(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、植物の照明栽培方法。
【請求項２】
植物の照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、植物の照明栽培方法。
【請求項３】
前記暗期幅が１６ｍｓ以上５０００ｍｓ以下である、請求項１又は２に記載の植物の照明栽培方法。
【請求項４】
前記明期幅が４ｍｓ以上１０００ｍｓ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の植物の照明栽培方法。
【請求項５】
前記複数の光源の各光源からの出射光が、黄色に発光ピーク波長を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の植物の照明栽培方法。
【請求項６】
前記デューティが２５％以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の植物の照明栽培方法。
【請求項７】
前記植物の成長点における前記明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の植物の照明栽培方法。
【請求項８】
キクの照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が黄色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記キクの成長点における前記明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下であることにより、開花遅延が実用上生じず、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防蛾効果を備えるとともに、前記キクの開花遅延を実用上生じない、キクの照明栽培方法。
【請求項９】
キクの照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が黄色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記キクの成長点における前記明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下であることにより、開花遅延が実用上生じず、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防蛾効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、キクの照明栽培方法。
【請求項１０】
複数の光源からなる植物の栽培用の照明装置であって、
前記複数の光源の各光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記照明装置に照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。
【請求項１１】
前記各光源は、外部から供給される同期信号に同期して点滅し、
前記外部から供給される同期信号は、有線、無線、光信号又は電源線に重畳のいずれかの同期信号伝達手段によって伝達される、請求項１０に記載の防虫用照明装置。
【請求項１２】
複数の光源からなる植物の栽培用の照明装置であって、
前記複数の光源の各光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記複数の光源は、パルス発生回路及び発光素子を備え、
前記各光源のパルス発生回路は、独立して所定の明期幅と前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅を１周期とするパターンを生成し、
前記発光素子は前記パルス発生回路が生成するパターンにより発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記照明装置により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。
【請求項１３】
前記暗期幅が１６ｍｓ以上５０００ｍｓ以下である、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の防虫用照明装置。
【請求項１４】
前記明期幅が４ｍｓ以上１０００ｍｓ以下である、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の防虫用照明装置。
【請求項１５】
前記複数の光源の各光源からの出射光が、黄色の領域に発光ピーク波長を有する、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の防虫用照明装置。
【請求項１６】
前記デューティが２５％以下である、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の防虫用照明装置。
【請求項１７】
前記植物の成長点における前記明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下である、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の防虫用照明装置。
【請求項１８】
植物の照明システムであって、
前記照明システムは、複数の第１の光源及び１または２以上の第２の光源を用い、
前記複数の第１の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で光強度が変化することにより第１の領域を照射し、
前記複数の第１の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化することにより第１の領域を照射し、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記１または２以上の第２の光源は、人間が連続点灯と認識できる状態で点灯して前記第１の領域に隣接し人間が存在することのある領域を照射することにより、前記第１の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。
【請求項１９】
植物の照明システムであって、
前記照明システムは、複数の第１の光源及び１または２以上の第２の光源を用い、
前記複数の第１の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で光強度が変化することにより第１の領域を照射し、
前記複数の第１の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化することにより第１の領域を照射し、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記１または２以上の第２の光源は、人間が連続点灯と認識できる状態で点灯して前記第１の領域に隣接し人間が存在することのある領域を照射することにより、前記第１の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。
【請求項２０】
複数の光源及びセンサを備える植物の照明システムであって、
前記複数の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で点滅して第１の領域を照射し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化することにより第１の領域を照射し、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記センサは、第１の領域または第１の領域に隣接する領域のいずれか一方もしくは両方における人間を検知して、前記複数の光源を消灯あるいは人間が連続点灯と認識できる状態で点灯させて、前記第１の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。
【請求項２１】
複数の光源及びセンサを備える植物の照明システムであって、
前記複数の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で点滅して第１の領域を照射し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化することにより第１の領域を照射し、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記センサは、第１の領域または第１の領域に隣接する領域のいずれか一方もしくは両方における人間を検知して、前記複数の光源を消灯あるいは人間が連続点灯と認識できる状態で点灯させて、前記第１の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。
【請求項２２】
光量が変化する光源を備える植物の防虫用照明装置であって、
前記光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を含み、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記光源の光量は、明期及び時間平均明るさが明期より相対的に暗い相対的暗期の繰り返しによる主パルスと、前記明期内または前記相対的暗期内における副パルスとによって周期的に変化し、
前記副パルスの周波数は、前記主パルスの周波数の４倍以上であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。
【請求項２３】
光量が変化する光源を備える植物の防虫用照明装置であって、
前記光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を含み、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記光源の光量は、明期及び時間平均明るさが明期より相対的に暗い相対的暗期の繰り返しによる主パルスと、前記明期内または前記相対的暗期内における副パルスとによって周期的に変化し、
前記副パルスの周波数は、前記主パルスの周波数の４倍以上であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。
【請求項２４】
前記主パルスの周波数は１０Ｈｚ以下であり、前記副パルスの周波数は６０Ｈｚ以下である、請求項２２又は２３に記載の防虫用照明装置。
【請求項２５】
第１の周波数で光量が周期的に変化する複数の第１の光源と、第２の周波数で光量が周期的に変化する複数の第２の光源を備える植物の防虫用照明システムであって、
前記第１の光源及び前記第２の光源は、いずれも出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが９．１％以上５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記第１の周波数は前記第２の周波数の４倍以上であり、
前記第１の光源及び前記第２の光源の両方で照射される領域の少なくとも一部は、前記第１の光源及び前記第２の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明システム。
【請求項２６】
第１の周波数で光量が周期的に変化する複数の第１の光源と、第２の周波数で光量が周期的に変化する複数の第２の光源を備える植物の防虫用照明システムであって、
前記第１の光源及び前記第２の光源は、いずれも出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
前記複数の光源間における前記１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下であり、
前記第１の周波数は前記第２の周波数の４倍以上であり、
前記第１の光源及び前記第２の光源の両方で照射される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の照明栽培方法、防虫用照明装置、および防虫用照明システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
花きを食害するオオタバコガやハスモンヨトウ等の夜蛾類は、多くの殺虫剤に対して薬剤抵抗性を獲得したため、殺虫剤による防除が非常に難しい。カーネーションやバラでは、殺虫剤に代わる防除法として、産卵のために圃場に飛来する成虫に対して、高い防蛾効果がある防蛾用黄色蛍光灯による夜間照明の利用が進んでいる。
【０００３】
このような防蛾用黄色蛍光灯による夜間照明に関し、たとえば特許文献１には、黄色蛍光灯に代わり黄色発光ダイオード（以下、黄色ＬＥＤと記載する）を備えた黄色ＬＥＤ防虫灯システムが開示されている。また、たとえば特許文献２には、黄色ＬＥＤを点滅させることにより防虫効果を高める黄色ＬＥＤ防虫灯システムが開示されている。
【０００４】
また、たとえば特許文献３には、キク、カランコエ、シャコバサボテン、ポインセチア、リーガースベゴニア、シュッコンカスミソウ、シソ、イチゴ等の短日植物に対し、赤色ＬＥＤ光を照射することにより、短日植物の開花時期を遅らせる技術が開示されている。さらに、非特許文献１には、赤色ＬＥＤを用いて明期幅１秒とし、暗期幅０秒（連続）、１秒、９秒、無処理（照射なし）などの各条件で間欠照明でキクを栽培した結果、キクの到花日数がそれぞれ４７、４８、３６、４日であったことが報告されている。
【０００５】
また、たとえば特許文献４には、輝度にゆらぎ成分を与えた人工光を昆虫に照射することにより昆虫の行動を制御する方法が開示されている。特許文献４では、昆虫の誘引効果を有する青色ＬＥＤから発せられる光を、パーソナルコンピュータを用いて制御することにより、輝度にゆらぎ成分を与えている。
【０００６】
また、たとえば特許文献５には、ピーク波長３７０ｎｍ〜４８０ｎｍの青色光ないし近紫外光を発光する半導体からなる発光素子と、該光を励起光としてピーク波長５６０ｎｍ〜５８０ｎｍの黄色光を放射する蛍光体とを組み合わせてなる害虫防除装置用ＬＥＤランプ５が開示されている。この害虫防除装置用ＬＥＤランプ５を、圃場における害虫防除の必要な被照射面の実質的に全域での照度が１ｌｘ〜１０ｌｘの範囲内に収まるように、分散して配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７４８３９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８４４８２号公報
【特許文献３】特開平８−２２８５９９号公報
【特許文献４】特開平１０−５６９４１号公報
【特許文献５】特開２００８−１５４５４１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】農業電化  ６０巻１０号  ｐｐ４２−４６  ２００７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のような防蛾用照明は、短日植物に対して意図しない開花遅延（開花抑制）を生じさせる場合がある。たとえば、黄色ＬＥＤの出射光をキクに照射すると防虫効果が得られる。黄色ＬＥＤの出射光を終夜にわたってキクに照射すると、特に夜行性害虫に対して防虫効果が高くなる。一方、キクは短日植物であるため、黄色ＬＥＤの出射光（照明）によってその開花が抑制され、開花時期が遅延するという問題があった。この問題に関し、黄色ＬＥＤの照射時間が長いほど開花が遅延する度合いが高くなっていた。このように、開花遅延は、通常、防虫効果とともに生じていた。
【００１０】
非特許文献１において、赤色ＬＥＤを用いた間欠照明においては、暗期幅によらずキクの到花日数が延び開花遅延が生じている（但し、無処理の場合を除く）。したがって、非特許文献１には、開花遅延を生じさせずに、間欠照明（パルス照明）によりキクを栽培できることは記載されていない。
【００１１】
つまり、開花遅延を回避しつつ、防虫効果を得ることができれば、減農薬・省エネルギーの農業が実現できる。本願発明者らは、そのような栽培管理方法の研究を行っている。
【００１２】
本発明の課題は、キクなどの短日植物の開花遅延の回避又は開花反応の制御を行いつつ、防虫効果を得ることのできる植物の栽培管理方法および照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、植物の照明栽培方法であって、照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、該明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とする点滅パターンで同期して発光強度が変化するものであり、パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備える、植物の照明栽培方法である。
【００１４】
本発明は、植物の照明栽培方法であって、照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備える、植物の照明栽培方法である。
【００１５】
本発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、複数の光源間における１周期の偏差は１×１０-5以上２０％以下である。
【００１６】
本発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、暗期幅が１６ｍｓ以上５０００ｍｓ以下である。
【００１７】
本発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、明期幅が４ｍｓ以上１０００ｍｓ以下である。
【００１８】
発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、複数の光源の各光源からの出射光が、黄色に発光ピーク波長を有する。
【００１９】
本発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、デューティが２５％以下である。
【００２０】
本発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、照明栽培される植物は、前記の植物の照明栽培方法によっても開花遅延が実用上生じない短日植物である。
【００２１】
本発明に係る植物の照明栽培方法において好ましくは、植物の成長点における明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下である。
【００２２】
本発明は、キクの照明栽培方法であって、照明は、出射光が黄色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、該明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを１周期とするパターンで同期して又は独立して発光強度が変化するものであり、点滅パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
キクの成長点における明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下であることにより、開花遅延が実用上生じず、複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して又は独立して照明されることにより防蛾効果を備える、キクの照明栽培方法である。
【００２３】
本発明は、複数の光源からなる照明装置であって、複数の光源の各光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、各光源は、所定の明期幅と、該明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅を１周期とする点滅パターンで同期して発光強度が変化するものであり、点滅パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
照明装置に照明される領域の少なくとも一部は、複数の光源からの照明の点滅パターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備える、防虫用照明装置である。
【００２４】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、各光源は、外部から供給される同期信号に同期して点滅し、外部から供給される同期信号は、有線・無線・光信号又は電源線に重畳のいずれかの同期信号伝達手段によって伝達される。
【００２５】
本発明は、複数の光源からなる照明装置であって、複数の光源の各光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、各光源は、パルス発生回路及び発光素子を備え、各光源のパルス発生回路は、独立して所定の明期幅と、該明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅を１周期とするパターンを生成し、発光素子はパルス発生回路が生成するパターンにより発光強度が変化するものであり、パターンは、下記式（１）で示されるデューティが５０％以下であり、
デューティ（％）＝明期幅／（明期幅＋暗期幅）×１００  （１）
照明装置により照明される領域の少なくとも一部は、複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備える、防虫用照明装置である。
【００２６】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、複数の光源の１周期の偏差は１×１０‐5以上２０％以下である。
【００２７】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、暗期幅が２０ｍｓ以上４００ｍｓ以下である。
【００２８】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、明期幅が１０ｍｓ以上３０ｍｓ以下である。
【００２９】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、複数の光源の各光源からの出射光が、黄色の領域に発光ピーク波長を有する。
【００３０】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、デューティが２５％以下である。
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、照明装置は短日植物の栽培用である。
【００３１】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、植物の成長点における明期幅内における放射照度が５ｍＷ／ｍ2以上５０ｍＷ／ｍ2以下である。
【００３２】
本発明は、複数の第１の光源および１または２以上の第２の光源を用いる照明システムであって、複数の第１の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で光強度が変化することにより第１の領域を照射し、１または２以上の第２の光源は、人間が連続点灯と認識できる状態で点灯して第１の領域に隣接し人間が存在することのある領域を照射することにより、第１の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システムである。
【００３３】
本発明は、複数の光源およびセンサを備える照明システムであって、複数の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で点滅して第１の領域を照射し、センサは、第１の領域または第１の領域に隣接する領域のいずれか一方もしくは両方における人間を検知して、複数の光源を消灯あるいは人間が連続点灯と認識できる状態で点灯させて、第１の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システムである。
【００３４】
本発明は、光量が変化する光源を備える防虫用照明装置であって、光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、光源の光量は、明期及び時間平均明るさが明期より相対的に暗い相対的暗期の繰り返しによる主パルスと、明期内または相対的暗期内における副パルスとによって周期的に変化し、副パルスの周波数は、前記主パルスの周波数の４倍以上の防虫用照明装置である。
【００３５】
本発明に係る防虫用照明装置において好ましくは、主パルスの周波数が１０Ｈｚ以下であり、副パルスの周波数が６０Ｈｚ以下である。
【００３６】
本発明は、第１の周波数で光量が周期的に変化する第１の光源と、第２の周波数で光量が周期的に変化する第２の光源を備える防虫用照明システムであって、第１の光源及び第２の光源は、いずれも出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、第１の周波数は第２の周波数の４倍以上であり、第１の光源及び第２の光源の両方で照射される領域を備える、防虫用照明システムである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、キクなどの短日植物の開花遅延の回避又は開花反応の制御を行いつつ、防虫効果を得ることのできる植物の栽培管理方法および照明装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態における、照明栽培の概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態において用いる、ＬＥＤ光源の出射光のパルス波形を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態において用いる、照明装置を構成する回路の概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態において用いる、ＬＥＤ素子の断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態において用いる、ＬＥＤ素子のスペクトル分布図である。
【図６】黄色蛍光ＬＥＤを用いた終夜のパルス点灯時における放射照度と暗期幅が輪ギク‘神馬’の到花日数に及ぼす影響を示すグラフである。
【図７】黄色蛍光ＬＥＤを用いた明期２０ｍｓのパルス光の放射照度と暗期が季咲き作型での輪ギク‘神馬’の発蕾所要日数および到花日数に及ぼす影響を示すグラフである。
【図８】オオタバコガ成虫（オス）の代表的なＥＲＧ信号波形（放射照度：１．２３［ｍＷ／ｍ2］を示すグラフである。
【図９】ハスモンヨトウ成虫（メス）の代表的なＥＲＧ信号波形（放射照度：１．２［ｍＷ／ｍ2］を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施の形態において用いる、アクトグラフの概要を示す図である。
【図１１】実験５の各処理区における、オオタバコガ成虫の５日間のセンサー遮断回数を示す図である。
【図１２】実験６の各処理区における、オオタバコガ成虫（オス）による平均遮断回数を示す図である。
【図１３】終夜のパルス点灯が輪ギクおよびスプレーギクの被害蕾数分布に及ぼす影響を示すグラフである。
【図１４】オオタバコガ（オス）の日齢による暗期飛翔活性変化を示す図である。
【図１５】圃場内に縦横にＬＥＤ光源を配置した状態を上空から見た模式図である。
【図１６】本発明の一実施の形態における、ＬＥＤ光源の正面図および断面の内部構成を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態における、照明装置を構成する複数のＬＥＤ光源の回路と電源の接続状態を示す図である。
【図１８】図１５に示す圃場のＱ地点に２つのＬＥＤ光源Ａ、Ｂの光が照射される場合の照度変化を計算した結果を示すグラフである。
【図１９】図１５に示す圃場のＲ地点において、主として４つのパルス光源Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって照明される場合の照度変化を計算した結果を示すグラフである。
【図２０】非同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）の変化を示すグラフである。
【図２１】同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）の変化を示すグラフである。
【図２２】非同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）の変化を示すグラフである。
【図２３】光強度が１．２ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期８ｍｓで、暗期３２ｍｓ（周波数２５Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。
【図２４】光強度が１．２ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期が４ｍｓで、暗期が１６ｍｓ（周波数５０Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。
【図２５】光強度が２０ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期８ｍｓで、暗期３２ｍｓ（周波数２５Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。
【図２６】光強度が２０ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期が４ｍｓで、暗期が１６ｍｓ（周波数５０Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。
【図２７】オオタバコガ（オス）の飛翔による平均遮断回数を示すグラフである。
【図２８】オオタバコガ（メス）の飛翔による平均遮断回数を示すグラフである。
【図２９】連続５日間におけるオオタバコガ（オス）２０頭の平均遮断回数の変化を示すグラフである。
【図３０】人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフである。
【図３１】人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフである。
【図３２】人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフである。
【図３３】人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフである。
【図３４】人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフである。
【図３５】人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフである。
【図３６】圃場とその周辺の斜視図である。
【図３７】ポイントＡおよびＢで光源の光強度を観察したときの時間変化を示すグラフである。
【図３８】ポイントＡおよびＢで光源の光強度を観察したときの時間変化を示すグラフである。
【図３９】圃場とその周辺を示す斜視図である。
【図４０】大規模農場において植物を栽培するときの防虫用照明システムを示す模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
［実施の形態１］
（照明栽培の概念）
図１は、本発明の実施の形態１における照明栽培の概念図である。
【００４０】
図１を参照して、たとえばキク６０（秋ギク）などの植物が圃場（植物栽培領域）に定植されている。キク６０は成長点６１を含んでいる。圃場の上にはＬＥＤ光源１００が複数個配置された照明装置が設置されている。これらのＬＥＤ光源１００は、夜間にパルス点灯する。ＬＥＤ光源１００のパルス点灯により照明領域１１０が照らされる。照明領域１１０では、夜蛾類成虫１３０が光を視認し、夜蛾類成虫１３０の行動が抑制される。その結果、産卵もしくは交尾のために夜蛾類成虫１３０が圃場へ飛来することが抑制され、夜蛾類成虫１３０の産卵または交尾行動などが抑制される。その結果、キク６０に対する被害が低減される。なお、ＬＥＤ光源１００の個数としては、実用化時においては圃場に縦横に多数個を配置することを想定しているが、本発明に必要な効果を実証するための各実験においては１個、あるいは２ｍ間隔で６個配置した光源を用いている場合がある。
【００４１】
なお、本実施の形態においては主として植物上にＬＥＤを照射する（照明する）場合について示されている。しかし、夜蛾類成虫が外部から圃場に進入することを防止するために、圃場を取り囲むように（圃場の境界から例えば３ｍから７ｍの圃場周辺領域にバリア状に）ＬＥＤを照射することも好ましい。また、夜蛾類成虫が上空から飛来するのを防止するために、圃場の上空領域に向けてＬＥＤ光を照射することも好ましい。
【００４２】
（ＬＥＤ光源）
図２は、本発明の一実施の形態において用いる、ＬＥＤ光源の出射光のパルス波形を示す図である。
【００４３】
図２を参照して、ＬＥＤ光源の出射光は駆動電流に追従して、明期幅と、該明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とからなる矩形波で点滅する。デューティは、明期幅／（明期幅＋暗期幅）で表わされる。
【００４４】
図３は、本発明の一実施の形態において用いる照明装置を構成する回路の概略図である。図３で示す回路は、後述する栽培実験においても使用されている。
【００４５】
図３を参照して、この照明装置を構成する回路は、電力（ＡＣまたはＤＣ）を供給するための２本の電線（ＰＯＷＥＲおよびＧＮＤ）と、信号線（ＳＩＧ）と、複数のＬＥＤ光源１００と、同期信号発生部１２４とを含んでいる。
【００４６】
たとえば６個のＬＥＤ光源１００（図３では３個のみが示されている）が、たとえば２ｍ間隔で電気的に接続されている。６個のＬＥＤ光源１００は、線状の畝の上に配置することを想定して、たとえば縦６個×横１列で線状に配置されてもよいし、たとえば縦３個×横２列で面状に配置されてもよい。ＬＥＤ光源１００を面状に配置する場合、ＬＥＤ光源１００の各々は、長方形の頂点の位置に配置されてもよいし、三角形の頂点の位置に配置されてもよい。ＬＥＤ光源１００の各々が、たとえば畝面から１ｍの高さの位置に配置されている場合、全ての栽培領域において、複数のＬＥＤ光源１００の光を照射する（照明する）ことができる。ＬＥＤ光源１００の各々が、たとえば畝面から１ｍの高さよりも低い位置に配置されている場合、あるいは２ｍよりも広い間隔で配置された場合であっても、少なくとも各ＬＥＤ光源１００の直下を除く部分においては、複数のＬＥＤ光源１００の光を照射することができる。
【００４７】
ＬＥＤ光源１００の各々は、通常の連続点灯する光源とは異なり、電力（ＡＣまたはＤＣ）を供給するための２本の電線（ＰＯＷＥＲおよびＧＮＤ）と、信号線（ＳＩＧ）とに電気的に接続されている。ＬＥＤ光源１００は、駆動回路１２３とＬＥＤ素子１１５とを含んでいる。駆動回路１２３は信号線の信号に同期した出力（ＤＲＶ）を発生し、それによりＬＥＤ素子１１５が点滅発光する。同期信号発生部１２４は、例えば圃場の外に設置される。ＬＥＤ光源１００のＬＥＤ素子１１５の各々は、外部から供給される共通の同期信号によって同期して発光する。
【００４８】
なお、同期信号の伝達方法としては、図３に示すような有線の同期信号伝達手段であるＳＩＧ線を用いない方法もある。このような方法としては、（i）電線（電源線）であるＰＯＷＥＲ線に同期信号を重畳させる方法がある。また、（ii）無線信号を用い、各ＬＥＤ光源において受信する方法、（iii）赤外線などの光信号を発信し、各ＬＥＤ光源において受信する方法がある。また、（iv）ＡＣ電源の周期を利用し、各ＬＥＤ光源にてＡＣ電流を加工して生成するという方法がある。これらの方法によっても、各ＬＥＤ光源１００を同期して点滅させることができる。上記の無線信号としては、たとえば電波時計用の信号など外部の信号を用いることができる。またＡＣ電源の周期を利用する場合、発電所が供給するＡＣ波形を同期信号として用いることができる。
【００４９】
図４は、本発明の一実施の形態において用いる、ＬＥＤ素子の断面図である。図４を参照して、ＬＥＤ素子１１５は、基板１１１と、配線パターン１１２と、ワイヤ１１３と、ＬＥＤチップ１１６と、封止樹脂１１７と、蛍光体１１８とを含んでいる。基板１１１上には配線パターン１１２が形成されており、青色光を出射する窒化物半導体よりなる複数のＬＥＤチップ１１６が配置されている。複数のＬＥＤチップ１１６の各々はワイヤ１１３を介して配線パターン１１２と電気的に接続されている。１個のＬＥＤ素子１１５には、１２行×３列（１２並列×３直列）で３６個のＬＥＤチップ１１６が搭載されている。配線パターン１１２、ワイヤ１１３およびＬＥＤチップ１１６の各々は、封止樹脂１１７により封止されている。封止樹脂１１７中にはＢＯＳＥ（Ｂａ、Ｏ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｅｕ）よりなる蛍光体１１８が分散されている。
【００５０】
なお、蛍光体１１８としてはＢＯＳＥの他、ＳＯＳＥ（Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｏ、Ｅｕ）、ＹＡＧ（Ｃｅ賦活イットリウム・アルミニウム・ガーネット）、αサイアロン（（Ｃａ）、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎ、Ｅｕ）などを好適に用いることができる。また、ＬＥＤチップ１１６として、青色光を出射するものの代わりに、たとえば発光ピーク波長が３９０ｎｍから４２０ｎｍの紫外（近紫外）光を出射するものが使用されてもよい。この場合には、さらなる発光効率の向上を図ることができる。
【００５１】
図５は、本発明の一実施の形態において用いる、ＬＥＤ光源１００（図１）のスペクトル分布図である。
【００５２】
図４および図５を参照して、本実施の形態で使用されるＬＥＤ光源１００は、通常の白色ＬＥＤに比べて蛍光体１１８を多く含有している。これにより、ＬＥＤ光源１００の出射光は、黄緑色成分（波長５６０ｎｍ近傍）が増加し、青色成分（波長４５０ｎｍ近傍）が減少しており、「レモンイエロー」と称される色を呈している。このようなＬＥＤ光源を、以下「黄色蛍光ＬＥＤ光源」と称する。ピーク波長である５６０ｎｍ程度の黄緑色の光は誘虫性の低い色である。一方、図５における約５００ｎｍ以下の波長の青色光成分は、夜蛾類の種類によっては誘引効果を生じる場合がある。この誘引効果を除くため、対象となる虫に応じて、青色光成分（たとえば５００ｎｍ以下の波長の光）の透過を抑制するフィルタが、ＬＥＤ光源１００と夜蛾類成虫１３０（図１）との間に設けられることが好ましい。なお、ＬＥＤ光源１００に用いるＬＥＤ素子１１５と蛍光体１１８に代えて、ＡｌＧａＩｎＰ系黄色ＬＥＤ素子を用いることもできる。ＡｌＧａＩｎＰ系黄色ＬＥＤ素子は蛍光体を用いずに直接黄色の光を得ることができ、また青色成分がないため、ＬＥＤ光源１００として好適である。「黄色蛍光ＬＥＤ（光源）」や「ＡｌＧａＩｎＰ系黄色ＬＥＤ（光源）」のように黄色に発光ピーク波長を有するＬＥＤを「黄色ＬＥＤ（光源）」と称することとする。なお、光源の色としては、防虫効果及び開花反応制御の点で、黄色の他、緑色から赤色の領域に発光ピークを有する光源が好ましい。
【００５３】
（パルス照明栽培と開花遅延との関係）
防蛾に必要とされる照明時間帯（日光の十分当らない時間である日の入り直後の薄暮期および日の出前の薄明期を含む終夜）を変えることなく、キクに開花遅延させない照明技術を開発するために、本願発明者らは、連続光と比べて総照明時間が短い時間構造である、パルス光に対する開花反応特性を調べた。
【００５４】
実験１：キクのうち切り花ギクである輪ギク、小ギクおよびスプレーギクの各々に対して、黄色蛍光ＬＥＤ光源を用いて終夜照明（日の出前の薄明期および日の入り直後の薄暮期を含む）を行い、到花日数の変化を調べた。輪ギク‘神馬’における結果を図６に示す。図６の縦軸は定植日から開花日までの日数である到花日数、横軸は照明条件である。照明条件において、「無処理」は照明のない場合であり、それ以外は明期幅が１０ｍｓに設定され、暗期幅がそれぞれ０ｍｓ（連続点灯）、１０ｍｓ（デューティ５０％）、５０ｍｓ（デューティ１６．７%）、１００ｍｓ（デューティ９．１％）に設定された。成長点６１（図１）における放射照度（この場合の放射照度は明期幅内における値である）は、それぞれ５ｍＷ／ｍ2、９ｍＷ／ｍ2、１９ｍＷ／ｍ2に設定された。なお、本明細書において、成長点６１における放射照度とは、成長点６１から０．１ｍ以内の距離における放射照度を意味する。
【００５５】
実験１の結果、放射照度が５〜９ｍＷ／ｍ2の場合には、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が１０ｍｓ〜１００ｍｓのパルス条件とすることで、定植日からの到花日数は無処理の場合の到花日数とほぼ同等となり、実用上開花遅延を回避することができた。また、放射照度が１９ｍＷ／ｍ2の場合には、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が５０ｍｓ〜１００ｍｓのパルス条件とすることで、定植日からの到花日数は無処理の場合の到花日数とほぼ同等となり、実用上開花遅延を回避することができた。さらに、図示されていないが、放射照度が約４０ｍＷ／ｍ2に高められた場合には、パルス条件の暗期幅を拡げ、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が１００ｍｓのパルス条件とすることで、定植日からの到花日数は無処理の場合の到花日数とほぼ同等となり、実用上開花遅延を回避することができた。
【００５６】
ここで、「到花日数」とは「基準となる日（例えば定植日）から開花（所定の大きさまで蕾がふくらみ、収穫適期となる）までに要する日数」であり、「開花遅延」とは、開花（所定の大きさまで蕾がふくらみ、収穫適期となる）までに要する日数（到花日数）が、基準となる日数（無処理の日数）と比較して増大することを意味する。到花日数の遅延は主に「発蕾所要日数（蕾が視認できるまでに要する日数）」の遅延によって生じる。厳密には、発蕾から開花までに要する日数（到花日数−発蕾所要日数）も照明の影響を受けて増大するが、発蕾所要日数の増大程度と比較すると、その程度は非常に小さい。なお、通常の栽培によっても５日程度の開花時期のばらつきを生じるので、実用上問題とならない開花遅延とは、たとえば無処理に対して７日以内の開花遅延である。
【００５７】
なお、本データより得られた開花遅延を生じない条件で栽培を行ってもよいが、意図的に開花反応を制御し、適度な開花遅延を生じさせる栽培を行うことも可能である。
【００５８】
実験２：全国的には、夜蛾類の被害が問題となる時期に、形状と開花反応がそれぞれ異なる切り花ギクである輪ギク、小ギクおよびスプレーギクという３種類が栽培されている。そこで、輪ギク、小ギクおよびスプレーギクの各々に対して、ＬＥＤ光源を用いて終夜照明（日の出前の薄明期および日の入り直後の薄暮期を含む）を行い、発蕾所要日数および到花日数の変化を調べた。ＬＥＤ光源には黄色蛍光ＬＥＤを使用した。輪ギク‘神馬’における結果を図７に示す。図７の縦軸は定植日からの日数であり、棒グラフの灰色部分は、定植日から発蕾日までの所要日数（発蕾所要日数）を示し、白色部分は発蕾日から開花日までの所要日数を示す。横軸は照明条件であり、「無処理」は照明のない場合、それ以外は明期幅が２０ｍｓに設定され、暗期幅がそれぞれ０ｍｓ（連続）、１００ｍｓ（デューティ１７％）、１２０ｍｓ（デューティ１４％）、１６０ｍｓ（デューティ１１％）、２４０ｍｓ（デューティ７．７％）に設定された。成長点６１（図１）における放射照度（この場合の放射照度は明期幅内における値である）は、それぞれ２０ｍＷ／ｍ2、３５ｍＷ／ｍ2、５０ｍＷ／ｍ2に設定された。
【００５９】
実験２の結果、放射照度が２０ｍＷ／ｍ2および３５ｍＷ／ｍ2の場合には、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が１００ｍｓ〜２４０ｍｓのパルス条件とすることで、定植日から開花日までの所要日数（到花日数）は無処理の場合の到花日数とほぼ同等となり（小ギクおよびスプレーギクのデータもほぼ同様であった）、実用上開花遅延を回避することができた。連続光では開花が遅延する放射照度である放射照度が５０ｍＷ／ｍ2の場合においても、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が１００ｍｓ〜２４０ｍｓのパルス条件とすることで、定植日からの到花日数は無処理の場合の到花日数とほぼ同等となり、実用上開花遅延を回避することができた。
【００６０】
（夜蛾類の照明に対する視覚特性の解明）
次に本願発明者らは、夜蛾類に対するパルス照明の影響に関する基礎実験を行った。
【００６１】
夜蛾類の照明に対する視覚特性を解明して、持続的な防蛾効果を発揮するＬＥＤの点滅パターンを決定するために、黄色蛍光ＬＥＤを用い、時間構造の異なるパルス光に対する夜蛾の網膜電位（ＥＲＧ信号）応答特性を調べた。ここで、網膜電位とは、生きた昆虫の複眼の網膜に端子（電極）を刺して測定した電位である。
【００６２】
実験３：黄色蛍光ＬＥＤを光源とするパルス光の明期幅を１０ｍｓで固定し、暗期幅を１０ｍｓ、４０ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、５０００ｍｓの間で変化させて、ＥＲＧ信号の応答特性を計測した。この結果の一部のデータを図８に示す。図８の結果は、照射照度が１．２３ｍＷ／ｍ2であり、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のそれぞれについて１０ｍｓ、４０ｍｓ、１００ｍｓ、１０００ｍｓのパルス条件である場合のオオタバゴガ成虫（オス）の代表的なＥＲＧ信号波形を示すものである。
【００６３】
図８を参照して、少なくとも１０ｍｓより大きい暗期幅、好ましくは４０ｍｓ以上の暗期幅を確保すれば、光刺激が持続可能のＥＲＧ信号波形が発生している。この結果から、上述のパルス光の照射条件が、オオタバコガ成虫にとって視認可能な時間構造であることが分かり、この時間構造が照明に対する「慣れ」を防止する上で有効であることが分かった。また、図８の結果には示されていないが、オオタバゴガ性差による視覚特性には、特記すべき差異が見られず、１０ルクス（ｌｘ）に相当する約２０ｍＷ／ｍ2の放射照度では刺激力が大きいことが分かった。
【００６４】
実験４：黄色蛍光ＬＥＤを光源とするパルス光をオオタバコガおよびハスモンヨトウに照射してＥＲＧ信号の応答特性を計測した。ハスモンヨトウについては、供試固体をこれまでの購入虫から、野外での捕獲虫に変更することで、ＥＲＧ信号の計測に成功した。この結果を図９に示す。図９中左側の結果は、照射照度が１．２ｍＷ／ｍ2であり、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が１０ｍｓのパルス条件である場合のハスモンヨトウ成虫（メス）の代表的なＥＲＧ信号波形を示すものである。一方、図９中右側の結果は、照射照度が１．２ｍＷ／ｍ2であり、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が４０ｍｓのパルス条件である場合のハスモンヨトウ成虫（メス）の代表的なＥＲＧ信号波形を示すものである。
【００６５】
図９を参照して、明期幅は２０ｍｓが適切であり、当該２種の夜蛾類はともに光を視認するまでに約２０ｍｓ以上の遅延特性を持っていることが分かった。また、暗期幅が１０ｍｓのパルス光においては、当該２種の夜蛾類は光照射による追従性を失う傾向があり、ＬＥＤ光源の光を点滅光として視認していない可能性が高いことが分かった。さらに、４０ｍｓ以上の暗期幅であれば、当該２種の夜蛾類はパルス光の点滅をほぼ視認していることが分かった。
【００６６】
（夜蛾類の照明に対する行動特性の解明）
次に本願発明者らは、夜蛾類の照明に対する行動特性を解明した。
【００６７】
実験５：図１０に示すアクトグラフを用いて夜蛾類の行動特性を解明した。円筒形の容器５１０内に夜蛾類成虫を放ち、天井部のＬＥＤ光源５４０から所定の方法で夜間照明した。照明による行動抑制効果が高い場合、成虫は飛翔行動をあまり示さず、容器内上部のセンサー５３０による感知回数（遮断回数）は低く抑えられる。これとは逆に、照明による効果が低い場合は、成虫は活発に飛翔する。夜蛾類成虫の遮断回数はパソコン５５０に記録された。これが図１０に示すアクトグラフの原理であり、このアクトグラフと、それを用いた解析手法を駆使して、照明方法による夜蛾類の行動抑制効果を検証した。
【００６８】
黄色蛍光ＬＥＤ光源を光源とし、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が１０ｍｓのパルス条件に設定され、放射照度が１８ｍＷ／ｍ2〜１００ｍＷ／ｍ2に設定された。この条件で、オオタバコガ成虫の飛翔活性について図１０に示すアクトグラフを用いて検討した。この結果を図１１に示す。図１１は、各処理区におけるオオタバコガ成虫の５日間のセンサー遮断回数を示す図である。図１１の縦軸は飛翔活性の指標となるセンサー遮断回数を示す。図１１の下部にはそれぞれの結果の明期幅、暗期幅、および放射照度が記されている。なお、無処理は光を照射しない場合である。
【００６９】
図１１を参照して、個体差が少なく、持続的な行動抑制効果を発揮する（遮断回数を低く抑える）条件として、放射照度が１００ｍＷ／ｍ2であり、明期幅が１０ｍｓ、暗期幅が１００ｍｓというパルス条件の有効性が明らかになった。
【００７０】
実験６：実験対象をオオタバコガおよびハスモンヨトウとして、実験５と同様の実験を行った。黄色蛍光ＬＥＤ光源を光源とし、図１０に示すアクトグラフを用い、飛翔に伴うセンサーの遮断回数を、無照明下（無処理）と比較することにより、飛翔行動の日周性を解析した。パルス光の明期幅を概ね１０〜２０ｍｓに設定し、この明期幅の範囲を基準として、暗期幅をパラメータとして変化させ、行動抑制効果を検証した。羽化後の日齢毎のデータを収集・比較し、さらに、性別による行動の違いを明らかにした。これにより、室内、半野外および野外の各々の環境において、個体差が少なく、かつ「慣れ」を防止できるパルス光の放射照度およびパルス光の点滅パターン（時間構造、パルス条件）を決定した。
【００７１】
続いて、放射照度が２０ｍＷ／ｍ2〜１００ｍＷ／ｍ2の範囲で継続検討した。加えて、明期幅が２０ｍｓであることが適切であるとの判断に基づき、明期幅を２０ｍｓで固定し、暗期幅をパラメータとしてオオタバコガおよびハスモンヨトウの飛翔活性を検討した。この結果を図１２に示す。図１２は、オオタバコガ成虫（オス）による平均遮断回数を示す図である。ただしエラーバーは標準偏差（ＳＥ＝Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ）を示す。図１２の下部にはそれぞれの結果の明期幅、暗期幅、および放射照度が記されている。
【００７２】
図１２を参照して、オオタバコガでは雌雄成虫ともに放射照度が２０ｍＷ／ｍ2、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が０ｍｓ（連続点灯）及び８０ｍｓ、１６０ｍｓ、４００ｍｓというパルス条件の下でいずれも飛翔活性が無処理に比べて低く抑えられることが分かった。また、例えば暗期幅が８０ｍｓの条件下では行動に個体差が少なく、「慣れ」も生じにくいことが分かった。以上より、ハスモンヨトウについてはパルス光の有効性を確認することができた。
【００７３】
（パルス照明栽培による防蛾効果）
本願発明者らは、上記の基礎実験に基づいて、以下の実証実験を行った。
【００７４】
キクのうち切り花ギクである輪ギク（品種：夢志光）およびスプレーギク（品種：ティナ）の栽培において、６個のＬＥＤ光源１００を２ｍ間隔に接続した光源を用いて、畝面からの高さが１ｍの位置での放射照度を約２０ｍＷ／ｍ2に設定し、パルス光の時間構造として、明期幅を２０ｍｓに設定し、暗期幅を１６０ｍｓに設定して終夜照明した。この結果を図１３に示す。図１３は、終夜のパルス点灯が輪ギクおよびスプレーギクの被害蕾数分布に及ぼす影響を示す図である。
【００７５】
図１３を参照して、被害が集中した箇所が点灯区の一部でみられたものの、点灯区での夜蛾類幼虫による被害蕾数は無処理区と比較して少なく、パルス光が防蛾効果を有することが分かった。また、連続照明した場合に問題となる開花遅延および切り花品質の低下は、今回のパルス条件の下では見られなかった。その結果、本実施の形態の露地ギク圃場における適用性が検証された。
【００７６】
（以上の実験から得られた知見）
本願発明者らは、上記の実験より、以下の知見（確からしい仮説）を得るに至った。
【００７７】
第１の知見は、暗期幅を増大させ平均照度を低減させることにほぼ比例して開花遅延が回避される事実より「短日植物の開花遅延は、ＬＥＤの時間平均照度にほぼ比例する」というものである。なお、この傾向は非特許文献１の結果とは異なるものである。
【００７８】
第２の知見は、暗期幅を増大させても夜蛾類の行動抑制が認められることから、「夜蛾類の被害を抑制する照明の要因としては、ＬＥＤの時間平均照度よりもむしろＬＥＤのパルス点灯時放射照度（明期幅内）が支配的である。」というものである。
【００７９】
第１の知見および第２の知見より、パルス点灯が、明期幅に比べて暗期幅の長い（たとえば明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が８０ｍｓ）条件であれば、時間平均照度を抑えることができるため、開花遅延を回避できる。また、パルス点灯時放射照度自体は大きいため、防蛾効果を保つことができる。その結果、開花遅延の回避と防蛾効果との両立を図ることができる。このようなパルス照明は、時間平均照度が同じ連続照明に比べて、防虫効果がかなり高いと推定される。このため、現時点で蛍光灯に匹敵するエネルギー効率が得られるＬＥＤ光源を、たとえばデューティ５０％以下で点滅させることにより、従来と比較して大幅にエネルギー消費が少なく、かつ高い防虫効果を有する照明栽培方法・照明装置が可能であると考えられる。
【００８０】
さらに、同期する複数の光源を用いた実証実験によって、防蛾の効果が得られているが、実際に現場を見たところ、１個の光源がパルス点灯する場合に比べて、照明領域は複数の光源からの照明の合成により同期して点滅する照明となるため、光による不快感が増大しているように感じられる。この点滅は虫だけでなく人間にとっても不快なものであるが、複数のＬＥＤ光源が同期して点滅するのが視野に入るためその不快感が増大する。虫に対してこの効果があるかどうかは実験では十分確認されていないが、虫は複眼を有し視野が人間に比べて広く、複数の光源を同時に視認していると推定されるため、このように複数のＬＥＤ光源を同期点滅させることによって、防蛾、さらには防虫の効果がより増大している可能性がある。また、後述する「非同期」型照明と比べて、照明栽培領域の外側から見ても点滅が明確に識別可能なため、照明栽培領域の外側から蛾などが飛来するのを防止する効果が高いと思われる。
【００８１】
［実施の形態２］
実施の形態１においては、ＬＥＤのパルス点灯により、防蛾効果がありキクの開花遅延を回避できることが示された。一方、単調なパルス点灯の場合には、パルス点灯に夜蛾類が慣れることにより、その行動抑制が弱まることもある。本実施の形態においては、まずこの点について説明する。
【００８２】
（夜蛾の慣れを示すデータ）
オオタバコガのオス１６頭について、１個の黄色蛍光ＬＥＤ光源を用いた図１０に示すアクトグラフを用いて、放射照度を５０ｍＷ／ｍ2に設定し、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が８０ｍｓのパルス条件の下で照明を夜間に行い、飛翔に伴うセンサーの遮断回数を調査した。その結果を図１４に示す。図１４は、日齢による暗期飛翔活性変化を示す図であり、縦軸はセンサー遮断回数、横軸のＤ1からＤ５は日齢である。
【００８３】
図１４を参照して、上記の条件でのパルス光の照射により、飛翔活性が低く抑えられるものの、５日間（Ｄ１〜Ｄ５）の中で、日数経過とともに徐々に飛翔活性が増大する場合があることが分かる。これは、照明による防蛾効果が日数経過と共に薄れる「慣れ」の発生と考えられる。
【００８４】
この知見に基づいて、本願発明者らは、開花遅延を生じないパルス点灯であって、夜蛾類に対して慣れを生じさせない複雑な照明パターンを有するものを実現できないかということを議論した。その結果、大規模な圃場においては複数の光源が用いられることに着目して、それぞれの光源を、近似する周期で独立して発光するパルス光源（パルス点灯）とすることを着想した。この構成は、複雑なパルス照明パターンが自発的に実現できる好適な構成である。この構成では、複数のパルス光源の各々が独立して発光するため、点滅開始直後などにおいては点滅が同期する場合があるが、同期を保つ手段を用いないため基本的には非同期のパルス点灯となる。以下、非同期のパルス点灯の具体例について説明する。
【００８５】
（非同期の複数光源を用いた照明栽培の実施形態）
図１５に、圃場内に縦横にＬＥＤ光源２００を配置した状態を上空から見た模式図を示す。
【００８６】
図１５を参照して、丸印で表される照明が、横の間隔Ｘ（Ｘはたとえば３ｍ）、縦の間隔Ｙ（Ｙはたとえば３ｍ）で、圃場の高さＨ（Ｈはたとえば植物の成長点から１．７ｍ）の位置に配置されている。たとえば図中Ｐ地点は光源Ａの直下であるため、この光源Ａからの光が支配的であり、他の光源の影響は少なく、概ね規則的なパルス照明がなされる。ただし、昆虫は植物と異なり移動することができるため、常にＰ地点に留まっているわけではない。Ｑ地点においては、主として２つのパルス光源ＡおよびＢの光が照射され、その他の光源の影響は少なくなっている。さらにＲ地点においては、主として４つのパルス光源Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって照明されている。
【００８７】
図１６は、本実施の形態におけるＬＥＤ光源２００の正面図である。なお図１６においては、ＬＥＤ光源２００の正面図に断面の内部構成が重ねて示されている。波長などの基本的な特性は実施の形態１におけるＬＥＤ光源１００と同じである。
【００８８】
図１６を参照して、圃場内に配置される複数のＬＥＤ光源２００の各々は、連続点灯するタイプのＬＥＤ光源とは異なっている。すなわち、複数のＬＥＤ光源の各々は、２本の電線から供給されるＡＣ電源を供給すると、ＬＥＤ光源２００が内蔵するパルス回路によって、独立してパルス点灯（点滅）する。ＬＥＤ光源２００の各々が独立してパルス点灯する結果、複数の光源は全体としてほぼ非同期で点滅し、時間的に一定でない照明パターンが得られる。
【００８９】
ＬＥＤ光源２００は、回路２１３（パルス発生回路兼駆動回路）と、ＬＥＤ素子２１５と、拡散板２２０と、基板２２２と、放熱フィン２２４と、ソケット２２５とを含んでいる。放熱フィン２２４の下部には拡散板２２０が設けられており、放熱フィン２２４の上部にはソケット２２５が設けられている。放熱フィン２２４および拡散板２２０内部には、回路２１３、ＬＥＤ素子２１５、および基板２２２が設けられている。基板２２２は放熱フィン２２４に機械的につながっており基板２２２の熱は外部に放射される。基板２２２の上面には回路２１３が設けられており、基板２２２の下面にはＬＥＤ素子２１５が設けられている。
【００９０】
ソケット２２５から供給されたＡＣ電源は、回路２１３によって所定の明期幅および暗期幅を有するパルス状の駆動信号に変換され、ＬＥＤ素子２１５に供給される。ＬＥＤ素子２１５から発生された光は、拡散板２２０によって拡散され、周囲に照射される。拡散板２２０の内部に複数のＬＥＤ素子２１５あるいはＬＥＤ素子２１５を構成する複数のＬＥＤチップがあったとしても、それぞれの点滅を別々に識別することはできず、ＬＥＤ光源２００は全体として１つの光源として点滅する。仮に拡散板２２０がなくても、光源から離れた照射領域にいる虫からは１個の光源として識別される。なお、ＬＥＤ光源２００へ供給される電源はＡＣでなくてもよく、たとえば太陽電池から供給されるＤＣ電源を好適に使用できる。ＤＣ電源を用いる場合は回路２１３中において整流回路２１３Ａ（図１７）を省略することができる。また、ＬＥＤ光源の形状は、上述の「電球型」の他に、蛍光灯のような線状光源であってもよい。
【００９１】
図１７は、照明装置を構成する複数のＬＥＤ光源の回路と電源の接続状態を示す図である。
【００９２】
図１７を参照して、回路２１３は、整流回路２１３Ａ、パルス発生回路２１３ＢおよびＬＥＤ駆動回路２１３Ｃを含んでいる。ＬＥＤ光源２００の各々は、パルス発生回路２１３Ｂを含んでいるため、複数のＬＥＤ光源２００がそれぞれ独立してパルス光を発生する。ＡＣ電源からの交流電流は整流回路２１３Ａに入力され、そこでＤＣ電流（たとえば＋１５Ｖ）に変換される。ＤＣ電流の一つはパルス発生回路２１３Ｂに入力され、パルス発生回路２１３Ｂによって、予め決められた明期幅、暗期幅のパルス信号ＰがＬＥＤ駆動回路２１３Ｃに送られる。ＤＣ電流のもう一方はＬＥＤ駆動回路２１３Ｃに入力され、パルス信号Ｐに同期したＬＥＤ駆動信号ＤＲＶが発生され、ＬＥＤ素子２１５をパルス点灯（点滅）させる。パルス発生回路２１３Ｂの明期幅および暗期幅は固定されてもよいし、設定値が可変抵抗などで調整可能であってもよい。
【００９３】
（同期点滅及び適度な非同期点滅を実現するための周期偏差）
上述のように各ＬＥＤ光源は独立にパルス点灯（点滅）するため、最初に同期していても点滅のタイミングがずれ、時間的に一定でない照明となる。ここで、表１に基づいて、同期点滅および適度な非同期のパルス発光を実現するための２つの光源周期のばらつきについて考察する。
【００９４】
【表１】
0005930516.tif 000002
【００９５】
表１を参照して、ＬＥＤ光源の基準周期Ｔは１００ｍｓ＝０．１秒に設定される。偏差Δをパラメータとして、光源１の周波数および光源２の周波数は、それぞれ１／Ｔ（１＋Δ）および１／Ｔ（１−Δ）となり、２つの光源のうなり周波数は２Δ／Ｔ（１−Δ２）あるいは２Δ／Ｔとなる（通常Δ２は無視できる）。従って、Δが０．１、０．０１・・・と大きくなるにつれ、うなり周期Ｔ／２Δは０．５秒、５秒・・・と増大していく。ここでうなり周期とは、２つの光源が同期、非同期となり再び同期に戻るまでの期間である。
【００９６】
表１より、一般的な夜間照明時間である１２時間の間に同期したパルス点灯を維持するためには、うなり周期としてその６倍程度の７２時間以上、偏差を２．３１×１０-7程度以内とすることが必要であることが分かる。一方、表１より、夜間照明時間内に非同期のパルス点灯を維持するためには、偏差を１×１０-5以上とすればうなり周期が５０００秒となり、うなり周期の１／２である約４２分で２つの光源の点滅タイミングが逆転するため好ましいことが分かる。より積極的に非同期のパルス点灯（点滅）状態を実現するためには、偏差を１×１０-4以上とすれば約４分で２つの光源の点滅タイミングが逆転し、より好ましいことが分かる。実際には、パルス点灯（点滅）回路を構成する部品の通常のばらつきを考慮して、偏差を１×１０-3以上とすることがより好ましい。ここで、多数のＬＥＤ光源を使用する場合には、「偏差」を「光源間の周期ばらつきの標準偏差」と置き換えてよい。
【００９７】
（２つの非同期光源による照射パターン）
続いて本願発明者らは、図１５に示す圃場のＱ地点に２つのＬＥＤ光源Ａ、Ｂの光が照射される場合の照度変化を計算した。その結果を図１８に示す。図１８の結果は、基準周期が１００ｍｓ、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が８０ｍｓ、周期偏差が＋５％および−５％（偏差５％）という条件で計算されたものである。
【００９８】
図１８を参照して、照明は、２つの光源が同時に照射する場合からそれぞれ照射する場合へと時間的に変化し、時間的に一定でない点滅パターンとなることがわかる。なお、時間的に一定でないとは、１光源の明期幅＋暗期幅よりなる１周期を基準に考えている。本例において、うねり周期後にもとの状態に戻るため長周期では規則的なパターンを有するが、防虫効果の上では明期幅＋暗期幅を１周期とする点滅パターンが時間的に一定でない不規則なものであるという点が重要である。
【００９９】
（４つの非同期光源による照射パターン）
続いて本願発明者らは、図１５に示す圃場のＲ地点において、主として４つのパルス光源Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって照明される場合の照度変化を計算した。その結果を図１９に示す。図１９の結果は、基準周期が１００ｍｓ、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が８０ｍｓ、周期偏差が＋５％、−５％、＋３％および＋５％（偏差５％）という条件で計算されたものである。
【０１００】
図１９を参照して、この場合には複雑な照度変化となることが分かる。特許文献３ではコンピュータ制御によって複雑なゆらぎ照明を実現しているのに対し、本実施の形態ではわずかに周期の異なるパルス光源を複数用いるだけで、図１９に示すように時間的に一定でない点滅パターンからなる複雑な照度変化を得ることができる。本願発明者らは、このような複雑な光源の照射によって蛾の行動が抑制され、またパルス点灯に対する慣れが生じにくくなる可能性があると考えている。
【０１０１】
上記図１８および図１９に示した照度の時間変化は、各地点の照度について示すものであり、光源の方向については考慮されていない。植物に関しては光源の方向の影響はあまり受けないと考えられる。しかし昆虫は広視野を認識できる複眼を有しているため、単純に平均化した照度の影響を受けるのではなく、各光源の点滅を独立してとらえることができると考えられる。そのため、照度としては連続的な状態であっても、昆虫としてはあたかも光源が急激に動くように非静的なものとして感じられ、またその状況が刻々と変化するため、昆虫にとって不快な環境が実現できるものと考えられる。
【０１０２】
なお、図１８および図１９においては、デューティが２０％（明期幅２０ｍｓ、暗期幅８０ｍｓ）の条件で計算が行われたが、４つの光源で照射される場合には、デューティが２５％以下であれば各光源が完全に同期するときは、強度が単一光源の４倍になり、全く別々に点灯するときは、各光源からの照射の時間的重なりが全くなくなるという大幅な変化を生じる。このため、このような構成は好適である。一方デューティが著しく小さい場合には、平均照度が同じでもＬＥＤ光源に大電流を流す必要があり、ＬＥＤの電流最大定格を考慮すると使用するＬＥＤ素子数が増大する。従って実用上の観点から、デューティは少なくとも１％以上が好ましく、１０％以上がなお好ましい。
【０１０３】
以上のように、独立してパルス点灯するＬＥＤ光源を圃場内に複数配置した照明装置を用いることによって、各光源の照明の合成によって複雑な照明パターンが得られるため、防蛾効果の「慣れ」を弱めることができ、持続性の高い防虫効果を有する植物の照明栽培方法が実現できる。また、点滅の同期を取るための信号線などが不要である。
【０１０４】
［実施の形態３］
実施の形態３は、「無処理区」、「非同期照明区」、および「同期照明区」で栽培したキクの生育状況及び夜蛾による被害の状況を調べた。以下においては、「複数の非同期光源」及び「同期光源」を用いたときのキクの育成状況を観察する実験の結果を示す。
【０１０５】
（実験１：無処理区と非同期照明区との対比）
本実験では、黄色輪ギク‘精の旗’を、無処理区及び非同期照明区で栽培し、それぞれのキクの生育状況及び夜蛾による被害の状況を対比した。無処理区及び非同期照明区のいずれにおいても、農家慣行にしたがって殺菌剤を使用するとともに、夜蛾類に影響の少ない殺虫剤も使用したが、夜蛾類に影響のある殺ダニ剤は使用しなかった。
【０１０６】
そして、非同期照明区では、畝面からの高さが１．８ｍの位置に、距離６ｍを確保してＬＥＤ光源２００を２列×３個で合計６個設置した。このＬＥＤ光源は、図５に示したスペクトルを有する黄色蛍光ＬＥＤと、パルス回路とを内蔵するものである。かかるＬＥＤ光源２００にＡＣ１００Ｖを供給すると、パルス回路によって明期２０ｍｓ、暗期８０ｍｓのパルス光（周期１００ｍｓ、周波数＝１／周期＝１０Ｈｚ）を発する。６個の各ＬＥＤ光源２００の点滅は同期せずにそれぞれが独立に点滅する非同期点滅とした。ＬＥＤ光源２００の点灯時において、非同期照明区における畝面からの高さが１ｍの位置の放射照度は最小でも１．２７ｍＷ・ｍ-2であり、最大３６．７ｍＷ・ｍ-2であった。上記のＬＥＤ光源を用いて２０１０年７月１日〜１０月８日の期間、毎日１７〜７時まで終夜非同期照明区を照明した。一方、無処理区には照明しなかった。
【０１０７】
このようにして非同期照明区及び無処理区において、輪ギク‘精の旗’を栽培した。非同期照明区及び無処理区のいずれにおいても、輪ギク‘精の旗’の蕾径、草丈及び開花時期は実質的にほとんど同一であった。このようにして栽培された輪ギク‘精の旗’に対し、夜蛾類幼虫による被害株率、寄生茎率、虫数（ハスモンヨトウ、オオタバコガ、その他鱗翅目害虫およびカスミカメ類）、フェロモントラップ誘引虫数（オオタバコガおよびハスモンヨトウ）、殺虫剤の散布履歴を調査した。
【０１０８】
上記の被害茎率及び寄生茎率は、３６株の被害茎数及び寄生茎数を７〜１４日毎に調べることにより算出した。また、誘引虫数は、ファネルトラップ及び性フェロモンルアーを供試して７〜１４日毎に調査した。なお、これらの調査のときに確認された幼虫および卵は除去しないようにした。被害茎率の日数変化を図２０に示す。
【０１０９】
図２０は、非同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）の変化を示すグラフである。図２０に示されるように、８月１９日までは非同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）に大差がなかった。一方、８月１９日以降に無処理区では被害茎率が上昇し、９月２４日の最終調査日において、非同期照明区では４．６％の被害茎率であったのに対し、無処理区では１８．８％の被害茎率であった。以上の結果から、非同期照明区でキクを栽培することにより、被害茎率を大幅に減少し得ることが明らかとなった。
【０１１０】
（実験２：無処理区と同期照明区との対比）
実験１では、無処理区と非同期照明区とにおけるキクの栽培の被害茎率を対比したが、本実験では、無処理区と同期照明区とにおけるキクの栽培の被害茎率を対比した。すなわち、本実験では、圃場および各ＬＥＤ光源を同期して照明したことが異なる他は、実験１と同様の方法によって輪ギク‘精の波’を栽培した。本実験では、各ＬＥＤ光源として、外部同期信号に同期して駆動するように、上記の非同期照明区で用いたＬＥＤ光源に外部同期信号端子を接続して改造したものを用いた。このようにして栽培したキクに対し、実験１と同様の方法によってキクの被害茎率を算出した。その結果を図２１に示す。
【０１１１】
図２１は、同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）の変化を示すグラフである。図２１に示されるように、９月１６日の最終調査日において、同期照明区では９．５％程度の被害茎率であったのに対し、無処理区では４０．９％の被害茎率であった。以上の結果から、同期照明区でキクを栽培することにより、被害茎率があまり変化せず、被害茎率を大幅に減少し得ることが明らかとなった。
【０１１２】
＜まとめ＞
実験１および実験２の結果から、非同期照明区および同期照明区でキクを栽培することにより、隣接する無処理区でキクを栽培する場合に比して、キクの被害茎率が約１／４に低減されることが明らかとなった。
【０１１３】
（実験３：無処理区と非同期照明区との対比）
本実験では、圃場・キクの品種を変更したことが異なる他は、実験１と同様の方法によって無処理区及び非同期照明区でキクを栽培し、それぞれのキクの生育状況及び夜蛾による被害の状況を対比した。すなわち、本実験では、キクとして白色小ギク‘白馬’を用いて無処理区及び非同期照明区におけるキクの生育状況及び夜蛾による被害の状況を対比した。
【０１１４】
上記の非同期照明区では、畝面からの高さが１．８ｍの位置に、距離６ｍないし３ｍを確保してＬＥＤ光源２００を３列×３個で合計９個設置した。９個の各ＬＥＤ光源２００の点滅は同期していないため、それぞれが独立に点滅する非同期点滅とした。ＬＥＤ光源２００の点灯時において、非同期照明区における畝面からの高さが１ｍの位置の放射照度は最小でも１．７９ｍＷ・ｍ-2であり、最大３５．４ｍＷ・ｍ-2であった。
【０１１５】
上記のＬＥＤ光源を用いて２０１０年７月２１日〜１２月２０日の期間、毎日１７〜７時まで終夜非同期照明区を照明した。一方、無処理区には照明しなかった。このようにして非同期照明区及び無処理区において、小ギク‘白馬’を栽培したが、非同期照明区及び無処理区のいずれにおいても、小ギク‘白馬’の蕾径、草丈及び開花時期は実質的にほとんど同一であった。
【０１１６】
上記のようにして栽培した小ギク‘白馬’に対し、夜蛾類幼虫による被害茎率、虫数（ハスモンヨトウ、オオタバコガ）を調査した。被害茎率は、６０株の被害茎数を７〜１４日毎に調べることにより算出した。被害茎率の日数変化を図２２に示す。
【０１１７】
図２２は、非同期照明区及び無処理区で栽培されたキクの被害茎率（％）の変化を示すグラフである。図２２に示されるように、９月２２日以降に無処理区では被害茎率が上昇しており、１０月２７日の最終調査日において、非同期照明区では１．７％の被害茎率であったのに対し、無処理区では１８．３％の被害茎率であった。以上の結果から、非同期照明区でキクを栽培することにより、被害茎率を大幅に減少し得ることが明らかとなった。なお、被害は主にオオタバコガによるものであった。
【０１１８】
［実施の形態４］
実施の形態４では、圃場における光源の点滅が圃場外に漏れたときにも周辺住民が不快に感じないようにすることを検討した。具体的には、人間が点滅を認識できない程度の高速で光源を点滅させたときの防虫効果を評価した。
【０１１９】
光源の点滅が明期幅＝２０ｍｓ、暗期幅＝８０ｍｓ、周期１００ｍｓ、周波数１０Ｈｚであると、人間が点滅を認識できる臨界領域の周波数であるため、人によっては不快に感じる可能性がある。一方、トーキー時代の映画のフレーム周波数は１８Ｈｚであり、現在の映画のフレーム周波数は２４Ｈｚであり、テレビのフレーム周波数は２５Ｈｚであり（ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式）または３０Ｈｚ（ＮＴＳＣ方式）である。また、１フレームを２つのフィールドで構成するインターレース走査におけるフィールド周波数はそれぞれ５０Ｈｚ、６０Ｈｚである。このように光源の周波数を上げるほど、人間が光源の点滅を認識しにくくなり不快感が低減される。一方、夜蛾類が１．２〜２０ｍＷ／ｍ2という光強度が小さい光の点滅を認識するかどうかは今までほとんど知られていなかった。
【０１２０】
そこで、上述の（夜蛾類の照明に対する視覚特性の解明）で説明した実験に対し、光源の周波数を２５Ｈｚおよび５０Ｈｚとした場合の追加実験を行った。
【０１２１】
図２３〜図２６は、ハスモンヨトウ（オス）に特定の強度およびパルスパターンの光を照射したときの網膜信号の波形を示すグラフである。図２３は、光強度が１．２ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期８ｍｓで、暗期３２ｍｓ（周波数２５Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。図２４は、光強度が１．２ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期が４ｍｓで、暗期が１６ｍｓ（周波数５０Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。図２５は、光強度が２０ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期８ｍｓで、暗期３２ｍｓ（周波数２５Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。図２６は、光強度が２０ｍＷ／ｍ2であり、パルスパターンの明期が４ｍｓで、暗期が１６ｍｓ（周波数５０Ｈｚ）の光源を用いたときのＥＲＧ信号波形を示すグラフである。
【０１２２】
図２３および図２５に示されるグラフでは、パルス光に対する光追従性およびアンダーシュート時の遅延特性が見られ、パルス光に対するＥＲＧ信号の遅延時間はほぼ２０ｍｓである。これに対し、図２４および図２６では、光強度が１．２ｍＷ／ｍ2および２０ｍＷ／ｍ2で明期４ｍｓ・暗期１６ｍｓの発光パターンにおいて、パルス光に対する光追従性が減少している。これは、明期４ｍｓ・暗期１６ｍｓの発光パターンの１周期（２０ｍｓ）が、網膜信号の遅延時間（約２０ｍｓ）とほぼ等しいことに起因して、連続光に近い光として視認していることによるものと考えられる。
【０１２３】
以上の結果から、５０Ｈｚ（明期４ｍｓ・暗期１６ｍｓ）は光の点滅による防虫効果が得られる上限に近い周波数と考えられる。なお、６０Ｈｚであってもほぼ同様の結果が得られる。一方、５０Ｈｚを大きく超えた周波数であると、ハスモンヨトウ・オオタバコガは光をほぼ連続光として認識するため、通常の連続光と同様の防虫効果に留まることが予想される。
【０１２４】
なお、上記のハスモンヨトウ（オス）の結果であるが、実験個体数を５頭としてもほぼ同様の結果であり、またハスモンヨトウ（メス）について実験個体数が５頭の場合でも同様の結果を得ている。また、ハスモンヨトウに限らず、オオタバコガについても同様の結果を得ている。
【０１２５】
［実施の形態５］
実施の形態５では、実施の形態１・実験６の飼育虫の系統を変え、サンプル数を増やして再現実験を行なった。すなわち、夜蛾としてオオタバコガ（オス）およびオオタバコガ（メス）１８頭〜２０頭の個体を用いて、アクトグラフによる飛翔活性測定のデータ数を増やして５日間のデータを積算した。図２７は、オオタバコガ（オス）の飛翔による平均遮断回数を示すグラフであり、図２８は、オオタバコガ（メス）の飛翔による平均遮断回数を示すグラフである。図２７および図２８の縦軸は飛翔による平均遮断回数であり、横軸は実験条件（明期幅：暗期幅）である。
【０１２６】
実験条件は、放射照度が２０ｍＷ／ｍ2、無処理（無点灯）、明期幅が２０ｍｓ、暗期幅が０ｍｓ（連続点灯）、４０ｍｓ、８０ｍｓ、１６０ｍｓ、４００ｍｓ（それぞれ周波数１６．７Ｈｚ、１０Ｈｚ、５．５６Ｈｚ、２．３８Ｈｚ）というパルス条件の下で、飛翔による平均遮断回数を測定した。図２７および図２８の下部にはそれぞれの結果の明期幅、暗期幅、および放射照度を記している。図２７および図２８中のエラーバーは標準偏差（ＳＥ＝Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ）を示す。
【０１２７】
各パルス条件のいずれの暗期幅の場合においても、無照明下及び連続点灯の場合よりも飛翔活性が低下していることがわかった。例えば暗期幅が４００ｍｓの場合は、平均照度が連続点灯の４．７％（＝２０ｍｓ／（２０ｍｓ＋４００ｍｓ））に過ぎないにもかかわらず、連続点灯の場合よりも飛翔活性が低下しており、連続点灯に比べて飛翔活性抑制を強めることができることが明らかとなった。
【０１２８】
また、この実験による蛾の慣れの特性を分析するため、５日間にわたる暗期飛翔活性の変化を調べた。その結果を図２９に示す。図２９は、連続５日間におけるオオタバコガ（オス）２０頭の平均遮断回数の変化を示すグラフであり、縦軸は、平均遮断回数を示し、横軸は、日数（Ｄ１〜Ｄ５）を示している。図２９に示される結果から、連続光の条件では、４日目〜５日目で平均遮断回数が増加しているのに対し、各パルス条件下では平均遮断回数が一定の数値内に抑制されていることが明らかである。
【０１２９】
この知見より、光の点滅による防虫システムにおいては、たとえば明期２０ｍｓ、暗期幅８０ｍｓ、周波数１０Ｈｚの条件で、蛾の慣れが少なく良好な特性が得られることがわかった。また、明期幅２０ｍｓ、暗期幅４００ｍｓに相当する周波数約２．５Ｈｚでも点滅による防虫効果があることがわかった。
【０１３０】
この傾向を外挿することにより、暗期幅２０００ｍｓ程度でも連続照明と同等の効果が推定される。また、暗期幅に応じてデューティ一定となるように明期幅を広げることにより、例えば周波数０．５Ｈｚであっても防虫効果が得られると予想される。
【０１３１】
以上のＥＲＧ信号及びアクトグラフの実験の結果を踏まえると、防虫効果を備える周波数は、０．５Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の周波数の範囲が好適と考えられる。このような周波数では、連続点灯と同じ時間平均照度で、連続点灯よりも高い防虫効果を得ることができると考えられる。
【０１３２】
［実施の形態６］
圃場が市街地に近いなど、圃場の照明を周辺住民が見る可能性のある場合には、防虫効果と共に光の点滅の周辺住民への影響を考慮する必要がある。実施の形態６は、光源の点滅による周辺住民への不快感を低減し、かつ防虫効果を発現し得る光源の光強度変化（波形）に関する。光源の点滅が単純な明期（光量１）と暗期（光量０）とを繰り返すパルス波形であると、明るさの変化が大きいため、特に低周波であると、明暗の変化が明確に認められ、人の視覚への刺激が大きくなる。
【０１３３】
そこで、このような光源の点滅による刺激を低減するために図３０〜図３５に示される波形の光強度変化の光源を用いることがより好ましい。図３０〜図３５は、人の視覚に対する刺激が抑えられる光源の光強度変化（波形）を示すグラフであり、縦軸は相対光強度Ｌであり、横軸は時間ｔである。以下においては、光源の光強度変化（波形）を順に説明する。
【０１３４】
（波形の例１）
図３０に示される波形は、１周期（時間Ｔw）における明期（時間ＴL）のピーク光量を１としたときに、暗期としての働きを備える期間である相対的暗期（時間ＴD）の光量が明期に比べて小さく、０を超える値（例えば０．１）の光強度変化パターンである。
【０１３５】
図３０に示される光強度変化パターンも「点滅」と言えるが、相対的暗期において光強度がゼロでないものを含む点を明確にするため「光強度変化」と呼ぶこととする。図３０に示される光強度変化パターンにおいて、相対的暗期は明期に比べて光量が低下する期間として明瞭に定義することができる。
【０１３６】
このように暗期の光量を０を超える値とすることにより、明期と暗期との光量差が小さくなるため、人間に対する刺激を低減することができる。周期Ｔw、明期幅ＴL、暗期幅ＴDとして、たとえばそれぞれ１０００ｍｓ、２００ｍｓ、８００ｍｓとするか、またはそれぞれ５００ｍｓ、１００ｍｓ、４００ｍｓと点灯間隔を長くすることにより、人間が光強度変化に追従できるようになり、人間に対する点滅の不快感を低減することができる。
【０１３７】
（波形の例２）
図３１に示される波形は、１周期（時間Ｔw）における明期（時間ＴL）のピーク光量を１としたときに、相対的暗期（時間ＴD）における光量が徐々に減少するように光強度変化パターンを設定する。このような波形は、例えばＬＥＤ電球５０５内において、直列に配された発光ダイオード列に対し、コンデンサを並列に配することによって実現することができる。
【０１３８】
相対的暗期ＴDは、明期の光強度の０．５以下になる期間として定義することができるが、波形によっては相対的暗期の定義を変えても差し支えない。このような波形は、暗期において光量が徐々に減衰するため、人間に対する点滅の刺激を低減することができる周期ＴW、明期幅ＴL、暗期幅ＴDとして、たとえばそれぞれ１０００ｍｓ、３００ｍｓ（ただし光量１の期間は２００ｍｓ）、７００ｍｓとするか、またはそれぞれ５００ｍｓ、１５０ｍｓ、３５０ｍｓとすることにより、人間が光強度変化に追従できるようになり、点滅による不快感を低減することができる。
【０１３９】
一方、暗期の終わりにおける光強度を０に近づけることにより、暗期から明期に切り替わるときの光強度との差が大きくなるため、良好な防蛾効果を得ることができると考えられる。なお、図３１に示される波形のみに限られるものではなく、たとえば立ち上がり波形をコンデンサの影響を受けて徐々に変化するようにしてもよい。
【０１４０】
（波形の例３）
図３２に示される波形は、１周期（時間ＴW）における明期（時間ＴL）のピーク光量を１としたときに、相対的暗期（図３２中の時間ＴDを意味する）においてさらに周期ＴDWの副パルス（暗期中明期（時間ＴDL）、暗期中暗期（時間ＴDD））を繰り返すように光強度変化パターンを設定する。
【０１４１】
具体的には、たとえば１周期（ＴW＝４００ｍｓ）が、ＴL＝８８ｍｓ、ＴDW＝４０ｍｓ、ＴDL＝８ｍｓ、ＴDD＝３２ｍｓで構成されている（ＴDDは８回、ＴDLは７回）。このように２．５Ｈｚのパルスに加え、相対的暗期に２５Ｈｚのパルスを重畳したものとすることにより、人間には暗期（ＴD）における明るさが連続的に感じられ、相対的暗期が明期の約１／５の明るさの２．５Ｈｚのパルスとして視認されるため、点滅による不快感を低減することができる。
【０１４２】
一方、夜蛾類は、相対的暗期（ＴD）の中のパルス光（時間ＴDL）を分離して点滅したものとして感じるため、相対的暗期（ＴD）により虫の活動を抑制することができる。上記では、１周期Ｔwが４００ｍｓのときの場合を例示して説明したが、これのみに限られるものではなく、１周期が５００ｍｓまたは１０００ｍｓであっても差し支えない。
【０１４３】
（波形の例４）
図３３に示される波形は、１周期（時間ＴW）における明期（時間ＴL）のピーク光量を１としたときに、相対的暗期（図３３中の時間ＴDを意味する）においてさらに周期ＴDWであって、ピーク光量が０．５の副パルス（暗期中明期（時間ＴDL）、暗期中暗期（時間ＴDD））を繰り返すように光強度変化パターンを設定する。
【０１４４】
具体的には、たとえば１周期（ＴW＝４００ｍｓ）が、ＴL＝９０ｍｓ、ＴDW＝２０ｍｓ、ＴDL＝１０ｍｓ、ＴDD＝１０ｍｓで構成されている（ＴDDは１６回、ＴDLは１５回）。このように２．５Ｈｚのパルスに加え、相対的暗期に５０Ｈｚのパルスを重畳したものとすることにより、人間には暗期（ＴD）における明るさが連続的に感じられ、相対的暗期が明期の約１／５の明るさの２．５Ｈｚのパルスとして視認されるため、点滅による不快感を低減することができる。
【０１４５】
一方、夜蛾類は、相対的暗期（ＴD）の中のパルス光（時間ＴDL）を分離して点滅したものとして感じるため、このような波形により相対的暗期（ＴD）においても虫の活動を抑制することができる。上記では、１周期Ｔwが４００ｍｓのときの場合を例示して説明したが、これのみに限られるものではなく、１周期が５００ｍｓまたは１０００ｍｓであっても差し支えない。また、暗期中明期（時間ＴDL）、暗期中暗期（時間ＴDD）をそれぞれ６０Ｈｚの周期の１／２である８．３ｍｓとしてもよいし、５ｍｓ（１００Ｈｚ）、４．２ｍｓなどとしてもよい。また、供給されるＡＣの電源周波数を用いて暗期中明期（時間ＴDL）および暗期中暗期（時間ＴDD）を設定してもよい。
【０１４６】
（波形の例５）
図３４に示される波形は、波形の例２の波形における明期ＴLに１０ｍｓの明期中明期および明期中暗期を重畳させるとともに、暗期ＴDに１０ｍｓの暗期中明期および暗期中暗期を重畳させたものである。このように２．５Ｈｚのパルスに加え、明期中明期および明期中暗期あるいは暗期中明期および暗期中暗期からなる副パルスを重畳したものとすることにより、人間には副パルスが感じられにくく、明期（ＴL）における明るさおよび暗期（ＴD）における明るさが連続的に感じられるため、点滅による不快感を低減することができる。一方、夜蛾類は、明期（ＴL）および暗期（ＴD）中の副パルスを分離して点滅したものとして感じるため、これらの副パルスにより虫の活動を抑制することができる。
【０１４７】
（波形の例６）
図３５に示される波形は、人間にとって刺激の少ないサイン波形における明期ＴLに１０ｍｓの明期中明期および明期中暗期を重畳させるとともに、暗期ＴDに１０ｍｓの暗期中明期および暗期中暗期を重畳させたものである。このように明期中明期および明期中暗期あるいは暗期中明期および暗期中暗期からなる副パルスを重畳させることにより、人間には副パルスが感じられにくく、明期（ＴL）における明るさおよび暗期（ＴD）における明るさが連続的に感じられるため、点滅による不快感を低減することができる。一方、夜蛾類は、明期（ＴL）および相対的暗期（ＴD）の中の副パルスを分離して点滅したものとして感じるため、これらの副パルスにより虫の活動を抑制することができる。
【０１４８】
（まとめ）
上記の波形の例３〜６においては、１つの光源が全体として主パルスと副パルスからなる波形を有するものとしたが、１つの光源に低周波パルスＬＥＤ列（例えば明期幅２００、暗期幅８００ｍｓ）と高周波パルスＬＥＤ列（例えば明期幅８ｍｓ、暗期幅３２ｍｓ）とを内蔵して、その両者の合成光を照射してもよい。高周波パルスの周波数は低周波パルスの周波数の４倍以上であることが好ましい。
【０１４９】
また、低周波パルス光源（明期幅２００ｍｓ、暗期幅８００ｍｓ）と高周波パルス光源（例えば明期幅８ｍｓ、暗期幅３２ｍｓ）とを例えば３ｍの距離に隣接して設置し、両者が照射する領域を重ねるようにしてもよい。その場合、低周波パルス光源と高周波パルス光源とは、縦方向・横方向とも互い違いに並べることが好ましい。高周波パルスの周波数は低周波パルスの周波数の４倍以上であることが好ましい。
【０１５０】
なお、光源の光強度変化パターン（波形）は、上記の波形の例１〜６のもののみに限られるものではなく、上述の（１）相対的暗期の光量をゼロにしないこと（２）相対的暗期における光強度を一定にしないこと、（３）相対的暗期・相対的明期あるいはその両方において副パルスを挿入するという思想を適宜組合せたバリエーションを用いてもよい。
【０１５１】
特に副パルスを用いる場合、副パルスの周波数は主パルスの周波数の４倍以上であることが好ましい。これにより主パルスの相対的暗期内に複数の副パルスの明期を挿入できることができるからである。また、副パルスの周波数は、１８Ｈｚ以上であることが好ましく、２５Ｈｚ以上であることがより好ましく、さらに好ましくは６０Ｈｚ以上である。周波数を上げるほど人間は点滅を感じにくくなり、点滅による不快感を抑止することができる。また、副パルスを用いることにより、相対的暗期の時間平均明るさと明期の明るさの比を小さくすることができ、人間に対する刺激を軽減することができる。
【０１５２】
また、主パルス周波数は、１０Ｈｚ以下であることが好ましく、３Ｈｚ以下であることがより好ましく、さらに好ましくは１Ｈｚ以下である。このような主パルス周波数は、人間が点滅を明確に識別できるため、点滅の識別の境界領域における不快感を抑制することができる。
【０１５３】
上記の光源の波形は時間によって変えてもよい。すなわちたとえば人間に対する影響を特に考慮すべき薄暮期〜夜１０時（地域における夜間の人の動きによって夜８時から１２時頃）までは、人間に対する刺激の穏やかな波形（たとえば波形の例６）または連続点灯などを用いる。夜１０時以降から薄明期までは、人間に対する刺激のやや強い波形（例えば明期幅２０ｍｓ、暗期幅８０ｍｓの矩形波あるいはその周波数を変えた矩形波）とすることが考えられる。
【０１５４】
また、短日植物の開花に影響を及ぼさない照明として、人間に対する刺激を考慮すべき時間のデューティーを大きくして、人間に対する刺激をあまり考慮しなくてもよい時間はデューティーを小さくして、全体としての夜間の平均照度が５０ｍＷ／ｍ2になるようにデューティーを調整してもよい。
【０１５５】
［実施の形態７］
実施の形態７は、光源の点滅が目的とする照明範囲外に漏れることによって周辺住民に与える影響を低減するための照明システムに関する。図３６は、防虫効果を備える照明領域である圃場とその周辺領域の斜視図である。図３６に示されるように、住宅５１３、車道５１２、および歩道５１１がこの順に隣接している。そして、歩道５１１に隣接して圃場５０１が設けられており、圃場５０１に柱５０２が立てられている。圃場５０１からの高さＨが１．８ｍとなるように柱５０２の間に３列の電線５０３を張っている。電線５０３には６ｍ間隔に５個のＬＥＤ電球５０５を配置している。ＬＥＤ電球５０５は、図１６に示すＬＥＤ光源２００と同じものを用いている。ＬＥＤ電球５０５は独立に周期的に点滅または光強度変化しており、その周期はたとえば明期幅２０ｍｓ、暗期幅８０ｍｓである。なお、上記光強度変化の周波数は、０．５Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下であることが好ましい。このような範囲で防虫効果が高いからである。
【０１５６】
歩道５１１に近い柱５０２の近傍のＬＥＤ光源は、連続点灯させている連続点灯光源５０７である。これは、主として歩道５１１を歩く歩行者５１５に対し、光源の点滅の影響を低減するためであり、車道５１２を走る車や隣接する住宅５１３に対する光源の点滅の影響も低減することができる。
【０１５７】
歩行者５１５の目の位置をポイントＡおよびポイントＢの２点に固定して、そのポイントで観察される光強度の時間変化を測定した。ポイントＡは、光源５０７と同じ高さ、水平距離Ｌ＝３ｍであり、ポイントＢは、光源５０７と同じ高さ、水平距離Ｌ＝６ｍである。その結果を図３７に示す。図３７は、ポイントＡおよびＢで光源の光強度を観察したときの時間変化を示すグラフである。
【０１５８】
図３７に示される結果から、連続点灯成分の光強度の割合が大きく、また非同期点滅成分の光強度は、細かい時間変動があるものの、人間の目の追従時間より短い変動については時間平均して観測されるため、全体としてほぼ連続点灯に近い光強度変化となっている。
【０１５９】
次に、ＬＥＤ電球５０５を同期点滅させた場合におけるポイントＡおよびＢで観察される光強度の時間変化を測定した。その結果を図３８に示す。図３８は、ポイントＡおよびＢで光源の光強度を観察したときの時間変化を示すグラフである。
【０１６０】
図３８に示される結果から、ポイントＡにおける光強度の変化率（（最大値−最小値）／最大値）として定義）は２６％であり、ポイントＢにおける光強度の変化率は４０％程度である。このようにポイントＢの方が光強度の変動率は大きいが、圃場からの距離が遠いため光強度の変動量は低下する。ＬＥＤ電球を同期させる場合、連続点灯光源を併用することが好ましい。連続点灯光源を併用することにより、連続点灯光源を使わない場合の光強度変化に比して、光強度の変化幅を顕著に低減することができる。
【０１６１】
上記において、連続点灯光源５０７は、圃場に用いるＬＥＤ電球５０５と同じ明るさものを連続点灯させたが、さらに明るい光源を使用してもよい。これにより光源の点滅が周辺住民に与える影響を低減することができる。
【０１６２】
また、連続点灯光源５０７は圃場に用いるＬＥＤ電球５０５と同じ発光色である必要はなく、例えば電球色ＬＥＤ光源あるいは昼白色ＬＥＤ光源など、別種の色の光源を用いることもできる。このような電球色ＬＥＤあるいは昼白色ＬＥＤ光源を用いるときは、作物の生育領域の外側に電球を配置することが好ましい。なぜなら、電球色ＬＥＤ光源あるいは昼白色ＬＥＤ光源は、図５に例示されるスペクトルを備えるＬＥＤ電球５０５に比して、青色成分の割合が多いため、虫の誘引効果をもたらす場合があるからである。
【０１６３】
また、図３６に示すように、連続点灯光源５０７の近くにトラップ５２０を設け、トラップ５２０内に入った虫が出られないようにして殺虫することがより好ましい。
【０１６４】
連続点灯光源５０７は、上述のトラップを用いるなどの目的がない場合は、圃場外へ向かう横方向の光の割合が大きくなる放射光分布を有することが好ましく、ＬＥＤ電球５０５の明期における横方向光度と同程度以上であることが好ましい。このような連続点灯光源５０７は、柱５０２に設置することのみに限定されず、人に近い歩道５１１の真横や住宅５１３の前に近い位置に設置することが好ましい。
【０１６５】
また、連続点灯光源５０７は、人間が連続点灯と認識できる程度に高い周波数、例えば１００Ｈｚ以上で点滅してもよい。
【０１６６】
ＬＥＤ電球５０５は、ピーク波長が５００ｎｍ〜６５０ｎｍ（緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色）の範囲であることが好ましく、５５０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲であることがより好ましい。また、ＬＥＤ電球は、０．５Ｈｚ以上６０Ｈｚ以下の周波数で点滅することが好ましい。
【０１６７】
図３７においては、１０Ｈｚの周波数の光源を用いたときの光強度の変化を示しているが、この光源の周波数を２０Ｈｚに変えると、横軸の時間スケールを１／２として読み替えることができる。このように光源の周波数を上げると、図３７に示す光強度の変動は人間がより認識しにくくなり、ほぼ連続光として感じられるためより好ましい。
【０１６８】
［実施の形態８］
実施の形態８は、光源の点滅が圃場外に漏れることによって周辺住民へ与える不快感を低減する照明システムである。図３９は、防虫効果を備える照明領域である圃場とその周辺領域を示す斜視図である。図３９に示されるように、歩道５１１に隣接して圃場５０１が設けられており、圃場に柱５０２が立てられている。柱５０２の間に電線５０３を張っており、電線５０３には等間隔にＬＥＤ電球５０５（ＬＥＤ光源２００と同じもの）を配置している。ＬＥＤ電球５０５は独立に周期的に点滅または光強度変化しており、その周期はたとえば明期幅２０ｍｓ、暗期幅８０ｍｓである。
【０１６９】
歩道５１１に近い柱５０２には人感センサ５１８が設置されている。人感センサ５１８に、歩行者５１５又は自転車５１６が近づくと、その動作を検知して、すべてのＬＥＤ電球５０５あるいは所定の範囲のＬＥＤ電球５０５を消灯する。人感センサ５１８が動作を検知しなくなると、検知センサが再び無人になったと判断して、ＬＥＤ電球５０５の点滅を再開する。
【０１７０】
なお、人感センサ５１８は、歩道を歩く歩行者５１５等を検知したときに、ＬＥＤ電球５０５を連続点灯させてもよい。これにより消灯の場合と同様に光源の点滅による周辺への影響をなくすことができる。また、人感センサ５１８は圃場５０１内の人間を検知してＬＥＤ電球５０５を消灯あるいは連続点灯させてもよい。これにより圃場５０１内の人が作業しやすくなる。上記の人感センサ５１８は、柱５０２に設置することのみに限定されるものではなく、歩道５１１に近い位置に設置することが好ましい。
【０１７１】
人感センサ５１８は、赤外線式（例えば焦電型センサ）、超音波式などの市販のセンサを用いることができる。車道５１２を走る車５１７はヘッドライトを備えており、ヘッドライトは、車道やガードレールを圃場５０１内のＬＥＤ電球５０５による照明よりはるかに明るく照らす。このため、必ずしも車の接近を検知してＬＥＤ電球５０５を消灯させる必要があるとは言えないが、車の走行時の安全性を向上させるために、人感センサ５１８が車５１７を検知して、車５１７の接近時にＬＥＤ電球５０５を消灯させることが好ましい。
【０１７２】
［実施の形態９］
実施の形態９は、大規模農場において植物を栽培するときの防虫用照明システムである。図４０は、大規模農場において植物を栽培するときの防虫用照明システムを示す模式的な斜視図である。図４０に示される防虫用照明システムでは、綿（コットン）の無農薬・減農薬栽培を想定しているが、このような作物のみに限られるものではない。
【０１７３】
図４０に示されるように、高さ２〜１０ｍ（例えば６ｍ）の柱３０１の上部に、１灯または２灯以上のＬＥＤ電球３０２を設置する。各ＬＥＤ電球３０２は、同期させることなく独立して例えば明期幅２００ｍｓ、暗期幅８００ｍｓの点滅による照明を行う。各ＬＥＤ電球３０２が照射する領域３０３には互いに重なりあう照射重なり領域３０４がある。ＬＥＤ電球３０２は、照射の重なりも考慮して圃場内の領域３０３を均一に照射するように考慮される。明期における最低照度が２ｍＷ／ｍ2（約１ルクス）、時間平均最低照度は０．４ｍＷ／ｍ2（約０．２ルクス）となるように設計される。これにより照射重なり領域３０４においては「非同期」の照明を行うこととなる。
【０１７４】
照射領域の柱３０１の配置間隔Ｗは、５０〜２５０ｍであることが好ましく、たとえば１２０ｍとすることができる。また、図４０中の間隔Ｄは、２０〜１５０ｍであることが好ましく、たとえば３０ｍとすることができる。１つの柱の前後に２灯のＬＥＤ電球３０２を設けることにより、照射範囲がやや細長くなっている。さらに、１つの柱に４方向を均等に照らすように４灯のＬＥＤ電球３０２を設置して間隔Ｄを広げてもよい。このように比較的高い柱を用いて照明を行うことにより、柱の数を減らすことができる。また、圃場内に照明用の電線を張らなくてもよいため、大型農機具を用いて圃場で作業するときにも作業の妨げにならない。
【０１７５】
なお、上述の実施の形態において、ＬＥＤ電球を光源として用いた場合のみを説明しているが、光源の種類は特に限定されるものではなく、例えばナトリウムランプその他の光源を用いてもよい。また、光源を連続点灯させつつ光源からの光を反射させるミラーを回転させて照射領域を断続的に照明してもよい。このような回転光源による断続照明は、点滅により劣化する光源を用いる場合に好適である。
【０１７６】
なお、上述の実施の形態の多くにおいては、短日植物において開花遅延させることなく防虫効果を有する照明栽培管理法について説明されたが、本発明は短日植物の照明栽培管理法に限定されるものではなく、防虫効果が求められる照明全般に適用できる。
【０１７７】
なお、街灯や従来用いられている連続発光する防蛾灯は、稲の開花遅延などの、栽培領域の周囲の環境への思わぬ悪影響を生じる場合があることが報告されている。これに対し上述の実施の形態に示した同期および非同期光源を用いた照明栽培方法は、防虫のために必要な平均照度を低くすることが可能なため、単に省エネルギーなだけでなく、栽培領域周辺の生物・生態系や、他の農作物などへの夜間照明による意図せぬ影響を防ぐことができる。特に非同期光源を用いた照明は、遠方から見たときにパルス発光によるちらつきが平均化されて連続光のように観察されるため、外部の生態系への影響はより少ない。
【０１７８】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１７９】
６０  キク、６１  成長点、１００，２００，５４０  ＬＥＤ光源、１１０  照明領域、１１１，２２２  基板、１１２  配線パターン、１１３  ワイヤ、１１５，２１５  ＬＥＤ素子、１１６  ＬＥＤチップ、１１７  封止樹脂、１１８  蛍光体、１２３  駆動回路、１２４  同期信号発生部、１３０  夜蛾類成虫、２１３  回路、２１３Ａ  整流回路、２１３Ｂ  パルス発生回路、２１３Ｃ  ＬＥＤ駆動回路、２２０  拡散板、２２４  放熱フィン、２２５  ソケット、３０１，５０２  柱、３０２  ＬＥＤ電球、３０３，３０４  領域、５０１  圃場、５０３  電線、５０５  ＬＥＤ電球、５０７  光源、５１０  円筒形の容器、５１１  歩道、５１２  車道、５１３  住宅、５１５  歩行者、５１６  自転車、５１７  車、５１８  人感センサ、５２０  トラップ、５３０  センサー、５４０  光源、５５０  パソコン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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