Photobiological safety of lamps and lamp systems

Gives guidance for evaluating the photobiological safety of lamps and lamp systems including luminaires. Specifically it specifies the exposure limits, reference measurement technique and classification scheme for the evaluation and control of photobiological hazards from all electrically powered incoherent broadband sources of optical radiation, including LEDs but excluding lasers, in the wavelength range from 200 nm through 3000 nm. This standard was prepared as Standard CIE S 009:2002 by the International Commission on Illumination.

Sécurité photobiologique des lampes et des appareils utilisant des lampes

Fournit un guide pour l'évaluation de la sécurité photobiologique des lampes et des appareils utilisant des lampes. Spécifiquement, elle définit les limites d'exposition, les techniques de mesures de référence et le schéma de classification pour l'évaluation et le contrôle des risques photobiologiques d'une source de radiation optique, alimentée électriquement, incohérente, à spectre large, y compris les LEDs, à l'exclusion des lasers dans un domaine de longueur d'ondes de 200 nm à 3000 nm. Cette norme a été élaborée comme Norme CIE S 009:2002 par la Commission Internationale de l'Eclairage.

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25-Jul-2006
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PPUB - Publication issued
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26-Jul-2006
Completion Date
26-Jul-2006
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IEC 62471:2006 - Photobiological safety of lamps and lamp systems
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
62471
INTERNATIONAL
CIE S 009:2002
STANDARD
Première édition
First edition
2006-07
Sécurité photobiologique des lampes
et des appareils utilisant des lampes
Photobiological safety of lamps
and lamp systems
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 62471:2006
---------------------- Page: 1 ----------------------
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

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base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that

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amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under

sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the

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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
62471
INTERNATIONAL
CIE S 009:2002
STANDARD
Première édition
First edition
2006-07
Sécurité photobiologique des lampes
et des appareils utilisant des lampes
Photobiological safety of lamps
and lamp systems
© IEC 2006 Droits de reproduction réservés ⎯ Copyright - all rights reserved

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– 2 – 62471 © CEI:2006
SOMMAIRE

AVANT-PROPOS .....................................................................................................................................6

INTRODUCTION....................................................................................................................................10

1. DOMAINE D'APPLICATION.........................................................................................................12

2. REFERENCES NORMATIVES ....................................................................................................12

3. DEFINITIONS, SYMBOLES ET ABRÉVIATIONS........................................................................12

4. LIMITES D'EXPOSITION (LES)...................................................................................................24

4.1 Géneralités.........................................................................................................................24

4.2 Facteurs spécifiques impliqués dans le calcul et l’application des limites

d’exposition rétinienne .......................................................................................................26

4.2.1 Diamètre de la pupille ...........................................................................................26

4.2.2 Mesures de l’étendue angulaire de la source, dans le champ de vision ..............26

4.3 Limites du risque des expositions ......................................................................................28

4.3.1 Limite de risque lié aux expositions au rayonnement UV actinique pour la

peau et l’œil ........................................................................................................28

4.3.2 Limite de risque lié aux expositions dans le proche-UV pour l’œil .......................30

4.3.3 Limite de risque rétinien lié aux expositions à la lumière bleue............................32

4.3.4 Limite de risque rétinien lié aux expositions à la lumière bleue - source

ponctuelle ...........................................................................................................36

4.3.5 Limite de risque thermique rétinien lié aux expositions à la lumière ....................38

4.3.6 Limite de risque thermique rétinien lié aux expositions - stimulus visuel faible....38

4.3.7 Limite de risque lié aux expositions au rayonnement infrarouge pour l’oeil .........40

4.3.8 Limite de risque thermique, lié aux expositions à la lumière, pour la peau ..........40

5. MESURE DES LAMPES ET DES APPAREILS UTILISANT DES LAMPES................................42

5.1 Conditions de mesure ........................................................................................................42

5.1.1 Vieillissement des sources (stabilisation) .............................................................42

5.1.2 Environnement de test..........................................................................................44

5.1.3 Radiation parasite.................................................................................................44

5.1.4 Mode opératoire de la source ...............................................................................44

5.1.5 Mode opératoire de l´appareil utilisant des lampes ..............................................44

5.2 Procédure de mesure ........................................................................................................44

5.2.1 Mesures de l’éclairement énergétique..................................................................44

5.2.2 Mesures de la luminance énergétique..................................................................48

5.2.3 Mesure de la taille de la source ............................................................................52

5.2.4 Mesure de la largeur des pulsations pour les sources pulsées............................52

5.3 Méthodes d'analyses..........................................................................................................52

5.3.1 Interpolations pour la courbe de pondération .......................................................52

5.3.2 Calculs ..................................................................................................................52

5.3.3 Détermination de l’incertitude sur la mesure ........................................................52

6. CLASSIFICATION DES LAMPES................................................................................................58

6.1 Lampes en cycle continu....................................................................................................58

6.1.1 Groupe sans risque ..............................................................................................58

6.1.2 Groupe de risque 1 (faible risque) ........................................................................58

6.1.3 Groupe de risque 2 (risque modéré) ....................................................................60

6.1.4 Groupe de risque 3 (risque élevé) ........................................................................60

6.2 Lampes pulsées.................................................................................................................60

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62471 © IEC:2006 – 3 –
CONTENTS

FOREWORD ............................................................................................................................................7

INTRODUCTION....................................................................................................................................11

1. SCOPE.........................................................................................................................................13

2. NORMATIVE REFERENCES ......................................................................................................13

3. DEFINITIONS, SYMBOLS AND ABBREVIATIONS.....................................................................13

4. EXPOSURE LIMITS (EL’S)..........................................................................................................25

4.1 General ..............................................................................................................................25

4.2 Specific factors involved in the determination and application of retinal exposure limits...27

4.2.1 Pupil diameter.....................................................................................................27

4.2.2 Angular subtense of source and measurement field-of-view .............................27

4.3 Hazard exposure limits...........................................................................................................29

4.3.1 Actinic UV hazard exposure limit for the skin and eye........................................29

4.3.2 Near-UV hazard exposure limit for the eye.........................................................31

4.3.3 Retinal blue light hazard exposure limit ..............................................................33

4.3.4 Retinal blue light hazard exposure limit - small source.......................................37

4.3.5 Retinal thermal hazard exposure limit ................................................................39

4.3.6 Retinal thermal hazard exposure limit – weak visual stimulus ...........................39

4.3.7 Infrared radiation hazard exposure limits for the eye..........................................41

4.3.8 Thermal hazard exposure limit for the skin.........................................................41

5. MEASUREMENT OF LAMPS AND LAMP SYSTEMS.................................................................43

5.1 Measurement conditions....................................................................................................43

5.1.1 Lamp ageing (seasoning) ...................................................................................43

5.1.2 Test environment................................................................................................45

5.1.3 Extraneous radiation...........................................................................................45

5.1.4 Lamp operation...................................................................................................45

5.1.5 Lamp system operation ......................................................................................45

5.2 Measurement procedure ........................................................................................................45

5.2.1 Irradiance measurements...................................................................................45

5.2.2 Radiance measurements....................................................................................49

5.2.3 Measurement of source size ..............................................................................53

5.2.4 Pulse width measurement for pulsed sources....................................................53

5.3 Analysis methods ...............................................................................................................53

5.3.1 Weighting curve interpolations ...........................................................................53

5.3.2 Calculations ........................................................................................................53

5.3.3 Measurement uncertainty ...................................................................................53

6. LAMP CLASSIFICATION .............................................................................................................59

6.1 Continuous wave lamps.....................................................................................................59

6.1.1 Exempt group .....................................................................................................59

6.1.2 Risk Group 1 (Low-Risk) ....................................................................................59

6.1.3 Risk Group 2 (Moderate-Risk)............................................................................61

6.1.4 Risk Group 3 (High-Risk)....................................................................................61

6.2 Pulsed lamps......................................................................................................................61

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– 4 – 62471 © CEI:2006

ANNEXE A (informative) RÉSUMÉ DES EFFETS BIOLOGIQUES.......................................................64

Données pour les effets biologique #1 Cataracte au rayonnement infrarouge ............................64

Données pour les effets biologiques #2 Photokératite.................................................................64

Données pour les effets biologique #3 Photorétinite....................................................................66

Données pour les effets biologique #4 Lésion rétinienne thermique............................................68

Données pour les effets biologique #5 Cataracte au rayonnement ultraviolet .............................70

Données pour les effets biologique #6 Erythème actinique .........................................................72

ANNEXE B (informative) METHODE DE MESURE..............................................................................76

B.1 Instrumentation..................................................................................................................76

B.1.1 Double monochromateur: instrument recommandé.............................................76

B.1.2 Détecteur à bande large .......................................................................................76

B.2 Limitations de l'instrument..................................................................................................76

B.2.1 Eclairement énergétique équivalent au bruit de fond ...........................................76

B.2.2 Réponse spectrale de l’appareil ...........................................................................78

B.2.3 Précision sur les longueurs d’ondes .....................................................................80

B.2.4 Flux énergétique parasite .....................................................................................80

B.2.5 Optiques d’entrée pour les mesures de l’éclairement énergétique

spectrique. Recommandations ...........................................................................82

B.2.6 Linéarité ................................................................................................................82

B.3 Sources pour l’étalonnage .................................................................................................82

ANNEXE C (informative) ANALYSE DES INCERTITUDES..................................................................84

ANNEXE D (informative) REFERENCES GENERALES.......................................................................87

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62471 © IEC:2006 – 5 –

ANNEX A (informative) SUMMARY OF BIOLOGICAL EFFECTS ........................................................65

Bioeffect datasheet #1: Infrared cataract .....................................................................................65

Bioeffect datasheet #2: Photokeratitis..........................................................................................65

Bioeffect datasheet #3: Photoretinitis...........................................................................................67

Bioeffect datasheet #4: Retinal thermal injury..............................................................................69

Bioeffect datasheet #5: Ultraviolet cataract..................................................................................71

Bioeffect datasheet #6: Ultraviolet erythema................................................................................73

ANNEX B (informative) MEASUREMENT METHOD ............................................................................77

B.1 Instrumentation ..................................................................................................................77

B.1.1 Double monochromator: Recommended instrument..........................................77

B.1.2 Broadband detectors ..........................................................................................77

B.2 Instrument limitations .........................................................................................................77

B.2.1 Noise equivalent irradiance ................................................................................77

B.2.2 Instrument spectral response .............................................................................79

B.2.3 Wavelength accuracy .........................................................................................81

B.2.4 Stray radiant power.............................................................................................81

B.2.5 Input optics for spectral irradiance measurements: Recommendation ..............83

B.2.6 Linearity ..............................................................................................................83

B.3 Calibration sources ............................................................................................................83

ANNEX C (informative) UNCERTAINTY ANALYSIS ............................................................................85

ANNEX D (informative) GENERAL REFERENCES..............................................................................89

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– 6 – 62471 © CEI:2006
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
SÉCURITÉ PHOTOBIOLOGIQUE DES LAMPES
ET DES APPAREILS UTILISANT DES LAMPES
AVANT-PROPOS

1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation composée de l'en-

semble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de favoriser la coopé-

ration internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet

effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes internationales, des Spécifications techniques, des Rapports tech-

niques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur

élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut

participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, partici-

pent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon

des conditions fixées par accord entre les deux organisations.

2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du possi-

ble, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI intéressés sont repré-

sentés dans chaque comité d’études.

3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées comme telles

par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI s'assure de l'exactitude du

contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable de l'éventuelle mauvaise utilisation ou

interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.

4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la mesure

possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications nationales et régionales.

Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications nationales ou régionales correspondantes

doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.

5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa responsabilité pour les

équipements déclarés conformes à une de ses Publications.

6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.

7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou mandataires, y com-

pris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités nationaux de la CEI, pour tout préju-

dice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre dommage de quelque nature que ce soit, directe

ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de

l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.

8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications référencées

est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.

9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir

identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.

La Norme internationale CEI 62471 a été soumise par la Commission Internationale de l'Eclairage

(CIE) et a été traitée par le comité d'études 76 de la CEI: Sécurité des rayonnements optiques et maté-

riels laser.

Cette norme a été élaborée comme Norme CIE S 009:2002 par la Commission Internationale de

l'Eclairage. Elle a été soumise aux comités nationaux de la CEI pour vote suivant la procédure par voie

express, par les documents suivants:
FDIS Rapport de vote
76/340/FDIS 76/343/RVD

Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti à

l'approbation de cette norme.
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62471 © IEC:2006 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
PHOTOBIOLOGICAL SAFETY OF LAMPS
AND LAMP SYSTEMS
FOREWORD

1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising

all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote interna-

tional co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end

and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical

Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC Publication(s)”).

Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject

dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organiza-

tions liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely with the International Or-

ganization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two

organizations.

2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international

consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all inter-

ested IEC National Committees.

3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National

Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC

Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any misinter-

pretation by any end user.

4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications

transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence be-

tween any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in

the latter.

5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any equip-

ment declared to be in conformity with an IEC Publication.

6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.

7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and

members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or

other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and ex-

penses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC Publica-

tions.

8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is

indispensable for the correct application of this publication.

9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of pat-

ent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

The International Standard IEC 62471 has been submitted by the International Commission on Illumi-

nation (CIE) and has been processed through IEC technical committee 76: Optical radiation safety and

laser equipment

This standard was prepared as Standard CIE S 009:2002 by the International Commission on

Illumination. It was submitted to the IEC National Committees for voting under the Fast Track

Procedure as the following documents:
FDIS Report on voting
76/340/FDIS 76/343/RVD

Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on

voting indicated in the above table.
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– 8 – 62471 © CEI:2006
La présente publication est une norme double logo.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera
...

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