Осветительное устройство, способное обеспечивать садовое освещение, и способ освещения в садоводстве

Осветительное устройство, способное обеспечивать садовое освещение, и способ освещения в садоводстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к осветительному устройству, способному обеспечивать садовое освещение, а также к способу обеспечения садового освещения для (садоводческой) сельскохозяйственной культуры.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В данной области известно садовое освещение. Например, US2010031562 описывает осветительную установку для использования в тепличном хозяйстве для освещения сельскохозяйственных культур в теплице, содержащую ряд источников освещения, таких как лампы, предоставленные над сельскохозяйственными культурами, подлежащими освещению, и ряд устройств регулировки силы света для источников освещения, отличающуюся тем, что устройства регулировки силы света снабжены средством управления для периодического, автоматического изменения интенсивности света источников освещения, взаимодействующим с устройствами регулировки силы света согласно предварительно заданной схеме. US2010031562 призвана предоставить способ и осветительную установку, соответственно, для тепличного хозяйства. В частности, источники освещения делятся на ряд групп, при этом осветительная установка выполнена таким образом, что, при использовании, мощность каждой группы изменяется согласно предварительно заданной схеме, в то время как схемы различных групп сдвинуты по фазе друг относительно друга таким образом, что электроэнергия, потребляемая совместными группами, изменяется меньше, чем сумма изменений уровня мощности отдельных групп, более конкретно таким образом, что электроэнергия, потребляемая совместными группами, изменяется меньше, чем изменение уровня мощности единственной группы, еще более конкретно таким образом, что электроэнергия, потребляемая совместными группами, изменяется в наименьшей возможной степени, или, по меньшей мере фактически, не изменяется. В частности, все схемы являются одинаковыми, но только сдвинутыми по фазе друг относительно друга.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Растения используют процесс фотосинтеза для преобразования света, CO₂ и H₂O в углеводы (сахара). Данные сахара используются, чтобы поддерживать метаболические процессы. Избыток сахаров используется для образования биомассы. Данное образование биомассы включает удлинение стеблей, увеличение площади листьев, цветение, образование плодов и т.д. Фоторецептором, ответственным за фотосинтез, является хлорофилл. Помимо фотосинтеза, типовыми процессами также являются фотопериодизм, фототропизм и фотоморфогенез, связанные с взаимодействием между излучением и растениями:

- фотопериодизм относится к способности, которой обладают растения для восприятия и измерения периодичности излучения (например, чтобы индуцировать цветение),

- фототропизм относится к ростовому движению растения в направлении излучения и от него, а

- фотоморфогенез относится к изменению формы в ответ на качество и количество излучения.

Два важных пика поглощения хлорофилла a и b находятся в красной и синей областях, в частности от 625-675 нм и от 425-475 нм, соответственно. Кроме того, существуют также другие локализованные пики вблизи ультрафиолетового излучения (300-400 нм) и в дальней красной области (700-800 нм). Основная фотосинтетическая активность видимо происходит в пределах диапазона длин волн 400-700 нм. Излучение в пределах данного диапазона называется фотосинтетически активное излучение (PAR).

Другие фоточувствительные процессы в растениях включают фитохромные процессы. Фитохромная активность направляет различные реакции, такие как развертывание листьев, восприятие соседей, избегание тени, удлинение стеблей, прорастание семян и стимулирование цветения. Фитохромная фотосистема включает два вида фитохромов, Pr и Pfr, которые имеют свои пики чувствительности в красной области при 660 нм и в дальней красной области при 730 нм, соответственно.

В садоводстве, плотность фотосинтетического фотонного потока (PPFD) измеряют в количестве фотонов в секунду на единицу площади (в мкмоль/сек/м²; моль соответствует 6·10²³ фотонов). На практике, при применении, например, межрядного освещения (см. ниже), особенно для томатов, используемая PPFD в красной области может составлять 200 мкмоль/сек/м², а соотношение синий:красный обычно может составлять приблизительно 1:7 (с колебанием красного и синего от 625-675 нм соответственно от 400-475 нм). В частности, плотность фотосинтетического фотонного потока может содержать приблизительно 10% синего и 90% красного. PPFD может быть определен из фотодиода или непосредственно измерен фотоумножителем.

Рост растений зависит не только от количества света, но также от спектрального состава, продолжительности и временного режима света для растения. Комбинация значений параметров в показателях данных аспектов называется «световой рецепт» для выращивания растения.

Светодиоды могут играть множество ролей в садоводческом освещении, таких как:

1. Дополнительное освещение: освещение, которое дополняет естественный дневной свет, используется для того, чтобы повысить производство (например, томатов) или расширить производство сельскохозяйственных культур во время, например, осеннего, зимнего и весеннего периода, когда цены на урожай могут быть выше.

2. Фотопериодическое освещение: ежедневная продолжительность света является важной для многих растений. Соотношение светлого и темного периода в 24 часовом цикле влияет на реакцию цветения многих растений. Управление данным соотношением посредством дополнительного освещения обеспечивает возможность регулирования времени цветения.

3. Выращивание без дневного света в растениеводческих хозяйствах.

4. Выращивание живой ткани.

Для предоставления дополнительного освещения в течение осени, зимы и весны в теплицах (или круглый год при многослойном выращивании), как правило, используются газоразрядные лампы большой мощности, которые должны устанавливаться в относительно высоком месте над растениями, чтобы обеспечить достаточно равномерное распределение света между растениями. В настоящее время, в теплицах для снабжения растений дополнительным светом используются различные типы ламп большой мощности, колеблющейся от 600 до 1000 Вт (например, газоразрядные лампы большой мощности). Один недостаток состоит в том, что в результате местоположения над растениями, количество света, достигающего нижних частей растения, весьма ограничено. В то же самое время нижние части растения часто больше всего нуждаются в дополнительном свете. Та же самая дилемма сохраняется при использовании твердотельного освещения, которое устанавливают над растениями. Тем не менее, светодиодное освещение, особенно твердотельное освещение, имеет некоторые преимущества над освещением на основе разрядов.

Следовательно, аспектом изобретения является предоставление альтернативного осветительного устройства для применения в садоводстве и/или альтернативного способа освещения для применения в садоводстве, который предпочтительно дополнительно по меньшей мере частично устраняет один или более описанных выше недостатков.

Предлагается располагать лампы между растениями. В частности это возможно при использовании светодиодов, поскольку светодиоды могут быть распределены таким образом, чтобы обеспечивать довольно равномерное освещение между растениями, не вызывая ожога листьев растений при контакте со светодиодами. Данный способ дополнительного освещения называется межрядное освещение. Однако, как описано ниже, в специальном варианте осуществления также может использоваться светодиодное освещение для неравномерного освещения сельскохозяйственной культуры или частей сельскохозяйственной культуры; например, для направления на различные части сельскохозяйственной культуры, могут быть необходимы различные спектральные распределения света.

Для развития массы, внешнего вида и физической силы плодов, сельскохозяйственные культуры для различных процессов используют различные части спектра. В частности фотоны в синей и красной области спектра, особенно с длиной волны между 440-470 нм и приблизительно 660 нм соответственно, эффективно поглощаются и используются растением для фотосинтеза, но также других процессов развития. Следовательно, чтобы максимально увеличить урожай на количество испускаемых фотонов, спектральный состав источника света может быть (но необязательно) ограничен конкретными спектральными областями, приводя к наилучшему результату. Вследствие этого, благодаря узкому спектральному диапазону излучения, светодиоды очень подходят и являются очень эффективными для вариантов применения в садоводстве.

Разбирая конкретные потребности различных растений, становится очевидно, что различные растения могут извлекать пользу из уникального спектрального состава света. Приводя пример, некоторые растения на некоторых стадиях роста могут требовать количество синего света, равное 5%, а красного света 95%, в то время как другие растения и/или на других стадиях роста для наилучшего роста и развития могут иметь потребность в 10% синего света и 90% красного света (см. также выше). Кроме того, некоторые растения могут развиваться более эффективно при расширении спектра в дальний красный, т.е. за пределами 675 нм, например, в диапазоне 675-800 нм, например, приблизительно 750 нм. Следовательно, каждый тип сельскохозяйственной культуры требует специфического спектрального распределения света (и таким образом выбора/комбинации светодиодов), результатом чего является огромное количество различных видов и числа светодиодов. Для подходящих источников света для освещения в садоводстве это означает, что для охвата специфических потребностей сельскохозяйственной культуры требуется либо широкая номенклатура изделий, являющаяся в то же самое время эффективной в использовании электроэнергии, обладающая низкой стоимостью изделий (без завышенного запаса прочности), либо требуется изделие, которое является гибким и все-таки допустимым в показателях стоимости изготовления светодиодного модуля и эксплуатационных расходов производителя плодоовощеводческой продукции.

Следовательно, для того, чтобы преодолеть одну или более проблем выше, авторы изобретения предлагают простой подход для изготовления светодиодных модулей специально для специфических потребностей сельскохозяйственных культур за счет использования только синих светодиодов в комбинации с одним или более элементами преобразования света, в частности на основе органических фосфоров, например, в крышках, для обеспечения правильных цветов. В своей основе, варианты осуществления изобретения содержат только одно светодиодное изделие с синими светодиодами, на котором помещены различные преобразующие свет элементы, такие как крышки. Преимуществом органического фосфора (крышки) является эффективное преобразование синего света в красный и глубокий красный свет, делающее светодиодный модуль более эффективным, чем при использовании прямого преобразования. Данная концепция может применяться при межрядном освещении, но также в других типах освещения, таких как верхнее освещение, включая многослойное освещение (см. ниже). Следовательно, изобретение не ограничено вариантами применения межрядного освещения.

Следовательно, в первом аспекте изобретения предоставлено осветительное устройство («устройство»), способное обеспечивать садовое освещение, имеющее спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света в первой длине волны, выбранной из диапазона, составляющего 400-475 нм, и во второй длине волны, выбранной из диапазона, составляющего 625-800 нм, в частности по меньшей мере 625-675 нм, при этом осветительное устройство содержит множество светоизлучающих диодов (светодиодов), выполненных с возможностью генерирования светодиодного света, имеющего длину волны, выбранную из указанного диапазона, составляющего 400-475 нм, в частности 420-475 нм, при этом множество светоизлучающих диодов выполнены в виде массива, при этом осветительное устройство содержит по меньшей мере две генерирующие свет части, при этом

- первая генерирующая свет часть содержит первое подмножество множества светоизлучающих диодов, при этом первая генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления первого освещения, имеющего первое спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света с указанной первой длиной волны,

- вторая генерирующая свет часть содержит второе подмножество множества светоизлучающих диодов, при этом ниже на оптическом пути каждого светодиода из второго подмножества множества светоизлучающих диодов, выполнен преобразующий свет элемент, при этом преобразующий свет элемент выполнен с возможностью преобразования по меньшей мере части света светодиода в преобразованный свет со второй длиной волны, при этом вторая генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления второго освещения, содержащего по меньшей мере часть указанного преобразованного света, и при этом второе освещение имеет второе спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света с указанной второй длиной волны,

- спектральные распределения света в первом диапазоне длин волн и втором диапазоне длин волн первого освещения и второго освещения являются различными, и

- два или более подмножеств множества светоизлучающих диодов регулируются независимо.

В дополнительном аспекте, изобретение предоставляет способ освещения сельскохозяйственной культуры, включающий освещение по меньшей мере части сельскохозяйственной культуры светом садоводческого назначения от осветительного устройства по определению данного описания.

Преимущество данного (цветонастраиваемого) устройства и данного (цветонастраиваемого) способа освещения состоит в том, что относительно легким способом, различные типы сельскохозяйственной культуры, но также сельскохозяйственная культура на различных стадиях развития, и даже различные части сельскохозяйственной культуры могут освещаться светом, который лучше всего подходит к световой потребности типа сельскохозяйственной культуры, ее стадии и/или соответствующей части сельскохозяйственной культуры. Однако преимущественно возможными также являются другие опции. В частности, устройство может обеспечить возможность, а способ может включать изменение распределения спектральной интенсивности садового освещения в качестве функции одной или более (a) адресных частей сельскохозяйственной культуры, (b) времени суток, (c) интенсивности света и распределения света, не являющегося светом садоводческого назначения, (d) типа сельскохозяйственной культуры, (e) стадии роста сельскохозяйственной культуры, (f) стадии плодоношения (сельскохозяйственной культуры), (g) времени уборки, (h) времени с момента уборки и (i) позиции в садовом расположении (содержащем множество сельскохозяйственных культур). Следовательно, фактически предоставлены цветонастраиваемое устройство и способ, которые подходят для садового освещения, и которые могут быть адресованы в соответствующее время соответствующим фоторецепторам в соответствующей части сельскохозяйственной культуры.

Фраза «способный обеспечивать садовое освещение, имеющее спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света в первой длине волны, выбранной из диапазона, составляющего 400-475 нм, и во второй длине волны, выбранной из диапазона, составляющего 625-800 нм, не подразумевает, что свет осветительного устройства, при включении, всегда будет содержать интенсивность в обеих областях. Временно, осветительное устройство может предоставлять свет с интенсивностью только в одном из спектральных диапазонов, таких как синий свет или (дальний) красный свет. Кроме того, вследствие того факта, что устройство содержит две генерирующие свет части, вполне может быть, что одна часть (главным образом) дает синий свет, а другая часть (главным образом) может давать (дальний) красный свет. Кроме того, осветительное устройство также может быть выполнено с возможностью предоставления садового освещения, имеющего не только интенсивность в 400-475 нм и 625-800 нм, но также имеющего интенсивность в других диапазонах длин волн. Кроме того, в дополнение к садовому освещению, т.е. к освещению, которое особенно подходит для содействия сельскохозяйственной культуре и/или его необязательному плодоношению при выращивании или созреванию и т.д., и в частности выполненному с возможностью прямого освещения по меньшей мере части сельскохозяйственной культуры, осветительное устройство может необязательно также обеспечивать такие другие виды света, которые особенно подходят для помощи работнику в теплице.

В варианте осуществления осветительное устройство может содержать множество светоизлучающих диодов, выполненных с возможностью генерирования света, имеющего длину волны, выбранную из диапазона, составляющего 400-475 нм, например 420-475 нм, при этом осветительное устройство содержит по меньшей мере две генерирующие свет части, при этом

- первая генерирующая свет часть содержит первое подмножество множества светоизлучающих диодов, при этом первая генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления первого освещения, имеющего первое спектральное распределение света по существу в диапазоне, составляющем 400-475 нм, например, 420-475 нм,

- вторая генерирующая свет часть содержит второе подмножество множества светоизлучающих диодов и при этом преобразующий свет элемент выполнен с возможностью преобразования по меньшей мере части света, генерируемого вторым подмножеством множества светоизлучающих диодов, во второе освещение со вторым спектральным распределением света по существу в диапазоне, составляющем 625-800 нм, например 625-675 нм, при этом вторая генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления второго освещения,

при этом первое подмножество множества светоизлучающих диодов и второе подмножество множества светоизлучающих диодов регулируются независимо.

Фраза «спектральные распределения света в первом диапазоне длин волн и втором диапазоне длин волн первого освещения и второго освещения являются различными» может, например, означать, что первое освещение состоит из света, имеющего интенсивность в указанном первом диапазоне длин волн, и что второе освещение состоит из света, имеющего интенсивность в указанном втором диапазоне длин волн. Однако, также это может означать, что один или более из первого освещения и второго освещения также включает свет других длин волн, даже во втором диапазоне длин волн и первом диапазоне длин волн, соответственно. Так как два или более подмножеств множества светоизлучающих диодов регулируются независимо, спектральное распределение света тем не менее может настраиваться, так как спектральные распределения первого освещения и второго освещения являются различными. Однако, как правило, первое освещение может по существу состоять из света в указанном первом диапазоне длин волн. На основании подсчета фотонов, первое освещение может содержать по меньшей мере 90% своей интенсивности в первом диапазоне длин волн. На основании подсчета фотонов, второе освещение может содержать по меньшей мере 50%, в частности по меньшей мере 70%, еще более конкретно по меньшей мере 90%, своей интенсивности во втором диапазоне длин волн. Как правило, на основании подсчета фотонов, второе освещение будет содержать не более чем 30%, в частности не более чем 15%, еще более конкретно не более чем 10%, например, максимально 5%, своей интенсивности в первом диапазоне длин волн. Например, первое освещение может по существу состоять из света в первом диапазоне длин волн, составляющем 400-475 нм, тогда как второе освещение может состоять из некоторой части света в первом диапазоне длин волн, например, только 10% всей фотонной интенсивности, и 90% интенсивности во втором диапазоне длин волн. Как указано выше, это может включать ситуацию, когда первое освещение состоит из света, имеющего интенсивность в указанном первом диапазоне длин волн, и когда второе освещение состоит из света, имеющего интенсивность в указанном втором диапазоне длин волн.

Осветительное устройство может содержать множество светоизлучающих диодов, которые в частности выполнены в виде массива. Данным массивом в частности является 2D массив (т.е. светодиоды расположены рядами, рядом друг с другом). Осветительное устройство может перекрывать площадь, равную, например 0,5-400 м², например 2-400 м². Количество светодиодов на м² (плотность светодиодов) может составлять, например, порядка 1-400, например 4-100, хотя могут быть осветительные устройства с большим или даже с меньшим количеством светодиодов (на квадратный метр). Необходимо заметить, что распределение светодиодов по осветительному устройству может быть равномерным или может варьировать в различных областях массива. Как правило, светодиоды будут расположены равномерным образом, хотя нельзя исключать другие схемы. Устройство содержит по меньшей мере два светодиода; один светодиод функционально связан с первой генерирующей свет частью, а другой светодиод функционально связан со второй генерирующей свет частью. Однако, устройство может содержать более чем 2 светодиода, например, по меньшей мере 4 светодиода, например, по меньшей мере 16 светодиодов. Устройство может содержать n×m светодиодов, при этом n составляет по меньшей мере 4, а m составляет по меньшей мере 4, например, по меньшей мере 10. Как указано выше, множество светодиодов содержит по меньшей мере два подмножества (каждое по меньшей мере по 1) светодиодов, которые используются для по меньшей мере двух генерирующих свет частей, соответственно. Два или более подмножеств регулируются независимо, например, с помощью блока управления. Таким образом, состояние вкл/выкл, и необязательно интенсивность, двух или более подмножеств может регулироваться индивидуально. Светодиоды могут быть расположены на (проводящей) проволочной сетке.

В варианте осуществления, первое подмножество содержит множество светоизлучающих диодов. В качестве альтернативы или кроме того, второе подмножество содержит множество светоизлучающих диодов. В частности, первое подмножество может содержать множество светоизлучающих диодов, и второе подмножество может содержать множество светоизлучающих диодов. Генерирующая свет часть может содержать один или более светодиодов.

Светодиодами в частности являются твердотельные светодиоды, но необязательно также могут быть органические светодиоды. Также могут использоваться комбинации твердотельных и органических светодиодов. Термин «светодиод» также может относиться к множеству светодиодных матриц. Следовательно, в позиции единственного светодиода, может быть расположено множество светодиодных матриц, например, светодиодная сборка из 2 или более светодиодных матриц. Светодиоды в частности выполнены с возможностью генерирования (светодиодного) света в первом диапазоне длин волн.

Появление твердотельного освещения на основе светодиодов предлагает возможности применения в садоводстве. Основные преимущества использования светодиодов обусловлены возможностью регулирования спектрального состава света для точного соответствия чувствительности фоторецепторов растений. Вместе с дополнительными выгодами наподобие улучшенного регулирования нагрева и свободы распределения светодиодов, это обеспечивает более оптимальное производство и обеспечивает возможность воздействия на морфологию и состав растений. Также это сулит пониженное энергопотребление (и связанную стоимость).

Твердотельные светодиоды легко интегрируются в цифровые системы управления, облегчая программы освещения, такие как «ежедневное световое интегральное» освещение и имитирование восхода и заката. Светодиоды являются более безопасными в эксплуатации, чем нынешние лампы, потому что они не имеют стеклянных колб и не содержат ртуть.

Светодиоды обеспечивают возможность распространения света ближе к цели, что может приводить к меньшей потере через крышу и в пол теплицы. Кроме того, может осуществляться более хорошее распределение света в сельскохозяйственной культуре. Это конечно действительно так для сельскохозяйственных культур на натянутой проволоке, наподобие томатов.

Первая генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления первого освещения, имеющего первое спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света с указанной первой длиной волны. Вторая генерирующая свет часть может быть выполнена с возможностью предоставления второго освещения, имеющего второе спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света в красной длине волны, выбранной из диапазона, составляющего 625-675 нм, и/или в дальней красной длине волны, более большой чем красная длина волны, выбранная из диапазона, составляющего 675-750 нм. В частности оба диапазона длин волн могут быть представлены и могут быть частью садового освещения (особенно второе освещение).

Как указано выше, осветительное устройство содержит две или более генерирующих свет частей. В данном случае, термин «генерирующая свет часть» относится в частности к частям осветительного устройства, которые обладают функцией предоставления света (сельскохозяйственной культуре). Существуют по меньшей мере две различные генерирующие свет части, которые расположены в общем рядом друг с другом. По меньшей мере одна генерирующая свет часть предоставляет первое освещение, и по меньшей мере еще одна генерирующая свет часть предоставляет второе освещение.

В варианте осуществления, первая генерирующая свет часть и вторая генерирующая свет часть имеют удлиненную форму и расположены параллельно. Например, могут иметься две или более удлиненных генерирующих свет частей. Таким образом, может быть предоставлено осветительное устройство, в котором полосы могут обеспечить свет с различными спектральными распределениями света.

Осветительное устройство (также) может содержать множество первых генерирующих свет частей и единственную вторую генерирующую свет часть. В качестве альтернативы, осветительное устройство содержит единственную первую генерирующую свет часть и множество вторых генерирующих свет частей. В частности, осветительное устройство содержит множество первых генерирующих свет частей и множество вторых генерирующих свет частей.

Данное множество первых генерирующих свет частей и вторых генерирующих свет частей могут быть расположены параллельно (в виде удлиненных генерирующих свет частей, расположенных рядом), но также могут быть расположены по типу шахматной доски. Следовательно, в варианте осуществления первые генерирующие свет части и вторые генерирующие свет части выполнены в виде 2D массива чередующихся первых генерирующих свет частей и вторых генерирующих свет частей (например, удлиненных параллельно расположенных генерирующих свет частей или с расположением по типу шахматной доски). В частности преимущество последнего состоит в том, что части, предназначенные для сельскохозяйственной культуры или садоводческого расположения (см. ниже) могут освещаться с «высоким» пространственным разрешением. Цвет может быть выбран приблизительно с таким же разрешением и дозироваться в правильном положении. Следовательно, осветительное устройство может содержать «цветные пиксели», которые могут включаться и выключаться, за счет чего распределение спектральной интенсивности садового освещения может изменяться в качестве функции одной или более из: (a) адресной части сельскохозяйственной культуры, (b) времени суток, (c) интенсивности света и распределения света, не являющегося светом садоводческого назначения, (d) типа сельскохозяйственной культуры, (e) стадии роста сельскохозяйственной культуры, (f) стадии плодоношения (сельскохозяйственной культуры), (g) времени уборки, (h) времени с момента уборки и (i) позиции в садовом расположении (содержащем множество сельскохозяйственных культур).

Может быть предоставлено не только по меньшей мере два вида света, также может быть предоставлено три или более видов света (см. также выше). Следовательно, осветительное устройство может, например, также содержать третью генерирующую свет часть, содержащую третье подмножество множества светоизлучающих диодов, при этом третья генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления третьего освещения, имеющего спектральное распределение света, которое отличается от первого спектрального распределения света и второго спектрального распределения света, при этом три или более подмножеств множества светоизлучающих диодов регулируются независимо. Аналогичным образом, устройство может содержать четвертую, пятую и т.д. генерирующую свет часть. Каждая дополнительная генерирующая свет часть может обеспечивать свой собственный тип света, в зависимости от содержащегося люминесцентного материала (см. ниже). В частности, первая генерирующая свет часть (см. также выше), выполнена с возможностью предоставления освещения по меньшей мере светом с интенсивностью в первом диапазоне длин волн. Вторая генерирующая свет часть может быть выполнена с возможностью предоставления освещения, имеющего второе спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью в диапазоне, составляющем 625-675 нм, а третья генерирующая свет часть может быть выполнена с возможностью предоставления освещения, имеющего третье спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью в дальней красной длине волны, более большой чем красная длина волны, выбранная из диапазона, составляющего 675-750 нм. Однако необязательные третьи или дополнительные генерирующие свет части также могут быть выполнены с возможностью предоставления освещения, имеющего другие длины волн (например, от PAR).

Генерирующие свет части могут, особенно в случае расположения шахматной доски, иметь поверхности, из которых излучается свет, имеющий области в диапазоне, составляющем например, 4-900 см², в частности 4-400 см². Например, могут быть выбраны размеры в диапазоне, составляющем от 10×10 до 30×30 см².

Генерирующие свет части, особенно соответствующие поверхностям, из которых излучается свет, предоставляющие один и тот же тип света, могут иметь шаг, т.е. взаимное расстояние (особенно при условии систематического расположения) между двумя ближайшими соседними генерирующими свет частями одного и того же типа. В специальном варианте осуществления, множество генерирующих свет частей расположены согласно заданному шагу и расположены на среднем расстоянии от сельскохозяйственной культуры (культур), при этом соотношение расстояния и шага составляет по меньшей мере 0,2, в частности по меньшей мере 0,25, например, по меньшей мере 0,3. За счет настройки шага и/или расстояния от генерирующих свет частей до сельскохозяйственной культуры, может быть предоставлено оптимальное освещение. Похоже, что ниже данного соотношения, освещение может быть менее равномерным, чем необходимо, и что выше данного соотношения, освещение является достаточно равномерным. Осветительное устройство и/или сельскохозяйственные культуры могут быть расположены таким образом, что требование к соотношению расстояния и шага выполняется на протяжение существенной части продолжительности жизни сельскохозяйственной культуры. В специальном варианте осуществления, множество генерирующих свет частей имеют шаг в диапазоне, составляющем 5-30 см, еще более конкретно 5-25 см, например, 20 см. Таким образом, свет, получаемый сельскохозяйственной культурой (культурами), может распределяться по существу равномерно. Квалифицированному специалисту будет понятно, что также необходимо принимать в расчет оптические свойства распределения света генерирующих свет частей, такие как, например, угол излучения света светодиодов, свойство распространения/рассеивания света камеры смешения света (см. ниже), оптическое свойство фольги (см. далее), содержащей преобразующий материал и т.д., - вслед за соотношением расстояния и шага - для определения подходящего положения осветительного устройства относительно растения для того, чтобы получить равномерное распределение света в растении.

Как указано выше, вторая генерирующая свет часть содержит второе подмножество множества светоизлучающих диодов, при этом ниже на оптическом пути каждого светодиода из второго подмножества множества светоизлучающих диодов выполнен преобразующий свет элемент. Данный преобразующий свет элемент выполнен с возможностью преобразования по меньшей мере части света светодиода в преобразованный свет со второй длиной волны. Данный преобразованный свет по меньшей мере частично содержится во втором освещении. Следовательно, вторая генерирующая свет часть выполнена с возможностью предоставления второго освещения, содержащего по меньшей мере часть указанного преобразованного света. Таким образом, второе освещение может иметь второе спектральное распределение света по меньшей мере с интенсивностью света с указанной второй длиной волны. Таким образом, спектральное распределение света второго освещения может отличаться от спектрального распределения света первого освещения. Таким образом, вследствие того факта, что второе освещение содержит по меньшей мере часть преобразованного света, второе освещение предоставляет свет, имеющий спектральное распределение света по меньшей мере во втором диапазоне длин волн.

Преобразующий свет элемент содержит люминесцентный материал или преобразующий материал, который преобразует первое освещение по меньшей мере частично во второе освещение. Как правило, преобразующий материал не будет применяться в первой генерирующей свет части, но только во второй генерирующей свет части, и необязательно дополнительные преобразующие материалы в дополнительных генерирующих свет частях. Данный преобразующий свет элемент расположен ниже на оптическом пути второго подмножества множества светодиодов.

Термины «выше» и «ниже» на оптическом пути относятся к расположению объектов или деталей относительно распространения света из генерирующего свет средства (в данном случае конкретно первого источника света), при этом относительно первого положения в пределах луча света из генерирующего свет средства, второе положение в луче света, более близкое к генерирующему свет средству, находится «выше», а третье положение в пределах луча света, более далекое от генерирующего свет средства, находится «ниже».

Вторая генерирующая свет часть может содержать более чем один светодиод, при этом каждый из данных светодиодов расположен выше на оптическом пути относительно одного и того же преобразующего свет элемента. Однако, когда существует множество вторых генерирующих свет частей, каждая вторая генерирующая свет часть может содержать один или более светодиодов. Аналогичным образом, это также может применяться для необязательных дополнительных генерирующих свет частей.

Преобразующий свет элемент преобразует по меньшей мере часть света светодиода. Люминесцентным материалом может быть неорганический люминесцентный материал, но в частности он может содержать органический люминесцентный материал. Необязательно, преобразующий свет элемент может содержать как органический, так и неорганический материал. Термины «люминесцентный материал» или «преобразующий материал» также могут относиться к множеству подобных материалов. Кроме того, необязательно дополнительный люминесцентный материал используется для помощи преобразования в свет со второй длиной волны. Например, часть света светодиода может быть преобразована в свет, имеющий промежуточную длину волны, причем данный свет промежуточной длины волны по меньшей мере частично дополнительно преобразован (не)органическим люминесцентным материалом в свет со второй длиной волны. В частности, преобразующий свет элемент содержит органический краситель, выполненный с возможностью преобразования по меньшей мере части света светодиода в преобразованный свет со второй длиной волны. Ниже перечис