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顯示屏的光輻射安全和健康評價及其測量方法探討


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2015-09-06 作者:荊楚
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       此外,視網(wǎng)膜藍(lán)光危害也可以用藍(lán)光危害效率KB.V來評價,定義為藍(lán)光危害加權(quán)輻亮度Ls與相應(yīng)的光度量的比值,計算公式見式子(2),表征可見光輻射內(nèi)藍(lán)光成分的相對量值,在顯示屏亮度相同的情況下,KB.V越高,對視網(wǎng)膜危害的可能性就越大。
       標(biāo)準(zhǔn)中將視網(wǎng)膜藍(lán)光危害分為四個等級:無危險類、1類危險、2類危險和3類危險,危害程度由低到高排列,相應(yīng)等級的限值也是由低到高的。其中,無危險類可允許連續(xù)曝輻的時間為最長8小時,作為一種需要長時間注視的產(chǎn)品,顯示屏的藍(lán)光加權(quán)輻亮度則應(yīng)低于無危險類限值。
       [pagebreak]       二、藍(lán)光對生物節(jié)律的影響
       非視覺生物效應(yīng)(non-image forming effects)的提出來源于2002年DavidBerson教授對視網(wǎng)膜上第三種感光細(xì)胞——神經(jīng)結(jié)細(xì)胞(ipRGC)的偉大發(fā)現(xiàn),研究表明,ipRGC上的黑視素感應(yīng)不同波長的光輻射并將感應(yīng)到的光信號傳遞到大腦中,進(jìn)而控制松果腺褪黑激素的分泌來控制人的作息狀態(tài),影響人體生物節(jié)律,人體的其它生理機能如血壓、心率和體溫也受影響。
       圖5(b)為日本福岡女子大學(xué)的Morita,T.等人做的一個光照對褪黑激素分泌影響的實驗,試驗中采用3種光照條件對若干人進(jìn)行了試驗,分別為50lux(dim)、1000lux(baseline condition)、1400lux(40% increased on the baseline),并持續(xù)對人眼進(jìn)行90min照射,每30分鐘進(jìn)行唾液采樣分析褪黑激素的分泌量值,實驗結(jié)果顯示隨著光照的加強,褪黑激素分泌受到抑制。
圖5 (a)視覺和生物神經(jīng)傳導(dǎo)通路;(b)褪黑激素與光輻射關(guān)系
       此外,非視覺生物效應(yīng)對不同波長光的敏感度不同,其主導(dǎo)作用波段為藍(lán)光波段,峰值位于460~470nm之間(如圖6所示),即藍(lán)色波段的光會對褪黑激素的分泌有顯著的抑制作用,使人體表現(xiàn)為興奮和機敏。而顯示屏光譜中存在的大量藍(lán)光成分恰好位于非視覺生物效應(yīng)主導(dǎo)波段,如果在睡覺前玩手機、看電視等,顯示屏中的藍(lán)光輻射可能會對人體的褪黑激素分泌產(chǎn)生抑制,進(jìn)而導(dǎo)致入睡時間增長、睡眠質(zhì)量變差,破壞人體正常生物節(jié)律,長此以往,對人體健康十分不利。
圖6 非視覺生物效應(yīng)節(jié)律作用函數(shù)
       顯示屏光輻射對非視覺生物效應(yīng)的影響主要取決于其輻射光譜中藍(lán)光成分,目前國際照明委員會(CIE)正在成立了專門的聯(lián)合技術(shù)委員會(JTC),研究非視覺效應(yīng)的測量標(biāo)準(zhǔn)化問題。為了定量測量顯示屏的非視覺影響,可采用節(jié)律因子來進(jìn)行測評,定義為顯示屏光譜覆蓋波段(380-780nm)內(nèi),非視覺生物效應(yīng)加權(quán)輻射亮度與光亮度的比值,不計二者的單位換算系數(shù),計算公式為:

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