JP4877111B2

JP4877111B2 - 植物照明装置

Info

Publication number: JP4877111B2
Application number: JP2007183114A
Authority: JP
Inventors: 正紀石渡; 慎一青木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: JP2009017827A

Description

本発明は、植物に光を照射する植物照明装置に関する。

従来から、植物照明装置として、図１０に示されるように、台部１０１上に設置された植物Ｐにその上方から、支持部１０２に支持された光源部１０３により光を照射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この植物照明装置において、光源部１０３は、台部１０１の上方で、且つ、台部１０１と対向する位置に配設されている。このため、植物Ｐの生長点に対して適量な光を照射することが容易で、植物の育成を促進し、植物を良好な状態に維持することができる。

しかしながら、多くの場合、観賞者は、植物をその斜め上方から見るので、光源部１０３が台部１０１と対向する位置に設けられていると、光源部１０３が視覚的に邪魔となり、植物の良好な観賞が難しい。

そこで、図１１に示されるように、光源部１０３が植物Ｐの側方に設けられた植物照明装置が知られている。この植物照明装置においては、観賞時に光源部１０３が視覚的な邪魔にならないので、植物Ｐの良好な観賞が可能となる。

ところで、全ての植物は、光に反応するフォトトロピンという色素タンパク質を有している。このフォトトロピンは、光屈性と呼ばれる、植物が光に向かって曲がって生長する性質に強い影響を与えている。

このため、光源部１０３が植物Ｐの側方に設けられた植物照明装置においては、植物Ｐが、その側方に曲がって生長する虞がある。
特開２００２−２６２６６６号公報

本発明は、上記の従来の問題を解決するためになされたものであり、植物の良好な観賞を可能にしつつ、植物が曲がって生長することを抑制することができる植物照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、植物を設置する台部と、該台部上に設置される植物を照明する光源部とを備えた植物照明装置において、前記台部上に設置される植物に、前記光源部よりも少ない光放射量で光を照射する補助光源部を備え、前記光源部及び前記補助光源部は、前記台部の側端部に垂設された支持部に支持されて前記台部上方位置に配設されており、前記光源部は、５００ｎｍ以下の波長成分がゼロの光を、斜め下向き、横向き又は斜め上向きに照射し、前記補助光源部は、前記支持部に、スライド機構により位置を可変に支持されており、５００ｎｍ以下の波長成分を含む光を、斜め下向き、横向き又は斜め上向きに照射することを特徴とする。

本発明によれば、植物の光屈性に強い影響を与えるフォトトロピンは略５００ｎｍ以下の波長の光に反応するので、光源部を例えば植物の側方に配置させた場合においても、その植物がフォトトロピンによる光屈性に起因して光源部方向に曲がって生長することを抑制することができる。また、植物をその斜め上方から観賞したとき、光源部が視覚的に邪魔とならない。このため、植物の良好な観賞が可能となる。

また、植物が本来の色に近い色で見えるので、補助光源部が、植物がその光屈性に起因して補助光源部方向に生長しない程度の光量で光を放射する場合、植物が補助光源部方向に曲がって生長することを抑えつつ、演色性の低下を防ぐことができる。

以下、本発明の各種実施形態に係る植物照明装置について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る植物照明装置の構成を示す。この植物照明装置１は、植物Ｐの演出や育成促進等のため、植物Ｐに光を照射する装置である。植物照明装置１は、植物Ｐが設置される台部２と、台部２上に設置された植物Ｐを照明する光源部３と、台部２に固定され、光源部３を支持する支持部４とを備える。光源部３により照射される光は、例えば可視光であり、その略５００ｎｍ以下の波長成分は略ゼロである。この光源部３は、台部２と対向する位置を除く台部２の上方位置に配設されている。支持部４は、例えば棒状又は柱状である。支持部４の上部には光源部３が取り付けられている。支持部４の下部は台部２に固定されている。

光照射対象の植物Ｐとしては、主に、花を付ける観賞用植物が適当であるが、これに限定されず、観葉植物や、トマト、キュウリ、茄子等の野菜、又はスイカ、メロン、苺等の果実を付ける植物であってもよい。本実施形態の説明において、植物Ｐは、植物そのものだけでなく、植物が植えられた鉢や切花が挿された花瓶等を含むものとする。

台部２は、板状部材により構成されている。その上面は略平面であり、植物Ｐを安定して設置可能に成形されている。この台部２は、例えば床面上に設置される。台部２は、光源部３及び支持部４と一体に形成されていてもよい。台部２の略中心には、植物Ｐ設置のためスペースが設けられており、支持部４は、台部２の前部で、且つ、その両側端部に１本ずつ垂設されている。支持部４の本数は、２本に限定されず、１本であっても、３本以上であってもよい。

光源部３は、その光の略５００ｎｍ以下の波長成分が略ゼロとなるように構成されており、台部２と対向する位置を除く台部２の上方位置に配設されている。台部２と対向する位置は、具体的には、台部２上方で、且つ、光源部３の光放射口が台部２の上面と向き合う位置である。本実施形態において、光源部３は、台部２前部の両側端部に設けられた支持部４の上部に取り付けられている。光源部３の光放射口の向きは、内向きで、略水平である。光源部３の台部２からの高さは、植物Ｐにその側方から横向きに光を照射可能な高さである。なお、光源部３及び支持部４は一体に形成されていてもよい。また、光源部３は、支持部４に、スライド機構により位置を可変に支持されていてもよい。

上記構成においては、通常、観賞者Ｍは、植物Ｐをその斜め上方から観賞するが、そのとき、光源部３が植物Ｐの側方に配設されているため、観賞者Ｍによる観賞時に光源部１０３が視覚的に邪魔とならず、また観賞者Ｍが視覚的な圧迫感を感じることがない。このため、植物の良好な観賞が可能となる。また、光源部３の光放射口が内向きであるため、その光放射口は観賞者Ｍから見え難い。このため、光源部３の光が観賞者Ｍの目に直接入り難く、植物Ｐだけが光るので、植物Ｐを視覚的に強調することが可能となる。

図２は、植物照明装置１の電気的構成を示す。この植物照明装置１は、光源部３と、光源部３を点灯制御する点灯制御回路等から成る点灯制御部５とを備える。点灯制御部５は、電源Ｅからの電力により駆動し、この電力を用いて光源部３を点灯させる。この点灯制御部５は、スイッチ等の操作部（不図示）を備え、観賞者による操作部の操作に基づいて光源部３を点灯／消灯させる。観賞者が所望のときにだけ光源部３を点灯させることができるので、消費電力を抑えることができる。また、点灯制御部５は、植物の育成促進及び植物の良好な状態の維持のため、光源部３を点灯させ続けるように構成されていてもよい。

また、点灯制御部５は、光源部３の点灯時間を計時するためのタイマ（不図示）を備え、タイマ６により計時された点灯時間に基づいて光源部３を自動的に点灯／消灯させるように構成されていてもよい。例えば、点灯制御部５は、光源部３を約１２時間連続点灯させ、その次に約１２時間消灯させ、２４時間周期で光源部３を制御する。この制御により、植物生理に合った自動的な光照射が可能となる。従って、植物の育成を促進させ、植物を良好な状態に維持することができる。光源部３の点灯時間は約９時間で、消灯時間は約１５時間となるように設定されていてもよい。この設定においても、植物を良好な状態で維持することが可能なことが実験により確認されている。

図３は、光源部３の構成を示す。光源部３は、光源３１と、光源３１を覆い、上述の光放射口を有し、光源３１の光を反射して光放射口から植物Ｐに放射する反射板３２と、光源３１から植物Ｐへ直接照射される光をカット又は波長制御する遮光板３３とを備える。

光源３１は、白色蛍光灯、白熱灯、高輝度放電灯、発光ダイオード、有機ＥＬ又は冷陰極蛍光管等により構成される。光源３１の波長分布は、特に限定されない。光源３１は、略５００ｎｍ以下の波長成分が略ゼロである光源により構成されていてもよい。光源３１の光強度は、植物Ｐの側面部における鉛直面照度が平均で略３００ルクス以上となるように、又は光合成有効光量子束密度が略３μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓｅｃ^−１以上となるように設定されている。光源３１の形状は、例えば電球のように比較的コンパクトな形状である。光源３１は、不図示のソケットに挿し込まれて固定されている。

反射板３２は、略５００ｎｍ以下の波長の光は略１００％吸収し、略５００ｎｍ以上の波長の光のみを反射する特性を有する。この反射板３２は、光源３１を基点として植物Ｐとは反対の方向に位置し、光放射口は、光源３１と植物Ｐとの間に位置するように形成されている。また、反射板３２は、光放射口から放射する反射光の方向を制御するように成形されている。従って、反射板３２により反射され、植物Ｐに照射される光（破線矢印で示す）は、略５００ｎｍ以下の波長成分が略ゼロとなる。

遮光板３３は、光源３１と植物Ｐとの間に位置し、光源３１から植物Ｐへ直接照射される光を遮光し、又は、略５００ｎｍ以下の波長の光を略１００％吸収し、略５００ｎｍ以上の波長の光のみを反射する特性を有する。反射された略５００ｎｍ以上の波長の光は、反射板３２により再度反射されて、植物Ｐに照射される（一点鎖線矢印で示す）。

上記実施形態の構成においては、光源部３から植物Ｐに照射される光の略５００ｎｍ以下の波長成分が略ゼロとなる。植物の光屈性に強い影響を与えるフォトトロピンは略５００ｎｍ以下の波長の光に反応するので、植物Ｐがフォトトロピンによる光屈性に起因して光源部３方向に生長することを抑制することができる。従って、光源部３は、植物Ｐの良好な観賞のため、台部２と対向する位置を除く台部２の上方位置に、具体的には植物Ｐの側方に配設されているが、植物Ｐが光屈性に起因して光源部３方向にすなわち側方に曲がって生長することはなく、植物Ｐは上方向に生長する。

（第１の変形例）
図４は、上記第１の実施形態に係る植物照明装置１の第１の変形例を示す。この変形例は、第１の実施形態の構成と比べ、光源部３の構成が異なる。光源部３は、遮光板３３の代わりに、光透過フィルタ３４を備える。

光透過フィルタ３４は、光源３１と植物Ｐとの間に位置し、反射板３２の光放射口を塞ぐように設けられている。この光透過フィルタ３４は、光源３１から放射される光のうちの略５００ｎｍ以下の波長の光を反射又は吸収することによりその光を略１００％遮光し、略５００ｎｍ以上の波長の光（二点鎖線矢印で示す）を透過する。光透過フィルタ３４の形状は、例えばレンズ状であり、光源部３から植物Ｐに照射される光の方向や光量がこの光透過フィルタ３４の形状により制御されていてもよい。

本変形例の構成においても、第１の実施形態と同じく、光源部３から植物Ｐに照射される光の略５００ｎｍ以下の波長成分が略ゼロとなるため、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第２の変形例）
図５は、上記第１の実施形態に係る植物照明装置１の第２の変形例を示す。この変形例は、第１の実施形態の構成と比べ、光源部３の位置が異なる。光源部３の台部２からの高さは、植物Ｐにその斜め下方から斜め上向きに光を照射可能な高さである。光源部３の光放射口の向きは、植物Ｐ方向である斜め上向きとなるように設定されている。本変形例においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第３の変形例）
図６は、上記第１の実施形態に係る植物照明装置１の第３の変形例を示す。この変形例は、第１の実施形態の構成と比べ、支持部４の形状や光源部３の位置が異なる。支持部４は、板状部材により構成されており、その下部が台部２に固定され、鉛直方向に立てて設けられている。この支持部４の上部に、光源部３が取り付けられている。光源部３の台部２からの高さは、植物Ｐにその斜め上方から斜め下向きに光を照射可能な高さである。光源部３の光放射口の向きは、植物Ｐ方向である斜め下向きとなるように設定されている。光源３１の光強度は、植物Ｐの上部における鉛直面照度が平均で略３００ルクス以上となるように、又は光合成有効光量子束密度が略３μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓｅｃ^−１以上となるように設定されている。本変形例においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第４の変形例）
図７は、上記第１の実施形態に係る植物照明装置１の第４の変形例を示す。この変形例は、第１の実施形態の構成と比べ、光源部３の形状が異なる。光源部３の光源３１は、第１の実施形態のようなコンパクトな形状ではなく、例えば直管型で、縦長の形状を有する。光源部３の形状は、この光源３１の形状に合わせて縦長である。この光源部３は、光源３１の長手方向が支持部４の長手方向と平行になるように支持部４に沿って配設されている。光源部３の台部２からの高さは、植物Ｐ全体にその側方から光を照射可能な高さである。本変形例においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第２の実施形態）
図８及び図９は、本発明の第２の実施形態に係る植物照明装置１の構成を示す。本実施形態に係る植物照明装置１は、第１の実施形態の構成と比べ、光源部３とは別に、補助光源部１０をさらに備える点で異なる。この補助光源部１０は、台部２上に設置された植物Ｐに、略５００ｎｍ以下の波長成分を含む光を照射する。また、補助光源部１０は、点灯制御部５により点灯制御される。光源部３は、第１の実施形態の第４の変形例と同様の構成のものを図示したが、これに限られることなく、第１の実施形態及びその第１乃至第３の変形例に示したような構成としてもよい。

補助光源部１０は、白色蛍光灯、白熱灯、高輝度放電灯、発光ダイオード、有機ＥＬ又は冷陰極蛍光管等の光源を備える。補助光源部１０と光源部３とは、波長分布及び光放射量の点で差異がある。補助光源部１０の光は、略５００ｎｍ以下の波長の紫外光又は可視光を含む。補助光源部１０の光放射量は、植物Ｐがその光屈性に起因して補助光源部１０方向に生長することがない程度であり、光源部３よりも大幅に少ない。

補助光源部１０の位置は、台部２と対向する位置を除く台部２の上方位置に配設される。補助光源部１０は、支持部４に支持されており、その光放射口は内側すなわち植物Ｐ側を向いている。補助光源部１０の位置は、例えば、植物Ｐにおいて特に花が咲く部分に対して、具体的には植物Ｐの上部に対して光照射可能な位置である。

例えば、補助光源部１０は、光源部３を挟んで支持部４の上部及び下部に１個ずつ取り付けられる。上側の補助光源部１０の光放射口は、斜め下方を向いており、その補助光源部１０は、植物Ｐの上部にその斜め上方から斜め下方に光を照射する。下側の補助光源部１０の光放射口は、斜め上方を向いており、その補助光源部１０は、植物Ｐにその斜め下方から斜め上方に光を照射する。なお、補助光源部１０は、植物Ｐにその側方から横向きに光を照射可能な位置に設けられていてもよい。また、補助光源部１０は、支持部４に、スライド機構により位置を可変に支持されていても構わない。また、補助光源部１０及び支持部４は一体に形成されていてもよい。

ところで、第１の実施形態のように、植物にＰに照射される可視光の略５００ｎｍ以下の波長成分が略ゼロである場合、その光色は全体的に黄色や赤味がかった色を帯びることがあるので、演色性が低下する虞がある。例えば、植物Ｐの花が青色や紫色であるときには、その花が黒っぽく見えてしまうことがある。

そこで、本実施形態においては、略５００ｎｍ以下の波長の光を発する補助光源部１０が設けられており、その光によって植物Ｐが本来の色に近い色で見えるようになる。また、補助光源部１０の光放射量は、植物Ｐがその光屈性に起因して補助光源部１０方向に生長することがない程度である。また、光の向きとしては、対象となる花のある付近を中心に照らすものとする。従って、補助光源部１０が例えば植物Ｐの斜め上方、側方又は斜め下方に在る場合においても、植物Ｐが補助光源部１０方向に曲がって生長することを抑えつつ、演色性の低下すなわち演色指数の低下を防ぐことができる。なお、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は、上記の各種実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、台部２は、光が照射される床面の一部により構成されていても構わない。また、光源部３から植物Ｐに照射される光は赤外光であってもよい。また、光源部３及び支持部４は、台部２の後部の両側端部に、すなわち観賞者Ｍが通常観察する位置とは植物Ｐを挟んで反対側に配設されていても構わない。このような場合、植物Ｐがその背面から光を照射され、植物Ｐを含む植物照明装置１全体に光を照射することができ、その全体を強調することができる。

本発明の第１の実施形態に係る植物照明装置の斜視図。上記植物照明装置の電気的構成図。上記植物照明装置の光源部の断面図。上記植物照明装置の第１の変形例における光源部の断面図。上記植物照明装置の第２の変形例の斜視図。上記植物照明装置の第３の変形例の斜視図。上記植物照明装置の第４の変形例の斜視図。本発明の第２の実施形態に係る植物照明装置の側面図。上記植物照明装置の電気的構成図。従来の植物照明装置の側面図。従来の上記とは別の植物照明装置の側面図。

符号の説明

１植物照明装置
２台部
３光源部
３１光源
３２反射板
３３遮光板
３４光透過フィルタ
４支持部
Ｐ植物
Ｍ観賞者

Claims

植物を設置する台部と、該台部上に設置される植物を照明する光源部とを備えた植物照明装置において、
前記台部上に設置される植物に、前記光源部よりも少ない光放射量で光を照射する補助光源部を備え、
前記光源部及び前記補助光源部は、前記台部の側端部に垂設された支持部に支持されて前記台部上方位置に配設されており、
前記光源部は、５００ｎｍ以下の波長成分がゼロの光を、斜め下向き、横向き又は斜め上向きに照射し、
前記補助光源部は、前記支持部に、スライド機構により位置を可変に支持されており、５００ｎｍ以下の波長成分を含む光を、斜め下向き、横向き又は斜め上向きに照射することを特徴とする植物照明装置。