特開 2024-178621 照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024178621

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】照明装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 7/00 20060101AFI20241218BHJP

   A01G 22/05 20180101ALI20241218BHJP

   A01G 22/60 20180101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

A01G7/00 601C

A01G22/05 A

A01G22/60

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096897

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】泉 正男

(72)【発明者】

【氏名】神舎 敏也

(72)【発明者】

【氏名】蒲田 幸平

(72)【発明者】

【氏名】青木 慎一

(72)【発明者】

【氏名】井口 敬寛

(72)【発明者】

【氏名】小林 良一

【テーマコード（参考）】

2B022

【Ｆターム（参考）】

2B022AA03

2B022AB15

2B022AB17

2B022DA03

2B022DA08

(57)【要約】

【課題】消費電力の低減と収穫量の向上とを両立する。
【解決手段】照明装置１０は、植物の育成用の光を照射する光源部１１０を備える。育成用の光は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の赤色光と、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の遠赤色光と、を含む。赤色光に対する遠赤色光の放射照度の比率は、０．９４以上２．０６以下である。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物の育成用の光を照射する光源部を備え、
前記光は、
６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の赤色光と、
６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の遠赤色光と、を含み、
前記赤色光に対する前記遠赤色光の放射照度の比率は、０．９４以上２．０６以下である、
照明装置。

【請求項2】

前記赤色光の放射照度は、０．０８５Ｗ／ｍ^２以上であり、
前記遠赤色光の放射照度は、０．０９３Ｗ／ｍ^２以上である、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項3】

前記光源部は、
前記赤色光を発する複数の赤色発光素子と、
前記遠赤色光を発する複数の遠赤色発光素子と、を含む、
請求項１に記載の照明装置。

【請求項4】

前記複数の赤色発光素子及び前記複数の遠赤色発光素子は、１以上の円周上に均等に配置されている、
請求項３に記載の照明装置。

【請求項5】

前記光源部を収容する電球型筐体を備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載の照明装置。

【請求項6】

前記植物は、イチゴ又は菊である、
請求項１～４のいずれか１項に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１～３には、赤色光及び遠赤色光を利用した電照栽培方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－４６５７５号公報

【特許文献2】特開２０１２－３９９０１号公報

【特許文献3】特開２０１２－１６５６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、消費電力の低減と収穫量の向上とを両立することができる照明装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る照明装置は、植物の育成用の光を照射する光源部を備え、前記光は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の赤色光と、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の遠赤色光と、を含み、前記赤色光に対する前記遠赤色光の放射照度の比率は、０．９４以上２．０６以下である。

【発明の効果】

【0006】

本発明に係る照明装置によれば、消費電力の低減と収穫量の向上とを両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施の形態に係る電照栽培システムの概略図である。

【図2】図２は、実施の形態に係る照明装置の一部切り欠き斜視図である。

【図3】図３は、実施例１に係る照明装置から照射される光の分光分布図である。

【図4】図４は、実施例２に係る照明装置から照射される光の分光分布図である。

【図5】図５は、比較例１に係る照明装置から照射される光の分光分布図である。

【図6】図６は、実施例１及び２並びに比較例１に係る照明装置からの放射照度比率を示す図である。

【図7】図７は、電照栽培の実験条件を説明するための図である。

【図8】図８は、イチゴの収穫量を月毎に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下では、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0009】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0010】

また、本明細書において、要素の形状を示す用語、及び、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0011】

また、本明細書において、「第１」、「第２」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数又は順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。

【0012】

（実施の形態）
［電照栽培システム］
まず、本実施の形態に係る電照栽培システム１の概要について、図１を用いて説明する。

【0013】

図１に示す電照栽培システム１は、植物２に光を照射して植物２の栽培を行うシステムである。光によって植物２の成長の促進及び／又は抑制を行うことができ、収穫期及び収穫量等の調整が可能になる。

【0014】

植物２は、野菜、果物等の食用植物、観賞植物又は工芸用植物等である。例えば、植物２は、イチゴである。あるいは、植物２は、菊であってもよい。

【0015】

電照栽培システム１は、いわゆるビニルハウス又はプラスチックハウス等の温室、又は、植物工場等に利用される。電照栽培システム１は、例えば、温室内に植えられた複数の植物２の栽培を行う。図１に示すように、電照栽培システム１は、複数の照明装置１０を備える。

【0016】

複数の照明装置１０はそれぞれ、植物２の育成用の光を照射することができる。複数の照明装置１０は、互いに異なる照射範囲（一部が重なっていてもよい）に向けて光を照射する。複数の照明装置１０はいずれも、電源配線（例えば、ケーブル）によって電源（図示せず）に接続されており、電源から電源配線を介して供給される電力を用いて光を照射する。

【0017】

［照明装置］
次に、照明装置１０の具体的な構成について、図２を用いて説明する。

【0018】

図２は、本実施の形態に係る照明装置１０の一部切り欠き斜視図である。具体的には、グローブ１３の一部を切り欠いた状態を表している。図２に示すように、照明装置１０は、電球型ランプであり、電球型筐体１１を備える。また、照明装置１０は、光源部１１０と、制御部１３０と、を備える。

【0019】

電球型筐体１１は、光源部１１０及び制御部１３０を収容する。図２に示すように、電球型筐体１１は、本体筐体１２と、グローブ１３と、口金１４と、を備える。本体筐体１２、グローブ１３及び口金１４が互いに組み合わさることによって、照明装置１０の外郭筐体（電球型筐体１１）を構成している。

【0020】

本体筐体１２は、グローブ１３側から口金１４側にかけて開口面積が漸次小さくなる円錐台筒形状を有する。本体筐体１２の内部には、制御部１３０が収容されている。本体筐体１２は、例えば、金属材料を用いて形成されており、熱伝導性が高い。このため、本体筐体１２は、光源部１１０で発生する熱を放熱するヒートシンクとしても機能する。

【0021】

グローブ１３は、光源部１１０を覆う透光性のカバーである。グローブ１３は、光源部１１０の各々から発せられる光をランプ外部に取り出すように構成されている。グローブ１３は、開口を有する中空部材であり、開口とは反対側の頂部が閉塞された形状を有する。グローブ１３は、例えば、ランプ軸を軸とする中空の回転体であり、開口が絞られた略半球状に構成されているが、これに限定されない。グローブ１３の開口の縁が本体筐体１２に接着剤によって固定されている。接着剤は、例えばシリコーン樹脂などである。

【0022】

グローブ１３は、例えば、シリカガラスなどのガラス材料、又は、アクリル（ＰＭＭＡ）若しくはポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂材料などからなる透光性材料を用いることができる。グローブ１３には、光を拡散させるための拡散処理が施されていてもよい。例えば、グローブ１３の内面又は外面に、光拡散膜（光拡散層）、又は、複数の光拡散ドット若しくは微小凹凸などを形成してもよい。あるいは、グローブ１３は、内部を視認可能なように透明な（クリア）材料から形成されていてもよい。

【0023】

口金１４は、光源部１１０を発光させるための電力を外部の電源から受電する受電部である。口金１４は、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。口金１４は、ソケットを介して受電した電力を、リード線（図示せず）を介して制御部１３０に供給する。本実施の形態では、口金１４は、ねじ込み式のエジソンタイプの口金（Ｅ口金）であり、例えば、Ｅ２６、Ｅ１７又はＥ１６などである。あるいは、口金１４は、差し込み式の口金であってもよい。

【0024】

光源部１１０は、植物２の育成用の光を照射する。光は、赤色光と遠赤色光とを含む。本明細書では、赤色光は、分光スペクトルにおいて、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲全域の波長成分を意味する。遠赤色光は、分光スペクトルにおいて、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲全域の波長成分を意味する。

【0025】

図２に示すように、光源部１１０は、複数の赤色発光素子１１２と、複数の遠赤色発光素子１１４と、基板１１６と、を含む。

【0026】

赤色発光素子１１２は、赤色光を発する発光素子である。赤色発光素子１１２は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であるが、これに限らない。赤色発光素子１１２は、レーザ素子又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子であってもよい。

【0027】

例えば、赤色発光素子１１２は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲内に発光強度のピークを有する狭帯域の光を発する。「狭帯域の光」は、例えば、半値幅が６０ｎｍ以下、５０ｎｍ以下、４０ｎｍ以下、３０ｎｍ以下、２０ｎｍ以下、又は、１０ｎｍ以下の光である。あるいは、赤色発光素子１１２は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の全域に亘って所定強度以上の強度を有するブロードな光を発してもよい。なお、所定強度以上の強度とは、最大強度の５０％以上であってもよく、４０％以上であってもよく、３０％以上であってもよく、２０％以上であってもよい。

【0028】

遠赤色発光素子１１４は、遠赤色光を発する発光素子である。遠赤色発光素子１１４は、例えばＬＥＤであるが、これに限らない。遠赤色発光素子１１４は、レーザ素子又は有機ＥＬ素子であってもよい。

【0029】

例えば、遠赤色発光素子１１４は、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内に発光強度のピークを有する狭帯域の光を発する。あるいは、遠赤色発光素子１１４は、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の全域に亘って所定強度以上の強度を有するブロードな光を発してもよい。

【0030】

なお、光源部１１０は、赤色発光素子１１２の光出射側に配置されたフィルタであって、６１０ｎｍ未満の光、及び、６８０ｎｍより大きい光の少なくとも一方を除去するフィルタを備えてもよい。また、光源部１１０は、遠赤色発光素子１１４の光出射側に配置されたフィルタであって、６８５ｎｍ未満の光、及び、７８０ｎｍより大きい光の少なくとも一方を除去するフィルタを備えてもよい。

【0031】

基板１１６は、赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４が実装された基板である。基板は、例えば、プリント配線基板であり、複数の赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４を電気的に接続する配線を含む。配線は、例えば銅などの金属を用いて形成されたパターン配線である。

【0032】

本実施の形態では、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４は、１以上の円周上に均等に配置されている。１以上の円周は、例えば、互いの中心が共通である複数の円周（すなわち、同心円）であるが、これに限らない。図２では、例えば、同心円を構成する２つの仮想的な円周に沿って、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４が配置されている。

【0033】

円周上における均等な配置の例としては、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４が円の中心を軸とする点対称又は回転対称な配置である。例えば、図２には、４回対称になるように、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４が配置されている例が示されている。これにより、基板１１６を平面視した場合に、赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４の配置の偏りを減らすことができ、赤色光及び遠赤色光の照度分布の偏りを抑えることができる。なお、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４の配置は、特に限定されない。また、照明装置１０は、配光を制御するレンズ等の光学素子を備えてもよい。

【0034】

制御部１３０は、光源部１１０の点灯及び消灯を制御する。制御部１３０は、電源（図示せず）から供給される電力を光源部１１０に供給する点灯回路部を含む。点灯回路部は、例えば、基板と、当該基板に実装された複数の回路素子とによって構成される。複数の回路素子は、集積回路（ＩＣ）素子、抵抗、ダイオード、トランジスタ、トランス、コイル、コンデンサ等の少なくとも１つを含む。複数の回路素子が電気的に接続されることによって、ＡＣ／ＤＣコンバータ、昇圧回路、降圧回路等が構成されて、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４の各々に電力を供給することができる。

【0035】

制御部１３０は、制御用のマイクロコントローラを含んでもよい。マイクロコントローラは、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサ等を含んでいる。また、制御部１３０は、プログラム可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又は、ＬＳＩ内の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサであってもよい。制御部１３０が実行する機能の少なくとも一部は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。

【0036】

本実施の形態では、制御部１３０は、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４を全て同時に点灯及び消灯する。つまり、赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４の各々の発光時間（点灯時間）及び消灯時間が同じになる。植物２には、赤色光と遠赤色光とが同時に同じ期間照射される。なお、制御部１３０は、赤色発光素子１１２と遠赤色発光素子１１４とを独立して制御してもよい。

【0037】

［育成用の光］
続いて、上述した照明装置１０が照射する植物２の育成用の光の特徴について、具体的な実施例とともに説明する。

【0038】

上述したように、育成用の光は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の赤色光と、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の遠赤色光と、を含んでいる。赤色光は、植物２の休眠を抑制して成長を促進することができる。一方で、赤色光は、植物２の花芽分化を抑制するため、開花、果実形成が遅延し、収穫時期が遅れるという問題がある。これに対して、遠赤色光は、赤色光による花芽分化の抑制効果を打ち消すことができる。このため、育成用の光は、赤色光と遠赤色光とを適切な放射照度の比率で含むことによって、投入電力に応じた効果的な電照栽培が可能になり、消費電力の低減と収穫量の向上との両立を図ることができる。

【0039】

具体的には、赤色光に対する遠赤色光の放射照度の比率は、０．９４以上２．０６以下である。赤色光に対する遠赤色光の放射照度の比率は、照明装置１０が照射する育成用の光に含まれる赤色光の放射照度を１としたときの、照明装置１０が照射する育成用の光に含まれる遠赤色光の放射照度で表される。以下では、赤色光に対する遠赤色光の放射照度の比率を“ＦＲ／Ｒ比率”と記載する。ＦＲ／Ｒ比率は、１より大きくてもよい。すなわち、遠赤色光の放射照度が赤色光の放射照度より大きくてもよい。これにより、適切な収穫時期で収穫量の向上を図ることができる。あるいは、ＦＲ／Ｒ比率は、１．１以上であってもよく、１．２以上であってもよく、１．５以上であってよく、１．８以上であってもよい。

【0040】

また、赤色光の放射照度は、０．０８５Ｗ／ｍ^２以上である。遠赤色光の放射照度は、０．０９３Ｗ／ｍ^２以上である。このように、赤色光及び遠赤色光の各々の放射照度が約０．１Ｗ／ｍ^２又はそれ以上であることにより、特にイチゴの電照栽培に有用である。

【0041】

赤色光及び遠赤色光の各々の放射照度は、育成用の光の分光分布図（横軸が波長、縦軸が分光放射照度を表す）における面積で表される。具体的には、赤色光の放射照度は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の面積であり、例えば、図３～図５における斜線の網掛けで表される範囲に相当する。遠赤色光の放射照度は、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の面積であり、例えば、図３～図５におけるドットの網掛けで表される範囲に相当する。

【0042】

ここで、図３及び図４は、実施例１及び２に係る照明装置から照射される光の分光分布図である。図５は、比較例１に係る照明装置から照射される光の分光分布図である。具体的には、図３～図５はそれぞれ、ＦＲ／Ｒ比率が１．８、１．０、０．５を目標値として設計された照明装置からの光のスペクトルを表している。ＦＲ／Ｒ比率は、光源部１１０が含む赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４の個数比、種類及び／又は供給する電力量等を調整することによって異ならせることができる。

【0043】

図３及び図４に示すように、実施例１及び２に係る照明装置からの育成用の光はいずれも、分光放射照度が極大値になる第１ピークＰ１及び第２ピークＰ２を有する。第１ピークＰ１のピーク波長（分光放射照度が極大値になるときの波長）は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下である。また、第２ピークＰ２のピーク波長は、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。また、実施例１及び２に係る育成用の光の分光スペクトルでは、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間に、分光放射照度の谷が存在する。

【0044】

具体的には、実施例１に係る育成用の光では、第１ピークＰ１のピーク波長は、６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であるが、６４０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下であってもよい。図３に示す例では、第１ピークＰ１のピーク波長は、約６４５ｎｍである。

【0045】

また、実施例１に係る育成用の光では、第１ピークＰ１のピーク波長における分光放射照度（第１ピーク分光放射照度）は、約１１ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１４ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約１２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図３に示す例では、第１ピーク分光放射照度は、約１２．７ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0046】

また、実施例１に係る育成用の光では、第２ピークＰ２のピーク波長は、７２０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下であるが、７４０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下であってもよい。図３に示す例では、第２ピークＰ２のピーク波長は、約７４５ｎｍである。

【0047】

また、実施例１に係る育成用の光では、第２ピークＰ２のピーク波長における分光放射照度（第２ピーク分光放射照度）は、第１ピーク分光放射照度よりも大きい値である。具体的には、第２ピーク分光放射照度は、約１６ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約２０ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約１７ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１８ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図３に示す例では、第２ピーク分光放射照度は、約１７．８ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0048】

また、実施例１に係る育成用の光では、第１ピーク分光放射照度に対する第２ピーク分光放射照度の比率は、１以上２以下であるが、１．１以上１．８以下であってもよく、１．３以上１．６以下であってもよい。図３に示す例では、第１ピーク分光放射照度に対する第２ピーク分光放射照度の比率は、約１．４である。

【0049】

また、実施例１に係る育成用の光における第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷の極小波長（分光放射照度が極小値となるときの波長）は、６６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であるが、６７０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下であってもよい。図３に示す例では、極小波長は、約６８０ｎｍである。

【0050】

また、実施例１に係る育成用の光では、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷の極小波長における分光放射照度（極小分光放射照度）は、約１ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約４ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図３に示す例では、極小分光放射照度は、約２．８ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0051】

また、実施例１に係る育成用の光では、第１ピーク分光放射照度に対する極小分光放射照度の比率は、０．１以上０．５以下であるが、０．４以下であってもよく、０．３以下であってもよい。図３に示す例では、第１ピーク分光放射照度に対する極小分光放射照度の比率は、約０．２である。

【0052】

また、実施例１に係る育成用の光では、波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度は、約２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約６ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約５ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図３に示す例では、波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度は、約４．３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0053】

また、実施例１に係る育成用の光では、第１ピーク分光放射照度に対する波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、０．２以上０．６以下であるが、０．５以下であってもよく、０．４以下であってもよい。図３に示す例では、第１ピーク分光放射照度に対する波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、約０．３５である。

【0054】

また、実施例１に係る育成用の光では、波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度は、約３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図３に示す例では、波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度は、約１．３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0055】

また、実施例１に係る育成用の光では、第２ピーク分光放射照度に対する波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、０．０以上０．３以下であるが、０．２以下であってもよく、０．１以下であってもよい。図３に示す例では、第２ピーク分光放射照度に対する波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、約０．０７である。

【0056】

また、図４に示すように、実施例２に係る育成用の光では、第１ピークＰ１のピーク波長は、６２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下であるが、６４０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下であってもよい。図４に示す例では、第１ピークＰ１のピーク波長は、約６４０ｎｍである。

【0057】

また、実施例２に係る育成用の光では、第１ピークＰ１のピーク波長における分光放射照度（第１ピーク分光放射照度）は、約１２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１５ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約１３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１４ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図４に示す例では、第１ピーク分光放射照度は、約１３．２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0058】

また、実施例２に係る育成用の光では、第２ピークＰ２のピーク波長は、７２０ｎｍ以上７６０ｎｍ以下であるが、７４０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下であってもよい。図４に示す例では、第２ピークＰ２のピーク波長は、約７４０ｎｍである。

【0059】

また、実施例２に係る育成用の光では、第２ピークＰ２のピーク波長における分光放射照度（第２ピーク分光放射照度）は、第１ピーク分光放射照度よりも小さい値である。具体的には、第２ピーク分光放射照度は、約８ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１０ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約９ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約１１ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図４に示す例では、第２ピーク分光放射照度は、約９．５ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0060】

また、実施例２に係る育成用の光では、第１ピーク分光放射照度に対する第２ピーク分光放射照度の比率は、０．５以上１以下であるが、０．６以上０．９以下であってもよく、０．７以上０．８以下であってもよい。図４に示す例では、第１ピーク分光放射照度に対する第２ピーク分光放射照度の比率は、約０．７２である。

【0061】

また、実施例２に係る育成用の光における第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷の極小波長（分光放射照度が極小値となるときの波長）は、６６０ｎｍ以上７００ｎｍ以下であるが、６７０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下であってもよい。図４に示す例では、極小波長は、約６８５ｎｍである。

【0062】

また、実施例２に係る育成用の光では、第１ピークＰ１と第２ピークＰ２との間の谷の極小波長における分光放射照度（極小分光放射照度）は、約１ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約４ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図４に示す例では、極小分光放射照度は、約２．５ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0063】

また、実施例２に係る育成用の光では、第１ピーク分光放射照度に対する極小分光放射照度の比率は、０．１以上０．５以下であるが、０．４以下であってもよく、０．３以下であってもよい。図４に示す例では、第１ピーク分光放射照度に対する極小分光放射照度の比率は、約０．１９である。

【0064】

また、実施例２に係る育成用の光では、波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度は、約２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約６ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以上、約５ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図４に示す例では、波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度は、約４．９ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0065】

また、実施例２に係る育成用の光では、第１ピーク分光放射照度に対する波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、０．２以上０．６以下であるが、０．５以下であってもよく、０．４以下であってもよい。図４に示す例では、第１ピーク分光放射照度に対する波長が６１０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、約０．３７である。

【0066】

また、実施例２に係る育成用の光では、波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度は、約３ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であるが、約２ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよく、１ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１以下であってもよい。図４に示す例では、波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度は、約０．６ｍＷ・ｍ^－２・ｎｍ^－１である。

【0067】

また、実施例２に係る育成用の光では、第２ピーク分光放射照度に対する波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、０．０以上０．３以下であるが、０．２以下であってもよく、０．１以下であってもよい。図４に示す例では、第２ピーク分光放射照度に対する波長が７８０ｎｍのときの分光放射照度の比率は、約０．０６である。

【0068】

なお、実施例１及び２に係る育成用の光はいずれも、ピーク波長が４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下である第３ピークを含むが、第３ピークを含まなくてもよい。また、実施例１及び２に係る育成用の光は、６１０ｎｍ未満の波長成分の光を含んでいなくてもよい。また、数値範囲の例をいくつか例示したが、数値範囲の上限値及び下限値の一方は必須でなくてもよい。また、同種の複数の数値範囲例の上限値及び下限値が組み合わせられてもよい。

【0069】

図６は、実施例１及び２並びに比較例１に係る照明装置からの放射照度比率を示す図である。なお、実施例１－１及び１－２はそれぞれ、図３に示す分光スペクトルの光（ＦＲ／Ｒ比率の目標値が１．８）を照射するように設計された２つの照明装置である。実施例２－１及び２－２はそれぞれ、図４に示す分光スペクトルの光（ＦＲ／Ｒ比率の目標値が１．０）を照射するように設計された２つの照明装置である。比較例１－１及び比較例１－２はそれぞれ、図５に示す分光スペクトルの光（ＦＲ／Ｒ比率の目標値が０．５）を照射するように設計された２つの照明装置である。

【0070】

図６は、各照明装置からの光に含まれる赤色光の放射照度と遠赤色光の放射照度とを測定し、得られた測定値に基づいてＦＲ／Ｒ比率を算出した結果を示している。測定位置は、水平面距離が０．０ｍ、０．５ｍ、１．０ｍ、１．５ｍの４ヶ所である。水平面距離は、所定の平面（測定面）から上方１．０ｍの位置に設置された照明装置の直下点を０．０ｍとし、当該直下点からの平面内での距離によって表される。

【0071】

図６に示すように、ＦＲ／Ｒ比率は、水平面距離によって異なっている。ここでは、水平面距離が長くなる程、ＦＲ／Ｒ比率が大きくなっているが、これに限定されない。赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４の個数、配置等によって、水平面距離が短い程、ＦＲ／Ｒ比率が大きくなっていてもよい。

【0072】

［電照栽培結果］
以下では、本実施の形態に係る照明装置１０を用いた電照栽培の実験結果について説明する。

【0073】

図７は、電照栽培の実験条件を説明するための図である。図７には、２つの照明装置１０Ａ及び１０Ｂと、電照栽培の対象となる複数の植物２とを上面視で表している。植物２はイチゴである。照明装置１０Ａ及び１０Ｂをそれぞれ中心として、その両側に存在する区域２１Ａ、２２Ａ、２１Ｂ、２２Ｂの各々に、１０株ずつ植物２（イチゴ）が植えられている。区域２１Ａ及び２２Ａはいずれも、照明装置１０Ａからの水平面距離が１．５ｍの円形範囲３０Ａ内に配置されている。区域２１Ｂ及び２２Ｂはいずれも、照明装置１０Ｂからの水平面距離が１．５ｍの円形範囲３０Ｂ内に配置されている。円形範囲３０Ａは、照明装置１０Ａからの育成用の光が照射される照射範囲に相当する。円形範囲３０Ｂは、照明装置１０Ｂからの育成用の光が照射される照射範囲に相当する。

【0074】

照明装置１０Ａは、図３に示したＦＲ／Ｒ比率の目標値が１．８である実施例１に係る照明装置１０である。照明装置１０Ｂは、図４に示したＦＲ／Ｒ比率の目標値が１．０である実施例２に係る照明装置１０である。また、図５に示したＦＲ／Ｒ比率の目標値が０．５である比較例１に係る照明装置、及び、比較例２に係る白熱電球の各々についても、図７に示した条件で電照栽培を行った。

【0075】

電照栽培では、１１月から２月又は３月にかけて、毎日、夜間に約２時間～約３時間、各照明装置を点灯させた。赤色光及び遠赤色光は、同時に同じ期間、植物２に照射される。毎日の点灯時間や点灯の終了時期等は、植物２（イチゴ）の成長具合に応じて適宜調整した。なお、各実施例及び各比較例において、点灯及び消灯のタイミング、点灯時間等は同じ条件とした。

【0076】

図８は、イチゴの収穫量を月毎に示す図である。図８では、照明装置毎（実施例及び比較例毎）の月毎の収穫量を区画毎に表している。また、区画毎の収穫量を合計することで、照明装置毎の月毎の収穫量と、１１月から３月にかけての収穫量の合計と、を表している。

【0077】

比較例２に係る白熱電球は、一般的に電照栽培で使用されている電球である。白熱電球では、十分な収穫量を得ることができる一方で、消費電力が高いという問題がある。これに対して、実施例１及び２に係る照明装置では、ＬＥＤ等の発光素子を利用しているため、消費電力を低減することができる。また、図８に示すように、実施例１及び２に係る照明装置では、白熱電球を用いた場合の収穫量と同等以上の収穫量が確保できている。一方で、比較例１に係る照明装置では、収穫量が白熱電球を用いた場合の収穫量よりも少なくなっている。

【0078】

このように、実施例１及び２に係る照明装置によれば、消費電力の低減と収穫量の向上とを両立することができる。具体的には、ＦＲ／Ｒ比率が０．９４以上２．０６以下であれば、消費電力の低減と収穫量の向上とを両立することができる。

【0079】

また、現状の電照栽培では、複数の白熱電球が利用されており、全ての白熱電球の寿命が同時に切れるとは限らない。一般的には、白熱電球の寿命が切れたものから順次、新しい白熱電球に置き換えることが行われている。図８に示したように、実施例１及び２に係る照明装置の収穫量が比較例２に係る白熱電球の収穫量と同等以上であるため、既存の白熱電球を照明装置に置き換えることが可能になる。このとき、実施例１又は２に係る照明装置は、既存の白熱電球と同じ使い方ができる。つまり、点灯及び消灯のタイミング等は、白熱電球と同じでよい。

【0080】

この結果、多くの白熱電球に混じって実施例１又は２に係る照明装置が利用されたとしても、局所的に収穫量及び収穫時期のばらつきが起こりにくく、安定した収穫を実現することができる。一度に全ての白熱電球を置き換える場合に比べて、初期コストを低減することができ、かつ、作業性の悪化を抑制することができる。

【0081】

［まとめ］
以上のように、本発明の第１態様に係る照明装置は、例えば、上述した照明装置１０であり、植物２の育成用の光を照射する光源部１１０を備える。育成用の光は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲の赤色光と、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の遠赤色光と、を含む。赤色光に対する遠赤色光の放射照度の比率は、０．９４以上２．０６以下である。

【0082】

これにより、投入電力に応じた効果的な電照栽培が可能になるので、消費電力の低減と収穫量の向上とを両立することができる。

【0083】

また、本発明の第２態様に係る照明装置は、第１態様に係る照明装置であって、赤色光の放射照度は、０．０８５Ｗ／ｍ^２以上であり、遠赤色光の放射照度は、０．０９３Ｗ／ｍ^２以上である。

【0084】

これにより、特に植物２がイチゴの場合に、効率良く電照栽培が可能である。

【0085】

また、本発明の第３態様に係る照明装置は、第１態様又は第２態様に係る照明装置であって、光源部１１０は、赤色光を発する複数の赤色発光素子１１２と、遠赤色光を発する複数の遠赤色発光素子１１４と、を含む。

【0086】

これにより、赤色光及び遠赤色光の各々を発する発光素子を個別に設けることで、赤色光及び遠赤色光の最適化が容易になる。このため、消費電力を抑えながら、収穫量の向上を実現することができる。

【0087】

また、本発明の第４態様に係る照明装置は、第３態様に係る照明装置であって、複数の赤色発光素子１１２及び複数の遠赤色発光素子１１４は、１以上の円周上に均等に配置されている。

【0088】

これにより、赤色光及び遠赤色光の照度分布の偏りを抑制することができるので、収穫量のばらつきの発生を抑制することができる。

【0089】

また、本発明の第５態様に係る照明装置は、第１態様～第４態様のいずれか１つに係る照明装置であって、光源部１１０を収容する電球型筐体１１を備える。

【0090】

これにより、電球型ランプを利用した既存の電力インフラ設備を利用することができるので、既存の電照栽培システムへの導入が容易になる。

【0091】

また、本発明の第６態様に係る照明装置は、第１態様～第５態様のいずれか１つに係る照明装置であって、植物２は、イチゴ又は菊である。

【0092】

これにより、植物２がイチゴの場合は、１１月頃から２月頃又は３月頃にかけて、また、植物２が菊の場合は、親株に対して一年を通して毎日、電照栽培が行われる。長期にわたる電照栽培における消費電力の低減が期待できるので、極めて有用である。

【0093】

（その他）
以上、本発明に係る照明装置について、上記の実施の形態などに基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

【0094】

例えば、光源部１１０は、赤色発光素子１１２及び遠赤色発光素子１１４の代わりに、赤色光及び遠赤色光の両方を発する１種類の発光素子（ＬＥＤ）を備えてもよい。例えば、育成用の光を発する発光素子は、６１０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲の全域に亘って所定強度以上の強度を有するブロードな光を育成用の光として発する。あるいは、育成用の光を発する発光素子は、６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の範囲内と、６８５ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の範囲内との各々に発光強度のピークを有する狭帯域の光を育成用の光として発してもよい。

【0095】

また、例えば、照明装置１０は、電球型ランプでなくてもよい。照明装置１０は、シーリングライト、ダウンライト、スポットライト、ライトバー等の所定の構造物に固定された照明装置であってもよい。

【0096】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0097】

２ 植物
１０、１０Ａ、１０Ｂ 照明装置
１１ 電球型筐体
１１０ 光源部
１１２ 赤色発光素子
１１４ 遠赤色発光素子
１１６ 基板
１３０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】