JP5655181B2 - ソーラーシミュレータ - Google Patents

Description

本発明は、ソーラーシミュレータの光量を制御するための光量制御装置およびこの光量制御装置を備えて構成されるソーラーシミュレータに関する。

太陽電池の特性を評価すること等に必要な疑似太陽光を発生するためにソーラーシミュレータが用いられる（特許文献１参照）。太陽電池等の特性計測等においてその計測精度を高めるために、ソーラーシミュレータには、照射光の短期的および長期的な安定性が求められる。ここでいう照射光の短期的な安定性とは、照射光の強度の時間的な揺らぎである。照射光の短期的な安定性が低い場合、電流−電圧特性等の特性の計測精度が低下するという不都合を生じる。一方、照射光の長期的な安定性が低い場合には、特性計測の絶対値そのものの信頼性が低下する。特に、ソーラーシミュレータがランプ用電源として安定性に劣るもの（例えば、スイッチング方式の電源等の安価な電源）を備えている場合にはこの不都合がより顕著となる。

特開２００２−０４８７０４号公報

そこで、本発明は、ソーラーシミュレータの照射光の安定性を高めるのに好適な光量制御回路を提供することを一つの目的とする。
また、本発明は、照射光の安定性に優れたソーラーシミュレータを提供することを他の一つの目的とする。

本発明に係るソーラーシミュレータの一態様は、光源と、スイッチング方式またはドロッパー方式の回路を有し、前記光源に駆動電力を供給可能に構成された主電源と、前記光源の光強度を制御するための光量制御回路と、を備えるソーラーシミュレータであって、前記光量制御回路は、前記主電源と前記光源とを接続する電力供給路に対して並列に接続されたドライバ部と、前記光源の光強度を検出して当該光強度に対応した光量信号を生成する光検出手段と、前記光量信号に基づいて、前記ドライバ部に対して制御信号を供給するドライバ制御回路と、前記電力供給路と前記ドライバ部との間に接続された開閉スイッチと、前記開閉スイッチの開閉状態を切り替えるスイッチ切換回路と、を含み、前記電力供給路から前記ドライバ部に引き込まれる電流が前記制御信号に応じて増減されることによって前記光源の光強度を安定化するものであり、前記スイッチ切換回路は、前記光源の点灯開始時に前記光検出手段から入力される前記光量信号が一定値を超えた場合に一定時間経過してから前記開閉スイッチを開状態から閉状態に切り替える。

本発明に係るソーラーシミュレータの他の態様は、光源と、スイッチング方式またはドロッパー方式の回路を有し、前記光源に駆動電力を供給可能に構成された主電源と、前記光源の光強度を制御するための光量制御回路と、を備えるソーラーシミュレータであって、前記光量制御回路は、前記主電源と前記光源とを接続する電力供給路に対して並列に接続されたドライバ部と、前記主電源とは別途に設けられ、前記ドライバ部と直列接続された第２電源と、前記光源の光強度を検出して当該光強度に対応した光量信号を生成する光検出手段と、前記光量信号に基づいて、前記ドライバ部に対して制御信号を供給するドライバ制御回路と、を含み、前記電力供給路に流れる電流に対して前記ドライバ部によって重畳される付加電流が前記制御信号に応じて増減されることによって前記光源の光強度を安定化する。

本発明に係るソーラーシミュレータの他の態様は、光源と、スイッチング方式またはドロッパー方式の回路を有し、前記光源に駆動電力を供給可能に構成された主電源と、前記光源の光強度を制御するための光量制御回路であって、前記光量制御回路は、前記主電源と前記光源とを接続する電力供給路に対して並列に接続されたドライバ部と、前記主電源とは別途に設けられ、前記ドライバ部と直列接続された第２電源と、前記光源の光強度を検出して当該光強度に対応した光量信号を生成する光検出手段と、前記光量信号に基づいて、前記ドライバ部に対して制御信号を供給するドライバ制御回路と、を含み、前記電力供給路から前記ドライバ部に引き込まれる電流が前記制御信号に応じて増減され、又は、前記電力供給路に流れる電流に対して前記ドライバ部によって重畳される付加電流が前記制御信号に応じて増減されることによって前記光源の光強度を安定化する。

前記ドライバ制御回路は、前記光量信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタを含み、当該光量信号の高周波成分に基づいて前記制御信号を生成するように構成してもよい。

前記光検出手段は、前記光源の光強度に応じた電気信号を発生する受光素子と、前記受光素子から出力される前記電気信号を増幅することによって前記光量信号を生成する増幅回路と、を有するように構成してもよい。

本発明のソーラーシミュレータは、前記光源からの光を入射可能に配置されたインテグレータレンズと、前記インテグレータレンズを通過した光を反射可能に配置された反射ミラーと、前記インテグレータレンズと前記反射ミラーとの間に配置された光分岐手段と、前記光分岐手段によって分岐された光を入射可能に配置された受光部と、を更に備えてもよい。

本発明のソーラーシミュレータは、前記光分岐手段と前記受光部との間に配置された拡散板を更に備えるように構成してもよい。また、前記光分岐手段と前記反射ミラーとの間に配置された光シャッターを更に備えるように構成してもよい。

本発明によれば、光源の光強度が増減するとそれに追随して光源へ供給される電流が可変に制御されるので、ソーラーシミュレータの照射光の安定性を高めることが可能となる。光源へ電流を供給する主電源として安価だが安定性に劣るものを使用した場合であっても、高性能だが高価な主電源を用いた場合と同等に光源による照射光を安定化することが可能となり、ソーラーシミュレータの低コスト化を達成することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る一実施形態のソーラーシミュレータの全体構成を示す模式図である。図１に示すソーラーシミュレータ１は、キセノンランプ（光源）１０、楕円集光ミラー１２、反射ミラー１４、インテグレータレンズ１６、光分岐手段１８、拡散板２０、受光部２２、シャッター２４、反射ミラー２６、レンズ２８、主電源３２を含んで構成される。また、図１においては図示されていないが、ソーラーシミュレータ１は、キセノンランプ１０の光量を安定化させるための光量制御回路も備えている（光量制御回路の詳細については後述する）。

上述のソーラーシミュレータ１においては、キセノンランプ１０から放射された光が楕円集光ミラー１２によって集光される。この集光された光は反射ミラー１４によって光路を変更され、インテグレータレンズ１６に入射する。インテグレータレンズ１６を通過することにより、光はその強度分布が均一化される。

インテグレータレンズ１６を通過した光は光分岐手段１８に入射する。そして、光の一部成分は分岐し、拡散板２０を通過して受光部２２に入射する。ここで「光分岐手段」とは、光を複数に分岐可能な手段をいい、例えばハーフミラーやビームスプリッタなどが該当する。光分岐手段１８により、光の一部成分が受光部２２に導かれる。ここで「受光部」とは、例えば光強度に応じた電気信号を発生する受光素子（光電変換素子）である。

上述した拡散板２０を受光部２２の前段に配置することにより、光の中心部をまんべんなく測光することが可能となり、また拡散板２０の大きさを変えることで測光する面積の調整が可能となる。なお、拡散板２０を使用しないときは中心部だけをスポットで測光することができる。

ここで、拡散板とこの拡散板へ入射する光との関係について図２を用いて詳細に説明する。図２に示すように、拡散板２０は、光分岐手段１８によって分岐された光Ｌの進む方向に対応して配置される。このとき、光Ｌのうち、主光線方向ｍを含む中央付近の成分（中心部成分；図中において色付けして表示）が拡散板２０に入射し、外縁の成分は拡散板２０に入射しないように拡散板２０を配置することが望ましい。光Ｌの主光線方向ｍを含む中心部成分を拡散板２０へ入射させ、受光部２２へ導くことにより、拡散板２０を使わない場合（スポット測光の場合）や、逆に光Ｌのすべての成分を入射させる場合に比べて、光量制御（詳細を後述する）の安定性を高めることが可能となる。

一方、光分岐手段１８を通過した光は、反射ミラー２６によって光路を変更され、レンズ２８に入射する。レンズ２８に入射した光は、レンズ２８によって略平行光に変換され、所定の照射面３０に照射される。これにより、照射面３０においては平行かつ均一な照射光が得られる。この照射面３０上に太陽電池等の被計測物を配置することにより、照射光を用いた種々の特性計測を行うことができる。

主電源３２は、キセノンランプ１０に駆動電力を供給するほか、図示しないソーラーシミュレータ１の他の構成に電力を供給する。主電源３２として使用し得る電源には、例えばスイッチング方式のものとドロッパー方式のものがある。

ここで、簡易的な用途に限定して使用されることの多いスイッチング方式の電源は、その構造上リップル電流が発生し、応答性も悪く、短期の安定性が悪いが、その一方で、大型の電源トランスが不要なため小型軽量であり、コストを抑えることができるという利点もある。これに対し、後者のドロッパー方式の電源は、安定性が高く、安定した照射光を得ることができるが、その一方で、効率が悪いため大型の放熱器が必要となり運転コストも上昇しやすい。本実施形態においては、主電源３２としてスイッチング方式が採用されている場合、あるいはドロッパー方式であっても比較的性能の劣るものが採用されている場合のいずれにおいても、高性能のドロッパー方式電源を採用した場合と同等の照射光の安定性を実現すべく、以下において詳細に説明する光量制御回路を備えている。

次に、本実施形態に係る光量制御回路について詳細に説明する。本実施形態に係る光量制御回路は、採用する原理の相違から３タイプに分けられる。以下、それぞれの実施形態について説明する。

（光量制御回路の第１実施形態）
図３は、第１実施形態に係る光量制御回路の構成を示す図である。図３に示す光量制御回路２は、電源３２からキセノンランプ１０に供給される電流の一部をパイパスし、その量を制御することによってキセノンランプ１０の光量を制御するものであり、回路の消費電力が非常に少なく、既存の装置に後付けすることも容易であるという特徴を有する。この光量制御回路２は、受光素子３４、光電変換回路３５、開閉スイッチ３６、スイッチ切替回路３７、ドライバ部３８、ドライバ制御回路４０を含んで構成されている。

受光素子（センサー）３４は、キセノンランプ１０から放射された光の一部成分を受光し、その光強度に応じた電気信号を発生する。本実施形態においてはこの受光素子３４が上述した受光部２２に対応する。

光電変換回路（増幅回路）３５は、受光素子３４の出力端と接続されており、受光素子３４の出力信号を増幅することによって光量信号を生成する。図４に、光電変換回路３５の構成例を示す。図４に示す光電変換回路３５は、オペアンプ４２と、このオペアンプ４２の一方の入力端（マイナス側）と出力端との間に接続された抵抗素子４４と、を含んで構成されている。

開閉スイッチ３６は、リレーなどの開閉素子であり、キセノンランプ１０とドライバ部３８とを接続する回路の途中に設けられている。

スイッチ切替回路３７は、開閉スイッチ３６の開閉状態を切り替える制御を行う。本実施形態におけるスイッチ切替回路３７は、光電変換回路から出力される光量信号が入力されており、この光量信号に基づいて開閉スイッチ３６を開状態または閉状態に切り替える。例えば、スイッチ切替回路３７は、光量信号が一定値を超えると（ランプ点灯に対応）、それから一定時間経過後に開閉スイッチ３６を閉状態に切り替える。それにより、ソーラーシミュレータ１の点灯開始時には開閉スイッチ３６が開状態となっているので、点灯開始時に瞬間的にキセノンランプ１０に高電圧が印加された場合にも、ドライバ部３８を回路から切り離しておき、ドライバ部３８の損傷を防ぐことができる。また、キセノンランプ１０の点灯時にドライバ部３８を回路から切り離しておくことにより、ランプ点灯制御にドライバ部３８が影響を及ぼすことを防ぐ効果も期待される。このようなスイッチ切替回路３７は、例えば、光量信号を所定の基準信号と比較するコンパレータと、信号を一定時間だけ遅延させる遅延回路と、を組み合わせることによって構成可能である。

ドライバ部３８は、キセノンランプ１０と並列に接続されており、電源３２からキセノンランプ１０に供給される電流の一部を引き込むことが可能に構成されている。このドライバ部３８を流れる電流の量（大きさ）がドライバ制御回路４０から供給される制御信号に基づいて制御される。

ドライバ制御回路４０は、光電変換回路３５から出力される光量信号が入力され、この光量信号に基づいてドライバ部３８に対して上述の制御信号を供給する。このドライバ制御回路４０の詳細な構成例について以下に説明する。

図５は、ドライバ制御回路の構成例（揺らぎ補正制御）を示す図である。図５に示す構成例のドライバ制御回路４０は、光量信号の交流成分を抽出し、これに基づいてドライバ部３８に流れる電流を制御することにより、短時間の光量のゆらぎを補うことを目的としている。具体的には、光量信号は、抵抗素子（Ｒ）と容量素子（Ｃ）からなるハイパスフィルタ４２に入力される。ハイパスフィルタ４２は、光量信号の高周波成分（ゆらぎ成分）を通過させる。ハイパスフィルタ４２を通過した光量信号の高周波成分はゲイン調整回路４４によって振幅が調整され、バッファ回路４６に入力される。バッファ回路４６は、出力インピーダンスを低下させる機能を担う。一方、アイドリング電流調整回路４８は、基準電圧発生器５０から基準電圧の供給を受けてアイドリング電流を生成する。このアイドリング電流は、光量のゆらぎが生じていない場合にもドライバ部３８に一定の電流が流れる（すなわち、引き込まれる）ようにするためである。バッファ回路５２は、アイドリング電流の出力インピーダンスを低下させる機能を担う。バッファ回路５２の出力は後段の抵抗素子５３を介してバッファ回路４６の出力とコンデンサで結合されており、アイドリング電流（直流）にゆらぎ成分（交流）が重畳され、指示電圧となる。この指示電圧がオペアンプ５４の一方の入力端（プラス側）に入力される。オペアンプ５４の出力信号は、抵抗素子５６を介してトランジスタ５８のベースに入力される。トランジスタ５８はエミッタフォロアとして動作し、ドライバ部３８を駆動する。ドライバ部３８は、例えば図示のよう２段のトランジスタと抵抗素子を組み合わせて構成されており、ドライバ制御回路４０からの指示信号に応じた電流を流す。

図６は、ドライバ制御回路の他の構成例（定光量制御）を示す図である。図６に示す構成例のドライバ制御回路４０ａは、短期間の光量の揺らぎに加えて長時間の光量変化に対しても補正を行うことを目的としている。図６に示す構成例のドライバ制御回路４０ａは、基本的に上述したドライバ制御回路４０と同様の構成を有している。両者に共通する構成については共通の符号を用いており、それらについては詳細な説明を省略する。本例のドライバ制御回路４０ａは、上述のドライバ制御回路４０とは異なり、光量信号の高周波成分を抽出するためのハイパスフィルタを備えていない。このため、光量信号は直接的にゲイン調整回路４４に入力される。また本例においてアイドリング電流調整回路４８に含まれる可変抵抗は光量設定回路として機能する。ゲイン調整回路４４からの出力信号とアイドリング電流調整回路４８の可変抵抗（光量設定回路）からの出力信号は誤差増幅器６０に入力される。誤差増幅器６０は、光量信号が光量設定値に合致するよう指示電圧を制御する。誤差増幅器６０の後段のオペアンプ５４、抵抗素子５６及びトランジスタ５８の各動作については上述した通りである。

（光量制御回路の第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る光量制御回路の構成を示す図である。図７に示す光量制御回路２ａは、電源３２からキセノンランプ１０に供給される電流に対して別の電源１４２から電流を重畳させ、その量を制御することによってキセノンランプ１０の光量を制御するものである。この光量制御回路２ａは、受光素子１３４、光電変換回路１３５、開閉スイッチ１３６、スイッチ切替回路１３７、ドライバ部１３８、ドライバ制御回路１４０、電源１４２を含んで構成されている。光電変換素子１３４、光電変換回路１３５、開閉スイッチ１３６、スイッチ切替回路１３７については上述した第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。この光量制御回路２ａは、低い電流でキセノンランプ１０を常時点灯しておき、測定の期間だけ光量を上げる制御にも使用できる。

ドライバ部１３８は、キセノンランプ１０と並列に接続され、かつ電源１４２と直列に接続されており、電源１４２からの電流をキセノンランプ１０に供給可能に構成されている。このドライバ部１３８を流れる電流の量（大きさ）がドライバ制御回路１４０から供給される制御信号に基づいて制御される。

ドライバ制御回路１４０は、光電変換回路１３５から出力される光量信号が入力され、この光量信号に基づいてドライバ部１３８に対して上述の制御信号を供給する。このドライバ制御回路１４０の詳細な構成例について以下に説明する。

図８は、ドライバ制御回路の構成例（揺らぎ補正制御）を示す図である。図８に示す構成例のドライバ制御回路１４０は、光量信号の交流成分を抽出し、これに基づいてドライバ部１３８に流れる電流を制御することにより、短時間の光量のゆらぎを補うことを目的としている。図８に示すドライバ制御回路１４０の基本的な構成は上述した第１実施形態に係るドライバ制御回路４０と同様である。両者に共通する構成については共通の符号を用いており、それらについては詳細な説明を省略する。本例のドライバ制御回路１４０と上述のドライバ制御回路４０との相違点は、ハイパスフィルタ及びゲイン調整回路の構成である。具体的には、本例のドライバ制御回路１４０におけるハイパスフィルタ１４２は、容量素子（前段側）と抵抗素子（後段側）を直列接続して構成されている。また、本例のドライバ制御回路１４０におけるゲイン調整回路１４４は、オペアンプのプラス側入力端に接地電位が入力され、マイナス側入力端にハイパスフィルタ１４２を通過した信号（光量信号の高周波成分）が入力されている（すなわち、反転増幅）。

図９は、ドライバ制御回路の他の構成例（定光量制御）を示す図である。図９に示す構成例のドライバ制御回路１４０ａは、短期間の光量の揺らぎに加えて長時間の光量変化に対しても補正を行うことを目的としている。図９に示すドライバ制御回路１４０ａの基本的な構成は上述した第１実施形態に係るドライバ制御回路４０ａと同様である。両者に共通する構成については共通の符号を用いており、それらについては詳細な説明を省略する。本例のドライバ制御回路１４０ａと上述のドライバ制御回路４０ａとの相違点は、ゲイン調整回路の構成である。具体的には、本例のドライバ制御回路１４０におけるゲイン調整回路１４４は、図８に示したドライバ制御回路１４０の場合と同様に、オペアンプのプラス側入力端に接地電位が入力され、マイナス側入力端には光量信号の高周波成分が入力されている（すなわち、反転増幅）。

（光量制御回路の第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る光量制御回路の構成を示す図である。図１０に示す光量制御回路２ｂは、上述した第１実施形態（バイパス方式）と第２実施形態（重畳方式）を組み合わせたもの（プッシュプル方式）である。具体的には、光量制御回路２ｂは、電源３２からキセノンランプ１０に供給される電流の一部をパイパスし、その量を制御することによってキセノンランプ１０の光量を制御するとともに、電源３２からキセノンランプ１０に供給される電流に対して別の電源２４２から電流を重畳させ、その量を制御することによってキセノンランプ１０の光量を制御するものである。この光量制御回路２ｂは、受光素子２３４、光電変換回路２３５、開閉スイッチ２３６、スイッチ切替回路２３７、ドライバ部２３８、ドライバ制御回路２４０、電源２４２を含んで構成されている。光電変換素子２３４、光電変換回路２３５、開閉スイッチ２３６、スイッチ切替回路２３７については上述した第１実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

ドライバ部２３８は、キセノンランプ１０と並列に接続され、かつ電源２４２と直列に接続されており、電源２４２からの電流をキセノンランプ１０に供給可能に構成され、かつ電源３２からキセノンランプ１０に供給される電流の一部を引き込むことが可能に構成されている。このドライバ部２３８を流れる電流の量（大きさ）がドライバ制御回路２４０から供給される制御信号に基づいて制御される。

ドライバ制御回路２４０は、光電変換回路２３５から出力される光量信号が入力され、この光量信号に基づいてドライバ部２３８に対して上述の制御信号を供給する。このドライバ制御回路２４０の詳細な構成例について以下に説明する。

図１１は、ドライバ制御回路の構成例（揺らぎ補正制御）を示す図である。図１１に示す構成例のドライバ制御回路２４０は、光量信号の交流成分を抽出し、これに基づいてドライバ部２３８に流れる電流を制御することにより、短時間の光量のゆらぎを補うことを目的としている。図１１に示すドライバ制御回路２４０の基本的な構成は上述した第２実施形態に係るドライバ制御回路１４０と同様である。両者に共通する構成については共通の符号を用いており、それらについては詳細な説明を省略する。本例のドライバ制御回路２４０が上述のドライバ制御回路１４０と相違している点は、アイドリング電流調整回路４８、基準電圧発生器５０及びバッファ回路５２を含まず、最後段のトランジスタ５８がプッシュプル構成のエミッタフォロア２５８に置き換えられていることである。最後段のエミッタフォロア２５８は、抵抗素子５６を介して与えられる信号に応じて、ドライバ部２３８から電流を引き込み、又はドライバ部２３８に電流を与える（重畳する）。

図１２は、ドライバ制御回路の他の構成例（定光量制御）を示す図である。図１２に示す構成例のドライバ制御回路２４０ａは、短期間の光量の揺らぎに加えて長時間の光量変化に対しても補正を行うことを目的としている。図１２に示すドライバ制御回路２４０ａの基本的な構成は上述した第２実施形態に係るドライバ制御回路１４０ａと同様である。両者に共通する構成については共通の符号を用いており、それらについては詳細な説明を省略する。本例のドライバ制御回路２４０ａが上述のドライバ制御回路１４０ａと相違している点は、最後段のトランジスタ５８がプッシュプル構成のエミッタフォロア２５８に置き換えられていることである。最後段のエミッタフォロア２５８は、抵抗素子５６を介して与えられる信号に応じて、ドライバ部２３８から電流を引き込み、又はドライバ部２３８に電流を与える（重畳する）。

以上のような本実施形態によれば、ランプの光強度が増減するとそれに追随してランプへ供給される電流が可変に制御されるので、ソーラーシミュレータの照射光の安定性を高めることが可能となる。ランプへ電流を供給する主電源として安価だが安定性に劣るもの（例えば、スイッチング方式の電源）を使用した場合であっても、高性能だが高価な主電源を用いた場合と同等にランプによる照射光を安定化することが可能となり、ソーラーシミュレータの低コスト化を達成することができる。

また、本実施形態に係る光量制御回路は、ソーラーシミュレータ本体の主電源からは独立した回路構成となっているので、性能に劣る主電源（スイッチング方式やドロッパー方式等）を備える既存のソーラーシミュレータに追加して実装することによって、照射光の安定性を改善することも可能である。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した実施形態においては、ソーラーシミュレータの受光部として受光素子が直接的に用いられていたが、この受光部は、光ファイバー等の光導波路の一端側などの手段であってもよい。この場合には、光導波路の他端側に受光素子を設けておき、光導波路の一端側で受光した光を光導波路の他端側の受光素子へ導くことにより、光強度に応じた電気信号を得ることができる。この構成によれば、ノイズを避ける効果が期待できる。また、受光素子とランプハウス（筐体）との距離を大きく取る場合などに有効である。また、受光素子の出力信号あるいはこれを増幅して得られた光量信号を利用して、ランプの点灯／消灯の状態を表示したり、光量の変動やランプの劣化などを検出し、オペレータに警報を出したりすることもできる。

一実施形態のソーラーシミュレータの全体構成を示す模式図である。 拡散板とこの拡散板へ入射する光との関係について説明する模式図である。 第１実施形態に係る光量制御回路の構成を示す図である。 光電変換回路の構成例を示す図である。 第１実施形態におけるドライバ制御回路の構成例（揺らぎ補正制御）を示す図である。 第１実施形態におけるドライバ制御回路の他の構成例（定光量制御）を示す図である。 第２実施形態に係る光量制御回路の構成を示す図である。 第２実施形態におけるドライバ制御回路の構成例（揺らぎ補正制御）を示す図である。 第２実施形態におけるドライバ制御回路の他の構成例（定光量制御）を示す図である。 第３実施形態に係る光量制御回路の構成を示す図である。 第３実施形態におけるドライバ制御回路の構成例（揺らぎ補正制御）を示す図である。 第３実施形態におけるドライバ制御回路の他の構成例（定光量制御）を示す図である。

符号の説明

１…ソーラーシミュレータ
２…光量制御回路
１０…キセノンランプ（光源）
１２…楕円集光ミラー
１４…反射ミラー
１６…インテグレータレンズ
１８…光分岐手段
２０…拡散板
２２…受光部
２４…シャッター
２６…反射ミラー
２８…レンズ
３０…照射面
３２…主電源
３４…受光素子
３５…光電変換回路
３８…ドライバ部
４０…ドライバ制御回路

Claims (8)

1. 光源と、
   スイッチング方式またはドロッパー方式の回路を有し、前記光源に駆動電力を供給可能に構成された主電源と、
   前記光源の光強度を制御するための光量制御回路と、を備えるソーラーシミュレータであって、
   前記光量制御回路は、
   前記主電源と前記光源とを接続する電力供給路に対して並列に接続されたドライバ部と、
   前記光源の光強度を検出して当該光強度に対応した光量信号を生成する光検出手段と、
   前記光量信号に基づいて、前記ドライバ部に対して制御信号を供給するドライバ制御回路と、
   前記電力供給路と前記ドライバ部との間に接続された開閉スイッチと、
   前記開閉スイッチの開閉状態を切り替えるスイッチ切換回路と、を含み、
   前記電力供給路から前記ドライバ部に引き込まれる電流が前記制御信号に応じて増減されることによって前記光源の光強度を安定化するものであり、
   前記スイッチ切換回路は、前記光源の点灯開始時に前記光検出手段から入力される前記光量信号が一定値を超えた場合に一定時間経過してから前記開閉スイッチを開状態から閉状態に切り替える、
   ソーラーシミュレータ。
2. 光源と、
   スイッチング方式またはドロッパー方式の回路を有し、前記光源に駆動電力を供給可能に構成された主電源と、
   前記光源の光強度を制御するための光量制御回路と、を備えるソーラーシミュレータであって、
   前記光量制御回路は、
   前記主電源と前記光源とを接続する電力供給路に対して並列に接続されたドライバ部と、
   前記主電源とは別途に設けられ、前記ドライバ部と直列接続された第２電源と、
   前記光源の光強度を検出して当該光強度に対応した光量信号を生成する光検出手段と、
   前記光量信号に基づいて、前記ドライバ部に対して制御信号を供給するドライバ制御回路と、を含み、
   前記電力供給路に流れる電流に対して前記ドライバ部によって重畳される付加電流が前記制御信号に応じて増減されることによって前記光源の光強度を安定化する、
   ソーラーシミュレータ。
3. 光源と、
   スイッチング方式またはドロッパー方式の回路を有し、前記光源に駆動電力を供給可能に構成された主電源と、
   前記光源の光強度を制御するための光量制御回路であって、
   前記光量制御回路は、
   前記主電源と前記光源とを接続する電力供給路に対して並列に接続されたドライバ部と、
   前記主電源とは別途に設けられ、前記ドライバ部と直列接続された第２電源と、
   前記光源の光強度を検出して当該光強度に対応した光量信号を生成する光検出手段と、
   前記光量信号に基づいて、前記ドライバ部に対して制御信号を供給するドライバ制御回路と、を含み、
   前記電力供給路から前記ドライバ部に引き込まれる電流が前記制御信号に応じて増減され、又は、前記電力供給路に流れる電流に対して前記ドライバ部によって重畳される付加電流が前記制御信号に応じて増減されることによって前記光源の光強度を安定化する、
   ソーラーシミュレータ。
4. 前記ドライバ制御回路は、前記光量信号の高周波成分を通過させるハイパスフィルタを含み、当該光量信号の高周波成分に基づいて前記制御信号を生成する、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のソーラーシミュレータ。
5. 前記光検出手段は、
   前記光源の光強度に応じた電気信号を発生する受光素子と、
   前記受光素子から出力される前記電気信号を増幅することによって前記光量信号を生成する増幅回路と、
   を有する、請求項１乃至４の何れか１項に記載のソーラーシミュレータ。
6. 前記光源からの光を入射可能に配置されたインテグレータレンズと、
   前記インテグレータレンズを通過した光を反射可能に配置された反射ミラーと、
   前記インテグレータレンズと前記反射ミラーとの間に配置された光分岐手段と、
   前記光分岐手段によって分岐された光を入射可能に配置された受光部と、
   を更に備える請求項１乃至５に記載のソーラーシミュレータ。
7. 前記光分岐手段と前記受光部との間に配置された拡散板、を更に備える請求項６に記載のソーラーシミュレータ。
8. 前記光分岐手段と前記反射ミラーとの間に配置された光シャッター、を更に備える請求項７に記載のソーラーシミュレータ。

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