JP7425323B2 - 照光装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る照光装置10の模式的な斜視図を示す。また、図2は、照光装置10の模式的な上面図を示す。照光装置10は、複数の白色光源110、複数の補助光源111、照光検知部として機能する第一太陽光パネル132、光量測定部113として機能する第二太陽光パネル133、を有する。また、二行×N列(Nは1以上)で配された白色光源110の行間に、一行×M列(Mは1以上)の補助光源111が配されており、三行で配列された白色及び補助光源111が、計二セット配されている。なお、白色光源及び補助光源の配置はこれに限らない。例えば、各行で白色光源と補助光源が交互に配置されてもよく、その他の配置方法であってもよい。
図6は、第2実施形態に係る育成システム1において照光装置11が有する機能を示した機能ブロック図である。図6に基づき説明される各種の機能及び処理は、例えば図4で示したハードウェア構成を有する照光装置11において、CPU117が動作することにより実現される。従って、第2実施形態に係る照光装置11のハードウェア構成は、第1実施形態の照光装置10と同様のものでよい。
これまで説明してきた照光装置は、上面に第二太陽光パネル133が設置される。設置面は上面に限るわけではないが、第二太陽光パネル133が特定の面を向いて設置されている一方で、太陽の位置は時間と共に移動する。従って、太陽の移動に追従して第二太陽光パネル133による太陽光の受光領域が移動しないと、第二太陽光パネル133による受光条件が変わり、例え太陽から同じ強さの光が放射されていたとしても、第二太陽光パネル133により変換される電力の値は異なることが考えられる。
第4実施形態は、第1乃至第3実施形態で説明してきた育成システム1の別の構成例である。第4実施形態に係る育成システム1のシステム構成を図10に示す。図10に示されるように、第4実施形態に係る育成システム1は、環境測定装置40及び制御装置30を有する点で異なる。また、第4実施形態に係る照光装置13は、第1実施形態の照光装置13と比べて光量測定部113及び昇降検知部112を有しない点で異なる。従って、第4実施形態に係る照光装置13は、第一太陽光パネル132及び第二太陽光パネル133を有していなくてよい。
上述した第一発光装置140について説明を補足する。第一蛍光体は、Sr及びCaから選択される少なくとも一種の元素と、Euと、Alと、Siとを含む組成を有する窒化物蛍光体を含むことが好ましい。例えば、第一蛍光体としては、組成式として、(Sr,Ca)AlSiN3:Euで表される窒化物蛍光体が挙げられる。
(Ca1-p-qSrpEuq)AlSiN3 (I)
式(I)中、p及びqは、0≦p≦1.0、0<q<0.5、0<p+q≦1.0を満たす数である。
(i-j)MgO・(j/2)Sc2O3・kMgF2・mCaF2・(1-n)GeO2・(n/2)M1O3:vMn4+ (II)
式(II)中、M1はAl、Ga及Inからなる群から選択される少なくとも1種であり、i、j、k、m、n及びvはそれぞれ、2≦i≦4、0≦j<0.5、0<k<1.5、0≦m<1.5、0<n<0.5、及び0<v<0.05を満たす数である。
M2 dM3 eM4 fAl3-gSigNh (III)
式(III)中、M2は、Ca、Sr、Ba及びMgからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M3は、Li、Na及びKからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、M4は、Eu、Ce、Tb及びMnからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、d、e、f、g及びhは、それぞれ0.80≦d≦1.05、0.80≦e≦1.05、0.001<f≦0.1、0≦g≦0.5、3.0≦h≦5.0を満たす数である。
(Ca1-r-s-tSrrBasEut)2Si5N8 (IV)
式(IV)中、r、s及びtは、0≦r≦1.0、0≦s≦1.0、0<t<1.0及びr+s+t≦1.0を満たす数である。
(Ca,Sr)S:Eu (V)
A2[M5 1-uMn4+ uF6] (VI)
式(VI)中、Aは、K、Li、Na、Rb、Cs及びNH4 +からなる群から選択される少なくとも1種であり、M5は、第4族元素及び第14族元素からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、uは0<u<0.2を満たす数である。
(Al1-wCrw)2O3 (VII)
式(VII)中、wは、0<w<1を満たす数である。
(Ln1-x-yCexCry)3(Al1―zMz)5O12 (VIII)
式(VIII)中、Lnは、Ceを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素であり、Mは、Ga及びInからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、x、y及びzは、0.0002<x<0.50、0.0001<y<0.05、0≦z≦0.8を満たす数である。
次に、上述した第三発光装置142について説明を補足する。赤色蛍光体は、Sr及びCaから選択される少なくとも一種の元素と、Alとを組成に有し、Eu2+で賦活されるシリコンナイトライドを含む蛍光体(以下、「CASN蛍光体」と記載する場合がある。)を含むことが好ましい。赤色蛍光体は、アルカリ土類金属元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素と、アルカリ金属元素からなる群より選択される少なくとも一種の元素とを組成に有し、Eu2+で賦活されるアルミナイトライドを含む蛍光体、Mn4+で賦活されるフルオロジャーマネート蛍光体、Eu2+で賦活されるCa又はSrの硫化物を含む蛍光体、及びアルカリ金属元素及びアンモニウムイオン(NH4 +)からなる群から選択される少なくとも一種の元素又はイオンと、第4族元素及び第14族元素からなる群から選択される少なくとも一種の元素を組成に有し、Mn4+で賦活されるフッ化物を含む蛍光体からなる群より選択される少なくとも一種の蛍光体を含むことが好ましい。
式(IX)中、s、t、u、v、w及びxは、それぞれ0≦s≦1、0<t<1.0、0<s+t<1.0、0.8≦x≦1.0、0.8≦u≦1.2、0.8≦v≦1.2、1.9≦u+v≦2.1、2.5≦w≦3.5を満たす数である。
式(X)中、a、b、c、d、e及びfは、それぞれ0≦a<1.0、0.8≦b≦1.05、0.001<c≦0.1、0≦d≦0.2、3.0≦e≦5.0、0.8≦f≦1.05を満たす数である。
M11 8MgSi4O16X11 2:Eu (i)
式(i)中、M11はCa、Sr、Ba及びZnからなる群から選択される少なくとも1種であり、X11はF、Cl、Br及びIからなる群から選択される少なくとも1種である。
Si6-bAlbObN8-b:Eu (ii)
式(ii)中、bは0<b<4.2を満たす。
M13Ga2S4:Eu (iii)
式(iii)中、M13は、Mg,Ca,Sr及びBaからなる群から選ばれる少なくとも1種である。さらに、緑色蛍光体として、例えば、(Ca,Sr,Ba)2SiO4:Eu、Ca3Sc2Si3O12:Ce等のケイ酸塩蛍光体も挙げることができる。
M14 c/eSi12-(c+d)Alc+dOdN16-d:Eu (iv)
式(iv)中、M14は、Sr、Ca、Li及びYからなる群から選ばれる少なくとも1種である。cは0.5から5であり、dは0から2.5であり、eはM14の電荷である。
M15 3(Al,Ga)5O12:Ce (v)
式(v)中、M15は、YまたはLu,Gd,Tbからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
(Al1-fCrf)2O3 (vi)
式(vi)中、fは、0<f<1を満たす数である。
(Ln1-x-yCexCry)3(Al1-zM16 z)5O12 (vii)
式(vii)中、Lnは、Ceを除く希土類元素からなる群より選択される少なくとも一種の希土類元素であり、M16は、Ga及びInからなる群より選択される少なくとも一種の元素であり、x、y及びzは、0.0002<x<0.50、0.0001<y<0.05、0≦z≦0.8を満たす数である。
CaYAlO4:Mn (viii)
LiAlO2:Fe (ix)
CdS:Ag (x)
GdAlO3:Cr (xi)
10、11、12、13…照光装置
110…白色光源
130…白色発光装置
111…補助光源
140…第一発光装置
141…第二発光装置
142…第三発光装置
112…昇降検知部
113…光量測定部
114…照光制御スイッチ
115…白色制御スイッチ
116…電源ユニット
117…CPU
118…ROM
119…RAM
120…HDD
121…通信I/F
250、350…昇降判定部
251、351…照度判定部
252、352…照光制御部
253、353…タイマー
254、354…モード設定部
355…照度補正部
356…補正データ保持部
20…グリーンハウス
30…制御装置
40…環境測定装置
Claims (11)
- 白色光源と、
赤色光及び遠赤色光を照射する補助光源と、
前記白色光源または補助光源による光の照射の度合いを制御する照光制御部と、を有し、
前記照光制御部は、
前記補助光源による光の照射の度合いを制御することで前記赤色光の照射と前記遠赤色光の照射を一体的に制御し、
日の出または日の入に合わせて、前記白色光源または補助光源による光の照射制御を開始または終了する照光装置。 - 白色光源と、
赤色光及び遠赤色光を照射する補助光源と、
前記白色光源または補助光源による光の照射の度合いを制御する照光制御部と、を有し、
前記照光制御部は、
前記補助光源による光の照射の度合いを制御することで前記赤色光の照射と前記遠赤色光の照射を一体的に制御し、
複数の天候区分から特定される1の天候区分に応じて、前記白色光源または補助光源による光の照射を制御する照光装置。 - 前記照光制御部は、前記補助光源による赤色光及び遠赤色光の照射の度合いを維持し、かつ、自然光による光の放射照度に応じて前記白色光源による光の照射の度合いを弱める、あるいは強めるように制御する請求項1または2に記載の照光装置。
- 前記照光制御部は、太陽の昇降に応じて補光を制御する設定がされている場合に、太陽の昇降に応じて補光の開始及び終了を制御し、予め設定された所定時間の補光を制御する設定がされている場合に、日の出あるいは日の入を基準として補光の開始あるいは終了を制御する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の照光装置。
- 太陽の昇降を判断する昇降パラメータを取得する昇降検知部と、
取得した前記昇降パラメータに基づき、昇降の状態を判定する昇降判定部と、を有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の照光装置。 - 自然光により照射される光の光量を示す光量パラメータを取得する光量測定部と、
取得した前記光量パラメータに基づき、前記白色光源による光の照射を弱めるか否かを判定する照度判定部と、を有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の照光装置。 - 太陽による照射に基づく光量についての補正データを保持する補正データ保持部と、
前記補正データに基づき、前記光量測定部により取得された光量パラメータを補正する照度補正部と、を有し、
前記照度判定部は、
前記照度補正部により補正された光量パラメータに基づき、前記白色光源による光の照射を弱めるか否かを判定する請求項6に記載の照光装置。 - 前記補正データ保持部は、複数の時間帯、及び、複数の天候区分に応じて補正パラメータを定めた前記補正データを保持し、
前記照度補正部は、特定した時間帯及び天候区分に応じた補正パラメータに基づき、前記光量測定部により取得された光量パラメータを補正する請求項7に記載の照光装置。 - 前記補助光源は、複数の発光装置を有し、
前記複数の発光装置は、少なくとも第一発光装置または第二発光装置のいずれかと、第三発光装置と、を含み、
前記第一発光装置は、
400nm以上490nm以下の波長範囲における青色光の光量子束Bに対する620nm以上700nm未満の波長範囲における赤色光の光量子束Rの比R/Bが4を超えて50以下であり、700nm以上780nm以下の波長範囲における遠赤色光の光量子束Frに対する上述の光量子束Rの比R/Frが0.1以上10以下である発光装置であり、
前記第二発光装置は、
380nm以上490nm以下の範囲における光量子束Bに対する620nm以上700nm未満の範囲における光量子束Rの比を示すR/Bが2.0以上4.0以下であり、700nm以上780nm以下の範囲における光量子束FRに対する620nm以上700nm未満の範囲における光量子束Rの比を示すR/FRが0.7以上13.0以下である発光装置であり、
前記第三発光装置は、
400nm以上490nm以下の範囲における青色光の光量子束Bに対する620nm以上700nm以下の範囲における赤色光の光量子束Rの比R/Bが20を超えて200以下である発光装置である請求項1乃至8のいずれか一項に記載の照光装置。 - グリーンハウスと、前記グリーンハウス内に設けられた複数の照光装置と、を有する、自然光を利用した育成システムであって、
複数の白色光源と、
赤色光及び遠赤色光を照射する複数の補助光源と、
前記複数の照光装置からの前記白色光源または補助光源による光の照射の度合いを制御する照光制御部と、を有し、
前記照光制御部は、
前記補助光源による光の照射の度合いを制御することで前記赤色光の照射と前記遠赤色光の照射を一体的に制御し、
日の出または日の入に合わせて、前記白色光源または補助光源による光の照射制御を開始または終了する育成システム。 - グリーンハウスと、前記グリーンハウス内に設けられた複数の照光装置と、を有する、自然光を利用した育成システムであって、
複数の白色光源と、
赤色光及び遠赤色光を照射する複数の補助光源と、
前記複数の照光装置からの前記白色光源または補助光源による光の照射の度合いを制御する照光制御部と、を有し、
前記照光制御部は、
前記補助光源による光の照射の度合いを制御することで前記赤色光の照射と前記遠赤色光の照射を一体的に制御し、
複数の天候区分から特定される1の天候区分に応じて、前記白色光源または補助光源による光の照射を制御する育成システム。
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