照明装置制造方法
【专利摘要】一种照明装置，在利用了包含远红光的照明光的植物栽培中，实现远红光的所希望的光强度，提高红色光的设定自由度。植物栽培系统（10）具备：紫红色LED（20a），其包含LED元件和收到从该LED元件射出的激发光而发光的荧光体，并射出包含具有700nm以上且800nm以下的波长的远红光的混色光；红色光源（20b），其射出红色光。
【专利说明】照明装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于利用人工光栽培植物的照明装置。
【背景技术】
[0002]伴随农业技术的提高，对植物工厂的需求逐渐提高。由于植物工厂不易受到天气等的影响，所以可进行植物的全年计划生产。特别是莴苣等叶菜类在栽培中所需的光量较低，在植物工厂中的栽培正在发展。
[0003]植物工厂中现在利用的人工光，主流的是由在成本、性能等方面有利的荧光管产生的光。但是，也考虑到今后如果发光二极管(LED =Light-Emitting Diode)的性能提高，实现进一步的低成本化，则使用LED作为人工光进行栽培将成为主流。
[0004]但是，用于植物的栽培的人工光不一定必须为单色光，也可为相互波长不同的多个光。下述的专利文献1公开了利用相互波长不同的多个光的发明的一例。
[0005]具体而言,专利文献1中记载有一种农作物培育系统,其具备:照射红色光的第一光源、照射远红光的第二光源、控制这些光源的照射动作的控制部、对控制部设定使这些光源进行照射动作的时间段的时间设定部，在日落左右的时间段对农作物连续照射红色光和远红光。
[0006]专利文献I所示的农作物培育系统利用射出红单色光的红色LED和射出远红单色光的远红色LED栽培植物。在如上述农作物培育系统那样，关于用于植物工厂的单色LED的光质的研究中，现在，正在广泛对红色光、远红光、及蓝色光进行研究。特别是通过使用在波长660nm附近具有峰值波长的红色光和在波长735nm附近具有峰值波长的远红光，可实现开花控制、促进成长等已经明确。
[0007]专利文献1:日本特开2012 — 70642号公报(2012年4月12日公开)
[0008]但是，由于远红色LED大多光强度小，因此,远不够实用水平。在将红色LED和远红色LED用于栽培的情况下，根据栽培种类的不同，光强度可能会不足。另外，由于远红色LED的供给制造商少，因此，价格较高。另外，在为了实现所希望的光量而增加远红色LED的个数的情况下，考虑到会导致进一步的成本增加。
[0009]如上所述，在将红色LED和远红色LED导入植物工厂的情况下，难以实现低成本化，在利用这些LED的植物工厂的市场规模不大的情况下，就很难提高收益。
[0010]而且，在上述农作物培育系统中，存在如下问题，由于仅使用红色LED决定对农作物照射的光的红色区域的光谱，所以用于控制红色区域的光谱的自由度低。
【发明内容】
[0011]本发明是为了解决上述问题而创立的，其目的在于提供一种照明装置，其在利用包含远红光的照明光的植物栽培中，容易实现远红光的所希望的光强度，照射到植物上的红色光的光谱的设定自由度高。
[0012]为了解决上述课题，本发明的一方式的照明装置射出植物栽培用的照明光，并具备:主光源，其包含半导体发光元件和收到从该半导体发光元件射出的激发光而发光的荧光体，并射出包含具有700nm以上且800nm以下的波长的远红光的混色光；红色光源，其射出具有600nm以上且700nm以下的波长的红色光。
[0013]根据本发明的一方式，其具有如下效果，作为植物栽培用的照明装置可对植物体照射实用光量的远红光，并且，可提高照明光中所含有的红色光的光谱的设计自由度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示本发明一实施方式的植物栽培系统的概略构成的图；
[0015]图2是表示上述植物栽培系统所具备的照明装置中的、混合使用了紫红色LED和红色LED的光源单元的构成的图；
[0016]图3是表示上述紫红色LED的构成的剖面图；
[0017]图4 Ca)是表示上述紫红色LED的光谱的图，图4 (b)是表示上述红色LED的光谱的图，图4 (c)是表示合成了上述紫红色LED的光谱和上述红色LED的光谱的光谱的图；
[0018]图5 Ca)是表示本发明其它实施方式的上述紫红色LED的光谱的图，图5 (b)是表示该其它实施方式的偏移了峰值波长的红色LED的光谱的图，图5 (c)是表示合成了该其它实施方式的上述紫红色LED的光谱和偏移了峰值波长的红色LED的光谱的光谱的图；
[0019]图6 (a)是表示本发明另一实施方式的具备曲面导光板的植物栽培系统的图，图6 (b)是表示该另一实施方式的具备平板导光板的植物栽培系统的图；
[0020]图7是表示在上述紫红色LED及上述红色LED的下部设有上述扩散板的构成的图；
[0021]图8是表示具备上述导光板的植物栽培系统中的光源单元的构成的图；
[0022]图9是表示上述导光板的端部中的紫红色LED及红色LED的配置的图。
[0023]符号说明
[0024]6:控制装置(控制部)
[0025]10:植物栽培系统(照明装置)
[0026]20a:紫红色LED (主光源)
[0027]20b:红色LED (红色光源)
[0028]60:导光板(导光部件)
[0029]60a:曲面导光板(导光部件)
[0030]60b:平板导光板(导光部件)
[0031]90:荧光体粒子(荧光体)
[0032]91 =LED元件(半导体发光元件)
[0033]100:植物栽培系统(照明装置)
[0034]101:植物栽培系统(照明装置)
【具体实施方式】
[0035](实施方式I)
[0036]基于图1~图4对本发明的一实施方式如下进行说明。本实施方式的植物栽培系统(照明装置)10例如为封闭型人工光利用型的植物工厂中使用的栽培系统(植物培育用栽培棚)。
[0037]植物栽培系统10为通过对植物体50照射从紫红色LED20a射出的紫红色光(混合光)及从红色LED (红色光源)20b射出的红色光，栽培植物体50的系统。在以下的说明中，将从紫红色LED20a射出的紫红色光和从红色LED20b射出的红色光组合的光称为照明光。
[0038]在上述紫红色光中含有远红光，可对植物体50照射远红光。
[0039]另外，在植物栽培系统10中，通过调节向红色LED20b供给的电力，可使射出的红色光的光强度变化。因此，在植物栽培系统10中，可自由调节照射到植物的红色光和远红光的比率。
[0040]另外，本发明涉及在利用人工光栽培植物的栽培设施中使用的照明装置及栽培系统。利用人工光的栽培是指用于栽培的光的至少一部分使用了人工光的栽培，并不是指完全不使用太阳光的栽培。在组合太阳光和人工光而进行栽培的情况下也可适用本发明。
[0041](植物栽培系统10的构成)
[0042]图1是表示植物栽培系统10的概略构成的图。
[0043]如图1所示，植物栽培系统10具备:照明装置1、空调装置4、栽培容器5及控制装置(控制部)6。
[0044]照明装置I作为射出用于栽培植物体50的光的光源，具备在基板上具备紫红色LED20a及红色LED20b的光源单元2。该光源单元2配置在栽培容器5及植物体50的上方。对光源单元2的详细说明如后所述。
[0045]另外，在光源单元2的相反侧(上侧)配设有冷却板3。冷却板3是用于排出紫红色LED20a及红色LED20b发出的热量的部件，由金属(例如，铁、铜、铝)等导热性高的物质构成。另外，在紫红色LED20a及红色LED20b的散热没有问题的情况下，也可不配设冷却板3。
[0046]空调装置4是调节栽培室7的内部温度的空调器。另外，空调装置4也具有作为使栽培室7内部的空气循环的送风机的功能。
[0047]栽培容器5可以为用于放入培养土或栽培用的固体培养基(石棉、聚氨酯、海绵等)的栽植机，也可以为保持植物体50且储存溶液栽培用的培养液的水槽。
[0048]控制装置6控制照明装置I的照明度及空调装置4的空调温度及风量。另外，控制装置6控制向红色LED20b供给的电力。另外，也可将控制照明装置I的控制装置和控制空调装置4的控制装置分开单独作为照明装置I的一部分而设置。
[0049](光源单元2的构成)
[0050]基于图2对光源单元2的构成进行说明。图2是表示图1所示的光源单元2的详细的构成的一例的图。如图2所示，光源单元2混合多个紫红色LED (主光源)20a和多个红色LED (红色光源)20b并设置在基板上。
[0051]具体而言，在如图2所示的例中，在光源单元2的基板上，紫红色LED20a的列和红色LED20b的列按每列交错地形成有多列。紫红色LED20a的列形成有3列，红色LED20b的列形成有2列。紫红色LED20a的列分别包含4个紫红色LED20a。另一方面，红色LED20b的列分别包含2个红色 LED20b。因此，如图2所示的光源单元2包含12个紫红色LED20a，并包含4个红色LED20b。
[0052]另外，光源单元2的基板上的LED的配置不限于图2所示的配置。例如，光源单元2也可构成为紫红色LED20a和红色LED20b形成方格图案的方式而不形成图2所示的列。但是，在LED的配置存在偏差的情况下，照射到植物体50的光质的分布也会产生偏差，因此，优选紫红色LED20a及红色LED20b尽可能地前后及左右对称地配置。
[0053]另外，光源单元2具备的紫红色LED20a和红色LED20b的个数的比率也不限于图2所示的比率。为了对植物体50照射所希望的比率的红色光和远红光，适当变更紫红色LED20a和红色LED20b的个数的比率即可。
[0054]但是，由于在植物栽培系统10中，将紫红色LED20a作为用于栽培的主要光源使用，将红色LED20b作为紫红色LED20a的补光而使用，因此，优选紫红色LED20a的个数比红色LED20b的个数多。
[0055]另外，在图2中，作为紫红色LED20a及红色LED20b，表示了硬币型的LED，紫红色LED20a及红色LED20b也可为表面安装型的LED、炮弹型的LED等。
[0056]另外，光源单元2具备的红色光源不仅限于红色LED20b，光源单元2也可包含例如，突光灯、高压钠灯、氣气灯、EL (Electro-Luminescence)元件等作为红色光源。
[0057](紫红色LED20a的构成)
[0058]基于图3对紫红色LED20a的构成进行说明。图3是表示图2所示的紫红色LED20a的详细构成的剖面图。
[0059]如图3所示，紫红色LED20a具备LED元件(半导体发光元件、LED芯片)91，在LED元件91的周围散布有荧光体粒子(荧光体)90。LED元件91及荧光体粒子90由密封材料92密封。另外，为了便于说明，将LED元件91、荧光体粒子90、及密封材料92看作一个部件而统称为发光部93。
`[0060]LED元件91射出例如作为激发光的蓝色光(波长400nm以上且500nm以下)。
[0061]荧光体粒子90由上述蓝色光激发，发出在红色的波长中有峰值的荧光。作为荧光体粒子90，例如，可使用具有CaAlSiN3:Eu系成分的红荧光体、具有(Sr，Ca)AlSiN3:Eu系成分的红荧光体等。具有CaAlSiN3 =Eu系成分的红荧光体射出在650nm以上且660nm以下的波长范围内具有发光峰值的光。具有(Sr，Ca) AlSiN3:Eu系成分的红荧光体射出在620nm以上且630nm以下的波长范围内具有发光峰值的光。
[0062]而且，通过从LED元件91射出的激发光照射到荧光体粒子90，产生荧光，该激发光及荧光从发光部93射出。因此，紫红色LED20a射出作为蓝色光、红色光、及远红光的混合光的紫红色光。优选该紫红色光中的、波长400nm以上且500nm以下的蓝色光的光合光子通量和波长600nm以上且700nm以下的红色光的光合光子通量的比率为1:0.5~1:10。
[0063]如上，紫红色LED20a为包含射出蓝色光的LED元件91和收到从该LED元件91射出的蓝色光而发光的荧光体粒子90的复合LED。射出蓝色光的LED元件91可射出比将远红光作为单色光射出的LED元件强度高的光。
[0064]因此，紫红色LED20a可射出比将远红光作为单色光射出的LED元件光强度高的远红光，可在植物栽培中照射具有实用光强度的远红光。
[0065]另外，紫红色LED20a为可以单体射出红色光、蓝色光、远红光3波长的低价格且效率高的照明设备。
[0066](紫红色LED20a的光谱特性)
[0067]接着，基于图4 (a)对紫红色LED20a的光谱特性进行说明。图4 (a)为表示紫红色LED20a射出的光的光谱的坐标图。图4 (a)的横轴表示波长，纵轴表示光合光子通量密度(PPF:Photosynthetic Photon Flux density)。
[0068]如图4(a)所示，紫红色LED20a为射出具有相互不同的峰值波长的多种光的光源。具体而言，紫红色LED20a射出波长600nm以上且700nm以下的红色光、波长400nm以上且500nm以下的蓝色光、及波长700nm以上且800nm以下的远红光。在本实施方式中，紫红色LED20a的红色区域的峰值波长为660nm。另外，从紫红色LED20a射出的红色光、蓝色光、及远红光的光量的比率作为一例为1:1:0.27。另外，紫红色LED20a的远红光的波长区域在任意的波长中可以具有峰值，也可特别地不具有峰值。
[0069]如图4 (a)所示，紫红色LED20a射出的红色光的波长区域广，作为红色区域的光谱的周边部分，包含700nm以上的远红光的波长区域。这一点为与通常的仅射出红色光的红色LED20b不同之处。
[0070](红色LED20b的光谱特性)
[0071]接着，基于图4 (b)对红色LED20b的光谱特性进行说明。图4 (b)为表示红色LED20b射出的光的光谱的坐标图。横轴表示波长，纵轴表示PPF。如图4 (b)所示，红色LED20b射出在波长600~700nm具有峰值的红单色光。在本实施方式中，红色LED20b的峰值波长为660nm。
[0072]如上，本实施方式的特征在于，紫红色LED20a的红色区域的峰值波长和红色LED20b的峰值波长均为660nm，为相同的值。如上所述，优选峰值波长为相同的值，但相互也可在± IOnm左右的范围内错开峰值波长。
[0073](红色光和远红光的比率的控制) [0074]如上，光源单元2将紫红色LED20a及红色LED20b作为光源设置在基板上。因此，对植物体50照射的光为合成了紫红色LED20a射出的光和红色LED20b射出的光的光。
[0075]如上，控制装置6按照调节向红色LED20b供给的电力的方式构成。在此，紫红色LED20a和红色LED20b分别由其它系统驱动。而且，控制装置6 —方面对紫红色LED20a供给一定的电力，另一方面，通过调节供给到红色LED20b的电力，调整红色LED20b的光强度。通过该构成，可调整照明光所含有的红色光和远红光的光量的比率(以下，称为R / FR)。
[0076]另外，控制装置6也可一方面对红色LED20b供给一定的电力，另一方面通过调节供给到紫红色LED20a的电力，从而调整R / FR。另外，也可通过调节供给到红色LED20b的电力及供给到紫红色LED20a的电力这两者而调整R / FR。
[0077]但是，由于紫红色LED20a将红色光及远红光作为混合光射出，因此，在控制装置6使供给到紫红色LED20a的电力变化的情况下，红色光的波长区域和远红光的波长区域会同时产生变化，难以将R / FR调整到合适的数值。因此，优选的是，控制装置6 —方面对紫红色LED20a供给一定的电力，另一方面，通过调节供给到红色LED20b的电力，从而调整R / FR。
[0078]另外，通过调节搭载于光源单元2的紫红色LED20a和红色LED20b的个数的比率，也可以调整R / FR。另外，也可使用光谱调整片来调整R / FR。
[0079](合成的光的光谱)
[0080]如上所述，对植物体50照射的照明光为，合成了紫红色LED20a射出的光和红色LED20b射出的光的光。
[0081]图4 (C)为表示合成了图4 (a)所示的紫红色LED20a射出的光和图4 (b)所示的红色LED20b射出的光的光的光谱的坐标图。
[0082]图4(a)所示的紫红色LED20a的光谱在红色区域具有平缓的倾斜。通过对该光谱合成图4 (b)所示的红色LED20b的红单色光的光谱，如图4 (c)所示，可得到在波长660nm出现有大的峰值的光谱。
[0083]因此，在本实施方式中，在红色区域出现有大的峰值的光对植物体50进行照射。
[0084](栽培方法的概要)
[0085]接着，基于图1说明使用了植物栽培系统10的植物栽培方法的概要。
[0086]在该植物栽培方法中，在利用人工光的植物栽培用的空间即栽培室7中，作为光合成中所需的波长范围的光，将从光源单元2射出的红色光、蓝色光、及远红光照射到栽种后的植物体50。
[0087]具体而言，将从紫红色LED20a射出的红色光、蓝色光、远红光、以及从红色LED20b射出的红色光照射到植物体50。即，对植物体50照射的光为合成了紫红色LED20a的光质和红色LED20b的光质两种光质的光。
[0088]对植物体50照射的光的R / FR通过由控制装置6调节供给到红色LED20b的电力，由此，使从红色LED20b射出的红色光的光强度变化而进行调整。
[0089]昼夜的循环根据植物体50的种类适当设定。例如，在植物体50为短日植物的情况下，按照实现短日条件的光环境的方式通过控制装置6控制光源单元2，调节紫红色LED20a及红色LED20b的光量。昼`夜的循环例如为明期12小时、暗期12小时，但不限定于此。
[0090]伴随昼夜的循环，也对栽培室7内部的温度进行调节。该温度调节在控制装置6的控制下由空调装置4进行。栽培室7内部的温度例如设定为明期25°C、暗期10°C。
[0091]对于其它栽培条件(培养土的组成、施肥条件等)，使用公知的条件即可。
[0092](效果)
[0093]如上，植物栽培系统10作为光源具备紫红色LED20a。在此，紫红色LED20a为将红色光、蓝色光、及远红光作为混色光射出的、低价格且效率高的设备。因此，与将射出红单色光的红色LED和射出远红单色光的远红色LED组合而使用的情况相比,可容易地将红色光及远红光的光强度(特别是远红光的光强度)维持在高水平。另外，由于紫红色LED20a为比远红色LED低价格的设备，因此，可进行低成本的栽培。
[0094]在此，考虑到存在如下问题，由于从紫红色LED20a射出的光包含远红光，所以，在仅使用紫红色LED20a栽培植物的情况下，根据栽培种类，相对红色光的远红光的光量的比率变得过剩，会产生过于细长。
[0095]假设即使使供给到紫红色LED20a的电力变化，光谱整体会产生上下变化，而R /FR不会产生大的变化。因此，在仅使用紫红色LED20a的情况下，调整对植物体50照射的光的R / FR变得困难。
[0096]于是，在植物栽培系统10中，除紫红色LED20a之外，还设置有红色LED20b作为光源。而且，控制装置6通过调节供给到红色LED20b的电力，使从红色LED20b射出的红色光的光强度变化。
[0097]根据上述的构成，能够容易地调整照明光的R / FR，能够使照明光的光谱所含有的红色光的峰值的形状变化。根据植物体50的栽培种类，存在最适合用于栽培的R / FR。在该种情况下，可照射具有最适合的R / FR的照明光。[0098]另外，为了调整红色区域，控制装置6仅需调节供给到红色LED20b的电力即可，因此，与控制紫红色LED20a及红色LED20b两方的构成相比，可以使控制装置6的构成更加简单。
[0099]而且，在本实施方式中，特别是紫红色LED20a的红色区域的峰值波长(660nm)与红色LED20b的峰值波长(660nm)相等。因此，合成了两种光的光的光谱成为在波长660nm出现有大峰值的光谱。在植物的栽培中，该种具有出现大峰值的光谱的光可能比在红色区域具有平缓的倾斜的光谱的光更合适。
[0100]但是，也可将使各峰值波长相互错开的LED作为用于栽培的光源。在以下的实施方式2中，对使紫红色LED20a的红色区域的峰值波长和红色LED20b的峰值波长相互错开的情况的例进行说明。
[0101](实施方式2)
[0102]基于图5对本发明的其它实施方式如下进行说明。另外，对于与实施方式I相同的部件，标注相同的符号，省略对其的说明。
[0103]本实施方式的构成中与实施方式I不同的点为，红色LED20b的峰值波长为620nm。即，在本实施方式中，从紫红色LED20a射出的紫红色光所含有的红色光的峰值波长和从红色LED20b射出的红色光的峰值波长相互不同。另外，对于控制装置6通过调节供给到红色LED20b的电力而调整合成后的光的R / FR这一点来说，与实施方式I相同。
[0104]图5 (a)是表示紫红色LED20a射出的紫红色光的光谱的坐标图。本实施方式中的紫红色LED20a与实施方式I中的紫红色LED20a相同，从紫红色LED20a射出的紫红色光所含有的红色光的峰值波长为660nm。
[0105]另外，图5(b)是表示本实施方式中红色LED20b射出的光的光谱的坐标图。如图5(b)所示，在本实施方式中，红色LED20b的峰值波长为620nm，与实施方式I中红色LED20b的峰值波长660nm不同。
[0106]图5 (C)是表示合成了图5 (a)所示的紫红色LED20a射出的紫红色光和图5 (b)所示的红色LED20b射出的红色光的光的光谱的坐标图。如图5 (c)所示，合成后的光的红色区域的光谱具有620nm的峰值和660nm的峰值这两个峰值。在实施方式I中，照明光所含有的红色光的峰值波长的差为IOnm以内，在本实施方式中的差为40nm。
[0107]这样，如果可根据用途而将红色LED20b的峰值波长变更为适当的数值，则可以容易地变化照明光具有的光谱的红色区域的形状。例如，通过变更红色LED20b的峰值波长，可扩展射出的红色光的波长区域的周边部分，或变化峰值的形状，或具有两个峰值。另外，如未将峰值波长错开，则如实施方式I的图4 (c)所示，可形成更加尖顶的峰值形状。
[0108]而且，由于控制装置6调整红色LED20b的光强度，所以可得到具有多种光谱形状的光。例如，在图5 (c)所示的合成后的光的光谱中，残存有来自紫红色LED20a原来具有的660nm的峰值波长的峰值。在该状态下，通过强化红色LED20b的光强度，可使在合成后的光中，红色LED20b射出的红色光的光谱的周边部分覆盖紫红色LED20a的660nm的峰值。这样，通过根据栽培种类、用途等调整红色LED20b的光强度，可得到多种光谱形状。
[0109]另外，在上述的说明中，将紫红色LED20a的红色区域的峰值波长设为660nm，将红色LED20b的峰值波长设为620nm，但峰值波长也可为相互相反的值。即，也可将紫红色LED20a的红色区域的峰值波长设为620nm，将红色LED20b的峰值波长设为660nm。[0110]另外，紫红色LED20a的峰值波长和红色LED20b的峰值波长的组合不限定于660nm和620nm的组合，也可为不同值的组合。
[0111]本发明可适用于实施方式I及本实施方式那样的LED直下型的栽培方式,另一方面，也可适用于导光板方式的栽培方式。由于本发明合成紫红色LED20a的光和红色LED20b的光而对植物体50进行照射，因此，考虑在导光板方式的栽培方式中使用在本发明中更为合适。
[0112]因此，在以下的实施方式3中，对上述植物栽培系统10具备导光板的情况的例进行了说明。
[0113](实施方式3)
[0114]基于图6~图9对本发明的其它实施方式如下进行说明。另外，对于与上述的各实施方式相同的部件，标注相同的符号，省略对其的说明。
[0115]本实施方式的植物栽培系统100、101的构成中，与上述的各实施方式不同的点为配置了导光板(导光部件)60 (60a、60b)。另外，由于包含紫红色LED20a及红色LED20b的光源单元70将自身射出的光射入到导光板60，因此，分别配置在该导光板60的两端面。因此，在本实施方式中，不是从光源单元70直接对植物体50照射光而进行，而是经由导光板60,通过照射该导光板60的面发光而产生的光,栽培植物体50。
[0116]另外，在本实施方式中作为光源使用的红色LED20b也可具有上述的各实施方式的任一峰值波长。
[0117]图6 (a)是表不具备作为导光板60的一例的曲面导光板60a的植物栽培系统100的图。如图6 Ca)所示，在植物栽培系统100中，按照从上方覆盖栽培容器5及植物体50的方式配置曲面导光板60a。另外，在曲面导光板60a的端面配置包含紫红色LED20a及红色LED20b的光源单元70。
[0118]另外，图6 (b)是表不具备作为导光板60的另一例的平板导光板60b的植物栽培系统101的图。如图6(b)所示，在植物栽培系统101中，在栽培容器5及植物体50的上方配置有平板导光板60b。另外，在平板导光板60b的端面(侧面)配置有包含紫红色LED20a及红色LED20b的光源单元70。
[0119]另外，导光板60的形状不应限定于上述曲面导光板60a或上述平板导光板60b的形状的任一种，只要为将光射入自身而使面发光的光学部件，也可具有其它形状。
[0120]作为导光板60，只要为导光的装置即可，特别优选使用透明的材料。例如，可使用PMMA (甲基丙烯酸甲酯树脂)等(甲基)丙烯酸系树脂、“ZE0N0R”(注册商标、日本Zeon株式会社制)等COP (环烯烃聚合物)、COC (环烯烃共聚物)、及聚碳酸酯等透明树脂。
[0121]在上述的说明中，对具备端面配置有光源的导光板60的情况进行了说明。另一方面，如图7所示，也可为在紫红色LED20a及红色LED20b的下部具备扩散板(扩散部件)61的构成。扩散板61为通过使从紫红色LED20a及红色LED20b射出的光扩散，而以均匀的亮度对照射对象进行照射的光学部件。
[0122]通过在光源(紫红色LED20a及红色LED20b)的下部配置扩散板61，可使从该光源射出的光扩散，其结果，可对各个植物体50照射均匀的光。另外，通过在光源的下部设置扩散板61等光学部件，可保护光源(LED)。 [0123]上述扩散板61的厚度为数毫米左右。扩散板61例如由作为基材的透明树脂和分散于该透明树脂中的光散射剂构成。
[0124]作为上述透明树脂，例如可使用聚碳酸酯树脂、丙烯酸系树脂、氟系丙烯酸树脂、硅酮系丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、环烯烃聚合物、甲基苯乙烯树脂、芴树脂、聚对苯二甲酸乙酯(PET)、聚丙烯、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯腈聚苯乙烯共聚物等。
[0125]另外，作为上述光散射剂,例如可使用由二氧化硅(5102)、氧化铝(么1203)、氧化镁(MgO)、二氧化钛等氧化物构成的微粒子，或碳酸钙及硫酸钡等微粒子。另外，作为上述光散射剂，也可使用由丙烯酸树脂、苯乙烯树脂等树脂构成的粒子。
[0126](光源单元70的构成)
[0127]图8是表示本实施方式的光源单元70的构成的图。紫红色LED20a及红色LED20b以图8所示的配置设置在光源单元70的基板71上。具体而言，沿基板71的长轴方向形成I列LED的列，在该列的中心配置有红色LED20b。在此，该列包含4个紫红色LED20a，I个红色LED20b。光源单元70按照基板71的长轴方向与导光板60的端面的长轴方向一致的方式配置。
[0128]在本实施方式中，也与上述的各实施方式相同，将紫红色LED20a作为用于栽培的主要光源使用，将红色LED20b作为紫红色LED20a的补光而使用。因此，如图8所示，优选紫红色LED20a的个数比红色LED20b的个数多。
[0129]图9是表示导光板60的端部的紫红色LED20a及红色LED20b的配置的图。如图9所示，从紫红色LED20a及红色LED20b射出的两种光射入到导光板60，并在导光板60的内部混合。在此，由于在导光板60的外侧的面实施了用于阻碍光的射出的未图示的加工处理，因此，导光板60的内侧的面(与植物体50对向的面)成为射出光的光射出面。因此，在导光板60的内部混合的光`从光射出面射出，并从多方向照射作为被照射体的配置于导光板60的下部的植物体50。
[0130](效果)
[0131]如上，在本实施方式中，将从紫红色LED20a及红色LED20b射出的两种光在导光板60的内部暂时混合，将混合后的光照射植物体50。
[0132]因此，在植物的栽培中，在组合使用射出不同波长范围的光的多个LED的情况下，可以消除通常产生的对植物的照射不均。
[0133](总结)
[0134]本发明的一方式的照明装置(植物栽培系统10)射出植物栽培用的照明光，并具备:主光源(紫红色LED20a)，其包含半导体发光元件(LED元件91)和收到从该半导体发光元件射出的激发光而发光的荧光体(荧光体粒子90)，并射出包含具有700nm以上且800nm以下的波长的远红光的混色光；红色光源(红色LED20b)，其射出具有600nm以上且700nm以下的波长的红色光。
[0135]根据上述的构成，从主光源射出包含具有700nm以上且800nm以下的波长的远红光的混色光。该主光源包含:半导体发光元件、收到从该半导体发光元件射出的激发光而发光的荧光体，作为单色光，可射出比射出远红光的LED的光强度高的远红光。因此，可作为植物栽培用的照明装置对植物体照射实用光量的远红光。
[0136]另外，从红色光源射出具有600nm以上且700nm以下的波长的红色光。
[0137]因此，可进行红色光源的个数的变更、或从红色光源射出的光的量的调整、或者通过这两方面，来变更照明光整体的红色光的比例。另外，通过根据用途选定射出适当的峰值波长的光的红色光源，可将照明光(特别是红色光)的光谱规定为所希望的数值，能够提高照明光的光谱的设计自由度。
[0138]另外，将包含从主光源射出的混色光和从红色光源射出的红色光的光统称照明光。
[0139]而且，在本发明的一方式的照明装置中，上述半导体发光元件可将具有400nm以上且500nm以下的波长的蓝色光作为上述激发光而射出。
[0140]根据上述的构成，可将包含蓝色光的混色光作为照明光的一部分照射到植物体。通过将蓝色光(特别是波长420~500nm)照射到植物，可促进光形态的形成。
[0141]而且，本发明的一方式的照明装置也可具备控制供给到上述红色光源的电力的控制部(控制装置6)。
[0142]根据上述的构成，通过控制部控制供给到红色光源的电力，可调节红色光源的光量。因此，可容易地调整对植物照射的照明光所含有的红色光和远红光的比率。
[0143]而且，在本发明的一方式的照明装置中，从上述主光源射出的混色光所含有的红色光的峰值波长和从上述红色光源射出的红色光的峰值波长的差也可在IOnm以下。
[0144]根据上述的构成，从主光源射出的混色光所含有的红色光的峰值波长和从红色光源射出的红色光的峰值波长为大致相等的值。
[0145]因此，通过重合从主光源射出的混色光所含有的红色光的峰值和从红色光源射出的红色光的峰值，可使红色光的峰值比仅一方的情况大。在植物的栽培中，可使这样出现有显著峰值的红色光比在红色区域具有平缓的峰值的红色光更适合。
[0146]而且，在本发明的一方式的照明装置中，从上述主光源射出的混色光所含有的红色光的峰值波长和从上述红色光源射出的红色光的峰值波长的差也可比IOnm大。
[0147]根据上述的构成，从主光源射出的混色光所含有的红色光的峰值波长和从红色光源射出的红色光的峰值波长的差比IOnm大，可实现在红色区域具有两个峰值的照明光。
[0148]而且，本发明的一方式的照明装置可具备:将从上述主光源射出的混色光和从上述红色光源射出的红色光导向并混合的导光部件(导光板60)。
[0149]根据上述的构成，从主光源射出的混色光和从红色光源射出的红色光可通过由导光部件导光而混合。
[0150]因此，可消除组合多个具有不同波长的光源而利用的情况下通常产生的、对作为照射对象的植物的照射不均。
[0151](附录事项)
[0152]本发明并不限于上述的各实施方式，可本发明请求的范围内进行各种变更，对于将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。而且，通过组合分别在各实施方式中公开的技术手段，可形成新的技术特征。
[0153]产业上的可利用性
[0154]本发明可作为植物工厂等通过人工照明光栽培植物时使用的照明装置利用。
【权利要求】
1.一种照明装置，射出植物栽培用的照明光，其特征在于，具备: 主光源，其包含半导体发光元件和收到从该半导体发光元件射出的激发光而发光的荧光体，并射出包含具有700nm且以上800nm以下的波长的远红光的混色光； 红色光源，其射出具有600nm以上且700nm以下的波长的红色光。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于， 所述半导体发光元件将具有400nm以上且500nm以下的波长的蓝色光作为所述激发光而射出。
3.如权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于， 还具备控制向所述红色光源供给的电力的控制部。
4.如权利要求1~3中任一项所述的照明装置，其特征在于， 从所述主光源射出的混色光所包含的红色光的峰值波长和从所述红色光源射出的红色光的峰值波长的差为IOnm以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的照明装置，其特征在于， 还具备将从所述主光源射出的混色光和从所述红色光源射出的红色光进行导向并混合的导光部件。
【文档编号】A01G9/20GK103798081SQ201310509455
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2012年11月1日
【发明者】久保智树 申请人:夏普株式会社