JP2004000093A - Light emitter and lighting equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、害虫類の防除効果を奏する発光装置および照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、夜蛾といわれるオオタバコガ、ハスモンヨトウ、シロイチモジヨトウなどは、農薬が効き難く、農作物などの植物に害を加える。これら夜蛾の複眼は、昼間は明適応、夜間は暗適応しており、例えば農作物を生産する果樹園に夜間に侵入した暗適応時にのみ農作物を吸汁して害を与える。そのため、従来は、防蛾用蛍光ランプを果樹園に設置し、この防蛾用蛍光ランプで夜間の果樹園内の平均空間照度を1lx以上に保つように照明することにより、果樹園内への夜蛾の侵入を減少させ、夜蛾から農作物を防除している。
【0003】
このような防蛾用蛍光ランプとしては、例えば、特開平1−187757号公報に記載されている構成が知られている。この防蛾用蛍光ランプは、夜蛾以外の害虫類の誘引を防止するための波長550nm未満の光を吸収する手段、および夜蛾を防除するための570nmないし620nmに発光ピークを有する蛍光体を備え、黄色に発光するものである。
【0004】
また、植物の光形態形成を制御する光源として、例えば、特開平10−178899号公報に記載の構成が知られている。この光源は、複数の波長域の光を発光する複数個の発光ダイオードを有し、これら複数個の発光ダイオードによる光量子束密度を制御することにより、植物の光合成や形態の形状などに対して過剰な遠赤外光による徒長や葉焼けなどの障害を与えることなく、最適の波長を最適の光量子束密度で照射して、植物の鑑賞的価値を維持するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平1−187757号公報に記載されているような防蛾用蛍光ランプは、蛍光ランプであるため、夜蛾の防除効果を有する光以外の光も放射されやすい。そのため、波長550nm未満の光を吸収する手段として、チタニウムイエロー粉末、硫化カドニウムなどの黄色顔料をバルブ内面に塗布、焼成する必要があり、3波長形蛍光ランプなどに比べて、高価になる。また、570nmないし620nmに発光ピークを得るために、570nmないし590nmに発光ピークを有するアンチモンおよびマンガン付活ハロリン酸カルシウム蛍光体と611nmに発光ピークを有するユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体とを混合しているため、発光スペクトルが広がり、夜蛾の防除効果を有する光以外の光も多く放射し、夜蛾以外の害虫類を誘引したり植物の成長に悪影響を与えてしまう。
【0006】
さらに、蛍光ランプであるため、蛍光体の経年使用による劣化を考慮しなければならず、また、寿命が4000時間から6000時間であることから保守が煩雑になる。
【0007】
また、特開平10−178899号公報に記載の光源は、植物の光形態形成についてのみ考慮されたもので、害虫類の防除について考慮されたものではない。
【0008】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、害虫類の防除効果を奏する発光装置および照明装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発光装置は、Ga、As、Al、InおよびPのうち少なくとも2種以上の金属を含む半導体で、波長580nm以上の波長域に発光ピークを有する防虫用の第1の発光体を具備しているものであり、害虫類の防除効果を奏する。
【0010】
請求項2記載の発光装置は、請求項1記載の発光装置において、波長700nmないし波長800nmに発光ピークを有する第2の発光体を具備しているものであり、第1の発光体の光による害虫類の防除効果と第2の発光体の光による長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果とを同時に奏する。
【0011】
請求項3記載の発光装置は、請求項1記載の発光装置において、波長600nmないし波長700nmに発光ピークを有する第3の発光体を具備しているものであり、第1の発光体の光による害虫類の防除効果と第3の発光体の光による短日植物の開花抑制効果とを同時に奏する。
【0012】
請求項4記載の発光装置は、請求項1記載の発光装置において、波長700nmないし波長800nmに発光ピークを有する第2の発光体と;波長600nmないし波長700nmに発光ピークを有する第3の発光体と;第2の発光体と第3の発光体との発光量を切り換える切換手段とを具備しているものであり、第1の発光体の光による害虫類の防除効果と、第2の発光体の光による長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果、または第3の発光体の光による短日植物の開花抑制効果とを同時に奏し、開花促進および草丈成長促進用と開花抑制用とに兼用可能とする。
【0013】
請求項5記載の発光装置は、請求項2または4記載の発光装置において、波長700nmないし波長800nmの光量子束密度が被照射体表面において0.1μmol/m2・s以上になるように照射可能であるものであり、長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果が確実になる。
【0014】
請求項6記載の発光装置は、請求項3または4記載の発光装置において、波長600nmないし波長700nmの光量子束密度が被照射体表面において0.4μmol/m2・s以上になるように照射可能であるものであり、短日植物の開花抑制が確実になる。
【0015】
請求項7記載の発光装置は、請求項1ないし6いずれか一記載の発光装置において、第1の発光体による照度が被照射体表面において1lx以上になるように照射可能であるものであり、害虫類の防除効果が確実になる。
【0016】
請求項8記載の照明装置は、請求項1ないし7いずれか一記載の発光装置と;発光装置を装着する基板と;発光装置を点灯させる点灯回路と;基板を収容する透光性を有する管体と;管体の端部に設けた接続手段とを具備しているものであり、それぞれの効果を有して蛍光ランプと同様の形状になる。
【0017】
請求項9記載の照明装置は、請求項1ないし7いずれか一記載の発光装置と;発光装置を装着する基板と;発光装置を点灯させる点灯回路と;基板を装着するカバー体と;カバー体に設けた口金とを具備しているものであり、それぞれの効果を有して電球と同様の形状になる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【0019】
図1ないし図4に第1の実施の形態を示し、図1は照明装置の側面図、図2は照明装置の断面図、図3は照明装置の点灯回路を示す回路図、図4は波長と相対放射強度を示すグラフである。
【0020】
図1および図2において、11は照明装置で、この照明装置11は、直管形蛍光ランプと同様の形状に形成されており、透光性を有する例えばガラスまたはプラスティックの筒状の管体12を有し、この管体12の両端には口金13,13が取り付けられ、これら口金13,13にはそれぞれ接続手段としての一対のピン14,14が取り付けられている。さらに、管体12は直管形に限らず、環状のものでもよい。また、交流の場合も直流の場合も、2つのピン14,14があれば電力を供給できるので、その場合の残りの2つのピン14,14は機械的な接続のみに用いるダミーとしてもよい。
【0021】
管体12内には、管体12の長手方向に沿って長手方向を有する細長矩形状の回路基板である基板15が収納され、この基板15の一方の面に発光装置16が装着されている。この発光装置16は、防虫用の第1の発光体としての複数の第1の発光ダイオード17、および開花促進および草丈成長促進用の第2の発光体としての複数の第2の発光ダイオード18を有している。
【0022】
第2の発光ダイオード18は、Ga、P、Asのうちの少なくとも2種類以上の金属を含む半導体で、例えばGaP系、GaAsP系などの発光素子であり、図4に示すように、波長700nmないし波長800nmの波長域に発光ピークBを有している。そして、複数の第2の発光ダイオード18が、基板15の長手方向に沿って等間隔で直線状に配設されており、波長700nmないし波長800nmの光量子束密度の積分値が被照射体表面において0.1μmol/m2・s以上になるように照射可能とする。
【0023】
第1の発光ダイオード17は、Ga、As、Al、In、PおよびNのうち少なくとも2種以上の金属を含む半導体で、例えばGaP系、GaAsP系、GaPN系、GaAlAs系、AlInGaP系などの半導体素子であり、発光温度が2000K〜3000Kで、図4に示すように、第2の発光ダイオード18の波長700nmないし波長800nmの波長域に有する発光ピークBより短波長域でかつ波長580nm以上の波長域に発光ピークAを有している。この例では、波長580nmに発光ピークAを有している。そして、複数の第1の発光ダイオード17が、複数の第2の発光ダイオード18間に対応して基板15の長手方向に沿って等間隔で直線状に配設されており、照度が被照射体表面において1lx〜10lx、好ましくは1lx程度になるように照射可能とする。
【0024】
基板15の他方の面には、ピン14から電力の供給を受け、各発光ダイオード17,18を発光させる点灯回路20が取り付けられている。
【0025】
図3に示すように、点灯回路20は、商用交流電源eに点灯モジュール21の交流入力端子を接続し、この点灯モジュール21の直流出力端子に、各第1の発光ダイオード17および各第2の発光ダイオード18を交互に直列に接続したものである。
【0026】
そして、例えば、植物が植えられている長手方向に沿って照明装置11の長手方向を合わせて設置し、各発光ダイオード17,18を発光させることにより、効率よく植物に各発光ダイオード17,18の光を照射できる。
【0027】
第1の発光ダイオード17を点灯させ、波長580nmに発光ピークCを有する光を、植物に照射する。夜蛾といわれるオオタバコガ、ハスモンヨトウ、シロイチモジヨトウなどは、波長580nmの光を嫌うため、この波長580nmの光により、夜蛾の活動を低下させ、夜蛾から植物を防除できる。このとき、波長580nmの光の照度を被照射体表面において1lx以上に保つことにより夜蛾の防除効果を維持できる。
【0028】
図5に、波長580nmの光による夜蛾の防除効果を確認するために実施した実験例を示す。間口10m、奥行き50m、栽培面積500m2のガラスハウス23内でキク24を栽培する。このガラスハウス23内に、波長580nmを発光ピークとする発光ダイオードユニット25を、高さ2m、幅2m間隔、奥行き2〜3m間隔に設置し、キク24の栽培面すなわちキク24の成長点からの高さ1mでの水平面照度が1lx以上になるようにした。発光ダイオードユニット25は、日没前から日の出前まで点灯し、約1月間点灯した後、食害率を調査した。食害率は、キク24の上位の5葉について30株ずつ調査した。そして、発光ダイオードユニット25を設置した実験区と、発光ダイオードユニット25を設置しない比較区とについて、実験を実施した結果を次の表1に示す。なお、実験区および比較区とも、電照菊用ランプ26を設置し、22時から2時までの間点灯させた。
【0029】
【表1】
【0030】
実験開始日には、実験区が12%の食害率、比較区が15%の食害率であったが、実験開始後の1月後には、実験区が1%の食害率に低下し、比較区が18%の食害率に増加した。
【0031】
このように、第1の発光ダイオード17によって波長580nmに発光ピークを有する光を植物に照射することにより、夜蛾といわれるオオタバコガ、ハスモンヨトウ、シロイチモジヨトウなどから植物を防除できる。第1の発光ダイオード17は半導体であるため、蛍光ランプに比べて長寿命で、その寿命まで経時的な色割合の変化が少ないので、寿命までほぼ一定の状態で夜蛾から植物を防除できる。
【0032】
また、第2の発光ダイオード18を発光させ、波長700nmないし波長800nmの波長域に発光ピークBを有する光を、この波長700nmないし波長800nmの光量子束密度の積分値が被照射体表面において0.1μmol/m2・s以上となるように、植物に照射する。そして、夕方の太陽光源の色温度が3000K以下になってから朝の太陽光源の色温度が3000K以上になるまでの間で2時間以上連続点灯させたり、あるいは、消灯時間を30分未満として総点灯時間を2時間以上の点滅点灯とすることにより、長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果を得ることができる。
【0033】
実験によれば、長日植物であるユリ、バラ、カーネーション、トルコギキョウ、シュッコンカスミソウ、スターチア、アストロメリア、ストック、デルフィニウムなどの開花促進効果および草丈成長促進効果を得ることができた。
【0034】
このように、第2の発光ダイオード18によって最適な波長および最適な光量子束密度の光を植物に照射することにより、植物の光形態形成に関与する波長660nm付近に感度のピークを有するたんぱく質である光受容体となるフィトクロームの反応を抑制させ、開花促進効果および草丈成長促進効果を得ることができる。第2の発光ダイオード18は半導体であるため、蛍光ランプに比べて長寿命で、その寿命まで経時的な色割合の変化が少ないので、寿命までほぼ一定の状態で光形態形成制御である開花促進制御および草丈成長促進制御ができる。
【0035】
次に、図6および図7に第2の実施の形態を示す。この第2の実施の形態は、第1の実施の形態における長日植物の開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18に代えて、短日植物の開花抑制用の第3の発光体としての第3の発光ダイオード19を用いたもので、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
【0036】
第3の発光ダイオード19は、Ga、As、Al、In、PおよびNのうち少なくとも2種以上の金属を含む半導体で、例えばGaP系、GaAsP系、GaPN系、GaAlAs系、AlInGaP系などの半導体素子であり、図7に示すように、波長600nmないし波長700nmの波長域に発光ピークCを有している。そして、複数の第3の発光ダイオード19が、基板15の長手方向に沿って等間隔で直線状に配設されており、波長600nmないし波長700nmの光量子束密度の積分値が被照射体表面において0.4μmol/m2・s以上になるように照射可能とする。
【0037】
第1の発光ダイオード17は、第3の発光ダイオード19の波長600nmないし波長700nmの波長域に有する発行ピークCより短波長域でかつ波長580nm以上の波長域に発光ピークAを有している。
【0038】
そして、例えば、植物が植えられている長手方向に沿って照明装置11の長手方向を合わせて設置し、各発光ダイオード17,19を発光させることにより、効率よく植物に各発光ダイオード17,19の光を照射できる。
【0039】
第3の発光ダイオード19を発光させ、波長600nmないし波長700nmの波長域に発光ピークCを有する光を、この波長600nmないし波長700nmの光量子束密度の積分値が被照射体表面において0.4μmol/m2・s以上となるように、植物に照射する。そして、夕方の太陽光源の色温度が3000K以下になってから朝の太陽光源の色温度が3000K以上になるまでの間で2時間以上連続点灯させたり、あるいは、消灯時間を30分未満として総点灯時間を2時間以上の点滅点灯とすることにより、短日植物の開花抑制効果を得ることができる。
【0040】
実験によれば、短日植物であるスプレーギク、大輪ギクあるいはキクなどの開花抑制効果を得ることができた。
【0041】
このように、第3の発光ダイオード19により、最適な波長および最適な光量子束密度の光を植物に照射することにより、植物の光形態形成に関与する波長660nm付近に感度のピークを有するたんぱく質である光受容体となるフィトクロームの反応を促進させ、短日植物の開花抑制効果を得ることができる。第3の発光ダイオード19は半導体であるため、蛍光ランプに比べて長寿命で、その寿命まで経時的な色割合の変化が少ないので、寿命までほぼ一定の状態で光形態形成制御である開花抑制制御ができる。
【0042】
次に、図8および図9に第3の実施の形態を示す。この第3の実施の形態は、第1および第2の実施の形態で示した防虫用の第1の発光ダイオード17、第1の実施の形態で示した長日植物の開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18、第2の実施の形態で示した短日植物の開花抑制用の第3の発光ダイオード19を備え、基本的な構成および作用は第1および第2の実施の形態と同様である。
【0043】
図8に示すように、基板15の長手方向に沿って各発光ダイオード17,18,19が等間隔で直線状に配列されている。
【0044】
図9に示すように、切換手段としての点灯モジュール21aは3つの独立したそれぞれの直流出力端子を有し、これら各直流出力端子に、各発光ダイオード17,18,19の直列回路が接続されている。点灯モジュール21aは、開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18と開花抑制用の第3の発光ダイオード19との発光量を切り換えるものである。
【0045】
そして、防虫用の第1の発光ダイオード17を点灯させるとともに、開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18を点灯かつ開花抑制用の第3の発光ダイオード19を消灯させることにより、害虫類の防除効果と長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果とを得ることができる。また、防虫用の第1の発光ダイオード17を点灯させるとともに、開花抑制用の第3の発光ダイオード19を点灯かつ開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18を消灯させることにより、害虫類の防除効果と短日植物の開花抑制効果とを得ることができる。
【0046】
このように、各発光ダイオード17,18,19を有する照明装置11は、害虫類の防除効果と、長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果、または短日植物の開花抑制効果とを同時に奏し、開花促進および草丈成長促進用と開花抑制用とに兼用できる。
【0047】
なお、上述した第1ないし第3の実施の形態において、各発光ダイオード17,18,19は、それぞれ直線状で基板15に配設しているが、マトリクス状あるいはランダムに配設してもよい。
【0048】
また、各発光ダイオード17,18,19を保護するために、各発光ダイオード17,18,19のそれぞれに対して、保護用のコンデンサあるいは保護用のコンデンサおよび抵抗の直列回路を並列に接続したり、保護用のダイオードあるいは保護用のダイオードおよび抵抗の直列回路を逆並列に接続することにより、各発光ダイオード17,18,19を静電破壊から保護するようにしてもよい。
【0049】
さらに、照明装置11に光ファイバあるいはアクリル導光板などの導光手段を設け、このような導光手段により所望の場所に各発光ダイオード17,18,19からの光を導光して照射するようにしてもよい。
【0050】
次に、図10および図11に第4の実施の形態を示す。照明装置31は、親水性を有する高分子材料または表面にたとえば酸化チタンにシリコーン系材料を組み合わせた親水性を有する金属酸化膜を備えた高分子材料のカバー体32を有し、このカバー体32の基端側にはたとえばシリコーン系樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂の少なくともいずれかを含む図示しない撥水層を介してエジソンベースの口金33が嵌合されて装着されている。また、カバー体32の先端側には同様にたとえばシリコーン系樹脂、フッ素樹脂、フッ素シリコーン樹脂の少なくともいずれかを含む図示しない撥水層を介して親水性を有するたとえば酸化チタンにシリコーン系材料を組み合わせた金属酸化膜を備えた透光性高分子材料の保持体34が接合されて取り付けられ、カバー体32および保持体34でほぼ電球形状になっている。
【0051】
カバー体32および保持体34内には基板15が収納され、この基板15の保持体34に臨む一面には、第1の実施の形態と同様に防虫用の第1の発光ダイオード17と開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18との組み合わせ、第2の実施の形態と同様に防虫用の第1の発光ダイオード17と開花抑制用の第3の発光ダイオード19との組み合わせ、または第3の実施の形態と同様に各発光ダイオード17,18,19の組み合わせで装着されている。図には第1の実施の形態と同様に防虫用の第1の発光ダイオード17と開花促進および草丈成長促進用の第2の発光ダイオード18との組み合わせた例を示し、これら各発光ダイオード17,18がマトリクス状あるいはランダムに配列され、各発光ダイオード17,18を含めて透光性撥水性樹脂によりモールドされている。この基板15の背面側である他方の面には点灯回路20が取り付けられ、この点灯回路20は図示しないリード線にて口金33に電気的に接続されている。なお、各発光ダイオード17,18,19を備える場合には、図9に示したように切換手段として点灯モジュール21aを用いる。
【0052】
そして、この照明装置31でも、各発光ダイオード17,18を備えたことにより、害虫類の防除効果と長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果とを同時に奏する。なお、各発光ダイオード17,19を備えた場合には害虫類の防除効果と短日植物の開花抑制効果とを同時に奏し、各発光ダイオード17,18,19を備えた場合には害虫類の防除効果と長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果、または短日植物の開花抑制効果とを同時に奏することができ、開花促進および草丈成長促進用と開花抑制用とに兼用できる。
【0053】
また、カバー体32および保持体34の接合部分、カバー体32および口金33の嵌合部分に撥水層を設けることで、内部への水の浸入を防止する。さらに、カバー体32および保持体34の表面を親水性とすることにより、付着した水を重力により落下させ散水などによる水滴の付着を防ぐとともに、表面に付着した汚れも雨水により洗い流すことができる。さらに、基板15を各発光ダイオード17,18などとともに透光性撥水性樹脂によりモールドすることにより、基板15を水の付着による短絡を防止するとともに、基板15の温度の低下を図れる。なお、高い防水性が不要の場合には、カバー体32を通常のガラスあるいはプラスティックで形成し、保持体34をフロストあるいは透明な透光性を有するガラスあるいは透光性プラスティックで形成してもよい。
【0054】
また、基板15は、いずれの場合にも平板状または湾曲したものに限らず、球面状あるいは非球面状など任意の形態でそれぞれ同様の効果を得ることができる。
【0055】
また、各発光ダイオード17,18などのダイオードは一般的に、モールド樹脂部品の熱収縮によってワイヤボンディング部が切断するなどの不具合が発生しやすいため、過度の加熱処理には不向きである。したがって、撥水性樹脂を形成する場合には加熱処理する必要があるため、製造が困難であった。そこで、シリコンモノマーとアクリル酸メチルなどのアクリル系モノマーを共重合させた高分子化合物からなる撥水層は常温で成膜可能なので、この撥水層を形成することで、加熱処理を省略して製造できる。
【0056】
なお、第1の発光ダイオードの光は、植物に直接照射することにより防除効果が確実にできるが、植物に直接照射せず、例えば植物の外方や周囲に対して照射し、植物に対しては第2の発光ダイオード18の光または第3の発光ダイオード19の光のみを照射することにより、長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果の向上、または短日植物の開花抑制効果を確実に奏することができる。
【0057】
また、第2の発光体または第3の発光体としては、発光ダイオードに限らず、例えば蛍光ランプを用いてもよい。この場合、第2の発光体としては、波長700nmないし波長800nmに発光ピークを有するクロム付活酸化ガリウムガドリニウム(Gd3Ga5O12:Cr)蛍光体の蛍光膜を用い、蛍光ランプのガラスバルブの内面に形成する。また、第3の発光体としては、波長600nmないし波長620nmに発光ピークを有するユーロピウム付活酸希土類蛍光体であるユーロピウム付活アルミン酸化イットリウム(Y3Al5O12:Eu)蛍光体の蛍光膜と、波長660nmないし波長670nmに発光ピークを有するマンガン付活フロロゲルマン酸マグネシウム蛍光体の蛍光膜とを用い、蛍光ランプのガラスバルブの内面に二層に積層形成する。蛍光ランプは直管形または環状形、あるいは電球形に対応した屈曲形のいずれでもよい。蛍光ランプのバルブはガラスの場合、Fe3+、Cr6+、V5+の有色イオンを添加したものを用い、波長500nmより長い波長域の光のみを透過し、波長500nm以下の波長域の光を遮断させる。また、バルブは、硫セレン化カドミウムをCdS/CdSe>1の混合比、または、この混合比のCdS/CdSeにZnOを混合させてコロイド状に分散させて、同様に、波長500nmより長い波長域の光のみを透過し、波長500nm以下の波長域の光を遮断させてもよい。
【0058】
これら各蛍光ランプを第1の発光ダイオード17とともに照明装置として一体に具備することにより、上述した各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【0059】
【発明の効果】
請求項1記載の発光装置によれば、Ga、As、Al、InおよびPのうち少なくとも2種以上の金属を含む半導体で、波長580nm以上の波長域に発光ピークを有する防虫用の第1の発光体を備えたので、害虫類の防除効果を奏することができる。
【0060】
請求項2記載の発光装置によれば、請求項1記載の発光装置の効果に加えて、波長700nmないし波長800nmに発光ピークを有する第2の発光体を備えたので、第1の発光体の光による害虫類の防除効果と第2の発光体の光による長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果とを同時に奏することができる。
【0061】
請求項3記載の発光装置によれば、請求項1記載の発光装置の効果に加えて、波長600nmないし波長700nmに発光ピークを有する第3の発光体を備えたので、第1の発光体の光による害虫類の防除効果と第3の発光体の光による短日植物の開花抑制効果とを同時に奏することができる。
【0062】
請求項4記載の発光装置によれば、請求項1記載の発光装置の効果に加えて、波長700nmないし波長800nmに発光ピークを有する第2の発光体と、波長600nmないし波長700nmに発光ピークを有する第3の発光体とを備え、切換手段で第2の発光体と第3の発光体との発光量を切り換えるので、第1の発光体の光による害虫類の防除効果と、第2の発光体の光による長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果、または第3の発光体の光による短日植物の開花抑制効果とを同時に奏することができ、開花促進および草丈成長促進用と開花抑制用とに兼用できる。
【0063】
請求項5記載の発光装置によれば、請求項2または4記載の発光装置の効果に加えて、波長700nmないし波長800nmの光量子束密度を被照射体表面において0.1μmol/m2・s以上にするので、長日植物の開花促進効果および草丈成長促進効果を確実にできる。
【0064】
請求項6記載の発光装置によれば、請求項3または4記載の発光装置の効果に加えて、波長600nmないし波長700nmの光量子束密度を被照射体表面において0.4μmol/m2・s以上にするので、短日植物の開花抑制を確実にできる。
【0065】
請求項7記載の発光装置によれば、請求項1ないし6いずれか一記載の発光装置の効果に加えて、第1の発光体による照度を被照射体表面において1lx以上にするので、害虫類の防除効果を確実にできる。
【0066】
請求項8記載の照明装置によれば、請求項1ないし7いずれか一記載の発光装置を備えたので、それぞれの効果を有して蛍光ランプと同様の形状にできる。
【0067】
請求項9記載の照明装置によれば、請求項1ないし7いずれか一記載の発光装置を備えたので、それぞれの効果を有して電球と同様の形状にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す照明装置の側面図である。
【図2】同上照明装置の断面図である。
【図3】同上照明装置の点灯回路を示す回路図である。
【図4】同上照明装置における波長と相対放射強度を示すグラフである。
【図5】同上波長580nmの光による夜蛾の防除効果を確認するために実施した実験例を示す説明図である。
【図6】第2の実施の形態を示す照明装置の側面図である。
【図7】同上照明装置における波長と相対放射強度を示すグラフである。
【図8】第3の実施の形態を示す照明装置の側面図である。
【図9】同上照明装置の点灯回路を示す回路図である。
【図10】第4の実施の形態を示す照明装置の一部を切り欠いた側面図である。
【図11】同上照明装置の正面図である。
【符号の説明】
11,31 照明装置
12 管体
14 接続手段
15 基板
16 発光装置
17 第1の発光体としての第1の発光ダイオード
18 第2の発光体としての第2の発光ダイオード
19 第3の発光体としての第3の発光ダイオード
20 点灯回路
21a 切換手段としての点灯モジュール
32 カバー体
33 口金[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a light emitting device and a lighting device having a pest control effect.
[0002]
[Prior art]
In general, B. tobacco, Spodoptera litura, and Acacia catechu, which are generally referred to as night moth, are difficult to work with pesticides and harm plants such as crops. The compound eyes of these night moths are brightly adapted during the day and darkly adapted during the night. For example, they only harm crops by absorbing crops only during dark adaptation when they enter the orchard producing crops at night. Therefore, conventionally, a moth-proof fluorescent lamp is installed in an orchard, and the moth-proof fluorescent lamp illuminates the orchard at night so that the average spatial illuminance in the orchard is at least 1 lx. And reduce crop infestation from night moths.
[0003]
As such a moth-proof fluorescent lamp, for example, a configuration described in JP-A-1-187775 is known. This fluorescent lamp for moth prevention comprises a means for absorbing light having a wavelength of less than 550 nm for preventing attraction of pests other than night moth, and a phosphor having an emission peak at 570 nm to 620 nm for controlling night moth. It emits yellow light.
[0004]
Further, as a light source for controlling photomorphogenesis of plants, for example, a configuration described in JP-A-10-178899 is known. This light source has a plurality of light-emitting diodes that emit light in a plurality of wavelength ranges, and by controlling the photon flux density by the plurality of light-emitting diodes, excess light is applied to the photosynthesis and morphological shape of plants. It irradiates the optimal wavelength with the optimal photon flux density without giving any obstacles such as lengthening and leaf burning due to the far-infrared light, thereby maintaining the ornamental value of the plant.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since a moth-proof fluorescent lamp as described in JP-A-1-187775 is a fluorescent lamp, light other than light having a night-moth-controlling effect is easily radiated. Therefore, as a means for absorbing light having a wavelength of less than 550 nm, a yellow pigment such as titanium yellow powder or cadmium sulfide must be applied to the inner surface of the bulb and fired, which is more expensive than a three-wavelength fluorescent lamp or the like. In order to obtain an emission peak at 570 nm to 620 nm, an antimony and manganese activated calcium halophosphate phosphor having an emission peak at 570 nm to 590 nm and a europium activated yttrium oxide phosphor having an emission peak at 611 nm are mixed. Therefore, the emission spectrum is broadened, and a large amount of light other than light having a night moth-controlling effect is radiated, thereby attracting pests other than night moth and adversely affecting plant growth.
[0006]
Further, since the fluorescent lamp is used, deterioration due to aging of the phosphor must be taken into consideration, and the maintenance is complicated since the life span is 4000 to 6000 hours.
[0007]
Further, the light source described in JP-A-10-178899 is considered only for the photomorphogenesis of plants, not for controlling pests.
[0008]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a light emitting device and a lighting device which have an effect of controlling pests.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The light-emitting device according to
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the light emitting device according to the first aspect, further comprising a second luminous body having a light emission peak at a wavelength of 700 nm to 800 nm, and the light emitted from the first luminous body. Pest control effect and the effect of promoting flowering and plant height growth of long-day plants by the light of the second luminous body are simultaneously exhibited.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the light emitting device according to the first aspect, further including a third luminous body having a light emission peak at a wavelength of 600 nm to 700 nm, and the light emitted by the first luminous body is used. The pest control effect and the flowering suppression effect of short-day plants by the light of the third luminous body are simultaneously exhibited.
[0012]
The light emitting device according to
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the second or fourth aspect, the photon flux density at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 0.1 μmol / m2 on the surface of the irradiation object. 2 Irradiation can be carried out so as to be longer than s, and the effect of promoting flowering of long-day plants and the effect of promoting plant height growth are ensured.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the third or fourth aspect, the photon flux density at a wavelength of 600 nm to 700 nm is 0.4 μmol / m2 on the surface of the irradiation object. 2 -Irradiation can be performed so as to be s or more, and flowering suppression of short-day plants is ensured.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the light emitting device according to any one of the first to sixth aspects, it is possible to irradiate the illuminance of the first illuminant such that the illuminance of the first illuminant is 11 lx or more on the surface of the object. Pest control effect is ensured.
[0016]
A lighting device according to
[0017]
A lighting device according to
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
1 to 4 show a first embodiment, FIG. 1 is a side view of a lighting device, FIG. 2 is a sectional view of the lighting device, FIG. 3 is a circuit diagram showing a lighting circuit of the lighting device, and FIG. 5 is a graph showing relative radiation intensity.
[0020]
1 and 2,
[0021]
A
[0022]
The second light-emitting
[0023]
The first
[0024]
On the other surface of the
[0025]
As shown in FIG. 3, the
[0026]
Then, for example, by installing the
[0027]
The first
[0028]
FIG. 5 shows an example of an experiment conducted to confirm the night moth control effect of light having a wavelength of 580 nm. Frontage 10m, depth 50m, cultivation area 500m 2 Chrysanthemum 24 is cultivated in the glass house 23 of the above. In this glass house 23, light emitting diode units 25 having a light emission peak at a wavelength of 580 nm are installed at a height of 2 m, a width of 2 m, and a depth of 2 to 3 m. The horizontal plane illuminance at a height of 1 m was set to be 1 lx or more. The light-emitting diode unit 25 was lit from before sunset to before sunrise, and after lit for about one month, the rate of food damage was investigated. The feeding damage rate was investigated for each of the top five leaves of
[0029]
[Table 1]
[0030]
On the day of the experiment, the experimental plot had a 12% erosion rate and the comparative plot had a 15% phytotoxicity rate, but one month after the start of the experiment, the experimental plot decreased to 1%. The ward increased to 18% erosion rate.
[0031]
By irradiating the plant with light having an emission peak at a wavelength of 580 nm by the first light-emitting
[0032]
Further, the second
[0033]
According to the experiment, it was possible to obtain a flowering promotion effect and a plant height growth promotion effect of long-day plants such as lily, rose, carnation, eustoma, gypsophila, starchia, astromeria, stock, and delphinium.
[0034]
By irradiating a plant with light having an optimum wavelength and an optimum photon flux density by the second
[0035]
Next, FIGS. 6 and 7 show a second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that the second
[0036]
The third
[0037]
The first
[0038]
Then, for example, by installing the
[0039]
The third light-emitting
[0040]
According to the experiment, it was possible to obtain an effect of suppressing flowering of short-day plants such as spray chrysanthemum, large flower chrysanthemum and chrysanthemum.
[0041]
Thus, by irradiating a plant with light having an optimal wavelength and an optimal photon flux density by the third
[0042]
Next, FIGS. 8 and 9 show a third embodiment. In the third embodiment, the first light-emitting
[0043]
As shown in FIG. 8, the
[0044]
As shown in FIG. 9, the lighting module 21a as switching means has three independent DC output terminals, and a series circuit of the
[0045]
Then, the first light-emitting
[0046]
As described above, the
[0047]
In the above-described first to third embodiments, the
[0048]
In order to protect each of the
[0049]
Further, the
[0050]
Next, FIGS. 10 and 11 show a fourth embodiment. The
[0051]
The
[0052]
The
[0053]
By providing a water-repellent layer at the joint between the cover body 32 and the holding
[0054]
Further, in any case, the
[0055]
Further, diodes such as the
[0056]
The light of the first light-emitting diode can reliably control the plant by directly irradiating the plant, but without directly irradiating the plant, for example, irradiating the outside and surroundings of the plant, By irradiating only the light of the second
[0057]
Further, the second light emitter or the third light emitter is not limited to the light emitting diode, but may be, for example, a fluorescent lamp. In this case, a chromium-activated gallium gadolinium oxide (Gd having a light emission peak at a wavelength of 700 nm to 800 nm) is used as the second light emitter. 3 Ga 5 O 12 : Cr) A fluorescent film of a phosphor is used and formed on the inner surface of a glass bulb of a fluorescent lamp. In addition, as the third luminous body, europium-activated aluminate yttrium oxide (Y) which is a europium-activated rare earth phosphor having an emission peak at a wavelength of 600 nm to 620 nm. 3 Al 5 O 12 : Eu) A fluorescent film of a fluorescent material and a fluorescent film of a manganese-activated magnesium fluorogermanate having an emission peak at a wavelength of 660 nm to 670 nm are formed in two layers on the inner surface of a glass bulb of a fluorescent lamp. . The fluorescent lamp may have a straight tube shape or an annular shape, or a bent shape corresponding to a light bulb shape. If the bulb of the fluorescent lamp is glass, Fe 3+ , Cr 6+ , V 5+ And transmits only light in a wavelength range longer than 500 nm, and blocks light in a wavelength range of 500 nm or less. In addition, the valve may be formed by mixing cadmium sulfate selenide in a mixing ratio of CdS / CdSe> 1, or mixing CdS / CdSe having this mixing ratio with ZnO and dispersing the same in a colloidal manner. May be transmitted, and light in a wavelength range of 500 nm or less may be blocked.
[0058]
By integrally providing each of these fluorescent lamps together with the first
[0059]
【The invention's effect】
According to the light emitting device of the first aspect, the first insect repellent is a semiconductor containing at least two kinds of metals among Ga, As, Al, In, and P and having an emission peak in a wavelength range of 580 nm or more. Since the luminous body is provided, an effect of controlling pests can be exhibited.
[0060]
According to the light emitting device of the second aspect, in addition to the effect of the light emitting device of the first aspect, the second light emitting device having the emission peak at a wavelength of 700 nm to 800 nm is provided. The effect of controlling pests by light and the effect of promoting flowering of long-day plants and the effect of promoting plant height growth by the light of the second luminous body can be simultaneously exhibited.
[0061]
According to the light emitting device of the third aspect, in addition to the effect of the light emitting device of the first aspect, the third light emitting device having the emission peak at a wavelength of 600 nm to 700 nm is provided. The effect of controlling pests by light and the effect of suppressing flowering of short-day plants by light of the third luminous body can be simultaneously exhibited.
[0062]
According to the light emitting device of the fourth aspect, in addition to the effect of the light emitting device of the first aspect, in addition to the second illuminant having an emission peak at a wavelength of 700 nm to 800 nm, the emission peak is emitted at a wavelength of 600 nm to 700 nm. A third luminous body having the luminous intensity of the second luminous body and the third luminous body is switched by the switching means. The effect of promoting the flowering of long-day plants and the growth of plant height by the light of the luminous body, or the effect of suppressing flowering of short-day plants by the light of the third luminous body can be simultaneously exhibited. Can also be used for flowering suppression.
[0063]
According to the light emitting device of the fifth aspect, in addition to the effect of the light emitting device of the second or fourth aspect, the photon flux density at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 0.1 μmol / m on the surface of the irradiation object. 2 S or more, the effect of promoting flowering of long-day plants and the effect of promoting plant height growth can be ensured.
[0064]
According to the light emitting device of the sixth aspect, in addition to the effect of the light emitting device of the third or fourth aspect, the photon flux density at a wavelength of 600 nm to 700 nm is 0.4 μmol / m2 on the surface of the irradiation object. 2 ・ Because of s or more, flowering of short-day plants can be reliably suppressed.
[0065]
According to the light emitting device of the seventh aspect, in addition to the effect of the light emitting device of any one of the first to sixth aspects, the illuminance of the first light emitting body is set to 1 lx or more on the surface of the irradiation target, so that the pests Control effect can be ensured.
[0066]
According to the illuminating device of the eighth aspect, since the light emitting device of any one of the first to seventh aspects is provided, it is possible to obtain the same shape as the fluorescent lamp with each effect.
[0067]
According to the illuminating device of the ninth aspect, since the light emitting device of any one of the first to seventh aspects is provided, it is possible to obtain a shape similar to a light bulb with each effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting device.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a lighting circuit of the lighting device;
FIG. 4 is a graph showing a wavelength and a relative radiation intensity in the lighting device.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an experimental example conducted to confirm the control effect of night moth by light having a wavelength of 580 nm.
FIG. 6 is a side view of a lighting device according to a second embodiment.
FIG. 7 is a graph showing a wavelength and a relative radiation intensity in the illumination device.
FIG. 8 is a side view of a lighting device according to a third embodiment.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a lighting circuit of the lighting device.
FIG. 10 is a side view in which a part of a lighting device according to a fourth embodiment is cut away.
FIG. 11 is a front view of the lighting device.
[Explanation of symbols]
11,31 Lighting equipment
12 pipe
14 connection means
15 Substrate
16 Light emitting device
17. First light emitting diode as first light emitter
18. Second light emitting diode as second light emitter
19. Third light emitting diode as third light emitter
20 Lighting circuit
21a Lighting module as switching means
32 cover body
33 base
Claims (9)
ことを特徴とする発光装置。A semiconductor containing at least two metals among Ga, As, Al, In and P, comprising a first insect repellent having an emission peak in a wavelength range of 580 nm or more. Light emitting device.
ことを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, further comprising a second light emitter having an emission peak at a wavelength of 700 nm to 800 nm.
ことを特徴とする請求項1記載の発光装置。The light emitting device according to claim 1, further comprising a third light emitter having an emission peak at a wavelength of 600 nm to 700 nm.
波長600nmないし波長700nmに発光ピークを有する第3の発光体と;
第2の発光体と第3の発光体との発光量を切り換える切換手段と;
を具備していることを特徴とする請求項1記載の発光装置。A second illuminant having an emission peak at a wavelength of 700 nm to 800 nm;
A third illuminant having an emission peak at a wavelength of 600 nm to 700 nm;
Switching means for switching the amount of light emission between the second light emitter and the third light emitter;
The light emitting device according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項2または4記載の発光装置。The light emitting device according to claim 2, wherein irradiation can be performed such that the photon flux density at a wavelength of 700 nm to 800 nm is 0.1 μmol / m 2 · s or more on the surface of the irradiation object.
ことを特徴とする請求項3または4記載の発光装置。5. The light emitting device according to claim 3, wherein irradiation is possible such that the photon flux density at a wavelength of 600 nm to 700 nm becomes 0.4 μmol / m 2 · s or more on the surface of the irradiation object.
ことを特徴とする請求項1ないし6いずれか一記載の発光装置。The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, wherein the light can be emitted such that the illuminance of the first light emitting body is 1 lx or more on the surface of the irradiation object.
発光装置を装着する基板と;
発光装置を点灯させる点灯回路と;
基板を収容する透光性を有する管体と;
管体の端部に設けた接続手段と;
を具備していることを特徴とする照明装置。A light emitting device according to any one of claims 1 to 7, and
A substrate on which the light emitting device is mounted;
A lighting circuit for lighting the light emitting device;
A light-transmitting tube for housing the substrate;
Connecting means provided at the end of the tube;
A lighting device, comprising:
発光装置を装着する基板と;
発光装置を点灯させる点灯回路と;
基板を装着するカバー体と;
カバー体に設けた口金と;
を具備していることを特徴とする照明装置。A light emitting device according to any one of claims 1 to 7, and
A substrate on which the light emitting device is mounted;
A lighting circuit for lighting the light emitting device;
A cover body for mounting the substrate;
A base provided on the cover;
A lighting device, comprising:
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