TÜV Rheinland/CCIC (Ningbo) Co., LtdIEC/EN 62471 Photobiological Safety of Lamps and Lamp Systems灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全Heiko Li 联系方式：联系方式： ：：0574-87671566 (分机分机294) 邮箱：邮箱：1 灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全2 灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全l 为什么要进行光生物安全测试？为什么要进行光生物安全测试？l 光是怎么对人体产生辐射危害的？光是怎么对人体产生辐射危害的？l LED产品如何产生光辐射危害？产品如何产生光辐射危害？l 光生物测试如何选型？光生物测试如何选型？3 灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全I.光辐射安全性光辐射安全性II.LED 产品的光生物安全问题产品的光生物安全问题III.光生物安全测试标准光生物安全测试标准IV.光生物安全测试光生物安全测试4 I. 光生物辐射安全性光生物辐射安全性§什么是什么是“光生物辐射安全光生物辐射安全”？？§辐射（辐射（radiation）：电离辐射（）：电离辐射（Ionizing Radiation）和非电离辐射）和非电离辐射(Non-Ionizing Radiation), 非电离辐射包括非电离辐射包括光学辐射光学辐射和和电磁波辐射电磁波辐射§世界卫生组织将辐射安全列为继水源、空气、噪音外的人类面临的四大环境安世界卫生组织将辐射安全列为继水源、空气、噪音外的人类面临的四大环境安全问题之一全问题之一无线电无线电射线射线5 I. 光生物辐射安全性光生物辐射安全性光谱波长范围光谱波长范围Eye 眼睛眼睛Skin皮肤皮肤UV-C:180-280nmPhoto keratitis 光致角膜炎光致角膜炎Erythematic 晒黑晒黑Accelerated skin ageing 加速皮肤老化加速皮肤老化,皱纹皱纹UV-B:280-315nmPigment darkening 色素黑化色素黑化 Photosensitive reaction 光敏反应光敏反应Skin burn 皮肤灼伤皮肤灼伤UV-A:315-400nmphotochemical光化学白内障光化学白内障Visible:400-780nmPhotochemical & thermal retinal injury 视网膜光化学和热损伤视网膜光化学和热损伤Infra-red A:780nm-1400nmCataract, retinal burn 白内障白内障, 视网膜灼伤视网膜灼伤Infra-red B:1,4um-3,0umAqueous flare, cataract corneal burn 白内障白内障, 角膜灼伤角膜灼伤Infra-red C:3,0um-1mmCorneal burn only 角膜灼伤角膜灼伤6 I. 光生物辐射安全光生物辐射安全--光辐射对眼睛的影响光辐射对眼睛的影响不同波段的光辐射对人眼的作用区域不同，例如波长不同波段的光辐射对人眼的作用区域不同，例如波长400nm~1400nm的可见光波段对人眼的危害主要是视网膜光化学危害。
的可见光波段对人眼的危害主要是视网膜光化学危害7 I. 光生物辐射安全光生物辐射安全 -- 眼睛光辐射危害眼睛光辐射危害电弧强紫外辐射导致电弧强紫外辐射导致角膜炎或结膜炎角膜炎或结膜炎气候性滴状角膜病变气候性滴状角膜病变翼状胬肉翼状胬肉白内障白内障葡萄膜黑色素瘤葡萄膜黑色素瘤8 I. 光生物辐射安全光生物辐射安全--光辐射对皮肤的影响光辐射对皮肤的影响红斑红斑恶性黑素瘤恶性黑素瘤基底细胞癌基底细胞癌夏日海滩夏日海滩杀菌灯杀菌灯9 I. 光生物辐射安全光生物辐射安全--光辐射对皮肤的影响光辐射对皮肤的影响不同波段的光辐射对皮肤的作用区域不同波段的光辐射对皮肤的作用区域10 灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全II. LED产品的光辐射安全问题产品的光辐射安全问题11 LED技术的发展技术的发展时间时间发展进程发展进程1962年年红光红光LED（（GaAs+LaF3YbEr））1973年年黄绿色黄绿色LED （（GaP + ZnO））1975年年黄色黄色LED（（GaAsP））1978年年高亮度高亮度LED（（GaAlAs））1993年年蓝光蓝光LED（（InGaN））1996年年白光白光LED（蓝光（蓝光LED（（InGaN））+ YAG 荧光粉）荧光粉）2002年年白光白光LED（（UV LED (InGaN) + 三色荧光粉）三色荧光粉）12 白光白光LED 技术技术透镜晶片保护硅胶金线铜柱支架大功率LED 支架13 白光白光LED技术技术相干光相干光非相干光非相干光14 LED 产品的应用产品的应用泛光灯泛光灯工作灯工作灯手电筒手电筒交通灯交通灯室内照明室内照明植物照明植物照明户外显示屏户外显示屏15 LED技术的发展技术的发展§LED芯片功率提高芯片功率提高§芯片注入电流增大芯片注入电流增大§多芯片集成技术发展多芯片集成技术发展§二次光学元件应用二次光学元件应用§光子晶体等新技术应用光子晶体等新技术应用§成本降低，走向普及成本降低，走向普及多芯片集成技术多芯片集成技术二次光学元件二次光学元件大功率大功率LED16 有害有害LED产品实例产品实例LED户外手电筒户外手电筒根据根据IEC 62471，该，该LED手电筒超出手电筒超出Exempt(豁豁免级免级)的辐射限值的辐射限值17 大功率大功率LED大功率大功率LED：： 30W根据根据IEC 62471，该大功率白光，该大功率白光LED器器件超出免除类的安全标准值，件超出免除类的安全标准值，会对人眼造成蓝光危害会对人眼造成蓝光危害 18 牙科照明用牙科照明用LED—专用场合专用场合安全等级 LB[W/m2sr] EL[W/m2sr]免除类7580100一类286001 x 104二类 296004 x 10619 灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全III. 光辐射安全标准的发展光辐射安全标准的发展20 III. 国际光辐射安全标准的发展国际光辐射安全标准的发展 国际非电离辐射防护委员会（国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）） 发布非相干光源和激光束的光生物安全方发布非相干光源和激光束的光生物安全方 面的指导方针和声明面的指导方针和声明国际照明委员会（国际照明委员会（CIE）） 制定制定CIE S 009/E:2002——灯与灯系统的光灯与灯系统的光生物安全性标准生物安全性标准国际电工委员会（国际电工委员会（IEC）） 制定制定IEC 60825—激光（激光（LED)产品的产品的 光辐射安全标准光辐射安全标准21 III. 国际光辐射安全标准的发展国际光辐射安全标准的发展1993年年IEC60825-1:1993将将LED列入该标准范围列入该标准范围1997年年IEC60825-1:1993+A1:1997对对LED做了明确的要求做了明确的要求2001年年IEC60825-1:1993+A1:1997+A2:2001补充版本补充版本2002年年国国际际照照明明委委员员会会制制定定了了非非激激光光的的光光安安全全标标准准CIES009/E:2002，，标准中包括标准中包括LED产品产品2006年年非激光的光辐射安全非激光的光辐射安全IEC62471:2006的发布的发布2007年年激光产品的激光产品的IEC60825-1第二版发布，明确排除第二版发布，明确排除LED产品产品2008年年IEC/TC76会会议议上上，，决决定定将将所所有有LED产产品品的的光光辐辐射射安安全全纳纳入入IEC62471标准标准2009年年IEC62471-1开始修订开始修订8月月，，IEC/TR62471-2：：2009正正式式发发布布，，对对非非激激光光光光学学辐辐射射安安全全性产品提出了制造要求性产品提出了制造要求22 III. 国际光辐射安全标准的发展国际光辐射安全标准的发展§近几年，近几年，LED的光辐射安全尤为关注；尤其的光辐射安全尤为关注；尤其LED蓝光对人眼视网膜的光化学损伤。
从蓝光对人眼视网膜的光化学损伤从1993年开始，年开始，LED与激光产品一样纳入与激光产品一样纳入IEC60825-1标准中执行；标准中执行；2007年改版后的年改版后的IEC60825-1标标准剔除了准剔除了LED产品目前则完全纳入产品目前则完全纳入IEC62471标准欧盟已经将标准欧盟已经将LED产品的光辐射安全列产品的光辐射安全列入了入了CE强制性认证范围强制性认证范围§从从2009年年9月月1日开始，欧盟开始执行生态设计指令，将节能灯等普通照明灯（非定向性发日开始，欧盟开始执行生态设计指令，将节能灯等普通照明灯（非定向性发光）的光辐射（紫外）安全纳入光）的光辐射（紫外）安全纳入EUP要求要求(EC/244/2009)；并要求执行；并要求执行EN62471-2008标准标准（等同（等同IEC62471-2006）23 IEC/EN62471灯和灯系统的光生物安全标准灯和灯系统的光生物安全标准适用范围：适用范围：对各种灯和灯系统，包括灯具的光生物安全予以指导，覆盖波长范围在对各种灯和灯系统，包括灯具的光生物安全予以指导，覆盖波长范围在200-3000nm的所有非相干宽带光源，激光除外，对曝辐限值，参考技术和分级计划的所有非相干宽带光源，激光除外，对曝辐限值，参考技术和分级计划进行明确规定。
进行明确规定Photobiological Safety of Lamps and Lamp SystemsPart2: Guidance on manufacturing requirements relating to non-laser optical radiation safety24 我国光辐射安全标准与检测技术的发展我国光辐射安全标准与检测技术的发展§光辐射安全的国家标准光辐射安全的国家标准GB/T 20145-2006“灯与灯系统的光生物安全灯与灯系统的光生物安全” 于于2004年制订完成；并于年制订完成；并于2006年正式发布该标准等同于年正式发布该标准等同于IEC62471-2006国际标准国际标准§事实上，在照明和其它电器产品的安全标准中，已经涉及光辐射安全的有事实上，在照明和其它电器产品的安全标准中，已经涉及光辐射安全的有关规定；如金卤灯灯具、家用电器、卤素灯中的紫外线灯的标准关规定；如金卤灯灯具、家用电器、卤素灯中的紫外线灯的标准IEC60598-1（）、（）、IEC60335-2-27(GB/T4343.2) 以及以及IEC 60432-3（）等（）等等；光辐射安全是强制性的要求。
等；光辐射安全是强制性的要求25 我国光辐射安全标准与检测技术的发展我国光辐射安全标准与检测技术的发展§光生物的辐射安全评估与普通产品的性能测量有较大的差别执行光生物的辐射安全评估与普通产品的性能测量有较大的差别执行IEC62471辐射安全标准，仅仅对产品的辐射量进行测量是远远不够的；辐射安全标准，仅仅对产品的辐射量进行测量是远远不够的；必须了解各种应用条件下的光生物辐射安全要求、精确测量产品的有效必须了解各种应用条件下的光生物辐射安全要求、精确测量产品的有效曝辐射值以及安全等级的合理判断；尤其曝辐射值以及安全等级的合理判断；尤其LED产品的辐射安全等级评估产品的辐射安全等级评估会面临更多的挑战会面临更多的挑战26 灯和灯系统的光生物安全灯和灯系统的光生物安全IV. 光生物安全测试光生物安全测试27 IV. 光生物安全测试光生物安全测试12m TÜV Rheinland/CCIC (Ningbo) Co., Ltd 光生物安全实验室光生物安全实验室 通过通过IECEE 授权认可，颁发光生物安全测试报告和证书，在国际上被广泛认可授权认可，颁发光生物安全测试报告和证书，在国际上被广泛认可。
28 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估§波长范围：波长范围：200nm~1500nm（范围可扩大至（范围可扩大至3000nm））§波长精度：波长精度：§辐射几何结构：模拟人眼的光学结构辐射几何结构：模拟人眼的光学结构§成像辐射计：科学级，成像辐射计：科学级，16位，带致冷，位，带致冷，1600*1200像素像素§瞬态响应：瞬态响应：2us§视场：视场：1.0mrad~110mrad§测试距离：测试距离：100mm~12m功能：功能：§光谱辐照度分布测量光谱辐照度分布测量§光谱辐亮度分布测量光谱辐亮度分布测量§空间辐亮度分布测量空间辐亮度分布测量§瞬态性能测量瞬态性能测量§表观光源的测定表观光源的测定§光辐射安全的分析光辐射安全的分析§光辐射安全等级分类光辐射安全等级分类29 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估§辐照度定义：辐照度定义： 投射到一平表面上的辐射通量密度，表示表面被照明程度的量投射到一平表面上的辐射通量密度，表示表面被照明程度的量单位单位: W/m2§辐亮度定义：辐亮度定义： 表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于给定方表面一点处的面元在给定方向上的辐射强度除以该面元在垂直于给定方向平面上的正投影面积向平面上的正投影面积 单位单位: cd/m230 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估§LED产品主要评估产品主要评估“视网膜蓝光危害视网膜蓝光危害”、、“视网膜热危害视网膜热危害”等等参数。
等等参数§光辐射危害性与表观光源的位置和大小、脉冲、辐射持续时间、有效辐照度和光辐射危害性与表观光源的位置和大小、脉冲、辐射持续时间、有效辐照度和有效辐亮度等有关有效辐亮度等有关扫描特性扫描特性表观光源表观光源脉冲波形脉冲波形分析计算分析计算有效辐亮度有效辐亮度有效辐照度有效辐照度31 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估§该系统按照该系统按照IEC62471国际标准要求，对光辐射产品要进行六国际标准要求，对光辐射产品要进行六方面危害性的评估，根据危害性程度分成四个安全等级儿方面危害性的评估，根据危害性程度分成四个安全等级儿童玩具、照明等产品应符合无危害（童玩具、照明等产品应符合无危害（Exempt）等级皮肤热危害皮肤热危害皮肤和眼睛皮肤和眼睛光化学紫外光化学紫外危害危害眼睛红外辐眼睛红外辐射危害射危害IEC 62471眼睛近紫外眼睛近紫外危害危害视网膜热危视网膜热危害害视网膜蓝光视网膜蓝光光化学危害光化学危害低危害低危害中等危害中等危害高度危害高度危害Exempt groupRisk 1Risk 2Risk 3无危害无危害123432 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估辐照度测量模型：辐照度测量模型：33 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估辐亮度测量模型：探测器孔径辐亮度测量模型：探测器孔径7mm, 测试光谱波长范围测试光谱波长范围300~700nm, 测试距离测试距离500lux位置位置(普通照明普通照明) 或或 200mm (普通照明以外普通照明以外)34 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估蓝光危害的测量：为防止蓝光造成视网膜光化学损害，光源的光谱辐亮度与蓝光危蓝光危害的测量：为防止蓝光造成视网膜光化学损害，光源的光谱辐亮度与蓝光危害函数害函数B(λ)加权积分后的能量，加权积分后的能量， 也就是蓝光加权辐亮度也就是蓝光加权辐亮度LB不能超过下面限值：不能超过下面限值：其中：其中：若加权辐亮度若加权辐亮度LB超过超过100 ，则最大允许照射时间，则最大允许照射时间 tmax:：光谱辐亮度：光谱辐亮度, 单位为单位为：蓝光危害加权函数：蓝光危害加权函数：波长带宽，单位为：波长带宽，单位为nmS35 I. 光生物辐射安全光生物辐射安全--光辐射对眼睛的影响光辐射对眼睛的影响视网膜蓝光危害和热危害的加权函数视网膜蓝光危害和热危害的加权函数 和和36 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估视网膜热危害曝辐值计算：视网膜热危害曝辐值计算：其中：其中：：光谱辐亮度：光谱辐亮度, 单位为单位为：热危害加权函数：热危害加权函数：波长带宽，单位为：波长带宽，单位为nmt ：持续观察时间，单位为：持续观察时间，单位为s：光源的对边角，单位为：光源的对边角，单位为rad37 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估视网膜热危害曝辐值视网膜热危害曝辐值—近红外弱视觉刺激：近红外弱视觉刺激：其中：其中：：光谱辐亮度：光谱辐亮度, 单位为单位为：热危害加权函数：热危害加权函数：波长带宽，单位为：波长带宽，单位为nmt ：持续观察时间，单位为：持续观察时间，单位为s：光源的对边角，单位为：光源的对边角，单位为rad微弱视觉刺激定义：微弱视觉刺激定义：最大亮度（对边角为最大亮度（对边角为11mrad圆形视场上的平均值）低于圆形视场上的平均值）低于 的视觉刺激。
的视觉刺激38 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估恒曝辐的加权辐照度对时间的曝辐限值恒曝辐的加权辐照度对时间的曝辐限值39 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估表表 5.4 对皮肤表面和角膜的曝辐限值：对皮肤表面和角膜的曝辐限值： 40 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估恒曝辐的加权辐亮度对时间的曝辐限值恒曝辐的加权辐亮度对时间的曝辐限值41 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估表表 5.5 对视网膜的曝辐限值：对视网膜的曝辐限值： 42 IEC62471对对LED产品的光辐射安全测试与评估产品的光辐射安全测试与评估表表 6.1 连续辐射灯各危害类的发射限值：连续辐射灯各危害类的发射限值： 43 光生物安全测试光生物安全测试应用范围：应用范围： §对各种灯和灯系统，对各种灯和灯系统， 包括各种灯具的光生物安全测试包括各种灯具的光生物安全测试§包括包括LED但不包括激光但不包括激光§评估的波长范围评估的波长范围200nm-3000nm - LED灯具灯具 - Energy Saving Lamp - 气体放电灯：汞灯，钠灯，金卤灯等气体放电灯：汞灯，钠灯，金卤灯等 - 白炽灯白炽灯 - 荧光灯荧光灯 其他包括：其他包括： IEC/EN 60335-2-27，，IEC/EN 60335-2-59涉及产品，汽车用灯具等。
涉及产品，汽车用灯具等44 IEC/TR 62471-2非激光类光辐射安全制造导则非激光类光辐射安全制造导则§适用范围：适用范围：1.指导制造商如何正确评估和使用光辐射安全指导制造商如何正确评估和使用光辐射安全2.光生物安全的合理配置光生物安全的合理配置3.光生物安全的产品标识光生物安全的产品标识4.该技术报告不适用于某些专业用途的仪器设备，如皮肤晒黑设备，眼科医学仪该技术报告不适用于某些专业用途的仪器设备，如皮肤晒黑设备，眼科医学仪器，其他医用或美容仪器设备，这些特殊用途设备需要参照其所对应的相关标器，其他医用或美容仪器设备，这些特殊用途设备需要参照其所对应的相关标准进行评估考核准进行评估考核§指导制造商如何正确评估和使用光辐射安全：指导制造商如何正确评估和使用光辐射安全：1.光源光源/LED的厂商指导导则：测量评估的条件和环境，用户信息的提供的厂商指导导则：测量评估的条件和环境，用户信息的提供2.灯具制造商指导导则：普通照明灯具，灯具制造商指导导则：普通照明灯具， 特殊用途灯具，危害距离确认特殊用途灯具，危害距离确认3.标示信息标示信息4.其他相关信息其他相关信息45 IEC/TR 62471-2非激光类光辐射安全制造导则非激光类光辐射安全制造导则46 IEC/TR 62471-2非激光类光辐射安全制造导则非激光类光辐射安全制造导则47 IEC/TR 62471-2非激光类光辐射安全制造导则非激光类光辐射安全制造导则48 光生物测试如何选型？光生物测试如何选型？测试选型依据：测试选型依据：§LED颗粒的型号，色温，颗粒的型号，色温， 厂家等厂家等§LED灯功率，灯功率， 电流电流§LED颗粒的排列情况，密度等颗粒的排列情况，密度等§透镜等二次光学元件透镜等二次光学元件§使用场合使用场合49 Thank You联系方式：联系方式： ：：0574-87671566 (分机分机294) 邮箱：邮箱：50 。