JP2012000047A - Plant production system - Google Patents

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  • Greenhouses (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plant production system which can sufficiently supply light at a favorable wavelength according to the growth of the plant while reducing the energy for producing the plant, a production cost, environmental loads or the like.SOLUTION: The light subjected to a wavelength conversion by a wavelength conversion optical plate 3 is irradiated on a reflecting prism 5 from an end part in a plane direction thereof and further, is supplied to a plant 7 arranged on the lower surface side by a reflection film 15 of the reflecting prism 5 so that the energy for producing the plant 7, the production cost and the environmental loads or the like are largely reduced. In fact, since approximately 70% of the sunlight irradiated from the upper surface of the wavelength conversion optical plate 3 is focused in the end part side in the plane direction of the wavelength conversion optical plate 3, the sunlight is extremely effectively used by supplying to the plant 7 through the reflecting prism 5 from the end part in the plane direction of the wavelength conversion optical plate 3.

Description

この発明は、太陽光などの光を用いて植物を生産する植物工場などに利用できる植物生産システムに関するものである。   The present invention relates to a plant production system that can be used in a plant factory for producing plants using light such as sunlight.

従来より、人工的に植物を生産する植物工場としては、太陽光利用型と完全制御型が知られている。
前者は、ハウス栽培の延長であり、太陽光を利用して、比較的低コストで野菜等を生産できるという利点がある。この太陽光利用型の技術としては、植物の成長を高めるために、波長変換光学板を用いて太陽光の波長を変換し、植物の生育に好適な波長の光を供給する技術が提案されている(特許文献1、2 参照)。
Conventionally, as a plant factory for artificially producing plants, a sunlight utilization type and a complete control type are known.
The former is an extension of house cultivation and has the advantage that vegetables can be produced at a relatively low cost using sunlight. In order to enhance the growth of plants, a technology that converts the wavelength of sunlight using a wavelength conversion optical plate and supplies light with a wavelength suitable for plant growth is proposed as this sunlight-based technology. (See Patent Documents 1 and 2).

一方、後者は、野菜など農産物の安定供給を図るため、光源に、人工的な高圧Naランプ、蛍光灯、発光ダイオード等を用いたものであり、近年では、あたかも野菜を栽培する工場の様な植物工場の建設が進められている。   On the other hand, the latter uses artificial high-pressure Na lamps, fluorescent lamps, light-emitting diodes, etc. as light sources in order to provide a stable supply of agricultural products such as vegetables. In recent years, it is like a factory that grows vegetables. A plant factory is under construction.

この完全制御型の特長は、光、温度、二酸化炭素濃度などの環境制御による植物の周年生産システムであり、天候に左右されず狭い土地で太陽生産ができ、無農薬、新鮮、清潔等、高付加価値作物の安定供給ができ、食の安全、安心、消費者の健康志向に合致する。   The feature of this fully controlled type is the annual production system of plants by controlling the environment such as light, temperature, carbon dioxide concentration, etc., which allows solar production in narrow land without being influenced by the weather, pesticide-free, fresh, clean, etc. A stable supply of value-added crops is possible, which is consistent with food safety, security and consumer health.

特開昭63−160521号公報JP-A-63-160521 特開2008−181771号公報JP 2008-181771 A

しかしながら、太陽光利用型は、夏季の高温対策が課題であり、一般的に無農薬栽培は容易ではない。そのため、農薬を使用することになるが、農薬を使用することによる周辺の大気汚染、雨水に混入することによる水質汚染の問題がある。更に、最近の健康志向の高まりにより、無農薬栽培や豊潤な味の有機栽培が要請されている。   However, in the solar-powered type, countermeasures against high temperatures in summer are an issue, and in general, pesticide-free cultivation is not easy. For this reason, pesticides are used, but there are problems of air pollution around the use of pesticides and water pollution caused by mixing with rainwater. Furthermore, the recent increase in health consciousness has demanded organic farming without pesticides and rich taste.

特に、波長変換光学板を用いる場合には、太陽光の多くが波長変換光学板の表面などで反射してしまい、十分な光量の波長変換光が植物に照射されない(例えば太陽光の15%程度しか利用されない)という問題があった。   In particular, when a wavelength conversion optical plate is used, most of sunlight is reflected by the surface of the wavelength conversion optical plate and the like, and a sufficient amount of wavelength conversion light is not irradiated to the plant (for example, about 15% of sunlight). There was a problem that only can be used).

一方、完全制御型で栽培を行うためには、大量の電力を消費するため生産コストがかかり、また、地球温暖化、化石燃料の枯渇化など、環境・エネルギー問題に大きな影響を与えることが懸念されている。   On the other hand, in order to cultivate under the fully controlled type, a large amount of power is consumed, which incurs production costs, and there are concerns that it will have a significant impact on environmental and energy issues such as global warming and depletion of fossil fuels. Has been.

更に、使用する光源については、高圧Naランプは、高出力でかつW当り単価が安価だが、多量の熱放射によって近接照明ができないという問題がある。また、蛍光灯は、安価で扱いやすいが、赤色成分が少なく生産物の品質にやや難点がある。更に、発光ダイオードは、長寿命、赤と青のクロロフィルの吸収スペクトルに一致するなどの利点があるが、照明設備が高価格になるという問題がある。   Further, regarding the light source used, the high-pressure Na lamp has a high output and a low unit price per W, but there is a problem that proximity illumination cannot be performed due to a large amount of heat radiation. In addition, fluorescent lamps are inexpensive and easy to handle, but have few red components and have some difficulty in product quality. Furthermore, the light emitting diode has advantages such as long life and matching with the absorption spectrum of red and blue chlorophyll, but there is a problem that the lighting equipment is expensive.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、植物を生産するためのエネルギー、生産コスト、環境負荷等を低減できるとともに、植物の成長によって好ましい波長の光を十分に供給することができる植物生産システムを提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to reduce energy, production cost, environmental load, etc. for producing plants, and sufficient light of a preferable wavelength can be obtained by plant growth. It is to provide a plant production system that can be supplied to.

(1)請求項1の発明(植物生産システム)は、光の波長を変換する波長変換光学板と、該波長変換光学板の平面方向における端部の外側に配置された反射プリズムと、を備え、前記反射プリズムは、前記波長変換光学板の平面方向における端部から射出された光を該波長変換光学板の板厚方向に反射させるようにその反射面が配置されるとともに、該反射プリズムによる光の反射方向に、植物の配置場所が設定されていることを特徴とする。   (1) The invention of claim 1 (plant production system) includes a wavelength conversion optical plate that converts the wavelength of light, and a reflection prism that is disposed outside an end portion in a planar direction of the wavelength conversion optical plate. The reflecting prism has a reflecting surface disposed so as to reflect light emitted from an end portion in the planar direction of the wavelength converting optical plate in the thickness direction of the wavelength converting optical plate, and the reflecting prism The arrangement | positioning place of a plant is set to the reflection direction of light, It is characterized by the above-mentioned.

本発明では、波長変換光学板に入射した光(例えば太陽光)は、波長変換光学板内で、植物の生育に好適な波長に変換される。この変換された光は、波長変換光学板内で反射を繰り返して集光され、その平面方向の端部から光の多く(波長変換光学板の板厚方向から入射した光の約70%程度)が射出される。そして、波長変換光学板の端部から射出された光は、反射プリズム内に入射し、その反射面によって反射して、植物側に照射される。   In the present invention, light (for example, sunlight) incident on the wavelength conversion optical plate is converted into a wavelength suitable for plant growth in the wavelength conversion optical plate. The converted light is repeatedly reflected and condensed in the wavelength conversion optical plate, and a large amount of light from the end in the plane direction (about 70% of the light incident from the thickness direction of the wavelength conversion optical plate). Is ejected. And the light inject | emitted from the edge part of the wavelength conversion optical plate injects into a reflective prism, is reflected by the reflective surface, and is irradiated to the plant side.

よって、本発明によれば、植物を生産するためのエネルギー、生産コスト、環境負荷等を低減できるとともに、植物の成長によって好ましい波長の光を集中的に且つ十分に供給することができるという顕著な効果を奏する。   Therefore, according to the present invention, energy for producing plants, production cost, environmental load, etc. can be reduced, and light with a preferable wavelength can be intensively and sufficiently supplied by plant growth. There is an effect.

(2)請求項2の発明では、前記波長変換光学板の平面方向における端部と、該端部の外側に配置された反射プリズムの反射面との間に、前記光を前記波長変換光学板の板厚方向に透過させる光透過部を備えたことを特徴とする。   (2) In the invention of claim 2, the wavelength conversion optical plate transmits the light between an end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate and a reflection surface of a reflection prism disposed outside the end. It is characterized by comprising a light transmission part that transmits in the thickness direction.

本発明では、波長変換光学板の端部と反射プリズムの反射面との間に光透過部を備えているので、波長変換光学板の板厚方向から光透過部に入射した光は、そのまま光透過部を通過して植物に照射される。   In the present invention, since the light transmitting part is provided between the end of the wavelength converting optical plate and the reflecting surface of the reflecting prism, the light incident on the light transmitting part from the thickness direction of the wavelength converting optical plate is directly reflected by the light. The plant is irradiated through the transmission part.

従って、植物に対しては、波長変換光学板によって波長変換された光だけでなく、その他の波長の光もある程度は照射されるので、植物の育成にとってはより好ましいと考えられる。   Therefore, it is considered that it is more preferable for the growth of plants because the plants are irradiated not only with the light whose wavelength is converted by the wavelength conversion optical plate but also with other wavelengths.

(3)請求項3の発明では、前記反射プリズムの周囲に、前記植物に向けて光を照射する照明部を設けたことを特徴とする。
本発明では、例えばLED等によって植物に光を照射する照明部を設けているので、例えば天気が悪く太陽光が十分でない場合や夜間においても、植物に光を供給することができる。
(3) The invention of claim 3 is characterized in that an illumination unit for irradiating light toward the plant is provided around the reflecting prism.
In this invention, since the illumination part which irradiates light to a plant by LED etc. is provided, for example, when the weather is bad and sunlight is not enough or at night, light can be supplied to a plant.

(4)請求項4の発明(植物生産システム)は、光の波長を変換する波長変換光学板と、該波長変換光学板の平面方向における端部に配置されて光を反射する反射部と、を備え、前記反射部は、前記波長変換光学板の平面方向における端部に到る光を該波長変換光学板の板厚方向に反射させるように、該波長変換光学板の平面方向に対して斜めに配置されるとともに、該反射部による光の反射方向に、植物の配置箇所が設定されていることを特徴とする。   (4) The invention of claim 4 (plant production system) includes a wavelength conversion optical plate that converts the wavelength of light, a reflection portion that is disposed at an end in the plane direction of the wavelength conversion optical plate and reflects light, The reflection unit is configured to reflect the light reaching the end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate in the thickness direction of the wavelength conversion optical plate with respect to the planar direction of the wavelength conversion optical plate. It is arranged at an angle, and the arrangement location of the plant is set in the direction of light reflection by the reflecting portion.

本発明では、波長変換光学板に入射した光(例えば太陽光)は、波長変換光学板内で、植物の生育に好適な波長に変換される。この変換された光は、波長変換光学板内で反射を繰り返して集光され、その平面方向の端部の反射部にて光の多く(即ち波長変換光学板の板厚方向から入射した光の約70%程度)が反射する。そして、波長変換光学板の反射部にて植物側に反射した光は、植物に効率良く照射される。   In the present invention, light (for example, sunlight) incident on the wavelength conversion optical plate is converted into a wavelength suitable for plant growth in the wavelength conversion optical plate. This converted light is repeatedly reflected and collected in the wavelength conversion optical plate, and a lot of light (that is, light incident from the thickness direction of the wavelength conversion optical plate) is reflected at the reflection portion at the end in the plane direction. About 70%) is reflected. And the light reflected in the plant side in the reflection part of the wavelength conversion optical plate is efficiently irradiated to the plant.

よって、本発明によれば、植物を生産するためのエネルギー、生産コスト、環境負荷等を低減できるとともに、植物の成長によって好ましい波長の光を集中的に且つ十分に供給することができるという顕著な効果を奏する。   Therefore, according to the present invention, energy for producing plants, production cost, environmental load, etc. can be reduced, and light with a preferable wavelength can be intensively and sufficiently supplied by plant growth. There is an effect.

(5)請求項5の発明では、前記波長変換光学板の平面方向における端部が該平面方向に対して斜めにカットされており、該斜めの斜面に前記反射部を構成する反射膜が形成されていることを特徴とする。   (5) In the invention of claim 5, an end portion of the wavelength conversion optical plate in the planar direction is cut obliquely with respect to the planar direction, and a reflective film constituting the reflective portion is formed on the oblique slope. It is characterized by being.

本発明は、反射部の構成を例示したものである。
なお、斜めに傾斜した傾斜角θ(平面方向と垂直の板厚方向に対する傾斜角)としては、例えば40°<θ<50°の範囲が好適である。
The present invention exemplifies the configuration of the reflecting portion.
In addition, as the inclination angle θ inclined obliquely (inclination angle with respect to the thickness direction perpendicular to the plane direction), for example, a range of 40 ° <θ <50 ° is preferable.

(6)請求項6の発明(植物生産システム)は、光の波長を変換する波長変換光学板と、該光を案内する光ファイバーと、を備え、前記光ファイバーの一端は、前記波長変換光学板の平面方向における端部から射出された光を受光するように、該波長変換光学板の平面方向における端部の外側に配置されるとともに、前記光ファイバーの他端側に、植物の配置箇所が設定されていることを特徴とする。   (6) The invention of claim 6 (plant production system) includes a wavelength conversion optical plate that converts the wavelength of light and an optical fiber that guides the light, and one end of the optical fiber is formed of the wavelength conversion optical plate. In order to receive the light emitted from the end portion in the plane direction, the wavelength conversion optical plate is disposed outside the end portion in the plane direction, and a plant placement location is set on the other end side of the optical fiber. It is characterized by.

本発明では、波長変換光学板に入射した光(例えば太陽光)は、波長変換光学板内で、植物の生育に好適な波長に変換される。この変換された光は、波長変換光学板内で反射を繰り返して集光され、その平面方向の端部から光の多く(即ち波長変換光学板の板厚方向から入射した光の約70%程度)が射出される。そして、波長変換光学板の端部から光ファイバー内に照射された光は、光ファイバー内を案内されて、植物に効率良く照射される。   In the present invention, light (for example, sunlight) incident on the wavelength conversion optical plate is converted into a wavelength suitable for plant growth in the wavelength conversion optical plate. The converted light is repeatedly reflected and condensed in the wavelength conversion optical plate, and a large amount of light from the end in the plane direction (that is, about 70% of the light incident from the thickness direction of the wavelength conversion optical plate). ) Is injected. And the light irradiated in the optical fiber from the edge part of the wavelength conversion optical plate is guided in the optical fiber, and is efficiently irradiated to the plant.

よって、本発明によれば、植物を生産するためのエネルギー、生産コスト、環境負荷等を低減できるとともに、植物の成長によって好ましい波長の光を集中的に且つ十分に供給することができるという顕著な効果を奏する。   Therefore, according to the present invention, energy for producing plants, production cost, environmental load, etc. can be reduced, and light with a preferable wavelength can be intensively and sufficiently supplied by plant growth. There is an effect.

(7)請求項7の発明では、前記波長変換光学板は、波長変換の特性が異なる複数の波長変換光学板が積層されたものであることを特徴とする。
本発明は、波長変換光学板を例示したものである。これにより、植物の育成に好適な複数の波長の光を選択的に取り出して、植物に供給できるので、植物の育成に一層好適である。
(7) The invention according to claim 7 is characterized in that the wavelength conversion optical plate is a laminate of a plurality of wavelength conversion optical plates having different wavelength conversion characteristics.
The present invention exemplifies a wavelength conversion optical plate. Thereby, light of a plurality of wavelengths suitable for plant growth can be selectively extracted and supplied to the plant, which is more suitable for plant growth.

(8)請求項8の発明では、前記波長変換光学板は、300nm〜400nmの波長の紫外光を吸収し、400nm〜500nmの波長の青色光を発光する青色波長変換光学板と、400nm〜600nmの波長の光を吸収し、600nm〜700nmの波長の赤色光を発光する赤色波長変換光学板とのうち、少なくとも1種を備えたことを特徴とする。   (8) In the invention of claim 8, the wavelength conversion optical plate absorbs ultraviolet light having a wavelength of 300 nm to 400 nm and emits blue light having a wavelength of 400 nm to 500 nm; and 400 nm to 600 nm. And a red wavelength conversion optical plate that absorbs light having a wavelength of 600 nm and emits red light having a wavelength of 600 nm to 700 nm.

本発明は、波長変換光学板の好ましい構成を例示したものである。
図4に例示する様に、主として450nmの波長の光(例えば青色LEDの光)が、発芽を促進することが知られており、また、主として650nmの波長の光(例えば赤色LEDの光)が、光合成、発芽、開花を促進することが知られている。
The present invention exemplifies a preferable configuration of the wavelength conversion optical plate.
As illustrated in FIG. 4, it is known that mainly light having a wavelength of 450 nm (for example, light from a blue LED) promotes germination, and light having a wavelength of 650 nm (for example, light from a red LED) is mainly used. It is known to promote photosynthesis, germination and flowering.

従って、本発明では、これらの波長を含むように、400nm〜500nmの波長の青色光を発光する青色波長変換光学板や、600nm〜700nmの波長の赤色光を発光する赤色波長変換光学板を用いる。   Therefore, in the present invention, a blue wavelength conversion optical plate that emits blue light having a wavelength of 400 nm to 500 nm and a red wavelength conversion optical plate that emits red light having a wavelength of 600 nm to 700 nm are used so as to include these wavelengths. .

特に、青色波長変換光学板と赤色波長変換光学板とを積層した波長変換光学板を用いると、より一層光合成や発芽や開花を促進できるので、好適である。
しかも、青色波長変換光学板と赤色波長変換光学板とを積層するとともに、太陽光の入射側に青色波長変換光学板を配置した場合には、赤色波長変換光学板は、青色波長変換光学板にて波長変換された青色光を、効率よく赤色光に変換できるので、太陽光を極めて有効に利用できるという利点がある。
In particular, it is preferable to use a wavelength conversion optical plate obtained by laminating a blue wavelength conversion optical plate and a red wavelength conversion optical plate because photosynthesis, germination and flowering can be further promoted.
In addition, when the blue wavelength conversion optical plate and the red wavelength conversion optical plate are laminated and the blue wavelength conversion optical plate is disposed on the incident side of sunlight, the red wavelength conversion optical plate is attached to the blue wavelength conversion optical plate. Thus, the blue light that has been wavelength-converted can be efficiently converted into red light, and thus there is an advantage that sunlight can be used very effectively.

(9)請求項9の発明では、複数の前記波長変換光学板を板厚方向に積層した構成を備えるとともに、前記光の入射側の波長変換光学板の面積が該光の入射側と反対側の波長変換光学板の面積より大きく設定されていることを特徴とする。   (9) The invention according to claim 9 is provided with a configuration in which a plurality of the wavelength conversion optical plates are laminated in the thickness direction, and an area of the wavelength conversion optical plate on the light incident side is opposite to the light incident side. It is set to be larger than the area of the wavelength conversion optical plate.

本発明では、光の入射側の波長変換光学板の面積が光の入射側と反対側(出射側)の波長変換光学板の面積より大きく設定されているので、入射側の波長変換光学板の端部側で反射した光を、出射側の波長変換光学板を通過することなく、直接に植物側に供給することができる。よって、一層植物に効率よく光を供給することができる。   In the present invention, the area of the wavelength conversion optical plate on the light incident side is set larger than the area of the wavelength conversion optical plate on the side opposite to the light incident side (outgoing side). The light reflected on the end side can be directly supplied to the plant side without passing through the wavelength conversion optical plate on the emission side. Therefore, light can be supplied to the plant more efficiently.

(10)請求項10の発明では、前記波長変換光学板の光の入射側と反対側の表面に、光を反射する反射膜を備えたことを特徴とする。
本発明では、波長変換光学板の入射側から入射した光(特に赤外線)を反射膜によって反射することによって、赤外線が植物側に供給することを防ぐことができる。
(10) The invention of claim 10 is characterized in that a reflection film for reflecting light is provided on the surface of the wavelength conversion optical plate opposite to the light incident side.
In this invention, it can prevent supplying infrared rays to the plant side by reflecting the light (especially infrared rays) which entered from the incident side of the wavelength conversion optical plate with a reflecting film.

よって、本発明では、植物に対する熱放射が少ないので、波長変換光学板や反射プリズムや光ファイバー等を植物に近接して配置できる。これにより、一層多くの光(即ち植物の生育に好適な光)を供給できるので、好適に植物を育成できるという顕著な効果を奏する。   Therefore, in this invention, since there is little thermal radiation with respect to a plant, a wavelength conversion optical board, a reflective prism, an optical fiber, etc. can be arrange | positioned close to a plant. Thereby, since much more light (namely, light suitable for plant growth) can be supplied, there exists a remarkable effect that a plant can be raised suitably.

(11)請求項11の発明では、前記波長変換光学板から射出される光が案内される位置に、前記光の導入が可能な密閉容器を配置するとともに、前記密閉容器内に、前記植物を載置して移動させるベルトコンベア、前記植物に養分を与える養分水循環システム、前記植物に水分を供給するシャワー、前記植物に炭酸ガスを供給する炭酸ガスシステム、前記植物の生育に有害な物質及び/又は生物の侵入を阻止するクリーンエアシステムのうち、少なくとも1種を備えたことを特徴とする。   (11) In the invention of claim 11, a sealed container capable of introducing the light is disposed at a position where the light emitted from the wavelength conversion optical plate is guided, and the plant is placed in the sealed container. A belt conveyor to be placed and moved, a nutrient water circulation system for supplying nutrients to the plant, a shower for supplying moisture to the plant, a carbon dioxide system for supplying carbon dioxide to the plant, substances harmful to the growth of the plant, and / or Or at least 1 sort (s) of the clean air system which prevents invasion of living organisms was provided.

本発明では、植物を密閉容器内で育てることができるので、有害な物質や生物の侵入を防止でき、よって、無農薬で植物を育てることができるという顕著な効果を奏する。また、最小限の容積で植物を育成することができるという利点がある。   In this invention, since a plant can be grown in an airtight container, invasion of a harmful substance or a living organism can be prevented, and thus a remarkable effect is achieved that a plant can be grown without any agricultural chemical. Moreover, there is an advantage that plants can be grown with a minimum volume.

(12)請求項12の発明では、更に、前記ベルトコンベアに載置した植物の培養床に対して種付けを行う自動種付け装置と、前記ベルトコンベアに載置した植物を回収する回収装置とのうち、少なくとも1種を備えたことを特徴とする。   (12) In the invention of claim 12, further, among an automatic seeding device for seeding a culture bed of a plant placed on the belt conveyor, and a recovery device for collecting the plant placed on the belt conveyor And at least one kind.

本発明では、植物の種付けや回収などをベルトコンベアを用いて行うことができるので、植物生産の労力を低減できるという利点がある。また、従来の様な、コストのかかる大型の建物が不要であるという効果もある。   In the present invention, plant seeding and recovery can be performed using a belt conveyor, so that there is an advantage that the labor of plant production can be reduced. In addition, there is an effect that a large-scale building which is expensive as in the conventional case is unnecessary.

なお、前記各請求項においては、波長変換光学板としては、例えば透明なガラス又は樹脂中に、不純物として蛍光物質(蛍光色素)等が混入されているものを採用できる。この場合には、波長変換光学板に入射した光が、蛍光物質等に当たると特定の波長の蛍光を発生する。   In each of the above claims, as the wavelength conversion optical plate, for example, a transparent glass or resin in which a fluorescent substance (fluorescent dye) or the like is mixed as an impurity can be adopted. In this case, when light incident on the wavelength conversion optical plate hits a fluorescent material or the like, fluorescence having a specific wavelength is generated.

また、前記波長変換光学板は、透明なガラス又は樹脂からなる基板の表面(光の入射側の表面)に、入射した光に応じて蛍光を発生する蛍光物質を含む蛍光物質層等を形成したものを採用できる。この場合には、光が基板表面の蛍光物質に当たって発生した蛍光は、透明な基板に入射する。   In addition, the wavelength conversion optical plate is formed with a fluorescent material layer containing a fluorescent material that generates fluorescence in response to incident light on the surface (surface on the light incident side) of a substrate made of transparent glass or resin. You can adopt things. In this case, the fluorescence generated when the light hits the fluorescent material on the surface of the substrate enters the transparent substrate.

なお、前記ガラス及び樹脂としては、無色透明が最も好ましいが、色がついていてもよい。また、ガラスとしては、例えばシリカ、酸化ホウ素系ガラスを採用でき、樹脂としては、例えばアクリル、ポリカーボネイトを採用できる。   The glass and resin are most preferably colorless and transparent, but may be colored. Further, as the glass, for example, silica or boron oxide glass can be employed, and as the resin, for example, acrylic or polycarbonate can be employed.

実施例1の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 1. FIG. 実施例1の植物生産システムを示す平面図である。It is a top view which shows the plant production system of Example 1. FIG. (a)青色波長変換光学板の波長変換の特性を示すグラフ、(b)赤色波長変換光学板の波長変換の特性を示すグラフである。(A) The graph which shows the wavelength conversion characteristic of a blue wavelength conversion optical plate, (b) The graph which shows the wavelength conversion characteristic of a red wavelength conversion optical plate. 光の波長と植物の生育との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the wavelength of light and the growth of a plant. 実施例2の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 2. FIG. 実施例3の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 3. 実施例4の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 4. 実施例5の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 5. FIG. 実施例6の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 6. FIG. 実施例7の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 7. 実施例8の植物生産システムを示す正面図である。It is a front view which shows the plant production system of Example 8. 実施例9の植物生産システムの平面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the plane of the plant production system of Example 9. FIG. (a)他の波長変換光学板の構成を示す説明図、(b)更に他の光変換光学板の構成を示す説明図である。(A) It is explanatory drawing which shows the structure of another wavelength conversion optical plate, (b) It is explanatory drawing which shows the structure of another light conversion optical plate.

次に、本発明の植物生産システムの実施例について、いくつかの具体的な例を挙げて説明する。   Next, examples of the plant production system of the present invention will be described with some specific examples.

a)まず、本実施例の植物生産システムの構成について説明する。
図1及び図2に示す様に、本実施例の植物生産システム1は、平面形状が長方形の複数の波長変換光学板3と、波長変換光学板3の平面方向に配置された複数の反射プリズム5と、反射プリズム5の下方に配置された植物7とを備えている。なお、波長変換光学板3と反射プリズム5とから平板状の植物育成パネル9が構成されている。
a) First, the configuration of the plant production system of this example will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the plant production system 1 according to the present embodiment includes a plurality of wavelength conversion optical plates 3 having a rectangular planar shape, and a plurality of reflection prisms arranged in the plane direction of the wavelength conversion optical plate 3. 5 and a plant 7 disposed below the reflecting prism 5. The wavelength conversion optical plate 3 and the reflecting prism 5 constitute a flat plant growth panel 9.

以下、各構成について説明する。
前記波長変換光学板3は、例えば縦500mm×横1000mm×厚み8mmの透光性を有する平板であり、その平面方向の端面は、平面方向に対して垂直に形成されている。
Each configuration will be described below.
The wavelength conversion optical plate 3 is a light-transmitting flat plate having a length of 500 mm, a width of 1000 mm, and a thickness of 8 mm, for example, and its end face in the plane direction is formed perpendicular to the plane direction.

また、この波長変換光学板3は、受光した太陽光の波長を変換する、板厚4mmの平板状の青色波長変換光学板11と、同様な板厚4mmの平板状の赤色波長変換光学板13とを、板厚方向に重ねて、透光性を有する光学接着剤(例えば光学シリコン樹脂接着剤)で貼り合わせて一体にしたものである。   Further, the wavelength conversion optical plate 3 includes a flat plate-like blue wavelength conversion optical plate 11 having a plate thickness of 4 mm and a flat plate-like red wavelength conversion optical plate 13 having a plate thickness of 4 mm for converting the wavelength of received sunlight. Are laminated together in a plate thickness direction and bonded together with a light-transmitting optical adhesive (for example, an optical silicon resin adhesive).

このうち、青色波長変換光学板11は、300nm〜400nmの波長の紫外光を吸収し、400nm〜500nmの波長の青色光を発光する青色蛍光板である。この青色波長変換光学板11としては、例えばBASF社製のLumogen570を採用することができる。なお、この青色波長変換光学板11は、図3(a)に示す様な特性を有する。なお、図3の縦軸は、吸収、発光強度を規格化した値を示している。   Among these, the blue wavelength conversion optical plate 11 is a blue fluorescent plate that absorbs ultraviolet light having a wavelength of 300 nm to 400 nm and emits blue light having a wavelength of 400 nm to 500 nm. As the blue wavelength conversion optical plate 11, for example, Lumogen 570 manufactured by BASF can be adopted. The blue wavelength conversion optical plate 11 has characteristics as shown in FIG. In addition, the vertical axis | shaft of FIG. 3 has shown the value which normalized absorption and light emission intensity.

また、赤色波長変換光学板13は、400nm〜600nmの波長の光を吸収し、600nm〜700nmの波長の赤色光する赤色蛍光板である。この赤色波長変換光学板13としては、例えばBASF社製のLumogen305を採用することができる。なお、この赤色波長変換光学板13は、図3(b)に示す様な特性を有する。   The red wavelength conversion optical plate 13 is a red fluorescent plate that absorbs light having a wavelength of 400 nm to 600 nm and emits red light having a wavelength of 600 nm to 700 nm. As the red wavelength conversion optical plate 13, for example, Lumogen 305 manufactured by BASF can be adopted. The red wavelength conversion optical plate 13 has characteristics as shown in FIG.

ここで、青色波長変換光学板11と赤色波長変換光学板13とを積層した波長変換光学板3を用いる理由を説明する。
図4に示す様に、450nm前後の波長の光(例えば青色LEDの光)が、発芽を促進することが知られており、また、650nm前後の波長の光(例えば赤色LEDの光)が、光合成、発芽、開花を促進することが知られている。
Here, the reason for using the wavelength conversion optical plate 3 in which the blue wavelength conversion optical plate 11 and the red wavelength conversion optical plate 13 are laminated will be described.
As shown in FIG. 4, it is known that light having a wavelength of around 450 nm (for example, light of a blue LED) promotes germination, and light having a wavelength of about 650 nm (for example, light of a red LED) It is known to promote photosynthesis, germination and flowering.

従って、本実施例では、これらの植物7の生育に好ましい波長の光を発生させるために、400nm〜500nmの波長の青色光を発光する青色波長変換光学板11と600nm〜700nmの波長の赤色光を発光する赤色波長変換光学板13とを重ねて使用するのである。   Therefore, in this embodiment, in order to generate light having a wavelength preferable for the growth of these plants 7, a blue wavelength conversion optical plate 11 that emits blue light having a wavelength of 400 nm to 500 nm and red light having a wavelength of 600 nm to 700 nm. The red wavelength conversion optical plate 13 that emits light is used in an overlapping manner.

なお、図4の縦軸の相対効果とは、660nmのスペクトルの強度で規格化した値を示している。
また、前記図1及び図2に示す様に、前記反射プリズム5は、長手方向(図2の左右方向)と垂直の断面が直角三角形(短辺8mm×長辺(斜辺)11.3mm)のプリズムである。この反射プリズム5は、例えば透明なアクリルから構成され、その斜辺に反射膜15が形成されている。なお、反射膜15は、厚み100nmのAlからなり、スパッタ又は蒸着により形成することができる。
In addition, the relative effect of the vertical axis | shaft of FIG. 4 has shown the value normalized with the intensity | strength of the spectrum of 660 nm.
As shown in FIGS. 1 and 2, the reflecting prism 5 has a cross section perpendicular to the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 2) having a right triangle (short side 8 mm × long side (slope side) 11.3 mm). It is a prism. The reflecting prism 5 is made of, for example, transparent acrylic, and a reflecting film 15 is formed on the hypotenuse. The reflective film 15 is made of Al having a thickness of 100 nm and can be formed by sputtering or vapor deposition.

特に本実施例では、左右の波長変換光学板3に挟まれた空間に、一対の反射プリズム5が左右対称となるように配置されている。
詳しくは、左右の波長変換光学板3に挟まれた空間において、図1の左側の波長変換光学板3の平面方向における右側の端面17に、左側の反射プリズム5Lの一方の短辺側の端面19が当接するとともに、同左側の反射プリズム5Lの他方の短辺側の端面21が、波長変換光学板3の下面23と、その表面が一致するように(従って、端面21が図1の下方に向くように)配置されている。
In particular, in this embodiment, the pair of reflecting prisms 5 are arranged in a space between the left and right wavelength conversion optical plates 3 so as to be symmetrical.
Specifically, in the space between the left and right wavelength conversion optical plates 3, the right end surface 17 in the plane direction of the left wavelength conversion optical plate 3 in FIG. 19 is in contact, and the end surface 21 on the other short side of the left reflecting prism 5L is aligned with the lower surface 23 of the wavelength conversion optical plate 3 (the end surface 21 is therefore lower in FIG. 1). It is arranged so as to face.

これにより、反射プリズム5Lの斜面25に形成された反射膜15が、前記平面方向(図1の左右方向)に対して45°傾斜することになる。
同様に、前記左右の波長変換光学板3に挟まれた空間において、図1の右側の波長変換光学板3の平面方向における左側の端面27に、右側の反射プリズム5Rの一方の短辺側の端面29が当接するとともに、同右側の反射プリズム5Rの他方の短辺側の端面31が、波長変換光学板3の下面23と、その表面が一致するように(従って、端面31が図1の下方に向くように)配置されている。
Thereby, the reflecting film 15 formed on the inclined surface 25 of the reflecting prism 5L is inclined by 45 ° with respect to the plane direction (left-right direction in FIG. 1).
Similarly, in the space between the left and right wavelength conversion optical plates 3, the left end surface 27 in the plane direction of the right wavelength conversion optical plate 3 in FIG. 1 is arranged on one short side of the right reflecting prism 5R. The end surface 29 abuts and the other short-side end surface 31 of the right-side reflecting prism 5R is aligned with the lower surface 23 of the wavelength conversion optical plate 3 (therefore, the end surface 31 is in FIG. 1). (Facing downwards).

これにより、反射プリズム5Rの斜面33に形成された反射膜15が、前記平面方向(図1の左右方向)に対して45°傾斜することになる。
なお、植物育成パネル9において、その左右端に配置された波長変換光学板13の外側端面35には、アルミからなる反射膜37が形成されている。
Thereby, the reflecting film 15 formed on the inclined surface 33 of the reflecting prism 5R is inclined by 45 ° with respect to the planar direction (left-right direction in FIG. 1).
In the plant growing panel 9, a reflective film 37 made of aluminum is formed on the outer end face 35 of the wavelength conversion optical plate 13 disposed at the left and right ends thereof.

そして、植物育成パネル9の左右の反射プリズム5R、5Lの直下、即ち、植物育成パネル9の板厚方向において、太陽光の入射側と反対側である出射側(図1の下方)には、複数の植物7が配置されている。なお、植物7は、ブロック状の例えば不織布等からなる培養床39に植え付けられているが、培養床39がなく植物の根だけでもよい。   And, immediately below the left and right reflecting prisms 5R and 5L of the plant growing panel 9, that is, in the thickness direction of the plant growing panel 9, on the exit side (downward in FIG. 1) opposite to the sunlight incident side, A plurality of plants 7 are arranged. The plant 7 is planted on a block-shaped culture bed 39 made of, for example, non-woven fabric, but the culture floor 39 is not provided and only the plant root may be used.

b)次に、植物生産システム1の機能について説明する。
本実施例では、植物育成パネル9の上方(青色波長変換光学板11側)から、波長変換光学板3の表面(上面)に対して、垂直に近い所定角度で太陽光が照射される。なお、地面に対して植物育成パネル9をどのように配置するか等により、太陽光の入射角度は異なる。
b) Next, functions of the plant production system 1 will be described.
In the present embodiment, sunlight is irradiated from above (the blue wavelength conversion optical plate 11 side) of the plant growing panel 9 at a predetermined angle close to the vertical with respect to the surface (upper surface) of the wavelength conversion optical plate 3. In addition, the incident angle of sunlight changes with how the plant growth panel 9 is arrange | positioned with respect to the ground.

そして、波長変換光学板3のうち、上面側の青色波長変換光学板11に入射した太陽光の多くは、青色波長変換光学板11にて波長変換される。具体的には、前記図3(a)に示した特性により、主として紫外線が青色光に波長変換される。   Of the wavelength conversion optical plate 3, most of the sunlight incident on the blue wavelength conversion optical plate 11 on the upper surface side is wavelength-converted by the blue wavelength conversion optical plate 11. Specifically, the wavelength of ultraviolet rays is mainly converted into blue light by the characteristics shown in FIG.

この青色光は、青色波長変換光学板11内にて全反射を繰り返し、前記図1の実線で示す様に、青色波長変換光学板11の平面方向の端部から反射プリズム5に放射される。この端部から放射された青色光は、反射プリズム5の反射膜15にて反射され、反射プリズム5の端面21、31から、同図下方の植物7に向かって照射される。   This blue light repeats total reflection in the blue wavelength conversion optical plate 11 and is radiated to the reflecting prism 5 from the end in the plane direction of the blue wavelength conversion optical plate 11 as shown by the solid line in FIG. The blue light emitted from this end is reflected by the reflecting film 15 of the reflecting prism 5 and irradiated from the end faces 21 and 31 of the reflecting prism 5 toward the plant 7 below the figure.

なお、一部の光、即ち、青色波長変換光学板11にて波長変換された光及び波長変換されない光の一部は、青色波長変換光学板11を板厚方向に透過して、下側の赤色波長変換光学板13に到る。   A part of the light, that is, the light that has been wavelength-converted by the blue wavelength conversion optical plate 11 and the light that has not been wavelength-converted pass through the blue wavelength conversion optical plate 11 in the thickness direction, The red wavelength conversion optical plate 13 is reached.

同様に、下面側の赤色波長変換光学板13に入射した太陽光の多くは、赤色波長変換光学板13にて波長変換される。具体的には、前記図3(b)に示した特性により、主として緑色の光が赤色光に波長変換される。   Similarly, most of the sunlight that has entered the red wavelength conversion optical plate 13 on the lower surface side is wavelength-converted by the red wavelength conversion optical plate 13. Specifically, mainly green light is wavelength-converted into red light by the characteristics shown in FIG.

この赤色光は、赤色波長変換光学板13内にて全反射を繰り返し、前記図1の破線で示す様に、赤色波長変換光学板13の平面方向の端部から反射プリズム5に放射される。この端部から放射された赤色光は、前記青色光と同様に、反射プリズム5の反射膜15にて反射され、反射プリズム5の端面21、31から、同図下方の植物7に向かって照射される。   The red light repeats total reflection in the red wavelength conversion optical plate 13 and is radiated from the end in the plane direction of the red wavelength conversion optical plate 13 to the reflection prism 5 as shown by the broken line in FIG. Similar to the blue light, the red light emitted from this end is reflected by the reflecting film 15 of the reflecting prism 5 and irradiated from the end surfaces 21 and 31 of the reflecting prism 5 toward the plant 7 below the figure. Is done.

なお、一部の光、即ち、赤色波長変換光学板13にて波長変換された光及び波長変換されない光の一部は、赤色波長変換光学板13を板厚方向に透過して、赤色波長変換光学板13の下面側から放射される。   Part of the light, that is, light that has been wavelength-converted by the red wavelength conversion optical plate 13 and part of the light that has not been wavelength-converted, passes through the red wavelength conversion optical plate 13 in the thickness direction, and is converted to red wavelength Radiated from the lower surface side of the optical plate 13.

また、植物育成パネル9の左右両端の波長変換光学板3には、その外側の端面35に反射膜37が形成されているので、波長変換光学板3によって波長変換された光は、前記端面35から外部に漏出することなく、反射プリズム5側などに放射される。   Moreover, since the reflection film 37 is formed on the outer end face 35 of the wavelength conversion optical plates 3 at both the left and right ends of the plant growing panel 9, the light whose wavelength is converted by the wavelength conversion optical plate 3 is the end face 35. Without being leaked to the outside, it is emitted to the reflecting prism 5 side or the like.

c)この様に、本実施例では、波長変換光学板3で波長変換された光は、その平面方向の端部から反射プリズム5に射出され、更に、反射プリズム5の反射膜15によって、下面側に配置された植物7に照射されるので、植物7を生産するためのエネルギー、生産コスト、環境負荷等を大きく低減することができる。   c) In this way, in this embodiment, the light whose wavelength has been converted by the wavelength conversion optical plate 3 is emitted from the end in the plane direction to the reflecting prism 5, and is further reflected on the lower surface by the reflecting film 15 of the reflecting prism 5. Since the plant 7 arranged on the side is irradiated, energy for producing the plant 7, production cost, environmental load, and the like can be greatly reduced.

つまり、波長変換光学板3の上面から照射された太陽光は、波長変換光学板3の平面方向の端部側に約70%集光されるので、本実施例の様に、波長変換光学板3の平面方向の端部から反射プリズム5を介して植物7に光を供給することにより、太陽光を極めて効率良く利用できるという利点がある。   That is, about 70% of sunlight irradiated from the upper surface of the wavelength conversion optical plate 3 is collected on the end side in the planar direction of the wavelength conversion optical plate 3, so that the wavelength conversion optical plate as in this embodiment. 3 is advantageous in that sunlight can be used very efficiently by supplying light to the plant 7 through the reflecting prism 5 from the end in the plane direction of 3.

更に、本実施例では、青色波長変換光学板11と赤色波長変換光学板13とを積層することにより、各波長変換光学板11、13に到達した波長の光を、それぞれ植物の生育に適した波長の光に変化することができる。特に、赤色波長変換光学板13は、青色波長変換光学板11にて波長変換された青色光を、効率よく赤色光に変換できるので、太陽光を極めて有効に利用できるという利点がある。   Furthermore, in this embodiment, by laminating the blue wavelength conversion optical plate 11 and the red wavelength conversion optical plate 13, the light having the wavelength reaching each wavelength conversion optical plate 11, 13 is suitable for the growth of the plant. Can change to light of wavelength. In particular, since the red wavelength conversion optical plate 13 can efficiently convert the blue light wavelength-converted by the blue wavelength conversion optical plate 11 into red light, there is an advantage that sunlight can be used very effectively.

つまり、本実施例では、植物7の成長によって好ましい波長の光を十分に供給することができるので、植物7を効率良く成長させることができるという顕著な効果を奏する。   That is, in the present embodiment, the light having a preferable wavelength can be sufficiently supplied by the growth of the plant 7, so that the remarkable effect that the plant 7 can be efficiently grown is produced.

次に、実施例2について説明するが、実施例1と同様な内容の説明は省略する。
図5に示す様に、本実施例の植物生産システム41は、前記実施例1と同様に、(青色波長変換光学板43と赤色波長変換光学板45とが積層された)複数の波長変換光学板47と、左右の波長変換光学板47の間に配置された複数対の反射プリズム49とからなる植物育成パネル51を備えており、反射プリズム49の下面側(同図下方)には植物53が配置されている。
Next, Example 2 will be described, but description of the same contents as Example 1 will be omitted.
As shown in FIG. 5, the plant production system 41 of the present embodiment has a plurality of wavelength conversion optics (in which a blue wavelength conversion optical plate 43 and a red wavelength conversion optical plate 45 are stacked), as in the first embodiment. A plant growing panel 51 comprising a plate 47 and a plurality of pairs of reflecting prisms 49 disposed between the left and right wavelength conversion optical plates 47 is provided. A plant 53 is provided on the lower surface side (lower side of the figure) of the reflecting prism 49. Is arranged.

また、左右の反射プリズム49L、49Rの斜面には、それぞれ反射膜55が形成されるとともに、左右の外側に配置された波長変換光学板43の外側の端面にも反射膜57が形成されている。   In addition, a reflection film 55 is formed on the slopes of the left and right reflection prisms 49L and 49R, and a reflection film 57 is also formed on the outer end face of the wavelength conversion optical plate 43 disposed on the left and right sides. .

特に、本実施例では、反射プリズム49は、その長手方向と垂直の断面の形状は、長方形と直角三角形が一体となった台形の形状となっている。そして、直角三角形部分59の斜面には前記反射膜55が形成されているものの、長方形部分61の上下面には反射膜が形成されていない。従って、上方から反射プリズム49の長方形部分61に入射した光は、長方形部分61を透過して、その長方形部分61の下面側から出射されるようになっている。   In particular, in this embodiment, the reflecting prism 49 has a trapezoidal shape in which a rectangle and a right triangle are integrated with each other in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. The reflective film 55 is formed on the slope of the right triangle portion 59, but no reflective film is formed on the upper and lower surfaces of the rectangular portion 61. Therefore, light that has entered the rectangular portion 61 of the reflecting prism 49 from above passes through the rectangular portion 61 and is emitted from the lower surface side of the rectangular portion 61.

従って、本実施例では、前記実施例1と同様に、上面側の青色波長変換光学板43に入射した太陽光の多くは、青色波長変換光学板41にて波長変換され、また、下面側の赤色波長変換光学板45に入射した太陽光の多くは、赤色波長変換光学板45にて波長変換される。   Therefore, in this embodiment, as in the first embodiment, most of the sunlight incident on the blue wavelength conversion optical plate 43 on the upper surface side is wavelength-converted by the blue wavelength conversion optical plate 41, and also on the lower surface side. Most of the sunlight incident on the red wavelength conversion optical plate 45 is wavelength-converted by the red wavelength conversion optical plate 45.

そして、青色波長変換光学板43で集光された光と赤色波長変換光学板45で集光された光は、それぞれ平面方向の端部から反射プリズム49側に出射され、反射プリズム49の反射膜55で反射して、植物53側に照射される。   Then, the light collected by the blue wavelength conversion optical plate 43 and the light collected by the red wavelength conversion optical plate 45 are respectively emitted from the end in the planar direction to the reflection prism 49 side, and the reflection film of the reflection prism 49 Reflected at 55 and irradiated to the plant 53 side.

また、植物育成パネル51の上方から照射された太陽光のうち、反射プリズム49の長方形部分61に照射された太陽光は、上述した様に、透明な長方形部分61を透過して、そのまま植物53に供給される。   Moreover, among the sunlight irradiated from above the plant growing panel 51, the sunlight irradiated to the rectangular portion 61 of the reflecting prism 49 passes through the transparent rectangular portion 61 as described above, and is directly transmitted to the plant 53. To be supplied.

これにより、本実施例では、前記実施例1と同様な効果を奏するとともに、反射プリズム49に太陽光がそのまま透過する長方形部分61を備えているので、多くの波長の光を植物53に供給することができる。よって、植物53の生育には、より好ましいと推定される。   Thus, in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, and the reflection prism 49 includes the rectangular portion 61 through which sunlight is transmitted as it is, so that light of many wavelengths is supplied to the plant 53. be able to. Therefore, it is estimated that it is more preferable for the growth of the plant 53.

次に、実施例3について説明するが、実施例2と同様な内容の説明は省略する。
図6に示す様に、本実施例の植物生産システム71は、前記実施例2と同様に、(青色波長変換光学板73と赤色波長変換光学板75とが積層された)複数の波長変換光学板77と、左右の波長変換光学板77の間に配置された複数対の反射プリズム79とからなる植物育成パネル81を備えており、反射プリズム79の下面側には植物83が配置されている。
Next, Example 3 will be described, but description of the same contents as Example 2 will be omitted.
As shown in FIG. 6, the plant production system 71 of the present embodiment has a plurality of wavelength conversion optics (a blue wavelength conversion optical plate 73 and a red wavelength conversion optical plate 75 are laminated), as in the second embodiment. A plant growing panel 81 including a plate 77 and a plurality of pairs of reflecting prisms 79 disposed between the left and right wavelength conversion optical plates 77 is provided, and a plant 83 is disposed on the lower surface side of the reflecting prism 79. .

また、左右の反射プリズム79L、79Rも、前記実施例2と同様に、台形形状であり、その斜面に反射膜85が形成されるとともに、左右の外側に配置された波長変換光学板77の外側の端面にも反射膜87が形成されている。   Similarly to the second embodiment, the left and right reflecting prisms 79L and 79R have a trapezoidal shape, the reflecting film 85 is formed on the inclined surface thereof, and the outside of the wavelength conversion optical plate 77 disposed on the left and right sides. A reflection film 87 is also formed on the end surface of the first electrode.

特に、本実施例では、波長変換光学板77の下面、即ち、赤色波長変換光学板75の下面にも、前記と同様な光を反射する反射膜89が形成されているので、赤色波長変換光学板75の下面から光が植物83側に照射されることを防止している。   In particular, in this embodiment, since the reflective film 89 that reflects the same light as described above is formed on the lower surface of the wavelength conversion optical plate 77, that is, the lower surface of the red wavelength conversion optical plate 75, the red wavelength conversion optics. The light is prevented from being irradiated to the plant 83 side from the lower surface of the plate 75.

従って、本実施例では、前記実施例2と同様な効果を奏するとともに、波長変換光学板77に入射した光は、赤色波長変換光学板75の下面から漏出することなく、効率的に反射プリズム79に導かれて、植物83に供給されるので、太陽光を有効利用できるという利点がある。   Accordingly, in this embodiment, the same effects as those of the second embodiment are obtained, and light incident on the wavelength conversion optical plate 77 is efficiently leaked without leaking from the lower surface of the red wavelength conversion optical plate 75. Therefore, there is an advantage that sunlight can be used effectively.

特に、本実施例では、赤色波長変換光学板75の下面に反射膜87が形成されているので、赤外線が波長変換光学板77の板厚方向に透過して、植物83に照射されることを防止できるので、植物に対する熱放射を少なくできる。従って、植物育成パネル81を植物83に近接して配置できるので、好適に植物を育成できるという顕著な効果を奏する。   In particular, in this embodiment, since the reflective film 87 is formed on the lower surface of the red wavelength conversion optical plate 75, infrared rays are transmitted in the thickness direction of the wavelength conversion optical plate 77 and irradiated to the plant 83. Since it can be prevented, heat radiation to the plant can be reduced. Therefore, since the plant growing panel 81 can be disposed close to the plant 83, there is a remarkable effect that the plant can be preferably grown.

次に、実施例4について説明するが、実施例1と同様な内容の説明は省略する。
図7に示す様に、本実施例の植物生産システム91では、(青色波長変換光学板93と赤色波長変換光学板95とが積層された)複数の波長変換光学板97が同図の紙面の厚み方向に沿って並列に配置された植物育成パネル101が用いられている。
Next, although Example 4 is demonstrated, description of the content similar to Example 1 is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 7, in the plant production system 91 of this embodiment, a plurality of wavelength conversion optical plates 97 (laminated with a blue wavelength conversion optical plate 93 and a red wavelength conversion optical plate 95) are formed on the paper surface of FIG. Plant growth panels 101 arranged in parallel along the thickness direction are used.

そして、波長変換光学板97の平面方向における端部の下面側(同図下方)に、植物103が配置されている。
特に本実施例では、波長変換光学板97の平面方向における端部、従って、青色波長変換光学板93と赤色波長変換光学板95との平面方向における端部が、平面方向に対して斜め(例えば45°)にカットされており、この斜めの端面に、反射膜105が形成されている。
And the plant 103 is arrange | positioned at the lower surface side (lower side of the figure) of the edge part in the planar direction of the wavelength conversion optical plate 97.
In particular, in this embodiment, the end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate 97, and hence the end in the planar direction of the blue wavelength conversion optical plate 93 and the red wavelength conversion optical plate 95 are oblique to the planar direction (for example, 45 °), and a reflective film 105 is formed on the oblique end face.

従って、本実施例では、波長変換光学板97の上方から入射された光は、青色波長変換光学板93と赤色波長変換光学板95とでそれぞれ集光されて、各端部の反射面105で反射して植物103側に照射される。   Therefore, in this embodiment, the light incident from above the wavelength conversion optical plate 97 is condensed by the blue wavelength conversion optical plate 93 and the red wavelength conversion optical plate 95, and is reflected by the reflection surface 105 at each end. Reflected and irradiated to the plant 103 side.

よって、本実施例でも、前記実施例1と同様な効果を奏するとともに、反射プリズムを使用しないので、構成を簡易化できるという利点がある。   Therefore, this embodiment also has the advantage that the configuration can be simplified because the same effects as those of the first embodiment can be obtained and the reflecting prism is not used.

次に、実施例5について説明するが、実施例4と同様な内容の説明は省略する。
図8に示す様に、本実施例の植物生産システム111では、(青色波長変換光学板113と赤色波長変換光学板115とが積層された)複数の波長変換光学板117が同図の紙面の厚み方向に並列に配置された植物育成パネル121が用いられている。
Next, although Example 5 is demonstrated, description of the content similar to Example 4 is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 8, in the plant production system 111 of the present embodiment, a plurality of wavelength conversion optical plates 117 (laminated with a blue wavelength conversion optical plate 113 and a red wavelength conversion optical plate 115) are formed on the paper surface of FIG. Plant growth panels 121 arranged in parallel in the thickness direction are used.

そして、波長変換光学板117の平面方向における端部の下面側(同図下方)に、植物123が配置されている。
また、青色波長変換光学板113と赤色波長変換光学板115とのそれぞれの平面方向における端部が、平面方向に対して斜め(例えば45°)にカットされており、この斜めの端面に、それぞれ反射膜125、127が形成されている。
And the plant 123 is arrange | positioned at the lower surface side (lower side of the figure) of the edge part in the plane direction of the wavelength conversion optical plate 117.
Further, the end portions of the blue wavelength conversion optical plate 113 and the red wavelength conversion optical plate 115 in the planar direction are cut obliquely (for example, 45 °) with respect to the planar direction, Reflective films 125 and 127 are formed.

特に本実施例では、青色波長変換光学板113の幅(同図左右方向)が赤色波長変換光学板115の幅より大きく設定されている。詳しくは、青色波長変換光学板113の反射膜125と赤色波長変換光学板115の反射膜127とが、同図上下方向において重ね合わないように設定されている。   In particular, in the present embodiment, the width of the blue wavelength conversion optical plate 113 (the horizontal direction in the figure) is set larger than the width of the red wavelength conversion optical plate 115. Specifically, the reflection film 125 of the blue wavelength conversion optical plate 113 and the reflection film 127 of the red wavelength conversion optical plate 115 are set so as not to overlap each other in the vertical direction.

従って、本実施例では、青色波長変換光学板113の上方から入射された光は、青色波長変換光学板113で集光されて、その端部の反射面125で反射して植物123側に照射される。一方、赤色波長変換光学板115に入射して集光された光は、その端部の反射面127で反射して植物123側に照射される。   Therefore, in this embodiment, the light incident from above the blue wavelength conversion optical plate 113 is collected by the blue wavelength conversion optical plate 113, reflected by the reflection surface 125 at the end thereof, and irradiated to the plant 123 side. Is done. On the other hand, the light incident on and condensed by the red wavelength conversion optical plate 115 is reflected by the reflection surface 127 at the end portion and irradiated to the plant 123 side.

よって、本実施例では、前記実施例4と同様な効果を奏するとともに、青色波長変換光学板113で集光されて反射膜125で反射した光は、直接に植物123に供給されるので、植物123への光の供給を一層効率良く行うことができるという利点がある。   Therefore, in this embodiment, the same effect as in the fourth embodiment is obtained, and the light collected by the blue wavelength conversion optical plate 113 and reflected by the reflection film 125 is directly supplied to the plant 123, so that the plant There is an advantage that light can be supplied to 123 more efficiently.

次に、実施例6について説明するが、実施例1と同様な内容の説明は省略する。
図9に示す様に、本実施例の植物生産システム131では、植物育成パネル132として、青色波長変換光学板133と赤色波長変換光学板134とが積層された波長変換光学板135が用いられている。
Next, although Example 6 is demonstrated, description of the content similar to Example 1 is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 9, in the plant production system 131 of this embodiment, a wavelength conversion optical plate 135 in which a blue wavelength conversion optical plate 133 and a red wavelength conversion optical plate 134 are stacked is used as the plant growth panel 132. Yes.

また、波長変換光学板135の平面方向の一端には、光を反射する反射膜136が形成されている。
特に本実施例では、波長変換光学板135の平面方向の他端、即ち、青色波長変換光学板133の平面方向の他端と赤色波長変換光学板134の平面方向の他端には、それぞれ光ファイバー137、138の一端が配置されている。そして、光ファイバー137、138の他端には、植物139が配置されている。
In addition, a reflection film 136 that reflects light is formed at one end of the wavelength conversion optical plate 135 in the planar direction.
In particular, in this embodiment, the other end of the wavelength conversion optical plate 135 in the planar direction, that is, the other end of the blue wavelength conversion optical plate 133 in the planar direction and the other end of the red wavelength conversion optical plate 134 in the planar direction are respectively optical fibers. One ends of 137 and 138 are arranged. A plant 139 is disposed at the other end of the optical fibers 137 and 138.

従って、本実施例では、青色波長変換光学板133の上方から入射された光は、青色波長変換光学板133で集光されて、その端部から光ファイバー137内に出射され、光ファイバー137の他端から植物139に照射される。同様に、赤色波長変換光学板134に入射して集光された光は、その端部から光ファイバー138内に出射され、光ファイバー138の他端から植物139に照射される。   Therefore, in this embodiment, the light incident from above the blue wavelength conversion optical plate 133 is collected by the blue wavelength conversion optical plate 133 and emitted from the end portion into the optical fiber 137, and the other end of the optical fiber 137. To the plant 139. Similarly, the light incident on and condensed on the red wavelength conversion optical plate 134 is emitted from the end portion thereof into the optical fiber 138 and is irradiated to the plant 139 from the other end of the optical fiber 138.

よって、本実施例では、前記実施例1と同様な効果を奏するとともに、光ファイバー137、138の方向は自由に変更できるので、植物生産システム131の構造の自由度が高いという利点がある。   Therefore, in this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the directions of the optical fibers 137 and 138 can be freely changed. Therefore, there are advantages that the degree of freedom of the structure of the plant production system 131 is high.

次に、実施例7について説明するが、実施例3と同様な内容の説明は省略する。
図10に示す様に、本実施例の植物生産システム141は、前記実施例3と同様に、(青色波長変換光学板143と赤色波長変換光学板145とが積層された)複数の波長変換光学板147と、左右の波長変換光学板147の間に配置された複数対の反射プリズ149とからなる植物育成パネル151を備えており、反射プリズム149の下面側に植物153が配置されている。
Next, although Example 7 is demonstrated, description of the content similar to Example 3 is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 10, the plant production system 141 of the present embodiment has a plurality of wavelength conversion optics (a blue wavelength conversion optical plate 143 and a red wavelength conversion optical plate 145 are laminated) as in the third embodiment. A plant growing panel 151 including a plurality of pairs of reflective prisms 149 disposed between the plate 147 and the left and right wavelength conversion optical plates 147 is provided.

また、左右の反射プリズム149L、149Rも、前記実施例3と同様に、台形形状であり、その斜面に反射膜155が形成されている。また、左右の外側の波長変換光学板147の外側の端面に反射膜157が形成されるとともに、波長変換光学板147の下面にも反射膜159が形成されている。   The left and right reflecting prisms 149L and 149R have a trapezoidal shape as in the third embodiment, and the reflecting film 155 is formed on the inclined surfaces thereof. In addition, a reflective film 157 is formed on the outer end surfaces of the left and right outer wavelength conversion optical plates 147, and a reflection film 159 is also formed on the lower surface of the wavelength conversion optical plate 147.

特に、本実施例では、左右の反射プリズム149L、149Rの間に空間が設けられており、この空間に、植物153に光を照射する例えばLEDからなる照明161が配置されている。   In particular, in this embodiment, a space is provided between the left and right reflecting prisms 149L and 149R, and an illumination 161 made of, for example, an LED for irradiating the plant 153 with light is disposed in this space.

この照明としては、前記図4に示す様に、450nm前後の光を照射する青色LEDや650nm前後の光を照射する赤色LED等の両方又は一方を用いることができる。また、青色LEDや赤色LEDの配置としては、図10の左右方向に配列する方法や、図10の紙面の厚み方向に交互に配置する方法等を採用できる。   As this illumination, as shown in the said FIG. 4, both or one of blue LED which irradiates the light of about 450 nm, red LED which irradiates the light of about 650 nm, etc. can be used. Moreover, as arrangement | positioning of blue LED and red LED, the method of arranging in the left-right direction of FIG. 10, the method of arrange | positioning alternately in the thickness direction of the paper surface of FIG. 10, etc. are employable.

従って、本実施例では、前記実施例3と同様な効果を奏するとともに、照明161を備えているので、太陽光が少ない場合でも、植物153を安定的に成長させることができるという利点がある。   Therefore, in this embodiment, the same effects as in the third embodiment are provided, and the illumination 161 is provided, so that there is an advantage that the plant 153 can be stably grown even when there is little sunlight.

次に、実施例8について説明するが、実施例7と同様な内容の説明は省略する。
図11に示す様に、本実施例の植物生産システム171は、前記実施例7と同様に、(青色波長変換光学板173と赤色波長変換光学板175とが積層された)複数の波長変換光学板177と、左右の波長変換光学板177の間に配置された複数対の反射プリズ179とからなる植物育成パネル181を備えている。
Next, although Example 8 will be described, description of the same contents as Example 7 will be omitted.
As shown in FIG. 11, the plant production system 171 of the present embodiment is similar to the seventh embodiment in that a plurality of wavelength conversion optics (a blue wavelength conversion optical plate 173 and a red wavelength conversion optical plate 175 are laminated). A plant growth panel 181 comprising a plate 177 and a plurality of pairs of reflective prisms 179 disposed between the left and right wavelength conversion optical plates 177 is provided.

また、左右の反射プリズム179L、179Rも、前記実施例7と同様に、台形形状であり、その斜面に反射膜183が形成されている。また、左右の外側の波長変換光学板177の外側の端面に反射膜185が形成されるとともに、波長変換光学板177の下面にも反射膜187が形成されている。更に、左右の反射プリズム179L、179Rの間に照明191が配置されている。   The left and right reflecting prisms 179L and 179R are also trapezoidal like the seventh embodiment, and the reflecting film 183 is formed on the slope. Further, a reflection film 185 is formed on the outer end faces of the left and right outer wavelength conversion optical plates 177, and a reflection film 187 is also formed on the lower surface of the wavelength conversion optical plate 177. Further, an illumination 191 is disposed between the left and right reflecting prisms 179L and 179R.

特に本実施例では、反射プリズム179の下面側に、上面側より光の入射が可能な透明な(同図の紙面の厚み方向に長く伸びる)密閉容器193が配置されている。
そして、密閉容器193には、養分水195が供給されるとともに、植物197を載置するパッド199、パッド199を載置して紙面の厚み方向に移動させるベルトコンベア201、水分を供給するシャワー203が設けられている。
In particular, in this embodiment, a transparent sealed container 193 capable of receiving light from the upper surface side (extending in the thickness direction of the paper surface in the drawing) is disposed on the lower surface side of the reflecting prism 179.
The sealed container 193 is supplied with nutrient water 195, a pad 199 on which the plant 197 is placed, a belt conveyor 201 on which the pad 199 is placed and moved in the thickness direction of the paper surface, and a shower 203 that supplies moisture. Is provided.

また、この密閉容器193には、図示しないが、周知の、養分水195を循環させるポンプ等の循環システム、炭酸ガスを供給する炭酸ガスシステム、植物の生育に有害な物質や(昆虫や植物等の)生物の侵入を阻止するクリーンエアシステム等が設けられている。   In addition, although not shown in the figure, this sealed container 193 has a well-known circulation system such as a pump for circulating the nutrient water 195, a carbon dioxide gas system for supplying carbon dioxide, substances harmful to the growth of plants (insects, plants, etc. A clean air system that prevents the invasion of living organisms is provided.

本実施例では、前記実施例7と同様な効果を奏するとともに、植物197は密閉容器193内にて生育するので、有害な物質や生物の侵入を防止でき、よって、無農薬で植物を育てることができるという顕著な効果を奏する。また、最小限の容積で植物を育成することができるという利点がある。   In this example, the same effect as in Example 7 can be obtained, and since the plant 197 grows in the sealed container 193, it is possible to prevent the invasion of harmful substances and organisms, and therefore, the plant can be grown without any agricultural chemicals. There is a remarkable effect of being able to. Moreover, there is an advantage that plants can be grown with a minimum volume.

次に、実施例9について説明するが、実施例8と同様な内容の説明は省略する。
図12に示す様に、本実施例の植物生産システム211は、前記実施例8と同様に、波長変換光学板213や反射プリズム215を備えた植物育成パネル217(他の実施例の植物育成パネルでも良い)の下面側(図12では紙面の裏側)、詳しくは、反射プリズム215の下面側に、同図の左右方向に伸びる第1ベルトコンベア219を並列に複数本備えている。
Next, although Example 9 is demonstrated, description of the content similar to Example 8 is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 12, the plant production system 211 of this example is similar to the eighth example in that a plant growing panel 217 (a plant growing panel of another example) provided with a wavelength conversion optical plate 213 and a reflecting prism 215 is used. Alternatively, a plurality of first belt conveyors 219 extending in the left-right direction in FIG. 12 are provided in parallel on the lower surface side (the back side of the paper surface in FIG. 12) of the reflecting prism 215.

そして、第1ベルトコンベア219の上面(図12では紙面の表側)には、複数のトレイ311が一列に配置されるとともに、各トレイ311には、複数個(例えば3個)の植物313が載置されている。   A plurality of trays 311 are arranged in a row on the upper surface of the first belt conveyor 219 (the front side of the paper surface in FIG. 12), and a plurality of (for example, three) plants 313 are placed on each tray 311. Is placed.

また、植物育成パネル217の端部(図12の左端)には、同図の上下方向に伸びるような第2ベルトコンベア315が設けられている。この第2ベルトコンベア315は、第1ベルトコンベア219によって搬送されたトレイ311を受領することが可能なように、第1ベルトコンベア219と高さを揃えて、第1ベルトコンベア219と(平面において)垂直に配置されている。   Moreover, the 2nd belt conveyor 315 which is extended in the up-down direction of the figure at the edge part (left end of FIG. 12) of the plant growth panel 217 is provided. The second belt conveyor 315 is aligned with the first belt conveyor 219 so that the tray 311 conveyed by the first belt conveyor 219 can be received. ) It is arranged vertically.

更に、第2ベルトコンベア315の上方(図12では紙面の表側)には、第2ベルトコンベア315に載置した植物313の培養床(図示せず)に対して種付けを行う自動種付け装置317と、第2ベルトコンベア315に載置した植物313を回収する回収装置319とを備えている。   Further, an automatic seeding device 317 for seeding a culture bed (not shown) of a plant 313 placed on the second belt conveyor 315 is disposed above the second belt conveyor 315 (the front side of the paper surface in FIG. 12). And a recovery device 319 for recovering the plant 313 placed on the second belt conveyor 315.

なお、図示しないが、植物生産システム211には、例えば第1、2ベルトコンベア219、315、自動種付け装置317、回収装置319などの動作を制御するために、制御装置を備えている。   Although not shown, the plant production system 211 includes a control device for controlling the operations of the first and second belt conveyors 219 and 315, the automatic seeding device 317, the recovery device 319, and the like.

従って、本実施例では、第2ベルトコンベア315によって、同図上方に搬送された植物313(又は自動種付け装置317によって種がまかれた培養床)が載置されたトレイ311を、例えばロボットのアーム等によって第1ベルトコンベア219に移し替え、その第1ベルトコンベア219によって、同図右側に搬送することによって、光の照射を受ける位置に配置することができる。   Therefore, in this embodiment, the tray 311 on which the plant 313 (or the culture bed seeded by the automatic seeding device 317) transported upward by the second belt conveyor 315 is placed, for example, by a robot By transferring to the first belt conveyor 219 by an arm or the like and transporting it to the right side of the figure by the first belt conveyor 219, it can be arranged at a position to receive light irradiation.

また、植物313が十分に成長した場合には、第1ベルトコンベア219によって、同図左側に搬送されたトレイ311を、第2ベルトコンベア315に移し替え、その第2ベルトコンベア315によって、同図上方に搬送し、回収装置319によって(例えばロボットのアーム等によって)植物313を回収することができる。   Further, when the plant 313 is sufficiently grown, the tray 311 conveyed to the left side of the figure by the first belt conveyor 219 is transferred to the second belt conveyor 315, and the second belt conveyor 315 is used to The plant 313 can be collected by being conveyed upward and collected by the collection device 319 (for example, by an arm of a robot).

本実施例では、前記実施例8と同様な効果を奏するとともに、植物313の種付けや回収などを第1、第2ベルトコンベア219、315等を用いて行うことができるので、植物生産の労力を低減できるという利点がある。   In the present embodiment, the same effects as in the eighth embodiment can be obtained, and seeding and recovery of the plant 313 can be performed using the first and second belt conveyors 219, 315 and the like. There is an advantage that it can be reduced.

また、従来の様な、コストのかかる大型の建物が不要であるという効果もある。
なお、以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の具体的な実施例に限定されず、本発明の範囲内でこの他にも種々の形態で実施することができる。
In addition, there is an effect that a large-scale building which is expensive as in the conventional case is unnecessary.
In addition, although the Example of this invention was described above, this invention is not limited to said specific Example, It can implement with a various form besides this within the scope of the present invention.

(1)波長変換光学板としては、波長変換の機能を有しない透明等の基板の表面に、波長変換の機能を有する層を形成してもよい。
具体的には、例えば図13(a)に示す様に、波長変換光学板411として、例えば透明なアクリル又はガラスからなる第1基板413の表面に、無機半導体クラスターからなる青色波長変換層415を形成した青色波長変換光学板417と、同様に、例えば透明なアクリル又はガラスからなる第2基板419の表面に、無機半導体クラスターからなる赤色波長変換層421を形成した赤色波長変換光学板423とを積層したものを用いることができる。
(1) As the wavelength conversion optical plate, a layer having a function of wavelength conversion may be formed on the surface of a transparent substrate having no function of wavelength conversion.
Specifically, as shown in FIG. 13A, for example, as a wavelength conversion optical plate 411, a blue wavelength conversion layer 415 made of an inorganic semiconductor cluster is provided on the surface of a first substrate 413 made of, for example, transparent acrylic or glass. Similarly, the formed blue wavelength conversion optical plate 417 and a red wavelength conversion optical plate 423 in which a red wavelength conversion layer 421 made of an inorganic semiconductor cluster is formed on the surface of a second substrate 419 made of transparent acrylic or glass, for example. Laminated layers can be used.

なお、300nmから400nmの波長の光を、波長400nmから500nmの青色光に波長変換する青色波長変換層415を構成する無機半導体クラスターとしては、ZnSe(Erドープ)や、CdSe(Erドープ)等を採用できる。   In addition, as an inorganic semiconductor cluster constituting the blue wavelength conversion layer 415 that converts the wavelength of light from 300 nm to 400 nm into blue light having a wavelength of 400 nm to 500 nm, ZnSe (Er dope), CdSe (Er dope), etc. Can be adopted.

また、400nmから600nmの波長の光を、波長600nmから700nmの赤色光に波長変換する赤色波長変換層421を構成する無機半導体クラスターとしては、ZnSe(Mnドープ)や、CdSe(Mnドープ)等を採用できる。   Moreover, as an inorganic semiconductor cluster which comprises the red wavelength conversion layer 421 which wavelength-converts the light of the wavelength of 400 nm to 600 nm into the red light of the wavelength of 600 nm to 700 nm, ZnSe (Mn dope), CdSe (Mn dope), etc. Can be adopted.

(2)また、例えば図13(b)に示す様に、他の波長変換光学板431として、例えば前記実施例1と同様な青色波長変換光学板433及び赤色波長変換光学板435からなる積層体437の表面に、無機半導体クラスターからなる波長変換層439を形成したものを用いることができる。   (2) Also, for example, as shown in FIG. 13B, as another wavelength conversion optical plate 431, a laminate comprising a blue wavelength conversion optical plate 433 and a red wavelength conversion optical plate 435 similar to those of the first embodiment, for example. What formed the wavelength conversion layer 439 which consists of an inorganic semiconductor cluster in the surface of 437 can be used.

なお、前記波長変換層439構成する無機半導体クラスターとしては、ZnSe(Er、Mnドープ)や、CdSe(Er、Mnドープ)等を採用できる。この波長変換層439により、波長300nmから400nmの光を、波長400nmから700nmの光に変換できる。   In addition, ZnSe (Er, Mn dope), CdSe (Er, Mn dope), etc. are employable as an inorganic semiconductor cluster which comprises the said wavelength conversion layer 439. FIG. The wavelength conversion layer 439 can convert light having a wavelength of 300 nm to 400 nm into light having a wavelength of 400 nm to 700 nm.

(3)例えば太陽光以外の光も利用可能である。   (3) For example, light other than sunlight can be used.

1、41、71、91、111、131、141、171、121…植物生産システム
3、47、77、97、117、135、147、177、213、411、431…波長変換光学板
5、5L、5R、49、49L、49R、79、79L、79R、149、149L149R、179、179L、179R、215…反射プリズム
7、53、83、103、123、139、153、197、313…植物
9、51、81、101、121、132、151、181、217…植物育成パネル
11、43、73、93、113、133、143、173、417、433…青色波長変換光学板
13、45、75、95、115、134、145、175、423、435…赤色波長変換光学板
15、37、55、57、85、87、89、105、125、127、136、15
5、157、159、183、185、187…反射膜
137、138…光ファイバー
193…密閉容器
1, 41, 71, 91, 111, 131, 141, 171, 121 ... Plant production system 3, 47, 77, 97, 117, 135, 147, 177, 213, 411, 431 ... Wavelength conversion optical plate 5, 5L 5R, 49, 49L, 49R, 79, 79L, 79R, 149, 149L149R, 179, 179L, 179R, 215 ... reflective prism 7, 53, 83, 103, 123, 139, 153, 197, 313 ... plant 9, 51, 81, 101, 121, 132, 151, 181, 217 ... Plant growth panels 11, 43, 73, 93, 113, 133, 143, 173, 417, 433 ... Blue wavelength conversion optical plates 13, 45, 75, 95, 115, 134, 145, 175, 423, 435 ... Red wavelength conversion optical plate 15, 37, 55, 57, 85, 8 7, 89, 105, 125, 127, 136, 15
5, 157, 159, 183, 185, 187 ... reflective film 137, 138 ... optical fiber 193 ... sealed container

Claims (12)

光の波長を変換する波長変換光学板と、該波長変換光学板の平面方向における端部の外側に配置された反射プリズムと、を備え、
前記反射プリズムは、前記波長変換光学板の平面方向における端部から射出された光を該波長変換光学板の板厚方向に反射させるようにその反射面が配置されるとともに、該反射プリズムによる光の反射方向に、植物の配置場所が設定されていることを特徴とする植物生産システム。
A wavelength conversion optical plate for converting the wavelength of light, and a reflection prism disposed outside the end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate,
The reflection prism has a reflection surface disposed so as to reflect light emitted from an end portion in the planar direction of the wavelength conversion optical plate in the thickness direction of the wavelength conversion optical plate, and light from the reflection prism. A plant production system, wherein the plant placement location is set in the reflection direction.
前記波長変換光学板の平面方向における端部と、該端部の外側に配置された反射プリズムの反射面との間に、前記光を前記波長変換光学板の板厚方向に透過させる光透過部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の植物生産システム。   A light transmission portion that transmits the light in the thickness direction of the wavelength conversion optical plate between an end portion in the plane direction of the wavelength conversion optical plate and a reflection surface of a reflection prism disposed outside the end portion. The plant production system according to claim 1, comprising: 前記反射プリズムの周囲に、前記植物に向けて光を照射する照明部を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の植物生産システム。   The plant production system according to claim 1, wherein an illumination unit that irradiates light toward the plant is provided around the reflection prism. 光の波長を変換する波長変換光学板と、該波長変換光学板の平面方向における端部に配置されて光を反射する反射部と、を備え、
前記反射部は、前記波長変換光学板の平面方向における端部に到る光を該波長変換光学板の板厚方向に反射させるように、該波長変換光学板の平面方向に対して斜めに配置されるとともに、該反射部による光の反射方向に、植物の配置箇所が設定されていることを特徴とする植物生産システム。
A wavelength conversion optical plate that converts the wavelength of light, and a reflection portion that is disposed at an end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate and reflects light,
The reflection portion is disposed obliquely with respect to the planar direction of the wavelength conversion optical plate so as to reflect light reaching the end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate in the thickness direction of the wavelength conversion optical plate. In addition, a plant production system is characterized in that an arrangement location of the plant is set in a direction in which light is reflected by the reflecting portion.
前記波長変換光学板の平面方向における端部が該平面方向に対して斜めにカットされており、該斜めの斜面に前記反射部を構成する反射膜が形成されていることを特徴とする請求項4に記載の植物生産システム。   The end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate is cut obliquely with respect to the planar direction, and a reflective film constituting the reflective portion is formed on the oblique slope. 4. The plant production system according to 4. 光の波長を変換する波長変換光学板と、該光を案内する光ファイバーと、を備え、
前記光ファイバーの一端は、前記波長変換光学板の平面方向における端部から射出された光を受光するように、該波長変換光学板の平面方向における端部の外側に配置されるとともに、前記光ファイバーの他端側に、植物の配置箇所が設定されていることを特徴とする植物生産システム。
A wavelength conversion optical plate for converting the wavelength of light, and an optical fiber for guiding the light,
One end of the optical fiber is disposed outside the end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate so as to receive light emitted from the end in the planar direction of the wavelength conversion optical plate, and A plant production system characterized in that a plant location is set on the other end side.
前記波長変換光学板は、波長変換の特性が異なる複数の波長変換光学板が積層されたものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の植物生産システム。   The plant production system according to any one of claims 1 to 6, wherein the wavelength conversion optical plate is a laminate of a plurality of wavelength conversion optical plates having different wavelength conversion characteristics. 前記波長変換光学板は、300nm〜400nmの波長の紫外光を吸収し、400nm〜500nmの波長の青色光を発光する青色波長変換光学板と、400nm〜600nmの波長の光を吸収し、600nm〜700nmの波長の赤色光を発光する赤色波長変換光学板とのうち、少なくとも1種を備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の植物生産システム。   The wavelength conversion optical plate absorbs ultraviolet light having a wavelength of 300 nm to 400 nm and emits blue light having a wavelength of 400 nm to 500 nm; absorbs light having a wavelength of 400 nm to 600 nm; The plant production system according to any one of claims 1 to 7, comprising at least one of red wavelength conversion optical plates that emit red light having a wavelength of 700 nm. 複数の前記波長変換光学板を板厚方向に積層した構成を備えるとともに、前記光の入射側の波長変換光学板の面積が該光の入射側と反対側の波長変換光学板の面積より大きく設定されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の植物生産システム。   A structure in which a plurality of the wavelength conversion optical plates are stacked in the plate thickness direction, and the area of the wavelength conversion optical plate on the light incident side is set larger than the area of the wavelength conversion optical plate on the opposite side to the light incident side. The plant production system according to claim 7 or 8, wherein 前記波長変換光学板の光の入射側と反対側の表面に、光を反射する反射膜を備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の植物生産システム。   The plant production system according to any one of claims 1 to 9, wherein a reflection film that reflects light is provided on a surface opposite to the light incident side of the wavelength conversion optical plate. 前記波長変換光学板から射出される光が案内される位置に、前記光の導入が可能な密閉容器を配置するとともに、
前記密閉容器内に、前記植物を載置して移動させるベルトコンベア、前記植物に養分を与える養分水循環システム、前記植物に水分を供給するシャワー、前記植物に炭酸ガスを供給する炭酸ガスシステム、前記植物の生育に有害な物質及び/又は生物の侵入を阻止するクリーンエアシステムのうち、少なくとも1種を備えたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の植物生産システム。
While arranging a sealed container capable of introducing the light at a position where the light emitted from the wavelength conversion optical plate is guided,
A belt conveyor for placing and moving the plant in the sealed container, a nutrient water circulation system for supplying nutrients to the plant, a shower for supplying moisture to the plant, a carbon dioxide gas system for supplying carbon dioxide to the plant, The plant production system according to any one of claims 1 to 10, comprising at least one of a clean air system that prevents invasion of substances and / or organisms harmful to plant growth.
更に、前記ベルトコンベアに載置した植物の培養床に対して種付けを行う自動種付け装置と、前記ベルトコンベアに載置した植物を回収する回収装置とのうち、少なくとも1種を備えたことを特徴とする請求項11に記載の植物生産システム。   Furthermore, at least 1 sort was provided among the automatic seeding apparatus which seeds with respect to the culture bed of the plant mounted on the said belt conveyor, and the collection | recovery apparatus which collect | recovers the plant mounted on the said belt conveyor. The plant production system according to claim 11.
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