植物栽培用照明裝置、植物栽培系統(tǒng)及植物栽培方法
【專利摘要】一種植物栽培用照明裝置、植物栽培系統(tǒng)及植物栽培方法，個別地控制在同一栽培區(qū)栽培的多個個體的植物的伸長生長。在植物栽培系統(tǒng)（1）中，自伸長促進(jìn)照明部（2）射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響和自標(biāo)準(zhǔn)照明部（3）射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響互不相同。伸長促進(jìn)照明部（2）及標(biāo)準(zhǔn)照明部（3）向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射上述照明光。
【專利說明】植物栽培用照明裝置、植物栽培系統(tǒng)及植物栽培方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物栽培用的照明裝置、具備該照明裝置的植物栽培系統(tǒng)及植物栽培方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于近年的植物工廠熱潮的興起，參與植物工廠業(yè)務(wù)(商業(yè))的企業(yè)驟增。在植物工廠中，由于能夠人為地控制光環(huán)境，不受氣候變動的影響，在適合栽培植物的條件下連續(xù)進(jìn)行栽培，由此，能夠穩(wěn)定地進(jìn)行栽培。
[0003]在利用發(fā)光二極管(LED)或熒光燈等人工光的栽培方法中，光的量及性質(zhì)會給植物形態(tài)或營養(yǎng)成分、產(chǎn)量等帶來大的影響是已知的，各種各樣的企業(yè)及研究機(jī)關(guān)正在進(jìn)行適合植物的光環(huán)境的研討。
[0004]在專利文獻(xiàn)I公開的電照控制方法中，在從長日植物的定植開始在花萼形成的營養(yǎng)生長期，放射波長600~700nm至波長700~800nm的光量子束較大的光。另一方面，在從花萼形成到開花的開花期，放射波長700~800nm至波長600~700nm的光量子束較大的光。
[0005]這樣，通過在營養(yǎng)生長期花費(fèi)足夠的時間使作物高度生長而延長節(jié)間，并通過在開花期使其迅速開花而增加花重量，可以栽培提高花品質(zhì)的長日植物。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本公開專利公報“特開2003 - 158922號公報(2003年6月3日公開)，，
[0007]然而，在專利文獻(xiàn)I記載的發(fā)明中，并沒有公開在同一栽培區(qū)中使栽培期間中進(jìn)行照射的光的波長變化，個別地控制同一栽培區(qū)中所栽培的多個植物個體的伸長生長這樣的課題?？紤]到這樣的課題是本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)的新課題，因此，該課題的解決手段只限于本發(fā)明的發(fā)明人等知道，還沒有實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而創(chuàng)立的，其目的在于，提供能夠個別地控制同一栽培區(qū)中所栽培的多個個體的植物的伸長生長的植物栽培用照明裝置、植物栽培系統(tǒng)及植物栽培方法。
[0009]本發(fā)明一實(shí)施方式的植物栽培用照明裝置，為了解決上述課題，其特征為，具備射出植物栽培用的照明光的第一及第二照明部，自所述第一照明部射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響和自所述第二照明部射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響互不相同，所述第一及第二照明部向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射所述照明光。
[0010]本發(fā)明一實(shí)施方式的植物栽培方法，向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域，照射給照射植物的伸長生長帶來的影響互不相同的兩種照明光。
[0011]根據(jù)上述構(gòu)成，自第一及第二照明部射出用于植物栽培的照明光。而且，自第一照明部射出的照明光(稱為第一照明光)給植物的伸長生長帶來的影響和自第二照明部射出的照明光(稱為第二照明光)給植物的伸長生長帶來的影響互不相同。而且，第一照明部向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射第一照明光，第二照明部向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射第二照明光。
[0012]因此，能夠有選擇地促進(jìn)或抑制使在同一栽培區(qū)中的特定的區(qū)域栽培的植物的伸長生長和在同一栽培區(qū)中的其它區(qū)域栽培的植物不同。
[0013]此外，第一照明光所照射的區(qū)域和第二照明光所照射的區(qū)域也可以局部地重疊，沒必要完全分離。產(chǎn)生第一照明光及第二照明光雙方都未照射的區(qū)域的情況在植物的成長方面并不好，因此，優(yōu)選第一照明光所照射的區(qū)域和第二照明光所照射的區(qū)域一部分重合。
[0014]如上所述，本發(fā)明一實(shí)施方式的植物栽培用照明裝置構(gòu)成為，具備射出植物栽培用的照明光的第一照明部及第二照明部，自所述第一照明部射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響和自所述第二照明部射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響互不相同，所述第一照明部及所述第二照明部向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射所述照明光。
[0015]因此，具有 如下的效果，即、能夠有選擇地促進(jìn)或控制使在同一栽培區(qū)中的特定區(qū)域所栽培的植物的伸長生長和在同一栽培區(qū)中的其它區(qū)域所栽培的植物不同。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表不本發(fā)明一實(shí)施方式的植物栽培系統(tǒng)的構(gòu)成的圖；
[0017]圖2 (a)及(b)是表示上述植物栽培系統(tǒng)具備的照明部所包含的LED的電路結(jié)構(gòu)的一個例子的圖；
[0018]圖3是表示自上述照明部所包含的LED射出的照明光的光譜的一個例子的圖；
[0019]圖4是用于說明上述植物栽培系統(tǒng)的效果的圖；
[0020]圖5是表示本發(fā)明其它的實(shí)施方式的植物栽培系統(tǒng)的構(gòu)成的圖；
[0021 ]圖6是表示上述照明部的變更例的圖；
[0022]圖7是表示本發(fā)明再其它的實(shí)施方式的植物栽培裝置的構(gòu)成的圖；
[0023]圖8是表示上述植物栽培裝置中的照明部的配置的上面透視圖。
[0024]符號說明
[0025]I植物栽培系統(tǒng)
[0026]2伸長促進(jìn)照明部(第一照明部)
[0027]3標(biāo)準(zhǔn)照明部(第二照明部)
[0028]7 草莓
[0029]8光譜變換板(光譜變換部)
[0030]20植物栽培系統(tǒng)
[0031]21 LED (光源)
[0032]31 LED (光源)
[0033]40植物栽培裝置
[0034]43伸長抑制照明部(第一照明部)
【具體實(shí)施方式】
[0035](實(shí)施方式I)[0036]基于圖1~圖3對本發(fā)明的實(shí)施方式說明如下。
[0037]圖1是表示本實(shí)施方式的植物栽培系統(tǒng)I的構(gòu)成的圖。本實(shí)施方式的植物栽培系統(tǒng)I是例如在人工光利用型的植物工廠中使用的栽培系統(tǒng)。所謂人工光利用型的栽培，意思是用于栽培的光的至少一部分使用人工光的栽培，不一定是完全不使用太陽光的栽培。將太陽光和人工光組合進(jìn)行栽培的情況下也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
[0038]作為植物栽培系統(tǒng)I的栽培對象的植物沒有特別限定，可以是長日植物也可以是短日植物。在以下說明中，作為栽培對象的植物的一個例子，用草莓進(jìn)行說明。
[0039]植物工廠中，由于可人為地控制光環(huán)境，因此，通過在植物工廠中建造適合草莓的花芽分化的光環(huán)境，進(jìn)行草莓的整年栽培，夏季也可以供應(yīng)草莓。
[0040]但是，在一般的植物工廠中，與露天栽培相比更增加成本，因此，要使作為商業(yè)成功，通過建造用于進(jìn)行高效栽培的光環(huán)境而提高收益是非常重要的。
[0041]從該觀點(diǎn)出發(fā)，在植物栽培系統(tǒng)I中適當(dāng)?shù)乜刂撇葺纳L意義重大。在植物栽培系統(tǒng)I中，通過個別地控制同一栽培區(qū)中所栽培的多個植物個體的伸長生長，結(jié)果上，使作為該栽培區(qū)中的植物個體群整體的生長程度的分布形成所希望的圖形。例如可以使栽培區(qū)中的植物個體的生長程度均勻，也可以提高在栽培區(qū)中的特定的區(qū)域栽培的植物個體的生長程度。
[0042](植物栽培系統(tǒng)I的構(gòu)成)
[0043]如圖1所示，植物栽培系統(tǒng)I具備伸長促進(jìn)照明部(植物栽培用照明裝置、第一照明部)2、標(biāo)準(zhǔn)照明部(植物栽培用照明裝置、第二照明部)3、驅(qū)動電路4、操作部5及栽培棚
6。植物栽培系統(tǒng)I雖然具備空調(diào)裝置及鼓風(fēng)機(jī)等植物栽培必要的設(shè)備，但它們與發(fā)明的特征點(diǎn)沒有直接關(guān)系，因此，省略其說明。
[0044]在植物栽培系統(tǒng)I中，通過對盆栽的草莓7照射來自伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3的植物栽培用的照明光而栽培草莓7。
[0045]草莓7也可以在大型種植園中集中定植多個個體，而不需要分開每個個體進(jìn)行栽培。另外，也可以在人工氣象室的天井配設(shè)伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3，在人工氣象室的地板上配置草莓7，而不一定必須使用栽培棚6。
[0046]驅(qū)動電路4是用于驅(qū)動伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3具備的多個LED的電路。該驅(qū)動電路4基于用戶設(shè)定的條件進(jìn)行動作。
[0047]操作部5是用 于輸入用戶的指示的輸入裝置，例如具備操作按鈕、開關(guān)等。用戶通過操縱操作部5，經(jīng)由驅(qū)動電路4控制伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3。由于草莓是短日植物，因此，晝夜循環(huán)設(shè)定為短日條件。
[0048](伸長促進(jìn)照明部2、標(biāo)準(zhǔn)照明部3)
[0049]伸長促進(jìn)照明部2是對草莓7的栽培區(qū)的端部照射促進(jìn)草莓7的伸長生長的照明光(伸長促進(jìn)照明光)的照明裝置。
[0050]標(biāo)準(zhǔn)照明部3是對上述栽培區(qū)的與端部不同的區(qū)域(中央部)照射適合草莓7的標(biāo)準(zhǔn)的栽培用的照明光(標(biāo)準(zhǔn)照明光)的照明裝置。
[0051]這樣，在植物栽培系統(tǒng)I的植物栽培方法中，向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射給植物的伸長生長帶來的影響互不相同的兩種照明光。
[0052]但是，伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3的配置不限定于圖1所示的配置，也可以在標(biāo)準(zhǔn)照明部3的周圍4方向上配置伸長促進(jìn)照明部2，伸長促進(jìn)照明部2和標(biāo)準(zhǔn)照明部3也可以形成方格花紋。
[0053]不需要將伸長促進(jìn)照明部2和標(biāo)準(zhǔn)照明部3作為分體的照明裝置去實(shí)現(xiàn)，也可以在一個照明裝置中，設(shè)置射出R/FR較大的標(biāo)準(zhǔn)照明光的部分和射出R/FR較小的伸長促進(jìn)照明光的部分。
[0054]所謂草莓7的栽培區(qū)，意思是在植物栽培系統(tǒng)I中載置有草莓7的栽培棚6的棚臺。廣義上，所謂栽培區(qū)是為了在某時刻栽培作為栽培的對象的一群植物體而配置的區(qū)。該栽培區(qū)不需要用壁等隔開。實(shí)質(zhì)上，被伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3照射照明光的范圍成為一個栽培區(qū)。另外，如果從另外的觀點(diǎn)進(jìn)行說明，所謂栽培區(qū)是栽培有作為一群生長被管理的多個植物個體的區(qū)。即，伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3向包括多個植物個體的植物個體的集合(植物個體群)所包含的一部分植物個體照射照明光，自伸長促進(jìn)照明部2射出的照明光所照射的單一或多個植物個體和自標(biāo)準(zhǔn)照明部3射出的照明光所照射的單一或多個植物個體，至少一部分互不相同。
[0055](伸長促進(jìn)照明光和標(biāo)準(zhǔn)照明光的差異)
[0056]紅色光(R ;在640~690nm的波長區(qū)域具有波峰的光)和遠(yuǎn)紅光(FR ;在700~SOOnm的波長區(qū)域具有波峰的光)之比(R/FR)減小時，伸長生長(徒長)被促進(jìn)，相反地，R/FR增大時，伸長生長被抑制。自伸長促進(jìn)照明部2射出的伸長促進(jìn)照明光的R/FR比自標(biāo)準(zhǔn)照明部3射出的標(biāo)準(zhǔn)照明光的R/FR小。例如伸長促進(jìn)照明部2的照明光的R/FR為10，標(biāo)準(zhǔn)照明部3的照明光的R/FR為20。
[0057]這樣，伸長促進(jìn)照明光具有的R/FR和標(biāo)準(zhǔn)照明光具有的R/FR互不相同，標(biāo)準(zhǔn)照明光給植物的伸長生長帶來的影響和伸長促進(jìn)照明光給植物的伸長生長帶來的影響互不相同。
[0058]此外，一般而言，向植物體照射的光量多的一方其生長量也增大，但生長量增大的情況和莖伸長的情況不一定是一樣的。例如有時即使長得莖粗、葉子也大，莖的伸長也反而比光量少的情況變短。因此，通過調(diào)節(jié)R / FR，更可靠地控制伸長生長，例如光源和植物的距離較大的情況，優(yōu)選以使其具有徒長傾向的狀態(tài)的方式使植物體生長發(fā)育。通過使其具有徒長傾向，植物體與光源靠近，其結(jié)果是，生長被促進(jìn)。
[0059](LED2ULED31)
[0060]圖2 Ca)是表示伸長促進(jìn)照明部2具備的LED21的電路構(gòu)成的一個例子的圖，圖2 (b)是表示標(biāo)準(zhǔn)照明部3具備的LED31的電路構(gòu)成的一個例子的圖。
[0061]如圖2(a)及(b)所示，伸長促進(jìn)照明部2具備射出伸長促進(jìn)照明光的多個LED21，標(biāo)準(zhǔn)照明部3具備射出瞄準(zhǔn)照明光的多個LED31。
[0062]LED21及LED31是射出包含紅色光成分和遠(yuǎn)紅光成分的照明光的光源，但LED21的發(fā)光光譜的R/FR和LED31的發(fā)光光譜的R/FR互不相同。
[0063]例如LED21的照明光是包含光量子束密度為300 μ mol/m2/s的紅色光和光量子束密度為30μπιΟ1/πι2Λ的遠(yuǎn)紅光的、R/FR為10的光。另外，LED31的照明光是包含光量子束密度為300 μ mol/m2 / s的紅色光和光量子束密度為15 μ mol/m2/s的遠(yuǎn)紅光的、R/FR為20的光。
[0064]這種LED21及LED31的R/FR的差異為伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3的R/FR的差異。優(yōu)選LED21的R/FR和LED31的R/FR之差為10%左右以上。但是，該數(shù)值存在因植物的種類或栽培條件等而不同的可能性，并非限定本發(fā)明的數(shù)值。
[0065]一般而言，草莓栽培需要的光量子束密度在對光合作用有效的波長區(qū)域400~700nm為300 μ mol/m2/s左右。只要滿足該條件的話，適當(dāng)?shù)刈兏t色光及遠(yuǎn)紅光的光量即可。如果要考慮維持光合作用需要的光量，優(yōu)選不減少紅色光的光量而增加遠(yuǎn)紅光的光量。
[0066]LED21及LED31例如通過射出特定的波長范圍的激勵光的LED和熒光體的組合即可實(shí)現(xiàn)。例如，也可以采用利用藍(lán)色LED射出的激勵光使紅色系熒光體發(fā)光的構(gòu)成，通過改變使用的紅色系熒光體的種類、或者調(diào)節(jié)使用的多個種類的紅色系熒光體的配合比而調(diào)節(jié)R/FR。
[0067]或者，LED21及LED31也可以是將紅色LED芯片(紅色光源)和遠(yuǎn)紅色LED芯片(遠(yuǎn)紅光源)封入到一個封裝內(nèi)而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。也可以通過調(diào)節(jié)自紅色LED芯片射出的紅色光和自遠(yuǎn)紅色LED芯片射出的遠(yuǎn)紅光的光量的平衡，來調(diào)節(jié)LED21及LED31的R/FR。
[0068]或者，LED21及LED31也可以是用紅色熒光體封裝藍(lán)色LED芯片而形成的LED。自藍(lán)色LED芯片經(jīng)由紅色熒光體射出的光保有紅色和藍(lán)色的光譜，還保有遠(yuǎn)紅光范圍的光譜，用一種LED發(fā)揮三色的效果。在此，R/FR比用紅色熒光體的組成或向LED投入的電力、單色LED的追加等進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0069]這樣，通過采用可以自一個LED射出紅色光及遠(yuǎn)紅光的構(gòu)成，使得R/FR的設(shè)定變得容易且易于管理。
[0070]此外，自LED21及LED31射出的光也可以含有藍(lán)色的光。為此，也可以使LED21及LED31包含藍(lán)色光LED芯片。該情況下，只要將紅色光及藍(lán)色光的總光合作用光量子束密度設(shè)定為例如300ymol/m2/S左右即可。另外，紅色光和藍(lán)色光的比例只要適當(dāng)設(shè)定為例如1: 1、4:1等即可。遠(yuǎn)紅光的光合作用光量子束密度根據(jù)紅色光的射出量適宜設(shè)定即可，例如紅色光為150μπιΟ1/πι2Λ時，如果將R/FR設(shè)定為10，遠(yuǎn)紅光的光合作用光量子束密度則為151111101/1112/8，如果將1?/^1?設(shè)定為5，遠(yuǎn)紅光的光合作用光量子束密度則為30μπιΟ1/m2/s。
[0071]圖3是表示LED21或LED31射出的照明光的光譜的一個例子的圖。在圖3所示的例子中，存在450nm附近的藍(lán)色的波峰和650nm附近的紅色的波峰，還含有波長700~780nm的遠(yuǎn)紅光。
[0072](LED的電路構(gòu)成)
[0073]LED21及LED31的電路構(gòu)成沒有特別限定。在圖2 Ca)及(b)所示的一個例子中，將三個LED串聯(lián)電連接而構(gòu)成LED子塊，將四個該LED子塊并聯(lián)電連接。這些LED21及LED31通過驅(qū)動電路4進(jìn)行驅(qū)動控制。
[0074]驅(qū)動電路4在相同的電流、電壓條件下驅(qū)動LED21及LED31。例如將四個Vf = 10，If = 360mA的LED21 (或LED31)串聯(lián)連接，再將五個串聯(lián)連接好的LED21 (或LED31)的塊并聯(lián)連接的情況下，使LED21及LED31在40V，1.8A下驅(qū)動。該情況下，在LED21及LED31中分別流過360mA的電流。
[0075]此外，也可以分別設(shè)置用于驅(qū)動控制LED21的驅(qū)動電路和用于驅(qū)動控制LED31的驅(qū)動電路。
[0076](植物栽培系統(tǒng)I的變更例)[0077]也可以將伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3所包含的LED21、31設(shè)定為同一種類的LED，通過使LED21的驅(qū)動條件和LED31的驅(qū)動條件互不相同而使LED21的R/FR和LED31的R/FR互不相同。
[0078]該情況下，驅(qū)動電路4在互不相同的電流、電壓條件下驅(qū)動LED21及LED31。例如將四個Vf = 10，If = 360mA的LED21 (或LED31)串聯(lián)連接，再將串聯(lián)連接好的LED21 (或LED31)的塊并聯(lián)連接的情況下，在40V，1.8A下驅(qū)動LED21、在35V，0.9A下驅(qū)動LED31。該情況下，LED21中分別流過360mA的電流，在LED31中分別流過180mA的電流。
[0079]此外，由于是用電流限制點(diǎn)亮LED，因此，上述電壓是大概的值。另外，也可以用另外的電源點(diǎn)亮LED21及LED31。[0080]另外，伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3的數(shù)量不限定于圖1所示的數(shù)量，幾個都可以。另外，在一個伸長促進(jìn)照明部2中，也可以使R/FR階梯性地或無級地變化。
[0081](植物栽培系統(tǒng)I的效果)
[0082]圖4是用于說明植物栽培系統(tǒng)I的效果的圖。在圖4的上段所示的現(xiàn)有植物栽培系統(tǒng)100中，在栽培區(qū)的端部存在植物的生長遲純的可能性。
[0083]相對于此，在圖4的下段所示的植物栽培系統(tǒng)I中，對配置在栽培區(qū)的端部的植物照射促使伸長生長的照明光。因此，配置在栽培區(qū)的端部的植物的伸長生長被促進(jìn)，該植物的葉子與伸長促進(jìn)照明部2靠近，光合作用被促進(jìn)。其結(jié)果是，能夠使一個栽培區(qū)中的植物的生長趨于一致。
[0084](實(shí)施方式2)
[0085]基于圖5對本發(fā)明其它的實(shí)施方式說明如下。此外,關(guān)于和實(shí)施方式I同樣的部件，附加相同符號，省略其說明。
[0086]圖5是表示本實(shí)施方式的植物栽培系統(tǒng)20的構(gòu)成的圖。如圖5所示，在本實(shí)施方式的植物栽培系統(tǒng)20中，未設(shè)置伸長促進(jìn)照明部2，作為替代，光譜變換板(光譜變換部)8配設(shè)于照射栽培區(qū)的端部的標(biāo)準(zhǔn)照明部3這一部分的下方(照明光的射出側(cè))。
[0087]該光譜變換板8以使R/FR減小的方式變換自標(biāo)準(zhǔn)照明部3射出的標(biāo)準(zhǔn)照明光(用箭頭10表示)的光譜，變換后的照明光(用箭頭9表示)成為和自伸長促進(jìn)照明部2射出的伸長促進(jìn)照明光具有同樣的光譜的光。因此，標(biāo)準(zhǔn)照明部3和光譜變換板8的組合作為和伸長促進(jìn)照明部2具有同樣的作用的照明部而發(fā)揮作用。
[0088]不一定必須將光譜變換板8設(shè)置為與標(biāo)準(zhǔn)照明部3平行，也可以按照覆蓋草莓7的方式進(jìn)行配設(shè)，其結(jié)果，只要是向同一栽培區(qū)的一部分區(qū)域所栽培的植物照射R/FR不同的照明光即可。
[0089]也可以與圖5所示的例子不同，在標(biāo)準(zhǔn)照明部3 (或伸長促進(jìn)照明部2)的中央部設(shè)置光譜變換板8，該光譜變換板8以R/FR增大的方式變換自標(biāo)準(zhǔn)照明部3 (或伸長促進(jìn)照明部2)射出的標(biāo)準(zhǔn)照明光的光譜。即使在該構(gòu)成中，照射在栽培區(qū)的端部的照明光的R/FR也相對減小。
[0090]作為增大R/FR的光譜變換板8，可以使用例如MKVDREAM社制的J m (注冊商標(biāo))或寸4工>7.于力'7社制的粉紅色板。
[0091](實(shí)施方式3)
[0092]基于圖6對本發(fā)明的其它的實(shí)施方式說明如下。此外,關(guān)于和實(shí)施方式1、2同樣的部件，附加相同符號，省略其說明。
[0093]圖6是表示伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3的變更例的圖。如圖6所示，也可以通過射出在紅色的波長區(qū)域具有波峰的光的紅色LEDll和射出在遠(yuǎn)紅色的波長區(qū)域具有波峰的光的遠(yuǎn)紅色LED12的組合，來實(shí)現(xiàn)伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3所包含的LED。
[0094]該情況下，也可以通過使伸長促進(jìn)照明部2中的紅色LEDll和遠(yuǎn)紅色LED12的比例(配置圖形)與標(biāo)準(zhǔn)照明部3中的紅色LEDll和遠(yuǎn)紅色LED12的比例(配置圖形)不同，而使伸長促進(jìn)照明光的R/FR和標(biāo)準(zhǔn)照明光的R/FR互不相同。
[0095]或者，也可以通過使伸長促進(jìn)照明部2的LED的驅(qū)動條件和標(biāo)準(zhǔn)照明部3的LED的驅(qū)動條件互不相同，而使R/FR互不相同。
[0096]另外，在上述實(shí)施方式I及2中，也可以通過紅色LEDl I和遠(yuǎn)紅色LED12的組合而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照明部3或伸長促進(jìn)照明部2所包含的LED。
[0097]在這些構(gòu)成中，為了防止來自紅色LEDll的紅色光和來自遠(yuǎn)紅色LED12的遠(yuǎn)紅光因從各自的LED射 出而產(chǎn)生亮度不勻的情況，也可以在伸長促進(jìn)照明部2及標(biāo)準(zhǔn)照明部3的照明光射出側(cè)設(shè)置擴(kuò)散板。
[0098]在使用遠(yuǎn)紅色LED12的構(gòu)成中，與圖3所示的例子不同，可射出在遠(yuǎn)紅色區(qū)域(700~800nm)具有波峰的光。因此，能夠提高遠(yuǎn)紅光帶來的徒長促進(jìn)效果。一般而言，利用遠(yuǎn)紅光的徒長反應(yīng)，葉子靠近光源，因此受光量增加。另外，通過遠(yuǎn)紅光帶來的伸長反應(yīng)，葉子面積擴(kuò)大，因此受光面積增加。作為結(jié)果，光合作用量因遠(yuǎn)紅光而增加，所以，作為光合作用產(chǎn)物的果實(shí)及葉子等增加，與產(chǎn)量的增加息息相關(guān)。另外，本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過向草莓照射遠(yuǎn)紅光而促進(jìn)草莓的果實(shí)的肥大等，使產(chǎn)量增加。通過向草莓照射來自遠(yuǎn)紅色LED12的遠(yuǎn)紅光，也可獲得使產(chǎn)量增加這樣的效果。
[0099](實(shí)施方式4)
[0100]基于圖7對本發(fā)明其它的實(shí)施方式說明如下。此外,關(guān)于和實(shí)施方式I~3同樣的部件，附加相同符號，省略其說明。
[0101]圖7是表示本實(shí)施方式的植物栽培裝置(植物栽培系統(tǒng))40的構(gòu)成的圖。圖8是表示植物栽培裝置40中的照明部的配置的上面透視圖。如圖7及圖8所示，植物栽培裝置40是具備用于從外部觀賞草莓7的玻璃窗(觀賞用窗)41的小型植物栽培裝置。該植物栽培裝置40具備空調(diào)裝置及鼓風(fēng)機(jī)等植物栽培需要的設(shè)備，但由于它們和發(fā)明的特征點(diǎn)沒有直接關(guān)系，因此省略其說明。
[0102]草莓7載置于在被空調(diào)控制的栽培用空間44的內(nèi)部配設(shè)的棚板42上。本實(shí)施方式的“同一栽培區(qū)”相當(dāng)于棚板42的上面?；蛘?，也可以將由植物栽培裝置40規(guī)定的栽培用空間44作為一個栽培區(qū)。
[0103]在棚板42的上方，配置有標(biāo)準(zhǔn)照明部3及伸長抑制照明部(第一照明部)43。伸長抑制照明部43射出R/FR比標(biāo)準(zhǔn)照明部3射出的標(biāo)準(zhǔn)照明光大的伸長抑制照明光。標(biāo)準(zhǔn)照明部3及伸長抑制照明部43具備的LED的種類、電路構(gòu)成及驅(qū)動方法、照明光的R/FR的調(diào)節(jié)方法，可以和上述實(shí)施方式相同。
[0104]在植物栽培裝置40中，伸長抑制照明部43的照射區(qū)域和標(biāo)準(zhǔn)照明部3的照射區(qū)域的相對位置關(guān)系，以栽培區(qū)內(nèi)的植物被觀賞的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來決定。具體地說，如圖8所示，在靠近作為觀賞用窗的玻璃窗41的一側(cè)配置有標(biāo)準(zhǔn)照明部3，在距離玻璃窗41遠(yuǎn)的一側(cè)配置有伸長促進(jìn)照明部2。因此，從鑒賞者50來看，相比遠(yuǎn)的一側(cè)的草莓7，近的一側(cè)的草莓7的伸長生長被抑制。
[0105]在觀賞用途的某小型植物栽培裝置中，優(yōu)選草莓7收納于玻璃窗41的框內(nèi)。但是，如果是不控制草莓7的生長而進(jìn)行栽培，葉柄延長、不會收納到玻璃窗41的框內(nèi)的可能性較聞。
[0106]于是，通過對位于靠近玻璃窗41的一側(cè)的草莓7，照射R / FR比標(biāo)準(zhǔn)照明光大的伸長抑制照明光，能夠抑制該草莓7的伸長生長。其結(jié)果是，能夠改善植物栽培裝置40中的草莓7的外觀。
[0107](附注事項(xiàng))
[0108]此外，本發(fā)明還可以如下表現(xiàn)。
[0109]優(yōu)選的是，自上述第一照明部射出的照明光具有的紅色光和遠(yuǎn)紅光之比與自上述第二照明部射出的照明光具有的上述比互不相同。
[0110]根據(jù)上述構(gòu)成，第一照明光具有的紅色光和遠(yuǎn)紅光之比與第二照明光具有的紅色光和遠(yuǎn)紅光之比互不相同。
[0111]若紅色光(R)和遠(yuǎn)紅光(FR)之比(R/FR)減小，則伸長生長被促進(jìn)，相反，若R/FR增大，則伸長生長被抑制。因此，照射第一照明光的植物和照射第二照明光的植物中，伸長生長的程度互不相同。
[0112]因此，能夠有 選擇地促進(jìn)或抑制使同一栽培區(qū)中的特定的區(qū)域所栽培的植物的伸長生長和同一栽培區(qū)中的其它區(qū)域所栽培的植物不同。
[0113]另外，上述植物栽培用照明裝置中，上述第一及第二照明部也可以具備射出包含紅色光成分和遠(yuǎn)紅光成分的照明光的光源，
[0114]優(yōu)選上述第一照明部具備的上述光源的發(fā)光光譜的上述比和上述第二照明部具備的上述光源的發(fā)光光譜的上述比互不相同。
[0115]根據(jù)上述構(gòu)成，第一照明部具備的光源(第一光源)和第二照明部具備的光源(第二光源)包含紅色光成分及遠(yuǎn)紅光成分，并射出關(guān)于R/FR具有互不相同的發(fā)光光譜的照明光。
[0116]因此，只是在同樣的條件下分別驅(qū)動第一光源及第二光源，就能夠使第一照明光具有的R/FR和第二照明光具有的R/FR互不相同。
[0117]另外，上述第一及第二照明部也可以具備射出紅色光的紅色光源和射出遠(yuǎn)紅光的遠(yuǎn)紅光源，優(yōu)選通過使上述第一照明部的紅色光源及遠(yuǎn)紅光源的配置圖形和上述第二照明部的上述配置圖形互不相同而使上述比不同。
[0118]根據(jù)上述構(gòu)成，紅色光源及遠(yuǎn)紅光源的配置圖形在第一照明部及第二照明部互不相同，由此，第一照明光具有的R/FR和第二照明光具有的R/FR互不相同。
[0119]因此，通過改變紅色光源及遠(yuǎn)紅光源的配置圖形這樣的簡單的設(shè)計(jì)變更，就能夠設(shè)定或調(diào)節(jié)R/FR。
[0120]另外，也可以是，上述第一及第二照明部分別具備同一種類的光源，通過使上述光源的驅(qū)動條件不同，使自各光源射出的照明光具有的上述比互不相同。
[0121]根據(jù)上述構(gòu)成，雖然第一照明部具備的第一光源和第二照明部具備的第二光源是相同種類的光源，但通過使第一光源的驅(qū)動條件和第二光源的驅(qū)動條件不同，而使自各光源射出的照明光具有的R / FR互不相同。
[0122]因此，能夠使用同種光源制造照明裝置，可以簡化制造工序。
[0123]另外，上述第一照明部也可以具備光源和通過變換該光源射出的光的光譜而生成上述照明光的光譜變換部。
[0124]根據(jù)上述構(gòu)成，自第一照明部具備的第一光源射出的光的光譜，通過光譜變換部而變換，變換后的光作為照明光而被利用。
[0125]因此，在將第一光源和第二光源設(shè)定為相同光源的情況下，也能夠通過使用光譜變換部，使第一照明部的R/FR和第二照明部的R/FR互不相同。因而，能夠簡化植物栽培用照明裝置的構(gòu)成。
[0126]另外，上述第一照明部對上述同一栽培區(qū)中的端部照射上述照明光，
[0127]也可以是，上述第二照明部對上述同一栽培區(qū)中的、和上述端部不同的區(qū)域照射上述照明光。
[0128]根據(jù)上述構(gòu)成，在同一栽培區(qū)的端部和其以外的區(qū)域，照明光的R / FR不同。在栽培區(qū)的 端部，和其以外的區(qū)域相比，有時植物的生長緩慢。因此，通過使R/FR在栽培區(qū)的端部和其以外的區(qū)域不同，能夠控制栽培區(qū)的端部的植物的伸長生長。相反地，還能夠控制栽培區(qū)的端部以外的區(qū)域中的植物的伸長生長。
[0129]另外，上述栽培區(qū)的觀賞用的區(qū)，
[0130]上述第一照明部的照明光的照射區(qū)域和上述第二照明部的照明光的照射區(qū)域的相對位置關(guān)系，也可以以上述栽培區(qū)內(nèi)的植物被觀賞的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來決定。
[0131]根據(jù)上述構(gòu)成，以在栽培區(qū)中栽培的植物被觀賞的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，決定第一照明光的照射區(qū)域和第二照明光的照射區(qū)域的相對位置關(guān)系。
[0132]因此，例如，能夠使植物在與觀賞人靠近的一側(cè)和距離觀賞人遠(yuǎn)的一側(cè)的伸長生長不同，可以改善植物外觀。
[0133]另外，上述光源也可以是射出紅色光的光源和射出遠(yuǎn)紅光的光源被封入一個封裝的結(jié)構(gòu)。
[0134]另外，上述光源也可以是被個別封裝的、包含射出紅色光的光源和射出遠(yuǎn)紅光的光源的結(jié)構(gòu)。
[0135]另外，上述光源也可以是包含發(fā)光二極管的光源。
[0136]根據(jù)上述構(gòu)成，通過使用發(fā)光二極管作為光源，可以實(shí)現(xiàn)長壽命且能耗量少的照
明裝置。
[0137]另外，具備上述植物栽培用照明裝置的植物栽培系統(tǒng)也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0138]本發(fā)明不限定于上述各實(shí)施方式，在本發(fā)明請求的范圍可以進(jìn)行各種各樣的變更，關(guān)于將不同的實(shí)施方式中分別所公開的技術(shù)性手段適當(dāng)組合而得到的實(shí)施方式，也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0139]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0140]本發(fā)明可以作為控制植物的生長好的植物栽培裝置、植物栽培系統(tǒng)、及它們具備的照明裝置而被利用。
【權(quán)利要求】
1.一種植物栽培用照明裝置，其特征在于， 具備射出植物栽培用的照明光的第一照明部及第二照明部， 自所述第一照明部射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響和自所述第二照明部射出的照明光給植物的伸長生長帶來的影響互不相同， 所述第一照明部及所述第二照明部向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域照射所述照明光。
2.如權(quán)利要求1所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 自所述第一照明部射出的照明光具有的紅色光與遠(yuǎn)紅光之比和自所述第二照明部射出的照明光具有的所述比互不相同。
3.如權(quán)利要求2所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述第一照明部及所述第二照明部具備射出含有紅色光成分和遠(yuǎn)紅光成分的照明光的光源， 所述第一照明部具備的所述光源的發(fā)光光譜的所述比和所述第二照明部具備的所述光源的發(fā)光光譜的所述比互不相同。
4.如權(quán)利要求2所述 的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述第一照明部及所述第二照明部具備射出紅色光的紅色光源和射出遠(yuǎn)紅光的遠(yuǎn)紅光源， 所述第一照明部的紅色光源及遠(yuǎn)紅光源的配置圖形和所述第二照明部的所述配置圖形互不相同，由此，所述比不同。
5.如權(quán)利要求2所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述第一照明部及所述第二照明部分別具備同一種類的光源，通過使所述光源的驅(qū)動條件不同，使得自各光源射出的照明光具有的所述比互不相同。
6.如權(quán)利要求1所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述第一照明部具備光源和通過變換該光源射出的光的光譜而生成所述照明光的光譜變換部。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述第一照明部對所述同一栽培區(qū)中的端部照射所述照明光， 所述第二照明部對所述同一栽培區(qū)中的、與所述端部不同的區(qū)域照射所述照明光。
8.如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述栽培區(qū)是觀賞用的區(qū)， 所述第一照明部的照明光的照射區(qū)域和所述第二照明部的照明光的照射區(qū)域的相對位置關(guān)系，以所述栽培區(qū)內(nèi)的植物被觀賞的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)來決定。
9.如權(quán)利要求3所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述光源是射出紅色光的光源和射出遠(yuǎn)紅光的光源被封入一個封裝的結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求3所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述光源包含被個別封裝的、射出紅色光的光源和射出遠(yuǎn)紅光的光源。
11.如權(quán)利要求3、9、10中任一項(xiàng)所述的植物栽培用照明裝置，其特征在于， 所述光源包含發(fā)光二極管。
12.一種植物栽培系統(tǒng)，其特征在于，具備權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的植物栽培用照明裝置。
13.—種植物栽培方法，其特征在于， 向同一栽培區(qū)中的互不相同的區(qū)域，照射給植物的伸長生長帶來的影響互不相同的兩種照明光 。
【文檔編號】A01G7/00GK103841818SQ201280047856
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】久保智樹, 富田央子, 坂本勝 申請人:夏普株式會社