JP4081648B2 - 電照装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物の光形態形成を制御する電照装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電照装置としてはたとえば特開平１０−１７８８９９号公報に記載の構成が知られている。この特開平１０−１７８８９９号公報には、波長４００ｎｍないし波長５００ｎｍの青色の内の波長４５０ｎｍの光量子束を０％ないし５０％、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの赤色の内の波長６６０ｎｍの光量子束を４０％ないし１００％、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの遠赤色の内の波長７３０ｎｍの光量子束を０％ないし１０％で、合計１００％とした光を発光する発光ダイオードを有している。
【０００３】
そして、定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期まで一定の光質で照射し、長日植物の開花促進効果および徒長促進効果を図り、栽培期間を短くしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開平１０−１７８８９９号公報に記載の電照装置の場合、定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期まで一定の光質で照射しているため、花卉の場合には草丈の促成栽培は可能であるが、花の重量を得ることができず、切花にした際の切花の草丈の長さに対する切花の重量で表される花品質が、太陽光のもとで栽培した花卉より低くなることがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、植物の促成栽培と花品質を適切に制御する電照装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電照装置は、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きく長日植物に照射する第１の照射手段と；波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きく長日植物に照射する第２の照射手段と；定植から花房形成の栄養成長期には第２の照射手段からの照射量が第１の照射手段からの照射量より多く、花房形成から開花までの開花期には第１の照射手段からの照射量が第２の照射手段からの照射量より多くなる第１の切換状態、または定植から花房形成の栄養成長期には第１の照射手段からの照射量が第２の点灯手段からの照射量より多く、花房形成から開花までの開花期には第２の照射手段からの照射量が第１の照射手段からの照射量より多くなる第２の切換状態のいずれか一方の切換状態を選択的に設定する設定手段と；設定手段で設定されたいずれか一方の切換状態で、第１および第２の照射手段からの照射量を切り換える切換手段と；を具備したもので、長日植物の定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期で切換手段により第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方に切り換えることにより、促成栽培および花品質の向上を制御できる。そして、栄養成長期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くして、開花期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、速やかに開花させて花重量を増加させて花品質が向上した長日植物の栽培を可能にしたり、栄養成長期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、節間を短くして短期間に葉数を増加させ、開花期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、適切に開花させて短期間に栽培が可能になる。
【０００７】
請求項２記載の電照装置は、請求項１記載の電照装置において、栄養成長期と開花期とを計時により設定するタイマ手段を具備し、切換手段は、タイマ手段の計時に基づいて第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方の照射量が多くなるように切り換えるもので、栄養成長期の時間を予めタイマ手段により設定することにより、栄養成長期から開花期への切り換えを容易にする。
【０００８】
請求項３記載の電照装置は、請求項１または２記載の電照装置において、長日植物の高さを検出する検出手段を備え、切換手段は、検出手段で検出された高さに基づいて第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方の照射量が多くなるように切り換えるもので、長日植物の高さを検出手段で検出して、この高さに基づき栄養成長期から開花期に切り換えることにより、適切な草丈で開花できる。
【０００９】
請求項４記載の電照装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の電照装置において、切換手段は、第１の照射手段および第２の照射手段の光量子束を栄養成長期より開花期に大きくするもので、光量子束をより多く必要とする開花期に光量子束を大きくすることにより、開花期の光量子束を大きくすることにより、効率良く開花しエネルギー効率が向上する。
【００１０】
請求項５記載の電照装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の電照装置において、第２の照射手段は、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束も放射するもので、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束は目視できないが、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を放射することにより、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束は可視領域で目視可能なため、この波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を目視することにより、第２の照射手段の点灯を目視確認できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電照装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は一実施の形態の電照装置を示す側面図、図２は電照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は電照装置で、この電照装置１は透光性を有するガラスまたはプラスティックの筒状の管体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４，４，５，５が取り付けられている。
【００１３】
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６が収納されている。そして、この回路基板６には、長手方向の一端側に沿ってIII−Ｖ族化合物半導体であるＧａ、ＡｌおよびＡｓ、同様にIII−Ｖ族化合物半導体であるＧａ、ＡｌおよびＰ、または、同様にIII−Ｖ族化合物Ｉｎ、Ｇａ、ＡｌおよびＰを含み波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの赤色で光量子束にピークを有する第１の照射手段としての第１の発光ダイオード７が等間隔で直線状に配設され、他端側に沿ってＧａおよびＰを含み波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの遠赤外線で光量子束にピークを有する第２の照射手段としての第２の発光ダイオード８が第１の発光ダイオード７の位置する部分の間に対応して第１の発光ダイオード７と平行に等間隔で直線状に配設されている。また、第２の発光ダイオード８と並んで５０個以上の光量子を有する１以上の波長４００ｎｍないし７００ｎｍの可視光を照射する第２の照射手段としての第２の発光ダイオード９が配設されている。なお、第１の発光ダイオード７または第２の発光ダイオード８のいずれかに、Ｎを含む窒化物を用いてもよい。また、第１の発光ダイオード７としては、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＰ系、ＧａＡｓＰ：Ｎ／ＧａＰ系、および、Ｉｎ（ＧａＡｌ）Ｐ／ＧａＡｓ系などがあり、第２の発光ダイオード８としては、ＧａＰ：ＺｎＯ／ＧａＰ系などがある。
【００１４】
さらに、回路基板６の背面側には、ピン４，５から電力の供給を受け、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８を発光させる点灯回路10が取り付けられている。
【００１５】
図３は点灯回路を示す回路図で、この点灯回路10は商用交流電源ｅに切換手段としての点灯モジュール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、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９をそれぞれ交互に直列に接続しそれぞれ独立して出力調整可能に並列に接続したものである。また、点灯モジュール11には、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくさせたり、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくさせたり設定する設定手段12が接続されている。なお、いずれの場合にも第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８のいずれか一方のみ点灯させて所定の光量子束にしてもよく、また第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８の双方を調光点灯させて所定の光量子束に調整してもよい。
【００１６】
そして、たとえば植物が植えられている長手方向に沿って、電照装置１の長手方向を合わせて第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９を発光させることにより、効率良く植物に第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９の光を照射できる。
【００１７】
また、設定手段12により点灯モジュール11を制御して、第１の照射手段による点灯状態とし、図４に示すように、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８の光量子束と合わせた波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値を０．４μｍｏｌ／ｍ２・ｓより大きくし、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値を０．４μｍｏｌ／ｍ２・ｓより小さくするとともに、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値と波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値との比を１．０より大きくする。
【００１８】
さらに、同様に設定手段12により点灯モジュール11を制御して、第２の照射手段による点灯状態とし、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８を発光させることにより、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８の光量子束と合わせた電照装置１の全体の放射光は波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値を０．１μｍｏｌ／ｍ２・ｓより小さくし、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値を０．１μｍｏｌ／ｍ２・ｓより大きくし、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値と波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値との比を１．０より小さくする。
【００１９】
【表１】
【００２０】
そして、表１に示すように、たとえば定植から花房形成の栄養成長期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、開花して欲しい時期に設定手段12により点灯モジュール11を切り換え、花房形成から開花までの開花期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、図５（ａ）に示すように、太陽光で育成した場合に比べて育成時間は長くかかるものの、栄養成長期には十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くして、開花期には速やかに開花させて花重量を増加させて花品質が向上した長日植物の栽培が可能になる。また、栄養育成期から開花期に変化させることにより開花期を任意に制御できるため、開花時期を任意に設定可能である。
【００２１】
また、定植から花房形成の栄養成長期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、開花して欲しい時期に設定手段12により点灯モジュール11を切り換え、花房形成から開花までの開花期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、図５（ｂ）に示すように、栄養成長期には節間を短くして短期間に葉数を増加させ、開花期には適切に開花させて太陽光で栽培した場合に比べて短期間に栽培が可能になる。
【００２２】
なお、設定手段12で設定するものに代えて、予め栄養成長期の時間を設定しておき、所定の時間が経過した後には、成長期から開花期に自動的に切り換えるようにしてもよい。このように設定すれば、開花時期を予め設定することができ、計画的に栽培できる。
【００２３】
また、長日植物の草丈を検出する検出手段を設け、この検出手段で予め設定されている高さに草丈が達したことを検出すると、成長期から開花期に自動的に切り換えるようにしてもよい。このように設定すれば、長日植物の草丈をそろえることができ品質の一定化を図りやすい。
【００２４】
さらに、栄養成長期に比べ開花期の光量子束を大きくしてもよい。光量子束をより多く必要とする開花期に光量子束を大きくすることにより、常に大きな光量子束が必要なくなり、開花期のみ光量子束を大きくして効率良く開花し電照のための電気代を節約できるとともにエネルギー効率が向上する。
【００２５】
また、第２の発光ダイオード８に加え第２の発光ダイオード９を点灯させ、第２の発光ダイオード８のみでは目視できないため第２の発光ダイオード９を点灯させて可視光を照射して第２の発光ダイオード８の点灯を擬似的に確認しているが、第２の発光ダイオード９をつけなくても花卉の栽培には影響はない。
【００２６】
なお、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９は、それぞれ直線状で回路基板６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。
【００２７】
また、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９を保護するために、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９のそれぞれに対して、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、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９を静電破壊から保護するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、電照装置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を設け、このような導光手段により所望の場所に第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９からの光を導光して照射するようにしてもよい。
【００２９】
また、点灯モジュール11により第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８を５０Ｈｚ以上で点灯させ、第２の発光ダイオード９を５０個以上の光量子で５Ｈｚないし２０Ｈｚ程度で点灯させるようにしてもよい。このように第２の発光ダイオード９を５Ｈｚないし２０Ｈｚ程度で点滅させることにより、人間がフリッカを感じやすく、第２の発光ダイオード８を目視することができなくても、第２の発光ダイオード８の点灯を知ることができる。
【００３０】
図６は他の実施の形態の電照装置を示す断面図で、図２に示す電照装置１において、回路基板６の幅方向の中央を長手方向に沿って第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９が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。
【００３１】
図７はまた他の実施の形態の電照装置を示す断面図で、図２に示す電照装置１において、回路基板６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６の外周面には第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９が周方向に交互にそれぞれ軸方向に沿って直線状に配設され、回路基板６の内方に点灯回路10が収納されている。
【００３２】
図８はさらに他の実施の形態の電照装置を示す断面図で、図７に示す電照装置１において、回路基板６を長手方向を軸として湾曲させたもので、回路基板６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６の表面に第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９が周方向に交互にそれぞれ軸方向に沿って直線状に配設され、回路基板６の背面に点灯回路10が収納されている。
【００３３】
図９はまた他の実施の形態の電照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６が収納され、この回路基板６は装着されている第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９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６の背面側には点灯回路10が取り付けられ、この点灯回路10はリード線19にて口金17に電気的に接続されている。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
さらに、回路基板６を第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９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６を水の付着による短絡を防止するとともに、回路基板６の温度の低下を図れる。
【００３７】
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。
【００３８】
また、回路基板６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。
【００３９】
図１０は電照装置の一部を切り欠いて示す平面図、図１１は電照装置の一部を切り欠いて示す正面図、図１２は電照装置の一部を切り欠いて示す側面図である。図１０ないし図１２に示すように、電照装置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６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。
【００４０】
上記実施の形態では、発光ダイオードを用いて説明したが、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９に代えて、直管形あるいは電球形蛍光ランプを用いても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
この場合、発光スペクトルが波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍで発光ピークを有するクロム付活酸化ガリウムガドリニウム（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｃｒ）蛍光体、発光スペクトルが波長６００ｎｍないし波長６２０ｎｍで発光ピークを有するユーロピウム付活酸希土類蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸化イットリウム（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ）蛍光体、および、波長６６０ｎｍないし波長６７０ｎｍで発光ピークを有するマンガン付活フロロゲルマン酸マグネシウム蛍光体などを用いればよい。また、Ｙ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｃｒ蛍光体を用いてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の電照装置によれば、長日植物の定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期で切換手段により第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方に切り換えることにより、促成栽培および花品質の向上を制御できる。そして、栄養成長期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くして、開花期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、速やかに開花させて花重量を増加させて花品質が向上した長日植物の栽培を可能にしたり、栄養成長期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、節間を短くして短期間に葉数を増加させ、開花期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、適切に開花させて短期間に栽培を可能にできる。
【００４３】
請求項２記載の電照装置によれば、請求項１記載の電照装置に加え、栄養成長期の時間を予めタイマ手段により設定することにより、栄養成長期から開花期への切り換えを容易にできる。
【００４４】
請求項３記載の電照装置によれば、請求項１または２記載の電照装置に加え、長日植物の高さを検出手段で検出して、この高さに基づき栄養成長期から開花期に切り換えることにより、適切な草丈で開花できる。
【００４５】
請求項４記載の電照装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の電照装置に加え、光量子束をより多く必要とする開花期の光量子束を大きくすることにより、効率良く開花しエネルギー効率を向上できる。
【００４６】
請求項５記載の電照装置によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の電照装置に加え、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束は目視できないが、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を放射することにより、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束は可視領域で目視可能なため、この波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を目視することにより、第２の照射手段の点灯を目視確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の電照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】 同上電照装置の波長と相対発光強度を示すグラフである。
【図５】 同上長日植物の栽培状態を示す説明図である。
（ａ） 花品質重視
（ｂ） 促成栽培
【図６】 同上他の実施の形態の電照装置を示す断面図である。
【図７】 同上また他の実施の形態の電照装置を示す断面図である。
【図８】 同上さらに他の実施の形態の電照装置を示す断面図である。
【図９】 同上また他の実施の形態の電照装置を示す斜視図である。
【図１０】 同上照明装置の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図１１】 同上照明装置の一部を切り欠いて示す正面図である。
【図１２】 同上照明装置の一部を切り欠いて示す側面図である。
【符号の説明】
１ 電照装置
７ 第１の照射手段としての第１の発光ダイオード
８ 第２の照射手段としての第２の発光ダイオード
11 切換手段としての点灯モジュール
12 設定手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物の光形態形成を制御する電照装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電照装置としてはたとえば特開平１０−１７８８９９号公報に記載の構成が知られている。この特開平１０−１７８８９９号公報には、波長４００ｎｍないし波長５００ｎｍの青色の内の波長４５０ｎｍの光量子束を０％ないし５０％、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの赤色の内の波長６６０ｎｍの光量子束を４０％ないし１００％、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの遠赤色の内の波長７３０ｎｍの光量子束を０％ないし１０％で、合計１００％とした光を発光する発光ダイオードを有している。
【０００３】
そして、定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期まで一定の光質で照射し、長日植物の開花促進効果および徒長促進効果を図り、栽培期間を短くしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開平１０−１７８８９９号公報に記載の電照装置の場合、定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期まで一定の光質で照射しているため、花卉の場合には草丈の促成栽培は可能であるが、花の重量を得ることができず、切花にした際の切花の草丈の長さに対する切花の重量で表される花品質が、太陽光のもとで栽培した花卉より低くなることがある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、植物の促成栽培と花品質を適切に制御する電照装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電照装置は、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きく長日植物に照射する第１の照射手段と；波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きく長日植物に照射する第２の照射手段と；定植から花房形成の栄養成長期には第２の照射手段からの照射量が第１の照射手段からの照射量より多く、花房形成から開花までの開花期には第１の照射手段からの照射量が第２の照射手段からの照射量より多くなる第１の切換状態、または定植から花房形成の栄養成長期には第１の照射手段からの照射量が第２の点灯手段からの照射量より多く、花房形成から開花までの開花期には第２の照射手段からの照射量が第１の照射手段からの照射量より多くなる第２の切換状態のいずれか一方の切換状態を選択的に設定する設定手段と；設定手段で設定されたいずれか一方の切換状態で、第１および第２の照射手段からの照射量を切り換える切換手段と；を具備したもので、長日植物の定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期で切換手段により第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方に切り換えることにより、促成栽培および花品質の向上を制御できる。そして、栄養成長期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くして、開花期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、速やかに開花させて花重量を増加させて花品質が向上した長日植物の栽培を可能にしたり、栄養成長期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、節間を短くして短期間に葉数を増加させ、開花期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、適切に開花させて短期間に栽培が可能になる。
【０００７】
請求項２記載の電照装置は、請求項１記載の電照装置において、栄養成長期と開花期とを計時により設定するタイマ手段を具備し、切換手段は、タイマ手段の計時に基づいて第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方の照射量が多くなるように切り換えるもので、栄養成長期の時間を予めタイマ手段により設定することにより、栄養成長期から開花期への切り換えを容易にする。
【０００８】
請求項３記載の電照装置は、請求項１または２記載の電照装置において、長日植物の高さを検出する検出手段を備え、切換手段は、検出手段で検出された高さに基づいて第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方の照射量が多くなるように切り換えるもので、長日植物の高さを検出手段で検出して、この高さに基づき栄養成長期から開花期に切り換えることにより、適切な草丈で開花できる。
【０００９】
請求項４記載の電照装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の電照装置において、切換手段は、第１の照射手段および第２の照射手段の光量子束を栄養成長期より開花期に大きくするもので、光量子束をより多く必要とする開花期に光量子束を大きくすることにより、開花期の光量子束を大きくすることにより、効率良く開花しエネルギー効率が向上する。
【００１０】
請求項５記載の電照装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の電照装置において、第２の照射手段は、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束も放射するもので、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束は目視できないが、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を放射することにより、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束は可視領域で目視可能なため、この波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を目視することにより、第２の照射手段の点灯を目視確認できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電照装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は一実施の形態の電照装置を示す側面図、図２は電照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は電照装置で、この電照装置１は透光性を有するガラスまたはプラスティックの筒状の管体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４，４，５，５が取り付けられている。
【００１３】
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６が収納されている。そして、この回路基板６には、長手方向の一端側に沿ってIII−Ｖ族化合物半導体であるＧａ、ＡｌおよびＡｓ、同様にIII−Ｖ族化合物半導体であるＧａ、ＡｌおよびＰ、または、同様にIII−Ｖ族化合物Ｉｎ、Ｇａ、ＡｌおよびＰを含み波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの赤色で光量子束にピークを有する第１の照射手段としての第１の発光ダイオード７が等間隔で直線状に配設され、他端側に沿ってＧａおよびＰを含み波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの遠赤外線で光量子束にピークを有する第２の照射手段としての第２の発光ダイオード８が第１の発光ダイオード７の位置する部分の間に対応して第１の発光ダイオード７と平行に等間隔で直線状に配設されている。また、第２の発光ダイオード８と並んで５０個以上の光量子を有する１以上の波長４００ｎｍないし７００ｎｍの可視光を照射する第２の照射手段としての第２の発光ダイオード９が配設されている。なお、第１の発光ダイオード７または第２の発光ダイオード８のいずれかに、Ｎを含む窒化物を用いてもよい。また、第１の発光ダイオード７としては、ＧａＡｌＡｓ／ＧａＰ系、ＧａＡｓＰ：Ｎ／ＧａＰ系、および、Ｉｎ（ＧａＡｌ）Ｐ／ＧａＡｓ系などがあり、第２の発光ダイオード８としては、ＧａＰ：ＺｎＯ／ＧａＰ系などがある。
【００１４】
さらに、回路基板６の背面側には、ピン４，５から電力の供給を受け、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８を発光させる点灯回路10が取り付けられている。
【００１５】
図３は点灯回路を示す回路図で、この点灯回路10は商用交流電源ｅに切換手段としての点灯モジュール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、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９をそれぞれ交互に直列に接続しそれぞれ独立して出力調整可能に並列に接続したものである。また、点灯モジュール11には、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくさせたり、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくさせたり設定する設定手段12が接続されている。なお、いずれの場合にも第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８のいずれか一方のみ点灯させて所定の光量子束にしてもよく、また第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８の双方を調光点灯させて所定の光量子束に調整してもよい。
【００１６】
そして、たとえば植物が植えられている長手方向に沿って、電照装置１の長手方向を合わせて第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９を発光させることにより、効率良く植物に第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９の光を照射できる。
【００１７】
また、設定手段12により点灯モジュール11を制御して、第１の照射手段による点灯状態とし、図４に示すように、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８の光量子束と合わせた波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値を０．４μｍｏｌ／ｍ２・ｓより大きくし、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値を０．４μｍｏｌ／ｍ２・ｓより小さくするとともに、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値と波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値との比を１．０より大きくする。
【００１８】
さらに、同様に設定手段12により点灯モジュール11を制御して、第２の照射手段による点灯状態とし、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８を発光させることにより、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８の光量子束と合わせた電照装置１の全体の放射光は波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値を０．１μｍｏｌ／ｍ２・ｓより小さくし、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値を０．１μｍｏｌ／ｍ２・ｓより大きくし、波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値と波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値との比を１．０より小さくする。
【００１９】
【表１】
そして、表１に示すように、たとえば定植から花房形成の栄養成長期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、開花して欲しい時期に設定手段12により点灯モジュール11を切り換え、花房形成から開花までの開花期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、図５（ａ）に示すように、太陽光で育成した場合に比べて育成時間は長くかかるものの、栄養成長期には十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くして、開花期には速やかに開花させて花重量を増加させて花品質が向上した長日植物の栽培が可能になる。また、栄養育成期から開花期に変化させることにより開花期を任意に制御できるため、開花時期を任意に設定可能である。
【００２１】
また、定植から花房形成の栄養成長期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、開花して欲しい時期に設定手段12により点灯モジュール11を切り換え、花房形成から開花までの開花期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値の方が大きい光を放射させ、図５（ｂ）に示すように、栄養成長期には節間を短くして短期間に葉数を増加させ、開花期には適切に開花させて太陽光で栽培した場合に比べて短期間に栽培が可能になる。
【００２２】
なお、設定手段12で設定するものに代えて、予め栄養成長期の時間を設定しておき、所定の時間が経過した後には、成長期から開花期に自動的に切り換えるようにしてもよい。このように設定すれば、開花時期を予め設定することができ、計画的に栽培できる。
【００２３】
また、長日植物の草丈を検出する検出手段を設け、この検出手段で予め設定されている高さに草丈が達したことを検出すると、成長期から開花期に自動的に切り換えるようにしてもよい。このように設定すれば、長日植物の草丈をそろえることができ品質の一定化を図りやすい。
【００２４】
さらに、栄養成長期に比べ開花期の光量子束を大きくしてもよい。光量子束をより多く必要とする開花期に光量子束を大きくすることにより、常に大きな光量子束が必要なくなり、開花期のみ光量子束を大きくして効率良く開花し電照のための電気代を節約できるとともにエネルギー効率が向上する。
【００２５】
また、第２の発光ダイオード８に加え第２の発光ダイオード９を点灯させ、第２の発光ダイオード８のみでは目視できないため第２の発光ダイオード９を点灯させて可視光を照射して第２の発光ダイオード８の点灯を擬似的に確認しているが、第２の発光ダイオード９をつけなくても花卉の栽培には影響はない。
【００２６】
なお、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９は、それぞれ直線状で回路基板６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。
【００２７】
また、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９を保護するために、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９のそれぞれに対して、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、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９を静電破壊から保護するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、電照装置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を設け、このような導光手段により所望の場所に第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９からの光を導光して照射するようにしてもよい。
【００２９】
また、点灯モジュール11により第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８を５０Ｈｚ以上で点灯させ、第２の発光ダイオード９を５０個以上の光量子で５Ｈｚないし２０Ｈｚ程度で点灯させるようにしてもよい。このように第２の発光ダイオード９を５Ｈｚないし２０Ｈｚ程度で点滅させることにより、人間がフリッカを感じやすく、第２の発光ダイオード８を目視することができなくても、第２の発光ダイオード８の点灯を知ることができる。
【００３０】
図６は他の実施の形態の電照装置を示す断面図で、図２に示す電照装置１において、回路基板６の幅方向の中央を長手方向に沿って第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９が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。
【００３１】
図７はまた他の実施の形態の電照装置を示す断面図で、図２に示す電照装置１において、回路基板６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６の外周面には第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９が周方向に交互にそれぞれ軸方向に沿って直線状に配設され、回路基板６の内方に点灯回路10が収納されている。
【００３２】
図８はさらに他の実施の形態の電照装置を示す断面図で、図７に示す電照装置１において、回路基板６を長手方向を軸として湾曲させたもので、回路基板６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６の表面に第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９が周方向に交互にそれぞれ軸方向に沿って直線状に配設され、回路基板６の背面に点灯回路10が収納されている。
【００３３】
図９はまた他の実施の形態の電照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６が収納され、この回路基板６は装着されている第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９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６の背面側には点灯回路10が取り付けられ、この点灯回路10はリード線19にて口金17に電気的に接続されている。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
さらに、回路基板６を第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９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６を水の付着による短絡を防止するとともに、回路基板６の温度の低下を図れる。
【００３７】
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。
【００３８】
また、回路基板６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。
【００３９】
図１０は電照装置の一部を切り欠いて示す平面図、図１１は電照装置の一部を切り欠いて示す正面図、図１２は電照装置の一部を切り欠いて示す側面図である。図１０ないし図１２に示すように、電照装置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６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。
【００４０】
上記実施の形態では、発光ダイオードを用いて説明したが、第１の発光ダイオード７および第２の発光ダイオード８，９に代えて、直管形あるいは電球形蛍光ランプを用いても同様の効果を得ることができる。
【００４１】
この場合、発光スペクトルが波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍで発光ピークを有するクロム付活酸化ガリウムガドリニウム（Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｃｒ）蛍光体、発光スペクトルが波長６００ｎｍないし波長６２０ｎｍで発光ピークを有するユーロピウム付活酸希土類蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸化イットリウム（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ）蛍光体、および、波長６６０ｎｍないし波長６７０ｎｍで発光ピークを有するマンガン付活フロロゲルマン酸マグネシウム蛍光体などを用いればよい。また、Ｙ３Ｇａ５Ｏ１２：Ｃｒ蛍光体を用いてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１記載の電照装置によれば、長日植物の定植から花房形成の栄養成長期および花房形成から開花までの開花期で切換手段により第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方に切り換えることにより、促成栽培および花品質の向上を制御できる。そして、栄養成長期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くして、開花期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、速やかに開花させて花重量を増加させて花品質が向上した長日植物の栽培を可能にしたり、栄養成長期には波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、節間を短くして短期間に葉数を増加させ、開花期には波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きくし、適切に開花させて短期間に栽培を可能にできる。
【００４３】
請求項２記載の電照装置によれば、請求項１記載の電照装置に加え、栄養成長期の時間を予めタイマ手段により設定することにより、栄養成長期から開花期への切り換えを容易にできる。
【００４４】
請求項３記載の電照装置によれば、請求項１または２記載の電照装置に加え、長日植物の高さを検出手段で検出して、この高さに基づき栄養成長期から開花期に切り換えることにより、適切な草丈で開花できる。
【００４５】
請求項４記載の電照装置によれば、請求項１ないし３いずれか一記載の電照装置に加え、光量子束をより多く必要とする開花期の光量子束を大きくすることにより、効率良く開花しエネルギー効率を向上できる。
【００４６】
請求項５記載の電照装置によれば、請求項１ないし４いずれか一記載の電照装置に加え、波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束は目視できないが、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を放射することにより、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束は可視領域で目視可能なため、この波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束を目視することにより、第２の照射手段の点灯を目視確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の電照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】 同上電照装置の波長と相対発光強度を示すグラフである。
【図５】 同上長日植物の栽培状態を示す説明図である。
（ａ） 花品質重視
（ｂ） 促成栽培
【図６】 同上他の実施の形態の電照装置を示す断面図である。
【図７】 同上また他の実施の形態の電照装置を示す断面図である。
【図８】 同上さらに他の実施の形態の電照装置を示す断面図である。
【図９】 同上また他の実施の形態の電照装置を示す斜視図である。
【図１０】 同上照明装置の一部を切り欠いて示す平面図である。
【図１１】 同上照明装置の一部を切り欠いて示す正面図である。
【図１２】 同上照明装置の一部を切り欠いて示す側面図である。
【符号の説明】
１ 電照装置
７ 第１の照射手段としての第１の発光ダイオード
８ 第２の照射手段としての第２の発光ダイオード
11 切換手段としての点灯モジュール
12 設定手段
Claims (5)
- 波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値が波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値より大きく長日植物に照射する第１の照射手段と；
波長７００ｎｍないし波長８００ｎｍの光量子束の積分値が波長６００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束の積分値より大きく長日植物に照射する第２の照射手段と；
定植から花房形成の栄養成長期には第２の照射手段からの照射量が第１の照射手段からの照射量より多く、花房形成から開花までの開花期には第１の照射手段からの照射量が第２の照射手段からの照射量より多くなる第１の切換状態、または定植から花房形成の栄養成長期には第１の照射手段からの照射量が第２の照射手段からの照射量より多く、花房形成から開花までの開花期には第２の照射手段からの照射量が第１の照射手段からの照射量より多くなる第２の切換状態のいずれか一方の切換状態を選択的に設定する設定手段と；
設定手段で設定されたいずれか一方の切換状態で、第１および第２の照射手段からの照射量を切り換える切換手段と；
を具備したことを特徴とする電照装置。 - 栄養成長期と開花期とを計時により設定するタイマ手段を具備し、
切換手段は、タイマ手段の計時に基づいて第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方の照射量が多くなるように切り換える
ことを特徴とする請求項１記載の電照装置。 - 長日植物の高さを検出する検出手段を備え、
切換手段は、検出手段で検出された高さに基づいて第１の照射手段および第２の照射手段のいずれか一方の照射量が多くなるように切り換える
ことを特徴とする請求項１または２記載の電照装置。 - 切換手段は、第１の照射手段および第２の照射手段の光量子束を栄養成長期より開花期に大きくする
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の電照装置。 - 第２の照射手段は、波長４００ｎｍないし波長７００ｎｍの光量子束も放射する
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載の電照装置。
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