似太陽光の照度値を測定する照度測定ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値を記憶する記憶ステップと、
上記照度測定ステップで測定された照度値および上記記憶ステップで記憶された照度値とを解析する解析ステップと、
上記解析ステップの解析結果に基づいて、第１の光源および第２の光源の点灯状態および照度を制御する照度制御ステップとを備え、
上記記憶ステップは、（ａ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源をそれぞれ個別に点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｂ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源または第２の光源の一方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値と、（ｃ）上記照度制御ステップにおいて、第１の光源および第２の光源の両方を全て点灯させたときに、上記照度測定ステップによって測定された照度値とを記憶し、
上記照度制御ステップは、上記（ａ）〜（ｃ）における各照度値となるように、第１の光源および第２の光源の照度を調整することを特徴とする擬似太陽光照射装置における光源の出力調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−９７９２９（Ｐ２０１３−９７９２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７９９５（Ｐ２０１１−２３７９９５）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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