(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作物の第１の植物部分の栄養価を強化する方法において、前記第１の植物部分が、食用植物部分を有し、前記作物は、前記第１の植物部分に加えて、１以上の他の植物部分を有し、前記方法は、栄養強化照明期間の間に、少なくとも３００−４７５ｎｍ及び６００−８００ｎｍの１以上の範囲から選択された波長において光強度を持つスペクトル光分布を持つ園芸光で前記第１の植物部分の目標部分を照射し、前記１以上の他の植物部分が異なる光条件にさらされることを可能にすることを有し、前記栄養強化照明期間が、前記第１の植物部分の収穫前の２週間の期間内に開始され、前記第１の植物部分は、前記栄養強化照明期間中に、前記１以上の他の植物部分とは異なるスペクトル波長分布及び／又は強度を持つ前記園芸光を受け取る、方法。
【請求項２】
前記方法は、少なくとも５０μmol/sec/m2の光合成光束密度（単位面積ごとの毎秒の光子数で測定されるＰＰＦＤ）で前記目標部分に前記園芸光を提供することを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記園芸光が、３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長において実質的な光強度を持つスペクトル光分布を持つ、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の植物部分の前記目標部分を照射する前記園芸光の青：赤の前記光合成光束密度（ＰＰＦＤ）の比が１：２乃至１：５０の範囲内であり、赤及び青が、それぞれ６２５−６７５ｎｍ及び４００−４７５ｎｍの範囲を取る、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記園芸光が、少なくとも範囲６２５−６７５ｎｍから選択される波長において光強度を持つスペクトル光分布を持ち、前記目標部分がさらされる光合成光束密度（単位面積ごとの毎秒の光子数で測定されるＰＰＦＤ）が、前記波長範囲内で１００−４００μmol/sec/m2の範囲内である、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記園芸光が、日光及び人工光の１以上による存在する照明に加える補足光である、請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法が、前記第１の植物部分の成熟度を感知し、これに基づいて前記栄養強化照明期間の開始を決定することを有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記方法が、前記第１の植物部分の収穫の１週間前に前記栄養強化照明期間を開始することを有する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記方法が、第１の植物部分を持つ複数の作物を有する園芸応用において適用され、前記方法が、少なくとも部分的に前記複数の作物の間に配置される照明装置の園芸光で前記第１の植物部分を照射することを有する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
光源の行を有する２Ｄアレイに配置された複数の光源を有する照明装置が使用され、光源の１以上の行が、前記栄養強化照明期間中に、３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長において、前記栄養強化照明期間中の光源の１以上の他の行より高い光強度を持つ園芸光を提供する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記照明装置が、前記栄養強化照明期間中に、少なくとも３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長において光強度を持つスペクトル光分布を持つ園芸光を提供し、前記栄養強化照明期間中に、１以上の低い行が、１以上の前記波長範囲において、１以上の高い行より高い強度を持つ園芸光を提供し、前記１以上の高い行が、少なくとも６２５−７００ｎｍの範囲から選択される第１の波長において光強度を持つスペクトル光分布を持つ園芸光を提供する、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記方法が、多層に配置された第１の植物部分を持つ複数の作物を有する園芸応用において適用され、前記方法が、層内の前記複数の作物上に少なくとも部分的に配置される照明装置の前記園芸光で前記第１の植物部分を上部照射することを有する、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の植物部分が、花芽、種子、塊茎、植物全体の芽、根、球根からなるグループから選択される、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
光源の２Ｄアレイに配置された複数の光源を有する照明装置において、前記光源の２Ｄアレイが、光源の第１のサブセット及び光源の第２のサブセットを有し、前記第１のサブセット及び前記第２のサブセットが、個別に制御可能であり、前記照明装置は、栄養強化照明期間中に、少なくとも３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長において光強度を持つスペクトル光分布を持つ園芸光を提供するように構成され、前記光源の第１のサブセットが、前記栄養強化照明期間中に、１以上の前記波長範囲において、前記光源の第２のサブセットより高い強度を持つ園芸光を提供し、前記照明装置は、作物の食用植物部分を有する第１の植物部分の成熟度を感知するセンサを有し、前記照明装置は、該成熟度に基づいて前記栄養強化照明期間の開始を決定する、照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光により食用植物部分の栄養価を高める方法、及びそのための照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
園芸照明は、塔技術分野において既知である。ＵＳ２０１００３１５６２は、例えば、温室内の作物を照らすように温室農業に使用する照明設備であって、照らされるべき作物の上に設けられた、ランプのような複数の光源と、前記光源に対する複数の調光装置とを有し、前記調光装置が、所定のパターンによって前記調光装置と協働して前記光源の光強度を周期的に自動的に変化させる制御手段を備えることを特徴とする照明設備が記載されている。ＵＳ２０１００３１５６２は、それぞれ、温室農業に対する方法及び照明設備を提供することを目的とする。特に、前記光源は、複数のグループに分割され、前記照明設備は、使用時に、各グループのパワーが、所定のパターンによって変化するのに対し、異なるグループのパターンは、たがいに対して位相シフトされ、結合グループにより消費される電力が、別のグループのパワー変化の合計より小さく変化するように、より具体的には、前記結合グループにより消費される電力が、単一のグループのパワー変化より小さく変化するように、より具体的には、前記結合グループにより消費される電力が、最小の可能な範囲に変化する、又は少なくとも仮想的には変化しないように設計される。特に、全てのパターンは、同じであるが、互いに対して位相シフトされているだけである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
植物は、光、ＣＯ2及びＨ2Ｏを炭水化物（糖）に変換するのに光合成のプロセスを使用する。これらの糖は、代謝プロセスの燃料とするのに使用される。過剰の糖は、バイオマス形成に使用される。このバイオマス形成は、茎成長、葉面積の増大、開花、果実形成等を含む。光合成に関与する光受容体は、葉緑素である。光合成とは別に、光周性屈光性及び光形態形成は、放射線と植物との間の相互作用に関連する代表的なプロセスであり、
・光周性は、（例えば、開花を誘導するように）植物が放射線の周期性を感知及び測定しなくてはならない能力を示し、
・屈光性は、放射線に向かう及び離れる植物の成長運動を示し、
・光形態形成は、放射線の質及び量に応じた形の変化を示す。
【０００４】
葉緑素の２つの重要な吸収ピークａ及びｂは、赤及び青領域、それぞれ、特に６２５−６７５ｎｍ及び４２５−４７５ｎｍに配置される。加えて、近ＵＶ（３００−４００ｎｍ）及び遠赤外領域（７００−８００ｎｍ）において他の局在化されたピークも存在する。主要な光合成活動は、波長範囲４００−７００ｎｍ内で行われるように見える。この範囲内の放射線は、光合成有効放射線（ＰＡＲ）と称される。
【０００５】
植物の他の光感知プロセスは、フィトクロムを含む。フィトクロム活動は、葉拡張、近隣知覚、避陰、茎成長、種子発芽及び開花誘導のような異なる応答を誘導する。フィトクロム光システムは、それぞれ、６６０ｎｍにおける赤及び７３０ｎｍにおける遠赤に感度ピークを持つ２つの形式のフィトクロム、Ｐｒ及びＰｆｒを含む。
【０００６】
園芸において、光合成光束密度（ＰＰＦＤ）は、単位面積当たりの毎秒の光子数（μmol/sec/m2、molは６×１０23個の光子に相当する）で測定される。実際に、特にトマトに対して、例えばインタライティング（下記参照）を適用する場合、使用される赤のＰＰＦＤは、典型的には、２００マイクロmol/sec/m2でありうる。青：赤の比は、（それぞれ６２５−６７５ｎｍ及び４００−４７５ｎｍの範囲の赤及び青を用いて）典型的には１：７である。特に、光合成光束密度は、約１０％の青及び約９０％の赤を有しうる。ＰＰＦＤは、フォトダイオードから決定される又は光電子増倍管を用いて直接的に測定されることができる。
【０００７】
植物成長は、光の量だけでなく、植物に対する光のスペクトル組成、持続時間及びタイミングにも依存する。これらの態様に関するパラメータ値の組み合わせは、植物を成長させる「光レシピ」と称される。
【０００８】
ＬＥＤは、以下のように園芸照明において様々な役割を果たすことができる。
１．補足照明：自然の日光を補足する照明が、（例えばトマトの）生産量を増大する又は例えば作物価格が高くなりうる秋、冬及び春の間に作物生産を拡張するために使用される。
２．光周期照明：日々の光の持続時間は、多くの植物に対して重要である。２４時間サイクル内の明るい及び暗い期間の比は、多くの植物の開花応答に作用する。補足照明を用いてこの比を操作することは、開花の時期を調整することを可能にする。
３．植物工場における日光なしの園芸。
４．組織培養。
【０００９】
温室における秋、冬及び春の間（又は多層栽培において一年中）に補足照明を提供するために、一般に、植物に対して十分に一様な光分布を保証するために植物の上の比較的高い場所に取り付けられなければならない高出力ガス放電ランプが使用される。現在、温室において、６００から１０００Ｗの範囲の異なるタイプの高出力ランプ（例えば、高出力ＨＩＤ）が、植物に補足光を提供するのに使用される。１つの欠点は、植物の上の位置から、植物の下部に到達する光の量が、かなり制限されることである。同時に、植物の下部は、しばしば、補足光をもっとも必要としている。同じジレンマは、植物の上に取り付けられる半導体照明を使用する場合に残る。それにもかかわらず、ＬＥＤ照明、特に半導体照明は、放電ベースの照明を超えるいくつかの利点を持つ。
【００１０】
栄養は、健康を維持又は向上するのに必要とされる化学物質である。栄養は、組織を構築及び修復するのに使用され、身体プロセスを調整し、エネルギに変換され、使用される。栄養は、主に二次的な代謝産物として、植物により生成される。代謝産物は、代謝の生産物である。一次的な代謝産物は、通常の植物成長及び発達に直接的に関与する。二次的な代謝産物は、通常の成長、光合成、繁殖又は一次的機能において役割がいまだ発見されていない植物により生成された化学物質である。植物により生成された栄養の例は、炭水化物、タンパク質、ビタミン、抗酸化物質及びフラボノイド等である（フラボノイドは、花の着色に対する最も重要な植物色素であり、これらの摂取は、例えば冠動脈疾患を減少させるのに役立つ）。
【００１１】
植物は、主に光が豊富である環境において栄養を生成する。これらは、糖の過剰プールから生成され、植物が成長に割り当てることができない糖から構成されるので「コストフリー」である。
【００１２】
成長が、（園芸利用において）ほとんどの環境において達する利用可能な光の量により制限される環境の下で、植物又は果実成長と栄養の生成との間に負の相関が存在する。換言すると、ほとんどの環境において、実質的に全ての光が、栄養を生成する代わりに成長に割り当てられる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明の態様は、好ましくは少なくとも部分的に上記の欠点の１つ以上を取り除き、好ましくは栄養の生成を強化／刺激する、園芸利用に対する代替的な照明方法を提供すること及び／又は園芸利用に対する代替的な照明装置を提供することである。
【００１４】
例えば、ランプを植物の間に配置することが提案される。特にＬＥＤを使用する場合、ＬＥＤは、ＬＥＤとの接触で植物の葉の燃焼を引き起こさずに植物の間で一様な照射を提供するように分散されることができるので、これは、１つの可能性である。補足照明のこの方法は、インタライティングと称される（図１ａを参照）。しかしながら、以下に記載されるように、ＬＥＤ照明は、特定の実施例において、園芸又は作物部分を非一様に照射するのに使用されてもよく、例えば（果実のような）園芸の異なる部分に対処するために、光の異なるスペクトル分布が、望ましくてもよい。
【００１５】
果実重量、外観及び物理的強度を発達させるために、作物は、様々なプロセスに対してスペクトルの様々な部分を使用する。特に、それぞれ４４０−４７０ｎｍの間及び約６６０ｎｍの波長を持つスペクトルの青及び赤領域の光子は、植物により吸収され、光合成及び他の発達プロセスに対して効率的に使用される。結果として、発せられる光子の量に対する生産量を最大化するために、光源のスペクトル組成が、好ましくは、最良の結果をもたらす特定のスペクトル領域に制限されるべきである。したがって、狭いスペクトル放出範囲により、ＬＥＤは、園芸利用に対して非常に適切であり、非常に効率的である。
【００１６】
様々な植物の特定の必要性に拡大すると、様々な植物が、ユニークなスペクトル光組成から利益を得ることができることが明らかになる。一例を与えると、ある成長段階のある植物は、約５％の青色光及び約９５％の赤色光の量を必要としうるのに対し、他の植物及び／又は前記植物の他の成長段階は、最良の成長及び発達に対して約１０％の青色光及び約９０％の赤色光を必要としうる（上記記載も参照）。更に、ある植物は、前記スペクトルを遠赤外に、すなわち約７５０ｎｍのように、範囲６７５−８００ｎｍ内のような６７５ｎｍを超えて、拡張する場合に、より効率的に発達しうる。結果として、どのタイプの作物も、特定のスペクトル、したがって、特定のＬＥＤ選択／組み合わせを必要としてもよく、結果として膨大な量の異なるＬＥＤタイプ及び数を生じうる。したがって、園芸照明において、低い生産コストを持つ、作物の特定の必要性をカバーするが、同時にエネルギ使用において効率的である幅広い生産範囲を必要とするか、又はＬＥＤモジュール製造コスト及び植物栽培者の所有のコストに関して手頃であり、フレキシブルである製品を必要とするかのいずれかであることを意味する。
【００１７】
本願の発明者は、成長及び生産に対して最適な条件下で果実又は野菜を成長させ、収穫前の数日の間にのみ追加の栄養価のために光を使用することを提案する。また、果実を持つ植物の場合に、追加の栄養価に対するこの光を主に果実に向ける。したがって、特に特定のスペクトル光分布を持つ、放射線（光）を提供することにより、（特定の時間期間において）栄養が構築され、これにより食用植物部分における栄養価が高められる（増大される）。
【００１８】
したがって、第１の態様において、本発明は、作物の第１の植物部分の栄養価を高める方法を提供し、ここで前記第１の植物部分は、（少なくとも部分的に地面より上でありうる）食用植物部分を有し、前記方法は、好ましくは、１つ以上の他の（地上）植物部分が異なる光条件にさらされることを可能にしながら前記第１の植物部分の栄養の形成を強化するように選択される園芸光で前記第１の植物部分の目標部分を特定の期間（ここで「栄養強化照明期間」又は単に「期間」とも示される）の間に照射することを有し、前記栄養強化照明期間は、前記第１の植物部分の収穫前の２週間内に開始される。
【００１９】
このようにして、前記食用植物部分は、好ましくは、栄養価の構築を強化する園芸光で照射される。前記植物の他の部分は、光を受けない、又はより少ない光又は他の光（下記参照）を受けてもよい。これが収穫前の短時間に行われると、最良の結果が得られうる。
【００２０】
（前記第１の植物部分の栄養の形成を強化するように選択された）園芸光を使用する前記栄養強化照明期間は、収穫前の２週間内に開始しうる。これは、この期間が収穫の１週間前等に開始されてもよいことを意味する。したがって、一実施例において、前記方法は、前記第１の植物部分の収穫の１週間前に前記栄養強化照明期間を開始することを有する。
【００２１】
前記期間は、固定時間に開始してもよく、又は例えば前記第１の植物部分の成熟度に依存する時間に開始してもよい。したがって、人間の知覚により及び／又は（光学）センサを用いて、前記作物及び／又は前記第１の植物部分の状態が、評価されてもよく、これに基づいて、前記栄養強化照明期間が、（収穫前の２週間内のどこかで）開始されてもよい。この評価に基づいて、収穫時間及び／又は日程がセットされ、これに基づいて、前記園芸光が、前記第１の植物部分に加えられることさえあってもよいが、計画された収穫から２週間内より早くはない。したがって、一実施例において、前記方法は、前記第１の植物部分の成熟度を感知すること、及びこれに基づいて前記栄養強化照明期間の開始を決定することを有する。これは、光学的センサを用いて行われてもよいが、（代謝産物存在及び／又はスペクトルを評価する）ガスセンサ及び／又は栄養摂取センサのような１以上の他のセンサが、使用されてもよい。
【００２２】
前記栄養強化照明期間は、収穫の２週間前より早くない時間に開始するが、前記方法は、必ずしも、前記栄養強化照明期間中に（又は前記栄養強化照明期間の開始後に）前記園芸光を用いる前記第１の植物部分の一定の照射を伴うわけではない。例えば、昼‐夜スキームが、従われてもよい。更に、照射強度又はフルエンスは、（このように）時間とともに変化してもよく、オプションとして、１以上のセンサを用いるような、前記作物及び／又は第１の植物部分の評価に依存してもよい。これに基づいて、前記フルエンスは、最良の結果を提供するように適合されてもよい。更に、前記照射強度は、植物工場内の周辺光強度に依存してもよく、前記周辺光強度も、時間依存でありうる。したがって、一実施例において、前記園芸光の強度は、可変でありうる。このようにして、栄養価は、良好に制御されることができ、オプションとして、（栄養価及び／又はサイズの点で）より一様な果実のような第１の植物部分が、得られることができる。
【００２３】
本発明は、このように、単一の作物の異なる部分が異なる光条件にさらされることを可能にする。したがって、（食用）第１の植物部分は、前記栄養強化照明期間中に、例えば（非食用の）他の（地上）（非食用）植物部分とは異なるスペクトル波長分布及び／又は強度を持つ光を受け取りうる。少なくとも前記第１の植物部分が受ける光は、（少なくとも部分的に）制御されうるのに対し、オプションとして、更に特別に、他の植物部分が受ける光も、制御されうる。前記他の植物部分は、このように、光（光条件）を受けてもよいが、他の強度及び／又は特に前記第１の植物部分とは他のスペクトル波長分布を持つ光である。したがって、前記第１の植物部分は、前記作物の（地上の）残りとは他の光レシピにさらされるように前記栄養強化照明期間中に光日さらされるようにみられることができる。当業者に明らかであるように、例えば根が、土壌のような完全光九州媒体内である実施例において、これらは、光条件にさらされるとみなされない。フレーズ「光条件にさらされる」及び同様のフレーズは、特に、光条件にさらされる部分が受けるのは、一般に少なくとも全ての地上部分が光を受けることができるようなものである。
【００２４】
他の態様において、本発明は、例えばこの方法において使用されうる照明装置（又は照明器具）をも提供する。したがって、他の態様において、本発明は、複数の光源、特に光源の２Ｄアレイに配置されたものを有する照明装置を提供し、前記光源の２Ｄアレイは、第１のサブセットの光源及び第２のサブセットの光源を有し、前記第１のサブセット及び前記第２のサブセットは、個別に制御可能であり、特定の実施例において、前記照明装置は、栄養強化照明期間中に、少なくとも３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長において光強度を持つスペクトル光分布を持つ園芸光を提供するように構成され、前記栄養強化照明期間中に、前記第１のサブセットの光源は、１以上の前記波長範囲において、前記第２のサブセットの光源より高い強度を持つ園芸光を提供する。これら２以上のサブセットは、照明時間、光強度及びスペクトル光分布の１以上に対して個別に制御可能でありうる。他の実施例において、前記照明装置は、上で規定されたようなものであるが、前記複数の光源は、１Ｄアレイに配置される。
【００２５】
この照明装置は、所望の光を示された期間に前記（食用）植物部分の目標部分に提供しうる。前記装置は、更に以下に説明される。
【００２６】
用語「園芸」は、人間が使用するための（集約的な）植物栽培に関し、活動において非常に多様であり、食糧に対する植物（果実、野菜、キノコ、料理用ハーブ）及び非食糧作物（花、木及び低木、芝草、ホップ、ブドウ、医療用ハーブ）を含む。用語「作物」は、育てられる又は育てられた園芸植物を示すようにここで使用される。食糧、衣服等に対して大規模で育てられる同種の植物は、作物と称されうる。作物は、例えば食糧、家畜飼料、燃料として又は他の経済的目的で収穫されるように育てられる非動物種又は異種である。用語「作物」は、複数の作物に関してもよい。園芸作物は、特に、食糧作物（トマト、コショウ、キュウリ及びレタス）、及びトマト植物、コショウ植物、キュウリ植物等のような、このような作物を（潜在的に）持つ植物を示してもよい。園芸は、ここで、一般に、例えば作物及び非作物植物に関してもよい。作物植物の例は、米、小麦、大麦、オート麦、ひよこ豆、えんどう豆、ササゲ、レンティル、緑のひよこ豆、黒いひよこ豆、大豆、インゲン豆、モスビーン、リンシード、ゴマ、インド豆、サンヘンプ、唐辛子、ナス、トマト、キュウリ、オクラ、ピーナッツ、ジャガイモ、トウモロコシ、パールミレット、ライ麦、アルファルファ、大根、キャベツ、レタス、コショウ、ヒマワリ、テンサイ、キャスター、レッドクローバー、ホワイトクローバー、紅花、ほうれん草、玉ねぎ、ニンニク、カブ、スカッシュ、メロン、スイカ、キュウリ、カボチャ、ケナフ、アブラヤシ、ニンジン、ココナッツ、パパイヤ、サトウキビ、コーヒー、ココア、紅茶、リンゴ、梨、桃、サクランボ、ブドウ、アーモンド、イチゴ、パインアップル、バナナ、カシュー、アイリッシュ、キャッサバ、太郎、ゴム、ソルガム、綿、小麦、キマメ、及びタバコである。特に関心があるのは、トマト、キュウリ、コショウ、レタス、スイカ、パパイヤ、リンゴ、ナシ、桃、サクランボ、ブドウ及びイチゴである。
【００２７】
前記第１の植物部分は、特に、食用植物部分である。したがって、１以上の人類文化において食用であると既知である植物の一部（作物）である。本発明は、このように、レタスのように（実質的に）全体的に食用であるタイプの作物に向けられないが、食用であるとみなされる明らかに区別可能な部分と、（本質的に）食用ではないとみなされる１以上の他の部分を持つタイプの作物に向けられる。例えば、食用である果実と、食用ではない葉及び茎を持つ果実作物を示しうる。
【００２８】
前記第１の部分、又は前記食用部分は、特に、少なくとも部分的に地面より上である。したがって、本発明は、時々、しばしば又は常に少なくとも部分的に地面より上であるが、少なくとも部分的に地面の中である食用部分を持つと知られている作物に適用されてもよい。例えば、しばしば地面より上の部分を持つ玉ねぎを考慮してもよく、非食用部分は、とりわけ、地面より上の葉である。したがって、本発明は、特に、（ａ）少なくとも部分的に地面より上である果実のような食用部分、及び（ｂ）前記第１の部分より実質的に食用ではない（又は全く食用ではない）１以上の（他の）（地上の）植物部分を有する作物に適用される。もちろん、前記作物は、複数のこのような部分を有してもよい。したがって、用語「第１の部分」又は「食用」部分、及び同様の用語は、（１つの作物により含まれる）複数のこのような部分を示してもよい。更に、用語「作物」は、複数の作物を示してもよい。他の植物部分は、特に、地上の植物部分（ここで「他の地上植物部分」とも示される）である。
【００２９】
用語「第１の植物部分」が、複数の第１の植物部分を示してもよいことに注意する。オプションとして、これらは、異なるタイプの植物部分、例えば（食用であるとみなされない（地面より上の）植物の他の部分と組み合わせて）異なるタイプの食用部分を有する作物であってもよい。
【００３０】
用語「地面」は、特に、「土壌」又は「培養土」に関し、この中に、前記作物は、根のほとんどを持つ。しかしながら、地面は、原理的に、植物が土壌なしの媒体で育てられる（及び前記作物に対する栄養が水を介して分散される）水耕栽培のような、作物が根を下ろし、成長する他の媒体を示してもよい。一般に、（成長後に）前記媒体より上である植物部分、及び（実質的に）前記媒体より下である植物部分、特に根が存在する。
【００３１】
上で示されたように、特に、本発明は、好ましくは少なくとも部分的に地面より上である食用部分を有する作物に適用される。したがって、特に、前記第１の植物部分は、花の芽、種子、塊茎、植物全体の芽、根、球根、マメ科植物、料理の野菜として使用されている植物の果実、及び料理の果物からなるグループから選択される果実又は野菜である。用語「果実」は、特に、例えば甘い風味を持つ植物の食用部分として記載されることができる料理の意味に関する。用語「野菜」は、特に、例えばおいしい味を持つ植物の食用部分として記載されることができる料理の意味に関してもよい。
【００３２】
花芽の例は、例えばブロッコリー、カリフラワー、グローブアーティチョーク、ケーパー等であり、種子の例は、例えば、スイートコーン（トウモロコシ）、エンドウ豆、豆等であり、塊茎の例は、例えば、ジャガイモ、エルサレムアーティチョーク、サツマイモ、サトイモ、及び山芋（通常はジャガイモが部分的に地上にあることに留意されたい）等であり、全植物の芽の例は、例えば、大豆（もやし）、緑豆、ウーラット、及びムラサキウマゴヤシ等であり、部分的に地面より上でありうる根の例は、ビート、大根、ルタバガ、カブ等であり、球根の例は、タマネギ等であり、野菜として使用されるが植物学的な意味では果物の例は、トマト、キュウリ、カボチャ、ズッキーニ、カボチャ、ピーマン、ナス、トマティロ、ハヤトウリ、オクラ、パンノキ、アボカド等であり、マメ科植物の例は、サヤマメ、レンズ豆、サヤエンドウ、大豆等であり、料理の果実の例は、マスクメロン、スイカ、キュウリ、カボチャ、ケナフ、油やし、ニンジン、ココナッツ、パパイヤ、リンゴ、ヘッジリンゴ、ナシ、モモ、サクランボ、ブドウ、グレープフルーツ、イチゴ、パインアップル、バナナ、ザクロ、キウイフルーツ、クランベリー、ブルーベリー、ヒョウタン、メロン、オレンジ、レモン、ライム、ブラックベリー、ラズベリー、ボイセンベリー、イチジク、マルベリー、ローズヒップ等である。また、木の実は、これに属することができるが、これらの一部は異なるクラスで見つけられることができる。関連しうる木の実は、例えばアーモンド、ペカン、クルミ、カシューナッツ、チリヘーゼルナッツ、マカダミア、（マラバル）栗、（マメ科植物とみなされることができる）ピーナッツ、ピスタチオナッツ等である。
【００３３】
良好な結果は、前記第１の植物部分が、ＵＶ／青及び／又は赤（外）光、特にこれら全てのタイプの光で照射される場合に得られうる。したがって、一実施例において、前記園芸光は、少なくとも３００−４７５ｎｍ及び６００−８００ｎｍの範囲の１つ以上から選択された波長における光強度を持つスペクトル光分布を持つ。したがって、一実施例において、前記園芸光は、少なくとも３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長における光強度を持つスペクトル光分布を持つ。
【００３４】
特に、前記園芸光は、少なくとも３００−４７５ｎｍ（特に少なくとも４００−４７５ｎｍの範囲）及び６００−８００ｎｍの（両方の）範囲内の波長における光強度を持つスペクトル光分布を持つ。特に、前記園芸光は、少なくとも３００−４００ｎｍ，４００−４７５ｎｍ及び６００−８００ｎｍの範囲内の波長における光強度を持つスペクトル光分布を持つ。特に、前記園芸光は、実質的に示された範囲内のスペクトル光分布を持つ。赤（外）園芸光に関して、栄養生成の強化に対する前記園芸光は、特に、少なくとも６００−８００、特に６００−７３０ｎｍ、例えば６００−７００ｎｍ、特に６２５−７００ｎｍ、例えば特に６２５−６７５ｎｍの範囲内の波長における光強度を持つスペクトル光分布を持つ。
【００３５】
良好な結果に対して、前記方法は、特に、少なくとも５０μmol/sec/m2、特に少なくとも７０μmol/sec/m2、特に少なくとも１００μmol/sec/m2の単位面積ごとの毎秒の光子数（μmol/sec/m2）で測定された光合成光束密度（ＰＰＦＤ）で前記目標部分に前記園芸光を提供することを有してもよい。これは、典型的には、温室地表面のような園芸生産領域のm2ごとに導入される光として指定される。より一般的な用語において、ＰＰＦＤの定義における面積は、園芸生産サイトの照射面積である。前記園芸生産サイトに対する他の用語は、温室又は多層植物工場のような園芸生産施設である。したがって、ＰＰＦＤに対して、照射面積により除算される毎秒の園芸光光子数が、使用されてもよい。多層栽培の場合、下記参照し、各層（又は棚）の面積が考慮される。インタライティングの場合、下記参照し、ＬＥＤグリッドの（縦）表面積が考慮されてもよい。
【００３６】
赤／青の比は、最良の栄養生成条件を提供するように選択されうるように見える。一実施例において、前記第１の植物部分の前記目標部分を照射する前記園芸光の青：赤の光合成光束密度（ＰＰＦＤ）の比は、それぞれ６００−８００ｎｍ及び４００−４７５ｎｍの範囲を取る赤及び青を用いて、１：２−１：５０の範囲内である。特に、前記第１の植物部分の前記目標部分を照射する前記園芸光の青：赤の光合成光束密度（ＰＰＦＤ）の比は、それぞれ６２５−６７５ｎｍ及び４００−４７５ｎｍの範囲を取る赤及び青を用いて、１：５−１：２０の範囲内である。
【００３７】
栄養強化に対する園芸光は、このように、特に、赤色光及び（オプションとして）いくらかの青色光を含みうる。一実施例において、前記園芸光は、少なくとも範囲６２５−７３０ｎｍ、特に６２５−６７５ｎｍから選択される波長における光強度を持つスペクトル光分布を持ち、前記目標部分がさらされる、単位面積ごとの毎秒の光子数（μmol/sec/m2）で測定される（前記波長範囲内の）光合成光束密度（ＰＰＦＤ）は、１００−４００μmol/sec/m2の範囲内である。他の実施例において、好ましくは前者と組み合わせて、前記園芸光は、少なくとも範囲４００−４７０ｎｍから選択される波長における光強度を持つスペクトル光分布を持ち、前記目標部分がさらされる、単位面積ごとの毎秒の光子数（μmol/sec/m2）で測定される（前記波長範囲内の）光合成光束密度（ＰＰＦＤ）は、２−１００μmol/sec/m2の範囲内である。他の実施例において、好ましくは前者と組み合わせて、前記園芸光は、少なくとも範囲３００−４００ｎｍから選択される波長における光強度を持つスペクトル光分布を持ち、前記目標部分がさらされる、単位面積ごとの毎秒の光子数（μmol/sec/m2）で測定される（前記波長範囲内の）光合成光束密度（ＰＰＦＤ）は、１−５０μmol/sec/m2の範囲内である。
【００３８】
本発明の方法は、前記目標部分が他の形で受け取られるより多くの特定の種類の光を得るように、前記目標部分に光を提供することを含む。前記目標部分に対する前記園芸光は、前記作物がさらされる光のみであってもよい。しかしながら、前記作物が何としても光にさらされる、又は前記作物の少なくとも一部が何としても光にさらされることもありうる。したがって、前記園芸光は、日光及び人口光の１以上による存在する照明に加える補足光であってもよい。
【００３９】
園芸作物は、特に、温室で育てられてもよい。したがって、本発明は、特に、温室における前記装置及び／又は前記方法の適用に関する。前記装置は、植物間、又は植物となるものの間に配置されてもよく、これは、「インタライティング」と称される。トマト植物のような、ワイヤ上の園芸栽培は、インタライティングに対する応用の特定の分野でありえ、この応用は、本願の装置及び方法を用いて対処されうる。前記装置は、植物又は植物になるものの上に配置されてもよい。特に、園芸作物が互いの上の層において育てられる場合、人工照明が必要である。多層で園芸作物を育てることは、「多層栽培」として示され、植物工場において行われうる。また、多層栽培において、前記装置及び／又は方法は、適用されうる。
【００４０】
したがって、他の態様において、本発明は、特に温室（植物工場）及び多層植物工場を有するグループから選択される、園芸サイト又は植物工場とも称されうる、園芸応用をも提供し、前記園芸応用は、ここに記載されるような照明装置を有する。一実施例において、このような園芸応用は、複数の前記照明装置を有し、前記照明装置は、オプションとして、前記園芸応用内の作物を（横から）照射するように構成される。他の実施例において、前記園芸応用は、多層作物栽培に対する複数の層を有し、前記園芸応用は、前記複数の層内の作物を照らすように構成される複数の前記照明装置を有する。インタライティングが使用される実施例において、ＬＥＤグリッドのような前記照明装置は、一般に、縦に配置されるのに対し、多層作物栽培を用いる実施例において、ＬＥＤグリッドのような照明装置は、一般に、水平に配置されるが、（より小さなサイズの）インタライティングは、多層作物栽培に使用されてもよい。
【００４１】
特に、園芸作物が（園芸配置として示されることができる）行において栽培される温室において、本発明の方法は、前記作物の横からの又は実質的に水平な照射を実現するように使用されてもよく、これは、横照明とも称されうる。フレーズ「作物の横からの照射」は、特に、前記作物の栽培プロセスの少なくとも一部の間に、前記作物が横から照射されるような前記照明装置の構成を示す。これは、（追加の）上部照明を除外しないが、本発明の方法の少なくとも前記照明装置は、前記作物が、前記作物の栽培プロセスの少なくとも一部の間に前記作物の横から照射されるように構成される。行における作物の栽培を仮定すると、前記照明装置の少なくとも一部、特にその発光面の少なくとも一部は、前記作物の行の間に配置されてもよい。したがって、本発明の一実施例による方法において使用される前記照明装置の前記園芸光の少なくとも一部は、水平伝搬成分を持ち、１以上の作物を照射してもよい。現在の温室における既知の上部照明装置を用いて、これは可能ではない。横照明の利点は、前記作物が、より良好に（より完全かつ一様に）照射されることができ、エネルギ使用がより効率的であり、したがって、合計エネルギ消費が減少されることができることであり、特に本発明の装置を用いて、（例えば作物及び／又は照射されるべき作物の部分の高さに依存して）作物の全体又は一部を照射する及び／又は特定の栽培スタジアムにおいて前記作物の要求を満たすように特定の色を選択するように前記装置の一部を選択的に駆動することが、可能でありうる。
【００４２】
したがって、一実施例において、本発明は、前記方法が第１の植物部分を持つ複数の作物を有する園芸応用において適用される実施例をも提供し、前記方法は、前記複数の作物の間に少なくとも部分的に配置される照明装置の園芸光で前記植物部分を照射することを有する。これは、「インタライティング」とも称される。
【００４３】
特に、特に光源の行を有する２Ｄアレイに配置された、複数の光源を有する照明装置が使用されてもよく、１以上の（行の）光源は、前記栄養強化照明期間中に、前記栄養強化照明期間中の１以上の他の（行の）光源より、３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長において高い光強度を持つ光を提供するように構成される。このようにして、例えばより低い（行の）光源は、前記栄養強化照明期間中に栄養強化照明を提供しうるのに対し、より高い（行の）光源は、植物栽培及び発達に対して有益でありうる栽培光のような他のタイプの照明を提供してもよい。したがって、この照明装置は、特に、インタライティング装置、すなわち、実施例において前記装置の両側に光を提供し、（したがって）（少なくとも部分的に）前記作物の間に配置されうる装置として使用されてもよい。したがって、特定の実施例において、前記照明装置は、前記栄養強化照明期間中に、少なくとも（特に実質的に）３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長（の両方）における光強度を持つスペクトル光分布を持つ光を提供するように構成され、前記栄養強化照明期間中に、１以上の低い行は、１以上の高い行より、前記波長範囲の１以上において高い強度を持つ園芸光を提供する。上で示したように、１以上の高い行は、前記栄養強化照明期間中に、少なくとも６００−８００ｎｍの範囲から選択される第１の波長における光強度を持つスペクトル光分布を持つ園芸光を提供する。典型的には、常にではないが、前記第１の植物部分は、前記作物の低い部分において見つけられ、したがって、用語低いは、前記作物の果実の位置に関連する。
【００４４】
上で示したように、一部の例において、代わりに又は加えて、上部照明も望ましいかもしれない。上部照明は、特に、多層応用の場合に関連しうる。したがって、他の実施例において、前記方法は、多層に配置された第１の植物部分を持つ複数の作物を有する園芸応用において適用され、前記方法は、少なくとも部分的に層内の前記複数の作物上に配置される照明装置の園芸光で前記植物部分を上部照明することを有する。再び、前記照明装置は、複数の光源を有してもよく、１以上の光源は、前記栄養強化照明期間中に、前記栄養強化照明期間中の１以上の他の光源より、３００−４７５ｎｍの範囲から選択される第１の波長及び／又は６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長における高い光強度を持つ園芸光を提供するように構成される。
【００４５】
前記栄養強化照明期間中に前記目標部分に光を提供するように構成される前記光源、及び前記他の光源は、一実施例において、個別に制御可能であってもよい。他の実施例において、前記照明装置は、少なくとも第１のサブセット及び第２のサブセットを持つ複数の光源を有し、前者は、前記栄養強化照明期間中に栄養強化光に対して使用されてもよく、後者は、前記作物の他の部分を照らすのに使用されてもよい。これらのサブセットは、（色、強度及び時間の１以上に関して）個別に制御可能であってもよい。
【００４６】
前記第１のサブセットは、光の光分布が可変でありうる１以上の光源を有してもよいことに注意する。前者と組み合わせられてもよい他の実施例において、前記第１のサブセット及び／又は前記第２のサブセットは、異なるタイプの光を提供する複数の光源を（各々）有してもよい。前記サブセット内の前記光源の光強度を制御することにより、前記サブセットの光のスペクトル分布が制御可能である。
【００４７】
特定の実施例において、前記照明装置は、接続ワイヤを持つＬＥＤのオープングリッド又はメッシュに基づいてもよく、前記ＬＥＤのグリッド又はメッシュは、グリッド面を規定し、特に、前記ＬＥＤは、前記グリッド面に垂直な光軸を持つ光のビームにおいて園芸光を提供するように構成される（下記参照）。前記ＬＥＤの無期は、一実施例において、前記グリッド面の前方（Ｆ）又は第１の側からの送光と、後方（Ｂ）又は第２の側からの送光を交互に行ってもよい。したがって、ＬＥＤの総数のサブセット（又はＬＥＤ配置）は、互いに対して逆平行に構成されてもよい（下記参照）。前方及び後方は、構成に依存して、入れ替えられることができることに注意する。
【００４８】
更に、一実施例において、前記ＬＥＤは、駆動電圧が、前記ＬＥＤグリッドのサイズにかかわらず一定に保たれることができるようにグループ分けされてもよい。特に、一実施例において、前記グリッド内の前記ＬＥＤは、異なる色の光を発してもよい。特定の色を発する全てのＬＥＤは、サブグリッド（サブセット）に配置されてもよく、サブグリッドは、照射一様性を最大化するように織り交ぜられてもよい。一実施例において、前記ＬＥＤ及び電流ワイヤは、例えば前記グリッドの開口に対応する適切な場所に孔を持つプラスチックの２つのシートの間に挟まれた、透明プラスチック又はホイルでおおわれる。
【００４９】
前記照明器具が、（未来の）作物の間に配置されるように構成されうるという事実とは別に、前記照明装置は、多層栽培に対する上部照明装置として使用されてもよい。このＬＥＤ構成は、このように、インタライティングにおいて、しかし多層照明を含む、上部照明のような他のタイプの照明においても適用されうる。したがって、本発明は、インタライティング応用に限定されない。上部照明を使用する場合、前記照明装置は、一般に、前記照明装置の片側に光を提供するように構成される。したがって、  一実施例において、前記光源、特にＬＥＤは、一方向における光、例えばグリッドベースの照明装置のような照明装置の片側から発する光を提供するように構成される。これは、例えば、上部照明に対して関心がありうる。他の実施例において、前記光源、特にＬＥＤは、２つの実質的に反対方向の光、例えばグリッドベース照明装置のような照明装置の両側から発する光を提供するように構成される。これは、例えばインタライティングに対して関心がありうる。
【００５０】
したがって、一態様において、本発明は、作物に（補足）園芸光を提供する方法を提供し、前記方法は、照明装置の園芸光で前記作物を照射することを有し、前記照明装置は、１Ｄアレイ又は２Ｄアレイのような、複数の光源、特に複数のＬＥＤを有するアレイ、一部の実施例においては、特に、複数の光源、特に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）及び貫通孔を有するグリッドを有し、前記ＬＥＤは、（使用中に）前記（補足）園芸光を提供するように構成される。一実施例において、前記方法は、前記作物の横照射を提供する。
【００５１】
特に、前記グリッドは、グリッド面を有し、前記ＬＥＤは、（使用中に）光軸を持つ光のビームにおいて前記園芸光を提供するように構成され、前記ＬＥＤは、（使用中に）前記グリッド面に垂直に構成される前記光軸を持つ光のビームにおいて前記園芸光を提供するように構成される。
【００５２】
他の態様において、本発明は、このような方法において使用されることができる照明装置（装置）を提供し、前記装置は、複数の発光ダイオードを有し、環通行を有するグリッドを有し、前記ＬＥＤは、特に、（使用中に）光軸を持つ光のビームにおいて前記（補足）園芸光を提供するように構成され、前記ＬＥＤ
は、前記グリッド面に垂直に構成される光軸を持つ光のビームにおいて前記園芸光を提供するように構成される。一実施例において、前記照明装置は、横から前記作物を照射するように構成される。
【００５３】
この（オプションとして色調整可能な）装置及びこの（オプションとして色調整可能な）照射方法の利点は、異なるタイプの園芸作物、異なる段階の園芸作物、及び前記作物の異なる部分が、比較的容易な形で、作物のタイプ、段階及び／又はそれぞれの作物部分の光要求に対して最良に適合する光で照射されることができることである。更に、前記貫通孔の存在により、ガスの移送及び／又は受粉が、妨げられない。前記貫通孔の存在は、園芸照明装置が制御プロセスに対して妨害的ではないので、温室のような園芸環境において気候を制御及び維持（二酸化炭素制御、湿度制御等）するのに有益でありうる。前記貫通孔の存在は、前記園芸植物における環境及び／又は外部光の利用可能性を改良する。
【００５４】
用語「グリッド」は、特に、ネットワークに関しうる。ＬＥＤグリッドにおいて、前記ＬＥＤは、このネットワーク内に又は前記ネットワーク上に配置され、又はＬＥＤの総数の一部が、前記ネットワーク内又は前記ネットワーク上に配置される。したがって、用語「グリッド」は、回路又はＬＥＤ回路にも関しうる。前記グリッドは、特に、ＬＥＤの２Ｄ配置、アレイ又はマトリクスを含む。したがって、前記グリッドは、２Ｄグリッド又はマトリクスとして示されてもよい。特定の実施例において、前記グリッドは、ワイヤメッシュを有する、又はである。前記「グリッド」は、ここで「ＬＥＤグリッド」としても示される。
【００５５】
用語「グリッド」は、幅より実質的に大きい、例えば１０倍以上大きい長さ及び高さを持つシステムを示してもよい。以下に示されるように、前記グリッドは、０．５ｍ2又は大幅に大きい面積（すなわち前記グリッドによりおおわれる面積又はグリッド表面積）を持ちうるのに対し、厚さは、数ｍｍ又は数ｃｍのみでありうる。前記グリッドは、可撓性であってもよい（下記参照）。前記グリッドは、互いの反対に配置される第１の側（前方）及び第２の側（後方）を持ち、一方又は両方の側から園芸光が（前記照明装置の使用中に）発しうる。前方及び後方の側の表面積及び（前記グリッドの面内の）前記グリッドの被覆面積は、一般に同じである。前記グリッドは、（仮想的な）グリッド面を規定し、これは、一般に、前記第１の側及び前記第２の側に平行であり、ここで前方（側）及び後方（側）としても示される。前記グリッドは、したがって、「平面グリッド」とも称されてもよく、平坦又は剛体に限定されない。前記貫通孔は、前記第１の側から前記第２の側である。
【００５６】
特に、前記ＬＥＤは、光軸を持つ光のビームにおいて前記園芸光を提供するように構成されてもよく、好ましくは、前記光軸は、前記グリッド面に垂直に構成される。特に、これは、前記装置のＬＥＤの総数の少なくとも７５％、例えば前記複数のＬＥＤの少なくとも９０％に適用しうる。
【００５７】
したがって、前記ＬＥＤは、（使用中に）前記グリッド面に垂直な光学軸を持つ光のビームにおいて前記園芸を提供するように構成されうる。したがって、縦に構成されたグリッドは、水平に伝搬する光のビームを提供しうる。
【００５８】
用語「垂直」は、「実質的に垂直」にも関しうる。垂直は、したがって、例えば９０°±１０％、特に９０°±５％、例えば９０°±１％に関しうる。同様に、用語「水平」は、地球の表面から１０°、特に５°、例えば１°内のようなわずかなずれを持つ「実質的に水平」を示してもよい。
【００５９】
上に示したように、一実施例において、ＬＥＤの総数の一部は、前記グリッドの後方から発する光を提供してもよく、ＬＥＤの総数の一部は、前記グリッドの前方から発する光を提供してもよい。したがって、特に、前記複数の発光ダイオードは、ＬＥＤの２以上のサブセットを有してもよく、１以上の前記サブセットのＬＥＤは、１以上の他のサブセットのＬＥＤとは反対方向に光のビームを提供するように構成される。これら２以上のサブセットは、個別に制御可能であってもよい。
【００６０】
したがって、前記装置は、異なるスペクトル光分布を持つ光を提供するように構成され、前記装置の第１の側から光を提供する複数のサブセットと、異なるスペクトル光分布を持つ光を提供するように構成され、前記装置の第２の側から光を提供する複数のサブセットとを有してもよく、これら（前方及び後方）全てのサブセットは、独立に制御可能である。他のパラメータは、前記ＬＥＤ又はＬＥＤのサブセットの位置であってもよく、これによりスペクトル国の空間分布が制御されうる、更に下記参照。
【００６１】
前記照明装置、特に前記グリッドは、例えば０．５−４００ｍ2、例えば２−４００ｍ2の面積に及んでもよい。ｍ2ごとのＬＥＤの数（ＬＥＤ密度）は、例えば、１−４００のおーだ、例えば４−１００でありうるが、（平方メートルごとに）より多い又は少ないＬＥＤを持つグリッドが存在してもよい。前記グリッド上の前記ＬＥＤの分布は、規則的であってもよく、又は前記グリッド内の異なる領域において変化してもよい。一般に、前記ＬＥＤは、規則的なパターンに配置され、他のパラメータは、除外されなくてもよい。前記装置は、例えば、少なくとも１６のＬＥＤを有しうる。一実施例において、前記装置は、ｎ×ｍのＬＥＤを有し、ｎは少なくとも４であり、ｍは少なくとも４、例えば少なくとも１０である。
【００６２】
前記ＬＥＤは、特に、半導体ＬＥＤであるが、オプションとして、有機ＬＥＤであってもよい。また、半導体及び有機ＬＥＤの組み合わせが使用されてもよい。用語「ＬＥＤ」は、複数のＬＥＤダイに関してもよい。したがって、一実施例において、単一のＬＥＤ位置において、２以上のＬＥＤダイのＬＥＤパッケージのような複数のＬＥＤダイが配置されてもよい。用語「ＬＥＤ」は、ＬＥＤパッケージに関してもよい。
【００６３】
ＬＥＤに基づく半導体照明の出現は、園芸における応用に対する機会を提供する。ＬＥＤを使用する主な利点は、植物の光受容体の感度に密接にマッチするように光のスペクトル組成を制御する可能性から生じる。改良された熱制御及びＬＥＤを分散する自由度のような追加の利益と一緒に、これは、より最適な生産を提供し、植物の形態及び組成に作用することを可能にする。これは、減少されたエネルギ消費（及び関連コスト）を約束する。
【００６４】
半導体ＬＥＤは、デジタル制御システムに容易に組み込まれ、「日々の光の統合」照明並びに日の出及び日の入りシミュレーションのような照明プログラムを容易化する。ＬＥＤは、ガラスエンベロープを持たず、水銀を含まないので、現在のランプより安全に動作する。
【００６５】
ＬＥＤは、前記目標のより近くに光を分散することを可能にし、これは、温室の屋根を通る又は床の中へのより少ない損失を生じることができる。更に、前記作物におけるより良好な光分布が、達成されることができる。これは、特に、トマトのような張り綱作物に対する状況である。
【００６６】
上で示したように、１以上のＬＥＤは、前記ＬＥＤの光を他の波長を持つ光に少なくとも部分的に変換する、１以上の無機ダイ及び有機ダイのような、変換器材料を有してもよい。
【００６７】
前記照明装置は、可撓性照明装置であってもよい。例えば、これは、可撓性（２Ｄ）ワイヤグリッド又は可撓性メッシュであってもよい。前記照明装置は、屋根又は天井から吊るされてもよく、又は（電気導体としても使用されうる又は含むレールの間のような）フレーム等に設けられてもよい。
【００６８】
一実施例において、前記複数の発光ダイオードは、発光ダイオードの２以上の独立に制御可能なサブセットを有し、オプションとして、２以上の前記サブセットは、異なる高さに配置され、前記方法は、前記作物の高さ又は照射されるべき前記作物の（高さ）領域に応じて１以上の前記サブセットにより園芸光を提供することを含む。前記２以上のサブセットは、例えば制御ユニットにより、独立に制御可能である。このようにして、前記２以上のサブセットのオン・オフ状態及びオプションとして強度及び／又はオプションとして色が、個別に制御されうる。前記ＬＥＤは、（導電性）ワイヤグリッド内及び／又は上に配置されてもよい。
【００６９】
一実施例において、前記第１のサブセットは、複数の発光ダイオードを有する。他の実施例において、前記第２のサブセットは、複数の発光ダイオードを有する。他の実施例において、前記第１のサブセットは、複数の発光ダイオードを有し、前記第２のサブセットは、複数の発光ダイオードを有する。
【００７０】
本発明は、一部の実施例において、前記複数の発光ダイオードが発光ダイオードの２以上の独立に制御可能なサブセットに関し、前記サブセットの少なくとも２つが異なるスペクトル分布を持つ光を発生するように構成される、方法及び／又は装置にも関する。
【００７１】
一実施例として、前記複数のＬＥＤの異なるサブセットは、前記スペクトル分布が前記園芸プロセスの必要性に対して調整されうるように異なるタイプの光を提供してもよい。一実施例において、前記スペクトル分布は、経時的に変更されてもよく、他の実施例において、前記スペクトル分布は、空間的に、例えば前記装置の高さ方向において変更されてもよい。このようにして、例えば果実部分は、葉部分とは他のタイプの光を受けうる。一実施例において、１以上の前記サブセットは、４００−４７５ｎｍの範囲から選択された第１の波長を持つ光を提供するように構成され、１以上の前記サブセットは、６００−８００ｎｍの範囲から選択される第２の波長を持つ光を提供するように構成される。特定の実施例において、前記第１のサブセットは、少なくとも（４００−４７５ｎｍの）前記第１の波長範囲における光強度を持つ第１のスペクトル分布を持つ第１の光を発生するように構成される。前記第２のサブセットは、一実施例において、少なくとも（６２５−６７５ｎｍの範囲から選択される赤波長及び／又は６７５−７６０ｎｍから選択される、前記赤波長より大きい遠赤波長における光強度を持つ第２のスペクトル分布を持つ第２の光を発生するように構成されうる。特に、両方の波長範囲（６６２５−６７５ｎｍ及び６７５−７６０ｎｍ）が、表されてもよく、前記園芸光の一部（特に前記第２の光）であってもよい。
【００７２】
特に、前記複数の発光ダイオードの第１のサブセットは、（使用中に）実質的に４００−４７５ｎｍの範囲内のスペクトル光分布を持つ光を発するように構成され、前記複数の発光ダイオードの第２のサブセットは、（使用中に）実質的に６００−８００ｎｍの範囲内のスペクトル光分布を持つ光を発するように構成される。
【００７３】
上で示したように、前記照明装置は、ＬＥＤの２以上のサブセットを有しうる。前記第１のサブセット及び前記第２のサブセットは、平行に配置されたサブセットを持つ細長い形状に配置されたＬＥＤを持ちうる。例えば、ＬＥＤの２以上のサブセットは、ＬＥＤの行の形式のように細長いサブセットとして提供されうる。このようにして、ストリップが異なるスペクトル分布を持つ光を提供しうる照明装置が、提供されうる。これら２以上のサブセットは、独立に制御可能でありうる。
【００７４】
前記照明装置は、複数の第１のサブセット及び単一の第２のサブセットを有してもよい。他の実施例において、前記照明装置は、単一の第１のサブセット及び複数の第２のサブセットを有する。他の実施例において、前記照明装置は、複数の第１のサブセット及び複数の第２のサブセットを有する。
【００７５】
上で示したように、前記照明装置は、貫通孔を有してもよい。作物を栽培する行を持つ園芸構成を仮定すると、前記行の間に配置された照明装置を用いて、空気が、実質的な妨害なしで、又は少なくとも前記照明装置の全領域にわたり全体的にブロックされることなしに、前記作物の周り及び前記行の間を流れうる。前記貫通孔は、気流を可能にするが、影領域を減少されることもありうる。特定の実施例において、前記グリッドは、被覆又は表面積を持ち、前記貫通孔は、断面積を持ち、前記貫通孔の断面積の合計面積は、前記グリッド被覆面積の３０−９５％の範囲内であり、これは、特に、上述の有益な効果を提供しうる。
【００７６】
前記複数のＬＥＤは、透明なホイルに埋め込まれてもよい。特に、前記透明なホイルは、前記ホイルの第１の側から第２の側へ貫通孔を有する。これらの貫通孔は、前記グリッドの上述の貫通孔と実質的に一致してもよく、又はこれらの貫通孔であることさえありうる。特に、前記ホイルは、ホイル面積を持ち、前記貫通孔は、断面積を持ち、前記貫通孔の断面積の合計面積は、前記ホイル面積の３０−９５％の範囲内である。再び、これは、例えば気流が閉じた照明装置より実質的に少なく妨害されうるので、機構制御に対して有益でありうる。
【００７７】
ここで、「実質的に全ての放出」又は「実質的に〜からなる」のような、用語「実質的に」は、当業者により理解される。用語「実質的に」は、「全体的に」、「完全に」、「全て」等を持つ実施例をも含みうる。したがって、実施例において、形容詞実質的には、取り除かれてもよい。適用可能である場合に、用語「実質的に」は、９０％以上、９５％以上、特に９９％以上、特に９９．５％以上に関してもよく、１００％を含む。用語「有する」は、用語「有する」が「からなる」を意味する実施例をも含む。
【００７８】
更に、明細書及び請求項における用語第１、第２の第３等は、同様の要素を区別するのに使用され、必ずしも、順次的又は経時的順序を記載するのに使用されるわけではない。このように使用される前記用語が、適切な環境下で交換可能であり、ここに記載される本発明の実施例が、ここに色彩又は図示される以外の順番で動作することができることに注意されたい。
【００７９】
ここで前記装置は、とりわけ、動作中に記載される。当業者に明らかであるように、本発明は、動作の方法又は動作時の装置に限定されない。
【００８０】
上述の実施例が、本発明を限定するのではなく説明し、当業者が、添付の請求項の範囲から逸脱することなしに多くの代替実施例を設計することができることに注意されたい。請求項において、括弧間に配置されたいかなる参照符号も、請求項を限定すると解釈されるべきではない。動詞「有する」及びその活用形の使用は、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在を除外しない。要素に先行する冠詞「ある」は、複数のこのような要素の存在を除外しない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施されてもよい。複数の手段を列挙する装置請求項において、これらの手段のいくつかが、同一のハードウェアアイテムにより実施されてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。
【００８１】
本発明は、説明に記載された及び／又は添付の図面に示された特徴的フィーチャの１以上を有する装置に適用する。本発明は、更に、説明に記載された及び／又は添付の図面に示された特徴的フィーチャの１以上を有する方法又はプロセスに関する。
【００８２】
この特許において論じられる様々な態様は、追加の利点を提供するために組み合わせられることができる。更に、前記フィーチャのいくつかは、１以上の分割出願に対する基礎を形成することができる。
【００８３】
本発明の実施例は、ここで、対応する参照シンボルが対応する部分を示す添付の概略的な図面を参照して、例としてのみ、記載される。図面は、必ずしも、正しい縮尺ではない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１ａ】一部の応用及び態様を概略的に描く。
【図１ｂ】一部の応用及び態様を概略的に描く。
【図１ｃ】一部の応用及び態様を概略的に描く。
【図１ｄ】一部の応用及び態様を概略的に描く。
【図２ａ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｂ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｃ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｄ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｅ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｆ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｇ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｈ】一部の実施例を概略的に描く。
【図２ｉ】一部の実施例を概略的に描く。
【図３ａ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図３ｂ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図３ｃ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図３ｄ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図４ａ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図４ｂ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図５ａ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図５ｂ】一部の他の態様を概略的に描く。
【図６】緑色植物のいくつかの一般的な光受容体の相対的な吸収スペクトルを描く。
【図７】実験の結果を描く。
【発明を実施するための形態】
【００８５】
図１ａは、張り綱作物に対する園芸応用、例えばトマト栽培を概略的に描く。前記園芸作物は、参照符号１で示される。例として、可能な果実又は食用植物部分は、描かれた場合においてトマトである。トマト作物は、一部の態様を説明するための例として使用されるのみである。前記果実は、食用の第１植物部分の一例であり、更に第１の植物部分２として示される。
【００８６】
前記作物又はトマト植物は、行に配置される。行の間、したがって前記植物の間の相互距離は、参照符号Ｌ１で示され、例えば、１−２ｍの範囲内、例えば１．５ｍであることができる。参照符号Ｈで示される、地面レベルからの合計高さは、例えば、２−４ｍの範囲内、例えば約３ｍでありうる。特に前記果実の栄養価を改良する園芸照明に関連するこの合計高さの部分は、高さＨ１をカバーしてもよく、０．５−１ｍの範囲内であり、地上面より約Ｈ２上であり、高さＨ２は、０．５−１．５ｍの範囲内、特に約１ｍでありうる。Ｈ２部分の少なくとも一部は、同様に、しかしながら上部（日光及び／又は人工）から照射されてもよい。参照符号５００で示される照明装置は、特に、前記高さＨ１上の前記園芸作物に対処しうるが、しかしながら、左側において、比較的高い照明装置５００が、例としてだけ、示される。参照符号ｄは、照明装置５００（の発光面）と作物１との間の距離を示す。参照符号５１１は、照明装置５００により発生されうる前記園芸光を示す。上で示したように、照明装置５００の高さ及び／又は長さにわたり、園芸光５１１は、強度及びスペクトル分布において異なりうる。
【００８７】
参照符号１０００は、園芸応用又は植物工場、ここでは例として温室を示す。作物１の複数の行は、前記園芸応用において配置されうる。
【００８８】
装置５００は、発光ダイオードのような複数の光源を有しうる（下記参照）。この複数の発光ダイオードは、一実施例において、発光ダイオードの２以上の独立に制御可能なサブセットを有しうる（下記参照）。２以上の前記サブセットは、異なる高さに配置されることができる。このようにして、園芸光５１１は、例えば作物１の高さの関数として１以上の前記サブセットにより作物１に提供されうる。
【００８９】
前記照明装置は、ＬＥＤのグリッド又は２Ｄ構成を有してもよく、これは、以下に更に説明される。前記グリッドは、参照符号５３０で示される。照明装置５００は、例えば、下記参照し、グリッドのような、長方形又は正方形であってもよい。前記照明装置は、この図面において図の面に垂直である（グリッド）面５８０として更に示される、面を持つ。照明装置５００、ここでは特にグリッド５３０の第１の側及び第２の側は、図２ｆ−２ｉに示されるように、グリッド面５８０と平行である。前記第１及び第２の側が、必ずしも平らではなく、前記グリッドが、例えばＬＥＤを上に配置したワイヤメッシュを有してもよいことに注意する。図２ｆ−２ｉからわかるように、園芸光５１１は、前記照明装置、ここでは特にグリッド５３０の第１及び／又は第２の側から発しうる。
【００９０】
他の実施例は、図１ｂを参照して次に論じられる。この実施例において、照明装置５００は、ここに記載されるように、多層栽培に対して使用される。複数の層は、参照符号１０１０で示される。この場合、全てのＬＥＤが前記植物に向けて同じ方向に発光するのは有益である。この場合、前記ＬＥＤグリッドを２つのホイルの間に挟むことは、有利でありうる。これは、機械的によりロバストであり、植物工場に存在する湿度環境からより良好に遮蔽されるＬＥＤグリッドを可能にする。好ましくは、前記ＬＥＤの後方の前記ホイルは、ＴｉＯ2のような粒子に基づく白色塗料を含む層を組み込むことにより拡散反射するようにされる。利点は、前記光源に戻るように前記植物により反射される光がリサイクルされることである。前記ホイルは、参照符号３６０で示される。ホイル３６０は、一実施例において、貫通孔を有してもよい（下記参照）。他の図においてより詳細に描かれる前記装置のＬＥＤは、参照符号５１１ａで示される光のビームを発する。これらのビームは、光軸５８１を持つ。図に見られるように、前記光軸は、前記グリッド面に垂直である。
【００９１】
ここで、前記照明装置は、特に、グリッド５３０の実施例とともに記載されるが、しかしながら、他の実施例も可能である（下記参照）。更に、照明装置５００は、特に、参照符号５１０で示されるＬＥＤであってもよい、光源５０９を有する。
【００９２】
明確性の理由から、図１ｂは、第１の植物部分を示さないが、示された作物１が第１の植物部分を含みうると見なしうる。
【００９３】
図１ｂは、多層栽培に対する構成を示す。植物（例えばレタスのような野菜）は、棚において栽培される。前記植物の近くに、前記植物の近くに配置される場合でさえ一様な照射を提供するように設計された平面補足照明システムが配置される。これは、例えば図２ｄに描かれるようにＬＥＤのグリッド（「金網」）を使用する場合に可能である。
【００９４】
本願の発明者は、前記照明装置が電子的に調整可能なフルエンス（光子密度）レベル及びスペクトル（例えば赤：青の比及び／又は赤：遠赤の比）を持つことを提案する。前記フルエンスレベル及び／又は前記スペクトルは、収穫前の最後の２週間の間の一日の少なくとも一部の間に、この時間期間の前とは異なるようにされる。
【００９５】
他の実施例において、前記植物は、（例えばコンベヤベルトを用いて、又は異なる棚領域に対して）異なる栽培段階の間に前記多層構成において移動される。この場合、収穫前の最後の週に対応する植物位置における照射スペクトル及びフルエンスは、栽培の他の位置における照射とは異なる。例えば、前記植物は、（第１の期間中に第１のフルエンス及び第１のスペクトルを発する）第１の照明装置を備えた第１の位置から第２の照明装置を持つ第２の位置まで、ｎ番目の照明装置を持つｎ番目の位置まで、移動される。これらの場所の１つ、特にｎ番目の照明場所において、ｎ番目の照明装置は、強化された栄養に対する照明を提供しうる。
【００９６】
収穫前の最後の週の間の一日の少なくとも一部の間にオンに切り替えられる青又は遠青（好ましくは範囲４００ｎｍ−５００ｎｍ内、より好ましくは範囲４００ｎｍ−４７０ｎｍ内、最も好適には範囲４００ｎｍ−４５０ｎｍ内）又は近ＵＶ（３００−４００ｎｍ範囲）の追加は、フラボノイド及び他の栄養の剛性を刺激するのを助ける。これは、（大腸菌及び腸管出血性大腸菌のような）菌類及びバクテリアのような細菌を殺すのも助ける。効率の理由で、約４０５ｎｍを発する遠青ＬＥＤが使用されることが好ましい。この開示において、遠青は、４００ｎｍに近い最短可視波長であり、時々紫とも称される。
【００９７】
図１ｃは、照明装置５００が、光源５０９の第１のサブセット１０ａを用いて、実質的に作物１の第１の植物部分２の目標部分５のみを照射する実施例を非常に概略的に描いている。１以上の光源５０９を有する、参照符号１０ｂで示される他のサブセットは、実質的に、参照符号３で示される（他の）（地上）植物部分を照射する。参照符号１３は、作物１が根付く（鉢植え用の）土のような媒体１３１の表面を照射する。図１ｃが、食用の第１の植物部分２として例えば果実を持つ作物１を概略的に描くのに対し、図１ｄは、玉ねぎ、大根又はジャガイモのような作物を概略的に描き、これらの食用の第１の植物部分２は、部分的に（鉢植え用の）土のような媒体１３１の表面の上であるが、部分的に媒体１３１内であってもよい。第１の植物部分２の地上植物部分３は、第１の植物部分２の栄養を強化するように選択された園芸光５１１を用いる（第１のサブセット１０ａによる）照射に対する目標部分５でありうるのに対し、オプションとして、１以上の他の地上部分３は、他のスペクトル分布（及び／又は強度）を持つ園芸光５１１で照射されうる。例えば、寿命の間に、作物１及び第１の植物部分２は、サブセット１０ａ、１０ｂにより同じタイプの光及び同じ光強度で照射されてもよい。しかしながら、収穫前の２週間のような前記栄養強化照明期間が開始する場合、照明条件は変化し、前記第１の植物部分は、１以上の栄養の形成を強化する光で照射されるのに対し、他の植物部分３は、他の条件にさらされる。これは、他の植物部分３に提供される放射線に対していくつかの波長範囲に対する強度の増加を含んでもよい。
【００９８】
図１ａに概略的に描かれるインタライティングに対して、補足照明装置（照明装置）は、前記植物の間に配置されうる。前記補足照明装置は、前記植物の上部と底部との間に、光フルエンス、スペクトル及び持続時間が、少なくとも２つの高さ領域（例えば低い領域及び高い領域）において独立にセットされることができるようなものでありうる。これらの領域は、一実施例において、部分的に重複してもよい。１つの領域は、特に、果実のような熟す食用の第１の部分の場所の範囲と重複してもよい。一実施例において、１つの領域における補足光フルエンスは、他の領域のものとは時間において異なるように電子的に制御されることができる。更に、加えて又は代わりに、１つの領域における前記補足光スペクトル又はスペクトル光分布（例えば赤：青の比及び／又は赤：遠赤の比）は、他の領域のものとは時間において異なることができる。更に、加えて又は代わりに、１つの領域における補足光持続時間は、他の領域のものとは異なることができ、これは、パルス化照明の場合にパルス時間及び持続時間に対しても適用できる。特に、熟す果実又は他の食用の第１の植物部分に最も近い領域における光スペクトル（例えば赤：青の比及び／又は赤：遠赤の比）及びフルエンスレベルは、他の領域のものとは、収穫前の最後の２週間、特に最後の週の間の少なくとも一日の間に異なる。更に、加えて又は代わりに、果実のような熟す食用の第１の植物部分に最も近い領域に対する導入された又は選択された赤フルエンスは、他の領域のものを超過する。一般に、しかしながら作物のタイプに依存して、果実のような熟す食用の第１の植物部分に最も近い領域は、最も低い領域である。特に、果実のような熟す食用の第１の植物部分に最も近い領域における導入される又は選択されるフルエンスは、６００−８００ｎｍのスペクトル範囲、特に６００ｎｍ−７００ｎｍにおいて、７０μmol/sec/m2を超える。代わりに又は加えて、果実のような熟す食用の第１の植物部分に最も近い領域における導入される又は選択されるフルエンスは、６００−８００ｎｍ、特に６００ｎｍ−７００ｎｍの範囲において、他の領域のものを超える。代わりに又は加えて、果実のような熟す食用の第１の植物部分に最も近い領域における導入される又は選択される補足照明は、好ましくは範囲４００ｎｍ−５００ｎｍ、より好ましくは範囲４００ｎｍ−４７０ｎｍ、最も好ましくは範囲４００ｎｍ−４５０ｎｍの青又は遠青を含む。代わりに又は加えて、特に加えて、果実のような熟す食用の第１の植物部分に最も近い領域における導入される又は選択される補足照明は、近ＵＶ（３００ｎｍ−４００ｎｍ範囲）を含む。
【００９９】
図１ｂに概略的に描かれるような多層照明に対して、補足照明装置（システム）、すなわち照明装置５００は、前記植物の上、及び特に近くに配置されてもよく、好ましくは電子的に調整可能なフルエンスレベル及びスペクトル（例えば調整可能な赤：青の比及び／又は赤：遠赤の比）を持つ。前記フルエンスレベル及び／又はスペクトルは、収穫前の最後の２週間の間、特に最後の週の間の少なくとも一日の一部の間に、この時間期間の前のものとは異なる。特に、青又は遠青（好ましくは範囲４００ｎｍ−５００ｎｍ、より好ましくは範囲４００ｎｍ−４７０ｎｍ、最も好ましくは範囲４００ｎｍ−４２０ｎｍ）又は近ＵＶ（３００−４００ｎｍ範囲）の追加は、収穫前の最後の２週間、特に最後の週の間の少なくとも一日の一部の間にオンに切り替えられてもよい。
【０１００】
上で述べたように、ほとんどの環境において、全ての光は、栄養を生成する代わりに成長及び生産に対して割り当てられる。食用植物部分の栄養価を強化するために、我々は、果実又は野菜のような食用の第１の植物部分を、成長及び生産に対する最適な光条件下で栽培し、収穫前の最後の数日の間にのみ追加の栄養価に対して光を使用する。また、果実を持つ植物の場合、我々は、追加の栄養価の対するこの光を主に果実のような前記食用の第１の植物部分に向ける。
【０１０１】
他の実施例は、図２ａ−２ｃに概略的に描かれる。これらの図は、前方にビームを発するＬＥＤの線形アレイに基づく照明装置を概略的に示す。照明装置５００は、作物の２つの行の間に配置されうる（図１参照）。前記照明装置は、水平に又は縦に配置されることができる。前記照明装置は、これらの実施例において、同時に作物の２つの反対の行を照射するために前方及び後方におけるＬＥＤの線形アレイを持つ。
【０１０２】
トマトのような張り綱作物は、前記植物が低くされた後に規則的な時間間隔で収穫される。結果として、新しいトマトは、以前に収穫されたトマトと地面レベルからほとんど同じ高さにおいて成熟まで成長する。換言すると、ほとんど完全に成長したトマトは、常に同じ高さ範囲、特に前記植物の低い部分の知覚にある。これは、追加の栄養価に対して、我々が、補足光を前記植物の前記低い部分に向けなくてはならないことを意味する。日光が不十分である期間中に、全ての葉が、全体的な植物成長に参加するように照射され、この場合、補足光が、前記植物の中間及び高い部分にも提供されなければならないことに注意すべきである。この実施例において、我々は、したがって、光フルエンス及びスペクトルが少なくとも２つの高さ領域（例えば低い領域及び高い領域）において独立にセットされることができるように前記植物の上部と底部との間に照明装置を持つ。これは、複数のやり方で行われることができる。
【０１０３】
例えば、図２ａにおいて、縦に向けられるが、（フルエンス及び／又はスペクトルにおいて）個別にアドレスされることができる２つのセグメント又はサブセット１０ａ、１０ｂに分割される単一の照明装置が存在する。図２ｂにおいて、個別にアドレスされることができる２つの照明装置は、実際にＬＥＤのような光源の２つのサブセットを持つ単一の照明装置と同等である。図２ｃにおいて、適用中に水平の行（前記行は参照符号Ｒで示される）に配置されうるＬＥＤのような光源５０９の３つのサブセットを持つ単一の照明装置と実際に同等である３つの照明装置（参照符号５００（１）−５００（３）で示される）が存在する。最も低いものは、上の２つとは別にアドレスされることができる。最も低いものは、上の２つとは異なる導入された赤：青の比のＬＥＤを持ちうることに注意する。代わりに、前記光源のサブセットの光源は、個別にアドレスされてもよい。これは、作物及び／又は第１の植物部分の需要に対して前記園芸光のスペクトル分布を適合することを可能にしうる。
【０１０４】
本発明による他の実施例は、図２ｄに示される。この実施例は、トマトのような張り綱作物にも適用可能である。図２ｄにおいて、グリッドベースである照明装置が示される。グリッドは、大面積マトリクスにおいて低又は中間パワーＬＥＤを組み合わせる。このマトリクスは、並列及び直列構成において多数のＬＥＤからなる。前記ＬＥＤは、導電ワイヤ又は導電ストリップにより接続され、これにより高価なプリント回路基板（ＰＣＢ）に対する必要性を避ける。この相互接続のマトリクスは、空気の対流を妨害しない。これは、光に対して大部分が透明である。図２ｄに描かれるように、前記ＬＥＤを反対の極性を持つセクションに配置することにより、駆動電圧は、低く保たれ、最適値（例えばエネルギ消費、コスト及び安全性の点から最適）に調整されることができる。この方法を用いて、我々は、同じ駆動電圧を保ちながら、前記マトリクスを、我々が望む大きさの（両方の方向における）寸法までスケールすることができる。前記ＬＥＤを接続する提案された方法を用いて、行又は行の組み合わせの切り替え又は減光を可能にすることは、比較的容易である。示されたレイアウトにおいて、ＬＥＤの３つの行の各組み合わせは、個別にアドレスされる。これは、行の当該組み合わせに関与する一定の電流供給を短絡するのにスイッチ（例えばＦＥＴ、すなわち電界効果トランジスタ）を使用することにより行われる。代わりに、スイッチは、各電源と直列に置かれる。行の各組み合わせの減光は、前記ＦＥＴのゲートにおける信号のパルス幅変調により達成されることもできる。このようにして、我々は、前記植物の上部と底部との間で、光フルエンス、スペクトル及び持続時間が少なくとも２つの高さ領域において独立にセットされることができるように設計されることができる照明装置を持つ。
【０１０５】
このＬＥＤ構成は、再び、マトリクスに配置されたＬＥＤ５１０（又はＬＥＤパッケージ）のグリッド５３０を有し、各ＬＥＤ（又はＬＥＤパッケージ）は、接続ワイヤにより前記マトリクス内で接続される。前記ＬＥＤマトリクスは、ＬＥＤ５１０ａ、５１０ｂのサブセットの各バンクにおいて並列のＬＥＤの数を増加又は減少させることにより列方向においてスケールされることができる。
【０１０６】
このスケーリングは、前記ＬＥＤマトリクスが同じ駆動電圧を保ちながら望ましい大きさにされることを可能にする。
【０１０７】
もちろん、前記ＬＥＤマトリクスが大きいほど、前記駆動電流は大きくなる。しかしながら、これは、単純に各々が固定の駆動電圧範囲及び固定の駆動電流範囲を持つ複数の駆動電源を使用し、全体的なアレイに給電するのに必要とされるだけ多くのこれらの電源を使用することにより、達成されることができる。異なるサブセットは、参照符号５１０ａ、５１０ｂ等で示される。前記ＬＥＤを反対の極性を持つセクションに配置することにより、前記駆動電圧は、低く保たれ、最適値（例えばエネルギ消費、コスト及び安全性の点から最適）に調整されることができる。このようにして、モジュール式アプローチが、可能にされる。更に、全体的なグリッドは、連続的なプロセスで作成されることができるので、別個のＬＥＤグリッドを一緒に縫い合わせる必要がない。参照符号Ｐｘ及びＰｙは、それぞれ、ｘ及びｙ方向におけるピッチを示す。
【０１０８】
図２ｄに開示される概念は、図２ｃに示される照明構成の実施とともに使用されることもできる。前記ＬＥＤを接続する提案された方法を用いて、行（若しくは列）又は行（若しくは列）の組み合わせの切り替え又は減光を可能にすることは比較的容易である。図２ｃに示されたレイアウトにおいて、ＬＥＤの３つの行の各組み合わせは、個別にアドレスされる。これは、行の当該組み合わせに関与する一定電流原を短絡するのにスイッチ（例えばＦＥＴ）を使用することにより行われることができる。代わりに、スイッチは、各電源と直列に置かれる。行の各組み合わせの減光は、前記ＦＥＴのゲートにおける信号のパルス幅変調により達成されることができる。
【０１０９】
図２ｄにおいて、行は、文字Ｒで示され、異なる発光ＬＥＤは、Ｃ１及びＣ３で示され、例として、Ｃ１は赤に関し、Ｃ３は青に関する。上部から底部に、７つの行は、電気接続の構成に依存して、個別にアドレスされうる、赤、青、赤、赤、青、赤及び赤の発光行である。同じ色を持つ行は、制御される単一のサブセットであってもよく、又は各サブセットが個別にアドレスされうる複数の同じサブセットを含んでもよい。したがって、この実施例、及び同様の実施例は、１以上の行のサブセットを選択することを可能にし、これは、このように、望ましい場合には、色選択をも可能にする。
【０１１０】
図２ｅにおいて、我々は、どのようにしてスペクトルの異なる部分において発光する異なるタイプのＬＥＤを単一のグリッドレイアウトに組み合わせることができるかを示す。このレイアウトは、同じタイプのＬＥＤにより確立されたサブグリッドが、再び、規則的なグリッド（正方形又は六角形）であり、結果として生成された照射パターンの最適な一様性を生じるようなものである。例えば、図２ｅにおいて（Ｆでラベルされる）前方向に発光する赤ＬＥＤ（Ｃ１）を検討する。これらは、ｘ方向及びｙ方向に対して等しいＬＥＤ間隔を持つサブグリッドを確立する（図２ｅにおけるＰｘ及びＰｙは等しい）。これは、一様な照射分布を得るための必要条件である（前記照明装置は、サブセットの層を有してもよい（上記参照）ので、一般に望ましい）。図２ｅにおいて、青（Ｃ３）及び赤（Ｃ１）ＬＥＤの行Ｒは、交代し、他のＬＥＤ５１０は、片側の発光と、他の側の発光とを交代する。参照符号「Ｆ」は、前方発光を示し、参照符号「Ｂ」は、後方発光を示す。
【０１１１】
前記ＬＥＤグリッドは、（例えばＵＶ放射線により硬化されたプラスチック前駆体又は樹脂における浸漬により）薄い透明プラスチック層で覆われることもできる。代わりに、前記透明層は、ＬＥＤグリッド構成上に透明材料（例えばシリコーン）をモールディングすることにより形成されることができる（例えば図１ｂ、２ｆ−２ｉ参照）。
【０１１２】
図２ｆ及び２ｇは、ホイル３６０に埋め込まれたこのようなＬＥＤグリッド５３０を概略的に描き、図２ｆにおいて、全てのＬＥＤ５１０は、（駆動される場合に）第１の側３６１を離れる一方向において光を提供し、図２ｇにおいて、ＬＥＤ５１０は、（駆動される場合に）両方の方向に、すなわち第１の側３６１から離れる及び第２の側３６２から離れる方向に光を提供するように構成される。前記ＬＥＤは、したがって、それぞれ文字Ｆ及びＢでも示される。２つの別のＬＥＤグリッドを１つに組み合わせる二重サンドイッチ構成は、図２ｈに示される。温室におけるＬＥＤグリッドに対する取り付け構成は、図２ｉに示される。参照符号５２６は、取り付けブラケットを示し、参照符号５２７は、カウンタウェイトを示す。もちろん、フレームのような他の構成が、同様に可能でありうる。全ての図２ｆ−２ｉにおいて、ＬＥＤ５１０は、前記グリッド面５８０に垂直に構成される光軸５８１を持つ光のビームにおいて園芸光５１１を提供するように構成される。しかしながら、図２ｇ及び２ｈにおいて、ＬＥＤ５１０の１以上のサブセットは、１以上の他のサブセットのＬＥＤ５１０とは反対方向に光のビームを提供するように構成される。これは、Ｂ及びＦで示されるＬＥＤ５１０をもたらす。
【０１１３】
今のところ、栄養価を供する照明の収穫後の使用は、使用されていない。我々の意見において、これは、効率的に収穫後に果実及び野菜に照明を提供する方法及び手段の欠如により引き起こされる。収穫後に、果実及び野菜、又は上に記載されたような他の食用植物部分は、コンテナに保存される。果実及び野菜に対するコンテナは、特定のサイズを持つ。このサイズは、底部における果実又は上記のような他の食用植物部分が（重力を考慮して）それらの上の果実により損傷されないために十分に小さくなくてはならない。また、実際的な理由が、コンテナのサイズを決定する。
【０１１４】
これらの理由は、保存中に、コンテナが、保存空間を効率的に充填するように積み重ねられなければならない。これは、保存中にこのようなコンテナ内で果実及び野菜又は他の食用植物部分に補足照明を提供する方法が存在しないことを意味する。また、保存及びスーパーマーケットにおける陳列中に、補足照明がコンテナの底部に到達することは、ほとんど可能ではない。
【０１１５】
したがって、このような種類の問題に対する解決方を提供することが、更なる目的である。
【０１１６】
他の態様において、この開示は、果実又は野菜、又は上記のような他の食用植物部分を保存するコンテナをも提供する。前記コンテナの内壁は、前記コンテナの内容物に向けて光を発するＬＥＤを備えうる。一実施例において、前記コンテナは、ＬＥＤドライバを含む。
【０１１７】
特に、前記コンテナは、前記コンテナの上部及び底部に１以上のコネクタを設けられ、このコンテナから上に積み重ねられたコンテナへ又はその逆に電力を中継するように構成される。
【０１１８】
一実施例において、前記ＬＥＤは、（例えば上記のような）相互接続ワイヤを持つグリッドに構成される。前記ＬＥＤ及び前記相互接続ワイヤの両方が、前記コンテナの内壁に一体化されてもよい。
【０１１９】
一実施例において、前記コンテナ内の前記ＬＥＤは、赤（特に６６０±２０ｎｍにおけるピーク波長）、遠赤（特に７３０±２０ｎｍ）、及び青（特に４５０±２０ｎｍ）の１以上の放射線を提供するように構成される。好ましくは、３つ全ての波長範囲が表される。より特別には、遠青（４０５±２０ｎｍ）又はＵＶ−Ａ（３００−４００ｎｍ）も含まれる。
【０１２０】
一実施例において、前記コンテナに導入された前記ＬＥＤにより発生される照射レベルは、前記照射レベルが最高である前記コンテナ内の場所において、以下のようにセットされうる。
‐４２５ｎｍより長い波長に対して、この値は、１０μmol/sec/m2を超えることができ、好ましくは、２５０μmol/sec/m2を超えない。
‐４２５ｎｍより短い波長に対して、この値は、１μmol/sec/m2を超えることができ、好ましくは、１００μmol/sec/m2を超えない。
【０１２１】
一実施例において、前記コンテナは、コントローラを備える。加えて又は代わりに、前記コンテナは、温度センサ、色センサ及びエチレンセンサの１以上のようなセンサを備えてもよい。オプションとして、（使用中に）ディスポーサブルな光学的に透明な層が、前記コンテナと前記果実又は野菜との間に構成されうる。前記層は、（使用中に）このような放射線がこのようなコンテナに実際に適用される場合に少なくとも上で示した波長範囲に対して、６０％を超える透過係数を持つ。
【０１２２】
一部の実施例は、図３ａ−３ｄに概略的に示される。図３ａは、光源５０９、特に光を発生するＬＥＤベースの手段が埋め込まれた底部を持つコンテナ４００（この文脈において、コンテナは、果実又は野菜を中に含むことができるいかなるコンポーネントをも示す）を示す。前記光は、前記コンテナ内に保存された前記果実及び野菜に向けられる。前記光は、参照符号５１１で示され、園芸光ともみなされる。
【０１２３】
一実施例において、図３ｂに示されるように、前記コンテナの側壁も、光を発するようにされることができ、これらは、オプションとして、光源５０９を有しうる。
【０１２４】
図３ｃにおいて、前記コンテナの底部は、光を下向きに発するようにも構成される（このコンテナが、他のコンテナ上に積み重ねられることができると仮定する）。
【０１２５】
図３ｄは、コンテナ４００の蓋も、光を発する手段を備えることができる実施例を示す（前記蓋が、前記側壁の１つに配置されることもできることに注意する）。したがって、可動蓋のような閉鎖部分も、コンテナ４００内に及び／又は隣接コンテナ４００に対して園芸光を提供するように構成されうる。
【０１２６】
前記コンテナ内に発せられる園芸光は、前記コンテナ内に存在する果実又は野菜により散乱されてもよく、したがって、前記コンテナの内容物の大部分に到達しうる。
【０１２７】
他の実施例は、図４ａ−４ｂ及び５ａ−５ｂに概略的に描かれる。これらの実施例は、コンテナ４００に電力を提供し、コンテナ４００の間で電力を中稀有する方法に関する。図４ａ（側面図）に示されるように、各コンテナ４００は、参照符号４１０で示される、それ自体の電力コネクタを持つことができる。しかしながら、各コンテナに対して別々に電力ケーブルを持つことは、多くの場合、実現困難になり、電力ケーブルによる空間の散らかりを引き起こす。このため、コンテナ４００は、隣接するコンテナ４００の間で電力を転送するように構成される、コンテナ間の電力コネクタ４１０を有してもよい。隣接するコンテナのこれらの電力コネクタは、互いに物理的に接触していてもよいが、他の実施例において、あるコンテナから他のコンテナへの無線電機エネルギ転送が、使用されてもよい。特に、これらの電力コネクタ４１０は、角に構成されうる。図４ｂ（上面図）参照。前記コネクタの極性の非限定的な例は、この図に示されている。
【０１２８】
これらの図面は、可能な実施例のただの概略的な図面であり、他の実施例も可能でありうる。例えば、非正方形コンテナに対して、異なる極性が、前記コンテナの長辺側又は短辺側に導入されることができる（水平断面）。極端な場合には、これらは、実際に、角にあることができる。一実施例において、前記極性の各々は、前記側面の１つに割り当てられ、例えば＋は常に長辺側に割り当てられ、−は常に短辺側に割り当てられる。これは、互いの上のコンテナの容易な構成を可能にする。
【０１２９】
より実際的にするために、我々は、互いの上に積み重ねられ、同じスタック内で１つのコンテナから他のコンテナに電力を中継することができるコンテナを提案する。これを実施する方法は、図５ａ及び５ｂに示され、各コンテナの上部及び底部における角において、隣接するコンテナに電力を中継するコネクタが存在する。極性は、相互接続が誰にでも扱えるようになるように選択される。参照符号２０００は、内向き及び／又は下向き園芸照明機能を持つコンテナの応用を示す。参照符号２１００は、サポート、図５ａにおいては、オプションとしてサポート２１００上のコンテナ４００に給電する電力オプションを備えてもよい、パレットを示す。したがって、多くの場合、コンテナ４００は、パレット上に積み重ねられる。オプションは、したがって、図５ａに描かれるように、前記パレットから、前記パレットと密接に接触する前記コンテナに電力を中継することである。
【０１３０】
他のオプションは、無線電力伝送を持つことである。これに関する実施例は、図５ｂに示される（が、上で示したように、他のここに記載された又は描かれた実施例にも適用されうる）。描かれているのは、果実又は野菜を持つコンテナが棚に配置される、スーパーマーケット内の典型的な状況である。このサポートは、再び、参照符号２１００で示される。前記コンテナ内の前記光源、特にＬＥＤ照明に給電する便利な方法は、前記棚から前記コンテナへの無線電力伝送を用いることである。前記棚の上面及び前記コンテナの底面は、平らであり、非常に密接に接するので、この電力伝送は、非常に効率的に行われることができる。無線電力伝送は、誘導又は容量結合又は両方の組み合わせの周知の原理に基づくことができる。
【０１３１】
一実施例において、前記ＬＥＤドライバ及び制御電子素子も、コンテナ４００の壁の中に埋め込まれてもよい。
【０１３２】
（オプションの可動蓋等を含む前記コンテナ壁に含まれうる、例えば埋め込まれうる光源５０９は、上に記載された及び／又は描かれたようにグリッドの一部でありうる。
【０１３３】
ＬＥＤ及びドライバとは別に、コンテナは、コントローラを備えることもできる。このようなコントローラは、アドレスを含むことができる。このようにして、コンテナは、（例えば電力線通信を用いて）個別にアドレスされることができる。ＬＥＤ、ドライバ及びコントローラを持つコンテナのシステムは、果実及び野菜の性質を検出することができるセンサと組み合わせられることができる。このようなセンサの例は、
例えば、多すぎる熱を生成する場合に、前記ＬＥＤを減光することができるために前記コンテナ内の温度をモニタする温度センサ、
成熟を検出するセンサ（例えば色センサ又は果実の成熟に対するインジケータであるエチレンを検出するセンサ）、
である。
【０１３４】
電力線通信を用いて前記コンテナと外界（例えばマスタコントローラ）との間の双方向通信が存在することができる。前記コンテナは、前記コンテナに埋め込まれたＬＥＤ照明システムに関する情報（例えば導入されたＬＥＤ、導入された電力、動作電圧、製造年等）を伝えるように読みだされることができる（再プログラム可能）ＲＦＩＤタグ及びスタティックメモリを備えることができる。各コンテナは、前記ＬＥＤ照明の電子的なオン／オフ切り替えを手動で覆すスイッチを備えることができる。多かれ少なかれ一様に光を発する表面を提供するＬＥＤの２次元グリッドの代わりに、（ＬＣＤテレビに対するバックライトにおいて使用されるような）エッジライト型である平面ライトガイドを使用することもできる。
【０１３５】
図６は、緑色植物におけるいくつかの共通の光受容体の相対的な吸収スペクトルを描いており、１はクロロフィルを表し、２はベータカロテンを表し、３はフィトクロム（Ｐｒ）を表し、４はクロロフィルｂを表し、５はフィトクロム（Ｐｆｒ）を表す。ｘ軸において、波長が表され、ｙ軸において、これらの光受容体の吸収（任意単位）が表される。本発明は、トマトのような張り綱作物に対する補足照射及び植物工場における多層照明を提供するように園芸において適用されることができる（換言すると、本発明は、園芸市場の主な部分において適用されることができる）。
【０１３６】
ここで、我々は、例えば温室における張り綱作物及び植物工場における多層栽培に対するＬＥＤベースの補足照明装置を提示する。前記照明装置は、園芸市場のほとんどに適用可能である。張り綱作物に対して、前記照明装置は、前記植物の行の間、すなわちこれらが比較的定量の自然光を受ける場所において、照明を提供する。
【０１３７】
前記照明装置は、一実施例において、光に対して透明であり、空気に対して非妨害的であり、両側に向けて発光し、一様な照明を生じながら異なる高さにおいて異なる色のＬＥＤを組み合わせ、選択することを可能にする接続ワイヤのトポロジを持ちうるＬＥＤのグリッドに基づいてもよい。開示された方法は、園芸に対する低コストの解決法を表す。
【０１３８】
例
収穫前の最後の２週間の間に比較的高いフルエンスの光に果実をさらすことが、追加の栄養の合成を促進することを確認するために、本願の発明者は、トマトに対して実験を実行した。
【０１３９】
実験において、２種類のトマトに対して、数房のトマトが、ＰＶＣ管を用いて周辺光から遮蔽された。前記管の内側において、赤及び青のＬＥＤが取り付けられた。これらのＬＥＤは、トマトのみを照射し、植物の葉を照射しない。
【０１４０】
図７は、実験からの結果を表示する。２種類のトマトに対して、我々は、少なくとも１週間だけ（葉ではなく）トマトを少なくとも３００μmol/sec/m2にさらすことが、（グラフの縦軸の近くの小さな矢印により示される）基準の通常の収穫と比較して２倍のビタミンＣ含有量を生じることを発見した。
【０１４１】
ドライバ及びコントローラを持つ照明器具のシステムは、果実の成熟を検出することができるセンサと組み合わせられることができる。このようなセンサは、エチレンの検出に基づくことができ、又はカメラベースであることができる。成熟の検出は、この場合、栄養価を増大することを意図される補足光のタイミングに対して使用されることができる。更に、収穫前に栄養強化に対して帆ｓ九照明を適用する代わりに、収穫後に使用されることもできる。例えば、トマト（緑、オレンジ、赤）を摘み取り、これらを所定の赤色光で３日だけ照射する。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図２ｈ】
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【図２ｉ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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