JPH06209654A - 補光装置 - Google Patents
補光装置Info
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- JPH06209654A JPH06209654A JP953793A JP953793A JPH06209654A JP H06209654 A JPH06209654 A JP H06209654A JP 953793 A JP953793 A JP 953793A JP 953793 A JP953793 A JP 953793A JP H06209654 A JPH06209654 A JP H06209654A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 植物の光合成促進に必要かつ最小限の補光を
行うことにより、補光に要するコストを低減すること。 【構成】 補光装置は、分光光度計1と制御コンピュー
タCと放電ランプ10,11とを備えている。分光光度
計1は、太陽2から放射される光のうち、光合成の光化
学系Iに関与する波長域の光R1 、及び光合成の光化学
系IIに関与する波長域の光R2 の強度を測定する。制
御コンピュータCは、分光光度計1により測定された光
R1 ,R2 の強度S1 ,S2 と予め設定された光の強度
S10,S20とを比較した結果に基づいて、補光すべき人
工光の強度s1 ,s2 を算出または選出する。各放電ラ
ンプ10,11は、制御コンピュータCからの補光指令
に基づいて算出または選出された強度s1 ,s2 の人工
光を照射する
行うことにより、補光に要するコストを低減すること。 【構成】 補光装置は、分光光度計1と制御コンピュー
タCと放電ランプ10,11とを備えている。分光光度
計1は、太陽2から放射される光のうち、光合成の光化
学系Iに関与する波長域の光R1 、及び光合成の光化学
系IIに関与する波長域の光R2 の強度を測定する。制
御コンピュータCは、分光光度計1により測定された光
R1 ,R2 の強度S1 ,S2 と予め設定された光の強度
S10,S20とを比較した結果に基づいて、補光すべき人
工光の強度s1 ,s2 を算出または選出する。各放電ラ
ンプ10,11は、制御コンピュータCからの補光指令
に基づいて算出または選出された強度s1 ,s2 の人工
光を照射する
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、植物の生育を促進させ
るために光合成及び光形態形成に有効な波長域の光を植
物に補給する装置に関するものである。
るために光合成及び光形態形成に有効な波長域の光を植
物に補給する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】多くの植物にとって光が水や炭酸ガス等
と同様に光合成及び光形態形成に不可欠な要素であると
いうことは公知の事実である。
と同様に光合成及び光形態形成に不可欠な要素であると
いうことは公知の事実である。
【0003】例えば、温室内等にて栽培される植物で
は、光合成はガラスを通過して入射してくる太陽光を利
用することによって行われている。従って、曇天や雨天
等の理由によって太陽光の供給量が不足すると、光合成
が充分に行われなくなる。このような場合、植物の生長
が遅くなることによって生育期間が長期化し、設備の稼
働率が悪くなるなどの不都合が生じてしまう。
は、光合成はガラスを通過して入射してくる太陽光を利
用することによって行われている。従って、曇天や雨天
等の理由によって太陽光の供給量が不足すると、光合成
が充分に行われなくなる。このような場合、植物の生長
が遅くなることによって生育期間が長期化し、設備の稼
働率が悪くなるなどの不都合が生じてしまう。
【0004】このため、従来においては、太陽光の不足
分を補うための補光装置を設置するという対応策が実施
されている。この種の装置の特徴は、太陽光の強度を測
定する手段として日射計を備えていることである。
分を補うための補光装置を設置するという対応策が実施
されている。この種の装置の特徴は、太陽光の強度を測
定する手段として日射計を備えていることである。
【0005】ここで前記補光装置の機能について簡単に
説明する。この種の補光装置は前記日射計のほかに、例
えば制御コンピュータや補光ランプを備えている。制御
コンピュータは、日射計によって測定された太陽光の強
度と予め設定された光強度とを比較する。そして、測定
値のほうが低くかつその状態が一定時間以上継続したと
き、制御コンピュータは補光ランプに点灯の命令を下
す。その結果、植物には太陽光の不足分が補給され、光
合成効率の低下防止が図られる。
説明する。この種の補光装置は前記日射計のほかに、例
えば制御コンピュータや補光ランプを備えている。制御
コンピュータは、日射計によって測定された太陽光の強
度と予め設定された光強度とを比較する。そして、測定
値のほうが低くかつその状態が一定時間以上継続したと
き、制御コンピュータは補光ランプに点灯の命令を下
す。その結果、植物には太陽光の不足分が補給され、光
合成効率の低下防止が図られる。
【0006】なお、植物には光飽和点、すなわち光量を
増しても光合成速度が上がらなくなる点が存在すること
が知られている。よって、光飽和点となるような強度の
光を補光することができれば、最も効率の良い補光が達
成されることになる。
増しても光合成速度が上がらなくなる点が存在すること
が知られている。よって、光飽和点となるような強度の
光を補光することができれば、最も効率の良い補光が達
成されることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、日射計によ
る太陽光の強度測定では、光合成に関与する特定の狭い
波長域のみならず、光合成に関与しない波長域や光合成
に対して阻害的に作用する波長域までもが測定対象とな
ってしまう。
る太陽光の強度測定では、光合成に関与する特定の狭い
波長域のみならず、光合成に関与しない波長域や光合成
に対して阻害的に作用する波長域までもが測定対象とな
ってしまう。
【0008】このように広域の波長を測定対象とする
と、光合成に関与する特定波長域が充足しているのか否
かを正確に把握することができない。従って、ある程度
の測定誤差を考慮したうえで、予め強めの光を設定して
補光をせざるを得ないという状況にあった。よって、電
気エネルギーの消費量が多くなり、コスト面から見て効
率が良いとはいい難かった。
と、光合成に関与する特定波長域が充足しているのか否
かを正確に把握することができない。従って、ある程度
の測定誤差を考慮したうえで、予め強めの光を設定して
補光をせざるを得ないという状況にあった。よって、電
気エネルギーの消費量が多くなり、コスト面から見て効
率が良いとはいい難かった。
【0009】しかし、補う光の強度を闇雲に強くする
と、ハウス内の温度の上昇や湿度の低下等が著しくな
り、植物に生理的障害等を引き起こしてしまうという問
題があった。
と、ハウス内の温度の上昇や湿度の低下等が著しくな
り、植物に生理的障害等を引き起こしてしまうという問
題があった。
【0010】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、植物の光合成促進に必要かつ最小
限の補光を行うことにより、補光に要するコストを低減
することができる補光装置を提供することにある。
であり、その目的は、植物の光合成促進に必要かつ最小
限の補光を行うことにより、補光に要するコストを低減
することができる補光装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、太陽から放射される光のうち、光合
成の光化学系Iに関与する波長域の光、及び光合成の光
化学系IIに関与する波長域の光の強度を測定する分光光
度計と、分光光度計により測定された光の強度と予め設
定された光の強度とを比較した結果に基づいて、補光す
べき人工光の強度を算出または選出する制御コンピュー
タと、制御コンピュータからの補光指令に基づいて前記
算出または選出された強度の人工光を照射する補光照射
手段とからなる補光装置を提案している。
めに、本発明では、太陽から放射される光のうち、光合
成の光化学系Iに関与する波長域の光、及び光合成の光
化学系IIに関与する波長域の光の強度を測定する分光光
度計と、分光光度計により測定された光の強度と予め設
定された光の強度とを比較した結果に基づいて、補光す
べき人工光の強度を算出または選出する制御コンピュー
タと、制御コンピュータからの補光指令に基づいて前記
算出または選出された強度の人工光を照射する補光照射
手段とからなる補光装置を提案している。
【0012】この場合、補光照射手段は、可視光におけ
る青色領域の光を主として放射し得る放電ランプと、可
視光における赤色領域の光を主として放射し得る放電ラ
ンプとからなることが良い。
る青色領域の光を主として放射し得る放電ランプと、可
視光における赤色領域の光を主として放射し得る放電ラ
ンプとからなることが良い。
【0013】
【作用】植物等の光合成は、光化学系I,光化学系IIと
呼ばれる二種類の反応系のコンビネーションによって成
り立っている。
呼ばれる二種類の反応系のコンビネーションによって成
り立っている。
【0014】そして、一般に光化学系Iには太陽光にお
ける長波長域の光(670nm付近を中心とした赤色領
域)が関与し、光化学系IIには短波長域(465nm付
近を中心とした青色領域)の光が関与していることが知
られている。従って、両波長域の光の強弱が光合成の効
率を左右する大きな要因であることはいうまでもない。
ける長波長域の光(670nm付近を中心とした赤色領
域)が関与し、光化学系IIには短波長域(465nm付
近を中心とした青色領域)の光が関与していることが知
られている。従って、両波長域の光の強弱が光合成の効
率を左右する大きな要因であることはいうまでもない。
【0015】本発明の構成によると、前記両波長域の光
の強度のみを測定した結果に基づいて補光すべき人工光
の強度が算出または選出されるため、両波長域の不足分
をそれぞれ正確に把握することができる。このため、植
物の生育促進に必要最小限の光、すなわち光飽和点付近
の光を植物に対して照射することが可能となる。
の強度のみを測定した結果に基づいて補光すべき人工光
の強度が算出または選出されるため、両波長域の不足分
をそれぞれ正確に把握することができる。このため、植
物の生育促進に必要最小限の光、すなわち光飽和点付近
の光を植物に対して照射することが可能となる。
【0016】また、青色領域の光を主として放射し得る
放電ランプと赤色領域の光を主として放射し得る放電ラ
ンプとからなる補光照射手段を用いて補光を行えば、必
要な波長域を中心に補光できるため、エネルギーのむだ
が少ない。しかも、特定の波長域の光を適期に適量だけ
照射することができるため、よりきめ細かい補光を行う
ことが可能となる。
放電ランプと赤色領域の光を主として放射し得る放電ラ
ンプとからなる補光照射手段を用いて補光を行えば、必
要な波長域を中心に補光できるため、エネルギーのむだ
が少ない。しかも、特定の波長域の光を適期に適量だけ
照射することができるため、よりきめ細かい補光を行う
ことが可能となる。
【0017】
【実施例】以下、本発明をガラスハウスH内で栽培され
た植物の生育を促進させるための補光装置に具体化した
一実施例を図1〜図5に基づき詳細に説明する。本実施
例では、補光を受ける植物9として、ガラスハウスH等
で栽培される代表的な作物であるトマトを選択してい
る。
た植物の生育を促進させるための補光装置に具体化した
一実施例を図1〜図5に基づき詳細に説明する。本実施
例では、補光を受ける植物9として、ガラスハウスH等
で栽培される代表的な作物であるトマトを選択してい
る。
【0018】図1に示すように、補光装置は分光光度計
1、制御コンピュータC及び補光照射手段としての放電
ランプ10,11によって構成されている。そして、補
光装置のシステム全体は前記ガラスハウスH内に設置さ
れている。
1、制御コンピュータC及び補光照射手段としての放電
ランプ10,11によって構成されている。そして、補
光装置のシステム全体は前記ガラスハウスH内に設置さ
れている。
【0019】本実施例にて使用される分光光度計1は、
ディテクタ1aによって採光された太陽光を分光器によ
って各波長域毎(例えば5nm間隔)に分割し、各波長
域の分光反射率を光電的に求めたうえでそれらを相対的
に比較するものである。これらの分光光度計1の測定デ
ータのうち、465nm域及び670nm域の測定デー
タはデジタル化され、デジタル測定値S1 ,S2 として
制御コンピュータCに取り込まれる。以下、465nm
域の光を特定光R1 と呼び、670nm域の光を特定光
R2 と呼ぶことにする。
ディテクタ1aによって採光された太陽光を分光器によ
って各波長域毎(例えば5nm間隔)に分割し、各波長
域の分光反射率を光電的に求めたうえでそれらを相対的
に比較するものである。これらの分光光度計1の測定デ
ータのうち、465nm域及び670nm域の測定デー
タはデジタル化され、デジタル測定値S1 ,S2 として
制御コンピュータCに取り込まれる。以下、465nm
域の光を特定光R1 と呼び、670nm域の光を特定光
R2 と呼ぶことにする。
【0020】栽培される植物9の頭上には、二種類の放
電ランプ10,11群が所定の高さに設置されている。
これらの放電ランプ10,11群には電力供給用の交流
電源12が接続されている。
電ランプ10,11群が所定の高さに設置されている。
これらの放電ランプ10,11群には電力供給用の交流
電源12が接続されている。
【0021】本実施例において、一方の放電ランプ10
にはメタルハライドランプが用いられ、他方の放電ラン
プ11には高圧ナトリウムランプが用いられている。前
者10は、可視光における青色領域(465nm前後)
の光を主として放射し得るものである。後者11は、可
視光における赤色領域(670nm前後)の光を主とし
て放射し得るものである。これらの放電ランプ10,1
1は、いずれも小さいバルブで大光束が得られるため、
配光制御が容易でありかつ発光効率が高いという利点を
有するものである。
にはメタルハライドランプが用いられ、他方の放電ラン
プ11には高圧ナトリウムランプが用いられている。前
者10は、可視光における青色領域(465nm前後)
の光を主として放射し得るものである。後者11は、可
視光における赤色領域(670nm前後)の光を主とし
て放射し得るものである。これらの放電ランプ10,1
1は、いずれも小さいバルブで大光束が得られるため、
配光制御が容易でありかつ発光効率が高いという利点を
有するものである。
【0022】両放電ランプ10,11への交流電流の供
給は、スイッチ回路13,14及び印加電圧値制御器1
5,16を経由して行われる。また、前記スイッチ回路
13,14のON−OFF制御及び両放電ランプ10,
11に対する印加電圧値制御は、制御コンピュータCか
らの指令制御によって遂行される。
給は、スイッチ回路13,14及び印加電圧値制御器1
5,16を経由して行われる。また、前記スイッチ回路
13,14のON−OFF制御及び両放電ランプ10,
11に対する印加電圧値制御は、制御コンピュータCか
らの指令制御によって遂行される。
【0023】図2には、制御コンピュータCと他の機器
との接続を表したブロック回路図が示されている。制御
コンピュータCのRAM(メモリ)には、電圧Ui,V
j(i=1〜m,j=1〜n)、特定光R1 の設定強度
S10、特定光R2 の設定強度S20、及び強度ΔS10,Δ
S20が入力設定装置17によって入力されている。
との接続を表したブロック回路図が示されている。制御
コンピュータCのRAM(メモリ)には、電圧Ui,V
j(i=1〜m,j=1〜n)、特定光R1 の設定強度
S10、特定光R2 の設定強度S20、及び強度ΔS10,Δ
S20が入力設定装置17によって入力されている。
【0024】なお、設定強度S10,S20の比(S10/S
20)は、植物9の光合成を最大限に行わせるうえで最も
有効な値となるような値に設定されている。特にトマト
は、生育ステージの初期の段階(栄養生長期)において
青色領域の光をより要求し、生育ステージの後期の段階
(生殖生長期)において赤色領域の光をより要求するこ
とが本願発明者の調査等によって確認されている。よっ
て、本実施例では、栄養生長期と生殖生長期とでS10/
S20の値をそれぞれ1/2,1/5に設定している。
20)は、植物9の光合成を最大限に行わせるうえで最も
有効な値となるような値に設定されている。特にトマト
は、生育ステージの初期の段階(栄養生長期)において
青色領域の光をより要求し、生育ステージの後期の段階
(生殖生長期)において赤色領域の光をより要求するこ
とが本願発明者の調査等によって確認されている。よっ
て、本実施例では、栄養生長期と生殖生長期とでS10/
S20の値をそれぞれ1/2,1/5に設定している。
【0025】図3には、制御コンピュータCによって両
放電ランプ10,11の点灯を指令するための制御プロ
グラムが示されている。特定光R1 のデジタル測定値S
1 (強度:光量子束密度〔μmol・m-2・s -1〕)が
設定強度S10に達しない場合には、制御コンピュータC
は次式〔1〕,〔2〕を算出する。但し、s1 は不足量
を、ΔS10は適当に設定された不足量の最小単位を、記
号〔 〕はこの記号内の数値以下の最大の整数を表す。
放電ランプ10,11の点灯を指令するための制御プロ
グラムが示されている。特定光R1 のデジタル測定値S
1 (強度:光量子束密度〔μmol・m-2・s -1〕)が
設定強度S10に達しない場合には、制御コンピュータC
は次式〔1〕,〔2〕を算出する。但し、s1 は不足量
を、ΔS10は適当に設定された不足量の最小単位を、記
号〔 〕はこの記号内の数値以下の最大の整数を表す。
【0026】 (S10−S1 )=s1 …(1) 〔(S10−S1 )/ΔS10〕+1=〔s1 /ΔS10〕+1=j …(2) そして、制御コンピュータCは算出値jに対応する電圧
Vjを選出し、スイッチ回路13のON及び印加電圧値
制御器15の印加電圧Vjを指令する。その結果、放電
ランプ10には印加電圧Vjが印加され、その印加電圧
Vjに応じた強度s1 の人工光が放電ランプ10から照
射される。従って、植物9には、強度S1 の特定光R1
と、補光すべき強度s1 の人工光との和の強度の合成光
が与えられることになる。
Vjを選出し、スイッチ回路13のON及び印加電圧値
制御器15の印加電圧Vjを指令する。その結果、放電
ランプ10には印加電圧Vjが印加され、その印加電圧
Vjに応じた強度s1 の人工光が放電ランプ10から照
射される。従って、植物9には、強度S1 の特定光R1
と、補光すべき強度s1 の人工光との和の強度の合成光
が与えられることになる。
【0027】同様に、特定光R2 のデジタル測定値S2
(強度:光量子束密度〔μmol・m-2・s-1〕)が設
定強度S20に達しない場合には、制御コンピュータCは
次式〔3〕,〔4〕を算出する。但し、s2 は不足量
を、ΔS20は適当に設定された不足量の最小単位をを表
す。
(強度:光量子束密度〔μmol・m-2・s-1〕)が設
定強度S20に達しない場合には、制御コンピュータCは
次式〔3〕,〔4〕を算出する。但し、s2 は不足量
を、ΔS20は適当に設定された不足量の最小単位をを表
す。
【0028】 (S20−S2 )=s2 …(3) 〔(S20−S2 )/ΔS20〕+1=〔s2 /ΔS20〕+1=i …(4) そして、制御コンピュータCは算出値iに対応する電圧
Uiを選出し、スイッチ回路14のON及び印加電圧値
制御器16の印加電圧Uiを指令する。その結果、放電
ランプ11には印加電圧Uiが印加され、その印加電圧
Uiに応じた強度s2 の人工光が放電ランプ11から照
射される。従って、植物9には、強度S2 の特定光R2
と、補光すべき強度s2 の人工光との和の強度の合成光
が与えられることになる。
Uiを選出し、スイッチ回路14のON及び印加電圧値
制御器16の印加電圧Uiを指令する。その結果、放電
ランプ11には印加電圧Uiが印加され、その印加電圧
Uiに応じた強度s2 の人工光が放電ランプ11から照
射される。従って、植物9には、強度S2 の特定光R2
と、補光すべき強度s2 の人工光との和の強度の合成光
が与えられることになる。
【0029】太陽からの特定光R1 ,R2 の強度が設定
強度S10,S20に達している場合には、制御コンピュー
タCがスイッチ回路13,14をOFF状態に維持され
る。よって、このときには放電ランプ10,11からの
補光が行われず、電気エネルギーが節約される。
強度S10,S20に達している場合には、制御コンピュー
タCがスイッチ回路13,14をOFF状態に維持され
る。よって、このときには放電ランプ10,11からの
補光が行われず、電気エネルギーが節約される。
【0030】さて、次に本発明の補光装置における補光
の原理を図4及び図5のグラフに基づいて説明する。図
4,図5において、CA1,CB1は植物に与えられる合成
光の分光分布曲線を示している。また、CA2,CB1は太
陽2が放射する光の分光分布曲線を表し、CA3,CB3は
白色光等の普通光の分光分布曲線を表している。なお、
図4のグラフは栄養成長期における分光分布曲線を示す
ものであり、図5のグラフは生殖成長期における分光分
布曲線を示すものである。
の原理を図4及び図5のグラフに基づいて説明する。図
4,図5において、CA1,CB1は植物に与えられる合成
光の分光分布曲線を示している。また、CA2,CB1は太
陽2が放射する光の分光分布曲線を表し、CA3,CB3は
白色光等の普通光の分光分布曲線を表している。なお、
図4のグラフは栄養成長期における分光分布曲線を示す
ものであり、図5のグラフは生殖成長期における分光分
布曲線を示すものである。
【0031】例えば、太陽2の放射する光の量が不足し
ているときに、補光すべき強度s1,s2 が把握されて
いないと、CA3,CB3のように予め強めの光を設定して
補光をせざるを得なくなる。分光分布曲線CA3,CB3の
面積と電気エネルギーの量とはほぼ比例すると考える
と、この方法では電気エネルギーの消費量が多くなって
しまうことは不可避である。
ているときに、補光すべき強度s1,s2 が把握されて
いないと、CA3,CB3のように予め強めの光を設定して
補光をせざるを得なくなる。分光分布曲線CA3,CB3の
面積と電気エネルギーの量とはほぼ比例すると考える
と、この方法では電気エネルギーの消費量が多くなって
しまうことは不可避である。
【0032】その点、本発明によると、465nm,6
70nmの波長域の光の強度のみを測定した結果に基づ
いて算出または選出がなされるため、補光すべき強度s
1 ,s2 を極めて正確に把握することができる。しか
も、465nmの光を放射する放電ランプ10と670
nmの光を放射する放電ランプ11とを用いて補光を行
えば、分光分布曲線CA1,CB1のような合成光を得るこ
とができる。よって、本発明によると、図4,図5にて
明らかなように電気エネルギーのむだが極めて少なくな
る。また、本発明では特定の波長域の光を植物9の生育
ステージに応じて適量だけ照射することができるため、
より効率の良いきめ細かな補光が達成される。
70nmの波長域の光の強度のみを測定した結果に基づ
いて算出または選出がなされるため、補光すべき強度s
1 ,s2 を極めて正確に把握することができる。しか
も、465nmの光を放射する放電ランプ10と670
nmの光を放射する放電ランプ11とを用いて補光を行
えば、分光分布曲線CA1,CB1のような合成光を得るこ
とができる。よって、本発明によると、図4,図5にて
明らかなように電気エネルギーのむだが極めて少なくな
る。また、本発明では特定の波長域の光を植物9の生育
ステージに応じて適量だけ照射することができるため、
より効率の良いきめ細かな補光が達成される。
【0033】また、本実施例では補光照射手段として上
述のような放電ランプ10,11を採用しているため、
植物9にはパルス光が補われることとなる。これは、特
に実施例で用いたトマトにとってこの種のパルス光補光
が効果的であるということが本願発明者の試験等によっ
て確認されているからである。
述のような放電ランプ10,11を採用しているため、
植物9にはパルス光が補われることとなる。これは、特
に実施例で用いたトマトにとってこの種のパルス光補光
が効果的であるということが本願発明者の試験等によっ
て確認されているからである。
【0034】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ることはなく、以下のような構成に変更することが可能
である。例えば、 (a)本発明によって補光を受ける対象物としては前記
トマト以外にも、例えばキュウリ等の野菜類、イネ、マ
メ類、イモ類等が挙げられる。また、トマト等のような
C3 植物以外にもトウモロコシ、サトウキビ、ソルガム
等のようなC4植物、ベンケイソウ、パイナップル、ラ
ンの一種、サボテン等のCAM植物に対しても同じく適
用することが可能である。なお、C3 植物以外のものに
ついては光飽和点が高いため、それに応じて補光強度を
設定することが好ましい。
ることはなく、以下のような構成に変更することが可能
である。例えば、 (a)本発明によって補光を受ける対象物としては前記
トマト以外にも、例えばキュウリ等の野菜類、イネ、マ
メ類、イモ類等が挙げられる。また、トマト等のような
C3 植物以外にもトウモロコシ、サトウキビ、ソルガム
等のようなC4植物、ベンケイソウ、パイナップル、ラ
ンの一種、サボテン等のCAM植物に対しても同じく適
用することが可能である。なお、C3 植物以外のものに
ついては光飽和点が高いため、それに応じて補光強度を
設定することが好ましい。
【0035】(b)補光を受ける対象物としては実施例
のような高等植物に限られず、例えば植物と同様に葉緑
体を有するクロレラ等の藻類などの培養にも適用するこ
とが可能である。
のような高等植物に限られず、例えば植物と同様に葉緑
体を有するクロレラ等の藻類などの培養にも適用するこ
とが可能である。
【0036】(c)分光光度計1により測定された特定
光R1 ,R2 の強度S1 ,S2 のデータに基づいて補光
を行うと同時に、例えば同データに基づき炭酸ガス施肥
等を行っても良い。勿論、その他のファクター(温度、
湿度、日長等)を同時に制御することも好適である。こ
のような制御を行えば、より植物9の光合成効率を高
め、かつ植物の生理的障害や病害等を未然に回避するこ
とが可能となる。
光R1 ,R2 の強度S1 ,S2 のデータに基づいて補光
を行うと同時に、例えば同データに基づき炭酸ガス施肥
等を行っても良い。勿論、その他のファクター(温度、
湿度、日長等)を同時に制御することも好適である。こ
のような制御を行えば、より植物9の光合成効率を高
め、かつ植物の生理的障害や病害等を未然に回避するこ
とが可能となる。
【0037】(d)分光光度計1に接続されたディテク
タ1aの面を太陽に対して追尾させ、より測定精度の向
上を図っても良い。 (e)前記実施例は自然光を採り入れて栽培を行う普通
のハウス栽培について述べている。しかし、実施例とは
異なり完全密閉式のチャンバーを用いた、いわゆる植物
工場的な栽培システムに本発明を適用することも勿論可
能である。この場合、例えば光ファイバー等によりチャ
ンバー内に導いた太陽光を分光分析して、補光すべき光
の量を決定すれば良い。
タ1aの面を太陽に対して追尾させ、より測定精度の向
上を図っても良い。 (e)前記実施例は自然光を採り入れて栽培を行う普通
のハウス栽培について述べている。しかし、実施例とは
異なり完全密閉式のチャンバーを用いた、いわゆる植物
工場的な栽培システムに本発明を適用することも勿論可
能である。この場合、例えば光ファイバー等によりチャ
ンバー内に導いた太陽光を分光分析して、補光すべき光
の量を決定すれば良い。
【0038】(f)また、ガラスハウスH内の複数箇所
にディテクタ1aを設け、それらの測定値の平均を算出
することにより、より適格な補光を実現するということ
も好ましい。
にディテクタ1aを設け、それらの測定値の平均を算出
することにより、より適格な補光を実現するということ
も好ましい。
【0039】(g)補光のための印加電圧として階段曲
線を採用した前記実施例に代え、印加電圧曲線として単
純増大曲線を採用することにより補光強度をアナログ的
に変化させても良い。
線を採用した前記実施例に代え、印加電圧曲線として単
純増大曲線を採用することにより補光強度をアナログ的
に変化させても良い。
【0040】(h)植物の生育ステージが進むのに従っ
て、栄養生長期のS1 /S2 値から生殖生長期のS1 /
S2 値へとその設定値の比を徐々に移行させていっても
良い。
て、栄養生長期のS1 /S2 値から生殖生長期のS1 /
S2 値へとその設定値の比を徐々に移行させていっても
良い。
【0041】(i)栄養生長期と生殖生長期との二つの
S1 /S2 値を設定した実施例とは異なり、例えば、播
種からn葉期まで、n葉期からm葉期まで…というよう
に、更に細かく区分してS1 /S2 値の設定を行っても
良い。
S1 /S2 値を設定した実施例とは異なり、例えば、播
種からn葉期まで、n葉期からm葉期まで…というよう
に、更に細かく区分してS1 /S2 値の設定を行っても
良い。
【0042】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の補光装置
によれば、光合成に関与する特定波長域の光の不足分を
正確に把握することができる。このため、植物の光合成
促進に必要かつ最小限の補光を行うことができ、補光に
要するコストも低減できるという優れた効果を奏する。
また、この補光装置によれば、植物の生育促進に必要か
つ最小限の光を植物の生育ステージに応じて適量だけ補
うことができるという優れた効果をも奏する。
によれば、光合成に関与する特定波長域の光の不足分を
正確に把握することができる。このため、植物の光合成
促進に必要かつ最小限の補光を行うことができ、補光に
要するコストも低減できるという優れた効果を奏する。
また、この補光装置によれば、植物の生育促進に必要か
つ最小限の光を植物の生育ステージに応じて適量だけ補
うことができるという優れた効果をも奏する。
【図1】本発明を具体化した実施例の補光装置を示すシ
ステム説明図である。
ステム説明図である。
【図2】制御コンピュータと他の機器との接続を示すブ
ロック回路図である。
ロック回路図である。
【図3】制御コンピュータによって両放電ランプの点灯
を指令するための制御プログラムを示すフローチャート
である。
を指令するための制御プログラムを示すフローチャート
である。
【図4】補光の原理を説明するための分光分布曲線を示
すグラフである。
すグラフである。
【図5】補光の原理を説明するための分光分布曲線を示
すグラフである。
すグラフである。
1 分光光度計、2 太陽、10,11 補光照射手段
としての放電ランプ、R1 光合成の光化学系Iに関与
する波長域の光(=特定光)、R2 光合成の光化学系
IIに関与する波長域の光(=特定光)、S1 R1 の強
度、S2 R2の強度、S10,S20 予め設定された光
の強度、s1 ,s2 補光すべき人工光の強度、C 制
御コンピュータ。
としての放電ランプ、R1 光合成の光化学系Iに関与
する波長域の光(=特定光)、R2 光合成の光化学系
IIに関与する波長域の光(=特定光)、S1 R1 の強
度、S2 R2の強度、S10,S20 予め設定された光
の強度、s1 ,s2 補光すべき人工光の強度、C 制
御コンピュータ。
Claims (2)
- 【請求項1】太陽(2)から放射される光のうち、光合
成の光化学系Iに関与する波長域の光(R1 )、及び光
合成の光化学系IIに関与する波長域の光(R2 )の強度
(S1 ,S2 )を測定する分光光度計(1)と、 分光光度計(1)により測定された光(R1 ,R2 )の
強度(S1 ,S2 )と予め設定された光の強度(S10,
S20)とを比較した結果に基づいて、補光すべき人工光
の強度(s1 ,s2 )を算出または選出する制御コンピ
ュータ(C)と、 制御コンピュータ(C)からの補光指令に基づいて前記
算出または選出された強度(s1 ,s2 )の人工光を照
射する補光照射手段(10,11)とからなる補光装
置。 - 【請求項2】前記補光照射手段は、可視光における青色
領域の光を主として放射し得る放電ランプ(10)と、
可視光における赤色領域の光を主として放射し得る放電
ランプ(11)とからなることを特徴とする請求項1に
記載の補光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5009537A JP2608668B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 補光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5009537A JP2608668B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 補光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06209654A true JPH06209654A (ja) | 1994-08-02 |
JP2608668B2 JP2608668B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=11723023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5009537A Expired - Lifetime JP2608668B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 補光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2608668B2 (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006246798A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Asuka Morishita | 植物の栽培方法 |
JP2006280313A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Chiba Univ | 花卉苗の栽培方法及び栽培装置 |
JP2007282544A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Hamamatsu Photonics Kk | ナス科植物の栽培方法 |
JP2009261289A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 植物病害防除用照明装置 |
JP2010000010A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Horiba Ltd | 植物の二酸化炭素吸収または排出機能の評価装置 |
JP2011216427A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-10-27 | Wakasawan Energ Kenkyu Center | 植物工場照明装置 |
WO2012128244A1 (ja) * | 2011-03-24 | 2012-09-27 | シャープ株式会社 | 植物工場および太陽電池システム |
JP2012239417A (ja) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Ushio Inc | 植物育成用光源装置 |
JP2014168405A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Sharp Corp | 補光システム |
JP2014226064A (ja) * | 2013-05-21 | 2014-12-08 | パイオニア株式会社 | 発光制御装置、発光制御方法、及びプログラム |
JP2016518106A (ja) * | 2013-03-05 | 2016-06-23 | シャント テクノロジーズ, インコーポレイテッドXiant Technologies,Inc. | 光子変調管理システム |
JP2017528130A (ja) * | 2014-08-29 | 2017-09-28 | シャント テクノロジーズ, インコーポレイテッドXiant Technologies,Inc. | 光子変調管理システム |
JP2018509921A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-04-12 | フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ | 植物を照光するシステム及び方法 |
JP2020103134A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社Nttファシリティーズ | 植物栽培システム、植物栽培方法、及びプログラム |
US11833366B2 (en) | 2017-04-03 | 2023-12-05 | Xiant Technologies, Inc. | Method of using photon modulation for regulation of hormones in mammals |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102437867B1 (ko) | 2021-01-21 | 2022-08-31 | (주)이에스레즈 | 태양광을 효율적으로 이용하는 식물생장용 조명장치 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH029322A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Ckd Corp | 補光装置 |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5009537A patent/JP2608668B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018148924A (ja) * | 2013-03-05 | 2018-09-27 | シャント テクノロジーズ, インコーポレイテッドXiant Technologies,Inc. | 光子変調管理システム |
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JP2020103134A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社Nttファシリティーズ | 植物栽培システム、植物栽培方法、及びプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2608668B2 (ja) | 1997-05-07 |
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