WO2013046989A1 - 植物栽培用照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法 - Google Patents

植物栽培用照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法 Download PDF

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WO2013046989A1
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illumination
light
light source
cultivation
plant
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English (en)
French (fr)
Inventor
智樹 久保
央子 富田
坂本　勝
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for plant cultivation, a plant cultivation system including the lighting device, and a plant cultivation method.
  • the plant height is increased by allowing sufficient time during the vegetative growth period to increase the internode length, and during the flowering period, the flower quality is improved by increasing the flower weight by promptly flowering.
  • Japanese plants can be cultivated.
  • the present invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is for plant cultivation that can individually control the growth of multiple plants grown in the same cultivation section.
  • the object is to provide a lighting device, a plant cultivation system, and a plant cultivation method.
  • a plant cultivation lighting device Comprising first and second illumination units for emitting illumination light for plant cultivation, The influence of the illumination light emitted from the first illumination unit on the growth of the plant and the effect of the illumination light emitted from the second illumination unit on the growth of the plant are different from each other.
  • Said 1st and 2nd illumination part irradiates the said illumination light to the mutually different area
  • the plant cultivation method according to an embodiment of the present invention is to irradiate two different illumination lights having different influences on the elongation growth of plants on different areas in the same cultivation section.
  • illumination light for plant cultivation is emitted from the first and second illumination units.
  • the influence which the illumination light (referred to as the first illumination light) emitted from the first illumination part has on the elongation growth of the plant, and the illumination light (referred to as the second illumination light) emitted from the second illumination part is the plant.
  • the effects on the growth growth are different from each other.
  • a 1st illumination part irradiates 1st illumination light
  • a 2nd illumination part irradiates 2nd illumination light to a mutually different area
  • the region irradiated with the first illumination light and the region irradiated with the second illumination light may partially overlap, and need not be completely separated. Since it is not preferable for the growth of the plant to generate a region where both the first illumination light and the second illumination light are not generated, there are a region irradiated with the first illumination light and a region irradiated with the second illumination light. It is preferable that they partially overlap.
  • the lighting apparatus for plant cultivation which concerns on one Embodiment of this invention is equipped with the 1st and 2nd illumination part which radiate
  • emitted from the said 1st illumination part Is different from the influence that the illumination light emitted from the second illumination part has on the extension growth of the plant, and the first and second illumination parts are the same cultivation It is the structure which irradiates the said illumination light to the mutually different area
  • (A) And (b) is a figure which shows an example of the circuit structure of LED contained in the illumination part with which the said plant cultivation system is provided. It is a figure which shows an example of the spectrum of the illumination light radiate
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a plant cultivation system 1 according to the present embodiment.
  • the plant cultivation system 1 of the present embodiment is a cultivation system used in, for example, an artificial light utilization type plant factory.
  • the artificial light utilization type cultivation means cultivation in which artificial light is used for at least a part of the light for cultivation, and does not mean cultivation without using sunlight at all.
  • the present invention can also be applied when cultivating a combination of sunlight and artificial light.
  • the plant to be cultivated in the plant cultivation system 1 is not particularly limited, and may be a long-day plant or a short-day plant.
  • strawberry is used as an example of a plant to be cultivated.
  • the plant factory can artificially control the light environment, it is possible to supply strawberries in the summer by constructing a light environment suitable for strawberry flower bud differentiation and performing year-round cultivation of strawberries in the plant factory.
  • the plant cultivation system 1 by controlling individually the growth growth of a plurality of plant individuals cultivated in the same cultivation section, as a result, the distribution of the growth degree as a whole plant individual group in the cultivation section is desired. To the pattern. For example, the degree of growth of plant individuals in the cultivation section may be made uniform, or the degree of growth of plant individuals cultivated in a specific region in the cultivation section may be increased.
  • a plant cultivation system 1 includes an extension promoting illumination unit (a plant cultivation illumination device, a first illumination unit) 2, a standard illumination unit (a plant cultivation illumination device, a second illumination unit) 3, and a drive circuit. 4.
  • An operation unit 5 and a cultivation shelf 6 are provided.
  • the plant cultivation system 1 includes equipment necessary for plant cultivation, such as an air conditioner and a blower, these are not directly related to the feature points of the invention, and thus description thereof is omitted.
  • the strawberry 7 is cultivated by irradiating the potted strawberry 7 with illumination light for plant cultivation from the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3.
  • Strawberry 7 may be planted together in a large planter, and it is not necessary to cultivate separately for each individual. Moreover, the extension promotion illumination part 2 and the standard illumination part 3 may be arrange
  • the extension promotion illumination part 2 and the standard illumination part 3 may be arrange
  • the strawberry 7 may be arrange
  • the drive circuit 4 is a circuit for driving a plurality of LEDs included in the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3.
  • the drive circuit 4 operates based on conditions set by the user.
  • the operation unit 5 is an input device for inputting user instructions, and includes, for example, operation buttons and switches.
  • the user operates the operation unit 5 to control the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 through the drive circuit 4. Since strawberries are short-day plants, the day / night cycle is set to be short-day conditions.
  • the extension promotion illumination unit 2 is an illumination device that irradiates the end of the cultivation section of the strawberry 7 with illumination light (elongation promotion illumination light) that promotes extension growth of the strawberry 7.
  • the standard illumination unit 3 is an illumination device that irradiates a standard cultivation light (standard illumination light) suitable for the strawberry 7 onto a region (central portion) different from the end in the cultivation section.
  • extension promotion illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 are not limited to that shown in FIG. 1, and the extension promotion illumination unit 2 may be arranged in four directions around the standard illumination unit 3, or the extension promotion is performed.
  • the illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 may form a checkered pattern.
  • extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 are separate illumination devices.
  • a portion for emitting illumination light may be provided.
  • the cultivation section of the strawberry 7 means a shelf of the cultivation shelf 6 on which the strawberry 7 is placed in the plant cultivation system 1.
  • a cultivation section is a section where a group of plants that are targets for cultivation at a certain point in time are arranged for cultivation. This cultivation section does not need to be separated by a wall or the like.
  • a range irradiated with illumination light by the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 is one cultivation section.
  • a cultivation division is a division where the some plant individual by which growth is managed as a group is cultivated.
  • the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 irradiate a part of plant individuals included in a set of plant individuals (a plant individual group) including a plurality of plant individuals.
  • the single or plural plant individuals irradiated with the emitted illumination light and the single or plural plant individuals irradiated with the illumination light emitted from the standard illumination unit 3 are at least partially different from each other.
  • the R / FR of the extension promoting illumination light and the R / FR of the standard illumination light are different from each other.
  • the influence of the standard illumination light on the growth of the plant and the extension promoting illumination light is the plant.
  • the effects on the growth growth are different from each other.
  • the amount of light that irradiates the plant body increases as the amount of growth increases.
  • increasing the amount of growth does not necessarily mean that the stem is elongated.
  • the elongation of the stem may be shorter than when the amount of light is small. Therefore, it is preferable to control the elongation and growth more reliably by adjusting R / FR.
  • R / FR the distance between the light source and the plant.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the LED 21 included in the extension promoting illumination unit 2
  • FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the LED 31 included in the standard illumination unit 3. It is.
  • the extension promoting illumination unit 2 includes a plurality of LEDs 21 that emit extension promoting illumination light
  • the standard illumination unit 3 includes a plurality of LEDs 31 that emit aiming illumination light. It has.
  • the LED 21 and the LED 31 are light sources that emit illumination light including a red light component and a far red light component.
  • the R / FR in the emission spectrum of the LED 21 and the R / FR in the emission spectrum of the LED 31 are different from each other. .
  • illumination light LED21 includes a red light photon flux density of 300 ⁇ mol / m 2 / s, photon flux density and far-red light 30 ⁇ mol / m 2 / s, R / FR is a light 10 .
  • illumination light LED31 includes a red light photon flux density of 300 ⁇ mol / m 2 / s, photon flux density and far-red light 15 ⁇ mol / m 2 / s, R / FR is a light 20 .
  • Such a difference in R / FR between the LED 21 and the LED 31 is a difference in R / FR between the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3.
  • the difference between the R / FR of the LED 21 and the R / FR of the LED 31 is preferably about 10% or more.
  • this numerical value may vary depending on the type of plant, cultivation conditions, and the like, and does not limit the present invention.
  • the photon flux density required for strawberry cultivation is about 300 ⁇ mol / m 2 / s in the wavelength region 400 to 700 nm effective for photosynthesis. If this condition is satisfied, the amount of red light and far red light may be changed as appropriate. In consideration of maintaining the amount of light necessary for photosynthesis, it is preferable to increase the amount of far-red light without reducing the amount of red light.
  • the LED 21 and the LED 31 can be realized by, for example, a combination of an LED that emits excitation light in a specific wavelength range and a phosphor.
  • the red phosphor is caused to emit light by the excitation light emitted from the blue LED, and the type of the red phosphor used is changed, or the blending ratio of a plurality of types of red phosphors used is adjusted. May adjust R / FR.
  • the LED 21 and the LED 31 may be one in which a red LED chip (red light source) and a far red LED chip (far red light source) are enclosed in one package.
  • the LED 21 and the LED 31 may be LEDs obtained by packaging a blue LED chip with a red phosphor.
  • the light emitted from the blue LED chip via the red phosphor has a spectrum of red and blue, and further has a spectrum in the range of far-red light. Demonstrate.
  • the R / FR ratio is adjusted by the composition of the red phosphor, the input power to the LED, the addition of a single color LED, and the like.
  • the configuration in which red light and far red light can be emitted from one LED makes it easy to set and manage R / FR.
  • the total photosynthesis photon flux density of red light and blue light may be set to about 300 ⁇ mol / m 2 / s, for example.
  • the ratio of red light and blue light should just be set suitably, for example, 1: 1, 4: 1, etc.
  • the photosynthesis photon flux density of far-red light is, for example, 15 ⁇ mol / m 2 / s when R / FR is 10 and 30 ⁇ mol when R / FR is 5 when red light is 150 ⁇ mol / m 2 / s.
  • / M 2 / s may be set as appropriate according to the emission amount of red light.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a spectrum of illumination light emitted from the LED 21 or the LED 31.
  • a blue peak near 450 nm and a red peak near 650 nm exist, and far-red light with a wavelength of 700 to 780 nm is also included.
  • LED circuit configuration The circuit configuration of the LED 21 and the LED 31 is not particularly limited. In the example shown in FIGS. 2A and 2B, three LEDs are electrically connected in series to form an LED sub-block, and the four LED sub-blocks are electrically connected in parallel. These LEDs 21 and 31 are driven and controlled by the drive circuit 4.
  • the LEDs 21 and 31 included in the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 are of the same type, and the driving conditions of the LED 21 and the driving conditions of the LED 31 are different from each other, whereby the R / FR of the LED 21 and the R / FR of the LED 31 are different. May be different from each other.
  • the drive circuit 4 drives the LED 21 and the LED 31 under different current / voltage conditions.
  • the LED 21 is driven at 40V, 1.8A.
  • the LED 31 is driven at 35V, 0.9A. In this case, a current of 360 mA flows through each LED 21, and a current of 180 mA flows through each LED 31.
  • the number of the extension promoting illumination units 2 and the standard illumination units 3 is not limited to that shown in FIG. 1 and may be any number. Further, the R / FR may be changed stepwise or steplessly in one extension promoting illumination unit 2.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of the plant cultivation system 1.
  • plant growth may be slow at the end of the cultivation area.
  • Embodiment 2 The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. In addition, about the member similar to Embodiment 1, the same code
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the plant cultivation system 20 of the present embodiment.
  • the extension promoting illumination unit 2 is not provided, and instead, a spectrum conversion sheet (spectrum conversion unit) 8 irradiates the end of the cultivation section.
  • the standard illumination unit 3 is arranged below (illumination light emission side).
  • the spectrum conversion sheet 8 converts the spectrum of the standard illumination light (indicated by the arrow 10) emitted from the standard illumination unit 3 so that the R / FR becomes small, and the converted illumination light (the arrow 9). ) Has a spectrum similar to that of the extension promoting illumination light emitted from the extension promoting illumination unit 2. Therefore, the combination of the standard illumination unit 3 and the spectrum conversion sheet 8 functions as an illumination unit having the same function as the extension promoting illumination unit 2.
  • the spectrum conversion sheet 8 may be arranged so as to cover the strawberry 7.
  • illumination light having different R / FR is a part of the same cultivation section. What is necessary is just to irradiate the plant cultivated in the area
  • the spectrum conversion sheet 8 for converting the spectrum of the standard illumination light emitted from the standard illumination unit 3 (or the extension promoting illumination unit 2) so that the R / FR becomes large is used as the standard illumination. You may provide in the center part of the part 3 (or extension promotion illumination part 2). Even in this configuration, the R / FR of the illumination light applied to the end of the cultivation section is relatively small.
  • the spectrum conversion sheet 8 for increasing R / FR for example, Megacool (registered trademark) manufactured by MKV Dream or a pink sheet manufactured by Material Science Nagano can be used.
  • Embodiment 3 The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. In addition, about the member similar to Embodiment 1 * 2, the same code
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a modification example of the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3.
  • the LEDs included in the extension promoting illumination unit 2 and the standard illumination unit 3 include a red LED 11 that emits light having a peak in the red wavelength region, and light having a peak in the far red wavelength region. You may implement
  • the extension (illumination pattern) between the red LED 11 and the far red LED 12 in the extension promoting illumination unit 2 and the ratio (arrangement pattern) between the red LED 11 and the far red LED 12 in the standard illumination unit 3 are made different.
  • the R / FR of the promotion illumination light and the R / FR of the standard illumination light may be different from each other.
  • the R / FR may be made different from each other by making the driving condition of the LED of the extension promoting illumination unit 2 different from the driving condition of the LED of the standard illumination unit 3.
  • the LEDs included in the standard illumination unit 3 or the extension promoting illumination unit 2 may be realized by a combination of the red LED 11 and the far red LED 12.
  • the extension facilitating illumination unit 2 is used to prevent the occurrence of uneven brightness due to the red light from the red LED 11 and the far red light from the far red LED 12 being emitted from separate LEDs.
  • a diffusion plate may be provided on the illumination light exit side of the standard illumination unit 3.
  • the accelerating effect of far red light can be enhanced.
  • the amount of light received increases because the leaf approaches the light source due to the proficiency response of far-red light.
  • the leaf area is increased and the light receiving area is increased.
  • the amount of photosynthesis is increased by far-red light, so that the number of photosynthetic products such as fruits and leaves increases, leading to an increase in yield.
  • the inventors of the present invention have found that irradiating far-red light on strawberries promotes enlargement of strawberry fruits and increases yield. By irradiating the strawberry with far-red light from the far-red LED 12, an effect of increasing the yield can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a plant cultivation apparatus (plant cultivation system) 40 according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a top perspective view showing the arrangement of the illumination units in the plant cultivation apparatus 40.
  • the plant cultivation device 40 is a small plant cultivation device including a glass window (an ornamental window) 41 for viewing the strawberry 7 from the outside.
  • this plant cultivation apparatus 40 is equipped with apparatuses required for plant cultivation, such as an air conditioner and a blower, since these are not directly related to the features of the invention, the description thereof is omitted.
  • Strawberry 7 is placed on a shelf plate 42 disposed in an air-conditioned cultivation space 44.
  • the “same cultivation section” in the present embodiment corresponds to the upper surface of the shelf board 42.
  • regulated by the plant cultivation apparatus 40 can also be regarded as one cultivation division.
  • a standard illumination unit 3 and an extension suppression illumination unit (first illumination unit) 43 are arranged above the shelf plate 42.
  • the extension suppression illumination unit 43 emits extension suppression illumination light having a larger R / FR than the standard illumination light emitted by the standard illumination unit 3.
  • the types of LEDs, the circuit configuration and the driving method, and the method for adjusting the R / FR of the illumination light included in the standard illumination unit 3 and the extension suppression illumination unit 43 may be the same as those in the above embodiment.
  • the relative positional relationship between the irradiation region of the extension suppressing illumination unit 43 and the irradiation region of the standard illumination unit 3 is determined based on the direction in which the plants in the cultivation section are viewed. Specifically, as shown in FIG. 8, the standard illumination unit 3 is arranged on the side close to the glass window 41 that is an ornamental window, and the extension promoting illumination unit 2 is arranged on the side far from the glass window 41. Yes. Therefore, the elongation growth of the strawberry 7 on the near side as viewed from the viewer 50 is suppressed more than the strawberry 7 on the far side.
  • the strawberry 7 is contained within the frame of the glass window 41.
  • cultivation is performed without controlling the growth of the strawberry 7, the petiole will grow and there is a high possibility that it will not fit within the frame of the glass window 41.
  • the extension suppression illumination light having a larger R / FR than the standard illumination light. Therefore, by irradiating the strawberry 7 located on the side close to the glass window 41 with the extension suppression illumination light having a larger R / FR than the standard illumination light, the extension growth of the strawberry 7 can be suppressed. As a result, the appearance of the strawberry 7 in the plant cultivation apparatus 40 can be improved.
  • the ratio of the red light and the far-red light included in the illumination light emitted from the first illumination unit is different from the ratio included in the illumination light emitted from the second illumination unit.
  • the ratio of the red light and the far red light included in the first illumination light and the ratio of the red light and the far red light included in the second illumination light are different from each other.
  • the first and second illumination units may include a light source that emits illumination light including a red light component and a far red light component, It is preferable that the ratio in the emission spectrum of the light source included in the first illumination unit and the ratio in the emission spectrum of the light source included in the second illumination unit are different from each other.
  • the light source (1st light source) with which a 1st illumination part is provided, and the light source (2nd light source) with which a 2nd illumination part is provided contain a red light component and a far red light component, and R / FR is related. Illumination light having different emission spectra is emitted.
  • the R / FR of the first illumination light and the R / FR of the second illumination light can be made different from each other only by driving the first light source and the second light source under the same conditions.
  • the first and second illumination units may include a red light source that emits red light and a far red light source that emits far red light, It is preferable that the ratio is different because the arrangement pattern of the red light source and the far red light source in the first illumination unit and the arrangement pattern in the second illumination unit are different from each other.
  • R / FR can be set or adjusted by a simple design change in which the arrangement pattern of the red light source and the far red light source is changed.
  • first and second illumination units may include the same type of light source, and may vary the ratio of the illumination light emitted from each light source by changing the driving conditions of the light source. .
  • the 1st light source with which a 1st illumination part is provided and the 2nd light source with which a 2nd illumination part is provided are the same types, the drive condition of a 1st light source and the drive condition of a 2nd light source Are made different from each other, the R / FR of the illumination light emitted from each light source is made different from each other.
  • a lighting device can be manufactured using the same type of light source, and the manufacturing process can be simplified.
  • the first illumination unit may include a light source and a spectrum conversion unit that generates the illumination light by converting a spectrum of light emitted from the light source.
  • the spectrum of the light emitted from the first light source included in the first illumination unit is converted by the spectrum conversion unit, and the converted light is used as illumination light.
  • the R / FR of the first illumination unit and the R / FR of the second illumination unit can be made different from each other by using the spectrum conversion unit. Can do. Therefore, the configuration of the plant cultivation lighting device can be simplified.
  • the first illumination unit irradiates the illumination light to the end in the same cultivation section
  • the second illumination unit may irradiate the illumination light to a region different from the end in the same cultivation section.
  • R / FR of illumination light differs by the edge part of the same cultivation division, and an area
  • the growth of a plant may be delayed compared with the area
  • the cultivation section is an ornamental section, Even if the relative positional relationship between the illumination region of the illumination light of the first illumination unit and the illumination region of the illumination light of the second illumination unit is determined based on the direction in which the plants in the cultivation section are viewed Good.
  • region of 2nd illumination light is decided on the basis of the direction in which the plant cultivated in cultivation division is appreciated. .
  • the growth and growth of plants can be made different between the side closer to the viewer and the side farther from the viewer, and the appearance of the plant can be improved.
  • the light source may be one in which a light source that emits red light and a light source that emits far red light are enclosed in one package.
  • the light source may include a light source that emits red light and a light source that emits far red light, which are individually packaged.
  • the light source may include a light emitting diode.
  • a plant cultivation system including the plant cultivation lighting device is also included in the technical scope of the present invention.
  • the present invention can be used as a plant cultivation device, a plant cultivation system, and a lighting device included in the plant cultivation device, which preferably control plant growth.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

　同一の栽培区に栽培されている複数個体の植物の伸長成長を、個別にコントロールする。　植物栽培システム（１）では、伸長促進照明部（２）から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響と、標準照明部（３）から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響とは、互いに異なっている。伸長促進照明部（２）および標準照明部（３）は、同一の栽培区画における互いに異なる領域に上記照明光を照射する。

Description

植物栽培用照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法
　本発明は、植物栽培用の照明装置、当該照明装置を備える植物栽培システム、および植物栽培方法に関するものである。
　近年の植物工場ブームのため、植物工場ビジネスに参入する企業が急増している。植物工場では光環境を人為的に制御できるため、気候変動の影響を受けずに、栽培植物に適した条件で栽培し続けることで、安定的に栽培することが可能である。
　発光ダイオード（ＬＥＤ）または蛍光灯などの人工光を利用する栽培方法では、光の量および質が植物の形態や栄養成分、収量等に大きな影響を与えることが知られており、様々な企業や研究機関で植物に適した光環境の検討がなされている。
　特許文献１に開示されている電照制御方法では、長日植物の定植から花房形成の栄養成長期には、波長６００～７００ｎｍより波長７００～８００ｎｍの光量子束が大きい光を放射する。一方、花房形成から開花までの開花期には波長７００～８００ｎｍより波長６００～７００ｎｍの光量子束が大きい光を放射する。
　このように、栄養成長期には十分な時間をかけて草丈を成長させることにより節間を長くし、開花期には速やかに開花させて花重量を増加させることにより、花品質が向上した長日植物の栽培が可能となる。
日本国公開特許公報「特開２００３－１５８９２２号公報（２００３年６月３日公開）」
　ところが、特許文献１に記載の発明では、同一の栽培区画において栽培期間中に照射する光の波長を変化させており、同一の栽培区画に栽培されている複数の植物個体の伸長成長を個別にコントロールするという課題は開示されていない。このような課題は、本発明の発明者らが見出した新規な課題であると考えられるため、当該課題の解決手段は、本発明の発明者らが知る限りにおいて未だ実現されていない。
　本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、同一の栽培区画に栽培されている複数個体の植物の伸長成長を、個別にコントロールすることができる植物栽培用照明装置、植物栽培システムおよび植物栽培方法を提供することにある。
　本発明の一実施形態に係る植物栽培用照明装置は、上記の課題を解決するために、
　植物栽培用の照明光を出射する第１および第２照明部を備え、
　上記第１照明部から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響と、上記第２照明部から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響とは、互いに異なっており、
　上記第１および第２照明部は、同一の栽培区画における互いに異なる領域に上記照明光を照射することを特徴としている。
　本発明の一実施形態に係る植物栽培方法は、植物の伸長成長に与える影響が互いに異なる２種類の照明光を、同一の栽培区画における互いに異なる領域に照射するものである。
　上記の構成によれば、第１および第２照明部から植物栽培のための照明光が出射される。そして、第１照明部から出射される照明光（第１照明光と称する）が植物の伸長成長に与える影響と、第２照明部から出射される照明光（第２照明光と称する）が植物の伸長成長に与える影響とは、互いに異なっている。そして、第１照明部は第１照明光を、第２照明部は第２照明光を、同一の栽培区画における互いに異なる領域にそれぞれ照射する。
　それゆえ、同一の栽培区における特定の領域で栽培されている植物の伸長成長を、同一の栽培区における他の領域で栽培されている植物とは異なるように、選択的に促進または抑制することができる。
　なお、第１照明光が照射される領域と、第２照明光が照射される領域とは部分的に重なっていてもよく、完全に分離されている必要はない。第１照明光および第２照明光の両方が照射されない領域が生じることは、植物の生育上好ましくないため、第１照明光が照射される領域と、第２照明光が照射される領域とが一部オーバーラップしている方が好ましい。
　以上のように、本発明の一実施形態に係る植物栽培用照明装置は、植物栽培用の照明光を出射する第１および第２照明部を備え、上記第１照明部から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響と、上記第２照明部から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響とは、互いに異なっており、上記第１および第２照明部は、同一の栽培区画における互いに異なる領域に上記照明光を照射する構成である。
　それゆえ、同一の栽培区における特定の領域で栽培されている植物の伸長成長を、同一の栽培区における他の領域で栽培されている植物とは異なるように、選択的に促進または抑制することができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る植物栽培システムの構成を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、上記植物栽培システムが備える照明部に含まれるＬＥＤの回路構成の一例を示す図である。 上記照明部に含まれるＬＥＤから出射される照明光のスペクトルの一例を示す図である。 上記植物栽培システムの効果を説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係る植物栽培システムの構成を示す図である。 上記照明部の変更例を示す図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る植物栽培装置の構成を示す図である。 上記植物栽培装置における照明部の配置を示す上面透視図である。
　〔実施の形態１〕
　本発明の実施の一形態について図１～図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
　図１は、本実施形態に係る植物栽培システム１の構成を示す図である。本実施形態の植物栽培システム１は、例えば、人口光利用型の植物工場で用いられる栽培システムである。人口光利用型の栽培とは、栽培のための光の少なくとも一部に人工光が用いられている栽培を意味し、太陽光を全く用いない栽培を意味するわけではない。太陽光と人工光とを組み合わせて栽培する場合にも本発明を適用可能である。
　植物栽培システム１における栽培対象となる植物は、特に限定されず、長日植物でも短日植物でもよい。以下の説明では、栽培対象の植物の一例として、イチゴを用いて説明する。
　植物工場では光環境を人為的に制御できるため、植物工場においてイチゴの花芽分化に適した光環境を構築し、イチゴの周年栽培を行うことで、夏季にもイチゴを供給するが可能となる。
　しかし、一般的に植物工場では、露地栽培に比べコストがかかるため、ビジネスとして成功させるためには、高効率栽培を行うための光環境を構築することで収益を上げる仕組みが極めて重要である。
　この観点から、植物栽培システム１においてイチゴの成長を適切にコントロールすることは、意義が大きい。植物栽培システム１では、同一の栽培区画に栽培されている複数の植物個体の伸長成長を個別にコントロールすることにより、結果的に、当該栽培区画における植物個体群全体としての成長度合いの分布を所望のパターンにする。例えば、栽培区画における植物個体の成長度合いを均一にしてもよく、栽培区画における特定の領域で栽培されている植物個体の成長度合いを高めてもよい。
　（植物栽培システム１の構成）
　図１に示すように、植物栽培システム１は、伸長促進照明部（植物栽培用照明装置、第１照明部）２、標準照明部（植物栽培用照明装置、第２照明部）３、駆動回路４、操作部５および栽培棚６を備えている。植物栽培システム１には、空調装置および送風機など、植物栽培に必要な機器を備えているが、これらは発明の特徴点とは直接関係がないため、その説明を省略する。
　植物栽培システム１では、鉢植えされたイチゴ７に対して伸長促進照明部２および標準照明部３からの植物栽培用の照明光を照射することでイチゴ７を栽培する。
　イチゴ７は、大型のプランターに複数個体をまとめて定植してもよく、個体ごとに分けて栽培する必要はない。また、人工気象室の天井に伸長促進照明部２および標準照明部３を配設し、人工気象室の床にイチゴ７を配置してもよく、栽培棚６を用いる必要は必ずしもない。
　駆動回路４は、伸長促進照明部２および標準照明部３が備える複数のＬＥＤを駆動するための回路である。この駆動回路４は、ユーザが設定した条件に基づいて動作する。
　操作部５は、ユーザの指示を入力するための入力装置であり、例えば、操作ボタン、スイッチ等を備えている。ユーザは、操作部５を操作することにより、駆動回路４を介して伸長促進照明部２および標準照明部３を制御する。イチゴは短日植物であるため、昼夜のサイクルは、短日条件になるように設定される。
　（伸長促進照明部２・標準照明部３）
　伸長促進照明部２は、イチゴ７の伸長成長を促進する照明光（伸長促進照明光）を、イチゴ７の栽培区画の端部に対して照射する照明装置である。
　標準照明部３は、イチゴ７に適した標準的な栽培用の照明光（標準照明光）を、上記栽培区画における端部とは異なる領域（中央部）に対して照射する照明装置である。
　このように、植物栽培システム１における植物栽培方法では、植物の伸長成長に与える影響が互いに異なる２種類の照明光を、同一の栽培区画における互いに異なる領域に照射する。
　ただし、伸長促進照明部２および標準照明部３の配置は、図１に示すものに限定されず、標準照明部３の周囲４方向に伸長促進照明部２が配置されてもよいし、伸長促進照明部２と標準照明部３とが市松模様を形成してもよい。
　伸長促進照明部２と標準照明部３とを別々の照明装置として実現する必要はなく、１つの照明装置において、Ｒ／ＦＲの大きい標準照明光を出射する部分と、Ｒ／ＦＲの小さい伸長促進照明光を出射する部分とを設けてもよい。
　イチゴ７の栽培区画とは、植物栽培システム１では、イチゴ７が載置される栽培棚６の棚台を意味する。広義には、栽培区画とは、ある時点において栽培の対象となっている一群の植物体が栽培のために配置されている区画である。この栽培区画は、壁等で区切られている必要はない。実質的には、伸長促進照明部２および標準照明部３によって照明光が照射される範囲が１つの栽培区画となる。また、別の観点から説明すれば、栽培区画とは、一群として成長が管理されている複数の植物個体が栽培されている区画である。すなわち、伸長促進照明部２および標準照明部３は、複数の植物個体を含む植物個体の集合（植物個体群）に含まれる一部の植物個体に照明光を照射し、伸長促進照明部２から出射される照明光が照射される単数または複数の植物個体と、標準照明部３から出射される照明光が照射される単数または複数の植物個体とは、少なくとも一部が互いに異なっている。
　（伸長促進照明光と標準照明光との違い）
　赤色光（Ｒ；６４０～６９０ｎｍの波長領域にピークを有する光）と遠赤色光（ＦＲ；７００～８００ｎｍの波長領域にピークを有する光）との比（Ｒ／ＦＲ）が小さくなると伸長成長（徒長）が促進され、逆にＲ／ＦＲが大きくなると伸長成長が抑制される。伸長促進照明部２から出射される伸長促進照明光におけるＲ／ＦＲは、標準照明部３から出射される標準照明光におけるＲ／ＦＲよりも小さい。例えば、伸長促進照明部２の照明光におけるＲ／ＦＲは１０であり、標準照明部３の照明光におけるＲ／ＦＲは２０である。
　このように、伸長促進照明光が有するＲ／ＦＲと、標準照明光が有するＲ／ＦＲとは、互いに異なっており、標準照明光が植物の伸長成長に与える影響と、伸長促進照明光が植物の伸長成長に与える影響とは、互いに異なっている。
　なお、一般に植物体に照射する光量が多い方が成長量も大きくなるが、成長量が大きくなることと、茎が伸長することとは必ずしも同義ではない。例えば、茎が太く、葉も大きく成長したとしても、茎の伸びは光量が少ない場合よりも逆に短くなる場合がある。それゆえ、Ｒ／ＦＲを調整することで、伸長成長をより確実に制御し、例えば光源と植物との距離が大きい場合、徒長気味の状態になるように植物体を生育させることが好ましい。徒長気味になることにより、植物体が光源に近づき、その結果、成長が促進される。
　（ＬＥＤ２１・ＬＥＤ３１）
　図２の（ａ）は、伸長促進照明部２が備えるＬＥＤ２１の回路構成の一例を示す図であり、図２の（ｂ）は、標準照明部３が備えるＬＥＤ３１の回路構成の一例を示す図である。
　図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、伸長促進照明部２は、伸長促進照明光を出射する複数のＬＥＤ２１を備え、標準照明部３は、照準照明光を出射する複数のＬＥＤ３１を備えている。
　ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１は、赤色光成分と遠赤色光成分とを含む照明光を出射する光源であるが、ＬＥＤ２１の発光スペクトルにおけるＲ／ＦＲと、ＬＥＤ３１の発光スペクトルにおけるＲ／ＦＲとは互いに異なっている。
　例えば、ＬＥＤ２１の照明光は、光量子束密度が３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの赤色光と、光量子束密度が３０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの遠赤色光とを含む、Ｒ／ＦＲが１０の光である。また、ＬＥＤ３１の照明光は、光量子束密度が３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの赤色光と、光量子束密度が１５μｍｏｌ／ｍ２／ｓの遠赤色光とを含む、Ｒ／ＦＲが２０の光である。
　このようなＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１のＲ／ＦＲの違いが、伸長促進照明部２および標準照明部３のＲ／ＦＲの違いとなる。ＬＥＤ２１のＲ／ＦＲとＬＥＤ３１のＲ／ＦＲとの差は、１０％程度以上あることが好ましい。ただし、この数値は、植物の種類や栽培条件等によって異なる可能性のあるものであり、本発明を限定するものではない。
　一般的にイチゴ栽培に必要な光量子束密度は、光合成に有効な波長領域４００～７００ｎｍにおいて、３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ程度である。この条件を満たすようにすれば、赤色光および遠赤色光の光量を適宜変更してもよい。光合成に必要な光量を維持することを考慮すれば、赤色光の光量を減らさずに、遠赤色光の光量を増加させることが好ましい。
　ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１は、例えば、特定の波長範囲の励起光を出射するＬＥＤと蛍光体との組み合わせによって実現できる。例えば、青色ＬＥＤが出射する励起光により赤色系蛍光体を発光させる構成とし、使用する赤色系蛍光体の種類を変えるか、または、使用する複数種類の赤色系蛍光体の配合比を調整することでＲ／ＦＲを調整してもよい。
　または、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１は、赤色ＬＥＤチップ（赤色光源）と遠赤色ＬＥＤチップ（遠赤色光源）とを１つのパッケージ内に封入したものであってもよい。赤色ＬＥＤチップから出射される赤色光と、遠赤色ＬＥＤチップから出射される遠赤色光との光量のバランスを調整することにより、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１のＲ／ＦＲを調整してもよい。
　または、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１は、青色ＬＥＤチップを赤色蛍光体でパッケージングしたＬＥＤであってもよい。青色ＬＥＤチップから赤色蛍光体を介して出射される光は、赤色と青色とのスペクトルを保有し、さらに、遠赤色光の範囲のスペクトルも保有しており、１種のＬＥＤで３色の効果を発揮する。ここで、Ｒ／ＦＲ比は、赤色蛍光体の組成やＬＥＤへの投入電力、単色ＬＥＤの追加等で調整する。
　このように、１つのＬＥＤから赤色光および遠赤色光を出射できる構成にすることで、Ｒ／ＦＲの設定が容易となり、管理しやすくなる。
　なお、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１から出射される光に青色の光を含めてもよい。そのために、青色光ＬＥＤチップをＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１に含めてもよい。この場合、赤色光および青色光の総光合成光量子束密度を、例えば、３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ程度とすればよい。また、赤色光と青色光との割合は、例えば、１：１、４：１など、適宜設定されればよい。遠赤色光の光合成光量子束密度は、例えば、赤色光が１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの時には、Ｒ／ＦＲを１０とするならば１５μｍｏｌ／ｍ２／ｓ、Ｒ／ＦＲを５とするならば３０μｍｏｌ／ｍ２／ｓというように、赤色光の出射量に応じて適宜設定されればよい。
　図３は、ＬＥＤ２１またはＬＥＤ３１から出射される照明光のスペクトルの一例を示す図である。図３に示す例では、４５０ｎｍ近傍の青色のピークと、６５０ｎｍ近傍の赤色のピークが存在し、波長７００～７８０ｎｍの遠赤色光も含まれている。
　（ＬＥＤの回路構成）
　ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１の回路構成は特に限定されない。図２の（ａ）および（ｂ）に示す一例では、ＬＥＤを電気的に３個直列接続してＬＥＤサブブロックを構成し、このＬＥＤサブブロックを電気的に４個並列接続している。これらＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１は、駆動回路４によって駆動制御される。
　駆動回路４は、同じ電流・電圧条件でＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１を駆動する。例えば、Ｖｆ＝１０，Ｉｆ＝３６０ｍＡのＬＥＤ２１（またはＬＥＤ３１）を４個直列接続し、直列接続したＬＥＤ２１（またはＬＥＤ３１）のブロックを５個並列接続する場合、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１を４０Ｖ，１．８Ａで駆動させる。この場合、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１には、それぞれ３６０ｍＡの電流が流れる。
　なお、ＬＥＤ２１を駆動制御するための駆動回路と、ＬＥＤ３１を駆動制御するための駆動回路とを別々に設けてもよい。
　（植物栽培システム１の変更例）
　伸長促進照明部２および標準照明部３に含まれるＬＥＤ２１・３１を同一種類のものとし、ＬＥＤ２１の駆動条件とＬＥＤ３１の駆動条件と互いに異ならせることにより、ＬＥＤ２１のＲ／ＦＲとＬＥＤ３１のＲ／ＦＲとを互いに異ならせてもよい。
　この場合、駆動回路４は、互いに異なる電流・電圧条件でＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１を駆動する。例えば、Ｖｆ＝１０，Ｉｆ＝３６０ｍＡのＬＥＤ２１（またはＬＥＤ３１）を４個直列接続し、直列接続したＬＥＤ２１（またはＬＥＤ３１）のブロックを５個並列接続する場合、ＬＥＤ２１を４０Ｖ，１．８Ａで駆動させ、ＬＥＤ３１を３５Ｖ，０．９Ａで駆動させる。この場合、ＬＥＤ２１には、それぞれ３６０ｍＡの電流が流れ、ＬＥＤ３１には、それぞれ１８０ｍＡの電流が流れる。
　なお、電流制限でＬＥＤを点灯させるため、上記電圧は、おおよその値である。また、ＬＥＤ２１およびＬＥＤ３１を別々の電源で点灯させてもよい。
　また、伸長促進照明部２および標準照明部３の数は、図１に示したものに限定されず、いくつでもよい。また、１つの伸長促進照明部２の中で、Ｒ／ＦＲを段階的または無段階的に変化させてもよい。
　（植物栽培システム１の効果）
　図４は、植物栽培システム１の効果を説明するための図である。図４の上段に示す従来の植物栽培システム１００では、栽培区の端部において植物の成長が鈍る可能性がある。
　これに対して、図４の下段に示す植物栽培システム１では、栽培区の端部に配置された植物に対して伸長成長を促す照明光が照射される。そのため、栽培区の端部に配置された植物の伸長成長が促進され、当該植物の葉が伸長促進照明部２に近づき、光合成が促進される。その結果、ひとつの栽培区画における植物の成長を揃えることができる。
　〔実施の形態２〕
　本発明の他の実施形態について図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図５は、本実施形態の植物栽培システム２０の構成を示す図である。図５に示すように、本実施形態の植物栽培システム２０では、伸長促進照明部２は設けられておらず、その代わりにスペクトル変換シート（スペクトル変換部）８が、栽培区画の端部を照射する標準照明部３の部分の下方（照明光の出射側）に配設されている。
　このスペクトル変換シート８は、標準照明部３から出射された標準照明光（矢印１０で示す）のスペクトルを、Ｒ／ＦＲが小さくなるように変換するものであり、変換された照明光（矢印９で示す）は、伸長促進照明部２から出射される伸長促進照明光と同様のスペクトルを有するものとなる。それゆえ、標準照明部３とスペクトル変換シート８との組み合わせは、伸長促進照明部２と同様の機能を有する照明部として機能する。
　スペクトル変換シート８を標準照明部３に対して平行に設ける必要は必ずしもなく、イチゴ７を覆うように配設してもよく、結果的に、Ｒ／ＦＲが異なる照明光が同一栽培区画の一部の領域で栽培されている植物に照射されればよい。
　図５に示す例とは異なり、標準照明部３（または伸長促進照明部２）から出射された標準照明光のスペクトルを、Ｒ／ＦＲが大きくなるように変換するスペクトル変換シート８を、標準照明部３（または伸長促進照明部２）の中央部に設けてもよい。この構成でも、栽培区画の端部に照射される照明光のＲ／ＦＲが相対的に小さくなる。
　Ｒ／ＦＲを大きくするスペクトル変換シート８として、例えば、ＭＫＶドリーム社製のメガクール（登録商標）またはマテリアルサイエンス・ナガノ社製のピンクシートを用いることができる。
　〔実施の形態３〕
　本発明の他の実施形態について図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１・２と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図６は、伸長促進照明部２および標準照明部３の変更例を示す図である。図６に示すように、伸長促進照明部２および標準照明部３に含まれるＬＥＤを、赤色の波長領域にピークを有する光を出射する赤色ＬＥＤ１１と、遠赤色の波長領域にピークを有する光を出射する遠赤色ＬＥＤ１２との組み合わせによって実現してもよい。
　この場合、伸長促進照明部２における赤色ＬＥＤ１１と遠赤色ＬＥＤ１２との割合（配置パターン）と、標準照明部３における赤色ＬＥＤ１１と遠赤色ＬＥＤ１２との割合（配置パターン）とを異ならせることによって、伸長促進照明光のＲ／ＦＲと、標準照明光のＲ／ＦＲとを互いに異ならせてもよい。
　または、伸長促進照明部２のＬＥＤの駆動条件と標準照明部３のＬＥＤの駆動条件と互いに異ならせることにより、Ｒ／ＦＲを互いに異ならせてもよい。
　また、上述の実施形態１および２において、標準照明部３または伸長促進照明部２に含まれるＬＥＤを、赤色ＬＥＤ１１と遠赤色ＬＥＤ１２との組み合わせによって実現してもよい。
　これらの構成において、赤色ＬＥＤ１１からの赤色光と、遠赤色ＬＥＤ１２からの遠赤色光とが、別々のＬＥＤから出射されることにより輝度ムラが発生することを防止するために、伸長促進照明部２および標準照明部３の照明光出射側に拡散板を設けてもよい。
　遠赤色ＬＥＤ１２を用いる構成では、図３に示す例とは異なり、遠赤色領域（７００～８００ｎｍ）にピークを有する光を出射できる。それゆえ、遠赤色光による徒長促進効果を高めることができる。一般的に、遠赤色光の徒長反応により、葉が光源に近づくため、受光量が増加する。また、遠赤色光による伸長反応により、葉面積が拡大するため受光面積が増加する。結果として、遠赤色光により光合成量が増加するので、光合成産物である果実や葉などが増加し、収量の増加につながる。また、遠赤色光をイチゴに照射することにより、イチゴの果実の肥大等を促進し、収量を増加させることを本発明の発明者らは見出している。遠赤色ＬＥＤ１２からの遠赤色光をイチゴに照射することにより、収量を増加させるという効果も得られる。
　〔実施の形態４〕
　本発明の他の実施形態について図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１～３と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
　図７は、本実施形態に係る植物栽培装置（植物栽培システム）４０の構成を示す図である。図８は、植物栽培装置４０における照明部の配置を示す上面透視図である。図７および図８に示すように、植物栽培装置４０は、イチゴ７を外部から観賞するためのガラス窓（観賞用窓）４１を備える小型の植物栽培装置である。この植物栽培装置４０は、空調装置および送風機など、植物栽培に必要な機器を備えているが、これらは発明の特徴点とは直接関係がないため、その説明を省略する。
　イチゴ７は、空調制御された栽培用空間４４の内部に配設された棚板４２の上に載置されている。本実施形態における「同一の栽培区画」は、棚板４２の上面に相当する。または、植物栽培装置４０によって規定される栽培用空間４４をひとつの栽培区画と捉えることもできる。
　棚板４２の上方には、標準照明部３および伸長抑制照明部（第１照明部）４３が配置されている。伸長抑制照明部４３は、標準照明部３が出射する標準照明光よりもＲ／ＦＲが大きい伸長抑制照明光を出射する。標準照明部３および伸長抑制照明部４３が備えるＬＥＤの種類、回路構成および駆動方法、照明光のＲ／ＦＲの調節方法は、上述の実施形態と同様でかまわない。
　植物栽培装置４０では、伸長抑制照明部４３の照射領域と、標準照明部３の照射領域との相対位置関係は、栽培区画内の植物が観賞される方向を基準に定められている。具体的には、図８に示すように、観賞用窓であるガラス窓４１に近い側には標準照明部３が配置され、ガラス窓４１から遠い側には伸長促進照明部２が配置されている。そのため、鑑賞者５０から見て近い側のイチゴ７の伸長成長は、遠い側のイチゴ７よりも抑制される。
　観賞用途のある小型植物栽培装置では、ガラス窓４１の枠内にイチゴ７が収まることが好ましい。しかし、イチゴ７の成長を制御せずに栽培すれば、葉柄が伸び、ガラス窓４１の枠内に収まらなくなる可能性が高い。
　そこで、ガラス窓４１に近い側に位置するイチゴ７に対して、標準照明光よりもＲ／ＦＲが大きい伸長抑制照明光を照射することにより、当該イチゴ７の伸長成長を抑制することができる。その結果、植物栽培装置４０におけるイチゴ７の見栄えを良くすることができる。
　（付記事項）
　なお、本発明は、次のようにも表現できる。
　上記第１照明部から出射される照明光が有する赤色光と遠赤色光との比と、上記第２照明部から出射される照明光が有する上記比とは、互いに異なっていることが好ましい。
　上記の構成によれば、第１照明光が有する赤色光と遠赤色光との比と、第２照明光が有する赤色光と遠赤色光との比とは、互いに異なっている。
　赤色光（Ｒ）と遠赤色光（ＦＲ）との比（Ｒ／ＦＲ）が小さくなると伸長成長が促進され、逆にＲ／ＦＲが大きくなると伸長成長が抑制される。そのため、第１照明光が照射された植物と、第２照明光が照射された植物とでは、伸長成長の程度が互いに異なる。
　それゆえ、同一の栽培区における特定の領域で栽培されている植物の伸長成長を、同一の栽培区における他の領域で栽培されている植物とは異なるように、選択的に促進または抑制することができる。
　また、上記植物栽培用照明装置は、上記第１および第２照明部は、赤色光成分と遠赤色光成分とを含む照明光を出射する光源を備えていてもよく、
　上記第１照明部が備える上記光源の発光スペクトルにおける上記比と、上記第２照明部が備える上記光源の発光スペクトルにおける上記比とは互いに異なっていることが好ましい。
　上記の構成によれば、第１照明部が備える光源（第１光源）と第２照明部が備える光源（第２光源）とは、赤色光成分および遠赤色光成分を含み、Ｒ／ＦＲに関して互いに異なる発光スペクトルを有する照明光を出射する。
　それゆえ、第１光源および第２光源をそれぞれ同様の条件で駆動するだけで、第１照明光が有するＲ／ＦＲと、第２照明光が有するＲ／ＦＲとを互いに異ならせることができる。
　また、上記第１および第２照明部は、赤色光を出射する赤色光源と遠赤色光を出射する遠赤色光源とを備えていてもよく、
　上記第１照明部における赤色光源および遠赤色光源の配置パターンと、上記第２照明部における上記配置パターンとが互いに異なることにより上記比が異なっていることが好ましい。
　上記の構成によれば、赤色光源および遠赤色光源の配置パターンが、第１照明部および第２照明部において互いに異なることにより、第１照明光が有するＲ／ＦＲと、第２照明光が有するＲ／ＦＲとが互いに異なっている。
　それゆえ、赤色光源および遠赤色光源の配置パターンを変えるという簡単な設計変更によってＲ／ＦＲを設定または調節することができる。
　また、上記第１および第２照明部は、同一種類の光源をそれぞれ備え、上記光源の駆動条件を異ならせることにより、各光源から出射される照明光が有する上記比を互いに異ならせてもよい。
　上記の構成によれば、第１照明部が備える第１光源と第２照明部が備える第２光源とは、同じ種類のものであるが、第１光源の駆動条件と第２光源の駆動条件とを異ならせることにより、各光源から出射される照明光が有するＲ／ＦＲを互いに異ならせる。
　それゆえ、同種の光源を用いて照明装置を製造することができ、製造工程を簡略化することができる。
　また、上記第１照明部は、光源と、当該光源が出射した光のスペクトルを変換することにより上記照明光を生成するスペクトル変換部とを備えていてもよい。
　上記の構成によれば、第１照明部が備える第１光源から出射した光のスペクトルは、スペクトル変換部によって変換され、変換された光が照明光として利用される。
　それゆえ、第１光源と第２光源とを同じものにした場合でも、スペクトル変換部を用いることで、第１照明部のＲ／ＦＲと第２照明部のＲ／ＦＲとを互いに異ならせることができる。従って、植物栽培用照明装置の構成を簡略化することができる。
　また、上記第１照明部は、上記同一の栽培区画における端部に対して上記照明光を照射し、
　上記第２照明部は、上記同一の栽培区画における、上記端部とは異なる領域に対して上記照明光を照射してもよい。
　上記の構成によれば、同一の栽培区画の端部と、それ以外の領域とで照明光のＲ／ＦＲが異なる。栽培区画の端部では、それ以外の領域と比べて植物の成長が遅れることがある。そのため、栽培区画の端部とそれ以外の領域とでＲ／ＦＲを異ならせることにより、栽培区画の端部における植物の伸長成長を制御することができる。逆に、栽培区画の端部以外の領域における植物の伸長成長を制御することもできる。
　また、上記栽培区画は、観賞用の区画であり、
　上記第１照明部の照明光の照射領域と、上記第２照明部の照明光の照射領域との相対位置関係は、上記栽培区画内の植物が観賞される方向を基準に定められていてもよい。
　上記の構成によれば、栽培区画において栽培されている植物が観賞される方向を基準として、第１照明光の照射領域と、第２照明光の照射領域との相対位置関係が決められている。
　それゆえ、例えば、観賞人に近い側と、観賞人から遠い側とで植物の伸長成長を異ならせることができ、植物の見栄えを良くすることが可能となる。
　また、上記光源は、赤色光を出射する光源と遠赤色光を出射する光源とが１つのパッケージに封入されたものであってもよい。
　また、上記光源は、個別にパッケージされた、赤色光を出射する光源と遠赤色光を出射する光源とを含むものであってもよい。
　また、上記光源は、発光ダイオードを含むものであってもよい。
　上記の構成によれば、光源として発光ダイオードを用いることにより、長寿命でエネルギー消費量が少ない照明装置を実現できる。
　また、上記植物栽培用照明装置を備える植物栽培システムも本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、植物の成長を制御することが好ましい植物栽培装置、植物栽培システム、およびそれらが備える照明装置として利用することができる。
　１　植物栽培システム
　２　伸長促進照明部（第１照明部）
　３　標準照明部（第２照明部）
　７　イチゴ
　８　スペクトル変換シート（スペクトル変換部）
２０　植物栽培システム
２１　ＬＥＤ（光源）
３１　ＬＥＤ（光源）
４０　植物栽培装置
４３　伸長抑制照明部（第１照明部）

Claims (13)

  1. 　植物栽培用の照明光を出射する第１および第２照明部を備え、
    　上記第１照明部から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響と、上記第２照明部から出射される照明光が植物の伸長成長に与える影響とは、互いに異なっており、
    　上記第１および第２照明部は、同一の栽培区画における互いに異なる領域に上記照明光を照射することを特徴とする植物栽培用照明装置。
  2. 　上記第１照明部から出射される照明光が有する赤色光と遠赤色光との比と、上記第２照明部から出射される照明光が有する上記比とは、互いに異なっていることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培用照明装置。
  3. 　上記第１および第２照明部は、赤色光成分と遠赤色光成分とを含む照明光を出射する光源を備え、
    　上記第１照明部が備える上記光源の発光スペクトルにおける上記比と、上記第２照明部が備える上記光源の発光スペクトルにおける上記比とは互いに異なっていることを特徴とする請求項２に記載の植物栽培用照明装置。
  4. 　上記第１および第２照明部は、赤色光を出射する赤色光源と遠赤色光を出射する遠赤色光源とを備え、
    　上記第１照明部における赤色光源および遠赤色光源の配置パターンと、上記第２照明部における上記配置パターンとが互いに異なることにより上記比が異なっていることを特徴とする請求項２に記載の植物栽培用照明装置。
  5. 　上記第１および第２照明部は、同一種類の光源をそれぞれ備え、上記光源の駆動条件を異ならせることにより、各光源から出射される照明光が有する上記比を互いに異ならせることを特徴とする請求項２に記載の植物栽培用照明装置。
  6. 　上記第１照明部は、光源と、当該光源が出射した光のスペクトルを変換することにより上記照明光を生成するスペクトル変換部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培用照明装置。
  7. 　上記第１照明部は、上記同一の栽培区画における端部に対して上記照明光を照射し、
    　上記第２照明部は、上記同一の栽培区画における、上記端部とは異なる領域に対して上記照明光を照射することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の植物栽培用照明装置。
  8. 　上記栽培区画は、観賞用の区画であり、
    　上記第１照明部の照明光の照射領域と、上記第２照明部の照明光の照射領域との相対位置関係は、上記栽培区画内の植物が観賞される方向を基準に定められていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の植物栽培用照明装置。
  9. 　上記光源は、赤色光を出射する光源と遠赤色光を出射する光源とが１つのパッケージに封入されたものであることを特徴とする請求項３に記載の植物栽培用照明装置。
  10. 　上記光源は、個別にパッケージされた、赤色光を出射する光源と遠赤色光を出射する光源とを含むことを特徴とする請求項３に記載の植物栽培用照明装置。
  11. 　上記光源は、発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項３、９、１０のいずれか１項に記載の植物栽培用照明装置。
  12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載の植物栽培用照明装置を備えることを特徴とする植物栽培システム。
  13. 　植物の伸長成長に与える影響が互いに異なる２種類の照明光を、同一の栽培区画における互いに異なる領域に照射することを特徴とする植物栽培方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7085839B2 (ja) 2015-03-31 2022-06-17 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ 植物を照光するシステム及び方法
CN106211459A (zh) * 2016-07-28 2016-12-07 厦门桑奈特光电科技有限公司 一种高效大波段生物刺激装置
CN109479554B (zh) * 2017-09-08 2021-10-12 松下知识产权经营株式会社 植物栽培装置
CN109006232A (zh) * 2018-05-04 2018-12-18 铜仁市万山区恒利达种养殖有限公司 一种瓠子栽培方法
US11547060B2 (en) * 2018-08-28 2023-01-10 Seoul Viosys Co., Ltd. Plant cultivation device and method for culturing plant
CN110278630B (zh) * 2019-05-22 2022-09-27 杭州极致光生物照明有限公司 光谱调色照明方法、装置及其水族箱灯具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260527A (ja) * 1988-08-24 1990-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 植物の栽培方法及び栽培装置
JPH0638635A (ja) * 1991-12-05 1994-02-15 Nippon Soda Co Ltd 波長変換資材
JP2002272271A (ja) * 2001-03-15 2002-09-24 Takagi Kogyo Kk 植物等栽培用人工光源ユニット
JP2003158922A (ja) 2001-11-28 2003-06-03 Toshiba Lighting & Technology Corp 電照装置および電照制御方法
JP2011097900A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Sharp Corp 植物育成用光源装置及び植物育成装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5269093A (en) * 1990-11-30 1993-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for controlling plant growth with artificial light
JP2003123699A (ja) * 2001-10-19 2003-04-25 Manabu Nitoda 光触媒作用を活性化する方法及び光触媒放電管、並びにこの原理を用いた製品
CN201225533Y (zh) * 2008-05-26 2009-04-22 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种组培使用的管状led光源装置
CN102182965B (zh) * 2011-04-27 2012-11-14 浙江农林大学 四色光led组合补光灯

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0260527A (ja) * 1988-08-24 1990-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 植物の栽培方法及び栽培装置
JPH0638635A (ja) * 1991-12-05 1994-02-15 Nippon Soda Co Ltd 波長変換資材
JP2002272271A (ja) * 2001-03-15 2002-09-24 Takagi Kogyo Kk 植物等栽培用人工光源ユニット
JP2003158922A (ja) 2001-11-28 2003-06-03 Toshiba Lighting & Technology Corp 電照装置および電照制御方法
JP2011097900A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Sharp Corp 植物育成用光源装置及び植物育成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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