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JPH05115219A - 光電素子を用いた植物の照射方法および装置 - Google Patents

光電素子を用いた植物の照射方法および装置

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Publication number
JPH05115219A
JPH05115219A JP9852691A JP9852691A JPH05115219A JP H05115219 A JPH05115219 A JP H05115219A JP 9852691 A JP9852691 A JP 9852691A JP 9852691 A JP9852691 A JP 9852691A JP H05115219 A JPH05115219 A JP H05115219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
growth
improving
plants
peak emission
Prior art date
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Pending
Application number
JP9852691A
Other languages
English (en)
Inventor
W Ignesias Ronald
ロナルド・ダブリユ・イグネイシヤス
S Martin Todd
トツド・エス・マーチン
Raymond J Bara
レイモンド・ジエイ・バラ
C Marlow Robert
ロバート・シー・マロウ
W Tabits Theodoa
シアドア・タブリユ・テイビツツ
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.)
AUTOM AGRICULT ASSOC Inc
Original Assignee
AUTOM AGRICULT ASSOC Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to US07/283,245 priority Critical patent/US5012609A/en
Application filed by AUTOM AGRICULT ASSOC Inc filed Critical AUTOM AGRICULT ASSOC Inc
Priority to JP9852691A priority patent/JPH05115219A/ja
Priority to CA002041713A priority patent/CA2041713C/en
Publication of JPH05115219A publication Critical patent/JPH05115219A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S47/00—Plant husbandry
    • Y10S47/06—Plant growth regulation by control of light thereon

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
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  • Forests & Forestry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】光電素子を用いて、植物の照射を行って、植物
の成長を向上するための方法および装置の提供。 【構成】装置は、植物の特別の光生物学的反応のために
必要な三つの異なる波長領域の各々における光を生成す
るための、主として発光ダイオードである、光電素子の
アレーと、パルス発生器および関連する電力駆動要素
と、直流電源とを備える。 【効果】適切な波長において放射エネルギを放射する光
電素子が、連続モードで、または、電力の周波数および
レベルが非対称なパルスで作動され、植物を養うために
十分な光輝を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気照明システムによ
る植物の成長増進に関し、より詳細には、特別の光生物
学的反応を支えるに十分な発光を、連続またはパルスモ
ードで生成する、主として発光ダイオードである光電素
子を用いることにより植物の成長を増進することに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】緑色クロロフィル（葉緑素）を含む植物
は、大気中の二酸化炭素を、生物に取って重用な栄養物
質である糖類に転換することができる。クロロフィル分
子は、光エネルギを捕獲して化学エネルギに変換するこ
とにより、この転換を開始する。このプロセスは、光合
成と称される。この光合成の一般式が、次のように与え
られる。
【０００３】 ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋ｌｉｇｈｔ→（ＣＨ2Ｏ）＋Ｏ2 （ＣＨ2Ｏ）の項は、すべての植物要素の合成に用いら
れる光合成により生ずる基本的化学エネルギ構築ブロッ
ク（building block）に関する省略形である。
【０００４】クロロフィルにより吸収される放射エネル
ギは、人が見ることのできる電磁スペクトルの範囲内で
ある。しかし、クロロフィルの吸収スペクトルは、肉眼
のそれとは同じではない。植物の葉は、スミレ、青、オ
レンジ、赤の波長を最も効率的に吸収する。肉眼で最も
敏感な緑および黄色の波長は、反射され、または、透過
される。従って、それらは、光合成プロセスにおいて重
要ではない（F.Zcheile and C.Comer.1941.Botanical G
aZette,102:463.）。
【０００５】クロロフィルと光量子（光子）との相互作
用は、分子物理学や分光学のような科学に関係する。こ
れらの科学で定義されるように、この相互作用に関する
いくつかの基本的に考慮すべき点は、光活性植物色素の
振舞についての理解を与えるために検討されることが必
要である。これらの点は、また、この発明の性質の理解
に関係する。
【０００６】光は、量子または光子と呼ばれる、個々の
エネルギの束（パケット）の状態で到来する。各光子の
エネルギは、放射波長に反比例する。青い光の光子は、
赤い光の光子より大きいエネルギを持つ。他の基本的に
考慮すべき点は、クロロフィルのような光吸収色素が、
一度にただ一つの光子を吸収することができることであ
る。光子を吸収したクロロフィル分子は、“励起”分子
と呼ばれる。この“励起”分子は、化学反応に関与する
準備がなされている状態にある。常態のまたは“非励
起”状態の分子は、そのような化学反応に関与しない。
この励起エネルギは、光合成プロセスにより転移された
エネルギである。この励起状態のライフタイムは、しか
しながら、ピコやナノ秒の範囲で、非常に短い。
【０００７】励起された分子が適当な“受容体（アクセ
プタ）”ユニットに励起エネルギを転移することができ
なければ、化学反応の機会が失われる。もし、“アクセ
プタ”ユニットとの遭遇までの時間が、励起状態のライ
フタイムを超える場合には、蛍光または長波長放射のよ
うな他の事象が、励起時と遭遇時との間のエネルギを放
散させている。
【０００８】結局、光合成での“捕獲エネルギ”の利用
は、光合成の“第１”生成物として糖類の合成を導く二
酸化炭素の還元を含む、酵素の反応に関係する。初期光
化学反応の時定数は、非常に短いが、酵素反応のための
時定数は、相対的に長く、マイクロ秒またはミリ秒のオ
ーダーである。１００マイクロ秒の持続時間の閃光（光
フラッシュ）が互いにあまりに速く続くときは、光は、
十分に利用されないことが、実験的に照明されている
（B.Kok. 1956. Photosynthesis in flashing light. B
iochim. et Biophys. Acta, 21:245-258.）。暗期間の
時間を約２０ミリ秒に延長すると、１閃光当たりの相対
的“収率”が増加した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】クロロフィル分子によ
る化学的目的のための光エネルギの捕獲は、光合成を最
も重要な生物学的プロセスにさせるけれども、植物の代
謝を調節する他の光依存反応も、また重要である。これ
らの光生物学的な反応は、光形態形成、屈光性および光
周期性のような植物の固有の反応に関係する。これらの
光生物学的反応は、光合成に比べて、光の非常に低いレ
ベルが要求される。また、これらの反応に関係する放射
エネルギの波長は、光合成反応における最も効率的なも
のとは異なる。
【００１０】従って、植物のための電気照明源は、十分
な光の強度を与えるのみならず、植物の要求にあった適
切な分光特性の光を与えなければならない。電気照明に
ついてのさらに重要な考慮すべき点は、望ましい分光特
性で電気から光への変換する効率に関係する。最も一般
的に用いられる、植物の成長のための電気照明源は、蛍
光ランプおよび高圧ナトリウムランプである。これらの
ランプは、２０から３０パーセントの範囲の電気変換効
率を持つ。これより著しく大きい効率は、これらのラン
プの型式の基本デザインの固有の制約のため、現われそ
うにない。そこで、植物の成長のためのより効率的な電
気照明源が望まれている。
【００１１】本発明の目的は、植物の成長と発育を支え
るために、十分な照明を行うための方法および装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】主として発光ダイオード
（ＬＥＤ）である光電素子を用いる、植物の照射のため
の方法および装置が開示される。この光電素子は、適切
な波長の光を生成する。そして、この光電素子は、連続
モード、または、電力の周波数およびレベルにおいて非
対称のパルスで駆動されることができる。その結果、植
物の成長（growth and development）を支えるために十
分な照明を得る。装置は、（１）光電素子アレーと、
（２）パルス発生器および関連する電力駆動要素と、
（３）直流電流源とを備える。
【００１３】
【作用】光電素子アレーは、電磁スペクトルの特定範囲
の放射を発する、三つの異なる型式の光放射素子を含
む。このアレーの素子の大部分は、スペクトルの赤の範
囲、すなわち、６２０から６８０ｎｍの範囲にピーク放
射を持つ発光ダイオードである。アレーにおける少量の
素子は、また、発光ダイオードであって、これは、７０
０から７６０ｎｍの範囲にピーク放射を持つ。アレーの
他の少量の素子は、４００から５００ｎｍの分光領域に
ピーク放射を持つ。そして、それは、発光ダイオードま
たはネオンランプであることができる。これらの各波長
領域の光輝は、特別な植物のプロセスに関係している。
６２０−６８０ｎｍの光輝は、初期光合成、エネルギ捕
獲、または、光合成プロセスの反応に関係している。７
００から７６０ｎｍの光輝は、光形態形成および光合成
の特別の態様に関係している。４００から５００ｎｍの
光輝は、屈光性および光形態形成的植物プロセスに関係
している。６２０−６８０ｎｍの光輝は、光合成プロセ
スのための一次エネルギ源であるので、この範囲のピー
ク放射を持つ素子は、光電素子アレーの主要部分を構成
する。少量の７００から７６０ｎｍおよび４００から５
００ｎｍの光輝は、これらのスペクトル領域で植物の要
求を満たすために必要とされる。
【００１４】パルス発生器は、非対称パルスを、光電素
子アレーを駆動するため、関連する電力要素に供給す
る。電力パルスのオンタイムおよびオフタイムの持続時
間は、クロロフィル分子の初期光化学的相互作用に関係
する時定数、および、光合成の酵素反応に関係する時定
数と同期がとられる。発光ダイオードアレーのオンタイ
ムは、約１から２パーセントである。これは、使用サイ
クルにおいて、もし素子が連続使用モードで駆動される
場合には、それらの許容を明らかに超える電力レベル
で、発光ダイオードを駆動することを許容する結果とな
る。発光ダイオードアレーが、これらの電力レベルで駆
動されるとき、素子によって放射される光輝レベルは、
植物の成長を支えるに十分である。このような条件下
で、このアレーの電気変換効率は、植物照明に利用でき
る従来のいかなる電気照明システムよりも明らかによ
い。
【００１５】
【実施例】図１において、電源１は、通常利用できる交
流（Ａ．Ｃ．）電力を、光電素子の駆動に用いられる直
流（Ｄ．Ｃ）電力に変換する。パルス発生器２は、予め
選択された周波数およびデューティ比で、固体スイッチ
ング要素３にバイアス電流を供給する。電流は、固体ス
イッチング要素３にバイアス電流が供給されている期間
のみ、電流制限抵抗４と光電素子アレー５を通って流れ
る。アレー５の各光電素子を通って電流が流れることに
より、素子から放射エネルギが放出される。放出された
放射エネルギの分光特性は、光電素子の製造に用いられ
た材料の組成に依存する。電流制限抵抗４は、素子に流
れて、故障を起こす過大電流を防ぐため、光電素子への
電流の量を制限する。
【００１６】図２に、光電素子アレー５の脈動（パルス
駆動）するために用いられる非対称波形が示される。数
字６によって示される時間区間Ｔ1は、光電素子アレー
５に電力が供給される持続時間である。数字７によって
示される時間区間Ｔ2は、光電素子アレー５に電力が供
給されない持続時間である。数字８によって示される時
間区間Ｔ3は、１のパルスサイクルの持続時間である。
Ｔ1６パルスの電位は、固体駆動要素によって光電素子
アレー５からグランドに電流を導びくに足りる必要があ
る。Ｔ2７パルスの電位は、光電素子アレー５から固体
駆動要素を介してグランドに、いかなる電流も通過を許
容しないために十分低いものでなければならない。
【００１７】図３は、非対称波形を供給するパルス発生
器２の構成要素のブロック図である。時間基準発生器９
（time base generator）は、１００ナノ秒から１０マ
イクロ秒の持続時間のパルスを発生することができる集
積回路（Integrated Circuit）である。サイクルカウン
タ１０と持続時間カウンタ（Duration countor）１１の
両者は、時間基準発生器９により発生されるパルスを計
数することができる集積回路である。サイクルカウンタ
１０の出力は、毎時間区間Ｔ3８のタイミングパルスを
供給する。このタイミングパルスは、持続時間カウンタ
１１を起動（トリガ）する。それによって、持続時間カ
ウンタ１１の出力をＴ1６状態に切り換えることを可能
にする。持続時間カウンタ１１の出力は、特別な計数値
に達するまで、Ｔ1６状態におかれる。持続時間カウン
タ１１によって、特別のパルス数が計数されると、出力
は、Ｔ2７状態に変わる。Ｔ2７状態出力は、持続時間カ
ウンタ１１のリセット入力を活性化して、時間基準発生
器９によって発生されるパルスの余分な計数を防ぐ。サ
イクルカウンタ１０からの次のパルスは、タイミングサ
イクルの繰返しを起動する持続時間カウンタ１１のリセ
ット入力を不活性にする。
【００１８】光電素子アレーへの電力を脈動させること
により、二つの目的を達成する。（１）非対称パルス
は、連続使用レベルをはるかに超過する電力レベルでの
光電素子アレーの駆動を許容する。それにより、植物の
成長のために要求される照射レベルが供給される。
（２）非対称のパルスサイクルは、光合成のエネルギ収
集およびエネルギ変換プロセスの多様な時定数に同期さ
せることができる。これは、植物の成長のための照射へ
の電気の高い変換効率に帰着する。
【００１９】図３に示される要素によって与えられる機
能の代案が、上述した機能、または、光電素子の連続モ
ードの動作を達成するためにプログラムされたマイクロ
プロセッサを用いることによって与えられることができ
る。
【００２０】図４は、固体スイッチング要素３の回路図
である。固体スイッチング要素３は、ベース抵抗１２
と、パワートランジスタのようなパワースイッチング素
子１３とを含む。パワースイッチング素子１３の機能
は、光電素子アレー５からグランドへの電流の通流を制
御することである。時間区間Ｔ1６の間、パワースイッ
チング素子１３は、光電素子アレー５からグランドへの
通流を許容する。時間区間Ｔ2７の間、パワースイッチ
ング素子１３は、高抵抗状態にあり、それによって、光
電素子アレー５からグランドに電流が流れることを防止
する。ベース抵抗１２は、時間区間Ｔ1６の間、パワー
スイッチング素子１３を飽和させるために十分なベース
電流が供給されることを保証する大きさに設けられる。
【００２１】図５に示される光電素子アレー５は、直列
および並列に接続される多くの素子からなる。光電素子
１４は、６２０と６８０ｎｍの間にピーク放射を有する
発光ダイオードである。この発光ダイオードは、アレー
における大部分を表す。その理由は、これが、励起状態
を生成するためにクロロフィル分子と相互作用する放射
エネルギを供給するからである。発光ダイオード１４の
ピーク放射は、クロロフィルの吸収ピークの一つと一致
する。発光ダイオード１４のクロロフィルの吸収ピーク
に対するこのマッチングは、植物成長のために供給され
る照明における本発明の電気的効率に寄与する要素の一
つである。
【００２２】発光ダイオード１４の多くは、直流電源１
に電流制限抵抗１５を介して直列に接続される。直列に
接続される発光ダイオード１４の数および電流制限抵抗
１５の値は、直流電源１の電圧、発光ダイオード１４の
電気特性、および、発光ダイオード１４に供される電流
の望ましいレベルに依存する。これらの直列接続発光ダ
イオード１４の十分な数が並列の状態で直流電源１に接
続される。これらの並列アレーは、パネル形状に配置さ
れる。そして、複数のパネルが、広い植物成長領域を照
射するために群様式（ganged fashion）で配置される。
【００２３】光電素子１６は、７００−７６０ｎｍのピ
ーク放射範囲を持つ発光ダイオードである。この放射エ
ネルギは、光生物学的活性分子の励起のために必要とさ
れる。この光生物学的活性分子は、多くの、植物の光形
態形成の反応に関係する。７００から７６０ｎｍの放射
エネルギは、また、光合成に伴うエネルギ移転プロセス
の向上に関係する。光電素子アレー全体における発光ダ
イオード１６の数は、発光ダイオード１４の数よりずっ
と少ない。望ましい光形態形成応答を生成するために
は、少量の放射エネルギが要求されるに過ぎないからで
ある。上述したように、発光ダイオード１６は、電流制
限抵抗１７を介して直流電源１に直列接続される。直列
に接続される発光ダイオード１６の数および電流制限抵
抗１７の値は、直流電源１の電圧、発光ダイオード１６
の電気特性、および、発光ダイオード１６に供される電
流の望ましいレベルに依存する。これらの直列接続発光
ダイオード１６の十分な数が、７００−７６０ｎｍの分
光範囲における照射の望ましいレベルを与えるため、並
列状態で、直流電源１に接続される。
【００２４】光電素子１８は、発光ダイオードまたはネ
オンランプである。両者は、４００から５００ｎｍのス
ペクトル範囲の放射エネルギを放出する。この放射エネ
ルギは、クロロフィルの合成に伴う光生物学的活性分子
の励起、および、屈光性、およびその他に植物の光形態
形成反応について必要とされる。光電素子アレー全体に
おける光電素子１８の数は、発光ダイオード１６の数と
ほぼ同様であり、発光ダイオード１４よりずっと少な
い。望ましい光形態形成反応および屈光性反応を生成す
るためには、少量の放射エネルギが要求されるに過ぎな
いからである。光電素子１８は、電流制限抵抗１９を介
して直流電源１に直列に接続される。光電素子１８の数
および電流制限抵抗１９の値は、直流電源１の電圧、光
電素子１８の電気特性、および、光電素子１８に供され
る望ましい電流に依存する。これらの条件は、選択する
素子として、発光ダイオードとネオンランプのいずれが
選ばれるかにより、特に重要である。これらの直列接続
光電素子１８の十分な数が、４００−５００ｎｍの分光
範囲における照射の望ましいレベルを与えるため、並列
状態で、直流電源１に接続される。
【００２５】図６は、本明細書において述べられている
実施例の照明ユニットの断片的な斜視図である。光電素
子アレー５は、反射する下面を持つボード２０上に配置
される。反射する下面は、光電素子アレー５に平行に位
置する植物成長面に対して、素子によって放射される放
射エネルギの最大量を向ける。電流制限抵抗４が、ま
た、ボード２０上に配置される。直流電源１、パルス発
生器２および固体スイッチング要素３が、光電素子アレ
ーボード２０上に位置するボード２１上に配置される。
ボード２、および２１上この配置は、もし望ならば、電
子素子の冷却を考慮する。ボード２０および２１は、多
様な形式の応用にこの照明システムを用いることを容易
にするように、任意の配置位置において効果的に機能す
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
植物の成長と発育を支えるために、十分な照明を行うた
めの方法および装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】植物の照明のための光源として、光電素子アレ
ーと、パルス発生器およびこれに連携する電力駆動要素
と、直流電源とを示すブロック図。
【図２】非対称波形を示す波形図。
【図３】電力駆動要素への非対称パルスを発生するパル
ス発生器を示すブロック図。
【図４】光電素子アレーを駆動するための固体スイッチ
ング素子およびその構成要素を示す回路図。
【図５】植物の栽培と成長のために必要とされる発光を
供給する光電素子アレーを示す回路図。
【図６】栽培と成長のために植物に必要とされる光を供
給するために用いられる装置の構成の断片を示す斜視
図。
【符号の説明】
１…直流電源、２…パルス発生器、３…固体スイッチン
グ要素、４…電流制限抵抗、５…光電素子アレー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トツド・エス・マーチン アメリカ合衆国、 ウイスコンシン州 53533、 ドツジビル、 ウエスト クラ レンス ストリート 514 (72)発明者 レイモンド・ジエイ・バラ アメリカ合衆国、 ウイスコンシン州 53528、 クロス プレインズ、 デイア ー ランロード 7872 (72)発明者 ロバート・シー・マロウ アメリカ合衆国、 ウイスコンシン州 53704、 マデイソン、 レイクウツド ガーデンズ レーン 68 (72)発明者 シアドア・タブリユ・テイビツツ アメリカ合衆国、 ウイスコンシン州 53705、 マデイソン、 サウス アイラ ンズ アベニユー 6217

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】植物の成長および発育を支えるに十分な時
    間の間、光放射手段から放射される光に植物を曝すステ
    ップを含むことを特徴とする植物の成長向上方法。
  2. 【請求項２】請求項１において、光放射手段が発光ダイ
    オードであって、６２０と６８０ｎｍの間にピーク放射
    を持つ、植物の成長向上方法。
  3. 【請求項３】請求項１において、光放射手段が発光ダイ
    オードであって、７００と７６０ｎｍの間にピーク放射
    を持つ、植物の成長向上方法。
  4. 【請求項４】請求項１において、光放射手段が発光ダイ
    オードであって、約４００ｎｍから約５００ｎｍにピー
    ク放射を持つ、植物の成長向上方法。
  5. 【請求項５】請求項１において、光放射手段が発光ダイ
    オードであって、６２０と６８０ｎｍの間にピーク放射
    を持つ第１のダイオードと、７００と７６０ｎｍの間に
    ピーク放射を持つ第２のダイオードと、約４００ｎｍか
    ら約５００ｎｍにピーク放射を持つ第３のダイオードと
    を有する、植物の成長向上方法。
  6. 【請求項６】請求項５において、植物が、第１、第２お
    よび第３のダイオードの各々から放射される光に同時に
    曝される、植物の成長向上方法。
  7. 【請求項７】請求項６において、発光ダイオードへの電
    流を、望ましい持続時間で上記ダイオードが脈動するよ
    うに制御するステップをさらに含む、植物の成長向上方
    法。
  8. 【請求項８】請求項７において、上記パルスの時間持続
    を、光合成プロセス反応に関係する時定数に対して同期
    させるステップをさらに含む、植物の成長向上方法。
  9. 【請求項９】６２０と６８０ｎｍの間のピーク放射を持
    つ第１の光放射手段、７００と７６０ｎｍの間にピーク
    放射を持つ第２の光放射手段、および、約４００ｎｍか
    ら約５００ｎｍの間にピーク放射を持つ第３の光放射手
    段を含む光電素子のアレーと、電流源と、上記素子を望
    ましい持続時間で通電（ターンオン）するように制御す
    るための制御手段とを備えることを特徴とする植物の成
    長向上のための装置。
  10. 【請求項１０】請求項９において、上記第１、第２およ
    び第３の各光放射手段は、発光ダイオードを有する、植
    物の成長向上のための装置。
  11. 【請求項１１】請求項９において、上記第１および第２
    の各光放射手段は、発光ダイオードを有し、および、第
    ３の光放射手段は、ネオンランプを有する、植物の成長
    向上のための装置。
  12. 【請求項１２】請求項９において、上記電流源は、直流
    電源手段である、植物の成長向上のための装置。
  13. 【請求項１３】請求項９において、上記制御手段は、パ
    ルス発生手段と、上記光電素子に流れる電流を制御する
    ための、上記パルス発生手段からの出力信号に応答する
    パワースイッチング手段とを含む、植物の成長向上のた
    めの装置。
  14. 【請求項１４】請求項１３において、パワースイッチン
    グ手段は、パワートランジスタを有する、植物の成長向
    上のための装置。
  15. 【請求項１５】請求項１３において、パルス発生手段
    は、望ましい持続時間のタイミングパルスを生成するた
    めの時間基準発生手段と、上記タイミングパルスに応答
    し、トリガ信号を生成するためのサイクルカウンタ手段
    と、上記トリガ信号に応答して、予め設定されたタイミ
    ングパルス数を計数すると共に、その後、上記出力信号
    を生成するための持続時間カウンタ手段とを備える、植
    物の成長向上のための装置。
  16. 【請求項１６】請求項９において、上記制御手段は、連
    続動作モードを与えるものである、植物の成長向上のた
    めの装置。
  17. 【請求項１７】請求項９において、上記制御手段は、パ
    ルス動作モードを与えるものである、植物の成長向上の
    ための装置。
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