專利號：I585334

專利名稱：適應性路燈之燈具結構 (LAMP STRUCTURE OF ADAPTIVE STREETLIGHT)

發明人：中央大學光電系孫慶成教授團隊

　　道路照明之好壞，決定了受照明路段的安全與否，影響到用路人的生命與財產是否能安全無虞。現今的路燈之設計或改良，不論是否是使用傳統燈泡或是較為節省耗能的LED，對於路燈照射之光形，皆無法達到隨著道路的彎曲而改變的程度，雖然可以增加使用的路燈之數量來改進照明，但耗費的金錢與能源又會大幅增加。

　　此外，台灣地形多丘陵地與山地，亦即台灣有三分之二的土地可能具備大量的不同彎曲程度的道路，但是路燈的照明設計依舊採用傳統的方式，使得路燈用於路照的能源使用效率不高，且用路人在夜晚駕駛的可見度不佳，且傳統路燈的照射光型通常只集中在路燈的附近，但路面照度均勻性不佳，部分能量會漏出道路外，導致在某些坡度較陡的路面，照射到用路人的眼睛，產生刺眼的眩光問題。

　　為了達到地面照度法規之要求，傳統路燈500的使用，通常又僅會以提升電功率或增加數量的方式來提高地面照度，進而產生資源消耗過多及電力嚴重耗損的問題。另一方面，傳統路燈500抑或目前常見市售路燈有時雖然也會有傳統擴散片的結構，但因其製造技術普遍採用將微粒子混掺於基材內部或塗佈於基材表面；或者製作具有擴散功能之基材表面。 將微粒子混掺於基材內部的方法，雖有助於擴散率的提升，但卻有低光線穿透率之缺點。至於基材表面上塗佈微粒子的方式，其製程良率則較低、易受外力損傷且其擴散方向無法加以控制。關於製作具有擴散功能之基材表面，早期製作方式係利用微粒子粉末於基材表面進行研磨，使基材表面產生不規則起伏分佈，常見成品如毛玻璃(Ground Glass)等。此種方式雖可產生一定程度之擴散度，但對於其擴散方向卻又無法加以控制。

　　有鑒於此，為了改善傳統路燈500之前述缺點，並達成高均勻度、高擴散度以及高光穿透率之要求，如何於基材表面上製作微透鏡陣列分佈之表面結構，以產生高效率折射式散射元件(ROE)之具有表面結構之表面結構擴散片，便成為照明產業，甚至整個交通運輸產業一個重要的課題。

　　為了改善上述能量浪費與眩光導致的行車安全問題，本專利燈具結構可提供適應諸如道路等應用場合的彎曲度之照射光型，節省在彎曲路段的燈具數目，同時節約能源消耗並提高需求路段之照度均勻性，進而提升用路安全。本專利之適應性路燈之燈具結構包括一殼體、複數個光源及一表面結構擴散片，該殼體具有一底面及一開口；複數個光源固設於該底面，其中每一該光源進一步結合一聚光透鏡，且該聚光透鏡具有與該開口相對應之一照射口；該表面結構擴散片為結合於該開口處之一透光板體，該表面結構擴散片設有複數個微結構，又每一該微結構之受光面為一曲面或一拋物面，其中任一該微結構係具有一長度、一寬度及一深度，且該長度或該寬度的大小係大於任一該光源所發出光線之波長的10倍，又該些微結構之尺寸改變並調整改變該適應性路燈之燈具結構所輸出之光型。

　　本專利之燈具結構其關鍵在利用其中表面結構擴散片產生不同彎曲程度的光型，可針對不同彎曲場合的道路進行設計，具備了道路適應性、能量集中不浪費，以及高照度均勻性等優點。更換不同的表面結構擴散片可得不同彎曲程度的光型，可以提供適應諸如道路等應用場合之彎曲度的燈光照射光形，且照射能量集中在道路內，不但可以節省燈具或彎曲路段之路燈的數量，以節省設置成本及能源耗用，更能提高於特殊需求應用場合或彎曲路段照明之亮度，具備道路適應性，路燈之間的光型也銜接確實，大幅提高行車或道路使用之舒適性與安全性，更特別的是其設計方式不須複雜製程或製造設備，實施成本低廉，具備相當大的商品化潛力與市場效益。