JP2013201902A - Lighting fixture for observing cultivated plant - Google Patents

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Abstract

【課題】特定波長域の光の照射下で栽培される植物を、白色光の照射下と同様に観察するための照明具の提供。
【解決手段】発光波長域が異なる複数の光源41,42,43を含む照明部3と、発光する光源を切り換え可能な波長選択部7と、を備え、所定波長域の照射光による照射環境下の植物に対して、前記光源のうち前記照射光の波長域と異なる発光波長域の光源を選択的に発光させられるように構成された栽培植物観察用照明具を提供する。この栽培植物観察用照明具によれば、所定波長域の照射光による照射環境下の植物に対し、前記照射光と波長域が異なる光を補光して、白色光あるいは自然光による照射環境下と同様に植物の観察を行うことができる。
【選択図】図1
Provided is a lighting device for observing a plant cultivated under irradiation of light in a specific wavelength region in the same manner as under irradiation of white light.
An illumination unit 3 including a plurality of light sources 41, 42, and 43 having different emission wavelength ranges, and a wavelength selection unit 7 capable of switching light sources to emit light, and under an irradiation environment with irradiation light in a predetermined wavelength range. An illuminating tool for cultivating plant observation configured to selectively emit light of a light emission wavelength range different from the wavelength range of the irradiation light among the light sources is provided. According to this illuminating tool for cultivating plant observation, supplementing light with a wavelength range different from that of the irradiation light with respect to the plant in the irradiation environment with irradiation light of a predetermined wavelength range, and under an irradiation environment with white light or natural light Similarly, plants can be observed.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、栽培植物観察用照明具に関する。より詳しくは、人工光照射環境下で栽培される植物を観察するために用いる照明具に関する。   The present invention relates to a cultivated plant observation lighting device. In more detail, it is related with the lighting fixture used in order to observe the plant cultivated under artificial light irradiation environment.

従来、植物栽培において、植物苗を人工光で照射して育苗を促す技術が取り入れられている。植物の生長を促進することで、栽培期間を短縮して、同一場所での収穫回数を増やすことができる。また、同じ栽培期間であっても、植物をより大きく生長させることができれば、収穫量を増やすことができる。   Conventionally, in plant cultivation, a technique for irradiating a plant seedling with artificial light to promote seedling has been adopted. By promoting the growth of plants, the cultivation period can be shortened and the number of harvests at the same place can be increased. Moreover, even if it is the same cultivation period, if a plant can be grown more largely, a yield can be increased.

人工光の照射を利用した植物栽培方法として、例えば特許文献1には、植物を緑色光と白色光で交互に照射するように構成した植物の照明装置が開示されている。この照明装置は、波長500〜570nmの緑色光と300〜800nmの白色光とで交互に照射することにより昼夜の変化を構成し、植物の転流作用を円滑にして植物の育成を図るものである。   As a plant cultivation method using artificial light irradiation, for example, Patent Document 1 discloses a plant lighting device configured to irradiate a plant alternately with green light and white light. This illuminating device constitutes a change of day and night by alternately irradiating with green light having a wavelength of 500 to 570 nm and white light having a wavelength of 300 to 800 nm, thereby facilitating plant translocation by facilitating the commutation of the plant. is there.

また、例えば特許文献2には、青色光(400〜480nm)を放射する発光ダイオードと赤色光(620〜700nm)を放射する発光ダイオードを同時もしくは交互に点灯することにより、植物の培養、生育、栽培及び組織培養のための光エネルギーを照射する植物栽培用光源が開示されている。この植物栽培用光源は、葉緑素の光吸収ピーク(450nm付近及び660nm付近)に一致する波長の光のみを照射することによって、エネルギー効率良く植物を栽培しようとするものである。   In addition, for example, in Patent Document 2, by illuminating a light emitting diode that emits blue light (400 to 480 nm) and a light emitting diode that emits red light (620 to 700 nm) simultaneously or alternately, A light source for plant cultivation that irradiates light energy for cultivation and tissue culture is disclosed. This light source for plant cultivation is intended to cultivate a plant with high energy efficiency by irradiating only light having a wavelength matching the light absorption peak of chlorophyll (around 450 nm and around 660 nm).

特許文献2には、青色光と赤色光を同時に照射しても交互に照射してもよいことが規定されている(当該文献「請求項1」参照)。しかし、特許文献2は、青色光単独照射、赤色光単独照射、青色光及び赤色光の同時照射の比較において、同時照射下では日光下での栽培と同様の健全な生長(単独照射における徒長などの不健全な生長と比較して)が確認されたというものであり(当該文献段落「0011」参照)、青色光と赤色光を交互に照射した場合の生長促進効果は確認していない。従って、特許文献2は、青色光と赤色光の交互照射による植物栽培方法を実質的開示するものとはなっていない。   Patent Document 2 stipulates that blue light and red light may be irradiated simultaneously or alternately (see “Claim 1”). However, in Patent Document 2, in the comparison of blue light single irradiation, red light single irradiation, and simultaneous irradiation of blue light and red light, healthy growth similar to cultivation under sunlight (such as a length in single irradiation) under simultaneous irradiation. In comparison with unhealthy growth (see paragraph “0011” in the document), and the growth promoting effect when blue light and red light are alternately applied has not been confirmed. Therefore, Patent Document 2 does not substantially disclose a plant cultivation method by alternately irradiating blue light and red light.

特開平6−276858号公報JP-A-6-276858 特開平8−103167号公報JP-A-8-103167

上述のように、生長を促進することを目的として植物を特定波長域の光で照射した場合、植物の生育状況を観察しづらい場合がある。例えば赤色光照射下では、白色光あるいは自然光による照射下と異なり、葉などが黒く見えてしまう。また、例えば青色光と赤色光とで同時に照射する場合、葉などの色が黒みがかって見えてしまうことに加えて、照射光がピンク色となるために観察者が目の疲れを感じたり、気分が悪くなったりする場合もあった。   As described above, when a plant is irradiated with light of a specific wavelength range for the purpose of promoting growth, it may be difficult to observe the growth state of the plant. For example, under red light irradiation, unlike under irradiation with white light or natural light, leaves and the like appear black. In addition, for example, when irradiating simultaneously with blue light and red light, in addition to the color of leaves etc. appearing blackish, the observer feels tired of eyes because the irradiation light becomes pink, Sometimes I felt sick.

そこで、本発明は、特定波長域の光の照射下で栽培される植物を、白色光の照射下と同様に観察するための照明具を提供することを主な目的とする。   Then, this invention makes it the main objective to provide the lighting fixture for observing the plant cultivated under the irradiation of the light of a specific wavelength range similarly to the irradiation of white light.

上記課題解決のため、本発明は、発光波長域が異なる複数の光源を含む照明部と、発光する光源を切り換え可能な波長選択部と、を備え、所定波長域の照射光による照射環境下の植物に対して、前記光源のうち前記照射光の波長域と異なる発光波長域の光源を選択的に発光させられるように構成された栽培植物観察用照明具を提供する。
この栽培植物観察用照明具によれば、所定波長域の照射光による照射環境下の植物に対し、前記照射光と波長域が異なる光を補光して、白色光あるいは自然光による照射環境下と同様に前記植物の観察を行うことができる。 この栽培植物観察用照明具において、前記照明部は、赤色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となる赤色光照射環境用光源と、青色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となる青色光照射環境用光源と、を含むことが好ましい。この場合において、前記赤色光照射環境用光源は、発光中心波長505〜515nmかつ半値幅130nm以上の青光源からなり、前記青色光照射環境用光源は、発光中心波長515〜525nmかつ半値幅130nm以上の緑光源と、発光中心波長615〜625nmかつ半値幅115nm以上の赤光源と、がピーク強度比1:1で合成された光源からなるものとできる。
この栽培植物観察用照明具は、前記光源の発光強度を調整するための強度調節部を有することが好ましい。また。前記照明部は、前記光源の光を平行光線として出射させる反射板を備えることが好適となる。
この栽培植物観察用照明具において、前記光源はLEDとできる。
In order to solve the above problems, the present invention includes an illumination unit including a plurality of light sources having different emission wavelength ranges, and a wavelength selection unit capable of switching the light source to emit light, and is provided under an irradiation environment with irradiation light in a predetermined wavelength range. Provided is a cultivated plant observation illumination tool configured to selectively emit light of a light emission wavelength range different from the wavelength range of the irradiation light among the light sources.
According to this illuminating tool for cultivating plant observation, supplementing light with a wavelength range different from that of the irradiation light with respect to the plant in the irradiation environment with irradiation light of a predetermined wavelength range, and under an irradiation environment with white light or natural light Similarly, the plant can be observed. In this cultivated plant observation lighting device, the illumination unit is configured to receive a combined light of a red light irradiation environment light source having a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more, and a blue light. And a blue light irradiation environment light source having a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more. In this case, the light source for red light irradiation environment is a blue light source having an emission center wavelength of 505 to 515 nm and a half width of 130 nm or more, and the light source for blue light irradiation environment is an emission center wavelength of 515 to 525 nm and a half width of 130 nm or more. And a red light source having a light emission center wavelength of 615 to 625 nm and a half-value width of 115 nm or more are composed of light sources synthesized at a peak intensity ratio of 1: 1.
The cultivated plant observation illumination tool preferably has an intensity adjusting unit for adjusting the light emission intensity of the light source. Also. It is preferable that the illuminating unit includes a reflector that emits the light from the light source as parallel rays.
In this cultivated plant observation illumination tool, the light source can be an LED.

また、本発明は、所定波長域の照射光を植物に照射する植物照射装置と、発光波長域が異なる複数の光源を含む照明部と、発光する光源を切り換え可能な波長選択部と、を備え、前記植物照射装置による照射環境下の前記植物に対して、前記光源のうち前記照射光の波長域と異なる発光波長域の光源を選択的に発光させられるように構成された栽培植物観察用照明具と、を含む植物栽培システムをも提供する。
この植物照射装置は、赤色光及び青色光の光源を含む照射部と、該照射部を制御して赤色光及び青色光のいずれか一方を照射させる制御部と、を備える。
また、この栽培植物観察用照明具の前記照明部は、前記植物照射装置の前記赤色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となる赤色光照射環境用光源と、前記植物照射装置の前記青色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上の青色光照射環境用光源と、を含むものとされる。
The present invention also includes a plant irradiation device that irradiates a plant with irradiation light in a predetermined wavelength range, an illumination unit that includes a plurality of light sources having different emission wavelength ranges, and a wavelength selection unit that can switch the light source to emit light. Illumination for observing cultivated plants configured to selectively emit a light source having a light emission wavelength range different from the wavelength range of the irradiation light among the light sources with respect to the plant under an irradiation environment by the plant irradiation device And a plant cultivation system including the ingredients.
The plant irradiation apparatus includes an irradiation unit including a light source of red light and blue light, and a control unit that controls the irradiation unit to irradiate one of red light and blue light.
In addition, the illumination unit of the cultivated plant observation illumination tool includes a light source for red light irradiation environment in which the combined light with the red light of the plant irradiation device has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more, The combined light with the blue light of the plant irradiation device includes a light source for a blue light irradiation environment having a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more.

本発明において、「植物」には、葉菜類、果樹類及び穀類が少なくとも含まれ、コケ類なども広く包含されるものとする。   In the present invention, the “plant” includes at least leafy vegetables, fruit trees, and cereals, and moss is also widely included.

本発明により、特定波長域の光の照射下で栽培される植物を、白色光の照射下と同様に観察するための照明具が提供される。   By this invention, the lighting fixture for observing the plant cultivated under the irradiation of the light of a specific wavelength range similarly to the irradiation of white light is provided.

本発明の第一実施形態に係る栽培植物観察用照明具Aの構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the lighting tool A for cultivation plant observation which concerns on 1st embodiment of this invention. 栽培植物観察用照明具Aの回路図である。It is a circuit diagram of the lighting tool A for cultivation plant observation. 本発明に係る植物照射装置の制御パターンの一例(第一の制御パターン)を説明する図である。It is a figure explaining an example (1st control pattern) of the control pattern of the plant irradiation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る植物照射装置の制御パターンの一例(第二の制御パターン)を説明する図である。It is a figure explaining an example (2nd control pattern) of the control pattern of the plant irradiation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る植物照射装置の制御パターンの一例(第三の制御パターン)を説明する図である。It is a figure explaining an example (3rd control pattern) of the control pattern of the plant irradiation apparatus which concerns on this invention. 赤色光環境下において好適な照明具光源のシミュレーション結果を示す図である(実施例1)。(Example 1) which is a figure which shows the simulation result of the suitable lighting fixture light source in a red light environment. 青色光環境下において好適な照明具光源のシミュレーション結果を示す図である(実施例2)。(Example 2) which is a figure which shows the simulation result of the suitable lighting fixture light source in a blue light environment. 試験例1における発芽7日後の生育結果を示す図面代用写真である。6 is a drawing-substituting photograph showing the growth results after 7 days of germination in Test Example 1. FIG. 試験例1における発芽14日後の生育結果を示す図面代用写真である。2 is a drawing-substituting photograph showing a growth result 14 days after germination in Test Example 1. FIG. 試験例1における発芽21日後の生育結果を示す図面代用写真である。6 is a drawing-substituting photograph showing a growth result 21 days after germination in Test Example 1. FIG.

以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。説明は以下の順序で行う。

1.第一実施形態に係る栽培植物観察用照明具
(1)照明部
(2)波長選択部
(3)強度調節部
2.第一実施形態に係る栽培植物観察用照明具の変形例
3.植物照射装置
(1)照射部
(2)制御部
(2−1)制御パターン
(2−2)波長
(2−3)光量
(2−4)照射時間
4.植物栽培システム
5.栽培植物
(1)葉菜類
(2)果樹類
(3)穀類
(4)コケ類など
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, embodiment described below shows an example of typical embodiment of this invention, and, thereby, the range of this invention is not interpreted narrowly. The description will be made in the following order.

1. 1. Lighting for cultivating plant observation according to first embodiment (1) Illumination unit (2) Wavelength selection unit (3) Intensity adjustment unit 2. Modified example of illuminating device for observing cultivated plants according to the first embodiment Plant irradiation device (1) Irradiation unit (2) Control unit (2-1) Control pattern (2-2) Wavelength (2-3) Light quantity (2-4) Irradiation time 4. Plant cultivation system Cultivated plants (1) Leafy vegetables (2) Fruit trees (3) Cereals (4) Moss

1.第一実施形態に係る栽培植物観察用照明具
(1)照明部
図1は本発明の第一実施形態に係る栽培植物観察用照明具A(以下、単に「照明具A」ともいう)の構成を説明する模式図である。また、図2は、照明具Aの回路図である。
1. Illuminating device for cultivated plant observation according to the first embodiment (1) Illumination unit Fig. 1 is a configuration of the illuminating device A for cultivating plant observation according to the first embodiment of the present invention (hereinafter simply referred to as "illuminating device A"). FIG. FIG. 2 is a circuit diagram of the lighting fixture A.

照明具Aは、電源2として電池を収容する本体1と、発光波長域が互いに異なる複数の光源41,42,43が設けられた照明部3と、から構成されている。ここでは、光源41が青緑光源、光源42が赤光源、光源43が緑光源であるものとして説明する。ただし、本発明に係る栽培植物観察用照明具において、光源は1色以上の光源が配されていればよく、目的とする効果が奏される限りにおいて配設される光源の色数は限定されない。また、各色の光源は、それぞれ2以上を配することも当然に可能である。   The illuminator A includes a main body 1 that houses a battery as a power source 2, and an illuminating unit 3 provided with a plurality of light sources 41, 42, and 43 having different emission wavelength ranges. Here, it is assumed that the light source 41 is a blue-green light source, the light source 42 is a red light source, and the light source 43 is a green light source. However, in the illuminating tool for cultivating plant observation according to the present invention, it is only necessary that the light source is provided with one or more light sources, and the number of colors of the light source provided is not limited as long as the intended effect is achieved. . Naturally, it is possible to arrange two or more light sources of each color.

光源としては、従来公知の各種光源を用いることができるが、所望の発光波長域の光源の入手が容易であり、有効波長域の光エネルギーの占める割合が大きい光を放射する発光ダイオード(LED)やレーザーダイオード(LD)などの光半導体素子を用いることが好ましい。以下、光源41,42,43を発光素子41,42,43とも称するものとする。エレクトロルミネッセンス(EL)を用いる場合、ELは有機であっても無機であってもよい。光半導体素子は、小型で寿命が長く、材料によって特定の波長域で発光して不要な熱放射がないためエネルギー効率が良く、植物に近接照射しても葉焼け等の障害が起こらない。   Conventionally known various light sources can be used as the light source, but it is easy to obtain a light source in a desired emission wavelength range, and a light emitting diode (LED) that emits light with a large proportion of light energy in the effective wavelength range. It is preferable to use an optical semiconductor element such as a laser diode (LD). Hereinafter, the light sources 41, 42, and 43 are also referred to as light emitting elements 41, 42, and 43. When using electroluminescence (EL), EL may be organic or inorganic. The optical semiconductor element is small and has a long lifetime, and emits light in a specific wavelength range depending on the material, so that there is no unnecessary heat radiation. Therefore, the optical semiconductor element has high energy efficiency and does not cause troubles such as burning of a leaf even when it is irradiated close to a plant.

本発明者らは、人工光の照射による植物の生長促進効果について鋭意検討を行った結果、驚くべきことに、赤色光と青色光を交互に照射するという簡便な手法によって非常に顕著な効果が得られることを見出している(試験例参照)。赤色光のみで植物に照射する手順と、青色光のみで植物を照射する手順と、を一定期間内に別個独立に行うことによって植物の生長を促進するこの植物栽培方法を「執行メソッド(Shigyo Method)」と称する。   As a result of intensive studies on the effects of artificial light irradiation on the growth of plants, the present inventors have surprisingly achieved a very remarkable effect by a simple technique of alternately irradiating red light and blue light. It is found that it can be obtained (see test examples). This plant cultivation method that promotes the growth of plants by performing the procedure of irradiating plants with only red light and the procedure of irradiating plants with only blue light separately within a certain period of time is referred to as the “Shigyo Method ) ".

照明具Aは、執行メソッドに特に好適に用いられるものあって、照明部3に赤色光照射環境用光源と青色光照射環境用光源とを備える。   The illuminator A is particularly preferably used for the execution method, and the illumination unit 3 includes a light source for red light irradiation environment and a light source for blue light irradiation environment.

赤色光照射環境用光源は、植物に照射される赤色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となるような一つの光源あるいは複数の光源の組み合わせによってなる。   The light source for red light irradiation environment is composed of one light source or a combination of a plurality of light sources such that the combined light with the red light irradiated on the plant has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more.

赤色光照射環境用光源は、例えば、発光中心波長を505〜515nmかつ半値幅を130nm以上とした青緑発光素子41から構成することができる。   The light source for red light irradiation environment can be composed of, for example, a blue-green light emitting element 41 having an emission center wavelength of 505 to 515 nm and a half-value width of 130 nm or more.

青色光照射環境用光源は、植物に照射される青色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となる一つの光源あるいは複数の光源の組み合わせによってなる。   The light source for blue light irradiation environment is composed of a single light source or a combination of a plurality of light sources that has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more.

青色光照射環境用光源は、例えば、発光中心波長515〜525nmかつ半値幅130nm以上の緑発光素子43と、発光中心波長615〜625nmかつ半値幅115nm以上の赤発光素子42とから構成することができる。青色光照射環境用光源は、赤発光素子42と緑発光素子43がピーク強度比1:1で合成された光源とされることが好ましい。   The light source for blue light irradiation environment may be composed of, for example, a green light emitting element 43 having an emission center wavelength of 515 to 525 nm and a half width of 130 nm or more, and a red light emitting element 42 having an emission center wavelength of 615 to 625 nm and a half width of 115 nm or more. it can. The blue light irradiation environment light source is preferably a light source in which the red light emitting element 42 and the green light emitting element 43 are combined at a peak intensity ratio of 1: 1.

なお、赤色光照射環境用光源及び青色光照射環境用光源は、それぞれ一つの発光素子あるいは3以上の発光素子から構成することもできる(後述する変形例も参照)。   In addition, the light source for red light irradiation environment and the light source for blue light irradiation environment can each be comprised from one light emitting element or three or more light emitting elements (refer the modification mentioned later).

照明部3には、青緑発光素子41、赤発光素子42及び緑発光素子43を保護し、これらの発光素子の光を透過させるレンズ5と、発光素子の光を平行光線として出射させる反射板6とが設けられている。反射板6は一般的な放物面であってよい。反射板6を設けることにより、栽培植物との間に距離がある場合にも、照明具Aにより良好に栽培植物を照明して観察を行うことができる。   The illumination unit 3 includes a lens 5 that protects the blue-green light emitting element 41, the red light emitting element 42, and the green light emitting element 43 and transmits light from these light emitting elements, and a reflector that emits the light from the light emitting elements as parallel rays. 6 are provided. The reflector 6 may be a general paraboloid. By providing the reflecting plate 6, even when there is a distance from the cultivated plant, the illuminating plant A can illuminate the cultivated plant satisfactorily for observation.

(2)波長選択部
本体1には、発光する光源を切り換え可能な切換スイッチ(波長選択部)7が設けられている。切換スイッチ7は、青緑発光素子41、赤発光素子42及び緑発光素子43への給電を切り換えて、いずれか一以上の発光素子を発光させるために機能する。なお、図中、符号9は、主電源スイッチを示す。
(2) Wavelength Selection Unit The main body 1 is provided with a changeover switch (wavelength selection unit) 7 that can switch a light source that emits light. The changeover switch 7 functions to switch the power supply to the blue-green light emitting element 41, the red light emitting element 42, and the green light emitting element 43 so that any one or more light emitting elements emit light. In the figure, reference numeral 9 denotes a main power switch.

切換スイッチ7の機能により、照明具Aでは、所定波長域の照射光による照射環境下の栽培植物を、照射光の波長域と異なる発光波長域の光源を選択的に発光させて照明することが可能である。   By the function of the changeover switch 7, the lighting fixture A can illuminate the cultivated plant under the irradiation environment with the irradiation light in the predetermined wavelength range by selectively emitting the light source in the emission wavelength range different from the wavelength range of the irradiation light. Is possible.

例えば、赤色光照射環境下にある栽培植物に対しては、青緑発光素子41から構成される赤色光照射環境用光源からの光を照明する。このように赤色光照射環境下の栽培植物に対し、照射光と波長域が異なる赤色光照射環境用光源からの光を補光することで、栽培植物を白色光の照射下と同様に観察することができる。   For example, the light from the light source for red light irradiation environment comprised from the blue-green light emitting element 41 is illuminated with respect to the cultivated plant in a red light irradiation environment. In this way, for the cultivated plant under the red light irradiation environment, the cultivated plant is observed in the same manner as under the irradiation of the white light by supplementing the light from the light source for the red light irradiation environment having a different wavelength range from the irradiation light. be able to.

また、例えば、青色光照射環境下にある栽培植物に対しては、緑発光素子43と赤発光素子42とから構成される青色光照射環境用光源からの光を照明する。このように照射光と波長域が異なる青色光照射環境用光源からの光を補光することで、青色光照射環境下の栽培植物についても白色光の照射下と同様に観察することができる。   Further, for example, for a cultivated plant under a blue light irradiation environment, light from a light source for blue light irradiation environment configured by the green light emitting element 43 and the red light emitting element 42 is illuminated. By supplementing light from a light source for blue light irradiation environment having a wavelength range different from that of irradiation light in this way, cultivated plants under a blue light irradiation environment can be observed in the same manner as under white light irradiation.

特に赤色光照射環境用光源は、植物に照射される赤色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となるようにされている。また、青色光照射環境用光源も、植物に照射される青色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となるようにされている。このため、照明具Aによれば、赤色光あるいは青色光の照射環境下にある栽培植物の葉などの色を白色光照射下と同様の自然な緑色として観察することができ、植物の生育状況や病害の有無などを的確に把握することが可能となる。また、観察者が目の疲れを感じたり、気分が悪くなったりすることも防止できる。   In particular, the light source for red light irradiation environment is configured such that the combined light with the red light irradiated on the plant has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more. The light source for blue light irradiation environment is also configured such that the combined light with the blue light irradiated to the plant has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more. For this reason, according to the lighting fixture A, the color of the leaf of the cultivated plant under the irradiation environment of red light or blue light can be observed as a natural green color similar to that under the irradiation of white light, and the growth state of the plant It is possible to accurately grasp the presence or absence of diseases. It is also possible to prevent the observer from feeling tired of eyes or feeling unwell.

(3)強度調節部
照明具Aには、各光源の発光強度を調整するための強度調節部を設けることが好ましい。強度調節部は、本体1に設けられた調節つまみと、回路に挿入された可変抵抗と、によって構成できる。ここでは、青緑発光素子41、赤発光素子42及び緑発光素子43に対して、それぞれ調節つまみ81,82,83と可変抵抗811,821,831を設けている。
(3) Intensity adjusting part It is preferable to provide the lighting fixture A with an intensity adjusting part for adjusting the light emission intensity of each light source. The strength adjustment unit can be configured by an adjustment knob provided in the main body 1 and a variable resistor inserted in the circuit. Here, adjustment knobs 81, 82, 83 and variable resistors 811, 821, 831 are provided for the blue-green light-emitting element 41, the red light-emitting element 42, and the green light-emitting element 43, respectively.

回路に一定値の定格電流を流すときに、各発光素子の電圧が揃わない場合には、回路に制限抵抗を挿入する。図2では、赤発光素子42に関し、可変抵抗821との間に制限抵抗822を挿入した例を示した。   If the voltage of each light emitting element is not uniform when a constant rated current is passed through the circuit, a limiting resistor is inserted into the circuit. FIG. 2 shows an example in which the limiting resistor 822 is inserted between the red light emitting element 42 and the variable resistor 821.

2.第一実施形態に係る栽培植物観察用照明具の変形例
上述の照明具Aでは、複数の発光素子41,42,43の組み合わせにより、照射光の波長域を補光して、演色性に優れた合成光を得る例を説明した。実施例1において後述するように、例えば赤色照射光に対しては、スペクトル幅の広い緑色光を補色すれば、高い演色性を得ることができる。
2. Modified example of illuminating tool for cultivating plant observation according to the first embodiment In the above-described illuminating tool A, the combination of a plurality of light emitting elements 41, 42, 43 supplements the wavelength range of irradiation light, and is excellent in color rendering. An example of obtaining synthesized light has been described. As will be described later in Example 1, for example, high color rendering can be obtained for red irradiation light by complementing green light having a wide spectral width.

従って、本発明に係る栽培植物観察用照明具において、赤色光照射環境用光源は、上述した青緑発光素子に替えて、スペクトル幅の広い緑色発光素子のみから構成することも可能な場合がある。   Therefore, in the illuminating tool for cultivating plant observation according to the present invention, the light source for red light irradiation environment may be composed of only a green light emitting element having a wide spectrum width instead of the blue-green light emitting element described above. .

また、スペクトル幅の広い緑色光を得るため赤色光照射環境用光源としては、(イ)複数色の発光ダイオードの組み合わせ、(ロ)キセノンフラッシュランプ、(ハ)キセノンランプ、(ニ)ショートアーク型メタルハライドランプを用いることもできる。このうち、(イ)複数色の発光ダイオードの組み合わせは、昇圧電源が不要であり、照明具を小型化できることから好ましい。(ロ)キセノンフラッシュランプ及び(ハ)キセノンランプについては光学フィルタを用いて赤外光をカットして使用することが望ましい。   In order to obtain green light with a wide spectral width, the light source for red light irradiation environment includes (a) a combination of light emitting diodes of multiple colors, (b) a xenon flash lamp, (c) a xenon lamp, and (d) a short arc type. A metal halide lamp can also be used. Among these, (a) a combination of light emitting diodes of a plurality of colors is preferable because it does not require a step-up power supply and can reduce the size of a lighting fixture. For (b) xenon flash lamps and (c) xenon lamps, it is desirable to use infrared light cut with an optical filter.

3.植物照射装置
(1)照射部
本発明に係る植物照射装置は、執行メソッドを実行可能なものである。この植物照射装置は、赤色光及び青色光を植物に照射する照射部と、照射部を制御して、赤色光のみで植物を照射するステップと、青色光のみで植物を照射するステップと、を一定期間内に別個独立に実行する制御部と、を備える。
3. Plant Irradiation Device (1) Irradiation Unit The plant irradiation device according to the present invention is capable of executing an execution method. The plant irradiation apparatus includes an irradiation unit that irradiates a plant with red light and blue light, a step of controlling the irradiation unit to irradiate the plant with only red light, and a step of irradiating the plant with only blue light. And a control unit that executes separately and independently within a predetermined period.

照射部には、赤色光又は青色光を放射する光源が含まれる。赤色光は波長570〜730nmの光をいい、635〜660nmの波長を中心波長をとする光が好適に用いられる。また、青色光は、波長400〜515nmの光をいい、中心波長を450nmとする光が好適に用いられる。赤色光及び青色光は、上記波長を中心波長として所定の波長域を有するものであってよい。波長域としては、例えば青色光であれば、450±30nm、好ましくは450±20nm、さらに好ましくは450±10nmとできる。   The irradiation unit includes a light source that emits red light or blue light. Red light refers to light having a wavelength of 570 to 730 nm, and light having a center wavelength of 635 to 660 nm is preferably used. Further, blue light refers to light having a wavelength of 400 to 515 nm, and light having a center wavelength of 450 nm is preferably used. The red light and the blue light may have a predetermined wavelength range with the above wavelength as a central wavelength. As the wavelength range, for example, in the case of blue light, it can be 450 ± 30 nm, preferably 450 ± 20 nm, and more preferably 450 ± 10 nm.

赤色光及び青色光の光源には、従来公知の光源を用いることができる。光源には、波長選択が容易で、有効波長域の光エネルギーの占める割合が大きい光を放射する発光ダイオード(LED)やレーザーダイオード(LD)などの光半導体素子を用いることが好ましい。エレクトロルミネッセンス(EL)を用いる場合、ELは有機であっても無機であってもよい。   Conventionally known light sources can be used as the red and blue light sources. For the light source, it is preferable to use an optical semiconductor element such as a light emitting diode (LED) or a laser diode (LD) that emits light that allows easy wavelength selection and a large proportion of light energy in the effective wavelength region. When using electroluminescence (EL), EL may be organic or inorganic.

光半導体素子は、小型で寿命が長く、材料によって特定の波長で発光して不要な熱放射がないためエネルギー効率が良く、植物に近接照射しても葉焼け等の障害が起こらない。このため、光半導体素子を光源に用いることで、他の光源に比べて、より低電力コストで、より省スペースで栽培を行うことが可能となる。   An optical semiconductor element is small and has a long lifetime, and emits light at a specific wavelength depending on the material, and has no unnecessary heat radiation. Therefore, the optical semiconductor element has high energy efficiency, and does not cause troubles such as burning of a leaf even when irradiated close to a plant. For this reason, it becomes possible by using an optical semiconductor element for a light source to cultivate at a lower power cost and more space-saving than other light sources.

光源には、1つの赤色光半導体素子と1つの青色光半導体素子を組み合わせて実装したSMD(2 Chips Surface Mount Device)を線状に配列したSMDライン光源や、赤色光半導体素子あるいは青色光半導体素子のどちらか一方のみを線状あるいは面状に配列した単色ライン光源あるいは単色パネル光源などを使用できる。   As a light source, an SMD line light source in which SMD (2 Chips Surface Mount Device) mounted by combining one red light semiconductor element and one blue light semiconductor element is linearly arranged, or a red light semiconductor element or a blue light semiconductor element A monochromatic line light source or a monochromatic panel light source in which only one of them is arranged in a line or plane can be used.

半導体素子は、原理上、数メガヘルツ(MHz)以上もの高い周波数で点滅駆動が可能である。このため、光半導体素子を光源に用いることで、赤色光のみで植物を照明するステップと、青色光のみで植物を照明するステップとの切り替えを極めて高速に行うことも可能となる。   In principle, a semiconductor element can be driven to blink at a frequency as high as several megahertz (MHz) or more. For this reason, by using an optical semiconductor element as a light source, it is possible to perform switching between a step of illuminating a plant with only red light and a step of illuminating a plant with only blue light at an extremely high speed.

上記波長域の光を放射するLEDとしては、例えば赤色LEDには、昭和電工株式会社から製品番号HRP−350Fとして販売されているアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系発光ダイオード(ガリウム・リン系基板、赤色波長660nm)などがあり、青色LEDには同社製品番号GM2LR450Gの発光ダイオードなどがある。   As an LED that emits light in the above wavelength range, for example, a red LED includes an aluminum / gallium / indium / phosphorus light emitting diode (gallium / phosphorous substrate, sold by Showa Denko KK as product number HRP-350F). The red LED includes a light emitting diode having a product number GM2LR450G.

発光ダイオード以外の光源としては、例えば直管形及びコンパクト形の蛍光ランプ及び電球形蛍光ランプ、高圧放電ランプ、メタルハライドランプ、レーザーダイオードなどが挙げられる。これらの光源に組み合わせて、上記波長域の光を選択的に利用するための光学フィルタを用いてもよい。   Examples of light sources other than light emitting diodes include straight tube and compact fluorescent lamps and bulb-type fluorescent lamps, high pressure discharge lamps, metal halide lamps, and laser diodes. In combination with these light sources, an optical filter for selectively using light in the above wavelength range may be used.

(2)制御部
(2−1)制御パターン
制御部は、照射部から放射される赤色光及び青色光の光量(強度)、波長及び/又は照射時間を所定値に維持するか、あるいは所定のパターンで変化させる。
(2) Control unit (2-1) Control pattern The control unit maintains the light amount (intensity), wavelength, and / or irradiation time of the red light and blue light emitted from the irradiation unit at a predetermined value or a predetermined value. Change with patterns.

制御部は、汎用のコンピューターを用いて構成することができる。例えば光源としてLEDを用いる場合、制御部は、メモリやハードディスクに予め保持、記憶された制御パターンに基づいて、LEDの駆動電流の大きさを調整し、赤色光及び青色光の光量及び照射時間を変化させる。また、制御部は、制御パターンに基づいて、異なる波長域の光を放射する複数のLEDを切り替えて駆動し、照射される光の波長域を変化させる。   The control unit can be configured using a general-purpose computer. For example, when using an LED as a light source, the control unit adjusts the magnitude of the LED drive current based on a control pattern previously stored and stored in a memory or a hard disk, and determines the amount of red light and blue light and the irradiation time. Change. Moreover, a control part switches and drives several LED which radiates | emits the light of a different wavelength range based on a control pattern, and changes the wavelength range of the irradiated light.

制御部の制御パターンについて詳しく説明する。制御部は、赤色光のみを植物に照射する手順(以下「赤色光照射ステップ」とも称する)と、青色光のみを植物に照射する手順(以下「青色光照射ステップ」とも称する)と、を一定期間内に別個独立に実行する。   The control pattern of the control unit will be described in detail. The control unit has a fixed procedure of irradiating the plant with only red light (hereinafter also referred to as “red light irradiation step”) and a procedure of irradiating the plant with only blue light (hereinafter also referred to as “blue light irradiation step”). Run independently within a period.

ここで、「一定期間」とは、植物栽培中の任意時間長の期間を意味する。この期間は最長で栽培全期間である。また、最短の期間は、目的とする効果が奏される限りにおいて任意に設定できる。この期間は、例えば時間(hr)を時間長の単位とするものであってよく、さらにより長い時間長単位(例えば日(day))あるいはより短い時間長単位(例えば分(minutes))とするものであってもよい。   Here, the “certain period” means a period of arbitrary time length during plant cultivation. This period is the longest cultivation period. Further, the shortest period can be arbitrarily set as long as the desired effect is achieved. This period may be, for example, time (hr) as a unit of time length, and may be a longer time length unit (for example, day) or a shorter time length unit (for example, minutes). It may be a thing.

なお、執行メソッドは、種子が発芽した直後あるいは苗を植えた直後から収穫までの植物の栽培全期間において、任意のタイミングで開始あるいは終了され、任意時間長で適用され得るものである。   The execution method is started or ended at an arbitrary timing and can be applied for an arbitrary length of time during the entire cultivation period of the plant from immediately after seed germination or after planting a seedling to harvesting.

また、「別個独立」とは、上記期間内に、赤色光照射ステップと青色光照射ステップとが別々に存することを意味する。赤色光照射ステップと青色光照射ステップは、上記期間内に少なくとも一工程ずつ含まれていればよい。   Further, “separately independent” means that the red light irradiation step and the blue light irradiation step exist separately within the period. The red light irradiation step and the blue light irradiation step may be included in at least one step in the period.

赤色光照射ステップと青色光照射ステップは交互に連続して行ってもよく、両ステップの間に赤色光及び青色光を植物に同時照射する手順又は植物への光照射を休止する手順を挟んで不連続に繰り返して行ってもよい。ただし、植物生長効果を高めるためには交互に連続して行うことが好ましい。   The red light irradiation step and the blue light irradiation step may be performed alternately in succession, with a procedure for simultaneously irradiating the plant with red light and blue light or a procedure for stopping the light irradiation on the plant between both steps. You may repeat it discontinuously. However, in order to enhance the plant growth effect, it is preferable to carry out alternately and continuously.

図3は、第一の制御パターンを説明する図である。この実施形態は、赤色光照射ステップと青色光照射ステップを交互に連続して行うものである。   FIG. 3 is a diagram illustrating the first control pattern. In this embodiment, the red light irradiation step and the blue light irradiation step are alternately and continuously performed.

図中、符号Sは赤色光照射ステップ、符号Sは青色光照射ステップを示す。本実施形態では、赤色光照射ステップSと青色光照射ステップSが交互に連続して行われ、赤色光照射ステップSと青色光照射ステップSとからなる照射サイクルが繰り返し行われる。 In the figure, reference numeral S 1 indicates a red light irradiation step, and reference numeral S 2 indicates a blue light irradiation step. In this embodiment, red light irradiation step S 1 and the blue light irradiation step S 2 is performed continuously alternately, irradiation cycle of red light irradiation step S 1 and the blue light irradiation step S 2 Metropolitan is repeated.

このように、植物に対して赤色光と青色光を交互に照射することにより、生長を顕著に促進することができる(試験例参照)。また、徒長を抑制して、収穫量を向上させることも可能である。   In this way, the growth can be remarkably promoted by alternately irradiating the plant with red light and blue light (see test examples). It is also possible to improve the yield by suppressing the chief.

ここでは、第1回目の照射サイクルCにおいて赤色光照射ステップSから手順を開始する場合を例に説明したが、各照射サイクルにおいて赤色光照射ステップS及び青色光照射ステップSのいずれを先に行うかは任意である。 Here, a case of starting the procedure from the red light irradiation step S 1 the irradiation cycle C 1 of the first round has been described as an example, any of the red light irradiation step S 1 and the blue light irradiation step S 2 in each irradiation cycle It is arbitrary whether to perform this first.

図4は、第二の制御パターンを説明する図である。この実施形態は、赤色光照射ステップと青色光照射ステップとを、両ステップの間に赤色光及び青色光を植物に同時照射する手順(以下「同時照射ステップ」とも称する)を挟んで不連続に繰り返して行うものである。   FIG. 4 is a diagram illustrating the second control pattern. In this embodiment, the red light irradiation step and the blue light irradiation step are discontinuously sandwiched between both steps with a procedure of simultaneously irradiating the plant with red light and blue light (hereinafter also referred to as “simultaneous irradiation step”). Repeatedly.

図中、符号Sは、同時照射ステップを示す。本実施形態では、赤色光照射ステップSと青色光照射ステップSが、同時照射ステップSを挟んで不連続に行われ、赤色光照射ステップS、同時照射ステップS及び青色光照射ステップSとからなる照射サイクルが繰り返し行われる。 In the figure, reference numeral S 3 illustrates the simultaneous irradiation step. In the present embodiment, the red light irradiation step S 1 and the blue light irradiation step S 2 are discontinuously performed with the simultaneous irradiation step S 3 interposed therebetween, and the red light irradiation step S 1 , the simultaneous irradiation step S 3, and the blue light irradiation are performed. irradiation cycle consisting of steps S 2 Metropolitan is repeated.

ここでは、第1回目の照射サイクルCにおいて同時照射ステップSから手順を開始する場合を例に説明したが、各照射サイクルにおいて赤色光照射ステップS、同時照射ステップS及び青色光照射ステップSのいずれを先に行うかは任意である。 Here, a case of starting the procedure from the simultaneous irradiation step S 3 in the irradiation cycle C 1 of the first round has been described as an example, red light irradiation step S 1 in each irradiation cycle, simultaneous irradiation step S 3 and the blue light irradiation one or performed before the step S 2 is optional.

図5は、第三の制御パターンを説明する図である。この実施形態は、赤色光照射ステップと青色光照射ステップとを、両ステップの間に植物への光照射を休止する手順(以下「休止ステップ」とも称する)を挟んで不連続に繰り返して行うものである。   FIG. 5 is a diagram for explaining the third control pattern. In this embodiment, the red light irradiation step and the blue light irradiation step are repeatedly performed discontinuously with a procedure (hereinafter also referred to as “pause step”) in which light irradiation to a plant is suspended between both steps. It is.

図中、符号Sは、休止ステップを示す。本実施形態では、赤色光照射ステップSと青色光照射ステップSが、休止ステップSを挟んで不連続に行われ、赤色光照射ステップS、休止ステップS及び青色光照射ステップSとからなる照射サイクルが繰り返し行われる。 In the figure, reference numeral S 4 shows the idle step. In the present embodiment, the red light irradiation step S 1 and the blue light irradiation step S 2 are discontinuously performed with the pause step S 4 interposed therebetween, and the red light irradiation step S 1 , the pause step S 4 and the blue light irradiation step S are performed. The irradiation cycle consisting of 2 is repeated.

ここでは、第1回目の照射サイクルCにおいて休止ステップSから手順を開始する場合を例に説明したが、各照射サイクルにおいて赤色光照射ステップS、休止ステップS及び青色光照射ステップSのいずれを先に行うかは任意である。 Here, a case of starting the procedure from the idle step S 4 in the irradiation cycle C 1 of the first round has been described as an example, red light irradiation step S 1 in each irradiation cycle, idle step S 4, and the blue light irradiation step S Which of 2 is performed first is arbitrary.

(2−2)波長
上述した各制御パターンにおいて、赤色光及び青色光の波長は上述した波長域の範囲内で変化させてもよく、例えば第N回目(Nは1以上の整数)の照射サイクルCにおいて波長が変化してもよい。また、第N回目の照射サイクルCと第M回目(MはNと異なる1以上の整数)の照射サイクルCとで波長が上記波長域の範囲内で異なっていてもよい。
(2-2) Wavelength In each control pattern described above, the wavelengths of red light and blue light may be changed within the above-described wavelength range, for example, the Nth irradiation cycle (N is an integer of 1 or more). wavelength may change in C N. Further, the M-th and the N-th irradiation cycles C N (M is one or more different integers N) wavelength and the irradiation cycle C M of may be different within the scope of the wavelength range.

さらに、上述の赤色光照射ステップS、同時照射ステップS及び青色光照射ステップSにおいて、赤色光及び青色光に加えて、他の波長域の光を組み合わせて複数の波長域の光によって照射を行ってもよい。 Further, in the above-described red light irradiation step S 1 , simultaneous irradiation step S 3 and blue light irradiation step S 2 , in addition to red light and blue light, light in a plurality of wavelength regions is combined with light in other wavelength regions. Irradiation may be performed.

(2−3)光量
赤色光照射ステップS、青色光照射ステップS及び同時照射ステップSにおける赤色光及び青色光の光量(強度)は、特に限定されないが、例えば光合成光量子束密度(Photosynthetic Photon Flux Density:PPFD)でそれぞれ1〜1000μmol/ms、好ましくは10〜500μmol/ms、特に好ましくは50〜250μmol/ms程度とされる。
(2-3) Light quantity The light quantity (intensity) of the red light and the blue light in the red light irradiation step S 1 , the blue light irradiation step S 2, and the simultaneous irradiation step S 3 is not particularly limited, but for example, a photosynthetic photon flux density (Photosynthetic Photon Flux Density: PPFD) respectively 1~1000μmol / m 2 s, and preferably 10~500μmol / m 2 s, and particularly preferably a 50~250μmol / m 2 s or so.

また、上記各ステップにおける赤色光及び青色光の光量(強度)比は、例えば「赤:青」あるいは「青:赤」で1:1、2:1、4:1、10:1、20:1などのように任意に設定され得る。   The light quantity (intensity) ratio of red light and blue light in each step is, for example, “red: blue” or “blue: red” 1: 1, 2: 1, 4: 1, 10: 1, 20: It can be set arbitrarily such as 1.

また、赤色光及び青色光の光量は上記範囲内で変化させてもよく、例えば第N回目(Nは1以上の整数)の照射サイクルCにおいて光量が変化してもよい。また、第N回目の照射サイクルCと第M回目(MはNと異なる1以上の整数)の照射サイクルCとで光量を上記範囲内で変化させてもよい。 The light amounts of the red light and the blue light may be changed within the above range. For example, the light amounts may be changed in the Nth irradiation cycle CN (N is an integer of 1 or more). Further, the M-th and the N-th irradiation cycles C N (M is one or more different integers N) the amount of light in the irradiation cycle C M of may be varied within the above range.

(2−4)照射時間
上述した各制御パターンにおいて、一つの照射サイクルの時間は、最長で栽培全期間である。また、最短の時間は、本発明の効果が奏される限りにおいて任意に設定できる。一つの照射サイクルは、例えば時間(hr)を時間長の単位とするものであってよく、さらにより長い時間長単位(例えば日(day))あるいはより短い時間長単位(例えば分(minutes))とするものであってもよい。
(2-4) Irradiation time In each control pattern mentioned above, the time of one irradiation cycle is the longest cultivation period. The shortest time can be arbitrarily set as long as the effect of the present invention is exhibited. One irradiation cycle may be, for example, in units of time length (hr), and may be longer time units (eg, days) or shorter time units (eg, minutes). It may be.

例えば、赤色光照射ステップSと青色光照射ステップSを交互に連続して行う第一の制御パターンにおいて、一つの照射サイクルを一日とする場合、赤色光照射ステップSを12時間、青色光照射ステップSを12時間とすることができる。また、例えば、一日に照射サイクルを4回繰り返す場合、一つの照射サイクルは6時間となり、赤色光照射ステップSを3時間、青色光照射ステップSを3時間とすることができる。 For example, in the first control pattern performed continuously red light irradiation step S 1 and the blue light irradiation step S 2 alternately, if the day one irradiation cycle, the red light irradiation step S 1 to 12 hours, blue light irradiation step S 2 may be 12 hours. For example, when repeated four times irradiation cycles a day, one irradiation cycle becomes 6 hours, it can be a red light irradiation step S 1 3 hour, 3 hours blue light irradiation step S 2.

一つの照射サイクルの時間は、第N回目の照射サイクルCと第M回目(MはNと異なる1以上の整数)の照射サイクルCとで変化させてもよい。例えば、照射サイクルCを12時間とし、続く照射サイクルCN+1を6時間とすることもできる。 Time of one irradiation cycle, the M-th and the N-th irradiation cycles C N (M is one or more different integers N) may be changed by the irradiation cycle C M of. For example, the irradiation cycle CN can be 12 hours, and the subsequent irradiation cycle CN + 1 can be 6 hours.

また、一つの照射サイクル内における赤色光照射ステップS、青色光照射ステップS、同時照射ステップS及び休止ステップSの時間比は、任意であってよい。例えば、上述の第一の制御パターンにおいて、一つの照射サイクルを一日とする場合、「赤色光照射ステップS・青色光照射ステップS」を「12時間・12時間(1:1)」、「16時間・8時間(2:1)」、「21時間・3時間(7:1)」などのように任意に設定し得る。 Further, the time ratio of the red light irradiation step S 1 , the blue light irradiation step S 2 , the simultaneous irradiation step S 3 and the pause step S 4 in one irradiation cycle may be arbitrary. For example, in the above-described first control pattern, when one irradiation cycle is one day, “red light irradiation step S 1 / blue light irradiation step S 2 ” is set to “12 hours · 12 hours (1: 1)”. , “16 hours · 8 hours (2: 1)”, “21 hours · 3 hours (7: 1)”, etc.

4.植物栽培システム
本発明に係る植物栽培システムは、上記の栽培植物観察用照明具と植物照射装置とを含む。
4). Plant Cultivation System A plant cultivation system according to the present invention includes the cultivated plant observation illumination tool and the plant irradiation device.

この植物栽培システムでは、植物照射装置によって所定の波長域の照射光で照射される栽培植物に対して、栽培植物観察用照明具を用いて照射光と波長域が異なる光を補光し、栽培植物の状態を観察することができる。   In this plant cultivation system, a cultivated plant irradiated with irradiation light in a predetermined wavelength range by a plant irradiation device is supplemented with light having a wavelength range different from that of the irradiation light using a cultivated plant observation illumination tool. The state of the plant can be observed.

例えば、植物照射装置が赤色光照射ステップを実行する間には、照明具Aによって青緑発光素子41から構成される赤色光照射環境用光源からの光を栽培植物に対して補光する。このように赤色光照射環境下の栽培植物に対し、照射光と波長域が異なる赤色光照射環境用光源からの光を補光することで、栽培植物を白色光の照射下と同様に観察することができる。   For example, while the plant irradiation device executes the red light irradiation step, the light from the red light irradiation environment light source constituted by the blue-green light emitting element 41 is supplemented to the cultivated plant by the lighting tool A. In this way, for the cultivated plant under the red light irradiation environment, the cultivated plant is observed in the same manner as under the irradiation of the white light by supplementing the light from the light source for the red light irradiation environment having a different wavelength range from the irradiation light. be able to.

また、例えば、植物照射装置が青色光照射ステップを実行する間には、照明具Aによって緑発光素子43と赤発光素子42とから構成される青色光照射環境用光源からの光を栽培植物に対して補光する。このように照射光と波長域が異なる青色光照射環境用光源からの光を補光することで、青色光照射環境下の栽培植物についても白色光の照射下と同様に観察することができる。   In addition, for example, while the plant irradiation device executes the blue light irradiation step, the light from the blue light irradiation environment light source composed of the green light emitting element 43 and the red light emitting element 42 is supplied to the cultivated plant by the lighting tool A. The light is supplemented. By supplementing light from a light source for blue light irradiation environment having a wavelength range different from that of irradiation light in this way, cultivated plants under a blue light irradiation environment can be observed in the same manner as under white light irradiation.

特に照明具Aの赤色光照射環境用光源は、植物に照射される赤色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となるようにされている。また、青色光照射環境用光源も、植物に照射される青色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となるようにされている。このため、照明具Aによれば、赤色光あるいは青色光の照射ステップ実行中も栽培植物の葉などの色も白色光照射下と同様の自然な緑色として観察することが可能となる。   In particular, the light source for red light irradiation environment of the illuminator A is configured such that the combined light with the red light irradiated on the plant has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more. The light source for blue light irradiation environment is also configured such that the combined light with the blue light irradiated to the plant has a color temperature of 5000 to 7000 K and an average color rendering index of 90 or more. For this reason, according to the lighting fixture A, it is possible to observe the color of the leaves of the cultivated plant as a natural green color similar to that under white light irradiation even during execution of the irradiation step of red light or blue light.

5.栽培植物
本発明が対象とする栽培植物は、特に限定されることなく、野菜類、いも類、きのこ類、果実類、豆類、穀物類、種実類、藻類、観賞用植物類、コケ類などとできる。また、これらの植物の栽培形態も、特に限定されることなく、水耕栽培、土耕栽培などであってよい。
5. Cultivated plant The cultivated plant targeted by the present invention is not particularly limited, and includes vegetables, potatoes, mushrooms, fruits, beans, cereals, seeds, algae, ornamental plants, moss and the like. it can. Moreover, the cultivation form of these plants is not particularly limited, and may be hydroponics, soil cultivation, or the like.

(1)葉菜類
葉菜類としては、レタス類、ネギ、ミズナ、サラダナ、シュンギク、パセリ、ミツバ、コマツナ、カラシミズナ、カラシナ、ワサビナ、クレソン、ハクサイ、ツケナ類、チンゲンサイ、キャベツ、カリフラワー、ブロッコリー、メキャベツ、タマネギ、ニンニク、ラッキョウ、ニラ、アスパラガス、セルリー、ホウレンソウ、セリ、ウド、ミョウガ、フキ、シソ、各種ハーブ等が挙げられる。また、いわゆる「ベービーリーフ」と称され、主として若葉で食されるデトロイト、ロロロッサ、ルッコラ、ピノグリーン、レッドロメイン、チコリー等の葉菜類も挙げられる。
レタス類には、結球性レタス、非結球レタス及び半結球レタスなどが含まれ、例えば、リーフレタス、フリルレタス、ロメイン、グリーンウェーブ、グリーンリーフ、レッドリーフ、フリルアイス(登録商標)、リバーグリーン(登録商標)、フリルリーフ、フリンジグリーン、ノーチップ、モコレタス、サンチュ、チマ・サンチュが挙げられる。
各種ハーブには、例えば、バジル、イタリアンパセリなどが含まれる。
(1) Leafy vegetables As leafy vegetables, lettuce, leek, mizuna, saladna, shungiku, parsley, honey bean, komatsuna, mustard, mustard, wasabi, watercress, Chinese cabbage, tsukena, gentian rhinoceros, cabbage, cauliflower, broccoli, medicinal, onion, Examples include garlic, sea urchin, leek, asparagus, celery, spinach, seri, udo, myoga, buffalo, perilla, and various herbs. Further, leaf vegetables such as Detroit, Lolo Rossa, Arugula, Pinot Green, Red Romaine, and Chicory, which are called “baby leaves” and are eaten mainly by young leaves, can also be mentioned.
Examples of lettuce include head-letter lettuce, non-head-letter lettuce and semi-head-letter lettuce. (Registered trademark), ruffle leaf, fringe green, no chip, mocoretas, sanchu, chima sanchu.
Various herbs include, for example, basil, Italian parsley and the like.

また、トマト、メロン、キュウリ、イチゴ、カボチャ、スイカ、ナス、ピーマン、オクラ、サヤインゲン、ソラマメ、エンドウ、エダマメ、トウモロコシ等の果菜類、ダイコン、カブ、ゴボウ、ニンジン、ジャガイモ、サトイモ、サツマイモ、ヤマイモ、ショウガ、ワサビ、レンコン等の根菜類なども栽培対象とできる。   In addition, fruit vegetables such as tomato, melon, cucumber, strawberry, pumpkin, watermelon, eggplant, pepper, okra, sweet bean, broad bean, pea, shrimp, corn, radish, turnip, burdock, carrot, potato, taro, sweet potato, yam, Root vegetables such as ginger, wasabi and lotus root can also be cultivated.

(2)果樹類
果樹類としては、マンゴー、パイナップル、イチジク、ブルーベリー、ラズベリー、ブラックベリー、ボイセンベリー、ブドウ、ユスラウメ、クランベリー、ハスカップ、スグリ、フサスグリ、パパイア、パッションフルーツ、ドラゴンフルーツ等が挙げられる。
(2) Fruit Trees Examples of fruit trees include mango, pineapple, fig, blueberry, raspberry, blackberry, boysenberry, grape, jasmine, cranberry, lotus cup, currant, redcurrant, papaya, passion fruit and dragon fruit.

(3)穀類
穀類としては、アマランサス、アワ、エンバク、オオムギ、キビ、コムギ、コメ、モチゴメ、ソバ、トウモロコシ、ハトムギ、ヒエ、ライムギが例示できる。
(3) Cereals Examples of cereals include amaranth, millet, oat, barley, millet, wheat, rice, sticky rice, buckwheat, corn, pearl barley, barnyard millet, and rye.

(4)コケ類など
コケ類としては、マゴケ綱に属するコケ類が含まれる。例えば、エゾスナゴケ(Racomitrium japonicum)等、いわゆる砂苔と称される、キボウシゴケ目(Grimmiales)ギボウシゴケ科シモフリゴケ属のコケ類が挙げられる。
(4) Moss, etc. The moss includes moss belonging to the Magoke class. For example, moss belonging to the genus Shimmofurigoceae (Grimmiales), which is so-called sand moss, such as Racomitrium japonicum.

また、観賞用植物類としては、バラ、ミニバラ、リンドウなどに加えて、種々の観葉植物が栽培対象とできる。   In addition to roses, mini roses, gentian, etc., various ornamental plants can be cultivated as ornamental plants.

<実施例1>
本実施例では、赤色光環境下において高い演色性を示し得る照明具光源を検討した。
<Example 1>
In this example, an illumination light source that can exhibit high color rendering properties in a red light environment was studied.

赤色照射光の光源には、昭和電工株式会社製品番号HRP−350Fアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系発光ダイオード(ピーク波長662nm、半値幅16.5nm、色温度7841K、色度座標(0.72, 0.28)、平均演色評価数-81)を想定した。   As a light source of red irradiation light, Showa Denko Co., Ltd. product number HRP-350F aluminum / gallium / indium / phosphorus light emitting diode (peak wavelength 662nm, half width 16.5nm, color temperature 7841K, chromaticity coordinates (0.72, 0.28), An average color rendering index of -81) was assumed.

上記照射光光源に対して合成光の演色性が90以上となる照明具光源をシミュレーションした。結果を図6に示す。図(A)は照射光光源のスペクトル、(B)は照明具光源のスペクトル、(C)は合成光のスペクトルを示す。   A lighting fixture light source in which the color rendering property of the synthesized light is 90 or more with respect to the irradiation light source was simulated. The results are shown in FIG. (A) shows the spectrum of the irradiation light source, (B) shows the spectrum of the illuminator light source, and (C) shows the spectrum of the synthesized light.

ピーク波長510nm、ガウシアンデルタ55nm、半値幅130nm、色温度8004K、色度座標(0.28, 0.36)、平均演色評価数72の光源((B)参照)と照射光光源との合成光は、色温度6523K、色度座標(0.31, 0.36)、平均演色評価数92となった((C)参照)。   Peak wavelength 510nm, Gaussian delta 55nm, half width 130nm, color temperature 8004K, chromaticity coordinates (0.28, 0.36), average color rendering index 72 (see (B)) and the combined light of the illumination light source is the color temperature 6523K, chromaticity coordinates (0.31, 0.36), and average color rendering index 92 (see (C)).

シミュレーションの結果、スペクトル幅の広い緑色光源が、赤色照射光との合成光の演色性に優れ、赤色光環境下における照明具光源として適切であることが分かった。   As a result of the simulation, it was found that a green light source having a wide spectrum width is excellent in color rendering of synthesized light with red irradiation light, and is suitable as a light source for lighting equipment in a red light environment.

<実施例2>
本実施例では、青色光環境下において高い演色性を示し得る照明具光源を検討した。
<Example 2>
In this example, an illumination light source that can exhibit high color rendering properties in a blue light environment was studied.

青色照射光の光源には、昭和電工株式会社製品番号GM2LR450Gの発光ダイオード(ピーク波長448nm、半値幅21.0nm、色温度1745K、色度座標(0.16, 0.02)、平均演色評価数-69)を想定した。   As a blue light source, assume a light emitting diode with a product number of GM2LR450G (peak wavelength: 448 nm, half width: 21.0 nm, color temperature: 1745 K, chromaticity coordinates (0.16, 0.02), average color rendering index: -69) did.

上記照射光光源に対して合成光の演色性が90以上となる照明具光源をシミュレーションした。結果を図7に示す。図(A)は照射光光源のスペクトル、(B)は照明具光源のスペクトル、(C)は合成光のスペクトルを示す。   A lighting fixture light source in which the color rendering property of the synthesized light is 90 or more with respect to the irradiation light source was simulated. The results are shown in FIG. (A) shows the spectrum of the irradiation light source, (B) shows the spectrum of the illuminator light source, and (C) shows the spectrum of the synthesized light.

ピーク波長520nm、ガウシアンデルタ55nm、半値幅130nmの光源と、ピーク波長620nm、ガウシアンデルタ50nm、半値幅118nmの光源と、のピーク強度比1:1の混合光源であって、色温度4009K、色度座標(0.40, 0.45)、平均演色評価数85の光源((B)参照)と照射光光源との合成光は、色温度6195K、色度座標(0.32, 0.31)、平均演色評価数91となった((C)参照)。   A mixed light source with a peak intensity ratio of 1: 1 of a light source having a peak wavelength of 520 nm, a Gaussian delta of 55 nm and a half-value width of 130 nm, and a light source having a peak wavelength of 620 nm, a Gaussian delta of 50 nm and a half-value width of 118 nm, and having a color temperature of 4009K and chromaticity The combined light of the light source with coordinates (0.40, 0.45) and average color rendering index 85 (see (B)) and the illumination light source has a color temperature of 6195K, chromaticity coordinates (0.32, 0.31), and average color rendering index of 91. (See (C)).

シミュレーションの結果、スペクトル幅の広い緑色光源と橙色光源との混合光源が、青色照射光との合成光の演色性に優れ、青色光環境下における照明具光源となり得ることが分かった。   As a result of the simulation, it was found that a mixed light source of a green light source and an orange light source having a wide spectral width is excellent in the color rendering property of the combined light with the blue irradiation light, and can be a illuminator light source in a blue light environment.

<試験例1>
本発明に関連して、生育時の光環境の異なる試験群1〜8を用意し、これらを比較することによって、人工光の照射パターンと植物への生長促進効果との相関を検証した。
<Test Example 1>
In connection with this invention, the test groups 1-8 from which the light environment at the time of growth differed were prepared, and the correlation with the irradiation pattern of artificial light and the growth promotion effect to a plant was verified by comparing these.

A.材料と方法
(材料)
本試験例では、生育状態の観察対象としてリーフレタス(品種:サマーサージ)を用いた。まず、リーフレタスの種子を6粒、育成ピートバンに等間隔に播種し、蛍光灯下(12時間日長)において発芽させた。播種から発芽までの3日間は、何れの試験群においても、同一の光環境下に置いた。
発芽後、レタスは、光環境の異なる各々の人工気象器内に置き、21日間生育させた。人工気象器の環境は、光照射条件以外、全て同一として、気温25〜27℃、湿度50%とした。
A. Materials and methods (materials)
In this test example, leaf lettuce (variety: Summer Surge) was used as an observation target of the growth state. First, 6 seeds of leaf lettuce were sown on a growing peat bun at regular intervals, and germinated under fluorescent light (12 hours long). All the test groups were placed in the same light environment for 3 days from sowing to germination.
After germination, lettuce was placed in each artificial weather device with different light environment and allowed to grow for 21 days. The environment of the artificial weather device was the same except for the light irradiation conditions, and the temperature was 25 to 27 ° C. and the humidity was 50%.

(光源)
本試験例の光環境のための光源には、赤色LED(中心波長:660nm、昭和電工製HRP−350F)、赤色LED(中心波長:635nm、昭和電工製HOD−350F)青色LED(中心波長:450nm、昭和電工製GM2LR450G)、白色LED(近紫外405nm励起、京セラ製TOP−V5000K)の、3種類のLED及び蛍光灯を用いた。各LEDの1セットの実装数は、赤色LEDが660nm、635nm共に各240個、青色LEDが240個、白色LEDが128個である。
(light source)
The light source for the light environment of this test example includes a red LED (center wavelength: 660 nm, Showa Denko HRP-350F), a red LED (center wavelength: 635 nm, Showa Denko HOD-350F), a blue LED (center wavelength: Three types of LEDs and fluorescent lamps were used: 450 nm, Showa Denko GM2LR450G), white LED (near ultraviolet 405 nm excitation, Kyocera TOP-V5000K). The number of mounted one LED is 240 for each of 660 nm and 635 nm for the red LED, 240 for the blue LED, and 128 for the white LED.

各光源を用いて、表1に示す試験群1〜10の光環境を作った。光源の光量は、光合成光量子束密度(PPFD、μmolm‐2‐1)で、育成ピートバンの中心部において約140μmolm‐2‐1(試験群8のみ約80μmolm‐2‐1)になるように調節した。複数の波長の光を同時に照射、又は交互に照射する場合は、各照射光のPPFDの合計が約140μmolm‐2‐1になるように調整した。試験群1〜10の光環境における光合成光量子束密度(PPFD、μmolm‐2‐1)は、育成ピートバンに入った土壌表面付近の高さにおける、5点の平均値により示した。また、各試験群の光環境、照射光及び照射パターンの詳細については、以下に説明する。 The light environment of test groups 1 to 10 shown in Table 1 was created using each light source. The amount of light from the light source is a photosynthetic photon flux density (PPFD, μmolm −2 s −1 ) and is about 140 μmol −2 s −1 (about 80 μmol −2 s −1 only for test group 8) at the center of the growing peat van. Adjusted. When irradiating light of a plurality of wavelengths simultaneously or alternately, the total PPFD of each irradiation light was adjusted to about 140 μmolm −2 s −1 . The photosynthetic photon flux density (PPFD, μmolm −2 s −1 ) in the light environment of the test groups 1 to 10 was indicated by an average value of 5 points in the height near the soil surface that entered the growing peat van. Details of the light environment, irradiation light, and irradiation pattern of each test group will be described below.

(試験群1)
本試験群では、レタスに、赤色光(660nm)と青色光(450nm)を12時間ずつ交互に照射した。本試験群においては、何れの光も照射しない時間は設けていない。
(Test group 1)
In this test group, lettuce was alternately irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) for 12 hours. In this test group, no time for irradiating any light is provided.

本試験群における光環境は、赤色光(660nm)についてはPPFDが平均80.7μmolm‐2‐1であった。青色光(450nm)については、PPFDが平均56.4μmolm‐2‐1であった。 As for the light environment in this test group, the PPFD averaged 80.7 μmolm −2 s −1 for red light (660 nm). For blue light (450 nm), the PPFD averaged 56.4 μmolm −2 s −1 .

(試験群2)
本試験群では、レタスに、赤色光(660nm)と青色光(450nm)を12時間同時に照射し、その後12時間は、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 2)
In this test group, lettuce was irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) at the same time for 12 hours, and then for 12 hours, a time during which neither light was irradiated was provided, and this was repeated.

(試験群3)
本試験群では、レタスに、赤色光(660nm)と青色光(450nm)を24時間同時に照射した。本試験群においては、何れの光も照射しない時間は設けていない。
(Test group 3)
In this test group, lettuce was irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) simultaneously for 24 hours. In this test group, no time for irradiating any light is provided.

本試験群における光環境は、赤色光(660nm)と青色光(450nm)との合計で、PPFDが平均145.3μmolm‐2‐1であった。なお、試験群2についても同様である。 The light environment in this test group was the sum of red light (660 nm) and blue light (450 nm), with an average PPFD of 145.3 μmol −2 s −1 . The same applies to test group 2.

(試験群4)
本試験群では、レタスに、赤色光(635nm)と青色光(450nm)を12時間ずつ交互に照射した。本試験群においては、何れの光も照射しない時間は設けていない。
(Test group 4)
In this test group, lettuce was alternately irradiated with red light (635 nm) and blue light (450 nm) for 12 hours each. In this test group, no time for irradiating any light is provided.

(試験群5)
本試験群では、レタスに、赤色光(635nm)と青色光(450nm)を12時間同時に照射し、その後12時間は、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 5)
In this test group, lettuce was irradiated with red light (635 nm) and blue light (450 nm) at the same time for 12 hours, and then, for 12 hours, a time during which neither light was irradiated was provided, and this was repeated.

(試験群6)
本試験群では、レタスに、赤色光(660nm)のみを12時間照射し、その後12時間、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 6)
In this test group, lettuce was irradiated with only red light (660 nm) for 12 hours, and then, for 12 hours, no light was irradiated, and this was repeated.

本試験群における光環境は、PPFDが平均139.3μmolm‐2‐1であった。 As for the light environment in this test group, the PPFD averaged 139.3 μmolm −2 s −1 .

(試験群7)
本試験群では、レタスに、赤色光(635nm)のみを12時間照射し、その後12時間、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 7)
In this test group, lettuce was irradiated with only red light (635 nm) for 12 hours, and then for 12 hours, no light was irradiated, and this was repeated.

本試験群における赤色光(635nm)のPPFDは、試験群6と同程度である。   The PPFD of red light (635 nm) in this test group is comparable to that in test group 6.

(試験群8)
本試験群では、レタスに、青色光(450nm)のみを12時間照射し、その後12時間、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 8)
In this test group, lettuce was irradiated with only blue light (450 nm) for 12 hours, and then, for 12 hours, no light was irradiated, and this was repeated.

本試験群における光環境は、PPFDが平均84.1μmolm‐2‐1、であった。 The light environment in this test group was that PPFD averaged 84.1 μmolm −2 s −1 .

(試験群9)
本試験群では、レタスに、白色光(405nm励起)のみを12時間照射し、その後12時間、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 9)
In this test group, lettuce was irradiated with only white light (excitation at 405 nm) for 12 hours, and then for 12 hours, no light was irradiated, and this was repeated.

本試験群における光環境は、PPFDが平均142.0μmolm‐2‐1であった。 The light environment in this test group had an average PPFD of 142.0 μmol −2 s −1 .

(試験群10)
本試験群では、レタスに、蛍光灯のみを12時間照射し、その後12時間、何れの光も照射しない時間を設け、これを繰り返した。
(Test group 10)
In this test group, lettuce was irradiated with only a fluorescent lamp for 12 hours, and then for 12 hours, no light was irradiated, and this was repeated.

本試験群における光環境は、PPFDが平均139.8μmolm‐2‐1であった。 As for the light environment in this test group, PPFD averaged 139.8 μmolm −2 s −1 .

B.結果
上述の試験群1〜10は、発芽後、異なる光環境下で生育を開始し、7日後(種子の播種10日後)、14日後(播種17日後)、21日後(播種24日後)の各々の時点で、生育状態を観察、測定し、試験群間の比較を行った。
B. Results After the germination, the above-mentioned test groups 1 to 10 start growing under different light environments, 7 days later (10 days after sowing of seeds), 14 days (17 days after sowing), 21 days later (24 days after sowing), respectively. At this point, the growth state was observed and measured, and comparison was made between test groups.

(生育7日後)
図8は、異なる光環境下で生育を開始してから7日後の各々の試験群の生育状態を写真で示す。また、表2には、同時点の、各試験群における、茎長(mm)、第1葉長(cm)、本葉数(枚)、葉幅長(cm)の測定結果を示す。各項目の測定値は、同一の育成ピートバン内に播種された、6サンプルの「平均値」又は「最小値−最大値」を記載している。
(7 days after growth)
FIG. 8 is a photograph showing the growth state of each test group 7 days after the start of growth under different light environments. Table 2 shows the measurement results of the stem length (mm), the first leaf length (cm), the number of true leaves (sheets), and the leaf width length (cm) in each test group at the same time. The measured value of each item describes “average value” or “minimum value-maximum value” of 6 samples sown in the same breeding peat van.

図8及び表2に示されるように、生育7日後において、試験群1の赤色光(660nm)と青色光(450nm)の交互照射下のレタスは、他の試験群に比べ、第1葉長と葉幅長が長いことが示された。   As shown in FIG. 8 and Table 2, after 7 days of growth, lettuce under alternating irradiation of red light (660 nm) and blue light (450 nm) of test group 1 is the first leaf length compared to the other test groups. And the leaf width was shown to be long.

(生育14日後)
図9は、異なる光環境下で生育を開始してから14日後の各々の試験群の生育状態を写真で示す。なお、各写真において、育成ピートバンの大きさは同一である。また、表3には、同時点の、各試験群における、茎長(mm)、第1葉長(cm)、本葉数(枚)、葉幅長(cm)の測定結果を示す。各項目の測定値は、表2と同様、6サンプルの「平均値」又は「最小値−最大値」を記載している。
(After 14 days of growth)
FIG. 9 shows photographs of the growth state of each test group 14 days after the start of growth under different light environments. In each photograph, the size of the cultivated peat bun is the same. Table 3 shows the measurement results of the stem length (mm), the first leaf length (cm), the number of true leaves (sheets), and the leaf width length (cm) in each test group at the same time. The measured value of each item describes “average value” or “minimum value−maximum value” of 6 samples as in Table 2.

図9及び表3から、生育14日後において、試験群1の赤色光(660nm)と青色光(450nm)の交互照射下のレタスは、他の試験群と比較して、第1葉長が長いという特徴が見られた。また、試験群1の本葉数は、他の試験群と比べ、1、2枚程度多かった。   9 and Table 3, after 14 days of growth, lettuce under alternating irradiation of red light (660 nm) and blue light (450 nm) of test group 1 has a longer first leaf length than the other test groups. The feature was seen. In addition, the number of true leaves in test group 1 was about 1 or 2 more than in other test groups.

(生育21日後)
図10は、異なる光環境下で生育を開始してから21日後の各々の試験群の生育状態を写真で示す。なお、各写真において、育成ピートバンの大きさは同一である。また、表4は、同時点の各試験群における、地上部新鮮重(g)、地上部乾燥重(g)、本葉数(枚)、茎長(cm)、葉身長(cm)、葉幅長(cm)、葉柄長(cm)について、試験群10(蛍光灯下)の生育結果を100%とした、比較結果を示す。各項目の測定値は、表2と同様、6サンプルの「平均値」を記載している。
(After 21 days of growth)
FIG. 10 is a photograph showing the growth state of each test group 21 days after the start of growth under different light environments. In each photograph, the size of the cultivated peat bun is the same. Table 4 shows the fresh weight (g) above ground, dry weight above ground (g), the number of leaves (sheets), stem length (cm), leaf length (cm), leaves in each test group at the same time. A comparison result is shown in which the growth result of the test group 10 (under a fluorescent lamp) is 100% with respect to the width (cm) and the petiole length (cm). As in Table 2, the measured values of each item are “average values” of 6 samples.

表4において、試験群1の赤色光(660nm)と青色光(450nm)の交互照射下のレタスは、地上部新鮮重が、試験群10(蛍光灯下)に比べ2倍以上重くなった。また、試験群4の赤色光(635nm)と青色光(450nm)の交互照射下のレタスも、地上部新鮮重が試験群10と比べ、2倍程度であった。一方、試験群2及び5の赤色光と青色光の同時照射のレタスは、地上部新鮮重が試験群10に比べて重いものの、交互照射を行った試験群1や試験群4には及ばなかった。また、試験群3の赤色光(660nm)と青色光(450nm)24時間同時に照射したレタスの地上部新鮮重は、照射時間が半分である試験群2の重量と同程度であった。この結果から、赤色光と青色光の交互照射は、植物の生長を促進することが示された。   In Table 4, in the lettuce under the alternate irradiation of red light (660 nm) and blue light (450 nm) in Test Group 1, the fresh weight on the ground was twice or more heavier than that in Test Group 10 (under fluorescent light). In addition, the lettuce under alternating irradiation of red light (635 nm) and blue light (450 nm) in Test Group 4 was about twice as high as the fresh weight on the ground. On the other hand, the lettuce of simultaneous irradiation of red light and blue light of test groups 2 and 5 is not as high as that of test group 1 and test group 4 in which alternate irradiation was performed, although the fresh weight of the ground part was heavier than that of test group 10. It was. In addition, the fresh weight of the above-ground part of lettuce irradiated with red light (660 nm) and blue light (450 nm) for 24 hours at the same time in test group 3 was almost the same as the weight of test group 2 whose irradiation time was halved. From this result, it was shown that alternating irradiation of red light and blue light promotes plant growth.

試験群1の本葉数は、生育14日後と異なり、21日後の時点では、試験群2や試験群10と同程度であった。これは、試験群1における葉数を増やす生長が、生育14日後から21日後の間で停滞状態に達したためであると考えられる。
試験群1及び試験群4では、葉身長と葉幅長が試験群10に比べ長かった。この傾向は試験群2、3及び5の赤色光と青色光との同時照射条件でのレタスでは認められなかった。一方、試験群2及び試験群5においては、茎長が試験群10に比べ長かった。この結果から、赤色光と青色光の交互照射では、同時照射に比して、茎の徒長を抑止しつつ葉の生長のみを促進できることが示された。
The number of true leaves in test group 1 was similar to that in test group 2 and test group 10 at the time after 21 days, unlike 14 days after growth. This is considered to be because the growth that increased the number of leaves in Test Group 1 reached a stagnation state between 14 and 21 days after growth.
In Test Group 1 and Test Group 4, leaf length and leaf width length were longer than in Test Group 10. This tendency was not observed in lettuce under the simultaneous irradiation conditions of red light and blue light in Test Groups 2, 3 and 5. On the other hand, in Test Group 2 and Test Group 5, the stem length was longer than that in Test Group 10. From this result, it was shown that alternating irradiation of red light and blue light can promote only leaf growth while suppressing stem length compared to simultaneous irradiation.

表5は、異なる光環境下で生育を開始してから21日後の各々の試験群の、地上部新鮮重(g)及び地上部乾燥重(g)における同化器官(g)及び非同化器官(g)の各々全重量における割合(%)と、乾燥重(g)の新鮮重(g)に対する割合(%)と、を示している。   Table 5 shows anabolic organs (g) and non-anabolic organs (g) in fresh ground weight (g) and dry weight (g) above each test group 21 days after the start of growth in different light environments. The ratio (%) in each total weight of g) and the ratio (%) of the dry weight (g) to the fresh weight (g) are shown.

試験群1における地上部新鮮重及び地上部乾燥重は、試験群2群に比べ、同化器官の割合が高い結果となった。また、試験群4は、試験群5に比べ、同化器官の割合が、地上部新鮮重において高かった。この結果は、表4に示した、試験群1及び試験群4における葉部分の生長促進の結果及び図10における生育状態の観察結果と一致する。   The above-ground fresh weight and above-ground dry weight in Test Group 1 resulted in a higher proportion of anabolic organs than in Test Group 2. In Test Group 4, the proportion of anabolic organs was higher in the above-ground fresh weight than Test Group 5. This result agrees with the results of promoting the growth of leaf parts in Test Group 1 and Test Group 4 shown in Table 4 and the observation results of the growth state in FIG.

C.まとめ
本試験例の結果から、赤色光と青色光の交互照射は、植物の生長を促進することが示された。また、前記交互照射は葉の生長を促進する一方、茎の徒長は促進しないことが示された。この効果は、赤色光と青色光の同時照射や、いずれか一方の単独照射下においては再現されず、赤色光と青色光の交互照射によってのみ得られることが明らかとなった。
C. Conclusion From the results of this test example, it was shown that alternating irradiation of red light and blue light promotes plant growth. It was also shown that the alternating irradiation promotes leaf growth while stem length does not. It has been clarified that this effect is not reproduced under the simultaneous irradiation of red light and blue light or one of the single irradiations, and can be obtained only by the alternate irradiation of red light and blue light.

本発明に係る植物栽培システムによれば、簡便な手法によって植物の生長を促進し、単位時間あたりの収穫回数及び収穫量などを増加させることができる。また、特定波長域の光の照射下で栽培される植物を、白色光の照射下と同様に観察することができる。このため、本発明に係る植物栽培システム等は、葉菜類、果実及び穀類などの人工栽培に好適に用いられ得る。   According to the plant cultivation system according to the present invention, the growth of plants can be promoted by a simple technique, and the number of harvests per unit time, the harvest amount, and the like can be increased. Moreover, the plant cultivated under the light irradiation of a specific wavelength range can be observed similarly to the light irradiation of white light. For this reason, the plant cultivation system etc. which concern on this invention can be used suitably for artificial cultivation, such as leaf vegetables, a fruit, and cereals.

A:栽培植物観察用照明具、1:本体、2:電源、3:照明部、41:青緑発光素子、42:赤発光素子、43:緑発光素子、5:レンズ、6:反射板、7:切換スイッチ、81,82,83:調節つまみ、811,821,831:可変抵抗、822:制限抵抗、S:赤色光照射ステップ、S:青色光照射ステップ、S:同時照射ステップ、S:休止ステップ、C、C:サイクル A: illuminating tool for cultivating plant observation, 1: main body, 2: power supply, 3: illumination unit, 41: blue-green light emitting element, 42: red light emitting element, 43: green light emitting element, 5: lens, 6: reflector, 7: changeover switch, 81, 82, 83: adjustment knob, 811, 821, 831: variable resistance, 822: limiting resistance, S 1 : red light irradiation step, S 2 : blue light irradiation step, S 3 : simultaneous irradiation step , S 4 : pause step, C 1 , C 2 : cycle

Claims (6)

発光波長域が異なる複数の光源を含む照明部と、
発光する光源を切り換え可能な波長選択部と、を備え、
所定波長域の照射光による照射環境下の植物に対して、前記光源のうち前記照射光の波長域と異なる発光波長域の光源を選択的に発光させられるように構成された栽培植物観察用照明具。
An illumination unit including a plurality of light sources having different emission wavelength ranges;
A wavelength selection unit capable of switching a light source to emit light,
Illumination for cultivating plant observation that is configured to selectively emit a light source in a light emission wavelength range different from the wavelength range of the irradiation light among the light sources with respect to a plant in an irradiation environment by irradiation light of a predetermined wavelength range Ingredients.
前記照明部は、赤色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となる赤色光照射環境用光源と、青色光との合成光が色温度5000〜7000Kかつ平均演色評価数90以上となる青色光照射環境用光源と、を含む請求項1記載の栽培植物観察用照明具。   The illumination unit includes a light source for red light irradiation environment in which the combined light with the red light has a color temperature of 5000 to 7000K and an average color rendering index of 90 or more, and the combined light of the blue light has a color temperature of 5000 to 7000K and an average color rendering evaluation. The illuminating tool for cultivating plant observation according to claim 1, comprising a light source for blue light irradiation environment that is several 90 or more. 前記赤色光照射環境用光源は、発光中心波長505〜515nmかつ半値幅130nm以上の青緑光源からなり、
前記青色光照射環境用光源は、発光中心波長515〜525nmかつ半値幅130nm以上の緑光源と、発光中心波長615〜625nmかつ半値幅115nm以上の赤光源と、がピーク強度比1:1で合成された光源からなる請求項2記載の栽培植物観察用照明具。
The light source for red light irradiation environment is a blue-green light source having an emission center wavelength of 505 to 515 nm and a half-value width of 130 nm or more,
The light source for blue light irradiation environment is composed of a green light source having an emission center wavelength of 515 to 525 nm and a half-value width of 130 nm or more and a red light source having an emission center wavelength of 615 to 625 nm and a half-value width of 115 nm or more with a peak intensity ratio of 1: 1. The illuminating tool for observing a cultivated plant according to claim 2, comprising a light source.
前記光源の発光強度を調整するための強度調節部を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の栽培植物観察用照明具。   The illuminating tool for cultivating plant observation according to any one of claims 1 to 3, further comprising an intensity adjusting unit for adjusting the emission intensity of the light source. 前記照明部は、前記光源の光を平行光線として出射させる反射板を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の栽培植物観察用照明具。   The illuminating device for cultivating plant observation according to any one of claims 1 to 4, wherein the illuminating unit includes a reflector that emits light from the light source as parallel light rays. 前記光源は、LEDである請求項1〜5のいずれか一項に記載の栽培植物観察用照明具。   The said light source is LED, The illuminating tool for cultivation plant observation as described in any one of Claims 1-5.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0487335A (en) * 1990-07-31 1992-03-19 Mitsubishi Electric Corp Cleaning apparatus of semiconductor wafer
JP2015192618A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 信越半導体株式会社 Illumination apparatus for raising plants, and plant raising method
CN110419352A (en) * 2019-08-30 2019-11-08 上海应用技术大学 A kind of smooth mixed plant irradiation unit and plant cultivation system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337503A (en) * 1986-07-30 1988-02-18 島谷 清一郎 Dwelling environment improving system for inside of room
JPH04349823A (en) * 1991-01-30 1992-12-04 Iwasaki Electric Co Ltd plant growing equipment
JPH05292834A (en) * 1992-04-21 1993-11-09 Kyowa Kk Method and device for raising plant
JPH06276858A (en) * 1993-03-31 1994-10-04 Iwasaki Electric Co Ltd Lighting equipment for plants in closed spaces
JPH08103167A (en) * 1994-10-05 1996-04-23 Kensei Okamoto Light source for plant cultivation
JPH0937648A (en) * 1995-07-28 1997-02-10 Mitsubishi Chem Corp Plant cultivation method using optical semiconductor as light source
JP2001275488A (en) * 2000-03-31 2001-10-09 Mitsubishi Electric Corp Plant lighting equipment
JP2003061503A (en) * 2001-08-21 2003-03-04 Kazuaki Ogawa Method for rearing animal and plant
JP2010512780A (en) * 2006-12-20 2010-04-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Lighting device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337503A (en) * 1986-07-30 1988-02-18 島谷 清一郎 Dwelling environment improving system for inside of room
JPH04349823A (en) * 1991-01-30 1992-12-04 Iwasaki Electric Co Ltd plant growing equipment
JPH05292834A (en) * 1992-04-21 1993-11-09 Kyowa Kk Method and device for raising plant
JPH06276858A (en) * 1993-03-31 1994-10-04 Iwasaki Electric Co Ltd Lighting equipment for plants in closed spaces
JPH08103167A (en) * 1994-10-05 1996-04-23 Kensei Okamoto Light source for plant cultivation
JPH0937648A (en) * 1995-07-28 1997-02-10 Mitsubishi Chem Corp Plant cultivation method using optical semiconductor as light source
JP2001275488A (en) * 2000-03-31 2001-10-09 Mitsubishi Electric Corp Plant lighting equipment
JP2003061503A (en) * 2001-08-21 2003-03-04 Kazuaki Ogawa Method for rearing animal and plant
JP2010512780A (en) * 2006-12-20 2010-04-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Lighting device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0487335A (en) * 1990-07-31 1992-03-19 Mitsubishi Electric Corp Cleaning apparatus of semiconductor wafer
JP2015192618A (en) * 2014-03-31 2015-11-05 信越半導体株式会社 Illumination apparatus for raising plants, and plant raising method
CN110419352A (en) * 2019-08-30 2019-11-08 上海应用技术大学 A kind of smooth mixed plant irradiation unit and plant cultivation system

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