Wieviel Infrarot-LEDs sind gefährlich für das Auge

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Guten Tag,

es geht um die Gefahr für IR-Licht für das menschliche Auge.
Ich möchte ein IR-LED-Array bauen, das man an den PC-Monitor stellen kann, das die Augen aufnimmt und mit einer Kamera mit IR-Filter Eye Tracking macht.

Nun sieht man ja IR-Licht nicht, weswegen der Hornhaut-Reflex nicht zustande kommt. In Elektronik-Läden werden LEDs mit der Lichtleistung „mW/sr“ angegeben.

Aus einem wissenschaftlichen Paper habe ich die Angabe, dass 10mW/cm^2 noch okay für die Augen sind.
Ich gehe bislang bei meinem Versuch von einer Entfernung von 60cm aus, und die angestrahlte Fläche (das Auge) ist 1cm^2.

In Steradian umgerechnet also: 1^cm / (60cm)^2 = 0,00028.

Wenn eine IRED bei Conrad jetzt also mit z.B. 160mW/sr angegeben ist (880nm), rechne ich:

160mW/sr * 0,00028sr = 0,0448mW/cm^2.
Davon könnte ich also gut und gerne 40 Stück nehmen, dann wär ich gerade mal bei 1,792mw/cm^2.

Ist das so alles richtig gerechnet? Ich möchte mich ungern drauf verlassen, dass ich das so korrekt berechnet habe, da ich es ja ersteinmal an mir selber ausprobiere, und ich mir nicht mein Augenlicht wegschießen will…

#2

Hallo,
ich denke, die Infos welche du brauchst stehen in der
„BGI 5006 Expositionsgrenzwerte für künstliche optische Strahlung“
Dieses Schriftstück findest du leicht mit Google.

Für IR gilt der Absatz
3.6.1 Expositionsgrenzwerte zum Schutz vor der thermischen Netzhautgefährdung (380 nm bis 1400 nm)
-> Lg = (2,8Exp-4 W(m² * Sr))/ Ca
(Ca bezieht sich auf die Abmessung der Quelle, ist vorher beschrieben).

Beachte auch, dass du nicht nur den normalen Standardabstand
berücksichtigen mußt, sofern es nicht kostruktiv so gelöst ist,
dass man näher nicht rankommt. Es besteht also auch die Möglichkeit,
dass jemand aus 10cm oder auch 10mm Entfernung in die Quelle schaut.
Und noch was: Einen „Hornhautreflex“ wird es wohl nicht geben,
dafür aber den Lidschlussreflex.

Gruß Uwi

es geht um die Gefahr für IR-Licht für das menschliche Auge.
Ich möchte ein IR-LED-Array bauen, das man an den PC-Monitor
stellen kann, das die Augen aufnimmt und mit einer Kamera mit
IR-Filter Eye Tracking macht.

Nun sieht man ja IR-Licht nicht, weswegen der Hornhaut-Reflex
nicht zustande kommt. In Elektronik-Läden werden LEDs mit der
Lichtleistung „mW/sr“ angegeben.

Aus einem wissenschaftlichen Paper habe ich die Angabe, dass
10mW/cm^2 noch okay für die Augen sind.
Ich gehe bislang bei meinem Versuch von einer Entfernung von
60cm aus, und die angestrahlte Fläche (das Auge) ist 1cm^2.
In Steradian umgerechnet also: 1^cm / (60cm)^2 = 0,00028.
Wenn eine IRED bei Conrad jetzt also mit z.B. 160mW/sr
angegeben ist (880nm), rechne ich:

160mW/sr * 0,00028sr = 0,0448mW/cm^2.
Davon könnte ich also gut und gerne 40 Stück nehmen, dann wär
ich gerade mal bei 1,792mw/cm^2.

Ist das so alles richtig gerechnet? Ich möchte mich ungern
drauf verlassen, dass ich das so korrekt berechnet habe, da
ich es ja ersteinmal an mir selber ausprobiere, und ich mir
nicht mein Augenlicht wegschießen will…

#3

Guten Tag,

hmm, dieses Ca hab ich nicht wirklich verstanden. Da steht ja, dass Ca im Normalfall gleich alpha ist, aber es als obere und untere Grenze 0,1rad und 0,0015rad hat. Welcher Winkel soll denn das sein, wenn der nur zwischen 5,73° und 0,09° liegen kann??

Selbst wenn ich mit dem Maximalwinkel rechne, und die Formel für mehr als 10s nehme:

\frac{28000}{0,1} = 280000 \frac{W}{m^2*sr}

Wenn ich mit 60cm Abstand und 1cm^2 Fläche rechne, ist

sr = \frac{1cm^2}{0,36m^2}

also

280000 \frac{W}{m^2} * \frac{1}{sr} = 280000 \frac{W}{m^2} * \frac{0,36m^2}{1cm^2}

Dann kürzt sich das m^2 weg und es bleibt

108000 \frac{W}{cm^2}

100kW??? So viel? Das kann doch nicht sein!?

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

#4

Hallo,

100kW??? So viel? Das kann doch nicht sein!?

100kW/cm² , damit kann man locker Stahl schneiden :wink:
Da hast du dich wohl um ca. 6 Größenordnungen vertan.
Gruß Uwi