專利名稱：一種用于蘭科植物組培的led混光燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED混光燈具，特別是一種用于蘭科植物組培的LED混光燈具。
背景技術(shù)：
植物的生長發(fā)育需要的光照主常依賴太陽光，但蔬菜、花卉、藥用植物等其他經(jīng)濟(jì) 作物的工廠化生產(chǎn)、組織培養(yǎng)等還需進(jìn)行人工光源補(bǔ)充光照。特別考慮到晚秋、冬、春等季 節(jié)的光照時(shí)間相對較短，溫室大棚內(nèi)嚴(yán)重缺光，作物不能正常生長，如連遇陰天、霧天、雨雪 天，作物生長受到的影響會更嚴(yán)重。因此，采用人工光源在棚室內(nèi)直接給作物補(bǔ)光是促進(jìn)植 物生長的有效途徑，而高效節(jié)能地對植物補(bǔ)光的理論依據(jù)主要是植物對光的選擇性吸收的 理論。近年來，人們一直在努力模擬植物的吸收光譜，以求研制出某種光源，使其發(fā)射光譜 最大限度地接近植物的吸收光譜以產(chǎn)生共振吸收，促使光合作用高效地進(jìn)行。植物組織培養(yǎng)技術(shù)已有近百年歷史，通過組織培養(yǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)重要經(jīng)濟(jì)植物工廠化 生產(chǎn)的研究方興未艾。另一方面，有關(guān)植物組織培養(yǎng)人工光源改進(jìn)工作則主要集中在研發(fā) 較低散熱與較高效率的人工光源以降低成本，并且符合植物生長所需。目前，國內(nèi)植物組培 主要采用的人工光源是白熾燈、日光燈、鈉燈、高壓汞燈等，但這些人工光源的發(fā)射光譜不 能很好地滿足植物生長對光的選擇性需求，補(bǔ)光效率低，燈管的壽命與發(fā)光效率均不夠理 想，燈管發(fā)熱量大還需另外耗電來移除，以致整體耗電成本頗高。國外和臺灣利用LED光源的初步研究已證實(shí)利用LED光源作為溫室人工光源能夠 有效的提高植物的生長量和品質(zhì)。與傳統(tǒng)的人工光源相比，LED具有可調(diào)整光強(qiáng)、光譜、冷 卻負(fù)荷低、電光轉(zhuǎn)換效率高、體積小、壽命長、使用直流電及可設(shè)定特定波長、波長固定等特 點(diǎn)，且不含有害氣體，環(huán)保性能佳，對于植物的組培是一種非常適合的人工光源系統(tǒng)。鐵皮石斛、觀賞石斛、蝴蝶蘭等蘭科植物相關(guān)產(chǎn)業(yè)是我國醫(yī)藥、花卉行業(yè)上有重要 位置，而且隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，其規(guī)模和產(chǎn)值必將進(jìn)一步擴(kuò)大和提高。分析現(xiàn)有生產(chǎn)狀 況，這些蘭科植物種苗繁育過程中也出現(xiàn)了幾個(gè)急待解決的問題，一是由于高能耗導(dǎo)致生 產(chǎn)成本高，二是種苗培育周期長，難以滿足藥農(nóng)的栽培需求?，F(xiàn)有技術(shù)中缺少直接應(yīng)用到蘭 科植物，尤其是鐵皮石斛、觀賞石斛、蝴蝶蘭的組培用的LED燈具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種用于蘭科 植物組培的LED混光燈具，通過燈的特定排列方式來實(shí)現(xiàn)光質(zhì)和光周期的調(diào)節(jié)，從而產(chǎn)生 均勻的適合蘭科植物組培用的LED混光燈光。為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種用于蘭科植物組培的LED混光燈具，包括 燈座、放置在燈座上的多個(gè)紅光LED和多個(gè)藍(lán)光LED，其特征在于所述多個(gè)紅光LED和多個(gè) 藍(lán)光LED組成多個(gè)單元；每個(gè)單元包括3個(gè)藍(lán)光LED和圍繞所述3個(gè)藍(lán)光LED呈橢圓或圓 分布的8個(gè)紅光LED，所述的3個(gè)藍(lán)光LED聚集且呈正三角形分布，所述的8個(gè)紅光LED間 隔分布，其中4個(gè)紅光LED分成一組，另外4個(gè)紅光LED分成另一組，每組中的4個(gè)紅光LED呈矩形分布。使用紅光與藍(lán)光高亮度發(fā)光二極管(LED)建立可調(diào)整光量、光譜、給光頻率與 工作比的人工光源。3個(gè)藍(lán)光LED成三角形排列，聚集在一起，能夠很好的提供光源，使整個(gè) LED燈具發(fā)光均勻。本發(fā)明通過燈的特定排列方式，通過控制紅光LED和藍(lán)光LED的點(diǎn)亮或 熄滅，實(shí)現(xiàn)光質(zhì)與光周期的可調(diào)，能夠產(chǎn)生均勻的適合蘭科植物組培用的LED混光燈光。作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明采取以下技術(shù)措施燈座上最外周的LED為紅光LED，每個(gè)單元中每邊最外邊的2個(gè)紅光LED也是該單 元的相鄰單元相反邊最外邊的2個(gè)紅光LED。每個(gè)單元中，兩個(gè)矩形的中心點(diǎn)與正三角形的中心點(diǎn)重合，相鄰單元之間的距離 在1. 3-5cm之間，根據(jù)LED混光燈具的長、寬尺寸來調(diào)節(jié)距離。 在每個(gè)單元中，通過控制紅光LED和藍(lán)光LED的點(diǎn)亮或熄滅，實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為 4 1、4 2、4 3、8 1、8 2或8 3的優(yōu)選光質(zhì)，特別適用于作為鐵皮石斛、觀賞石 斛、蝴蝶蘭等蘭科植物組培。紅光LED的中心波長為630nm，藍(lán)光LED的中心波長為460nm。本發(fā)明通過燈的特定排列方式，能根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了光質(zhì)與光周期 的可調(diào)，可以滿足蘭科植物不同生長周期，特別能夠滿足鐵皮石斛、觀賞石斛、蝴蝶蘭不同 生長周期中的需光要求，極大地縮短了種苗培育周期；本發(fā)明結(jié)合鐵皮石斛等蘭科植物需 光特點(diǎn)，研制其組培專用光源系統(tǒng)，對于解決其資源繁育中出現(xiàn)的高能耗、周期長等問題， 以及促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速、可持續(xù)發(fā)展具重要現(xiàn)實(shí)意義。下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


滅U
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中的一個(gè)單元的結(jié)構(gòu)放大圖。
圖3是圖2中各紅光LED、藍(lán)光LED之間距離的示意圖。
圖4是圖2中紅光與藍(lán)光比為4 圖5是圖2中紅光與藍(lán)光比為4 圖6是圖2中紅光與藍(lán)光比為4 圖7是圖2中紅光與藍(lán)光比為8 圖8是圖2中紅光與藍(lán)光比為8 圖9是圖2中紅光與藍(lán)光比為8
1的效果示意圖< 2的效果示意圖< 3的效果示意圖< 1的效果示意圖< 2的效果示意圖<
3的效果示意圖。
在上述圖中，〇表示紅光LED (也可以表示熄滅)，G表示藍(lán)光LED (也可以表示熄 》表示紅光LED點(diǎn)亮， 表示藍(lán)光LED點(diǎn)亮。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示的用于蘭科植物組培的LED混光燈具，根據(jù)蘭科植物本身的形狀特點(diǎn)， 燈座1上安裝有254只中心波長為630nm的紅光LED 2和168只中心波長為460nm的藍(lán)光 LED 3，可以形成56個(gè)大小形狀相同的單元，每個(gè)單元由呈橢圓分布的8個(gè)紅光LED和位于 橢圓內(nèi)部的3個(gè)藍(lán)光LED組成。在56個(gè)相同單元中，橫向排列8個(gè)單元，豎向排列7個(gè)單 元，每個(gè)單元形狀結(jié)構(gòu)相同。在每個(gè)單元中，3個(gè)藍(lán)光LED聚集在一起且呈正三角形分布，這3個(gè)藍(lán)光LED的中心點(diǎn)的連線也形成一個(gè)正三角形；所述的8個(gè)紅光LED間隔分布，其中4 個(gè)紅光LED分成一組，另外4個(gè)紅光LED分成另一組，每組中的4個(gè)紅光LED呈矩形分布。燈座可以設(shè)置成矩形，或者其他尺寸的正方形等，優(yōu)選為邊長相等的正方形，長、 寬尺寸最佳為30cmX 30cm(LED混光燈具長、寬尺寸均可以加大到50cm，相鄰單元之間的距 離也可以在1.3-5cm之間變化)。燈具的最外周使用紅光LED，每個(gè)單元中紅光LED被相鄰單元共用，每邊最外邊的 2個(gè)紅光LED也是該單元相鄰單元相反邊最外邊的2個(gè)紅光LED，即每個(gè)單元中最右邊的2 個(gè)紅光LED也是該單元右邊相鄰單元最左邊的2個(gè)紅光LED，每個(gè)單元中最左邊的2個(gè)紅光 LED是該單元左邊相鄰單元最右邊的2個(gè)紅光LED，每個(gè)單元中最下邊的2個(gè)紅光LED也是 該單元下邊相鄰單元最上邊的2個(gè)紅光LED，每個(gè)單元中最上邊的2個(gè)紅光LED也是該單元 上邊相鄰單元最下邊的2個(gè)紅光LED。在圖1中，左、右相鄰單元中兩個(gè)對應(yīng)的藍(lán)光LED中心之間的距離為3. 52cm(即 dl、d2、d3)，上、下相鄰單元中兩個(gè)對應(yīng)的藍(lán)光LED中心之間的距離為4. 08cm(即d4、d5、 d6)。如圖2所示的一個(gè)單元，由3個(gè)聚集在一起的藍(lán)光LED和圍繞在這三個(gè)藍(lán)光LED周 圍的8個(gè)紅光LED形成。3個(gè)藍(lán)光LED分別為藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33，3個(gè) 藍(lán)光LED呈三角形排列，最好是緊密排列，聚集在一起，能夠很好的提供光源，使整個(gè)LED燈 具發(fā)光均勻。為了安裝方便，通常藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33之間可以有一個(gè) 小的間隔，但是每個(gè)藍(lán)光LED的發(fā)光中心仍然位于正三角形的三個(gè)角的頂部。8個(gè)紅光LED 分別為紅光LED 11、紅光LED 12、紅光LED 13、紅光LED 14、紅光LED 21、紅光LED 22、紅 光LED 23、紅光LED 24。8個(gè)紅光LED的發(fā)光中心分布在一個(gè)橢圓的邊上，順時(shí)針排列順 序?yàn)榧t光LED 11、紅光LED 12、紅光LED 22、紅光LED 23、紅光LED 13、紅光LED 14、紅光 LED 24、紅光LED 21。紅光LED 11、21之間距離較近，紅光LED 12、22之間距離較近，紅光 LED 13、23之間距離較近、紅光LED 14、24之間距離較近，其中紅光LED 11、12、13、14為一 組，形成一個(gè)矩形。紅光LED21、22、23、24為一組，形成一個(gè)矩形。這兩個(gè)矩形的中心點(diǎn)與 3個(gè)藍(lán)光LED的中心點(diǎn)重合。紅光LED 11的發(fā)光中心點(diǎn)為A，紅光LED 21的發(fā)光中心點(diǎn)為 B，紅光LED 12的發(fā)光中心點(diǎn)為C，紅光LED 22的發(fā)光中心點(diǎn)為D，紅光LED 13的發(fā)光中心 點(diǎn)為E，紅光LED 23的發(fā)光中心點(diǎn)為F，紅光LED 14的發(fā)光中心點(diǎn)為G，紅光LED 24的發(fā)光 中心點(diǎn)為H。A、C之間的距離d7為2. 18cm, C、F之間的距離d8為4. 07cm, B、D之間的距離 d9為3. 52cm, D、E之間的距離dlO為2. 74cm，如圖3所示。每個(gè)單元的8只紅光LED組成2組，分別由一個(gè)由微處理器為核心的智能控制器 控制。其中紅光LED 11、12、13、14為一組，紅光LED 21、22、23、24為一組，而藍(lán)光LED 31、 藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33則分別由控制器控制，從而可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)單元中紅光與藍(lán)光比為 4 1、4 2、4 3、8 1、8 2、8 3，并且這樣的實(shí)現(xiàn)方式是任意組合的。可以是一組 紅光LED 11、12、13、14與三個(gè)藍(lán)光LED中的任意一個(gè)組合形成紅光與藍(lán)光比為4 1，也 可以是另一組紅光LED 21、22、23、24與三個(gè)藍(lán)光LED中的任意一個(gè)組合形成紅光與藍(lán)光比 為4 1。實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為4 2的時(shí)候，可以是兩組紅光LED中的任意一組和三個(gè) 藍(lán)光LED中的任意一個(gè)組合。實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為4 3的時(shí)候，可以是兩組紅光LED中 的任意一組和三個(gè)藍(lán)光LED的組合。實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為8 1的時(shí)候，可以是兩組紅光
5LED和三個(gè)藍(lán)光LED中的任意一個(gè)組合。實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為8 2的時(shí)候，可以是兩組紅 光LED和三個(gè)藍(lán)光LED中的任意兩個(gè)組合。實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為8 3的時(shí)候，是兩組紅 光LED和三個(gè)藍(lán)光LED組合。根據(jù)蘭科植物的生長特性，尤其是鐵皮石斛、觀賞石斛、蝴蝶蘭等蘭科植物組培， 有以下幾種較佳的燈光點(diǎn)亮方式。圖4表示的是紅光與藍(lán)光比為4 1的效果圖，其中點(diǎn)亮的是紅光LED 11、12、13、 14和藍(lán)光LED 31。當(dāng)所有單元中紅光LED 11、12、13、14和藍(lán)光LED31點(diǎn)亮的時(shí)候，整個(gè)燈 具中紅、藍(lán)光之間的比例為128 56。圖5表示的是紅光與藍(lán)光比為4 2的效果圖，其中點(diǎn)亮的是紅光LED 11、12、13、 14和藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32。當(dāng)所有單元中紅光LED 11、12、13、14和藍(lán)光LED 31、藍(lán)光 LED 32點(diǎn)亮的時(shí)候，整個(gè)燈具中紅、藍(lán)光之間的比例為128 112。圖6表示的是紅光與藍(lán)光比為4 3的效果圖，其中點(diǎn)亮的是紅光LED 11、12、 13、14和藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33。當(dāng)所有單元中紅光LED11、12、13、14和 藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33點(diǎn)亮的時(shí)候，整個(gè)燈具中紅、藍(lán)光之間的比例為 128 168。圖7表示的是紅光與藍(lán)光比為8 12的效果圖，其中兩組紅光LED 11、12、13、14 和LED 21、22、23、24都點(diǎn)亮，藍(lán)光LED 31點(diǎn)亮。當(dāng)所有單元中紅光LED 11、12、13、14和LED
21、22、23、24以及藍(lán)光LED31點(diǎn)亮的時(shí)候，整個(gè)燈具中紅、藍(lán)光之間的比例為254 56。圖8表示的是紅光與藍(lán)光比為8 2的效果圖，其中兩組紅光LED 11、12、13、14 和LED 21、22、23、24都點(diǎn)亮，藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32點(diǎn)亮。當(dāng)所有單元中紅光LED 11、 12、13、14和LED 21、22、23、24以及藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32點(diǎn)亮的時(shí)候，整個(gè)燈具中紅、 藍(lán)光之間的比例為254 112。圖9表示的是紅光與藍(lán)光比為8 3的效果圖，其中兩組紅光11、12、13、14和21、
22、23、24都點(diǎn)亮，藍(lán)光LED31、藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33點(diǎn)亮。當(dāng)所有單元中紅光LED 11、 12、13、14和LED 21、22、23、24以及藍(lán)光LED 31、藍(lán)光LED 32、藍(lán)光LED 33點(diǎn)亮的時(shí)候，整 個(gè)燈具中紅、藍(lán)光之間的比例為254 168。
權(quán)利要求
一種用于蘭科植物組培的LED混光燈具，包括燈座、放置在燈座上的多個(gè)紅光LED和多個(gè)藍(lán)光LED，其特征在于所述多個(gè)紅光LED和多個(gè)藍(lán)光LED組成多個(gè)單元；每個(gè)單元包括3個(gè)藍(lán)光LED和圍繞所述3個(gè)藍(lán)光LED呈橢圓或圓分布的8個(gè)紅光LED，所述的3個(gè)藍(lán)光LED聚集且呈正三角形分布，所述的8個(gè)紅光LED間隔分布，其中4個(gè)紅光LED分成一組，另外4個(gè)紅光LED分成另一組，每組中的4個(gè)紅光LED呈矩形分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED混光燈具，其特征在于燈座上最外周的LED為紅光LED， 每個(gè)單元中每邊最外邊的2個(gè)紅光LED也是該單元的相鄰單元相反邊最外邊的2個(gè)紅光 LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED混光燈具，其特征在于每個(gè)單元中，兩個(gè)矩形的中心 點(diǎn)與正三角形的中心點(diǎn)重合，相鄰單元之間的距離在1. 3-5cm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED混光燈具，其特征在于在每個(gè)單元中，通過控制紅光LED 和藍(lán)光LED的點(diǎn)亮或熄滅，實(shí)現(xiàn)紅光與藍(lán)光比為4 1、4 2、4 3、8 1、8 2或8 3 的光質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED混光燈具，其特征在于每個(gè)單元的8只紅光LED分成的 2組分別由一個(gè)控制器控制，3個(gè)藍(lán)光LED分別由三個(gè)控制器控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED混光燈具，其特征在于紅光LED的中心波長為630nm，藍(lán) 光LED的中心波長為460nm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于蘭科植物組培的LED混光燈具?，F(xiàn)有技術(shù)中缺少直接應(yīng)用到蘭科植物，尤其是鐵皮石斛、觀賞石斛、蝴蝶蘭的組培用的LED燈具。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于蘭科植物組培的LED混光燈具，其特征在于所述多個(gè)紅光LED和多個(gè)藍(lán)光LED組成多個(gè)單元；每個(gè)單元包括3個(gè)藍(lán)光LED和圍繞所述3個(gè)藍(lán)光LED呈橢圓或圓分布的8個(gè)紅光LED，所述的3個(gè)藍(lán)光LED聚集且呈正三角形分布，所述的8個(gè)紅光LED間隔分布。本發(fā)明通過燈的特定排列方式，通過控制紅光LED和藍(lán)光LED的點(diǎn)亮或熄滅，實(shí)現(xiàn)光質(zhì)與光周期的可調(diào)，能夠產(chǎn)生均勻的適合蘭科植物組培用的LED混光燈光。
文檔編號F21Y101/02GK101852368SQ201010103929
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者周泓, 李許可, 潘學(xué)冬, 王文海, 黃華宏 申請人:杭州漢徽光電科技有限公司