(57)【要約】  【課題】  【解決手段】  本発明は、植物成長を刺激する方法を提供し、該方法は（ａ）光スペクトル波長を５００ｎｍ未満（セクションＡ）、５００〜６３０ｎｍ（セクションＢ）、及び６３０ｎｍ超（セクションＣ）に調節又は維持するための光透過性材料を、光と植物の光合成受容体との間に設置する工程、及び（ｂ）光が前記光透過性材料を通過した後に、セクションＡ又はセクションＣの照度又は光子束密度よりも低いセクションＢの照度又は光子束密度を提供する工程を含む。本発明は、（ａ）スペクトル感知ユニット、（ｂ）スペクトル多帯域設定モジュール、（ｃ）累積光量演算モジュール、（ｄ）情報処理ユニット、及び（ｅ）制御ユニットを含む、累積光量を演算するための装置及び方法も提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の成長を制御する方法であって、
（ａ）光スペクトル波長を５００ｎｍ未満（セクションＡ）、５００〜６３０ｎｍ（セクションＢ）、及び６３０ｎｍ超（セクションＣ）に調節又は維持するための光透過性材料を、光と植物の光合成受容体との間に設置する工程、及び
（ｂ）光が前記光透過性材料を通過した後に、セクションＡ又はセクションＣの照度及び光子束密度よりも低いセクションＢの照度又は光子束密度を提供する工程
を含む方法。
【請求項２】
前記光合成受容体が葉緑素ａ、葉緑素ｂ又はカロテノイドである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光が自然光である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
更に、前記光透過性材料と前記植物との間の距離を調節して、植物の成長効率を制御する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記光透過性材料と前記植物との間の距離を、植物の光合成受容体の最適な反応温度、湿度、風速及び光度によって調整する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記光透過性材料の色及び各色の比を制御して、光スペクトルの波長を調節又は維持する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
植物の成長期間を短縮する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記光透過性材料が、織物、織網、ガーゼ、織布、プラスチック織物、プラスチックペーパー、断熱紙又は不織布である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記光透過性材料がプラスチック織物又は織網である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光透過性材料が、ステープルファイバー、剥離フィルム、プラスチックボード、熱可塑性ポリマー又は成形物品である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
自然環境又は温室に適用される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
累積光量を演算するための装置であって、
（ａ）スペクトル波長領域における光量データを測定するための、スペクトル感知ユニット、
（ｂ）前記スペクトル感知ユニットに接続され、該スペクトル感知ユニットに関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定するための、スペクトル多帯域設定モジュール、
（ｃ）前記スペクトル感知ユニットに接続され、該スペクトル感知ユニットによって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュール、
（ｄ）前記累積光量演算モジュールに接続され、累積光量データを処理、記録及び保管するための、情報処理ユニット、及び
（ｅ）前記スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットに接続され、スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットの設定を制御するための、制御ユニット
を含む、装置。
【請求項１３】
前記情報処理ユニットに接続され、記録された累積光量データを表示するためのモニタを更に含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記スペクトル波長領域が、全スペクトル、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は４００ｎｍ〜７００ｎｍである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記スペクトル感知ユニットが分光計である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記光量データの単位が、ルクス、μモル／ｍ２／秒又はＷ／ｍ２である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記スペクトル多帯域設定モジュールが、異なる帯域のスペクトル領域を重ねて設定する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
累積光量を演算する方法であって、
（ａ）スペクトル波長領域における光量データを測定するためのスペクトル感知ユニットを提供する工程、
（ｂ）スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットの設定を制御するための制御ユニットを提供する工程、
（ｃ）前記スペクトル多帯域設定モジュールを通じて、前記スペクトル感知ユニットに関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定する工程、
（ｄ）スペクトル感知ユニットによって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュールを提供する工程、及び
（ｅ）情報処理ユニットを通じて累積光量データを処理、記録及び保管する工程
を含む、方法。
【請求項１９】
前記スペクトル波長領域が、全スペクトル、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は４００ｎｍ〜７００ｎｍである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記スペクトル多帯域設定モジュールが、異なる帯域のスペクトル領域を重ねて設定する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物成長を刺激する方法に関する。本発明は、累積光量を演算する装置及び方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
光合成は、植物及びその他の独立栄養生物が、光エネルギー（通常は太陽からの）を、生物活動に燃料を供給するために使用できる化学エネルギーに変換するために用いるプロセスである。糖のような炭水化物は、このプロセスの間に二酸化炭素と水から合成される。酸素も主に老廃物として放出される。大部分の植物、大部分の藻類、及び藍藻類は光合成を行い、光独立栄養生物と呼ばれる。光合成は大気中の酸素濃度を維持し、酸化的化学反応を通してエネルギーを得る化学合成生物を除く、地球上の全ての生命体に必要なエネルギーの大部分を供給する。
【０００３】
光合成は種の違いによって実施が異なるが、そのプロセスは常に、光からのエネルギーが反応中心と呼ばれる緑色の葉緑素色素を含有するタンパク質によって吸収されたときに始まる。植物において、これらのタンパク質は葉緑体と呼ばれる細胞小器官の内側に保持されており、この葉緑体は葉細胞で最も豊富であるが、細菌中では原形質膜内に埋没している。これらの光依存反応において、水等の好適な物質からの電子の引抜きにいくらかのエネルギーが使用される。その結果、酸素ガス及び水素イオンが生成し、それがニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ＋）と呼ばれる化合物に移送され、ＮＡＤＰ＋をＮＡＤＰＨへと還元する。細胞の「エネルギー通貨」であるアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の生成では、より多くの光エネルギーが化学エネルギーに移送される。
【０００４】
光には、明期間、光量及び光質の３つの基本的次元がある。明期間は、光周期、すなわち２４時間毎の光の持続時間数である。光周期は多くの温室作物で開花を調節し、単に毎日の明時間数及び暗時間数に関係する。
【０００５】
光量は、光合成を行うことができる光粒子（光子と呼ばれる）の数である。光量は、瞬間的光量（光強度）及び各日に送達される光の累積量（日積算光量）の２つの方法で測定できることから、より複雑である。光量は、フートキャンドル、ルクス、ワット、μモル・ｍ−２・ｓ−１及びモル・ｍ−２・ｄ−１等の異なる単位で測定できる。μモル・ｍ−２・ｓ−１及びモル・ｍ−２・ｄ−１の２つの単位は、植物が光合成を実施できる能力を定量化する（それぞれ瞬間ベース及び日間ベースで）ことから、植物を栽培する際に好ましい。
【０００６】
光粒子は異なる量のエネルギーを有する。各光粒子のエネルギーの量はその波長によって決まる。各波長における光粒子の相対的な数は、光の第３の次元である光質を表す。換言すれば、光質は光のスペクトル分布、又は光源から放出される光スペクトルの青色、緑色、赤色、遠赤色及びその他の部分の光子の相対数を指す。これらの部分の一部は可視であるが、その他の部分は可視ではない。
【０００７】
植物は明期及び暗期の相対的長さ並びに光の強度及び質に応答する。人工光は、植物成長プロセスを制御するために様々な条件下で広く使用されてきた。植物によって必要な光は異なり、日光を受けて成長するものもあれば、日陰で最も良く成長するものもある。ほとんどの植物は、自然光又は人工光のいずれでも成長する。人工光は、以下の方法で使用できる：植物成長の増強が望ましい場合に高強度の光を提供する、自然昼光の時間を延長する又は夜間中断を提供して植物を長日条件に維持する。
【０００８】
光は植物にとって、エネルギー及び情報の源である。光は、光合成におけるエネルギーとして必要であり、植物が発芽するため、特定の寸法又は形状まで成長するため、保護物質を誘発するため、開花するため及び栄養成長から変更する時に必要な、その環境に関する重要な情報を提供する。植物は光の質、強度、持続時間及び方向に反応する。
【０００９】
植物は、ヒトの目に見える光（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）に加えて、他の放射も使用する。４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長領域は「光合成有効放射」又はＰＡＲと呼ばれる。植物が必要とする光の多くはこの領域にあるが、最適な成長結果を得るには、ＵＶ光（２８０ｎｍ〜４００ｎｍ）及び／又は遠赤色光（７００ｎｍ〜８００ｎｍ）が重要となる場合がある。例えば、遠赤色は、多くの植物の開花にきわめて重要である。全ての光が植物にとって等しいわけでなく、一部の領域は他の領域よりも重要である。
【００１０】
グローライト又は植物育成ライトは、光合成に適した電磁スペクトルを放出することによって植物成長を刺激するように設計された人工光源、一般的には電灯である。グローライトは、自然光がない用途、又は補光が必要な用途に使用される。例えば、昼光の利用可能時間が所望の植物成長に不十分となる可能性のある冬季は、植物の受光時間を延長するためにグローライトを使用する。
【００１１】
植物の成長及び発育は光強度のみで制御されるのではなく、光量によっても制御され、照射時間も影響する。植物の成長及び発育プロセスの光による制御は非常に複雑である。植物は可視光を光合成に使用し、赤外光、特に７００〜８００ｎｍを形態形成の制御に使用するが、ＵＶ光はタンパク質によって吸収され、損傷を引き起こし得る。これらの反応は、３つの主要受容体システムを通る。葉緑素ａ及びｂはそれぞれ６４０ｎｍ及び６６０ｎｍの光波長を受けて光合成を進め、フィトクロムは６６０及び７３０ｎｍの光波長を受けて多数の形態形成反応を制御し、フラビンは４５０ｎｍの光波長を受けて屈性及び高エネルギー光形態形成を誘発する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、植物成長を刺激する方法を提供する。本発明は、累積光量を演算する装置及び方法も提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
定義
特記のない限り、「１つの」は、「１つ以上の」を意味する。
【００１４】
グローライトは、太陽の光スペクトルに類似した光スペクトルを提供すること又は栽培している植物の必要性に一層合致したスペクトルを提供することを試みる。屋外条件は、グローライトからの色温度及びスペクトル出力を変えること、並びにランプのルーメン出力（強度）を変えることによって模倣される。栽培される植物の種類、栽培の段階（例えば、発芽／栄養期又は開花／結実期）、及び植物が必要とする光周期に応じて、特定のスペクトル領域、発光効率及び色温度が特定の植物及び期間への使用に望ましくなる。
【００１５】
植物成長に好適なランプの開発は、この分野で常に取り組まれる問題である。本発明で、出願人は、単純な植物成長を刺激する方法を開示する。
【００１６】
植物は、光の方向、質（波長）、強度及び周期性を感知することができる。光は、屈光性、光形態形成、葉緑体分化並びに開花及び発芽のようなその他の様々な応答を誘発する。光質は主に、異なる波長に特異的な異なる光受容体の存在によって検知される。赤色／遠赤色光受容体はフィトクロムと呼ばれる。青色光受容体には少なくとも２種類あり、クリプトクロムは青色、緑色及びＵＶ−Ａ光を認識するが、フォトトロピンは青色光を認識する。
【００１７】
光質と植物発育との間の関係は、Ｇ．Ｈ．Ｍ．Ｋｒｏｎｅｎｂｅｒｇの「Ｐｈｏｔｏ  ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｓｉｓ  ｉｎ  Ｐｌａｎｔ」（１９８６，Ｍａｒｔｉｎｕｓ  Ｎｉｊｈｏｆｆ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）に示されている。各スペクトル領域が植物生理学に与える影響を表１に示す。
【００１８】
【表１】
2015526070.tif 000003
【００１９】
光の色は光合成に異なる影響を及ぼすと一般的に考えられている。事実、光の色の衰退（ｅｆｆｅｔｅｎｅｓｓ）は光合成において差がない。光の全スペクトルを使用することは、植物発育に最も有益である（Ｈａｒｒｙ  Ｓｔｉｊｇｅｒ，ＦｌｏｗｅｒＴｅｃｈ，２００４７（２））。植物は４００〜７００ｎｍに光の最大感度スペクトル領域を有し、このセクションは一般的に光合成有効放射領域と呼ばれる。太陽のエネルギーの約４５％はこの領域にあり、そのため植物成長のための光スペクトル分布はこの領域に近い必要がある。
【００２０】
光によって放出される光子エネルギーは、波長の差によって異なる。例えば、４００ｎｍ（青色光）の波長のエネルギーは、７００ｎｍ（赤色光）の波長のエネルギーの１．７５倍である。しかし、光合成については、この２つの波長の影響は同じであり、光合成に利用できない青色スペクトルの余分なエネルギーは熱に移動する。換言すれば、光合成の速度は、植物に吸収され得る４００〜７００ｎｍの光子数によって決定され、各スペクトルからの光子数には関係しない。植物は全スペクトルに対して異なる感度を有し、それは葉に存在する色素の特殊な吸収性による。葉緑素は植物の最も一般的な色素であるが、光合成に有用な唯一の色素ではなく、他の色素も光合成に関与する。したがって、光合成の効率を考慮する場合、葉緑素の吸収スペクトルが唯一の検討事項ではない。植物の形態形成及び葉色のため、植物は様々な光をバランス良く受け取る必要がある。青色光（４００〜５００ｎｍ）は植物分化及び気孔調節にとって非常に重要である。青色光が不十分で、遠赤色光の比率が過剰である場合、茎が過成長し、葉の黄化を引き起こす可能性が高い。赤色スペクトル（６５５〜６６５ｎｍ）と遠赤色（７２５〜７３５ｎｍ）の比が１．０〜１．２であるとき、植物は正常に成長するが、スペクトル比に対する感度は植物によって異なる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態を示す。
【図２】図２は、光が青色光透過性材料を通過した後のスペクトルの変化を示す。
【図３】図３は、光が緑色光透過性材料を通過した後のスペクトルの変化を示す。
【図４】図４は、光が本発明の光透過性材料を通過した後のスペクトルの変化（Ａ、Ｂ）及び本発明の光透過性材料の設置前後の変化（Ｃ）を示す。
【図５】図５は、本発明の累積光量を演算するための装置のブロック線図を示す。
【図６】図６は、本発明の累積光量を演算する方法の実施流れ図を示す。
【図７】図７は、本発明の累積光量を演算するための装置に示される全帯域の光量データを示す。
【図８】図８は、本発明の累積光量を演算するための装置に示される４００ｎｍ〜４５０ｎｍのスペクトル波長の光量データを示す。
【図９】図９は、本発明の累積光量を演算するための装置に示される４００ｎｍ〜４５０ｎｍのスペクトル波長の累積光量データを時間と共に示す。
【図１０】図１０は、本発明の累積光量を演算するための装置に示される異なる帯域の光量データを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は植物成長を刺激する方法に関し、該方法は、
（ａ）光スペクトル波長を５００ｎｍ未満（セクションＡ）、５００〜６３０ｎｍ（セクションＢ）、及び６３０ｎｍ超（セクションＣ）に調節又は維持するための光透過性材料を、光と植物の光合成受容体との間に設置する工程、及び
（ｂ）光が前記光透過性材料を通過した後に、セクションＡ又はセクションＣよりも低いセクションＢの照度又は光子束密度を提供する工程
を含む。
【００２３】
照度は、単位面積当たりが受け取る光束で、ルクス（ｌｍ／ｍ２）単位で測定される。光子束密度は単位時間に単位面積当たりの表面に到達する光子の数であり、μモル／ｍ２秒単位で測定される。光が本発明の透過性材料を通過した後、調節又は保持される割合はスペクトル波長によって異なることから、セクションＡ及びセクションＣの２つのピークが存在し、セクションＢの割合はセクションＡ及びセクションＣの割合よりも低い。
【００２４】
本発明の光合成受容体は、葉緑素ａ、葉緑素ｂ又はカロテノイドであり、光は自然光又は日光である。
【００２５】
本発明の方法は更に、光透過性材料と植物との間の距離を調節して、植物の光合成受容体の最適な反応温度、湿度、風速及び光度によって調整される成長効率を制御する。
【００２６】
本発明の方法は、光透過性材料の色及び各色の比を制御して、光スペクトルの波長を調節又は維持する。光透過性材料は、限定するものではないが、織物、織網、ガーゼ、織布、プラスチック織物、プラスチックペーパー、断熱紙、不織布、ステープルファイバー、剥離フィルム、プラスチックボード、熱可塑性ポリマー又は成形物品である。好ましい実施形態において、光透過性材料はプラスチック織物又は織網である。光透過性材料の色は、限定するものではないが、暗青色、青紫色、青色、赤紫色又は暗紫色である。
【００２７】
本発明では、各段階で植物に必要な光特性に基づいて特定の段階に必要な最適な光の比を調節するために異なる色の光透過性材料を使用し、植物の成長期間を短縮する。本発明の方法は、自然環境又は人工的環境（温室を含むがこれに限定されない）に適用される。
【００２８】
環境制御農業（ＣＥＡ）は、栽培者が作物の環境を所望の条件に操作することを可能にする農業技術である。ＣＥＡ技術としては、温室、水耕法、水産養殖、及びアクアポニクスが挙げられ、制御する変数としては、温度、湿度、ｐＨ、及び栄養分析が挙げられる。
【００２９】
各種の植物が必要とする最適なスペクトル波長領域は現在十分に知られていない。これはおそらく、植物の種類に差があるためであり、植物が必要な各スペクトル波長の量も植物の種類に依存する。環境制御農業の目標は、植物成長に対する環境の影響及び主要要因を理解することであり、これらの要因の調節から、生産性向上、生産プロセス短縮及び植物の品質改善が可能になる。したがって、植物に必要なスペクトル波長及び曝露量を最初に理解する必要がある。
【００３０】
本発明は、以下を含む累積光量を演算するための装置も提供する：
（ａ）スペクトル波長領域における光量データを測定するための、スペクトル感知ユニット、
（ｂ）前記スペクトル感知ユニットに接続され、スペクトル感知ユニットに関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定するための、スペクトル多帯域設定モジュール、
（ｃ）前記スペクトル感知ユニットに接続され、スペクトル感知ユニットによって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュール、
（ｄ）前記累積光量演算モジュールに接続され、累積光量データを処理、記録及び保管するための、情報処理ユニット、及び
（ｅ）前記スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットに接続され、スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットの設定を制御するための、制御ユニット。
【００３１】
本発明の装置は更に、前記情報処理ユニットに接続され、記録された累積光量データを表示するためのモニタを具備する。
【００３２】
本発明の装置において、スペクトル波長領域は、全スペクトル、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は４００ｎｍ〜７００ｎｍであり、光量データの単位は、ルクス、μモル／ｍ２／秒又はＷ／ｍ２である。
【００３３】
本発明の装置の好ましい実施形態において、スペクトル感知ユニットは分光計であり、スペクトル多帯域設定モジュールは、異なる帯域のスペクトル領域を重ねて設定する。
【００３４】
本発明は更に、以下を含む累積光量を演算する方法を提供する：
（ａ）スペクトル波長領域における光量データを測定するためのスペクトル感知ユニットを提供する工程、
（ｂ）スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットの設定を制御するための制御ユニットを提供する工程、
（ｃ）スペクトル多帯域設定モジュールを通じて、スペクトル感知ユニットに関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定する工程、
（ｄ）スペクトル感知ユニットによって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュールを提供する工程、及び
（ｅ）情報処理ユニットを通じて累積光量データを処理、記録及び保管する工程。
【００３５】
本発明の方法は更に、記録された累積光量データを表示するためのモニタを含む。
【００３６】
本発明の方法では、スペクトル感知ユニットは、スペクトル波長領域内の全ての光量データを同時に測定することができる。
【００３７】
発明の装置において、スペクトル波長領域は、全スペクトル、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は４００ｎｍ〜７００ｎｍであり、光量データの単位は、ルクス、μモル／ｍ２／秒又はＷ／ｍ２である。
【００３８】
本発明の装置の好ましい実施形態において、スペクトル感知ユニットは分光計であり、スペクトル多帯域設定モジュールは、異なる帯域のスペクトル領域を重ねて設定する。
【実施例】
【００３９】
以下の例は、非限定的であり、単に本発明の様々な態様及び特徴の代表にすぎない。
【００４０】
本発明において、太陽又は設置ＬＥＤ又はＴ５蛍光灯を光源として使用した。５００ｎｍを超え６３０ｎｍ未満のスペクトル波長、又は上記の２つの波長を濾光して、５００ｎｍ未満及び６３０ｎｍ超のスペクトル波長の光量の割合を増大し、光合成効率を促進し、成長期間を当初の９０％〜７０％に短縮した。
【００４１】
実施例１：
図１に示すように、ＬＥＤ光源１０を植物の葉又はその他の光合成受容体の前に置き、植物に光を当てた。光透過性材料を通過しなかった光２０は、プラスチック織物又は織網で出来た青紫色、青色又は暗青色の光透過性材料３０によって濾光された光であった。光透過性材料を通過して植物５０に当たる光４０を、植物成長を促進するために適切なスペクトルに調節又は維持した。
【００４２】
光が青色及び緑色の光透過性材料を通過した後のスペクトルの変化を図２及び図３に示した。青色の光透過性材料を通過した光には２つのピークがあった。
【００４３】
好ましい実施形態において、光が本発明の光透過性材料を通過した後、異なるスペクトル波長では調節又は維持される割合が異なった。本発明の光透過性材料を設置した後では、セクションＡ及びセクションＣに２つのピークがあった（図４Ｂ）。光透過性材料を設置する前後でスペクトルのパーセンテージの違いから、セクションＢの割合は、セクションＡ及びセクションＣの割合よりも低い（図４Ｃ）。
【００４４】
実施例２：
コチョウランの苗を通常の黒色の織網の下に置いた。この苗が受け取る光量は、全スペクトルで均等に減少された。他のコチョウランの苗の群を本発明の青紫色のプラスチック織物又は織網の下に置き、光透過性材料からの調節又は維持された光を受け取るようにした。その結果、黒色織網の下に置いた苗の成長期間は１６週間であり、本発明の青紫色のプラスチック織物又は織網の下に置いた苗の成長期間は１〜２週間短かった。本発明の青紫色のプラスチック織物又は織網の下に置いた苗の順化期間も、黒色織網の下に置いた苗より１〜２週間短かった。
【００４５】
実施例３：
累積光量を演算するための装置１００の一実施形態を図５に示す。この装置は、スペクトル波長領域における光量データを測定するためのスペクトル感知ユニット１０１、前記スペクトル感知ユニット１０１に接続され、スペクトル感知ユニット１０１に関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定するための、スペクトル多帯域設定モジュール１０２、前記スペクトル感知ユニット１０１に接続され、スペクトル感知ユニット１０１によって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュール１０３、前記累積光量演算モジュール１０３に接続され、累積光量データを処理、記録及び保管するための、情報処理ユニット１０４、前記スペクトル多帯域設定モジュール１０２及び情報処理ユニット１０４に接続され、スペクトル多帯域設定モジュール１０２及び情報処理ユニット１０４の設定を制御するための、制御ユニット１０５、並びに、前記情報処理ユニット１０４に接続され、記録された累積光量データを表示するためのモニタ１０６を含む。
【００４６】
実施例４：
図６は、本発明の累積光量を演算する方法の実施流れ図を示す。本発明の累積光量を演算するための装置を通して、スペクトル感知ユニットからデータを受領し、制御ユニットにより４００ｎｍ〜７００ｎｍ、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は全スペクトルのスペクトル波長領域を選択する。続いて、全帯域又は異なる帯域の波長範囲（例えば、４００ｎｍ〜４５０ｎｍ、４３０ｎｍ〜４６０ｎｍ、４７０ｎｍ〜５００ｎｍ等）の累積光量データの観察を選択した。累積光量演算モジュールによって光量データを累積演算し、そのデータを情報処理ユニットに構成される伝送インターフェースを通して伝送する。この時点で、実時間データ又は過去のデータを選択することができ、選択した帯域が画面表示された。
【００４７】
実施例５：
上記の装置及びプロセスに基づき、本発明の累積光量を演算するための装置及び方法の実施形態を以下に示す：本発明の累積光量を演算するための装置に示された全帯域の光量データを図７に示した；本発明の累積光量を演算するための装置に示された４００ｎｍ〜４５０ｎｍのスペクトル波長の光量データを図８に示した。図９は、図８の４００ｎｍ〜４５０ｎｍのスペクトル波長の光量データによって時間で累積演算した。４００ｎｍ〜４５０ｎｍのスペクトル波長の累積光量強度は、図９の線より下の面積によって演算した。図１０は、本発明の累積光量を演算するための装置に示された異なるバンド（例えば、４００ｎｍ〜４５０ｎｍ、４７０ｎｍ〜５００ｎｍ等）の光量データを示す。各帯域の光量データは、図９に示すように時間による累積光量データに演算することもでき、各帯域の波長領域は重なって設定することができる。
【００４８】
本発明を、当業者が作製及び使用できるように十分に詳細に記載及び例示してきたが、多様な代替法、変更、及び改良が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく明白なはずである。
【００４９】
当業者は、本発明が、本発明に内在するものだけでなく、目的を実行するため並びに記載された結果及び利点を得るために十分に適応されることを容易に理解する。装置、プロセス及びその製造方法は好ましい実施形態の代表であり、例示的であり、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。当業者は、その変更及びその他の使用法を思い付くであろう。これらの変更は、本発明の精神に含まれ、特許請求の範囲によって定義される。
【図１】
2015526070.tif 000004
【図２】
2015526070.tif 000005
【図３】
2015526070.tif 000006
【図４】
2015526070.tif 000007
【図５】
2015526070.tif 000008
【図６】
2015526070.tif 000009
【図７】
2015526070.tif 000010
【図８】
2015526070.tif 000011
【図９】
2015526070.tif 000012
【図１０】
2015526070.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月16日(2014.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の成長を制御する方法であって、
（ａ）光スペクトル波長を５００ｎｍ未満（セクションＡ）、５００〜６３０ｎｍ（セクションＢ）、及び６３０ｎｍ超（セクションＣ）に調節又は維持するための光透過性材料を、光と植物の光合成受容体との間に設置する工程、及び
（ｂ）光が前記光透過性材料を通過した後に、セクションＡ又はセクションＣの照度及び光子束密度よりも低いセクションＢの照度又は光子束密度を提供する工程
を含む方法。
【請求項２】
前記光合成受容体が葉緑素ａ、葉緑素ｂ又はカロテノイドである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光が自然光である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
更に、前記光透過性材料と前記植物との間の距離を調節して、植物の成長効率を制御する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記光透過性材料と前記植物との間の距離を、植物の光合成受容体の最適な反応温度、湿度、風速及び光度によって調整する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記光透過性材料の色及び各色の比を制御して、光スペクトルの波長を調節又は維持する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
植物の成長期間を短縮する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記光透過性材料が、織物、織網、ガーゼ、織布、プラスチック織物、プラスチックペーパー、断熱紙又は不織布である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記光透過性材料がプラスチック織物又は織網である、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記光透過性材料が、ステープルファイバー、剥離フィルム、プラスチックボード、熱可塑性ポリマー又は成形物品である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
自然環境又は温室に適用される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
累積光量を演算するための装置であって、
（ａ）スペクトル波長領域における光量データを測定するための、スペクトル感知ユニット、
（ｂ）前記スペクトル感知ユニットに接続され、該スペクトル感知ユニットに関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定するための、スペクトル多帯域設定モジュール、
（ｃ）前記スペクトル感知ユニットに接続され、該スペクトル感知ユニットによって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュール、
（ｄ）前記累積光量演算モジュールに接続され、累積光量データを処理、記録及び保管するための、情報処理ユニット、及び
（ｅ）前記スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットに接続され、スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットの設定を制御するための、制御ユニット
を含み、前記光量データの単位が、ルクス、μモル／ｍ２／秒又はＷ／ｍ２である、装置。
【請求項１３】
前記情報処理ユニットに接続され、記録された累積光量データを表示するためのモニタを更に含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記スペクトル波長領域が、全スペクトル、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は４００ｎｍ〜７００ｎｍである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記スペクトル感知ユニットが分光計である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記スペクトル多帯域設定モジュールが、異なる帯域のスペクトル領域を重ねて設定する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
累積光量を演算する方法であって、
（ａ）スペクトル波長領域における光量データを測定するためのスペクトル感知ユニットを提供する工程、
（ｂ）スペクトル多帯域設定モジュール及び情報処理ユニットの設定を制御するための制御ユニットを提供する工程、
（ｃ）前記スペクトル多帯域設定モジュールを通じて、前記スペクトル感知ユニットに関してスペクトル波長領域内の全帯域又は多帯域の波長を設定する工程、
（ｄ）スペクトル感知ユニットによって測定された光量データを累積光量データに累積演算するための、累積光量演算モジュールを提供する工程、及び
（ｅ）情報処理ユニットを通じて累積光量データを処理、記録及び保管する工程
を含み、前記光量データの単位が、ルクス、μモル／ｍ２／秒又はＷ／ｍ２である、方法。
【請求項１８】
前記スペクトル波長領域が、全スペクトル、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ又は４００ｎｍ〜７００ｎｍである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記スペクトル多帯域設定モジュールが、異なる帯域のスペクトル領域を重ねて設定する、請求項１７に記載の方法。
【国際調査報告】
2015526070.tif 000014
2015526070.tif 000015
2015526070.tif 000016