园艺照明器材以及发光系统技术方案

本发明专利技术涉及园艺照明器材和发光系统。一种园艺照明器材，包括：第一发光二极管组，第一发光二极管组包括至少一个发光二极管，第一发光二极管组被配置成发射在300‑800nm的波长范围内的至少两个发射峰；第二发光二极管组，第二发光二极管组包括至少一个发光二极管，第二发光二极管组被配置成发射远红外光；以及，至少一个电子装置控制系统，至少一个电子装置控制系统用于独立地控制第一发光二极管组和第二发光二极管组的强度。

【技术实现步骤摘要】
园艺照明器材以及发光系统本申请是分案申请。母案申请的专利技术名称是“园艺LED照明器材”，申请号是201710160504.3，申请日是2010年9月16日。该母案申请201710160504.3本身是申请号为201080038966.4的申请的分案申请。该母案申请201710160504.3的第二次审查意见通知书指出了单一性缺陷。
本专利技术涉及将LED应用于园艺照明应用中。特别地，本专利技术涉及促进植物生长的照明器材(lightingfixture)，其包括至少一个发光二极管(LED)，该发光二极管具有包括在600至700nm波长范围内的峰的光谱特性。本专利技术还涉及新颖的发光部件，其特别适用于促进植物生长且包括发光化合物半导体芯片。
技术介绍
在地球上，太阳是主要的可见(即光)和不可见电磁辐射源，并是维持生命存在的主要因素。到达地球的净日平均太阳能约为28×10^23J(即265EBtu)。该值是2007年估算的世界全年一次能量消耗479PBtu的5500倍。对于地球表面可测量到的太阳辐射的光谱分布具有约300nm和1000nm之间的宽波带范围。但是到达地表的辐射中仅50％是光合成有效辐射(PAR)。根据CIE(CommissionInternationaledeL'Eclairage：国际发光照明委员会)推荐量，PAR包括电磁谱的400nm和700nm之间的波长范围。光化学定律通常表达为植物收获辐射。辐射的双重性质使其在空间传播时表现为电磁波并且在与物质相互作用时表现为粒子(即辐射能的光子或量子)。感光体是主要存在于植物的叶子上的活性元素，其负责光子捕获以及用于将光子能量转换为化学能。由于光合作用的光化学性质，所以表示每单位时间的O2演化量或CO2固定量的光合作用率与叶子表面上每秒落在每单位面积的光子数量相关。因此，PAR的推荐量基于量子系统且利用光子的摩尔(mol)数或微摩尔(μmol)数表达。用于报告和量化PAR瞬时测量的推荐术语是光合光量子通量密度(PPFD)，且其通常以μmoles/m2/s表示。这定义了每单位时间落在每单位面积表面上的光子摩尔数。术语光合光子通量(PPF)也常常用于表达相同的量。存在于诸如植物的生命有机体中的感光体利用捕获的辐射能来介导重要生物学过程。这种介导(mediation)或相互作用可以按各种方式发生。光合作用(photosynthesis)以及光周期现象(photoperiodism)、向光性(phototropism)和光形态发生作用(photomorphogenesis)是涉及辐射和植物之间的相互作用的四个代表性过程。下述表达式示出光合作用的简化化学方程式：6H2O+6CO2(+光子能)→C6H12O6+6O2如上述方程式所示，诸如糖葡萄糖(C6H12O6)的碳水化合物以及氧气(O2)是光合作用过程的主要产物。它们利用光子能从二氧化碳(CO2)和水(H2O)中合成并转换为化学能，光子能通过使用诸如叶绿素的专门的感光体收集。通过光合作用，辐射能也被用作化学能的主要来源，其对于植物的生长发育是重要的。当然，方程式的输入-输出反应物平衡还依赖于辐射能的数量(即光子的数量)和质量(即光子的能量)以及由此产生的植物的生物体(biomass)的数量和质量。“光周期现象”是指植物必须感知并测量辐射的周期性的能力，向光性是指植物朝向或远离辐射的生长运动，且光形态发生作用是指响应于辐射质量和数量的形态改变。图1中示出最常见的光合作用以及诸如叶绿素a、叶绿素b和β胡萝卜素的光形态发生感光体以及光敏素(phytochrome)的两种可互变形式(Pfr和Pr)的典型吸收光谱。与光合作用不同，光形态发生响应可在非常低的光量(lightquantity)下实现。光合作用感光体和光形态发生感光体的不同类型可划分到至少三个公知的光合体系中：光合作用、光敏素和蓝光受体(Cryptochrome)或蓝/UV-A(紫外线A)。在光合作用光合体系中，存在的色素是叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素位于植物的叶肉细胞中的叶绿体的类囊体中。辐射的量或能量是最重要的方面，因为这些色素的活性与光收获(lightharvest)紧密相关。叶绿素的两个最重要的吸收峰分别处于从625nm至675nm的红光范围以及从425至475nm的蓝光范围内。此外，在近紫外(300-400nm)和远红外范围(700-800nm)内也存在其他局部峰。诸如叶黄素的类胡萝卜素以及胡萝卜素位于植物细胞上的有色体色素细胞器(chromoplastplastidorganelles)中并主要吸收蓝光范围。光敏素光合体系包括光敏素的两种可互变形式：Pr和Pfr，它们分别在红光范围内的660nm处以及远红外范围内的730nm处具有敏感峰。通过光敏素介导的光形态发生响应通常通过红光(R)与远红外(FR)的比率(R/FR)而与光质(lightquality)的感知有关。光敏素的重要性可由其涉及的不同生理反应(例如叶扩展、邻近感知能力、避荫(shadeavoidance)、茎伸展、种子发芽以及开花诱导)来评估。虽然避荫响应通常由光敏素通过R/FR比率的感知来控制，但蓝光和PAR水平也涉及相关的适应形态响应。在蓝光受体光合体系中发现蓝光和UV-A(紫外线A)敏感感光体。蓝光吸收色素包括蓝光受体和向光素(Phototropin)。它们分别涉及不同的任务，例如监测光的质量、数量、方向和周期性。蓝光和UV-A敏感感光体的不同组介导重要的形态学响应，例如内源节律、器官取向(organorientation)、茎伸展以及气孔开启、发芽、叶扩展、根生长和向光性。向光素调节色素含量以及光合作用器官以及细胞器的定位，以便优化光收获和光抑制。如同暴露于远红外辐射一样，蓝光也通过蓝光受体感光体的介导促进开花。而且，蓝光敏感感光体(例如黄素和类胡萝卜素)也对近紫外辐射敏感，其中可在370nm附近发现局部敏感峰。蓝光受体不仅为所有植物种所共有。蓝光受体介导各种光响应，包括诸如拟南芥(Arabidopsis)的开花植物中的昼夜节律的推移。虽然低于300nm波长的辐射对分子和DNA结构的化学键非常有害，但植物也在该范围内吸收辐射。PAR范围内的辐射质量对降低UV辐射的破坏作用很重要。这些感光体被深入研究，它们在控制光合作用和生长方面的作用众所周知。但是，有证据表明存在其他感光体，其活性在介导植物中的重要的生理反应方面发挥着重要作用。此外，感光体的某些组之间的相互作用以及相互依赖的性质还不为公众所知。光合作用也许是一种世界上最古老、最常见且最重要的生化过程。特别是冬季时的北方国家一般采用惯例是利用人造光源来取代或补偿日光的低利用率，用以生产蔬菜和观赏性农作物。人造电气照明的时代开始于托马斯·爱迪生在1879年研制出的爱迪生灯泡，在现代通称为白炽灯。由于其热特性，所以白炽的特征在于大量的远红外辐射，其可达到总PAR的约60％。虽然已经进行超过一个世纪的发展，但由可见光谱范围内消耗的电能(输入)和发射的光能(输出)之间的转换效率定义的白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种园艺照明器材，包括：/n第一发光二极管组，所述第一发光二极管组包括至少一个发光二极管，所述第一发光二极管组被配置成发射在300-800nm的波长范围内的至少两个发射峰，/n第二发光二极管组，所述第二发光二极管组包括至少一个发光二极管，所述第二发光二极管组被配置成发射远红外光，以及/n至少一个电子装置控制系统，所述至少一个电子装置控制系统用于独立地控制所述第一发光二极管组和所述第二发光二极管组的强度。/n

【技术特征摘要】
20090918 FI 20095967;20090918 US 61/243,613;2010061.一种园艺照明器材，包括：
第一发光二极管组，所述第一发光二极管组包括至少一个发光二极管，所述第一发光二极管组被配置成发射在300-800nm的波长范围内的至少两个发射峰，
第二发光二极管组，所述第二发光二极管组包括至少一个发光二极管，所述第二发光二极管组被配置成发射远红外光，以及
至少一个电子装置控制系统，所述至少一个电子装置控制系统用于独立地控制所述第一发光二极管组和所述第二发光二极管组的强度。


2.根据权利要求1所述的园艺照明器材，其特征在于，
所述第一发光二极管组被配置成发射包括与类胡萝卜素和叶绿素吸收峰相匹配的光谱发射峰的光。...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔斯·艾卡拉，
申请(专利权)人：瓦洛亚公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI