JP2013195092A

JP2013195092A - Optical irradiation device

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Publication number: JP2013195092A
Application number: JP2012059484A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kimura; 克巳木村; Toshihito Hiraide; 登志人平出; Kazuyoshi Yamada; 一吉山田; Daisuke Ogawa; 大輔小川; Kentaro Ohashi; 健太郎大橋
Original assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Current assignee: Iwasaki Electric Co Ltd
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2032-03-15
Also published as: JP5928033B2

Abstract

【課題】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。
【解決手段】ランプ光源１１を直立状態で支持した光源支持プレート５１と、楕円反射鏡１５を支持した反射鏡支持プレート５２と、楕円反射鏡１５の前端開口１５ｂから出射する光を制御するフライアイレンズ１９を支持した光学素子支持プレート５３と、反射鏡支持プレート５２を貫通し、一端が光源支持プレート５１の内面に当接し、他端が光学素子支持プレート５３の内面に当接して各プレート５１〜５３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６０とを備え、反射鏡支持プレート５２と光学素子支持プレート５３の間を、光学系設置基準設定冶具５５により連結することで、所定距離に保ちつつ、各プレート５１〜５３の平行度を保って一体化してユニット化した。
【選択図】図４An object of the present invention is to obtain a light irradiation apparatus having a structure capable of realizing improvement in assemblability.
A light source support plate 51 that supports a lamp light source 11 in an upright state, a reflector support plate 52 that supports an elliptical reflecting mirror 15, and a fly eye that controls light emitted from a front end opening 15 b of the elliptical reflecting mirror 15. The optical element support plate 53 supporting the lens 19 and the reflector support plate 52 are penetrated, one end abuts against the inner surface of the light source support plate 51, and the other end abuts against the inner surface of the optical element support plate 53. ˜53 are provided with a plurality of shafts 60 that are connected together while maintaining parallelism, and the reflector support plate 52 and the optical element support plate 53 are connected by an optical system installation reference setting jig 55. Thus, while maintaining a predetermined distance, the plates 51 to 53 are integrated into a unit while maintaining the parallelism.
[Selection] Figure 4

Description

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。 The present invention is, for example, a light irradiation apparatus used for performance measurement or accelerated deterioration test of various light energy utilization devices represented by solar cells, and emits sunlight or a light source such as a fluorescent lamp and a halogen lamp. The present invention relates to a light irradiation device that emits pseudo light equivalent to light to be emitted.

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。 2. Description of the Related Art Conventionally, a light irradiation apparatus having a short arc type lamp light source and an elliptical reflecting mirror that reflects a light beam from the lamp light source and further including an optical element that controls the light beam reflected by the elliptical reflecting mirror is known. (For example, refer to Patent Document 1). In this type, the lamp light source is supported upright on the light source support plate, the elliptical reflector is supported on the reflector support plate, and the short arc type lamp light source enters from the rear end opening of the elliptical reflector. The light source support plate and the reflector support plate are connected to each other.

特開２０１２−０１３４５９号公報JP 2012-013459 A

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。 However, in the conventional light irradiation device, when a short arc type lamp light source is made to enter from the rear end opening of the elliptical reflector and the light source support plate and the reflector support plate are connected, the assembly is difficult. It was difficult to match the optical axes of the lamp light source and the elliptical reflecting mirror. In addition, when an optical element is disposed on the optical axis of the light beam reflected by the elliptical reflecting mirror, the optical element is supported by the optical element support plate. It was difficult to arrange with high precision on the shaft.

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。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a light irradiation apparatus having a structure that can improve the assembling property.

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、前記反射鏡支持プレートと前記光学素子支持プレートの間を、光学系設置基準設定冶具により連結することで、所定距離に保ちつつ、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したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a light irradiation apparatus according to the present invention includes a light source support plate that supports a lamp light source in an upright state, and a reflecting mirror that the lamp light source enters from the rear end opening and emits light from the front end opening. A reflector support plate that supports the optical element, an optical element support plate that supports an optical element that controls light emitted from the front end opening of the reflector, and one end that penetrates the reflector support plate and has one end that is the inner surface of the light source support plate. A plurality of shafts that are in contact with the inner surface of the optical element support plate and integrally connect the plates while maintaining parallelism with each other, the reflector support plate and the optical element The light source support plate, the reflector support plate, and the optical element support are maintained while maintaining a predetermined distance by connecting the support plates with an optical system installation reference setting jig. Wherein the unitized integrally keeping the parallelism rate.

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を形成し、前記平坦面に各シャフトの一端を当接させて、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を保つことを特徴とする。 Further, the present invention provides the light irradiation apparatus, wherein a flat surface is formed on an inner surface of the light source support plate, and one end of each shaft is brought into contact with the flat surface, so that the light source support plate and the optical element support plate are disposed. It is characterized by maintaining the parallelism of.

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を形成し、平坦面に載置した支持機構に、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。 In the light irradiation device according to the present invention, a flat surface is formed on the inner surface of the light source support plate, and the lamp light source is vertically supported by a support mechanism placed on the flat surface. .

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。 In the light irradiation apparatus according to the present invention, the support mechanism can move the lamp light source in the X and Y directions in a plane parallel to the light source support plate surface and in the Z direction perpendicular to the light source support plate surface. Further, the lamp light source is supported.

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。 Further, the present invention is the mirror unit that is positioned on the optical element support plate in the light irradiation device, and is supported between the pair of side plates and the pair of side plates, and changes the optical path of the light from the optical element. And a mirror unit having an optical path changing reflecting mirror. The mirror unit is positioned on the outer surface of the optical element support plate with reference to side edges of the pair of side plates.

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。 According to the present invention, in the light irradiation apparatus, upper ends of the plurality of frame portions are connected by a pair of optical system installation reference members, and the upper surfaces of the pair of optical system installation reference members maintain parallelism with the light source support plate. And a frame standing on the light source support plate, wherein the mirror unit is positioned on the upper surface of the pair of optical system setting reference members.

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。 According to the present invention, in the light irradiation device, the mirror unit supports the first and second optical path changing reflecting mirrors between the pair of side plates, and the upper ends of the pair of side plates are connected by a flat plate-like hanging portion. When the mirror unit is assembled, the pair of side plates fits between the pair of optical system installation reference members, and the end portion projecting outside the side plate of the suspension portion is the upper surface of the pair of optical system installation reference members It is characterized by being mounted on and supported by.

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。 The light irradiation apparatus of the present invention maintains the parallelism between the light source support plate and the optical element support plate by making the lengths of the respective shafts the same, and the parallelism between the reflector support plate and the optical element support plate is a connecting jig. Since the light source support plate, reflector support plate, and optical element support plate are integrated into a unit while maintaining the connection with each other, the parallelism between the plates is increased, the assembly is facilitated, the lamp light source and the ellipse The optical axis of the reflecting mirror can be easily matched, and the optical element can be arranged with high accuracy on the optical axis.

この発明に係る光照射装置の斜視図である。It is a perspective view of the light irradiation apparatus concerning this invention. 光照射装置の上面図である。It is a top view of a light irradiation apparatus. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 光源ユニットの主要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of a light source unit. プレートユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a plate unit. 光源支持プレートの上面図及び側面図である。It is the upper side figure and side view of a light source support plate. 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。It is a perspective view explaining positioning of a reflective mirror support plate. 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。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning relationship of each member supported by the reflecting mirror support plate. 図８のＩＸ−ＩＸ矢視断面図である。It is IX-IX arrow sectional drawing of FIG. 図９のＸ−Ｘ矢視断面図である。It is XX arrow sectional drawing of FIG. 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。In FIG. 8, it is the perspective view which abbreviate | omitted the filter unit and the cooling device. フィルタユニットの斜視図である。It is a perspective view of a filter unit. ミラーユニットの斜視図である。It is a perspective view of a mirror unit. 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。It is sectional drawing of the light irradiation apparatus which has a mirror unit of another form.

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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4, the light irradiation device 1 drives a pedestal 2, a light source unit 10 provided on an upper portion of the pedestal 2, a mirror unit 80 detachably attached to the light source unit 10, and the light source unit 10. And a drive unit 3 having a control circuit board.
The pedestal 2 is formed in a hollow box shape having a rectangular outer shape and a predetermined thickness. The drive unit 3 is provided inside the base 2.
The light source unit 10 reflects light from the lamp light source 11, a lead wire 5 for supplying power to the lamp light source 11, a stage 7 as a support mechanism for adjusting the position of the lamp light source 11, and the lamp light source 11. An elliptic reflecting mirror 15 and first and second light control means 17 and 20 for controlling light from the elliptic reflecting mirror 15 are provided. The light source unit 10 includes a lamp cover 30, a cooling device 40 that cools the lamp light source 11 and the second light control means 20, and a plate unit 50 that supports the main components of the light source unit 10.

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。 4 and 5, the plate unit 50 supports the light source support plate 51 that supports the lamp light source 11, the reflector support plate 52 that supports the elliptical reflector 15, and the first light control means 17. Optical element support plate 53 to be connected, a plurality of (here, four) shafts 60 connecting these plates 51 to 53, a light source support plate 51, a reflector support plate 52, and an optical element support plate 53. Is fixed to the shaft 60.
The four shafts 60 have the same length.

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。 As shown in FIGS. 4 and 5, the fixing means 61 includes a holder 62. The holder 62 includes a holder main body 64 through which the shaft 60 passes, and a flange 63 integrated with the holder main body 64. It is configured. The flange 63 is fixed to the light source support plate 51 by bolts (not shown). As shown in FIG. 4, the holder main body 64 is formed with a first cut 64a extending from the distal end in the axial direction toward the proximal end, and the second cut 64b extending in the circumferential direction from the terminal end of the first cut. Is formed. The holder body 64 is provided with a screw 65, and the screw 65 connects the portions on both sides of the first notch 64 a to exert the fastening force of the shaft 60.

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。 Each of the light source support plate 51, the reflector support plate 52, and the optical element support plate 53 has a substantially rectangular flat plate shape. The light source support plate 51 has a main surface as a first reference surface 51a, the reflector support plate 52 has a main surface as an intermediate reference surface 52a, and the optical element support plate 53 has a main surface as a first reference surface 51a. 2 is configured as a reference plane 53a.
A lamp insertion hole 52 b is formed at the center of the reflector support plate 52. In addition, a transmission window 53 b is formed at the center of the optical element support plate 53.
As shown in FIG. 6, a first flat surface 51 b that is improved in flatness accuracy by milling is formed on the first reference surface 51 a of the light source support plate 51 at a portion where the holder 62 is disposed. Yes. The outer shape of the main part of the first flat surface 51 b is a shape corresponding to the outer shape of the main part of the flange 63. The step surface extending perpendicularly to the first flat surface 51b from the periphery of the first flat surface 51b includes a positioning surface to which one long side edge of the flange 63 and one curved short side edge are applied. It is out. When one long side edge and one short side edge of the flange 63 are pressed against the positioning surface, the holder 62 is accurately arranged at a desired position on the first reference surface 51a. .
Further, as will be described later, a second flat surface 51c on which the stage 7 is placed is formed at a predetermined portion of the first reference surface 51a by milling.

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。 Each of the four holders 62 is disposed on each of the first flat surfaces 51b of the light source support plate 51, and the flange 63 is fixed to the light source support plate 51 by screwing.
Further, four holders 62 are similarly fixed to the intermediate reference surface 52 a of the reflector support plate 52 facing the light source support plate 51. Further, four holders 62 are similarly fixed to the second reference surface 53a of the optical element support plate 53 facing the reflecting mirror support plate 52.
At this time, the positional relationship between the four holders 62 fixed to the reflecting mirror support plate 52 and the optical element support plate 53 is such that the four holders 62 fixed to the light source support plate 51 are located between each other. It is consistent with the arrangement relationship. In addition, as shown in FIG. 5, a through hole 52 c is formed in the reflecting mirror support plate 52 so as to match the hole of the holder 62.

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。 The shaft 60 is connected to the reflector support plate 52 through a reflector support plate 52 and a holder 62 attached to the plate. At this time, the reflecting mirror support plate 52 is movable in the axial direction of the shaft 60.
Further, one end of the shaft 60 is passed through a holder 62 attached to the light source support plate 51 and is in contact with the first flat surface 51 b of the light source support plate 51. The other end of the shaft 60 is passed through a holder 62 attached to the optical element support plate 53 and is in contact with the optical element support plate 53. Here, the first reference surface 51 a and the second reference surface 53 a facing each other through the reflecting mirror support plate 52 constitute an inner surface directed toward the inner side of the light source unit 10. That is, one end of the shaft 60 is brought into contact with the inner surface of the light source support plate 51, and the other end of the shaft 60 is brought into contact with the inner surface of the optical element support plate 53. In this state, the diameter of the holder main body 64 of each holder 62 attached to the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 is reduced by tightening the screw 65, so that the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 are reduced. Is fixed to both ends of the shaft 60. Since the shafts 60 having the same length are used, the parallelism between the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 is maintained with high accuracy.

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。 The reflector support plate 52 is positioned so as to maintain parallelism between the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 at a predetermined position in the axial direction of the shaft 60 as follows, It is fixed to the shaft via the holder 62.
In FIG. 7, the positioning of the reflecting mirror support plate 52 is performed using an optical system installation reference setting jig 55.
The optical system installation reference setting jig 55 is formed in a substantially rectangular flat plate shape, and a pair of fitting recesses extending in the entire short-side direction in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the optical system installation reference setting jig 55. 55a is formed. The distance between the pair of fitting recesses 55a is set in accordance with a predetermined distance between the reflecting mirror support plate 52 and the optical element support plate 53. The groove width of the fitting recess 55a is slightly wider than the thickness of the optical element support plate 53 and the reflector support plate 52.

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。 Then, one edge of the optical element support plate 53 is fitted into one fitting recess 55a of the optical system installation reference setting jig 55, and one edge of the reflector support plate 52 is fitted into the other fitting recess 55a. The optical element support plate 53 and the reflector support plate 52 are connected via the installation reference setting jig 55. The optical system installation reference setting jig 55 is held on the optical element support plate 53 or the reflector support plate 52 using a detachable screw 57 or the like. Similarly, the optical element support plate 53 and the reflector support plate 52 are connected to each other by the optical system installation reference setting jig 55 between the other sides of the optical element support plate 53 and the reflector support plate 52. The distance between them is kept at a predetermined distance, and the parallelism between each other is kept accurately. In other words, the reflector support plate 52 is arranged in a predetermined positional relationship with respect to the other plates 51 and 53 by the optical system installation reference setting jig 55, and the intermediate reference surface 52a of the reflector support plate 52 is elliptically reflected. It is set as a reference plane for installing the mirror 15.
In this state, the reflecting mirror support plate 52 is fixed to the shaft 60 via the holder 62 by tightening the screw 65 with respect to the holder 62 attached to the reflecting mirror support plate 52. The optical system installation reference setting jig 55 is removed by removing the screws 57 after fixing the reflector support plate 52 to the shaft 60. As described above, it is possible to obtain a plate unit 50 in which the parallelism among the light source support plate 51, the reflector support plate 52, and the optical element support plate 53 is maintained with high accuracy.

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。 Next, details of the lamp light source 11 will be described.
8 to 11, as the lamp light source 11, for example, a xenon lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, or the like can be used. In this embodiment, a xenon lamp is used. Note that the xenon lamp and the halogen lamp have broad spectral characteristics in the entire wavelength range.
The lamp light source 11 has a base (high voltage side) 12a and a base (ground side) 12b at both ends in the longitudinal direction, and a light emitting part 13 is arranged in the middle in the longitudinal direction. The light emitting unit 13 includes a sealed body 14 in which high-pressure xenon gas is sealed, and a pair of electrodes (not shown) disposed in the sealed body 14. Light is emitted from the light emitting unit 13 by supplying power to the pair of electrodes.
The stage 7 supports the lamp light source 11 and adjusts the position of the lamp light source 11. The stage 7 moves the lamp light source 11 in each of three axis directions (X axis, Y axis, Z axis) orthogonal to each other. It is possible.
The elliptical reflecting mirror 15 has a bowl shape with its inner peripheral surface as the reflecting surface 16, and has a rear end opening 15a at one end in the optical axis direction and a front end opening 15b at the other end in the optical axis direction. .

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。 As shown in FIG. 4, the first light control means 17 has a hollow rectangular parallelepiped case 18 installed on the optical element support plate 53 and a fly-eye lens 19 provided on the case 18. The case 18 is provided with a transmission window 18a on a pair of walls facing each other, and the fly-eye lens 19 is supported by the case 18 so as to cover one transmission window 18a, for example.
As shown in FIG. 4, the second light control means 20 includes a filter unit 21 supported by the lamp cover 30 and an ND filter 27 supported by the optical element support plate 53.
The ND filter 27 is a neutral density filter for adjusting the amount of light.
In FIG. 12, the filter unit 21 includes a wavelength conversion filter 23 and an ND filter 24 as second optical elements, a case 22 for storing them, and a handle 26 attached to the case 22. The case 22 is provided with a transmission notch 22a in one of the pair of wall portions facing in the thickness direction so as to open to one end of the case 22. A transmission window (not shown) facing the transmission cutout 22a is formed on the other of the pair of wall portions. Between the transmission notch 22a and the transmission window, the wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24 are disposed so as to overlap each other. The outer peripheral surfaces of the wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24 are exposed at the opening of the transmission notch 22a. The wavelength conversion filter 23 is made of a dielectric multilayer film, and converts the spectral characteristics of the light emitted from the lamp light source 11 into the spectral characteristics equivalent to the light emitted from sunlight or a light source such as a fluorescent lamp and a halogen lamp. is there. The ND filter 24 is a neutral density filter for adjusting the amount of light.

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。 As shown in FIGS. 9 to 11, the lamp cover 30 includes a cover side plate 32 whose section perpendicular to the height direction is substantially U-shaped, and a cover top plate 33 that closes one end of the cover side plate 32 in the height direction. A cover main body 31 is provided. As shown in FIG. 9, the outer plate 37 that closes the side surface of the plate unit 50 also serves as a part of the lamp cover 30. The cover top plate 33 is provided with a transmission window 33a at the center of FIG. A plurality of exhaust holes 32 a are formed in one of the side walls facing each other in the cover side plate 32. The plurality of exhaust holes 32a are provided in a mesh shape. Thereby, even when the lamp light source 11 is ruptured, the fragments of the lamp light source 11 are prevented from being scattered outside the lamp cover 30. As will be described later, the cover side plate 32 has a hole (not shown) into which a nozzle 44 described later is inserted at a position substantially facing the exhaust hole 32a.

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。 The cooling device 40 is supported by the reflector support plate 52 as shown in FIGS.
The cooling device 40 includes a blower 41 provided on the reflector support plate 52 and a distribution means 42 that distributes and supplies the cooling air from the blower 41.
The distribution means 42 includes a branch box 43 provided with a pair of discharge ports (not shown) for branching and discharging the cooling air flowing from the blower 41, and a nozzle 44 protruding from one discharge port. A filter cooling pipe 45 serving as a distribution pipe extending from the other discharge port, and a flow rate adjusting valve 46 provided in the filter cooling pipe 45 are provided. The cooling air flowing into the branch box 43 in conjunction with the drive of the blower 41 is supplied to each of the nozzle 44 and the filter cooling pipe 45. The nozzle 44 is directly supplied with cooling air in the branch box 43. Further, the distribution ratio of the cooling air can be adjusted by the flow rate adjusting valve 46 so as to flow into the nozzle 44 and the filter cooling pipe 45. The tip opening of the nozzle 44 serves as a cooling air blowing port 44a, and the tip opening of the filter cooling pipe 45 serves as a cooling air blowing port 45a.

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。 Next, the assembly structure of the light source unit 10 will be described.
1 to 4, the pedestal 2 is arranged with the surface supporting the light source unit 10 horizontal. The plate unit 50 is provided on the pedestal 2 with the light source support plate 51 facing downward and the light source support plate 51, the reflector support plate 52, and the optical element support plate 53 horizontal.
In addition, the elliptical reflecting mirror 15 presses the front end opening 15b against the lower surface of the reflecting mirror support plate 52 and is urged and brought into close contact with the lower surface by a spring (not shown). Is provided. At this time, the elliptical reflecting mirror 15 is arranged with its optical axis orthogonal to the reflecting mirror support plate 52.

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。 A stage 7 is provided on the second flat surface 51 c of the light source support plate 51. The X and Y axis directions of the stage 7 are in a plane parallel to the surface of the light source support plate 51, and the Z axis direction is in a plane perpendicular to the surface of the light source support plate 51. Further, the lamp light source 11 has the optical axis aligned with the vertical direction, and the base (ground side) 12 b is supported on the stage 7 in an upright state. That is, the lamp light source 11 is supported by the stage 7 with its longitudinal direction coinciding with the direction perpendicular to the second flat surface 51c. The lamp light source 11 is arranged with an anode (not shown) facing upward among a pair of electrodes (not shown). Accordingly, the base (high voltage side) 12a is positioned at the upper level. The X axis and Y axis of the stage 7 are set in a direction parallel to one surface of the plate 51, and the horizontal position of the lamp light source 11 can be adjusted using the stage 7. Further, the position of the lamp light source 11 can also be adjusted in the Z-axis direction of the stage 7, in other words, in the direction orthogonal to the light source support plate 51.
The lamp light source 11 is inserted into the elliptical reflecting mirror 15 from the rear end opening 15 a of the elliptical reflecting mirror 15. The base (high voltage side) 12 a of the lamp light source 11 protrudes from the lamp insertion hole 52 b (front end opening 15 b) of the reflector support plate 52, and the sealing body 14 is disposed in the reflecting surface 16 of the elliptical reflector 15. Yes. At this time, the position of the lamp light source 11 is adjusted by the stage 7 so that the optical axis of the lamp light source 11 coincides with the optical axis of the elliptical reflecting mirror 15.

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。 8 to 11, the cover main body 31 is, as viewed from above, the upper surface of the reflector support plate 52 so as to surround the lamp insertion hole 52b between the cover side plate 32 and the outer plate 37. Is provided. The cover top plate 33 is disposed above the lamp light source 11 with the transmission window 33a facing the lamp insertion hole 52b. That is, the lamp cover 30 surrounds the periphery of the portion of the lamp light source 11 protruding from the lamp insertion hole 52b.
Further, as shown in FIG. 10, a lens 38 that controls light distribution from the elliptical reflecting mirror 15 is provided in the transmission window 33 a of the cover top plate 33. A filter unit 21 is provided on the upper surface of the cover top plate 33. A pair of guide members 28 are provided along the upper surface of the cover top plate 33 with a predetermined interval therebetween. Further, the filter unit 21 is supported by the guide member 28 so as to be slidable in the horizontal direction. In the filter unit 21, when the transmission notch 22a is disposed at a position facing the transmission window 33a (lens 38) of the cover top plate 33, the movement of the guide member 28 in the insertion direction is restricted. . Further, as shown in FIG. 3, the ND filter 27 supported by the optical element support plate 53 is provided above the filter unit 21.

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。 8 and 9, the cooling device 40 is provided on the reflecting mirror support plate 52. The branch box 43 is provided in contact with a part of the cover side plate 32, and the nozzle 44 extending from the branch box 43 passes through the cover side plate 32. The outlet 44a of the nozzle 44 is disposed toward the base 12a. A blower 41 is provided adjacent to the branch box 43 so that cooling air can be fed into the branch box 43. As shown in FIGS. 4 and 9, the cover side plate 32 is provided with a lead wire terminal 9, and the lead wire terminal 9 and the base 12 a are connected via a lead wire 5 for power supply. Has been.

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。 In addition, a plurality of exhaust holes 32 a are disposed in the portion of the cover side plate 32 that generally faces the tip of the nozzle 44. Further, as shown in FIG. 8, the outlet 45a side of the filter cooling pipe 45 passes through a stopper 29 for restricting the movement of the filter unit 21, and the outlet 45a is exposed to the transmission notch 22a. The wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24 are arranged at positions facing the outer peripheral surfaces of the wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24 and the outer peripheral surface of the ND filter 27. Thereby, when the blower 41 is driven, cooling air is supplied to the nozzle 44 and the filter cooling pipe 45 penetrating the lamp cover 30, and the cooling air is blown out from the respective outlets 44a and 45a.
The cooling air from the nozzle 44 is blown directly to the base 12 a, and then is smoothly exhausted to the outside of the lamp cover 30 from the exhaust hole 32 a substantially facing the nozzle 44. It is possible to suppress the cooling air from excessively flowing to the side of the envelope 14 and obtain a heat retaining effect at the site of the envelope 14. Cooling air from the filter cooling pipe 45 flows between the wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24 and the ND filter 27 facing the wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24.

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。 As shown in FIGS. 3 and 4, the first light control means 17 is provided on the outer surface (upper surface) of the optical element support plate 53. At this time, the first light control means 17 is arranged with the case 18 in contact with the second reference surface 53a so that the pair of transmission windows 18a face the transmission windows 53b. A part of the case 18 is fitted into the transmission window 53b and is restricted from moving in the horizontal direction. The fly-eye lens 19 is disposed horizontally on the second reference surface 53 a so as to be orthogonal to the axis of the lamp light source 11. In addition, the shutter 4 that blocks and releases the light transmitted through the transmission window 18 a is supported by the optical element support plate 53.
The light source unit 10 is configured as described above.

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。 Next, the configuration of the mirror unit 80 will be described.
1 to 3 and FIG. 13, the mirror unit 80 is supported between a pair of side plates 81 having a predetermined width and a predetermined height, and the pair of side plates 81 from the first light control means 17. First and second optical path changing reflectors 82a and 82b for changing the optical path of the luminous flux, and a collimation optical system 83 for collimating the luminous flux that has passed through the first and second optical path changing reflectors 82a and 82b are provided. ing.
The first and second optical path changing reflecting mirrors 82 a and 82 b are arranged apart from each other in the width direction of the side plate 81. On one end side in the height direction of the pair of side plates 81, an entrance 84 is set at a position corresponding to the first optical path changing reflector 82a, and an exit 85 is provided at a position corresponding to the second optical path changing reflector 82b. Is set.

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。 The collimation optical system 83 is a collimation lens, and is disposed between the emission port 85 and the second optical path changing reflecting mirror 82b and supported by the side plate 81. The light beam incident on the entrance 84 from the height direction of the side plate 81 is reflected by the first optical path changing reflecting mirror 82a and the course thereof is changed in the direction toward the second optical path changing reflecting mirror 82b. The light beam reflected by the second optical path changing reflecting mirror 82 b changes its path in the height direction of the side plate 81, passes through the collimation optical system 83, and then in a direction that matches the height direction of the side plate 81 from the exit port 85. Emitted.
The mirror unit 80 is configured as described above.

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。 The mirror unit 80 is integrated with the light source unit 10 by fixing one end surface of the side plate 81 in the height direction to the outer surface of the optical element support plate 53 (the second reference surface 53a is abutted and fixed to the optical element support plate 53). At this time, the mirror unit 80 is positioned at a predetermined position on the upper surface (outer surface) of the optical element support plate 53 with reference to the side edges of the pair of side plates 81 in contact with the optical element support plate 53. The predetermined position is a position where the entrance 84 faces the transmission window 18a of the first light control means 17 mounted on the optical element support plate 53, and the exit 85 is adjacent to the light source unit 10. It is the position which faces the workpiece | work W installed in this.This gives the light irradiation apparatus 1. In addition, the workpiece | work W is various light energy utilization apparatuses represented by the solar cell, If the performance measure and accelerated aging tests of the selected solar cell as the light irradiation device 1 will be used as artificial sunlight irradiation device for irradiating artificial sunlight.

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。 In this case, in the light irradiating device 1, the light beam L emitted from the lamp light source 11 is reflected by the reflecting surface 16 of the elliptical reflecting mirror 15, and is approximately collimated by the lens 38. The light beam L that has passed through the lens 38 is further transmitted through the wavelength conversion filter 23 and the ND filter 24 of the filter unit 21 and another ND filter 27 located above the filter, and enters the first light control means 17. Is done.
The light beam incident on the filter unit 21 is converted into spectral characteristics equivalent to sunlight or light emitted from a light source such as a fluorescent lamp and a halogen lamp by the wavelength conversion filter 23, and is approximately targeted by the ND filter 24. The light is reduced so that the light intensity is obtained. Further, in the other ND filter 27, fine adjustment of the light reduction amount of the light beam is performed.
In the first light control means 17, the fly-eye lens 19 provided at a position facing the transmission window 18 a is a transmission integrator optical system, which cancels uneven illuminance of the light beam from the incident lamp light source 11, Is emitted toward the mirror unit 80.
As shown in FIG. 3, in the mirror unit 80, the traveling direction of the light beam L incident from the entrance 84 is reversed by the first and second optical path changing reflectors 82 a and 82 b, and the light beam is collimated by the collimation optical system 83. Are collimated to emit a light beam having an optical axis in the height direction toward the workpiece W facing the collimation optical system 83 in the height direction.

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。 According to the light irradiation apparatus 1 of the present invention, the parallelism between the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 is maintained by making the lengths of the respective shafts 60 the same, and the reflector support plate 52 and the optical element support plate. The light source support plate 51, the reflector support plate 52, and the optical element support plate 53 are integrated into a unit while maintaining the parallelism between the light source support plate 51 and the optical element support plate 53. The optical elements such as the fly-eye lens 19 supported by the optical element support plate 53 can be easily assembled, the optical axes of the lamp light source 11 and the elliptical reflecting mirror 15 can be easily aligned. Can be arranged on the optical axis with high accuracy.
In addition, the three plates of the light source support plate 51, the reflector support plate 52, and the optical element support plate 53 are supported by the shaft 60 having the same length regardless of the position of the reflector support plate 52. Therefore, the number of parts can be reduced as compared with the case where the light source support plate 51 and the reflector support plate 52 and the reflector support plate 52 and the optical element support plate 53 are connected using separate shafts. .

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。 In addition, when a change in the specification of the distance between the optical element support plate 53 and the reflector support plate 52 occurs, an optical system corresponding to the changed distance between the optical element support plate 53 and the reflector support plate 52. By preparing only one set of installation reference setting jig 55, the same shaft 60 as before can be used. For example, even when the light irradiation device 1 having a different distance between the optical element support plate 53 and the reflector support plate 52 is mass-produced, it is not necessary to prepare a shaft different from the shaft 60.
On the other hand, when the light source support plate 51 and the reflector support plate 52 and the reflector support plate 52 and the optical element support plate 53 are connected by separate shafts, the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 are connected. When changing the position of the mirror support plate 52 between the two, the two types of shafts used so far cannot be used, and two types of shafts having new lengths must be prepared. For this reason, according to the light irradiation apparatus 1, the specification change of the distance between the optical element support plate 53 and the reflecting mirror support plate 52 can be flexibly dealt with.

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。 Further, the first flat surface 51b is formed on the inner surface of the light source support plate 51, and one end of each shaft 60 is brought into contact with the first flat surface 51b, so that the parallelism between the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 is achieved. Therefore, the accuracy of the parallelism between the light source support plate 51 and the optical element support plate 53 can be further improved.

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。 Further, the second flat surface 51c is formed on the inner surface of the light source support plate 51, and the lamp light source 11 is vertically supported on the stage 7 placed on the second flat surface 51c. Since the stage 7 is placed on the second flat surface 51c having excellent flatness, the lamp light source 11 is placed on the second flat surface 51c without adjusting the inclination of the stage 7 on the light source support plate 51. Can be kept vertical.

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。 The stage 7 can move the lamp light source 11 in the X and Y directions in a plane parallel to the surface of the light source support plate 51 and in the Z direction in a plane perpendicular to the surface of the light source support plate 51. Since the light source 11 is supported, the lamp light source 11 can be moved while being kept upright. Thereby, the lamp light source 11 can be easily arranged coaxially with respect to the elliptical reflecting mirror 15 provided on the reflecting mirror support plate 52.

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。 The light irradiation device 1 also includes a pair of side plates 81 and first and second optical path changing reflectors 82 a and 82 b that are supported between the pair of side plates 81 and change the optical path of light from the fly-eye lens 19. The mirror unit 80 has a mirror unit 80, and the mirror unit 80 is positioned on the outer surface of the optical element support plate 53 with reference to the side edges of the pair of side plates 81.
Since the parallelism of the optical element support plate 53 and the outer surface of the optical element support plate 53 is maintained with high precision, the lamp light source can be obtained simply by placing the mirror unit 80 at a predetermined position on the outer surface of the optical element support plate 53. 11, the first optical path changing reflecting mirror 82a can be easily arranged.

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。 FIG. 14 shows another embodiment. In FIG. 14, the same parts as those in FIG.
In this embodiment, the mirror unit 90 is supported by a frame 91 erected on the light source support plate 51. The frame 91 includes a pair of first frame portions 92 (a pair exists in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 14), a pair of second frame portions 93, a pair of third frame portions 92a, and each frame. A pair of connecting members 94 as optical system installation reference members for connecting the upper ends of the portions 92, 93, 92a and a pair of connecting members 94a, 94b for connecting intermediate portions of the frame portions 92, 93, 92a. It is prepared for. The frame 91 supports the lower end portions of the pair of first frame portions 92 and the pair of second frame portions 93 on the light source support plate 51. At this time, the parallelism between the pair of connecting members 94 that connect the upper ends of the frame portions 92, 93, and 92 a and the upper surface of the light source support plate 51 is maintained with high accuracy. Since the upper surface of the light source support plate 51 is a flat first reference surface 51a, frames 92 and 93 having the same length are prepared and erected on the light source support plate 51, and the connecting member 94 is attached to the frame. The connecting member 94 can be kept parallel with the upper surface of the light source support plate 51 with high accuracy simply by being attached to the tip of the light source.
Like the mirror unit 80 of the above-described embodiment, the mirror unit 90 has the entrance 84 and the exit 85, and the first and second optical path changing reflectors 82a and 82b between the pair of side plates 81. It is configured to support. The upper ends of the pair of side plates 81 are connected by a flat plate-like suspension portion 95, and the suspension portions 95 project outside the side plate 81 at both ends in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 14. The side plate 81 fits between the pair of connecting members 94, and the end portion of the suspension portion 95 that protrudes outside the side plate 81 is supported on the upper surface of the pair of connecting members 94.

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。 In this embodiment, in the frame 91, the parallelism between the pair of connecting members 94 that connect the upper ends of the frame portions 92, 93, 92 a and the upper surface of the light source support plate 51 is maintained with high accuracy. By simply placing the mirror unit 90 on the upper surface of the connecting member 94, positioning can be performed with high accuracy, and the first optical path changing reflectors 82a and 82b can be easily arranged on the optical axis from the lamp light source 11.

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） 5 Lead wire 7 Stage (support mechanism)
11 Lamp light source 12a, 12b Base 15 Elliptical reflector (reflector)
15a Rear end opening 15b Front end opening 19 Fly eye lens (optical element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Lamp cover 33a Transmission window 41 Blower 42 Distribution means 43 Branch box 44 Nozzle 51 Light source support plate 52 Reflector support plate 53 Optical element support plate 55 Optical system installation reference setting jig 80 Mirror unit 81 Side plate 82a, 82b Optical path change reflector 90 Mirror unit 91 Frame 92, 93 Frame portion 94 Connecting member (optical system installation reference member)

Claims

A light source support plate that supports the lamp light source in an upright state, a reflector support plate that supports the reflector that the lamp light source enters from the rear end opening and emits light from the front end opening, and exits from the front end opening of the reflecting mirror. An optical element support plate supporting an optical element that controls the light to be transmitted, and the reflecting mirror support plate, one end abutting on the inner surface of the light source support plate and the other end abutting on the inner surface of the optical element support plate A plurality of shafts that integrally connect each plate while maintaining parallelism with each other,
By connecting the reflector support plate and the optical element support plate with an optical system installation reference setting jig, the light source support plate, the reflector support plate, and the optical element support plate are maintained at a predetermined distance. A light irradiation device characterized by being integrated into a unit while maintaining parallelism.

A flat surface is formed on the inner surface of the light source support plate by milling, and one end of each shaft is brought into contact with the flat surface to maintain parallelism between the light source support plate and the optical element support plate. The light irradiation apparatus according to claim 1.

3. The light according to claim 1, wherein a flat surface is formed by milling on the inner surface of the light source support plate, and the lamp light source is vertically supported by a support mechanism placed on the flat surface. Irradiation device.

The support mechanism supports the lamp light source such that the lamp light source can move in the X and Y directions in a plane parallel to the light source support plate surface and in a Z direction perpendicular to the light source support plate surface. The light irradiation apparatus according to claim 3.

A mirror unit positioned on the optical element support plate, the mirror unit having a pair of side plates and an optical path changing reflector that is supported between the pair of side plates and changes an optical path of light from the optical element. 5. The mirror unit according to claim 1, wherein the mirror unit is positioned on an outer surface of the optical element support plate with reference to a side edge portion of the pair of side plates. Light irradiation device.

The upper ends of the plurality of frame portions are connected by a pair of optical system installation reference members, and the upper surfaces of the pair of optical system installation reference members are erected on the light source support plate so as to maintain parallelism with the light source support plate. 5. The light irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a frame, wherein the mirror unit is positioned on an upper surface of the pair of optical system installation reference members.

The mirror unit supports the first and second optical path changing reflectors between a pair of side plates, and is configured by connecting the upper end portions of the pair of side plates by a plate-like suspension portion. When the mirror unit is assembled, A pair of side plates are fitted between the pair of optical system installation reference members, and end portions projecting outside of the side plates of the hanging parts are supported on the upper surfaces of the pair of optical system installation reference members. The light irradiation apparatus according to claim 6.