光生物安全概述
光生物安全测试与评价是系统评估光辐射对人体（主要包括人眼和皮肤）潜在危害的科学体系。随着 LED 照明、显示技术、紫外杀菌等光源的广泛应用，光辐射安全问题日益受到关注。

光辐射危害按作用部位可分为皮肤和眼表危害与视网膜危害两类。皮肤和眼表危害主要涉及紫外及红外辐射对⻆膜、晶状体等眼前段组织及⽪肤的损伤；视网膜危害则关注蓝光可见光波段及近红外波段对视网膜感光细胞及素上层的光化学和热效应。
在标准适性，相光（激光）辐射适 IEC/EN 60825 系列标准，相光源适IEC/EN 62471 系列标准。两者的评价法和曝辐限值体系存在本质差异。
光生物安全标准的发展经历了重要演变。早期 LED 产品曾套⽤激光标准 IEC 60825 进行安全评价，但由于 LED 属于相光源，套激光标准存在评价偏差。2002 年，CIE S 009次发布相光源光物安全导则，为后续标准奠定了基础。2006 年，IEC 62471 正式发布，由 CIE 与 IEC 联合署名，LED 正式纳相光源评价范畴，标志着光⽣物安全评价体系的成熟。
IEC 62471 的理论依据源⾃ ICNIRP（国际⾮电离辐射防护委员会）发布的⾮相⼲光曝辐限值导则。该导则基于⼤量⽣物医学研究数据，确定了不同波段光辐射对⼈体组织的安全曝辐阈值。
评价法的核⼼在于：结合⽪肤和眼睛不同部位的光谱危害响应函数 S(λ) 与时间响应特性，计算有效曝光辐射剂量，并据此评定光源的安全等级。这⼀法确保了评价结果的科学性和可重复性。

IEC 62471 标准体系与危害分类
IEC 62471 标准体系定义了 7 种光⽣物危害类型，覆盖从紫外到红外的全光谱范围。每种危害类型对应特定的光谱波段、评价参数和测量法，构成完整的光生物安全评价框架。

核心特点
• 标准推荐紫外辐射测量（尤其是紫外泄漏测量）采⽤级联双单仪光谱辐射分析仪，可极降低杂散光对测量结果的影响。
• 常规光源测量优先采光谱辐射分析仪，具有适全光谱匹配误差、精度等优势。
• 安全等级分为 4 级：豁免级（RG0）、低⻛险（RG1）、中⻛险（RG2）、险（RG3），等级划分依据为各危害参数的曝辐限值⽐值。
在特定产品领域，玩具产品中的 LED 光源光⽣物安全评估依据 IEC 62115:2020《电玩具的安全》及 GB/T 19865-2024《电玩具的安全》标准。该标准对装有 LED 的电玩具提出了光辐射安全要求，评估参数包括紫外辐射危害、蓝光危害、近红外辐射危害及光⽣物安全等级判定。
 

技术路线
通尚光电基于 IEC 62471 标准体系的技术要求，构建了三条互补的技术路线，分别针对常规光源全参数评测、紫外辐射精确测量和视⽹膜光危害评估，形成完整的光⽣物安全测试技术架构。

3.1 光谱辐射分析法
采用多通道分光光谱技术，实现零失配测量，从根本上消除滤光失配误差。该法通过全光谱扫描获取光源的完整光谱功率分布，结合标准规定的光谱危害响应函数进行加权计算。
光路架构采交叉 C-T 设计，结合 NIST 杂散光抑制算法，最⼤限度消除带外杂散光，保障测量数据的可靠性。适于 LED 照明、显示、汽⻋照明等常规光源的全参数光生物安全评测。

3.2 双单色仪紫外测量方案
级联双单仪实现级分光，杂散光抑制能达到 10⁸ 量级，为紫外辐射的精确测量提供硬件保障。配备⽇本 Hamamatsu 原装 PMT 探测器，紫外波段灵敏度优异。
该案专针对含紫外光源（荧光灯、紫外 LED、杀菌灯等）的紫外辐射精确测量，满 IEC 62471-6、IEC 60335-2-27、IEC 60335-2-59 等紫外专项标准要求。

3.3 拟眼成像亮度测量方案
人眼视网膜是眼球内对光辐射最为敏感且最关键的组织，因此，其光生物安全评价相较于眼表及肤具有更复杂性与严格性。由于⼈眼存在持续微动、扫视运动及⾃然避光等理特性，同时考虑到组织热传导及光能在视⽹膜内的扩散效应，实际视⽹膜有效受照区域会随曝光时间动态变化，并逐步扩展⾄稳定平衡状态，视网膜受照曝光辐射限值还会与光源表观尺（表观光源对边α）有关。
针对上述特点，我们设计了种拟眼光学成像的亮度测量案，以实现对视⽹膜等效辐照分布的精确表征。系统采⽤模拟⼈眼结构的 7 mm ⼊瞳直径光学模型，并构建双光路同步测量架构，可同时获取空间辐亮度分布、光谱辐亮度即表观光源尺⼨信息。系统配置科学级维阵 CCD 探测器，并结合智能多视场⻆融合算法，实现单次曝光条件下的全视场同步采集与分析。
该测量系统覆盖 110 mrad、100 mrad、11 mrad、5 mrad 及 1.7 mrad 等多级视场⻆ γ范围，在全光学⼝径条件下满⾜ IEC 62471《灯和灯系统的光生物安全》标准要求，从而为视网膜光生物危害评价提供更全面、准确且可重复的实验依据。