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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)膜藍光危害也可以用藍光危害效率KB.V來評價,定義為藍光危害加權(quán)輻亮度Ls與相應的光度量的比值,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。
       標準中將視網(wǎng)膜藍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,顯示屏的藍光加權(quán)輻亮度則應低于無危險類限值。
       [pagebreak]       二、藍光對生物節(jié)律的影響
       非視覺生物效應(non-image forming effects)的提出來源于2002年DavidBerson教授對視網(wǎng)膜上第三種感光細胞——神經(jīng)結(jié)細胞(ipRGC)的偉大發(fā)現(xiàn),研究表明,ipRGC上的黑視素感應不同波長的光輻射并將感應到的光信號傳遞到大腦中,進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)對人眼進行90min照射,每30分鐘進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)傳導通路;(b)褪黑激素與光輻射關(guān)系
       此外,非視覺生物效應對不同波長光的敏感度不同,其主導作用波段為藍光波段,峰值位于460~470nm之間(如圖6所示),即藍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光成分恰好位于非視覺生物效應主導波段,如果在睡覺前玩手機、看電視等,顯示屏中的藍光輻射可能會對人體的褪黑激素分泌產(chǎn)生抑制,進而導致入睡時間增長、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 非視覺生物效應節(jié)律作用函數(shù)
       顯示屏光輻射對非視覺生物效應的影響主要取決于其輻射光譜中藍光成分,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),研究非視覺效應的測量標準化問題。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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