[发明专利]一种动植物发光装置及其透镜

说明书

本发明涉及一种动植物发光装置及其透镜。发光装置包括光源和沿光源出光方向依次设置的第一透镜，第二透镜和第三透镜。发光装置通过第一透镜生成矩形照明区域，并经第二透镜和第三透镜的连续折射实现发散角度的改变。变光透镜组通过沿光源的光轴方向靠近或远离第一透镜改变动植物发光装置的光照发散角度，从而改变发光装置照射至置物台上的光强，使得发光装置可以根据被照射物的形态和/或光照强度需求改变发光装置在被照射面上的光照面积及光照强度，避免出现传统照明设备在进行照明时，因发散角度大而使得被照射的动植物位于照明区域外的情况以及在照射面上光强分布不均匀的情况。

技术领域

本发明涉及动植物照明技术领域，尤其涉及一种动植物发光装置及其透镜。

背景技术

光照强弱与植物或者动物的生长密切相关。以植物举例说明，光照的均匀度不同，必然会导致植物的产量、收获期不同。基于生长空间内的植物的空间位置、生长阶段特征和/或生长元素特征来选择光源络中与植物的光需求位置对应的光源和照明控制方案，使得发光装置的光照与植物的生长需求匹配。植物的生长受多种植物激素调节，其中生长素等与植物的形态建成有重要作用。生长素一般指吲哚乙酸，其普遍存在于各种植物组织之中，在低浓度时能促进植物生长，特别是细胞的伸长。生长素均匀产生于植物顶端分生组织，并且在光照的作用下能产生横向运输，运输方向为从向光侧到背光侧，使之不均匀分布。分布不均匀的生长素作用于植物伸长区，使背光侧细胞加速伸长，植物发生向光性生长。这种光照影响植物生长发育的现象称为植物的光形态建成，而植物不同的生长阶段需要的光照强度不同，为在植物不同的生长阶段向其提供特定光照强度的光，相应地出现了可调光强的动植物照明装置。

本发明的动植物发光装置通过透镜聚集光线，提高有效栽培区域光强度，提高光源电能利用效率。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种动植物发光装置。所述发光装置包括光源和沿光源出光方向依次设置的第一透镜，第二透镜和第三透镜。所述第一透镜以自由曲面为基础进行设计，能够使得所述光源光斑呈矩形。所述第二透镜和所述第三透镜组成变光透镜组。优选地，所述光源出射的光线经所述第二透镜和所述第三透镜的连续折射实现发散角度的改变。所述变光透镜组通过沿所述光源的光轴方向靠近或远离所述第一透镜改变所述动植物发光装置的光照发散角度，从而改变所述发光装置照射至置物台上的光强。

对于植物工厂的蔬菜种植而言，幼苗植株在达到成菜前要经过2～3次移栽，每次移栽都会使得植株的种植密度降低。有的植物工厂受人力成本和生产规模制约，只进行1～2次移栽，甚至不移栽。无论是否进行移栽，定植或移栽后的植株其周围均保留有大量空间以满足植物未来一段时间的生长，这部分空间在没有植物覆盖的时候，仍然接受了持续的光照，不利于光能利用率的提高。

优选地，本发光装置通过光源进行配光设计，通过改变第二透镜和第三透镜组成的变光透镜组与第一透镜的距离，从而改变发光装置的发散角，使得发光装置可以根据被照射物的形态和/或光照强度需求改变发光装置在被照射面上的光照面积及光照强度。

优选地，本发光装置通过改变变光透镜组与第一透镜的距离使得发光装置的照明范围恰好覆盖植株的光吸收部位，从而提高光能利用率，实现光照面积随植株叶片面积的增大而增大。

优选地，在被照明动植物所需光强发生改变的情况下，发光装置通过调节变光透镜组与第一透镜的距离，从而调节置物台上被照明动植物接收到的光强。