如何界定LED安全性
隨著(zhù)單個(gè)LED芯片和多芯片LED陣列的輻射輸出功率不斷加強,越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注這是否也竟味著(zhù)對眼睛的傷害也越來(lái)越大。(注1) 當然,大多數的LED是完全安全且不會(huì )對肉眼產(chǎn)生任何傷害的。但是,也有許多人在盯著(zhù)前方汽車(chē)的剎車(chē)燈、或是太過(guò)靠近地賞玩會(huì )議免費禮品 - LED鑰匙圈時(shí),還是會(huì )被LED?;ㄑ?。近期在英國舉行的LED研習會(huì )上,提出了一系列光學(xué)設計技巧的Andrew Dennington,提出了警示:“最新一代的LED并不安全,高功率LED產(chǎn)品可能會(huì )傷害人的眼睛,”他提醒說(shuō)?!笆褂脮r(shí)請檢查產(chǎn)品是否符合相關(guān)標準?!迸cLED安全性隨之而來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題就是:LED到底是歸類(lèi)于激光還是燈具?無(wú)論歸于哪一類(lèi)都是既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn),就看LED怎么使用。
一、激光安全標準
那么,到底LED適用于目前的哪些標準呢?最重要的一個(gè)應該是由IEC(國際電工委員會(huì ))發(fā)布的IEC 60825-1,也就是歐洲采用的EN 60825-1。這個(gè)標準就是一般所知的激光安全標準,但極其重要的是它也覆蓋了LED(至少是目前),并將LED當作激光看待。直到現在也很少有人認識到有這樣一個(gè)法律規定(注2):根據60825-1,LED產(chǎn)品在歐洲銷(xiāo)售需要通過(guò)測試。不過(guò),隨著(zhù)LED性能的不斷提升,相關(guān)的認知也在加強。在美國,情況又有所不同。美國的激光產(chǎn)品要遵從聯(lián)邦法令21CFR 1040.10,若符合60825-1也是合格的,但LED不在此列。這是因為不管正確與否,美國認為所有的LED都是安全的!60825-1將AEL(可處理輻射極限)進(jìn)行了分級,這些級別用于表示激光或LED光線(xiàn)的危險度。1級是安全定義,大多數LED產(chǎn)品要么歸屬1級要么不必定級。LED和激光產(chǎn)品如果在運作、維護、服務(wù)及失效的所有條件下,發(fā)光度都沒(méi)有超出AEL 1級范圍,那么它們可以不受60825-1限制。60825-1標準一般被引用于產(chǎn)品自身,而不是封裝型LED或產(chǎn)品內的模塊。專(zhuān)家測試局的Lasermet測試工程師Robert Wells表示,對LED進(jìn)行另外的調焦或平行光學(xué)設計,將極大地改變單個(gè)LED的危險度,也有可能使最終成品定義在一個(gè)與LED完全不同的級別上。產(chǎn)品可以進(jìn)行自身宣示(也就是實(shí)驗室內進(jìn)行的測試)、或是由Lasermet、Laser Optical Engineering(英國另一家提供專(zhuān)家LED測試的專(zhuān)門(mén)測試室)等公司進(jìn)行適當的檢測。雖然無(wú)經(jīng)驗的測試員可能會(huì )制造極大的失誤,但也有可能在產(chǎn)品確實(shí)非常危險的情況下,將產(chǎn)品宣稱(chēng)為1級。在這方面沒(méi)有外部機構對產(chǎn)品進(jìn)行合法的強迫性測試。
二、將LED歸為燈具?
國際標準照明委員會(huì )將LED歸為燈具,定義為通常具有寬廣發(fā)散光束的延展性(而不是點(diǎn))光源。一般而言,CIE和IEC對待同一產(chǎn)品的方式(燈具或激光)會(huì )產(chǎn)生不同的結果。CIE內第6分部(光生物和光化學(xué))的技術(shù)委員會(huì )TC6-55,正在考慮使用不同的方式評定LED的光生物安全性。
三、有什么需要界定?
LED光源的光輸出功率確實(shí)很重要,但對光源的外部尺寸而不是光束直徑進(jìn)行測定,也是非常必要的?!爸匾氖窃谝暰W(wǎng)膜上的成像尺寸,因為圖像大小與功率強度成反比,”Robert Wells解釋說(shuō)?!拔覀儽仨殞庠吹耐獠砍叽邕M(jìn)行測量,并精確的計算出它該定位于何處?!边@可以通過(guò)包括建立光學(xué)系統模型、使用CCD成像器在內的各種方式進(jìn)行。光源分類(lèi)是以可以適度預見(jiàn)的最危險條件為基礎的,雖然這也有可能代表一個(gè)根本不可能發(fā)生的情況?!皩Υ蠖鄶礚ED產(chǎn)品而言,使用放大鏡觀(guān)察可能是最危險的一種情況,”Wells說(shuō)。
注1:LED會(huì )帶來(lái)什么樣的傷害?激光和LED會(huì )產(chǎn)生與發(fā)光體亮度成正比的熱能加熱效果,而這會(huì )導致視網(wǎng)膜組織受損。較短的波長(cháng)輻射會(huì )在視網(wǎng)膜內產(chǎn)生光化反應,改變細胞的化學(xué)成份。IEC 60825-1有400 和 600 nm的雙重限制(熱能和光化方面)。在低于400nm的較短波長(cháng)下,大量的UV光線(xiàn)都被角膜和/或晶狀體吸收,進(jìn)而會(huì )對其產(chǎn)生損傷。
注2:法律規定。歐洲,低壓指引要求在50 - 1000伏之間產(chǎn)品的產(chǎn)品需符合60825-1標準。
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