JP3139194U - 植物育成用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤからの光を均一に混合させて照射することが可能な植物育成用照射装置を提供することである。
【解決手段】複数の青色ＬＥＤと、複数の赤色ＬＥＤと、前記各ＬＥＤの光射出方向にそれぞれ設けられ、前記各ＬＥＤから射出される光をほぼ全て前方に集光させる集光レンズと、前記複数のＬＥＤを一体的に保持するＬＥＤ保持体と、前記各集光レンズの光射出方向に設けられ、前記各集光レンズにより集光された光を混合する光混合板と、を具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本考案は、ＬＥＤ光源を用いた植物育成用照明装置に関するものである。

従来、白熱電球、蛍光灯、水銀灯、ナトリウムランプ等を光源として、その光源からの光を利用して、植物に光合成をさせる植物育成用照明装置が種々考えられている。

例えば特許文献１に示すように、蛍光灯や白熱電球を用いて、それらの光源からの光を植物に照射させるものがある。

しかしながら、蛍光灯や白熱電球を光源とした植物育成用装置では、その光源の寿命が短いため、光源の交換を頻繁に行う必要がありメンテナンスが大変であるという問題がある。また、光源の周囲の温度が上昇し、植物に悪影響を及ぼすという問題がある。さらに、装置を小型化することが困難であり、設置に広いスペースが必要となる問題がある。

近年では、例えば特許文献２に示すように、複数のＬＥＤからの光を直接植物に当て、植物に光合成をさせる植物育成用照明装置が考えられている。ＬＥＤを用いた植物育成用照明装置の利点としては、光源の寿命が長く、点灯時の発熱が比較的少ないため周囲の温度上昇が少ない、ということが挙げられる。

しかしながら、ＬＥＤからの光を直接植物に当てるものであると、場所によって照射されている光の色の混合比率が均一でないため、植物の成長にばらつきが生じるという問題がある。
特開平１１−２６６７０４号公報 特開２００１−００００４４号公報

そこで本考案は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、ＬＥＤからの光を均一に混合させて照射することが可能な植物育成用照射装置を提供することをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本考案に係る植物育成用照明装置は、複数の青色ＬＥＤと、複数の赤色ＬＥＤと、前記各ＬＥＤの光射出方向にそれぞれ設けられ、前記各ＬＥＤから射出される光を植物の方向へ集光させる集光レンズと、前記複数のＬＥＤを一体的に保持するＬＥＤ保持体と、前記各集光レンズの光射出方向に設けられ、前記各集光レンズにより集光された光を混合する光混合板と、を具備することを特徴とする。

このようなものであれば、植物の育成に必要な青色の光と赤色の光を、光混合板で均一に混合した後に植物へ照射することができるため、全ての植物における成長を促進させることができ、さらに個々の植物に関しても全体的な成長を促進させることができる。また、集光レンズにより、ＬＥＤから射出される光をほぼ全て植物に向かって集光させるため光量が増し、植物の育成を効率的に促進させることができる。さらに、ＬＥＤ保持体に、複数のＬＥＤが一体的に設けられているためＬＥＤの配線が簡素化でき、メンテナンスが容易になり、加えて従来よりも小型化することが可能である。また、ＬＥＤと光混合板との距離を容易に調整することも可能である。そして、ＬＥＤを用いるため、光源の寿命が長くなる。

ＬＥＤから射出された光を、より多く集光させるためには、前記集光レンズが、回転体形状であり、前記ＬＥＤを収容する凹部と、前記ＬＥＤから射出された光のうち、光軸からの射出角が所定角度以上の光を前方へ反射する膨出湾曲面と、からなるものがよい。

前記集光レンズを、前記各ＬＥＤそれぞれの光射出方向で、前記各ＬＥＤの光軸と同軸上に容易に取り付けるためには、前記ＬＥＤ保持体が、前記集光レンズを前記各ＬＥＤの光射出方向にそれぞれ取り付けるための取り付け部を備えているとよい。

メンテナンスを容易に行うことができ、さらには装置全体の小型化を可能とするためには、前記取り付け部は、前記各ＬＥＤの周囲に互いに独立して設けられているとよい。

前記集光レンズと前記取り付け部の着脱が簡単にでき、メンテナンスを容易に行えるようにするためには、前記集光レンズ又は前記取り付け部の一方が凹部を有し、前記集光レンズ又は前記取り付け部の他方が凸部を有し、それら凹部及び凸部が着脱可能に嵌合するとよい。

光損失を可及的に抑えＬＥＤからの光を有効活用し、植物の育成を効率よくするためには、前記光混合板が、光射出面にダイヤカット模様による凹凸形状の光拡散部を有する拡散板であるとよい。

このように構成した本考案によれば、ＬＥＤからの光を均一に混合させて照射することが可能な植物育成用照射装置を提供することできる。

以下、本考案の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、図１は、本実施形態に係る植物育成用照明装置１を示す模式図である。図２は、集光レンズ４及び取り付け部５を示す斜視図である。図３は、ＬＥＤ保持体２、ＬＥＤ３１、３２、集光レンズ４及び取り付け部５の断面図の模式図である。図４は、光混合板６を示す斜視図である。

本実施形態に係る植物育成用照明装置１は、ＬＥＤ３１、３２からの光を照射して、植物の育成を促進させるための植物育成用照射装置であって、複数の青色ＬＥＤ３１と、複数の赤色ＬＥＤ３２と、前記各ＬＥＤ３１、３２の光射出方向にそれぞれ設けられ、前記各ＬＥＤ３１、３２から射出される光をほぼ全て前記植物に向かって集光する集光レンズ４と、前記複数のＬＥＤ３１、３２を一体的に保持するＬＥＤ保持体２と、前記各集光レンズ４の光射出方向に設けられ、前記各集光レンズ４により集光された光を混合して、前記植物に光を照射する光混合板６と、を備えている。

以下、各部について説明する。

ＬＥＤ保持体２は、複数の青色ＬＥＤ３１及び複数の赤色ＬＥＤ３２を保持するものであり、例えば鉄やアルミニウム等の金属から形成される矩形形状をなす平板である。具体的には、ＬＥＤ保持体２は、青色ＬＥＤ３１と赤色ＬＥＤ３２とを１つずつ交互に保持するものである。なお、各色のＬＥＤ３１、３２がそれぞれ複数（例えば３、４個）集まった群を交互に保持するものであってもよい。また、前記ＬＥＤ３１、３２は規則的に配置されていてもよいし、不規則的に配置されていてもよい。さらに、前記ＬＥＤ３１、３２は等間隔に配置されていてもよいし、間隔を違えて配置されていてもよい。

なお、青色ＬＥＤ３１及び赤色ＬＥＤ３２は、本実施形態では面実装型のＬＥＤである。

集光レンズ４は、図２及び図３に示すように、ＬＥＤ３１、３２から射出された光をほぼ全て植物の方向へ集光するもので、例えば透明なプラスチックから形成される中実な回転体形状をなすものである。また、集光レンズ４は、ＬＥＤ３１、３２を収容する収容凹部４１と、前記ＬＥＤ３１、３２から射出された光のうち、光軸からの射出角が所定角度以上の光を前方へ反射する膨出湾曲面４２とからなる。さらに図２に示すように、光を射出する先端部おいて、中心軸に対して垂直方向に突出する略直方体形状の凸部４３が軸対称に２箇所設けられている。そして、この凸部４３が、後述する凹部５１に嵌り、集光レンズ４を取り付け部５へ着脱可能に取り付けることができる。

取り付け部５は、集光レンズ４をＬＥＤ３１、３２の光軸と同軸上に保持するもので、例えばプラスチックから形成され、略円筒形状をなしている。また、取り付け部５は、ＬＥＤ３１、３２各々の周囲に互いに独立するように、ＬＥＤ保持体２に設けられている。さらに、図２及び図３に示すように、取り付け部５の先端部には、基端部（ＬＥＤ保持体２）に向かって垂直に略直方体形状の凹んだ凹部５１が軸対称に２箇所設けられている。そして、この凹部５１が、前記凸部４３と嵌合し、集光レンズ４を取り付け部５へ着脱可能に取り付けることができる。

光混合板６は、入射した光を拡散や乱反射して混ぜ合わせ、その光を光射出面６１からほぼ全て植物へ照射させる。また、光混合板６は、矩形形状をなす平板であり、集光レンズからの光がほぼ全て入射する形状をなす。そして、光射出面６１にダイヤカット模様による凹凸形状の光拡散部６２を有する拡散板である。具体的には、図４に示すように、菱形底面の四角錐が複数設けられており、その菱形底面が平板に隙間なく敷き詰められた形状である。

＜本実施形態の効果＞
このようなものであれば、植物の育成に必要な青色の光と赤色の光を、光混合板で均一に混合した後に植物へ照射することができるため、全ての植物における成長を促進させることができ、さらに個々の植物に関しても全体的な成長を促進させることができる。また、集光レンズにより、ＬＥＤから射出される光をほぼ全て植物に向かって集光させるため光量が増し、植物の育成を効率的に促進させることができる。さらに、ＬＥＤ保持体に、複数のＬＥＤが一体的に設けられているためＬＥＤの配線が簡素化でき、メンテナンスが容易になり、加えて従来よりも小型化することが可能である。また、ＬＥＤと光混合板との距離を容易に調整することも可能である。そして、ＬＥＤを用いているため、光源の寿命が長くなる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本考案は前記実施形態に限られるものではない。以下の説明において前記実施形態に対応する部材には同一の符号を付すこととする。

例えば、前記実施形態では、ＬＥＤ保持体２は、鉄やアルミニウム等の金属から形成され、その形状は、例えば矩形形状をなす平板であったが、ＬＥＤ３１、３２や取り付け部５を保持できるものであれば、素材又は形状は他のものであってもよい。

また、前記実施形態では、青色ＬＥＤ３１と赤色ＬＥＤ３２とからなるものであったが、植物の育成の促進に効果的な色であれば、他の色のＬＥＤを組み合わせたものを用いてもよい。

また、前記実施形態では、集光レンズ４を、各ＬＥＤ３１、３２それぞれの光射出方向で、各ＬＥＤ３１、３２の光軸と同軸上に取り付ける観点から、ＬＥＤ３１、３２のそれぞれの周囲に独立して取りつけ部５が保持されているものであったが、その他、取り付け部が、各ＬＥＤ３１、３２の光軸と同軸上に集光レンズを取り付けれるように、各ＬＥＤ３１、３２の配置に対応させて集光レンズを一体的に配置させたものであってもよい。

また、前記実施形態では、集光レンズ４は、取り付け部５に着脱可能となるよう、凹凸部を設けたものであるが、他の構造によって着脱可能となるものでもよい。

その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本考案は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

本考案の一実施形態に係る植物育成用照明装置の模式的構成図。 同実施形態において取り付け部及び集光レンズを示す斜視図。 同実施形態においてＬＥＤ、取り付け部、及び集光レンズの断面図の模式図。 同実施形態において光混合板を示す斜視図。

符号の説明

１・・・・・植物育成用照明装置
２・・・・・ＬＥＤ保持体
３１・・・・青色ＬＥＤ
３２・・・・赤色ＬＥＤ
４・・・・・集光レンズ
４１・・・・収容凹部
４２・・・・膨出湾曲面
４３・・・・凸部
５・・・・・取り付け部
５１・・・・凹部
６・・・・・光混合板
６１・・・・光射出面
６２・・・・光拡散部

Claims (6)

1. ＬＥＤからの光を照射して、植物の育成を促進させるための植物育成用照射装置であって、
   複数の青色ＬＥＤと、
   複数の赤色ＬＥＤと、
   前記複数のＬＥＤを一体的に保持するＬＥＤ保持体と、
   前記各ＬＥＤの光射出方向にそれぞれ設けられ、前記各ＬＥＤから射出される光をほぼ全て前記植物に向かって集光する集光レンズと、
   前記各集光レンズの光射出方向に設けられ、前記各集光レンズにより集光された光を混合して、前記植物に光を照射する光混合板と、を具備する植物育成用照明装置。
2. 前記集光レンズが、回転体形状であり、前記ＬＥＤを収容する凹部と、前記ＬＥＤから射出された光のうち、光軸からの射出角が所定角度以上の光を前方へ反射する膨出湾曲面と、を有する請求項１記載の植物育成照明装置。
3. 前記ＬＥＤ保持体が、前記集光レンズを前記各ＬＥＤの光射出方向にそれぞれ取り付けるための取り付け部を備えている請求項１又は２記載の植物育成用照明装置。
4. 前記取り付け部は、前記各ＬＥＤの周囲に互いに独立して設けられている請求項３記載の植物育成用照明装置。
5. 前記集光レンズ又は前記取り付け部の一方が凹部を有し、前記集光レンズ又は前記取り付け部の他方が凸部を有し、それら凹部及び凸部が着脱可能に嵌合する請求項４記載の植物育成照明装置。
6. 前記光混合板が、光射出面にダイヤカット模様による凹凸形状の光拡散部を有する拡散板であることを特徴とする請求項１乃至５記載の植物育成用照明装置。