JP2018153112A - 植物用照明器具及び植物用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】植物の種類に依らず適用できることで拡張性が高く、それでいて植物の成長を促進する光を植物の高さ方向と四方の双方で均一に照射することが可能な植物用照明器具及び植物用照明装置を提供する。【解決手段】本発明の植物用照明器具は、植物の成長を促進する光を照射する光源と、前記光源の周囲に配置されて当該光源の光を前方に反射させる第１反射部材と、前記光源に対して前記第１反射部材とは反対側に配置され、その側面に複数の貫通孔を有するとともにその内面に前記光を反射可能な円筒状導光体と、を含むことを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、植物用照明技術に関し、より詳細には植物に対して害を為す病害虫を除去し、又は植物の成長を助長するための植物用照明器具及び植物用照明装置に関する。

オランダや日本をはじめとした先進諸国では、従来型の農業に対してエレクトロニクスを組み合わせることで農作物の生産効率を飛躍的に向上させる開発が進んでいる。例えば植物の成長に対して病害虫は脅威であるが、従来の薬剤散布に代えて人工的な光を用いてこの病害虫を除去するシステムなどが提案されつつある。

例えば特許文献１では、植物の病害虫対策として有効な紫外光であるＵＶ−Ｂ光が用いられ、植物の成長に応じて配光を容易に制御できるとともに植物が成長して装置に近づいた場合に植物に葉焼け障害を生じないようにすることができる照明装置が提案されている。

また、特許文献２では、同様にＵＶ−Ｂ光を利用し、さらに透過孔が形成された反射板を光源に接続することで、光源からの距離が近い植物の葉に対する葉焼けを抑制できる植物病害防除用照明器具が提案されている。
なお、上記した病害虫駆除用のＵＶ−Ｂ光の他、植物の成長促進に有効な光として例えば可視光にＵＶ−Ａ光を付加して照射すると植物の生育が促進されることが知られている。

一方、照射対象を植物に限らなければ照明器具はオフィスや家具などでも用いられており、例えば特許文献３の照明器具では、貫通孔を複数形成した筒状の光拡散部材の端部に光源を配置し、当該光源から光拡散部材を介して拡散した光が均一に四方へ照射されるように構成されている。

特開２０１２−１７０３６１号公報 特開２０１３−１２６３７９号公報 特開２０１３−６２０８４号公報

しかしながら、上記した特許文献に記載の技術では、植物の病害虫駆除としてある程度の効果は挙げているものの、少なくとも下記の点において改善の余地は未だにあると言える。
すなわち、上記特許文献２にも開示されているように、植物育成では一般的に植物が比較的高密度で植えられることが多く、光源からの光を効率よく周囲へ拡散せねばならない。しかしながら、例えば特許文献１に開示された照明器具では、植物のうち上側に多くの光が届く一方で側方への均一な照射は困難であるという課題を有している。

また、特許文献２では、そもそもベース台１３に向かう光を充分に利用できておらず光の利用効率が高いとは言えない。さらに、特許文献２では植物の下側に光源を配置する形態であることから側方にも光は照射可能であるが、植物によっては背丈が比較的大きくなるものも多く、かような植物に対しては別途高さを調整する機構を準備せねばならずコスト高となってしまう。
また、特許文献３は、そもそも植物用途ではないことに加え、光源からの光を植物用途として有効に利用する点ではそのまま適用できるものではなく、照射の均一性も十分ではない。

本発明は、かような課題を解決することを一例に鑑みてなされたものであり、植物の種類に依らず適用できることで拡張性が高く、それでいて植物の成長を促進（ＵＶ−Ａ光による助長や、ＵＶ−Ｂ光による病害虫駆除など）する光を植物の高さ方向と四方の双方で均一に照射することが可能な植物用照明器具及び植物用照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる植物用照明器具は、（１）植物の成長を促進する光を照射する光源と、前記光源の周囲に配置されて当該光源の光を前方に反射させる第１反射部材と、前記光源に対して前記第１反射部材とは反対側に配置され、その側面に複数の貫通孔を有するとともにその内面で前記光を反射可能な円筒状導光体と、を含むことを特徴とする。

なお、上記した（１）に記載の植物用照明器具においては、（２）前記光源は、前記植物に付着する病害虫を駆除するＵＶ−Ｂ光を照射する光源であることが好ましい。
また、上記した（２）に記載の植物用照明器具においては、（３）前記第１反射部材及び前記円筒状導光体の少なくとも一方は、前記ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上であることが好ましい。

また、上記した（１）〜（３）のいずれかに記載の植物用照明器具においては、（４）前記貫通孔は、前記円筒状導光体の周方向に列を為すとともに、前記円筒状導光体の軸方向に隣り合う孔の中心位置が前記周方向にずれるように配列されていることが好ましい。

また、上記した（１）〜（４）のいずれかに記載の植物用照明器具においては、（５）前記複数の貫通孔は、以下の関係式を満足するように前記円筒状導光体の側面に形成されることが好ましい。
０．５１＜Ｄ／Ｔ＜１．７ 且つ、０．２９＜Ｄ／Ｌ＜１．９
ただし、
Ｄ：貫通孔の直径
Ｔ：周方向における貫通孔の第一列と、この第一列と軸方向で隣り合う前記周方向における貫通孔の第二列を想定した場合の、前記第一列に属する第１の貫通孔の中心と、前記第二列に属し前記第１の貫通孔に隣接する第２の貫通孔の中心との周方向の距離
Ｌ：前記想定した場合の、前記第１の孔の中心と、前記第２の孔の中心との軸方向の距離

また、上記した（１）〜（５）のいずれかに記載の植物用照明器具においては、（６）前記光源に対して前記第１反射部材とは反対側に、前記光源の光を周方向に反射させる第２反射部材を更に有することが好ましい。
このとき、上記した（６）に記載の植物用照明器具においては、（７）前記第２反射部材は、前記円筒状反射板の軸方向に複数配置されていることが好ましい。

また、上記した（１）〜（７）のいずれかに記載の植物用照明器具においては、（８）前記円筒状反射板の側面には、周方向に沿って、前記複数の貫通孔が形成された拡散領域と、前記貫通孔が形成されない非拡散領域とが形成されていることが好ましい。
また、上記した（８）に記載の植物用照明器具においては、（９）前記周方向に沿って、前記拡散領域と前記非拡散領域が交互に配置されていることが好ましい。
さらに上記課題を解決するため、本発明の一実施形態にかかる植物用照明装置は、上記した（１）〜（９）のいずれかに記載の植物用照明器具と、植物の成長を促進する光を照射する光源と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、筒状導光体の軸方向の長さを調整するだけで植物の種類に依らず適用することができ、高い拡張性を備えるとともに、設置スペースが小さく構造も簡単な植物用照明器具などを提供することができる。また、第１反射部材と円筒状導光体との組み合わせによって光源からの光を高さ方向や周方向へ均一に拡散することができ、これにより植物の成長を促進することが可能となる。

第１実施形態に係る植物用照明器具１００を含む植物用照明装置ＩＳの外観を示す模式図である。 植物用照明装置ＩＳのうち光源１０の模式図である。 植物用照明器具１００のうち第１反射部材２０付近を示す部分拡大図である。 植物用照明器具１００のうち円筒状導光体３０を示す模式図である。 円筒状導光体３０の側面に形成される貫通孔３３の配置を説明する模式図である。 第１実施形態に係る植物用照明器具１００を含む植物照明装置ＩＳによる照射シミュレーションを説明する図及びグラフである。 第２実施形態に係る植物用照明器具２００を含む植物用照明装置ＩＳの外観を示す模式図である。 第３実施形態に係る植物用照明器具３００を含む植物用照明装置ＩＳの外観を示す模式図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。なお、それぞれの図中において、植物用照明器具１００の円筒状導光体３０の主軸が延びる軸方向をＺ方向、このＺ方向と交わる方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向と便宜的に定義した。しかしながらこれら方向付けは、本発明の技術的範囲を何ら制限するものではない。

≪第１実施形態≫
図１〜図６を用いて本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る植物用照明装置ＩＳの外観を模式的に示した図である。同図に示すように、植物用照明装置ＩＳは、光源１０と、植物用照明器具１００を少なくとも含んでいる。このうち植物用照明器具１００は、第１反射部材２０及び円筒状導光体３０を少なくとも含み、更に接続部材４１を介して第２反射部材４０を有して構成されている。

図１及び図２に示すように、光源１０は、植物の成長を促進する光を照射する機能を備えている。光源１０が照射する光としては、例えば紫外光が例示される。このうち、特に植物に付着する病害虫を駆除するために有効な波長を有するＵＶ−Ｂ領域の光（以下、「ＵＶ−Ｂ光」とも称する）が本実施形態で使用されることが望ましい。

なお、本実施形態では病害虫駆除のためＵＶ−Ｂ光を用いたが、この形態に限られず、植物の成長を促進する限りにおいて、例えば植物の成長を助長する波長域であるＵＶ−Ａ領域の光やその他の波長域の光を用いてもよい。

また、具体的な光源１０の構造としては、特に制限はないが、コストや入手の容易さを考慮すると、図２に例示したごとき電球型光源（ＵＶ−Ｂの波長を有する電球型ＵＶランプ）が最適である。また、かような電球型光源としては、外形が電球状であればよく、例えば電球（白熱球）の他に、電球型ハロゲンランプ、電球型蛍光管、コンパクト形蛍光管、電球型ＬＥＤなど公知の種々の構造を適用してもよい。

なお、光源１０は、リモートコントロール機を有して遠隔操作が可能となっていてもよい。これにより、作業者はリモコンのスイッチを制御して植物用照明装置ＩＳの光源１０から照射される光のＯＮ／ＯＦＦなどを制御することができる。また、光源１０が複数種類の波長を照射可能な光源であれば、当該リモコンを介して照射する波長を適宜切り替えることができる。

図１及び図３に示すように、第１反射部材２０は、光源１０の周囲に配置されて当該光源１０の光を前方に反射させる機能を有する。より具体的に本実施形態の第１反射部材２０は、光源１０の周囲を囲うお椀型の反射板からなる。そして本実施形態では、お椀型の内側すなわち反射板の光源側表面は鏡面仕上げとなっている。
また、図３に示すように、本実施形態では公知の固定板とビスからなる固定具ＦＳによって、第１反射部材２０と円筒状導光体３０などが固定されている。しかしながら第１反射部材２０と円筒状導光体３０との固定方法はこの態様に限定されず公知の種々の手法を適用してもよい。
また、光源１０と第１反射部材２０とは互いにビス止めなど公知の連結部材で連結されていてもよいし、互いの位置関係がズレない限りにおいて連結されておらずともよい。

この第１反射部材２０の材質としては、光源１０から照射される光を効率的に反射させる材料が望ましく、本実施形態ではＵＶ−Ｂ光の反射率が高い鏡面アルミニウム板材を採用している。そして本実施形態の第１反射部材２０は、特にＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上であることも特徴となっている。ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％未満であると植物に対する病害虫駆除としての機能が充分に発揮できないからである。

なお本実施形態では第１反射部材２０の材質としてＵＶ−Ｂ光の反射率が高いという観点からアルミニウムを用いたが、ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上確保する限りにおいてこの材質に限定されない。また、照明として利用する波長域の光に応じて、例えばＡｇなど他の公知の材質を適用してもよい。

また、第１反射部材２０は、少なくとも表面がＵＶ−Ｂ光の反射率を８０％以上確保できれいればよいので、例えば鋼板などの裏面（光源１０と対向する面）にアルミニウムを蒸着やコーティングしたＡｌ蒸着板材やＡｌコーティング板材を用いてもよい。この場合、さらに鋼板の表面（Ａｌ層の下層）にはニッケルめっき層やクロムめっき層あるいは亜鉛めっき層などを形成して防食機能を持たせてもよい。

また、第１反射部材２０に用いられるお椀型の形状としては、光源１０から照射された光を効率的に前方（円筒状導光体３０が配置される方向）へ照射可能な形状が好ましい。かような形状としては、例えば放物面や楕円面などが例示され、第１反射部材２０として楕円鏡構造や放物面鏡構造を採用する場合には、これらの焦点に光源１０が位置するように配置することが望ましい。

図１及び図４に示すように、円筒状導光体３０は、光源１０に対して第１反射部材２０とは反対側すなわち光源１０の前方（光源１０からの光が第１反射部材２０によって反射される方向）に配置される。また、円筒状導光体３０は、その側面３１に複数の貫通孔３３を有するとともに、その内面３２で光源１０の光を反射することが可能となっている。

この円筒状導光体３０の材質は、特に制限はないが、筒状の内側表面が鏡面仕上げとなっており、第１反射部材２０と同様に光源１０から照射される光を効率的に反射させる材料が望ましい。したがって、本実施形態の円筒状導光体３０は、ＵＶ−Ｂ光の反射率が高い鏡面アルミニウム板材が採用されており、このＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上であることも特徴となっている。

なお本実施形態では円筒状導光体３０の材質としてＵＶ−Ｂ光の反射率が高いという観点からアルミニウムを用いたが、ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上確保する限りにおいてこの材質に限定されない。また、照明として利用する波長域の光に応じて、例えばＡｇなど他の公知の材質を適用してもよい。

また、円筒状導光体３０は、少なくとも内面３２がＵＶ−Ｂ光の反射率を８０％以上確保できれいればよいので、例えば鋼板などの裏面（後に内面３２となる面）にアルミニウムを蒸着やコーティングしたＡｌ蒸着板材やＡｌコーティング板材を用いてもよい。この場合、さらに鋼板の表面（Ａｌ層の下層）にはニッケルめっき層やクロムめっき層あるいは亜鉛めっき層などを形成して防食機能を持たせてもよい。

円筒状導光体３０の外形としては、第１反射部材２０と端部が接続可能であって且つその内面３２が鏡面となって貫通孔が側面に形成可能であれば、種々の筒状形状が適用できる。図１や図３などに示すとおり、本実施形態では、この円筒状導光体３０は、第１反射部材２０と接続されてその内面に光源１０からの光を取り入れる円筒状反射板となっている。なお円筒状導光体３０の外形は、円筒状に限られず、例えば三角筒や四角筒などの角筒状であってもよい。

＜円筒状導光体３０の側面３１における貫通孔３３の配置形態＞
次に図４を用いて、円筒状導光体３０の側面３１における貫通孔３３の配置について詳述する。図４（ａ）は本実施形態の円筒状導光体３０の部分外観図であり、（ｂ）はその展開図である。なお、説明の便宜上、図４（ａ）では無孔領域３１ａは図示を省略している。

図４（ｂ）に示すとおり、円筒状導光体３０を製造するに際しては、まず長方形状の板材を準備する。上述したように、この板材としては、鏡面アルミニウム板材を適用してもよいし、鋼板などの基材上にアルミニウムを蒸着やめっき処理したものでもよい。次いで、準備した板材に対し、必要な表面洗浄などを行った後に、所望の位置にパンチなどプレス加工によって複数の貫通孔３３を形成する。

このとき、同図に示すとおり、板材には、Ｚ方向に沿って、無孔領域３１ａ、小径孔領域３１ｂおよび大径孔領域３１ｃがそれぞれ形成される。
このうち無孔領域３１ａは、円筒状導光体３０のうち一番光源に近い領域であり、その周囲には植物の葉が届かないことが多いことから光源１０からの光を四方へは拡散させず前方へ送り出す領域となっている。また、背の高い植物で光源１０近くまで葉が伸びる場合には、無効領域３１ａが光源１０からの直射光を遮り、これにより植物の葉焼けを防ぐ効果も奏することができる。なお、この無孔領域３１ａは必須ではなく、適宜省略してもよい。

また、小径孔領域３１ｂは、後述する大径孔領域３１ｃに比して相対的に小径の貫通孔３３が形成される領域である。大径孔領域３１ｃに比して小径孔領域３１ｂは光源１０に近いため、本実施形態では円筒状導光体３０の軸方向（Ｚ方向）に対して光量がほぼ均一となるように貫通孔３３の径を領域毎に異ならせることとした。また、貫通孔３３の配置は、軸方向（Ｚ方向）に隣接する４列の周方向（θ方向）列が一組となって、軸方向（Ｚ方向）に繰り返して配置されるパターンとなっている。

次に大径孔領域３１ｃは、小径孔領域３１ｂよりも光源１０から遠い位置にあるため、相対的に大径の貫通孔３３が形成されている。貫通孔３３の配置は、軸方向（Ｚ方向）に隣接する２つの周方向（θ方向）列が一組となって、軸方向（Ｚ方向）に繰り返して配置されるパターンとなっている。なお、本実施形態では、軸方向（Ｚ方向）における大径孔領域３１ｃの大きさと小径孔領域３１ｂの大きさは、ほぼ等しくなっている。しかしながらこの態様に限られず、例えば光源１０の出力強度に応じて、大径孔領域３１ｃの大きさを小径孔領域３１ｂの大きさよりも小さくしてもよいし、その逆としてもよい。

また、周方向（θｚ方向）に関しても、複数の貫通孔３３が形成された拡散領域３１ｄと、貫通孔３３が形成されない非拡散領域３１ｅとが形成されている。これにより、この板材が円筒状となったときは、周方向に沿って、複数の貫通孔３３が形成された拡散領域３１ｄと、貫通孔３３が形成されない非拡散領域３１ｅとが形成されることになる。

そして図４（ｂ）に示すとおり、本実施形態では、周方向に沿って拡散領域３１ｄと非拡散領域３１ｅが交互に配置されており、拡散領域３１ｄの割合のほうが非拡散領域３１ｅの割合よりも大きくなっている。なお、より好ましくは、円筒状導光体３０における非拡散領域３１ｅは、拡散領域３１ｄの２割以下である。

これにより、例えば植物を植えた間に本実施形態の植物用照明装置ＩＳを配備する場合、植物の列間（畝間）に相当する向きに非拡散領域３１ｅが位置付けられ、植物群に相当する向きに拡散領域３１ｄが位置付けられるようにすることができる。

かような貫通孔３３が形成された板材を加工機などで円筒形に折り曲げてから、Ｘ方向の両端部にある固着領域３１ｆ同士を接合する。なお、この接合の態様としては、公知の種々の技術を適用してもよく、例えば固着領域３１ｆ同士を超音波接合してもよいし、これらを加熱によって溶着してもよいし、公知の接着剤で互いを固着してもよい。なお、図４（ａ）に示した円筒状導光体３０では、固定孔３４（図４（ｂ）を参照）を介してビス止めしてある。

＜円筒状導光体３０の側面３１における貫通孔３３同士の位置関係＞
次に図５を用いて、円筒状導光体３０の側面３１における貫通孔３３同士の位置関係について詳述する。なお図５は、図４（ａ）における円筒状導光体３０の側面３１の一部を拡大した図となっている。より詳しくは、図５（ａ）は、図４（ｂ）の展開図における大径孔領域３１ｃの貫通孔３３の配置の一部を拡大した模式図である。そして図５（ｂ）は、図４（ｂ）の展開図における小径孔領域３１ｂの貫通孔３３の配置の一部を拡大した模式図である。

まず本実施形態の貫通孔３３は、円筒状導光体３０の周方向に列を為すとともに、円筒状導光体３０の軸方向（Ｚ方向）に隣り合う孔の中心位置が周方向（θ方向）にずれるように配列されている。

図５（ａ）（ｂ）を用いてより詳細に説明すると、図５（ａ）では周方向に第一列Ｃ１を為す複数の貫通孔３３のうち左から２番目の第１貫通孔３３ａと、周方向に第二列Ｃ２を為す複数の貫通孔３３のうち左から２番目の第２貫通孔３３ｂとの位置関係に着目する。同様に図５（ｂ）では、それぞれ左から３番目、４番目の貫通孔に着目する。なお説明の便宜上、図５（ａ）では第一列Ｃ１と第二列Ｃ２のみを示し、図５（ｂ）では第一列Ｃ１と第二列Ｃ２を含む５列の周方向列のみを示したが、他図からも明らかなとおり、複数の貫通孔３３の周方向における列はこの二列または五列のみでないことは言うまでもない。

この場合、第２貫通孔３３ｂの中心位置Ｏ_２は、第１貫通孔３３ａの中心位置Ｏ_１に対してＺ方向の直下にはなく、周方向にＴだけずれて配置している。これにより、上記貫通孔３３の位置関係が適用された領域は、Ｚ方向に関して貫通孔３３が一列に並んでしまうことが抑制される。言い換えれば、円筒状導光体３０の拡散領域３１ｄにおいて、軸方向（Ｚ方向）に隣接する周方向（θ方向）の複数列（Ｚ方向の繰り返し配置パターンの一組分の列）全体で見たときに、貫通孔３３のない部分の周方向（θ方向）の幅を狭くすることができ、さらには無いようにすることもできる。

そして上記特許文献のごとき従来構造の照明器具では貫通孔が一列に並ぶことによって明暗の縞模様が生じていたが、本実施形態では植物用照明器具１００の周囲に拡散する光による照度ムラが生じてしまうのを抑制することが可能となる。

このとき、円筒状導光体３０の側面３１に形成される複数の貫通孔３３は、以下の関係式（１）及び（２）を満足することが好ましい。
０．５１＜Ｄ／Ｔ＜１．７ ・・・（１）
０．２９＜Ｄ／Ｌ＜１．９ ・・・（２）
ただし、
Ｄ：貫通孔の直径
Ｔ：周方向における貫通孔３３の第一列Ｃ１と、この第一列Ｃ１と軸方向で隣り合う周方向における貫通孔３３の第二列Ｃ２を想定した場合の、第一列Ｃ１に属する第１貫通孔３３ａの中心Ｏ_１と、第二列Ｃ２に属し第１貫通孔３３ａに隣接する第２貫通孔３３ｂの中心Ｏ_２との周方向の距離
Ｌ：この想定した場合の、第１貫通孔３３ａの中心Ｏ_１と、第２貫通孔３３ｂの中心Ｏ_２との軸方向の距離

上記したＤ／Ｔが０．５１以下、又はＤ／Ｌが０．２９以下の場合には、円筒状導光体３０の軸方向又は周方向に沿った縞模様の照度ムラが生じてしまうことがある。一方で、Ｄ／Ｔが１．７を超えるか、又はＤ／Ｌが１．９を超える場合には、貫通孔３３のパンチング加工が難しくなり、また、円筒状導光体３０の強度も弱くなる不具合が生じてしまう。そしてＤ／ＴおよびＤ／Ｌの上限は、それぞれ１．１未満、さらには１．０以下が加工面、強度面からより好適である。

なお本実施形態では、上記した大径孔領域３１ｃ及び小径孔領域３１ｂの双方で、上記した貫通孔３３同士の位置関係を適用しているが、上記照度ムラの影響が出ない限りにおいてこの形態に限られず、大径孔領域３１ｃ及び小径孔領域３１ｂの少なくとも一方で上記貫通孔３３の位置関係が適用されていてもよい。

図１に戻り、本実施形態の植物用照明器具１００の説明を継続する。
第２反射部材４０は、後述する接続部材４１を介して円筒状導光体３０の下端に接続されている。この第２反射部材４０は、例えば外形が円錐状の部材であり、ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上の鏡面アルミニウム板材が採用されている。

なお本実施形態では第２反射部材４０の材質としてＵＶ−Ｂ光の反射率が高いという観点からアルミニウムを用いたが、ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上確保する限りにおいてこの材質に限定されない。また、照明として利用する波長域の光に応じて、例えばＡｇなど他の公知の材質を適用してもよいし、鋼板などの基材にＡｌやＡｇなどを蒸着又はコーティング処理したものを用いてもよい。この場合、さらに鋼板の表面（Ａｌ層の下層）にはニッケルめっき層やクロムめっき層あるいは亜鉛めっき層などを形成して防食機能を持たせてもよい。

そして第２反射部材４０における底面の直径は、例えば円筒状導光体３０の大きさとほぼ同じとなっている。これにより、円筒状導光体３０からの光を有効に植物の葉裏などへ照射することが可能となり、しかも器具全体をスリムに構成することができる。
なお本実施形態は上記した態様に限定されず、第２反射部材４０における底面の直径は、円筒状導光体３０のＸＹ平面方向における幅よりも大きくともよいし、これより小さくてもよい。

また、第２反射部材４０における軸方向の高さも特に制限はないが、例えば円筒状導光体３０の小径孔領域３１ｂ又は大径孔領域３１ｃの大きさとほぼ同じであってもよいし、これらよりも小さくともよい。
また、本実施形態では第２反射部材４０は円錐状であるが、円筒状導光体３０内を通過して第２反射部材４０に達した光が周囲に拡散可能であれば、三角錐や四角錐など角錐であってもよい。

接続部材４１は、円筒状導光体３０から第２反射部材４０を吊るして支持するための部材である。この接続部材４１の材質に特に制限はなく、例えば公知の鋼材やアルミ材などの金属材を適用できる。また、接続部材４１と円筒状導光体３０との接続箇所や、接続部材４１と第２反射部材４０との接続箇所は、例えば溶着やビス止めなど公知の締結手段を適用してもよい。なお、接続部材４１は、円筒状導光体３０の非拡散領域３１ｅの下方部分に設けるのが、植物側面等への光の照射を妨げないので好ましい。

＜植物用照明装置ＩＳによる照射シミュレーション実験＞
以上説明した第１実施形態によれば、第１反射部材２０と円筒状導光体３０との組み合わせによって光源１０からの光を高さ（Ｚ）方向や周（θ）方向へほぼ均等な光量で光を拡散することができ、これにより植物の成長を促進することが可能となる。また、円筒状導光体３０の軸方向の長さは適宜調整が可能であるため、単にその長さを調整するだけで多くの植物の栽培に適用できるなど高い拡張性を備えている。

図６に、第１実施形態に係る植物用照明装置ＩＳによる照射状態をシミュレーションにより調べた結果を示す。このうち図６（ａ）は、このシミュレーションにおける植物用照明装置ＩＳによる照射環境を示す模式図である。同図に示すとおり、ビニールハウスや植物栽培工場を想定して植物用照明装置ＩＳを吊り下げた状態とし、この植物用照明装置ＩＳから所定距離だけ離間した位置に測定面ＭＰを置き、この面での光量をシミュレーションで算出した。

図６（ｂ）には、上記測定面ＭＰで算出された光量のグラフを示す。
このうち同図における左側のグラフは光源１０とその下に円筒状導光体３０のうち無孔領域３１ａ部分のみを吊り下げた場合について算出したものであり、右側のグラフは本実施形態の植物用照明装置ＩＳを吊り下げた場合について算出したものである。同グラフから明らかなとおり、光源１０と無孔領域３１ａのみでは測定面ＭＰの上側半分程度しか光が到達せず、しかもＸ方向への光の広がりもないことから均一な光の拡散は実現できていない。

一方で本実施形態によれば、測定面ＭＰの下端まで光が到達しているばかりでなく、さらにはＸ方向にも充分な広がりを見せている。換言すれば、光源１０からの光がほぼ均一に四方へ拡散しており、周囲に植えられる植物に対して充分な量の光を供給可能なことが証明された。

このように本実施形態では、パンチングなどで開口調整された円筒状導光体（円筒状反射板）３０を用い、電球型の光源１０から照射される光を高さ方向及び周方向にほぼ均等に拡散させることを実現した。そして更には、この筒状導光体の側面に形成される複数の貫通孔３３における配置を上記のとおり工夫することで、周方向で縞模様が生じてしまう照度ムラの課題をも解決するに至った。

なお、本実施形態の植物用照明器具１００は、第２反射部材４０と接続部材４１を具備していたが、これらは必須ではなく適宜省略してもよい。かような場合にも、光源１０から照射される光を高さ方向及び周方向にほぼ均等に拡散させることができ、さらには周方向で縞模様が生じてしまう照度ムラの課題をも解決できる。

≪第２実施形態≫
次に図７を用いて本実施形態の第２実施形態について説明する。
上記した第１実施形態では円筒状導光体３０の下端には第２反射部材４０が接続されていたが、本実施形態ではこれに代えて長孔筒５０を有する点に主とした特徴がある。
よって、以下では既述した実施形態と異なる点を主として説明し、既述の実施形態と同様な機能を持つ部材については同じ番号を付してその説明は適宜省略する（続く第３実施形態でも同様）。

すなわち図７に示すとおり、本実施形態の植物用照明器具２００は、上記した第１反射部材２０、円筒状導光体３０、及び長孔筒５０を含んで構成されている。このうち、長孔筒５０は、円筒状導光体３０と同じ直径を有した中空円筒状の部材である。

この長孔筒５０の材質としては、ＵＶ−Ｂ光の反射率が高いという観点からアルミニウムが用いられている。しかしながら長孔筒５０の材質は、ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上確保する限りにおいてに限定されない。また、照明として利用する波長域の光に応じて、例えばＡｇなど他の公知の材質を適用してもよいし、鋼板などの基材にＡｌやＡｇなどを蒸着またはめっき処理してもよい。

また、長孔筒５０を製造するに際しては、上記した円筒状導光体３０と同様に、例えばまず長方形状の板材を準備する。この板材としては、鏡面アルミニウム板材を適用してもよいし、鋼板などの基材上にアルミニウムを蒸着やめっき処理したものでもよい。次いで、準備した板材に対し、必要な表面洗浄などを行った後に、所望の位置にパンチなどプレス加工によって複数の長孔を形成する。

次いで、長孔が形成された板材を円筒状としてビス止めや溶着などして固定すると、本実施形態の長孔筒５０が製造される。
なお、円筒状導光体３０と長孔筒５０の接続手法としては、特に制限はなく、例えばビスを用いた固定や接着剤を用いた固着、あるいは加熱による溶着など公知の種々の手法を適用してもよい。また、円筒状導光体３０と長孔筒５０を、共通の一枚の板材を曲げてなる予め一体の構成として形成してもよい。

長孔筒５０は、少なくとも内面３２がＵＶ−Ｂ光の反射率を８０％以上確保できれいればよいので、例えば鋼板などの裏面（後に内面３２となる面）にアルミニウムを蒸着やコーティングしたＡｌ蒸着板材やＡｌコーティング板材を用いてもよい。この場合、さらに鋼板の表面（Ａｌ層の下層）にはニッケルめっき層やクロムめっき層あるいは亜鉛めっき層などを形成して防食機能を持たせてもよい。

以上説明した第２実施形態に係る植物用照明器具２００及びこれを具備する植物用照明装置ＩＳは、光源１０と無孔領域３１ａのみの場合に比して格段に優れた効果を奏することができる。すなわち本第２実施形態によれば、電球型の光源１０から照射される光を高さ方向及び周方向にほぼ均等に拡散させることを実現でき、さらには周方向で縞模様が生じてしまう照度ムラの課題をも解決できる。

なお第２実施形態では、第２反射部材４０は具備していなかったが、植物用照明器具２００が第２反射部材４０と接続部材４１を更に備えていてもよい。この場合には、例えば長孔筒５０の更に下端に接続部材４１を介して第２反射部材４０が吊り下げ支持される構成などが考えられる。

≪第３実施形態≫
次に図８を用いて本実施形態の第３実施形態について説明する。
上記した第１実施形態では円筒状導光体３０の下端に円錐状の第２反射部材４０を具備していたが、本実施形態の植物用照明器具３００では長孔筒５０と笠状の第３反射部材６０を有する点に主とした特徴がある。

図８（ａ）に示すように、本実施形態の植物用照明器具３００は、植物用照明器具１００に対して第２反射部材４０が省かれるとともに長孔筒５０と第３反射部材６０を含んで構成されている。
このうち第３反射部材６０は、例えば円筒状導光体３０が通過可能な挿入孔を具備した笠状の反射部材である。そして第３反射部材６０は、例えば光源１０に対して第１反射部材２０とは反対側に設置される。

第３反射部材６０の材質に特に制限はないが、本実施形態ではＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上の鏡面アルミニウム板材が採用されている。なお本実施形態では第３反射部材６０の材質としてアルミニウムを用いたが、ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上確保する限りにおいてこの材質に限定されない。また、照明として利用する波長域の光に応じて、例えばＡｇなど他の公知の材質を適用してもよいし、鋼板などの基材にＡｌやＡｇなどを蒸着又はめっき処理してもよい。

また、第３反射部材６０は、光源１０の光を周方向に反射させる機能を有している。本実施形態の第３反射部材６０は、外形が笠状であるため、当該光源１０から出射した光は進行方向（−Ｚ方向）とは逆向きの上側に向けて反射させる。これにより、例えば高さのある植物に対してその葉裏へも有効に光源１０からの光を照射することが可能となる。

なお、第３反射部材６０は、円筒状導光体３０に対して少なくとも１つ設置されていればよいが、本実施形態の第３反射部材６０は、円筒状導光体３０の軸方向に複数配置されている。

より具体的には、植物用照明器具３００は、第３反射部材６０ａと、第３反射部材６０ｂとを含んでいる。
第３反射部材６０ａは、円筒状導光体３０の下端における側面３１に設置されている。一方、第３反射部材６０ｂは、長孔筒５０の下端（円筒状導光体３０との接続箇所と反対側の端部）に設置されている。

よって、この第３反射部材６０ｂには円筒状導光体３０が通過する貫通孔は形成されずともよく、光源１０から円筒状導光体３０内を通る光がそのまま第３反射部材６０ｂを直進して貫通しないように構成されていてもよい。
このように本実施形態では、第３反射部材６０ｂに上記貫通孔は形成されていないが、この態様に限られず第３反射部材６０ａと同様に貫通孔を有していてもよい。

また、本実施形態の植物用照明器具３００は、長孔筒５０を具備しているがこれを省略してもよい。その場合、上記した少なくとも１つの第３反射部材６０は、円筒状導光体３０の側面３１に取り付けられる。
例えば第３反射部材６０ａと第３反射部材６０ｂの２つを備える場合には、図８（ｃ）に示すように、第３反射部材６０ａは円筒状導光体３０における側面３１のうち小径孔領域３１ｂと大径孔領域３１ｃの境界に配置され、第３反射部材６０ｂは円筒状導光体３０における下端の側面３１に配置されていてもよい。

以上説明した第３実施形態に係る植物用照明器具３００及びこれを具備する植物用照明装置ＩＳは、上記した各実施形態と同様に、光源１０と無孔領域３１ａのみの場合に比して格段に優れた効果を奏することができる。

以上説明した各実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
例えば、上記した第１実施形態から第３実施形態を適宜組み合わせて新たな植物用照明器具や植物用照明装置を構成してもよい。

また、第１実施形態から第３実施形態における植物用照明器具１００〜３００では、これらを直立して吊り下げるような使用例を説明したが、この形態に限られず斜めに傾斜するように吊り下げてもよいし、水平方向に寝かせて使用してもよい。

また、上記した各実施形態は、例えば以下のとおり変形が可能である。
第１実施形態については、上記したとおり、例えば第２反射部材４０と接続部材４１を省略してもよい。
第２実施形態については、上記したとおり、例えば第２反射部材４０と接続部材４１を長孔筒５０の下端に追加してもよい。
第３実施形態については、例えば図８（ｂ）で第２反射部材４０と接続部材４１を長孔筒５０の下端に追加してもよい。この場合において、更に、第３反射部材６０ａと第３反射部材６０ｂの少なくとも一方は省略してもよい。
また、第３実施形態については、例えば図８（ｃ）で長孔筒５０を円筒状導光体３０の下端に追加してもよい。この場合において、更に、第３反射部材６０ａと第３反射部材６０ｂの少なくとも一方は省略してもよい。

以上説明したように、本発明の植物用照明器具は、植物の種類を問わず植物栽培分野で広く適用が可能である。

Ｐ 植物
ＩＳ 植物用照明装置
１００〜３００ 植物用照明器具
１０ 光源
２０ 第１反射部材
３０ 筒状導光体
４０ 第２反射部材
５０ 長孔筒
６０ 第３反射部材

Claims (10)

1. 植物の成長を促進する光を照射する光源の周囲に配置されて当該光源の光を前方に反射させる第１反射部材と、
   前記光源に対して前記第１反射部材とは反対側に配置され、その側面に複数の貫通孔を有するとともにその内面で前記光を反射可能な円筒状導光体と、
   を含むことを特徴とする植物用照明器具。
2. 前記光源は、前記植物に付着する病害虫を駆除するＵＶ−Ｂ光を照射する光源である請求項１に記載の植物用照明器具。
3. 前記第１反射部材及び前記円筒状導光体の少なくとも一方は、前記ＵＶ−Ｂ光の反射率が８０％以上である請求項２に記載の植物用照明器具。
4. 前記貫通孔は、前記円筒状導光体の周方向に列を為すとともに、前記円筒状導光体の軸方向に隣り合う孔の中心位置が前記周方向にずれるように配列されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の植物用照明器具。
5. 前記複数の貫通孔は、以下の関係式を満足するように前記円筒状導光体の側面に形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の植物用照明器具。
   ０．５１＜Ｄ／Ｔ＜１．７ 且つ、
   ０．２９＜Ｄ／Ｌ＜１．９
   ただし、
   Ｄ：貫通孔の直径
   Ｔ：周方向における貫通孔の第一列と、この第一列と軸方向で隣り合う前記周方向における貫通孔の第二列を想定した場合の、前記第一列に属する第１貫通孔の中心と、前記第二列に属し前記第１貫通孔に隣接する第２貫通孔の中心との周方向の距離
   Ｌ：前記想定した場合の、前記第１貫通孔の中心と、前記第２貫通孔の中心との軸方向の距離
6. 前記光源に対して前記第１反射部材とは反対側に、前記光源の光を周方向に反射させる第２反射部材を更に有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の植物用照明器具。
7. 前記第２反射部材は、前記円筒状反射板の軸方向に複数配置されている請求項６に記載の植物用照明器具。
8. 前記円筒状反射板の側面には、周方向に沿って、前記複数の貫通孔が形成された拡散領域と、前記貫通孔が形成されない非拡散領域とが形成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の植物用照明器具。
9. 前記周方向に沿って、前記拡散領域と前記非拡散領域が交互に配置されている請求項８に記載の植物用照明器具。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の植物用照明器具と、
    植物の成長を促進する光を照射する光源と、
    を含む植物用照明装置。