大功率LED蓝光危害的机理详解 |
发布时间:2015-01-20 信息来源:智云集成光源 发布人:智云集成光源 点击次数:1078 |
LED照明光源已经进入到普及阶段,然而,LED照明光源产生的蓝光危害却没有得到重视,很多人甚至都不了解蓝光危害的重要性,蓝光危害会成为今后的一个社会问题,需要引起警惕与重视。
人的视力损伤是最不可以接受的损伤,尤其到老年后,视力问题是非常困扰生活的问题,由蓝光危害引起的黄斑病变已经成为LED照明最需要关注的问题,根据世界卫生组织报告,黄斑部病变导致的失明排名第一,超过白内障,是造成视力不良的最主要因素,在大量使用LED照明的今天,LED照明的蓝光危害更使值得重视的问题。 在提倡节能环保的今天,LED照明光源得到了空前的发展,但LED照明引起的人眼健康没有在这个行业得到警示,大量的高色温产品与低价劣质产品充满市场,其最主要的原因是LED光源的制造者与使用者并不了解LED照明产生的蓝光危害,当自己把自己的眼睛危害到了的时候,那才是最悲哀的。 本文全面和系统介绍蓝光危害的专业文章,希望能起到普及蓝光危害的知识,使读者的能重视蓝光危害问题,毕竟黄斑病变检查与治疗的费用是非常非常之昂贵的。 下面就蓝光危害的机理进行详细描述。 1白光包含的主要成分 太阳光是我们常见到的白光,通过棱镜对太阳光进行的分解,我们可以看到太阳光是由多种单色光混合形成的,如下图所示,太阳光主要成分是由红光、绿光、蓝光组成。 把红光、绿光、蓝光投射在一起,也可以混合成白光,如下图所示,人造照明光源就是根据这个原理合成白光的,实际上,白光除了红光、绿光、蓝光之外,还需要包含其他成分的单色光,这样,混合的白光才会对被照明的物体提供真实的色彩还原,我们称之为白光的显色性能。 2白光色温与蓝光关系 衡量白光光色的指标是色温,单位是K(开尔文),通常,LED照明白光的色温范围是:2700K-7000K,把白光中的蓝光成分提高,白光的色温就提高,把白光中的蓝光成分降低并且把红光成分提高,白光的色温就降低,人造光源的色温与其他光源近似的关系如下图: 3LED白光的光谱图 对白光的成分分析采用的是光谱分析法,白光的光谱分析是把白光的各种单色光的成分用波长与波长对应的辐射功率组成的二维图表示,下图是不同色温的LED白光光谱图,从图中可以直观的看出,色温越高,蓝光量比越大。 4可见光的光子能量分布 我们把人眼能够看到的光称为可见光,可见光的波长范围是400-750nm,在可见光范围里,不同波长的光的颜色也不同,我们看到的光,实际上是人眼的视觉细胞感应到的光子,不同波长的光子在视觉细胞感应的颜色不同,更为确切的说是感应的光子能量不同,波长与光子能量的分布图如下图所示。 从图中可以看出,在可见光范围里,蓝光(波长400-500nm)光子携带的能量最多,称之为高能量光,紫外线光子的能量高于蓝光,人眼的视觉细胞感应不到紫外线,紫外线也称为不可见光,与荧光灯不同,LED照明光源不会产生紫外线。 5人眼结构与视网膜黄斑中心凹 蓝光是如何危害人眼的健康呢?首先,我们需要了解人眼的结构与人眼的视觉功能。人眼结构如下图所示。 人眼之所以能看到的物体,实际上是看到物体的反射光,光线进入人眼的路径是:光线沿着视轴,通过角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体到达视网膜,视网膜的视轴终点有一个浅漏斗状小凹陷区,叫做黄斑中心凹,中心凹是视力最敏锐的地方,分布着丰富的视觉细胞,眼睛所看到的物体投影在黄斑中心凹的,黄斑是由于该区域含有丰富的叶黄素而得名。 6视觉细胞 人眼是如何看到物体的呢?人眼看到的物体的倒立图像投影在视网膜黄斑区上,视网膜是一层透明的膜,在视网膜后存在视觉细胞,视觉细胞的作用是感应进入人眼光线的光子,在视轴的终点的黄斑中心凹里含有丰富的视觉细胞,是视觉感应的区域,下图是视觉细胞组织图。 图中黄绿色的条形细胞称为柱状细胞,图中蓝色圆锥状的细胞称为锥状细胞,这两种细胞构**眼的视觉细胞,锥状细胞主要分布在黄斑中央凹处,人眼看到的物体就是通过这两种细胞对光的感应实现的,柱状细胞与锥状细胞把感应到的光信号传递至神经细胞进行混合,再由神经纤维传递到大脑,形成视觉图像。 人眼约有1亿2千万个柱状细胞和8百万个锥状细胞。视觉细胞死亡后不可再生,所以,人眼的视觉细胞是人体最珍贵的不可再生的资源。视觉细胞随着人的年龄增大而逐渐减少,这就是老年人视力逐渐衰退的原因。 当柱状细胞受损,就会得夜盲症,当锥状细胞受损,就会得色盲症。 柱状细胞只感应低照明环境下的暗视觉(亮度值小于每平方米0.001CD),柱状细胞只能感应光的明暗,不能感应光的色彩,这就是为什么我们在夜晚灯光很暗的时候,人眼只能够看到的物体黑和灰色,而看不到色彩,如下图所示: 锥状细胞是在正常照明下产生的明视觉(亮度值大于每平方米3CD),锥状细胞感应的是光的彩色,在明亮的环境里,主要是锥状细胞提供视觉功能,这就是我们在明亮的环境能够看到彩色世界,锥状细胞是人类最常工作的视觉细胞。 锥状细胞又分为3种,分别是感应红光的锥状细胞、感应绿光的锥状细胞和感应蓝光的锥状细胞,如下图所示: 感应红光的锥状细胞对波长为650-680nm最为敏感; 感应绿光的锥状细胞对波长为560-570nm最为敏感; 感应蓝光的锥状细胞对波长为440-450nm最为敏感;与白光LED芯片的发光波长接近,这也是LED照明光源存在蓝光危害的原因。 这3种锥状细胞数量比大约是40:20:1,感应蓝光的锥状细胞数量最少,最珍贵。 锥状细胞构成视觉的过程是:3种锥状细胞分别感应进入人眼的光线里包含的红绿蓝光的强弱,形成彩色信号,在大脑产生彩色图像,因为锥状细胞是在较明亮的环境才工作,也称之为明视觉。 6视觉细胞 人眼是如何看到物体的呢?人眼看到的物体的倒立图像投影在视网膜黄斑区上,视网膜是一层透明的膜,在视网膜后存在视觉细胞,视觉细胞的作用是感应进入人眼光线的光子,在视轴的终点的黄斑中心凹里含有丰富的视觉细胞,是视觉感应的区域,下图是视觉细胞组织图。 图中黄绿色的条形细胞称为柱状细胞,图中蓝色圆锥状的细胞称为锥状细胞,这两种细胞构**眼的视觉细胞,锥状细胞主要分布在黄斑中央凹处,人眼看到的物体就是通过这两种细胞对光的感应实现的,柱状细胞与锥状细胞把感应到的光信号传递至神经细胞进行混合,再由神经纤维传递到大脑,形成视觉图像。 人眼约有1亿2千万个柱状细胞和8百万个锥状细胞。视觉细胞死亡后不可再生,所以,人眼的视觉细胞是人体最珍贵的不可再生的资源。视觉细胞随着人的年龄增大而逐渐减少,这就是老年人视力逐渐衰退的原因。 当柱状细胞受损,就会得夜盲症,当锥状细胞受损,就会得色盲症。 柱状细胞只感应低照明环境下的暗视觉(亮度值小于每平方米0.001CD),柱状细胞只能感应光的明暗,不能感应光的色彩,这就是为什么我们在夜晚灯光很暗的时候,人眼只能够看到的物体黑和灰色,而看不到色彩,如下图所示: 锥状细胞是在正常照明下产生的明视觉(亮度值大于每平方米3CD),锥状细胞感应的是光的彩色,在明亮的环境里,主要是锥状细胞提供视觉功能,这就是我们在明亮的环境能够看到彩色世界,锥状细胞是人类最常工作的视觉细胞。 锥状细胞又分为3种,分别是感应红光的锥状细胞、感应绿光的锥状细胞和感应蓝光的锥状细胞,如下图所示: 感应红光的锥状细胞对波长为650-680nm最为敏感; 感应绿光的锥状细胞对波长为560-570nm最为敏感; 感应蓝光的锥状细胞对波长为440-450nm最为敏感;与白光LED芯片的发光波长接近,这也是LED照明光源存在蓝光危害的原因。 这3种锥状细胞数量比大约是40:20:1,感应蓝光的锥状细胞数量最少,最珍贵。 锥状细胞构成视觉的过程是:3种锥状细胞分别感应进入人眼的光线里包含的红绿蓝光的强弱,形成彩色信号,在大脑产生彩色图像,因为锥状细胞是在较明亮的环境才工作,也称之为明视觉。 10蓝光危害导致的黄斑病变的自我检测 通过下面的方法,可以初步检测一下是否已经出现锥状细胞的损伤与黄斑病变,如果检测出异常视觉问题,请尽快去专业医院进行检查。 首先做一个色盲的测试,蓝光危害最初可能会引发微弱的色盲,在这里需要强调的是,许多色盲是天生的。 色盲的分类有以下几种,人眼先天几乎不会产生蓝色色盲,蓝色色盲的出现,几乎是光线引发。 当你看到的蓝色接近灰色,你的锥状细胞损伤已经很严重了。 下图是色盲测试 黄斑病变的自我检测 阿姆斯勒方格表可以测试黄斑是否出现病变,测试非常简单,可以推荐给你的朋友与同事。 LED照明引发的蓝光危害是在长期使用照明的过程中逐渐产生的,只要重视与防护,LED照光源还是安全的,毕竟LED照明的节能指标与产生的环保效益也是需要重视的。 以上信息由深圳市智云光电提供:该公司专业生产: LED投光灯集成光源、led工矿灯集成光源、大功率LED紫光灯珠、大功率LED植物灯珠、大功率LED红外灯珠、大功率led影视光源、高显色集成光源、定制非标led光源等led产品,欢迎新老客户前来洽谈!
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