JPH0469364B2

JPH0469364B2 -

Info

Publication number: JPH0469364B2
Application number: JP59117241A
Authority: JP
Inventors: Takashi Mori
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-07
Filing date: 1984-06-07
Publication date: 1992-11-06
Also published as: EP0164129A2; DE3573012D1; EP0164129B1; NZ212130A; JPS60260903A; KR860000569A; KR890004740B1; CA1258784A; US4709999A; EP0164129A3

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、光導体ケーブルを通して伝送されて
くる光を該光導体ケーブル外へ効果的に拡散して
放射して植物の光合成用光源として使用して好適
な植物栽培用光ラジエータに関する。

従来技術本出願人は、先に、太陽光又は人工光をレンズ
等を用いて集束して光導体ケーブル内に導入し、
該光導体ケーブルを通して任意所望の個所に伝達
し、該個所において光導体ケーブルより光を放出
させて照明その他の使用例えば植物の促成栽培に
おける光合成光源として使用することについて
種々提案してきた。而して、光エネルギーを上述
のように利用して植物の栽培に利用しようとする
場合、光導体ケーブル内を伝搬されてくる光は指
向性を持つており、光導体ケーブルの端部を切断
して該切断個所から光を放出させた場合、その放
射角度は、集束光の場合通常約46°で、かなり狭
いものであり、光エネルギーを前述のごとき使用
に供しようとする場合、このように単に光導体ケ
ーブルの端部を切断し、該切断個所から光を放出
させるようにしたのでは、希望するような光照射
を行うことかできない。そのため、本出願人は、
光導体ケーブル内を伝搬されてくる光を効果的に
拡散して希望の範囲に照射し得るようにした光ラ
ジエータについて種々提案したが、本発明もその
一環としてなされたもので、特に、光源を植物に
接近させて強い光を植物の所望の個所に当てるよ
うにするとともに、光源をスキヤンして広範囲に
わたつて光を供給し得るようにしたものである。

目的本発明は、光導体ケーブル内を伝搬されてきた
太陽光又は人工光を該光導体ケーブルから効果的
に放出し得るようにして植物の育成に適するよう
にした光ラジエータを提供することを目的として
なされたもので、特に、ビル内に観賞用に植えら
れている背の高い樹木又は平面に列状に植えられ
た植物を育成するのに適した植物栽培用光ラジエ
ータを提供することを目的としてなされたもので
ある。

構成第１図は、本発明による光ラジエータの一実施
例を説明するための構成図で、１０は透明体の円
筒体、２０は光導体、３０は光学手段、４０は空
気ポンプ、５０は基台で、円筒体１０の下端部に
は光導体２０の光放出端２０ａが配設されてお
り、光導体２０を通して伝送されたきた光は、該
光導体２０の光放出端２０ａより円筒体１０内に
放出され、該円筒体１０の内壁面及び外壁面で反
射されながら上方に伝搬されていく。勿論、光導
体２０から放出された光をレンズ等を用いて平行
光線にして円筒体１０内を伝搬させるようにして
もよい。円筒体１０内には透明体の円柱状光学手
段３０が摺動可能に配設されており、該光学手段
の下端面すなわち光が伝搬されてくる側の面３０
ａは平面に形成され、反対側の、面３０ｂは傾斜
面に形成されている。従つて、前述のようにして
円筒体１０内に導入された光Ｌは、光学手段３０
の平面３０ａから該光学手段３０内に入り、反対
側の傾斜面３０ｂで反射されて円筒体１０の外側
に放出される。円筒体１０の外側には樹木等が植
えられており、前述のようにして円筒体１０より
放出された光が該植物に対する光合成反応光源と
して供給される。また、円筒体１０の下端部には
パイプ４１の開放端が、上端部にはパイプ４２の
開放端が開口しており、これらのパイプ４１，４
２により光学手段３０の下側と上側との間に差圧
が加えられ、この差圧と光学手段３０の自重とに
よつて光学手段３０が円筒体１０内を上下動でき
るようになつており、これによつて、樹木の下方
から上方にわたつて光を供給することができる。
６１，６２は円筒体１０の外周面でかつ前記光学
手段３０によつて反射された光が通過する側の面
に配設されたフオトセンサで、フオトセンサ６１
によつて光学手段１０が下端に達したことを検知
し、その検出信号によつて空気ポンプ４０を制御
して光学手段３０を上方に移動させるような圧力
差を与え、一方、６２によつて光学手段３０が上
端に達したことを検知し、その検出信号によつて
空気ポンプ４０を制御して今度は光学手段を下方
に移動させるような圧力差を与える。このフオト
センサ６１，６２は円筒体１０に対して着脱自在
或いは該円筒体１０に沿つて移動可能に構成され
ており、このようにしておくと、樹木が小さい間
はフオトセンサ６２を下方に装着し、樹木が大き
くなるに従つて上方に移動させるようにすること
ができ、光導体２０より供給されてくる光を効率
よく樹木に供給することができる、１１は前記円
筒体１０の上端側に設けられた反射面で、光学手
段３０部を通過して円筒体１０の上方に漏れた光
を該反射面１１で反射して円筒体１０の外部へ放
出し、これによつて、天井面を照明するようにし
ている。３１は光学手段３０の外周面の前記反射
面３０ｂによつて反射された光の通過の邪魔にな
らない位置に配設された永久磁石で、光学手段３
０に斯様な永久磁石又は磁性体３１を一体的に設
けておく時は、該永久磁石又は磁性体３１を検知
することによつて光学手段の位置を検知すること
ができ、この場合には、前記フオトセンサ６１，
６２に代つて磁気センサ６３，６４を用いる。な
お、磁気センサ６３，６４によつて検知された位
置信号は、前記フオトセンサの場合と同様空気ポ
ンプ４０の制御に使用され、これによつて光学手
段３０を上下動させる。１２は円筒体１０の外表
面に該円筒体１０の軸方向に沿つて延長して配設
された永久磁石又は磁性体で、該永久磁石又は磁
性体１２によつて光学手段３０を所望の向きに規
制するようにしている。すなわち、光学手段３０
に配設された永久磁石又は磁性体３１と円筒体１
０に配設された永久磁石又は磁性体１２とは少な
くともいずれか一方が永久磁石で構成されてお
り、従つて、これら永久磁石又は磁性体３１と永
久磁石又は磁性体１２との間に磁気吸引力が働
き、光学手段３０はこの磁気吸引力によつて永久
磁石又は磁性体３１が円筒体上の永久磁石又は磁
性体１２に対向した状態で上下動する。図示例の
場合、永久磁石又は磁性体１２を直線状に配設し
てあるので、光学手段３０は直線状につまり回転
運動を行なうことなく上下動するが、該永久磁石
又は磁性体１２を円筒体１０のまわりに螺旋状に
配設すると光学手段３０は回転運動を伴いながら
上下動し、ジグザク状に配設すると回動しながら
換言すれば左右に首振り運動しながら上下動す
る。而して、樹木は、一般的には、下方の部分で
は枝が広がり、上方に行くに従つて広がりが小さ
くなるので、下方での首振り角度を大きくし、上
方に行くに従つて角度を小さくする方が効果的に
植物に光を与えることができ、そのためには、前
記ジグザグの幅を下方で広くし、上方では狭くす
るようにするとよい。更に、下方では上下方向の
移動速度を遅くし、上方に行くに従つて早くする
ようにするのもよい。また、以上には、磁性体１
２を連続的に配設する場合の例について説明した
が、第３図に示すように不連続の２本の磁性体列
１２ａと１２ｂを並列に千鳥状に配設することも
可能であり、その場合にも、下方での間隔ｄを広
くし、上方では狭くし例えば１本の磁性体１２ｃ
にすると、下方で上下動する時は１２ａと１２ｂ
の間で首振り運動をし、上方では直線状につまり
首振り運動することなく上下動し、樹木に効果的
に光を供給することができる。なお、以上には、
永久磁石又は磁性体を用いて光学手段３０を案内
するようにしたが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、例えば、光学手段３０に突起
（又は溝）を設け、円筒体１０の内壁面に軸方向
に延長する溝（又は突起）を設け、これら溝と突
起を係合させて案内するようにしてもよいことは
容易に理解できよう。２１は光導体２０から分岐
して取り出した光フアイバーで、該光フアイバー
２１の先端部にはフオトセンサ２２が設けられて
おり、該フオトセンサ２２によつて光導体２０内
に光が供給されていることを検知し、光を検知し
た時はポンプ４０を駆動し、検知しない時は停止
させておく。なお、光の検出は、上記以外に例え
ば円筒体１０内にフオトセンサ２３を配設してお
き、該フオトセンサ２３によつて光導体２０より
光が供給されていることを検知し、その検知信号
によつてポンプ４０を制御する等種々の検知方法
が考えられる。また、樹木には、陽樹と陰樹があ
り、陽樹は多量の光を必要とし、陰樹はそれ程多
量の光を必要としないので、樹木の種類によつて
供給する光の量を変えるようにすると、光をより
効果的に利用することができるが、そのために
は、例えば、基台５０に予め複数個の光導体挿入
孔を設けておき、陽樹の場合には１本の円筒体１
０に対して複数本の光導体２０を接続し、陰樹に
対してはそれより少ない数の光導体を接続するよ
うにするとよい。また、太陽光がない時は人工光
を使用し、或いは、太陽光が少ない時は人工光を
補光するようにすることも可能である。３２は前
記光学手段３０の外周部でかつ該光学手段で反射
された光が通過しない部分に被着されたシリコン
ゴムで、このように、シリコンゴムで光学手段の
周囲を被覆すると、光学手段３０と円筒体１０と
の滑動性がよくなり、光学手段３０の移動によつ
て円筒体１０の内壁面が擦傷されるようなことは
なくなる。更に、５１は基台５０の周辺部に設け
られた歯車で、例えば、該歯車５１を介して図示
しないモータにより基台５０に動力を伝達して該
基台５０を回転又は回動するようにすると、該基
台５０と一緒に円筒体１０も回転し、従つて、該
円筒体１０からの光の放出方向も変わるので、光
の照射方向を上下方向ばかりでなく、回転角方向
にも変えることができ、より広い範囲にわたつて
光を照射することができる。

第２図は、本発明の他の実施例を説明するため
の構成図で、図中、第１図の実施例と同様の作用
をする部分には、第１図の場合と同一の参照番号
が付してある。而して、この実施例は、光学手段
３０の移動に紐４３と該紐の長さを調整するモー
タ４５を使用するとともに、紐と光学手段との接
続による光損失を少なくするための光学手段の傾
斜面を反射面加工したもので、その他は、第１図
に示した実施例と同様である。ただし、この場合
は、紐４３が上下に移動して危険であるので、図
示のように、全体を透明体の保護管７０内に収容
するようにするとよい。勿論、この保護管７０
は、第１図に示した実施例にも施こしてよいこと
は容易に理解できよう。

第４図は、光学手段３０の他の実施例を示す図
で、この実施例は、光学手段３０の傾斜面３０ｂ
側に反射板３６を接着したもので、このようにす
ると、光学手段を紐で移動させるようにした場
合、紐と光学手段との接続をより強固なものにす
ることができる。

以上に、本発明の実施例について説明したが、
本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、第１図に示した実施例の光学手段を
第２図に示した実施例の光学手段に代つて使用す
ることも可能であり、逆に、第２図に示した実施
例の光学手段を第１図に示した実施例の光学手段
に代つて使用することも可能である。また、以上
には、円筒体を立設して使用する場合の例につい
て説明したが、場合によつては水平にして或いは
吊り下げて使用してもよいことも容易に理解でき
よう。勿論、その場合には、第２図に示した実施
例において、光学手段３０の両端に紐を接続し、
移動時、いずれか一方の紐を引くようにする必要
がある。

第５図は、第１図に示した実施例の光ラジエー
タを吊り下げて使用する場合の一例を示す図で、
その動作は、第１図に示した光ラジエータと同じ
であるので、第１図と同様の作用をする部分には
第１図の場合と同一の参照番号を付してその詳細
な説明は省略する。而して、照明は、一般的に
は、天井から電灯を吊り下げて行つているので、
このように吊り下げ方式にすると日常生活とマツ
チした照明を行うことができ、また、下端部を人
間の身長以上にしておく時は、床スペースを全く
必要とすることなく樹木に光を照射することがで
きる。しかも、背の高い樹木は、根本部は幹ばか
りで葉が少なく、この部分はあまり光を必要とし
ないので、その意味でも好都合である。

第６図は、本発明の他の実施例を説明するため
の構成図であり、図中、第１図又は第２図に示し
た実施例と同様の作用をする部分には、第１図又
は第２図と同一の参照番号が付してある。而し
て、この実施例において、４６はタンク、４７は
光学オイル、４８は可撓性のホースで、該可撓性
のホース４８は一端が前記タンク４６の底部に連
結され、他端が前記円筒体の下端部に連結されて
おり、光学手段３０は円筒体１０内において光学
オイル４７の上に浮いている。従つて、この実施
例の場合、タンク４６をモータ４５によつて上下
動させれば、円筒体１０内の光学オイル４７の液
面が該タンク４６の上下動に応じて変化し、この
液面の変化に従つて光学手段３０も上下動する。

第７図は、本発明の他の実施例を説明するため
の構成図、第８図は、第７図の−線断面拡大
図で、図中、８０はロツドネジ、９０は磁石保持
体、９１は永久磁石、３１は光学手段３０内に前
記永久磁石９１に対して配設された永久磁石又は
磁性体で、磁石保持体９０は円筒体１０の外周面
に接しており、これによつて、回動が阻止されて
いる。従つて、モータ４５によつてロツドネジ８
０を回転すると、磁石保持体９０はその回転方向
に従つて上又は下方に移動し、該磁石保持体９０
の上下動に追従して光学手段３０も上下動する。
上述のように、この実施例は、磁石保持体９０を
上下動し、この磁石保持体９０の永久磁石９１と
光学手段３０の永久磁石又は磁性体３１との間に
働く磁気吸引力を利用して該光学手段３０を上下
動させるものであり、該光学手段の移動範囲は、
前記実施例と同様フオトセンサや磁気センサを用
いて所望の範囲に設定することも可能であるが、
その他に、磁石保持具の上限及び下限位置を検出
するリミツトスイツチを設定位置調整可能に設け
たり、或いは、モータ４５の回転数をカウントし
て移動範囲を決めるようにしてもよい。

第９図は、本発明の他の実施例を説明するため
の構成図で、図中、４４は光学オイル供給パイ
プ、４９は流体ポンプで、円筒体１０内には光学
オイル４７が充填されており、光学手段３０は該
光学オイル４７内に浮いている。従つて、液体ポ
ンプ４９を駆動して光学オイル４７を光学手段３
０の下方に流入するようにすれば該光学手段３０
は上方に移動し、逆に、光学手段の上側に流入す
るようにすれば該光学手段は下方に移動する。な
お、その際の移動範囲は前記実施例と同様フオト
センサ、磁気センサ等を用いて任意範囲に設定す
ることができる。

第１０図は、第９図の−線より見た図で、
１５は円筒体１０の外表面にジグザグ状に配設さ
れた磁性体で、前述のようにして、光学手段３０
が上下動する時、該光学手段３０に配設された永
久磁石３１が該磁性体１２に沿うように回動しな
がら上下動し、それによつて、光学手段３０から
放出される光の方向を円筒体１０の径方向に対し
て変化させるようにしている。勿論、この実施例
においても、磁性体１２を第３図に示したように
千鳥状に配設することも可能であり、更には、円
筒体１０のまわりに螺旋状に巻回して配設しても
よいことは容易に理解されよう。

第１１図及び第１２図は、それぞれ第９図に示
した実施例の光ラジエータに使用して好適な光学
手段の例を示す図で、第１１図の例は、筒状体３
５の中に円柱状透光体３６を嵌合し、該円柱状透
光体３６の上部を空気室３７にするとともに、筒
状体３５の上端部を蓋３８によつて閉塞するよう
にしたもので、図示のように、蓋３８を筒状体３
５に螺合するようにすると、蓋３８のねじ込み量
によつて空気室３７の体積を変えることができ、
これによつて、光学手段３０の比重を調整するこ
とができる。従つて、光学手段３０の比重を光学
オイル４７の比重と同じにすることができ、これ
らの比重を同じにしておけば、光学手段３０が自
重によつて落下するようなことはなく、小さい駆
動力で光学手段３０を上下動することが可能とな
り、また、永久磁石３１と磁性体１２による回動
動作も摩擦抵抗が小さくなるので容易に行うこと
が可能となる。なお、第１２図に示した例は、筒
状体３５の直径と柱状透光体３６の径を等しくし
て、これら筒状体３５と柱状透光体３６を直列に
接合したもので、このようにすると、第１１図に
示した例に比して円柱状透光体３６の直径を大き
くすることができ、円筒体１０内を伝搬されてき
た光を効率よく放射することができる。

第１３図は、本発明の他の実施例を示す断面構
成図で、この実施例は、第９図に示した実施例に
おいて、円筒体１０と光学オイル供給管４４とを
予め一体的に構成して取り扱いを容易にしたもの
で、その動作原理は第９図に示した実施例と全く
同じである。

第１４図は、第１３図のＡ−Ａ線断面図で、こ
の実施例においては、前記永久磁石又は磁性体１
２は図示のように光学オイル供給パイプ４４側に
１２ａ，１２ｂと光学オイル供給パイプ４４を狭
んで千鳥状に配設されており、これによつて、前
述の第３図の場合と同様にして光学手段３０を案
内している。

第１５図は、フオトセンサ６１又は６２の保持
具を示す図で、該保持具６５は前記円筒体１０及
び光学オイル供給パイプ４４を一体的に包囲する
バンドで、円筒体１０の光が放出される側に相当
する部位にはフオトセンサ６１又は６２が取り付
けられており、反対側の光学オイル供給パイプ側
では締め付け可能になつている。従つて、光セン
サの取り付け位置を調整するには、該保持具を円
筒体１０に沿つて移動させて所望の箇所に固定す
ることができ、光学手段の移動範囲を容易に調整
することができる。特に、この実施例は、水平、
垂直、その他任意所望の角度で傾斜させて使用可
能であり、また、宇宙空間等無重力状態で使用す
ることも可能であり、特に、構造が小型、堅牢
で、光学手段を油圧制御にて移動するようにして
いるため、宇宙空間での使用に適している。

効果以上の説明から明らかなように、本発明による
と、光導体を通して伝送されてくる太陽光を効果
的に拡散して広い範囲にわたつて照明することの
できる植物栽培用光ラジエータを提供することが
できる。特に、本発明による光ラジエータは、背
の高い植物に光合成反応用の光源を提供するに適
しており、また、光源が移動するので、植物に適
当な明暗を繰り返して供給することができ、植物
の光合成をより促進することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ本発明による光
ラジエータの実施例を説明するための構成図、第
３図は、磁性体１２の配設方法の一例を示す図、
第４図は、本発明の実施に使用する光学手段の一
例を示す図、第５図乃至第７図は、それぞれ本発
明の他の実施例を示す構成図、第８図は、第７図
の−線断面拡大図、第９図は、本発明の他の
実施例を示す構成図、第１０図は、第９図の−
線より見た図、第１１図及び第１２図は、それ
ぞれ光学手段の例を示す図、第１３図は、本発明
の他の実施例を示す断面構成図、第１４図は、第
１３図のＡ−Ａ線断面図、第１５図は、フオトセ
ンサ保持具の一例を示す平面図である。１０……透明の円筒体、２０……光導体、３０
……光学手段、４０……ポンプ、４５……モー
タ、５０……基台、７０……透明の保護管、８０
……ロツドネジ、９０……磁石保持体。

Claims

【特許請求の範囲】

１透明の円筒体と、該円筒体の一端から該円筒
体に光を導入するための光導体と、前記円筒体内
の内径に略等しい外径を有し、該円筒体内に摺動
可能に配設されて前記光導体より該円筒体内に導
入された光を反射して該円筒体の外部へ放射する
ための光学手段と、該光学手段を前記円筒体の軸
方向に沿つて移動させるための駆動手段とを具備
し、前記光学手段が円柱状の透明部材で構成さ
れ、該光学手段の前記光導体が配設されている側
の面が平面に、他方の側の面が傾斜面に形成され
ていることを特徴とする植物栽培用光ラジエー
タ。