JP2015526103A - 園芸ライティングシステム及びかかる園芸ライティングシステムを用いる園芸生産施設 - Google Patents

Abstract

本発明は（ｉ）園芸生産施設における用途のための複数の光源を有するライティング装置を有するライティングシステムを提供し、光源は作物を園芸光で照らすように構成され、ライティングシステムはさらに（ｉｉ）ある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットを有し、局所光はオプションの他の光源から生じるその位置における光と園芸光の合計であり、制御ユニットは局所光への園芸光の寄与を制御することによって、５分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均５０μモル／秒／ｍ２を超えるその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成される。

Description

本発明は園芸ライティングシステム及びかかる園芸ライティングシステムを用いる園芸生産施設に関する。

園芸ライティングは当技術分野で周知である。例えばＵＳ２０１００３１５６２は温室内の作物を照らすための温室農業用のライティング設備を記載し、これは照らされる作物の上に設けられる電灯などの複数の光源と、光源用の複数の調光器とを有し、調光器は所定パターンに従って調光器と協調する光源の光強度を周期的に、自動的に変更するための制御手段を備えることを特徴とする。ＵＳ２０１００３１５６２は温室農業用の方法及びライティング設備をそれぞれ提供することを目指す。特に、光源は複数のグループに分けられ、ライティング設備は、共同グループによって消費される電力が個別グループの電力変動の合計よりも少なく変動するように、より具体的には共同グループによって消費される電力が単一グループの電力変動よりも少なく変動するように、より具体的にはさらに共同グループによって消費される電力が最小限の範囲で変化するか、若しくは少なくとも実質的に変化しないように、使用時に各グループの電力が所定パターンに従って変化し、一方異なるグループのパターンは互いに対して位相シフトされるように設計される。特に、全パターンは同じであるが、ただし互いに対して位相シフトされる。

植物は光合成の過程を使用して光、ＣＯ_２及びＨ_２Ｏを炭水化物（糖質）へ変換する。これらの糖質は代謝過程に燃料供給するために使用される。過剰の糖質はバイオマス形成に使用される。バイオマス形成は茎成長、葉面積の拡大、開花、果実形成などを含む。光合成に関与する光受容体はクロロフィルである。光合成の他に、光周性、屈光性及び光形態形成も放射と植物の間の相互作用に関する代表的な過程である：
・光周性は植物が放射の周期性を感知し測定するために持つ能力をあらわす（例えば開花を誘導するため）
・屈光性は放射の方へ向かう及び放射から離れる植物の成長運動をあらわす
・光形態形成は放射の質と量に応じた形態の変化をあらわす。

クロロフィルａ及びｂの二つの重要な吸収ピークは赤色及び青色領域に、特にそれぞれ６２５‐６７５ｎｍ及び４２５‐４７５ｎｍにある。さらに、近紫外（３００‐４００ｎｍ）と遠赤外領域（７００‐８００ｎｍ）にも他の局在ピークがある。主要な光合成作用は４００‐７００ｎｍの波長範囲内で起こるようである。この範囲内の放射は光合成有効放射（ＰＡＲ）とよばれる。

植物における他の光反応過程はフィトクロムを含む。フィトクロム反応は葉拡大、近傍知覚（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ）、避陰反応、茎成長、種子発芽、及び開花誘導などの異なる反応を誘導する。フィトクロム光化学系は二つの形態のフィトクロムＰｒ及びＰｆｒを含み、これらはそれぞれ６６０ｎｍの赤色及び７３０ｎｍの遠赤色にその感度ピークを持つ。

園芸では、光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）が単位面積当たり１秒当たりの光子数（μモル／秒／ｍ^２；１モルは６・１０^２３光子に対応）で測定される。実際、例えばインターライティング（下記参照）を特にトマトに適用するとき、使用される赤色ＰＰＦＤは典型的には２００μモル／秒／ｍ^２であり、青：赤の比率は典型的には１：７であり得る（赤と青はそれぞれ６２５‐６７５ｎｍ及び４００‐４７５ｎｍに及ぶ）。特に、光合成光量子束密度は約１０％の青と約９０％の赤を有し得る。ＰＰＦＤはフォトダイオードから決定されるか、若しくは光電子増倍管で直接測定され得る。ＰＰＦＤにおける面積は（複数の）光源が配置される空間の局所受光（植物）面積をあらわす。多層システムの場合、これは多層構成に含まれる関連する層の面積である；その場合ＰＰＦＤは各層に関して個別に推定され得る（下記も参照）。面積は一実施形態においては手動で制御ユニットへ与えられる値であり得るか、若しくは一実施形態においては制御ユニットによって（例えばセンサで）評価され得る。

植物成長は光の量だけでなく植物に対する光のスペクトル組成、持続時間及びタイミングにも依存する。これらの態様に関するパラメータ値の組み合わせは植物を育てるための"光レシピ"とよばれる（本明細書において植物と作物という語は交換可能であり得る）。

ＬＥＤは園芸ライティングにおいて様々な役割を果たすことができる：
１．補助ライティング：（例えばトマトの）生産を増大する、若しくは例えば作物価格が高くなり得る秋、冬、及び春の期間中に作物生産を延長するために、自然照明を補うライティングが使用される。
２．光周期ライティング：日周の光の持続期間は多くの植物にとって重要である。２４時間周期における明期と暗期の比率は多くの植物の開花反応に影響を及ぼす。補助ライティングを用いてこの比率を操作することは開花の時期を制御することを可能にする。
３．植物工場での日光なしの栽培
４．組織培養

温室内に秋、冬及び春の間に（又は多層栽培において一年中）補助ライティングを設けるためには、一般に高出力のガス放電灯が使用され、これは植物全体に十分に均一な配光を確実にするために植物の上の比較的高い位置に取り付けられなければならない。現在、温室において植物に補助光を与えるために６００から最大１０００Ｗに及ぶ異なるタイプの高出力電灯（例えば高出力ＨＩＤ）が使用される。一つの欠点は作物の種類によって、植物の上の位置から植物の下部に達する光の量がかなり制限され得ることである。同時に、植物の下部は補助光を最も必要とすることが多い。同じジレンマは植物の上に取り付けられるソリッドステートライティングを使用するときに存在する。とはいっても、ＬＥＤライティング、特にソリッドステートライティングは、放電ベースのライティングに勝るいくつかの利点を持つ。

植物が何か環境の急激な変化を経験するとき、これは効率的な光合成を抑制するあるストレスレベルに変換する。これは補助ライティングが使用されるときに常に起こり得る急激な光ストレスにも当てはまる。光変化は晴天が曇天に変わるときにも自然に起こる。光誘導ストレスは光阻害を生じ得ることが示されている。過剰の光は植物に関する最も一般的なストレスであるが、急激な光中断も植物にストレスを生じる。これは植物が開花しているときに特に観察された。

例えば、補助ライティングを伴う温室では、自動的に（光センサ及び特定アルゴリズムに基づいて）若しくは手動で、若しくは特定の光レシピに従って、人工光源が点灯される（若しくは消灯される若しくは暗くされる）。これが起こるとき、植物は急により多くの（若しくは少ない）光を受けることになり、この急激な変化に適応するために光合成速度及び他の過程を然るべく調節しなければならない。この種のストレスは組織培養室（若しくは多層園芸生産施設）など、人工光が唯一の光源である環境においてはさらに悪くなる。同様の効果は光の消灯に伴って生じる。

従って、好適にはさらに上記欠点の一つ以上を少なくとも部分的に除去する、代替的なライティングシステム及び／又はかかる代替的なライティングシステムを含む（及び使用する）代替的な園芸生産施設（温室若しくは多層システムなど）を提供することが本発明の一態様である。とりわけ日光リズム及び基本方位に従う若しくは模倣し得る機構を（ライティング）制御ユニットに追加することによって人工ライティング若しくは自然照明における急激な変化によって生成される植物ストレスを軽減することが特に本発明の意図である。特にここで高い若しくは低い光条件（への（急激な）変化）に起因するストレスを除くことが目的である。

従って、第一の態様において、本発明は（ｉ）ライティング装置を有するライティングシステムを提供し、当該ライティング装置は、当該ライティング装置を有する園芸生産施設における用途のための複数の光源を有し、光源は当該園芸生産施設内の作物を園芸光で照らすように構成され、ライティングシステムはさらに（ｉｉ）園芸生産施設内のある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットを有し、局所光はオプションの他の光源から生じるその位置におけるオプション光と園芸光の合計であり、制御ユニットは、局所光への園芸光の寄与を制御することによって、５分以下の範囲から選択される、例えば５分、若しくは２分以下の範囲から選択される、例えば１分の所定期間にわたって、平均５０μモル／秒／ｍ^２（しきい若しくは閾値）を超える、例えば平均２０μモル／秒／ｍ^２、特に平均５μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成され、光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は局所受光面積の単位面積当たり１秒当たりの（ライティング装置及びオプションの他の（複数の）光源によって発せられる）光子の総数で測定される。従って、指定された所定期間内に平均５０μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化が観察若しくは予測されるとき、制御ユニットは局所光への寄与を制御することによってこれを補正しようとし得る。

ほとんどの場合植物若しくは作物が複数のフロアにわたって複数の棚／ラックにおいて栽培される植物工場の観点では、"局所受光面積"は園芸生産施設の有効植物生産面積、例えば（そのうち複数が工場内に存在し得る）棚のベース面積として定義され得る。

ハイワイヤ作物栽培用の温室の観点では、屋外自然光及び／又は人工光を用いて上から照らすことが難しい植物の領域を照らすために、インターライティング、すなわち作物若しくは植物の間の補助ライティングが使用されることが多い。インターライティングの場合、"局所受光面積"はインターライティングで照らされる植物の垂直面積である。この垂直面積は特に、特定の植物列における列内の植物の平均高さである高さと、その植物列の長さである長さを持つ平面の面積である。従って、これは植物若しくは作物の列に平行な縦断面平面積とみなされ得る。

随意に太陽光と併用して、若しくは実質的に太陽光に基づいて、実質的にトップライティングのみが適用される温室の観点では、局所受光面積はベース面積の有効植物生産面積であり得る。

従って、温室において局所受光面積は、特に実質的に垂直に照らすように構成される（複数の）光源及びオプションの他の光源に関して、インターライティングで照らされる植物の垂直面積と定義され得る。しかしながら、トップライティング光源など、一つ以上の他の（複数の）光源もあってもよく、そうした光源の場合局所受光面積はベース面積の有効植物生産面積と定義され得る。

一実施形態において"局所受光面積"という語は複数のかかる面積をあらわし、例えば温室は複数の列を持ち、各列がその各々の局所受光面積を持つ。従って、局所受光面積は二つ以上のサブ面積に分割され得る。例えば、一つよりも多くのセンサが局所光（強度及び／又はスペクトル分布）を観察するために適用され得るときは、局所受光面積を一つよりも多い若しくはそれ以上のサブ面積にそれぞれ分割することが望ましいことがある（この各サブ面積は少なくとも一つのセンサによって観察される）。

本明細書において、"園芸生産施設"という語は温室若しくは多層生産施設（若しくは多層植物工場）をあらわし得る。かかる園芸生産施設は、一般に温室の場合のように、実質的に光源として日光を、及び随意に補助光を適用し得るか、又は一般に多層施設の場合のように、実質的に光源として人工光を使用し得る。従って温室は単層植物工場の一種として見られ得る。

なおさらなる態様において、本発明は本明細書に定義されるライティングシステムを有する園芸生産施設を提供し、ライティングシステムは特に（ｉ）園芸生産施設内に構成される複数の光源を有するライティング装置を有し、光源は当該園芸生産施設内の作物を園芸光で照らすように構成され、ライティングシステムはさらに（ｉｉ）園芸生産施設内のある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットを有し、局所光はオプションの他の光源から生じるその位置における光と園芸光の合計であり、制御ユニットは、局所光への園芸光の寄与を制御することによって、５分以下、若しくは２分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均５μモル／秒／ｍ^２（閾値）を超える、園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成され、光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は局所受光面積（例えばトップライティングが適用される温室の有効ベース面積など）の単位面積当たり１秒当たりの（ライティング装置とオプションの他の光源によって発せられる）光子の総数で測定される。

なおさらなる態様において、本発明は園芸生産施設内の作物に園芸光を供給する方法の使用を提供し、方法は当該作物へ（例えば本明細書に記載のライティングシステムから）当該園芸光を供給するステップを有し、園芸光の光強度が変化するとき、この変化は時間とともに（園芸光の光強度を）段階的に増加若しくは減少させることによってのみ生じる。

本発明は以下の問題若しくは欠点を克服し得る：
１．人工光源が急激に点灯及び消灯されるときに植物がストレスを経験すること。
２．温室環境における自然照明の存在下で、植物が温室の北若しくは南若しくは東若しくは西側（基本位置）にあるときに異なる光設定を経験すること。こうした光設定の違いは人工光が日光の強度変化に関係なく制御されるときに高くなる。
３．同様に、例えば０ｍＡから３５０ｍＡへの大きな電流変化の瞬間にＬＥＤチップがストレス（例えば熱的及び機械的ストレス）を経験すること。ストレスはＬＥＤチップ（及びおそらく他の電子部品も）の耐用年数に影響を及ぼすと考えられ、従ってＬＥＤ電灯若しくはモジュールの耐用年数を短縮する可能性がある。

有利なことに、本発明は作物への急激な（大きな）光中断に、かかる中断中に補助光を供給することによって対処するライティングシステム並びに方法の使用も提供する。本発明は段階的な方法で園芸光強度（ＰＰＦＤに関して）を増加若しくは減少させるライティングシステム並びに方法の使用も提供する。上述の（複数の）問題はこのライティングシステム及びこの方法の使用によって、特に光センサ及び（遠隔）制御ライティングシステムを併用して、解決され得る。

ライティング装置若しくはライティングシステムのもの以外の光源がない場合、園芸光のみが供給されるので、園芸光強度レベルを変えるとき、これは少しずつだけであるように制御される。しかしながら、他の光源がある場合、光強度レベルは他の光源の光の変動に起因して（も）変化し得るので、他の光源の光の変動を補正するために、園芸光強度レベルにおける変化は大きくなり得る。例えば、外部設定点を持つビルトイン制御ループ；外部設定点が一定のままである場合、ソフトスタート／ストップは省略され、変化は直ちに実行される（例えば雲が太陽光を奪う）。代替的に、若しくは付加的に、園芸光モジュール用の外部（レシピ）設定点が変更される場合、ビルトイン制御ループは場合により設定可能な時定数でソフトスタート／ストップ調節を実行する必要があり得る。従って、植物ストレスが防止若しくは軽減され得るので、本発明によってよりよい及び／又は迅速な園芸産物が経済的な方法で収穫され得る。従って、"変化"という語は特にそれぞれオプション光源のオプション光の増加、園芸光強度の増加に起因する強度の増加と園芸光強度の減少に起因する強度の減少に起因する強度の減少若しくは増加の一つ以上に関する。

"園芸"という語は人が利用するための（集約）植物栽培に関し、その活動は非常に多様であり、食用植物（果物、野菜、キノコ、料理用ハーブ）及び非食用作物（花、木及び低木、芝草、ホップ、ブドウ、薬草）を包含する。"作物"という語は本明細書において栽培される若しくは栽培された園芸植物を示すために使用される。食用、衣類などのために大規模に栽培される同種の植物は作物とよばれ得る。作物は非動物種又は例えば食用、家畜飼料、燃料として、若しくは任意の他の経済目的で収穫されるために栽培される種である。"作物"という語は複数の作物にも関連し得る。園芸作物は特に食用作物（トマト、ペッパー、キュウリ及びレタス）並びにトマトの木、ペッパーの木、キュウリの木などといった、かかる作物を実らせる（可能性がある）植物をあらわし得る。本明細書において園芸は一般に例えば作物及び非作物植物に関する。作物植物の例は米、小麦、大麦、オート麦、ヒヨコ豆、エンドウ、ササゲ、レンズ豆、リョクトウ、ケツルアズキ、ダイズ、インゲンマメ、モスビーン、アマ、ゴマ、グラスピー（Ｋｈｅｓａｒｉ）、サンヘンプ、チリ、ナス、トマト、キュウリ、オクラ、ピーナッツ、ポテト、トウモロコシ、トウジンビエ、ライ麦、アルファルファ、ハツカダイコン、キャベツ、レタス、ペッパー、ヒマワリ、テンサイ、トウゴマ（Ｃａｓｔｏｒ）、ムラサキツメクサ、シロツメクサ、ベニバナ、ホウレンソウ、タマネギ、ニンニク、カブ、スクウォッシュ、マスクメロン、スイカ、キュウリ、パンプキン、ケナフ、アブラヤシ、ニンジン、ココナッツ、パパイヤ、サトウキビ、コーヒー、ココア、茶、リンゴ、ナシ、モモ、サクランボ、ブドウ、アーモンド、イチゴ、パイナップル、バナナ、カシュー、ジャガイモ、キャッサバ、タロイモ、ゴム、ソルガム、綿、ライ小麦、キマメ、及びタバコである。特に関心が高いのはトマト、キュウリ、ペッパー、レタス、スイカ、パパイヤ、リンゴ、ナシ、モモ、サクランボ、ブドウ、及びイチゴである。

園芸作物は特に、園芸生産施設（若しくは園芸工場）の一実施例である温室で栽培され得る。従って、本発明は特に温室若しくは他の園芸生産施設におけるライティングシステム及び／又は方法（の使用）の応用に関する。ライティング装置、若しくはより特に複数の光源は、植物の間、若しくは植物になるものの間に配置され得、これは"インターライティング"とよばれる。トマトの木のようなワイヤ上での園芸栽培は、インターライティングにとって特有の応用分野であり、この応用は本発明の装置と方法で対処され得る。ライティング装置、若しくはより特に複数の光源は、植物若しくは植物になるものの上にも配置され得る。作物の間（インターライティング）及び作物の上など、光源の構成の組み合わせも適用され得る。従って、実施形態において光源は作物の上、若しくは作物の間、若しくは作物の上と間に構成される。

特に園芸作物が互いに重なり合う層で栽培されるとき、人工ライティングが必要である。園芸作物を層で栽培することは"多層栽培"と示され、（多層栽培）園芸生産施設において行われ得る。多層栽培園芸生産施設においても、ライティングシステム及び／又は方法が適用され得る。

実施形態において、かかる園芸用途は複数の上記ライティング装置を有し、上記ライティング装置は随意に上記園芸生産施設内で（インターライティングなどによって）実質的に水平に作物を照らすように構成される。

別の実施形態において、園芸生産施設は多層作物栽培のための多層を有し、園芸用途はさらに上記複数の層において作物を照らすように構成される複数の上記ライティング装置を有する。

照明に関して"水平"という語は（光源若しくはライティング装置によって生成される照明ビームの光軸の実質的な水平配置）をあらわす。"水平"という語は地球表面から１０°以内、特に５°以内、１°以内などといったわずかな偏差で、"実質的に水平"をあらわし得る。

園芸生産施設はベース面積を持つ。特にトップライティングの場合、フルエンス若しくは光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）（μモル／秒／ｍ^２）（上記も参照）は、本発明において（各局所受光面積を照らすことができる）園芸生産施設内の（総設置数の）光源によって生成される光子と特に太陽などの他の（オプション）光源から生じるオプション光子に関する。従って光合成光量子束密度はかかる実施形態においてベース面積の有効植物生産面積（有効植物生産面積）に対して定義され得る。

多層システムの場合、これは多層の面積に関連し得る。太陽を含む、オプションの他の光源からの光も含まれ得る。従って、ＰＰＦＤは園芸生産施設の局所受光面積で割った、毎秒当たり生成され受光される全光子の合計とみなされ得る。

上記の通り、特にインターライティングの場合、フルエンス若しくは光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）（μモル／秒／ｍ^２）（上記も参照）は本発明において、（局所受光面積を照らすことができる）園芸生産施設内の（一実施形態において総設置数の）光源によって生成される光子と、（局所受光面積を照らすことができる）他の（オプション）光源から生じるオプション光子に関し、植物を伴う列の垂直面の面積が（関連する局所受光面積として）選ばれる。

光合成光量子束密度は特定波長範囲について測定若しくは決定される（下記も参照）。

勿論、"園芸生産施設内の光源の（総設置）数によって生成される光子"というフレーズは機能的な光源、すなわち電子ユニットの制御灯若しくは制御室内の電灯などのような、この文脈において機能的でない光源ではなく、作物（植物）へ光を供給するように園芸生産施設内で構成される光源からの光子の数に関する。従って、"光源は園芸光で作物を照らすように構成される"というフレーズはライティングシステムの光源が永久的に若しくは半永久的に（例えば昼夜スケジュールで）若しくは一時的に（制御ユニットによって）知覚される強度不足がある期間中のみ、作物を照らす機能を持つことを示す。勿論、光源はオプション光に加えても、作物を園芸光で照らすように構成され得るとともに、望ましくない大きな強度減少を補正するように構成されてもよい。

オプションの他の光源は特に太陽であり得る。温室に関しては、光透過性の屋根及び／又は壁を持つことが多い。従って、太陽光も作物を照らし得る。従って、局所光は園芸光と、オプションの他の光源から生じるその位置における光の合計である（さらに下記も参照）。"オプションの他の光源"というフレーズは複数のかかる光源もあらわし得る。例えば、太陽光が寄与し得るが、ライティングシステム若しくはライティング装置の一部でない他の光源もまた寄与し得る（園芸生産施設内にある場合）。本明細書に示す通り、オプションの他の光源は太陽であり得るが随意に若しくは付加的に検査光源も含み得る。特に実質的に人工ライティングが適用される植物工場において、一つ以上の検査光源も存在し得る。従って太陽光及び／又は検査光の強度の大き過ぎる変化も、特にかかる（複数の）光源の光の強度の大き過ぎる減少も補正され得る。

従って、光量子束密度はかかる他の（複数の）光源の寄与にも関する。しかしながら、一部の実施形態において、かかる他のオプションの（複数の）光源は存在しなくてもよい。例えば、多層園芸生産施設に関して、ほとんど、若しくは全ての作物は、いかなる日光も受光しない可能性があり、ライティング装置の光源（及びオプションの他の非太陽光源）の光によってしか照らされない可能性がある。勿論、検査光が存在してもよい。

園芸生産施設は異なる位置（若しくは領域）に分割され得る。例えば、各光源、若しくは光源のサブセットは、特に（園芸生産施設若しくは園芸工場の）特定の位置において照明を供給するように構成される。"位置"という語は園芸作物を栽培するために使用される領域の部分を示すために使用される。さらに、園芸生産施設、特に温室は、他よりも多くの日光を受ける、又は他よりも少ない若しくは多い日光変化を受ける位置を有し得る。これは例えば園芸生産施設内の場所の基本位置をあらわし得る。例えば複数のセンサの所定の設定及び／又は存在に依存して、複数の位置が定義され得る。しかしながら、これは単一位置として園芸生産施設の内部全体の定義を除外しないが、一般に植物のストレスを局所的に防止することができる複数の位置を定義することが望ましい。こうした場合、かかる位置における光、すなわち局所光の強度（及び随意にスペクトル光分布；下記も参照）を制御することが望ましい。当業者に明らかである通り、局所光は太陽などのオプションの他の光源から生じるその位置における光と園芸光の合計である。

上記の通り、光強度が（短期間に）過度に変動しないことが望ましい。非常に短い変動（元のレベルへの回復を伴う）は植物によって観察されず、従ってストレスにつながらない可能性がある。さらに、大きなタイムスケールでの変動は植物にとって適応可能であり得る。しかしながら、光強度（及び／又はスペクトル光分布）の実質的な増加若しくは減少を伴う変動は植物ストレスにつながり得る。５分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均５０μモル／秒／ｍ^２を超える、特に平均２０μモル／秒／ｍ^２を超える、さらに特に平均５μモル／秒／ｍ^２を超える局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化は植物ストレスにつながり得るようである。

かかる状況のある実施例を与えるために、２００μモル／秒／ｍ^２のレベルへライティング装置のスイッチを入れ、このレベルの少なくとも１時間維持することを考え得る。このようにスイッチを入れることはマイクロ秒以内に起こり、その後光強度は一定である。従って、所定期間は５分より短く、変化は５０μモル／秒／ｍ^２をはるかに超える。従って、かかる状況は植物ストレスにつながり得るので、制御ユニットはかかる大きな変化を知覚若しくは予測するとき、このレベルまで段階的なランプアップをかける。例えば、１時間でこのレベルへ増加するとき、時間内の増加は５分当たり１６．７μモル／秒／ｍ^２であり、これは許容可能若しくは安全でさえあり得る（下記も参照）。

当業者に明らかである通り、ライティングシステムは"暗闇"を作ることはできない。従って、実質的に局所光を急激に増大する外部光源がどういうわけか存在し得る場合、システムはこうした（急激な）光の増加を補正することができないかもしれない。しかしながらこうしたオプション（外部）光源による局所光への寄与の（急激な）減少があり得る場合には、ライティングシステムは局所光に寄与するすなわちその位置におけるライティング装置の（複数の）光源の光の強度を増加することによって補正することができる可能性がある。

所定期間は例えば栽培される作物の種類に依存し得る。一部の作物は光変化に素早く適応しようと試み得る。かかる場合、所定期間は０．５分など短く選ばれ得る。他の種類の作物は比較的遅く反応し、所定期間は例えば１分になるように選ばれ得る。一般に、所定期間は０．５‐５分、特に１‐５分の範囲から選ばれ得る。

特に、本発明は局所光の一つの半永久的強度レベルから別の半永久的強度レベルへの変化がある状況に対処する。従って、制御ユニットは特に平均５０μモル／秒／ｍ^２を超えるかかる変化を防止するように構成され得、この変化は５分以内に起こる（及び５分よりも長いタイムスケールで半永久的である）。本明細書において以下が意図される：一定である（若しくは指定範囲内で変動する）第１のレベルを仮定し、この第１のＰＰＦＤレベルは５分以上続き、このレベルの後、これも一定である（若しくは指定範囲内で変動する）第２のＰＰＦＤレベルが続き、これは第１のレベルよりも大きい若しくは小さい平均５０μモル／秒／ｍ^２を超える。第１のレベルから第２のレベルへの変化が５分の所定期間内に起こり得るとき（５分を所定期間と仮定する）、ライティングシステムはこれを（これが技術的に可能な限り）補正するように構成される。第１のレベルから第２のレベルへの変化が５分の所定期間（若しくは他の所定期間）よりも長いタイムスケールで起こり得るとき、ライティングシステムは介入なしにこれを許容するように構成され得る。

別の実施例を挙げる：一定である（若しくは指定範囲内で変動する）第１のレベルを仮定し、この第１のＰＰＦＤレベルは５分以上続く；このレベルはある瞬間に一段階で、これも一定である（若しくは指定範囲内で変動する）第２のＰＰＦＤレベルへ変更され、これは第１のレベルよりも大きい若しくは小さい平均５０μモル／秒／ｍ^２未満である。さらに第１のレベルから第２のレベルへの変化が所定レベルを優に上回る数秒以内のスパイクを含むと仮定すると、システムは、所定期間にわたって強度の変化が５０μモル／秒／ｍ^２の所定ＰＰＦＤよりも小さかったので、介入し得ない（先と同様に５分になるように選択される所定期間を仮定）。

同様に、特定の実施形態において、制御ユニットは特に平均５０μモル／秒／ｍ^２を超えるかかる変化を防止するように構成され得、この変化（２、１、若しくは０．５分以内）はそれぞれ２、１、若しくは０．５分よりも長いタイムスケールで起こる。従って、かかる所定期間が５分、若しくは随意にそれよりも短い値を持つ場合、特に園芸の種類に基づいて（他の場所も参照）任意の所定期間が選ばれ得る。

一実施形態において制御ユニットは（所定期間にわたる）一つの平均ＰＰＦＤレベルから（所定期間にわたる）別の平均ＰＰＦＤレベルへの変化を、二つの平均ＰＰＦＤレベル間の差が指定閾値（５０μモル／秒／ｍ^２など）よりも大きいとき、（差を埋めるための）かかる変化が所定期間内（５分以下以内など）に起こるとき、防止するように構成されると言える。増加若しくは減少が所定期間にわたって閾値よりも小さくなるようにかかる変化がスメアアウト（ｓｍｅａｒ ｏｕｔ）され得る場合、制御ユニットは園芸光の寄与を適応させる必要がないかもしれない。同様に、これは他の指定ＰＰＦＤレベルに適用され得る。

従って、制御ユニットは本明細書において、所定期間よりも長い期間にわたって測定されるとき、ＰＰＦＤにおける（大き過ぎる（及び望ましくない））指示された変化を防止するように構成され、かかる変化は所定期間よりも短い期間に起こり得る。勿論、制御ユニットは必要なときに値を外挿し及び／又は傾向を予測し、望ましくない変化を防止するよう作動し始めるように構成され得る。従って、本発明は大きな強度レベル変化を除外せず、さらに、ライティングシステムはかかる大きな強度変化を含むように構成され得るか、若しくはかかる大きな強度変化を含む光レシピに従って制御され得る。しかしながら、かかる大きな強度変化は、変化が段階的であるように制御される。例えば、２００μモル／秒／ｍ^２の増加は例えば４^＊５分若しくはそれ以上の時間窓において起こり得る。従って、（大きな）変化はおそらく意図的であり得、より低いペースではあるが、実施されるはずである。従って、さらなる実施例を挙げると：迅速な大きな変化の後に元のレベルへの迅速な補正が続くこと、例えば５分以内に制御光のスイッチを切って入れることは、所定期間が５分であると仮定すると、問題にならないかもしれないが、しかしながら５分以内に制御光は再度スイッチを入れられないかもしれないので、ライティングシステムによる光強度の補正が必要である可能性がある。

一部の作物にとっては、５０μモル／秒／ｍ^２（変化）は大き過ぎる値にさえなり得、変化が例えば２０を超える、若しくはさらに既に５μモル／秒／ｍ^２を超えるとき、作物は既に内部過程を変え始めているかもしれない。従って、制御ユニットが所定期間にわたって平均５μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成されるときが、特に安全範囲であり得る。代替的に若しくは付加的に、範囲はより短時間境界を含み得る。従って、実施形態において、所定期間は２分以下の範囲から選択される。

"変化"という語は従って本明細書において特に永久的若しくは半永久的変化に関する。例えば、−２００μモル／秒／ｍ^２で例えば１秒以内に光合成光量子束密度が変化した後に＋１９０μモル／秒／ｍ^２で例えば５秒以内の増加が続く場合、これは十分に指示された５分の範囲内の１０μモル／秒／ｍ^２の純変化を示唆し得る。かかる変化は作物によって気付かれず、植物ストレスにつながらない可能性がある（従って補正される必要がない）。従って、"平均"という語が使用される；平均で、指示された期間においてＰＰＦＤの大き過ぎない増加若しくは減少があるとき、植物はストレスを受けない可能性がある。これは特に（上記期間中の）"平均変化"若しくは"平均での変化"に関する。

波長範囲はＰＡＲ領域を含む４００‐８００ｎｍであるように選ばれる。園芸における光の応用の分野において、強度は光子で数えられ、指示範囲における各光子は光合成作用において等しく有効である。４００ｎｍ未満でも関連する植物過程が起こり得るので、さらなる特定の実施形態において制御ユニットは所定期間にわたって平均５０を超える、特に２０を超えるような、若しくはさらに平均５μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の３００‐８００ｎｍの波長範囲内の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成される。従って、一実施形態においてＰＰＦＤは３００‐８００ｎｍの波長範囲内で決定される。

スペクトル光分布における実質的な変化を持つことも望ましくない可能性がある。従って、園芸光のスペクトル光分布が調節可能であることを可能にするライティング装置とともに、制御ユニットは局所光への園芸光の寄与を制御することによって、本明細書に定義する通り所定期間にわたってその位置における局所光のスペクトル光分布における実質的な変化を防止するようにも構成され得る。光源からの園芸光のスペクトル光分布を調節することによって、局所的にスペクトル光分布変化は、大幅過ぎるとみなされる場合、補正され得る。

特定の実施形態において、制御ユニットはさらに平均２０μモル／秒／ｍ^２／（４００‐８００ｎｍ）を超えるその位置における局所光のスペクトル光分布における変化を防止するように構成される。例えば、２０μモル／秒／ｍ^２未満の５分以内の光合成光量子束密度変化を仮定すると、強度引数のみに基づいて、補正の必要はないかもしれない。しかしながら、例えば４００‐５００ｎｍの範囲内の光合成光量子束密度が５μモル／秒／ｍ^２を超えて変化し得る場合、すなわち（５００‐４００ｎｍ）／（８００‐４００ｎｍ）^＊２０μモル／秒／ｍ^２の場合、制御ユニットはこの色の光出力を変えることによってこれを補正しようと試み得る。

特定の実施形態において、制御ユニットはさらに、局所光の４００‐８００ｎｍの波長範囲内の二つ以上の波長範囲間の強度の比率の変化（特にＰＰＦＤに関して）が、二つ以上の波長範囲から選択される所定波長範囲の強度の１：２及び２：１以内、特に１：１．２及び１．２：１以内、特に１：１．１及び１．１：１以内に維持される程度まで、局所光への園芸光の寄与を制御することによってその位置における局所光のスペクトル光分布における（実質的な）変化を防止するように構成される。例えば１：１０の永久的若しくは半永久的なＰＰＦＤ強度比で、４００‐６００ｎｍ及び６００‐８００ｎｍなど、二つの波長範囲のみを仮定すると、２：１０以上若しくは１：２０以下への変化が補正され得る（許容可能な変化範囲１：２乃至２：１を所望範囲であると仮定する）。

特に、波長範囲を三つ以上の（随意に等しい）部分に分割し得る、かかる（サブ）波長範囲の三つ以上が定義され得る。例えば、４００‐８００ｎｍの波長範囲は４００‐５００、５００‐６００、６００‐７００及び７００‐８００ｎｍなど、二つ以上の波長範囲に分割され得る。これら範囲の一つにおける強度、４００‐５００ｎｍの範囲などが、基準強度として使用され得る。^＊２若しくは／２よりも大きい他の範囲における任意の強度変化（ＰＰＦＤに関して）は（ライティング装置の）園芸光で補正され得る。

特にスペクトルの一部の部分が植物に関連すると思われる。従って、さらなる実施形態において、制御ユニットは（さらに）、（５分以下の範囲などから選択される）所定期間にわたって平均１０μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の４００‐４７０ｎｍの第１の波長範囲、（５分以下の範囲などから選択される）所定期間にわたって平均１０μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の６２５‐６７５ｎｍの第２の波長範囲、及び随意に（５分以下の範囲などから選択される）所定期間にわたって平均１０μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の６７５‐７６０ｎｍの第３の波長範囲（の一つ以上）における光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成される。

実施形態において制御ユニットはキャパシタを持つ単純なハードウェアベースシステム、若しくは特にＬＥＤベース光源に適したパルス幅変調ベースシステム、若しくはプログラムシステムであり得る。

さらに、局所光の光強度を、及び随意に局所光のスペクトル光分布も、局所的に測定することが特に望ましい可能性がある。従って、一実施形態において、ライティングシステムはその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）を感知するように構成されるセンサ（特に光学センサ）をさらに有する。"センサ"という語は複数のセンサもあらわし得る。特に、園芸生産施設は複数のかかる光センサを有する。各光センサは特定位置において局所光の光強度を、及び随意に局所光のスペクトル光分布も、感知するために使用され得る。すなわち、言い換えれば、センサの数が位置の数を決定し得る。"局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）を感知するように構成される"というフレーズは、制御ユニットがセンサ信号に基づいて局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）を導出し得ることを示す。

さらに、一部の実施形態において、制御ユニットはさらに局所光への園芸光の寄与を制御することによって所定の光レシピの関数としてその位置における局所光の強度及びスペクトル光分布の一つ以上を制御するように構成される。従って、制御ユニットは光スキーム若しくはレシピをかけ、各変化が段階的に起こるような方法でこれをかけ得る。

さらなる態様において、本発明は例えばこの方法において適用され得るライティング装置（若しくは照明器具）も提供する。"ライティング装置"という語は全て同じ制御ユニットで制御され得る複数のライティング装置もあらわし得る（下記参照）。さらなる態様において、本発明は特に光源の２Ｄアレイに配列される複数の光源を有するライティング装置を提供する。特定の実施形態において、ライティング装置は接続ワイヤを伴うＬＥＤのオープングリッド若しくはメッシュに基づき、ＬＥＤのグリッド若しくはメッシュはグリッド面を定義し、特にＬＥＤはグリッド面に垂直な光軸を持つ光のビームで園芸光を供給するように構成される（さらに下記も参照）。ＬＥＤの配向は、実施形態において、グリッド面の前（Ｆ）、若しくは第１の側面から、及び後（Ｂ）、若しくは第２の側面から光を送ることを交互に行い得る。従って、ＬＥＤの総数のサブセット（若しくはＬＥＤ配列）は互いに対して逆平行に構成され得る（さらに下記も参照）。前と後は、構成に依存して、交換可能であることが留意される。さらに、実施形態において、ＬＥＤは駆動電圧がＬＥＤグリッドのサイズに関わらず一定に保たれ得るようにグループ化され得る。特に、実施形態において、グリッド内のＬＥＤは異なる色の光を発し得る。特定色を発する全ＬＥＤはサブグリッド（サブセット）に配列され得、サブグリッドは照明均一性を最大化するために混ぜ合わされ得る。実施形態において、ＬＥＤと電流ワイヤは透明プラスチック若しくはフォイルで覆われ、例えばグリッド内の開口と対応する適切な位置における穴を伴うプラスチックの二枚のシート間にサンドイッチされる。

ライティング装置、若しくはより特に光源が、（将来の）作物の間に位置するように構成され得るという事実は別にして、ライティング装置は多層栽培用のトップライティング装置としても適用され得る。従ってこの概念はインターライティングだけでなく、多層ライティングを含む、トップライティングなどの他の種類のライティングにおいても適用され得る（下記参照）。従って、本発明はインターライティング用途に限定されない。

ライティング装置、特にグリッドは、２‐４００ｍ^２など、例えば０．５‐４００ｍ^２の面積に広がり得る。ｍ^２当たりの光源、特にＬＥＤの数（ＬＥＤ密度）は例えば４‐１００など、１‐４００のオーダーであり得るが、１平方メートル当たりより多くの若しくは少ない光源、特にＬＥＤを持つグリッドがあってもよい。例えばグリッドなど、ライティング装置にわたる光源、特にＬＥＤの分布は、規則的であり得るか若しくはグリッド内の異なる領域で異なってもよいことが留意される。一般に、光源、特にＬＥＤは規則的パターンで配列されるが、他のパターンは除外され得ない。装置は例えば少なくとも１６光源、特にＬＥＤを有し得る。実施形態において、装置はｎｘｍＬＥＤを有し、ｎは少なくとも４であり、ｍは少なくとも４、例えば少なくとも１０である。実施形態において、光源、特にＬＥＤは一方向の光を、例えばグリッドベースライティング装置などのライティング装置の一側面から発する光を、供給するように構成される。これは例えばトップライティングにとって興味深い可能性がある。他の実施形態において、光源、特にＬＥＤは二つの実質的に反対の方向の光、例えばグリッドベースライティング装置などのライティング装置の二側面から発する光を供給するように構成される。これは例えばインターライティングにとって興味深い可能性がある。

ＬＥＤは特にソリッドステートＬＥＤであるが、随意に有機ＬＥＤでもあり得る。ソリッドステート及び有機ＬＥＤの組み合わせも適用され得る。"ＬＥＤ"という語は複数のＬＥＤダイにも関連し得る。従って、実施形態において、単一ＬＥＤ位置において、２以上のＬＥＤダイのＬＥＤパッケージなど、複数のＬＥＤダイが配置され得る。"ＬＥＤ"という語はＬＥＤパッケージにも関連し得る。

ＬＥＤに基づくソリッドステートライティングの出現は、園芸での応用の機会を提供する。ＬＥＤを用いる主な利点は植物の光受容体の感度に厳密にマッチするように光のスペクトル組成を制御する可能性に由来する。改良された熱制御及び園芸応用領域にわたるＬＥＤ分布の自由のような付加的な利益と一緒に、これはより最適な生産を提供し、植物の形態及び組成に影響を及ぼすことを可能にする。これは削減されたエネルギー消費（及び関連コスト）も約束する。

ソリッドステートＬＥＤはデジタル制御システムに容易に組み込まれ、"日積算光量（ｄａｉｌｙ ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｇｒａｌ）"ライティング及び日の出と日没のシミュレーションなどのライティングプログラムを容易にする。ＬＥＤはガラスエンベロープを持たず水銀を含まないので現在の電灯よりも操作が安全である。

ＬＥＤはターゲットのより近くに光を分配することを可能にし、これは温室の屋根を通じた及び床への損失の減少をもたらし得る。さらに作物全体によりよい光分布が達成され得る。これはトマトのようなハイワイヤ作物にとって確実に当てはまる。

一つ以上のＬＥＤはＬＥＤ光を別の波長を持つ光に少なくとも部分的に変換するための無機染料及び有機染料の一つ以上などの（複数の）変換材料を有し得る。

ライティング装置は柔軟なライティング装置であり得る。例えばこれは柔軟な（２Ｄ）ワイヤグリッド若しくは柔軟なメッシュであり得る。ライティング装置は屋根若しくは天井からぶら下がってもよく、又はフレーム（導電体としても使用されるか若しくは導電体を含み得るレール間など）に設けられてもよい（上記も参照）。

実施形態において、複数の光源、特に発光ダイオードは、二つ以上の独立して制御可能な発光ダイオードのサブセットを有する。二つ以上のサブセットは制御ユニットなどによって独立して制御可能である（下記も参照）。このように、二つ以上のサブセットのオン‐オフ状態、及び随意に強度及び／又は随意に色が個別に制御され得る。光源、特にＬＥＤは（導電性）ワイヤグリッド内に及び／又はワイヤグリッド上に配置され得る。実施形態において、第１のサブセットは複数の光源、特に発光ダイオードを有する。別の実施形態において、第２のサブセットは複数の光源、特に発光ダイオードを有する。さらに別の実施形態において、第１のサブセットは複数の光源、特に発光ダイオードを有し、第２のサブセットは複数の光源、特に発光ダイオードを有する。本発明は一部の実施形態において複数の光源、特に発光ダイオードが二つ以上の独立して制御可能な光源、特に発光ダイオードのサブセットを有する方法及び／又は装置にも関し、上記サブセットの少なくとも二つは異なるスペクトル分布を持つ光を生じるように構成される。実施形態において、複数の光源、特にＬＥＤの異なるサブセットはスペクトル分布が園芸過程の必要性に合わせられ得るように異なる種類の光を供給し得る。

本明細書で使用される光源は特に４００‐４７５ｎｍ及び６２５‐８００ｎｍ、特に６２５‐７３０ｎｍ、６２５‐７００ｎｍなどの範囲の光を少なくとも供給するように構成される。

従って、光強度（ＰＰＦＤに関して）及び／又はスペクトル光分布を局所的に変えることができるためには、ライティングシステムが独立して制御可能な複数のライティング装置及び／又は複数の光源を有することが特に望ましい。本明細書において制御可能とは特にそれぞれ光強度及び／又はスペクトル光分布の可制御性をあらわし得る。

さらなる態様において、また上記の通り、本発明はライティングシステムを有する園芸生産施設も提供し、ライティングシステムは（ｉ）園芸生産施設内に構成され、当該園芸生産施設内の作物を園芸光で照らすように構成される複数の光源を有するライティング装置を有し、ライティングシステムはさらに（ｉｉ）園芸生産施設内のある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットを有し、局所光はオプションの他の光源から生じるその位置における光と園芸光の合計であり、制御ユニットは、局所光への園芸光の寄与を制御することによって、５分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均５０を超える、特に平均２０を超える、例えば平均５μモル／秒／ｍ^２を超える、園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成され、局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は局所受光面積の単位面積当たり一秒当たりの４００‐８００ｎｍの波長範囲内の光子の総数で決定される。

特に、一部の実施形態において園芸生産施設は園芸生産施設内の複数の位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）を感知するように構成される複数のセンサを有する。特に、制御ユニットは複数の位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成される。例えば、園芸生産施設は１００ｍ^２（生産面積）当たり１以上のセンサ、若しくはさらに２５ｍ^２当たり１以上のセンサ、若しくはさらに９ｍ^２当たり１以上のセンサを有し得る。９ｍ^２当たり１センサと仮定すると、必要に応じて各９ｍ^２生産面積が位置として割り当てられ得る。

上記の通り、園芸生産施設は例えば温室、若しくは多層栽培システムを持つ園芸生産施設（多層栽培園芸生産施設）を有し得る。

さらに、本明細書に記載のライティングシステムの任意の実施形態は園芸生産施設において使用され得る。

例えば本発明のライティングシステムで、光強度及び随意にスペクトル光分布も、段階的にのみ変化するように強制され得る。従って、さらなる態様において、本発明は作物に園芸光を供給するステップを有する、園芸生産施設内の作物へ園芸光を供給する方法の使用も提供し、園芸光の光強度が変更されるとき、この変化は時間とともに段階的に増加若しくは減少することによってのみ起こる。特に、かかる使用は太陽などの他のオプション（外部）光源から生じる光の存在も考慮し得る。従って、さらなる特定の実施形態において方法は、（ａ）オプションの他の光源から生じる作物に照射する追加光の光強度、（ｂ）園芸光レシピ、及び（ｃ）上記園芸光を供給する光源の基本位置、の一つ以上に、園芸光の光強度を適応させるステップをさらに含む。上記の通り、これは作物におけるストレスを軽減するために使用され得る。特定の実施形態において、本発明はフィードフォワードループに基づいて、雲量を予測してそれを前もって補正することを可能にする。

本発明は（ｉ）ライティング装置を有するライティングシステムも提供し、ライティング装置は当該ライティング装置を有する園芸生産施設での用途のための複数の光源を有し、園芸生産施設はベース面積を持ち、光源は園芸生産施設内の作物を園芸光で照らすように構成され、ライティングシステムはさらに（ｉｉ）園芸生産施設内のある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットを有し、局所光はオプションの他の光源から生じるその位置における光と園芸光の合計であり、制御ユニットは局所光への園芸光の寄与を制御することによって、５分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均２０μモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成され、局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）はベース面積の単位面積当たり１秒当たりの４００‐８００ｎｍの波長範囲内の光子の総数で決定される。

本発明は（ｉ）ライティング装置を有するライティングシステムも提供し、ライティング装置は当該ライティング装置を有する園芸生産施設での用途のための複数の光源を有し、園芸生産施設はベース面積を持ち、光源は上記園芸生産施設内の作物を園芸光で照らすように構成され、ライティングシステムはさらに（ｉｉ）園芸生産施設内のある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットを有し、局所光はオプションの他の光源から生じるその位置における光と園芸光の合計であり、制御ユニットは局所光への園芸光の寄与を制御することによって、５分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均ｘｘμモル／秒／ｍ^２を超える園芸生産施設内のその位置における局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）の変化を防止するように構成され、局所光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）はベース面積の単位面積当たり１秒当たりの４００‐８００ｎｍの波長範囲内の光子の総数で決定され、ｘｘは５０、２０、５から成る群から選択され、特に制御ユニットは本明細書において（大き過ぎる（及び望ましくない））指示されたＰＰＦＤの変化を、かかる変化が所定期間よりも短い期間において起こり得るときに、防止するように構成され得る。さらに、かかるライティングシステムを有する園芸生産施設も提供される。

特に、制御ユニットは（所定期間にわたる）一つの平均ＰＰＦＤレベルから（所定期間にわたる）別の平均ＰＰＦＤレベルへの変化を、二つの平均ＰＰＦＤレベル間の差が指定閾値（５０μモル／秒／ｍ^２など）よりも大きいとき、（差を埋めるための）かかる変化が所定期間内（５分以下以内など）に起こるとき、防止するように構成される。

"実質的に全放射"若しくは"実質的に構成される"など、本明細書における"実質的に"という語は、当業者によって理解される。"実質的に"という語は"完全に"、"全く"、"全て"などを伴う実施形態も含み得る。従って、実施形態において実質的にという形容詞は除去されてもよい。当てはまる場合、"実質的に"という語は９０％以上、９５％以上など、特に９９％以上、さらに特に９９．５％以上にも関連し、１００％を含み得る。"有する"という語は"有する"という語が"構成される"を意味する実施形態も含む。

さらに、明細書及びクレームにおける第１、第２、第３などの語は、類似する要素を区別するために使用され、必ずしも起こった順番若しくは時系列をあらわすために使用されない。そのように使用される語は適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載の本発明の実施形態は本明細書に記載若しくは図示した以外の順番での動作が可能であることが理解されるものとする。

本明細書において装置若しくは機器はとりわけ動作中に記載される。当業者に明らかである通り、本発明は動作の方法若しくは動作中の装置に限定されない。

上述の実施形態は本発明を限定するのではなく例示し、当業者は添付のクレームの範囲から逸脱することなく多くの代替的な実施形態を設計することができることが留意されるべきである。クレームにおいて、括弧の間におかれる任意の参照符号はクレームを限定するものと解釈されてはならない。動詞"有する"及びその活用形の使用はクレームに列挙したもの以外の要素若しくはステップの存在を除外しない。ある要素に先行する冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"はかかる要素の複数の存在を除外しない。本発明は複数の個別要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施され得る。複数の手段を列挙する装置クレームにおいて、これら手段の複数はハードウェアの一つの同じ項目によって具体化され得る。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されるという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。

本発明はさらに説明に記載される及び／又は添付の図面に図示される特徴的特徴の一つ以上を有する機器若しくは装置に当てはまる。本発明はさらに説明に記載される及び／又は添付の図面に図示される特徴的特徴の一つ以上を有する方法若しくはプロセスに関する。

本特許出願で論じられる様々な態様はさらなる利点を提供するために組み合され得る。さらに、特徴の一部は一つ以上の分割出願の基礎となり得る。

本発明の実施形態は、ほんの一例として、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して説明される。

いくつかの園芸用途とライティング装置を概略的に描く。 いくつかの園芸用途とライティング装置を概略的に描く。 いくつかの園芸用途とライティング装置を概略的に描く。 いくつかの園芸用途とライティング装置を概略的に描く。 いくつかの園芸用途とライティング装置を概略的に描く。 いくつかの園芸用途とライティング装置を概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 いくつかのライティングスキームを概略的に描く。 本発明のいくつかの態様を概略的に描く。 いくつかの可能な制御ユニット部を概略的に描く。 いくつかの可能な制御ユニット部を概略的に描く。

図面は必ずしも原寸通りではない。

図１ａはハイワイヤ作物、例えばトマト栽培用の温室を概略的に描く。園芸作物は参照記号１で示される。例として、考えられる（複数の）果実若しくは（複数の）食用植物部位は図示の場合はトマトである。トマト作物は一部の態様を図示するために実施例として使用されるのみである。（複数の）植物の果実領域はさらに参照番号２で示される。

作物若しくはトマトの木は列に配列される。列の間の、従って植物の間の相互間距離（ｉｎｔｅｒｄｉｓｔａｎｃｅ）は参照記号Ｌ１で示され、例えば１．５ｍなど、１‐２ｍの範囲であり得る。参照符号Ｈで示される地面からの全高は、例えば約３ｍなど、２‐４ｍの範囲であり得る。園芸ライティングに特に関連するこの全高の部分は高さＨ１をカバーし、０．５‐１ｍの範囲であり、並びに地上約高さＨ２であり、この高さＨ２は０．５‐１．５ｍの範囲、特に約１ｍであり得る。高さＨの少なくとも一部は上からも照らされ得る（日光及び／又は人工）。参照符号５００で示されるライティング装置は、特に上記高さＨ１の上の園芸作物に対処し得るが、しかしながら図面の左側に比較的高いライティング装置５００がほんの一例として図示される。参照符号ｄはライティング装置５００（の発光面）と作物１の間の距離を示す。参照符号５１１はライティング装置５００によって生成され得る園芸光を示す。上記の通り、ライティング装置５００の高さ及び／又は長さにわたって、園芸光５１１は強度及びスペクトル分布が異なり得る。（複数の）ライティング装置５００は参照符号１０で示される少なくとも一つの光源を有する。

図１ａにおいて参照符号１０００は園芸生産施設の一実施例である温室などの園芸生産施設を示す。作物１の複数の列は園芸配列として示され得る。

装置５００は複数の発光ダイオードを有し得る。この複数の発光ダイオードは実施形態において発光ダイオードの二つ以上の独立して制御可能なサブセットを有し得る（下記参照）。上記サブセットの二つ以上は異なる高さにおいて配置され得る。このように、園芸光５１１は然るべくサブセットを制御することによって例えば作物１の高さの関数として（複数の）作物１へ供給され得る。

ライティング装置は下記でさらに説明されるＬＥＤのグリッド若しくは２Ｄ配列を有し得る。グリッドは参照符号５３０で示される。ライティング装置５００はグリッドなど、長方形若しくは正方形であり得る（下記も参照）。ライティング装置はさらにグリッド面５８０として示される平面を持ち、これはこの図面において図面の面に垂直であり、前面若しくは第１の側面と後面若しくは第２の側面を持つ。ライティング装置５００の第１の側面と第２の側面、ここで特にグリッド５３０は、図２ｆ‐２ｉに図示の通りグリッド面５８０と平行である。グリッドは例えばその上にＬＥＤが配列されるワイヤーメッシュを有し得るので、第１及び／又は第２の側面は必ずしも平面ではないことが留意される。園芸光５１１はライティング装置の第１及び／又は第２の側面、ここでは特にグリッド５３０から発し得る。

参照符号３０は太陽などのオプション光源を示し、これは温室１０００において作物を照らすためにも使用され得る、放射若しくは光３１を供給し得る。従って、位置２０５における、参照符号２１１で示される局所光は、（複数の）ライティング装置５００、特に（複数の）光源１０の園芸光と、オプション光源３０のオプション光３１からの合計であり得る。

参照符号Ａは温室１０００の園芸生産面積をあらわす。局所受光面積若しくは第１の位置２０５（図中左）は、上記植物若しくは作物１の平均高さの高さを持ち、列（図面の面に垂直）の長さを持つ、植物若しくは作物１の列に平行な垂直面の面積であり得る。この面積と、面積を照らし得る光源の光の強度を決定することによって、ＰＰＦＤが決定され得る。同様に、これは図面の右側における別の位置２０５についても適用され得る。

参照符号８８は、ライティング装置５００は別にして、参照符号１００で示されるライティングシステムによって含まれる、制御ユニットを示す。参照符号４０は位置２０５における強度（ＰＰＦＤに関して）を感知するために使用され得るセンサをあらわす。制御ユニットは、センサ４０の入力に基づいて、特定位置における園芸光５１１の寄与を適応させ得る。

図１ａはインターライティングが適用される温室１０００を概略的に描く。しかしながら、インターライティングに代えて若しくはインターライティングに加えて、トップライティングも適用され得る。かかる実施形態は図１ｂに概略的に描かれる。ここで局所受光面積はベース面積の有効植物生産面積から決定され得る。

別の実施形態が次に図１ｃを参照して論じられる。この実施形態において、本明細書に記載のライティング装置５００は、多層園芸生産施設１０００において多層栽培のために使用される。多層は参照符号１０１０で示される。この場合全ＬＥＤが植物に向かって同じ方向に発光することが有益である。この場合、ＬＥＤグリッドを二つのフォイル間にサンドイッチすることが有利であり得る。これは機械的によりロバストで植物工場に存在する湿潤環境からよりよく保護されるＬＥＤグリッドを可能にする。好適には、ＬＥＤの後にあるフォイルは、ＴｉＯ_２などの粒子に基づく白の塗装を含む層を組み込むことによって拡散反射性にされる。その利点は、植物によって反射されて光源へ戻る光が再利用されることである。フォイルは参照符号３６０で示される。さらなる図面により詳細に描かれる装置のＬＥＤは光のビームを発し、このビームは参照符号５１１ａで示される。これらのビームは光軸５８１を持つ。図面にみられる通り、光軸はグリッド面に垂直である。

本明細書において、ライティング装置はグリッド５３０の実施形態で特に記載されるが、他の実施形態も可能である（下記も参照）。さらに、ライティング装置５００は光源５０９を有し、これは特にＬＥＤであり得、参照符号５１０で示される。ここで、局所受光面積は多層のベース面積をあらわし、多層の各々はその独自の（複数の）ライティング装置、及び／又は独自の複数の光源を持ち、従って局所光は層若しくは棚ごとに制御される。

ライティングシステムのさらなる実施形態は図１ｄ‐１ｆに概略的に描かれる。これらの図面は（紙の面外へ）前方方向にビームを発するＬＥＤの線形アレイに基づく可能なライティング装置の一実施形態を概略的に示す。ライティング装置５００は二列の作物の間に位置し得る（図１ａ参照）。ライティング装置は水平に若しくは垂直に配列され得る。ライティング装置はこれらの実施形態において二つの対向する列を同時に照らすために前だけでなく後にもＬＥＤの線形アレイを持つ。

温室に入る日光が適切な作物栽培にとって不十分である期間中、作物の下部（例えば果実領域）だけでなく作物の上部（例えば葉）も園芸光で照らされ、従って補助ライティングは植物の中間及びより高い部分にも供給されなければならないことが留意されるべきである。従って実施形態において、光フルエンスとスペクトルが少なくとも二つの高さ領域（例えば低い領域と高い領域）において独立して設定され得るように、植物の上部と下部の間にライティング装置を持つ。これは複数の方法でなされ得る。

例えば、図１ｄにおいて、垂直配向であるが、（フルエンス及び／又はスペクトルにおいて）個別に対処され得る二つのセグメント若しくはサブセット１０ａ、１０ｂに分割される単一ライティング装置がある。１ｅにおいて、個別に対処され得る二つのライティング装置があり、これは実際にはＬＥＤのような光源５０９の二つのサブセットを持つ単一ライティング装置に等しい。１ｆにおいて、三つのライティング装置があり、これは実際には水平に配列されるＬＥＤのような光源５０９の三つのサブセットを持つ単一ライティング装置に等しい。最下部のものは上の二つから分離して対処され得る。最下部のものは上の二つと異なる設定された比率の赤：青ＬＥＤを持ち、それによって設定によって異なるスペクトル分布を提供することが留意される。代替的に、光源のサブセットの光源は個別に対処され得る。これは作物及び／又は果実の需要へ園芸光のスペクトル分布を適応させることを可能にし得る。

図２ａ‐２ｆは本発明の一部の可能な態様を概略的に描く。これらの図面は水平軸の時間（ｔ）に対する垂直軸の局所光強度（Ｉ）を示す。図２ａは参照符号ＬＬ１で示される第１の期間における光レベルがＬＬ２で示される次の期間におけるより低い光レベルへ変化するように設定される状況を示す。ＬＬ１とＬＬ２の間の破線は、ライティングシステムが"光レベルＬＬ２へ行け"という命令に単純に従い得る場合に何が起こり得るかを示す。光強度の急落が植物によって知覚され、これはストレスにつながり得る。従って、ライティングシステムはドット付きの線で示されるフォローライトＦＬを供給し、これは所望の低いレベルＬＬ２への段階的な減少をもたらす。

図２ａ及び以下の図面はＰＰＦＤの大き過ぎる（及び望ましくない）変化を、かかる変化が所定期間よりも短い期間に起こり得るときに防止するように構成され得る制御ユニットを特に描く。特に、制御ユニットは（所定期間にわたる）一つの平均ＰＰＦＤレベルから（別の所定期間にわたる）別の平均ＰＰＦＤレベルへの変化を、二つの平均ＰＰＦＤレベル間の差が指定閾値（５０μモル／秒／ｍ^２など）よりも大きいときに、及び（差を埋めるための）かかる変化が所定期間内（５分以下以内など）に起こり得るときに、防止する。勿論、制御ユニットは必要なときに、値を外挿し、及び／又は傾向を予測し、望ましくない変化を防止するように作動し始めるように構成され得る。制御ユニットは所定期間よりも長い期間にわたって段階的にＰＰＦＤの指示された変化を実施するように構成され得る。

図２ｂは例えば光レシピが低レベルＬＬ１から高レベルＬＬ２への増加を要求する状況を概略的に描く。ライティングシステムのために、レベルＬＬ２への急激な強度変化の代わりに、高レベルＬＬ２への段階的な変化を与えるフォローライトＦＬが供給される。

当業者に明らかである通り、制御ユニット８８（前図参照）は、気候制御ユニットの一部であるか、気候制御ユニットに組み込まれるか、若しくは気候制御ユニットによって実装され得る。代替的に若しくは付加的に、制御ユニットはライティング装置に組み込まれてもよい。（複数の）センサもライティング装置に組み込まれ得る。

図２ｃは例えばＬＬ１、ＬＬ２、及びＬＬ３が光レシピの三つの光レベルを概略的に描く状況を概略的に描く。先と同様に、変化が大き過ぎる可能性があり、フォローライトＦＬで補正される必要があるかもしれない。制御ユニットはライティング装置の光を制御し、この"フォローライト"でランプダウン及びアップさせ、それによって植物ストレスを軽減する。

図２ｄは、人工園芸光とオプション太陽光の合計である、ここでは光レベルＬＬ１の局所光が、例えば太陽光の大幅低減（例えば雷雨など）のために減少する状況を概略的に描く。制御ユニットは強度ＬＬ１を持つ光を供給するように構成され得るので、制御ユニットはオプション光源（ここでは例として太陽）からの低い光の期間中に局所光レベルをＬＬ１に維持するために人工園芸光強度を増加させるようにライティングシステムを制御するように構成され得る。

図２ｅは光レベル設定がＬＬ１であるが、何らかの理由で、例えばオプション光源のスイッチをオフにすることに起因して、光レベルが低レベルＬＬ２へ急激に大幅に減少する状況を概略的に描く。制御システムは光レベルＬＬ１を維持するために追加園芸光を供給することによって直ちに反応し得る。光強度における小さな'スパイク'は植物によって"気付かれ"ない。ある期間後、状況は修正され得、追加園芸光は再度光レベルをＬＬ１に維持するために削減される。従ってライティングシステムは追加園芸光を供給することによって光強度不足を一時的に解決する。

図２ｆ及び２ｇはスペクトル光分布ＬＬ１がスペクトル光分布ＬＬ２へ変化する状況を概略的に描き、この変化は速過ぎる可能性がある。図２ｆ及び２ｆにおいて、局所光強度（Ｉ）は垂直軸に示され、波長（λ）が水平軸に示される。スペクトル光分布変化が制御ユニット（若しくは気候制御ユニット）によって与えられるとき、制御ユニットはこのスペクトル分布変化を全波長にわたって段階的に実行させるように構成され得る。例えば、ライティングシステムのフォローライトは、特に光強度の不足がある場合、特定波長若しくはスペクトル分布の園芸光を局所光に加えること又は局所光から特定波長若しくはスペクトル分布の園芸光を除去することによって、変化を段階的に実施するように補正し得る。図２ｆにおいて例えばフォローライトはスペクトル光分布ＬＬ１をスペクトル光分布ＬＬ２に近づけるためにスペクトル光分布におけるいくらかの波長範囲の寄与を少なくとも部分的に削減する。

例として、スペクトル範囲は複数の領域（ここではＩ‐ＩＩＩ）に分割される。随意に、補正は領域によって決まってもよい。例えば４００‐４７０ｎｍ及び６２５‐６７５ｎｍ領域において補正することがより関連し得る。

図２ｇはスペクトル光分布における第１のピークが第２のピークに対して強度が実質的に減少するシステムを概略的に描く。制御ユニットは、局所光の４００‐８００ｎｍの波長範囲内の二つ以上の波長範囲間の強度の比率の変化が、二つ以上の波長範囲から選択される所定波長範囲の強度の１：２‐２：１以内、特に１：１．２‐１．２：１以内、特に１：１．１‐１．１：１以内に維持される程度まで、局所光への園芸光の寄与を制御することによってその位置における局所光のスペクトル光分布の（実質的な）変化を防止するように構成され得る。従って、フォローライトＦＬによって、波長範囲ＩＩＩに関する波長範囲Ｉ及びＩＩ内の（範囲ＩＩＩを二つ以上の波長範囲から選択される所定波長範囲とする）、第１のピークと第２のピークの間の比率が修復（維持）される。勿論、ＬＬ２への段階的な変化が起こり得る。言い換えれば、一つの波長範囲が基準波長範囲（所定波長範囲）として選ばれ、所定波長範囲に対する（複数の）他の波長範囲の強度の比率は特に１：２‐２：１の指定範囲内に、若しくはさらにより厳密に維持される。より多くの波長範囲が選ばれるほど、より正確にスペクトル波長分布が制御され得る。

図２ｈは複数のライティング装置５００を有する及び／又は複数の光源１０を有するライティングシステムを伴う、園芸生産施設１０００を概略的に描く。これらは園芸光５１１を供給するように構成される。概略的に、二つの位置２０５が描かれる。センサ４０は局所光２１１の光強度（ＰＰＦＤ）及び／又はスペクトル光分布を制御し得る。

従って、特にＬＥＤ電灯若しくはモジュールからの光出力は植物への光ストレスを軽減するために段階的に変化する。これは点灯及び消灯の時間遅延だけでなく、照明器具の基本位置を考慮することを含む。

ＬＥＤベースのライティング装置を仮定すると、特定の光ドライバが適用され得る。ＬＥＤドライバはソフトスタート機能を持ち得る。ＬＥＤ光源のＰＷＭ（パルス幅変調）駆動の場合、一実施形態は'オフ'（０％）から段階的に（１％、２％、３％…を介して）所望の'オン'光強度と対応するパルス幅へ向かってパルス幅を増加することを含み得る。逆に、パルス幅は'オン'値から'オフ'へ段階的に減少する。図３ａは考えられる構成を示す。実際、ＰＷＭドライバの調光ユニットは調光ユニットへの０‐１０Ｖ信号を介して中央気候コンピュータを介して制御され得る。この０‐１０Ｖ信号に対するランプは急激な強度変化及びそれとともに誘導される植物ストレスを回避するために所望の傾斜でプログラムされ得る。図３ａは参照符号７１０で示されるかかるシステムを概略的に描き、参照符号７１１はソフトスタートを伴うＬＥＤドライバを示し、参照符号８１１はＬＥＤドライバによって生成されるＰＷＭ信号を概略的に描き、所望の光強度を与える所望の'オン'パルス幅において終了するようにゆっくり増加するパルス幅を示す。

非ＰＷＭ駆動回路における単純な一実施形態が図３ｂに図示される。一つの追加（オプション）レジスタＲと一つの追加キャパシタＣがＬＥＤと電源の間に追加される。このように、電源がオンになるとき、ＬＥＤはキャパシタが段階的にチャージされるにつれて段階的にオンになる。逆に、キャパシタがＬＥＤへの電力をシンクさせるので、電源が遮断されるときにＬＥＤは直ちにオフにはならない。

別の実施形態はＬＥＤを流れる電流を制御するマイクロコントローラを使用するものである。

ドライバのほとんどはプログラム可能なオプションとセンサフィードバック用オプションを含むＰＷＭドライバである。所定期間、調光アップ／ダウンレート、最大許容可能強度及び／又はスペクトル変化などのプログラミングは、好適には植物のライティング環境、植物の種類、太陽の位置と照明が考慮され得るように地理的位置（緯度、経度）に適応するべきである。単純なものからより複雑になるいくつかのプログラミング特徴が一実施例として下記にリストされる：

秒、分若しくは時間での単純な固定強度調光オン／オフタイムランプスケーリング。

日の長さを考慮するために一年の月、日に依存するランプ（上記の通り）を伴うプログラムされた調光オン／オフ。プログラミングは標準放射モデルを用いてなされ、例えば植物工場において自然照明プログラムを模倣するために使用され得る。

経度及び緯度に依存するランプ（上記の通り）を伴うプログラムされた調光オン／オフ。プログラミングは標準放射モデルを用いてなされ、例えば園芸生産施設間の地理的位置の違いを補正するために使用され得る。

ドライバが北、南、西及び東向きの電灯のグループ（日光照明も用いる植物にのみ関連する）を操作することを示すスイッチを含むランプを伴うプログラムされた調光オン／オフ。プログラミングは（前述のような）同様の自然照明放射特異性を維持するために、又は逆に（作物に依存して）基本方位の影響が軽減されるように温室内で放射をより均一にするために、最適化され得る。

センサ制御ドライバランプアップ／ダウン：別の実施形態はセンサ制御ランプ速度制御を持つものであり得る。この場合光源の各グループは光変化を局所的にモニタリングする強度センサを持つべきである。ドライバは植物によって知覚される光があまりに速く変化しないように（温室のカーテンが閉じているとき若しくは大きな雲が通過しているときのように）ＬＥＤを流れる電流の増加若しくは減少によりこれらの変化を補正し得る。

要約すると、本発明は園芸生産施設内の人工ライティングを制御することによって植物への急激な光変化を最小限にし、より少ない植物ストレスと改良された植物栽培効率をもたらすことを意図する。付加的な結果として、ＬＥＤへ供給する電流はＯＮ及びＯＦＦステージ中に段階的に変更され、削減される熱及び機械的ストレスに起因してＬＥＤチップの耐用年数が延長され得る可能性がある。

本発明は園芸ライティング用のＰｈｉｌｉｐｓからの現在のＧｒｅｅｎＰｏｗｅｒ ＬＥＤモジュールにおいて使用され得る。ただし他の光源（蛍光灯、白熱灯、ＯＬＥＤ、レーザ光源など）でも使用され得る。

Claims (15)

1. ライティング装置を有するライティングシステムであって、
   前記ライティング装置は、前記ライティング装置を有する園芸生産施設における用途のための複数の光源を有し、前記光源は前記園芸生産施設内の作物を園芸光で照らすように構成され、
   前記ライティングシステムは、前記園芸生産施設内のある位置における局所光の光強度を制御するように構成される制御ユニットをさらに有し、前記局所光は前記園芸光と、オプションの他の光源から生じる前記位置におけるオプション光の合計であり、前記制御ユニットは、前記局所光への前記園芸光の寄与を制御することによって、５分以下の範囲から選択される所定期間にわたって平均５０μモル／秒／ｍ^２を超える前記園芸生産施設内の前記位置における前記局所光の光合成光量子束密度の変化を防止するように構成され、前記局所光の光合成光量子束密度は局所受光面積の単位面積当たり１秒当たりの４００‐８００ｎｍの波長範囲内の光子の総数として決定される、
   ライティングシステム。
2. 前記制御ユニットは前記所定期間にわたって平均５μモル／秒／ｍ^２を超える前記園芸生産施設内の前記位置における前記局所光の光合成光量子束密度の変化を防止するように構成される、請求項１に記載のライティングシステム。
3. 前記所定期間が２分以下の範囲から選択される、請求項１乃至２のいずれか一項に記載のライティングシステム。
4. 前記ライティングシステムが前記位置における前記局所光の光合成光量子束密度を感知するように構成されるセンサをさらに有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のライティングシステム。
5. 前記制御ユニットがさらに、前記局所光の４００‐８００ｎｍの波長範囲内の二つ以上の波長範囲間の強度の比率の変化が、前記二つ以上の波長範囲から選択される所定波長範囲の強度の１：２‐２：１以内に維持される程度まで、前記局所光への前記園芸光の寄与を制御することによって、前記位置における前記局所光のスペクトル光分布における変化を防止するように構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のライティングシステム。
6. 前記制御ユニットがさらに、前記局所光への前記園芸光の寄与を制御することによって、所定の光レシピの関数として前記位置における前記局所光の強度及びスペクトル光分布の一つ以上を制御するように構成される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のライティングシステム。
7. 前記制御ユニットが前記所定期間にわたって平均２０μモル／秒／ｍ^２を超える前記園芸生産施設内の前記位置における前記局所光の３００‐８００ｎｍの波長範囲内の光合成光量子束密度の変化を防止するように構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のライティングシステム。
8. 前記制御ユニットが、前記所定期間にわたって平均１０μモル／秒／ｍ^２を超える前記園芸生産施設内の前記位置における前記局所光の４００‐４７０ｎｍの第１の波長範囲における、前記所定期間にわたって平均１０μモル／秒／ｍ^２を超える前記園芸生産施設内の前記位置における前記局所光の６２５‐６７５ｎｍの第２の波長範囲における、及び随意に前記所定期間にわたって平均１０μモル／秒／ｍ^２を超える前記園芸生産施設内の前記位置における前記局所光の６７５‐７６０ｎｍの第３の波長範囲における、光合成光量子束密度の変化を防止するように構成される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のライティングシステム。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のライティングシステムを有する園芸生産施設。
10. 前記園芸生産施設内の複数の位置において局所光の光合成光量子束密度を感知するように構成される複数のセンサを有し、前記制御ユニットが前記複数の位置において前記局所光の光合成光量子束密度の変化を防止するように構成される、請求項９に記載の園芸生産施設。
11. 前記園芸生産施設が温室、若しくは多層栽培システムを有する園芸生産施設を有する、請求項９乃至１０のいずれか一項に記載の園芸生産施設。
12. 前記制御ユニットがさらに、前記局所光の４００‐８００ｎｍの波長範囲内の二つ以上の波長範囲間の強度の比率における変化が、前記二つ以上の波長範囲から選択される所定波長範囲の強度の１：２‐２：１以内に維持される程度まで、前記局所光への前記園芸光の寄与を制御することによって、前記位置における前記局所光のスペクトル光分布における変化を防止するように構成される、請求項９乃至１０のいずれか一項に記載の園芸生産施設。
13. 園芸生産施設において作物に園芸光を供給する方法の使用であって、前記園芸光を前記作物に供給するステップを有し、前記園芸光の光強度の変化が時間において段階的に起こる、使用。
14. 前記園芸光の光強度を、（ａ）オプションの他の光源から生じる前記作物への追加オプション光の光強度、（ｂ）園芸光レシピ、及び（ｃ）前記園芸光を供給する光源の基本位置、の一つ以上へ適応させるステップをさらに含む、請求項１３に記載の使用。
15. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載のライティングシステムが適用される、前記作物におけるストレスを軽減するための、請求項１３乃至１４のいずれか一項に記載の使用。

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