1.概述

LED的藍光危害一直頗受爭議，且一度成為LED照明產品推廣應用的限制性問題，影響了市場的消費信心。IEC 60598-1"Luminaires-Part 1: General requirements and tests"在第八版修訂過程中，重點提出LED燈具藍光危害的標識要求。該標準是對燈具的基本要求，被全球大多數guo jia和地區所引用，我國與之相對應的為強制性標準GB 7000.1。此標準的修改和發布預示著藍光危害的分類標識將可能成為LED燈具的強制性要求。因此，LED光源和燈具制造商有必要以相關標準為依據，采取有效的檢測手段，做好產品藍光危害的測量和評估。

2. LED藍光危害的分級及標識要求

2.1相關標準

LED藍光危害的測量評價標準主要有IEC/TR 62778以及IEC62471、IEC 62471-2等，IEC 60598-1采用的是IEC/TR 62778 "Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires"。IEC/TR 62778是在IEC 62471的基礎上，對光源及燈具的藍光危害的測量評估作了簡化。考慮到LED產業鏈較長，且從LED芯片到LED燈具，即從產業上游到下游，產品的種類越來越豐富，為減輕測試負擔，IEC/TR 62778推薦了LED藍光危害從光源向燈具傳遞的評價方法。

2.2 LED 藍光危害的分級

IEC 62471標準中將光生物分為4個等級，從RG0到RG3危險等級逐級提高，其中，RG0和RG1被認為一般應用是的。

IEC/TR 62778經過分析認為一般的白光光源為RG3的可能性很小，同時為實現危害等級從光源到燈具的傳遞，重新定義為以下3個等級。

其中，“Ethr for RG2”適用于藍光危害加權輻亮度有可能超過RG1限值或者輻亮度不可測的情況，Ethr為RG1和RG2邊界的照度值，用于確定危害限制距離dmin，一般燈具應在此距離以外使用。

2.3 LED 燈具的標識要求

標準IEC 60598-1 edition 8規定，如果燈具中安裝了IEC/TR 62778中的RG0或RG1光源，或者燈具在實際應用條件下被評定為RG0或RG1，則沒有附加的標識要求。但兒童用可移式燈具和電源插座安裝的夜燈，其光源的危害級別不可超過RG1。對于其他一體化LED燈具、可移式燈具和固定燈具，IEC 60598-1有不同的標識要求。對于在200mm以及0.011rd的測量條件下超過RG1的可移式燈具需要標識“不要直視光源”的警示語。而對于固定式燈具，燈具應按照IEC/TR 62778評估其小使用距離dmin以及燈具RG1/RG2邊界，當dmin大于200mm，標識該小使用距離。

3. LED藍光危害的測量和評價

標準IEC 62471及IEC/TR 62471-2測量和評價單個光源或燈具的輻射危害，不同的是，IEC/TR 62778強調將光源的藍光危害信息傳遞給燈具，主要測量光源，也可用于直接測量燈具，其測量評價過程如圖1所示。

如果光源廠商能夠提供光源的亮度、輻亮度和Ethr(通過光譜測量獲得)，則燈具廠商可根據光源廠商所提供的數據按照圖1的流程對燈具進行分級，必要時進行燈具的照度測量。此處照度測量需要根據燈具的光強分布信息先確定燈具的光強方向。如果光源的危害信息不可知，則燈具廠商需要測量燈具的亮度、光譜等信息來對燈具的危害等級進行分類。

3.1 LED藍光危害的測量要點

LED藍光危害考察的是藍光輻射在視網膜上產生的光化學損傷。在實際應用中，人們可能會從不同的角度觀察光源或燈具發光面上的不同區域。因此，為滿足各種應用情況，IEC 62471規定，藍光危害應根據發光面亮度區域在輻射強度方向上的曝輻值(加權輻照度以及加權輻亮度)進行等級分類。

IEC/TR 62778主要規定了光源與燈具之間藍光危害的傳遞，相比較于IEC 62471，其對測量位置的要求更加嚴格，多次強調亮度測量應在光源或燈具的亮度區域的輻射強度方向上測量，且燈具的小使用距離dmin需要在燈具發光強度方向上測量。

實際應用中，光源發光面的亮度及空間各方向的光強一般并不均勻，以圖3所示的LED陣列為例，芯片上的亮度較高，芯片之間的間隙亮度較低。因此，LED發光面上的亮度區域的確定十分關鍵。如果定位不準確，將對亮度及輻亮度的測量以及危害的分類帶來極大的影響。但受LED本身特性的影響，其發光面上的亮度區域以及輻射強度方向的準確定位具有一定的難度。

3.2 LED藍光危害的亮度及輻亮度測量

如果采用瞄點式亮度計測量，曝輻位置較難準確定位，且一般普通瞄點式亮度計難以準確做到標準規定的0.011rd視場角。因此，對于LED藍光危害的亮度和輻亮度測量來說，成像亮度計是比較理想的測量設備，如圖2所示，成像亮度計具有以下優勢：

1)通過一次測量將被測對象的表觀光源成像至CCD上，其自帶的專業軟件可自動、準確判斷成像區域內亮度的位置;

2)測量視場角(紅色圓圈的范圍)可利用軟件方便設置，如圖3所示，軟件自動計算選定視場角內的平均亮度/輻亮度，并按照標準要求對藍光危害進行分級。

相比于一般普通成像亮度計，圖2所示設備采用高精度TE-coolingLED照明致冷CCD作為探測器，可將CCD的工作溫度恒溫至5℃，大幅減小測量的暗噪聲，提高了亮度/輻亮度的測量準確度，尤其適用于精度要求較高的藍光危害測量。

3.3 LED藍光危害的光譜測量

光源或燈具的光譜是計算藍光危害量值的重要參數。根據標準規定，對于某一光源，可以通過光譜測量計算其藍光危害效能系數KB,V，公式如下：

KB,V的獲取，能夠方便地實現亮度L和藍光危害加權輻亮度LB、以及照度E和藍光危害加權輻照度EB的轉換。標準中所述的RG1和RG2邊界處的照度限值Ethr也由此計算而來。

光譜測量的波長范圍應覆蓋藍光危害的敏感區域，即300nm-700nm;考慮到絕大多數LED產品不存在紫外光譜，可見光波段的光譜儀也可用于LED產品的藍光危害測量。

3.4 LED光源及燈具藍光危害測量的綜合解決方案

圖5所示為光源和燈具藍光危害的綜合測試系統，系統集成了圖3所示的高精度成像亮度計以及高精度光譜輻射計，可準確實現光源和燈具的危害加權輻亮度、亮度、危害加權輻照度、照度、光譜、KB,V與Ethr等參數的測量。

系統利用高精度成像亮度計準確尋找光源或燈具發光面上的亮度區域，其獨具的五維位置調節系統，可進行上下、左右、前后移動，并可以繞其垂直軸和水平軸轉動。在高精度成像亮度計固定的情況下，能夠方便地定位LED產品發光面上亮度區域的輻射強度方向，準確度高，可靠性好。

1)LED光源的測量

光源被安裝在五維位置調節系統上，在確定亮度及輻亮度的曝輻位置后，系統可將光源依次對準測量設備，并測試獲得光源的亮度、輻亮度、以及光譜數據，自動計算藍光危害加權輻亮度LB以及Ethr，并按照圖1所示的流程對光源進行藍光危害的分類。