JP6075813B1

JP6075813B1 - Light irradiation unit

Info

Publication number: JP6075813B1
Application number: JP2016019263A
Authority: JP
Inventors: 敏彦木原; 徳人中原
Original assignee: 株式会社環境フォトニクス
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: JP2017136018A

Abstract

【課題】光源サイズ・光質・光量を、容易に調整可能に標準化された光照射装置を得る。【解決手段】表面実装型の複数の発光ダイオード２，３は、矩形状の基板１Ａの一方面に、基板１Ａの一辺に平行な方向に等間隔に配列され、出力する光の指向角を調整可能なレンズキャップを搭載可能である。支線５，６は、発光ダイオード２のうち、一列に並ぶ発光ダイオード２をそれぞれ直列に接続する。第１の幹線７は、支線５，６それぞれの一方端と電気接続し、Ｙ軸方向に延びている。第２の幹線８は、支線５，６それぞれの他方端と電気接続し、Ｙ軸方向に延びている。第１の外部端子９は、第１の幹線７と外部の電気回路とを電気接続するために第１の幹線７の両端に設けられている。第２の外部端子１０は、第２の幹線８と外部の電気回路とを電気接続するために第２の幹線８の両端に設けられている。【選択図】図１A light irradiation apparatus standardized so that light source size, light quality, and light quantity can be easily adjusted is obtained. A plurality of surface mount type light emitting diodes (2) and (3) are arranged on one side of a rectangular substrate (1A) at equal intervals in a direction parallel to one side of the substrate (1A), and the directivity angle of the output light is adjusted. Possible lens caps can be mounted. The branch lines 5 and 6 respectively connect the light emitting diodes 2 arranged in a line among the light emitting diodes 2 in series. The first trunk line 7 is electrically connected to one end of each of the branch lines 5 and 6 and extends in the Y-axis direction. The second trunk line 8 is electrically connected to the other ends of the branch lines 5 and 6 and extends in the Y-axis direction. The first external terminals 9 are provided at both ends of the first trunk line 7 in order to electrically connect the first trunk line 7 and an external electric circuit. The second external terminals 10 are provided at both ends of the second trunk line 8 in order to electrically connect the second trunk line 8 and an external electric circuit. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、光照射装置ユニットに関する。 The present invention relates to a light irradiation device unit.

植物工場の栽培用照明装置として用いられ、光合成に適した波長と高光量及びパルス点灯等の発光ダイオードの特徴を活かした光照射装置等が開示されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。 A light irradiation device that is used as a lighting device for cultivation in a plant factory and that utilizes the characteristics of light-emitting diodes such as a wavelength suitable for photosynthesis, high light intensity, and pulse lighting is disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 3). .

特許第５７３２１５７号公報Japanese Patent No. 5732157 特許第４９７１７０６号公報Japanese Patent No. 4971706 特許第４９２４４３８号公報Japanese Patent No. 4924438

植物育成のための研究・実証実験・実際に育成が行われる工場では、その目的に応じて光照射装置に求められる光源サイズ・光の波長（以下、「光質」ともいう）・光質毎の物理的光量（以下、「光量」とする）等が様々である。このため、研究、実証実験及び工場ごとに、光照射装置を個別に設計する必要がある。個別設計の労力を軽減するためには、光照射装置をできるだけ標準化し、光源サイズ・光質・光量を求められる量に調整し易くしておくのが望ましい。 In factories where research, demonstration experiments, and actual growth are conducted for plant growth, the light source size, light wavelength (hereinafter also referred to as “light quality”), and light quality required for the light irradiation device according to the purpose There are various physical light quantities (hereinafter referred to as “light quantities”). For this reason, it is necessary to individually design the light irradiation device for each research, demonstration experiment, and factory. In order to reduce the labor of individual design, it is desirable to standardize the light irradiation device as much as possible so that the light source size, light quality, and light quantity can be easily adjusted to required amounts.

植物を育成するための光照射装置の標準化の際の課題として、（Ａ）照射面の光量均一化、（Ｂ）配線の煩雑化、（Ｃ）複数の発光素子を内蔵した発光ダイオードからの出射光の光軸ずれが上げられる。ここで、照射面とは、光照射装置による光の照射により照らされる面のことであり、植物工場であれば、植物の育成面のことをいう。 Issues when standardizing a light irradiation device for growing plants include (A) uniformizing the amount of light on the irradiated surface, (B) complication of wiring, and (C) exiting from a light emitting diode incorporating a plurality of light emitting elements. The optical axis shift of the incident light is raised. Here, an irradiation surface is a surface illuminated by the light irradiation by a light irradiation apparatus, and if it is a plant factory, it means the growth surface of a plant.

（Ａ）照射面の光量均一化
照射面における光量が均一でない場合には、照射面における植物の育成状態に差が出るため、光照射装置では、光量が照射面において均一であることが要求される。 (A) Uniform light quantity on the irradiated surface If the light quantity on the irradiated surface is not uniform, there will be a difference in the growth state of the plant on the irradiated surface, so the light irradiation device requires that the light quantity be uniform on the irradiated surface. The

（Ｂ）配線の煩雑化
植物工場の中には、植物が育成される面が極めて大きいものがあり、大きな面に対応する多数の発光ダイオードが配列された光照射装置が必要になる。発光ダイオードの数が増えれば増えるほど、発光ダイオードに電力を供給するための配線は複雑になる。 (B) Wiring complexity Some plant factories have a very large surface on which plants are grown, and a light irradiation device in which a large number of light-emitting diodes corresponding to the large surface are arranged is required. As the number of light emitting diodes increases, the wiring for supplying power to the light emitting diodes becomes more complicated.

（Ｃ）出射光の光軸ずれ
赤、緑、青の各色の発光素子を内蔵するいわゆる３ｉｎ１の発光ダイオードは、各色の出射光について出射中心角のずれ、いわゆる光軸ずれが生じる。この光軸ずれにより、照射面（植物の育成面）に照射される照射光の光質が場所によって偏るようになる。この偏りは、植物の育成に多大な影響を与える。 (C) Optical axis deviation of emitted light A so-called 3-in-1 light emitting diode incorporating light emitting elements of each color of red, green, and blue has a deviation of an emission center angle, that is, a so-called optical axis deviation, for each color of emitted light. Due to this optical axis shift, the light quality of the irradiation light irradiated on the irradiation surface (plant growth surface) is biased depending on the location. This bias has a great impact on plant growth.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、光源サイズ・光質・光量を容易に調整可能に標準化された光照射装置ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a standardized light irradiation device unit that can easily adjust the light source size, light quality, and light amount.

上記目的を達成するために、本発明の光照射装置ユニットは、
矩形状の基板と、
前記基板の一方面上で、前記基板の外辺に平行な第１の方向に等間隔に配列され、出力する光の指向角を調整可能な凸レンズ状のレンズキャップをそれぞれ搭載可能な複数の表面実装型の発光ダイオードと、
前記発光ダイオードのうち、前記第１の方向に並ぶ発光ダイオードを直列に接続する支線と、
前記支線の一方端と電気接続し、前記基板の外辺に平行な第２の方向に延びる第１の幹線と、
前記支線の他方端と電気接続し、前記第２の方向に延びる第２の幹線と、
前記第１の幹線と外部の電気回路とを電気接続するために前記第１の幹線の両端に設けられた第１の外部端子と、
前記第２の幹線と外部の電気回路とを電気接続するために前記第２の幹線の両端に設けられた第２の外部端子と、
を備え、
前記発光ダイオードには、複数の異なる光質の光を発光する発光素子が実装されており、
前記支線、前記第１の幹線、前記第２の幹線、前記第１の外部端子及び前記第２の外部端子が、前記発光素子の光質毎に設けられ、
前記発光ダイオードに内蔵された複数の発光素子が前記第１の方向に並ぶように、前記発光ダイオード各々が前記基板に配設されており、
前記発光ダイオードは、前記第１の方向に複数列配列され、
前記第１の方向に直交する方向に隣接する発光ダイオードの向きが互いに逆向きとなるように前記発光ダイオードが配置されている。 In order to achieve the above object, the light irradiation device unit of the present invention comprises:
A rectangular substrate;
A plurality of surfaces on which a convex lens-shaped lens cap can be mounted on one surface of the substrate, arranged at equal intervals in a first direction parallel to the outer side of the substrate, and capable of adjusting the directivity angle of the output light. Mountable light emitting diode,
Of the light emitting diodes, branch lines connecting the light emitting diodes arranged in the first direction in series;
A first trunk line electrically connected to one end of the branch line and extending in a second direction parallel to the outer edge of the substrate;
A second trunk line electrically connected to the other end of the branch line and extending in the second direction;
First external terminals provided at both ends of the first main line for electrically connecting the first main line and an external electric circuit;
Second external terminals provided at both ends of the second main line for electrically connecting the second main line and an external electric circuit;
Equipped with a,
The light emitting diode is mounted with a light emitting element that emits light of a plurality of different light qualities,
The branch line, the first trunk line, the second trunk line, the first external terminal and the second external terminal are provided for each light quality of the light emitting element,
Each of the light emitting diodes is disposed on the substrate such that a plurality of light emitting elements incorporated in the light emitting diode are arranged in the first direction,
The light emitting diodes are arranged in a plurality of rows in the first direction,
The light emitting diodes are arranged such that the directions of the light emitting diodes adjacent to each other in the direction orthogonal to the first direction are opposite to each other .

前記支線には、流れる電流を一定に保つ定電流ダイオード又は電気抵抗が挿入されている、
こととしてもよい。 In the branch line, a constant current diode or an electric resistance for keeping a flowing current constant is inserted,
It is good as well.

前記第１の幹線及び前記第２の幹線は、前記基板の他方面に設けられており、
前記第１の幹線及び前記第２の幹線は、スルーホールを介して、前記支線と電気接続されている、
こととしてもよい。 The first trunk line and the second trunk line are provided on the other surface of the substrate,
The first trunk line and the second trunk line are electrically connected to the branch line through a through hole.
It is good as well.

前記基板の他方面には、
前記発光ダイオードが設けられた発光領域の裏側の領域に放熱板が設けられている、
こととしてもよい。 On the other side of the substrate,
A heat sink is provided in a region on the back side of the light emitting region provided with the light emitting diode,
It is good as well.

前記発光ダイオードが同じ側を向くように前記基板が敷き詰められたときに、前記発光ダイオードの配列の中心から端部に向かって、出射光の指向角が狭くなるように、前記発光ダイオードに対してレンズキャップが取り付けられている、
こととしてもよい。 When the light emitting diode is the substrate has been laid so as to face the same side, towards the end from the center of the array of light emitting diodes, as the directivity angle of the output Shako becomes narrow, and with respect to the light emitting diode lenses cap is attached,
It is good as well.

本発明に係る光照射装置ユニットでは、矩形状の基板上に複数の発光ダイオードが等間隔で配列されている。したがって、発光ダイオードが同じ側を向くように基板をその外辺を当接させて敷き詰め、等間隔に配列された様々な光源サイズの光照射装置を得ることができる。 In the light irradiation apparatus unit according to the present invention, a plurality of light emitting diodes are arranged at equal intervals on a rectangular substrate. Therefore, it is possible to obtain light irradiation devices of various light source sizes arranged at equal intervals by spreading the substrate so that the light emitting diodes face the same side with their outer sides in contact with each other.

また、本発明に係る光照射装置ユニットによれば、第１、第２の幹線に接続された第１、第２の外部端子は、第２の方向に延びる第１、第２の幹線の両端に形成されているので、発光ダイオードが同じ側を向くように基板を敷き詰めれば、対応する外部端子を基板間で近接させることができる。したがって、近接した外部端子を電気接続するだけで、簡単に、基板に跨がった発光ダイオードの直列並列回路を構成することができる。この結果、複数のユニットによって形成される光照射装置の回路構成を極めてシンプルなものとすることができる。 Moreover, according to the light irradiation apparatus unit which concerns on this invention, the 1st, 2nd external terminal connected to the 1st, 2nd trunk line is the both ends of the 1st, 2nd trunk line extended in a 2nd direction. Therefore, if the substrates are laid out so that the light emitting diodes face the same side, the corresponding external terminals can be brought close to each other. Therefore, a series-parallel circuit of light-emitting diodes straddling the substrate can be configured simply by electrically connecting adjacent external terminals. As a result, the circuit configuration of the light irradiation apparatus formed by a plurality of units can be made extremely simple.

また、発光ダイオードは、出射する光を調整するレンズキャップを搭載可能であるため、各発光ダイオードで個別に、照射面に照射される光の光質・光量を容易に調整可能となる。例えば、発光ダイオードが配列の中心から端部に向かうにつれて、発光ダイオードから出射される光の指向角が狭くなるようにレンズキャップを装着すれば、照射面の光の光量を均一化することができる。 In addition, since the light emitting diode can be equipped with a lens cap for adjusting the emitted light, the light quality / light quantity of the light irradiated on the irradiation surface can be easily adjusted individually for each light emitting diode. For example, if the lens cap is attached so that the directivity angle of the light emitted from the light emitting diode becomes narrower as the light emitting diode moves from the center of the array to the end, the amount of light on the irradiation surface can be made uniform. .

また、発光ダイオードに異なる光質の光を出射する複数の発光素子を内蔵している場合には、発光ダイオードは、内部の発光素子が配列された向きに配列される。また、発光ダイオードは、隣接するもの同士で発光素子の配列が逆となるように配置される。このようにすれば、隣接する発光ダイオードで、各色の光の出射中心軸のずれを逆向きとし、照射面における光の色の偏りを、隣接する発光ダイオードで相殺することができる。 When a plurality of light emitting elements that emit light of different light qualities are incorporated in the light emitting diode, the light emitting diode is arranged in the direction in which the internal light emitting elements are arranged. Further, the light emitting diodes are arranged so that the arrangement of the light emitting elements is reversed between adjacent ones. In this way, it is possible to reverse the deviation of the emission center axis of light of each color in the adjacent light emitting diodes, and offset the color deviation of the light on the irradiation surface with the adjacent light emitting diodes.

以上の構成を有する光照射装置ユニットを用いて光照射装置を構成すれば、光源サイズ・光質・光量を容易に調整可能に標準化された調整可能な光照射装置を得ることができる。 If the light irradiation device is configured using the light irradiation device unit having the above configuration, an adjustable light irradiation device that is standardized so that the light source size, light quality, and light quantity can be easily adjusted can be obtained.

本発明の実施の形態１に係る光照射装置ユニットの上面図である。It is a top view of the light irradiation apparatus unit which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る複数の光照射装置ユニットから成る光照射装置の上面図である。It is a top view of the light irradiation apparatus which consists of a several light irradiation apparatus unit which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図３（Ａ）は、発光ダイオードの上面図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３（Ｃ）は、他の発光ダイオードの上面図である。FIG. 3A is a top view of the light emitting diode. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3C is a top view of another light emitting diode. 図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、それぞれ指向角が異なるレンズキャップが搭載された発光ダイオードを示す図である。FIG. 4A, FIG. 4B, and FIG. 4C are diagrams showing a light emitting diode on which lens caps having different directivity angles are mounted. 図５（Ａ）は基板の表面を示す図である。図５（Ｂ）は、基板の裏面を示す図である。FIG. 5A shows the surface of the substrate. FIG. 5B is a diagram illustrating the back surface of the substrate. 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、ジャンパー線により基板にまたがって接続された外部端子を示す図である。FIG. 6A and FIG. 6B are diagrams showing external terminals connected across a substrate by jumper wires. 図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、光照射装置ユニットの配列のバリエーションを示す図である。FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C are diagrams showing variations in the arrangement of the light irradiation device units. 光照射装置ユニットの配線の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the wiring of a light irradiation apparatus unit. 図９（Ａ）は、３ｉｎ１の発光ダイオードの光の出射方向の角度ずれを示す図である。図９（Ｂ）は、照射面における色の偏りを示す図である。FIG. 9A is a diagram showing an angle shift in the light emission direction of the 3-in-1 light-emitting diode. FIG. 9B is a diagram illustrating the color deviation on the irradiation surface. 本発明の実施の形態２に係る光照射装置ユニットの上面図である。It is a top view of the light irradiation apparatus unit which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図１１（Ａ）は、色の偏りが相殺される様子を示す図である。図１１（Ｂ）は、Ｙ軸方向に隣接する発光ダイオードの発光素子の配列を示す図である。FIG. 11A is a diagram illustrating how the color deviation is canceled. FIG. 11B is a diagram illustrating an arrangement of light emitting elements of light emitting diodes adjacent to each other in the Y-axis direction. 本発明の実施の形態２に係る複数の光照射装置ユニットから成る光照射装置の上面図である。It is a top view of the light irradiation apparatus which consists of a several light irradiation apparatus unit which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、光照射装置ユニットの配列のバリエーションを示す図である。FIG. 13A and FIG. 13B are diagrams showing variations of the arrangement of the light irradiation device units. 図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光照射装置ユニットのレンズキャップを付けてない場合の照射面における照射分布を示す図である。FIGS. 14A and 14B are diagrams showing an irradiation distribution on the irradiation surface when the lens cap of the light irradiation apparatus unit according to Embodiment 2 of the present invention is not attached. 図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る光照射装置ユニットのレンズキャップを付けた場合の照射面における照射分布を示す図である。FIGS. 15A and 15B are diagrams showing the irradiation distribution on the irradiation surface when the lens cap of the light irradiation apparatus unit according to Embodiment 2 of the present invention is attached.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１について説明する。図１に示すように、本実施の形態１に係る光照射装置ユニット１００Ａは、基板１Ａ上に、発光ダイオード２，３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が２次元配列された装置である。光照射装置ユニット１００Ａは、発光ダイオード２，３が同じ側を向くように基板１Ａが敷き詰められた状態で使用される（図２参照）。ここでは、まず、光照射装置ユニット１００Ａの構成について説明する。 Embodiment 1 FIG.
First, Embodiment 1 of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the light irradiation device unit 100A according to the first embodiment is a device in which light emitting diodes 2 and 3 and a constant current diode (CCR) 13 are two-dimensionally arranged on a substrate 1A. The light irradiation device unit 100A is used in a state where the substrate 1A is spread so that the light emitting diodes 2 and 3 face the same side (see FIG. 2). Here, first, the configuration of the light irradiation apparatus unit 100A will be described.

本実施の形態に係る光照射装置ユニット１００Ａは、１枚の矩形状の基板１Ａを中心に構成されている。基板１Ａ上の一方面（＋Ｚ側の面）には、複数の発光ダイオード２、３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が配列されている。 The light irradiation apparatus unit 100A according to the present embodiment is configured around a single rectangular substrate 1A. A plurality of light emitting diodes 2 and 3 and a constant current diode (CCR) 13 are arranged on one surface (the surface on the + Z side) on the substrate 1A.

複数の発光ダイオード２は、基板１ＡのＹ軸方向に延びる外辺に平行な方向に等間隔に複数列配列されている。各列の発光ダイオード２の間隔も、列内の発光ダイオード２の間隔と同じである。 The plurality of light emitting diodes 2 are arranged in a plurality of rows at equal intervals in a direction parallel to the outer side extending in the Y-axis direction of the substrate 1A. The interval between the light emitting diodes 2 in each column is also the same as the interval between the light emitting diodes 2 in the column.

発光ダイオード２は、表面実装型の発光ダイオードである。図３（Ａ）に示すように、発光ダイオード２には、赤色の光を出力する発光素子２Ｒ、緑色の発光素子２Ｇ、青色の光を出力する発光素子２Ｂが内蔵されている。すなわち、発光ダイオード２は、３ｉｎ１の発光ダイオードである。発光ダイオード２は、赤色、青色、緑色の各色の光を出射する。 The light emitting diode 2 is a surface mount type light emitting diode. As shown in FIG. 3A, the light emitting diode 2 includes a light emitting element 2R that outputs red light, a green light emitting element 2G, and a light emitting element 2B that outputs blue light. That is, the light emitting diode 2 is a 3 in 1 light emitting diode. The light emitting diode 2 emits light of each color of red, blue, and green.

図３（Ｂ）に示すように、発光ダイオード２には、発光素子２Ｒの正負の電極２Ｒ１，２Ｒ２をはじめ、発光素子２Ｇ，２Ｂ用の正負の電極が別々に設けられている。このように、発光ダイオード２では、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを別々の電圧で駆動可能となっている。 As shown in FIG. 3B, the light emitting diode 2 is provided with positive and negative electrodes for the light emitting elements 2G and 2B as well as positive and negative electrodes 2R1 and 2R2 of the light emitting element 2R. Thus, in the light emitting diode 2, the light emitting elements 2R, 2G, and 2B can be driven with different voltages.

なお、発光ダイオード２に代えて、図３（Ｃ）に示すような１ｉｎ１の発光ダイオード２’を用いてもよい。発光ダイオード２’の発光素子２Ａは、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのいずれかである。対応する光質の発光ダイオード２’を各光質に対応する支線５に接続すればよい。 Instead of the light emitting diode 2, a 1 in 1 light emitting diode 2 'as shown in FIG. 3C may be used. The light emitting element 2A of the light emitting diode 2 'is one of the light emitting elements 2R, 2G, and 2B. The corresponding light emitting diode 2 'may be connected to the branch line 5 corresponding to each light quality.

複数の発光ダイオード３は、基板１Ａの一辺に平行な方向に等間隔に複数列配列されている。複数の発光ダイオード３は、例えば、遠赤色の光を出射する表面実装型の発光ダイオードである。複数の発光ダイオード３は、発光ダイオード２から出射される光では得られない光質の光を出射するためと、発光ダイオード３の同じ光質の光の光量を増量するために設けられている。 The plurality of light emitting diodes 3 are arranged in a plurality of rows at equal intervals in a direction parallel to one side of the substrate 1A. The plurality of light emitting diodes 3 are, for example, surface-mounted light emitting diodes that emit far-red light. The plurality of light emitting diodes 3 are provided to emit light of light quality that cannot be obtained by the light emitted from the light emitting diode 2 and to increase the amount of light of the same light quality of the light emitting diode 3.

言い換えれば、発光ダイオード２，３は、ＸＹ平面上にマトリクス状に等間隔で配列されている。発光ダイオード２はＸ軸方向及びＹ軸方向に等間隔で配列され、発光ダイオード３は、発光ダイオード２の間に設けられている。 In other words, the light emitting diodes 2 and 3 are arranged at equal intervals in a matrix on the XY plane. The light emitting diodes 2 are arranged at equal intervals in the X axis direction and the Y axis direction, and the light emitting diodes 3 are provided between the light emitting diodes 2.

発光ダイオ−ド２，３には、例えば図３（Ｂ）に示すように、それぞれ、レンズキャップ４が搭載されている。レンズキャップ４は、発光ダイオード２，３から出射する光の指向角を調整可能な凸レンズとしての役割を果たす。指向角の選択により、発光ダイオード２，３から出射される放射強度を選択することができる。 As shown in FIG. 3B, for example, a lens cap 4 is mounted on each of the light emitting diodes 2 and 3. The lens cap 4 serves as a convex lens capable of adjusting the directivity angle of the light emitted from the light emitting diodes 2 and 3. The radiation intensity emitted from the light emitting diodes 2 and 3 can be selected by selecting the directivity angle.

図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）に示すように、本実施の形態では、３種類のレンズキャップ４が用意されている。図４（Ａ）に示すレンズキャップ４（４Ａ）は、指向角が最も狭くなっており、指向角が狭くなった分、光量が大きくなっている。また、図４（Ｂ）に示すレンズキャップ４（４Ｂ）は、指向角が、レンズキャップ４（４Ａ）の次に狭くなっている。そして、図４（Ｃ）に示すレンズキャップ４（４Ｃ）の指向角が一番広くなっている。 As shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, in the present embodiment, three types of lens caps 4 are prepared. The lens cap 4 (4A) shown in FIG. 4A has the narrowest directivity angle, and the amount of light increases as the directivity angle becomes narrower. Moreover, the directivity angle of the lens cap 4 (4B) shown in FIG. 4B is narrower next to the lens cap 4 (4A). The directivity angle of the lens cap 4 (4C) shown in FIG.

図１に戻り、各発光ダイオード２，３に電力を供給すべく、基板１Ａ上には、配線パターンが形成されている。配線パターンは、支線５，６と、第１の幹線７、第２の幹線８とに分類される。 Returning to FIG. 1, a wiring pattern is formed on the substrate 1 </ b> A to supply power to each of the light emitting diodes 2 and 3. The wiring patterns are classified into branch lines 5 and 6, first trunk line 7, and second trunk line 8.

支線５は、複数の発光ダイオード２のうち、Ｙ軸方向に一列に並ぶ発光ダイオード２をそれぞれ直列に接続する。支線５は、発光ダイオード２の発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３とそれぞれ接続するために一列につき３本設けられている。 The branch line 5 connects the light emitting diodes 2 arranged in a line in the Y-axis direction among the plurality of light emitting diodes 2 in series. Three branch lines 5 are provided in one row for connection to the light emitting elements 2R, 2G, 2B and the constant current diode (CCR) 13 of the light emitting diode 2, respectively.

支線６は、複数の発光ダイオード３のうち、Ｙ軸方向に一列に並ぶ発光ダイオード３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３をそれぞれ直列に接続する。 The branch line 6 connects the light emitting diodes 3 and the constant current diode (CCR) 13 arranged in a line in the Y-axis direction among the plurality of light emitting diodes 3 in series.

第１の幹線７、第２の幹線８は、３本の支線５と１本の支線６それぞれに対応してそれぞれ計４本設けられている。第１の幹線７は、Ｙ軸方向に延びており、複数の支線５，６それぞれの一方端（＋Ｙ端）と電気接続している。第２の幹線８は、Ｙ軸方向に延びており、複数の支線５，６それぞれの他方端（−Ｙ端）と電気接続している。 A total of four first trunk lines 7 and two second trunk lines 8 are provided corresponding to the three branch lines 5 and the one branch line 6, respectively. The first trunk line 7 extends in the Y-axis direction, and is electrically connected to one end (+ Y end) of each of the branch lines 5 and 6. The second trunk line 8 extends in the Y-axis direction, and is electrically connected to the other end (−Y end) of each of the branch lines 5 and 6.

第１の幹線７のＹ軸方向両端、かつ、基板１Ａの外縁近傍には、第１の外部端子９が設けられている。第１の外部端子９は、第１の幹線７と外部の電気回路とを電気接続するために設けられている。 First external terminals 9 are provided at both ends in the Y-axis direction of the first trunk line 7 and in the vicinity of the outer edge of the substrate 1A. The first external terminal 9 is provided to electrically connect the first trunk line 7 and an external electric circuit.

第２の幹線８のＹ軸方向両端、かつ、基板１Ａの外縁近傍には、第２の外部端子１０が設けられている。第２の外部端子１０は、第２の幹線８と外部の電気回路とを電気接続するために設けられている。 Second external terminals 10 are provided at both ends of the second trunk line 8 in the Y-axis direction and in the vicinity of the outer edge of the substrate 1A. The second external terminal 10 is provided to electrically connect the second trunk line 8 and an external electric circuit.

基板１Ａ上には、複数の支線５，６、第１の幹線７、第２の幹線８、第１の外部端子９及び第２の外部端子１０が、発光素子の光質（赤、緑、青、遠赤）毎に定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が設けられている。これにより、同じ支線５，６に接続された複数の発光ダイオード２，３を同一電圧で動作させ、各発光素子での発光強度を均等にすることができる。 On the substrate 1A, a plurality of branch lines 5, 6, a first trunk line 7, a second trunk line 8, a first external terminal 9, and a second external terminal 10 are provided for the light quality (red, green, A constant current diode (CCR) 13 is provided for each blue and far red. Thereby, the several light emitting diodes 2 and 3 connected to the same branch lines 5 and 6 can be operated by the same voltage, and the emitted light intensity in each light emitting element can be equalized.

実際には、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第１の幹線７及び第２の幹線８は、基板１Ａの他方面（−Ｚ側の面）に設けられている。第１の幹線７及び第２の幹線８は、スルーホールを介して、複数の支線５，６と電気接続されている。これにより、基板１Ａの＋Ｚ面の配線パターンを簡素化することができるうえ、基板１ＡをＸＹ面内に小型化することができる。 Actually, as shown in FIGS. 5A and 5B, the first trunk line 7 and the second trunk line 8 are provided on the other surface (the surface on the −Z side) of the substrate 1A. . The first trunk line 7 and the second trunk line 8 are electrically connected to the plurality of branch lines 5 and 6 through through holes. Thereby, the wiring pattern on the + Z plane of the substrate 1A can be simplified, and the substrate 1A can be reduced in size in the XY plane.

なお、図５（Ｂ）に示すように、基板１Ａの−Ｚ側の面には、複数の発光ダイオード２，３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が設けられた発光領域の裏側の領域に放熱板１１が設けられている。放熱板１１には、基板１Ａを構成する電気的導通する銅箔面が用いられている。この放熱板１１により、発光ダイオード２，３で発生する熱を放熱し易くなっている。これにより、発光ダイオード２，３をより安定して動作させることができる。 As shown in FIG. 5B, heat is radiated to a region on the back side of the light emitting region where a plurality of light emitting diodes 2 and 3 and a constant current diode (CCR) 13 are provided on the −Z side surface of the substrate 1A. A plate 11 is provided. The heat radiating plate 11 uses a copper foil surface that constitutes the substrate 1A and is electrically conductive. The heat radiating plate 11 makes it easy to radiate heat generated by the light emitting diodes 2 and 3. Thereby, the light emitting diodes 2 and 3 can be operated more stably.

図２に示すように、光照射装置ユニット１００Ａが、複数の発光ダイオード２，３が同じ側を向くように複数の基板１Ａが敷き詰められて光照射装置が構成されている。この状態で、図６（Ａ）に示すように、複数の基板１Ａにまたがって隣接する第１の外部端子９同士が、ジャンパー線１２等で接続される。同様に、図６（Ｂ）に示すように、複数の基板１Ａにまたがって隣接する第２の外部端子１０同士がジャンパー線１２等で接続される。これにより、複数の基板１Ａに跨がって発光ダイオード２，３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が直列回路を並列に接続した回路が構成される。この回路は、各電源回路に接続され、電源回路（不図示）から流れる電流に応じて、発光ダイオード２の各色の発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ及び発光ダイオード３を発光させる。 As shown in FIG. 2, the light irradiation apparatus unit 100A is configured by laying a plurality of substrates 1A so that the plurality of light emitting diodes 2 and 3 face the same side, thereby forming a light irradiation apparatus. In this state, as shown in FIG. 6A, the first external terminals 9 adjacent to each other across the plurality of substrates 1A are connected by jumper wires 12 or the like. Similarly, as shown in FIG. 6B, the second external terminals 10 adjacent to each other across the plurality of substrates 1A are connected by jumper wires 12 or the like. Thus, a circuit is formed in which the light emitting diodes 2 and 3 and the constant current diode (CCR) 13 are connected in parallel across the plurality of substrates 1A. This circuit is connected to each power supply circuit, and causes the light emitting elements 2R, 2G, 2B and the light emitting diode 3 of each color of the light emitting diode 2 to emit light according to a current flowing from the power supply circuit (not shown).

本実施の形態では、各光照射装置ユニット１００Ａの発光ダイオード２，３に対して、それぞれ場所に応じたレンズキャップ４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）が搭載される。図２に示すように、角部に配置された光照射ユニット１００Ａ（符号Ａが付されている）の発光ダイオード２，３には、レンズキャップ４（４Ａ）が搭載される。また、外辺側の光照射装置ユニット１００Ａ（符号Ｂが付されている）の発光ダイオード２，３には、レンズキャップ４（４Ｂ）が搭載される。さらに、中央の光照射装置ユニット１００Ａ（符号Ｃが付されている）の発光ダイオード２，３には、レンズキャップ４（４Ｃ）が搭載される。 In the present embodiment, lens caps 4 (4A, 4B, 4C) corresponding to locations are mounted on the light emitting diodes 2, 3 of each light irradiation device unit 100A. As shown in FIG. 2, the lens cap 4 (4A) is mounted on the light-emitting diodes 2 and 3 of the light irradiation unit 100A (labeled A) disposed at the corner. Further, a lens cap 4 (4B) is mounted on the light emitting diodes 2 and 3 of the light irradiation device unit 100A (labeled B) on the outer side. Furthermore, a lens cap 4 (4C) is mounted on the light emitting diodes 2 and 3 of the central light irradiation device unit 100A (labeled C).

このようにすれば、複数の発光ダイオード２，３の配列の中心から端部に向かって、出射光の指向角が狭くなるように、複数の発光ダイオード２，３に対して、レンズキャップ４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を取り付けることができる。この場合、発光ダイオード２，３は２次元配列されているため、発光ダイオード２，３の配列領域の中心から外周に向かって、レンズキャップ４の指向角が狭くなる。 In this way, the lens cap 4 (with respect to the plurality of light emitting diodes 2 and 3 is arranged so that the directivity angle of the emitted light becomes narrower from the center to the end of the array of the plurality of light emitting diodes 2 and 3. 4A, 4B, 4C) can be attached. In this case, since the light emitting diodes 2 and 3 are two-dimensionally arranged, the directivity angle of the lens cap 4 becomes narrower from the center of the arrangement region of the light emitting diodes 2 and 3 toward the outer periphery.

これにより、照射面（植物の育成面）の外周付近の１点の光量に寄与する発光ダイオード２の数は、照射面の中央付近１点の光量に寄与する発光ダイオード２，３の数より少なくなるものの、外周付近の１点に到達する各発光ダイオード２，３の光は、中央の１点に到達する各発光ダイオード２，３の光より強くなるため、照射面外周側の光量が高くなって、照射面全体における光量分布を均一なものとすることができる。このようにすれば、照射面中央の植物に対して、照射面外周の植物の育成が遅れるのを回避することができる。 Thereby, the number of the light emitting diodes 2 contributing to the light amount at one point near the outer periphery of the irradiation surface (plant growth surface) is smaller than the number of the light emitting diodes 2 and 3 contributing to the light amount at one point near the center of the irradiation surface. However, since the light from each of the light emitting diodes 2 and 3 that reaches one point near the outer periphery is stronger than the light from each of the light emitting diodes 2 and 3 that reaches one central point, the amount of light on the outer peripheral side of the irradiation surface increases. Thus, the light quantity distribution on the entire irradiation surface can be made uniform. In this way, it is possible to avoid delaying the growth of plants on the outer periphery of the irradiation surface relative to the plant at the center of the irradiation surface.

また、レンズキャップ４は凸レンズの役割を果たすので、レンズキャップ４を発光ダイオード２，３に取り付けることによって、全体的に照射面における照射光の光量増やすことができる。 Since the lens cap 4 serves as a convex lens, attaching the lens cap 4 to the light emitting diodes 2 and 3 can increase the amount of irradiation light on the irradiation surface as a whole.

光照射装置ユニット１００Ａの敷き詰め方は、図２に示すものには限られない。例えば、図７（Ａ）に示すように、光照射装置ユニット１００Ａを２行２列に配置してもよいし、図７（Ｂ）に示すように、光照射装置ユニット１００Ａを３行２列に配置してもよい。また、図７（Ｃ）に示すように、光照射装置ユニット１００Ａを４行４列に配置してもよい。このように、様々な光源サイズの光照射装置を構成することができる。 The method of spreading the light irradiation unit 100A is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 7A, the light irradiation device units 100A may be arranged in 2 rows and 2 columns, and as shown in FIG. 7B, the light irradiation device units 100A are arranged in 3 rows and 2 columns. You may arrange in. Further, as shown in FIG. 7C, the light irradiation device units 100A may be arranged in 4 rows and 4 columns. In this way, light irradiation devices with various light source sizes can be configured.

本実施の形態によれば、配列状態がどのようなものであっても、レンズキャップ４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を用いて、発光ダイオード２，３から出射される出射光の指向角及び強度を調整しているため、光照射装置ユニット１００Ａの配列に関わらず、発光ダイオード２，３の全体の配列領域の中心から外側に向けて出射する光の指向角が狭くなるように、レンズキャップ４を搭載することができる。 According to the present embodiment, the directivity angle and intensity of the emitted light emitted from the light emitting diodes 2 and 3 using the lens cap 4 (4A, 4B, 4C) regardless of the arrangement state. Therefore, regardless of the arrangement of the light irradiation device units 100A, the lens cap 4 is arranged so that the directivity angle of the light emitted from the center of the entire arrangement region of the light emitting diodes 2 and 3 toward the outside is narrowed. Can be installed.

例えば、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、内側の領域の発光ダイオード２，３に指向角の広いレンズキャップ４（４Ｃ）を搭載し、外側の領域の発光ダイオード２，３に指向角の狭いレンズキャップ４（４Ａ）を搭載すれば、照射面での光の光量を均一化することができる。また、図７（Ｃ）に示すように、内側の領域の発光ダイオード２，３に指向角の広いレンズキャップ４（４Ｃ）を搭載し、その外側の領域の発光ダイオード２，３にレンズキャップ４（４Ｂ）を搭載し、最も外側の領域の発光ダイオード２，３にレンズキャップ４（４Ａ）を搭載するようにしてもよい。このようにしても、照射面の光量を均一化することができる。 For example, as shown in FIGS. 7A and 7B, the lens cap 4 (4C) having a wide directivity angle is mounted on the light emitting diodes 2 and 3 in the inner region, and the light emitting diodes 2 and 2 in the outer region are mounted. If the lens cap 4 (4A) having a narrow directivity angle is mounted on 3, the amount of light on the irradiation surface can be made uniform. Further, as shown in FIG. 7C, a lens cap 4 (4C) having a wide directivity angle is mounted on the light emitting diodes 2 and 3 in the inner region, and the lens cap 4 is mounted on the light emitting diodes 2 and 3 in the outer region. (4B) may be mounted, and the lens cap 4 (4A) may be mounted on the light emitting diodes 2 and 3 in the outermost region. Even in this case, the amount of light on the irradiated surface can be made uniform.

以上詳細に説明したように、光照射装置ユニット１００Ａによれば、矩形状の基板１Ａ上に複数の発光ダイオード２，３が等間隔に２次元配列されて形成されている。したがって、複数の発光ダイオード２，３が同じ側を向くように基板１Ａを敷き詰めれば、所望の光源サイズの光照射装置を得ることができる。 As described above in detail, according to the light irradiation device unit 100A, the plurality of light emitting diodes 2 and 3 are two-dimensionally arranged at equal intervals on the rectangular substrate 1A. Therefore, if the substrate 1A is spread so that the plurality of light emitting diodes 2 and 3 face the same side, a light irradiation device having a desired light source size can be obtained.

また、光照射装置ユニット１００Ａによれば、第１、第２の幹線７，８に接続された第１、第２の外部端子９，１０は、Ｙ軸方向に延びる第１、第２の幹線７，８の両端に接続されているので、複数の発光ダイオード２，３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が同じ側を向くように基板１Ａを敷き詰めれば、第１、第２の外部端子９，１０を基板１Ａ間で近接させることができる。したがって、近接した第１、第２の外部端子９，１０を電気接続するだけで、簡単に、基板１Ａに跨がった発光ダイオード２，３の直列並列回路を構成することができる。この結果、複数の光照射装置ユニット１００Ａによって形成される光照射装置の回路構成を極めてシンプルなものとすることができる。 Further, according to the light irradiation apparatus unit 100A, the first and second external terminals 9 and 10 connected to the first and second trunk lines 7 and 8 are the first and second trunk lines extending in the Y-axis direction. 7 and 8, the first and second external terminals 9 are formed by laying the substrate 1 </ b> A so that the plurality of light emitting diodes 2 and 3 and the constant current diode (CCR) 13 face the same side. , 10 can be brought close to each other between the substrates 1A. Accordingly, a series-parallel circuit of the light-emitting diodes 2 and 3 straddling the substrate 1A can be easily configured simply by electrically connecting the first and second external terminals 9 and 10 that are close to each other. As a result, the circuit configuration of the light irradiation device formed by the plurality of light irradiation device units 100A can be made extremely simple.

また、各発光ダイオード２，３は、出射する光を集光するレンズキャップ４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）を搭載可能であるため、各発光ダイオード２，３で個別に、照射面に照射される光質・光量を容易に調整可能となる。本実施の形態では、発光ダイオード２，３が配列の中心から端部に向かうにつれて、発光ダイオード２，３から出射される光の指向角が狭くなるようにレンズキャップを装着するので、照射面の光の光量を均一化することができる。 Further, since each of the light emitting diodes 2 and 3 can be equipped with a lens cap 4 (4A, 4B, 4C) for collecting the emitted light, the light emitting diodes 2 and 3 individually irradiate the irradiation surface. Light quality and light quantity can be easily adjusted. In the present embodiment, the lens cap is mounted so that the directivity angle of the light emitted from the light emitting diodes 2 and 3 becomes narrower as the light emitting diodes 2 and 3 move from the center of the array toward the end portion. The amount of light can be made uniform.

なお、図８には、光照射装置ユニット１００Ａの変形例である光照射装置ユニット１００Ｂが示されている。光照射装置ユニット１００Ａ’では、支線５，６はＸ軸方向に延びており、この方向で発光ダイオード２，３、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３を直列に接続している。光照射装置ユニット１００Ａ，１００Ａ’を比較すると、光照射装置ユニット１００Ａ’の方が、支線５，６を、第１、第２の幹線７，８の方へ伸ばすＸ軸方向の配線が不要となるので、配線としては、よりシンプルなものとなる。このように、支線５，６と第１、第２の幹線７，８を平行とする必要はない。 FIG. 8 shows a light irradiation apparatus unit 100B which is a modification of the light irradiation apparatus unit 100A. In the light irradiation device unit 100A ′, the branch lines 5 and 6 extend in the X-axis direction, and the light emitting diodes 2 and 3 and the constant current diode (CCR) 13 are connected in series in this direction. Comparing the light irradiation device units 100A and 100A ′, the light irradiation device unit 100A ′ does not require wiring in the X-axis direction for extending the branch lines 5 and 6 toward the first and second trunk lines 7 and 8. Therefore, the wiring becomes simpler. Thus, it is not necessary for the branch lines 5 and 6 and the first and second trunk lines 7 and 8 to be parallel.

実施の形態２．
まず、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２でも、発光ダイオードとして３ｉｎ１の発光ダイオードが用いられている。 Embodiment 2. FIG.
First, a second embodiment of the present invention will be described. Also in the second embodiment, a 3 in 1 light emitting diode is used as the light emitting diode.

まず、３ｉｎ１の発光ダイオードの特性について説明する。図９（Ａ）は、３ｉｎ１の発光ダイオードを並べて配置した時の各色の光出射方向を示す。図９（Ａ）に示すように、３ｉｎ１の発光ダイオードでは、赤色の発光素子２Ｒが中心に配置されており、その一方側に緑色の発光素子２Ｇが配置され、反対側に青色の発光素子２Ｂが実装されている。これにより、レンズキャップ４を介して発光素子２Ｒ，２Ｂ，２Ｇから出射される光には、角度ずれ（光軸ずれ）が発生する。この光軸ずれは、図９（Ｂ）に示すように、照射面Ｆにおける色の偏りを引き起こす。この色の偏りは、植物の育成等に不均一性をもたらず。図１０に示す光照射装置ユニット１００Ｂは、このような照射面による光の色の偏りを解消する。 First, characteristics of the 3-in-1 light-emitting diode will be described. FIG. 9A shows the light emission direction of each color when 3 in 1 light emitting diodes are arranged side by side. As shown in FIG. 9A, in the 3in1 light emitting diode, the red light emitting element 2R is disposed at the center, the green light emitting element 2G is disposed on one side thereof, and the blue light emitting element 2B is disposed on the opposite side. Has been implemented. Thereby, an angle shift (optical axis shift) occurs in the light emitted from the light emitting elements 2R, 2B, and 2G via the lens cap 4. This optical axis shift causes a color deviation in the irradiation surface F as shown in FIG. This color bias does not cause unevenness in plant growth. The light irradiation apparatus unit 100B shown in FIG. 10 eliminates such a color deviation of light due to the irradiation surface.

図１０に示すように、本実施の形態に係る光照射装置ユニット１００Ｂは、基板１Ｂを中心に構成されている。基板１Ｂ上の一方面（＋Ｚ側の面）には、複数の発光ダイオード２，３が配列されている。複数の発光ダイオード２は、基板１ＢのＹ軸方向に延びる外辺に平行な方向に等間隔に２列配列されている。また、複数の発光ダイオード３は、基板１ＢのＹ軸方向に延びる外辺に平行な方向に等間隔に１列配列されている。 As shown in FIG. 10, the light irradiation apparatus unit 100B according to the present embodiment is configured around a substrate 1B. A plurality of light emitting diodes 2 and 3 are arranged on one surface (+ Z side surface) on the substrate 1B. The plurality of light emitting diodes 2 are arranged in two rows at equal intervals in a direction parallel to the outer side extending in the Y-axis direction of the substrate 1B. The plurality of light emitting diodes 3 are arranged in a line at equal intervals in a direction parallel to the outer side extending in the Y-axis direction of the substrate 1B.

光照射装置ユニット１００Ｂでは、各発光ダイオード２に実装された複数の発光素子２Ｒ，２Ｇ，２ＢがＹ方向に並ぶように、複数の発光ダイオード２各々が基板１Ｂに配設されている。複数の発光ダイオード２は、Ｙ軸方向に並んでいる。これにより、図１１に示すように、Ｙ軸方向については、隣接する発光ダイオード２同士の光が補いあって、色の偏りが軽減される。 In the light irradiation unit 100B, each of the plurality of light emitting diodes 2 is arranged on the substrate 1B so that the plurality of light emitting elements 2R, 2G, 2B mounted on each light emitting diode 2 are arranged in the Y direction. The plurality of light emitting diodes 2 are arranged in the Y-axis direction. As a result, as shown in FIG. 11, in the Y-axis direction, light from adjacent light-emitting diodes 2 supplements each other, and color deviation is reduced.

また、本実施の形態では、発光ダイオード２がＸ軸方向に２列並んでいる。本実施の形態では、図１１（Ａ）に示すように、Ｙ軸方向に並ぶ発光ダイオード２の各列について、発光ダイオード２の赤、緑、青の発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの並び順が逆になっている。すなわち、Ｙ軸方向に直交する方向に隣接する発光ダイオード２の向きが互いに逆向きとなるように複数の発光ダイオード２が配置されている。 In the present embodiment, the light emitting diodes 2 are arranged in two rows in the X-axis direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 11A, for each column of the light emitting diodes 2 aligned in the Y-axis direction, the arrangement order of the red, green, and blue light emitting elements 2R, 2G, and 2B of the light emitting diodes 2 is the same. It is reversed. That is, the plurality of light emitting diodes 2 are arranged so that the directions of the light emitting diodes 2 adjacent to each other in the direction orthogonal to the Y-axis direction are opposite to each other.

このようにすれば、図１１（Ａ）に示すように、Ｙ軸方向に隣接する発光ダイオード２の間で、同じ色の光の出射方向の傾斜方向が逆向きとなるので、それらの間で出射方向の傾斜を相殺することができる。この結果、照射面における光の色の偏りをさらに低減することができる。 In this way, as shown in FIG. 11 (A), the light emitting diodes 2 adjacent in the Y-axis direction are oppositely inclined in the light emission direction of the same color. The inclination in the emission direction can be canceled out. As a result, it is possible to further reduce the color deviation of light on the irradiated surface.

このような配置を実現するために、本実施の形態では、基板１Ｂ上の支線５の配線パターンは、矩形波状に折れ曲がっている。 In order to realize such an arrangement, in the present embodiment, the wiring pattern of the branch line 5 on the substrate 1B is bent in a rectangular wave shape.

３本の支線５と１本の支線６にはそれぞれ、定電流ダイオード（ＣＣＲ）１３が挿入されている。このようにすれば、同じ支線５，６に接続された複数の発光ダイオード２，３を同一電圧で動作させることができる。 A constant current diode (CCR) 13 is inserted in each of the three branch lines 5 and the one branch line 6. In this way, the plurality of light emitting diodes 2 and 3 connected to the same branch lines 5 and 6 can be operated at the same voltage.

本実施の形態に係る光照射装置ユニット１００Ｂも、図１２に示すように、Ｙ軸方向に連結することにより、所望の長さの光照射装置を構成することができる。また、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、Ｘ軸方向や、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に光照射装置ユニット１００Ｂを連結して所望の大きさの光照射装置を構成し、面光源を構成することができる。 As shown in FIG. 12, the light irradiation apparatus unit 100B according to the present embodiment can also be configured as a light irradiation apparatus having a desired length by being connected in the Y-axis direction. Further, as shown in FIGS. 13A and 13B, a light irradiation device having a desired size is configured by connecting the light irradiation device unit 100B in the X-axis direction or the X-axis direction and the Y-axis direction. And a surface light source can be comprised.

本実施の形態でも、発光ダイオ−ド２，３に、レンズキャップ４が搭載されている。レンズキャップ４は、発光ダイオード２，３から出射される光の指向角を調整可能な凸レンズとしての役割を果たす。指向角の調整により、発光ダイオード２，３から出射される光量を調整することができる。 Also in the present embodiment, the lens cap 4 is mounted on the light emitting diodes 2 and 3. The lens cap 4 serves as a convex lens capable of adjusting the directivity angle of light emitted from the light emitting diodes 2 and 3. The amount of light emitted from the light emitting diodes 2 and 3 can be adjusted by adjusting the directivity angle.

この場合、＋Ｙ端、−Ｙ端に実装されている発光ダイオード２，３に搭載するレンズキャップ４の指向角を狭くすることにより、Ｙ軸方向に関して、照射面（植物の育成面）における光量をより強く、かつ、より均一化することができる。このようにすれば、Ｙ軸方向中央の植物に対して、Ｙ軸方向両端の植物の育成が遅れるのを回避することができる。 In this case, by narrowing the directivity angle of the lens cap 4 mounted on the light emitting diodes 2 and 3 mounted on the + Y end and the −Y end, the light amount on the irradiation surface (plant growth surface) is reduced in the Y-axis direction. Stronger and more uniform. If it does in this way, it can avoid delaying the growth of the plant of the Y-axis direction both ends with respect to the plant of the Y-axis direction center.

上記各実施形態では、複数の発光ダイオード２，３を、複数列配列したが、発光ダイオード２，３の配列は一列であってもよい。この場合でも、両端側の発光ダイオード２，３に搭載される狭い指向角を持ったレンズキャップ４（４Ａ）を内側の発光ダイオード２，３に搭載される広い指向角を持ったレンズキャップ４（４Ｃ）を配置する事によって照射面の光量を均一化することができる。 In each of the above embodiments, the plurality of light emitting diodes 2 and 3 are arranged in a plurality of rows, but the arrangement of the light emitting diodes 2 and 3 may be one row. Even in this case, the lens cap 4 (4A) having a narrow directivity angle mounted on the light emitting diodes 2 and 3 on both ends is replaced with the lens cap 4 (4A) having a wide directivity angle mounted on the light emitting diodes 2 and 3 on the inner side. By arranging 4C), the amount of light on the irradiated surface can be made uniform.

図１４（Ａ），図１４（Ｂ）には、レンズキャップ４を搭載していない場合の照射面における光量分布が示され、図１５（Ａ），図１５（Ｂ）には、レンズキャップ４を搭載した場合の照射面における光量分布が示されている。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）と、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）とを比較すると、レンズキャップ４を付けることにより、照射面の光量が大きくなり、かつ、長手方向に均一になっているのがわかる。 14A and 14B show the light amount distribution on the irradiation surface when the lens cap 4 is not mounted. FIGS. 15A and 15B show the lens cap 4. The light quantity distribution on the irradiated surface when the is mounted is shown. Comparing FIG. 14A and FIG. 14B with FIG. 15A and FIG. 15B, by attaching the lens cap 4, the amount of light on the irradiation surface increases and in the longitudinal direction. You can see that it is uniform.

以上述べたように、上記各実施の形態によれば、各発光ダイオード２，３は、出射する光を集光するレンズキャップ４を搭載可能であるため、発光ダイオード２，３から出射される光の光量を調整可能となる。以上の構成を有する光照射装置ユニット１００Ａ，１００Ａ’，１００Ｂを用いて光照射装置を構成すれば、光源サイズ・光質・光量を、求められる光量に調整可能な光照射装置を得ることができる。 As described above, according to each of the above embodiments, each of the light emitting diodes 2 and 3 can be equipped with the lens cap 4 that collects the emitted light. The amount of light can be adjusted. If the light irradiation device is configured using the light irradiation device units 100A, 100A ′, and 100B having the above-described configuration, a light irradiation device capable of adjusting the light source size, light quality, and light amount to the required light amount can be obtained. .

本発明は、上記各実施の形態に係るものには限られない。光照射装置ユニット１００Ａ，１００Ａ’，１００Ｂにおける発光ダイオードの配列の数は、適宜変更することが可能である。また、発光ダイオードは３ｉｎ１ダイオードでなくてもよい。また、レンズキャップ４の種類は、３つには限れず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。 The present invention is not limited to those according to the above embodiments. The number of light emitting diode arrays in the light irradiation unit 100A, 100A ', 100B can be changed as appropriate. Further, the light emitting diode may not be a 3 in 1 diode. Further, the number of lens caps 4 is not limited to three, and may be two, or four or more.

この発明は、この発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明の範囲を限定するものではない。すなわち、この発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.

本発明は、例えば、植物工場における植物の育成用の光照射装置に適用することができる。この光照射装置は、例えば植物・藻類等の育成用・補光用・電照用光照射、化学物質分解用光照射、集魚灯、殺菌用光照射等に用いられる。 The present invention can be applied to, for example, a light irradiation apparatus for growing plants in a plant factory. This light irradiation device is used, for example, for irradiating plants, algae, etc., for irradiating light, for supplementing light, for illuminating light, for irradiating chemical substances, for collecting fish, for sterilizing light, etc.

１Ａ，１Ｂ基板
２発光ダイオード（３ｉｎ１）
２’ 発光ダイオード（１ｉｎ１）
２Ａ，２Ｒ，２Ｂ，２Ｇ発光素子
２Ｒ１，２Ｒ２電極
３発光ダイオード（１ｉｎ１）
４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）レンズキャップ
５，６支線
７第１の幹線
８第２の幹線
９第１の外部端子
１０第２の外部端子
１１放熱板
１２ジャンパー線
１３定電流ダイオード（ＣＣＲ）
１００Ａ，１００Ａ’，１００Ｂ光照射装置ユニット
Ｆ照射面 1A, 1B Substrate 2 Light-emitting diode (3in1)
2 'light emitting diode (1in1)
2A, 2R, 2B, 2G Light emitting element 2R1, 2R2 Electrode 3 Light emitting diode (1 in 1)
4 (4A, 4B, 4C) Lens cap 5, 6 Branch line 7 First trunk line 8 Second trunk line 9 First external terminal 10 Second external terminal 11 Heat sink 12 Jumper line 13 Constant current diode (CCR)
100A, 100A ′, 100B Light irradiation unit F irradiation surface

Claims

A rectangular substrate;
A plurality of surfaces on which a convex lens-shaped lens cap can be mounted on one surface of the substrate, arranged at equal intervals in a first direction parallel to the outer side of the substrate, and capable of adjusting the directivity angle of the output light. Mountable light emitting diode,
Of the light emitting diodes, branch lines connecting the light emitting diodes arranged in the first direction in series;
A first trunk line electrically connected to one end of the branch line and extending in a second direction parallel to the outer edge of the substrate;
A second trunk line electrically connected to the other end of the branch line and extending in the second direction;
First external terminals provided at both ends of the first main line for electrically connecting the first main line and an external electric circuit;
Second external terminals provided at both ends of the second main line for electrically connecting the second main line and an external electric circuit;
Equipped with a,
The light emitting diode is mounted with a light emitting element that emits light of a plurality of different light qualities,
The branch line, the first trunk line, the second trunk line, the first external terminal and the second external terminal are provided for each light quality of the light emitting element,
Each of the light emitting diodes is disposed on the substrate such that a plurality of light emitting elements incorporated in the light emitting diode are arranged in the first direction,
The light emitting diodes are arranged in a plurality of rows in the first direction,
The light irradiation device unit , wherein the light emitting diodes are arranged such that directions of light emitting diodes adjacent to each other in a direction orthogonal to the first direction are opposite to each other .

In the branch line, a constant current diode or an electric resistance for keeping a flowing current constant is inserted,
The light irradiation apparatus unit according to claim 1 .

The first trunk line and the second trunk line are provided on the other surface of the substrate,
The first trunk line and the second trunk line are electrically connected to the branch line through a through hole.
Light irradiation apparatus unit according to claim 1 or 2.

On the other side of the substrate,
A heat sink is provided in a region on the back side of the light emitting region provided with the light emitting diode,
The light irradiation apparatus unit as described in any one of Claim 1 to 3 .

When the light emitting diode is the substrate has been laid so as to face the same side, towards the end from the center of the array of light emitting diodes, as the directivity angle of the output Shako becomes narrow, and with respect to the light emitting diode lenses cap is attached,
The light irradiation apparatus unit as described in any one of Claim 1 to 4 .