JP2018038288A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】農作物に対する光害の発生を抑制することができる照明装置を提供する。【解決手段】農作地に隣接した領域に設置される照明装置1であって、基板上に配置された複数の光源と、光源から出力される照射光の強度を制御する制御部とを備え、制御部は、照射光の強度を、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御する。【選択図】図1

Description

本発明は、照明装置に関する。
従来、夜間の街路空間または道路空間等には、歩行者または車両の運転者の視認性を確保するために、屋外灯または防犯灯等の照明装置が設置されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されている照明装置は、下側照射部と上側照射部を備えることにより不要なまぶしさを軽減し、視認性を確保しつつ人が感じる不快感を低減している。
特開2012−227041号公報
しかし、長日性または短日性植物のように光周性を示す植物は、夜間に照明装置からの照射光に照射されることによって光周性が乱され、花芽の形成が抑制または促進されるという光害を受ける。これにより、照明装置が設置された空間の近傍で栽培される農作物には、品質の低下や収穫量の低下という問題が生じる。
そこで、本発明は、農作物に対する光害の発生を抑制することができる照明装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る照明装置は、農作地に隣接した領域に設置される照明装置であって、基板上に配置された複数の光源と、前記光源から出力される照射光の強度を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記照射光の強度を、前記農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御する。
本発明に係る照明装置は、農作物に対する光害の発生を抑制することができる。
実施の形態1に係る照明装置の使用状態を示す図である。 実施の形態1に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態1に係る照明装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態1に係る照明装置の第1の照射光および第2の照射光の照射方向の一例を示す図である。 Pr型フィトクロムが反応する光の波長領域を示す図である。 実施の形態1に係る照明装置の発光出力の制御パターンの一例を示す図である。 実施の形態2に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 第1の光源から照射される照射光および第2の光源から照射される照射光の特性について説明するための図である。 実施の形態2に係る照明装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態2に係る照明装置の発光出力の制御パターンの一例を示す図である。 実施の形態2に係る照明装置の発光出力の制御パターンの他の例を示す図である。 変形例1に係る照明装置の構成を示す概略図である。 変形例2に係る照明装置の構成を示す概略図である。 変形例3に係る照明装置の構成を示す概略図である。 変形例3に係る照明装置の構成を示す概略図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
(実施の形態1)
[概要]
はじめに、本実施の形態に係る照明装置の概要について説明する。図1は、本実施の形態に係る照明装置1の使用状態を示す図である。
本実施の形態に係る照明装置1は、図1に示すように、夜間の街路空間または道路空間等で使用される屋外灯または防犯灯等の照明装置である。具体的には、車道または歩道等の道路の端に設置される照明装置を想定している。
道路の端に設置される照明装置は、図1に矢印Bとして示す照射光Bのように、道路を照射するだけでなく、道路に農作地が隣接している場合には、図1に矢印Aとして示す照射光Aのように、隣接した農作地も照射する。
このとき、農作地において光周性を示す植物が栽培されていると、栽培されている植物は、夜間に照明装置に照射されることによって光周性が乱される。光周性とは、昼の長さ(明期)と夜の長さ(暗期)の変化に応じて植物等の生物が示す現象をいう。
具体的には、光周性を示す植物は、葉の細胞内に赤外光吸収型(Pr型)フィトクロムという物質を含んでいる。Pr型フィトクロムは、約550nm以上710nm以下の波長の光を吸収し易いという性質を有している。Pr型フィトクロムが夜間照明に含まれる約550nm以上710nm以下の波長の光を吸収するため、照明装置の設置位置の近傍で栽培される農作物は、本来光を受けないはずの夜間に光を受けることにより光周性を乱される。これにより、農作物は、花芽の形成が抑制または促進されるという光害を受ける。したがって、農作物には、品質の低下や収穫量の低下という問題が生じる。
この問題を解決するために、本実施の形態に係る照明装置1では、光源から出力される照射光の強度を、照明装置の設置位置に隣接した農作地で栽培される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御する。これにより、農作物に対して光害の発生を抑制する。
以下、照明装置1について説明する。
[照明装置の構成]
まず、本実施の形態に係る照明装置1の構成について説明する。図2Aは、本実施の形態に係る照明装置1の構成を示す概略図であり、(a)は正面図、(b)は底面図である。図2Bは、本実施の形態に係る照明装置1の構成を示すブロック図である。なお、図2Aの(b)においては、照明カバー16の図示を省略している。
図2Aの(a)および(b)に示すように、照明装置1は、器具本体である筐体10と、基板11と、複数の光源12と、照明カバー16と、取付具18と、電源ユニット20とを備えている。
筐体10は、基板11を支持するための筐体である。筐体10は、例えばアルミニウム板または鋼板等の板金をプレス加工することによって、所定の形状に成形されている。
基板11は、複数の光源12を実装するためのプリント配線基板であり、X−Y平面視において矩形状に形成されている。基板11上には、銅箔パターンで形成された配線パターン(図示せず)が配置されている。なお、基板11としては、例えば、樹脂基板、メタルベース基板、セラミック基板、紙フェノール基板またはガラス基板等を用いてもよい。
複数の光源12の各々は、発光素子12aと光学レンズ12bとを有している。発光素子12aは、例えば、パッケージ化された表面実装(SMD:Surface Mount Device)型の白色LED(Light Emitting Diode)素子である。発光素子12aは、基板11の配線パターンに実装されている。発光素子12aは、例えば、基板11上において、図2Aの(a)および(b)に示したXYZ方向のうちのX方向に一直線状に配置されている。なお、図2Aの(a)および(b)において、照明装置1の取付具18側の辺の中心と取付具18と反対側の辺の中心とを結ぶ方向をX方向、X方向と直交する方向をY方向、X方向およびY方向と直交する方向つまり基板11に対する法線方向をZ方向としている。本発明において、X方向を第1の方向、Y方向を第2の方向としている。また、Z方向を、光源12の光軸方向としている。
発光素子12aは、図2Aの(a)および(b)に示したように、基板11上に一直線状に配置されてもよいし、一直線状に限らずどのように配置されてもよい。例えば、後述するように行列状に配置されてもよい。
発光素子12aは、凹部を有する白色樹脂製のパッケージ(容器)と、パッケージの凹部の底面に一次実装されたLEDチップと、パッケージの凹部内に封入された封止部材とを有している。LEDチップは、例えば青色光を発する青色LEDチップである。封止部材には、青色LEDチップからの青色光を励起光として蛍光発光するYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)等の黄色蛍光体が含有されている。
このように、発光素子12aは、青色LEDチップと黄色蛍光体とによって構成されたB−Yタイプの白色LED素子である。具体的には、封止部材に含有される黄色蛍光体は、青色LEDチップからの青色光の一部を吸収することにより励起されて黄色光を放射する。この放射された黄色光と黄色蛍光体に吸収されなかった青色光とが混ざることにより、白色光が生成される。このようにして発光素子12aから白色光が放射される。なお、発光素子12aの各々から放射される白色光には、可視波長である380nm以上780nm以下の波長の光が含まれている。
また、発光素子12aは、光学レンズ12bで覆われている。光学レンズ12bは、例えば、アクリル樹脂などの透光性を有する部材で構成されている。光源12は、発光素子12aが光学レンズ12bで覆われた構成であることにより、発光素子12aの光軸方向だけでなく、光軸方向と垂直な方向および他の方向にも光を照射することができる。なお、光源12は、発光素子12aが光学レンズ12bで覆われていない構成であってもよい。
照明カバー16は、複数の光源12を覆うための外カバーである。照明カバー16は、透光性を有する樹脂材料で形成されている。例えば、照明カバー16は、アクリル(PMMA)またはポリカーボネート(PC)等で形成されている。照明カバー16は、例えば平板状に形成され、筐体10の開口部に着脱自在に取り付けられる。これにより、照明カバー16の内側(すなわち、筐体10側)には、基板11上に形成された複数の光源12が収容される。なお、照明カバー16は、平板状のものに限らず、曲面を有する形状であってもよい。
取付具18は、道路に設置されている支柱1a(図1参照)に照明装置1を取り付けるための部材である。取付具18は、例えば照明装置1の農作地側の一端において、筐体10に接合されている。照明装置1は、例えば、取付具18が支柱1aに支柱取付用ベルト(図示せず)、取付具(図示せず)およびボルト(図示せず)で固定されることにより支柱1aに設置される。取付具18は、支柱取付用のベルトを通すためのベルト穴18aと、取付具へ固定するためのネジ穴18bとを有している。取付具18は、支柱1aにベルト取り付けされた取付具18にボルトにより固定されるとともに、支柱取付用のベルトにより支柱に固定される。なお、支柱1aは、照明装置1専用の支柱であってもよいし、電柱などの他の支柱であってもよい。照明装置1の支柱1aへの取付位置については、後に詳述する。
電源ユニット20は、光源12が発光するための電力および照明装置1が動作するために必要なその他の電力を供給する電源である。図2Bに示すように、電源ユニット20は、電源21と、制御部22と、照度センサ部23と、タイマ部24と、通信部25と、入力部26とを有している。
電源21は、光源12が発光するための電力を生成する電源である。
制御部22は、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報に基づいて、光源12から出力される照射光の強度を、電源21の出力を調整することにより制御する制御部である。制御部22は、例えばマイコンで構成されている。また、制御部22は、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に対応する照射光の強度の制御パターンを記憶している。制御パターンは、日単位のものであってもよいし、月単位または年単位のものであってもよい。
制御部22は、照度センサ部23から照明装置1の外部の照度が伝達されたとき、または、タイマ部24から時刻または日付が伝達されたときに、制御パターンに従って所定の制御を行う。所定の制御とは、例えば、光源12から照射される照射光の強度の制御である。なお、制御パターンの例については、後に詳述する。
なお、制御部22は、照明装置1の外部から通信部25を介して直接取得した時刻情報または日付情報に基づいて、光源12から照射される照射光の強度を制御してもよい。
照度センサ部23は、照明装置1の外部の照度を検出するセンサである。照度センサ部23は、例えば基板11が配置された側と反対側の筐体10の外側に配置されている。照度センサ部23は、検出した照度を制御部22に伝達する。このときの照度により、制御部22は、光源12から出力される照射光の強度を所定の強度に制御する。例えば、照度センサ部23で検出された照度が所定値よりも大きいときには、制御部22は、光源12から照射光がゼロ、つまり出力されないように制御する。また、照度センサ部23で検出された照度が当該所定値よりも小さいときには、制御部22は、光源12から所定の強度の照射光が出力されるように制御する。
タイマ部24は、農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報を保持する保持部である。農作物の生育周期に応じた時刻情報とは、例えば、光周性を有する農作物の場合、日の出の時刻、日の入りの時刻、正午等、時刻に関する情報である。日付情報とは、例えば、日、月、季節等、日付に関する情報である。
タイマ部24は、例えばマイコンで構成されている。また、タイマ部24は、時計機能を有し、保持された時刻になると、信号を制御部22に伝達する。また、このとき、タイマ部24は、保持された日付になったときに、信号を制御部22に伝達してもよい。これにより、制御部22は、タイマ部24から伝達された時刻および日付になると、制御パターンに従って所定の制御を行う。
通信部25は、農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報を照明装置1の外部から受信したり、情報を外部に送信したりする送受信部である。また、通信部25は、受信した時刻情報および日付情報をタイマ部24に送信する。通信部25は、例えば、電波により無線通信を行う通信装置である。通信部25は、例えば標準周波数報時電波を受信し、制御部22に時刻情報および日付情報を伝達する。また、通信部25は、農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報を照明装置1の外部から取得して制御部22に送信してもよい。この場合、電源ユニット20は、タイマ部24を備えない構成であってもよい。
入力部26は、タイマ部24に保持させる時刻情報または日付情報をタイマ部24に入力するための入力部である。入力部26は、例えば、時刻情報および日付情報をタイマ部24に入力するためのボタン、ダイヤルまたはキーボード等を備えていてもよい。これにより、ユーザは、入力部26を用いてタイマ部24に直接時刻情報および日付情報を入力することができる。なお、入力部26は、入力した時刻情報および日付情報を表示する表示部を備えていてもよい。これにより、ユーザは、入力した時刻情報および日付情報を確認することができる。
[照明装置の取り付け位置]
次に、第1の照射光および第2の照射光の照射方向について説明する。図3は、本実施の形態に係る照明装置1の照射光の照射方向の一例を示す図である。
図3では、照明装置1が取り付けられる環境の一例として、片側車線の車道と、車道に隣接する歩道と、歩道に隣接する畦と、畦に隣接する農作地とを示している。本実施の形態でいう道路とは、図3に示す車道、歩道および畦を含むものとする。また、図3に示す環境では、照明装置1は、歩道に設置されている支柱1aに取り付けられるものとする。
図3に示すように、照明装置1は、支柱1aに取り付けられることにより道路を照射するものである。照明装置1は、複数の光源12が一直線状に並んだ方向が、水平方向と角度θ1をなすように支柱1aに取り付けられる。また、照明装置1の照明カバー16が筐体10よりも下側(道路側)に配置されるように取り付けられる。
ここで、照明装置1の中心を鉛直下方に投影した位置(点Q)を基準(0度)として、照明装置1から片側車線の車道の歩道と反対側の端(点S)へ向かう角度を角度θ2とすると、照明装置1の照射光の道路側への照射角度は、θ2以上であることが好ましい。
また、照明装置1の中心を鉛直下方に投影した位置(点Q)を基準として、照明装置1から農作地と畦との境界(点T)へ向かう角度を角度θ3とすると、照明装置1の農作地側への照射角度はθ3以下であることが好ましい。しかし、実際には、照射角度がθ3以上の農作地の領域にも照明装置1からの照射光が照射されるので、後に後述するように、制御部22により照明装置1の照射光の強度を制御する。
[Pr型フィトクロムの光特性]
ここで、Pr型フィトクロムの光特性について説明する。図4は、Pr型フィトクロムが反応する光の波長領域を示す図である。図4において、横軸には光の波長を示している。縦軸には、相対効果すなわちPr型フィトクロムが反応する割合を示している。なお、破線で囲んだ領域は、光周性への影響が急激に高まる相対効果0.04を境界として、相対効果が0.04以上である波長領域を示している。
Pr型フィトクロムは、図4に示すように、波長550nm程度の光が照射されるときに反応し始め、照射される波長が徐々に大きくなると、波長680nm程度で反応のピークに到達する。さらに、Pr型フィトクロムは、照射される光の波長が徐々に大きくなるにつれて反応しなくなり、710nmより大きい波長の光では反応しない。したがって、本実施の形態では、Pr型フィトクロムが反応する光の波長を、波長550nm以上710nm以下の波長としている。
本実施の形態に係る照明装置1では、農作地で生育される農作物に、波長550nm以上710nm以下の波長を含む照射光を夜間に照射しない、または、照射光の強度を低減する制御を行うことが好ましい。
[照射光の強度の制御の方法]
ここで、照明装置1の照射光の制御の方法について説明する。以下では、夜間に照明装置1の照射光の強度を低減する制御の一例について説明する。図5は、実施の形態1に係る照明装置1の発光出力の制御パターンの一例を示す図である。
上述したように、制御部22は、制御部22に記憶された照射光の強度の制御パターンに従って照射光の強度を制御する。照射光の強度の制御パターンは、例えば図5に示すように年単位で設定されている。図5に示す制御パターンでは、発光出力は、Pr型フィトクロムへの影響が少なく農作物の光害が発生しないレベルであるW1と、一般照明としての出力レベルでありW1よりも大きいW2とに設定されている。農作物栽培期間の発光出力はW1、農作物栽培期間以外の期間の発光出力はW2に設定されている。制御部22は、農作物栽培期間の開始日になると、光源12からの発光出力がW1となるように、電源21から光源12に電力を供給する。また、制御部22は、農作物栽培期間の終了日になると、光源12からの発光出力がW2となるように、電源21から光源12に電力を供給する。
ここで、タイマ部24において、農作物栽培期間の開始日は例えば春分の日、農作物栽培期間の終了日は秋分の日として、日付情報が保持されている。タイマ部24は、春分の日になると、制御部22に春分の日であることを伝達する。これにより、春分の日であることを伝達された制御部22は、光源12からの発光出力がW1となるように、電源21を制御する。また、タイマ部24は、秋分の日になると、制御部22に秋分の日であることを伝達する。これにより、秋分の日であることを伝達された制御部22は、光源12からの発光出力がW2になるように、電源21を制御する。
これにより、農作物へはW1の発光出力の光しか照射されないので、農作物への光害の発生を抑制することができる。この制御パターンは年単位で設定されているため、照明装置1からは、毎年同じパターンで照射光が出力される。
なお、ユーザは、毎年制御パターンを変更してもよい。例えば、ユーザは、制御部22に記憶されている制御パターンのうち、農作物栽培期間の開始日および終了日における発光出力のレベルを変更してもよい。また、タイマ部24に保持される日付情報、すなわち、農作物栽培期間の開始日および終了日を変更してもよい。タイマ部24に保持される日付情報を変更する場合には、上述した入力部26から変更したい日付情報を入力すればよい。
また、上述した場合と同様、照射光の強度の制御パターンは、日単位で設定されていてもよい。この場合にも、一例として、発光出力は、Pr型フィトクロムへの影響が少なく農作物の光害が発生しないレベルであるW1と、一般照明としての出力レベルでありW1よりも大きいW2とに設定されている。発光出力W1は、日の入り時刻から日の出時刻までの夜間、発光出力W2は日の出時刻から日の入り時刻までの昼間に照射されるように設定されている。
制御部22は、日の入り時刻になると、光源12からの発光出力がW1となるように、電源21から光源12に電力を供給する。また、制御部22は、日の出時刻になると、光源12からの発光出力がW2となるように、電源21から光源12に電力を供給する。
ここで、タイマ部24において、日の入り時刻は例えば18時、日の出時刻は6時として日付情報が保持されている。タイマ部24は、18時になると、制御部22に18時であることを伝達する。これにより、18時であることを伝達された制御部22は、光源12からの発光出力がW1となるように、電源21を制御する。また、タイマ部24は、6時になると、制御部22に6時であることを伝達する。これにより、6時であることを伝達された制御部22は、光源12からの発光出力がW2になるように、電源21を制御する。
これにより、夜間には農作物へはW1の発光出力の光しか照射されないので、農作物への光害の発生を抑制することができる。
なお、日単位で制御パターンを用いる場合には、照度センサ部23により照度を検出して、日の入り時刻および日の出時刻を制御部22に伝達してもよい。例えば、照度センサ部23で検出された照度があらかじめ定められた所定の照度を日の出時刻および日の入り時刻の照度としてもよい。照度センサ部23で検出される照度が徐々に小さくなり、あらかじめ定められた所定の照度が検出されたときには、照度センサ部23は、その照度の時刻を日の入りの時刻として制御部22に伝達する。当該時刻を伝達された制御部22は、光源12からの発光出力がW1となるように、電源21から光源12に電力を供給する。また、照度センサ部23で検出される照度が徐々に大きくなり、あらかじめ定められた所定の照度が検出されたときには、照度センサ部23は、その照度の時刻を日の出の時刻として制御部22に伝達する。当該時刻を伝達された制御部22は、光源12からの発光出力がW1となるように、電源21から光源12に電力を供給する。
これにより、正確な時刻を設定しなくても、照明装置1の外部の照度を計測することにより、正確な時刻を設定した場合と同様、農作物への光害の発生を抑制することができる。
なお、制御部22は、上述した制御パターンを保持していない場合であっても、通信部25により制御パターンを受信し、通信部25から制御部22に時刻情報である日の入りの時刻および日の出時刻、または、日付情報を伝達することにより、上述した制御と同様の制御を行うことができる。
また、照明装置1がタイマ部24を備えていなくても、通信部25により照明装置1の外部から標準周波数報時電波を受信し、通信部25から制御部22に時刻情報および日付情報を伝達することにより、上述した制御と同様の制御を行うことができる。
以上、本実施の形態に係る照明装置1によると、照射光の強度を、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御することにより、農作物に対する光害の発生を抑制することができる。
なお、本実施の形態に係る照明装置1では、照射光の強度をW1とW2の2種類としたが、これに限らず、照射光の強度を複数の強度を設定してもよい。また、大小の強度に限らず、光源から光を照射するかしないかの制御であってもよい。また、本実施の形態に係る照明装置1では、光源12の照射光の強度を制御することとしたが、これに限らず、光源12の相関色温度、波長、放射エネルギー等他のパラメータ制御することとしてもよい。また、制御の単位は、年単位、日単位、または、その他の周期で制御することとしてもよい。
[効果等]
以上のように、本実施の形態に係る照明装置は、農作地に隣接した領域に設置される照明装置であって、基板上に配置された複数の光源と、前記光源から出力される照射光の強度を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記照射光の強度を、前記農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御する。
これにより、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御することにより、農作物に対する光害の発生を抑制することができる。
また、前記照明装置は、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報を設定するタイマ部を備え、前記制御部は、前記タイマ部に設定された時刻情報または日付情報に基づいて前記照射光の強度を制御してもよい。
これにより、タイマ部に設定された時刻情報または日付情報に基づいて照射光の強度を制御するので、農作物の生育周期等に応じて時刻情報または日付情報を変更することにより、制御パターンを変更して照明装置から光を照射することができる。
また、前記照明装置は、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報を前記タイマ部に入力するための入力部を備えてもよい。
これにより、ユーザは入力部から所望の時刻情報および日付情報を入力することができる。
また、前記照明装置は、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報を前記照明装置の外部から前記タイマ部に伝達する、または、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報を前記照明装置の外部から取得して前記制御部に伝達する通信部を備えてもよい。
これにより、通信部を介して、照明装置の外部から照射光の制御を行うことができる。
また、前記照明装置は、前記照明装置の外部の照度を検出する照度センサ部を備え、前記制御部は、前記照度センサ部で検出された照度に基づいて前記照射光の強度を制御してもよい。
これにより、タイマ部を備えない場合であっても、照度センサ部で検出された照度に基づいて照明装置1からの照射光を制御することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2に係る照明装置2について説明する。図6は、本実施の形態に係る照明装置2の構成を示す概略図である。図7は、第1の光源112から照射される照射光Aおよび第2の光源113から照射される照射光Bの特性について説明するための図である。図8は、本実施の形態に係る照明装置2の構成を示すブロック図である。
本実施の形態に係る照明装置2が実施の形態1にかかる照明装置1と異なる点は、光源として、異なる波長の光を照射する2種類の光源(第1の光源112および第2の光源113)を有している点である。以下、本実施の形態に係る照明装置2の構成について説明する。
[照明装置の構成]
図6に示すように、照明装置2は、筐体10と、基板111と、第1の光源112と、第2の光源113と、照明カバー(図示せず)と、取付具18と、電源ユニット120とを備えている。なお、図6において、照明カバーの図示は省略している。筐体10、照明カバーと、取付具18の構成は実施の形態1に示した照明装置1と同様であるため、説明を省略する。
第1の光源112は、発光素子112aと光学レンズ112bとを有している。同様に、第2の光源113は、発光素子113aと光学レンズ113bとを有している。第1の光源112は農作地側を照射するための光源であり、第2の光源113は道路側を照射するための光源である。また、第1の光源112と第2の光源113とは、基板111上のX方向およびY方向のそれぞれに行列状に交互に配置されている。これにより、第1の光源112からの照射光Aと第2の光源113からの照射光Bとが照射時に混合されるので、ユーザが光の色が場所によって異なる等の違和感を持つのを抑制することができる。
ここで、第1の光源112および第2の光源113の波長の特性について説明する。
上述したように、Pr型フィトクロムは、波長550nm以上710nm以下の波長の光により反応する。したがって、図3に示したように、畦に隣接する農作地には、少なくとも波長550nm以上710nm以下の波長を含まない第1の照射光Aのみが照射されることが好ましい。また、少なくとも農作地と畦の境界から畦、歩道および片側車線の車道幅分の領域全てには、すべての波長の光を含んだ第2の照射光Bが照射されるのが好ましい。
具体的には、第1の光源112からの照射光Aは、図7に示すように、第2の光源113からの照射光Bと比較して、波長550nm以上710nm以下の波長の光が含まれる割合が小さく、波長410nm以上470nm以下の波長の光が含まれる割合が大きい照射光とする。
このような照射光を照射するために、第1の光源112では、例えば、光学レンズ112bに、発光素子112aから照射される照射光から550nm以上710nm以下の波長の光を遮光する材料を用いている。光学レンズ112bは、例えば、上述した550nm以上710nm以下の波長の光を吸収する色素または顔料を練りこんだアクリル樹脂により形成されている。550nm以上710nm以下の波長の光を吸収する色素または顔料として、例えば、フタロシアニン化合物、インジゴ系化合物等を用いてもよい。なお、光学レンズ112bは、板状に形成されたアクリル樹脂またはガラスなど透光性を有する基板の表面に、上述した550nm以上710nm以下の波長の光を吸収する色素もしくは顔料を塗布したものであってもよい。また、アクリル樹脂やガラスなどの透光性を有する基板の表面に、酸化チタンのような高屈折率材料と、酸化ケイ素のような低屈折材料とを積層し、上述した550nm以上710nm以下の波長の光を反射させる光学多層膜を形成してもよい。
また、第2の光源113から照射される照射光Bはすべての波長の光を含むので、実施の形態1に示した光源12と同様の構成とする。
また、電源ユニット120は、図8に示すように、電源21と、制御部122と、照度センサ部23と、タイマ部24と、通信部25と、入力部26とを有している。電源21、照度センサ部23、タイマ部24、通信部25および入力部26の構成は、実施の形態1に示した電源21、照度センサ部23、タイマ部24、通信部25および入力部26と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。
制御部122は、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報に基づいて、第1の光源112および第2の光源113から出力される照射光の強度を、電源21の出力を調整することにより制御する。また、制御部122は、実施の形態1に示した制御部22と同様、農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に対応する照射光の強度の制御パターンを記憶している。制御パターンは、日単位のものであってもよいし、月単位または年単位のものであってもよい。
制御部122は、照度センサ部23から照明装置2の外部の照度が伝達されたとき、または、タイマ部24から時刻または日付が伝達されたときに、制御パターンに従って所定の制御を行う。所定の制御とは、例えば、第1の光源112および第2の光源113からそれぞれ照射される照射光Aおよび照射光Bの強度の制御である。なお、制御パターンの例については、後に詳述する。
なお、制御部122は、照明装置2の外部から通信部25を介して直接取得した時刻情報または日付情報に基づいて、第1の光源112および第2の光源113から照射される照射光の強度を制御してもよい。
[照射光の強度の制御の方法]
ここで、照明装置2の照射光の制御の方法について説明する。図9は、本実施の形態に係る照明装置2の発光出力の制御パターンの一例を示す図である。
照射光の強度の制御パターンは、例えば図9に示すように年単位で設定されている。図9に示す制御パターンでは、発光出力は、W1と、W1よりも大きいW2とに設定されている。農作物栽培期間には、第1の光源112から照射される照射光Aの発光出力はW2に設定され、第2の光源113から照射される照射光Bの発光出力はW1に設定されている。また、農作物栽培期間以外の期間には、第1の光源112から照射される照射光Aの発光出力はW1に設定され、第2の光源113から照射される照射光Bの発光出力はW2に設定されている。
制御部122は、農作物栽培期間の開始日になると、第1の光源112からの発光出力がW2、第2の光源113からの発光出力がW1となるように、電源21から第1の光源112および第2の光源113に電力を供給する。また、制御部122は、農作物栽培期間の終了日になると、第1の光源112からの発光出力がW1、第2の光源113からの発光出力がW2となるように、電源21から第1の光源112および第2の光源113に電力を供給する。
農作物栽培期間の開始日および終了日は、実施の形態1に示した照明装置1と同様、タイマ部24から制御部122に伝達される。例えば、農作物栽培期間の開始日は例えば春分の日、農作物栽培期間の終了日は秋分の日として、タイマ部24に日付情報が保持されている。タイマ部24は、春分の日および秋分の日になると、制御部22に春分の日および秋分の日のそれぞれであることを伝達する。これにより、春分の日および秋分の日であることを伝達された制御部22は、第1の光源112および第2の光源113からの発光出力が上述した発光出力となるように電源21を制御する。
これにより、農作物に550nm以上710nm以下の波長の光が照射されるのを抑制することができるので、農作物への光害の発生を抑制することができる。この制御パターンは年単位で設定されているため、照明装置2からは、毎年同じパターンで照射光が出力される。
なお、ユーザは、実施の形態1に示した照明装置1と同様、毎年制御パターンを変更してもよい。例えば、農作物栽培期間の開始日および終了日、農作物栽培期間の開始日および終了日における発光出力のレベルを変更してもよい。
また、照射光の強度の制御パターンは、日単位で設定されていてもよい。例えば、制御部122は、日の入り時刻になると、第1の光源112からの発光出力がW2、第2の光源113からの発光出力がW1となるように、電源21から第1の光源112および第2の光源113に電力を供給してもよい。また、制御部122は、日の出時刻になると、第1の光源112からの発光出力がW1、第2の光源113からの発光出力がW2となるように、電源21から第1の光源112および第2の光源113に電力を供給してもよい。このとき、タイマ部24において、日の入り時刻は例えば18時、日の出時刻は6時として日付情報が保持されていてもよい。
また、日単位で制御パターンを用いる場合には、実施の形態1に示した照明装置1と同様、照度センサ部23により照度を検出して、日の入り時刻および日の出時刻を制御部22に伝達してもよい。これにより、正確な時刻を設定しなくても、照明装置2の外部の照度を計測することにより、正確な時刻を設定した場合と同様、農作物への光害の発生を抑制することができる。
また、制御部122は、上述した制御パターンを保持していない場合であっても、通信部25により制御パターンを受信し、通信部25から制御部22に時刻情報である日の入りの時刻および日の出時刻、または、日付情報を伝達することにより、上述した制御と同様の制御を行ってもよい。
また、照明装置1がタイマ部24を備えていなくても、通信部25により照明装置1の外部から標準周波数報時電波を受信し、通信部25から制御部22に時刻情報および日付情報を伝達することにより、上述した制御と同様の制御を行ってもよい。
また、図9に示した照射光の強度の制御パターンでは、農作物栽培期間の開始日および終了日に、第1の光源112および第2の光源113の発光出力をW1またはW2に切り替えていたが、第1の光源112および第2の光源113の発光出力の切換日は、農作物栽培期間の開始日および終了日に限られない。また、第1の光源112および第2の光源113の発光出力は、W1またはW2等のように2値に限られず、徐々に変更することとしてもよい。以下に、照明装置2の発光出力の制御パターンの他の例を示す例を示す。
図10は、本実施の形態に係る照明装置2の発光出力の制御パターンの他の例を示す図である。ここでは、農作物栽培期間として稲作期間を例としている。稲作期間としては、図10に示すように、3月下旬から10月上旬までを想定している。この場合、稲作期間の中間の日を、例えば7月1日とする。この日を、第1の光源112から照射される照射光Aが最大、第2の光源113から照射される照射光Bが最小となる日付情報として用いる。また、ここでは、第1の光源112および第2の光源113からの照射光の強度の制御を年単位で行っているので、7月1日の半年後である1月1日を、第1の光源112から照射される照射光Aが最小、第2の光源113から照射される照射光Bが最大となる日付情報として用いる。つまり、図10に示す制御パターンでは、第1の光源112からの照射光Aの強度は、7月1日に最大となった後徐々に小さくなり、1月1日に最小となった後徐々に大きくなり、再び7月1日に最大となる。同様に、第2の光源113からの照射光Bの強度は、7月1日に最小となった後徐々に大きくなり、1月1日に最大となった後徐々に小さくなり、再び7月1日に最小となる。このとき、第1の光源112および第2の光源113の発光出力の合計は一定である。
このような制御パターンとすることにより、農作物である稲に対して急激に照射されるのを抑制することができる。したがって、照明装置2全体から照射される照射光の強度を一定に保ちつつ、農作物への光害の発生をより抑制することができる。
以上、本実施の形態に係る照明装置2によると、550nm以上710nm以下の波長の光を含まない第1の光源112と、すべての波長の光を含む第2の光源113を備えるので、第1の光源112と第2の光源113とを年単位または日単位で制御することにより、農作物に対する光害の発生を抑制することができる。
なお、本実施の形態に係る照明装置1では、照射光の強度をW1とW2の2種類としたが、これに限らず、照射光の強度を複数値設定してもよい。また、照射光の強度の変更に限らず、光源から光を照射するかしないかの制御を行ってもよい。また、本実施の形態に係る照明装置1では、第1の光源112および第2の光源113の照射光の強度を制御することとしたが、これに限らず、第1の光源112および第2の光源113の相関色温度、波長、放射エネルギー等他のパラメータ制御することとしてもよい。また、制御の単位は、年単位、日単位、または、その他の周期で制御することとしてもよい。
[効果等]
以上のように、本実施の形態に係る照明装置は、前記複数の光源は、所定の波長の光を含まない第1の光源と、前記第1の光源以外の第2の光源とを有し、前記制御部は、前記第1の光源からの照射光の強度と前記第2の光源からの照射光の強度との合計が一定となるように前記第1の光源および前記第2の光源を制御してもよい。
これにより、第1の光源と、すべての波長の光を含む第2の光源を備えるので、第1の光源と第2の光源とを年単位または日単位で制御することにより、農作物に対する光害の発生を抑制することができる。
また、前記所定の波長は、550nm以上710nm以下の波長であってもよい。
これにより、Pr型フィトクロムが吸収し易い約550nm以上710nm以下の波長の光を含まない照射光Aを照射するので、農作物に対する光害の発生を抑制することができる。
また、前記照明装置は、前記農作地側の端部に、前記照明装置を支柱に取り付けるための取付具を備え、前記第1の光源および前記第2の光源は、前記基板において、前記取付具側の辺の中心と前記取付具と反対側の辺の中心とを結ぶ第1の方向および前記第1の方向と直交する第2の方向に、行列状に交互に配置されていてもよい。
これにより、第1の光源からの照射光と第2の光源からの照射光とが照射時に混合されるので、ユーザが光の色が場所によって異なる等の違和感を持つのを抑制することができる。
(変形例1)
次に、変形例1について説明する。図11は、本変形例に係る照明装置3の構成を示す概略図である。なお、図11においては、照明カバー16の図示を省略している。
本変形例に係る照明装置3が実施の形態2にかかる照明装置2と異なる点は、基板111上における第1の光源112と第2の光源113の配置位置である。
照明装置3は、図3に示したように、支柱1aに取り付けられることにより道路を照射するものである。ここで、550nm以上710nm以下の波長の光を含まない照射光Aは、農作地側へ照射され、すべての波長の光を含む照射光Bは、道路側へ照射されることが好ましい。したがって、照射光Aを照射する第1の光源112は農作地側へ、照射光Bを照射する第2の光源113は道路側へ配置されることが好ましい。
つまり、図11に示すように、照明装置3では、基板111上において、第1の光源112は、第2の光源113よりも取付具18に近い側に配置されている。これにより、照射光Aは農作地側に照射され易く、照射光Bは道路側へ照射され易くなる。したがって、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
なお、基板111に配置する第1の光源112および第2の光源113の個数は、上述したものに限らず変更してもよい。また、基板111上における第1の光源112および第2の光源113の配置位置は、第1の光源112が第2の光源113よりも取付具18に近い側に配置されるのであれば、上述した配置に限らず変更してもよい。
以上のように、本変形例に係る照明装置は、前記農作地側の端部に、前記照明装置を支柱に取り付けるための取付具を備え、前記第1の光源は、前記第2の光源よりも前記取付具側に配置されていてもよい。
これにより、照射光Aは農作地側に照射され易く、照射光Bは道路側へ照射され易くなるので、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
(変形例2)
次に、変形例2について説明する。図12は、本変形例に係る照明装置4の構成を示す概略図である。なお、図12においては、照明カバー16の図示を省略している。
本変形例に係る照明装置4が実施の形態2に係る照明装置2と異なる点は、第1の光源112と第2の光源113が配置された基板111が、基板111の両端以外の中央部が筐体10から離れるように湾曲している点である。
照明装置4は、照明装置1と同様、図3において照明装置4の中心を鉛直下方に投影した位置(点Q)を基準(0度)として、照明装置4から片側車線の車道の歩道と反対側の端(点S)へ向かう角度を角度θ2とすると、照明装置4から照射光Bの道路側への照射角度は、θ2以上であることが好ましい。
また、照明装置4の中心を鉛直下方に投影した位置(点Q)を基準として、照明装置4から農作地と畦との境界(点T)へ向かう角度を角度θ3とすると、照明装置4から照射光Aの農作地側への照射角度はθ3以上、照射光Bの農作地側への照射角度はθ3未満であることが好ましい。
そこで、図12に示すように、照明装置4では、第1の光源112と第2の光源113が配置された基板111として、基板111の両端以外の中央部が筐体10から離れるように湾曲している基板を用いている。なお、基板111の両端は、筐体10に配置されている。
基板111上において、第1の光源112は、図12に示すように、取付具18に近い側に配置されている。また、基板111上において第2の光源113は、第1の光源112よりも取付具18から離れた位置に配置されている。
これにより、第1の光源112から照射された照射光Aは、より農作地側に照射され易く、第2の光源113から照射された照射光Bは、より道路側に照射され易くなる。したがって、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
なお、基板111に配置する第1の光源112および第2の光源113の個数は、上述したものに限らず変更してもよい。また、基板111上における第1の光源112および第2の光源113の配置位置は、第1の光源112が第2の光源113よりも取付具18に近い側に配置されるのであれば、上述した配置に限らず変更してもよい。
以上のように、本変形例に係る照明装置では、前記基板の両端は、前記取付具が設けられた筐体上に配置されており、前記基板は、前記基板の両端以外の中央部が前記筐体から離れるように湾曲していてもよい。
基板の両端以外の中央部が筐体から離れるように湾曲していることにより、第1の光源から照射された照射光Aは、より農作地側に照射され易く、第2の光源から照射された照射光Bは、より道路側に照射され易くなる。よって、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
(変形例3)
次に、変形例3について説明する。図13は、本変形例に係る照明装置5の構成を示す概略図である。なお、図13においては、照明カバー16の図示を省略している。
本変形例に係る照明装置5が実施の形態2に係る照明装置2と異なる点は、第1の光源112が配置される第1の基板311aおよび311cと第2の光源113が配置される第2の基板311bとが異なる基板である点である。
具体的には、図13に示すように、筐体10のX方向に沿って、第1の基板311a、第2の基板311bおよび第1の基板311cがY方向の一端側から他端側にこの順に配置されている。第1の基板311aおよび311cの上には、第1の光源112が4つ配置されている。第2の基板311bの上には、第2の光源113が4つ配置されている。
また、基板311aおよび311cにおいて、第1の光源112が配置された面の法線方向は、筐体10の第1の基板311aおよび311cと第2の基板311bとが配置された面の法線方向よりも、農作地側に向かっている。基板311bにおいて、第2の光源113が配置された面の法線方向は、筐体10の第1の基板311aおよび311cと第2の基板311bとが配置された面の法線方向よりも、道路側に向かっている。
これにより、第1の光源112から照射された照射光Aは、より農作地側に照射され易く、第2の光源113から照射された照射光Bは、より道路側に照射され易くなる。したがって、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
なお、本変形例では、第1の基板311aおよび311cを第2の基板311bの両側に配置しているが、これに限らず、第2の基板311bを2枚用意し、第1の基板311aの両側に1枚ずつ配置し、第1の基板311cを配置しない構成であってもよい。また、これに限らず、第1の基板311aおよび311cと第2の基板311bとの枚数は増加させてもよい。また、第1の基板311aおよび311c、第2の基板311bの形状および大きさは、変更してもよい。また、第1の基板311aおよび311c、第2の基板311bにそれぞれ配置する第1の光源112および第2の光源113の個数は、上述したものに限らず変更してもよい。
以上のように、本変形例に係る照明装置では、前記基板は、前記第1の光源が配置された第1の基板と前記第2の光源が配置された第2の基板とを有し、前記第1の基板と前記第2の基板は、前記第1の基板の前記第1の光源が配置された面が前記第2の基板の前記第2の光源が配置された面よりも前記取付具の方向を向くように配置されていてもよい。
第1の基板と第2の基板とを設けることにより、第1の光源から照射された照射光Aは、より農作地側に照射され易く、第2の光源から照射された照射光Bは、より道路側に照射され易くなる。よって、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
(変形例4)
次に、変形例4について説明する。図14は、本変形例に係る照明装置6の構成を示す概略図である。なお、図14においては、照明カバー16の図示を省略している。
本変形例に係る照明装置6が変形例3に係る照明装置5と異なる点は、第1の基板411aと第2の基板411bとの配置位置が、照明装置5に示した第1の基板311aおよび311cと第2の基板311bと異なる点である。
具体的には、図14に示すように、筐体10の上には、第1の基板411aと第2の基板411bとが配置されている。第1の基板411aの上には、第1の光源112が6つ配置されている。また、第2の基板411bの上には、第2の光源113が6つ配置されている。
また、取付具18に近い側の筐体10には、凹部410が形成されている。凹部410は、取付具18に近づくにつれて深さが深くなるように形成されている。つまり、凹部410の底面は取付具18に近づくほど深さが深くなるように傾斜している。
ここで、第1の基板411aは、凹部410の底面に配置されている。また、第2の基板411bは、筐体10において、凹部410が形成されていない位置に配置されている。したがって、基板411aにおける第1の光源112が配置された面の法線方向は、第2の基板411bにおける第2の光源113が配置された面の法線方向よりも農作地側に向かっている。
これにより、第1の光源112から照射された照射光Aは、より農作地側に照射され易くなる。したがって、農作物に対して光害の発生をより抑制することができる。
なお、本変形例においても、第1の基板411aおよび第2の基板411bの枚数は増加させてもよい。また、第1の基板411aおよび第2の基板411bの形状および大きさは、変更してもよい。また、第1の基板411aおよび第2の基板411bにそれぞれ配置する第1の光源112および第2の光源113の個数は、上述したものに限らず変更してもよい。
(他の変形例等)
以上、本発明の実施の形態に係る照明装置について説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。
例えば、制御部における制御パターンは、上述したものに限らず適宜変更してもよい。例えば、年単位の制御パターンとしてもよいし、日単位の制御パターンとしてもよい。また、農作物栽培期間の開始日および終了日を適宜変更してもよいし、農作物栽培期間の開始日および終了日における発光出力のレベルを変更してもよい。
また、農作物栽培期間の開始日および終了日を日付情報として設定することに限らず、発光出力のレベルが最大となる日および最小となる日を日付情報として設定してもよいし、その他の日を設定してもよい。
また、発光出力は、2値に限られず、複数値設定してもよいし、徐々に変化するパターンとしてもよい。
また、光源の数は、上述した実施の形態に示した個数に限らず変更してもよい。また、発光素子の種類についても、LEDに限らずその他の光源を用いた光源としてもよい。また、光源は、発光素子が光学レンズで覆われた構成であってもよいし、光学レンズを有しない構成であってもよい。
また、上述した実施の形態および変形例で用いた数値、形状、材料は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数値、形状、材料に制限されない。
以上、実施の形態および変形例について、当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
1、2、3、4、5、6 照明装置
11、111、311a、311b、311c、411a、411b 基板
12 光源
12a、112a、113a 発光素子
12b、112b、113b 光学レンズ
16 照明カバー
18 取付具
20、120 電源ユニット
21 電源
22、122 制御部
23 照度センサ部
24 タイマ部
25 通信部
26 入力部
410 凹部

Claims (11)

  1. 農作地に隣接した領域に設置される照明装置であって、
    基板上に配置された複数の光源と、
    前記光源から出力される照射光の強度を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記照射光の強度を、前記農作地で生育される農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報に基づいて制御する
    照明装置。
  2. 前記照明装置は、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報を設定するタイマ部を備え、
    前記制御部は、前記タイマ部に設定された時刻情報または日付情報に基づいて前記照射光の強度を制御する
    請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記照明装置は、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報または日付情報を前記タイマ部に入力するための入力部を備える
    請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記照明装置は、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報を前記照明装置の外部から前記タイマ部に伝達する、または、前記農作物の生育周期に応じた時刻情報および日付情報を前記照明装置の外部から取得して前記制御部に伝達する通信部を備える
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明装置。
  5. 前記照明装置は、前記照明装置の外部の照度を検出する照度センサ部を備え、
    前記制御部は、前記照度センサ部で検出された照度に基づいて前記照射光の強度を制御する
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の照明装置。
  6. 前記複数の光源は、所定の波長の光を含まない第1の光源と、前記第1の光源以外の第2の光源とを有し、
    前記制御部は、前記第1の光源からの照射光の強度と前記第2の光源からの照射光の強度との合計が一定となるように前記第1の光源および前記第2の光源を制御する
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 前記所定の波長は、550nm以上710nm以下の波長である
    請求項6に記載の照明装置。
  8. 前記照明装置は、前記農作地側の端部に、前記照明装置を支柱に取り付けるための取付具を備え、
    前記第1の光源および前記第2の光源は、前記基板において、前記取付具側の辺の中心と前記取付具と反対側の辺の中心とを結ぶ第1の方向および前記第1の方向と直交する第2の方向に、行列状に交互に配置されている
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。
  9. 前記照明装置は、前記農作地側の端部に、前記照明装置を支柱に取り付けるための取付具を備え、
    前記第1の光源は、前記第2の光源よりも前記取付具側に配置されている
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。
  10. 前記基板の両端は、前記取付具が設けられた筐体上に配置されており、
    前記基板は、前記基板の両端以外の中央部が前記筐体から離れるように湾曲している
    請求項9に記載の照明装置。
  11. 前記基板は、前記第1の光源が配置された第1の基板と前記第2の光源が配置された第2の基板とを有し、
    前記第1の基板と前記第2の基板は、前記第1の基板の前記第1の光源が配置された面が前記第2の基板の前記第2の光源が配置された面よりも前記取付具の方向を向くように配置されている
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の照明装置。
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