GB/T34075-2017
普通照明用LED产品光辐射安全测量方法
MeasuringmethodsofopticalradiationsafetyforLEDgenerallightingservice
- 中国标准分类号（CCS）L51
- 国际标准分类号（ICS）31.260
- 实施日期2018-02-01
- 文件格式PDF
- 文本页数14页
- 文件大小1.16M
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普通照明用LED产品光辐射安全测量方法
国家标准 GB/T34075一2017 普通照明用LED产品光辐射 安全测量方法 MeasurimgmethodsofoptiealradiatiosafetyforLED generallightingserviee 2017-07-31发布 2018-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T34075一2017 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 测量条件 4 5 测量方法 参考文献 图 视网膜蓝光危害光谱加权函数 人射孔径位于光学透镜上 2 图 孔径光阔位于光学透镜之前 图 孔径光闹位于光学透镜之后 图 200mm测量距离 图 IED光源辐亮度分布示例 测量、评估流程 图 图 辐照度测量装置原理图 8 图 确定安全距离的示意图 10 9 表！危险类别所对应的视场角
GB/34075一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由机械工业联合会提出
本标准由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC284)归口
本标准起草单位:杭州浙大三色仪器有限公司、北京光电技术研究所、电子科技集团第十一研 究所,浙江三色光电技术有限公司济宁半导体及显示产品质量监督检验中心,中山市古镇镇生产力促 进中心 本标准主要起草人:乔波、王建平、吴爱平、戚燕、孙殿中、宋鹏、贾丽芳、牟同升、杨国政
GB/34075一2017 普通照明用LED产品光辐射 安全测量方法 范围 本标准规定了普通照明用LED产品(以下简称LED产品)光辐射安全测量方法,包括测量的条件、 要求及方法
本标准适用于主要发射波长为可见光(380nm一780nm)的各类普通照明用LED产品
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T20145一2006灯和灯系统的光生物安全性 GB/T30117.2灯和灯系统的光生物安全第2部分;非激光光辐射安全相关制造要求指南 GB/T34034普通照明用LED产品光辐射安全要求 s/T11395-2009半导体照明术语 IEc/TR62778应用IEc62471评估光源和灯具的蓝光危害(ApplicationofIEc62471forthe assessmentofbluelighthazardtolightsourcesandluminaires) 术语和定义 GB/T201452006,GB/T30117.2,GB/T34034、S/Tl1395一2009,IEC/TR62778界定的术语 和定义适用于本文件
测量条件 4.1通用要求 4.1.1环境要求 LED产品的测量应当在产品规定的条件下进行
如果无规定条件,那么测量条件应当符合如下 条件 温度:25C士3C; 相对湿度;不超过65% 环境光照;照度应小于0.5lx; -环境表面反射比:应小于10%
4.1.2供电要求 LED产品应工作在稳定的电流或电压下,并与产品额定值的偏差不大于0.2%
GB/T34075一2017 4.1.3安全防护 LED产品可能发射强的蓝光辐射,在测量期间对操作者造成光辐射危害
由于在得到测量结果之 前,其真实的光辐射危害程度是未知的
因此,操作者应做好防护措施,避免近距离、长时间直视被测量 光源,尤其是避免通过光学系统直接观察测量目标
在测量过程中,操作者应离开暗室的测量区域 4.2测量设备要求 4.2.1光谱测量设备 用于LED产品光辐射安全测量的光谱辐射分析仪,光谱响应范围应覆盖光生物危害的作用光谱范 围,至少覆盖300nm一700nm
光谱辐射分析仪的杂散光应小于0.3%
对于不同危险类别的LED产品,其可达发射值可能相差5个数量级
因此,光谱辐射分析仪应具 有足够宽的动态响应范围,线性度应优于0.3% 光谐辐射分析仪的光谱响应函数(狭缝函数)应符合等腰三角形函数
对于每一波长逐步测量方 式,采样波长间隔应与光谱辐射分析仪的光谱响应带宽相同,或是它的1/N(N为整数)
在300nm~ 600nm波长范围,仪器的光谱响应带宽不应大于5nm;600 -700nm范围,不应大于10nm
若光 nm~ 谱牺射分析仪的光谐响应函数偏离等腰三角形函数,则应采用更小的带宽和采样间隔
光谱辐射分析仪的波长精度会明显影响光生物作用的加权有效辐射量，其被长精度;在380nm~ 600nm 范围应不低于0,3nm;其他波长应不低于0,.5 nm 4.2.2辐亮度测量设备 辐亮度测量用的光学部件(光学镜头、探测器、光纤等)的光谱透射、响应范围应至少覆盖300" nm一 700nm
通常,辐亮度测量采用成像装置将LED产品的光辐射成像到探测器上,探测器可以是经过图1所 示的视网膜危害作用光谱修正的宽带探测器或带漫射接收器的光谱辐射分析仪
若采用未作光谱修正 的宽带探测器(或CCD成像仪)，则辐亮度值需通过其他方法(如采用光谱辐射度法确定相应的光谱校 正系数)进行修正
辐亮度测量设备其他要求 测量设备的测量接收角应该与辐射危险类别相对应的接收角(如表1)一致,测量接收角偏差 不大于3%; 人射孔径应与5.1.3规定一致,偏差应不大于3%; 对于在不同距离测量时,测量设备的接收角和人射孔径应保持不变，最大接收角和人射孔径 的变化不应超过2% 测量设备的人射孔径位置应该标出,方便确定测量距离，位置精度应不低于1mm 4.2.3辐照度测量设备 当表观光源的对向角小于危险等级分类对应的视场角时,可以采用小光源辐照度方法 辐照度测量设备通常由辐照度接收器和光谱辐射分析仪组成辐照度接收器和光谱辐射分析仪的 光谐响应范围至少覆盖300nm~700nm n;辐照度测量的接收孔径应与5.1.3规定一致;辐照度接收器 至少在规定的测量视场角范围应具有余弦响应
4.2.4校准光源 光辐射安全测量用的校准(辐照度或辐亮度)光源应满足下列要求
GB/34075一2017 光谱范围至少覆盖300nm 700nm,在该范围的光谱分布应该是连续、平滑分布; -辐照度或辐亮度值应该与危险类别所对应的发射限值相接近 在测量设备的接收(人射)孔径上,光束的不均匀度应不低于5%; 亮度校准光源的亮度不均匀度应小于5%,并充满辐射亮度计的测量视场 -发光的不稳定度应小于0.5%
使用校准光源时,发射光的方向使用范围应与计量校准时的状态一致
测量仪器应定期进行定标,当每次测量装置如镜头、探测器、接收光纤)变动时,应重新定标
测量方法 5.1测量要求 5.1.1作用光谱加权函数 LED产品的光辐射安全的危险类别,是通过测量与相应危害类型光谱函数加权的辐照度和辐亮度 来确定的,图1所示是视网膜蓝光危害光谱加权函数
1x10' 1×10 1X10-" 萤 1X10" 1X10 300 500 700 400 600 波长/nm 图1视网膜蓝光危害光谱加权函数 视网膜蓝光危害光谱加权函数的数据见GB/T34034
辐照度和辐亮度测量设备的光谱响应度应与上述的函数一致
5.1.2测量视场 )nm780nm之间LED产品的光辐射,眼晴视网膜受到的辐照与视场角 对于发光被长主爱在3890 由于眼睛的运动.在视网膜上成像的最小有效区域与观暴光鄙的时间有关
因此，在LED光钢 有关
射安全测量中,辐照度和辐亮度是在相应危险类别所对应的视场角下进行测量
仪器的测量接收角应 与危险类别分类所对应的视场角一致,如表1所示
对于表面发光不均匀的LED产品来说,测量应该在其最大辐射的位置
对LED产品在不同距离 下进行测量时,测量的视场角应保持恒定不变
表1危险类别所对应的视场角 0类 1类 2类 危害类型 视场角/n 视场角/r 视场角/n rad rad rad 视网膜蓝光危害 0.ll 0.01 0.01
GB/T34075一2017 5.1.3入射(接收)孔径 在LED产品的光辐射安全测量中,必须使用合适的孔径光阑来限制接收的光束
测量设备的人射 孔径应该是一个圆形,辐照度和辐亮度都在这个圆形区域内取平均值
对于与眼睛光辐射危害有关的测量中,测量系统的人射孔径应与人眼瞳孔大小相匹配,人射孔径的 直径应该是7mm
如果测量光束均匀,则可以用较大的孔径
在亮度测量系统中,对于孔径光阐与单透镜重合的情况,人射孔径则为光学透镜的通光孔,如图2 所示;位于光学透镜之前的孔径光阑即为人射孔径,如图3所示;位于光学透镜之后或透镜组中间的孔 径光闸,人射孔径则为该孔径光闹经过其前方透镜所成的像,如图4所示
说明 被测样品; 探测器视场光闸d; 测量视场角; 人与出腋(孔径光俐) 透镜通光孔径; 透镜与探测器之间的距离
图2入射孔径位于光学透镜上 说明: -被测样品; 孔径光闹; 5 -测量视场角; 探测器视场光闸; -测量系统; 测量距离
图3孔径光闹位于光学透镜之前
GB/34075一2017 说明: 被测样品; 测量视场角" -测量系统; 孔径光闹 人射孔径; 探测器视场光闹 -测量距离 图4孔径光位于光学透镜之后 5.1.4测量距离 测量距离是从L.ED产品的表观光源到测量系统的人射孔径之间的距离
表观光源可能是实际的光源,也可能是内部发光体所成的像,包括实像或虚像
如图5所示为 200mm测量距离的示意图,对于带透镜等光学元件的LED产品,表观光源是内部LED经透镜所成的 虚像
200mm 说明 -表观光源; -测量视场角 LED产品 -测量仪器的接收孔径
图5200mm测量距离
GB/T34075一2017 5.1.5可达发射值 在光辐射安全测量中,需判别LED产品表观光源上最大的光辐射的区域,从而测量对应可达发射 的辐照度或辐亮度
对于不同的危险类别进行分类,最大辐射可能对应于光源的不同区域
如图6所 示的IED光源辐射亮度分布示例,应根据危险类别对应的测量视场角,从表观光源的辐亮度分布中获 得最大辐亮度
对于某些LED产品,空间光束分布比较复杂,需要确定空间最大的光辐射方向
图6LED光源辐亮度分布示例 5.2测量方法 5.2.1测量步骤 根据GB/T34034对于LED产品需测量其视网膜蓝光危害的辐亮度或辐照度,确定其危险类别和 相应的安全距离
对于无法确定空间最大光辐射方向的LED产品,需采用分布光度计测量其空间光束分布，确定其 最大光辐射方向
然后，将该LED产品定位在该方向进行测量
预判断;采用适当的方法进行预判断
在视场角不大于0.1lrad(200mm的测量距离下为2.2mm)的 条件下,若最大亮度值L，小于10o0cdm,则无需进行进一步的测量,该产晶的危险类别归属于 0类
若最大亮度值L、大于10.000cd/m时,则采用辐亮度方法进行危害类别的评定与判断
注:若是小光源,则可以采用辐照度方法进行测量
具体的测量流程如图7所示
GB/34075一2017 被测LED产品的准备 确定被湖D产仙的必 间最大辐射方向 香 v>10000cd/m 0类 香 表观光源对向0 >100W/(sr”m)？ 0类 i>Iw/m? 0类 <0.1lrnmdp 否 类 h>1w/m？ >10000w(m9 向小p 1类 是 2类 >400w/m？ >40o0w(GrD 2类 是 3类 3类 图7测量、评估流程 5.2.2小光源视网膜蓝光危害辐照度测量 5.2.2.1测量目的 对于小光源情况,可以采用辐照度测量方法测量LED产品的视网膜蓝光危害可达发射的辐照度
5.2.2.2 测量装置 辐照度的测量通常采用图8所示的测量装置,除应符合5.1所述的要求外,还应符合 在一个圆锥角内接受光辐射,圆锥角的中轴线垂直于探测器平面，并处于接收LED产品的最 a 大光辐射位置; b 在该测量视场、人射孔径范围,被测LED产品应处于最大的光辐射工作状态
GB/T34075一2017 说明: -测量视场角; -限制视场的孔径 探测器到限制光闹的距离 探测器; 探测器直径
图8辐照度测量装置原理图 5.2.2.3测量步骤 小光源视网膜蓝光危害辐照度测量步骤如下: 采用辐照度校准光源标定测量装置; a b 将被测LED产品固定在相应的测试台上,按照产品实际使用中的最大辐射状态下供电
对于 有调光控制的LED产品,应调节到最大光辐射输出状态 调整测量设备接收孔径,及与LED产品发光的表观光源之间的距离 使用光谱辐射分析仪测量300nm一700nm的光谱稻照度E.,然后按照5.2.4.1计算视网膜蓝 d 光危害辐照度E
5.2.3视网膜蓝光危害辐亮度测量 5.2.3.1测量目的 测量LED产品的视网膜蓝光危害可达发射的辐亮度
5.2.3.2测量装置 辐亮度的测量通常采用图2,图3.图4所示的测量装置,除应符合5.1所述的要求外,还应符合 LED产品的光辐射通过光学镜头成像到探测器接收面上 b)被测LED产品处于最大的光辐射状态
可以采用成像仪等辅助装置,使探测系统接受到最大辐射亮度
5.2.3.3测量步骤 视网膜蓝光危害辐亮度测量步骤如下 采用辐亮度校准光源标定测量装置; a D)将被测LED产品固定在相应的测试台上,并按照产品实际使用中的最大辐射状态下供电;对 于有调光控制的LED产品,应调节到最大光辐射输出状态 调整测量设备人射孔径,及与LED产品发光的表观光源之间的距离
GB/34075一2017 d选择与危险类别评估相对应的测量视场角; 测量300nm700nm的光谱辐亮度La,然后按照5.2.4.2计算视网膜蓝光危害辐亮度LB
5.2.4数据处理 5.2.4.1小光源视网膜蓝光危害辐照度 nm~700nm
对于小光源LED产品,视网膜蓝光危害辐照度E由式(l)计算,波长范围300 E;- EB(a)A 式中: E -视网膜蓝光危害辐照度,w”m 光谱辐照度,w
m-nmm- E B(A -蓝光危害光谱加权函数 -波长带宽,nm
入 5.2.4.2视网膜蓝光危害辐亮度 通常,LED产品的视网膜蓝光危害辐亮度L;为光谱辐亮度L
与蓝光危害光谱加权函数B(a)的 积分所得的值由式(2)计算,波长范围300nm一700nm 00 yL，
B(a)入 2 LB= m 式中 视网膜蓝光危害辐亮度,w
m sr" Lg 光谱辐亮度,w
msr-1
nm L B(a) 蓝光危害光谱谐加权函数; 2 波长带宽,nm
5.2.5安全距离的测量 测量方法如下: 对于在200mm测量距离下基本危险类别评估为0类的LED产品,不需要进一步测量 a b)当基本危险类别为1类时,选择测量视场角为0.11rad,并选定合适的测量距离,接照4.2.2或 4.2.3的方法,测量LED产品在这种评估条件下视网膜蓝光危害辐照度E(符合小光源条件) 或视网膜蓝光危害辐亮度Ln,通过延长距离确定被测LED产品的可达发射值为0类的发射 限值时的位置,然后测量此时LED产品与探测器人射孔径之间的距离
该距离即为安全 距离 当基本危害等级为2类时,选择测量视场角为0.011rad d,并选定合适的测量距离,接照4.2.2 或4.2.3的方法,测量LED产品在这种评估条件下视网膜蓝光危害辐照度E,符合小光源条 件)或视网膜蓝光危害辐亮度Ln,通过延长距离确定被测LED产品的可达发射值为1类的发 射限值时的位置,然后测量此时LED产品与探测器人射孔径之间的距离
该距离即为低危险 的距离
再根据b)所述方法,继续延长测量距离,确定被测LED产品的可达发射值为0类发 射限值时的位置,然后测量此时LED产品与探测器人射孔径之间的距离,该距离即为安全距 离
安全距离测量示意图如图8所示
注:对于表观光源小于测量视场的情况,可以采用距离平方定律直接进行计算，
GB/T34075一2017 说明 被测样品; -测量设备 -中度危险距离; 低危险距离" 安全距离
图9确定安全距离的示意图 0
GB/34075一2017 参 考文献 [1]SJ/T11394一2009半导体发光二极管测试方法 [2]1Ec82471灯和灯系统的光生物安全(PhoobioogiealssdtyLampsandLamps tems [[3]IEC62471-2灯和灯系统的光生物安全第2部分:非激光光辐射安全相关制造要求指南 (Photobiolo safetyoflmpsandampsystem一Par2.Gadanceonmandfae logica cturingrequirements relatingtonon-laseroptiealradiationsafety) [4]CIE127一2007LED测量(MeasurementofLED [5]IsO15004-2眼科手术器械基本要求和试验方法第2部分;光危害防护(Ophthalmice FundamentalregquirementsandtestmethodsPart2:Lighthazardprotection nstruments
普通照明用LED产品光辐射安全测量方法GB/T34075-2017
LED是一种半导体器件，具有低能耗、长寿命、高稳定性等优点，因此被广泛应用于照明领域。然而，由于LED发光时会产生光辐射，其对人体健康的影响需要引起重视。为了保障公众安全，我国制定了普通照明用LED产品光辐射安全测量方法GB/T34075-2017。
该标准主要包括以下内容：
- 术语和定义：介绍了与LED产品光辐射安全测量相关的术语和定义，确保在实际操作中理解准确。
- 测量要求：包括测量环境、测量设备、测量方法和测量结果等要求，保证光辐射安全测试的准确性。
- 测试程序：介绍了LED产品光辐射安全测试的具体步骤，包括测试前准备、测试过程和测试后处理等内容。
- 数据处理和报告：详细阐述了测试结果的处理方法以及报告撰写规范，为后续的研究提供依据。
普通照明用LED产品光辐射安全测量方法GB/T34075-2017的实施，能够有效评估LED产品的光辐射安全性能，为保障公众健康提供有力支持。
