LED汽车前照灯光辐射安全研究[2]

　　3.2 LED汽车前照灯蓝光危害

　　3.2.1 LED汽车前照灯蓝光危害分级方法和使用限制

　　根据IEC 62471中提出的光辐射安全危害分级方法，可将LED汽车前照灯蓝光危害分为四个组别：豁免、低危险、中等危险、高危险，针对蓝光危害而言，在相应的评价位置上危险组别与对人眼造成蓝光危害所需最大曝幅时间的关系如表1所示。

　　表1 对人眼造成蓝光危害所需最大曝幅时间与危险组别的关系

　　从表1可知，对于RG3的高危险组别来说，0.25 s内就能对人眼产生蓝光危害，这在实际使用中是相当危险的，因此对于LED汽车前照灯来说，RG3高危险组别产品应被禁止使用以保护人员安全。

　　对于RG2的中等危险组别来说，一般人员在受到该组别蓝光辐照时会进行回避，但由于中等危险组别产生蓝光危害所需时间比较短、危险系数依然较高，在使用中应予以相应限制。

　　对于RG0和RG1组别来说，由于产生蓝光危害所需时间较长，除需长时间注视等特殊情况外，一般不会造成蓝光危害，因此无需限制使用。

　　3.2.2 LED汽车前照灯蓝光危害快速评价方法

　　为方便对LED汽车前照灯的蓝光危害进行测量和评价，需引入以下参数：

　　(1)照度阈值(threshold illuminance，Ethr)

　　照度的阈值，不考虑光源的 LB值，照度低于这个阈值的光源，不会引起tmax<100 s。

　　(2)光辐射的蓝光危害效能(blue light hazardefficacy of luminous radiation，KB，v)，光辐射的蓝光危害效能用 W/lm表达，其值为蓝光危害加权量与相应光度量的商，即

　　在上述两个重要参数中，照度阈值Ethr用于对RG1/RG2边界条件的判断，由于RG0和RG1的光源和灯具的使用不受限制，为了方便对蓝光危害进行快速评价，只需重点考虑如何判定被测物是在RG1或RG2即可;光辐射的蓝光危害效能KB，V用于建立蓝光危害加权量与光度参数的关系，简化被测样品光谱中蓝光成分的加权值与总光谱分布的关系，计算出Ethr，用于后续评价。

　　LED汽车前照灯蓝光危害的快速评价具体如下：

　　参考IEC/TR 62778《IEC 62471中关于蓝光对光源和灯具的危害评估的应用》提出的亮度守恒定律，即如果初级光源的亮度(或辐亮度)已知，那么它对应的蓝光危害值即为含有这些光源所有照明产品的上限值，因此初级光源的蓝光危害数据可以在芯片、上限值，因此初级光源的蓝光危害数据可以在芯片、蓝光危害信息传递到下一水平产品，如果光源在灯具内的工作条件与进行元件测量时的条件相似，不要求附加的测量。如果需要精确衡量灯具在使用了包括漫射透光罩等措施后减弱了的蓝光危害，可以通过附加测量进行验证，如果没有进行测量，初始光源的初始蓝光危害值即作为蓝光危害的最差估计。

　　如果在初始光源的亮度测量得到的LB 值在RG0(0 W/(m²sr)到100 W/(m²sr))或RG1(100 W/(m²sr)到10 000 W/(m²sr))区域。它不可能到 RG2，无需考虑光度系统的类型和应用距离，该数据可以传递到基于该初始光源的所有产品。

　　如果在初始光源的亮度测量得到的LB值在RG2(10 000 W/(m²sr )到4 000 000 W/(m²sr))，根据应用的情况，其最终产品可能在RG2内。这里就需要用到Ethr，只有当在观察位置的照度高于阈值 Ethr，才可能出现RG2的情况。

　　综上所述，对于LED汽车前照灯，可以通过测量前照灯中用到的LED器件或模块，如果它们属于RG0或者RG1，利用亮度守恒定律，那么整灯就无需再做测量，对于RG2的LED器件或模块，只需要测量出应用该种LED器件或模块对应的距离即可，只要使用距离大于阈值Ethr对应的距离就不会出现RG2的情况。

　　关于如何使用评价数据，在得到阈值Ethr对应的距离后，需要确认该距离在LED汽车前照灯实际使用中是否容易造成对相关人员的危害，同时综合考虑配光性能、眩光等要求，采取适用于LED汽车前照灯的蓝光危害控制措施。

　　3.2.3 LED汽车前照灯蓝光危害测量方法

　　LED汽车前照灯的光束窄，发光角度小，及给光谱辐照度和辐亮度的测量带来了新的挑战。

　　测量应在蓝光危害最大的方向进行，在不考虑光谱空间方向差异性的情况下，通常认为光强最大的方向为危害最大的方向。

　　对于辐亮度测量来说，由于发光面存在不均匀性，辐亮度最大值的测量应为真实辐亮度值，即测量时不能包括灯具表面阴影部分面积以免测量数据低于真实值。

　　对于辐照度测量来说，当近距离测量时应注意避免由于测量探头受光面照度不均匀带来的测量误差。

　　4 结语

　　测量 LED器件或模块的蓝光危害，并将其应用到LED前照灯蓝光危害的测量，这样可大大降低LED前照灯的测量成本，并将其蓝光危害降到最低，有利于促进LED前照灯的技术开发和产品推广。

编辑：Cedar