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植物の照明栽培方法、防虫用照明装置、および防虫用照明システム NEW 新技術説明会

国内特許コード P170014481
整理番号 PA22-076
掲載日 2017年8月2日
出願番号 特願2011-055367
公開番号 特開2011-212011
登録番号 特許第5930516号
出願日 平成23年3月14日(2011.3.14)
公開日 平成23年10月27日(2011.10.27)
登録日 平成28年5月13日(2016.5.13)
優先権データ
  • 特願2010-059555 (2010.3.16) JP
発明者
  • 吉村 文敏
  • 細野 幸治
  • 渡辺 昌規
  • 石倉 聡
  • 山下 真一
  • 平間 淳司
  • 野村 昌史
  • 尹 丁梵
  • 東浦 優
  • 二井 清友
  • 岩井 豊通
  • 山中 正仁
出願人
  • シャープ株式会社
  • 広島県
  • 学校法人金沢工業大学
  • 国立大学法人 千葉大学
  • 兵庫県
発明の名称 植物の照明栽培方法、防虫用照明装置、および防虫用照明システム NEW 新技術説明会
発明の概要 【課題】キクなどの短日植物の開花遅延の回避又は開花反応の制御を行いつつ、防虫効果を得ることのできる植物の栽培管理方法および照明装置を提供する。
【解決手段】本発明は、植物の照明栽培方法であって、照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、該明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とする点滅パターンで同期して又は独立して発光強度が変化するものであり、パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、複数の光源からの照明のパターンの合成により、照明されることにより防虫効果を備える、植物の照明栽培方法である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


花きを食害するオオタバコガやハスモンヨトウ等の夜蛾類は、多くの殺虫剤に対して薬剤抵抗性を獲得したため、殺虫剤による防除が非常に難しい。カーネーションやバラでは、殺虫剤に代わる防除法として、産卵のために圃場に飛来する成虫に対して、高い防蛾効果がある防蛾用黄色蛍光灯による夜間照明の利用が進んでいる。



このような防蛾用黄色蛍光灯による夜間照明に関し、たとえば特許文献1には、黄色蛍光灯に代わり黄色発光ダイオード(以下、黄色LEDと記載する)を備えた黄色LED防虫灯システムが開示されている。また、たとえば特許文献2には、黄色LEDを点滅させることにより防虫効果を高める黄色LED防虫灯システムが開示されている。



また、たとえば特許文献3には、キク、カランコエ、シャコバサボテン、ポインセチア、リーガースベゴニア、シュッコンカスミソウ、シソ、イチゴ等の短日植物に対し、赤色LED光を照射することにより、短日植物の開花時期を遅らせる技術が開示されている。さらに、非特許文献1には、赤色LEDを用いて明期幅1秒とし、暗期幅0秒(連続)、1秒、9秒、無処理(照射なし)などの各条件で間欠照明でキクを栽培した結果、キクの到花日数がそれぞれ47、48、36、4日であったことが報告されている。



また、たとえば特許文献4には、輝度にゆらぎ成分を与えた人工光を昆虫に照射することにより昆虫の行動を制御する方法が開示されている。特許文献4では、昆虫の誘引効果を有する青色LEDから発せられる光を、パーソナルコンピュータを用いて制御することにより、輝度にゆらぎ成分を与えている。



また、たとえば特許文献5には、ピーク波長370nm~480nmの青色光ないし近紫外光を発光する半導体からなる発光素子と、該光を励起光としてピーク波長560nm~580nmの黄色光を放射する蛍光体とを組み合わせてなる害虫防除装置用LEDランプ5が開示されている。この害虫防除装置用LEDランプ5を、圃場における害虫防除の必要な被照射面の実質的に全域での照度が1lx~10lxの範囲内に収まるように、分散して配置している。

産業上の利用分野


本発明は、植物の照明栽培方法、防虫用照明装置、および防虫用照明システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
植物の照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、植物の照明栽培方法。

【請求項2】
植物の照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、植物の照明栽培方法。

【請求項3】
前記暗期幅が16ms以上5000ms以下である、請求項1又は2に記載の植物の照明栽培方法。

【請求項4】
前記明期幅が4ms以上1000ms以下である、請求項1から3のいずれか1項に記載の植物の照明栽培方法。

【請求項5】
前記複数の光源の各光源からの出射光が、黄色に発光ピーク波長を有する、請求項1からのいずれか1項に記載の植物の照明栽培方法。

【請求項6】
前記デューティが25%以下である、請求項1からのいずれか1項に記載の植物の照明栽培方法。

【請求項7】
前記植物の成長点における前記明期幅内における放射照度が5mW/m2以上50mW/m2以下である、請求項1から6のいずれか1項に記載の植物の照明栽培方法。

【請求項8】
キクの照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が黄色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記キクの成長点における前記明期幅内における放射照度が5mW/m2以上50mW/m2以下であることにより、開花遅延が実用上生じず、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防蛾効果を備えるとともに、前記キクの開花遅延を実用上生じない、キクの照明栽培方法。

【請求項9】
キクの照明栽培方法であって、
前記照明は、出射光が黄色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を用いて行い、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記キクの成長点における前記明期幅内における放射照度が5mW/m2以上50mW/m2以下であることにより、開花遅延が実用上生じず、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防蛾効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、キクの照明栽培方法。

【請求項10】
複数の光源からなる植物の栽培用の照明装置であって、
前記複数の光源の各光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記照明装置に照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。

【請求項11】
前記各光源は、外部から供給される同期信号に同期して点滅し、
前記外部から供給される同期信号は、有線、無線、光信号又は電源線に重畳のいずれかの同期信号伝達手段によって伝達される、請求項10に記載の防虫用照明装置。

【請求項12】
複数の光源からなる植物の栽培用の照明装置であって、
前記複数の光源の各光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記複数の光源は、パルス発生回路及び発光素子を備え、
前記各光源のパルス発生回路は、独立して所定の明期幅と前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅を1周期とするパターンを生成し、
前記発光素子は前記パルス発生回路が生成するパターンにより発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記照明装置により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。

【請求項13】
前記暗期幅が16ms以上5000ms以下である、請求項10から12のいずれか1項に記載の防虫用照明装置。

【請求項14】
前記明期幅が4ms以上1000ms以下である、請求項10から13のいずれか1項に記載の防虫用照明装置。

【請求項15】
前記複数の光源の各光源からの出射光が、黄色の領域に発光ピーク波長を有する、請求項10から14のいずれか1項に記載の防虫用照明装置。

【請求項16】
前記デューティが25%以下である、請求項10から15のいずれか1項に記載の防虫用照明装置。

【請求項17】
前記植物の成長点における前記明期幅内における放射照度が5mW/m2以上50mW/m2以下である、請求項10から16のいずれか1項に記載の防虫用照明装置。

【請求項18】
植物の照明システムであって、
前記照明システムは、複数の第1の光源及び1または2以上の第2の光源を用い
前記複数の第1の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で光強度が変化することにより第1の領域を照射し、
前記複数の第1の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化することにより第1の領域を照射し、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記1または2以上の第2の光源は、人間が連続点灯と認識できる状態で点灯して前記第1の領域に隣接し人間が存在することのある領域を照射することにより、前記第1の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。

【請求項19】
植物の照明システムであって、
前記照明システムは、複数の第1の光源及び1または2以上の第2の光源を用い、
前記複数の第1の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で光強度が変化することにより第1の領域を照射し、
前記複数の第1の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで独立して発光強度が変化することにより第1の領域を照射し、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記1または2以上の第2の光源は、人間が連続点灯と認識できる状態で点灯して前記第1の領域に隣接し人間が存在することのある領域を照射することにより、前記第1の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。

【請求項20】
複数の光源及びセンサを備える植物の照明システムであって、
前記複数の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で点滅して第1の領域を照射し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化することにより第1の領域を照射し、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記センサは、第1の領域または第1の領域に隣接する領域のいずれか一方もしくは両方における人間を検知して、前記複数の光源を消灯あるいは人間が連続点灯と認識できる状態で点灯させて、前記第1の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。

【請求項21】
複数の光源及びセンサを備える植物の照明システムであって、
前記複数の光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、防虫効果を備える周波数で点滅して第1の領域を照射し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで独立して発光強度が変化することにより第1の領域を照射し、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じず、
前記センサは、第1の領域または第1の領域に隣接する領域のいずれか一方もしくは両方における人間を検知して、前記複数の光源を消灯あるいは人間が連続点灯と認識できる状態で点灯させて、前記第1の領域における防虫効果を備える、防虫用照明システム。

【請求項22】
光量が変化する光源を備える植物の防虫用照明装置であって、
前記光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を含み、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記光源の光量は、明期及び時間平均明るさが明期より相対的に暗い相対的暗期の繰り返しによる主パルスと、前記明期内または前記相対的暗期内における副パルスとによって周期的に変化し、
前記副パルスの周波数は、前記主パルスの周波数の4倍以上であ
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。

【請求項23】
光量が変化する光源を備える植物の防虫用照明装置であって、
前記光源は、出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有する複数の光源を含み、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記光源の光量は、明期及び時間平均明るさが明期より相対的に暗い相対的暗期の繰り返しによる主パルスと、前記明期内または前記相対的暗期内における副パルスとによって周期的に変化し、
前記副パルスの周波数は、前記主パルスの周波数の4倍以上であり、
前記複数の光源により照明される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明装置。

【請求項24】
前記主パルスの周波数は10Hz以下であり、前記副パルスの周波数は60Hz以下である、請求項22又は23に記載の防虫用照明装置。

【請求項25】
第1の周波数で光量が周期的に変化する複数の第1の光源と、第2の周波数で光量が周期的に変化する複数の第2の光源を備える植物の防虫用照明システムであって、
前記第1の光源及び前記第2の光源は、いずれも出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで同期して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが9.1%以上50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記第1の周波数は前記第2の周波数の4倍以上であり、
前記第1の光源及び前記第2の光源の両方で照射される領域の少なくとも一部は、前記第1の光源及び前記第2の光源からの照明のパターンの合成により、同期して照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明システム。

【請求項26】
第1の周波数で光量が周期的に変化する複数の第1の光源と、第2の周波数で光量が周期的に変化する複数の第2の光源を備える植物の防虫用照明システムであって、
前記第1の光源及び前記第2の光源は、いずれも出射光が緑色から赤色の領域に発光ピーク波長を有し、
前記複数の光源の各光源は、所定の明期幅と、前記明期幅より時間平均明るさが小さい暗期幅とを1周期とするパターンで独立して発光強度が変化するものであり、
前記パターンは、下記式(1)で示されるデューティが50%以下であり、
デューティ(%)=明期幅/(明期幅+暗期幅)×100 (1)
前記複数の光源間における前記1周期の偏差は1×10-5以上20%以下であり、
前記第1の周波数は前記第2の周波数の4倍以上であり、
前記第1の光源及び前記第2の光源の両方で照射される領域の少なくとも一部は、前記複数の光源からの照明のパターンの合成により、時間的に一定でないパターンで照明されることにより防虫効果を備えるとともに、前記植物の開花遅延を実用上生じない、防虫用照明システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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出願権利状態 登録
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