如何界定LED安全性
隨著單個LED芯片和多芯片LED陣列的輻射輸出功率不斷加強,越來越多的人開始關注這是否也竟味著對眼睛的傷害也越來越大。(注1) 當然,大多數的LED是完全安全且不會對肉眼產生任何傷害的。但是,也有許多人在盯著前方汽車的剎車燈、或是太過靠近地賞玩會議免費禮品 - LED鑰匙圈時,還是會被LED眩花眼。近期在英國舉行的LED研習會上,提出了一系列光學設計技巧的Andrew Dennington,提出了警示:“最新一代的LED并不安全,高功率LED產品可能會傷害人的眼睛,”他提醒說。“使用時請檢查產品是否符合相關標準。”與LED安全性隨之而來的另一個問題就是:LED到底是歸類于激光還是燈具?無論歸于哪一類都是既有優點又有缺點,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?最重要的一個應該是由IEC(國際電工委員會)發布的IEC 60825-1,也就是歐洲采用的EN 60825-1。這個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法律規定(注2):根據60825-1,LED產品在歐洲銷售需要通過測試。不過,隨著LED性能的不斷提升,相關的認知也在加強。在美國,情況又有所不同。美國的激光產品要遵從聯邦法令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)進行了分級,這些級別用于表示激光或LED光線的危險度。1級是安全定義,大多數LED產品要么歸屬1級要么不必定級。LED和激光產品如果在運作、維護、服務及失效的所有條件下,發光度都沒有超出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品自身,而不是封裝型LED或產品內的模塊。專家測試局的Lasermet測試工程師Robert Wells表示,對LED進行另外的調焦或平行光學設計,將極大地改變單個LED的危險度,也有可能使最終成品定義在一個與LED完全不同的級別上。產品可以進行自身宣示(也就是實驗室內進行的測試)、或是由Lasermet、Laser Optical Engineering(英國另一家提供專家LED測試的專門測試室)等公司進行適當的檢測。雖然無經驗的測試員可能會制造極大的失誤,但也有可能在產品確實非常危險的情況下,將產品宣稱為1級。在這方面沒有外部機構對產品進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將LED歸為燈具,定義為通常具有寬廣發散光束的延展性(而不是點)光源。一般而言,CIE和IEC對待同一產品的方式(燈具或激光)會產生不同的結果。CIE內第6分部(光生物和光化學)的技術委員會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很重要,但對光源的外部尺寸而不是光束直徑進行測定,也是非常必要的。“重要的是在視網膜上的成像尺寸,因為圖像大小與功率強度成反比,”Robert Wells解釋說。“我們必須對光源的外部尺寸進行測量,并精確的計算出它該定位于何處。”這可以通過包括建立光學系統模型、使用CCD成像器在內的各種方式進行。光源分類是以可以適度預見的最危險條件為基礎的,雖然這也有可能代表一個根本不可能發生的情況。“對大多數LED產品而言,使用放大鏡觀察可能是最危險的一種情況,”Wells說。
注1:LED會帶來什么樣的傷害?激光和LED會產生與發光體亮度成正比的熱能加熱效果,而這會導致視網膜組織受損。較短的波長輻射會在視網膜內產生光化反應,改變細胞的化學成份。IEC 60825-1有400 和 600 nm的雙重限制(熱能和光化方面)。在低于400nm的較短波長下,大量的UV光線都被角膜和/或晶狀體吸收,進而會對其產生損傷。
注2:法律規定。歐洲,低壓指引要求在50 - 1000伏之間產品的產品需符合60825-1標準。
評論