淺述照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害

許松琪

上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司 上海 200233

隨著社會的發(fā)展科技的進(jìn)步，人們對于健康越來越關(guān)注，生活中各種照明產(chǎn)品滿足我們?nèi)粘Ｐ枨蟮耐瑫r(shí)，對人產(chǎn)生的光生物輻射安全問題也逐漸暴露出來。兒童近視、青光眼、視弱、白內(nèi)障、肥胖、失眠、脫發(fā)、糖尿性視網(wǎng)膜病病變等問題，都與生活照明中的“光”有密切關(guān)系。LED照明產(chǎn)品以其節(jié)能、環(huán)保、壽命長等特點(diǎn)得以迅速發(fā)展，在照明產(chǎn)品中比重逐年增加。隨著LED照明產(chǎn)品在各種領(lǐng)域應(yīng)用推廣，LED照明產(chǎn)品的藍(lán)光危害以及對視網(wǎng)膜的傷害逐漸引起人們的廣泛重視。伴隨著LED產(chǎn)品研究進(jìn)展，很多國家都出臺了其安全標(biāo)準(zhǔn)，國際標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)制定，2006年我國也同樣出臺了光生物安全的國標(biāo)。

伴隨著國內(nèi)對藍(lán)光危害的認(rèn)識加深，國內(nèi)很多研究學(xué)者都對其進(jìn)行了研究。劉婕通過對色溫研究，發(fā)現(xiàn)只要光源亮度低于100kcd/m2以下，環(huán)境就處于藍(lán)光安全。趙介軍分析了LED燈的藍(lán)光危害，討論了藍(lán)光危害的起因和對人體的潛在危害。為了讓大眾更好的了解藍(lán)光危害，本文對藍(lán)光危害的概念，以及藍(lán)光危害的檢測方法和檢測過程中存在的不足之處進(jìn)行了討論。

1 藍(lán)光危害的概念

“藍(lán)光危害”是一種光生物安全相關(guān)的問題[1-4]。光輻射危害是指波長在200-3000nm范圍內(nèi)的光輻射對人引起非可逆性病變。人體的皮膚、視網(wǎng)膜等部位容易受到藍(lán)光危害?！八{(lán)光危害”是指當(dāng)人眼沒有任何保護(hù)措施直接暴露在波長為400-500nm的輻射條件下?lián)p傷視網(wǎng)膜的可能性。“藍(lán)光危害”是指當(dāng)人的眼睛受到波長400-500nm的輻射照射后，造成視網(wǎng)膜損傷的可能。應(yīng)當(dāng)說明的是藍(lán)光危害指的是造成視網(wǎng)膜損傷的一種可能性，并不是說藍(lán)光一定就會造成視網(wǎng)膜損失[5]。實(shí)際上，藍(lán)光危害是不是會造成損傷以及造成損傷的程度，和藍(lán)光強(qiáng)度、時(shí)間等都有很大關(guān)系。

廣義的藍(lán)光危害一般還包括非視覺生物效應(yīng)。主要是指人類視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞會將輻射信號傳送到人體大腦中調(diào)節(jié)生物鐘的部位，從而會造成人類生理規(guī)律和其他效應(yīng)的變動。藍(lán)光中心波長在450nm左右，正好可以降低人分泌激素降低黑色素。這就有可能造成人的失眠，影響人的免疫體制。我們之所以重視藍(lán)光危害，主要是因?yàn)槟壳拔覀兤毡椴捎玫陌坠釲ED，其發(fā)光原理是利用藍(lán)色LED新品去激發(fā)熒光粉，從而產(chǎn)生白光的方法來完成的。隨著我們生活中LED產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，藍(lán)光危害對人的潛在威脅也就越來越大。

2 藍(lán)光危害測評的最新標(biāo)準(zhǔn)及方法

2.1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

IEC/TR62778以及IEC62471、IEC62471-2等標(biāo)準(zhǔn)是目前測評LED藍(lán)光危害的主要標(biāo)準(zhǔn)。其中IEC/TR62778測評標(biāo)準(zhǔn)是通過對IEC62471測評標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡化測評流程得來的。因?yàn)長ED照明產(chǎn)品具有產(chǎn)業(yè)鏈長、種類繁多等特點(diǎn)，為了方便測試，IEC/TR62778提出了將LED藍(lán)光危害評價(jià)從光源向燈具轉(zhuǎn)變的思路。

2.2 LED藍(lán)光危害分級

IEC62471將光生物安全劃分為4個(gè)級別，級別從RG0到RG3，隨級別升高危險(xiǎn)程度也逐漸提高，其中，我們一般認(rèn)為RG0和RG1級屬于安全級。RG0UNLIMITED安全級別，是指安裝該類型LED燈具，在任何距離下，安全等級不超過RG0；RG1

UNLIMITED安全級別是指安裝該類型LED燈具，在任何距離下，安全等級不超過RG1；EthrforRG2中Ethr是RG1RG2的邊界值，由RG1輻照度限值EB(1W/m2)計(jì)算得出。

2.3 LED藍(lán)光危害的測量和評價(jià)

IEC62471及IEC/TR62471-2標(biāo)準(zhǔn)中都給出了具體的測量以及評價(jià)照明產(chǎn)品的藍(lán)光的輻射危害的流程，不同是IEC/TR62778標(biāo)準(zhǔn)將重點(diǎn)關(guān)注燈源將藍(lán)光危害信息傳給燈具，既可以選擇測量光源的方法，也能夠選擇測量燈具的方法，

在有具體的光源的亮度、輻亮度和Ethr（通過光譜測量獲得）的條件下，則可以按照圖1的測評流程對照明產(chǎn)品進(jìn)行安全分級。如果不清楚具體的光源的危害信息，則可以通過測量照明產(chǎn)品的亮度、光譜等具體信息來對燈具的危害等級進(jìn)行分類。

2.4 LED藍(lán)光危害的測量要點(diǎn)

LED藍(lán)光危害是指人體的視網(wǎng)膜因?yàn)樗{(lán)光輻射而造成的光化學(xué)損傷。在具體生活環(huán)境中，人們觀察光源的角度有很多種，并且觀察的發(fā)光面也不同，因此，為了滿足實(shí)驗(yàn)各種條件的可能性，IEC62471指出，藍(lán)光危害應(yīng)該以發(fā)光面的最大亮區(qū)或最強(qiáng)輻射方向的加權(quán)輻照度進(jìn)行分級。

IEC/TR62778相比較于IEC62471標(biāo)準(zhǔn)要求測量光亮度時(shí)應(yīng)該在燈具最大發(fā)光強(qiáng)度的方向且最小安全距離以內(nèi)。但是在具體的生活環(huán)境中，光源發(fā)光面的亮度及空間各方向的光強(qiáng)都是不同的，很難做到準(zhǔn)確定位，這將會對測量結(jié)果帶來很大的影響。

2.5 LED藍(lán)光危害的亮度及輻亮度測量

LED藍(lán)光危害的亮度及輻亮度測量一般選用成像亮度計(jì)進(jìn)行測量：

（1）可以一次成像，自動分析判斷最大亮度區(qū)域位置。

（2）便于設(shè)置測量視場角，并能夠通過計(jì)算機(jī)自動選定視場角內(nèi)的平均亮度/輻亮度，并可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對藍(lán)光危害自動進(jìn)行分級。

2.6 LED藍(lán)光危害的光譜測量

一般選用光譜儀對光源的光譜進(jìn)行測量。通過測試得到輻亮度和光譜具體值后，通過公式計(jì)算得出光譜輻亮度，然后進(jìn)行藍(lán)光加權(quán)算出藍(lán)光加權(quán)輻亮度，并最終劃分出藍(lán)光危害等級。

3 藍(lán)光危害測量方法的不足及改進(jìn)措施

由上可知，為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對藍(lán)光危害的測量過程制定了具體的限制條件，但是這種測量方式更加適用于實(shí)驗(yàn)室測量，對生活環(huán)境中藍(lán)光危害的測量具有一定的局限性?，F(xiàn)實(shí)生活環(huán)境多數(shù)情況下，并不能嚴(yán)格滿足藍(lán)光危害的測量方法中要求的標(biāo)準(zhǔn)。這就對我們對藍(lán)光危害的測量提出了現(xiàn)實(shí)問題。

（1）在多組多光源存在的條件下，藍(lán)光危害的不能通過簡單的平方反比定律來推算。

（2）對于發(fā)光不均勻的燈具，容易過大估計(jì)非最大輻亮度方向上的數(shù)值；

（3）在實(shí)際環(huán)境中，有些光源會存在背景光源，這容易對計(jì)算藍(lán)光危害加權(quán)輻亮度的結(jié)果造成影響。

現(xiàn)行測評標(biāo)準(zhǔn)是以“燈”為核心，對某一光源進(jìn)行測量和評價(jià)，進(jìn)而制導(dǎo)光源的使用，這種測評方法具有一定局限性。我們可以選擇以“光”為核心，而不是僅僅只對某一燈具進(jìn)行測評，選擇以光環(huán)境整體作為對象進(jìn)行測評，以便完成對環(huán)境中任意位置進(jìn)行藍(lán)光危害的測評。

（1）現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)是針對普通人群制定的安全規(guī)范，但是一些兒童、老人的特殊場合并不具備制導(dǎo)作用，所以有必要針對特定環(huán)境制定不同標(biāo)準(zhǔn)。尤其對于一些特殊情況下藍(lán)光的潛在危害，必須制定根據(jù)實(shí)際情況決定安全標(biāo)準(zhǔn)。

（2）光化學(xué)危害取決于劑量，如果只是單純考慮輻射強(qiáng)度是不準(zhǔn)確的，應(yīng)該對具體的輻射時(shí)間，受輻射人群等具體分析。不同人群對藍(lán)光危害的反應(yīng)程度也有所不同，所以藍(lán)光危害的檢測標(biāo)準(zhǔn)必須充分考慮人的因素。

（3）雖然現(xiàn)行的光度學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)可以評價(jià)絕大部分照明的視覺功能。但是，與光生物效應(yīng)相關(guān)的測評辦法以及對人體產(chǎn)生的危害還需要下一步的研究分析。

（4）現(xiàn)有的藍(lán)光危害主要集中在照明產(chǎn)品方面的研究，但是實(shí)際情況，我們使用的電腦、手機(jī)正成為藍(lán)光危害的主要輻射源。我們應(yīng)該在不同行業(yè)、不同產(chǎn)品制定相應(yīng)的藍(lán)光危害標(biāo)準(zhǔn)，且制定相應(yīng)的檢測方法。標(biāo)準(zhǔn)要做到更有針對性，針對行業(yè)也針對人群，要做的不同行業(yè)不同人群不同對待。

4 結(jié)語

本文對藍(lán)光危害的概念及藍(lán)光危害的計(jì)算和測量方法進(jìn)行了探討，指出現(xiàn)行的對燈具進(jìn)行藍(lán)光危害等級測評的標(biāo)準(zhǔn)具有不足之處，不能反應(yīng)真實(shí)光環(huán)境中確定位置的藍(lán)光危害，基于以上原因本文提出了基于實(shí)際光環(huán)境的藍(lán)光危害檢測方法的具體改進(jìn)措施。我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，藍(lán)光危害的檢測關(guān)系到人們的生活健康，勢在必行。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中仍有一些不足，需要我們結(jié)合實(shí)際環(huán)境提出進(jìn)一步解決方案。