(57)【要約】【課題】植物の育成を促進するのに有用な植物成長促進装置を提供する。【解決手段】日光の照射が不十分な場所で、植物育成を促進させるための果物・野菜等の植物成長促進装置であって、可視光域〜遠赤外光域のピーク波長を有し、半値幅１０ｎｍ以下の超狭帯域光照射手段を備える。また、超狭帯域光照射手段の照射時間と照射光量を制御する制御手段を備える。また、出射光方向が上向きになるように、超狭帯域光照射手段が配設され、出射光の先に、凸面鏡が設置され、該凸面鏡の反射により広範囲の領域を照射できるようにする。広範囲の領域を照射できることにより、超狭帯域光を植物全体に偏り無く照射させ、植物の育成促進を図る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物育成を促進させるための果物・野菜等の植物成長促進装置であって、ピーク波長域が４００〜２５００ｎｍであって、半値幅１０ｎｍ以下の可視光〜近赤外光の超狭帯域光照射手段と、前記超狭帯域光照射手段から照射された光を拡散させ照射面積を増大させ得る拡散手段と、を備えたことを特徴とする植物成長促進装置。
【請求項２】
前記超狭帯域光照射手段から照射される光の照射時間と照射光量を制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の植物成長促進装置。
【請求項３】
前記超狭帯域光照射手段の出射光方向が上向き〜斜め上向きになるように配設され、出射光の先に、凸面鏡が設置され、該凸面鏡の反射により広範囲の領域を照射できることを特徴とする請求項１又は２に記載の植物成長促進装置。
【請求項４】
植物の発芽時点は、半値幅１０ｎｍ以下の青色波長域を照射し、植物の発芽した後、成長・開花時点は、半値幅１０ｎｍ以下の赤色波長域を照射することを特徴とする請求項１に記載の植物成長促進装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果物や野菜等の植物に対して、半値幅１０ｎｍ以下の超狭帯域光を照射し、植物伸長を促進するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からＬＥＤ光源が、植物の育成を助成する作用があることは知られている。近年、植物の育成を促進しようとする先行文献がいくつか見られる。
例えば、植物を室内等の日光の照射が届かない場所で育成させるための人工光の照射制御方法であって、多数のＬＥＤを並設させた人工光の照射手段と、照射手段を制御する制御手段とを用いるものが知られている。これは、制御手段によって人工光の照射時間と照射光量と照射波長を制御するものである。また、照射手段により照射する人工光を反射板で反射させて照射角度を制御する植物育成のための人工光の照射制御方法が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、光合成作用に効果のある赤色発光ダイオードと青色発光ダイオードとを比率良く混合した混合光源部を設けて、植物による吸収率をあげ、植物の育成を促す植物育成装置を提供するＬＥＤ光源による植物育成装置が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。
また、汎用の電球ソケットに装着して使用できると共に美容や植物育成、植物栽培等の特定の用途に用いることができる電球型光照射装置が知られている（例えば、特許文献３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４４号公報
【特許文献２】特開２００４−１１３１６０号公報
【特許文献３】特開２００８−３１１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の植物育成装置や電球型光照射装置は、通常の発光ダイオード、特に青色発光ダイオードを用いて、植物の育成を助成するものであった。
本発明者は、通常の発光ダイオード（半値幅２０〜５０ナノメートル）ではなく、半値幅１０ｎｍ以下の可視光〜近赤外光の波長域（４００〜２５００ｎｍ）の超狭帯域の光を植物に照射した場合、植物の発芽・成長が著しくよいことの知見を得た。
本発明は、植物の育成を促進するのに有用な植物成長促進装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した如く、本発明者は、半値幅が１０ｎｍ 以下の超狭帯域光を拡散させて、植物の照射させた場合に、植物の育成を著しく促進できることの知見を得て、本発明を完成させたものである。
【０００７】
すなわち、本発明の植物成長促進装置は、光の照射が不十分な場所で、植物育成を促進させるための果物・野菜等の植物成長促進装置であって、ピーク波長域が４００〜２５００ｎｍであって、半値幅１０ｎｍ以下の可視光〜近赤外光の超狭帯域光照射手段と、超狭帯域光照射手段から照射された光を拡散させ照射面積を増大させ得る拡散手段と、を備えた構成とされる。
【０００８】
通常の発光ダイオード（半値幅２０〜５０ナノメートル）を植物に照射させた場合と比較して、半値幅が１０ｎｍ 以下の超狭帯域光を拡散させて、植物の照射させることにより、植物の発芽・成長を著しく促進できる。
【０００９】
植物に照射する光は、ピーク波長域が４００〜２５００ｎｍであって、半値幅１０ｎｍ以下の可視光〜近赤外光の超狭帯域光とする。超狭帯域光とすることで、波長毎の効果を発揮できるようになるため、可視光では、赤、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色など様々な色の光が活用できる。
【００１０】
すなわち、半値幅が１０ｎｍ 以下の超狭帯域光を植物に照射することで、同じ光量の近似する波長域の光よりも強い作用を得られることができる。つまり、選択した超狭帯域の光本来の特質（効能）をそのまま植物の育成促進に活用することができる。半値幅が１０ｎｍ 以下のエネルギーの強いレーザー光のような光を植物に照射するのではなく、エネルギーが弱い半値幅が１０ｎｍ 以下の超狭帯域光を照射することにより、波長に由来する効果・効能が顕著に現れ、植物の育成促進を図るのである。
【００１１】
ここで、超狭帯域光照射手段は、４００〜２５００ｎｍの範囲のＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源から出射された光の波長帯域を絞るバンドバスフィルターとから構成される。仮に将来、半値幅が１０ｎｍ 以下の超狭帯域光を照射できるＬＥＤ光源が開発された場合でも、上記の超狭帯域光照射手段の構成、すなわち、ＬＥＤ光源とバンドバスフィルターの構成によって、さらに、より一層、半値幅の狭い超狭帯域光を作り出すことが可能となる。
【００１２】
また、拡散手段は、拡散レンズ、シリンドリカルレンズ、拡散板の少なくとも１つから構成される。なお、光量の減衰を最小限に抑える観点から拡散レンズが好適に用いることができる。
【００１３】
また、シリンドリカルレンズを拡散手段に用いる場合は、２枚のシリンドリカルレンズを各々のレンズが直交する方向に配置して使用する。一般に、シリンドリカルレンズは、一方向のみの倍率調整が必要な用途に使われ、一方向に結像するだけであるが球面レンズと同じ結像公式が成立するため、１枚目のシリンドリカルレンズでビームを一方向についてコリメートし、それから２枚目のシリンドリカルレンズでそれと直交する方向についてもコリメートして使用する。なお、シリンドリカルレンズを拡散手段に用いて、さらに拡散レンズ、拡散板などを併用してもかまわない。
【００１４】
ここで、上記の超狭帯域光照射手段から照射される光の照射時間と照射光量を制御する制御手段を更に備えることが好ましい態様である。
植物の成長リズムに合わせて、照射時間と照射光量を制御できるからである。
【００１５】
また、本発明の植物成長促進装置において、超狭帯域光照射手段の出射光方向が上向き〜斜め上向きになるように配設され、出射光の先に、凸面鏡が設置され、該凸面鏡の反射により広範囲の領域を照射できることが好ましい態様である。
凸面鏡が設置され、該凸面鏡の反射により広範囲の領域を照射できることにより、超狭帯域光を対象植物の全体に偏り無く照射させることが可能であり、植物の育成をより促進できることになる。
【００１６】
また、本発明の植物成長促進装置において、植物の発芽時点は、半値幅１０ｎｍ以下の青色波長域を照射し、植物の発芽した後、成長・開花時点は、半値幅１０ｎｍ以下の赤色波長域を照射することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の植物成長促進装置は、ピーク波長域が４００〜２５００ｎｍであって、半値幅１０ｎｍ以下の可視光〜近赤外光の超狭帯域光を植物に照射することにより、植物の発芽・成長が著しく促進できるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の植物成長促進装置の使用イメージ図１
【図２】本発明の植物成長促進装置の使用イメージ図２
【図３】本発明の植物成長促進装置の使用イメージ図３
【図４】超狭帯域光照射ユニットのＬＥＤ光源の構成図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【００２０】
図４は、本発明の植物成長促進装置２の構成図の一例を示している。
本発明の植物成長促進装置２のＬＥＤ光源７は、下表１に示すピーク波長と半値幅特性を有する３つのＬＥＤ光源７（赤色ＬＥＤ光源，青色ＬＥＤ光源，緑色ＬＥＤ光源のいずれか）と、図４に示すように、ＬＥＤ光源７から出射された各々の光の波長帯域を絞るバンドバスフィルター１３と、バンドバスフィルター１３を透過した半値幅が１０ｎｍの超狭帯域の光を拡散する拡散レンズ１２から構成されている。
赤色ＬＥＤ光源，青色ＬＥＤ光源，緑色ＬＥＤ光源以外の色のＬＥＤ光源を使用してもかまわない。
【００２１】
なお、下記表１中の値は、メーカーのカタログ値であり、実際に分光器で実測して確認したところ、各ＬＥＤのピーク波長は、１１〜１４ｎｍの範囲で中心波長がシフトしており、必ずしも表１中の数値とは一致していない。
【００２２】
ここで、ＬＥＤ光源７としては、例えば、株式会社イマック製の平行光ＬＥＤ光源（型番：ＩＢＦ−ＬＳ）を用いることができる。ＬＥＤ光源７から照射される光は、超遠投な指向性のある光である。光径としては略５ｃｍであり、この光を拡散レンズ１２で拡散させている。
【００２３】
【表１】
2013039035.tif 000003
【実施例１】
【００２４】
図１〜図３に、本発明の植物成長促進装置の使用イメージを示す。
図１に示すように、植物４の上方の位置に支柱８があり、植物成長促進装置１のユニットが適当な間隔をあけて吊り下げられている。植物成長促進装置１から照射される半値幅１０ｎｍの超狭帯域の光５は、地面の植物４全体に偏りなく照射され、植物の成長を助けることになる。
【００２５】
また図２に示すように、植物４の近傍の地面に立てたポール（支柱）３（高さ３０〜１００ｃｍ）の上に、真上方向に照射する植物成長促進装置１のユニットが設けられている。植物成長促進装置１から照射される半値幅１０ｎｍの超狭帯域の光は、天井６に取り付けられた半球状の凸面鏡９に反射され、支柱の周囲の様々な方向に進み、近傍の植物の全体に偏りなく照射させ、植物の成長を助ける。
【００２６】
また図３に示すように、植物４の近傍の地面に立てたポール（支柱）３（高さ３０〜１００ｃｍ）の上に、斜め上方向に照射する植物成長促進装置１のユニットが設けられている。植物成長促進装置１から照射される半値幅１０ｎｍの超狭帯域の光は、凸面鏡２に反射され、支柱の周囲の様々な方向に進み、近傍の植物の全体に偏りなく照射させ、植物の成長を助ける。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、果物や野菜等の植物の成長促進装置として有用である。
【符号の説明】
【００２８】
１，２  植物成長促進装置
３  ポール（支柱）
４  植物
５  超狭帯域光
６  凸面鏡
７    ＬＥＤ光源
８  支柱
９  半球状の凸面鏡
１２  拡散レンズ
１３  バンドパスフィルター
１４  信号・電源ケーブル
１５  筐体フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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