植物用照明装置、栽培棚、植物工厂和植物栽培方法
【专利摘要】一种植物用照明装置、栽培棚、植物工厂和植物栽培方法。一种植物用照明装置，减轻作业者的心理负担并且对植物高效地照射用于促进生长的光。生长用照明部的出射光和辅助照明部的出射光的合成光在400nm以上、500nm以下的波长具有光量子通量的第1峰值，在600nm以上、700nm以下的波长具有光量子通量的第2峰值，合成光中的500nm以上、600nm以下的各波长的光量子通量小于第1峰值及第2峰值的光量子通量。
【专利说明】植物用照明装置、栽培棚、植物工厂和植物栽培方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对植物照射光的照明装置、栽培棚、植物工厂和植物的栽培方法。
【背景技术】
[0002]近年来，在农业领域中，利用人工光来培育植物的技术受到关注。特别是，已知通过对植物照射蓝色、红色、远红色的光来控制植物的开花或者促进生长。
[0003]例如，专利文献I记载了放射光为波长640?690nm的红色光和波长420?470nm的蓝色光的混合光的FE (Field Emiss1n:场致发射)光源以及使用该光源对植物照射光的人工光型的植物工厂。
[0004]根据专利文献I的FE光源，能对植物照射蓝色光和红色光的混合光，因此能促进植物的生长。
[0005]专利文献2记载了使用LED光源以培育模式和观察模式这2个模式对植物照射光的植物培育装置。具体地说，在培育模式下对植物照射对植物的培育有效的红色光和蓝色光，在观察模式下照射白色光，作为适合作业者观察植物外观的光。
[0006]专利文献3记载了具有红色发光二极管和白色发光二极管的植物培育用照明装置。根据上述植物培育用照明装置，不会对植物的外观带来不协调感并能促进植物的生长。
[0007]专利文献4记载了一种植物照明装置，其具备:培育照明部，其具备具有350?450nm的发光波长的短波长照明部和具有600?700nm的发光波长的红色照明部；以及观赏照明部，其具备450?600nm的发光波长。根据上述植物照明装置，能产生植物的培育效果并且提高植物的观赏性。
[0008]现有技术文献_9] 专利文献
[0010][专利文献I]特开2006-42706号公报(2006年2月16日公开)
[0011][专利文献2]特开2012-183003号公报(2012年9月27日公开)
[0012][专利文献3]特开2011-200204号公报(2011年10月13日公开)
[0013][专利文献4]专利公报第4388664号(2009年12月24日发行)
【发明内容】
[0014]发明要解决的问题
[0015]然而,在利用专利文献I的FE光源射出蓝色光和红色光的环境下进行栽培作业的作业者会由于这些光进入视野而承受心理负担。另外，在上述环境下，难以基于植物的颜色通过目视观察来判断收获时期等。其结果是，植物栽培的作业性降低。
[0016]专利文献2的植物培育装置在对植物照射白色光的观察模式下无法高效地照射用于促进植物生长的红色光和蓝色光。
[0017]在专利文献3的植物培育用照明装置中，为了促进生长而仅使用红色光，因此无法充分得到促进生长的效果。
[0018]专利文献4的植物照明装置设计为培育照明部和观赏照明部的混合光接近作为JIS常用光源的D65光源等，因此蓝色光和红色光的相对强度小，无法高效地促进植物的生长。即，相对于全部的光的能量，植物的生长促进效果较小。
[0019]本发明是鉴于上述问题而完成的。其目的在于提供能减轻作业者的心理负担并且对植物高效地照射用于生长促进的光的照明装置。
[0020]用于解决问题的方案
[0021]为了解决上述问题，本发明的一个方式的植物用照明装置是具备生长用照明部和辅助照明部的植物用照明装置，其特征在于，上述生长用照明部射出的光在第I波长和第2波长具有光量子通量的峰值，上述第I波长为400nm以上、500nm以下，上述第2波长为600nm以上、700nm以下，上述辅助照明部至少射出500nm以上、600nm以下的波长的光，上述生长用照明部的出射光和上述辅助照明部的出射光的合成光在上述第I波长具有光量子通量的第I峰值，在上述第2波长具有光量子通量的第2峰值，并且该合成光中的500nm以上、600nm以下的各波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量及上述第2峰值的光量子通量。
[0022]另外，为了解决上述问题，本发明的一个方式的植物栽培方法是照射光来培育植物的植物栽培方法，其特征在于，照射生长促进光和辅助光，上述生长促进光在400nm以上、500nm以下的范围内的第I波长和600nm以上、700nm以下的范围内的第2波长具有光量子通量的峰值，上述辅助光的波长为500nm以上、600nm以下，上述生长促进光和上述辅助光的合成光的光量子通量在上述第I波长具有第I峰值，在上述第2波长具有第2峰值，该合成光中的500nm以上、600nm以下的波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量及上述第2峰值的光量子通量。
[0023]发明效果
[0024]根据本发明的一个方式，能减轻作业者的心理负担并且高效地对植物照射用于促进生长的光。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是实施方式I的栽培棚的概略图，(a)是栽培棚的立体图，(b)是栽培棚的侧视图。
[0026]图2是示出实施方式I的品红照明灯的结构的图，(a)是品红照明灯的概略图，(b)是品红照明灯的一部分的截面图。
[0027]图3是示出实施方式I的白色LED荧光灯的结构的图，(a)是白色LED荧光灯的概略图，(b)是白色LED荧光灯的一部分的截面图。
[0028]图4是示出品红照明灯和白色LED荧光灯各自的出射光的光谱的图。
[0029]图5是示出植物用照明装置的出射光的光谱的图。
[0030]图6是示出实施方式2的品红照明灯的结构的图，(a)是品红照明灯的概略图，(b)是品红照明灯的概略图。
[0031]图7是示出实施方式2的品红照明灯和白色LED荧光灯各自的出射光的光谱的图。
[0032]图8是示出植物用照明装置的出射光的光谱的图。
[0033]图9是示出实施方式3的栽培棚的侧视图。
[0034]图10是示出实施方式4的栽培棚的侧视图。
[0035]图11是示出实施方式5的栽培棚的侧视图。
[0036]图12是示出实施方式6的栽培棚的侧视图。
[0037]图13是示出实施方式7的栽培棚的图，(a)是栽培棚的侧视图，(b)是植物用照明装置的俯视图，(C)是品红LED芯片的俯视图。
[0038]附图标记说明
[0039]1、101、201、301、401、501、601 植物用照明装置
[0040]2栽培棚
[0041]3照明基板
[0042]4植物配置部
[0043]5发光位置调整部
[0044]10、110A、110B、410、510品红照明灯(生长用照明部)
[0045]14蓝色LED芯片(生长用发光部)
[0046]15红突光体(生长用发光部)
[0047]11透明罩(生长用发光部罩)
[0048]21透明罩(辅助发光部罩)
[0049]20、420、520白色LED荧光灯(辅助照明部)
[0050]24蓝色LED芯片(LED元件、辅助发光部)
[0051]25黄绿荧光体(荧光体、辅助发光部)
[0052]31蓝色LED照明(生长用照明部)
[0053]32红色LED照明(生长用照明部)
[0054]610品红LED芯片(生长用照明部)
【具体实施方式】
[0055]〔实施方式I〕
[0056]以下，基于图1?5详细说明本发明的实施方式I的植物用照明装置。
[0057]本实施方式的植物用照明装置是一种照明装置，能在不利用自然光而仅利用人工光来栽培植物的完全控制型的植物工厂、利用自然光和人工光来栽培植物的太阳光利用型的植物工厂等各种植物工厂中使用。另外，本实施方式的植物用照明装置能应用于使用它来促进植物生长的植物栽培方法。
[0058]在植物工厂的内部设有I个以上栽培棚。
[0059]图1是本实施方式的栽培棚的概略图，(a)是栽培棚的立体图，(b)是栽培棚的侧视图。
[0060]栽培棚2具备:具有用于配置植物的配置面的植物配置部4 ;与配置面相对设置的照明基板3 ;以及用于对植物照射光的植物用照明装置I。
[0061]植物用照明装置I具备:射出光的照明部；以及用于控制从照明部射出的光的未图示的控制部。植物用照明装置I具备生长用照明部和辅助照明部作为照明部，生长用照明部用于射出有助于促进植物生长的光，上述辅助照明部射出的光用于减轻作业者的心理负担。以下，说明具备品红照明灯10作为生长用照明部、具备白色LED荧光灯20作为辅助照明部的植物用照明装置I。
[0062]多个品红照明灯10和多个白色LED荧光灯20装配于照明基板3的与植物6相对的面。
[0063]根据上述构成，能使用植物用照明装置I对植物6照射从品红照明灯10出射的光和从白色LED荧光灯20出射的光的合成光。
[0064]优选在照明基板3上交替配置品红照明灯10和白色LED荧光灯20，但是不限于此。例如，也可以在植物工厂的通道侧配置白色LED荧光灯20，在与植物工厂的通道侧相反的一侧设置品红照明灯10。
[0065]<品红照明灯>
[0066]品红照明灯10是具有纵长的形状的直管型的LED照明灯。
[0067]图2是示出品红照明灯的结构的图，(a)是品红照明灯的概略图，(b)是品红照明灯的一部分的截面图。
[0068]如图2的(a)所示，品红照明灯10具有:配置有多个蓝色LED芯片14的LED基板12以及覆盖LED基板12的筒状的透明罩11 (生长用发光部罩)。LED基板12例如包括铝板，在表面形成有未图示的金属配线。蓝色LED芯片14能采用炮弹型LED、表面安装型LED
坐寸ο
[0069]此外，品红照明灯10以蓝色LED芯片14隔着透明罩11与植物6相对的方式装配于照明基板3。
[0070]如图2的(b)所示，蓝色LED芯片14与导电性线16连接，通过导电性线16从未图示的电源施加电压。蓝色LED芯片14被树脂层13覆盖。在树脂层13中分散有多个红荧光体15。
[0071]从蓝色LED芯片14射出的光的一部分透过树脂层13和透明罩11射出到品红照明灯10的外部。另外，红荧光体15吸收蓝色LED芯片14的出射光的另一部分并射出红色的光。红荧光体15的出射光透过树脂层13和透明罩11射出到品红照明灯10的外部。这样，品红照明灯10具备包括蓝色LED芯片14和红荧光体15的发光部(生长用发光部)。
[0072]蓝色LED芯片14的出射光的光量子通量的光谱在400nm以上、500nm以下的波长(第I波长)的范围内具有峰值。红荧光体15的出射光的光量子通量的光谱在600nm以上、700nm以下的波长(第2波长)的范围内具有峰值。
[0073]根据上述构成，品红照明灯10射出的光(生长促进光)在400nm以上、500nm以下的波长(第I波长)和600nm以上、700nm以下的波长(第2波长)具有峰值。
[0074]红荧光体15能采用例如CaAlSN3 =Eu0除此以外，也能采用(Sr，Ca) AlSiN3 =Eu0能通过调整树脂层13中的红荧光体15的密度来改变品红照明灯10的出射光的光谱。
[0075]<白色LED荧光灯>
[0076]白色LED荧光灯20是具有纵长的形状的LED照明灯。
[0077]图3是示出白色LED荧光灯的结构的图，(a)是白色LED荧光灯的概略图，(b)是白色LED荧光灯的一部分截面图。
[0078]如图3的(a)所示，白色LED荧光灯20具有:配置有多个蓝色LED芯片24 (LED元件)的LED基板22和覆盖LED基板22的筒状的透明罩21 (辅助发光部罩)。此外，白色LED荧光灯20以蓝色LED芯片24隔着透明罩21与植物相对的方式装配于照明基板3。
[0079]如图3的(b)所示，蓝色LED芯片24与导电性线26连接，通过导电性线26从未图示的电源施加电压。蓝色LED芯片24被树脂层23覆盖。在树脂层23中分散有多个黄绿荧光体25。
[0080]从蓝色LED芯片24射出的光的一部分透过树脂层23和透明罩21射出到白色LED荧光灯20的外部。另外，黄绿荧光体25吸收从蓝色LED芯片24射出的光的另一部分并射出黄色的光。从黄绿荧光体25射出的光透过树脂层23和透明罩21而射出到白色LED荧光灯20的外部。这样，白色LED荧光灯20具备蓝色LED芯片24和黄绿荧光体25作为发光部(辅助发光部)。
[0081]黄绿荧光体25的出射光主要含有500nm以上、600nm以下的波长的光。这种黄绿荧光体25例如能采用YAG荧光体。能通过调整树脂层23中的黄绿荧光体25的密度来改变白色LED荧光灯20的出射光的光谱。
[0082]通过上述构成，白色LED荧光灯20射出视觉灵敏度高的波长即500nm以上、600nm以下的波长的光(辅助光)。
[0083]<光的光谱>
[0084]图4是示出品红照明灯和白色LED荧光灯各自的出射光的光谱的图。图5是示出植物用照明装置的出射光的光谱的图。在图4和图5的光谱中，横轴是波长，纵轴是光量子通量密度(PPF:Photosynthetic Photon Flux density)。此外，图4和图5的光谱是在作为配置植物的空间的栽培区的测定值。
[0085]如图4所示，品红照明灯10的出射光的光谱具有出自蓝色LED芯片14的出射光的约445nm的峰值和出自红荧光体15的出射光的约650nm的峰值。另外，来自白色LED荧光灯20的出射光至少含有500nm以上、600nm以下的波长区域的光。
[0086]植物用照明装置I具备品红照明灯10和白色LED荧光灯20，植物用照明装置I的出射光是将品红照明灯10的出射光和白色LED荧光灯20的出射光合成而得到的合成光。
[0087]如图5所示，植物用照明装置I的出射光的光谱中也具有出自品红照明灯10的出射光的约445nm的峰值(第I峰值)和约650nm的峰值(第2峰值)。另外,植物用照明装置I的出射光含有白色LED荧光灯20的出射光，因此其光谱与品红照明灯10单体的出射光的光谱相比，500nm以上、600nm以下的波长的光量子通量密度高。
[0088]本实施方式的植物用照明装置I在品红照明灯10的出射光中合成了白色LED荧光灯20的出射光，由此提高500nm以上、600nm以下的波长区域的光量子通量密度。
[0089]在此，在照明装置的辅助照明部采用白炽灯泡的情况下，照明装置的出射光也含有视觉灵敏度低的波长(不足500nm或者大于600nm的波长)，在大范围的波长区域中光量子通量密度高。
[0090]而在本实施方式的植物用照明装置I中，辅助照明部采用白色LED荧光灯20，白色LED荧光灯20具备蓝色LED芯片24和黄绿荧光体25。因此，植物用照明装置I使用白色LED荧光灯20，主要提高作为视觉灵敏度高的波长的500nm以上、600nm以下的波长区域的光量子通量密度。
[0091]另外，如图5所示，在植物用照明装置I的出射光中，500nm以上、600nm以下的各波长的光量子通量密度小于第I峰值处的光量子通量密度和第2峰值处的光量子通量密度。即，出自品红照明灯10的2个峰值不隐含在植物用照明装置I的出射光的光谱中。
[0092]而且，植物用照明装置I的出射光的光谱形状在500nm以上、600nm以下的波长区域不具有拐点。另外，在植物用照明装置I的出射光的光谱形状中，500nm以上、600nm以下的波长区域的切线的倾斜与其它波长区域的切线的倾斜相比接近零。
[0093]S卩，植物用照明装置I使用白色LED荧光灯20，由此使500nm以上、600nm以下的波长区域中的出射光的光谱形状平坦地变高。
[0094]此外，关于上述光谱形状的特征，可以说在图4和图5的光谱中设纵轴为光量子通量、光能合成光量子通量密度等也是同样的。
[0095](植物生长促进的效果)
[0096]在此，在植物的光能合成中发挥中心作用的叶绿素(Chlorophyll)在红色660nm附近和蓝色450nm附近表现出明确的吸收峰值。因此,在植物有叶而光能合成活跃的栽培阶段，通过照射400nm以上、500nm以下的波长区域的光(蓝色光)和600nm以上、700nm以下的波长区域的光(红色光)来促进植物的生长。而且，450nm附近的波长的光对被称为植物的高能反应系统的光反应系统也会造成影响，是形成植物的健全形态所必不可少的。因此，在发芽、育苗的阶段，能通过照射450nm附近的波长的光成分来促进形成植物的健全形态。
[0097]本实施方式的植物用照明装置I的出射光的光谱具有约445nm的第I峰值和约650nm的第2峰值。因此，能通过使用植物用照明装置I对植物进行照明来照射植物的生长所需的光，能促进植物的生长。
[0098](作业者负担减轻的效果)
[0099]在使用仅具备品红照明灯10的照明装置的植物工厂中，品红照明灯10的出射光进入视野从而作业者所受的心理负担大。特别是，在使用LED作为光源的情况下，来自LED的出射光指向性高，因此作业者的心理负担大。
[0100]植物用照明装置I具备白色LED荧光灯20，因此植物用照明装置I的出射光含有500nm以上、600nm以下的波长的光。因此，植物用照明装置I的出射光与品红照明灯10的出射光相比接近白色(或者太阳光)。由此，在使用植物用照明装置I的植物工厂中，作业者的心理负担减轻。另外，作业者能基于植物的颜色通过目视观察来正确判断植物的状态。
[0101]利用植物用照明装置1，对植物照射如图5所示的光谱的光。由此，通过使峰值与叶绿素的吸收光谱一致来照射用于生长促进的光，并且能减轻作业者的心理负担。而且，能在植物的陈列室等中提高植物的观赏性。
[0102]此外，图4和图5所示的光谱是一个例子，植物用照明装置I的出射光的光量子通量密度的峰值波长不限于445nm和650nm。
[0103]能通过变更品红照明灯10中的红荧光体和蓝色LED芯片的密度来调整各峰值波长的光量子通量密度。另外，能通过变更红荧光体和蓝色LED芯片中使用的材料来调整峰值波长。在本实施方式的植物用照明装置I中，品红照明灯10只要至少射出在400nm以上、500nm以下的波长和600nm以上、700nm以下的波长中具有光量子通量密度的峰值的光即可。
[0104]〔实施方式2〕
[0105]下面基于图6?8说明本发明的其它实施方式。此外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
[0106]本实施方式的植物用照明装置I具备品红照明灯作为生长用照明部。
[0107]图6是示出品红照明灯的结构的图，(a)是品红照明灯的概略图，(b)是品红照明灯的概略图。
[0108]实施方式I的植物用照明装置I具备品红照明灯10作为生长用照明部，品红照明灯10是具备蓝色LED芯片14和红荧光体15的构成。
[0109]与此相对，如图6的(a)所示，本实施方式的品红照明灯IlOA在LED基板12上交替配置有射出400nm以上、500nm以下的波长区域的光的蓝色LED芯片14和射出600nm以上、700nm以下的波长区域的光的红色LED芯片17。
[0110]图7是示出品红照明灯和白色LED荧光灯各自的出射光的光谱的图。图8是示出植物用照明装置的出射光的光谱的图。
[0111]此外，在实施方式I的植物用照明装置I中，出自品红照明灯10的出射光中的蓝色LED芯片14的出射光的峰值波长与出自白色LED荧光灯20的出射光中的蓝色LED芯片24的出射光的峰值波长是相同的。与此相对，在本实施方式的植物用照明装置101中，如图7和图8所示，蓝色LED照明灯31的出射光的峰值波长与出自白色LED荧光灯20的出射光中的蓝色LED芯片24的出射光的峰值波长不同。由此，植物用照明装置的出射光在400nm以上、500nm以下的波长中具有2个峰值(第I峰值)。这样，在植物用照明装置的出射光中，也可以在400nm以上、500nm以下的波长中具有2个峰值。
[0112]也可以如本实施方式那样，生长用照明部具备两种LED芯片。由此，能容易地调整生长用照明部的出射光的第I峰值和第2峰值的强度和波长。
[0113]另外，如图6的(b)所示，作为其它例的品红照明灯110B，在LED基板12上配置有蓝色LED芯片14、红色LED芯片17和射出690nm以上、770nm以下的波长区域的光的远红色LED芯片18。
[0114]植物具有吸收远红色光的受光体，能通过吸收远红色光来促进植物的生长。因此，如图6的(b)所示，在品红照明灯IlOB中设有远红色LED芯片18，由此能进一步促进植物的生长。
[0115]另外，虽未图示，也可以在品红照明灯IlOB的LED基板12上配置射出495nm以上、570nm以下的波长的光的绿LED芯片。
[0116]〔实施方式3〕
[0117]下面基于图9说明本发明的其它实施方式。此外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
[0118]图9是本实施方式的栽培棚的侧视图。
[0119]在实施方式I中，说明了具备品红照明灯10作为生长用照明部的构成。与此相对，如图9所示，本实施方式的植物用照明装置201具备蓝色LED照明灯31和红色LED照明灯32作为生长用照明部。此外，与实施方式I的植物用照明装置I同样，具备白色LED荧光灯20作为辅助照明部。
[0120]蓝色LED照明灯31中设有蓝色LED芯片。由此，蓝色LED照明灯31的出射光的光谱在400nm以上、500nm以下的波长区域具有峰值。
[0121]另外，红色LED照明灯32中设有红色LED芯片。由此，红色LED照明灯32的出射光的光谱在600nm以上、700nm以下的波长区域具有峰值。
[0122]本实施方式的植物用照明装置201具备蓝色LED照明灯31和红色LED照明灯32作为生长用照明部。因此，与实施方式I的植物用照明装置I同样，植物用照明装置201的出射光的光谱在400nm以上、500nm以下的波长中具有第I峰值，在600nm以上、700nm以下的波长中具有第2峰值。
[0123]〔实施方式4〕
[0124]下面基于图10说明本发明的其它实施方式。此外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
[0125]图10是本实施方式的栽培棚的侧视图。
[0126]本实施方式的植物用照明装置301具备品红照明灯10和白色LED荧光灯20。另夕卜，在照明基板3和白色LED荧光灯20之间设有发光位置调整部5。由此，在各品红照明灯10和白色LED荧光灯20中，如果将设于内部的LED芯片的表面设为光出射面，则白色LED荧光灯20的光出射面位于比品红照明灯10的光出射面靠下方的位置。换言之，如果以植物配置部4的配置面为基准，则品红照明灯10的光出射面位于比白色LED荧光灯20的光出射面靠照明基板3侧的位置。
[0127]在植物6的上方配置有品红照明灯10和白色LED荧光灯20的栽培棚中，将白色LED荧光灯20的光出射面配置于比品红照明灯10的光出射面靠下方的位置，由此能使品红照明灯10的出射光不易进入植物工厂内的作业者的视野。由此，能减轻作业者的心理负担。
[0128]而且，如图10所示，优选在照明基板3上的品红照明灯10和白色LED荧光灯20的排列中，将白色LED荧光灯20排列在两端(植物工厂的通道侧)。由此，能使品红照明灯10的出射光不易进入作业者的视野。
[0129]此外，发光位置调整部5只要能使白色LED荧光灯20的光出射面的位置与品红照明灯10的光出射面的位置不同即可，其形状、材质没有特别限定。另外，在照明基板3的表面有凹部和凸部，在凹部装配有品红照明灯10，在凸部装配有白色LED荧光灯20，由此只要使白色LED荧光灯20的光出射面的位置与品红照明灯10的光出射面的位置不同即可，也可以不设置发光位置调整部5。
[0130]另外，优选白色LED荧光灯20的透明罩的光透射率比品红照明灯10的透明罩的光透射率低。由此，能进一步减轻作业者的心理负担。
[0131]〔实施方式5〕
[0132]下面基于图11说明本发明的其它实施方式。此外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
[0133]图11是本实施方式的栽培棚的侧视图。
[0134]本实施方式的植物用照明装置401具备品红照明灯410和白色LED荧光灯420。品红照明灯410和白色LED荧光灯420具备扩散罩来代替实施方式I中说明的透明罩。由此，品红照明灯410和白色LED荧光灯420的内部的LED芯片的出射光由扩散罩扩散而射出到外部。
[0135]由此，能在更大范围内均匀地对植物6照射光。另外，通过使品红照明灯410的出射光扩散并出射，能减轻对作业者的负担。
[0136]此外，品红照明灯410和白色LED荧光灯420具备扩散罩，因此能认为品红照明灯410的扩散罩的表面是品红照明灯410的光出射面，能认为白色LED荧光灯420的扩散罩的表面是白色LED荧光灯420的光出射面。
[0137]本实施方式的植物用照明装置I与实施方式4的植物用照明装置同样，在照明基板3和白色LED荧光灯420之间设有发光位置调整部5。由此，白色LED荧光灯420的光出射面位于比品红照明灯410的光出射面靠下方的位置。其结果是，与实施方式4的植物用照明装置同样，能使品红照明灯410的出射光不易进入植物工厂内的作业者的视野，能减轻作业者的心理负担。
[0138]〔实施方式6〕
[0139]下面基于图12说明本发明的其它实施方式。此外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
[0140]图12是本实施方式的栽培棚的侧视图。
[0141]本实施方式的植物用照明装置501具备品红照明灯510和白色LED荧光灯520。品红照明灯510具备透明罩，白色LED荧光灯520具备扩散罩。在品红照明灯510中，LED芯片的出射光透过透明罩而原样射出到外部，因此能认为LED芯片的表面是光出射面。而在白色LED荧光灯520中，能认为扩散罩的表面是光出射面。
[0142]因此，在本实施方式的植物用照明装置501中，白色LED荧光灯520的光出射面的最下方的部分位于比品红照明灯510的光出射面靠下方的位置。
[0143]由此，能使品红照明灯510的出射光不易进入植物工厂内的作业者的视野，能减轻作业者的心理负担。
[0144]〔实施方式7〕
[0145]下面基于图13说明本发明的其它实施方式。此外，为了便于说明，对具有与上述实施方式中说明的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，省略其说明。
[0146]图13是示出本实施方式的栽培棚的图，(a)是栽培棚的侧视图，(b)是植物用照明装置的俯视图，(c)是品红LED芯片的俯视图。
[0147]如图13的(a)所示，本实施方式的植物用照明装置601具备品红LED芯片610作为生长用照明部。在以下的说明中，说明品红LED芯片610使用硬币型LED芯片的例子。品红LED芯片610可以直接设于照明基板3的表面，也可以隔着铝板设于照明基板3的表面。另外，也可以用实施方式I中说明的透明罩覆盖品红LED芯片610。
[0148]如图13的(b)所示，品红LED芯片610在照明基板3的表面中配置在白色LED荧光灯20之间。在图14的(b)的例子中，品红LED芯片610等间隔排列，但是可以根据其目的、用途来任意配置。
[0149]如图13的(C)所示，各品红LED芯片610具有在外周壁613的内侧具备多个蓝色LED芯片614的结构。各蓝色LED芯片614通过导电性线616与配线图案615电连接。另夕卜，在外周壁613的内侧以覆盖蓝色LED芯片614的方式设有分散有未图示的红荧光体的树脂层。
[0150]品红LED芯片610的出射光的光谱具有出自蓝色LED芯片614的约445nm的峰值和出自红荧光体的约650nm的峰值。因此，与实施方式I的植物用照明装置I同样，植物用照明装置能对植物高效地照射用于促进生长的照射光，并且减轻作业者的心理负担。
[0151]另外，白色LED荧光灯20具备扩散罩。在本实施方式的植物用照明装置I中，白色LED荧光灯20的光出射面的最下方的部分位于比品红LED芯片610的表面(光出射面)靠下方的位置。由此，能使品红LED芯片610的出射光难以进入植物工厂内的作业者的视野，能进一步减轻作业者的心理负担。
[0152]在上述说明中，说明了品红LED芯片610使用硬币型LED芯片的例子，但是例如也可以使用炮弹型LED芯片。在这种情况下，将炮弹形状的顶端面设为品红LED芯片610的光出射面。
[0153]此外，优选在本实施方式的植物用照明装置中，按照植物配置部4中的植物6的配置部位将品红LED芯片610排列在照明基板3上。例如，优选以品红LED芯片610配置在植物6的正上方的方式将品红LED芯片610排列在照明基板3上。由此，能高效地照射用于促进植物的生长的光。
[0154]〔总结〕
[0155]本发明的方式I的植物用照明装置⑴是具备生长用照明部(品红照明灯10)和辅助照明部(白色LED荧光灯20)的植物用照明装置，其特征在于，上述生长用照明部射出的光在第I波长和第2波长具有光量子通量的峰值，上述第I波长为400nm以上、500nm以下，上述第2波长为600nm以上、700nm以下，上述辅助照明部至少射出500nm以上、600nm以下的波长的光，上述生长用照明部的出射光和上述辅助照明部的出射光的合成光在上述第I波长具有光量子通量的第I峰值，在上述第2波长具有光量子通量的第2峰值，并且该合成光中的500nm以上、600nm以下的各波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量及上述第2峰值的光量子通量。
[0156]根据上述构成，能对植物照射在400nm以上、500nm以下的波长区域和600nm以上、700nm以下的波长区域具有光量子通量的峰值的光。由此，能促进植物的生长。
[0157]而且，能通过使用辅助照明部照射500nm以上、600nm以下的波长区域的光来使合成光接近白色光(太阳光)，能减轻作业者的心理负担。
[0158]另外，合成光的500nm以上、600nm以下的波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量和上述第2峰值的光量子通量，因此不隐含第I峰值和上述第2峰值。因此，能不损害植物的生长促进的效果且高效地促进植物的生长。
[0159]本发明的方式2的植物用照明装置也可以构成为，在上述方式I中，上述辅助照明部具备LED元件(蓝色LED芯片24)和通过接收上述LED元件的出射光而射出荧光的荧光体(黄绿荧光体25)，在从上述辅助照明部射出的500nm以上、600nm以下的波长的光中包括上述LED元件的出射光和上述荧光。
[0160]根据上述构成，辅助照明部的出射光具有比荧光灯的出射光广的波长分布，其光谱更平坦。由此，在500nm以上、600nm以下的波长的范围中，能使合成光的光谱更平坦，能使合成光接近白色光(或者太阳光)。其结果是能减轻作业者的心理负担。
[0161]本发明的方式3的植物用照明装置也可以构成为，在上述方式I或者2中，上述合成光的光量子通量的光谱在500nm以上、600nm以下的波长的范围内不具有拐点。
[0162]根据上述构成，能使合成光的光谱更平坦，能使合成光接近白色光(或者太阳光)。其结果是能减轻作业者的心理负担。
[0163]本发明的方式4的植物用照明装置也可以构成为，在上述方式I?3中的任一种中，上述辅助照明部具备辅助发光部和用于使来自上述辅助发光部的出射光扩散的扩散罩。
[0164]根据上述构成，能使来自辅助发光部的光向大范围射出。由此，能更可靠地减轻作业者的心理负担。
[0165]本发明的方式5的植物用照明装置也可以构成为，在上述方式I?3中的任一种中，上述生长用照明部具备:生长用发光部(蓝色LED芯片14、红荧光体15)和使来自上述生长用发光部的出射光透过的生长用发光部罩(透明罩11)，上述辅助照明部具备:辅助发光部(蓝色LED芯片24、黄绿荧光体25)和透射来自上述辅助发光部的出射光的辅助发光部罩(透明罩21)，上述辅助发光部罩的光透射率比上述生长用发光部罩的光透射率低。
[0166]根据上述构成，与来自辅助发光部的出射光透过辅助发光部罩时的光的衰减量相t匕，能使来自生长用光源的出射光透过生长用发光部罩时的光的衰减量更大。由此，能与辅助发光部罩的光透射率和生长用发光部罩的光透射率之差相应地减轻作业者的心理负担。
[0167]本发明的方式6的栽培棚的特征在于，具备:上述方式I?5中的任意一种植物用照明装置和具有用于配置植物的配置面的植物配置部，上述植物用照明装置具备与上述配置面相对设置的上述生长用照明部和用于配置上述辅助照明部的照明基板，当以上述配置面为基准时，上述生长用照明部的光出射面位于比上述辅助照明部的光出射面靠上述照明基板侧的位置。
[0168]根据上述构成，能使生长用照明部的出射光不易进入作业者的视野。由此，能减轻作业者的心理负担。
[0169]本发明的方式7的植物工厂的特征在于，具备上述方式I?5中的任意一种植物用照明装置或者上述方式6所述的栽培棚。
[0170]本发明的方式8的植物栽培方法是照射光来培育植物的植物栽培方法，其特征在于，照射生长促进光和辅助光，上述生长促进光在400nm以上、500nm以下的范围内的第I波长和600nm以上、700nm以下的范围内的第2波长具有光量子通量的峰值，上述辅助光的波长为500nm以上、600nm以下,上述生长促进光和上述辅助光的合成光的光量子通量在上述第I波长具有第I峰值，在上述第2波长具有第2峰值，该合成光中的500nm以上、600nm以下的波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量和上述第2峰值的光量子通量。
[0171]本发明不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围中进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方案适当地组合而得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。而且，能通过对各实施方式分别组合公开的技术方案来形成新的技术特征。
[0172]工业h的可利用件
[0173]本发明能用作植物工厂等通过人工照明光来栽培植物时使用的照明装置。
【权利要求】
1.一种植物用照明装置，具备生长用照明部和辅助照明部，上述植物用照明装置的特征在于， 上述生长用照明部射出的光在第I波长和第2波长具有光量子通量的峰值， 上述第I波长为400nm以上、500nm以下，上述第2波长为600nm以上、700nm以下， 上述辅助照明部至少射出500nm以上、600nm以下的波长的光， 上述生长用照明部的出射光和上述辅助照明部的出射光的合成光在上述第I波长具有光量子通量的第I峰值，在上述第2波长具有光量子通量的第2峰值，并且该合成光中的500nm以上、600nm以下的各波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量及上述第2峰值的光量子通量。
2.根据权利要求1所述的植物用照明装置，其特征在于， 上述辅助照明部具备LED元件和通过接收上述LED元件的出射光而射出荧光的荧光体， 在从上述辅助照明部射出的500nm以上、600nm以下的波长的光中包括上述LED元件的出射光和上述荧光。
3.一种栽培棚，其特征在于， 具备:权利要求1或者2所述的植物用照明装置；以及具有用于配置植物的配置面的植物配置部， 上述植物用照明装置具备照明基板，上述照明基板与上述配置面相对设置，用于配置上述生长用照明部和上述辅助照明部， 当以上述配置面为基准时，上述生长用照明部的光出射面位于比上述辅助照明部的光出射面靠上述照明基板侧的位置。
4.一种植物工厂，其特征在于， 具备权利要求1或者2所述的植物用照明装置或者权利要求3所述的栽培棚。
5.一种植物栽培方法，是照射光来培育植物的植物栽培方法，其特征在于， 照射生长促进光和辅助光， 上述生长促进光在400nm以上、500nm以下的范围内的第I波长和600nm以上、700nm以下的范围内的第2波长具有光量子通量的峰值；以及上述辅助光的波长为500nm以上、600nm以下， 上述生长促进光和上述辅助光的合成光的光量子通量在上述第I波长具有第I峰值，在上述第2波长具有第2峰值， 该合成光中的500nm以上、600nm以下的波长的光量子通量小于上述第I峰值的光量子通量及上述第2峰值的光量子通量。
【文档编号】A01G9/20GK104335842SQ201410389720
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】久保智树, 安松拓人, 藤宽 申请人:夏普株式会社