LED安全标准探讨：界定激光还是灯具

　　近期在英国举行的LED研习会上，提出了一系列光学设计技巧的Andrew Dennington，也提出了警示：“最新一代的LED并不安全，高功率LED产品可能会伤害人的眼睛，”他提醒说。“使用时请检查产品是否符合相关标准。”

    与LED安全性随之而来的另一个问题就是：LED到底是归类于激光还是灯具？无论归于哪一类都是既有优点又有缺点，端看LED怎么使用。

    激光安全标准

　　那么，到底LED适用于目前的哪些标准呢？最重要的一个应该是由IEC（国际电工委员会）发布的IEC 60825-1，也就是欧洲采用的EN 60825-1。这个标准就是一般所知的激光安全标准，但极其重要的是它也覆盖了LED（至少是目前），并将LED当作激光看待。直到现在也很少有人认识到有这样一个法律规定（注2）：根据60825-1，LED产品在欧洲销售需要通过测试。不过，随着LED性能的不断提升，相关的认知也在加强。

　　在美国，情况又有所不同。美国的激光产品要遵从联邦法令21CFR 1040.10，若符合60825-1也是合格的，但LED不在此列。这是因为不管正确与否，美国认为所有的LED都是安全的！

    60825-1将AEL（可处理辐射极限）进行了分级，这些级别用于表示激光或LED光线的危险度。1级是安全定义，大多数LED产品要么归属1级要么不必定级。LED和激光产品如果在运作、维护、服务及失效的所有条件下，发光度都没有超出AEL 1级范围，那么它们可以不受60825-1限制。

    60825-1标准的最新版本规定LED生产商需提供更详细的资料，以协助客户决定最终成品是否需受限。“大多数LED生产商都没有准备、或不能提供必需的信息，”在英国保健局领导激光和光学辐射剂量测定集团的JohnO'Hagan说。

    60825-1标准一般被引用于产品自身，而不是封装型LED或产品内的模块。专家测试局的Lasermet测试工程师Robert Wells表示，对LED进行另外的调焦或平行光学设计，将极大地改变单个LED的危险度，也有可能使最终成品定义在一个与LED完全不同的级别上。

    产品可以进行自身宣示（也就是实验室内进行的测试）、或是由Lasermet、Laser Optical Engineering（英国另一家提供专家LED测试的专门测试室）等公司进行适当的检测。虽然无经验的测试员可能会制造极大的失误，但也有可能在产品确实非常危险的情况下，将产品宣称为1级。在这方面没有外部机构对产品进行合法的强迫性测试。RobertWells指出。

    LED是否按IEC60825-1当作激光光源相关产品处理还是一个争论的焦点，但这个问题不会拖延很久。参与60825-1部分重编工作的John O'Hagan表示，LED“极有可能”从激光安全标准中剔除出来。“不过，英国认为应当有其他的标准来规范LED后，才能将其从激光安全标准中剔除，”O'Hagan说。“我们认为有些LED的特性与激光很相近，具有很大的危险性。”

    将LED归为灯具？

    （国际标准照明委员会）将LED归为灯具，定义为通常具有宽广发散光束的延展性（而不是点）光源。一般而言，CIE和IEC对待同一产品的方式（灯具或激光）会产生不同的结果。CIE内第6分部（光生物和光化学）的技术委员会TC6-55，正在考虑使用不同的方式评定LED的光生物安全性。

    CIE制定了一个灯具标准CIE S009/E:2002，这个标准建议生产商使用豁免、低度和中度危险这几种类别来界定LED产品。但是，这在欧洲没有合法的基础。“CIE将制定多个代表性的基本原理，然后再制定一个标准，”O'Hagan说，“到时，也可能采用IEC或ISO等条例，最后再进入到欧洲的合法框架下。”但是，在CIE S009/E:2002条件下，这种情况还没发生。

    另一个关键是，欧洲在接下来的几年里可能使用健康机构指引来涵盖光学辐射，但O'Hagan认为这并没有超出现有的常规安全立法范围。

    有什么需要界定？

    LED光源的光输出功率确实很重要，但对光源的外部尺寸而不是光束直径进行测定，也是非常必要的。“重要的是在视网膜上的成像尺寸，因为图像大小与功率强度成反比，”Robert Wells解释说。“我们必须对光源的外部尺寸进行测量，并精确的计算出它该定位于何处。”这可以通过包括建立光学系统模型、使用CCD成像器在内的各种方式进行。

    光源分类是以可以适度预见的最危险条件为基础的，虽然这也有可能代表一个根本不可能发生的情况。“对大多数LED产品而言，使用放大镜观察可能是最危险的一种情况，”Wells说。

    但是，这也不见得全部适用。在有些情况下，最危险的察看方式可能是近距离盯视光源。John O'Hagan引用了LED阵列交通灯作为范例。如果在非常靠近的条件下盯视交通灯，仅单个LED的辐射就会损伤肉眼。

    注1：LED会带来什么样的伤害？

    激光和LED会产生与发光体亮度成正比的热能加热效果，而这会导致视网膜组织受损。较短的波长辐射会在视网膜内产生光化反应，改变细胞的化学成份。IEC 60825-1有400 和 600 nm的双重限制（热能和光化方面）。在低于400nm的较短波长下，大量的UV光线都被角膜和/或晶状体吸收，进而会对其产生损伤。

    注2：法律规定
    欧洲，低压指引要求在50 - 1000伏之间产品的产品需符合60825-1标准。