在控制光合生物的特征方面及与之相关的改进制造技术

一种用于促进植物的优选特征的光投加系统，所述光投加系统被配置为将光导向至所述植物存在的目标区域，所述光投加系统包括位于目标区域上的一个或多个光发射器，用于控制由光发射器发射的光的一个或多个特征的装置，被配置为改变光发射器与目标区域的相对位置的输送机，以及被配置为读取介质的照明控制器，该介质具有存储于其上以促进植物的优选特征的预先确定的施加方案，其特征在于所述照明控制器被配置为根据预先确定的施加方案改变由所述一个或多个光发射器或所述一个或多个光发射器中的每一个发射到目标区域上的光的一个或多个特征。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在控制光合生物的特征方面及与之相关的改进。本专利技术包括用于控制光合生物的一个或多个特征的方法以及用于提供对光合生物的一个或多个特征的控制的系统。
技术介绍
最近的研究表明，可以通过施加特定的光波长来控制光合生物的某些特征。可以被控制的特征的非限制性实例包括移植效应(transplantation shock)的减少、颜色的改变、味道的改变、病害的减少、耐性(hardiness)和/或移植保存期。可靠地再现光合生物的期望特征的能力需要在该光合生物经受的处理中高度控制光的剂量(dose)或光施加(dosage)方案。当前可用于向光合生物提供光剂量的系统，在特定处理中对光的剂量或施加中的光的恰当波长、强度和持续时间提供必要的高度控制的能力方面是有限的。波长、强度和持续时间中的每一个属性均在期望的特征的再现性中发挥重要作用。因此，那些不能提供对这些属性中任一个的控制的系统是不太可能会提供期望的光合生物特征的必要再现性的，这种再现性是用于以光施加形式提供处理的商业系统所需要的。当前可用于向光合生物提供光剂量的系统的另一个缺点是规模上的缺点。应当理解，在实验室环境中可以使用单个固定的光阵列来处理小数目的光合生物，以测定特定光剂量的影响。然而，在商业规模下需要光处理的光合生物的数目可能需要更巨大的光阵列以及相应大量的光发射器。产生在标准的人可见光谱之外的光波长的光发射器通常是昂贵的。因此，生产具有足以制成商业上可行的商业光合生物投加(dosing)系统的大小的巨大光阵列的成本可能是高昂的。本专利技术的目的在于解决前述问题或至少为公众提供有用的选择。本说明书引用的所有参考文献，包括任何专利或专利申请，均通过引用并入于此。并非承认任何参考文献均构成现有技术。对参考文献的讨论陈述了其作者的主张，并且本申请人保留对所引用文献的准确性和相关性提出异议的权利。应当清楚地理解，尽管本文引用了许多现有技术出版物，但该引用并非在新西兰或任何其他国家承认这些文献中的任何一个构成本领域公知常识的一部分。在本说明书通篇中，词语“包含”或其变形如“包括”或“含有”将被理解为意味着包含所述的元素、整体或步骤，或元素、整体或步骤的组，但不排除任何其他元素、整体或步骤，或元素、整体或步骤的组。基于随后仅以举例的方式给出的描述，本专利技术的其他方面和优点将变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于向光合生物投加受控制的光剂量的系统。应当理解，光合生物依赖于阳光进行诸如光合作用等过程。术语“光合生物”应当理解为指利用阳光产生其自身能量的任何生物、植物或动物。已发现特定波长的自然光能改变光合生物的某些特征，例如其耐性、着色、味道及病害和昆虫抗性、有价值的生物化合物的增加的收获后处理和增加的生物合成。本专利技术提供了一种系统，采用该系统可以使光合生物经受受控剂量的光，以便在该光合生物中诱导出期望的特征。根据本专利技术的一个方面，提供了一种被配置为将光导向至目标区域上的光投加(light dosing)系统，该光投加系统包括：a)位于所述目标区域上的一个或多个光发射器；b)用于控制由所述光发射器发射的光的一个或多个特征的装置；c)被配置为改变所述光发射器与所述目标区域的相对位置的输送机；以及d)被配置为读取介质的照明控制器，该介质具有存储于其上的预先确定的施加方案，其中所述照明控制器被配置为根据预先确定的施加方案改变由所述一个或多个光发射器或所述一个或多个光发射器中的每一个发射到所述目标区域上的光的一个或多个特征。在优选的实施方案中，可以采用一个或多个预先确定的施加方案对所述照明控制器编程。施加方案应当被理解为指光波长向目标区域的限定施加。每一个施加方案将限定对位于目标区域的光合生物的特定处理。施加方案通常将限定待使用的光波长，这些光波长的强度，以及施加所述波长的时间段。应当理解，采用预先确定的施加方案对照明控制器编程可以以多种方式进行，如记录一数据集，该数据集表示停留时间、光强度和光发射器的激活或关闭以及输送速率。应当理解，该数据集将是可读的并且能够由照明控制器执行。本专利技术的这些方面被认为是在嵌入式软件设计领域中公知的，并且因此是本领域技术人员公知的方面。替代实施方案可以包括可手动调节的界面，通过该界面可以确定一个或多个施加方案。可手动调节的界面应当被理解为是指可任选地包含可手动配置的计时器、强度调节装置、循环计数器和/或类似物的界面。在优选的实施方案中，所述一个或多个施加方案存储在可由照明控制器读取且可由照明控制器执行的计算机可读介质上。在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以以多种方式提供入射到目标区域上的光。例如，可以从一个或多个光发射器将光直接投射到目标区域上。或者，可以从一个或多个光发射器将光通过一个或多个透镜、滤光器或光导向装置导向至目标区域上。优选地，存在多个与所述光投加系统相关联的光发射器。然而，一些实施方案(尤其是在较小的目标区域上运行的那些)可能仅需要一个光发射器。为了清楚起见，本说明书将述及光发射器，然而应当理解，该术语是指单个和多个光发射器配置两者。在优选的实施方案中，每个光发射器均位于目标区域之上。应当理解，位于目标区域之上限定了所述光发射器相对于目标区域的相对定位的垂直分量。在优选的实施方案中，存在光发射器的阵列。在不脱离本专利技术的范围的情况下，所述光发射器可以采取任意数目的形式。在一些实施方案中，可以使用多个不同的光发射器，以便获得合并所需范围的光波长的光剂量。例如，针对所需的光剂量，可使用荧光、LED、HID、卤素、汞蒸汽照明或任何其他数目的照明技术中的一种或多种的组合。在优选的实施方案中，用于控制由所述光发射器发射的光的一个或多个特征的装置包括一个或多个滤光器。在一些优选的实施方案中，用于控制由所述光发射器发射的光的一个或多个特征的装置可以包括所述光发射器的电子控制。本领域技术人员应当理解，由一些光发射器产生的光的特征如强度和波长可以通过改变供给所述光发射器的电压/电流而变化。本领域技术人员应当理解，由特定的照明技术产生的光可能包括在特定的光剂量中不期望的光波长。去除不期望的波长可以以多种方式进行，例如，在所述光发射器与滤光器之间添加材料，从而阻止不期望的光波长从光发射器到达目标区域。对于本申请而言，添加用于阻止光波长的目的的任何材料应当被理解为包含在滤光的定义中。可以通过透镜、涂层或使光通过特定材料实现滤光。滤光器的确切配置不应被看作是限制性的，并且可以以多种形式进行配置，如带通、带阻、低通或高通配置。在优选的实施方案中，用于控制由所述光发射器发射的光的一个或多个特征的装置包括选择性激活产生具有特定光谱含量(spectral content)的光的光发射器。应当理解，在产生特定光波长方面，在成本或效率上，光发射器的不同技术可能是更有效的。这可能导致使用多种不同的光源来产生可能在光剂量中可用的一系列的光波长。对于特定剂量，可能需要一些波长，这仅需要激活小数目的可用光源。对于其他剂量，可能需要更多或甚至全部的可用波长，这需要激活全部的可用光发射器。在一些优选的实施方案中，由光发射器发射到目标区域上的光可以具有含有在大体320nm-400nm的UV-A范围内的波长的光谱含量。UV-A波长的施加在光合生物中引起一系列的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被配置为将光导向至目标区域上的光投加系统，所述光投加系统包括：a)位于所述目标区域之上的一个或多个光发射器；b)用于控制由所述光发射器发射的光的一个或多个特征的装置；c)被配置为改变所述光发射器与所述目标区域的相对位置的输送机；以及d)被配置为读取介质的照明控制器，该介质具有存储于其上的预先确定的施加方案，其特征在于，所述照明控制器被配置为：根据所述预先确定的施加方案，改变由所述一个或多个光发射器或所述一个或多个光发射器中的每一个发射到所述目标区域上的光的一个或多个特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.10 NZ 6210391.一种被配置为将光导向至目标区域上的光投加系统，所述光投加系统包括：a)位于所述目标区域之上的一个或多个光发射器；b)用于控制由所述光发射器发射的光的一个或多个特征的装置；c)被配置为改变所述光发射器与所述目标区域的相对位置的输送机；以及d)被配置为读取介质的照明控制器，该介质具有存储于其上的预先确定的施加方案，其特征在于，所述照明控制器被配置为：根据所述预先确定的施加方案，改变由所述一个或多个光发射器或所述一个或多个光发射器中的每一个发射到所述目标区域上的光的一个或多个特征。2.根据权利要求1所述的光投加系统，其中所述光发射器为阵列的形式。3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的光投加系统，其包括用于控制由所述光发射器发射的光的特征的一个或多个滤光器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光投加系统，其包括选择性激活产生具有特定光谱含量的光的光发射器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光投加系统，其中由所述光发射器发射到目标区域上的光具有含有在大体320nm-400nm的UV-A范围内的波长的光谱含量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光投加系统，其中由所述光发射器发射到目标区域上的光具有含有在大体280nm-320nm的UV-B范围内的波长的光谱含量。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光投加系统，其中由所述光发射器发射到目标区域上的光具有含有在大体622nm至780nm的范围内(红色)的波长的光谱含量。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光投加系统，其中由所述光发射器发射到目标区域上的光具有含有在大体455nm至492nm的范围内(蓝色)的波长的光谱含量。9.根据前述权利要求中任一项所述的光投加系统，其中根据预先确定的施加方案，所述照明控制器控制以下一项或多项：·光强度；·由照明系统发射的光的光谱含量；·由照明系统发射的光的方向性；·在何时发射特定的光波长；和/或·发射光的持续时间。10.根据前述权利要求中任一项所述的光投加系统，其中所述照明控制器控制所述光发射器与所述目标区域的相对位置的改变速率。11.根据前述权利要求中任一项所述的光投加系统，其中所述输送机被配置为将所述一个或多个光发射器可调节地定位于所述目标区域之上。12.根据前述权利要求中任一项所述的光投加系统，其中所述输送机被配置为提供对所述一个或多个光发射器与所述目标区域之间的间距的调节。13.根据前述权利要求中任一项所述的光投加系统，其中所述光投加系统包括位于所述目标区域或所述目标区域附近的光传感器。14.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹森·约翰·沃金特，马修·约翰·范德维尔夫，特里·罗宾·萨瑟恩，
申请(专利权)人：拜欧卢米克有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ