手机辐射主要是蓝光还是鼠标红光和蓝光的区别

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第三方登录:蓝光、辐射对人类的潜在隐性威胁将无形中吞噬人的双眼
世卫组织WHO爱眼协会公布:2006年至2008年因蓝光、辐射每年导致全球超过30000人失明,并在2009年底发出橙色预警:“蓝光、辐射对人类的潜在隐性威胁将远远超过苏丹红、三聚氰胺、SASI、HINI的破坏性,无形中吞噬人的双眼”。蓝光对人体危害较其他波长的光线尤为严重。
  世卫组织WHO爱眼协会公布:2006年至2008年因蓝光、辐射每年导致全球超过30000人失明,并在2009年底发出橙色预警:“蓝光、辐射对人类的潜在隐性威胁将远远超过苏丹红、三聚氰胺、SASI、HINI的破坏性,无形中吞噬人的双眼”。
  据中华医学会眼科学分会数据显示:在中国4.2亿网民中,63.5%的网民因蓝光、辐射有视力下降、白内障、失明等不同程度的眼疾。
  一、为什么长时间使用三基色台灯及电脑等,眼睛会出现疲劳、干涩、刺痛等症状呢?
  主要原因是高能短波蓝光
  三基色台灯的光源发射的白光之所以能够形成主要是靠450~455NM波长的蓝光激发荧光粉,其中波长越低击发能力越强。通常三基色光源的出厂波长控制在500NM之内,一般是450~455NM或455~460NM,都属于辐射伤害最强的区段。如果波长变大,那么激发荧光粉的能力就下降,发光效率就会降低。生产厂家为了追求亮度,通常会加强三基色光源的蓝光强度,人眼如果长期看这样的光源,难免眼睛会受到蓝光伤害。
  所有这些不舒服的症状是眼睛自我保护的一种信号,这些信号意味着:眼睛已经受到伤害,需要保护。如果我们忽视这些症状,后果就是视力的进一步损伤,这种损伤通常无药可医。
图1:日光的各种波长在人类眼球的穿透情况
  德国眼科专家李查德·冯克(R.H.W.
Funk)教授的研究报告指出当“不合适的光”持续照射我们的眼睛,会引起功能失调,尤其是LED灯,电脑屏幕等发出的含有大量不规则频率的高能短波蓝光,这些短波蓝光具有极高能量,能够穿透晶状体直达视网膜,对视网膜造成光化学损害,直接或间接导致黄斑区细胞的损害。
  因此,对于我们正常人而言,阻隔蓝光长时间照射是减少损伤最有效方法,而使用过防蓝光眼镜能有效的解决这一点,普通的防辐射眼镜只能过滤紫外线及一定的电磁辐射,而不能过滤蓝光。专用防蓝光眼镜不但能够有效的隔离紫外线与辐射而且能够过滤90%以上的蓝光,适合在看电脑或者电视时用,可以大大减轻蓝光对眼睛的刺激,消除眼睛酸涩、发热或者疼痛等不适症状,缓解眼睛疲劳。
  二、什么是蓝光
  蓝光是波长为400~500nm的高能量可见光。
  三、蓝光的危害
  三、蓝光的危害
  1、蓝光将加重视网膜黄斑区疾病
  蓝光会使眼睛内的黄斑区毒素量增高严重威胁我们的眼底健康——源于2010《America
Academy of Ophthalmology》
  随着年龄的增长,视网膜色素上皮细胞吞噬作用后留下的脂褐质(细胞碎片)将在视网膜色素上皮细胞层逐渐积累,将造成视网膜对慢性光线照射伤更为敏感。蓝光将加重由于遗传、营养、环境、健康习惯和老年相关性引起的黄斑问题。在长时间的曝光后,视网膜的毒性将随着波长的缩短而增加,从而加重黄斑区疾病。
图2:光子能量以及不同波长的光穿透视网膜的情况
  一天中长时间暴露在高强度的(紫外线A、紫外线B和蓝光)光线中,黄斑变性发生的几率增至二倍。我们的研究结果显示从高曝光到日光照射对眼镜增加的风险,强调在欧洲人群中防护的重要性。Augood,c.
et al. age-related maculopathy and macular degeneration inelderly
european populations:the eurye study,2004.
  2、蓝光可导致白内障术后的眼底损伤
  随着年龄的增长,人体本身的晶状体会逐渐偏黄。这有助于过滤蓝光。然而,白内障手术后,病人失去了这些天然屏障。蓝光将直达视网膜,进而损伤视网膜色素上皮细胞,严重影响眼底健康。
  3、蓝光可已发视觉模糊,导致视觉疲劳,引起VDT综合征
  蓝光射入眼底经过聚焦后,焦点没有落在视网膜上,而是落在视网膜与晶状体之间。这就增大了光线在眼内聚焦的色差距离。而眼内焦点之间的距离是形成视物模糊的主要原因,所以蓝光的射入会加剧色差和视觉模糊度,到时眼部肌肉过度紧张,眼部供血过度紧张,眼部血液供应加强,从而加重疲劳。
  4、蓝光可以发眩光
  蓝光在莫畅处于400nm-500nm之间具有较高的能量。而能量较高的光线在遇到空气中细小粒子时散射几率较高,蓝光便成了晃眼的主要原因。
  5、蓝光能够预知褪黑素的分泌、打扰睡眠,提高自身重大疾病的发生率!
  影响人体生物钟的极速中有一样称作褪黑素,他是有大脑中的松果体分泌,人体在1.3勒克斯蓝光的照射下,褪黑素的分泌会终止,而我们常用的节能灯,Ipad和电脑、手机等发出蓝光的强度已经接近中午阳光中蓝光的强度,并且里眼镜非常近,这时蓝光对视网膜的伤害及对褪黑素分泌的影响已远远超过了1.3勒克斯蓝光的照射强度。由于蓝光刺激大脑,抑制褪黑素分泌并提高肾上腺皮质激素的生成从而破坏激素分泌平衡直接影响睡眠质量。
  哈弗大学研究表明,如果你临睡前使用ipad,智能手机或笔记本电脑,它们发出的光线足以刺激大脑,使得大脑处于兴奋状态,影响生物钟规律,出现入睡需要时间过长,睡眠过程中多次醒来等失眠症状。人体在晚上九、十点钟开始分泌大量褪黑素,而有了亮光分泌的数量就会大大减少,而这种激素对于抗癌功能也十分重要。
  同时,睡不好觉以为着各器官系统都容易出现功能障碍。研究发现,睡觉不足或睡觉质量低的人免疫功能、反应力、记忆力和协调能力明显下降,罹患糖尿病、心脏病、癌症、肥胖、消化不良、便秘、抑郁症等疾病的几率增大。
  四、蓝光在我们生活都存在哪里
  研究显示,蓝光大量存在于电脑显示器、荧光灯、手机、数码产品、显示屏、LED等光线中。
关于白光LED中蓝光的危害问题
白光实际上是由不同波长的光按比例混合而成的。要混合出白光,通常少不了蓝光。白光LED中含有蓝光,会对人眼造成伤害。我认为这种说法是没有道理的。
  有人说,白光LED中含有蓝光,会对人眼造成伤害。我认为这种说法是没有道理的。白光实际上是由不同波长的光按比例混合而成的。要混合出白光,通常少不了蓝光。太阳的白光中就含有蓝光,不管什么长波蓝光,还是短波蓝光,统统都有。白炽灯也是一样的。荧光灯也是相同。
  白光LED,是由蓝光激发荧光粉,与激发出的其它多种波长的光混合而成的(有些人以为荧光粉只产生黄光,这是错误的)。根据情况,封装出来的白光LED
的相关色温有所不同。有2800k 的暖白,k 的正白,以及6000k 的冷白等等。有人认为,低色温的白光LED
对人眼无害,而高色温的则对人眼有害。这又有什么道理呢?难道低色温的白光中就不含有蓝光成份吗?在大自然中,我们在一天之中的不同时刻,就可能会经历低色温的暖色到高色温的冷色,如果说高色温光有危害,我们天天被大自然所伤害。
  - 万里无云的蓝天的色温约为 10000 K,
  - 阴天约为
  - 晴天日光直射下的色温约为 6000 K,
  - 日出或日落时的色温约为 2000 K,
  还有,我们使用高色温的荧光灯也有几十年了,有关于荧光灯对人眼危害的案例吗?如果说蓝光对人眼有危害,我可以说,任何光对人眼都有危害。是否有危害,是要看“量”!这个“量”具有相对性,即和背景光的明亮程度也有关系。比如一盏60W
白炽灯,在白天的阳光下点亮,你对着它看也没有什么,到了晚上,你就会受不了了吧。
  如果不考虑背景光的影响,就说只要是蓝光对人眼就有危害,那么,即使不是白光
LED,我们也时时处于危害之中。看看你的周围,是不是随时随地可以看到蓝色的物品。看到蓝色,就是蓝光进入了你的眼睛。有人是不是还要强调——是短波长的蓝光才对人眼有危害。那么你周围的蓝色物品反射的光谱就一定没有短波长的蓝光吗。上面我都说过了,太阳光、白炽灯、荧光灯等都含有短波长的蓝光,并且含有白光LED
中所没有的更短波长的蓝光!如此看来,白光LED 倒是比太阳光、白炽灯、荧光灯更好、危害更低的光源了。
  那些说白光LED的蓝光对人眼的危害的人,没有分清单色光和混色光的不同效果。应该把纯粹的蓝光和白光中的蓝光成份对人眼的作用区分开来。白光中的蓝光,实际是被其它波长的光作为背景,所以你不会被特别伤害。
  紫外线对人体组织有强烈的作用而伤害人体组织,不论紫外线的强度多小,都会有伤害。而蓝光或短波长蓝光是否也是如此呢?不管强度大小都会对人眼有危害?假如是这样,我上面也说了,我们天天在受太阳、白炽灯、荧光灯的伤害。或者只要接触白光或白色,就会受到伤害。因为白光或白色中少不了含有蓝光或紫光成份。
  至于高相关色温的LED,偏蓝色感觉不好。据说某些地域的人比较喜欢高色温光源,因为他们所在地域白天很多时间是处于高色温状况。
  蓝光是否对人眼有危害?还是仅仅是短波长的蓝光有危害?或是比短波长蓝光波长短的光都对人眼都有危害?那波长更短的紫光是不是对人眼的危害更大?如此我们在任何时候都应该避免看到蓝色和紫色的东西,自然的我们没有办法回避,至少应该禁止生产较纯深蓝色和紫色的物品。白炽灯要淘汰了,就不说了,荧光灯还在使用,是否应该采取措施,滤除“短波长蓝光”及更短波长的光,以免危害人类的眼睛?——以上,我觉得有点荒谬!
  我认为,只要不是看起来感觉到有偏蓝色而感觉不好,白光LED
中的蓝光成份不会对人眼有危害。
LED,光与生物安全
近几年,LED照明的发展呈现出热火朝天的场面。和其它光源一样,LED的光辐射理论上也能对人体造成危害。伤害主要发生在人的眼睛和皮肤,如皮肤和眼睛的光化学危害、眼睛的近紫外危害、视网膜蓝光光化学危害、视网膜无晶状体光化学危害、视网膜热危害和皮肤热危害等,而两者之中更容易受到伤害的是眼睛。
  在LED被公认为未来最佳光源的时候,近日业界却频频爆出LED的光害问题。作为一种新型的光源,LED照明近年来在技术及应用方面均取得了飞速的发展。与此同时,LED光源对人体健康的安全性也受到越来越多的关注。LED作为一个健康照明的载体将会更广泛的应用到我们的生活中,那么在不同的使用场合,如何确定LED的安全性?
对于LED健康照明,有没有一个量化的标准?如何利用健康照明的研发结果真正与市场结合,并科学引导企业开发更加安全、健康的LED照明产品?此种种问题引起业界深思。
  警惕LED眩光对人体的危害
  晴朗夜晚,抬头便能看到银河,满天繁星闪烁,让久居于城市之中、看惯五色灯光的人们产生心灵的震撼。此情此景,如今在一些大城市也许已不复存在。人类过度使用照明系统产生了诸多问题问题,最显而易见的影响是城市夜空里的星星被众多大厦的灯光所覆盖而消失。这让关于宇宙的研究受影响,生态平衡遭破坏、人类健康受损。
  近几年,LED照明的发展呈现出热火朝天的场面。和其它光源一样,LED的光辐射理论上也能对人体造成危害。伤害主要发生在人的眼睛和皮肤,如皮肤和眼睛的光化学危害、眼睛的近紫外危害、视网膜蓝光光化学危害、视网膜无晶状体光化学危害、视网膜热危害和皮肤热危害等,而两者之中更容易受到伤害的是眼睛。此外,LED也能引起眩光危害。眩光就是在视野中由于亮度的分布或范围不适宜,或在空间或时间上存在着极端的亮度对比,以至引起不舒适和降低物体可见度的视觉条件,眩光是评价照明质量的最重要因素之一。
  造成光污染的光辐射中常见的是眩光。眩光是指在视野内有光亮度范围不适宜,在空间或时间上存在着极端的光亮度对比,以致引起不舒服或降低可见度的视觉现象,玻璃幕墙的光污染就是由于其反射太阳光、灯光等光线过强造成眩光。眩光使人的视力下降并迅速疲劳,日常生活中的眩光污染有很多,如夜间迎面而来的汽车前灯的眩光会使受到光刺激的司机和行人控制力降低,很容易发生危险等。
  辐射危害已被世界卫生组织列为继“空气、水、噪声”外的人类所面临的第四大环境安全问题。光辐射是辐射的重要组成部分,它的紫外线辐射和蓝光辐射对人体的危害尤其显著。近几年来,随着LED技术的发展,LED芯片的辐射亮度大幅度提高,光束越来越窄,再加上LED紫外和蓝光波段芯片的广泛应用,使得LED光辐射危害成为一个不容忽视的问题。LED光辐射危害主要体现在眼睛的近紫外辐射损伤、视网膜蓝光的光化学损伤和辐射的热损伤等方面。
  记者从负责光电检验的专家处了解到,“光生物安全”检测不合格的灯具可能将人照伤,还可能伤害人的眼睛。特别是利用蓝光或者紫外光发光的LED灯,更容易出现泄漏蓝光或紫外光对人体造成伤害的问题。目前欧盟已经强制要求LED灯进行光生物安全检测,专家呼吁国内也应引起重视。
  广州科柏照明设计有限公司设计总监徐庆辉谈到:“理论上,所用类型台灯中,LED台灯对孩子的健康(不单单指眼睛)伤害最小,甚至可以说没有伤害。当然,前提是一定要用正规品牌厂家生产的合格的、通过国内CCC认证或国外UL、CE等类型安全、电气认证的LED台灯。如果用假冒伪劣LED台灯,不如不用!”
  LED广告屏亮度"超标"引危害
  目前,随着各大城市LED显示屏如雨后春笋般竖立在街头巷尾,随着而来的LED显示屏光污染的问题越来越严重,各政府部门也抓紧出台相关政策减少光污染危害。
  上海第十人民医院眼科准分子激光科主任告诉我们,亮度过高的LED显示屏幕可能给人眼带来两种伤害,一种是当人眼受到高亮度炫光的刺激时,眼睛瞳孔缩小,眼睛会明显感到不舒服,另一种是屏幕一闪一闪,光频率太高,会对人眼视网膜的黄斑产生严重影响,长期损伤甚至引发黄斑变性,尤其是老人和小孩,不要让他们总是盯着这些显示屏看,对眼睛肯定是有伤害的。
  大型巨型显示屏是公众媒介,有公益类、广告类、指示类等。我们在选择播放的内容时,必须是与公众要求达成一致,避免拒看心理。这也是防治显示屏光污染的一个重要方面。
  回顾二十多年LED的发展里程,LED一直被指为未来照明行业的前途。虽在集群式运用的LED大型巨型显示屏幕上因为在设计上的考虑和运用上的要求的确造成了一定程度的彩光污染,但这种矛盾是必然存在的,且是无法完全根除的。只有采用技术手段和政策法规最大限度减低彩光污染,协调广告商的需求和民众的观看心理。
  鉴于LED显示屏光污染对人眼的严重危害,上海、北京、广州等大城市率先出台了相关政策,制止光污染的发生。业内人士建议,政府有关部门应加强审批限制,经营单位也不要盲目“圈地”,应坚持行业自律原则,保证整个LED行业健康、长足发展。
  LED显示屏光污染的问题确实需要尽早改善,这不仅需要政府部门相关政策的保障,还需要LED显示屏广告商的竭诚合作,除此之外,LED显示屏业内人士也应积极研发技术创新,早日在技术上解决光污染问题,让LED显示屏发挥更大的优势。
LED光源在医疗领域大行其道
  从室外照明到室内照明,从一般到特殊,LED的应用领域在不断扩展,医疗照明即是其中之一。与一般照明相比,医疗照明无论是在照明需求上还是市场准入方面都有一定的特殊性,目前也尚未大规模的普及。尽管如此,随着技术进步,需求增长,LED医疗照明仍然被行业看好,国内LED医疗照明也在不断的发展。
  复旦大学周太明教授表示,大众担心LED会对人眼有伤害,许多专家都不敢用。前国际照明委员会主席对LED的使用也有一个过程,开始的时候,他对LED
也有怀疑。但是现在他的态度很积极,而且做了很多的研究工作。他有一篇文章,叫《照明的质量和能效不一致》。这个文件重点分析了LED对人的伤害的影响。后面同时做了计算,得到的结论是,对色温在K,显色指数在80以上的白光LED我们可以放心使用。6000K的对人眼是会有伤害的。
  “LED光源的安全性和健康性研究紧迫且意义重大,这不仅关系到LED作为新型光源的应用可行性和市场接受度,而且可以打开LED应用的另一片崭新的天空----向健康医疗这些更广泛的应用领域延伸的商业空间和机会,这很有趣,也很有启发意义。”一位照明行业代表曾这样表示。
  中山大学医学院教授、神经生物学专家顾怀宇看好LED照明,他认为科学理性地进行产业发展的时空布局,从技术角度寻找减除LED生物危害的解决方案,不仅关乎
LED光照明产业的健康持续发展,而且可以通过LED光照明国家标准之谋划以及相关专利之布局,争取标准制定之话语权,对于整个新型半导体照明产业突破专利壁垒,培育自主知识产权的新一代照明核心技术都具有至关重要的战略意义。
  “与室内、室外照明等其它领域照明情况类似,国内LED医疗照明企业目前所面临的主要技术问题,还是结合医疗照明的特点、解决LED医疗照明的关键技术,并重点在灯具配光、LED医疗照明光源模块及其散热和结构的优化、灯具的无影化与高均匀度二次光学设计和高效率的LED成组驱动及智能控制、LED的衰减和色坐标的漂移问题、规模化生产工艺技术以及灯具成本控制方法等方面寻求取得突破,开发出低成本、高性价比、国际领先水平的LED医疗照明产品。”陈伟民说。
  光生物安全是健康照明所需要考量的重要内容,例如蓝光的视网膜危害、紫外光对皮肤的损伤等,但是它只是健康照明的一个部分,其实,健康照明是一个富有内涵的话题,它综合包含了视觉、心理和生理的效应。
“对于LED来说,由于大功率紫外LED目前并不形成成熟产品,LED照明中紫外光对皮肤有一定的损伤。”复旦大学光源与照明工程系副教授林燕丹说到,“LED是一个新光源的时代,我们一定要用好它,从这个角度上说,也只有真正掌握LED光谱的特性和光谱的可调,既充分考虑到光的辐射性,又考虑到光生物的安全性,以及人的视觉性的需要,才能达到一个更健康的LED应用的时代。”
  解决LED光害问题
行业在行动
  国际标准化组织很早就开始考虑对LED光辐射的安全要求进行规范。最早,LED产品的光辐射安全要求被纳入到IEC
60825-1标准中,按照激光产品的要求进行评价,但是LED毕竟和激光不一样,所以最后又被纳入非激光类产品标准IEC
62471中进行考核。
  为处理相关机关受理民众陈情广告看板、跑马灯、霓虹灯,以及LED光源闪烁与LED电子广告看板亮度过高,造成视觉干扰,影响驾驶者视线及行车安全等问题,近日,台湾环保署邀集内政部营建署及各县(市)政府召开光害防制法规检讨及说明会议。
  会议中建议营建署于“招牌广告及树立广告管理办法”检讨修订照明相关使用规定,并请县(市)政府评估推动于地方自治法规检讨增修订广告物闪烁式光源限制使用的管制规定,将广告物照明种类及方式纳入设置申请审核流程,以及对于新设LED组合式闪烁图案广告或附加于既设招牌广告及树立广告设置的合法性及管制作法,进行意见交换。
  台湾环保署表示,有关广告物闪烁式光源及亮度过高问题的改善,建议由各县(市)政府考量辖境内照明及商业活动需求型态,于地方自治法规中进一步检讨及增修订限制使用的管制规定,并于深夜时段关闭光源,应能收到实效。
  目前台北市、台中市、苗栗县于地方自治法规已订有闪烁式光源限制使用规定,相关内容及作法可供其他县(市)政府的处理参考,同时台北市政府亦研订“台北市光害防治管理自治条例”草案,完成后可提供其他县(市)政府参考,该署亦乐观其成。
  至于店家设置高亮度且刺眼的LED组合式闪烁图案广告,该署建议地方政府,若该店家属违法设置,可依据交通及建筑管理等相关法规处理。若该店家属合法建筑,但其设置的闪烁光源广告物有影响行车安全之虞,可将此设置情形提报各县(市)政府道安会报认定是否影响道路交通安全,并依据招牌广告及树立广告管理办法等法令加以处理。
  环保署呼吁设置广告物之业者,设置广告物之目的除了达到吸引行经路人或驾驶者目光外,亦应负起不影响他人生活及交通安全之社会责任。
LED产品必须符合光生物安全标准
目前在欧洲,法律法规要求LED光生物安全性进行程序复杂的评估,但实施强制性测定的国家却几乎没有。本部分Ledlie
Lyins 深入分析了辐射照度与亮度的测量,进而探讨了IEC62471的实施。
  IEC6的涵盖范围
  IEC6“灯具与灯具系统的光生物安全”标准,为发光波长范围在200nm-3000nm的非激光器光电源提供了光生物安全的评估基准,无论这些光源是否是以发光为主要目的。在这个标准中,为了彰显LED从激光标准IEC60825中剥离出来,而对LED进行了特别的介绍。
  选取8小时(一个工作日)的暴漏时间内。通过设定暴漏限量值(EL)对应的6中特指危害,来衡量光照对皮肤、眼镜前侧部分(角膜、结膜与晶体状)与视网膜的潜在伤害。标准没有考虑更长时间的辐照以及感光异常情况下的潜在伤害。
  照度的测量
  照度用以对皮肤和眼睛前侧的上海进行评估。照度定义为:入射到面元素的辐射能量与面积的比值,…
  在LED光生物安全性系列文章的第一和第二篇中,着重介绍了光辐射对人体的潜在危害、标准体系的演化及其应用,以及光源评估的具体细节。
  作为系列文章的第三篇,本文着重介绍IEC62471在LED灯具评估中的使用情况。虽然,为对人体光辐射暴露进行评估,IEC62471可被用在诸如欧盟人造光学辐射标准(AORD)范畴之中,但其首要用途却是:对以销售为目的的成品灯具,提供光生物安全性的评价体系框架。成品灯具的制造商有责任确保评估的执行,但在很多情况下他们往往习惯于减少自己的负担。
  显然,对每一个使用中的LED进行测量是不现实的,而且在很多情况下也不必要这么做。例如,低功率白色或彩色LED所发出的光很微弱,不会让人们去考虑其光生物安全性问题,然而,当LED光功率增大时,在某一个临界点,上述问题就需要得到关注。何时需要测量?
  第一种情况,对亮度低于l04cd/m2的光源,因为该亮度值对于视觉而言还不算不舒服,没有超越暴露限量值,所以IEC62471不要求进行详细的测量,但这仅适用于可见光范围内的白光和宽波段光源。
  亮度并没有完全考虑彩色LED或者UV以及IR波段的光辐射。虽然UV光源的亮度可能低于上述水平,但不可用此信息对潜在的UV伤害做出判断。实践中,此亮度临界值是相当低的,很多白光LED-甚至低功率LED都会高于它。
图1、对冷白光与暖白光荧光粉转化LED的蓝光权重辐照度与适光加权福照度。尽管适光积分类似,但蓝光积分却差异很大。
  对于白光光源亮度值高于上述临界值的情况,以及对于其他光源的情况,就应该在适当的距离(5001x或200mm,具体依赖于成品灯具的应用)进行光生物安全性方面的评估。
  通用照明(GLS)产品
通用照明(GLS)产品
  GLS光源定义为用于空间照亮的白光光源。就白光LED而言,主要考虑2种技术:荧光粉转化(PC)以及色彩混合。因为LED芯片的发光波段很狭窄,而LED荧光粉的发光波长范围也很有限,所以只需要考虑可见光范围的情况,而对UV和IR可以认为没有风险。
  实践中,唯一要考虑的危害是蓝光的视网膜伤害,这种情况较视网膜热伤害(暴露时间超过10秒)更突出。所以,无论对时荧光粉转化LED和全彩混合LED而言,需要关注的主要是蓝光LED。
  通过蓝光加权照度与光源照度的比较(图1)、借助对光源辐照度的测量来对亮度进行评估,可以很方便地衡量出GLS光源的蓝光危害。
  对于一给定的照度,蓝光危害权重函数区域中的发光越强,那么蓝光危害越大。突出的蓝光峰值会使光源偏蓝色,相关色温(CCT)就会越高。在5001x的测量距离下,只有具有非常高CCT(约高于10000K)的LED才会超出蓝光危害的风险等级(RG)免除限度,而光源一般都不会超出蓝光RG1的风险等级(定义见本系列文章之第一篇)。鉴于如此高色温的光源很少应用到固态照明领域,所以可以得出结论:GLS光源在5001x的评估距离下都不会构成任何危害。
表1、LED基非照明类光源的危害的最高值一览
表2、对蓝光危害的IEC62471分析与最差情况分析的比较
  就GLS而言,有两点需要指出。其一,就特定的光源,例如桌面台灯与房间射灯(此时5001x距离会超过实际情况很多),IEC62471对GLS的定义比较模糊,这就导致了实验室测量条件选择(GLS或非GLS)的矛盾。其二,对两种光输出相同、但唯有LED灯珠数量与驱动电流不同的GLS产品,IEC62471的风险评估结果还是没有差别…即便是在不同的5001x距离进行评估。如果二者用在不同的领域,上述结果倒可以讲得通,然而,在通常情况下,二者所标示的用途一样且可以互相替代,这进一步说明了5001x的评价条件并不是一个令人满意的参考值。
  非GLS产品
  非GLS归类囊括了所有其他类型的LED,即波长范围从UV到IR、以及非照明用途的白光LED。根据不同的应用领域,此类LED产品的光输出涉及范围宽广,小至功率非常小的指示灯,大至用于工业展示与显示的高功率LED。
  相比GLS光源的情况,这里对此类光源的分析更具体:在200mm的近距离,风险归类等级会难免提高,而且对单一产品还要考虑多重危害的情况。就IEC62471对LED基非GLS产品的风险分级,表l中列出了各种危害的最高值一览,其中并不包括没有纳入到分级体系中的对皮肤的热损伤。
  就基于辐照度的危害而言,若是LED阵列而非单颗LED的话,RG3也是可以达到的。另一方面,对基于辐亮度的危害来说,既然视场角(FOV)的测量一般只包括一个或者少数几颗LED,最高的风险分级依赖于单颗LED的光输出、而非LED阵列的集中效应。
  当前的蓝光LED技术已超过蓝光危害RG1之上的一个数量级,但RG2却要高出两个2个数量级。人们经常引用的事实是:即便太阳也只不过是一个RG2光源,因此蓝光RG3光源并不存在。而且,LED辐照亮度不足以产生对视网膜产生热伤害一此种情况通常只是由特定激光和弧光引起。
  基于LED供应商数据的分析
基于LED供应商数据的分析
  为了避免承担对LED成品灯具的光生物安全性评估所发生的成本和付出,一直以来,都是要求LED制造商提供所需的相关光生物安全信息,并将其转移到成品灯具所需。然而在IEC62471体系中,因成品灯具中会包括多发光点以及光学部件,对单颗LED的评估并不具备直接的可转移性,所以显然需采用其他办法。
  成品灯具的辐照度是难以预估的。然而,对于基于亮度危害的情况,就采用给定LED的任何成品灯具而言,可以借助对真实辐照强度的测量、以及辐照强度守恒定律来确定灯具的最大可能辐照强度。
TR62471-2中介绍了通过测量LED真实辐照强度(测量条件为200mm距离、1.7mrad视角)来评估蓝光危害的原理(主要考虑的是视网膜伤害)。测量结果被作为成品灯具的蓝光辐照强度,并作为与相应风险等级中的暴露极限值进行对比的依据。需要特别确认的是,厂商提供的数据需要对成品灯具的工作条件进行正确分析,这一点至关重要。
  在很多情况下,因为没有考虑生理辐照强度,上述评估流程会对危害进行高估,如表2所示,其中对IEC62471的分析和特定灯具的最劣情况分析进行对比。在前一种情况,对每一种风险等级(RG)依次考察,而测量时基于合适的FOV、并与RG暴露限值进行比较(结果归类到RG1);在后一种情况,对所假定的最差情况的辐照强度,并与每一个RG分类依次进行对比(结果归类到RG2)。
  类似的结果可在很多情况下发生,尤其是在对用于固态照明的大功率LED进行评估的时候。依据IECTR62471-2,蓝光RG2需要使用警告标签标注。这意味着,照明行业对决定如何实施安全标签一直面临着选择,要么接受最差情况评估并加以标注,要么拒绝,但很显然,最差情况分析与灯具使用中的真正的风险并没有关系。在等待可以接受的方案到来之前,上述评估方法通常会被中止执行。基于LED参数表的分析。
  在LED厂家未提供光生物安全性评估信息的情况下,有人也谋求采用估计的方法,其依据是LED的一系列参数值,根据发光波长是否在可见光区域,这些参数值通常包括光束发射角、总出光通量、光学强度(流明、坎德拉)或者辐照度数值(W,W/Sr)。
  对于给定的光束角和评估距离,LED所辐照的区域、总光通量或估计辐照度所需的光强便可以得到确定。为了对生理学辐照强度进行评估,需要知道所评估的RG所对应的光强和视场角(FOV)。对于光强没有直接表明的情况,可以由光通量和光束角来推算。对于白色或彩色LED,光学方面的数据通常是给出的,为了向辐照度数值进行转换,须首先确定转换参数(lm/W)。
  对于需要危害权重函数来进行评估的情况,如果不考虑危害权重就会导致过高的评估。失之于谨慎的好处,在此最恰当不过。再次需要强调的是,对于依据LED供应商所提供的数据来进行评估的情况,一定要确定对成品灯具的使用条件进行正确的分析。
  要是此分析方法得出存在高于免除的风险等级,那么就建议进行正确的测量。不用说,与此分析方法相关的不确定性必定很高。危害的测量距离
  对一个光源相关的光生物危害,针对其各种可能的应用情况来确定对应的危害距离信息,这个数据汇总的概念在IEC
TR62471-2中也得到了介绍。该方法包括:从最小距离对光源的评估、对视网膜伤害的200mm以外的距离的评估,以及确定出从光源到光照暴露减少至各个RG对应的水平的距离(在危害的情况超过RG免除等级的情况下)。
  对于基于辐照度的危害,尽管除了皮肤热伤害之外都需要1.4rd的FOV,但上述方法相对更直接些。虽然可以谨慎地运用照度的平方反比定律进行计算,但并不必要,原因是可以在采用一些列手段便利地获取不同距离的照度值,例如使用照度计来测量给定辐照度所对应的照度值。
  因为测量需要制定FOV,所以基于辐照强度的伤害更难把握。对光源照射角度小于FOV的情况,因伤害情况会随着测量距离与FOV涵盖面积的增大而成平方关系减轻,因此伤害距离可以推算出来。
  对于单颗LED出光角大于FOV的情况,初步近似的情况是:直到光源角度小于FOV的距离为止,生理亮度将保持为一个常数;对于LED阵列的情况,在多颗LED都落入FOV之内时,生理亮度并不会显著降低,对于这种情况,初步近似的情况是:直到整个整列的角度小于FOV为止,生理亮度将保持为一个常数(图2)。LED灯具的危害距离
  在尚未等到灯具标准发布之前,当前对LED灯具的光生物安全性的评估也是通过实施IEC62471来实现的的。为实现对LED厂家数据的转换,其评估实施需设定的条件是5001x的距离以及采用最劣分析法,但这并不尽人意。目前,IEC委员会的SC34A分支部门正着手解决这个问题,鉴于GLS应用中只需考虑白光LED,所以拟仅仅考虑危害距离的限制性版本、也即蓝光危害。
图2、在确定危害距离时各个蓝光RG所对应的光源区域。
  对蓝光危害而言,归类于风险免除或者RG1的光源适用于GLS应用,基于这个假定条件,无论是LED还是成品灯具,因其波长范围扩大到了300-780nm、涵盖了蓝光和适光区域,首先都应该在200mm的距离和l.lmrad的视角下进行量测。如果假定测量的是真实辐照亮度,那么上述方法可用于蓝光的RG1以及最劣分析法。
  当测量结果的蓝光辐照光强小于RG1暴露限值的时候,无论LED还是成品灯具都可被看做风险免除或者RG1级别。当超过RG1暴露限值时,需要依据蓝光加权亮度中相应的RG1暴露限值,通过作为辐照强度测量的辐照度的评估来确定RG1的危害距离。对给定的亮度与蓝光辐亮度比值,在获取RG1蓝光辐照度的水平上确定照度数值。
  对成品灯具,可以由照度计来确定获取照度值的距离:当距光源的距离大于上述距离时,适用于RG2,否则适用于RGl/免除。对LED而言,在参数表中就会有照度数值,那么成品灯具厂商就可由前面所述的方法、对评估中的特定灯具产品来确定RG1距离。为了避免对RG1距离做出过高评估,测量要在llmrad的视场角下进行,因此测量并不像看起来那么简单。
  将来的灯具标准如何界定RG1危害距离仍然在讨论之中,但相比便携灯具而言,对屋顶吊灯的应用中,即便较大的RG1距离也可以忽略不计。
  IECEE CB体系与产品的标示
IECEE CB体系与产品的标示
  尽管只有在欧洲才将IEC62471在法律的框架下进行实施,但因为IECEE
CB框架的实施以及对产品进行广泛的标注,所以IEC62471在世界范围内也有一定的知名度。
CB体系的基础是:IEC产品标准以及测量结果互相承认的原则,其设立是为了促进电子设备国际贸易的发展。简言之,即希望在B国销售产品的A国的厂家,只需提供在A国的实验室测量的CB(认证体系)数据即可。B国的官方CB承认A国出具的CB测量报告,并可用以颁布任何所需的认证标示。从2009年起,在IECEECB体系之LITE项目下,对LED照明灯具(GLS)产品要求进行强制性的IEC62471测量。
  在中国,强制性的CCC认证标示体系要求对灯具进行测量评估,而IECEE
CB的测量报告目前也可被接受。那么,根据此认证体系,对于在中国市场销售的LED照明灯具产品,IEC62471也可以认为是强制性的。
  另外,在很多国家也存在自愿的产品标示体系,厂家通过向消费者展示其对自己产品质量的信心来增强自己在市场上的地位。采用此类标示体系的示例包括英国的BSKite、德国的GS、ENEC标示以及韩国的KS体系,通过实施IEC62471,上述标准体系对光生物安全性的重视程度日益提高。
  IEC TC-76和CIE D6正在对IEC62471/CIE
S009进行修订,而对由ICNIRP所给出的对某些暴露限量值的调整(以及视网膜热伤害加权谱线的修正),出版的日期也尚未确定。IEC
TC-76也正在草拟IEC62471系列标准的2个附件,包括第四部分的有关测量方法的指导意见。同时,CIE
D6也组建了推进IEC62471实施额的工作小组。
  另外,欧洲委员会还要求SCENIHR(欧洲新兴及新鉴定健康风险科学委员会)审视人工光源在健康方面的特征,而出具报告还需要一段时间。
  尽管LED不会像激光那样存在很大的潜在危害,但鉴于其应用越来越广泛、指标越来越优良,对此类光源的潜在危害多做考虑是没有错的。同时,也应该意识到,IEC62471是基于通常的人类行为和本能的疲倦反应而建立起来的,所以要对这些方面的缺点做到心中有数,特别是对于好奇心强的儿童以及不当使用相关的潜在危险。
  蓝光辐射的慢性潜在伤害,可导致老化的黄斑变性以及视场中间区域的失明,虽然这一点得到很好的支持,但还需要进一步的研究数据。然而,在LED的强烈照射下,就紫光LED强烈照射会造成视网膜表皮损伤,也存在一些有争议的报告;同时,LED或许对儿童更有害,原因是在紫外光下,他们尚未发育成熟的晶状体不能为视网膜提供足够的保护。
  对于成品灯具厂商,虽然难免面对基于辐照度危害(不包括远离光源)的问题,但是可以通过设计、通过降低给定FOV下的光功率(适当改变LED之间的距离、用更多小功率LED取代单颗大功率LED以达到同样目的),从而达到改变生理辐照亮度的目的。
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