(57)【要約】      （修正有）【課題】植物成長促進ＬＥＤ装置及び作物放射光源形成方法を提供する。【解決手段】当該ＬＥＤ装置１０の基板上には、第１のグループＬＥＤと、第２のグループＬＥＤとが配置されている。第１のグループＬＥＤは、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長を有するが、第２のグループＬＥＤは、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度を有する。第１のグループＬＥＤと第２のグループＬＥＤの数は、複数のＬＥＤ６が太陽光を模倣した連続スペクトルを発するように選択する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（３）を備え、前記基板（３）の上には、複数のＬＥＤを有し、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長をそれぞれ有する第１のグループＬＥＤと、複数のＬＥＤを有し、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度をそれぞれ有する第２のグループＬＥＤとが配置されており、
太陽光を模倣する連続スペクトルを発することができるように、前記第１のグループＬＥＤと前記第２のグループＬＥＤとが適切な数で配置されていることを特徴とする植物成長促進ＬＥＤ装置。
【請求項２】
前記第１のグループＬＥＤと前記第２のグループＬＥＤの比は、約９：１であることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項３】
前記第２のグループＬＥＤにおける、色温度が２８００Ｋと７０００ＫであるＬＥＤは、それぞれ、前記複数のＬＥＤの総数の約５％を占めていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項４】
前記第１のグループＬＥＤにおける、波長が約４２０ｎｍ、４３０ｎｍ、４５０ｎｍ、４６０ｎｍ及び４７０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ、前記複数のＬＥＤの総数の約２％を占めており、
波長が約６００ｎｍ、６２０ｎｍ、６３０ｎｍ及び７４０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ、前記複数のＬＥＤの総数の約５％を占めており、
波長が約６６０ｎｍであるＬＥＤは、前記複数のＬＥＤの総数の約６０％を占めていることを特徴とすることを特徴とする請求項２又は３に記載のＬＥＤ装置。
【請求項５】
基板上に、第１の所定数を有する、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長を持つ第１のグループＬＥＤを配置するステップと、
前記基板上に、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度を有し、第２の所定数を有する第２のグループＬＥＤを配置するステップとを備え、
前記第１のグループＬＥＤと前記第２のグループＬＥＤが発する光は、互いに混合して太陽光を模倣した連続スペクトルを形成することを特徴とする作物放射光源形成方法。
【請求項６】
前記第１のグループＬＥＤと前記第２のグループＬＥＤの比は、約９：１であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のグループＬＥＤにおいては、色温度が約２８００Ｋと７０００ＫであるＬＥＤの数の比は、約１：１であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のグループＬＥＤにおいて、波長が４２０ｎｍ、４３０ｎｍ、４５０ｎｍ、４６０ｎｍ及び４７０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ、前記第１及び第２の所定数の総和の約２％を占めており、波長が６００ｎｍ、６２０ｎｍ、６３０ｎｍ及び７４０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ、前記第１及び第２の所定数の総和の約５％を占めており、波長が６３０ｎｍであるＬＥＤは、前記第１及び第２の所定数の総和の約６０％を占めていることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の前記ＬＥＤ装置を用いて作物に照射することを備えることを特徴とする植物成長促進方法。
【請求項１０】
前記植物は、トマト、ピーマン、ナスから選択されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物成長促進ＬＥＤ装置及び作物放射光源形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業資源を有効に利用するために、人々は、農作物を自然環境から室内へ移して栽培を行うようになった。室内において、人工的な手段で農作物の成長環境を模倣するのに必要とされる様々な要素としては、例えば、照射、温度、湿度、ＣＯ２濃度、水分、栄養、通風等が挙げられる。このような工業化された栽培方法は、自然現象に制限されず、土地利用率が高く、施肥をせず、農薬を使わず、低炭素で環境保護ができるので、長く利用可能な現代農業工場の栽培方法である。このような方法に影響を与える１つの重要な要素は、照射である。
農作物は、光合成を行う時にすべての太陽光を吸収するのではなく、自身の需要に基づいて一定のスペクトルを有する光を選択する。光合成に必要とされる光は、人工的な方法で模倣することができる。現在、多くの人工光源は、蛍光シリーズ、ＨＩＤ光源及び層状のＬＥＤ（積層されているＬＥＤ）を主に備え、スペクトルは、通常２種類〜５種類の配合比率であり、スペクトルの範囲は、４６０ｎｍ〜６６０ｎｍであり、断続的な空間が存在するので、作物の品種が比較的少ない場合に適用される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の１つの局面は、植物成長促進ＬＥＤ装置を提供する。当該ＬＥＤ装置の基板上には、第１のグループＬＥＤと第２のグループＬＥＤとが取り付けられている。第１のグループＬＥＤは、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長を有するが、第２のグループＬＥＤは、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度を有する。第１のグループＬＥＤと第２のグループＬＥＤの数は、複数のＬＥＤが太陽光を模倣した連続スペクトルを発することができるように選択されている。
【０００４】
本発明のもう１つの局面は、作物放射光源形成方法を提供する。当該方法は、ＬＥＤ植物灯の基板上に、第１の所定数を有する第１のグループＬＥＤを配置するステップと、基板上に、第２の所定数を有する第２のグループＬＥＤを配置するステップとを備え、そのうち、第１のグループＬＥＤは、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長を有するが、第２のグループＬＥＤは、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度を有する。１つの実施形態においては、第１の所定数と第２の所定数は、第１及び第２のグループＬＥＤに電流を通した後、発した光が互いに混合して太陽光を模倣した連続スペクトルを形成するように選択する。
【０００５】
本発明のもう１つの局面は、前記ＬＥＤ装置で植物を照射して植物成長を促進する方法を提供する。例えば、トマト、ピーマン、ナス等に照射してこれらの植物生長を促進する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の１つの実施形態のＬＥＤ装置の概略図である。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態の作物放射光源形成方法である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図面における同一の部材に対しては、同じ符号を用いる。
【０００８】
図１は、本発明の１つの実施形態の植物成長促進ＬＥＤ装置１０であり、図２は、図１の切断線Ａ−Ａから得られた断面図である。図１及び図２に示すように、ＬＥＤ装置１０は、基板３を備え、例えば、アルミニウム基板である。基板３上には、複数の独立するＬＥＤ６が取り付けられている。
【０００９】
当該実施形態においては、ＬＥＤ６は、第１のグループＬＥＤと第２のグループＬＥＤとを備え、第１のグループＬＥＤは、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長を有するが、第２のグループＬＥＤは、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度を有する。第１のグループＬＥＤと第２のグループＬＥＤの数は、複数のＬＥＤが太陽光を模倣した連続スペクトルを発することができるように選択する。例えば、複数のＬＥＤ６は、一定の比例を用いて面又は線での様々な方式により基板上に設置することができる。１つの実施形態においては、これらのＬＥＤは、溶接する方式によってアルミニウム基板３の正面に設置することができる。
【００１０】
１つの実施形態においては、ＬＥＤ６の数は、１００〜３０００であってもよい。第１のグループＬＥＤと第２のグループＬＥＤの比は、約９：１であってもよいが、第２のグループＬＥＤの色温度が２８００Ｋ及び７０００ＫであるＬＥＤの比は、約１：１であってもよい。具体的には、第１のグループＬＥＤにおいては、波長が４２０ｎｍ、４３０ｎｍ、４５０ｎｍ、４６０ｎｍ及び４７０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ約ＬＥＤの総数の２％を占め、波長が６００ｎｍ、６２０ｎｍ、６３０ｎｍ及び７４０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ約ＬＥＤの総数の５％を占め、波長が６３０ｎｍであるＬＥＤは、それぞれ約ＬＥＤの総数の６０％を占めている。
【００１１】
図２に示すように、ＬＥＤ装置１０は、基板３の裏面に設置されている放熱アルミニウム板４を更に備えてもよい。放熱アルミニウム板４は、基板３と密着することによって、良好的な放熱効果を得ることができる。１つの実施形態においては、ＬＥＤ６に形成されている層面上には、透明接着剤５が更に塗布されている。基板３と放熱アルミニウム板４の周囲には、アルミニウムジブ（gib）２が更に固定されてもよい。
【００１２】
図３は、本発明の１つの実施形態の作物放射光源を形成する方法３０である。図３に示す方法３０によれば、ステップＳ３１とステップＳ３２では、ＬＥＤ装置の基板上には、第１の所定数を有する第１のグループＬＥＤと第２の所定数を有する第２のグループＬＥＤとがそれぞれ取り付けられる。上述したように、一定の比を用いて面又は線での様々な方式により、第１及び第２のグループＬＥＤを基板上に設置することができる。そのうち、第１のグループＬＥＤは、４２０ｎｍ〜７４０ｎｍから選択される複数の離散した発光波長を有するが、第２のグループＬＥＤは、約２８００Ｋ又は７０００Ｋである色温度を有する。第１の所定数と第２の所定数は、この２グループのＬＥＤが発する光が太陽光を模倣した４２０ｎｍ〜７４０ｎｍの範囲の連続スペクトルを形成するように選択する。次に、ステップＳ３３においては、第１及び第２のグループＬＥＤに電流を通すことによって、これらが発する光が互いに混合して太陽光を模倣した連続スペクトルを形成する。第１及び第２のグループＬＥＤを配置する具体的な数については、上述したＬＥＤ装置１０に対する説明が参照される。異なる波長のＬＥＤ灯を選択することは、当業者にとって慣用の技術である。
【００１３】
当該実施形態から分かるように、上述したＬＥＤ装置の組み立て方法が簡単で、コストが低く、操作性が良好で、容易に実現する。
【００１４】
従来技術と比較すれば、本発明は、異なる波長と色温度のＬＥＤを選択し、前記比で混合することによって特定の光源を形成するので、当該光源は、比較的広い波長範囲（４２０ｎｍ〜７４０ｎｍ）を有し、且つ太陽光の連続スペクトルバンドを良好に模倣することができる。
【００１５】
当該光源のスペクトル含有量が豊富であるので、多くの工業化室内栽培の作物成長に適用し、特に、果物、野菜及び花等の作物成長に適用することができる。次の表は、出願人が行ったいくつかの試験例である：
【表１】
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【００１６】
上の表から明らかに分かるように、本発明の光源を用いて植物生長を良好に促進することができる。
【００１７】
本発明及びその具体的な実施形態に対する説明は、当該発明を限定するものではない。当業者は、当該発明の構成要素を満たせば、開示内容に基づいて上述した発明又は/及び具体的な実施形態（実施例を含む）の技術特徴に対して増加、減少又は組み合わせを行って前記発明に属する他の技術案を形成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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