特許 5928033 光照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5928033

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月1日

(54)【発明の名称】光照射装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20160519BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20160519BHJP

【ＦＩ】

   G01N17/00

   F21S2/00 340

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-59484(P2012-59484)

(22)【出願日】2012年3月15日

(65)【公開番号】特開2013-195092(P2013-195092A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年11月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000192

【氏名又は名称】岩崎電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】特許業務法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 克巳

(72)【発明者】

【氏名】平出 登志人

(72)【発明者】

【氏名】山田 一吉

(72)【発明者】

【氏名】小川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】大橋 健太郎

【審査官】 萩田 裕介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２１０９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００６３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１３４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０１４７６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１８６９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ １７／００ − １７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ランプ光源を直立状態で支持した光源支持プレートと、
前記ランプ光源が後端開口から進入し、前端開口から光を出射する反射鏡を支持した反射鏡支持プレートと、前記反射鏡の前端開口から出射する光を制御する光学素子を支持した光学素子支持プレートと、
前記反射鏡支持プレートを貫通し、一端が前記光源支持プレートの内面に当接し、他端が前記光学素子支持プレートの内面に当接して各プレートを、互いの平行度を保って一体に連結する複数本のシャフトとを備え、
前記光源支持プレート、前記反射鏡支持プレート、及び前記光学素子支持プレートの平行度を保って一体化してユニット化するために用いられ、前記反射鏡支持プレート、前記光学素子支持プレート間を、所定距離に保ちつつ連結する光学系設置基準設定冶具をさらに備えたことを特徴とする光照射装置。

【請求項2】

前記光源支持プレートの内面に平坦面が形成されており、この平坦面に各シャフトの一端が当接して、前記光源支持プレート、前記光学素子支持プレート間の平行度が保たれていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。

【請求項3】

前記光源支持プレートの内面に平坦面が形成されており、この平坦面に載置された支持機構に、前記ランプ光源が垂直に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。

【請求項4】

前記支持機構が、前記光源支持プレート面と平行な面内のＸ・Ｙ方向に、かつ光源支持プレート面と垂直なＺ方向に前記ランプ光源を移動自在に、前記ランプ光源を支持していることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。

【請求項5】

前記光学素子支持プレートに位置決めされるミラーユニットであって、一対の側板と、一対の側板間に支持されて前記光学素子からの光の光路を変更する光路変更反射鏡とを有するミラーユニットを有し、前記一対の側板の側縁部が基準となって、前記光学素子支持プレートの外面に前記ミラーユニットが位置決めされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光照射装置。

【請求項6】

複数のフレーム部の上端が一対の光学系設置基準部材で連結され、前記一対の光学系設置基準部材の上面が前記光源支持プレートと平行度を保つように、前記光源支持プレートに立設されたフレームを備え、前記一対の光学系設置基準部材の上面に前記ミラーユニットが位置決めされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光照射装置。

【請求項7】

前記ミラーユニットが一対の側板の間に第１及び第２光路変更反射鏡を支持し、前記一対の側板の上端部を、平板状の吊り部によって連結して構成され、前記ミラーユニットの組み付け時には、一対の側板が、前記一対の光学系設置基準部材間に嵌り、前記吊り部の側板の外側に張り出す端部が、前記一対の光学系設置基準部材の上面に載って支持されていることを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、太陽電池に代表される各種光エネルギー利用機器の性能測定や加速劣化試験などに使用される光照射装置であって、太陽光、もしくは蛍光灯及びハロゲンランプなどの光源が出射する光と同等の光を疑似的に出射する光照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ショートアーク型のランプ光源、及びランプ光源からの光束を反射する楕円反射鏡を有し、さらに、楕円反射鏡で反射された光束を制御する光学素子を備える光照射装置が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のものでは、ランプ光源を光源支持プレートに起立させて支持し、楕円反射鏡を反射鏡支持プレートに支持しており、ショートアーク型のランプ光源を、楕円反射鏡の後端開口から進入させて、光源支持プレートと反射鏡支持プレートとを連結して構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−０１３４５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の光照射装置では、ショートアーク型のランプ光源を、楕円反射鏡の後端開口から進入させて、光源支持プレートと反射鏡支持プレートとを連結する場合、その組み付けが困難であるとともに、ランプ光源と楕円反射鏡の光軸を一致させることが困難であった。また、楕円反射鏡により反射された光束の光軸上に光学素子を配置する場合、光学素子支持プレートに支持して配置されるが、光学素子支持プレートの傾きに起因して、光学素子を光軸上に高精度に配置することが困難であった。

【0005】

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、組み立て性の向上を実現できる構造を有する光照射装置を得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、本発明に係る光照射装置は、ランプ光源を直立状態で支持した光源支持プレートと、前記ランプ光源が後端開口から進入し、前端開口から光を出射する反射鏡を支持した反射鏡支持プレートと、前記反射鏡の前端開口から出射する光を制御する光学素子を支持した光学素子支持プレートと、前記反射鏡支持プレートを貫通し、一端が前記光源支持プレートの内面に当接し、他端が前記光学素子支持プレートの内面に当接して各プレートを、互いの平行度を保って一体に連結する複数本のシャフトとを備え、前記光源支持プレート、前記反射鏡支持プレート、及び前記光学素子支持プレートの平行度を保って一体化してユニット化するために用いられ、前記反射鏡支持プレート、前記光学素子支持プレート間を、所定距離に保ちつつ連結する光学系設置基準設定冶具をさらに備えたことを特徴とする。

【0007】

また、本発明は、前記光照射装置において、前記光源支持プレートの内面に平坦面が形成されており、この平坦面に各シャフトの一端が当接して、前記光源支持プレート、前記光学素子支持プレート間の平行度が保たれていることを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、前記光照射装置において、前記光源支持プレートの内面に平坦面が形成されており、この平坦面に載置された支持機構に、前記ランプ光源が垂直に支持されていることを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る光照射装置は、前記支持機構が、前記光源支持プレート面と平行な面内のＸ・Ｙ方向に、かつ光源支持プレート面と垂直なＺ方向に前記ランプ光源を移動自在に、前記ランプ光源を支持していることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、前記光照射装置において、前記光学素子支持プレートに位置決めされるミラーユニットであって、一対の側板と、一対の側板間に支持されて前記光学素子からの光の光路を変更する光路変更反射鏡とを有するミラーユニットを有し、前記一対の側板の側縁部が基準となって、前記光学素子支持プレートの外面に前記ミラーユニットが位置決めされていることを特徴とする。

【0011】

本発明は、前記光照射装置において、複数のフレーム部の上端が一対の光学系設置基準部材で連結され、前記一対の光学系設置基準部材の上面が前記光源支持プレートと平行度を保つように、前記光源支持プレートに立設されたフレームを備え、前記一対の光学系設置基準部材の上面に前記ミラーユニットが位置決めされていることを特徴とする。

【0012】

本発明は、前記光照射装置において、ミラーユニットが一対の側板の間に第１及び第２光路変更反射鏡を支持し、前記一対の側板の上端部を、平板状の吊り部によって連結して構成され、前記ミラーユニットの組み付け時には、一対の側板が、前記一対の光学系設置基準部材間に嵌り、前記吊り部の側板の外側に張り出す端部が、前記一対の光学系設置基準部材の上面に載って支持されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明の光照射装置は、光源支持プレート、光学素子支持プレート間の平行度を各シャフトの長さを同一とすることで保ち、反射鏡支持プレート、光学素子支持プレート間の平行度を連結冶具により連結することで保ちつつ、光源支持プレート、反射鏡支持プレート及び光学素子支持プレート間を一体化してユニット化したため、各プレート間の平行度が高められ、その組み付けが容易化し、ランプ光源と楕円反射鏡の光軸を容易に一致でき、光学素子を、光軸上に高精度に配置できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明に係る光照射装置の斜視図である。

【図2】光照射装置の上面図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。

【図4】光源ユニットの主要部の斜視図である。

【図5】プレートユニットの分解斜視図である。

【図6】光源支持プレートの上面図及び側面図である。

【図7】反射鏡支持プレートの位置決めについて説明する斜視図である。

【図8】反射鏡支持プレートに支持される各部材の配置関係を示す斜視図である。

【図9】図８のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。

【図10】図９のＸ−Ｘ矢視断面図である。

【図11】図８において、フィルタユニット、冷却装置を省略した斜視図である。

【図12】フィルタユニットの斜視図である。

【図13】ミラーユニットの斜視図である。

【図14】別の形態のミラーユニットを有する光照射装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図４において、光照射装置１は、台座２と、台座２の上部に設けられる光源ユニット１０と、光源ユニット１０に着脱自在に取り付けられるミラーユニット８０と、光源ユニット１０を駆動するための電源回路や制御基板を有する駆動部３とを備えている。
台座２は、外形が矩形で所定の厚さを有する中空の箱状に作成されている。駆動部３が、台座２の内部に設けられている。
光源ユニット１０は、ランプ光源１１と、ランプ光源１１に電力を供給するためのリード線５と、ランプ光源１１の位置を調整する支持機構としてのステージ７と、ランプ光源１１からの光を反射する楕円反射鏡１５と、楕円反射鏡１５からの光を制御する第１光制御手段１７及び第２光制御手段２０とを備えている。また、光源ユニット１０は、ランプカバー３０と、ランプ光源１１及び第２光制御手段２０を冷却する冷却装置４０と、光源ユニット１０の主要構成を支持するプレートユニット５０とを備えている。

【0016】

プレートユニット５０は、図４及び図５に示されるように、ランプ光源１１を支持する光源支持プレート５１と、楕円反射鏡１５を支持する反射鏡支持プレート５２と、第１光制御手段１７を支持する光学素子支持プレート５３と、これらのプレート５１〜５３を連結する複数本（ここでは、４本）のシャフト６０と、光源支持プレート５１、反射鏡支持プレート５２、及び光学素子支持プレート５３のそれぞれを、シャフト６０に固定するための固定手段６１とを備えている。
４本のシャフト６０は、同一の長さのものが用いられている。

【0017】

固定手段６１は、図４及び図５に示されるように、ホルダ６２を備え、このホルダ６２は、シャフト６０が貫通するホルダ本体６４と、ホルダ本体６４と一体化したフランジ６３とを有して構成されている。このフランジ６３は、ボルト（不図示）により、光源支持プレート５１に固定されている。ホルダ本体６４には、図４に示されるように、軸方向の先端から基端に向かって延びる第１切り込み６４ａが形成され、第１切り込みの終端部から第２切り込み６４ｂが周方向に延びるように形成されている。ホルダ本体６４にはねじ６５が設けられ、ねじ６５は、第１切り込み６４ａの両側の部位を連結し、シャフト６０の締着力を発揮する。

【0018】

光源支持プレート５１、反射鏡支持プレート５２、及び光学素子支持プレート５３は、それぞれ概略矩形平板状の外形を有している。光源支持プレート５１は、その主面を第１基準面５１ａとして構成され、反射鏡支持プレート５２は、その主面を中間基準面５２ａとして構成され、光学素子支持プレート５３は、その主面を第２基準面５３ａとして構成されている。
また、反射鏡支持プレート５２の中央部には、ランプ挿入孔５２ｂが形成されている。また、光学素子支持プレート５３の中央部には、透過窓５３ｂが形成されている。
図６に示されるように、光源支持プレート５１の第１基準面５１ａには、ホルダ６２が配置される部位に、フライス加工により平坦度の精度を向上させた第１平坦面５１ｂが形成されている。第１平坦面５１ｂの主要部の外形は、フランジ６３の主要部の外形に対応する形状となっている。第１平坦面５１ｂの周縁から第１平坦面５１ｂに垂直に延在する段差面は、フランジ６３の一方の長辺縁部、及び湾曲された一方の短辺縁部が当てられる位置決め面を含んでいる。フランジ６３の一方の長辺縁部と一方の短辺縁部を位置決め面に押し当てたときに、ホルダ６２が、第１基準面５１ａの所望する位置に正確に配置されるようになっている。
さらに、第１基準面５１ａの所定部位には、後述するように、ステージ７が載置される第２平坦面５１ｃが、フライス加工により形成されている。

【0019】

４つのホルダ６２のそれぞれは、光源支持プレート５１の第１平坦面５１ｂのそれぞれに配置されて、ねじ止めによりフランジ６３を光源支持プレート５１に固定されている。
また、光源支持プレート５１と対面する反射鏡支持プレート５２の中間基準面５２ａには、４つのホルダ６２が同様に固定されている。さらに、反射鏡支持プレート５２と対面する光学素子支持プレート５３の第２基準面５３ａにも、４つのホルダ６２が同様に固定されている。
このとき、反射鏡支持プレート５２及び光学素子支持プレート５３のそれぞれに固定される４つのホルダ６２の互いの間の配置関係は、光源支持プレート５１に固定される４つのホルダ６２の互いの間の配置関係に一致されている。また、反射鏡支持プレート５２には、図５に示されるように、ホルダ６２の孔に合わせて貫通孔５２ｃが形成されている。

【0020】

シャフト６０は、反射鏡支持プレート５２と当該プレートに取り付けられたホルダ６２に通されて、反射鏡支持プレート５２に連結される。このとき、反射鏡支持プレート５２は、シャフト６０の軸方向に移動可能になっている。
さらに、シャフト６０の一端は、光源支持プレート５１に取り付けられたホルダ６２に通されて光源支持プレート５１の第１平坦面５１ｂに当接されている。また、シャフト６０の他端は、光学素子支持プレート５３に取り付けられたホルダ６２に通されて、光学素子支持プレート５３に当接されている。ここで、反射鏡支持プレート５２を介して対面する第１基準面５１ａ及び第２基準面５３ａは、光源ユニット１０の内側に向けられる内面を構成する。即ち、光源支持プレート５１の内面にシャフト６０の一端が当接され、光学素子支持プレート５３の内面に、シャフト６０の他端が当接される。この状態で、光源支持プレート５１及び光学素子支持プレート５３に取り付けられた各ホルダ６２のホルダ本体６４の径を、ねじ６５を締めて縮径させることで、光源支持プレート５１及び光学素子支持プレート５３が、シャフト６０の両端に固定されている。各シャフト６０は、同一の長さのものが用いられているので、光源支持プレート５１と光学素子支持プレート５３との間の平行度が精度よく保たれる。

【0021】

また、反射鏡支持プレート５２は、以下のように、シャフト６０の軸方向の所定位置で、光源支持プレート５１及び光学素子支持プレート５３との間の平行度を保つように位置決めを行った後、ホルダ６２を介してシャフトに固定される。
図７において、反射鏡支持プレート５２の位置決めは、光学系設置基準設定冶具５５を用いて行われる。
光学系設置基準設定冶具５５は、概略矩形平板状に形成され、光学系設置基準設定冶具５５の長手方向の両端のそれぞれの近傍には、短手方向の全域に延在する一対の嵌合凹部５５ａが形成されている。一対の嵌合凹部５５ａの間の距離は、予め決められる反射鏡支持プレート５２と光学素子支持プレート５３の間の距離に応じて設定されている。嵌合凹部５５ａの溝幅は、光学素子支持プレート５３及び反射鏡支持プレート５２の板厚より若干広くなっている。

【0022】

そして、光学系設置基準設定冶具５５の一方の嵌合凹部５５ａに光学素子支持プレート５３の一辺縁部を嵌め込み、他方の嵌合凹部５５ａに反射鏡支持プレート５２の一辺縁部を嵌め込み、光学系設置基準設定冶具５５を介して光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２とを連結する。光学系設置基準設定冶具５５は、着脱自在のビス５７などを用いて光学素子支持プレート５３や反射鏡支持プレート５２に保持する。同様に、光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２の他の辺の間も、光学系設置基準設定冶具５５により連結することで、光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２は、互いの間の距離を所定距離に保つとともに、互いの間の平行度を精度よく保って配置される。即ち、光学系設置基準設定冶具５５により、反射鏡支持プレート５２が他のプレート５１，５３に対して所定の位置関係を保って配置され、反射鏡支持プレート５２の中間基準面５２ａが、楕円反射鏡１５を設置するための基準面として設定される。
この状態で、反射鏡支持プレート５２に取り付けられたホルダ６２に対して、ねじ６５を締めることで、反射鏡支持プレート５２は、ホルダ６２を介してシャフト６０に固定される。光学系設置基準設定冶具５５は、反射鏡支持プレート５２をシャフト６０に固定した後に、ビス５７を外して取り外す。以上により、光源支持プレート５１、反射鏡支持プレート５２、及び光学素子支持プレート５３の互いの間の平行度が、精度よく保たれたプレートユニット５０を得ることができる。

【0023】

次いで、ランプ光源１１の詳細について説明する。
図８〜図１１において、ランプ光源１１としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、超高圧水銀ランプなどを用いることができるが、本実施形態では、キセノンランプが用いられている。なお、このキセノンランプやハロゲンランプは、全波長域でブロードなスペクトル特性を有する。
ランプ光源１１は、長手方向の両端に口金（高電圧側）１２ａ、口金（グランド側）１２ｂを有するとともに、長手方向の中間部に、発光部１３を配した構成となっている。発光部１３は、高圧キセノンガスが封入される封体１４、及び封体１４内に配置される一対の電極（図示せず）により構成される。一対の電極に給電することにより、発光部１３から光が出射されるようになっている。
ステージ７は、ランプ光源１１を支持して、ランプ光源１１の位置を調整するものであり、互いに直交する３軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向のそれぞれに、ランプ光源１１を移動させることが可能になっている。
楕円反射鏡１５は、その内周面を反射面１６とする椀状をなし、光軸方向の一端に後端開口１５ａが形成され、光軸方向の他端に前端開口１５ｂが形成されている。

【0024】

第１光制御手段１７は、図４に示されるように、光学素子支持プレート５３に設置される中空の直方体状のケース１８と、ケース１８に設けられるフライアイレンズ１９とを有している。ケース１８には、対面する一対の壁部に透過窓１８ａが設けられており、フライアイレンズ１９は、例えば、一方の透過窓１８ａを覆うように、ケース１８に支持されている。
第２光制御手段２０は、図４に示されるように、ランプカバー３０に支持されるフィルタユニット２１と、光学素子支持プレート５３に支持されるＮＤフィルタ２７とを備えている。
ＮＤフィルタ２７は、光量調整用の減光フィルタである。
図１２において、フィルタユニット２１は、それぞれ、第２光学素子としての波長変換フィルタ２３及びＮＤフィルタ２４と、これらを収納するケース２２と、ケース２２に取り付けられる取っ手２６とを備えている。ケース２２には、透過切欠き２２ａが、厚み方向に対面する一対の壁部のうちの一方に、ケース２２の一端に開口するように設けられている。また、一対の壁部のうちの他方には、透過切欠き２２ａと対面する透過窓（図示せず）が形成されている。透過切欠き２２ａと透過窓の間に、波長変換フィルタ２３及びＮＤフィルタ２４が重ねて配置されている。波長変換フィルタ２３及びＮＤフィルタ２４の外周面は、透過切欠き２２ａの開口に露出されている。波長変換フィルタ２３は、誘電体多層膜から成り、ランプ光源１１の射出光のスペクトル特性を、太陽光、もしくは蛍光灯及びハロゲンランプなどの光源が出射する光と同等のスペクトル特性に変換するものである。また、ＮＤフィルタ２４は、光量調整用の減光フィルタである。

【0025】

ランプカバー３０は、図９〜図１１に示されるように、高さ方向に直交する断面が概略Ｕ字状のカバー側板３２、及びカバー側板３２の高さ方向の一端を塞ぐカバー天板３３を有するカバー本体３１を備えている。また、図９に示されるように、プレートユニット５０の側面を塞ぐ外側板３７が、ランプカバー３０の一部を兼ねる。カバー天板３３には、図１１その中央部に、透過窓３３ａが設けられている。また、カバー側板３２のうち、互いに対面する側壁のうちの一方には、複数の排気孔３２ａが形成されている。複数の排気孔３２ａは、網目状に設けられている。これにより、ランプ光源１１が破裂した際でも、ランプ光源１１の破片が、ランプカバー３０の外部に飛散することが防止される。なお、後述するように、カバー側板３２には、排気孔３２ａと概略対面する位置に、後述のノズル４４が挿入される孔（図示せず）が形成されている。

【0026】

冷却装置４０は、図８及び図９に示されるように、反射鏡支持プレート５２に支持される。
冷却装置４０は、反射鏡支持プレート５２上に設けられるブロワ４１と、ブロワ４１からの冷却風を分配して供給する分配手段４２とを備えている。
分配手段４２は、ブロワ４１から流入される冷却風が分岐して放出するための一対の放出口（図示せず）が設けられた分岐ボックス４３と、一方の放出口から突出されるノズル４４と、他方の放出口から延在される分配管としてのフィルタ冷却管４５と、フィルタ冷却管４５に設けられる流量調整バルブ４６とを備えている。ブロワ４１の駆動に連動して、分岐ボックス４３に流れ込む冷却風は、ノズル４４及びフィルタ冷却管４５のそれぞれに供給される。ノズル４４は、分岐ボックス４３内で、直接冷却風を供給される。また、流量調整バルブ４６により、冷却風の分配比率を調整して、ノズル４４とフィルタ冷却管４５に流入させることが可能になっている。ノズル４４の先端開口が、冷却風の吹き出し口４４ａとなり、フィルタ冷却管４５の先端開口が冷却風の吹き出し口４５ａとなる。

【0027】

次いで、光源ユニット１０の組み立て構造について説明する。
図１〜図４において、台座２は、光源ユニット１０を支持する面を水平にして配置されている。プレートユニット５０は、光源支持プレート５１を下方に向けるとともに、光源支持プレート５１、反射鏡支持プレート５２、及び光学素子支持プレート５３を水平にして、台座２に設けられている。
また、楕円反射鏡１５が、前端開口１５ｂを、反射鏡支持プレート５２の下面に押し当て、ばね（不図示）により当該下面に付勢し密着させた状態で、反射鏡支持プレート５２の下側に設けられている。このとき、楕円反射鏡１５は、その光軸を反射鏡支持プレート５２に直交させて配置されている。

【0028】

光源支持プレート５１の第２平坦面５１ｃには、ステージ７が設けられている。ステージ７のＸ・Ｙ軸方向は光源支持プレート５１の面と平行な面内にあり、Ｚ軸方向は光源支持プレート５１の面と垂直な面内にある。また、ランプ光源１１が、光軸を鉛直方向に一致させ、口金（グランド側）１２ｂをステージ７に直立状態に支持されている。即ち、ランプ光源１１は、第２平坦面５１ｃに垂直な方向に長手方向を一致させてステージ７に支持されている。ランプ光源１１は、一対の電極（不図示）のうち、陽極（不図示）を上方に向けて配置されている。したがって、口金（高電圧側）１２ａが上位に位置している。ステージ７のＸ軸、Ｙ軸は、プレート５１の一面に平行な方向に設定され、ステージ７を用いて、ランプ光源１１の水平方向の位置が調整可能である。また、ステージ７のＺ軸方向、言い換えれば、光源支持プレート５１に直交する方向についても、ランプ光源１１の位置が調整可能である。
このランプ光源１１は、楕円反射鏡１５の後端開口１５ａから楕円反射鏡１５内に挿入されている。このランプ光源１１の口金（高電圧側）１２ａは、反射鏡支持プレート５２のランプ挿入孔５２ｂ（前端開口１５ｂ）から突出し、封体１４は、楕円反射鏡１５の反射面１６内に配置されている。このとき、楕円反射鏡１５の光軸に、ランプ光源１１の光軸が一致するように、ランプ光源１１の位置がステージ７により調節されている。

【0029】

また、カバー本体３１は、図８〜図１１に示されるように、上から見て、カバー側板３２と外側板３７との間に、ランプ挿入孔５２ｂを囲むように反射鏡支持プレート５２の上面に設けられている。また、カバー天板３３は、透過窓３３ａをランプ挿入孔５２ｂに対面させて、ランプ光源１１の上方に配置されている。即ち、ランプカバー３０により、ランプ挿入孔５２ｂから突出したランプ光源１１の部位の周囲が囲まれている。
また、カバー天板３３の透過窓３３ａには、図１０に示されるように、楕円反射鏡１５からの光の配光を制御するレンズ３８が設けられている。また、カバー天板３３の上面には、フィルタユニット２１が設けられている。一対のガイド部材２８が、互いの間に所定の間隔をあけ、カバー天板３３の上面に沿って設けられている。さらに、フィルタユニット２１が、水平方向にスライド自在にガイド部材２８に支持されている。フィルタユニット２１は、透過切欠き２２ａを、カバー天板３３の透過窓３３ａ（レンズ３８）と対面する位置に配置したところで、ガイド部材２８の挿入方向への移動が規制されるようになっている。さらに、図３に示されるように、光学素子支持プレート５３に支持されるＮＤフィルタ２７が、フィルタユニット２１の上方に設けられている。

【0030】

また、図８及び図９において、冷却装置４０が、反射鏡支持プレート５２上に設けられている。分岐ボックス４３は、カバー側板３２の一部に当接して設けられ、分岐ボックス４３から延出されるノズル４４は、カバー側板３２を貫通している。ノズル４４の吹き出し口４４ａは、口金１２ａに向けて配置されている。ブロワ４１が、分岐ボックス４３に冷却風を送り込み可能に分岐ボックス４３に隣接して設けられている。また、図４及び図９に示されるように、カバー側板３２には、リード線端子９が設けられており、リード線端子９と口金１２ａとが、電源供給用のリード線５を介して接続されている。

【0031】

また、ノズル４４の先端と概略対面するカバー側板３２の部位には、複数の排気孔３２ａが配置される。また、フィルタ冷却管４５の吹出し口４５ａ側は、図８に示されるように、フィルタユニット２１の移動を規制するためのストッパ２９を貫通し、吹き出し口４５ａは、透過切欠き２２ａに露出される波長変換フィルタ２３とＮＤフィルタ２４の外周面、及びＮＤフィルタ２７の外周面に対面する位置に配置される。これにより、ブロワ４１が駆動されると、ランプカバー３０を貫通するノズル４４及びフィルタ冷却管４５に冷却風が供給され、それぞれの吹き出し口４４ａ，４５ａから冷却風が吹き出される。
ノズル４４からの冷却風は、口金１２ａに直接吹き付けられた後、ノズル４４と概略対面する排気孔３２ａから、ランプカバー３０の外側にスムーズに排気される。冷却風が、封体１４側に過剰に回り込むことが抑制され、封体１４の部位の保温効果を得ることができる。フィルタ冷却管４５からの冷却風は、波長変換フィルタ２３及びＮＤフィルタ２４と、これに対面するＮＤフィルタ２７の間を貫流する。

【0032】

また、図３及び図４に示されるように、光学素子支持プレート５３の外面（上面）に、第１光制御手段１７が設けられている。このとき、第１光制御手段１７は、一対の透過窓１８ａが、透過窓５３ｂと対面するように、ケース１８を第２基準面５３ａに当接させて配置される。ケース１８の一部は、透過窓５３ｂに嵌め込まれて水平方向への移動を規制される。また、フライアイレンズ１９は、ランプ光源１１の軸に直交するように、第２基準面５３ａに水平に配置される。また、透過窓１８ａを透過する光の遮断とその解除を行うシャッタ４が光学素子支持プレート５３に支持されている。
以上のように光源ユニット１０が構成されている。

【0033】

次いで、ミラーユニット８０の構成について説明する。
図１〜図３、及び図１３において、ミラーユニット８０は、所定の幅で所定の高さを有する一対の側板８１と、一対の側板８１間に支持されて、第１光制御手段１７からの光束の光路を変更するための第１及び第２光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂと、第１及び第２光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂを経由した光束を平行光化するコリメーション光学系８３とを備えている。
第１及び第２光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂは、側板８１の幅方向に離間して配置される。一対の側板８１の高さ方向の一端側には、第１光路変更反射鏡８２ａに対応する位置に、入射口８４が設定され、第２光路変更反射鏡８２ｂに対応する位置に出射口８５が設定されている。

【0034】

また、コリメーション光学系８３は、コリメーションレンズであり、出射口８５と第２光路変更反射鏡８２ｂとの間に配置されて側板８１に支持される。側板８１の高さ方向から入射口８４に入射される光束は、第１光路変更反射鏡８２ａで反射されて第２光路変更反射鏡８２ｂに向かう方向に進路を変更される。第２光路変更反射鏡８２ｂで反射された光束は、側板８１の高さ方向に進路を変更し、コリメーション光学系８３を透過した後、出射口８５から側板８１の高さ方向に一致する方向に出射される。
以上のようにミラーユニット８０が構成される。

【0035】

ミラーユニット８０は、側板８１の高さ方向の一端面を光学素子支持プレート５３の外面（第２基準面５３ａに当接させて光学素子支持プレート５３に固定することで、光源ユニット１０と一体化される。このとき、ミラーユニット８０は、光学素子支持プレート５３に当接される一対の側板８１の側縁部が基準となって、光学素子支持プレート５３の上面（外面）の所定位置に位置決めされる。所定位置とは、入射口８４が、光学素子支持プレート５３に搭載された第１光制御手段１７の透過窓１８ａに対面し、かつ、出射口８５が、光源ユニット１０に隣接した位置に設置されるワークＷと対面する位置である。これにより、光照射装置１が得られる。なお、ワークＷは、太陽電池に代表される各種光エネルギー利用機器であり、ワークＷとして選択された太陽電池の性能測定や加速劣化試験を行う場合には、光照射装置１は、疑似太陽光を照射する疑似太陽光照射装置として用いることになる。

【0036】

この場合、光照射装置１では、ランプ光源１１から出射される光束Ｌは、楕円反射鏡１５の反射面１６で反射され、レンズ３８により概略平行光化される。レンズ３８を透過した光束Ｌは、さらに、フィルタユニット２１の波長変換フィルタ２３及びＮＤフィルタ２４と、その上方に位置するもう一つのＮＤフィルタ２７とを透過して、第１光制御手段１７に入射される。
フィルタユニット２１に入射された光束は、波長変換フィルタ２３により、太陽光、もしくは蛍光灯及びハロゲンランプなどの光源が出射する光と同等のスペクトル特性に変換され、ＮＤフィルタ２４により、おおよそ目標とする光強度となるように、減光させる。さらに、もう一つのＮＤフィルタ２７では、光束の減光量の微調整が行われる。
第１光制御手段１７において、透過窓１８ａと対面する位置に設けられたフライアイレンズ１９は、透過型インテグレータ光学系であり、入射されたランプ光源１１からの光束の照度ムラを打ち消して、光束をミラーユニット８０に向けて出射する。
図３に示されるように、ミラーユニット８０では、入射口８４から入射される光束Ｌの進行方向を、第１及び第２光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂにより反転し、コリメーション光学系８３により、光束を平行光化して、コリメーション光学系８３と高さ方向に相対するワークＷに向けて、高さ方向の光軸を有する光束を出射する。

【0037】

この発明の光照射装置１によれば、光源支持プレート５１、光学素子支持プレート５３間の平行度を各シャフト６０の長さを同一とすることで保ち、反射鏡支持プレート５２、光学素子支持プレート５３間の平行度を光学系設置基準設定冶具５５により連結することで保ちつつ、光源支持プレート５１、反射鏡支持プレート５２、及び光学素子支持プレート５３間を一体化してユニット化したため、各プレート５１〜５３間の平行度が高められ、その組み付けが容易化し、ランプ光源１１と楕円反射鏡１５の光軸を容易に一致でき、光学素子支持プレート５３に支持されるフライアイレンズ１９等の光学素子を、光軸上に高精度に配置できる。
また、光源支持プレート５１、反射鏡支持プレート５２、及び光学素子支持プレート５３の３つのプレートは、反射鏡支持プレート５２の配置位置によらず、同一の長さのシャフト６０に支持される構成としているので、光源支持プレート５１と反射鏡支持プレート５２との間と、反射鏡支持プレート５２と光学素子支持プレート５３との間を別々のシャフトを用いて連結するものに比べて部品点数を削減できる。

【0038】

また、光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２との間の距離の仕様変更が生じた場合、変更された光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２との間の距離に応じた光学系設置基準設定冶具５５を１セット用意するだけで、これまでと同じシャフト６０を用いて対応できる。例えば、光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２との間の距離が、これまでと異なる光照射装置１を量産する場合でも、シャフト６０とは別のシャフトを用意する必要がない。
一方、光源支持プレート５１と反射鏡支持プレート５２の間と、反射鏡支持プレート５２と光学素子支持プレート５３との間を別々のシャフトにより連結するものでは、光源支持プレート５１と光学素子支持プレート５３との間の反射鏡支持プレート５２の位置を変更する場合、これまで用いた２種のシャフトを用いることができず、新たな長さを有する２種のシャフトを用意しなければならない。このため、光照射装置１によれば、光学素子支持プレート５３と反射鏡支持プレート５２との間の距離の仕様変更にもフレキシブルに対応できる。

【0039】

また、光源支持プレート５１の内面に第１平坦面５１ｂを形成し、第１平坦面５１ｂに各シャフト６０の一端を当接させて、光源支持プレート５１、光学素子支持プレート５３間の平行度を保っているので、一層、光源支持プレート５１と光学素子支持プレート５３の間の平行度の精度を上げることができる。

【0040】

また、光源支持プレート５１の内面に第２平坦面５１ｃを形成し、第２平坦面５１ｃに載置したステージ７に、ランプ光源１１が垂直に支持されている。ステージ７は、平坦度に優れた第２平坦面５１ｃに載置されるので、光源支持プレート５１上でのステージ７の傾きを調整することなく、第２平坦面５１ｃに対してランプ光源１１を垂直に維持できる。

【0041】

また、ステージ７が、光源支持プレート５１の面と平行な面内のＸ・Ｙ方向に、かつ光源支持プレート５１の面と垂直な面内のＺ方向に前記ランプ光源１１を移動自在に、ランプ光源１１を支持しているので、ランプ光源１１を直立状態に維持したまま移動可能となる。これにより、ランプ光源１１を、反射鏡支持プレート５２に設けられた楕円反射鏡１５に対して、容易に同軸に配置することができる。

【0042】

また、光照射装置１は、一対の側板８１と、一対の側板８１間に支持されてフライアイレンズ１９からの光の光路を変更する第１及び第２光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂとを有するミラーユニット８０を有し、ミラーユニット８０は、一対の側板８１の側縁部が基準となって、光学素子支持プレート５３の外面に位置決めされている。
光学素子支持プレート５３と光学素子支持プレート５３の外面の平行度が、精度良く保たれているため、ミラーユニット８０を、光学素子支持プレート５３の外面の所定位置に載置するだけで、ランプ光源１１からの光軸上に、第１光路変更反射鏡８２ａを簡単に配置できる。

【0043】

図１４に、別の実施形態を示す。図１４では、図３と同一部分に同一符号を付して示し、説明を省略する。
この実施形態では、ミラーユニット９０が、光源支持プレート５１に立設されたフレーム９１に支持されている。フレーム９１は、一対の第１フレーム部９２（図１４の紙面に直交方向に一対が存在している。）と、一対の第２フレーム部９３と、一対の第３フレーム部９２ａと、各フレーム部９２，９３，９２ａの上端部を連結する光学系設置基準部材としての一対の連結部材９４と、各フレーム部９２，９３，９２ａの中間部を連結する、各一対の連結部材９４ａ，９４ｂを備えて構成されている。このフレーム９１は、一対の第１フレーム部９２及び一対の第２フレーム部９３の下端部を、光源支持プレート５１上に載せて支持している。このとき、各フレーム部９２，９３，９２ａの上端部を連結する一対の連結部材９４と、光源支持プレート５１の上面との平行度が精度良く保たれている。光源支持プレート５１の上面が平坦な第１基準面５１ａとされているので、フレーム部９２，９３は、同じ長さのものを用意して光源支持プレート５１に立設し、連結部材９４をフレームの先端に取り付けるだけで、連結部材９４を、光源支持プレート５１の上面との平行度を精度よく保つことができる。
ミラーユニット９０は、上記実施の形態のミラーユニット８０と同様に、入射口８４及び出射口８５を設定されるとともに、一対の側板８１の間に第１及び第２光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂを支持して構成されている。一対の側板８１の上端部は、平板状の吊り部９５によって連結され、吊り部９５は、図１４の紙面に直交方向の両端において、側板８１の外側に張り出し、ミラーユニット９０の組み付け時には、一対の側板８１が、一対の連結部材９４間に嵌り、吊り部９５の側板８１の外側に張り出す端部が、一対の連結部材９４の上面に載って支持されている。

【0044】

この実施形態では、フレーム９１において、各フレーム部９２，９３，９２ａの上端部を連結する一対の連結部材９４と、光源支持プレート５１の上面との平行度が精度良く保たれているため、一対の連結部材９４の上面にミラーユニット９０を載置するだけで、精度良く位置決めでき、ランプ光源１１からの光軸上に、第１光路変更反射鏡８２ａ，８２ｂを簡単に配置できる。

【符号の説明】

【0045】

５ リード線
７ ステージ（支持機構）
１１ ランプ光源
１２ａ，１２ｂ 口金
１５ 楕円反射鏡（反射鏡）
１５ａ 後端開口
１５ｂ 前端開口
１９ フライアイレンズ（光学素子）
３０ ランプカバー
３３ａ 透過窓
４１ ブロワ
４２ 分配手段
４３ 分岐ボックス
４４ ノズル
５１ 光源支持プレート
５２ 反射鏡支持プレート
５３ 光学素子支持プレート
５５ 光学系設置基準設定冶具
８０ ミラーユニット
８１ 側板
８２ａ，８２ｂ 光路変更反射鏡
９０ ミラーユニット
９１ フレーム
９２，９３ フレーム部
９４ 連結部材（光学系設置基準部材）

【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】