JPH05217556A - 蛍光ランプ - Google Patents

蛍光ランプ

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JPH05217556A
JPH05217556A JP4021526A JP2152692A JPH05217556A JP H05217556 A JPH05217556 A JP H05217556A JP 4021526 A JP4021526 A JP 4021526A JP 2152692 A JP2152692 A JP 2152692A JP H05217556 A JPH05217556 A JP H05217556A
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JP
Japan
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fluorescent lamp
phosphor
light
growth
wavelength band
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Pending
Application number
JP4021526A
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English (en)
Inventor
Kimitoshi Horaguchi
公俊 洞口
Masaaki Morita
政明 森田
Haruo Shibata
治男 柴田
Katsusuke Murakami
克介 村上
Ichiro Aiga
一郎 相賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05217556A publication Critical patent/JPH05217556A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S47/00Plant husbandry
    • Y10S47/06Plant growth regulation by control of light thereon

Landscapes

  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】効果的な植物の光合成促進と自然光の下での生
育に近似した植物高、葉の面積・形状などの形態形成の
制御を図ることができる植物生育用蛍光ランプを提供す
る。 【構成】蛍光ランプのガラス管内壁に発光ピーク波長が
440 〜460nm 、540 〜560nm 、600 〜620nm にある3種
類の希土類元素付活蛍光体および700 〜800nm にある遠
赤色光放射蛍光体の4種類の蛍光体よりなる蛍光体層を
有し、かつ600 〜700nm の波長帯に含まれる光量子束
(PF,Photon Flux )と700 〜800nm の波長帯に含ま
れるPFの比が0.8 〜1.2 であることを特徴とし、蛍光
ランプの分光特性を光合成に有効な400 〜700nm の波長
帯の光に加え、植物の形状を大きく左右する伸長生長に
影響を及ぼす700 〜800nm の波長帯の光を併せもつもの
にすることによって光合成促進と自然光の下での生育と
同様の生態形成を図ることができる植物生育用光源とし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は植物生育用蛍光ランプに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、組織培養や細胞融合、遺伝子組換
えなどのバイオテクノロジーを用いた優良幼苗や新種幼
苗の生育を図るバイオナーサリーや自然環境条件に左右
されない人工環境下での安定生産と一定品質の確保を目
的とした植物工場の研究開発およびその実用化が活発化
している。バイオナーサリーや植物工場では植物生育に
必要な光を人工光源によって供給することが必要であ
り、現在、その光源としては一般に蛍光ランプやメタル
ハライドランプ、高圧ナトリウムランプなどのHIDラ
ンプなどが単独あるいは組合わせて使用されている。な
かでも蛍光ランプ取扱が簡便なうえ、植物体に充分接近
させて、ランプからの光を効率よく植物体に照射させる
状態で使用でき、さらにこれまでランプ単体の光出力が
HIDランプに比べて小さいため植物生育用光源として
不利であるとされていた点についても、近年、コンパク
トタイプで高ワットの蛍光ランプの開発がなされ、植物
成生育光源として有望視されている。
【0003】植物用蛍光ランプとしては赤色蛍光体と青
色蛍光体の2成分からなるものが公知である。その発光
スペクトルはクロロフィルの合成スペクトルに近似させ
たもので、赤色蛍光体にはマンガン付活フロロゲルマン
酸マグネシウムが、また青色蛍光体にはタングステン酸
カルシウムが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】商品価値に富む高品質
の植物を栽培するうえで植物の形状は重要である。植物
の形状を大きく左右する伸長生長は660nm と730nm を中
心とする2つの波長帯に含まれる光量子束(PF)比
(600 〜700nm の波長帯に含まれる光量子束と700〜800
nm の波長帯に含まれるPFの比、PF600-700 /PF
700-800 )に密接な関係があり、この値が大きいと植物
の節間が縮小し矮化傾向に、逆に小さいと伸長傾向にな
る。ところで、図2に示すように、従来の植物用蛍光ラ
ンプは700 〜800nm の波長域の光がほとんど欠如してい
るうえ、クロロフィルの合成曲線に合わせて600 〜700n
m の波長域の光を豊富に放射させる特性をもたせている
ため(表1)に示すようにPF600-700 /PF700-800
の値が自然光(標準昼光D65)の1.1 に比べ16.9と著し
く大きい値を示す。
【0005】
【表1】
【0006】このため、従来の植物用蛍光ランプの下で
は植物の節間伸長や葉脈の成長が抑制され、植物形態が
矮化傾向になる。また、図3に示すように、他の一般照
明用蛍光ランプの3波長域発光形蛍光ランプにおいて
も、700 〜800nm の波長域の光がほとんど欠如している
ため、PF600-700 /PF700-800 の値が10.8と大きく
なり、植物形態は矮化傾向になる。さらに従来の植物用
蛍光ランプは、図2からわかるように、植物光合成に有
効な400 〜700nm の波長域の光合成有効光量子束も3波
長域発光形蛍光ランプに比べて小さい。
【0007】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、自然光の下と同様の草丈、葉の形状・寸法などの植
物形態形成を図るとともに光合成促進に有効な光を供給
する植物生育用蛍光ランプを提供することを目的とする
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の植物生育用蛍光ランプは、ガラス管内壁に発
光ピーク波長が440 〜460nm 、540 〜560nm 、600 〜62
0nm にある3種類の希土類元素付活蛍光体および700 〜
800nm に発光ピークを有する遠赤色光放射蛍光体の4種
類の蛍光体よりなる蛍光体層を有し、かつ600 〜700nm
の波長帯に含まれる光量子束(PF)と700 〜800nm に
含まれるPFの比が標準昼光(D65)の1.1 を含む所定
範囲内の0.8 〜1.2 であることを特徴としている。
【0009】
【作用】この構成により、光合成に有効な400 〜700nm
の光を光放射する蛍光体としては既存の蛍光ランプのな
かで最も発光効率が高い3種類の希土類元素付活蛍光体
からなる3波長域発光形蛍光ランプ用蛍光体を用いるこ
とによって高い光合成促進を図ることができ、かつこれ
に植物形態形成制御に有効な700 〜800nm の遠赤色光の
放射をもたらす蛍光体を用い、しかも600 〜700nm の波
長帯に含まれる光量子束(PF)と700 〜800nm の波長
帯に含まれるPFの比を0.8 〜1.2 とすることによって
自然光の下での成育と同様の草丈、葉の形状・寸法など
の植物形態形成を図ることができ、効率よく高品質の植
物生育することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。440 〜460nmの波長域に発光する蛍
光体として2価ユーロピウム付活アルミン酸バリウムマ
グネシウム(BAM)を、540 〜560nm に発光する蛍光
体としてセリウムおよびテルビウム付活りん酸ランタン
(LAP)を、600 〜620nm に発光する蛍光体として3
価ユーロピウム付活酸化イットリウム(YOX)を、ま
た700 〜800nm に発光する蛍光体として鉄付活アルミン
酸リチウム(ALF)からなる蛍光体懸濁液をBAM16
%、LAP32%、YOX32%、ALF20%の重量比で作
成し、この蛍光体懸濁液を用いてガラス管内壁に通常の
方法で蛍光体層を形成し、コンパクト形55ワット蛍光ラ
ンプを作製する。このように作製された蛍光ランプの分
光分布を図1に示す。
【0011】次に、気温25℃、相対湿度70%、CO2
度300ppmに制御されたウォークインタイプのグロースキ
ャビネットのなかに、本実施例による蛍光ランプ、標準
昼光用光源、従来の植物用蛍光ランプ、3波長域発光形
蛍光ランプを光源とする4区の植物栽培区を設け、それ
ぞれの植物栽培区の倍地面の光強度を光合成有効光量子
束密度(PAR−Photosynthetically Active Radatio
n、光合成有効放射−と呼ばれる400 〜700nm に含まれ
る光量子量束密度、PPFD)でいづれも200 μmol ・
-2・S-1に設定し、ロックウール倍地でヒマワリ幼植
物を水耕栽培し、その生育状況について実験検討した。
各植物栽培区の光環境の光合成有効光量子束密度および
600 〜700nm の波長帯に含まれる光量子束密度(PF
600-700 )と700 〜800nm の波長帯に含まれる光量子束
密度(PF700-800 )の比を(表2)に示す。本実施例
ではPFの比は0.8 であった。
【0012】
【表2】
【0013】実験には遺伝的に均一性が確保されたヒマ
ワリの種子を用い、前記種子を24時間水道水に水浸し、
発芽させ、子葉が十分に展開し、第3葉、第4葉が展開
しつつある播種8日目の均一な幼植物を供試植物として
選択した。こうして選択した供試植物であるヒマワリ幼
植物を気温、相対湿度、CO2 濃度、光合成有効光量子
束密度が同一で光源の種類のみが異なる前記の4つの植
物栽培区に移植し、ロックウール倍地で水耕栽培した。
4つの植物栽培区に移植後8日目の生育状況を(表3)
に示す。
【0014】
【表3】
【0015】本実施例になる蛍光ランプを用いた植物栽
培区では生体重および乾物重が標準昼光用光源を用いた
植物栽培区とともに高い値を示した。また植物形態につ
いては、標準昼光用光源を用いた植物栽培区に比べ従来
の植物用蛍光ランプ、3波長域発光形蛍光ランプを用い
た植物栽培区では草丈が約40%、葉面積が約65%とそれ
ぞれ低い値を示すが、本実施例になる蛍光ランプを光源
とする植物栽培区においては標準昼光用光源を用いた植
物栽培区とほぼ同一の結果を得た。
【0016】以上のように、本実施例では、BAM16
%、LAP32%、YOX32%、ALF20%の重量比の蛍
光体層のPFの比は0.8 であったが、他の実施例とし
て、(表4)に示すように、BAM13%、LAP26%、
YOX26%、ALF35%の重量比でPFの比が1.0 、B
AM10%、LAP20%、YOX20%、ALF50%の重量
比でPFの比が1.2 の蛍光体層を得ることができる。し
たがって、PFの比が0.8〜1.2 の範囲にあるようにそ
れぞれの重量比を採用することにより、本発明に適した
植物生育用蛍光ランプを提供することができる。
【0017】
【表4】
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明になる蛍光ランプ
は、ガラス内壁に発光ピーク波長が440〜460nm 、540
〜560nm 、600 〜620nm にある3種類の希土類元素付活
蛍光体および700 〜800nm に発光ピークを有する遠赤色
光放射蛍光体の4種類の蛍光体よりなる蛍光体層を有
し、かつ600 〜700nm の波長帯に含まれる光量子束(P
F)と700 〜800nm の波長帯に含まれるPFの比が0.8
〜1.2 であるように構成することにより、光合成の促進
と自然光の場合と同様な草丈、葉の形状・寸法などの植
物形態形成を図ることができ効率よく高品質な植物生育
ができその効果は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の蛍光ランプの分光分布特性
図である。
【図2】従来の植物用蛍光ランプの分光分布特性図であ
る。
【図3】3波長域発光形蛍光ランプの分光分布特性図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 克介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 相賀 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス管内壁に発光ピーク波長が440 〜
    460nm 、540 〜560、600 〜620nm および700 〜800nm
    にある4種類の蛍光体よりなる蛍光体層を有し、かつ60
    0 〜700nm の波長帯に含まれる光量子束(PF.Photon
    Flux )と700 〜800nm の波長帯に含まれるPFの比が
    0.8 〜1.2 であることを特徴とする蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】 440 〜460nm に発光ピークを有する蛍光
    体として2価ユーロピウム付活希土類蛍光体、540 〜56
    0nm に発光ピークを有する蛍光体としてセリウムおよび
    テルビウムで付活された希土類蛍光体、600 〜620nm に
    発光ピークを有する蛍光体として3価ユーロピウム付活
    希土類蛍光体、700 〜800nm に発光ピークを有する蛍光
    体として鉄付活アルミン酸リチウム蛍光体を用いること
    を特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
JP4021526A 1992-02-07 1992-02-07 蛍光ランプ Pending JPH05217556A (ja)

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