LED照明產(chǎn)品藍(lán)光危害的測(cè)試與分析

李 俊，徐洪海，張 璟，楊藝偉

（紹興市上虞區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，浙江 紹興 312300）

目前，LED照明產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，但是，在滿足人們生活需求的同時(shí)，LED照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害對(duì)視網(wǎng)膜的傷害就是主要原因。目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)對(duì)LED照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害予以了足夠的重視。劉婕等人獲得了色溫在低于6 226.85℃（6 500 K）以下的光源，只要亮度不超過(guò)100 kcd/m2就是藍(lán)光安全的結(jié)論[1]。趙介軍等人對(duì)LED燈進(jìn)行了藍(lán)光危害的實(shí)驗(yàn)研究，分析了藍(lán)光危害產(chǎn)生的原因和可能對(duì)人體造成的傷害[2]。為了讓企業(yè)和廣大消費(fèi)者了解LED照明產(chǎn)品藍(lán)光危害的真實(shí)情況，我們對(duì)不同LED照明產(chǎn)品的光學(xué)特性進(jìn)行了測(cè)試與評(píng)估，得到了不同類型的LED照明產(chǎn)品光學(xué)特性產(chǎn)生藍(lán)光危害的影響情況，加深了消費(fèi)者對(duì)藍(lán)光危害的認(rèn)知程度。

1 LED藍(lán)光危害的評(píng)估方法

LED照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害波長(zhǎng)主要集中在400～500 nm的藍(lán)光波段之間，長(zhǎng)期注視光源會(huì)引起視網(wǎng)膜的損傷。國(guó)際電工委針對(duì)LED照明藍(lán)光危害專門(mén)制定了IEC/TR 62778標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的判斷，確定不同類型的LED照明產(chǎn)品藍(lán)光危害限值。根據(jù)GB/T 20145中的規(guī)定要求，藍(lán)光危害通過(guò)藍(lán)光加權(quán)輻亮度、藍(lán)光加權(quán)輻照度和曝輻時(shí)間來(lái)評(píng)定，光源的光譜輻亮度與藍(lán)光危害函數(shù)B（λ）加權(quán)積分后的藍(lán)光加權(quán)輻亮度LB應(yīng)滿足下列限值要求：

式（1）中：Lλ（λ，t）為光譜輻亮度，W/m2/sr/nm；B（λ）為藍(lán)光危害加權(quán)函數(shù)；Δλ為波長(zhǎng)帶寬，nm；t為輻射持續(xù)時(shí)間，s。

為了防止視網(wǎng)膜受到傷害，則最大允許的照射時(shí)間tmax應(yīng)該滿足下面的公式：式（2）中：tmax為最大允許的照射時(shí)間，s；LB為藍(lán)光危害加權(quán)輻亮度。

2 不同產(chǎn)品的光度特性產(chǎn)生藍(lán)光危害的影響

我們采用光生物安全測(cè)試系統(tǒng)（OST-500）分別對(duì)LED照明產(chǎn)品的色溫、亮度、加權(quán)輻亮度進(jìn)行測(cè)試分析，得到了3種LED照明產(chǎn)品產(chǎn)生的藍(lán)光危害影響分析。我們對(duì)6種不同類型的LED燈具分別進(jìn)行了藍(lán)光危害測(cè)試，測(cè)試距離和視場(chǎng)角都一致，為200 mm和11 mrad，最終獲得了這6種LED燈具的藍(lán)光危害情況。從測(cè)試結(jié)果可以看出，這6種LED燈具類型危害等級(jí)都為RG0，即不會(huì)對(duì)人體造成視網(wǎng)膜藍(lán)光危害。我們進(jìn)一步分析了這6種LED燈具色溫、亮度和藍(lán)光加權(quán)輻亮度之間的關(guān)系，圖1為不同LED燈具在6種色溫下產(chǎn)生的亮度及藍(lán)光加權(quán)輻亮度的分布曲線。

圖1 不同LED燈具的色溫、亮度及藍(lán)光加權(quán)輻亮度曲線

圖1中，曲線①為不同色溫對(duì)應(yīng)的藍(lán)光加權(quán)輻亮度值，而曲線②為不同色溫對(duì)應(yīng)的亮度值。根據(jù)圖1可以看出，隨著色溫的增加，藍(lán)光加權(quán)輻亮度值出現(xiàn)逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。

盡管以上6款LED燈具的藍(lán)光危害為RG0，但暴露時(shí)間超過(guò)了最大允許照射時(shí)間，仍然會(huì)對(duì)人體視網(wǎng)膜產(chǎn)生影響。因此，我們對(duì)6款LED燈具在不同色溫下的最大允許照射時(shí)間進(jìn)行了分析，如圖2所示。

圖2 不同LED燈具的色溫與最大允許照射時(shí)間曲線

圖2為6款不同色溫的LED燈具所對(duì)應(yīng)的最大允許照射時(shí)間曲線。通過(guò)曲線可以看出，每一款LED燈具在相應(yīng)的色溫下都有一個(gè)最大的允許時(shí)間限值，并且隨著色溫的提高，最大允許照射時(shí)間有明顯的降低趨勢(shì)，即人體的視網(wǎng)膜應(yīng)該盡量避免長(zhǎng)時(shí)間在高色溫的環(huán)境光下工作和學(xué)習(xí)。

3 結(jié)論

本文主要通過(guò)對(duì)6款LED燈具進(jìn)行藍(lán)光危害測(cè)試分析，獲得了6款LED燈具的色溫、亮度及藍(lán)光加權(quán)輻亮度值，通過(guò)對(duì)這些光學(xué)特性進(jìn)行分析得出以下結(jié)論：①這6款LED燈具為室內(nèi)燈具，滿足藍(lán)光危害限值要求，不會(huì)對(duì)人體視網(wǎng)膜產(chǎn)生危害；②這6款LED燈具隨著色溫的增加，其藍(lán)光加權(quán)輻亮度值逐漸增大；③這6款LED燈具隨著色溫的提高，其最大允許照射時(shí)間逐漸減少。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉婕，莊曉波，要華，等.光源藍(lán)光危害的測(cè)試與評(píng)估［J］.照明工程學(xué)報(bào)，2013，24（S1）：45-50.

［2］趙介軍，喬波，過(guò)峰.LED藍(lán)光危害研究［J］.照明工程學(xué)報(bào)，2015，26（1）：84-87.