IEC 62471およびIEC 62778の眼の安全性リスクグループ（可視光源および非可視光源）について解説
目の安全性は複雑な問題です。この記事では、可視光と非可視光の両方の光源における目の安全性のリスクグループについて、各規格の違いや重要性を詳しく解説しています。一般的な照明サービス（GLS）ランプの試験基準や、白色光リスク評価の代替アプローチについても触れており、安全性の影響と試験報告書の読み解き方について理解を深めることができます。IEC 62471およびIEC 62778規格に基づいたLEDの目の安全リスクグループ評価に関し、わかりやすく解説した記事を紹介いたします。
安全性 - IEC 62471およびIEC 62778の眼の安全性リスクグループ（可視光源および非可視光源）の理解
目の安全性は複雑な問題です。この記事では、様々な種類のLEDにおけるリスクグループ評価の概要を説明します。現在適用されている規格は多数あり、ユーザーは地域の規制に準拠した規格を使用することをお勧めします。以下に、最も一般的に使用されている規格をまとめました。
・CEI/IEC 62471:2006「ランプおよびランプシステムの光生物学的安全性」
この規格は、従来のIEC 60825レーザー規格を非干渉性光源に特化した規格に置き換えるために開発された、リスクグループと試験方法を定義しています。世界中のほとんどの国でこの規格が使用されています。
・IEC/EN 62471:2008「ランプおよびランプシステムの光生物学的安全性（IEC 62471:2006、改訂版）」
これは、人工光放射指令（2006/25/EC）の曝露限度に適合するように2006年規格を改訂した欧州規格です。この規格におけるリスクグループの定義は、IEC 62471:2006よりも保守的です。EU諸国はこの規格を使用しています。
・IEC/TR 62471-2「ランプおよびランプシステムの光生物学的安全性 – パート2：非レーザー光放射の安全性に関する製造要件のガイダンス」
本技術報告書は、ランプまたはランプシステムを特定のリスクグループに割り当てるためのガイダンス、ラベル表示の提案例、および用途固有の安全性計算例を示したIEC 62471:2006の補遺です。
・IEC TR 62778:2014「光源および照明器具に対する青色光ハザードの評価におけるIEC 62471の適用」
本技術報告書は、「GLS」白色光源のリスクグループ割り当てに関する問題を取り上げ、白色光リスク評価を報告するための代替手法を示しています。また、本技術報告書は、コンポーネント試験から照明器具へのリスクグループレベルの適用可能性に関するより優れたガイダンスも提供しています。「RG0 – 無制限」および「RG1 – 無制限」の評価は、追加試験なしで照明器具に転送可能なコンポーネント試験結果を明示的に示すために使用されます。
・IEC 62031:2018「一般照明用LEDモジュール - 安全仕様」
この規格は、電気安全試験とIEC TR 62778:2014の試験方法を組み合わせたものです。この規格は、一般的にライトエンジンなどのより複雑な光源に適用されます。
以下の表は IEC 62471-2 の表 1 に基づいており、特定のテストに基づいて一般的にリスク グループが割り当てられる LED の種類が含まれています。
表1.IEC 62471に含まれるすべての計算に関するリスクグループ暴露予防措置に関するガイダンス
IEC/EN 62471におけるハザード曝露限界値（EL）は、放射照度E（W/m²）と放射輝度L（W/sr-m²）に基づいています。1つの例外を除き、曝露限界値としてL値を用いるハザードは網膜に焦点を合わせる光に関連し、曝露限界値としてE値を用いるハザードは眼球表面または皮膚への曝露に関連します。例外は「青色光 – 小さな光源」の計算です。これは網膜損傷に関連しますが、眼球運動と小さな光源サイズに起因する数学的な複雑さに対処するため、L値の代替としてE値を使用します。添え字は、試験データからE値またはL値を計算する際に使用された重み係数を示します。
図1.目の各部と、輝度(L)および放射照度(E)の値が用いられる波長範囲を示す図。
（Christophe Martinsons著「Photobiological Safety」、Handbook of Advanced Lighting Technology、Springer、2014年より引用）
嫌悪反応（約 0.25 秒）による追加の保護により、可視光源には追加の安全バッファーが与えられるため、RG2 では注意が必要ですが、RG1 では必要ありません。これは、嫌悪反応がない不可視光には当てはまりません。また、不可視波長範囲で RG0 を超えると注意が必要です。不可視光は嫌悪反応を引き起こしませんが、目の動きが止まることはないため、不可視光には露出制限にある程度、目の動きに対する保護が組み込まれています。リスク グループ 3 の露出制限は、0.25 秒未満で損傷を引き起こす可能性のある光の危険性に基づいています。太陽は RG2 可視光源の例で、LB 青色光閾値制限値（TLV）は約 1 秒です。1 秒以上太陽を見つめると露出制限を超えますが、嫌悪反応によって保護されているため、通常、これは起こりません。
この太陽の例は、62471における白色光源のGLS試験基準の使用と、GLSリスクグループを62778の指標に置き換える可能性を説明するのに役立ちます。IEC 62471では、一般照明サービス（GLS）ランプを次のように定義しています。「通常、人が使用または視認する空間を照明するためのランプを指す。例としては、オフィス、学校、住宅、工場、道路、自動車の照明用ランプが挙げられる。映写、複写プロセス、「日焼け」、工業プロセス、医療、サーチライト用途などの用途のランプは含まれない。」これらのランプは、長時間視界内にあるものの、凝視されることを意図していない頭上光源であることが多いです。
GLS試験は、網膜損傷の可能性のある近距離限界として選択された距離である200mmとは異なる距離で行われる唯一の試験です。GLS試験は、光源の輝度が500ルクスとなる距離で実施されます。白色LED部品の場合、この距離は通常、光源の明るさに応じて500～2500mmの範囲です。この方法は、近距離における安全レベルの判断があまり適切ではないという批判を受けてきました。天井照明のように、目の高さが500ルクスの距離よりも遠い用途では問題ありません。GLS白色光源のRG0およびRG1評価が圧倒的に多いことは、懸念材料にはなりません。
IEC 62778では異なるアプローチが採用されています。ここでは、光源は他のすべての種類の光源と同様に200mmの距離で測定され、リスクグループが「RG1 – 無制限」（あらゆる用途および距離において安全）を超える場合、RG1を達成するための条件が算出されます。これらの条件は、200mmにおける駆動電流の低減、または逆二乗則によって算出される最大電流レベルにおけるRG1/RG2境界距離として表すことができます。
まとめ
- RG3は安全ではないため、これらの光源には十分な工学的管理策を講じる必要があります。
- RG2は直ちに有害となるものではなく、人が光源を凝視するような状況が発生しない限り、短時間の曝露では網膜損傷の可能性は低いです。RG2光源については、適切な工学的管理策を特定するために、曝露ハザード評価を実施する必要があります。
- RG1の不可視光源は、RG2光源と同様に扱う必要があります。
- RG1の可視光源は、規格では安全とみなされています。
- RG0の光源はすべて、規格では安全とみなされています。
- 網膜損傷閾値は、光源を直接見ることを前提としています。これは、試験報告書の放射照度（L値）基準によって特定されています。
- 皮膚および水晶体の損傷閾値は、光源を直接見ることを前提としていませんが、コサイン補正（規格ではカバーされていません）の対象となる場合があります。これは、試験報告書の放射照度（E値）基準によって特定されています。前述のように、小型光源の青色光ハザードE値は特別なケースであり、L値として扱う必要があります。
- 200mmの駆動距離で最大駆動条件で試験を実施した場合、電流値が低い、または距離が長いアプリケーションは、この最悪ケースの試験よりも安全です。これらは、逆二乗則とデータシートの情報を用いて計算できます。
- GLS試験結果は、実際のGLSアプリケーションにのみ適用してください。
- ほとんどの場合、コンポーネントレベルの試験は照明器具に転用可能です。62471-2のガイダンスはこの点を明確にする最初の試みであり、62778では転用可能な結果について明確に規定されています。
目の安全に関する記事は、下記よりご覧いただけます。
まとめ
IEC 62471およびIEC 62778の眼の安全性リスクグループ（可視光源および非可視光源）とは？
IEC62471は、目を損傷から守るため人間に備わった自然な嫌悪反応等、複雑な光生物学的安全性の評価に関するガイダンスを提供する規格です。波長が 200 ～ 3000 nm の光源に適用される 4 つのリスク グループが定義されています。免除グループは最も危険度の低いリスクグループ、リスクグループ 3 は最も危険度の高いリスクグループです。波長によって人体への影響は変わります。
IEC62778は、主に白色LED製品の光生物学的安全性評価に関するもので、IEC 62471の代替アプローチを提供します。IEC 62471が定める測定要件とリスクグループを簡略化し、白色光のリスク評価に特化しています。