專利名稱：以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，特別是涉及一種以強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管以及藍(lán)光的發(fā)光二極管為混合光源，且光量、光質(zhì)以及照明工作比可調(diào)整的植物生長箱。
過去在組織培養(yǎng)室中栽培組織培養(yǎng)苗，通常使用螢光燈管(tubefluorescent lamp)作為人工光源，然而螢光燈管屬發(fā)熱光源，將導(dǎo)致在燈光下的組織培養(yǎng)瓶內(nèi)有過熱現(xiàn)象，須另行設(shè)法改善，否則有傷害到培養(yǎng)苗生長的可能，因而近來不屢有人研究利用發(fā)光二極管(lightemitting diode,LED)來栽培組織培養(yǎng)苗。發(fā)光二極管為冷光源，在栽培時(shí)可與植物非常接近而提高空間的使用率，且具有壽命長、耗電量小等特點(diǎn)。
1992年Hoenecke等人以強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管配合藍(lán)光燈管(tube fluorescent lamp)來栽培蔬菜種苗而獲得成功(Hoenecke,M.E.,R.J.Bula,and T.W.Tibbitts.1992.Iporyance of‘Blue’photonlevels for lettuce seedlings grown under red-light-emitting diodes.Hort Science 27(5):427-430)。其后，藍(lán)光LED在1993年問世，Okamoto在1996年使用強(qiáng)光型紅光LED與藍(lán)光LED，在藍(lán)、紅光量子數(shù)的比例為1∶2下可培育正常蔬菜(Okamoto,K.,T.Yanagi,and S.Takita.1996.Development of plant growth apparatus using blue and red LED asartificial light source.Acta Hort.,440:111-116)。Yanagi等人于1996年將萵苣栽培于純藍(lán)光LED(170μmole/m2/s)的環(huán)境中，證實(shí)確可分化生長，雖然干物重小于純紅光或紅、藍(lán)光并存下的植株，但純藍(lán)光下的植株顯得更矮壯而健康(Yanagi,T.,K.Okamoto,and S.Takita.1996.Effects of blue,red and blue/red lights of two differentPPF levels on growth and morphogensis of lettuce plants.Acta Hort.440:117-122)。
但是，前人多以小規(guī)模試驗(yàn)來研究發(fā)光二極管作為植物栽培的可行性，而本實(shí)用新型則以大量生產(chǎn)為出發(fā)點(diǎn)，將超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源而安裝于植物生長箱內(nèi)來栽培植物。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，以克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以下述方式完成的，一種以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其關(guān)鍵在于，包括至少一燈具，安裝于該植物生長箱內(nèi)，該燈具包括復(fù)數(shù)個(gè)第一發(fā)光二極管以及復(fù)數(shù)個(gè)第二發(fā)光二極管，且所述第一發(fā)光二極管以及所述第二發(fā)光二極管以混合方式配置。
上述第一發(fā)光二極管最好為強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管，而所述第二發(fā)光二極管最好為藍(lán)光的發(fā)光二極管。
上述強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管可以排列成數(shù)個(gè)紅光列，而所述藍(lán)光的發(fā)光二極管也可以排列成數(shù)個(gè)藍(lán)光列，并且最好將所述紅、藍(lán)光列以交錯(cuò)方式配置。
上述植物生長箱內(nèi)還可以包括一驅(qū)動(dòng)器，用于分開控制所述強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管的光量、光質(zhì)、照明工作比，以及所述藍(lán)光的發(fā)光二極管的光量、光質(zhì)、照明工作比。
上述驅(qū)動(dòng)器最好由一波形產(chǎn)生與控制電路、以及一電流放大器組成，該波形產(chǎn)生與控制電路用以產(chǎn)生所需的波形與電壓，且可隨意調(diào)整輸出脈波的波幅、頻率、以及工作比，而該電流放大器用來放大該輸出脈波，再供電給所述燈具，使該燈具產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的光量、光質(zhì)及照明工作比。
下面結(jié)合實(shí)施例并配合所示附圖對(duì)本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的植物生長箱的立體圖；圖2為本實(shí)用新型的燈具的電路板上的發(fā)光二極管的配置圖；圖3是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器的方框圖。
參照
圖1，
圖1是本實(shí)用新型的植物生長箱的立體圖。其中，植物生長箱1從上到下用隔板11分隔成數(shù)層空間，在每一層的頂面都設(shè)置有燈具12，燈具12為強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管以及藍(lán)光的發(fā)光二極管的混合光源，在燈具12下方則對(duì)應(yīng)放置有所需栽培的植物2。另外，在植物生長箱1的頂面設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)器16，驅(qū)動(dòng)器16用于調(diào)整電源輸出的電壓、電流、頻率、以及工作比(duty cycle)，借此來控制燈具12的光量、光質(zhì)以及對(duì)應(yīng)的照明工作比。燈具12以及驅(qū)動(dòng)器16詳述如下參照?qǐng)D2，圖2為本實(shí)用新型的燈具的平面圖，其中，燈具12具有一電路板120，在電路板120上插置有排成一列列的強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管121以及藍(lán)光的發(fā)光二極管122，并且紅光列與藍(lán)光列交錯(cuò)配置，再有，紅光列的發(fā)光二極管121彼此間的間距較小，而藍(lán)光列的發(fā)光二極管122彼此間的間距較大，在本實(shí)施例中，強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管12l的數(shù)目約為藍(lán)光的發(fā)光二極管122的二倍。另外、各列發(fā)光二極管121、122經(jīng)由連接器123而全部連接至驅(qū)動(dòng)器16。
驅(qū)動(dòng)器16可以分別控制紅、藍(lán)光的發(fā)光二極管的光量、光質(zhì)及照明工作比，參照?qǐng)D3，圖3是本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)器的方框圖，驅(qū)動(dòng)器16是由一波形產(chǎn)生與控制電路161以及一電流放大器162所組成，其中，波形產(chǎn)生與控制電路161是用以產(chǎn)生所需的波形(方波、三角波、弦波、脈波等)與電壓，而使用者可隨意調(diào)整輸出脈波的波幅、頻率、以及工作比，然后經(jīng)由電流放大器162來放大輸出脈波而供電給燈具12，使燈具12產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的光量、光質(zhì)及照明工作比。
綜上所述，本實(shí)用新型以大量生產(chǎn)為出發(fā)點(diǎn)，而對(duì)應(yīng)發(fā)展出一種以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其中，生長箱的內(nèi)部被分割成數(shù)層，且每一層均配置有燈具，用以同時(shí)栽培較多數(shù)量的植物。驅(qū)動(dòng)器可分別調(diào)整紅、藍(lán)光的發(fā)光二極管的光量、光質(zhì)及照明工作比，以適合各類植物的栽培，且對(duì)于學(xué)術(shù)研究單位而言，可以用來評(píng)估不同作物生長所適合的光量與光質(zhì)，以及評(píng)估可允許的照明工作比，以適當(dāng)?shù)恼彰鞴ぷ鞅葘⑹构S在生產(chǎn)時(shí)得以節(jié)省電力，降低生產(chǎn)成本。
雖然本實(shí)用新型以最佳實(shí)施例說明如上，但其并非用來限定本實(shí)用新型，任何本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通專業(yè)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍內(nèi)，仍可作適當(dāng)?shù)母鼊?dòng)與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其特征在于，包括至少一燈具，安裝于該植物生長箱內(nèi)，該燈具包括復(fù)數(shù)個(gè)第一發(fā)光二極管以及復(fù)數(shù)個(gè)第二發(fā)光二極管，且所述第一發(fā)光二極管以及所述第二發(fā)光二極管以混合方式配置。
2.如權(quán)利要求1所述的以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其特征在于，所述第一發(fā)光二極管為強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管，而所述第二發(fā)光二極管為藍(lán)光的發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求2所述的以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其特征在于，所述強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管排列成數(shù)個(gè)紅光列，而所述藍(lán)光的發(fā)光二極管排列成數(shù)個(gè)藍(lán)光列，且所述紅、藍(lán)光列以交錯(cuò)方式配置。
4.如權(quán)利要求2所述的以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其特征在于，還包括一驅(qū)動(dòng)器，用于將所述強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管的光量、光質(zhì)、照明工作比，以及所述藍(lán)光的發(fā)光二極管的光量、光質(zhì)、照明工作比分開控制。
5.如權(quán)利要求4所述的以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器包括一波形產(chǎn)生與控制電路、以及一電流放大器，該波形產(chǎn)生與控制電路是用以產(chǎn)生所需的波形與電壓，且可隨意調(diào)整輸出脈波的波幅、頻率、以及工作比，然后經(jīng)由該電流放大器來放大該輸出脈波，再供電給所述燈具，使該燈具產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的光量、光質(zhì)及照明工作比。
專利摘要一種以超高亮度發(fā)光二極管作為人工光源的植物生長箱,包括有至少一燈具,燈具安裝在植物生長箱內(nèi),用以產(chǎn)生光線以栽培植物,燈具具有復(fù)數(shù)個(gè)強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管以及復(fù)數(shù)個(gè)藍(lán)光的發(fā)光二極管,并且強(qiáng)光型紅光的發(fā)光二極管以及藍(lán)光的發(fā)光二極管是以混合方式配置。
文檔編號(hào)A01G9/20GK2438320SQ0025
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月26日
發(fā)明者方煒, 饒瑞佶, 李登華 申請(qǐng)人:方煒, 李登華