JP7397612B2 - 照明装置、植物への光照射設備及び植物への光照射方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る光照射設備1の模式図である。図1に示す光照射設備1は、植物への光照射を行うための設備である。光照射装置1が植物に光照射する目的は、特に限定されない。光照射装置1は、例えば、植物の光合成を促進させる設備、植物を育成させる設備等であってもよい。
条件(1):第1波長域と、第2波長域とのそれぞれに発光ピークを有する。
条件(2):d2/d1が0.1以上である。
第1波長域:600nm以上700nm以下の波長域、
第2波長域:720nm以上800nm以下の波長域、
d1:第1波長域における光量子束密度、
d2:第2波長域における光量子束密度、
である。
図9は、第2実施形態における発光部31の模式的平面図である。図9及び図10においては、領域または素子を区別するために一部の領域または素子にハッチングを附している。図9及び図10において、ハッチングが附された領域は、断面を表していない。
図10は、第3実施形態における光源30aの模式的平面図である。第1実施形態及び第2実施形態では、QLEDを用いて光源30aを構成する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、レーザ素子を用いて光源を構成してもよい。
図11は、第4実施形態に係る光照射設備1aの模式図である。図11に示すように、光照射設備1aでは、照明装置30は、複数の蛍光灯33と、複数の光源34とを備えている。複数の蛍光灯33と複数の光源34は、一の方向(図11においては、左右方向)に沿って交互に配列されている。
ロメインレタス(0426播種、0510定植)に対して、上方に配置したLEDから、図12に示すスペクトルS1を有する光(発光ピーク波長:660nm)を表1に示す各光強度で照射した。光が照射されており、光合成が行われているときの量子収率φIIを、蛍光測定装置(WALZ社製JUNIOR-PAM)を用いてPAM蛍光法(pulse amplitude modulated fluorometry)に基づいて測定した。結果を表1及び図13に示す。なお、比較例1においては、ロメインレタスに対して照射した光のd2/d1は0であった。
図12に示すスペクトルS2を有する光(発光ピーク波長:680nm)を表2に示す各光強度で照射したこと以外は、比較例1と同様にしてロメインレタスに対して光を照射し、量子収率φIIを測定した。結果を表2及び図13に示す。なお、比較例2においては、ロメインレタスに対して照射した光のd2/d1は0であった。
図12に示すスペクトルS1を有する光(発光ピーク波長:660nm)と、図12に示すスペクトルS3を有する光(発光ピーク波長:735nm)とを、スペクトルS1を有する光を出射するLEDからの光のPF(Photon Flux)と、スペクトルS3を有する光を出射するLEDからの光のPFとの比が約4:1となるようにロメインレタスに対して照射したこと以外は、比較例1と同様にしてロメインレタスに対して光を照射し、量子収率φIIを測定した。結果を表3及び図13に示す。なお、実施例1においては、ロメインレタスに対して照射した光のd2/d1は0.2であった。
図12に示すスペクトルS2を有する光(発光ピーク波長:680nm)と、図12に示すスペクトルS3を有する光(発光ピーク波長:735nm)とを、スペクトルS2を有する光を出射するLEDからの光のPFと、スペクトルS3を有する光を出射するLEDからの光のPFとの比が約4:1となるようにロメインレタスに対して照射したこと以外は、比較例1と同様にしてロメインレタスに対して光を照射し、量子収率φIIを測定した。結果を表4及び図13に示す。なお、実施例2においては、ロメインレタスに対して照射した光のd2/d1は0.2であった。
図13に示すように、実施例1の結果と比較例1の結果との比較、及び、実施例2の結果と比較例2の結果との比較から、d2/d1を0.1以上とすることにより光合成の効率を向上できることが分かる。特に、ロメインレタスに対して照射する光の強度が高い領域において光合成の効率を大きく向上できることが分かる。
溶液条件EC:2.0dSm-1、pH:6.5±0.5の溶液、温度25℃前後で育てたリーフレタス”Greenwave“(タキイ種苗)に対して、上方に配置した下記のLEDを用いて、表5に示すd1及びd2となる光を照射した。光照射中のPnを、携帯型光合成蒸散測定装置(Li-Cor社製LI6400XT)を用いて測定した。測定時のチャンバー内温度は20℃、CO2濃度は400ppmであった。結果を表5及び図14に示す。
LED(735):図12のスペクトルS3の光を出射するLED(発光ピーク波長:約735nm)
LED(720)):図12のスペクトルS4の光を出射するLED(発光ピーク波長:約720nm)
LED(700)):図12のスペクトルS5の光を出射するLED(発光ピーク波長:約700nm)
比較例3~5:LED(660)とLED(700)
実施例3、4:LED(660)とLED(720)
実施例5、6:LED(660)とLED(735)
実施例7~9:LED(660)とLED(720)とLED(735)
20 配置部
21 植物
30 照明装置
30a 光源
30a2 第1レーザ素子
30a3 第2レーザ素子
31 発光部
32 発光素子
34 光源
Claims (8)
- 600nm以上700nm以下の第1波長域と、720nm以上800nm以下の第2波長域とのそれぞれに発光ピークを有し、
前記第1波長域における光量子束密度(d1)に対する、前記第2波長域における光量子束密度(d2)の比(d2/d1)が0.1以上である光を出射する光源を備える、照明装置であって、
前記光源は、前記第1波長域に発光ピークを有する第1量子ドットが分散された複数の第1領域と、前記第2波長域に発光ピークを有する第2量子ドットが分散された複数の第2領域とを含む発光部を有し、前記複数の第1領域と前記複数の第2領域とが交互に配列されている、照明装置。 - 前記複数の第1領域と前記複数の第2領域とがマトリクス状に配列されている、請求項1に記載の照明装置。
- 前記d2/d1が0.3以上である、請求項1または2に記載の照明装置。
- 前記光源は、前記発光部に含まれる量子ドットの励起波長の光を前記発光部に対して出射する発光素子をさらに備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 600nm以上700nm以下の第1波長域と、720nm以上800nm以下の第2波長域とのそれぞれに発光ピークを有し、
前記第1波長域における光量子束密度(d1)に対する、前記第2波長域における光量子束密度(d2)の比(d2/d1)が0.1以上である光を出射する光源を備える、照明装置であって、
前記光源は、前記第1波長域に発光ピークを有する複数の第1レーザ素子と、前記第2波長域に発光ピークを有する複数の第2レーザ素子とを含み、前記複数の第1レーザ素子と前記複数の第2レーザ素子とが交互に配列されている、照明装置。 - 前記複数の第1レーザ素子と前記複数の第2レーザ素子とがマトリクス状に配列されている、請求項5に記載の照明装置。
- 植物を配置する配置部と、
前記配置部に配置された植物に対して光を照射する照明装置と、
を備え、
前記照明装置は、
600nm以上700nm以下の第1波長域と、720nm以上800nm以下の第2波長域とのそれぞれに発光ピークを有し、
前記第1波長域における光量子束密度(d1)に対する、前記第2波長域における光量子束密度(d2)の比(d2/d1)が0.1以上である光を出射する光源を有する、植物への光照射設備であって、
前記光源は、前記第1波長域に発光ピークを有する第1量子ドットが分散された複数の第1領域と、前記第2波長域に発光ピークを有する第2量子ドットが分散された複数の第2領域とを含む発光部を有し、前記複数の第1領域と前記複数の第2領域とが交互に配列されている、光照射設備。 - 植物を配置する配置部と、
前記配置部に配置された植物に対して光を照射する照明装置と、
を備え、
前記照明装置は、
600nm以上700nm以下の第1波長域と、720nm以上800nm以下の第2波長域とのそれぞれに発光ピークを有し、
前記第1波長域における光量子束密度(d1)に対する、前記第2波長域における光量子束密度(d2)の比(d2/d1)が0.1以上である光を出射する光源を有する、植物への光照射設備であって、
前記光源は、前記第1波長域に発光ピークを有する複数の第1レーザ素子と、前記第2波長域に発光ピークを有する複数の第2レーザ素子とを含み、前記複数の第1レーザ素子と前記複数の第2レーザ素子とが交互に配列されている、光照射設備。
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