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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-19
(54)【発明の名称】植物栽培用光源装置
(51)【国際特許分類】
A01G 7/00 20060101AFI20230412BHJP
【ＦＩ】
A01G7/00 601C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022547784
(86)(22)【出願日】2021-02-15
(85)【翻訳文提出日】2022-10-12
(86)【国際出願番号】 KR2021001917
(87)【国際公開番号】W WO2021162527
(87)【国際公開日】2021-08-19
(31)【優先権主張番号】62/976,886
(32)【優先日】2020-02-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/172,830
(32)【優先日】2021-02-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】506029004
【氏名又は名称】ソウル バイオシス カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＯＵＬ ＶＩＯＳＹＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】６５－１６，Ｓａｎｄａｎ－ｒｏ １６３ Ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｄａｎｗｏｎ－ｇｕ，Ａｎｓａｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ソン，ヒョン ス
(72)【発明者】
【氏名】コ，サン ミン
(72)【発明者】
【氏名】キム，セ リョン
(72)【発明者】
【氏名】キム，ジン ウォン
【テーマコード（参考）】
2B022
【Ｆターム（参考）】
2B022DA08
(57)【要約】
本開示は、植物栽培用光源装置に関するものである。本開示の一実施形態にかかる植物栽培用光源は、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールからなる第１光源部を含む。複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出し得る。複数の第１光源モジュールは、互いに等しい所定の間隔で離隔される。また、複数の第２光源モジュールは、少なくとも第１光源部の両端にそれぞれ位置する一対の第１光源モジュールの間に配置される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールを含む少なくとも一つの第１光源部を含み、前記の複数の第１光源モジュールおよび前記複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出し、
前記複数の第１光源モジュールは、互いに等しい所定の間隔で離隔され、
前記複数の第２光源モジュールは、少なくとも前記第１光源部の両端にそれぞれ位置する一対の第１光源モジュールの間に配置された、植物栽培用光源装置。
【請求項2】
前記植物栽培用光は、所定の波長帯の第１可視光である、請求項１に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項3】
前記第１光源モジュールおよび前記第２光源モジュールは、複数の光源を含み、前記複数の光源の少なくとも一つは、前記第１可視光とは異なる波長帯の光を放出する、請求項２に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項4】
前記第１可視光とは異なる波長帯の光は、前記第１可視光とは異なる波長帯の第２可視光、紫外線および赤外線の少なくとも一つの光である、請求項３に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項5】
前記第１光源部と前記植物との間の距離を測定する距離測定部、及び前記距離測定部が測定した前記距離を所定の設定値と比較して前記第１光源部の動作を制御する制御部、をさらに含む、請求項１に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記距離が前記所定の設定値以上のときは、前記複数の第１光源モジュールのみを動作させ、前記距離が前記所定の設定値未満のときは、前記複数の第２光源モジュールがさらに動作するよう前記第１光源部を制御する、請求項５に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項7】
互いに等しい所定の間隔で離隔された複数の第１光源モジュールからなり、前記植物に向かって植物栽培用光を放出する第２光源部をさらに含む、請求項１に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項8】
前記第１光源部および前記第２光源部は複数である、請求項７に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項9】
前記第１光源部および前記第２光源部の少なくとも一つと前記植物との間の距離を測定する距離測定部、及び前記距離測定部が測定した前記距離を所定の設定値と比較して、前記第１光源部および前記第２光源部の動作を制御する制御部、をさらに含む、請求項７に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記距離が前記所定の設定値以上のときは、前記第１光源部のみを動作させ、前記距離が前記所定の設定値未満のときは、前記第２光源部のみを動作させるように前記第１光源部および前記第２光源部を制御する、請求項９に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項11】
少なくとも一つの第３光源モジュールからなり、前記植物に向かって前記栽培用光とは異なる波長帯の機能性光を放出する第３光源部をさらに含む、請求項１に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項12】
前記機能性光は紫外線である、請求項１１に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項13】
複数の第１光源モジュール、複数の第２光源モジュール、および前記複数の第１光源モジュール並びに前記複数の第２光源モジュールが移動可能に装着されるレールを含む第１光源部、前記第１光源部と植物との間の距離を測定する距離測定部、および
前記距離測定部が測定した前記距離を所定の設定値と比較して、前記複数の第１光源モジュール、および前記複数の第２光源モジュールの動作並びに移動を制御する制御部、を含み、
前記複数の第１光源モジュールおよび前記複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出し、
前記複数の第２光源モジュールは、少なくとも前記第１光源部の両端にそれぞれ位置する一対の第１光源モジュールの間に配置され、
前記制御部は、前記距離が前記所定の設定値を超過すると、前記複数の第１光源モジュールおよび前記複数の第２光源モジュールを遠距離モードで配置し、前記距離が前記所定の設定値以下のとき、前記複数の第１光源モジュールおよび前記複数の第２光源モジュールを近距離モードで配置し、
前記近距離モードは、前記複数の第１光源モジュールおよび前記複数の第２光源モジュールが共に互いに等しい所定の間隔で配置されるものであり、
前記遠距離モードは、前記複数の第１光源モジュールが互いに等しい所定の間隔である第１間隔で配置され、前記複数の第２光源モジュールが隣り合う第１光源モジュールと前記第１間隔とは異なる第２間隔で配置される、植物栽培用光源装置。
【請求項14】
前記植物栽培用光は、所定の波長帯の第１可視光である、請求項１３に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項15】
前記第１光源部は、光源支持部および前記光源支持部から突出した構造の電源接続部を含み、前記光源支持部は、前記レールに沿って移動可能に前記レールに結合され、
前記電源接続部が光源に挿入されて、前記光源が前記光源支持部に固定され、
前記光源は、前記第１光源モジュールおよび前記第２光源モジュールの少なくとも一つに含まれた光源である、請求項１３に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項16】
前記第１光源モジュールおよび前記第２光源モジュールは、複数の光源を含み、前記複数の光源の少なくとも一つは、前記第１可視光とは異なる波長帯の光を放出する、請求項１４に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項17】
前記第１可視光とは異なる波長帯の光は、前記第１可視光とは異なる波長帯の第２可視光、紫外線および赤外線の少なくとも一つの光である、請求項１６に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項18】
前記第１光源部は、光源支持部および前記光源支持部から突出した構造の複数の電源接続部、を含み、前記光源支持部は、前記レールに沿って移動可能に前記レールに結合され、
前記複数の光源は、前記複数の電源接続部とそれぞれ結合されて前記光源支持部に固定される、請求項１６に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項19】
少なくとも一つの第３光源モジュールからなり、前記植物に向かって前記栽培用光とは異なる波長帯の機能性光を放出する第３光源部をさらに含む、請求項１３に記載の植物栽培用光源装置。
【請求項20】
前記機能性光は紫外線である、請求項１９に記載の植物栽培用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、植物栽培用光源装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
植物は、光エネルギーを用いて二酸化炭素と水から有機物を合成する光合成作用をする。植物は、光合成作用で得られた有機物の化学エネルギーを生長等のための栄養分として使用している。
【0003】
家庭や植物工場のように、室内で植物を栽培するときは、植物に十分な自然光を供給するのが難しい。よって、室内で植物を栽培するときには、植物の成長のために人工的に光を植物に提供する。
【0004】
このとき、従来の光源装置には、光を放出する光源または光源モジュールが一定の間隔で配置されている。
【0005】
この場合、隣り合う光源同士の光照射領域が重なり得る。このとき、光源装置を通じて光が照射される領域には、多くの光源から光が照射される領域と、相対的に少数の光源から光が照射される領域が存在することになる。
【0006】
このとき、光を照射する光源数の違いに応じて、領域別に光量の差が大きくなる。よって、当該領域で栽培される植物の個体が受ける光量の差により、植物が栽培される領域によって植物の成長速度に差が出るようになる。領域別の光量の差が大きいほど、同じ植物栽培空間で栽培された植物の個体間の成長の差が大きく生じるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本開示の解決しようとする課題は、成長が低下した植物の個体を最小化して、植物全体の個体が均一に成長できる植物栽培用光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一実施形態によると、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールからなる少なくとも一つの第１光源部を含む植物栽培用光源装置が提供される。複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出することができる。複数の第１光源モジュールは、互いに同じ所定の間隔で離隔される。また、複数の第２光源モジュールは、少なくとも第１光源部の両端にそれぞれ位置する一対の第１光源モジュールの間に配置される。
【0009】
本開示の別の実施形態によると、第１光源部、距離測定部および制御部を含む植物栽培用光源装置が提供される。第１光源部は、複数の第１光源モジュール、複数の第２光源モジュール、および複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールが移動可能なように装着されるレールを含み得る。距離測定部は、第１光源部と植物との間の距離を測定することができる。制御部は、距離測定部が測定した距離を所定の設定値と比較して、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールの作動および移動を制御することができる。
【0010】
複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出することができる。複数の第２光源モジュールは、少なくとも第１光源部の両端にそれぞれ位置した一対の第１光源モジュールの間に配置することができる。
【0011】
制御部は、距離測定部が測定した距離が所定の設定値を超過すると、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールを遠距離モードで配置することができる。また、制御部は、距離が所定の設定値以下のとき、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールを近距離モードで配置することができる。
【0012】
近距離モードは、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールが全て互いに等しい所定の間隔で配置されるものである。また、遠距離モードは、複数の第１光源モジュールが互いに等しい所定の間隔である第１間隔で配置され、複数の第２光源モジュールは、隣り合う第１光源モジュールと第１間隔とは異なる第２間隔で配置されるものである。
【発明の効果】
【0013】
本開示の一実施形態にかかる植物栽培用光源装置は、成長が低下した植物の個体を最小化して、植物の全個体が均等に成長するようにさせることができる。
【0014】
また、本開示の別の実施形態にかかる植物栽培用光源装置は、植物全体が均等に成長するようにさせながら、同時に光源の交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【図2】光源モジュールが等間隔で配置された既存の植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【図4】本発明の第１実施形態のように、光源モジュールが等間隔と不等間隔の両方を含むように配置されたときの光の分布を示す例示図である。
【図5】本発明の第２実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【図7】本発明の第３実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【図9】本発明の第４実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【図14】本発明の第５実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【図16】本発明の第６実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付の図面を参照して本開示の実施形態を詳しく説明する。以下に紹介する実施形態は、当業者に本開示の思想が十分に伝わるようにするための例示として提供するものである。よって、本開示は、以下で説明する実施形態に限定されず、他の形態で具体化することもできる。そして、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は便宜のために誇張して表現する場合がある。明細書全体に亘って、同じ参照番号は同じ構成要素を表し、類似する参照番号は対応する類似の構成要素を表す。
【0017】
本開示の一実施形態に係る植物栽培用光源は、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールからなる第１光源部を含む。
【0018】
複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出することができる。複数の第１光源モジュールは、互いに等しい所定の間隔で離隔される。また、複数の第２光源モジュールは、少なくとも第１光源部の両端にそれぞれ位置する一対の第１光源モジュールの間に配置される。
【0019】
植物栽培用光源装置は、複数の第１光源部を含むことができる。
【0020】
植物栽培用光は、所定の波長帯の第１可視光であってもよい。
【0021】
第１光源モジュールおよび第２光源モジュールは、複数の光源を含み得る。このとき、複数の光源の少なくとも一つは、第１可視光はと異なる波長帯の光を放出することができる。
【0022】
例えば、第１可視光と異なる波長帯の光は、第１可視光とは異なる波長帯の第２可視光、紫外線および赤外線の少なくとも一つの光であってもよい。
【0023】
植物栽培用光源装置は、距離測定部および制御部をさらに含むことができる。距離測定部は、第１光源部と植物との間の距離を測定することができる。また、制御部は、距離測定部が測定した距離を所定の設定値と比較して第１光源部の動作を制御することができる。
【0024】
制御部は、距離が所定の設定値以上のとき、複数の第１光源モジュールだけが動作するように第１光源部を制御することができる。また、制御部は、距離が所定の設定値未満のとき、複数の第２光源モジュールがさらに動作するように第１光源部を制御することができる。
【0025】
植物栽培用光源装置は、互いに等しい所定の間隔で離隔された複数の第１光源モジュールからなり、植物に向かって植物栽培用光を放出する第２光源部をさらに含むことができる。
【0026】
また、第１光源部および第２光源部は、複数であってもよい。
【0027】
植物栽培用光源装置は、距離測定部および制御部をさらに含むことができる。ここで、距離測定部は、第１光源部および第２光源部の少なくとも一つと植物との間の距離を測定することができる。また、制御部は、距離測定部が測定した距離を所定の設定値と比較して、第１光源部および第２光源部の動作を制御することができる。
【0028】
制御部は、距離が所定の設定値以上のとき、第１光源部だけが動作するように第１光源部および第２光源部を制御することができる。また、制御部は、距離が所定の設定値未満のとき、第２光源部だけが動作するように第１光源部および第２光源部を制御することができる。
【0029】
植物栽培用光源装置は、少なくとも一つの第３光源モジュールからなる第３光源部をさらに含むことができる。第３光源部は、植物に向かって栽培用光と異なる波長帯の機能性光を放出する。機能性光は、紫外線であってもよい。
【0030】
本開示の別の実施形態に係る植物栽培用光源装置は、第１光源部、距離測定部および制御部を含む。第１光源部は、複数の第１光源モジュール、複数の第２光源モジュール、および複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールが移動可能に装着されるレールを含むことができる。距離測定部は、第１光源部と植物との間の距離を測定することができる。制御部は、距離測定部が測定した距離を所定の設定値と比較して複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールの動作および移動を制御することができる。
【0031】
複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールは、植物に向かって植物栽培用光を放出することができる。複数の第２光源モジュールは、少なくとも第１光源部の両端にそれぞれ位置した一対の第１光源モジュール間に配置され得る。
【0032】
制御部は、距離が所定の設定値を超過すると、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールを遠距離モードで配置することができる。また、制御部は、距離が所定の設定値以下のとき、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールを近距離モードで配置することができる。
【0033】
近距離モードは、複数の第１光源モジュールおよび複数の第２光源モジュールの両方が互いに等しい所定の間隔で配置されるものである。また、遠距離モードは、複数の第１光源モジュールが互いに等しい所定の間隔である第１間隔で配置され、複数の第２光源モジュールは隣り合う第１光源モジュールと第１間隔とは異なる第２間隔で配置されるものである。
【0034】
植物栽培用光は、所定の波長帯の第１可視光であってもよい。
【0035】
第１光源部は、光源支持部、および光源支持部から突出した構造の電源接続部を含み得る。光源支持部は、レールに沿って移動できるようにレールに結合されてもよい。また、電源接続部が光源に挿入されて、光源が光源支持部に固定され得る。
【0036】
植物栽培用光源装置は、第１光源モジュールおよび第２光源モジュールが複数の光源を含むことができる。このとき、複数の光源の少なくとも一つは第１可視光とは異なる波長帯の光を放出することができる。
【0037】
第１可視光とは異なる波長帯の光は、第１可視光とは異なる波長帯の第２可視光、紫外線および赤外線の少なくとも一つの光であってもよい。
【0038】
第１光源部は、光源支持部、および光源支持部から突出した構造の複数の電源接続部を含み得る。光源支持部は、レールに沿って移動可能に前記レールに結合し得る。また、複数の光源は、複数の電源接続部とそれぞれ結合して、光源支持部に固定され得る。
【0039】
植物栽培用光源装置は、少なくとも一つの第３光源モジュールからなる第３光源部をさらに含み得る。第３光源部は、植物に向かって栽培用光とは異なる波長帯の機能性光を放出する。機能性光は、紫外線であってもよい。
【0040】
図１は、本発明の第１実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【0041】
図１を参照すると、第１実施形態に係る植物栽培用光源装置１００は、支持基板１１５と、第１光源モジュール１１１と、第２光源モジュール１１２とを含む光源部１１０を含む。
【0042】
植物栽培用光源装置１００は、１個の光源部１１０を含んでもよく、複数の光源部１１０を含んでもよい。
【0043】
第１光源モジュール１１１および第２光源モジュール１１２は、共に植物栽培用光を放出する。例えば、植物栽培用光は、植物の成長のための可視光であってもよい。また、第１光源モジュール１１１と第２光源モジュール１１２とは、同じ波長帯の植物栽培用光を放出し得る。
【0044】
別の実施形態として、第１光源モジュール１１１および第２光源モジュール１１２は、それぞれ複数の光源を含むことができる。複数の光源の少なくとも一つは、所定の波長帯の第１可視光を放出することができる。また、複数の光源の少なくとも別の一つは、第１可視光とは異なる波長帯の可視光である第２可視光、紫外線または赤外線を放出することができる。
【0045】
つまり、複数の光源は、第１可視光を放出する光源だけでなく、第２可視光を放出する光源、赤外線を放出する光源および紫外線を放出する光源の少なくとも一つを含むことができる。
【0046】
支持基板１１５は、光源部１１０から放出される植物栽培用光が植物に向かうように、第１光源モジュール１１１および第２光源モジュール１１２を支持する。支持基板１１５は、単純に第１光源モジュール１１１および第２光源モジュール１１２を支持する役割のみを行う。または支持基板１１５は、第１光源モジュール１１１および第２光源モジュール１１２と電気的に接続される配線が形成された配線基板であってもよい。
【0047】
光源部１１０は、第１光源モジュール１１１および第２光源モジュール１１２を複数備えている。例えば、光源部１１０は３個以上の第１光源モジュール１１１と２個の第２光源モジュール１１２を含み得る。
【0048】
複数の第１光源モジュール１１１は、所定の同じ間隔で配置される。つまり、第１光源モジュール１１１間の距離は、全て同一である。
【0049】
第２光源モジュール１１２は、２個の第１光源モジュール１１１の間に配置される。よって、第２モジュール光源と隣り合う第１光源モジュール１１１との間の距離は、第１光源モジュール１１１間の距離とは異なる。
【0050】
図１に示したように、第２光源モジュール１１２は光源部１１０の両端にそれぞれ位置する一対の第１光源モジュール１１１の間に配置される。
【0051】
このように、複数の第１光源モジュール１１１と２個の第２光源モジュール１１２の配置によって、光源部１１０は、光源モジュールを等間隔と不等間隔を共に含むように配置される。
【0052】
【0053】
図４は、本発明の第１実施形態のように光源モジュールが等間隔と不等間隔を共に含むように配置された時の光の分布を示した例示図である。
【0054】
図２を参照すると、高さが１０ｃｍの植物栽培空間１に指向角が１２０°の８個の光源モジュールが６ｃｍの間隔で配置されている。ここで、高さとは床と光源モジュールとの間の距離である。
【0055】
図２を参照すると、光源モジュールとの距離が２ｃｍの地点では全ての領域に同じ光量で光が照射されることが分かる。
【0056】
しかし、光源モジュールとの距離が２ｃｍを超えると、光量が異なる領域が存在するようになる。図２を参照すると、光源モジュールとの距離が２ｃｍ超～１０ｃｍの地点では、各領域別に照射される光の光量に差がある。
【0057】
図３を参照すると、植物栽培空間１の外側領域が中心領域よりも光の分布が非常に低いということが分かる。
【0058】
【0059】
光源モジュールの両外側に位置するＡ領域２は、最大３個の光源モジュールから光が照射される領域である。また、Ａ領域２において１個の光源モジュールのみから光が照射される領域は、最外角に位置する光源モジュールの内側領域よりも大きい面積を有する。
【0060】
最外角に位置する光源モジュールの内側領域は、１個の光源モジュールのみから光が照射される領域の面積がＡ領域２に比べて小さい。また、内側領域の大部分には２個以上の光源モジュールから光が照射され、最大６個の光源モジュールから光が照射される領域もある。
【0061】
このように、Ａ領域２は、他の領域に比べて平均的に非常に低い光量の光が照射されるということが分かる。
【0062】
植物に照射される光量は、植物の成長速度に影響を与える。よって、植物栽培空間１で平均光量が大きい中心領域で成長する植物と、Ａ領域２で成長する植物との間で成長速度に差が出る。
【0063】
また、Ａ領域２が大きいほど中心領域に比べて成長が低下した植物の個体数が増加するようになる。
【0064】
よって、同じ植物栽培空間１で植物を栽培するとき、成長が低下した個体を最小化するためには、最小光量のみが照射されるＡ領域２を最小化する必要がある。
【0065】
本発明の一実施形態によると、高さが１０ｃｍの植物栽培空間１に指向角が１２０°の複数の光源モジュールが等間隔と不等間隔の組合せで配置されている。
【0066】
図４を参照すると、複数の光源モジュールは８個の第１光源モジュール１１１と２個の第２光源モジュール１１２である。第２光源モジュール１１２は、植物栽培用光源装置１００の両端に位置する一対の第１光源モジュール１１１の間に配置される。第１光源モジュール１１１間の間隔は６ｃｍであり、第２光源モジュール１１２と隣り合う第１光源モジュール１１１との間の間隔は３ｃｍである。
【0067】
図４を参照すると、最外角に位置する第１光源モジュール１１１の外側に位置するＢ領域２０は、最大４個の光源モジュールから光が照射される。つまり、図４のＢ領域２０には図２のＡ領域２よりも多い個数の光源モジュールから光が照射される。
【0068】
また、図４は、Ｂ領域２０中で１個の光源モジュールから光が照射される部分が、図２のＡ領域２中で１個の光源モジュールから光が照射される部分よりも少ない。逆に、図４はＢ領域２０で複数の光源モジュールから放出される光が重なる領域が図２のＡ領域２よりも増加する。よって、図４のＢ領域２０は、第２光源モジュール１１２によって平均光量が図２のＡ領域２よりも増加する。
【0069】
第１光源モジュール１１１間の等間隔とは異なる間隔で配置された第２光源モジュール１１２によって、植物栽培空間１の両端領域であるＢ領域２０と中心領域の光量の差を減らすことができる。このような本発明の一実施形態に係る植物栽培用光源装置１００は、不等間隔で配置される第２光源モジュール１１２によって最小光量が照射される領域を最小化することができる。つまり、本実施形態に係る植物栽培用光源装置１００は、植物栽培空間１全体の光均一度を向上させることができる。これにより、本実施形態に係る植物栽培用光源装置１００は、植物栽培空間１の中心領域に比べて成長が低下した植物の個体数を減少させることができる。
【0070】
以下、植物栽培用光源装置に対する多様な実施形態について説明する。このとき、前の実施形態と同じ構成に対する構造、動作および効果に対する説明は、簡略して説明したり省略する。簡略に説明したり省略した構成に対する詳しい説明は、前の実施形態の説明を参照する。
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
光源部２１０は、支持基板２１５、複数の第１光源モジュール２１１および複数の第２光源モジュール２１２を含む。複数の第１光源モジュール２１１および複数の第２光源モジュール２１２の配列に対する説明は、第１実施形態の植物栽培用光源装置（図１の１００）の光源部（図１の１１０）を参照する。図５を参照すると、植物栽培用光源装置２００が並んで配列された複数の光源部２１０を含むが、一つの光源部２１０のみを含むこともできる。
【0075】
第２実施形態の植物栽培用光源装置２００は、第１実施形態の植物栽培用光源装置（図１の１００）に距離測定部２５０および制御部２６０をさらに含む。
【0076】
距離測定部２５０は、光源部２１０と同じ位置に配置されて、植物栽培空間１で栽培される植物の間の距離を測定する。よって、距離測定部２５０が測定する距離は、光源部２１０と植物との間の距離または光源モジュールと植物との間の距離であってもよい。
【0077】
距離測定部２５０は、超音波センサー、赤外線センサー等のように物体の距離を測定できるならば如何なる種類のセンサーでもよい。
【0078】
距離測定部２５０は、光源部２１０と植物との間の距離を測定した結果を含む信号を制御部２６０に送信する。
【0079】
制御部２６０は、距離測定部２５０の信号を受信する。制御部２６０は、受信した信号に含まれる光源部２１０と植物との間の距離を所定の設定値と比較する。また、制御部２６０は、測定距離と設定値とを比較した距離に応じて光源部２１０の動作を制御する。
【0080】
例えば、制御部２６０は、測定距離が設定値以下の場合は、第１光源モジュール２１１のみを動作するように光源部２１０を制御することができる。また、制御部２６０は、測定距離が設定値を超過すると、第１光源モジュール２１１と第２光源モジュール２１２の両方が動作するように光源部２１０を制御することができる。ここで、所定の設定値は２ｃｍであってもよい。
【0081】
よって、第２実施形態の植物栽培用光源装置２００は、光源部２１０と植物との間の距離が設定値を超過すると、第１光源モジュール２１１と第２光源モジュール２１２を共に動作させて図４のようにＢ領域（図４の２）の光量を増加させることができる。
【0082】
第２実施形態の植物栽培用光源装置２００は、距離測定部２５０を利用して、植物の高さに応じて第２光源モジュール２１２を自動的に動作させることができる。
【0083】
図６では、距離測定部２５０が支持基板２１５上に１個配置されているが、複数配置されてもよい。また、距離測定部２５０が一対の第１光源モジュール２１１間に配置されているが、光源部２１０と植物との間の距離を測定できるならはどこに配置してもよい。
【0084】
【0085】
【0086】
【0087】
光源部３１０は、少なくとも一対の第１光源部３２０および第２光源部３３０を含む。
【0088】
本実施形態では、光源部３１０は、複数の第１光源部３２０および複数の第２光源部３３０を含む。しかし、光源部３１０は、１個の第１光源部３２０と１個の第２光源部３３０からなってもよい。
【0089】
第１光源部３２０は、複数の第１光源モジュール３１１および複数の第２光源モジュール３１２を含む。例えば、第１光源部３２０は、上で説明した第１実施形態の植物栽培用光源装置（図１の１００）の光源部（図１の１１０）であってもよい。よって、第１光源部３２０は、複数の光源モジュールが等間隔と不等間隔の組合せで配置される。
【0090】
第２光源部３３０は、複数の第１光源モジュール３１１からなる。つまり、第２光源部３３０は、複数の光源モジュールが等間隔でのみ配置されている。
【0091】
距離測定部３５０は、第１光源部３２０および第２光源部３３０と植物栽培空間の植物との間の距離を測定する。
【0092】
例えば、距離測定部３５０は、第１光源部３２０と第２光源部３３０との間に少なくとも一つ配置され得る。図７を参照すると、距離測定部３５０は、第１光源部３２０と第２光源部３３０との間に多数個配置されている。または、距離測定部３５０は、第１光源部３２０の支持基板３１５と第２光源部３３０の支持基板３１５にそれぞれ少なくとも一つ配置されてもよい。
【0093】
制御部３６０は、距離測定部３５０が測定した距離を含む信号に応じて第１光源部３２０と第２光源部３３０とを動作させる。制御部３６０は、受信した測定距離と予め入力された設定値とを比較して、第１光源部３２０と第２光源部３３０を制御する。
【0094】
例えば、制御部３６０は、距離測定部３５０の測定距離が設定値以下の場合は、第２光源部３３０が光を放出するように第２光源部３３０を制御する。このとき、制御部３６０は第１光源部３２０が動作しないようにする。
【0095】
また、制御部３６０は、距離測定部３５０の測定距離が設定値を超える場合は、第１光源部３２０が光を放出するように第１光源部３２０を制御する。このとき、制御部３６０は、第１光源部３２０が動作する時には第２光源部３３０が動作しないようにしてもよい。
【0096】
しかし、植物栽培用光源装置３００の動作はこれに限定されない。植物栽培用光源装置３００の制御部３６０は、第１光源部３２０が光を放出するとき、第２光源部３３０も光を放出するように光源部３１０を制御することができる。
【0097】
【0098】
図９は、本発明の第４実施形態に係る植物栽培用光源装置４００を示す平面図である。図１０は、第４実施形態に係る植物栽培用光源装置４００を簡略に示すブロック図である。図１１は、第４実施形態に係る植物栽培用光源装置４００の光源部４１０を示す斜視図である。図１２は、第４実施形態に係る植物栽培用光源装置４００の光源モジュール４１３を示す例示図である。図１３は、第４実施形態に係る植物栽培用光源装置４００の近距離モードを示す例示図である。
【0099】
第４実施形態に係る植物栽培用光源装置４００は、光源部４１０、距離測定部４５０および制御部４６０を含む。
【0100】
光源部４１０は、複数の第１光源モジュール４１１、複数の第２光源モジュール４１２およびレール４１５を含む。
【0101】
例えば、光源部４１０は、複数の第１光源モジュール４１１と２個の第２光源モジュール４１２を含むことができる。光源部４１０の両端に位置する一対の第１光源モジュール４１１の間に第２光源モジュール４１２がそれぞれ配置され得る。
【0102】
第１光源モジュール４１１と第２光源モジュール４１２は、同じ波長帯の光を放出する同じ光源モジュールであってもよい。但し、本実施形態の説明と理解を容易にするために、位置に応じて第１光源モジュール４１１と第２光源モジュール４１２とに区分する。
【0103】
複数の第１光源モジュール４１１および複数の第２光源モジュール４１２は、植物栽培用光を放出する。また、第１光源モジュール４１１および第２光源モジュール４１２は、レール４１５に装着され、制御部４６０の信号に従ってレール４１５に沿って移動することができる。
【0104】
図１１を参照すると、第１光源モジュール４１１および第２光源モジュール４１２は、それぞれ光源４７１、光源支持部４４１および電源接続部４４２を含む。
【0105】
光源支持部４４１は、レール４１５に沿って移動可能にレール４１５と係合されている物体である。
【0106】
電源接続部４４２は、光源支持部４４１に形成され、光源支持部４４１の上面から突出した構造を有する。
【0107】
光源４７１は、光を生成し放出する構成であり、電源接続部４４２と対応するように凹状の溝４７５が形成されている。光源４７１は、光源支持部４４１の上面に配置される。
【0108】
図１２に示すように、電源接続部４４２が光源４７１の溝４７５に挿入される。電源接続部４４２と光源４７１とが結合すると、光源４７１と電源接続部４４２が電気的に接続され、光源４７１が光源支持部４４１に固定される。
【0109】
例えば、光源４７１は、図示していないが、光を生成および放出する発光ダイオードおよびハウジングを含むことができるう。発光ダイオードは、ハウジングの内部に配置されてもよく、ハウジングの上面に配置されてもよい。ハウジングの下面には、電源接続部４４２が挿入される溝４７５が形成されてもよい。ハウジングは、絶縁性物質からなる本体と発光ダイオードと電気的に説接続される導電性物質からなることができる。また、導電性物質からなる配線は、溝４７５に電源接続部４４２が挿入される際、発光ダイオードと電源接続部４４２とを電気的に接続することができる如何なる構造でもよい。
【0110】
また、光源支持部４４１の一面には光源固定部４４３をさらに含んでもよい。
【0111】
例えば、光源固定部４４３は、磁力を有する物質からなることができる。このとき、光源４７１の下面の一部も磁力を有する物質からなることができる。よって、光源４７１と電源接続部４４２が結合したとき、光源固定部４４３の磁力によって光源４７１が光源支持部４４１にさらに堅固に固定され得る。
【0112】
光源固定部４４３が磁力を有する物質からなり、磁力によって光源４７１を光源支持部４４１に固定することを例示として説明した。しかし、光源４７１を光源支持部４４１に固定する方法はこれに限定されない。光源固定部４４３の材質または構造を変更する方式等によって、光源４７１は多様な方法で光源支持部４４１に固定することができる。
【0113】
距離測定部４５０は、光源部４１０と植物との間の距離を測定する。
【0114】
制御部４６０は、電源信号のような外部信号を受信すると、第１光源モジュール４１１および第２光源モジュール４１２が共に光を放出するように光源部４１０を制御することができる。
【0115】
制御部４６０は、距離測定部４５０から受信した光源部４１０と植物との間の距離と予め入力された所定の設定値とを比較して光源部４１０を制御する。
【0116】
例えば、制御部４６０は、光源部４１０と植物との間の距離が設定値以下の場合は、複数の第１光源モジュール４１１および複数の第２光源モジュール４１２を近距離モードで配置する。
【0117】
近距離モードでは、図１３に示すように複数の第１光源モジュール４１１および複数の第２光源モジュール４１２が全て等間隔で配置される。
【0118】
制御部４６０は、光源部４１０と植物との間の距離が設定値を超過すると、複数の第１光源モジュール４１１および複数の第２光源モジュール４１２を遠距離モードで配置する。
【0119】
遠距離モードでは、複数の第１光源モジュール４１１は、互いに等しい所定の第１間隔で配置される。また、遠距離モードでは、第２光源モジュール４１２は、隣り合う第１光源モジュール４１１と第２間隔で配置される。ここで、第１間隔と第２間隔は互いに異なる間隔である。
【0120】
つまり、第１間隔は等間隔になり、第２間隔は第１間隔を基準に不等間隔になる。よって、遠距離モードでは、図９に示すように、光源部４１０は、光源モジュール４１３が等間隔と不等間隔の組合せで配置される。
【0121】
本実施形態の植物栽培用光源装置４００は、植物の高さに応じて光源モジュール４１３の配置を変更して最小光量が照射される領域を最小化して、成長が低下する個体数を減らすことができる。
【0122】
【0123】
【0124】
第５実施形態に係る植物栽培用光源装置５００は、光源部５１０、距離測定部５５０および制御部（図示しない）を含む。ここで、距離測定部５５０および制御部に対する説明は、第４実施形態に係る植物栽培用光源装置（図１０の４００）の距離測定部（図１０の４５０）および制御部（図１０の４６０）を参照する。
【0125】
光源部５１０は、第１光源モジュール５１１、第２光源モジュール５１２およびレール５１５を含む。
【0126】
第１光源モジュール５１１および第２光源モジュール５１２は、それぞれ光源支持部５４１、電源接続部５４２および複数の光源を含む。
【0127】
光源支持部５４１には、複数の光源が配置される。複数の光源の少なくとも一つの光源は、植物栽培用光である第１可視光を放出する。また、複数の光源の少なくとも一つの光源は、第２可視光、赤外線および紫外線のうちの少なくとも一つの光を放出することができる。ここで、第２可視光は、第１可視光と波長帯が異なる可視光である。
【0128】
例えば、複数の光源は、第１光源５７１、第２光源５７２、第３光源５７３および第４光源５７４を含むことができる。ここで、第１光源５７１は、植物栽培用光である第１可視光を放出することができる。第２光源５７２は、第２可視光を放出することができる。第３光源５７３は、赤外線を放出することができる。また、第４光源５７４は、紫外線を放出することができる。
【0129】
光源支持部５４１の上面には、第１光源５７１～第４光源５７４にそれぞれ形成された溝５７５に挿入される電源接続部５４２が形成されている。電源接続部５４２の個数は、光源支持部５４１の上面に配置される光源の個数と対応してもよい。
【0130】
例えば、光源支持部５４１に第１光源５７１～第４光源５７４が配置されると、光源支持部５４１に４個の電源接続部５４２を形成することができる。よって、第１光源５７１～第４光源５７４は、電源接続部５４２のそれぞれと結合することができる。
【0131】
また、光源支持部５４１の上面には、光源を光源支持部５４１にさらに堅固に固定させるための光源固定部５４３を、第１光源５７１～第４光源５７４が配置される領域にそれぞれ形成することができる。
【0132】
本発明の実施形態に係る植物栽培用光源装置５００は、光源の脱着を自由に行うことができる。よって、本実施形態に係る植物栽培用光源装置５００は、光源支持部５４１に取り付けられる光源の個数を調節して光量の調節が可能である。また、本実施形態の植物栽培用光源装置５００は、必要に応じて所望の波長帯の光源に交換することもできる。
【0133】
図１６は、本発明の第６実施形態に係る植物栽培用光源装置を示す例示図である。
【0134】
図１６を参照すると、第６実施形態の植物栽培用光源装置６００は、光源部６１０、距離測定部６５０および制御部６６０を含む。
【0135】
光源部６１０は、少なくとも一対の第１光源部６２０および第３光源部６３０を含む。
【0136】
本実施形態では、光源部６１０は、複数の第１光源部６２０および複数の第３光源部６３０を含む。しかし、光源部６１０が１個の第１光源部６２０と１個の第３光源部６３０とからなることもできる。
【0137】
第１光源部６２０は、複数の第１光源モジュール６１１および複数の第２光源モジュール６１２を含む。例えば、第１光源部６２０は、上で説明した第１実施形態の植物栽培用光源装置（図１の１００）の光源部（図１の１１０）であってもよい。よって、第１光源部６２０は、複数の光源モジュールが等間隔と不等間隔の組合せで配置される。
【0138】
第３光源部６３０は、複数の第３光源モジュール６３１からなる。
【0139】
第３光源モジュール６３１は、第１光源モジュール６１１および第２光源モジュール６１２とは異なる波長帯の光を放出する。第３光源モジュール６３１は、第１光源部６２０の光とは異なる機能を有する機能性光を放出する。
【0140】
例えば、第３光源モジュール６３１は、植物が機能性物質を向上させる紫外線を放出することができる。紫外線が植物に供給されると、植物の有用物質の含量を向上させることができる。また、第３光源モジュール６３１は紫外線だけでなく、赤外線または第１光源部６２０とは異なる波長帯の可視光を放出することもできる。または第、３光源モジュール６３１は、互いに異なる波長帯の光を放出する複数の光源を含むことができる。
【0141】
距離測定部６５０は、第１光源部６２０および第３光源部６３０と植物栽培空間の植物との間の距離を測定する。
【0142】
例えば、距離測定部６５０は、第１光源部６２０と第３光源部６３０との間に少なくとも一つ配置することができる。または、距離測定部６５０は、第１光源部６２０の支持基板３１５と第３光源部６３０の支持基板３１５とにそれぞれ少なくとも一つが配置されてもよい。
【0143】
制御部６６０は、距離測定部６５０が測定した距離を含む信号に応じて、第１光源部６２０の第１光源モジュール６１１および第２光源モジュール６１２を動作させる。
【0144】
例えば、制御部６６０は、距離測定部６５０の測定距離が設定値以下の場合は、第１光源モジュール６１１が光を放出するように第１光源部６２０を制御する。このとき、制御部６６０は、第２光源モジュール６１２が動作しないようにする。
【0145】
また、制御部６６０は距離測定部６５０の測定距離が設定値を超える場合は、第１光源モジュール６１１と第２光源モジュール６１２が共に光を放出するように第１光源部６２０を制御する。
【0146】
また、制御部６６０は、外部から入力された信号によって第３光源部６３０を制御することができる。または、制御部６６０は、予め記憶されたデータによって第３光源部６３０を制御することができる。例えば、植物栽培用光源装置６００には、第３光源部６３０が動作する時間または条件等が予め記憶されていてもよい。
【0147】
本実施形態では、光源部６１０は、第１実施形態の植物栽培用光源装置（図１の１００）の光源部（図１の１１０）に第３光源部６３０をさらに含んでいる。ここで、第１光源部６２０は第１実施形態の光源部（図１の１００）に相当する。しかし、本実施形態の光源部６１０の構成は、これに限定されない。例えば、光源部６１０は、第１光源部６２０と第３光源部６３０を含むが、第１光源部６２０は、第３実施形態の植物栽培用光源装置（図７の３００）の光源部（図７の３１０）であってもよい。
【0148】
また、本実施形態では、第１光源部６１０の第１光源モジュール６１１および第２光源モジュール６１２が一つの支持基板６１５に固定されていることを例示として説明しているが、これに本実施形態は限定されない。第１光源モジュール６１１および第２光源モジュール６１２は、図１１～図１３に示した第５実施形態の植物栽培用光源装置５００のようにレールに固定されて、植物との距離に応じて予め設定された不等間隔または等間隔で移動することもできる。
【0149】
本実施形態に係る植物栽培用光源装置６００は、全ての領域にできるだけ均一に光を提供する第１光源部６２０、および第１光源部６２０とは異なる種類の光を提供する第３光源部６３０を備える。よって、本実施形態に係る植物栽培用光源装置６００は、植物の全ての個体が均一に成長するようにできるだけでなく、有用物質の含量増加のような植物の別の機能的な部分を向上させることができる。
【0150】
以上で説明したように、本開示に対する詳しい説明は、添付の図面を参照した実施形態によってなされたが、上述の実施形態は、本開示の好ましい例を挙げて説明したに過ぎないため、本開示が上記実施形態だけに限定されると理解されるべきではなく、本開示の権利範囲は後述の請求の範囲およびその等価概念によって理解しなければならない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【国際調査報告】