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【摘 要】随着白炽灯的禁售政策出台，LED照明灯具被推上了市场大舞台，但是LED照明灯具所依赖的产业发展标准和测试方法很少有人清楚，产业发展标准和测试方法是其性能和安全性的保障，国家标准和测试方法对新照明产品设计和培育消费者信心是非常关键的，介绍LED照明产品可能存在危害的原因及其光生物安全检测标准体系，运用IEC/TR 62778-2012《IEC 62471中关于蓝光对光源和灯具的危害评估的应用》技术报告及国际照明委员会DSH1039A ：2013决议测试分析LED 灯具的视网膜蓝光危害，讨论LED 灯具蓝光危害的测试方法与测试
【关键词】LED；光生物安全；蓝光危害；辐亮度
引言
近两年传统家居照明企业多重受困：房地产“限购令”、原材料价格上升、商铺租金上涨、劳动力和交通运输成本上涨。大多数家居照明企业纷纷表示从去年到现在传统家居照明一直比较难做。而去年10月1日中国大陆开始的淘汰100W以上白炽灯政策的执行，LED光源迎来了新的发展契机，在这股浪潮的推动下，LED照明也即将迎接新一股发展势头。
随着LED技术的发展，LED产品向着大功率、高亮度方向发展，芯片出射光的辐射亮度大幅度提高，大大提高了LED 产品可能对人体产生的光生物危害；特别是紫外和蓝光波段的高亮度LED芯片被广泛应用，使LED的危害性更大。波长440nm 左右的蓝光辐射对人眼视网膜产生的光化学危害性明显提高。由于LED照明产品出现不过几十年，人类在地球上已经存在了几百年，人类已经适应了自然界太阳光的光谱，自镇流电子荧光灯光谱更接近于太阳光谱已被广泛使用和接受。LED 白光的光束较窄，特别是在蓝光波段范围能量比较集中。将LED 产品应用于照明必然会使人体器官长时间处于其照射作用，过长的照射是否会对人体产生辐射危害，这是人们最关注的问题，也是LED灯具是否能够广泛使用的关键因素。随着“浴霸伤眼”、“LED 护眼灯不护眼”等报道的出现，特别是LED 照明产品存在的蓝光危害，使百姓出现了害怕心理，一度成为LED 照明产品推广应用的限制性问题，影响了市场的消费信心。对于LED 产品能否安全使用以及如何评价其安全标准，需要有相对应的规范。
光生物安全很早就引起欧美等发达国家重视。国际照明委员会（CIE）于2002年发布了CIE S009/ E： 2002 《灯和灯系统的光生物安全性》标准，用来规范照明产品光生物安全性能指标及测试方法。2006年，IEC 等同采用CIE S 009/E：2002出版了光生物安全标准IEC62471：2006 ；同年，我国也出版了国家推荐性标准GB/T 20145-2006 ，此标准等同采用CIE S 009/E：2002。欧盟在2008年出版了EN62471：2008，该标准在IEC62471：2006 基础上，考虑了欧盟2006/25/EC指令的部分要求，使该标准的限值更为苛刻、测试要求更高。IEC62471是光生物安全基础的测试指导，但还不够完善。为此IEC出版了IEC/TR62471-2：2009 《非激光光辐射安全的制造导则》，使之与IEC62471：2006 形成1 个垂直标准系列，目的是使制造商或者使用者根据标准测得样品的危险等级后，能根据不同场合的需要，选用不同危险等级的灯，指导在不同工作场所需要安装使用某种危险等级以下的灯。该技术报告在对IEC62471测试条件补充的同时，明确制造商如何评估危险等级，规定了光源制造商与灯具制造商之间危险等级的采用条件，以及对灯具辐射安全标签的要求。
特别对于蓝光危害，IEC 在2012年出版了IEC/TR62778，并于2013年通过了DSH 1039A：2013决议。正在起草中的IEC60598-1第8 版首次以LED为关注焦点对标准进行修订，其中蓝光危害的要求引用了IEC/TR62778的要求。IEC60598-1 第8 版的修订工作已于2012年12月完成CD版草案（34D/1064/CDV）的投票工作，预定于今年（2013年）年底正式完成并正式公布，有望进一步规范LED 灯具产品的蓝光危害评价要求。
1.测量原理
蓝光危害指的是由波长主要介于400和500nm的辐射照射后引起的光化学作用，导致视网膜损伤的潜能。如果照射时间超过10s，这种损害机理起主要作用，而且是热损害机理的数倍之多。按照IEC62471的定义，当产品在相关评价位置产生到表1某一相应值时的危险分类。
特别要求，对IEC60598-2-10 覆盖的儿童用可移动式灯具，以及IEC60598-2-12 覆盖的电源插座安装的夜灯，在测试距离为200mm（视场角为0.011rad测量）不应超过RG1 。
IEC/TR62778强调将光源的蓝光危害信息传递给灯具，主要测量光源，也可用于直接测量灯具，其测量评价过程如图1 所示；其中：LB为辐亮度，L为亮度，EB 为辐照度，E 为照度值，dmin为光源与探头之间的距离，KB，v为光辐射的蓝光危害效能，表示蓝光危害量与相应光度量的商。
手电筒、LED球泡灯、玩具灯等属于非传统照明光源，应在200mm的距离下测量光生物安全。筒灯、路灯等传统照明光源应在500lx照度下测量光生物安全，但首先必须根据IEC/TR62778-2012和DSH 1039A：2013决议要求，先在距离为200mm、视场角为0.011rad 条件下判断所得的蓝光危害 LB值，如果蓝光危害值超过低危害级别，就必须找出光源蓝光危害LB值在处于RG1 和RG2 临界时的距离dmin。
2.测试实例
根据IEC/TR 62778测量评价流程得出，当所有距离小于dmin时灯具的危害为RG2 ，当所有距离大于dmin时灯具的危害为RG1。
验证：利用光生物安全检测设备测试样品，此样品在1.34m 距离下测试光生物安全危害，所得蓝光危害LB值为9 800W/m/sr，由表1 蓝光危害LB值在处于RG1 和RG2 临界时的限值为10 000W/m2/sr，考虑到各种不确定因素，此处仪器测量结果与IEC/TR 62778分析评价结果基本一致。
测量过程应注意以下几点：
（1）只有按200mm距离测量的光源且测量出来的蓝光危害LB处在RG2 或以上时，才需要确定危害处于RG1/RG2临界时的距离。
（2）理论上亮度与距离无关，但在测量时，视场角在给定的情况下，测量值实际上是被测光源所在视场角内的平均亮度，亮度测量值与距离有关。
（3）被测光源发光面比较均匀且很大时，即在远距离上光源都能覆盖视场角，则测量亮度与距离无关；但若光源较小，远距离光源不能覆盖视场角，则远处的亮度测量值会偏小。
3.结束语
综上所诉，生物安全（包括蓝光危害）与人们的健康和安全，只是一般的蓝光危害分类中使用的1级及以下的LED照明产品的室内，和颜色的温度不应超过4 000k。危害检测和评价LED蓝光已势在必行，欧洲和美国和其他国家有强制性指令的生物安全性要求，而中国国家标准GB / T 20145 - 2006只是推荐标准。与快速发展的LED照明产品，在中国的生物安全检测的国家标准可能很快成为强制性标准。
【关键词】LED；光生物安全；蓝光危害；辐亮度
引言
近两年传统家居照明企业多重受困：房地产“限购令”、原材料价格上升、商铺租金上涨、劳动力和交通运输成本上涨。大多数家居照明企业纷纷表示从去年到现在传统家居照明一直比较难做。而去年10月1日中国大陆开始的淘汰100W以上白炽灯政策的执行，LED光源迎来了新的发展契机，在这股浪潮的推动下，LED照明也即将迎接新一股发展势头。
随着LED技术的发展，LED产品向着大功率、高亮度方向发展，芯片出射光的辐射亮度大幅度提高，大大提高了LED 产品可能对人体产生的光生物危害；特别是紫外和蓝光波段的高亮度LED芯片被广泛应用，使LED的危害性更大。波长440nm 左右的蓝光辐射对人眼视网膜产生的光化学危害性明显提高。由于LED照明产品出现不过几十年，人类在地球上已经存在了几百年，人类已经适应了自然界太阳光的光谱，自镇流电子荧光灯光谱更接近于太阳光谱已被广泛使用和接受。LED 白光的光束较窄，特别是在蓝光波段范围能量比较集中。将LED 产品应用于照明必然会使人体器官长时间处于其照射作用，过长的照射是否会对人体产生辐射危害，这是人们最关注的问题，也是LED灯具是否能够广泛使用的关键因素。随着“浴霸伤眼”、“LED 护眼灯不护眼”等报道的出现，特别是LED 照明产品存在的蓝光危害，使百姓出现了害怕心理，一度成为LED 照明产品推广应用的限制性问题，影响了市场的消费信心。对于LED 产品能否安全使用以及如何评价其安全标准，需要有相对应的规范。
光生物安全很早就引起欧美等发达国家重视。国际照明委员会（CIE）于2002年发布了CIE S009/ E： 2002 《灯和灯系统的光生物安全性》标准，用来规范照明产品光生物安全性能指标及测试方法。2006年，IEC 等同采用CIE S 009/E：2002出版了光生物安全标准IEC62471：2006 ；同年，我国也出版了国家推荐性标准GB/T 20145-2006 ，此标准等同采用CIE S 009/E：2002。欧盟在2008年出版了EN62471：2008，该标准在IEC62471：2006 基础上，考虑了欧盟2006/25/EC指令的部分要求，使该标准的限值更为苛刻、测试要求更高。IEC62471是光生物安全基础的测试指导，但还不够完善。为此IEC出版了IEC/TR62471-2：2009 《非激光光辐射安全的制造导则》，使之与IEC62471：2006 形成1 个垂直标准系列，目的是使制造商或者使用者根据标准测得样品的危险等级后，能根据不同场合的需要，选用不同危险等级的灯，指导在不同工作场所需要安装使用某种危险等级以下的灯。该技术报告在对IEC62471测试条件补充的同时，明确制造商如何评估危险等级，规定了光源制造商与灯具制造商之间危险等级的采用条件，以及对灯具辐射安全标签的要求。
特别对于蓝光危害，IEC 在2012年出版了IEC/TR62778，并于2013年通过了DSH 1039A：2013决议。正在起草中的IEC60598-1第8 版首次以LED为关注焦点对标准进行修订，其中蓝光危害的要求引用了IEC/TR62778的要求。IEC60598-1 第8 版的修订工作已于2012年12月完成CD版草案（34D/1064/CDV）的投票工作，预定于今年（2013年）年底正式完成并正式公布，有望进一步规范LED 灯具产品的蓝光危害评价要求。
1.测量原理
蓝光危害指的是由波长主要介于400和500nm的辐射照射后引起的光化学作用，导致视网膜损伤的潜能。如果照射时间超过10s，这种损害机理起主要作用，而且是热损害机理的数倍之多。按照IEC62471的定义，当产品在相关评价位置产生到表1某一相应值时的危险分类。
特别要求，对IEC60598-2-10 覆盖的儿童用可移动式灯具，以及IEC60598-2-12 覆盖的电源插座安装的夜灯，在测试距离为200mm（视场角为0.011rad测量）不应超过RG1 。
IEC/TR62778强调将光源的蓝光危害信息传递给灯具，主要测量光源，也可用于直接测量灯具，其测量评价过程如图1 所示；其中：LB为辐亮度，L为亮度，EB 为辐照度，E 为照度值，dmin为光源与探头之间的距离，KB，v为光辐射的蓝光危害效能，表示蓝光危害量与相应光度量的商。
手电筒、LED球泡灯、玩具灯等属于非传统照明光源，应在200mm的距离下测量光生物安全。筒灯、路灯等传统照明光源应在500lx照度下测量光生物安全，但首先必须根据IEC/TR62778-2012和DSH 1039A：2013决议要求，先在距离为200mm、视场角为0.011rad 条件下判断所得的蓝光危害 LB值，如果蓝光危害值超过低危害级别，就必须找出光源蓝光危害LB值在处于RG1 和RG2 临界时的距离dmin。
2.测试实例
根据IEC/TR 62778测量评价流程得出，当所有距离小于dmin时灯具的危害为RG2 ，当所有距离大于dmin时灯具的危害为RG1。
验证：利用光生物安全检测设备测试样品，此样品在1.34m 距离下测试光生物安全危害，所得蓝光危害LB值为9 800W/m/sr，由表1 蓝光危害LB值在处于RG1 和RG2 临界时的限值为10 000W/m2/sr，考虑到各种不确定因素，此处仪器测量结果与IEC/TR 62778分析评价结果基本一致。
测量过程应注意以下几点：
（1）只有按200mm距离测量的光源且测量出来的蓝光危害LB处在RG2 或以上时，才需要确定危害处于RG1/RG2临界时的距离。
（2）理论上亮度与距离无关，但在测量时，视场角在给定的情况下，测量值实际上是被测光源所在视场角内的平均亮度，亮度测量值与距离有关。
（3）被测光源发光面比较均匀且很大时，即在远距离上光源都能覆盖视场角，则测量亮度与距离无关；但若光源较小，远距离光源不能覆盖视场角，则远处的亮度测量值会偏小。
3.结束语
综上所诉，生物安全（包括蓝光危害）与人们的健康和安全，只是一般的蓝光危害分类中使用的1级及以下的LED照明产品的室内，和颜色的温度不应超过4 000k。危害检测和评价LED蓝光已势在必行，欧洲和美国和其他国家有强制性指令的生物安全性要求，而中国国家标准GB / T 20145 - 2006只是推荐标准。与快速发展的LED照明产品，在中国的生物安全检测的国家标准可能很快成为强制性标准。