JP5718715B2 - 植物成長制御用照明装置及び植物の成長制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及び該照明装置を用いた植物の成長制御方法に関する。

従来より、内部環境をコントロールした閉鎖的又は半閉鎖的な空間で植物を計画的に生産するシステムである植物工場では、温度、肥料、光照射時間、照度等を調整することによって成長制御が行われている。
近年、このような植物工場において、光質を制御することによる植物の育成促進方法が報告されている（特許文献１及び非特許文献１参照）。また、偏光照射による植物の成長制御方法について提案されている（特許文献２、特許文献３、及び特許文献４参照）。

しかしながら、偏光状態を制御する部材の点数を少なくでき、光照射のエネルギー効率を下げることなく自然な色合いの光照射が可能な照明装置、及び該照明装置を用いた植物の成長制御方法の速やかな提供が強く望まれているのが現状である。

特開２００７−２２２０３９号公報 特開２００８−２２８６８８号公報 特開平２−２８３２１７号公報 特開平２−２８３２１８号公報

「ＬＥＤ光源、植物工場ハンドブック」東海大学出版会、１９９７年

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、偏光状態を制御する部材の点数を少なくでき、光照射のエネルギー効率を下げることなく自然な色合いの光照射が可能な照明装置、及び該照明装置を用いた植物の成長制御方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、発光光源と、該発光光源の偏光状態を制御する偏光状態制御部材とを備えてなり、発光波長の一部の波長領域の偏光状態を円偏光に変更し、照射される光のうち制御波長帯域における光の円偏光度が０．３以上である照明装置は、植物の円偏光吸収二色性に着目し、かつその波長帯域以外では自然光のままで光放射できるので、光合成等に必要な光量を下げることなく、また偏光状態を制御する部材の点数を少なくでき、光照射のエネルギー効率を下げることなく、自然な色合いの光照射ができることを知見した。

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 発光光源と、該発光光源の偏光状態を制御する偏光状態制御部材とを備えてなり、発光波長の一部の波長領域の偏光状態を円偏光に変更し、照射される光のうち制御波長帯域における光の円偏光度が０．３以上であることを特徴とする照明装置である。
＜２＞ 偏光状態制御部材の少なくとも１つの制御波長帯域幅が６０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である前記＜１＞に記載の照明装置である。
＜３＞ 偏光状態制御部材が、円偏光板である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の照明装置である。
＜４＞ 偏光状態制御部材が、円偏光反射板である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の照明装置である。
＜５＞ 円偏光反射板が、コレステリック液晶構造を有する前記＜４＞に記載の照明装置である。
＜６＞ 円偏光反射板が、直線偏光反射板とλ／４波長板からなる前記＜４＞に記載の照明装置である。
＜７＞ 円偏光反射板が、２つ以上の偏光制御波長帯域を有する前記＜５＞に記載の照明装置である。
＜８＞ 発光光源と円偏光反射板との間に、拡散板及び位相差板のいずれかを有する前記＜４＞から＜７＞のいずれかに記載の照明装置である。
＜９＞ 位相差板の面内方向の位相差が、波長５５０ｎｍで３００ｎｍ以上である前記＜８＞に記載の照明装置である。
＜１０＞ 前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の照明装置を照射光源として用いることを特徴とする植物の成長制御方法である。

本発明によると、従来における諸問題を解決でき、偏光状態を制御するための部材の点数を少なくでき、光照射のエネルギー効率を下げることなく自然な色合いの光照射が可能な照明装置、及び該照明装置を用いた植物の成長制御方法を提供することを目的とする。

図１は、本発明の照明装置の一例を示す概略図である。 図２は、本発明の照明装置の他の一例を示す断面図である。

（照明装置）
本発明の照明装置は、発光光源と、偏光状態制御部材とを備えてなり、更に必要に応じて反射部材、放熱部材、赤外線吸収部材、紫外線吸収部材、レンズ、プリズム等のその他の部材を有してなる。

ここで、前記照明装置の基本的構成を図１及び図２に示す。
図１は、発光光源３を保持する反射性の筐体１の開口部にシート状の偏光状態制御部材４を配置した照明装置である。
また、図２は、発光波長が異なる単位光源を複数備えた発光光源３と、その一部にシート状の偏光状態制御部材４を配置した照明装置である。この図２の照明装置によれば、公知の円偏光板を用いることが可能となり、また、その部材の使用量を削減できるという利点がある。
なお、図１及び図２中、２は反射面（反射膜）、５は保護板をそれぞれ表す。

本発明においては、発光波長の一部の波長領域の偏光状態を円偏光に変更し、照射される光のうち制御波長帯域における光の円偏光度が０．３以上である。
ここで、前記「発光波長の一部」とは、発光波長領域の２０％以上、好ましくは２０％以上８０％以下であることを意味する。
照射される光のうち制御波長帯域における光の円偏光度は、０．３以上であり、０．６以上が好ましく、０．８以上がより好ましい。前記円偏光度が、０．３未満であると、植物成長制御効果が現れないことがある。
ここで、光の偏光状態は、右円偏光と左円偏光の和によって表すことができる。例えば、左右の円偏光成分の強度が等しい場合には、その和は直線偏光となり、左右円偏光の位相差によって決まる方位でその電気ベクトルは振動する。右円偏光成分と左円偏光成分の強度が異なる場合には楕円偏光になり、いずれかの成分のみの場合には完全な円偏光となる。
ここで、光の右円偏光成分の強度をＩ_Ｒ、左円偏光成分の強度をＩ_Ｌとしたとき、｜Ｉ_Ｒ−Ｉ_Ｌ｜／（Ｉ_Ｒ＋Ｉ_Ｌ）を円偏光度と定義する。
また、円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右偏光であり、反時計回りに回る場合が左偏光である。
前記発光光源から出射された光の各波長ごとの偏光状態は、円偏光板を装着した分光放射輝度計又はスペクトルメータを用いて測定することができる。この場合、右円偏光板を通して測定した光の強度がＩ_Ｒ、左円偏光板を通して測定した光の強度がＩ_Ｌに相当する。また、白熱電球、水銀灯、蛍光灯、ＬＥＤ等の通常光源は、ほぼ自然光を発しているが、これらに装着して偏光状態制御部材の偏光を作り出す特性は、例えば、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎなどを用いて測定することができる。

＜発光光源＞
前記発光光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光ランプ、ＬＥＤ、水銀灯等の放電ランプ、タングステンランプ、レーザーライト、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ランプ、メタルハライドランプ（メタハラ）、キセノンランプ、などが挙げられる。これらの中でも、効率性の観点からＬＥＤが特に好ましい。
発光によって得られた波長の光をそのまま用いてもよく、蛍光体によって変換された光を用いてもよい。
なお、植物の成長制御に用いる場合には、植物の育成に効率の高い波長を発光するＬＥＤを用いるのが好ましい。具体的には、４６０ｎｍ付近と６６０ｎｍ付近のいずれか又は両方の波長のエネルギーが高い光源を用いることが好ましい。

＜偏光状態制御部材＞
前記偏光状態制御部材とは、前記発光光源の偏光状態を制御する部材である。
ここで、前記「発光光源の偏光状態を制御」とは、光源から出射された直後の光の偏光状態と偏光状態制御部材を通過した光の偏光状態との差を調整することを意味する。
前記偏光状態制御部材の少なくとも１つの制御波長帯域幅は、６０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ〜２００ｎｍがより好ましい。前記制御波長幅域幅が、６０ｎｍ未満であると、目的とする植物の成長制御効果が発現しなくなることがあり、２５０ｎｍを超えると、複数の成長制御効果が重なって、効果が相殺されてしまうことがある。
ここで、前記制御波長帯域幅は、例えば、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎなどにより測定することができる。

前記偏光状態制御部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、偏光板、円偏光板、円偏光反射板などが挙げられる。これらの中でも、植物の成長制御効果と光利用効率の点で、円偏光反射板が特に好ましい。
なお、前記偏光状態制御部材は、取り外し可能であり、交換可能なものが好ましい。

＜＜円偏光板＞＞
前記円偏光板は、位相差板と偏光板とからなり、具体的には、直線偏光板とλ／４波長板とからなる。この円偏光板を偏光状態制御部材として用いた場合、後述するλ／４波長板を用いて図２の構成で使用して偏光状態の波長を選択すること、又は発光波長領域の一部において、直線偏光吸収二色性を有する偏光板を用いることで偏光状態の波長選択性を制御できる。

−直線偏光板−
前記直線偏光板はこれを通過する光のうち特定の直線偏光は透過し、これと直交する直線偏光は吸収するものである。
前記直線偏光板は、少なくとも偏光層を有してなり、基材、更に必要に応じてその他の層を有してなる。

−−偏光層−−
前記偏光層は、少なくとも偏光子を含有し、バインダー樹脂、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記偏光子としては、例えば、ヨウ素、二色性色素、異方性金属ナノ粒子、カーボンナノチューブ、金属錯体、などが挙げられる。

前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリビニルアルコール、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルホルマール、ポリカーボネート、セルロースブチレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンアジパミド、ポリ酢酸ビニル、又はこれらの共重合体（例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記偏光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０μｍ〜３００μｍが好ましい。

−−基材−−
前記基材としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば平板状、シート状などが挙げられ、前記構造としては、例えば単層構造であってもいし、積層構造であってもよく適宜選択することができる。

前記基材の材料としては、特に制限はなく、無機材料及び有機材料のいずれであっても好適に用いることができる。
前記無機材料としては、例えば、ガラス、石英、シリコンなどが挙げられる。
前記有機材料としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のアセテート系樹脂；ポリエステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、セルロース、ポリアリレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記基材は、適宜合成したものであってもよいし、市販品を使用してもよい。
前記基材の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０μｍ〜２，０００μｍが好ましく、５０μｍ〜５００μｍがより好ましい。

前記偏光板は、基材上に、偏光子及びバインダー樹脂を含む塗布液を塗布し、乾燥させてなる塗布膜を一定方向に延伸することにより製造することができる。

−λ／４波長板−
前記λ／４波長板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、延伸されたポリカーボネートフィルム、延伸されたノルボルネン系ポリマーフィルム、炭酸ストロンチウムのような複屈折を有する無機粒子を含有して配向させた透明フィルム、支持体上に無機誘電体を斜め蒸着した薄膜などが挙げられる。

前記λ／４波長板としては、例えば、（１）特開平５−２７１１８号公報、及び特開平５−２７１１９号公報に記載された、レターデーションが大きい複屈折性フィルムと、レターデーションが小さい複屈折性フィルムとを、それらの光軸が直交するように積層させた位相差板、（２）特開平１０−６８８１６号公報に記載された、特定波長においてλ／４波長となっているポリマーフィルムと、それと同一材料からなり同じ波長においてλ／２波長となっているポリマーフィルムとを積層させて、広い波長領域でλ／４波長が得られる位相差板、（２）特開平１０−９０５２１号公報に記載された、二枚のポリマーフィルムを積層することにより広い波長領域でλ／４波長を達成できる位相差板、（３）国際公開第００／２６７０５号パンフレットに記載された変性ポリカーボネートフィルムを用いた広い波長領域でλ／４波長を達成できる位相差板、（４）国際公開第００／６５３８４号パンフレットに記載されたセルロースアセテートフィルムを用いた広い波長領域でλ／４波長を達成できる位相差板、などが挙げられる。
このようなλ／４波長板としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば商品名：ピュアエース ＷＲ（帝人株式会社製）などが挙げられる。

本発明で用いられる円偏光板は、前記直線偏光板と前記λ／４波長板とからなり、直線偏光板の偏光吸収軸に対し該λ／４波長板の光軸が４５度となるように貼り合せてなる。該貼り合せ方法としては、例えば、粘着フィルムを用いてロール同士のラミネーションを行う方法、などが挙げられる。この円偏光板を発光光源に装着する場合に、直線偏光板を光源に近い面とするように配置して使用することで、円偏光への偏光変換を行うことができる。

＜＜円偏光反射板＞＞
前記円偏光反射板としては、（１）コレステリック液晶構造を有するもの、（２）直線偏光反射板とλ／４波長板からなるもの、などが挙げられる。

−（１）コレステリック液晶構造を有するもの−
前記円偏光選択反射を示すコレステリック層は、発光光源の波長に対応して選択反射中心波長を持つように調整する必要がある。この円偏光選択反射を示す液晶相としては、螺旋構造を有するコレステリック液晶相、キラルスメクチック液晶相を挙げることができる。このコレステリック液晶相、又はキラルスメクチック液晶相を示す液晶物質は非キラルな液晶性化合物とキラル化合物の混合によって形成することができる。また、別の方法としてこれらの化合物を共重合することによって高分子液晶又は高分子膜とすることで得ることも可能である。

選択反射帯の中心波長λは、コレステリック相、キラルスメクチック相における螺旋構造のピッチ長Ｐ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。それ故、この螺旋構造のピッチ長を調節することによって、選択反射特性を示す波長を調整できる。ピッチ長は液晶組成物のキラル化合物の種類、又はその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチ長を得ることができる。また、選択反射帯の半値幅は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチ長Ｐに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。それ故、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は液晶の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御することで行うことができる。また、選択反射帯の幅を拡大する別の手段としては、ピッチ長Ｐをずらしたコレステリック液晶層を２層以上積層したり、ピッチをコレステリック層の厚さ方向に変化させる方法を用いることができる。
コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。それ故、植物の成長制御において左円偏光を照射し、右円偏光成分を照射しない場合は、センスが右捩れのコレステリック液晶層を円偏光反射部材として用い、右円偏光を照射し、左円偏光成分を照射しない場合は、センスが左捩れのコレステリック液晶層を円偏光反射部材として用いることができる。
また、前記円偏光反射板としては、２つ以上の偏光制御波長帯域を有してもよい。この場合、２種類以上の成長制御作用を同時に得る効果がある点で好ましい。

以下に、前記コレステリック層を構成する材料及びコレステリック層の形成方法について説明する。
前記コレステリック層は、液晶性化合物及びキラル化合物を含有し、空気界面配向制御剤、必要に応じて添加されるその他の配合剤（例えば、重合開始剤、架橋剤、界面活性剤など）、その他の任意成分を含むコレステリック液晶性組成物を固定することによって得られる。

前記液晶性化合物としては、低分子液晶性化合物、及び高分子液晶性化合物が好ましく、配向時間が短いこと、配向の均一性が高いことから低分子液晶化合物がより好ましい。
前記液晶性化合物は重合性基を有することが好ましく、ネマティック相又はキラルスメクチック相を示すことがより好ましい。更に、分子形状は円盤状又は棒状が好ましく、生産性の点から棒状がより好ましく、選択反射の幅の角度依存性低減が重要である場合には円盤状がより好ましい。重合性基のない棒状ネマチック液晶性化合物については、様々な文献（例えば、Ｙ．Ｇｏｔｏ ｅｔ．ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．１９９５，Ｖｏｌ．２６０，ｐｐ．２３−２８）に記載がある。

前記重合性基は、特に制限はなく、公知の方法でネマチック液晶性化合物に導入できる。前記重合性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばエポキシ基、チオエポキシ基、オキセタン基、チエタニル基、アジリジニル基、ピロール基、フマレート基、シンナモイル基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシシリル基、メルカプト基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、アクリル基などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記重合性基を有する円盤状化合物については、特開平８−２７２８４号公報、特開２００１−１０００２８号公報、特開２００６−７６９９２号公報に記載の化合物を好適に用いることができる。２種類以上の重合性ネマチック液晶性化合物を併用すると、塗布配向時の結晶の析出を抑制したり、配向温度を低下させることができる。

例えば重合性ネマチック液晶性化合物と、キラル化合物（光学活性化合物）とを混合することによりコレステリック液晶性組成物が得られる。
前記キラル化合物としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
前記キラル化合物（光学活性化合物）は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物もキラル化合物として用いることができる。
前記軸性不斉化合物又は面性不斉化合物としては、例えば、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン又はこれらの誘導体などが挙げられる。
コレステリック液晶に螺旋構造を誘起するキラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンス又は螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択することが好ましい。螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版２００７年出版、４６ｐ、及び「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 １９６ｐに記載の方法を用いることができる。
前記キラル化合物は、重合性基を有していてもよい。該キラル化合物が重合性基を有する場合は、重合性ネマチック液晶性化合物の重合反応により、ネマチック液晶性繰り返し単位と光学活性構造とを有するポリマーを形成することができる。光学活性化合物の重合性基は、重合性ネマチック液晶性化合物の重合性基と同様の基が好ましい。したがって、光学活性化合物の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基、又はアジリジニル基等が好ましく、不飽和重合性基がより好ましく、エチレン性不飽和重合性基が更に好ましい。

前記キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布し、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。前記光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
前記光学活性化合物の含有量は、重合性ネマチック液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。

前記コレステリック液晶性組成物には、重合反応のための重合開始剤を添加することが好ましい。前記重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合開始剤を用いる光重合反応が特に好ましい。
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、α−カルボニル化合物、アシロインエーテル、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ、オキサジアゾール化合物、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、オキシム誘導体、などが挙げられる。
前記光重合開始剤の含有量は、前記コレステリック液晶性組成物の固形分の０．０１質量％〜２０質量％が好ましく、０．５質量％〜５質量％がより好ましい。

重合の際には、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有することができる。前記架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
前記架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[３−（１−アジリジニル）プロピオネート]、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、前記架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度及び耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。前記架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック層の安定性を低下させてしまうことがある。

−空気界面配向制御剤−
前記液晶組成物中に、安定的に又は迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層となるのに寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例には、含フッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、及び下記一般式（１）で表される化合物が含まれる。これらから選択される２種以上を含有していてもよい。これらの化合物は、層の空気界面において、液晶化合物の分子のチルト角を低減若しくは実質的に水平配向させることができる。なお、本願明細書で「水平配向」とは、液晶分子長軸と膜面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本願明細書では、水平面とのなす傾斜角が２０度未満の配向を意味するものとする。液晶化合物が空気界面付近で水平配向する場合、配向欠陥が生じ難いため、非偏光変換波長領域光に対する透明性が高くなり、また偏光変換波長領域光に対する偏光度を高めることができる。一方、液晶化合物の分子が大きなチルト角で配向すると、コレステリック液晶相の螺旋軸が膜面法線からずれるため、反射率が低下したり、フィンガープリントパターンが発生し、ヘイズの増大や回折性によって偏光度が低下するため好ましくない。
前記空気界面配向制御剤として利用可能な前記含フッ素(メタ)アクリレート系ポリマーとしては、例えば、特開２００７−２７２１８５号公報の段落〔００１８〕〜〔００４３〕等に記載がある。

以下、前記空気界面配向制御剤として利用可能な下記一般式（１）で表される化合物について説明する。

前記一般式（１）において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、各々独立して、水素原子又は置換基を表し、Ｘ^１、Ｘ^２及びＸ^３は単結合又は二価の連結基を表す。Ｒ^１〜Ｒ^３で各々表される置換基としては、好ましくは置換もしくは無置換の、アルキル基（中でも、無置換のアルキル基又はフッ素置換アルキル基がより好ましい）、アリール基（中でもフッ素置換アルキル基を有するアリール基が好ましい）、置換もしくは無置換のアミノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ハロゲン原子である。Ｘ^１、Ｘ^２及びＸ^３で各々表される二価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、二価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−（Ｒａは炭素原子数が１〜５のアルキル基又は水素原子）、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ_２−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基が好ましい。二価の連結基は、アルキレン基、フェニレン基、−ＣＯ−、−ＮＲａ−、−Ｏ−、−Ｓ−及び−ＳＯ_２−からなる群より選ばれる二価の連結基又は該群より選ばれる基を少なくとも２つ組み合わせた二価の連結基がより好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２が好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２が好ましい。二価の芳香族基の炭素原子数は、６〜１０が好ましい。

前記空気界面配向制御剤として使用可能な、前記一般式（１）で表される化合物としては、例えば、特開２００５−９９２４８号公報に記載の化合物などが挙げられる。なお、前記空気界面配向制御剤として、前記一般式（１）で表される化合物の１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記コレステリック液晶性組成物中における、前記一般式（１）で表される化合物の添加量は、コレステリック液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１質量％が特に好ましい。

前記重合開始剤及び液晶化合物を含有するコレステリック液晶性組成物を基材フィルム上に塗布して得られる塗膜の表面張力を調整し、膜厚を均一にするため、界面活性剤を使用することができる。
前記界面活性剤としては、配向を阻害しないものを適宜選択して使用することができる。
前記界面活性剤としては、例えば疎水基部分にシロキサン、フッ化アルキル基を含有するノニオン系界面活性剤が好適に使用でき、１分子中に２個以上の疎水基部分を持つオリゴマーが特に好適である。
前記界面活性剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えばＯＭＮＯＶＡ社製ＰｏｌｙＦｏｘのＰＦ−１５１Ｎ、ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０、ＰＦ−３３２０、ＰＦ−６５１、ＰＦ−６５２、ネオス社製フタージェントのＦＴＸ−２０９Ｆ、ＦＴＸ−２０８Ｇ、ＦＴＸ−２０４Ｄ、セイミケミカル社製サーフロンのＫＨ−４０等を用いることができる。また、特開２００２−３４１１２６号公報の段落〔００８７〕に記載のフッ化化合物、特開２００５−９９２４８号公報の段落〔００６４〕〜〔００８０〕及び段落〔００９２〕〜〔００９６〕に記載のフッ化化合物を好適に用いることができる。
前記界面活性剤の含有量は、前記コレステリック層中０．０１質量％〜１質量％が好ましい。前記界面活性剤の含有量が、０．０１質量％未満であると、空気界面における表面張力が十分低下しないため、配向欠陥が生じることがあり、１質量％を超えると、過剰の界面活性剤が空気界面側で不均一構造を形成し、配向均一性を低下させることがある。

前記コレステリック層の製造方法は、前記重合性液晶化合物及び前記重合開始剤、更に必要に応じて添加される前記キラル剤、前記界面活性剤等を溶媒に溶解させたコレステリック液晶性組成物を、基材上の水平配向膜上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化されたコレステリック層を形成することができる。なお、複数のコレステリック層からなる積層膜を形成する場合には、前記コレステリック層の製造工程を繰り返し行うことにより得ることができる。

前記コレステリック液晶性組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。

前記水平配向膜は、有機化合物、ポリマー（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、又はラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与又は光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。これらの中でも、ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。前記ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。

配向膜上へのコレステリック液晶性組成物の塗布は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設したコレステリック液晶性組成物を配向膜上へ転写することによっても実施できる。塗布したコレステリック液晶性組成物を加熱することにより、液晶性組成物を配向させる。加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性棒状ネマチック液晶性化合物が、光学薄膜の面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。

配向させた重合性棒状ネマチック液晶性化合物は、更に重合させる。前記重合は、熱重合よりも光照射による光重合の方が好ましい。前記光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ^２〜５０Ｊ／ｃｍ^２が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ^２〜１，５００ｍＪ／ｃｍ^２がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下又は窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は３５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。
前記重合反応率は、重合性の官能基の消費割合をＩＲ吸収スペクトルを用いて、決定することができる。
前記コレステリック層の厚みは、０．１μｍ〜５０μｍが好ましく、０．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、１．５μｍ〜７μｍが更に好ましい。

−（２）直線偏光反射板とλ／４波長板からなるもの−
前記直線偏光反射板としては、例えば（ｉ）多層構造の直線偏光反射板、（ｉｉ）複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、（ｉｉｉ）ワイヤーグリッド型偏光子、（ｉｖ）偏光プリズム、（ｖ）散乱異方性型偏光板、などが挙げられる。
前記λ／４波長板としては、上述したものと同様なものを用いることができる。

前記（ｉ）多層構造の直線偏光反射板としては、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜を複数層積層してなるものが挙げられる。波長選択反射膜とするためには、高屈折率の誘電体薄膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に複数層積層することが好ましいが、２種以上に限定されず、それ以上の種類であっても構わない。
前記積層数は、２層〜２０層が好ましく、２層〜１２層がより好ましく、４層〜１０層が更に好ましく、６層〜８層が特に好ましい。前記積層数が２０層を超えると、多層蒸着により生産効率性が低下し、本発明の目的及び効果を達成できなくなることがある。

前記誘電体薄膜の積層順については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、隣接する膜の屈折率が高い場合にはそれより低い屈折率の膜を最初に積層する。その逆に隣接する層の屈折率が低い場合にはそれより高い屈折率の膜を最初に積層する。前記屈折率が高いか低いかの境目は１．８である。なお、屈折率が高いか低いかは絶対的なものではなく、高屈折率の材料の中でも、相対的に屈折率の大きいものと小さいものとが存在してもよく、これらを交互に使用しても構わない。

前記高屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｓ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＣｅＦ_３、ＨｆＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｎｄ_２Ｏ_３、Ｐｒ_６Ｏ_１１、Ｓｃ_２Ｏ_３、ＳｉＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、ＴｌＣｌ、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ_２、などが挙げられる。これらの中でも、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＣｅＦ_３、ＨｆＯ_２、ＳｉＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ_２が好ましく、これらの中でも、ＳｉＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｒＯ_２が特に好ましい。

前記低屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢｉＦ_３、ＣａＦ_２、ＬａＦ_３、ＰｂＣｌ_２、ＰｂＦ_２、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＭｇＯ、ＮｄＦ_３、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３、ＮａＦ、ＴｈＯ_２、ＴｈＦ_４、などが挙げられる。これらの中でも、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢｉＦ_３、ＣａＦ_２、ＭｇＦ_２、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３が好ましく、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＦ_２、ＭｇＦ_２、ＭｇＯ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_２Ｏ_３が特に好ましい。
なお、前記誘電体薄膜の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。

前記誘電体薄膜の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンプレーティング、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリング法が好ましく、スパッタリング法が特に好ましい。
前記スパッタリング法としては、成膜レートの高いＤＣスパッタリング法が好ましい。なお、ＤＣスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、前記スパッタリング法により多層成膜する方法としては、例えば、（１）１つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する１チャンバ法、（２）複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
前記誘電体薄膜の膜厚としては、光学波長オーダーで、λ／１６〜λの膜厚が好ましく、λ／８〜３λ／４がより好ましく、λ／６〜３λ／８がより好ましい。

前記誘電体蒸着層は、該誘電体蒸着層中を伝播する光は、各誘電体薄膜毎に光の一部が多重反射し、それらの反射光が干渉して誘電体薄膜の厚みと光に対する膜の屈折率との積で決まる波長の光のみが選択的に透過される。また、誘電体蒸着層の中心透過波長は入射光に対して角度依存性を有しており、入射光を変化させると透過波長を変えることができる。

前記（ｉｉ）複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、例えば特表平９−５０６８３７号公報などに記載されたものを用いることができる。
具体的には、屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光子を形成できる。一般に、第一の材料の一つが、選ばれた方向において、第二の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、又はフィルムの形成後の延伸、押出成形、或いはコーティングを含む様々な方法で達成できる。更に、２つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性（例えば、溶融粘度）を有することが好ましい。
前記複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、３Ｍ社製の商品名：ＤＢＥＦなどが挙げられる。

前記（ｉｉｉ）ワイヤーグリッド型偏光子は、金属細線の複屈折によって、偏光の一方を透過し、他方を反射させる偏光子である。
前記ワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したもので、テラヘルツ波帯域で主に偏光子として用いられる。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには，ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。
前記ワイヤーグリッド偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子を透過する。
前記ワイヤーグリッド型偏光子としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、エドモンドオプティクス社製のワイヤーグリッド偏光フィルタ５０×５０、ＮＴ４６−６３６などが挙げられる。

−拡散板又は位相差板−
前記発光光源と前記円偏光反射板との間に、拡散板及び位相差板のいずれかを有することが、反射した光をリサイクルする際に偏光を解消して光のリサイクル効率を上げることができる点で好ましい。
前記位相差板の面内方向の位相差（面内レターデーションＲｅ）は、波長５５０ｎｍで３００ｎｍ以上が好ましく、１，０００ｎｍ以上がより好ましい。前記面内方向の位相差が、波長５５０ｎｍで３００ｎｍ未満であると、偏光解消が不十分になり、低リサイクル効率となることがある。
前記拡散板又は位相差板はベース基材を兼ねていてもよい。
前記拡散板又は位相差板は、ＵＶ吸収剤を含有していてもよい。

＜その他の部材＞
本発明の照明装置は、更に必要に応じて、反射板、熱線遮蔽層、反射層、熱線透過層、熱伝導性材料、偏光解消抑制壁などを有することができる。

＜用途＞
本発明の照明装置は、以下に説明するように、例えば街灯、植物工場、漁業、健康、医療などの各種分野で幅広く用いることができるが、これらの中でも、後述する植物の成長制御方法に好適に用いられる。

ここで、本発明の照明装置に関するメカニズムについては、以下のように推定している。
植物の花芽形成促進、抑制、成長制御等に関わるフィトクロム、クリプトクロム、フォトトロピン、ＺＴＬなどの光受容体に含まれる発色団のフィトクロモビン、フラビンは光学活性化合物であるため、光吸収波長領域近傍において円偏光に対する吸収二色性を有する。つまり、光受容体が吸収する光は左右いずれかの円偏光であり、もう一方のセンスの円偏光はそれと比較して吸収されにくいために、これを照射しても光受容体の機能を誘起することが難しい。そのため左右それぞれの円偏光のみの照射する場合、成長が異なる現象が生じるものと推定している。ただ、これらの吸収二色性は実験室レベルでの溶液系で確認できる現象であって、実際には発色団に偏光がいたるまでに細胞内の物質による散乱のため偏光状態がくずされ、前述のような現象は見られないと考えることが一般的である。しかし、驚いたことに、本発明においては、これらが存在する葉又は茎の中においても、照射光の偏光状態に応じて植物の成長が制御可能であることが分かった。

植物の光周性に関わるフィトクロムの場合、６５０ｎｍ付近に吸収極大を有する赤色光吸収型と７５０ｎｍ付近に吸収極大を有する遠赤色光吸収型があり、６５０ｎｍ付近の光照射で赤色光吸収型が遠赤色光吸収型に転換される。一方、７５０ｎｍ付近の光照射で赤遠色光吸収型が赤色光吸収型に転換される。更に、暗状態経時によっても赤遠色光吸収型の赤色光吸収型への転換が進む。これらの反応によって生じた赤遠色光吸収型の量が植物の開花時期を制御している。この反応を人工的に制御することで、例えば菊の栽培で行われているような夜間照明などで開花時期を制御することが可能である。この照明として本発明の照射装置のフィトクロムの吸収波長領域でのみフィトクロムが吸収する右円偏光を照射する光源を用いた場合、電照の効果を落とさずに必要な消費電力押さえることが可能となる。

−夜活動型害虫−
また、キャベツ、ホウレンソウ等の典型的な害虫である夜活動型害虫のヨトウムシを防除する目的で、夜間に作物の近辺を照明する方法がとられているが、その照明光に反応したフィトクロムによって花芽が形成されて商品価値が著しく損なわれる問題が生じている。この対策のために、赤色光成分を除去した照明が用いられることもあるが、不自然な色合いであるために生産地域に異様な雰囲気を与えている。
この目的の照明としても本発明の照射装置のフィトクロムの吸収波長領域でのみフィトクロムが吸収しない左円偏光を照射する光源を用いることで、一般人に対して見た目に違和感のない白色光の照明光でも害虫防除と中台抑制を両立することが可能となる。

−街灯−
更に、稲作農村地帯での農道街灯による夜間照明で、稲の開花時期が遅れ収穫量、品質が低下する問題がおきている。そのため街灯に覆いをつけて田畑に光が当たらないようにしたり、前述のように赤色光成分を除去した照明が検討されているが、前者の方法では、道路周辺が認識できないため安全性に問題があり、後者では前述のように、不自然な色合いであるために異様な雰囲気を与えてしまう。このような問題は稲作だけではなくさまざまな作物にも起きうることであり、この問題の解決としても本発明の照射装置であるフィトクロムの吸収波長領域でのみフィトクロムが吸収しない左円偏光を照射する光源を用いることで、作物の生長に悪影響を及ぼすことが無く、明るく見た目に違和感のない白色光の照明光で、かつ遮光する必要の無い街灯を提供できる。

本発明の照明装置は、植物の円偏光吸収二色性に着目し、かつその波長帯域以外では自然光のままで光放射するものであり、そのため光合成などに必要な光量を下げることなく、また偏光状態を制御するため部材の点数を少なくでき、光の利用効率を下げることなく自然な色合いの光照射ができる光源である。この作用原理を考えると、青々とした葉に必要な波長の光は非偏光状態で照射し、茎の成長に関わる光を円偏光で制御することで、商品価値の高い青々とした葉を持ちながらも、コンパクトな背丈の低い矮小化した鉢花を作ることができる。同様に、発色団の吸収波長における強い偏光照射、逆に吸収しない偏光照射は、植物にある種のストレスを与えるため薬草の薬効成分の増産を促したり、植物のうま味、栄養成分、芳香成分、抗酸化物質など二次代謝物の成分比を制御できる可能性もある。
更に、最近注目されている紫外線光を当てて病気に対する耐性を上げる植物病害防除方法でも効果のあるセンスのみの円偏光照射で、総照射量をさげ紫外線によるダメージを低減することもできるだろうし、逆にＤＮＡ光修復性、その他の青色光バイオスイッチを低照度で効果的に活性化できる可能性もある。

地球上には、さまざまな植物があり幾種類もの発色団が存在するので植物、制御目的に応じて円偏光波長帯域、センスを変えることが重要である。当然、ある波長では右円偏光を、別な波長帯域では左円偏光をというように別々なセンスの円偏光を同時に照射することが好ましい場合もあり、その目的にも本発明の照射装置は使用することができる。

本発明の照射装置は、休眠、発芽、成苗、細胞伸長期間、花芽分化などの植物の成長過程の時期に応じて偏光変換波長帯域を、変換部材を交換することによって使い分けることができる。また日周の時期に応じて照射のタイミング、又は光強度、偏光状態を調節することもできる。更にパルス的な発光を用いたり、照射する植物の部位に応じて、異なる偏光状態での照射をするなどの使い分けをすることができる。また、植物工場において、本発明の照射装置による光照射と湿度、温度、ガス濃度の制御と組み合わせてもよい。

−漁業等−
ある種の昆虫、甲殻類、イカなどが円偏光を識別していることが報告されている。
また、円偏光を海中に照射することで、漁獲対象の魚そのもの、その魚のえさとなる小魚、小エビ、プランクトンなどを効果的に集めたり、選択的に集めことによって、そのエサに集まる目的の魚だけを獲ることができる可能性もある。その際の照明装置として本発明の照明装置を好ましく用いることができる。

（植物の成長制御方法）
本発明の植物の成長制御方法は、本発明の前記照明装置を照射光源として用いることを特徴とする。

前記植物の成長制御方法には、植物の成長促進と植物の成長抑制とがある。
前記植物の成長促進には、草丈、茎長、節間等の伸長による植物体の増大、側枝の長さの増大等を意味する。
植物の成長促進作用により、農作物の重量や丈を早く大きくできるため生産性が上がる。また、大きな農作物を作りやすくなる。また育種において、早く成熟するため、世代交代の回数をかせげるという利点がある。

前記植物の成長抑制には、草丈、茎長、節間等の伸長の抑制による植物体の矮化、側枝の長さの抑制等を意味する。また、矮化とは、植物の茎、枝が太く、頑丈になり、風、雨等の自然の悪条件に対して強くなるとともに、単位面積当たりの葉緑素、ビタミン等の栄養素量が増加することを意味する。
植物の成長抑制作用により、背丈が低いことは、台風などの風害に強い、穀粒が増えても倒れにくいといった利点がある。例えばイネの場合、苗を植える列数を増やせるために、単位面積当たりの植苗密度をより大きくすることができる。高さが数メートルになる果樹（バナナ、マンゴなど）やヤシの木（ナツメヤシ、ココナツなど）に適用すると果実の収穫作業が容易になる。また通常より小さいということは、切花、観葉植物、盆栽植物における商品価値が上がる、購買者の興味を引く、などの利点がある。

本発明の植物の成長制御方法においては、照射のタイミング調節（日周、成長過程（休眠、発芽、成苗、細胞伸長期間とか））、パルス照明、偏光変換波長帯域を日周、成長過程によって変える。植物及び目的に応じて照射のタイミング調節、パルス照明、偏光変換波長帯域を変える。部分的に照射する。更には、湿度、温度、ガス濃度、照度、照射時間の制御と組み合わせてもよい。
具体的には、日長による花芽形成、回帰反応、葉緑体運動、間隙開放、フラボノイド生合性、植物病害防除（ＵＶを当てて病気に対する耐性を上げる方法）でも片方の効く円偏光照射でＵＶダメージを低減させることができる。
また、光屈曲、遺伝子転写のオン、オフ、遺伝子発現の制御、二次代謝物の制御（栄養成分、芳香成分、うまみ、抗酸化物質、薬効成分）、ストレスを与える、ＤＮＡ光修復性、青色光バイオスイッチなどが挙げられる

−対象植物−
前記植物の成長制御方法に用いられる対象植物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウリ科、ナス科、マメ科、バラ科、アブラナ科、キク科、セリ科、アカザ科、イネ科、アオイ科、ウコギ科、シソ科、ショウガ科、スイレン科、サトイモ科の野菜、キク科、バラ科、サトイモ科、ナデシコ科、アブラナ科、イソマツ科、リンドウ科、ボマノハグサ科、マメ科、ボタン科、アヤメ科、ナス科、ヒガンバナ科、ラン科、リュウゼツラン科、ミズキ科、アカネ科、ヤナギ科、ツツジ科、モクセイ科、モクレン科、サクラソウ科、シュウカイドウ科、シソ科、フウロソウ科、ベンケイソウ科、キンポウゲ科、イワタバコ科、サボテン科、シダ類、ウコギ科、クワ科、ツユクサ科、パイナップル科、クズウコン科、トウダイクサ科、コショウ科、タカトウダイ科、ユキノシタ科、アカバナ科、アオイ科、フトモモ科、ツバキ科、オシロイバナ科の切り花類、あるいは鉢物類の花卉、バラ科、ブドウ科、クワ科、カキノキ科、ツツジ科、アケビ科、マタタビ科、トケイソウ科、ミカン科、ウルシ科、パイナップル科、フトモモ科の果樹、藻類などが挙げられる。

更に詳しく例示すると、キュウリ、メロン、カボチャ、ニガウリ、ズッキーニ、スイカ、シロウリ、トウガン、ヘチマ、キンシウリ、トマト、ピーマン、トウガラシ、ナス、ペピーノ、シシトウ、エンドウ、インゲンマメ、ササゲ、エダマメ、ソラマメ、シカクマメ、サヤエンンドウ、サヤインゲン、フジマメ、イチゴ、トウモロコシ、オクラ、ブロッコリー、カイワレダイコン、クレソン、コマツナ、ツケナ、レタス、フキ、シュンギク、食用ギク、セルリー、パセリー、ミツバ、セリ、ネギ、ワケギ、ニラ、アスパラガス、ホウレンソウ、オカヒジキ、ウド、シソ、ショウガ、ダイコン、カブ、ワサビ、ラディシュ、ルタバカ、コカブ、ニンニク、ラッキョウ、レンコン、サトイモ等の野菜；アスター、ローダンセ、アザミ、ナデシコ、ストック、ハナナ、スターチス、トルコキキョウ、キンギョソウ、スィートピー、ハナショウブ、キク、リアトリス、ガーベラ、マーガレット、ミヤコワスレ、シャスターデージー、カーネーション、シュツコンカスミソウ、リンドウ、シャクヤク、ホウズキ、リオン、ダリア、カラー、グラジオラス、アイリス、フリージア、チューリップ、スイセン、アマリリス、シンビジューム、ドラセナ、バラ、ボケ、サクラ、モモ、ウメ、コデマリ、キイチゴ、ナナカマド、ミズキ、サンシュ、サンダンカ、ブルバディア、ヤナギ、ツツジ類、レンギョウ、モクレン、シラネリア、ディモルホセカ、プリムラ、ペチュニア、ベゴニア、リンドウ、コリウス、ゼラニュウム、ペラルゴニューム、ロケヤ、アンスリューム、クレマチス、スズラン、セントポーリア、シクラメン、ラナンキュラス、グロキシニア、デンドロビューム、カトレア、ファレノプシス、バンダ、エビデンドラム、オンシジウム、シャコバサボテン、カニバサボテン、クジャクサボテン、カランコエ、ネフロレピス、アジアンタム、タニワタリ、ポトス、ディフェンバキヤ、スパティフラム、シンゴニューム、オリヅルラン、シエフレラ、ヘデラ、ゴムノキ、ドラセナ、コルジリネ、ブライダルベール、アナナス類、カラテヤ、クロトン、ペペロミヤ、ポインセチア、ハイドランジア、フクシア、ハイビスカス、ガーデニア、ギョリュウバイ、ツバキ、ブーゲンビレア、ボタン等の花卉；ニホンナシ、モモ、オウトウ、スモモ、リンゴ、プルーン、ネクタリン、アンズ、ラズベリー、ウメ、ブドウ、イチジク、カキ、ブルーベリー、アケビ、キウィフルーツ、パッションフルーツ、ビワ、ウンシュウミカン、マーコレット、レモン、ユズ、仏手柑、ハッサク、ブンタン、花ユズ、キンカン、セミノール、イヨカン、ネーブルオレンジ、アンコール、ノバ、日向夏、ライム、スダチ、カボス、晩白柚、タンカン、マンゴー、パインアップル、グアバ等の果樹；又は藻類などが挙げられる。
これらの中でも、葉物野菜、アブラナ科ツケナ類のコマツナ（小松菜）が特に好ましい。

本発明の植物の成長制御方法によれば、害虫防虫と抽台（花芽分化後、花茎が抽出してくる現象）抑制との両立、開花時期の制御、植物（野菜、果物等）の成長抑制及び促進の効率化、光害防止を図れる。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

−コレステリック液晶塗布液組成の調製−
下記表１に示す組成の塗布液（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、及び（Ｆ）をそれぞれ調製した。なお、表１の塗布液組成の数値は質量部を表している。また、塗布液を配向・重合固定後の選択反射ピークの中心波長と、コレステリック液晶の螺旋のセンスもあわせて記した。

＊重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製、イルガキュア８１９）
＊重合性液晶化合物１
＊重合性液晶化合物２
＊配向制御剤：化合物３（特開２００５−９９２４８号公報に記載の化合物）

（１）調製した各塗布液を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後膜厚が３．５μｍになるように、ラビング処理した富士フイルム株式会社製ＰＥＴフィルム上に、室温にて塗布した。なお、このＰＥＴフィルムの面内方向の位相差（レターデーションＲｅ）は５５０ｎｍの波長において２，０００ｎｍ以上であった。
（２）室温にて３０秒間乾燥させた後、１００℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３０℃でフュージョン社製Ｄバルブランプ（９０ｍＷ／ｃｍ）にて、出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、コレステリック液晶層を固定して、円偏光反射膜を作製した。
（３）室温まで冷却した後、更に前記円偏光反射膜表面に、前記工程（１）及び（２）を繰り返した。

（実施例１〜６及び比較例１〜４）
上記作製方法に基づき、下記表２に示す偏光状態制御膜Ｃｈ１〜Ｃｈ４をそれぞれ作製し、表３に示す組み合わせで実施例１〜６及び比較例１〜４の偏光状態制御部材を作製した。
なお、実施例５の直線偏光反射板としては、特表平９−５０６８３７号公報に記載された方法に基づいて、偏光制御波長領域が５８０ｎｍ〜７２０ｎｍになるように各層の厚みを調整して作製したものを用いた。
また、比較例４及び実施例６の偏光板としては、サンリツ社製のヨウ素系偏光板ＨＬＣ２−５６１８を用いた。
また、実施例５及び実施例６のλ／４波長板としては、帝人社製のピュアエースを用いた。

次に、作製した各偏光状態制御部材について、以下のようにして、円偏光度を測定した。結果を表３に示す。
＜円偏光度の測定＞
Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製のミューラマトリックスポラリメータを使用して、波長走査モードで、各偏光状態制御部材の選択反射波長領域での円偏光度を測定し、その平均値を求めた。

次に、図１に示すように、作製した各偏光状態制御部材を、市販の白色ＬＥＤランプの放射前面に表３に示すように配置し、小松菜を２５℃の環境下で３８日間連続照射して栽培し、その後、小松菜の重量を測定し、照射前から増加した重量を求めた。結果を表３に示す。
また、以下のようにして、総合エネルギー利用効率を求め、矮小化効果、及び成長効果を評価した。結果を表３に示す。なお、各実験において、植物の照射面での総合光照度が同じになるようにして照射光強度の違いが評価結果に影響しないようにする目的で、光源と植物の距離を調整した。

＜総合エネルギー利用効率＞
光パワーメータ（アンリツ社製、ＭＬ９００１Ａ）とバンドパスフィルター、及びオーシャンオプティックス社製のスペクトルメータＵＳＢ−２０００を用いて、波長３５０ｎｍ〜８００ｎｍでの総合エネルギー利用効率を求めた。なお、総合エネルギー利用効率は、偏光状態制御膜を除いた場合を１００％として表した。

＜矮小化効果＞
比較例３での植物の重量増加に対して、２０％以上の重量減少を示した場合を「矮小化効果あり」、１０％以上２０％未満の重量減少を示した場合を「矮小化効果ややあり」、０％以上１０％未満の重量減少を示した場合を「矮小化効果なし」と評価した。

＜成長促進効果＞
比較例３での植物の重量増加に対して、２０％以上の重量増加を示した場合を「成長促進効果あり」、１０％以上２０％未満の重量増加を示した場合を「成長促進効果ややあり」、０％以上１０％未満の重量増加を示した場合を「成長促進効果なし」と評価した。

本発明の照明装置は、照射のエネルギー効率を向上させることができるので、該照明装置を用いた、害虫防虫と抽台（花芽分化後、花茎が抽出してくる現象）抑制との両立、開花時期の制御、植物（野菜、果物等）の成長抑制又は成長促進の効率化、及び光害防止を図れ、例えば、街灯、植物工場、漁業、健康、医療などの各種分野で幅広く用いることができる。

１ 筐体
２ 反射面（反射膜）
３ 発光光源
４ 偏光状態制御部材
５ 保護板

Claims (10)

1. 発光光源と、該発光光源の偏光状態を制御する偏光状態制御部材とを備えてなり、発光波長の一部の波長領域の偏光状態を円偏光に変更し、照射される光のうち制御波長帯域における光の円偏光度が０．３以上であることを特徴とする植物成長制御用照明装置。
2. 偏光状態制御部材の少なくとも１つの制御波長帯域幅が６０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下である請求項１に記載の植物成長制御用照明装置。
3. 偏光状態制御部材が、円偏光板である請求項１から２のいずれかに記載の植物成長制御用照明装置。
4. 偏光状態制御部材が、円偏光反射板である請求項１から３のいずれかに記載の植物成長制御用照明装置。
5. 円偏光反射板が、コレステリック液晶構造を有する請求項４に記載の植物成長制御用照明装置。
6. 円偏光反射板が、直線偏光反射板とλ／４波長板からなる請求項４に記載の植物成長制御用照明装置。
7. 円偏光反射板が、２つ以上の偏光制御波長帯域を有する請求項５に記載の植物成長制御用照明装置。
8. 発光光源と円偏光反射板との間に、拡散板及び位相差板のいずれかを有する請求項４から７のいずれかに記載の植物成長制御用照明装置。
9. 位相差板の面内方向の位相差が、波長５５０ｎｍで３００ｎｍ以上である請求項８に記載の植物成長制御用照明装置。
10. 請求項１から９のいずれかに記載の植物成長制御用照明装置を照射光源として用いることを特徴とする植物の成長制御方法。