[发明专利]一种根据光源色坐标Z值分析蓝光危害与节律效应的方法

说明书

本发明公开了一种根据光源色坐标Z值分析蓝光危害与节律效应的方法。首先由被测光源380‑780nm可见光波段光谱分布数据，得到1931 CIE‑XYZ标准色度系统色坐标Z值；然后，根据K_B＝0.00244×Z‑2.99632×10^‑4、K_C＝11.05863×Z‑0.05238分别计算被测光源蓝光危害因子及节律因子；最后，以超过普通白色蜡烛烛光的蓝光危害因子及节律因子10％为安全阈值(烛光蓝光危害因子K_B‑candle＝2.36689×10^‑4W/ml、节律因子K_C‑candle＝1.359)，判断被测光源光生物安全是否合格，当不合格时，给出超过安全阈值的百分数。本发明给出了光源蓝光危害因子及节律因子的简化计算方法，以及两因子的安全阈值，操作相对简单、物理意义明确。

技术领域

本发明涉及光生物安全领域，尤其涉及根据光源色坐标Z值量化分析蓝光危害与节律效应的方法。

背景技术

蓝光危害是指人眼在400-500nm波段蓝光的照射下，光化学作用对视网膜的损伤。节律效应是指可见光中的蓝光成分通过抑制松果体分泌褪黑色素、刺激肾上腺分泌皮质醇，进而改变人体生理节律，调节警觉度和生物钟的现象，也称为非视觉效应。

目前，多家国际权威机构均对人工照明的蓝光危害和节律效应进行了规范或关注。例如：CIE S 009/E:2002和IEC/TR 62778分别给出了蓝光危害加权因子数据及蓝光危害因子计算公式(CIE：国际照明委员会、IEC：国际电工技术委员会)。CIE TN 003:2015、ISO/TC274 N 201、2016年美国医学会等均呼吁关注人造光源的节律效应(ISO/TC274：国际标准化组织/光与照明技术委员会)。目前，业内常用蓝光危害因子K_B和节律因子K_C分别量化蓝光危害与节律效应强弱。蓝光危害因子K_B与节律因子K_C计算公式见1、2：

式中K_m、K_m'分别为明视觉与节律效应最大光谱光效能，大小分别为683lm/W、3616lm/W。B(λ)、C(λ)、V(λ)分别代表蓝光危害加权函数、节律作用函数及明视觉光谱光效函数。CIE分别在1924年与2006年给出了明视觉光谱光效函数V(λ)和蓝光危害加权函数B(λ)详细数据。2001年Brainard G C等人首次测定出了节律作用函数C(λ)数据，Enezi J和Baczynska K分别在2011年与2013年对节律作用函数C(λ)数据进行了修正。目前，相关函数数据已经得到业界公认。

通过式1、式2计算蓝光危害因子K_B与节律因子K_C，量化分析蓝光危害与节律效应强弱，相关数学运算较为复杂，需要利用Matlab、OrignPro等专业数学软件进行积分计算，对于普通大众，甚至基层质检人员具有一定难度。此外，目前未给出蓝光危害因子K_B与节律因子K_C安全阈值，且两因子较为抽象，不便于普通大众理解。

因此，有必要提出一种无需积分运算的，可简单快速得到被测光源两因子的方法，并给出两因子的安全阈值，及其光源蓝光危害与节律效应量化分析方法。以便于基层质检人员，甚至普通大众消费者快速便捷的判断光源蓝光危害与节律效应强弱。

发明内容