JP2002199837A

JP2002199837A - 照明装置

Info

Publication number: JP2002199837A
Application number: JP2000403269A
Authority: JP
Inventors: Iwatomo Moriyama; 厳與森山
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】植物に悪影響を与えにくく保守が容易で効率
良く夜蛾類から植物を防除できる照明装置を提供する。【解決手段】果樹園の栽培畝の周囲に光を照射するよ
うに照明装置１を配設する。照明装置１は、Ｇａ、Ａ
ｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮのうち少なくとも２種以上
の金属を含む発光ダイオード６で、発光温度が２０００
Ｋ〜３０００Ｋの光を照射する。果樹園内の平均空間照
度を１ｌｘ程度にして、果樹園内に夜蛾が侵入すること
を防止する。平均空間照度を１０ｌｘ以上にすると、植
物の成長に悪影響を与えるので、最大値でも平均空間照
度を１０ｌｘ程度に抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、夜蛾類の侵入を防
止した照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、夜蛾といわれるオオタバコガ、
ハスモンヨトウあるいはシロイチモジヨトウなどは、農
作物に害を与える。一方、夜蛾の複眼は、昼間は明適
応、夜は暗適応しており、農作物を生産する甫場として
の農場であるたとえば果樹園に夜間に侵入した暗適応時
にのみ果実の吸汁をして害を与えている。

【０００３】このため、従来は、黄色の蛍光ランプを果
樹園に設置し、果樹園内の平均空間照度を１ｌｘ以上に
保つことで果樹園内に夜蛾が侵入することを防止してい
る。そして、このような黄色の蛍光ランプとしては、た
とえば特開昭５２−１８０８６号公報に記載の構成が知
られている。この特開昭５２−１８０８６号公報記載の
黄色の蛍光ランプは、波長が２５４ｎｍの紫外線領域の
水銀の輝線を透過しない保護膜層とこの波長２５４ｎｍ
の紫外線を黄色領域に発光させる蛍光体層を有し、黄色
に発光するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開昭５２−１８０８６号公報に記載のような蛍光ラン
プの場合には、蛍光体層が波長２５４ｎｍの紫外線によ
り励起されて黄色に発光するため、蛍光体の経年使用に
よる劣化を考慮しなければならず、平均空間照度を１ｌ
ｘ程度に抑えることが難しい。

【０００５】また、比較的光出力の小さい消費電力２０
Ｗ程度の蛍光ランプを配設して空間照度分布が１ｌｘ以
上になるようにしているが、蛍光ランプの周囲では平均
空間照度が１０ｌｘ以上になる場合もある。

【０００６】そして、このように平均空間照度が１０ｌ
ｘ以上になってしまうと、植物の光形態形成制御に悪影
響を与えてしまう。

【０００７】このため、蛍光ランプに大きな反射体など
を設け、この反射体により蛍光ランプから照射される光
を果樹園外に向けて反射して、空間照度分布が１ｌｘ程
度になるようにしている。

【０００８】また、夜蛾の活動する夜間は、気温の変化
も大きく、蛍光ランプの雰囲気温度によっては水銀蒸気
圧が変化して光強度が変化するため、蛍光ランプで夜蛾
類を防除するには効率がよくない。

【０００９】さらに、蛍光ランプの寿命は４０００時間
から６０００時間程度であるため、蛍光ランプの保守が
煩雑になるとともに、蛍光ランプの周囲は高温、高湿で
あるため反射体などの寿命も短く、保守が煩雑である問
題を有している。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、植物に悪影響を与えにくく保守が容易で効率良く夜
蛾類から植物を防除できる照明装置を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の照明装置
は、Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮのうち少なく
とも２種以上の金属を含む半導体で、発光温度が２００
０Ｋ〜３０００Ｋである発光装置と；この発光装置を装
着する基板と；発光装置を発光させる点灯回路と；発光
装置が装着された基板を収容する透光性を有する管体
と；この管体の少なくともいずれか一端に設けられ電気
的および機械的のいずれかの接続機能を有する接続手段
とを具備したもので、蛍光ランプと同様の形状で、光出
力を大きくせず、保守が容易で夜蛾から植物を防除でき
る。

【００１２】請求項２記載の照明装置は、Ｇａ、Ａｓ、
Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮのうち少なくとも２種以上の金
属を含む半導体で、発光温度が２０００Ｋ〜３０００Ｋ
である発光装置と；この発光装置を装着する基板と；発
光装置を発光させる点灯回路と；基板が装着されるカバ
ー体と；このカバー体の一端に設けられ発光装置に電力
を供給する口金とを具備したもので、電球と同様の形状
で、光出力を大きくせず、保守が容易で夜蛾から植物を
防除できる。

【００１３】請求項３記載の照明装置は、請求項１また
は２記載の発光装置において、波長５００ｎｍ以下の光
を除去するフィルタを具備したもので、夜蛾を刺激する
波長５００ｎｍ以下の光を除去する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の照明装置の一実施
の形態を図面を参照して説明する。

【００１５】図１は一実施の形態の照明装置を示す側面
図、図２は照明装置を示す断面図で、これら図１および
図２に示すように、１は照明装置で、この照明装置１は
透光性を有するガラスまたは高分子材料などのプラステ
ィックの直管型蛍光ランプと同様の筒状の管体２を有
し、この管体２の両端には口金３が取り付けられ、これ
ら口金３，３にはそれぞれ接続手段としての一対のピン
４，４が取り付けられている。なお、管体２はガラスの
場合、Ｆｅ³⁺、Ｃｒ⁶⁺、Ｖ⁵⁺の有色イオンを添加したも
のを用い、波長５００ｎｍより長い波長の光のみを透過
し、波長５００ｎｍ以下の光を遮断させる。また、管体
２は、硫セレン化カドミウムをＣｄＳ／ＣｄＳｅ＞１の
混合比、または、この混合比のＣｄＳ／ＣｄＳｅにＺｎ
Ｏを混合させてコロイド状に分散させて、同様に、波長
５００ｎｍより長い波長の光のみを透過し、波長５００
ｎｍ以下の光を遮断させてもよい。さらに、管体２は直
間型に限らず、環状のものでも良い。交流の場合も直流
の場合も、一対のピン４，４があれば電力を供給できる
ので、他の一対のピン４，４は機械的な接続のみに用い
るダミーとしてもよい。

【００１６】また、管体２内には、管体２の長手方向に
沿って長手方向を有する細長矩形状の回路基板５が収納
されている。そして、この回路基板５には、指向性を持
たせるために前面側のみにＧａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｐ
およびＮのうち少なくとも２種以上の金属を含む半導体
で、発光温度が２０００Ｋ〜３０００Ｋの発光装置とし
ての発光ダイオード６が等間隔で直線状に配設されてい
る。

【００１７】さらに、回路基板５の背面側には、ピン４
から電力の供給を受け、発光ダイオード６を発光させる
点灯回路８が取り付けられている。

【００１８】図３は点灯回路を示す回路図で、この点灯
回路８は商用交流電源ｅに点灯モジュール11の交流入力
端子を接続し、この点灯モジュール11の直流出力端子
に、発光ダイオード６を複数に直列に接続したものであ
る。

【００１９】そして、図４に示すように、たとえば農作
物を生産する甫場としての農場であるたとえば果樹園の
栽培畝12の周囲に栽培畝12とは反対方向に向けて光を照
射するように照明装置１を配設する。この場合、果樹園
内の平均空間照度を１ｌｘ〜１０ｌｘ、好ましくは１ｌ
ｘ程度にして、果樹園内に夜蛾が侵入することを防止す
る。なお、平均空間照度を１０ｌｘ以上にすると、植物
の光形態形成、すなわち植物の成長に悪影響を与えるの
で、最大値でも平均空間照度を１０ｌｘ程度に抑制す
る。

【００２０】すなわち、分光視感効率は、図５に示すよ
うに、昆虫Ａは、暗視所の人間Ｂおよび明視所の人間Ａ
に比べて波長５００ｎｍ以下の光の視感効率が高く、図
６に示す６以下に示す夜間活動性の夜蛾で顕著である。
一方、夜蛾の複眼は、昼間は明適応、夜は暗適応してお
り、農作物を生産する甫場としての農場であるたとえば
果樹園に夜間に侵入した暗適応時にのみ果実の吸汁をし
て害を与えている。このため、果樹園内の平均空間照度
を１ｌｘ以上に保つことで果樹園内に夜蛾が侵入するこ
とを防止できる。

【００２１】そして、発光ダイオード６に、ＧａＡｓＰ
系、ＧａＰＮ系、ＧａＡｌＡｓ系あるいはＧａＰ系を用
いる場合には、図７に示すように、実線１から実線３の
いずれかを用いればよく、高出力のＡｌＩｎＧａＰ系を
用いる場合には黄色を用いればよい。なお、発光ダイオ
ード６は、蛍光ランプに比べて効率良く小さい出力を得
ることができる。

【００２２】また、たとえばＧａＩｎＮに蛍光体を加え
た発光ダイオード６の場合には、波長に対する相対発光
強度は、図９に示すようになり、管体２を介して発光ダ
イオード６の光を照射することにより、昆虫を刺激する
波長５００ｎｍ以下の光が図１０に示すように除去され
て、より効率良く夜蛾が侵入することを防止する。

【００２３】なお、発光ダイオード６は、それぞれ直線
状で回路基板５に配設しているが、マトリクス状あるい
はランダムに配設してもよい。

【００２４】また、発光ダイオード６を保護するため
に、発光ダイオード６に対して、保護用のコンデンサあ
るいは保護用のコンデンサおよび抵抗の直列回路を並列
に接続したり、保護用のダイオードあるいは保護用のダ
イオードおよび抵抗の直列回路を逆並列に接続すること
により、発光ダイオード６を静電破壊から保護するよう
にしてもよい。

【００２５】さらに、照明装置１に光ファイバあるいは
アクリル導光板などの導光手段あるいは反射手段を設
け、このような導光手段あるいは反射手段により所望の
場所に発光ダイオード６からの光を導光あるいは反射し
て照射するようにしてもよい。

【００２６】このように発光ダイオード６を用いること
により、従来の蛍光ランプのように温度により水銀蒸気
圧が変化して光出力が変化してしまうことがなくなり夜
間でも安定して光を照射できる。また、蛍光体の紫外線
による劣化などの光束維持率の低下がなく、４０００時
間から６０００時間程度の寿命も、１００００時間から
２００００時間程度に寿命が長くなり、保守が容易にな
る。さらに、発光ダイオード６自体の点灯によるランニ
ングコストを抑制できるのみならず、高温にならないた
め器具の劣化なども少なく、ランニングコストを抑制で
きる。

【００２７】図１１は他の実施の形態の照明装置を示す
断面図で、図２に示す照明装置１において、回路基板５
の幅方向の中央を長手方向に沿って発光ダイオード６を
２列それぞれの別個の面に位置するように突出して折り
曲げたものである。このようにすることにより、やや指
向性が低下してやや幅広い範囲を照射できる。

【００２８】図１２はまた他の実施の形態の照明装置を
示す断面図で、図２に示す照明装置１において、回路基
板５を管体２より径小の円筒状とし管体２内に管体２と
同軸に配設されている。また、回路基板５の外周面には
発光ダイオード６が周方向ににそれぞれ軸方向に沿って
直線状に配設され、回路基板５の内方に点灯回路８が収
納されている。

【００２９】図１３はさらに他の実施の形態の照明装置
を示す断面図で、図１２に示す照明装置１において、回
路基板５を長手方向を軸として湾曲させたもので、回路
基板５の長手方向両側を管体２に当接させたものであ
る。そして、回路基板５の表面に発光ダイオード６がそ
れぞれ軸方向に沿って直線状に配設され、回路基板５の
背面に点灯回路８が収納されている。

【００３０】図１４はまたさらに他の実施の形態の照明
装置を示す側面図で、図１に示す照明装置１において、
管体２の一端側にエジソンベースの口金17を装着した片
口金の直管型である。

【００３１】図１５はまた他の実施の形態の照明装置を
示す斜視図で、親水性を有する高分子材料または表面に
たとえば酸化チタンにシリコーン系材料を組み合わせた
親水性を有する金属酸化膜を備えた高分子材料のカバー
体16を有し、このカバー体16の基端側にはたとえばシリ
コーン系樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂の少
なくともいずれかを含む図示しない撥水層を介してエジ
ソンベースの口金17が嵌合されて装着されている。ま
た、カバー体16の先端側には同様にたとえばシリコーン
系樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂の少なくと
もいずれかを含む図示しない撥水層を介して親水性を有
するたとえば酸化チタンにシリコーン系材料を組み合わ
せた金属酸化膜を備えた透光性高分子材料の保持体18が
接合されて取り付けられ、カバー体16および保持体18で
ほぼ電球形状になっている。また、カバー体16および保
持体18内には回路基板５が収納され、この回路基板５は
装着されている発光ダイオード６なども含めて透光性撥
水性樹脂によりモールドされ、この回路基板５の背面側
には点灯回路８が取り付けられ、この点灯回路８はリー
ド線19にて口金17に電気的に接続されている。

【００３２】このように、カバー体16および保持体18の
接合部分、カバー体16および口金17の嵌合部分に撥水層
を設けることで、内部への水の浸入を防止する。

【００３３】また、カバー体16および保持体18の表面を
親水性とすることにより、付着した水を重力により落下
させ散水などによる水滴の付着を防ぐとともに、表面に
付着した汚れも雨水により洗い流すことができる。

【００３４】さらに、回路基板５を発光ダイオード６な
どとともに透光性撥水性樹脂によりモールドすることに
より、回路基板５を水の付着による短絡を防止するとと
もに、回路基板５の温度の低下を図れる。

【００３５】なお、高い防水性が不要の場合には、カバ
ー体16を通常のガラスあるいはプラスティックで形成
し、保持体18をフロストあるいは透明な透光性を有する
ガラスあるいは透光性プラスティックで形成してもよ
い。

【００３６】また、回路基板５は、いずれの場合にも平
板状または湾曲したものに限らず、球面状あるいは非球
面状など任意の形態でそれぞれ同様の効果を得ることが
できる。

【００３７】図１６は照明装置の一部を切り欠いて示す
平面図、図１７は照明装置の一部を切り欠いて示す正面
図、図１８は照明装置の一部を切り欠いて示す側面図で
ある。図１６ないし図１８に示すように、照明装置１は
防湿型で、上面に照射開口21を有する箱状の基体22を有
しており、この基体22には回路基板５がねじ23により取
り付けられている。また、基体22の照射開口21には照射
開口21を閉塞するカバー体24が取り付けられており、照
射開口21とカバー体24とが接続される部分にはたとえば
酸化チタンを含有する親水性被膜が形成されて水および
水蒸気の浸入を防止し、この親水性被膜の表面の部分に
はたとえばシリコーン系樹脂あるいはフッ素系樹脂の少
なくともいずれかを含む撥水性被膜が形成されて防水お
よび防湿になっている。

【００３８】図１９は他の実施の形態の点灯回路を示す
回路図で、図１９に示すように、この点灯回路８は直流
点灯用で、商用交流電源ｅに降圧トランス31を介してダ
イオードブリッジなどの全波整流器32の入力側が接続さ
れ、この全波整流器32の出力側は三端子安定化ＩＣ33が
接続されている。また、三端子安定化ＩＣ33の両端には
リップル除去用コンデンサ34，34が接続され、出力側に
は定電流用抵抗35を介して発光ダイオード６が直列に接
続されている。

【００３９】そして、商用交流電源ｅの電圧を降圧トラ
ンス31で降圧し、全波整流器32で全波整流し、三端子安
定化ＩＣ33で定電圧化して発光ダイオード６を点灯させ
る。

【００４０】図２０はまた他の実施の形態の点灯回路を
示す回路図で、図２０に示すように、この点灯回路８は
直流点灯用で、商用交流電源ｅにスイッチングＤＣパワ
ーサプライなどのＡＣ−ＤＣコンバータ36の入力端が接
続され、このＡＣ−ＤＣコンバータ36の出力端は定電流
用の抵抗37を介して発光ダイオード６が直列に接続され
ている。

【００４１】そして、商用交流電源ｅの交流をＡＣ−Ｄ
Ｃコンバータ36で直流に変換し、発光ダイオード６を点
灯させる。

【００４２】図２１はさらに他の実施の形態の点灯回路
を示す回路図で、図２１に示すように、この点灯回路８
は交流点灯用で、商用交流電源ｅに降圧トランス38を接
続し、この降圧トランス38に定電流用の抵抗39を介して
発光ダイオード６とを逆並列に接続している。

【００４３】そして、商用交流電源ｅの電圧の極性に従
いそれぞれ順極性の発光ダイオード６が交互に点灯す
る。

【００４４】図２２はまたさらに他の実施の形態の点灯
回路を示す回路図で、図２２に示すように、この点灯回
路８は交流点灯用で、商用交流電源ｅに定電流用の抵抗
41を介して１対の発光ダイオード６を逆並列に接続して
いる。

【００４５】そして、この場合も同様に、商用交流電源
ｅの電圧の極性に従い逆並列に接続された発光ダイオー
ド６が交互に点灯する。

【００４６】図２３はまた他の実施の形態の点灯回路を
示す回路図で、図２３に示すように、この点灯回路８は
直流点灯用で、商用交流電源ｅにオシレータ42を介して
発光ダイオード６が直列に接続されている。

【００４７】そして、オシレータ42により、発光ダイオ
ード６を点灯する。また、このようにオシレータ42を用
いれば、降圧トランスおよび停電流用の抵抗が不要で、
発熱する部品がなく低損失となり、装置の小型化を図れ
る。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の照明装置によれば、Ｇ
ａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮのうち少なくとも２
種以上の金属を含む半導体で、発光温度が２０００Ｋ〜
３０００Ｋである発光装置とを具備したので、蛍光ラン
プと同様の形状で、光出力を大きくせず、保守が容易で
夜蛾から植物を防除できる。

【００４９】請求項２記載の照明装置によれば、Ｇａ、
Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮのうち少なくとも２種以
上の金属を含む半導体で、発光温度が２０００Ｋ〜３０
００Ｋである発光装置とを具備したので、電球と同様の
形状で、光出力を大きくせず、保守が容易で夜蛾から植
物を防除できる。

【００５０】請求項３記載の発光装置によれば、請求項
１または２記載の発光装置に加え、波長５００ｎｍ以下
の光を除去するフィルタを具備したので、夜蛾を刺激す
る波長５００ｎｍ以下の光を除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の照明装置を示す側面図
である。

【図２】同上断面図である。

【図３】同上点灯回路を示す回路図である。

【図４】同上照明装置を果樹園に設置した状態を示す平
面図である。

【図５】同上人間と昆虫の分光視感効率の関係を示すグ
ラフである。

【図６】同上昆虫の活動性による区分を示すグラフであ
る。

【図７】同上ＧａＡｓＰ系、ＧａＰＮ系、ＧａＡｌＡｓ
系あるいはＧａＰ系の発光ダイオードの分光放射強度を
示すグラフである。

【図８】同上高出力のＡｌＩｎＧａＰ系の発光ダイオー
ドの分光放射強度を示すグラフである。

【図９】同上ＧａＩｎＮに蛍光体を加えた発光ダイオー
ドの分光放射強度を示すグラフである。

【図１０】同上管体で波長５００ｎｍ以下の紫外線を除
去したＧａＩｎＮに蛍光体を加えた発光ダイオードの分
光放射強度を示すグラフである。

【図１１】同上他の実施の形態の照明装置を示す断面図
である。

【図１２】同上また他の実施の形態の照明装置を示す断
面図である。

【図１３】同上さらに他の実施の形態の照明装置を示す
断面図である。

【図１４】同上またさらに他の実施の形態の照明装置を
示す側面図である。

【図１５】同上また他の実施の形態の照明装置を示す斜
視図である。

【図１６】同上照明装置の一部を切り欠いて示す平面図
である。

【図１７】同上照明装置の一部を切り欠いて示す正面図
である。

【図１８】同上照明装置の一部を切り欠いて示す側面図
である。

【図１９】同上他の実施の形態の点灯回路を示す回路図
である。

【図２０】同上また他の実施の形態の点灯回路を示す回
路図である。

【図２１】同上さらに他の実施の形態の点灯回路を示す
回路図である。

【図２２】同上またさらに他の実施の形態の点灯回路を
示す回路図である。

【図２３】同上また他の実施の形態の点灯回路を示す回
路図である。

【符号の説明】

１照明装置２管体４接続手段としてのピン５回路基板６発光装置としての発光ダイオード８点灯回路 16 カバー体 17 口金

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮの
うち少なくとも２種以上の金属を含む半導体で、発光温
度が２０００Ｋ〜３０００Ｋである発光装置と；この発
光装置を装着する基板と；発光装置を発光させる点灯回
路と；発光装置が装着された基板を収容する透光性を有
する管体と；この管体の少なくともいずれか一端に設け
られ電気的および機械的のいずれかの接続機能を有する
接続手段と；を具備したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】Ｇａ、Ａｓ、Ａｌ、Ｉｎ、ＰおよびＮの
うち少なくとも２種以上の金属を含む半導体で、発光温
度が２０００Ｋ〜３０００Ｋである発光装置と；この発
光装置を装着する基板と；発光装置を発光させる点灯回
路と；基板が装着されるカバー体と；このカバー体の一
端に設けられ発光装置に電力を供給する口金と；を具備
したことを特徴とする照明装置。
【請求項３】波長５００ｎｍ以下の光を除去するフィ
ルタを具備したことを特徴とする請求項１または２記載
の照明装置。