WO2022181734A1 - 植物栽培システム - Google Patents

Abstract

植物栽培システム（１０Ａ）は、植物を栽培するための栽培空間（１２）を画成し、植物の周囲を覆う栽培ユニット本体（栽培室１１）と、栽培空間内の植物に対して栽培に必要な照明光を照射可能な照明装置（２０Ａ）とを含む。栽培ユニット本体（栽培室１１）は、栽培空間の内外における空気の流通を阻止する閉鎖型の栽培空間（１２）を形成する。照明装置の光源本体（２１）が栽培ユニット本体の外側に配置され、導光機構（２２）を用いて光源の光を栽培空間（１２）の内部に導く。

Description

植物栽培システム

　本発明は、植物栽培システムに関する。

　近年、完全人工光型の植物工場が注目されている。植物工場等の栽培装置において、植物の育成に必要な光、温度、水分、二酸化炭素などの環境条件を人工的に操作することにより、狭い空間であっても効率よく植物を育成することが容易になる。完全人工光型の植物工場では、光源として、発光効率やコストの観点からＬＥＤ（発光ダイオード）デバイスが多用される傾向がある。光を活用して植物の生育を促進するための技術として、特許文献１～３に記載されたものがある。

日本国特開２０１０－１１５１９３号公報 日本国特許第６６０２８２５号公報 日本国特開２０１６－０４２８１６号公報

　建物の屋内に配置される植物工場の場合には、植物の光合成に必要な光をＬＥＤデバイスなどの光源を用いた照明装置により生成するのが一般的である。このような完全人工光型の植物工場で様々な植物を育成する場合には、植物に十分な光量の光を与える必要がある。また、植物工場内の温度や湿度、二酸化炭素濃度といった空気環境を、栽培に適した条件に維持する必要がある。

　特許文献１には、光を農地に敷いた反射性シートで反射させて有効利用することが開示される。また、特許文献２は、植物を植える植物支持体を載置する植物栽培台に、光の反射率が高い素材を用いることにより、植物にあたる光の量を増やして植物の生育を促進する植物栽培ユニットを開示する。しかし、特許文献１、２のいずれにも、植物を育成するための温度や湿度等の空気環境の維持については開示がない。

　一方、特許文献３には、植物を支持する植物支持体が筐体内に配置され、植物支持体の上方に導光体を配置した植物育成装置を開示する。この植物育成装置は、筐体内の温度や湿度が空気調和機によって管理される。しかし、この筐体には、導光体を上下方向に移動させるための貫通孔が設けられるため、貫通孔を介して筐体内外間で空気が流通する。このため、筐体内の空気環境が維持されにくい。

　本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、栽培装置内の空気環境を適正に維持しやすい植物栽培システムを提供することである。

　前述した目的を達成するために、本発明に係る植物栽培システムは、下記（１）～（１１）を特徴としている。
（１）　植物を栽培するための栽培空間を画成し、前記植物の周囲を覆う栽培ユニット本体と、光源本体を有する照明装置とを含む植物栽培システムであって、
　前記栽培ユニット本体は、前記栽培空間の内部と前記栽培ユニット本体の外部とにおける空気の流通を阻止する閉鎖型の栽培空間を形成し、
　前記光源本体が前記栽培ユニット本体の外側に配置され、
　前記照明装置に接続され、前記光源本体から出射される光を前記栽培空間内に導く導光機構を備える、
　植物栽培システム。

（２）　前記導光機構は、光出射面の少なくとも主要部位が前記栽培空間内に対向する状態で配置された導光板を有し、
　入射光を吸収して波長変換された光を出射する波長変換機構が、前記導光板の入射側端面に隣接する位置に配置される、
　上記（１）に記載の植物栽培システム。

（３）　前記光源本体と前記導光機構の光入射端との間に配置され、入射光を吸収して波長変換された光を出射する波長変換機構をさらに備える、
　上記（１）又は（２）に記載の植物栽培システム。

（４）　前記波長変換機構は、前記導光機構の光入射端の形状及び大きさに合わせて形成された平面形状を有する波長変換フィルムを含む、
　上記（３）に記載の植物栽培システム。

（５）　前記波長変換機構は、前記波長変換フィルムを前記導光機構の光入射端と隣接する所定位置に対して着脱自在に支持するフィルム支持機構を含む、
　上記（４）に記載の植物栽培システム。

（６）　前記波長変換フィルムと同等の形状及び大きさを有する透光性の平板と、前記波長変換フィルムとを面で重ね合わせて構成した波長変換デバイスを備え、
　前記フィルム支持機構は、前記波長変換デバイスの幅方向の両側端部のうち少なくともいずれか一方と係合可能な溝部を有し、前記波長変換デバイスの、前記幅方向と交わる長手方向に沿った移動及び前記幅方向に沿った移動の少なくともいずれか一方を許容する案内部材を備える、
　上記（５）に記載の植物栽培システム。

（７）　前記波長変換フィルムと同等の形状及び大きさを有しその周縁部以外の部位が開口した形状の矩形枠と前記波長変換フィルムとを重ねて、前記波長変換フィルムの周縁部を前記矩形枠に固定して構成した波長変換デバイスを備え、
　前記フィルム支持機構は、前記波長変換デバイスにおける前記矩形枠の幅方向の両側端部のうち少なくともいずれか一方と係合可能な溝部を有し、前記波長変換デバイスの、前記幅方向と交わる長手方向に沿った移動及び前記幅方向に沿った移動の少なくともいずれか一方を許容する案内部材を備える、
　上記（５）に記載の植物栽培システム。

（８）　前記フィルム支持機構は、リボン状に形成される前記波長変換フィルムの長手方向の一方の端部を所定部位に係合して固定可能な係合部材と、前記波長変換フィルムの長手方向の他方の端部に対して長手方向の張力を与える張力付与部材とを備える、
　上記（５）に記載の植物栽培システム。

（９）　前記導光機構は、一端側が前記栽培空間内に配置され他端側が前記栽培空間の外側に配置された１つ以上の光ファイバを含み、
　前記波長変換機構は、前記光ファイバの入射側端面に隣接する位置に配置され、前記光ファイバの入射側端面の形状及び大きさと同等の平面形状を有する波長変換フィルムを有する、
　上記（３）に記載の植物栽培システム。

（１０）　前記波長変換機構は、無機蛍光体を含む波長変換フィルムを備える、
　上記（３）乃至（９）のいずれか一に記載の植物栽培システム。

（１１）　前記栽培ユニット本体は、複数の前記栽培空間と、空調ユニットと、を備え、
　前記空調ユニットが、前記複数の栽培空間内の温度及び湿度の少なくともいずれか一方を制御する、
　上記（１）乃至（１０）のいずれか一に記載の植物栽培システム。

　上記（１）の構成の植物栽培システムによれば、光源本体が栽培ユニット本体の外側に配置され、栽培ユニット本体が、栽培空間の内外における空気の流通を阻止するので、光源本体の発熱で生じた熱が空気の流通により前記栽培空間の内部に侵入するのを阻止できる。よって、栽培空間内の空気環境を維持しやすくなる。したがって、植物を育成するための環境を適正に維持するために必要なエネルギーやコストを低減できる。さらに、光源本体が栽培ユニット本体の外側に配置されているので、光源本体の点灯時の発熱により栽培空間内の温度が上昇するのを避けることが容易である。したがって、栽培空間内の温度を管理するために大型の冷却装置を配置する必要がなくなり、冷却に必要な特別なエネルギー消費も発生しないか、又は低減される。

　上記（２）の構成の植物栽培システムによれば、導光板の光出射面の面積を大きくすることで、栽培空間内の広い範囲に亘り、植物の育成に必要な十分な光量の光を照射することが可能になる。しかも、波長変換機構が導光板の入射側端面に隣接する位置に配置されているので、波長変換機構に必要とされる光路の断面積が小さくなり、波長変換フィルム等の面積が小さくなる。したがって、波長変換機構の部品コストを低減できる。

　上記（３）の構成の植物栽培システムによれば、植物の育成に適した発光スペクトルの光を得るために利用される波長変換機構が光源本体と導光機構の光入射端との間に配置されているので、この波長変換機構を操作することにより波長を切り替えられる。よって、例えば蛍光部材を個々の光源本体に着脱するような作業が不要となり、栽培装置を管理する作業者等が波長変換機構の構成や特性を切り替えるように操作することが容易となる。更に、波長変換機構が光源本体と導光機構の光入射端との間に配置されていることから、波長変換機構に必要とされる光路の断面積が小さくなり、波長変換フィルム等の面積も小さくなる。したがって、波長変換機構の部品コストを低減できる。

　上記（４）の構成の植物栽培システムによれば、波長変換フィルムは導光機構の光入射端の形状及び大きさに合わせて形成された平面形状を有するので必要な面積が小さくなり、部品コストを低減でき、交換の作業も容易になる。

　上記（５）の構成の植物栽培システムによれば、波長変換フィルムを必要に応じて着脱することが容易であり、波長変換フィルムの種類を切り替えることにより、植物の種類の違いや育成状況の変化に合わせて発光スペクトルを変更する操作が容易になる。

　上記（６）の構成の植物栽培システムによれば、波長変換デバイスの着脱を容易に行うことができる。また、それぞれ特性が異なる複数種類の波長変換デバイスを予め用意しておけば、それらを作業者が着脱し交換するだけの簡単な操作により、発光スペクトルの変更ができる。

　上記（７）の構成の植物栽培システムによれば、波長変換デバイスの着脱を容易に行うことができる。また、それぞれ特性が異なる複数種類の波長変換デバイスを予め用意しておけば、それらを作業者が着脱し交換するだけの簡単な操作により、発光スペクトルの変更ができる。

　上記（８）の構成の植物栽培システムによれば、前記波長変換フィルムを所定の部位に配置して所定の平面形状を維持した状態で固定したり、取り外して交換することが容易になる。したがって、それぞれ特性が異なる複数種類の前記波長変換フィルムを予め用意しておけば、それらを作業者が着脱し交換するだけの簡単な操作により、発光スペクトルの変更ができる。

　上記（９）の構成の植物栽培システムによれば、前記光ファイバの一端側を前記栽培空間内の所定位置に配置することで、前記栽培空間内の植物が存在する箇所に集中的に十分な明るさの光を照射することが容易になる。また、前記波長変換フィルムは前記光ファイバの入射側端面の形状及び大きさと同等の平面形状であるため、その面積が小さくなり部品コストの低減が可能になる。また、前記波長変換フィルムの面積が小さいので、その着脱操作が容易になる。

　上記（１０）の構成の植物栽培システムによれば、前記波長変換フィルムが無機蛍光体により波長変換を行うので、有機色素を利用する場合と比べると照射光に対する耐久性が大幅に改善される。したがって、前記波長変換フィルムを前記光源本体の近傍に配置した場合でも長期間に亘って特性の劣化が生じにくい。

　上記（１１）の構成の植物栽培システムによれば、前記空調ユニットと前記複数の栽培空間とが連結して閉鎖系を構成し、外部との空気のやり取りを行うことがないので、栽培空間内の空気環境を容易に維持しつつ、栽培量を増やすことができる。

　本発明によれば、栽培装置内の空気環境を適正に維持しやすい植物栽培システムを提供することが可能となる。

　以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明の実施形態における植物栽培システムの主要部の内部構造を示す縦断面図である。 図２（ａ）は照明装置の主要部を示す縦断面図、図２（ｂ）は照明装置の主要部を示す斜視図、図２（ｃ）は照明装置の光源本体近傍を示す斜視図である。 図３（ａ）、及び図３（ｂ）は、それぞれ波長変換機構の構成例－１を示す分解斜視図、及び縦断面図である。 図４（ａ）、及び図４（ｂ）は、それぞれ波長変換機構の構成例－２を示す分解斜視図、及び縦断面図である。 図５（ａ）、及び図５（ｂ）は、それぞれ波長変換機構の構成例－３において波長変換フィルムを支持する構造を示す平面図、及び縦断面図である。 図６（ａ）は、構成例－４における照明装置の主要部を示す平面図、図６（ｂ）は波長変換機構の外観の例を示す正面図である。 図７は、実施形態における波長変換フィルムの特性カーブの例を示すグラフである。 図８は、本発明の他の実施形態における植物栽培システムの主要部の内部構造を示す縦断面図である。 図９は、本発明の他の実施形態における植物栽培システムの主要部の内部構造を示す縦断面図である。 図１０は、波長変換フィルム挿入前後のスペクトルの例を示すグラフである。

　本発明に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
＜植物栽培システムの構成＞
　本発明の実施形態における植物栽培システム１０の主要部の内部構造を図１に示す。

　図１に示した植物栽培システム１０は、例えば建物の屋内に設置して植物工場等の栽培装置として使用するために利用できる。また、植物栽培システム１０が比較的小型の場合には、同じ構造の複数の植物栽培システム１０を用意して、これらを縦方向に積層して配置したり、図９を参照して後述するように、横方向に複数並べて配置して同時に使用することも想定できる。

　図１の植物栽培システム１０においては、栽培室１１が例えば直方体形状に形成され、その内部に閉鎖空間１２が形成されている。すなわち、閉鎖空間１２内の環境を外気とは異なる状態に維持できるように、栽培室１１の内外で空気の流通が阻止される。したがって、栽培室１１の底面、各側壁面、天井面などがある程度の断熱性及び気密性を有する材料で囲まれて外部の空間と隔離されている。すなわち、栽培室１１全体が断熱材で囲まれており、栽培室１１外との温度差を維持できるように構成されることが好ましい。

　栽培室１１外は、基本的には温湿度の調整はせず、換気可能に構成することが好ましい。具体的には、植物栽培システム１０が建物の屋内に設置される場合、建物の屋内であって栽培室１１外には空気調和機等の温湿度調整手段を設けず換気のみを行う。または、栽培室１１外は、少なくとも栽培室１１内と比較して緩やかな条件で温度調整を行ってもよい。

　閉鎖空間１２の内部に栽培容器１３が設置されており、この栽培容器１３の中で植物１４が栽培される。図１の例では、閉鎖空間１２内の温度調節を可能にするために、エアコン１５が閉鎖空間１２の内部に設置されている。また、栽培室１１の内外の境界箇所に透湿膜１６が設置してある。この透湿膜１６は、空気の流通は阻止するが、内外の湿度勾配を利用して内側の水分を外側に排出するための除湿機能を備えている。また、送風機１７が閉鎖空間１２内に設置されている。尚、閉鎖空間１２内の除湿を行う方式は、透湿膜１６及び送風機１７に限定されない。

　一方、植物１４の育成に必要な光を照射可能な照明装置２０が植物１４の上方に配置されている。実際には、照明装置２０の光源本体２１は栽培室１１の外側に配置されており、光学的に光源本体２１と接続された薄板状の導光板２２の広い面が閉鎖空間１２の天井付近に配置されている。つまり、光源本体２１の発光光は、導光板２２の一方の側端部２２ａ（エッジ、入射側側端面）に入射し、導光板２２の内部で反射を繰り返しながら伝搬し、導光板２２の下方の面２２ｂから拡散しながら下方に向けて出射され、植物１４に照射される。

　光源本体２１は白色又は青色、もしくは紫外で発光するＬＥＤ（発光ダイオード）デバイスであり、植物１４に照射する光の波長のスペクトル調整を可能にするために、光源本体２１と導光板２２との間に波長変換機構２３が設置してある。また、後述するように本実施形態の波長変換機構２３は、必要に応じてスペクトル調整ができるように着脱や交換が容易にできるように構成してある。植物栽培システム１０においては、照明装置２０が波長変換機構２３を有する例を示すが、波長変換機構２３は必須の構成ではない。波長変換機構を有しない照明装置２０Ａを備えた植物栽培システム１０Ａについては、図８を参照して後述する。

　光源本体２１の近傍に二酸化炭素供給設備３０が設置してある。この二酸化炭素供給設備３０は、吸着剤３１、配管３２、電磁弁３３、配管３４、及び電磁弁３５を含んでいる。電磁弁３３を開くことにより、配管３２を介して大気を吸着剤３１の箇所に供給することができる。吸着剤３１は、供給された大気中から二酸化炭素（ＣＯ_２）だけを温度が低いときに吸着することができる。また、吸着剤３１は吸着した二酸化炭素を温度が高いときに放出することができる。本実施形態では、吸着剤３１における二酸化炭素の吸着／放出の動作を制御するために、光源本体２１からの廃熱を利用している。電磁弁３５を開くことにより、吸着剤３１が放出した二酸化炭素を配管３４を経由して閉鎖空間１２の内部に導入することができる。

　すなわち、植物１４の育成時に光合成に伴って消費される分の二酸化炭素を二酸化炭素供給設備３０から供給することで、閉鎖空間１２内の二酸化炭素濃度を植物１４の育成に適した状態に維持することができる。二酸化炭素の供給方式は、二酸化炭素供給設備３０による方式に限定されず、例えば、二酸化炭素を蓄積したボンベを用いてもよい。本実施形態では、二酸化炭素供給設備３０によって、吸着剤３１を利用して大気中から取り出した二酸化炭素を供給できるので、ボンベのような大型の設備を特別に用意する必要がない。

＜照明装置の構成＞
　照明装置２０の構成例を図２（ａ）～図２（ｃ）に示す。図２（ａ）及び図２（ｂ）は照明装置２０の主要部を表し、図２（ｃ）は照明装置２０における光源本体２１の近傍を表している。

　図２（ａ）に示した例では、ヒートシンク２６の開口した箇所の略中央に薄板状の回路基板２５が固定してあり、この回路基板２５上に光源本体２１が設置されている。回路基板２５は、電気絶縁性の基板上に回路パターンが形成されたものである。実際の光源本体２１は、図２（ｃ）に示すように回路基板２５上に一列に並べて配置された多数のＬＥＤ素子で構成されている。各ＬＥＤ素子は、青色、紫外又は白色の光をＸ軸方向に向けて出射するように発光できる。

　図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、導光板２２はその側端部２２ａが間隔を空けて光源本体２１の光出射面と対向する状態で、上下をヒートシンク２６で挟まれ固定されている。導光板２２は全体に亘ってＺ軸方向の厚みが均一であり、厚み方向寸法ｄ１は例えば数ｍｍ～３０ｍｍ程度である。

　ヒートシンク２６上には、導光板２２の側端部２２ａと光源本体２１との間の上下に、波長変換機構２３を装着するために必要な案内溝２６ａ、２６ｂが形成してある。すなわち、この例ではリボン状に細長く形成された波長変換機構２３をヒートシンク２６が案内溝２６ａ、２６ｂでＹ軸方向にスライド可能な状態で支持している。したがって、作業者は波長変換機構２３をヒートシンク２６の手前側から案内溝２６ａ、２６ｂに沿って差し込んで装着したり、手前側に波長変換機構２３を引き抜いて取り外すことができる。特に、導光板２２の側端部２２ａは栽培室１１の外側の空間に存在しているので、閉鎖空間１２を開放することなく波長変換機構２３を容易に着脱できる。

　波長変換機構２３におけるＺ軸方向の幅は案内溝２６ａ、２６ｂの分だけ導光板２２よりも大きいが、有効な厚み方向寸法ｄ２は、導光板２２の側端部２２ａと同等である。導光板２２の側端部２２ａと波長変換機構２３との間の間隔Ｌ１は、この部分に適当な空気層が形成できる状態であればよいので、必要に応じて変更できる。波長変換機構２３の面、導光板２２の側端部２２ａの面、及び光源本体２１の光出射面は略平行に配置してある。波長変換機構２３と、光源本体２１の光出射面との間の間隔Ｌ２は、波長変換機構２３における入射光強度が大きくなりすぎないように適宜決定される。すなわち、波長変換機構２３における入射光強度が過大になると、波長変換機構２３の材料が劣化しやすくなるので、適度な間隔Ｌ２を形成して光源本体２１の光出射面からある程度の距離を離すことが望ましい。

＜波長変換機構の構成例－１＞
　波長変換機構２３の構成例－１を図３（ａ）、及び図３（ｂ）に示す。図３（ａ）は分解した状態を示し、図３（ｂ）は断面構造を示している。

　図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した波長変換機構２３は、リボン状（細長い形状）の波長変換フィルム２３ａと、細長い矩形形状の支持枠２３ｂとをそれらの厚み方向（Ａ３方向）に重ねて、支持枠２３ｂの形状における輪郭の４つの辺の近傍、すなわち枠の箇所で貼り付けて一体化してある。波長変換フィルム２３ａの厚みは、例えば１００［μｍ］程度である。波長変換フィルム２３ａの面積は、一例として、光源本体２１の発光面積の５倍以下である。

　支持枠２３ｂは、ある程度の剛性を有する樹脂などの材料を用いて薄い平板形状に構成してあり、枠の箇所（周縁部）を除いて開口部２３ｃが形成されている。したがって、開口部２３ｃの箇所（周縁部以外の部位である中央部）では光が支持枠２３ｂを通過することができる。また、支持枠２３ｂが剛性を有しているので、支持枠２３ｂと一体化された波長変換フィルム２３ａが撓むこと無く常時平面形状を維持するように支持することができる。

　つまり、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した波長変換機構２３は常時平面形状を維持できるので、取り扱いが容易な固体の波長変換デバイスとして利用することができる。一例として、作業者が波長変換機構２３の長手方向（Ａ１方向）の一方の端部を手で把持すると共に、図２（ａ）、図２（ｂ）に示したＹ軸の手前側から案内溝２６ａ、２６ｂの箇所に波長変換機構２３を長手方向に向かって差し込んだり、手前側に引き抜いたりする作業が容易である。また、図２（ａ）に示した間隔Ｌ１、Ｌ２を適正な状態に常時維持できる。

　また、他の例として、波長変換機構２３を幅方向（縦方向）にスライドさせてヒートシンク２６に脱着してもよい。この場合、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すヒートシンク２６の上壁における案内溝２６ａの底部をヒートシンク２６の上面に開放させたスリットを設けておく。作業者は、波長変換機構２３の幅方向（Ａ２方向）の一方の端部を把持すると共に、図２（ａ）、図２（ｂ）に示したＺ軸の上側に位置するスリットから案内溝２６ｂの箇所に波長変換機構２３を幅方向に沿って、下側に向かって差し込んだり、上側に引き抜いたりする。このように波長変換機構２３を縦方向に沿って移動する場合にも、脱着作業を容易に行うことができる。

＜波長変換機構の構成例－２＞
　波長変換機構２３の構成例－２を図４（ａ）、及び図４（ｂ）に示す。図４（ａ）は分解した状態を示し、図４（ｂ）は断面構造を示している。

　図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した波長変換機構２３Ａは、リボン状の細長い形状の波長変換フィルム２３ａと、細長い矩形形状の薄いアクリル板２３ｄとをそれらの厚み方向（Ａ３方向）に重ね、重ねた対向面同士を貼り付けて一体化してある。波長変換フィルム２３ａの厚みは、例えば１００［μｍ］程度である。波長変換フィルム２３ａとアクリル板２３ｄは必ずしも貼り付けて一体化されている必要はなく、界面に空気層が介在するように端部のみをテープで固定した状態で、波長変換フィルム２３ａとアクリル板２３ｄとを面で重ね合わせて構成しても良い。

　アクリル板２３ｄは無色透明であり、光を透過するので、表面に入射した光をそのまま対向する波長変換フィルム２３ａの面に導くことができる。また、アクリル板２３ｄがある程度の剛性を有しているので、波長変換フィルム２３ａが平面形状を常時維持するように支持することができる。

　したがって、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した波長変換機構２３Ａについても、取り扱いが容易な固体の波長変換デバイスとして利用することができる。一例として、作業者が波長変換機構２３Ａの長手方向（Ａ１方向）の一方の端部を手で把持すると共に、図２（ａ）、図２（ｂ）に示したＹ軸の手前側から案内溝２６ａ、２６ｂの箇所に波長変換機構２３Ａを長手方向に向かって差し込んだり、手前側に引き抜いたりする作業が容易である。また、図２（ａ）に示した間隔Ｌ１、Ｌ２を適正な状態に常時維持できる。

　また、他の例として、波長変換機構２３Ａを幅方向（縦方向）にスライドさせてヒートシンク２６に脱着してもよい。この場合、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すヒートシンク２６の上壁における案内溝２６ａの底部をヒートシンク２６の上面に開放させたスリットを設けておく。作業者は、波長変換機構２３Ａの幅方向（Ａ２方向）の一方の端部を把持すると共に、図２（ａ）、図２（ｂ）に示したＺ軸の上側に位置するスリットから案内溝２６ｂの箇所に波長変換機構２３Ａを幅方向に沿って、下側に向かって差し込んだり、上側に引き抜いたりする。このように波長変換機構２３Ａを縦方向に沿って移動する場合にも、脱着作業を容易に行うことができる。

＜波長変換機構の構成例－３＞
　波長変換機構２３の構成例－３において波長変換フィルム２３Ｂを支持する構造を図５（ａ）に示し、断面構造を図５（ｂ）に示す。

　図５（ａ）、図５（ｂ）に示した例では、単体のリボン形状の波長変換フィルム２３Ｂをそのまま波長変換機構２３として使用している。但し、波長変換フィルム２３Ｂは厚みが小さくそのままでは撓みやすいので、波長変換機構２３として使用するためには平面形状を維持するための工夫が必要になる。

　そこで、波長変換フィルム２３Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の両端の間に張力をかけて撓みを生じさせずに装着できるように構成してある。すなわち、図５（ａ）の例では、ヒートシンク２６のＹ軸方向の両端近傍に弾性を有するフィルムガイド部材５１、５２を配置して、Ｙ軸方向に張力が発生するように構成してある。

　各フィルムガイド部材５１、及び５２には、それぞれ突起部５３、及び５４が形成してある。波長変換フィルム２３Ｂの一端側に取り付けた係合端子５５が突起部５３と係合し、波長変換フィルム２３Ｂの他端側に取り付けた係合端子５６が突起部５４と係合することにより、波長変換フィルム２３Ｂが照明装置２０のヒートシンク２６上に固定される。

　なお、２つのフィルムガイド部材５１、５２の一方だけに弾性部材を取り付けておいてもよい。また、波長変換フィルム２３Ｂの一方の端部をスプリングなどを介してヒートシンク２６に固定し長手方向の張力が生じるように構成してもよい。また、例えば巻き尺のように巻き取り機構を波長変換フィルム２３Ｂの一方の端部に連結して張力を与えるように構成してもよい。

　図５（ｂ）に示すように、ヒートシンク２６Ｂには上部に開口部２６ｃが形成されている。したがって、作業者は波長変換フィルム２３Ｂの両端を手で把持して、波長変換フィルム２３Ｂの全体を上方からヒートシンク２６Ｂの内側の空間に差し込み、所定の位置に波長変換フィルム２３Ｂを配置して固定することができる。また、波長変換フィルム２３Ｂを取り外す場合には、係合端子５５、５６を突起部５３、５４から外して波長変換フィルム２３Ｂを上方に持ち上げることで抜き取ることができる。

　なお、単体のリボン形状の波長変換フィルム２３Ｂが撓みにくく、平面形状を維持しやすい材料・大きさで形成されている場合には、この単体の波長変換フィルム２３Ｂを、図２（ａ）に示す案内溝２６ａ、２６ｂに沿って差し込んだり引き抜いたりして、着脱できる。

＜波長変換機構の構成例－４＞
　構成例－４における照明装置２０Ｂの主要部を図６（ａ）に示し、波長変換機構の外観の例を図６（ｂ）に示す。

　図６（ａ）に示した照明装置２０Ｂは、光源本体２１の各ＬＥＤ素子からの光を閉鎖空間１２内に導くための導光機構として、多数の光ファイバ６１を備えている。すなわち、光源本体２１の多数のＬＥＤ素子のそれぞれと対向する位置に光ファイバ６１の光入射側の端部が個別に配置してある。

　また、各光ファイバ６１と光源本体２１との間に波長変換機構２３Ｃが配置してある。この波長変換機構２３Ｃは、図６（ａ）に示すようにアクリル板２３ｆとその表面上に貼り付けた多数の波長変換フィルム２３ｅとで構成されている。各波長変換フィルム２３ｅは、光源本体２１の各ＬＥＤ素子における発光面の位置、形状、及び大きさと、各光ファイバ６１の光入射端の位置、形状、及び大きさとに合わせて形成してある。そのため、各波長変換フィルム２３ｅは面積が非常に小さくなっている。これにより、波長変換機構２３Ｃの部品コストを効果的に低減できる。

　なお、図６（ｂ）に示した例では、各波長変換フィルム２３ｅが円形に近い形状に形成してあるが、この形状は各ＬＥＤ素子における発光面の形状及び大きさと、各光ファイバ６１の光入射端の形状及び大きさとに合わせて適宜決定すればよい。また光ファイバーを束ねた状態にし、波長変換フィルムを適用して波長変換した光を光ファイバーで導光することもできる。

＜波長変換フィルムの特性＞
　本実施形態における波長変換フィルムの特性カーブの例を図７に示す。図７において横軸は光の波長［ｎｍ］、縦軸は波長毎の光放射強度［ｍＷ／ｍ^２］を表している。

　本実施形態では、基本的な波長変換フィルムとして黄色、橙色、赤色の３種類のフィルムを用意した。厚みはいずれのフィルムも１００［μｍ］である。また、これらのフィルムの各々は、波長変換機能を持たせるために所望の発光特性を有する無機蛍光体を分散してある。なお、図２（ａ）に示したように波長変換機構２３は光源本体２１の近傍で強度の大きい光の環境に長期間に亘ってさらされるので、波長変換機構２３に採用する波長変換フィルムは光に対する高い耐久性を必要とされる。したがって、各フィルムを耐久性の低い有機色素を使用するよりも、無機蛍光体を使用することが望ましい。

　上記の３種類のフィルムのいずれか１つを選択するか、又は複数の組み合わせにより、波長変換機構２３に利用可能な波長変換フィルムを構成できる。本実施形態では、以下の（１）～（７）の７種類の波長変換フィルムを構成し、これらのそれぞれについて特性の測定を実施した。その結果が特性カーブＣ１～Ｃ７として図７に示されている。
（１）黄色のみ
（２）橙色のみ
（３）赤色のみ
（４）赤色＋黄色の組み合わせ
（５）黄色＋赤色の組み合わせ
（６）黄色＋橙色の組み合わせ
（７）橙色＋黄色の組み合わせ

　上記（１）～（７）の７種類の波長変換フィルムは図７に示すように互いに異なる特性カーブＣ１～Ｃ７を有しており、青色ＬＥＤや白色ＬＥＤが出射する光に含まれている比較的波長の短い成分のエネルギーを吸収して、互いにスペクトルの異なる比較的長い波長（一般的に赤色系）の光を出射することができる。

　したがって、図１に示した植物栽培システム１０のような栽培装置の場合には、上記（１）～（７）のような複数種類の波長変換フィルムを波長変換機構２３の交換により予め用意した複数の波長変換機構２３の中から選択的に切り替えることができる。したがって、各植物の品種の違いや育成時期（苗の時、成長した時等）の違いに合わせて調整された適切な光を与えることが可能になる。また波長変換フィルムを挿入しない場合は、光源に用いたLEDの発光光をそのまま用いることができる。

＜植物栽培システムの利点＞
　図１に示した植物栽培システム１０においては、光源本体２１が栽培室１１の外側に配置され、栽培室１１が、閉鎖空間１２の内外における空気の流通を阻止するので、光源本体２１の発熱で生じた熱が空気の流通により閉鎖空間１２の内部に侵入するのを阻止できる。よって、閉鎖空間１２内の空気環境を維持しやすくなる。また、閉鎖空間１２外部の空気は、閉鎖空間１２の内部への侵入が阻止されるため、閉鎖空間１２外部の環境を維持するためのエネルギーが不要となる。したがって、植物１４を育成するための環境を適正に維持するために必要なエネルギーやコスト、特に空調に必要なエネルギーやコストを低減できる。さらに、照明装置２０の光源本体２１が、閉鎖空間１２を形成する栽培室１１の、外側に配置されているので、光源本体２１の発熱が閉鎖空間１２内部の温度に影響することを防止できる。そのため、植物工場等の栽培装置を稼働させる際の温度調節に必要なエネルギーを大幅に低減できる。また、栽培室１１における光合成速度を高めるため、二酸化炭素を別途供給し、その濃度を高める対策を行う場合においても、閉鎖空間１２に導入された二酸化炭素の外部への漏洩が最小限に抑えられ、二酸化炭素を有効利用することができる。加えて、栽培室１１外は、換気のみまたは栽培室１１内と比較して緩やかな条件での温度調整を行う構成としてもよい。したがって、植物栽培システム１０が設置される建物の屋内において、栽培室１１外に設けられる光源本体２１の発熱により温度上昇があったとしても、環境調整に伴うエネルギー消費を低減することが可能となる。また、波長変換機構２３を用いることにより、光源本体２１に複数のＬＥＤチップを実装し調色機能をもたせる必要がないため、比較的安価なＬＥＤランプを採用可能になる。

　更に、例えば図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように導光板２２の側端部２２ａと対向する状態で波長変換機構２３を配置する場合には、側端部２２ａと光源本体２１とが対向する箇所の面積が小さいので、波長変換機構２３の波長変換フィルム２３ａに必要とされる面積が非常に小さくなり、部品コストの安いリボン状の波長変換フィルムを採用できる。

　また、波長変換機構２３も栽培室１１の外側に配置されているので、作業者が波長変換機構２３の着脱や交換を行う作業が容易になる。つまり、閉鎖空間１２を開く必要がないので、閉鎖空間１２内の環境に悪影響を与えることなく容易に波長変換機構２３を交換できる。しかも、波長変換機構２３自体が小型であるため、交換作業は容易である。そのため、各植物の品種の違いや育成時期の違いに合わせて、植物に与える光のスペクトルを調整することが容易になる。また、波長変換フィルム２３ａ内で波長変換に伴って発生する熱もそのまま外部に排出することができる。

　また、光源本体２１で発生した光を波長変換機構２３で変換してから導光板２２に導くので、導光板２２が閉鎖空間１２内に出射する光の分布に照度ムラが生じにくくなる。すなわち、多数のＬＥＤ素子で構成される光源本体２１から出射される光の分布状態と比べると、波長変換フィルム上の蛍光体で発生する光の方が均一な強度分布になる。

＜波長変換機構を有しない照明装置を備えた植物栽培システム＞
　図８の植物栽培システム１０Ａは、図１に示した植物栽培システム１０と比較して、照明装置２０に代えて照明装置２０Ａを有する点、及び、二酸化炭素供給設備３０を有しない点が主に異なる。図１に示した部材と同一又は同等の部材には、同一又は類似の符号を付し、重複する説明は省略する。

　図８に示す照明装置２０Ａは、波長変換機構２３を有しない点が図１に示した照明装置２０と異なる。したがって、照明装置２０Ａの光源本体が設置されたヒートシンクには、波長変換機構２３を装着するための案内溝２６ａ、２６ｂ（図２（ａ）参照）が設けられない。尚、照明装置２０Ａは、図２に示すヒートシンク２６に、導光板２２を固定して構成してもよい。

　図８に示す植物栽培システム１０Ａは、二酸化炭素供給設備３０を有しないため、例えば、二酸化炭素を蓄積したボンベを用いて閉鎖空間１２内に二酸化炭素を供給する。もちろん、植物栽培システム１０Ａにおいて、図１に示した二酸化炭素供給設備３０を設けてもよいことは言うまでもない。

　照明装置２０Ａの光源本体は、栽培室１１の外側に配置される。よって、波長変換機構を有しない照明装置２０Ａを備えた植物栽培システム１０Ａにおいても、植物栽培システム１０と同様の効果が得られる。すなわち、光源本体の発熱で生じた熱が空気の流通により閉鎖空間１２の内部に侵入するのを阻止できる。したがって、閉鎖空間１２内部の環境を適正に維持するために必要なエネルギーやコストを低減できる。

　尚、照明装置２０Ａは、波長変換機構２３を有しないが、例えば、光源本体を交換して光の色を変更するか、又は、光源本体として、発光色を調整可能なＬＥＤデバイス等を用いることができる。このようにすることで、照明装置２０Ａは、植物の種類や育成状況に応じて、適切な発光スペクトルを有する光を、植物に照射できる。

＜複数の栽培ユニットを連結した植物栽培システム＞
　上記実施形態では、単一の栽培室１１を備えた植物栽培システム１０、１０Ａについて説明したが、栽培室１１を複数連結して使用することで栽培量を増やすことができる。

　図９に示す植物栽培システム１０Ｂは、４つの栽培室１１Ｂと、空調ユニット４８と、空調配管４９と、を備える。各栽培室１１Ｂは、図１等に示した栽培室１１と同様の構成を有するが、エアコン１５、透湿膜１６、及び送風機１７が設置されていない点が異なる。各栽培室１１Ｂは、空調配管４９によって互いに連結され、かつ、空調ユニット４８と連結される。

　空調ユニット４８は、温度湿度制御のためのエアコン１５Ｂ、透湿膜１６Ｂ、及び、温度、湿度制御した空気を循環させるための送風機１７Ｂが内部に設置されている。空調ユニット４８は、外気との空気のやり取りはなく閉鎖されている。

　空調ユニット４８で温度、湿度制御した空気を、送風機１７を用いて、空調配管４９内及び各栽培室１１Ｂ内部の閉鎖空間１２内に循環させることで、各栽培室１１Ｂの温度、湿度を制御する。空調ユニット４８、空調配管４９、及び各栽培室１１Ｂは、互いに連結されて閉鎖系を構成しており、外部との空気のやり取りはない。

　また、各栽培室１１Ｂに加え、空調ユニット４８及び空調配管４９も、断熱性のある材料で構成され外部の空間と隔離されている。この構成により、複数の栽培室１１Ｂを１台のエアコン、透湿膜で空調制御することができ、熱源となる光源本体２１は閉鎖系の外部に出ているため、各閉鎖空間１２内の温度上昇を避けて容易に空気環境を維持しつつ、栽培量を増やすことができる。

　尚、図９では、栽培室１１ＢをＹ方向に４つ連結した例を示しているが、さらにＺ方向に連結して多段式とし、４列×４段とするなど、栽培室１１Ｂの連結数を適宜設定可能である。また、エアコン、除湿膜、送風機の性能は、空調に必要な能力に合わせて適宜選定できる。

＜試験例＞
　以下、本発明に関する試験例を説明するが、本発明をかかる具体的な例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「％」は、特に断りがない限り質量基準である。

（リボン状波長変換フィルムの作製）
　ポリビニールブチラール（ＰＶＢ）樹脂（株式会社クラレ製　商品名「Ｍｏｗｉｔａｌ　Ｂ６０Ｔ」）の濃度が２０ｗｔ％となるようにエタノールを加えて遊星撹拌装置を用いて溶解させた。この溶液にＰＶＢ樹脂１００質量部に対して６０質量部の赤色蛍光体（三菱ケミカル株式会社製　品番「ＢＲ３／６３９Ａ」）を加えさらに撹拌した。この溶液を厚さ１８８μｍ厚のＰＥＴフィルム上にアプリケータで塗工し、風乾させることで赤色蛍光体を分散したＰＶＢ樹脂層の厚みが約１００μｍである波長変換フィルムを作製した。この波長変換フィルムを巾９ｍｍ、長さ４０ｃｍに切り出し、リボン状波長変換フィルムを得た。

（ＬＥＤ、ヒートシンク、導光板の準備）
　表面実装型青色ＬＥＤ（クリー社製、品番「６７－２１Ｓ/ＮＢ３Ｃ－Ｄ４５５５Ｂ４Ｌ１２８３５Ｚ１５/２Ｔ」）を、巾９ｍｍ、長さ２８８ｍｍの実装基板上に８８個実装した青色ＬＥＤバーを作製した。この青色ＬＥＤバーを、ヒートシンクとしてのアルミフレーム（株式会社ミスミ製、２０ｍｍ角、一列溝、溝幅６ｍｍ）に熱伝導両面テープで貼り付けてＬＥＤ光源とした。サイズ３００×６００×８ｍｍの一灯入光型の導光板（株式会社デルプラス製）の入光部（幅３００ｍｍ、厚み８ｍｍ）をアルミフレームの溝（開口部８ｍｍ）に差し込むことで導光板を用いたＬＥＤ光源ユニットを得た。

（波長変換前後のスペクトル、ＰＰＦＤ値の測定）
　導光板が植物１４の上方を覆うように、垂直壁の挿入開口に導光板が挿入され、垂直壁と対向する位置に設けた支持部材に、ＬＥＤ光源ユニット取付側と反対側の辺が支持されて、導光板が仮固定され、ＬＥＤバーを６２Ｖ×０．５Ａの条件で点灯させた。この時導光板下部における発光スペクトルをハンディ式の分光放射照度計（ＵＰＲｔｅｋ社製、ＰＧ２００Ｎ）を用いて測定した。
　その後、アルミフレームの端部からＬＥＤと導光板端部の隙間に図２（ｂ）に示す様にリボン状波長変換フィルムを挿入した。波長変換フィルム挿入前後のスペクトルを図１０に示す。特性カーブＣｂがＬＥＤからの青色光（波長変換フィルム挿入前）のスペクトルを示し、特性カーブＣｒが波長変換フィルム挿入後のスペクトルを示す。このように、非常に簡便且つ小面積の波長変換フィルムにより、ＬＥＤからの青色光を植物育成に好適な赤色光に容易に変換可能であることが確認された。

＜補足説明＞
　ここで、上述した本発明に係る植物栽培システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］～［１１］に簡潔に纏めて列記する。
［１］　植物を栽培するための栽培空間（閉鎖空間１２）を画成し、前記植物の周囲を覆う栽培ユニット本体（栽培室１１、複数の栽培室１１Ｂ、空調ユニット４８、空調配管４９）と、光源本体（２１）を有する照明装置（２０、２０Ａ）とを含む植物栽培システム（１０、１０Ａ、１０Ｂ）であって、
　前記栽培ユニット本体（栽培室１１）は、前記栽培空間の内部と前記栽培ユニット本体の外部とにおける空気の流通を阻止する閉鎖型の栽培空間（閉鎖空間１２）を形成し、
　前記光源本体が前記栽培ユニット本体の外側に配置され、
　前記照明装置に接続され、前記光源本体から出射される光を前記栽培空間内に導く導光機構（導光板２２、又は光ファイバ６１）を備える、
　植物栽培システム。

［２］　前記導光機構は、光出射面の少なくとも主要部位が前記栽培空間内に対向する状態で配置された導光板（２２）を有し、
　入射光を吸収して波長変換された光を出射する波長変換機構が、前記導光板の入射側端面（２２ａ）に隣接する位置に配置される、
　上記［１］に記載の植物栽培システム。

［３］　前記光源本体と前記導光機構の光入射端との間に配置され、入射光を吸収して波長変換された光を出射する波長変換機構（２３）をさらに備える、
　上記［１］又は［２］に記載の植物栽培システム（１０）。

［４］　前記波長変換機構（２３）は、前記導光機構の光入射端の形状及び大きさに合わせて形成された平面形状を有する波長変換フィルム（２３ａ、２３ｅ）を含む、
　上記［３］に記載の植物栽培システム。

［５］　前記波長変換機構（２３）は、前記波長変換フィルムを前記導光機構の光入射端と隣接する所定位置に対して着脱自在に支持するフィルム支持機構（案内溝２６ａ、２６ｂ、支持枠２３ｂ、又はアクリル板２３ｄ、２３ｆ）を含む、
　上記［４］に記載の植物栽培システム。

［６］　前記波長変換フィルムと同等の形状及び大きさを有する透光性の平板（アクリル板２３ｄ）と、前記波長変換フィルムとを面で重ね合わせて構成した波長変換デバイス（波長変換機構２３Ａ）を備え、
　前記フィルム支持機構は、前記波長変換デバイスの幅方向の両側端部のうち少なくともいずれか一方と係合可能な溝部（案内溝２６ａ、２６ｂ）を有し、前記波長変換デバイスの、前記幅方向と交わる長手方向に沿った移動及び前記幅方向に沿った移動の少なくともいずれか一方を許容する案内部材（ヒートシンク２６）を備える、
　上記［５］に記載の植物栽培システム。

［７］　前記波長変換フィルムと同等の形状及び大きさを有しその周縁部以外の部位が開口した形状の矩形枠（支持枠２３ｂ）と前記波長変換フィルム（２３ａ）とを重ねて、前記波長変換フィルムの周縁部を前記矩形枠に固定して構成した波長変換デバイス（波長変換機構２３）を備え、
　前記フィルム支持機構は、前記波長変換デバイスにおける前記矩形枠の幅方向の両側端部のうち少なくともいずれか一方と係合可能な溝部（案内溝２６ａ、２６ｂ）を有し、前記波長変換デバイスの、前記幅方向と交わる長手方向に沿った移動及び前記幅方向に沿った移動の少なくともいずれか一方を許容する案内部材（ヒートシンク２６）を備える、
　上記［５］に記載の植物栽培システム。

［８］　前記フィルム支持機構は、リボン状に形成される前記波長変換フィルム（２３Ｂ）の長手方向の一方の端部を所定部位に係合して固定可能な係合部材（係合端子５５、５６）と、前記波長変換フィルムの長手方向の他方の端部に対して長手方向の張力を与える張力付与部材（フィルムガイド部材５１、５２）とを備える、
　上記［５］に記載の植物栽培システム。

［９］　前記導光機構は、一端側が前記栽培空間内に配置され他端側が前記栽培空間の外側に配置された１つ以上の光ファイバ（６１）を含み、
　前記波長変換機構（２３Ｃ）は、前記光ファイバの入射側端面に隣接する位置に配置され、前記光ファイバの入射側端面の形状及び大きさと同等の平面形状を有する波長変換フィルム（２３ｅ）を有する、
　上記［３］に記載の植物栽培システム。

［１０］　前記波長変換機構は、無機蛍光体を含む波長変換フィルムを備える、
　上記［３］乃至［９］のいずれか一に記載の植物栽培システム。

［１１］　前記栽培ユニット本体（複数の栽培室１１Ｂ、空調ユニット４８、空調配管４９）は、複数の前記栽培空間（閉鎖空間１２）と、空調ユニット（４８）と、を備え、
　前記空調ユニットが、前記複数の栽培空間内の温度及び湿度の少なくともいずれか一方を制御する、
　上記［１］乃至［１０］のいずれか一に記載の植物栽培システム。

　以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

　なお、本出願は、２０２１年２月２４日出願の日本特許出願（特願２０２１－０２７５７５）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

　本発明によれば、植物工場等の栽培装置の稼働に必要なエネルギーの低減を可能にすると共に、植物の育成に適した発光スペクトルの光源を利用することに伴う様々なコストの増大を抑制可能である。したがって、本発明の植物栽培システムは、例えば人工的に調整された閉空間で植物を栽培するために利用可能である。

　１０、１０Ａ、１０Ｂ　植物栽培システム
　１１、１１Ｂ　栽培室
　１２　閉鎖空間
　１３　栽培容器
　１４　植物
　１５、１５Ｂ　エアコン
　１６、１６Ｂ　透湿膜
　１７、１７Ｂ　送風機
　２０、２０Ａ　照明装置
　２１　光源本体
　２２　導光板
　２３，２３Ａ，２３Ｃ　波長変換機構
　２３Ｂ　波長変換フィルム
　２３ａ，２３ｅ　波長変換フィルム
　２３ｂ　支持枠
　２３ｃ　開口部
　２３ｄ，２３ｆ　アクリル板
　２５　回路基板
　２６　ヒートシンク
　２６ａ，２６ｂ　案内溝
　２６ｃ　開口部
　３０　二酸化炭素供給設備
　３１　吸着剤
　３２，３４　配管
　３３，３５　電磁弁
　４８　空調ユニット
　４９　空調配管
　５１，５２　フィルムガイド部材
　５３，５４　突起部
　５５，５６　係合端子
　６１　光ファイバ
　Ｃ１～Ｃ７，Ｃｂ，Ｃｒ　特性カーブ
　ｄ１，ｄ２　厚み方向寸法
　Ｌ１，Ｌ２　間隔

Claims (11)

1. 　植物を栽培するための栽培空間を画成し、前記植物の周囲を覆う栽培ユニット本体と、光源本体を有する照明装置とを含む植物栽培システムであって、
   　前記栽培ユニット本体は、前記栽培空間の内部と前記栽培ユニット本体の外部とにおける空気の流通を阻止する閉鎖型の栽培空間を形成し、
   　前記光源本体が前記栽培ユニット本体の外側に配置され、
   　前記照明装置に接続され、前記光源本体から出射される光を前記栽培空間内に導く導光機構を備える、
   　植物栽培システム。
2. 　前記導光機構は、光出射面の少なくとも主要部位が前記栽培空間内に対向する状態で配置された導光板を有し、
   　入射光を吸収して波長変換された光を出射する波長変換機構が、前記導光板の入射側端面に隣接する位置に配置される、
   　請求項１に記載の植物栽培システム。
3. 　前記光源本体と前記導光機構の光入射端との間に配置され、入射光を吸収して波長変換された光を出射する波長変換機構をさらに備える、
   　請求項１又は請求項２に記載の植物栽培システム。
4. 　前記波長変換機構は、前記導光機構の光入射端の形状及び大きさに合わせて形成された平面形状を有する波長変換フィルムを含む、
   　請求項３に記載の植物栽培システム。
5. 　前記波長変換機構は、前記波長変換フィルムを前記導光機構の光入射端と隣接する所定位置に対して着脱自在に支持するフィルム支持機構を含む、
   　請求項４に記載の植物栽培システム。
6. 　前記波長変換フィルムと同等の形状及び大きさを有する透光性の平板と、前記波長変換フィルムとを面で重ね合わせて構成した波長変換デバイスを備え、
   　前記フィルム支持機構は、前記波長変換デバイスの幅方向の両側端部のうち少なくともいずれか一方と係合可能な溝部を有し、前記波長変換デバイスの、前記幅方向と交わる長手方向に沿った移動及び前記幅方向に沿った移動の少なくともいずれか一方を許容する案内部材を備える、
   　請求項５に記載の植物栽培システム。
7. 　前記波長変換フィルムと同等の形状及び大きさを有しその周縁部以外の部位が開口した形状の矩形枠と前記波長変換フィルムとを重ねて、前記波長変換フィルムの周縁部を前記矩形枠に固定して構成した波長変換デバイスを備え、
   　前記フィルム支持機構は、前記波長変換デバイスにおける前記矩形枠の幅方向の両側端部のうち少なくともいずれか一方と係合可能な溝部を有し、前記波長変換デバイスの、前記幅方向と交わる長手方向に沿った移動及び前記幅方向に沿った移動の少なくともいずれか一方を許容する案内部材を備える、
   　請求項５に記載の植物栽培システム。
8. 　前記フィルム支持機構は、リボン状に形成される前記波長変換フィルムの長手方向の一方の端部を所定部位に係合して固定可能な係合部材と、前記波長変換フィルムの長手方向の他方の端部に対して長手方向の張力を与える張力付与部材とを備える、
   　請求項５に記載の植物栽培システム。
9. 　前記導光機構は、一端側が前記栽培空間内に配置され他端側が前記栽培空間の外側に配置された１つ以上の光ファイバを含み、
   　前記波長変換機構は、前記光ファイバの入射側端面に隣接する位置に配置され、前記光ファイバの入射側端面の形状及び大きさと同等の平面形状を有する波長変換フィルムを有する、
   　請求項３に記載の植物栽培システム。
10. 　前記波長変換機構は、無機蛍光体を含む波長変換フィルムを備える、
    　請求項３乃至請求項９のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
11. 　前記栽培ユニット本体は、複数の前記栽培空間と、空調ユニットと、を備え、
    　前記空調ユニットが、前記複数の栽培空間内の温度及び湿度の少なくともいずれか一方を制御する、
    　請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の植物栽培システム。

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