LED光生物安全讲座.ppt

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1、1,TV Rheinland/CCIC(Ningbo)Co.,Ltd,IEC/EN 62471 Photobiological Safety of Lamps and Lamp Systems灯和灯系统的光生物安全,Heiko Li 联系方式：电话：0574-87671566(分机294)邮箱：,2,灯和灯系统的光生物安全,3,灯和灯系统的光生物安全,光辐射安全性LED 产品的光生物安全问题光生物安全测试标准光生物安全测试,4,I.光生物辐射安全性,什么是“光生物辐射安全”？辐射（radiation）：电离辐射（Ionizing Radiation）和非电离辐射(Non-Ionizing Ra

2、diation),非电离辐射包括光学辐射和电磁波辐射世界卫生组织将辐射安全列为继水源、空气、噪音外的人类面临的四大环境安全问题之一,无线电,射线,5,I.光生物辐射安全性,6,I.光生物辐射安全-光辐射对眼睛的影响,不同波段的光辐射对人眼的作用区域不同，例如波长400nm1400nm的可见光波段对人眼的危害主要是视网膜光化学危害。,7,I.光生物辐射安全-眼睛光辐射危害,电弧强紫外辐射导致角膜炎或结膜炎,气候性滴状角膜病变,翼状胬肉,白内障,葡萄膜黑色素瘤,8,I.光生物辐射安全-光辐射对皮肤的影响,红斑,恶性黑素瘤,基底细胞癌,夏日海滩,杀菌灯,9,I.光生物辐射安全-光辐射对皮肤的影响,不

3、同波段的光辐射对皮肤的作用区域,10,灯和灯系统的光生物安全,II.LED产品的光辐射安全问题,11,LED技术的发展,12,白光LED 技术,大功率LED 支架,13,白光LED技术,相干光,非相干光,14,LED 产品的应用,泛光灯,工作灯,手电筒,交通灯,室内照明,植物照明,户外显示屏,15,LED技术的发展,LED芯片功率提高芯片注入电流增大多芯片集成技术发展二次光学元件应用光子晶体等新技术应用成本降低，走向普及,多芯片集成技术,二次光学元件,大功率LED,16,有害LED产品实例,LED户外手电筒,根据IEC 62471，该LED手电筒超出Exempt(豁免级)的辐射限值,17,大功

4、率LED,大功率LED：30W,根据IEC 62471，该大功率白光LED器件超出免除类的安全标准值，会对人眼造成蓝光危害,18,牙科照明用LED专用场合,19,灯和灯系统的光生物安全,III.光辐射安全标准的发展,20,III.国际光辐射安全标准的发展,国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）发布非相干光源和激光束的光生物安全方 面的指导方针和声明,国际照明委员会（CIE）制定CIE S 009/E:2002灯与灯系统的光生物安全性标准,国际电工委员会（IEC）制定IEC 60825激光（LED)产品的 光辐射安全标准,21,LED光辐射安全测试标准发展,22,III.国际光辐射安全标准的发

5、展,国际非电离辐射防护委员会ICNIRP和国际照明委员会CIE针对紫外线、可见光及红外辐射,规定了人体的安全有效曝辐射限值。国际照明委员会CIE于2002年发布了灯与灯系统的光生物安全标准CIE S009/E:2002“Photobiological safety of lamps and lamp systems”，国际电工委员会IEC全文引用了CIE S009/E:2002，作为国际标准IEC62471-2006；并建议各国工业界采纳。,Photobiological Safety of Lamps and Lamp SystemsPart2:Guidance on manufacturi

6、ng requirements relating to non-laser optical radiation safety,23,III.国际光辐射安全标准的发展,近几年，LED的光辐射安全尤为关注；尤其LED蓝光对人眼视网膜的光化学损伤。从1993年开始，LED与激光产品一样纳入IEC60825-1标准中执行；2007年改版后的IEC60825-1标准剔除了LED产品。目前则完全纳入IEC62471标准。欧盟已经将LED产品的光辐射安全列入了CE强制性认证范围。从2009年9月1日开始，欧盟开始执行生态设计指令，将节能灯等普通照明灯（非定向性发光）的光辐射（紫外）安全纳入EUP要求(EC/

7、244/2009)；并要求执行EN62471-2008标准（等同IEC62471-2006）。,24,我国光辐射安全标准与检测技术的发展,光辐射安全的国家标准GB/T 20145-2006“灯与灯系统的光生物安全”于2004年制订完成；并于2006年正式发布。该标准等同于IEC62471-2006国际标准。事实上，在照明和其它电器产品的安全标准中，已经涉及光辐射安全的有关规定；如金卤灯灯具、家用电器、卤素灯中的紫外线灯的标准IEC60598-1（GB7000.1）、IEC60335-2-27(GB/T4343.2)以及IEC 60432-3（GB14196.2）等等；光辐射安全是强制性的要求。

8、,25,我国光辐射安全标准与检测技术的发展,光生物的辐射安全评估与普通产品的性能测量有较大的差别。执行IEC62471辐射安全标准，仅仅对产品的辐射量进行测量是远远不够的；必须了解各种应用条件下的光生物辐射安全要求、精确测量产品的有效曝辐射值以及安全等级的合理判断；尤其LED产品的辐射安全等级评估会面临更多的挑战,26,灯和灯系统的光生物安全,IV.光生物安全测试,27,IV.光生物安全测试,IEC62471 光生物安全测试系统,12m,28,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,波长范围：200nm1500nm（范围可扩大至3000nm）波长精度：0.2nm辐射几何结构：模拟人

9、眼的光学结构成像辐射计：科学级，16位，带致冷，1600*1200像素瞬态响应：2us视场：1.0mrad110mrad测试距离：100mm12m功能：光谱辐照度分布测量光谱辐亮度分布测量空间辐亮度分布测量瞬态性能测量表观光源的测定光辐射安全的分析光辐射安全等级分类,29,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,LED产品主要评估“视网膜蓝光危害”、“视网膜热危害”等等参数。光辐射危害性与表观光源的位置和大小、脉冲、辐射持续时间、有效辐照度和有效辐亮度等有关。,30,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,该系统按照IEC62471国际标准要求，对光辐射产品要进行六方面

10、危害性的评估，根据危害性程度分成四个安全等级。儿童玩具、照明等产品应符合无危害（Exempt）等级。,皮肤热危害,皮肤和眼睛光化学紫外危害,眼睛红外辐射危害,IEC 62471,眼睛近紫外危害,视网膜热危害,视网膜蓝光光化学危害,低危害,中等危害,高度危害,Exempt group,Risk 1,Risk 2,Risk 3,无危害,1,2,3,4,31,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,辐照度测量模型：,32,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,辐亮度测量模型：探测器孔径7mm,测试光谱波长范围300700nm,测试距离500lux位置(普通照明)或 200m

11、m(普通照明以外),33,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,蓝光危害的测量：为防止蓝光造成视网膜光化学损害，光源的光谱辐亮度与蓝光危害函数B()加权积分后的能量，也就是蓝光加权辐亮度LB不能超过下面限值：,其中：,若加权辐亮度LB超过100，则最大允许照射时间 tmax:,：光谱辐亮度,单位为,：蓝光危害加权函数,：波长带宽，单位为nm,S,34,I.光生物辐射安全-光辐射对眼睛的影响,视网膜蓝光危害和热危害的加权函数 和,35,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,视网膜热危害曝辐值计算：,其中：,：光谱辐亮度,单位为,：热危害加权函数,：波长带宽，单位为nm

12、,t：持续观察时间，单位为s,：光源的对边角，单位为rad,36,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,视网膜热危害曝辐值近红外弱视觉刺激：,其中：,：光谱辐亮度,单位为,：热危害加权函数,：波长带宽，单位为nm,t：持续观察时间，单位为s,：光源的对边角，单位为rad,微弱视觉刺激定义：最大亮度（对边角为11mrad圆形视场上的平均值）低于 的视觉刺激。,37,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,表 5.4 对皮肤表面和角膜的曝辐限值：,38,IEC62471对LED产品的光辐射安全测试与评估,表 5.5 对视网膜的曝辐限值：,39,IEC62471对LED产品

13、的光辐射安全测试与评估,表 6.1 连续辐射灯各危害类的发射限值：,40,光生物安全测试,应用范围：对各种灯和灯系统，包括各种灯具的光生物安全测试包括LED但不包括激光评估的波长范围200nm-3000nm-LED灯具-Energy Saving Lamp-气体放电灯：汞灯，钠灯，金卤灯等-白炽灯-荧光灯 其他包括：IEC/EN 60335-2-27，IEC/EN 60335-2-59涉及产品，汽车用灯具等。,41,光生物安全测试,不同光源的危害分类：卤钨灯：UV荧光灯：UV金卤灯:UV,UVALED:蓝光,UVA,TV Rheinland/CCIC(Ningbo)Co.,Ltd 光生物安全实验室通过IECEE 授权认可，颁发光生物安全测试报告和证书，在国际上被广泛认可。,42,Thank You联系方式：电话：0574-87671566(分机294)邮箱：,