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LED蓝光的实验测试方法

蓝光究竟有多大危害,相信我们很多人都已经有所了解。相关行业人员也提出了各种各样的解决方案,今天,我们来简要地了解蓝光的评价方法和试验测试。

LED蓝光的会造成什么危害?

光源的蓝光危害可以用蓝光加权辐亮度、蓝光加权辐照度和曝辐时间来表征。根据光生物安全标准IEC62471和GB/T20145,光源的蓝光达到一定的剂量就会对视网膜产生危害。光源不同波长的光谱辐亮度与蓝光危害加权函数相乘,然后对波长积分,可得蓝光加权辐亮度。为了防止长期受到蓝光辐射而产生视网膜光化学损伤,蓝光加权辐亮度的曝辐限值需要满足如下条件:

(单位J·m-2·Sr-1)(t≤10^4 s)……(1)

其中LB为蓝光加权辐亮度(W·m-2·Sr-1),

Lλ为光谱辐亮度(W·m–2·Sr–1·nm–1),

B(λ)为蓝光危害加权函数,其取值情况如下表所示:

蓝光对人眼细胞层的危害

当眼睛注视光源的时间t≤10^4 s,LB与时间t的乘积不应该超过106J·m–2·Sr–1,这用于评估蓝光加权辐亮度很大的光源对于人眼视网膜的短时间照射所引起的危害。当眼睛长时间注视光源(t>10^4 s),限制LB≤100W·m–2·Sr–1,用于评估蓝光加权辐亮度较小的光源由于长时间照射所引起的视网膜伤害。
蓝光对视网膜的危害

视网膜受辐照面积会影响曝辐限值的计算。该面积可以和表观光源的对边角α联系起来。静止眼睛的视网膜能分辨的最小角度。

αmin=0.0017rad。当t>0.25s,由于人眼存在频率为几Hz的快速眼动,导致点光源的图像散布于视网膜上的一个区域,所形成的角度被定义为有效对边角αeff。当t>100s时,快速眼动使小光源在视网膜上的成像区域进一步增大。因此测量蓝光加权辐亮度时,当

t<100s,αeff=0.011rad;

t>10000s,αeff=0.1rad;

100 t≤100s。

表1为蓝光危害等级对应的蓝光加权辐亮度LB、辐照度EB、曝辐时间t和有效对边角αeff的阈值。


不同蓝光的危害阈值

LED蓝光的测试方法

如上所述,为了评估光源的蓝光危害,我们需要得到光源的辐亮度或辐照度。因此,我们首先用MK350 LED光谱仪测试LED光源的相对光谱功率分布,用成像亮度计(ProMetric ? Y 成像光度仪)得到LED光源的最大亮度,两者结合计算出LED光源的光谱辐亮度;然后,由蓝光危害加权函数计算不同光源的蓝光危害效率和蓝光加权辐亮度。实验流程如图1所示。


LED蓝光的评价方法和实验测试

按照上述试验方法通过光谱仪得到相对光谱功率分布,利用成像亮度计得到最大亮度,结合蓝光辐射的公式,最后我们可以计算出蓝光辐射的指标参数,指导我们的具体实践。

PM系列成像光度计示意图和分解图
 
PM系列成像光度计示意图和分解图

NO.1 ProMetric Y系列 成像光度计

ProMetric Y2 使用科学级 2 兆像素 (1600 x 1200) CCD 传感器,该传感器 经过热电制冷,可提供精确且可重复的12位测量结果。ProMetric Y16通过16 兆像素 (4896 x 3264) CCD 传感器,提供了更高的分辨率。

ProMetric Y29 通过 29 兆像素 (6576 x 4384) CCD 传感器,提供的分辨率甚至更高。ProMetric Y 结合了业界首创的 Smart Technology ? 创新技术:用于快速精确设置的 Smart Control ?:Smart Control 用于以电动方式调节镜头的焦距和孔径设定。

LED蓝光的评价方法和实验测试

ProMetric Y 主要特色和亮点:

经过制冷的高速高分辨率隔行 CCD;

PM-IP 成像光度计内置三刺激值 Y 滤光片,可提供精确光度测量结果;

PM-IR 成像辐射度计适用于红外线测量;

适用于各种焦距和孔径设定的多种镜头选择(带 Smart Calibration & trade)

与 TrueTest 自动化外观检测软件和 PM-KB 软件无缝集成;

新-多重曝光高动态范围模;

总结

LED蓝光的危害是日积月累且会导致严重后果的,而灯在我们的生活中又不可或缺。目前虽然没有一个硬性的标准,国家标准也只是划分了等级,也没有强制生产厂家必需生产出危害等级为0的LED产品。但是本着对消费者负责任的态度,我们在设计LED灯具的时候,要对控制蓝光付出极大的努力,深圳华耀光电已生产出新一代低蓝光的LED光源,提供健康照明解决方案,欢迎咨询。








 

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