LED基础知识：光色的测量（图解）
三、LED的光辐射安全性测试与评价
近年来，LED的光辐射安全受到越来越多的关注，因此本文也对此作一下简单介绍。
浙江大学三色仪器有限公司在国内首先开展了光辐射安全测试的研究，并与国家电光源检测中心共同起草了非相干光源的光生物安全性国家标准。目前，浙大三色在LED的光辐射安全测试方面又取得新的进展，为Philips公司进行了照明LED测试工作，研究完成了具有中国自主知识产权的LED辐射安全检测系统。下面以我们做的测试实例介绍一下LED光辐射安全性测试与评价的大体过程。
1、被测白光LED
（1）LED工作条件
灯管电流0.417A，电压12V直流，功率5W。
（2）实物图与光谱分布
图10：被测LED实物与光谱分布
2、表观光源的测试
如图11所示，我们利用表观光源测试系统对白光LED进行了测试，上述9幅图是在0度（正对）和90度方向上间隔10度拍摄得到的表观光源像。理论上我们应该按各个方向进行光安全的测试评价，但是本文为简单起见只对0度方向的情况进行测试评价（因为该方向光输出最强），其它角度可以此类推。0度方向表观光源大小为直径2.5cm的圆斑。
图11：白光LED表观光源测试
LED照明的最终目的是取得最佳的照明效果，而判断照明效果的好坏也取决于LED的光色测量。
1、现行的照明评价
现行的照明评价主要是根据几个主要光学基本量：光通量、光亮度、光强度和光照度等来进行评价，其中前三个基本量主要用于光源的评价，光照度则是对光源光辐射作用面的评价。这些光学基本量是根据人眼的生物物理特性得到的一个国际照明委员会（CIE）认可光谱光视效率函数V（λ）与对应的辐射度量加权积分的结果，满足关系：
2、存在的问题与不足
人眼的生物物理机理非常复杂，不同情况下对光刺激的响应也不同，大体上可以分为明视觉、暗视觉和中间视觉，其中中间视觉尤其复杂，因此上述的光谱光视效率并不能确切地表示照明的实际效果。如图13所示：同一个光源在明视觉和暗视觉下对人眼造成的刺激值明显不同。另外，国内现行的照明评价缺乏对光生物安全性的考虑，这可能会对人体造成不同程度的危害。
3、解决方法
（1）测试方法与仪器
采用全光谱法测得LED的光谱分布，如图11所示，利用光谱仪进行分光测试。
（2）评价方法
a）照明效果
根据不同视觉条件采用不同的光谱光视效率函数加权LED光谱分布数据，得到被测光源光辐射在对应视觉条件下的实际照明效果。例如，暗视觉时采用暗视觉光谱光是效率函数，明视觉时采用明视觉光谱光是效率函数，中间视觉采用中间视觉光谱光是效率函数。
b）光生物安全性
根据危害种类的采用对应的效果函数加权LED光谱分布数据得到实际危害效果。
总之，LED照明评价应该符合人体实际的生物物理需求。
五、总结与展望
第一、LED产业的发展离不开LED的光色测量技术，而为了适应LED的照明应用，未来的光色测量技术应该有新的突破。
第二、LED照明与光色测量应该以人为本，一切以适应人类的实际要求为导向。
第三、当前任务：
（1）加强人体相关的生物学基础理论的研究，促进学科的交叉合作。
（2）与国际接轨，加快规范性文件的制定与实施，努力并积极地参与CIE、IEC等国际知名组织的活动。
（3）加大科研投入，研发具有自主知识产权的光色测量仪器。
（4）加强各类测试技术的研究，培养专业的测试人员，并加快提高质检机构的装备水平和检测能力。
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