(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御モジュールが、発光状態と非発光状態との間で前記複数のLEDアレイを移行させ、それによって、前記近位端部に隣接する前記複数のLEDアレイの前記LEDアレイが、前記遠位端部に向かうLEDアレイに先立って発光状態になる、請求項1に記載の光スタック。
前記制御モジュールは、外部ソースから受信したコマンドに基づいて、前記複数のLEDアレイのうちの対応する1つを発光状態に移行させる、請求項1に記載の光スタック。
前記制御モジュールに結合され、前記長形体の長さに沿って配置された複数の近接センサをさらに備え、前記複数の近接センサは、所定距離内の物体を検知するように構成される、請求項1に記載の光スタック。
複数の近接センサが、前記長形体の近位端部と中間部との間の所定距離内の物体を検知するとき、前記制御モジュールが、前記長形体の近位端部と中間部との間の前記複数のLEDアレイのいずれかを発光状態に移行させる、請求項4に記載の光スタック。
前記冷却アセンブリが、冷却プレートおよび冷却ポートを備え、前記冷却プレートは、前記冷却ポートを介して冷却液を受け取るように構成される、請求項17に記載の光スタック。
前記制御モジュールが、複数の制御装置を備え、各制御装置は、前記複数のLEDアレイのうちの対応する1つに対応し、前記長形体の長さに沿って配置される、請求項1に記載の光スタック。
前記複数の制御装置の各々は、一対のピンコネクタを介して、前記複数のLEDアレイの対応するLEDアレイの各々と通信し、第1ピンコネクタは、前記対応するLEDアレイに配置され、第2ピンコネクタは、前記対応する制御装置に配置される、請求項19に記載の光スタック。
前記長形体に結合された一対のフレームを有する支持構造体をさらに備え、各フレームは、前記フレームの底部から突出する受容部を有し、前記受容部は、構成された開放スロットを有し、各フレームは、曲線状リムを有し、前記曲線状リムは、前記受容部よりも前記フレームの頂部からより突出し、前記受容部に向かって湾曲し、前記曲線状リムは、対応する曲線状閉鎖スロットを有する、請求項1に記載の光スタック。
前記複数のLEDアレイのうちの対応する1つに結合された複数の冷却プレートと、ロッドと、第2ロッドとをさらに備え、前記複数の冷却プレートは、前記ロッドを受容するように構成された第1ボアと、前記第2ロッドを受容するように構成された第2ボアとを有する、請求項23に記載の光スタック。
前記ロッドが、前記冷却プレートの両端の前記第1ボア1916を越えて延び、延長部分が各フレームの対応する開放スロットによって受容される、請求項24に記載の光スタック。
前記第2ロッドは、前記第2ボアを越えて延びる第1ねじ端および第2ねじ端を有し、前記第1ねじ端および前記第2ねじ端は、各フレームの対応する曲線状閉鎖スロットによって受容される、請求項25に記載の光スタック。
第1キャップと第2キャップとをさらに備え、前記第1キャップは、前記第1ねじ端にねじで取り付けられるように構成され、前記第2キャップは、前記第2ねじ端にねじで取り付けられるように構成される、請求項26に記載の光スタック。
【発明を実施するための形態】
【0028】
説明を簡単かつ明瞭にするために、適切な場合には、対応するか、または類似する要素を示すために、異なる図の間で参照番号が繰り返されていることが理解されるだろう。さらに、本明細書に記載される実施例の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載される。しかし、本明細書に記載される実施例は、これらの特定の詳細なしに実施することができることが当業者には理解されるだろう。他の実施例では、方法、手順および構成要素が、記載されている関連する特徴を不明瞭にしないように、詳細には記載されていない。また、この説明は、本明細書に記載される実施例の範囲を限定するものではない。図面は必ずしも縮尺通りではなく、特定の部分の比率は、本開示の詳細および特徴をよりよく説明するために誇張されている。
【0029】
ここで、本開示全体に適用されるいくつかの定義を提示する。用語「結合した(coupled)」は、直接的であるか、介在する構成要素を介して間接的であるかを問わず、接続されたものとして定義され、必ずしも物理的接続に限定されない。接続は、対象が恒久的に接続されるか、または解放可能に接続されるようにすることができる。用語「実質的に(substantially)」は、実質的に修正する特定の寸法、形状、または他の語に本質的に適合するように定義され、構成要素が正確である必要はない。たとえば、実質的に円柱状とは、対象が円柱に似ているが、実際の円柱から1つ以上の偏差を有し得ることを意味する。「約(about)」という用語は、ほとんど、近くに、間際に、または数値表現からほとんど逸脱していないことを意味する。「備える(comprising)」とは、「含むが、必ずしもこれに限定されるわけではない」を意味する。具体的には、そのように記述された組み合わせ、グループ、シリーズなどにおける非限定包含またはメンバーシップを示す。
【0030】
用語「光源(light source)」または「光アレイ(light array)」は、発光ダイオード(LED)、小型蛍光灯(CFL)、蛍光灯、白熱灯、および赤外線を含むが、これらに限定されない、光(人間の目に見えるか、または見えない)を生成することができる任意の要素を含むように定義される。
【0031】
本開示は、長形体の近位端部から遠位端部まで延びる長さを有する長形体を有する光スタックアセンブリについてのものである。複数のLEDアレイは、長形体に調節可能に結合され、その長さに沿って配置され、複数のLEDアレイの各々は、旋回するように動作可能であり、それによって、長形体に対して角度を付ける。制御モジュールは、複数のLEDアレイに結合することができる。制御モジュールは、発光状態と非発光状態との間で複数のLEDアレイのそれぞれを個別に移行させるように構成することができる。
【0032】
制御モジュールは、発光状態と非発光状態との間で複数のLEDアレイを移行させることができ、これにより、近位端部に隣接する複数のLEDアレイのLEDアレイは、遠位端部に向かうLEDアレイに先立って発光状態となる。制御モジュールは、外部ソースから受信したコマンドに基づいて、複数のLEDアレイのうちの対応する1つを発光状態に移行させることができる。
【0033】
光スタックアセンブリは、制御モジュールに結合され、長形体の長さに沿って配置された複数の近接センサをさらに含むことができる。複数の近接センサは、所定距離内の物体を検知するように構成することができる。複数のLEDアレイの各々は、近接センサをそれに隣接して有することができる。制御モジュールは、所定距離内の物体を検知する複数の近接センサのいずれかに隣接する複数のLEDアレイを移行させることができる。例えば、複数の近接センサは、長形体の近位端部と中間部との間の所定距離内の物体を検知することができ、制御モジュールは、それに応答して、近位端部と長形体の中間部との間に配置された複数のLEDアレイのいずれかを発光状態に移行させることができる。別の実施形態では、近接センサは、長形体の近位端部に隣接する物体を検知することができ、制御モジュールは、近位端部に隣接するLEDアレイを非発光状態から発光状態に移行させることができる。
【0034】
複数のLEDアレイの各々は、1つ以上のレンズモジュールを含むことができる。複数のLEDアレイの各々は、長形体の長さに沿って互いに実質的に等間隔に配置することができる。複数のLEDアレイは、一部が近位端部に近接して配置され、一部が遠位端部に近接して配置されるようにすることができる。近位端部における複数のLEDアレイの部分は、長形体の遠位端部における複数のLEDアレイの部分よりも互いに近くに配置させることができる。複数のLEDアレイは、長形体の1つの側面に配置することができる。複数のLEDアレイは、長形体の2つ以上の側面に配置することができる。一例では、LEDアレイは、長形体の4つ以上の側面に配置することができる。
【0035】
制御モジュールは、所定時間後に、複数のLEDアレイの各々を非発光状態から発光状態に移行させることができる。所定時間は、複数のLEDアレイの各々について異なるものとすることができる。複数のLEDアレイは、長形体に対して角度を付けることができる。角度は、15度と60度との間であり、より具体的には約30度とすることができる。
【0036】
傾斜レンズを長形体に結合することができ、傾斜レンズの発光面は長形体に対してある角度を有することができる。
【0037】
複数のLEDアレイは、冷却プレートおよびポートを有する冷却アセンブリも含むことができ、冷却プレートは、冷却ポートを介して冷却液を受容するように構成される。複数のLEDアレイは、冷却プレートに結合されるように構成されるハウジングを含むことができる。冷却プレートは、冷却ポートから出口ポートまで延びる1つ以上の水路が形成される厚さを有する。少なくとも1つの例では、冷却ポートは、冷却プレートの1つの側面に配置され、出口ポートは、冷却ポートが取り付けられた側面の反対側に配置することができる。
【0038】
光スタックアセンブリは、複数の制御装置を含むこともでき、各制御装置は、複数のLEDアレイのそれぞれに対応し、長形体の長さに沿って配置される。複数の制御装置の各々は、複数のLEDアレイの対応するLEDアレイの各々と通信することができる。一例では、通信は一対のピンコネクタを介して行うことができ、第1ピンコネクタはLEDアレイ上に配置され、第2ピンコネクタは制御装置上に配置される。他の例では、通信は無線コネクタを介することができる。
【0039】
光スタックはまた、長形体に結合された一対のフレームを有する支持構造を含むことができ、各フレームはフレームの底部から突出する受容部を有し、受容部は開放スロットを有することができる。各フレームはまた、曲線状リムを有することができ、この曲線状リムは、受容部よりもフレームの上部からより突出することができ、受容部に向かって湾曲することができる。曲線状リムは、対応する曲線状閉鎖スロットを有することもできる。
【0040】
光スタックはまた、複数のLEDアレイ、ロッド、および第2ロッドのうちの対応する1つと結合する複数の冷却プレートを含むことができ、複数の冷却プレートは、ロッドを受容するように構成された第1ボアと、第2ロッドを受容するように構成された第2ボアとを有する。ロッドは、冷却プレートの両端の第1ボア1916を越えて延在し、延長部分を各フレームの対応する開放スロットによって受容することができる。第2ロッドは、第1ねじ端部および第2ねじ端部を有することができ、第2ボアを越えて延在することができ、第1ねじ端部および第2ねじ端部は、各フレームの対応する曲線状閉鎖スロットによって受容することができる。光スタックはまた、第1キャップおよび第2キャップを含むことができ、第1キャップは、第1ねじ端部にねじで取り付けるように構成することができ、第2キャップは、第2ねじ端部にねじで取り付けるように構成することができる。
【0041】
多角度レンズモジュールについて
図1〜7を参照して説明し、照明システムおよび光制御装置について
図8〜12を参照して説明する。少なくとも1つの例において、
図1〜7に記載された多角度レンズモジュールは、
図8〜12に関して記載されたような光制御システムおよび光制御装置で実現され、
図13〜17に関して記載されたような光スタックアセンブリ内にまとめて収容され得る。
【0042】
以下の図を参照して、多角度レンズモジュール、光制御システム、および光制御装置について以下でより詳細に説明する。
【0043】
図1は、本開示による多角度レンズモジュールの等角図である。レンズモジュール100は、受光エリア102(
図2においてより明確に示される)と発光エリア104とを有し得る。受光エリア102と発光エリア104とは、実質的に平行であり、所定距離150だけ離れている。レンズモジュール100は、それぞれ受光エリア102から延びる第1側壁セット106と第2側壁セット110とを含むこともできる。第1側壁セット106は、互いに実質的に平行とすることができ、また、第2側壁セット110は、同様に、互いに実質的に平行とすることができる。
【0044】
第1側壁セット106は、受光エリア102から延びる輪郭部分108を有することができる。第1側壁セット106は、受光エリア102と発光エリア104との間の所定距離150に延在する。第2側壁セット110は、受光エリア102から延び、所定距離150の少なくとも一部に延びる輪郭部分112を有することができる。
【0045】
第1側壁セット106は、発光エリア104から延びる法線ベクトル152に対して第1反射角度114の発光を生成し、第2側壁セット110は、法線ベクトル152に対して第2反射角度116の発光を生成する。
【0046】
第1側壁セット106および第2側壁セット110の各々は、内面118と外面120とを有することができる。内面118は、それぞれ輪郭部分108、112を有することができる。内面118は、反射性とすることができ、および/または輪郭部分108、112からの光をそれぞれ反射するように構成された反射性コーティングを有することができる。
【0047】
少なくとも一例では、レンズモジュール100は、高い反射率を有する金属、例えばアルミニウムから形成される。他の例では、レンズモジュール100を研磨して、内面118の光反射性を最大にすることができる。他の例では、レンズモジュールは、成形、押出成形され、または他の方法でプラスチックから形成することができ、レンズモジュール100の内面118は、内面118の反射性を高めるために、反射膜、例えばアルミニウム箔で被覆することができる。
【0048】
外面120は、それぞれ輪郭部分108、112を反映することができ、あるいは他の任意の形状に形成することができる。少なくとも一例では、内面118は輪郭部分108、112を有する一方で、外面120は実質的に垂直である。第1側壁セット106および第2側壁セット110の厚さは、外面120の配置に依存して、輪郭部分108、112に沿って内面118と外面120との間で変化し得るか、または内面と外面との配置に依存して実質的に同じであり得る。
【0049】
レンズモジュール100は、押出成形、成形、粉砕され、またはそれ以外の方法で、ポリマー、複合材料、金属、樹脂、木材、および/またはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の数の材料から形成することができる。
【0050】
図2は、本開示による多角度レンズモジュールの等角底面図である。受光エリア102は、実質的に平坦面とすることができ、光源(
図5に示す)に隣接して結合し、レンズモジュール100に受光するように構成することができる。受光エリア102は、矩形面として詳細に示されているが、受光エリア102は、正方形、円形、楕円形、および/またはオーバル(oval)を含むが、これらに限定されない任意の多角形形状とすることができる。
【0051】
受光エリア102は、光源(
図5に示す)から進行する光がレンズモジュール100に入ることができるようにするために、実質的に透明または明澄な表面とすることができる。少なくとも一例では、光源からレンズモジュール100への受光を可能にするために、受光エリア102を光学ガラスから形成することができる。他の例では、受光エリア102は、レンズモジュール100内への受光を可能にするために、レンズモジュールの底面122内に形成された開口部または空隙であり得る。
【0052】
図1および
図2からさらに分かるように、レンズモジュール100は、レンズモジュール100の上部部分124に結合される拡散体126を含むことができる。拡散体126は、発光エリア104を実質的に覆うことができる。少なくとも一例では、拡散体126は、発光エリア104を越えて延在し、レンズモジュール100を支持構造またはトレイ(
図7に示す)と結合するためのリップ128を提供することができる。
【0053】
拡散体126は、それに結合した一つ以上の拡散レンズ130を有することができる。一つ以上の拡散レンズ130は、レンズモジュール100の光分布を最大にし、第1反射角度および第2反射角度と協働して光混合を改善することができる。
【0054】
図3は、本開示による多角度レンズモジュールの第1側壁セットの側面図である。第1側壁セット106は、輪郭部分108を形成することができる。輪郭部分108は、単一の拡張方程式によって定義することができる。単一の拡張方程式は、第1側壁セット106の各側壁の輪郭部分108を個々に画定することができる。少なくとも1つの例において、輪郭部分は、放物線関数によって記述することができる。一例では、第1側壁セットは、次式によって形成される放物線曲率によって定義することができる。
【0055】
輪郭部分108は、発光エリア104から延びる法線ベクトル152に対して第1反射角度114を生成することができる。法線ベクトル152は、発光エリア104から垂直に延びる。輪郭部分108は、光源から放射され、第1反射角度114で発光エリア104を通過する光を反射するように構成することができる。
【0056】
第1反射角度114は、法線ベクトル152に対して約15°と85°の間であり得る。第1反射角度114は、第1側壁セット106の輪郭部分108によって決定され、輪郭部分108を変えることによって変更することができる。いくつかの例では、第1反射角度は、第1側壁セット106の単一の拡張方程式および/または放物線関数を変えることによって変更される。
【0057】
図4は、本開示による多角度レンズモジュールの第2側壁セットの側面図である。第2側壁セット110は、輪郭部分112を形成することができる。輪郭部分112は、単一の拡張方程式によって定義することができる。単一の拡張方程式は、第2側壁セット110の各側壁の輪郭部分112を個々に画定することができる。少なくとも1つの例において、輪郭部分は、放物線関数によって記述することができる。一例では、第2側壁セットは、次式によって形成される放物線曲率によって定義することができる。
【0058】
輪郭部分112は、発光エリア104から延びる法線ベクトル152に対して第2反射角度116を生成することができる。輪郭部分112は、光源から放射され、第2反射角度116で発光エリア104を通過する光を反射するように構成することができる。
【0059】
第2反射角度116は、法線ベクトル152に対して約15°と85°との間とすることができる。第2反射角度116は、第2側壁セット110の輪郭部分112によって決定され、輪郭部分108を変えることによって変更することができる。いくつかの例では、第1反射角度は、第2側壁セット110の単一の拡張方程式および/または放物線関数を変えることによって変更される。
【0060】
少なくとも一例では、第2側壁セット110の輪郭部分112は、2つの別個の輪郭部分を有することができる。2つの別個の輪郭部分のうちの第1輪郭部分132は、受光エリア102から所定距離150の区分136を延ばすことができる。二つの別個の輪郭部分のうちの第2輪郭部分134は、所定距離150の残りの部分138を延ばすことができる。第1個別輪郭部分132と第2個別輪郭部分134とがまとまって、所定距離150の全体を構成することができる。区分136は実質的に半分であり得て、残りの部分138は実質的に半分であり得る。その他の例においては、区分136は、10分の3(30%)と10分の7(70%)との間の任意の数とすることができる。
【0061】
図5は、本開示による多角度レンズモジュールの概略図である。多角度レンズモジュール100は、第1反射角度114および第2反射角度116を生成することができ、第1反射角度114は第2反射角度116と異なる。第1反射角度114および第2反射角度116は、レンズモジュール100の光分布158を決定しながら、光源154から受けた光の光混合を提供することができる。
【0062】
光源154は、受光エリア102に隣接し、受光エリア102を介してレンズモジュール100に光を提供することができる。光はレンズモジュール100を通過し、第1側壁セット106および/または第2側壁セット110によって反射され、第1反射角度114または第2反射角度116で発光エリア104から出る。
【0063】
光源154は、LEDアレイとすることができる。LEDアレイは、共に配置される1つ以上のLEDとすることができる。1つ以上のLEDの各々は、所定の波長で発光することができ、所定の波長は、1つ以上のLEDの各々に対して異なるものとすることができる。LEDアレイは、レンズモジュール100と光源154との間に配置されたシリカゲル160をさらに含むことができる。少なくとも1つの例において、LEDアレイは、4×4ダイオードLEDアレイとすることができる。別の例では、LEDアレイは、2ダイオードLEDアレイとすることができる。
【0064】
レンズモジュール100は、第1反射角度114および第2反射角度116を生成することによって、光源154の最適な光分布158を提供することができる。拡散体126は、所望の光分布158を達成することをさらに支援することができる。少なくとも一例では、光源154は、2つ以上の光源を有することができ、それぞれが異なる波長の光を生成する。レンズモジュール100は、光混合を最大にして、光分布158が2つ以上の各光源の実質的に均質な混合であることを保証するように実施することができる。
【0065】
図6は、本開示による多角度レンズモジュールの第2の例である。多角度レンズモジュール200は、輪郭部分208を有する第1側壁セット206と、輪郭部分212を有する第2側壁セット210とを有することができる。第1側壁セット206の輪郭部分208は、単一の拡張放物型方程式によって形成することができ、受光エリア202と発光エリア204との間に延びる。受光エリア202と発光エリア204とは、所定距離250だけ離すことができる。第1側壁セット206は、発光エリア204から延びる法線ベクトル252に対して第1反射角度214を生成することができる。
【0066】
第2側壁セット210の輪郭部分212は、2つの別個の輪郭部分を有することができる。2つの別個の輪郭部分のうちの第1部分は、所定距離250の区分260を延ばし、単一の拡張放物型方程式に従うことができる。2つの別個の輪郭部分のうちの第1部分は、第1側壁セット206の輪郭部分208と同一であり得る。
【0067】
2つの別個の輪郭部分のうちの第2輪郭部分は、所定距離250の残りの区分262を延ばすことができる。区分260および残りの区分262は、所定距離250の全体を構成することができる。少なくとも一例では、区分260は実質的に半分であり、残りの部分262は実質的に半分である。
【0068】
2つの別個の輪郭部分のうちの第2部分は、法線ベクトル252に対して実質的に垂直であり、かつ平行であり得る。二つの別個の輪郭部分のうちの第2輪郭部分は、二つの別個の輪郭部分のうちの第1輪郭部分が第1側壁セット206の輪郭部分208を反映する場合であっても、第2側壁セット210が法線ベクトル252に対して第2反射角度216を生成することを可能にする。第1反射角度214と第2反射角度216とは異なるが、個々に約15°と85°の間の任意の角度であってもよい。
【0069】
図7は、本開示によるシステムに結合された複数の多角度レンズモジュールの等角図である。システム300は、トレイ304に結合された複数の多角度レンズモジュール302を含むことができる。トレイ304は、レンズモジュール302のリップ308と係合するように構成された周囲要素306を有することができる。クランプ要素(表示されていない)は、リップ308と周囲要素306との間に圧力嵌合を生成するように配置することができる。少なくとも一例では、各レンズモジュール302は、個々のクランプ要素を有することができる。他の例では、トレイ304は、複数のレンズモジュール302に係合する単一のクランプ要素を有することができる。
【0070】
図8は、本開示による照明システムである。照明システム800は、複数の光源802と、複数の電力出力制御装置804と、マスタ制御装置806とを有することができる。少なくとも一例では、複数の光源802は、複数の発光ダイオードとすることができ、それぞれが
図1〜
図7で説明されるようなレンズモジュールに結合される。
【0071】
複数の光源802の各々は、所定の波長の光を出力するように構成することができ、所定の波長に従って対応グループ808に配置することができる。少なくとも一例では、複数の光源802は、3つのグループに配置することができ、1つのグループは約475ナノメートルの所定の波長を有し、第2グループは約510ナノメートルの所定の波長を有し、第3グループは約650ナノメートルの所定の波長を有する。各電力出力制御装置804は、異なる色域に対応することができる。色域は、例えば、450ナノメートルの青色光、525ナノメートルの緑色光、および650ナノメートルの赤色光など、特定の色に関連する光スペクトルにおける周波数帯域の集合とすることができる。
【0072】
複数の電力出力制御装置804は、複数の光源802の対応グループに結合することができる。照明システム800は、対応グループ808の各々に対して電力出力制御装置804を有することができる。複数の電力出力制御装置804は、光源802の対応グループ808に所定の電力レベルを出力するように構成することができる。
【0073】
マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804に結合され、複数の電力出力制御装置804に信号を提供するように構成することができる。マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804の各々について、所望のデューティサイクル、サイクル期間、および/または位相シフトを調整することができる。少なくとも一例では、複数の電力出力制御装置804およびマスタ制御装置806は、パルス幅変調を生成し複数の光源802を制御することができる。
【0074】
照明システム800は、植物入力ユニット810をさらに含むことができる。植物入力ユニット810は、複数の電力出力制御装置804および/またはマスタ制御装置806と通信可能に結合することができる。植物入力ユニット810は、対応グループ808のそれぞれについて、所望のデューティサイクル、サイクル期間、および/または位相シフトを調整するように構成することができる。植物入力ユニット810は、照明システム800に有線または無線で結合することができる。少なくとも一例では、植物入力ユニット810は、複数の植物種と、各対応グループに対する関連する植物種の最適なデューティサイクル、サイクル期間、および/または位相シフトに関するデータを格納するクラウドベース装置とすることができる。別の例では、植物入力ユニット810は、一つ以上のデータ記憶装置を有し、一つ以上の照明システム800を含むネットワークに通信可能に結合されたサーバとすることができる
【0075】
植物入力ユニット810は、特定の植物種および/または品種を示すユーザからの入力を受信することができる。次いで、植物入力ユニット810は、複数の電力出力制御装置804および/またはマスタ制御装置806と通信して、光源802の対応グループ808のデューティサイクル、サイクル期間、および/または位相シフトを調整して、植物の成長を最適化することができる。少なくとも一例では、植物入力ユニット810は、モバイル電子機器811と通信可能に結合され、クラウドベース装置と結合され、ユーザは、植物種をモバイル電子機器に入力し、植物入力ユニット810は、複数の出力制御装置804および/またはマスタ制御装置806と通信する。別の例では、植物入力ユニット810は、クラウドベース装置に結合されたカメラを有することができる。カメラは、葉の形状または植物に関する他の品質を検出して、植物種および対応グループ808に対する最適なピーク振幅を決定することができる。
【0076】
図9は、本開示による対応グループに配置された複数の光源である。複数の光源802は、所定の波長に応じて対応グループ808に配置することができる。複数の光源802は、3つの対応グループ812、814、816に配置することができ、3つの対応する各グループ812、814、816はそれぞれ異なる所定の波長を有する。少なくとも一例では、3つの対応グループ812、814、816は、列の配列に配置することができる。対応グループ808の第1グループ812は、約650ナノメートルの所定の波長、つまり赤色可視スペクトル内の光を生成する複数の光源とすることができる。対応グループ808の第2グループ814は、約510ナノメートルの所定の波長、つまり緑色の可視スペクトル内の光を生成する複数の光源とすることができる。対応グループ808の第3グループ816は、約475ナノメートルの所定の波長、つまり青色可視スペクトル内の光を生成する複数の光源とすることができる。別の例では、対応グループ808は、700ナノメートルと1,000,000ナノメートルとの間の所定の波長、つまり赤外線スペクトル内の光を生成する第4グループの光源を含むことができる。
【0077】
対応グループ808は、まとまって光アレイ818を形成することができる。光アレイ818内の対応グループ808は、任意の数の方法、パターン、またはランダムに配置することができる。対応グループ808は、列、行、対角線、ランダム順序、または任意の他の順序付け方法/アルゴリズムによって配置することができる。少なくとも一例では、光アレイ818は、3つの対応グループ812、814、816を有し、各グループは列に配置され、対応グループ812は2つの列を有する。対応グループ812には、対応グループ814および816の2倍の数の光源802が設けられる。他の例では、対応グループ812の第2列は、赤外線などの複数の異なる光源802とすることができる。
【0078】
各対応グループ808内の光源802は、電気的結合819によって特定のグループ内の他の光源802と電子的に結合することができる。電気的結合819は、対応グループ内の各光源802を直列に結合するジャンパ線とすることができる。または、電気的結合819は、対応グループ808内の各光源802を直列または並列に結合するジャンパ線とすることができる。
【0079】
図9は、3つの対応グループに配置された4列×4行を有する光アレイ818を詳細に示しているが、光アレイ818は、任意の数の対応グループ、複数の光源、および/または配置を含むことができる。
【0080】
少なくとも一例では、
図1〜
図7で示されるレンズモジュール100は、単一のLED、複数のLED、単一の対応するLEDグループ、またはそれらの任意の組み合わせと結合することができる。例えば、レンズモジュールは、第1の対応グループからの1つのLEDおよび第2の対応グループからの1つのLEDに結合することができる。
【0081】
図10Aは、マスタ制御装置の位相シフトのグラフである。マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804および対応する3つのグループ812、814、816に結合され、対応する各グループは所定の波長を有する。3つの対応グループ812、814、816の各々は、個々の電力出力制御装置804を有することができる。マスタ制御装置806は、位相を調整してピーク振幅をシフトする信号を各電力出力制御装置804に供給することができる。
【0082】
マスタ制御装置806は、対応グループ812、814、816の各々に信号を供給して、第1所定時間826の間ピーク電力を供給することができる。第1所定時間826の後、マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804に信号を提供して、その信号を周期的な振幅変動させることができる。第2所定時間828の間、振動信号は、複数の電力出力制御装置804によって生成される正弦波振動であり得る。マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804に信号を送り、ピーク発光が隣接ピークに対して120度位相シフトされるようにピーク振幅を調整することができる。第1グループ812のピーク振幅820は、第1所定時間826であり、その後直ちに振動を開始することができる。第2グループ814は、第2グループ814のピーク振幅822を第1グループ816のピーク振幅820に対して位相が約120度シフトするマスタ制御装置806からの信号に応答して、振動を開始するまでピーク振幅822を維持することができる。第3グループ816のピーク振幅824は、第2グループのピーク振幅822に対して約120度位相をシフトさせることができ、第1グループのピーク振幅820に対して約240度位相をシフトさせることができる。
【0083】
図示された例は、第1グループ812、第2グループ814、および第3グループ816のそれぞれについて120度の位相シフトを詳述しているが、マスタ制御装置806によって生成される0度と360度の間の任意の位相シフトを有することは、本開示の範囲内である。
【0084】
マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804に信号を供給して、対応する各グループ808の振動を生成することができる。対応グループ808の各々に対する位相シフトは、時間内における任意の特定の時点での電力消費を低減することによって、全体の電力消費を低減することができる。ピーク消費電力は、3つの対応グループの各々がピーク振幅、例えば、第1所定時間826にあるときに発生し得る。電力消費は、第2所定時間828の間、各対応グループ808のピーク振幅を別のグループに対してシフトすることによって低減することができる。
【0085】
第2所定時間828は、サイクル期間を表すことができる。サイクル期間は、特定のグループの2つのピーク振幅の間の時間の長さとすることができ、マスタ制御装置806によって、対応グループ808の各々について、サイクル期間を個々に短縮または延長することができる。少なくとも一例では、サイクル期間は1000μs(マイクロ秒)とすることができる。例えば、発芽と初期成長の間、サイクル期間はより短くなるが、成熟植物の結実の間、サイクル期間は長くなる。
【0086】
少なくとも一例では、対応グループ808のそれぞれの周期的な振幅変動は、特定の点での光吸収を減少させることなく、対応グループ808光源802の各々から光を提供することができる。振幅変動は、照明システムに曝された植物が光合成のために光を吸収することを妨げない。振幅変動は、効率的な成長を維持し、全体の電力消費を低減する一方で、対応する各グループ808の有効量を植物に提供する。
【0087】
図示された例は、第1所定時間826中にピーク振幅を有する3つの対応グループの各々を詳細に説明しているが、第1所定時間826中にピーク振幅となる対応グループを1つ、2つまたは任意の数有することは本開示の範囲内である。さらに、振幅変動および位相シフトは、3つの対応グループに関して説明されているが、マスタ制御装置および複数の電力出力制御装置が、1つ、2つ、3つまたはそれ以上の光源802のグループにおいて位相シフトおよび振幅変動を生成することは、本開示の範囲内である。位相シフトはエネルギー低減を最大にするためにグループ数によって決定できる。例えば、2つの対応グループについて、2つのグループの間の位相シフトは約180度とすることができ、一方、4つの対応グループについては、4つのグループの間の位相シフトは約90度とすることができる。
【0088】
図10Bは、デューティサイクルのグラフである。マスタ制御装置806は、対応グループ808の各々のデューティサイクルを個別に調整することができる。デューティサイクル850は、発光状態と非発光状態との間で交互に替わる、対応グループ808の断続的操作とすることができる。デューティサイクル850は、対応グループ808が発光状態または非発光状態にある第2所定時間828の部分を決定することができる。対応グループ808の各々に対するデューティサイクル850は、サイクル期間内で個々に制御することができる。発光状態では、対応グループ808は、関連する電力出力制御装置804から一定の電流を受け取ることができる。非発光制御装置では、対応グループ808は、関連する電力出力制御装置804から電流を受けることができない。デューティサイクル850は、
図10Aに関して説明したように、同じ位相だけシフトすることができる。
【0089】
少なくとも一例では、第1グループ812のデューティサイクルは、サイクル期間の25%の間発光状態を可能にし、第2グループ814のデューティサイクルは、サイクル期間の50%の間発光状態を生成することができ、第3グループ816のデューティサイクルは、サイクル期間の75%の間発光状態を生成することができる。
【0090】
少なくとも一例では、対応グループ808の各々のデューティサイクルは、対応グループ808の各々が複数の電力出力制御装置804から一定の電流を受け取る第1所定時間826の後に開始することができる。
【0091】
第1グループ812、第2グループ814、および第3グループ816の各々のデューティサイクルを調節することにより、対応グループ808の各々からのある波長での光の量を増加および/または減少させることによって、光出力の密度を変えることができる。例えば、第1グループ812のデューティサイクルを25%から50%に増加させると、植物に供給される赤色光の量を増加させることができる。光出力の異なる密度の制御は、駆動電流の変更によって達成することができる。また、駆動電流により光出力密度を調整した場合にも、位相シフトおよびサイクル期間の変化を一定に保つことができる。他の例では、位相シフトおよびサイクル期間は、独立してまたは一緒に調節することができる。
【0092】
マスタ制御装置806は、対応グループの各々について、サイクル期間、デューティサイクル、および/または位相シフトを個別に調整することができる。植物入力ユニット810は、複数の植物の好ましいまたは最適なサイクル期間、デューティサイクル、および/または位相シフトに関するデータを格納し、適切なデータをマスタ制御装置806に提供することができる。マスタ制御装置806は、複数の電力出力制御装置804を、適切な植物の適切なサイクル期間、デューティサイクル、および位相シフトに同期させることができる。
【0093】
図示された実施形態は、対応グループの各々についての共通のサイクル期間を詳述しているが、対応グループの各々について個々にサイクル期間を変えることは、本開示の範囲内である。
【0094】
図11および
図12は、植物成長操作を実施する照明システムおよび関連する光制御装置に関する。植物成長操作は、エネルギー効率の良い植物成長を最大にするために、多角度レンズモジュールの有無に関わらず照明システム800を利用することができる。照明システム800は、植物入力ユニット810と結合することによって、個々の植物品種に対して最適化することができる。
図11および
図12は、植物成長操作に関するが、照明システムおよび関連する光制御装置を他の試みの範囲内で実施することは、本開示の範囲内である。
【0095】
図11は、細孔サイズのグラフである。照明システム800に曝される植物の細孔サイズ830は、時間と共に変化し得る。第1所定時間826の間の細孔サイズ830は、照明システムへの露出によって増加することができ、光吸収速度(
図12に関して以下で議論される)を増加させる。第1所定時間826の後、および第2所定時間828の間、細孔サイズ830は、対応グループ808の振幅変動によってゆっくりと減少し得る。細孔サイズ830は、第2時間828を通して効率的な植物成長に適した状態とすることができる。
【0096】
図12は、光吸収速度のグラフである。照明システム800は、複数の電力出力制御装置804およびマスタ制御装置806を利用して、対応グループ808のそれぞれに対して周期的な振幅変動および位相シフトによって、全体の電力消費を管理および低減することができる。光吸収速度832(パーセントで示される)は、光源802の対応グループ808の周期的な振幅変動の間、第1時間834にわたって減少し得る。光吸収速度832は、対応グループ808の各々が周期的な振幅変動を伴わずに同時にピーク振幅で操作される第2時間836によって急上昇し得る。対応グループ808の各々についてピーク振幅で操作を行う第2時間836は、植物を「覚醒」させることができ、従って、光吸収速度を急上昇させる。第2時間836の後には、対応グループ808の周期的な振幅変動および位相シフトが生じる第3時間を続けることができる。植物のための「覚醒」期間は、所定の数分間、数時間ごと、毎日、週に一度、または利用される特定の植物種および/または品種によって決定されるようにスケジュールすることができる。いくつかの例では、植物入力ユニット810は、所望の「覚醒」期間を決定することができる。
【0097】
第1時間834、第2時間836、および第3時間838の時間の長さは、成長操作において利用される植物の品種および/または種によって変えることができる。第1時間834、第2時間836、および第3時間838の長さも、個々に変えることができる。第1時間834および第3時間838は、時間の長さを実質的に等しくすることができ、第2時間836は、より短くすることができる。あるいは、第1時間834は、第3時間838よりも長くてもよいが、第2時間836は、第1時間834または第2時間838のいずれよりも実質的に短くてもよい。第1時間834、第2時間836、および第3時間838は、植物入力ユニット810によって決定される。少なくとも一例では、第1時間834および第3時間838は、持続時間が約60〜90分とすることができ、一方で、第2時間836は、持続時間が約10〜15分とすることができる。
【0098】
図13は、光スタックアセンブリ1300の等角図である。光スタックアセンブリ1300は、長形体1302を有することができる。長形体1302は、近位端部1304から遠位端部1306まで延在する長さ1350を有することができる。複数のLEDアレイ1308は、長形体1302に結合され、その長さ150に沿って配置することができる。長形体1302は、実質的に中空とすることができ、複数のLEDアレイ1308を長形体1302に結合し、その内部に配置することを可能にする。
【0099】
長形体1302は、長さ1350に沿って配置された任意の数のLEDアレイ1308を有することができる。複数のLEDアレイ1308は、長形体1302の長さ1350に沿って等間隔に配置することができる。少なくとも一例では、長形体1302は、近位端部1304と遠位端部1306との間で長さ1350に沿って等間隔に配置された4つのLEDアレイ1308を有する。他の例では、複数のLEDアレイ1308は、遠位端部1306よりも近位端部1304において互いに接近して離間されていてもよく、または近位端部1304よりも遠位端部1306において互いに接近して離間されていてもよい。4つのLEDアレイのみが実装される実施例では、中央の2つのLEDアレイ間の間隔は、最初の2つのLEDアレイ間の距離よりも大きくすることができる。別の例では、LEDアレイは、近位端部に近接して配置され、LEDアレイの第1グループの間で等間隔に配置されたLEDアレイの第1グループと、長形体の実質的に中央に配置され、LEDアレイの第2グループの間で等間隔に配置されたLEDアレイの第2グループと、遠位端部に近接して配置され、LEDアレイの第3グループの間で等間隔に配置されたLEDアレイの第3グループとでまとめることができる。第1グループ、第2グループ、および第3グループ内の間隔は、実質的に同じとすることができ、グループ間の間隔がグループ内の間隔よりも大きい。
【0100】
図13は、結合された4つのLEDアレイ1308を有する長形体1302を詳細に示すが、任意の数のLEDアレイ1302を長形体1308に結合することは、本開示の範囲内である。例えば、長形体1302は、それに結合された2つ、3つ、5つ、またはそれ以上のLEDアレイ1308を有することができる。さらに、
図13は、長形体1302の一表面上にLEDアレイ1308を有する長形体1302を詳細に示しているが、LEDアレイ1308を長形体1302の1つ以上の表面上に実装することは、本開示の範囲内である。例えば、長形体1302は、前側に配置された複数のLEDアレイ1308と、反対側の後側に配置された複数のLEDアレイ1308とを有することができる。別の例では、長形体1302の1つの側面は、LEDアレイを有さずに、放熱機器を有することができる。
【0101】
複数のLEDアレイ1308は、制御モジュール1310(
図15により明確に示される)に結合することができる。制御モジュール1310は、発光状態と非発光状態との間で複数のLEDアレイ1308の各々を個別に移行させるように構成することができる。
【0102】
光スタックアセンブリ1300は、長形体1302および制御モジュール1310に結合された複数の近接センサ1312を有することができる(
図16に示す)。複数の近接センサ1312は、長形体1302の長さ1350に沿って配置され、所定距離内に物体を検知するように構成され得る。複数の近接センサ1312は、物体が所定距離内にあるかどうかを決定することができ、制御モジュール1310は、複数の近接センサ1312の決定を受けて複数のLEDアレイ1308のうちの一つ以上を移行させることができる。少なくとも一例では、制御モジュール1310は、複数の近接センサ1312によって決定された物体に応答して隣接するLEDアレイ1308を移行させることができる。所定距離は、実装されたセンサに基づいてもよく、制御モジュール1310によって調整されてもよく、またはユーザの入力に応答して設定されてもよい。
【0103】
光スタックアセンブリ1300は、制御された植物成長環境内に実装することができ、複数の近接センサ1312を配置して、植物成長全体を判断することができる。植物の成長が長形体1302の長さ1350に沿って増大するにつれて、複数の近接センサ1312の後続の近接センサは、植物の成長(対象物)を検出し、後続のLEDアレイ1308を非発光状態から発光状態に移行させることができ、それによってエネルギー消費を低減する。
【0104】
長形体1302は、光スタックアセンブリ1300をイントラネット、インターネット、または他のネットワークと結合するための一つ以上のネットワーク接続1314を含むことができる。光スタックアセンブリ1300はまた、イントラネット、インターネット、または他のネットワークとの無線通信を可能にする無線通信モジュールを有することができる。少なくとも一例では、一つ以上のネットワーク接続1314は、光スタックアセンブリ1300を植物入力ユニット810およびクラウドベース記憶装置に結合することができる。一つ以上のネットワーク接続1314は、複数の近接センサ1312によって検出可能な所定距離に関する入力を受信することができる。
【0105】
光スタックアセンブリ1300は、長形体1302を隣接する環境と連結するように構成された装着構造1352を含むことができる。装着構造1352は、光スタックアセンブリ1300を垂直面、水平面、または任意の角度の表面に取り付けることを可能にする。
【0106】
図14は、本開示による光スタックアセンブリの等角背面図である。長形体1302は、ポリマー、金属、エポキシ樹脂、木材、または任意の他の材料から形成、圧延、成形、機械加工、または3Dプリントすることができる。長形体1302は、少なくとも一方の側に形成される放熱部分1316を有することができる。放熱部分1316は、光スタックアセンブリ1300が周囲環境へ廃熱を排出することができるように構成された受動冷却システムとすることができる。放熱部分1316は、長形体1302の背面に示されているが、放熱部分1316を長形体1302の任意の表面に実装することは、本開示の範囲内である。さらに、受動冷却システムが示され、説明されるが、例えば強制空冷または液体冷却のような非受動的冷却システムを実施することは、本開示の範囲内である。
【0107】
図15は、本開示による光スタックアセンブリおよび装着構造の分解図である。光スタックアセンブリ1300は、長形体1032に結合され、LEDアレイ1308の発光面となるレンズ1318を有することができる。光スタックアセンブリ1300は、複数のLEDアレイ1308の各々に対応する複数のレンズ1318を有することができる。複数のレンズ1318は、長形体1302に対してある角度1320で形成することができる。角度1320は、長形体1302に対して15度と60度との間とすることができる。少なくとも一例では、角度1320は約30度である。
【0108】
図15は、長形体1302に対してある角度で配置された複数のLEDアレイ1308を有する長形体1302を詳細に示しているが、LEDアレイ1308を、長形体1302の長さ1350に対して垂直に発光するように配置することは、本開示の範囲内である。放出された光を長形体1302に対して任意の角度で分布させるために、光学機器を実施することができる。レンズ1318は、長形体1302に対してある角度に維持され、レンズ1318とLEDアレイ1308との間に光学機器が配設される。
【0109】
長形体1302は、前方部分1322と後方部分1324とを有する二部品構造とすることができる。前方部分1322と後方部分1324とは、スナップ接続、圧入、実矧ぎ、または、ねじ式締結具を介して互いに結合することができる。長形体1302の二部品構造は、例えば、複数のLEDアレイ1308内に配置された内部構成要素へのアクセスを容易にできる。少なくとも1つの例では、構成要素を湿潤/高湿度環境条件から密封するために、ガスケットを含めることができる。バルブは、圧力の均一化を可能にするが、水分の侵入を防止するように構成することができる。
【0110】
光スタックアセンブリ1300は、その中に配置され、複数のLEDアレイ1308に結合された複数のレンズモジュール100を有することができる。少なくとも一例では、各LEDアレイ1308は、それに結合された複数のレンズモジュール100を有することができる。別の例では、各LEDアレイ1308は、それに結合された単一のレンズモジュール100を有することができる。
【0111】
図16は、本開示による光スタックアセンブリの部分的に組み立てられた後方部分である。後方部分1324は、その中の制御モジュール1310および複数のLEDアレイ1308を受容することができる。制御モジュール1310は、複数のLEDアレイ1308のそれぞれに結合され、それぞれが発光状態と非発光状態との間で移行するように構成され得る。
【0112】
制御モジュール1310は、
図9〜
図12に関して上述したマスタ制御装置806で実施することができる。制御モジュール1310は、マスタ制御装置806と結合するか、またはマスタ制御装置と一体化し、植物入力ユニット810と結合して命令を受信することができる。植物入力ユニット810は、上述のように、LEDアレイ1308の周期的な振幅変動を制御することができ、発光状態と非発光状態との間で一つ以上のLEDアレイ1308を移行させる命令を制御モジュール1310に送ることができる。
【0113】
少なくとも一例では、制御モジュール1310は、所定の時間後に、複数のLEDアレイ1308の各々を非発光状態から発光状態に移行させることができる。制御モジュール1310は、複数のLEDアレイ1308の各々を、長形体1302の一端部から長形体の反対端部まで順次移行させることができる。別の例では、制御モジュール1310は、複数のLEDアレイ1308のそれぞれを所定の期間だけ移行させることができ、各LEDアレイ1308は異なる所定時間を有する。別の例では、制御モジュール1310は、複数の近接センサ1312による物体の検出に従って、LEDアレイ1308のそれぞれを移行させることができる。さらに別の例では、制御モジュール1310は、植物入力ユニット810から受信した命令に従って複数のLEDアレイ1308を移行させることができる。植物入力ユニット810は、複数のLEDアレイ1308の各々の移行前に適切な所定時間を決定することができる。
【0114】
制御モジュール1310は、植物成長の適切な段階で適切なLEDアレイ1308を移行させることによって、エネルギー効率を高め、光スタックアセンブリ1300の全体的な消費を低減することができる。例えば、近位端部1304のLEDアレイ1308は、植物成長の初期段階(発芽)で操作することができる。植物の高さが増大すると、長形体1302の中央にある後続のLEDアレイ1308を非発光状態から発光状態に移行させて、植物が最適な成長のために十分な露光量を受けることを保証することができる。制御モジュール1310は、植物が成長するとともに、続けて後続のLEDアレイ1308の移行をさせることができ、それにより必要かつ関連するLEDアレイ1308のみが移行することを保証し、そのため、エネルギーを節約する。少なくとも一例では、制御モジュールは、植物がある高さに達した後に、LEDアレイ1308を発光状態から非発光状態に移行させることができる。
【0115】
光スタックアセンブリ1300は、個々のLEDアレイ1308および光スタックアセンブリ1300のエネルギー消費を低減するために、LEDアレイ1308上に配置されたレンズモジュール100と、複数の電力出力制御装置804と制御モジュール1310を組み合わせて動作するマスタ制御装置806とで実施することができる。
【0116】
図17は、本開示の別の例による光スタックアセンブリ1300の等角上面図である。光スタックアセンブリ1300は、近位端部1304から遠位端部1306まで延在する長さ1350を有する長形体1302を含むことができる。
図17〜
図23の光スタックアセンブリ1300は、上述の構成要素のうちの一つ以上を統合することができる。
【0117】
図18は、本開示の別の例による光スタックアセンブリ1300の水平側面図である。複数のLEDアレイ1308は、長形体1302に結合され、長さ1350に沿って配置することができる。複数のLEDアレイ1308は、制御モジュール1310に結合することができる。制御モジュール1310は、発光状態と非発光状態との間で複数のLEDアレイ1308の各々を個別に移行させるように構成することができる。制御モジュール1310は、複数の制御装置1800を含むことができ、各制御装置は、複数のLEDアレイ1308のそれぞれに対応し、長形体1302の長さ1350に沿って配置される。複数の制御装置1800の各々は、一対のピンコネクタ1812を介して、複数のLEDアレイ1308の対応するLEDアレイの各々と通信し、コマンドを送ることができる。第1ピンコネクタ1814はLEDアレイ1308上に配置することができ、第2ピンコネクタ1816は制御装置1800上に配置することができる。他の例では、対応する制御装置1800およびLEDアレイ1308は、別のタイプの有線接続を介してデータを交換するように結合することができる。さらに他の例では、接続は無線接続であってもよい。図示の例では、一対のピンコネクタ1812は、湿潤環境または水中環境にも対応するように構成され、過酷な環境においてもデータの安全な伝送を可能にする。
【0118】
複数のLEDアレイ1308は、冷却プレート1808に結合されるように構成されたハウジング1822を含むことができる。冷却プレート1808は、
図20に示すように、冷却ポート2018から出口ポート2020まで延びる一つ以上の水路が形成される厚さを有する。少なくとも一例では、冷却ポート2018は、冷却プレート1808の一方の側に配置され、出口ポート2020は、冷却ポート2018が取り付けられる側とは反対側に配置することができる。
【0119】
図示するように、複数のLEDアレイ1308のそれぞれは、冷却プレート1808と、冷却ポート2018と出口ポート2020を有する一対の冷却ポート2016とを有する冷却アセンブリ1806さらに含むことができる。冷却液は、任意の液体、例えば水などであってもよい。冷却アセンブリ1806は、複数のLEDアレイ1804の各々を直接冷却し、システムの過熱を防止し、全域の冷却量を低減する。さらに、冷却アセンブリ1806は、制御モジュール1310への熱伝達を防止する。冷却液は、いくつかの方法で投与することができ、個別冷却またはグループ冷却をもたらす。一例では、冷却液は、
図20に示すように、第1冷却プレート2004の第1冷却ポート2000に入り、第1冷却プレート2004の第1出口ポート2002から出ることができる。冷却液は、各冷却プレート1808に同様にして出入りし、各冷却プレートが個別に冷却される。別の例では、冷却プレート1808を連続的に冷却することができる。冷却液は、第1冷却プレート2004の第1冷却ポート2000に入り、次に、第1出口ポート2002を出て、コネクタ(図示せず)に入り、コネクタは、冷却液を第2冷却プレート2010の第2冷却ポート2006に送ることができる。同様に、冷却液は、第2出口2008によって第2冷却プレート2010を出て、コネクタ(図示せず)に入り、コネクタは、冷却液を第3冷却プレート2014の第3冷却ポート2012に送ることができる。次いで、冷却液は、各冷却プレートを通って、冷却液が出る第6冷却プレートに到達する。冷却プレート2010は、それを通って形成された複数の通路を含むことができる。他の例では、単一の通路を形成することができる。少なくとも1つの例では、単一の通路は迂回路とすることができ、または直通とすることができる。冷却液は冷却液源に出ることができ、ここで加熱された冷却液は、シェルおよびチューブ熱交換器、プレート熱交換器、プレートおよびシェル熱交換器、流体熱交換器などの熱交換器を介して使用可能な温度に冷却することができる。
【0120】
図19A〜
図19Bは、複数のLEDアレイ1308のうちの1つ、冷却アセンブリ1806、および支持構造1816の、それぞれ側面分解図および等角分解図である。複数のLEDアレイ1308の各々は、個々に調節可能であり、軸1802上で旋回可能であり、それによって、
図18に示される長形体1302に対して角度1804を形成する。複数のLEDアレイ1308の各々は、一対のフレーム1820を有する支持構造1816を介して長形体1302に結合することができる。受容部1902は、各フレーム1820の底部から突出し、ロッド1908を受け入れるように構成された開放スロット1902を含む。各フレーム1820はまた、受容部1900よりも遠くに突出し、受容部1900およびフレーム1820の頂部付近の対応する曲線状閉鎖スロット1906に向かって湾曲する曲線状リム1904を含む。各フレーム1820は、ねじ、リベット、接着、または溶接を含むがこれらに限定されない任意の方法で長形体1302に取り付けることができる。一例では、各フレーム1820は、フレーム1820の頂部付近の二つのねじ1912と、フレーム1820の底部付近の二つのねじ1932とによって長形体1302に取り付けられる。各フレーム1820はまた、長形体1302と一体化することができる。各フレーム1820は、金属、プラスチック、木材等を含むがこれらに限定されない任意の固体材料で作ることができる。
【0121】
冷却プレート1808は、冷却プレート1808が受容部1900の周りで旋回することを可能にするピン、ネジ、または任意の他の機構を介して、一対のフレーム1820の各々に取り付けることができる。一例では、冷却プレート1808は、ロッド1908と、ロッド1908を受容するように構成された第1ボア1916とを含む。ロッド1908は、ロッド1908の延長部分1934が各フレーム1820の対応する開放スロット1902によって受容され得るように、冷却プレート1808の両端の第1ボア1916を越えて延びる。冷却プレート1808はまた、第1ねじ端1918および第2ねじ端1920を有する第2ロッド1916を含む。第2ボア1922は、第2ロッド1916を受け入れるように構成される。第1ねじ端1918および第2ねじ端1920は両方とも、第2ボア1922を越えて延びており、それらが露出し、各フレーム1820の曲線状閉鎖スロット1906によって受容され得るようになっている。第1キャップ1924および第2キャップ1926は、それぞれ第1ねじ端1918および第2ねじ端1920にねじで取り付けることができる。第1キャップ1924および第2キャップ1926が緩んでいるとき、冷却プレート1808は、各開放スロット1902内のロッド1908の延長部分の自由回転により旋回することができ、所望の角度に位置決めすることができる。冷却プレート1808が所望の角度であるとき、冷却プレート1808が所定の位置に固定されるまで、一対のねじ1912を締め付けることができる。
【0122】
図示されていない別の例では、冷却プレートが、冷却プレート1808の底部付近の各端部上に配置された一対のピンと、冷却プレート1808の上部付近の各端部上の一対のネジ穴とを有するように、ロッドが冷却プレート1808に一体化される。一対のピンは、各フレーム1820の対応する開放スロット1902によって受容され、一方、一対のねじ穴は、各フレーム1820の対応する閉鎖スロット1906の各々と位置合わせされる。一対のねじを各ねじ穴に取り付けて、冷却プレート1820をフレーム1808に固定することができる。一対のねじが緩んでいるとき、冷却プレート1808は、各開放スロット1902内の一対のピンの自由回転により旋回することができ、冷却プレート1808を所望の角度に位置決めすることができる。冷却プレート1808が所望の角度にあるとき、冷却プレート1808が所定の位置に固定されるまで、一対のねじ1912を締め付けることができる。
【0123】
複数のLEDアレイ1308の各々は、ネジ、リベット、接着剤等により対応する冷却プレート1808に結合される。一例では、冷却プレートは、
図19Aおよび
図21に示す底部の4つのねじ1930、および
図19A〜Bおよび
図17に示す頂部の4つのねじ1928を介して冷却プレート1808に取り付けられる。閉鎖スロット1906は、フレーム1820内にペイントまたはエッチングされた複数のノッチ1914を有することができ、冷却プレート1808は、
図18に示すように、複数のLEDアレイ1308の各々の位置決めを助けるために、冷却プレート1808内にペイントまたはエッチングされた対応するノッチ1916を有することができる。図示されていない別の例では、制御装置1800は、植物入力ユニット810または植物の特定の成長計画に従って、複数のLEDアレイ1308の各々の角度を自動的に調整することができる。複数のLEDアレイ1308の各々は、ステッピングモータ、サーボモータなどであるが、これらに限定されない回転アクチュエータによって自動的に調節することができる。複数のLEDアレイの各々の角度1804は、−90度と90度との間とすることができる。複数のLEDアレイの各々の角度1804は、0度と60度との間とすることができる。一例では、角度1804は0度と45度との間である。
【0124】
図20は、本開示の別の例による光スタックアセンブリ1300の上面図である。6つのLEDアレイ1308が示されているが、任意の数のLEDアレイ1308を含むことは本開示の範囲内である。さらに、光スタックアセンブリ1300は、光スタックアセンブリ1300が地面に接触しないように、地面から浮かせることができる。図示されていない一例では、光スタックアセンブリ1300は、ワイヤを介して天井から吊り下げることができる。図示されていない別の例では、光スタックアセンブリ1300は、光スタックアセンブリ1300よりも高いフレームによって吊り下げられ、したがって、光スタックアセンブリ1300を地面から離して保持することができる。さらに、光スタックアセンブリは、伸縮スタンドに取り付けることができる。
【0125】
図21は、本開示の別の例による光スタックアセンブリ1300の正面図である。光スタックアセンブリ1300は、複数の制御装置1800および複数のLEDアレイ1308に電力を供給するために電源から電力を受け取るように構成された電力受信機2000を含むことができる。電力受信機2100は、例えばソケットとすることができる。電力受信機2000は、限定されるものではないが、バッテリ、バッテリバンク、発電機、AC電源、DC電源などの任意の電源から電力を受信することができる。電力受信機2000は、防水接続とすることができる。
【0126】
図22は、本開示による植物および光配置の上部概略図である。複数の光スタックアセンブリ1300は、ある光配置において植物の領域の周りに配置することができる。一例では、4つの光スタックアセンブリ1300が、植物の周りに等距離に配置される。
【0127】
図23は、本開示による植物およびLED配置の側面概略図である。複数のLEDアレイ1308の各LEDアレイは、前述のように、植物の特定の成長計画に適合するように、個別に角度を付けて調整することができる。例えば、最上部のLEDアレイは、植物の上方への成長を促進するために、光を水平に向けて植物の上部に光を照射することができる。同じ例において、底部に近いLEDアレイは、より多くの葉を有し得り、したがって、より多くの光を吸収することができる植物の底部に向かって光を当てるようにより角度が付けられる。複数の光スタックアセンブリ1300および複数のLEDアレイ1308を組み込んだ
図21〜
図22に示す光配置およびLED配置の組み合わせは、より短い期間でより生産的な植物を生産することができる。図示されていないが、LED配置は、上記の装置のうちの1つを使用して懸架または上昇させることができる。さらに、LEDアレイ1308は、上記のように制御することができる。
【0128】
以上に示した実施形態はほんの一例である。本技術の多数の特徴および利点が、本開示の構造および機能の詳細と共に、前述の説明に記載されているが、本開示は例示的なものにすぎず、添付の特許請求の範囲で使用される用語の広範な一般的意味によって示される程度いっぱいまで、本開示の原理内において、細部、特に部品の形状、サイズおよび配置に関して、変更することができる。したがって、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内で修正され得ることが理解されるであろう。