电玩具中激光和LED光辐射安全标准要求及应对建议*

文/杜凤娟　林喆　李淑岗

电玩具中激光和LED光辐射安全标准要求及应对建议*

文/杜凤娟林喆李淑岗

中国是世界上最大的玩具生产国，制造了全球75%左右的玩具。国内市场上的玩具约有3万多个品种，玩具产品类型主要包括：塑胶玩具、弹射玩具、电动玩具、声光玩具和童车等，其中电动玩具和声光玩具由于比较能吸引儿童和家长的注意力，目前在市场上比较畅销。激光二极管和发光二极管（LED）由于具有体积小、颜色绚丽多彩、节能及价格便宜等优点，在电玩具中应用越来越普遍，如用做玩具激光枪中的瞄准器，由于仿真娱乐性能好，深受儿童喜爱。但随着激光二极管和LED在电玩具领域的广泛应用，大功率激光二极管和LED对儿童眼睛造成伤害的情况也时有发生，这种伤害严重可以致盲，并由此引起多起被国外通报召回玩具事件，严重影响了我国出口玩具的信誉。

1　电玩具中光辐射对儿童眼睛的危害及由此引起的通报召回的出口玩具的案例分析

1.1电玩具中激光和LED光辐射对儿童眼睛的危害

电玩具中使用的激光二极管和LED大都在可见范围，波长一般在400nm～700nm，该波段的光对儿童眼睛的危害主要有两种：视网膜热危害和视网膜光化学危害。

（1）视网膜热危害。

可见光渗入视网膜并被吸收，易造成视网膜热危害。当非常强的光辐射照射到视网膜上时，光辐射的热效应能灼伤视网膜，这种灼伤是不可修复的。当灼伤发生在视神经聚焦处——盲点的时候，视网膜灼伤将致盲。

（2）视网膜光化学危害（蓝光危害）。

伴随着视网膜热危害，波长在400nm～600nm的激光会对视网膜造成光化学危害，甚至能够引发视网膜炎，这种危害也不可修复，且可以致盲。儿童及新生婴儿眼睛晶状体在短波蓝光区更加透明，过量的蓝光引起视网膜光化学损伤将严重影响儿童的视力健康。

随着玩具的升级换代，玩具中激光和LED的功率越来越大，亮度不断提高，激光和LED对儿童眼睛的伤害也逐渐显现出来，近年来玩具中激光和LED伤害儿童眼睛的事件屡次发生，引起了社会的广泛关注。

1.2出口玩具中因激光和LED功率过大被欧盟通报召回事件

近年来由于玩具中LD和LED光辐射功率过大伤害儿童眼睛而被欧盟通报召回的案例逐年增多，被通报的频率整体呈上升趋势。以下是欧盟通报召回案例：

（1）2015年第2周，塞浦路斯通报中国生产的HuangHe牌玩具激光枪，型号为M-207A。通报理由为该激光枪不符合欧洲标准EN60825，属于3B级激光产品，有损伤人眼的危险。

（2）2015年第27周，捷克通报中国生产的BarnyardBrites牌玩具钥匙挂件，型号为6980110760374。通报理由为该玩具光辐射超出1类激光产品限量，不符合欧洲标准EN62115，有损伤儿童视网膜的危险。

（3）2014年第21周，德国通报中国生产的玩具枪，型号585-48A。通报理由为该玩具枪不符合欧洲标准EN60825，属于3B级激光产品，有损伤人眼的危险。

频繁的召回事件严重影响了“中国制造”的玩具产品形象，也给我国玩具企业造成了较大的经济损失。

2　国内外玩具中激光和LED灯辐射安全标准要求和测试方法

2.1玩具中激光和LED灯辐射安全标准要求

为了避免电玩具中激光和LED辐射对儿童眼睛造成伤害，保护儿童的健康和安全，世界各国纷纷制定标准，对电玩具中的激光和LED的辐射安全进行测试，限定玩具中激光和LED的光辐射功率。

国际电工委员会(IEC)对装有激光或LED的玩具的安全提出了具体的要求，在电玩具安全IEC62115: 2011标准中明确提出不允许电玩具中的激光和LED超过IEC60825-1:1993+A1:1997+A2:2001标准中I类激光产品要求。

欧洲标准化委员会 (CEN)在 EN62115: 2005+A12:2015中也明确规定出口到欧盟国家和地区的电玩具中激光和LED灯要符合IEC60825-1: 1993+A1:1997+A2:2001中I类激光产品的要求。

在美国，情况又有所不同，美国规定激光产品要遵从联邦法令21CFR1040.10，若符合IEC60825-1也是合格的，但LED却不在此列。因为不管正确与否，美国认为所有的LED都是安全的，所以美国对电玩具中的激光辐射有要求，但对电玩具中LED光辐射完全无要求。

在我国，GB19865:2005中明确规定：玩具中的激光器和发光二极管应满足GB7247.1:2001中I类激光产品的要求。其中，GB7247.1:2001等同于IEC 60825-1:1993。

IEC60825-1:1993+A1:1997+A2:2001标准是由IEC制定的专门处理激光产品安全性的标准，这个标准就是一般所知的激光安全标准，这个版本将LED考虑进来，并将LED当作激光对待。

IEC60825-1:1993+A1:1997+A2:2001标准中将激光和LED产品的可达发射极限（AEL）进行了分类，这些类别代表了激光和LED产品光辐射的危险程度，危险程度由低到高依次是I类、IM类、II类、IIM类、IIIR类、IIIB类和IV类。I类激光产品是安全定义，如果激光和LED产品在运作、维护、服务及失效的所有条件下，辐射均不超过I类可达发射极限（AELI），则该激光和LED属于I类激光产品。I类激光产品长时间照射儿童的皮肤和眼睛都不会对儿童眼睛和皮肤造成伤害，如果电玩具中激光和LED均满足IEC 60825-1:1993中1类激光产品要求，电玩具在激光和LED光辐射方面就是合格的。

2.2玩具中激光和LED灯辐射安全测试方法

IEC60825-1：1993+A1:1997+A2:2001标准中给出了激光和LED产品所属类别的具体测试方法。

（1）样品预处理。

对玩具施加额定电压测量其辐射，测量时应取下可能影响激光或LED聚焦的部件，如透镜、反射镜或滤光镜，即使取下这些部件会破坏玩具结构。

（2）测量激光和LED波长。

玩具以额定电压供电，玩具中激光器或LED在所有正常工作状态和最不利的非正常工作下，测量其所发出辐射的波长λ。辐射光谱中能量峰值的波长为激光或LED的波长λ (辐射光谱中存在多个能量峰值，即辐射存在多个波长)。

（3）测量激光和LED表观光源尺寸。

针对激光和LED发散角的不同，可以分别设计两套测量光路进行测试，激光和LED测试装置示意图如图1、图2所示。

图1　激光光源尺寸测量示意图

图2　LED光源尺寸测量示意图

（4）计算激光和LED可达发射极限和光功率测试距离。

根据IEC60825-1:1993+A1:1997+A2:2001标准中公式计算激光和LED的I类可达发射极限、计算测量激光和LED光功率时样品距探头的距离。

（5）测量激光和LED光功率。

根据计算出的测量激光和LED光功率时样品距探头的距离，放置光功率计探头和样品，测量激光和LED的光功率。

（6）判定激光和LED是否是I类激光产品。

将激光和LED测量的光功率与其计算得到的I类可达发射极限进行比较，判定激光和LED是否是I类激光产品。

若激光或LED波长在600nm～700nm之间，只需考虑视网膜热伤害，若激光或LED波长在400nm～700nm之间，则要同时考虑视网膜热伤害和视网膜光化学伤害。

3　玩具检测机构和玩具企业应对措施

七十年代起欧美等发达国家就开始研究激光辐射危害，相继制定了一系列的标准和测试方法，任何销往这些国家的激光产品必须符合相关标准规定。国内对激光辐射的研究起步较晚，与发达国家相比还存在很大差距，近些年来我国出口的电玩具屡次因玩具中激光辐射功率过大而被召回，频繁的召回事件严重影响了“中国制造”的玩具产品形象，也给我国玩具企业造成了较大的经济损失。另外，大功率激光和LED发射的强光一旦通过儿童的角膜进入晶状体，到达视网膜的敏锐部位黄斑部，会对眼部造成永久伤害，为了儿童的健康成长，玩具生产企业应重视玩具中激光二极管和LED光辐射安全测试。

玩具检测机构应当对国内外激光辐射标准和测试方法进行研究，找出适合玩具中激光辐射安全的检测方法，对目前电玩具中常见的激光和LED进行测试分析，找出电玩具中容易造成辐射危害的激光和LED的类别，实现了对电玩具中激光和LED辐射危害的分类评估，指导玩具生产企业对电玩具中使用的激光和LED进行初步筛选，防止销售的电玩具中激光和LED有害辐射对儿童造成伤害，也防止中国出口到国外的玩具因激光和LED辐射危害而被召回的事件屡次发生，同时帮助玩具生产企业避免因产品被召回造成较大经济损失。

玩具生产企业应紧密联系玩具检测机构，积极参与相关检测机构组织的标准学习，主动收集技术法规标准信息，通过仔细研读国内外玩具中激光和LED辐射安全标准，尽快掌握电玩具中激光和LED光辐射检测安全技术要求，从而准确地对电玩具中的激光和LED产品进行分类验证，保证生产的玩具符合相关国家和地区的安全要求，保证激光产品对使用玩具的儿童是安全的。深入了解标准内容后再进行生产改进，降低生产成本。在产品检测上，制造商应和权威的玩具安全检测机构组成团队，紧密合作，以降低供应链的整体管理成本，不断提高国际竞争力。

广东出入境检验检疫局科技计划项目“玩具有害辐射检测方法研究”（2009GDK07）

杜凤娟（1982-），女，工程师，硕士，任职于广东检验检疫技术中心，从事玩具机械物理和电性能检测工作；林喆（1989-），女，助理工程师，硕士，任职于广东检验检疫技术中心，从事玩具机械物理和电性能检测工作；李淑岗（1982-），男，助理工程师，本科，任职于广东检验检疫技术中心，从事玩具机械物理和电性能检测工作。