JP2003102272A - 植物育成用メタルハライドランプ及び植物育成用照明機器 - Google Patents

植物育成用メタルハライドランプ及び植物育成用照明機器

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雅伸 井上
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保文 川鍋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光合成作用曲線に近似させた高光
強度で均斉度が良く、照射面がムラにならない単一光源
の植物育成用メタルハライドランプおよび植物育成用照
明機器を提供する。 【解決手段】 シールドビーム型メタルハライド
ランプの反射鏡をダイクロイックミラーとし、前面ガラ
スレンズに選択透過薄膜を積層することによって、植物
の生育に効率的とされる光合成作用曲線に近似した分光
エネルギー分布を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、日照条件の悪い屋
内の観賞植物や施設園芸等農業分野の作物の補光照明を
目的とした効率的な植物育成用メタルハライドランプ及
び植物育成用照明機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】植物育成用の専用ランプとして蛍光ラン
プが使用されている。その光色は植物の葉緑素の分光吸
収特性に合わせて青色光と赤色光を強化しているため、
紫色光となっている。この光色を達成するために蛍光体
を積層しているので、光束が出ないうえに効率が悪く、
絶対光強度が低くなるので、花店の照明やバイオテクノ
ロジーによる幼植物体の大量増殖用などの用途にしか使
われていない。
【０００３】一方ＨＩＤランプでは、単一光源で光合成
作用曲線に近似した分光エネルギー分布を得ることが困
難とされている。そのため、青色光系をメタルハライド
ランプ、赤色光系を高圧ナトリウムランプとし、２つの
ランプによる混光照明で光合成作用曲線に近似した分光
エネルギー分布に近似させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、植物の
成育に必要な高光強度（数千〜数万ルクス）を得る場
合、２つのランプを照射面に近接（１〜１．５ｍ前後）
して使用するため、均斉度が悪く、照射面がムラになっ
てしまうなどの問題が出てくる。そのため、単一の植物
育成用ＨＩＤランプが希求されていた。また、単一のＨ
ＩＤランプを内蔵した植物育成用照明機器が求められて
いた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、光合成
作用曲線に近似させた高光強度で均斉度が良く、照射面
がムラにならない単一光源としての植物育成用メタルハ
ライドランプおよび、単一のＨＩＤランプを用いた植物
育成用照明機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は配光制御のできる植物育成
用のシールドビーム型メタルハライドランプ１の透視図
であり、ランプ本体１ａと口金部１ｂとよりなる。前面
ガラスレンズ２の外面には、イオンプレーティング法に
よって耐熱性の高い低屈折率のＳｉＯ ２と高屈折率のＴ
ａ２Ｏ５を交互に１１層成膜した光合成作用曲線に近似
した分光エネルギー分布を持った選択透過薄膜３が付け
られていて、光質バランスの微妙な調整を行っている。
そして反射鏡４の内面にはダイクロイックミラー５とし
て形成し、ランプ本体１ａ内の熱放射を後面に排出し、
ランプ本体内及びランプ前方への熱放射を低くしてい
る。
【０００７】単一のＨＩＤランプにおいて、光合成作用
曲線に近似した分光エネルギー分布を達成するために、
比較的光合成作用曲線に近似した分光エネルギー分布を
有する色温度３５００Ｋのメタルハライドランプの発光
管６を基準光源として選定し、発光管をランプ本体１ａ
内に保持している。表１に光合成作用曲線に近似させた
選択透過薄膜３の１１層の詳細な構成を示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】図２は表１の光合成作用曲線に近似させた
選択透過薄膜３の分光透過率である。また、図３が光合
成作用曲線と本発明に係る植物用ランプの分光エネルギ
ー分布図である。そして表２に光合成作用曲線と本発明
に係る植物用メタルハライドランプの光質バランスを示
す。
【００１０】
【表２】
【００１１】表２に示すように、青色光(400〜500ｎ
ｍ）緑色光(500〜600ｎｍ）赤色光(600〜700ｎｍ）にお
いて、植物育成用ランプは光合成作用曲線と近似した光
質バランスになっている。
【００１２】本発明で得られた光合成作用曲線に近似し
た分光エネルギー分布を有するシールドビーム型メタル
ハライドランプ１５０Ｗ(植物育成用ランプ)と３波長電
球色型コンパクト型蛍光ランプ５５Ｗとを環境制御室内
で、植物育成比較栽培試験を行なった。試験条件として
は、各光源ともに光強度を３００μｍｏｌ／ｍ２ｓｅｃ、
照射時間を１２時間、品種をキウリ（タキイ・北進）、栽
培日数を播種後３０日間、培地をパーライト：バーミキ
ュライト：クレハ園芸培土＝１：１：１、施肥を大塚ハ
ウスＢ処方(１００ｍｌ×２回／日)、温度を２７℃／２
４℃(昼間／夜間)、湿度を５０％／７０％(昼間／夜間)
とした。その結果を表３に示す。
【００１３】
【表３】
【００１４】表３に示すように、植物育成用ランプは、
茎長、葉面積、生体重、乾物重のいずれも３波長電球色
型ランプを上回っている。植物育成用ランプにおいて、
生体重と乾燥重の増加比率が同等なことから水分含有量
の増加ではないことがわかり、葉緑素も同等レベルの増
加比率であることから効率的な成育結果になっている。
なお、本実施例では前面ガラスレンズ２の外面に選択透
過薄膜３が付けられていることを記載したが、前面ガラ
スレンズ２の内面であっても良い。
【００１５】図３は本発明の他の実施例である光合成作
用曲線に近似した分光エネルギー分布を有することを特
徴とした植物育成用照明機器の側面図である。照明機器
の前面ガラス７には熱が外に出ない熱線カット膜８と、
光合成作用曲線に近似した分光エネルギー分布を有する
選択透過薄膜９とが付けられている。また、機器本体内
には前記の色温度３５００Ｋのメタルハライドランプが
取り付けてある。なお、光源には前記の色温度３５００
Ｋの他に２５００Ｋから３５００Ｋのメタルハライドラ
ンプであってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
光強度で均斉度が良く、照射面がムラにならない単一光
源の植物育成用メタルハライドランプおよび単一のＨＩ
Ｄランプを用いた植物育成用照明機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシールドビーム型メタルハライド
ランプの透視図である。
【図２】光合成作用曲線に近似させた選択透過薄膜の分
光透過率である。
【図３】光合成作用曲線と本発明ランプの分光エネルギ
ー分布図である。
【図４】本発明に係る他の実施例である照明機器の側面
図である。
【符号の説明】
１ シールドビーム型メタルハライドランプ １ａ ランプ本体 １ｂ 口金部 ２ 前面ガラスレンズ ３ 選択透過薄膜 ４ 反射鏡 ５ ダイクロイックミラー ６ 発光管 ７ 前面ガラス ８ 熱線カット膜 ９ 選択透過薄膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｓ 5/00 Ｈ (72)発明者 松崎 将幸 埼玉県行田市壱里山町１−１ 岩崎電気株 式会社埼玉製作所内 Ｆターム(参考） 2B022 DA08 5C043 AA20 BB09 CC03 CD05 CD12 DD24 DD34 DD39 EA12 EA14 EB11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シールドビーム型メタルハライドランプの
    反射鏡をダイクロイックミラーとし、前面ガラスレンズ
    に選択透過薄膜を積層することによって、植物の成育に
    効率的とされる光合成作用曲線に近似した分光エネルギ
    ー分布を有することを特徴とした植物育成用メタルハラ
    イドランプ。
  2. 【請求項２】前記選択透過薄膜には低屈折層にＳｉＯ
    ２、高屈折層にＴａ２Ｏ５を選択し、イオンプレーティ
    ング法によって１１層成膜したことを特徴とする請求項
    １に記載の植物育成用メタルハライドランプ。
  3. 【請求項３】ＨＩＤランプを内蔵した照明器具の前面ガ
    ラスに熱線カット膜及び選択透過薄膜を積層することに
    よって、植物の成育に効率的とされる光合成作用曲線に
    近似した分光エネルギー分布を有することを特徴とした
    植物育成用照明機器。
  4. 【請求項４】前記選択透過薄膜には低屈折層にＳｉＯ
    ２、高屈折層にＴａ２Ｏ５を選択し、イオンプレーティ
    ング法によって１１層成膜したことを特徴とする請求項
    ２に記載の植物育成用照明機器。
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