我想建立一个 DIY 激光标签系统。Milestag 网站推荐使用 Vishay Tsal-6100 作为 IR-LED。这是一个数据表：http ://www.mouser.com/ds/2/427/tsal6100-279822.pdf
由于我想聚焦光线（可能在镜头后发散一两度），我开始考虑对眼睛的潜在危险。阅读该主题会发现红外光可能会带来很大的问题。眼睛看不到红外波长，也无法对过度曝光做出反应。因此，完全在安全标准的范围内是至关重要的。
例如 IEC 62471，这似乎是适用的规范。事实上，Vishay 已经发布了一份文档，其中包含有关其 LED 数据的参考资料：http: //www.vishay.com/docs/81935/eyesafe.pdf
Tsal6100 在最坏的情况下被描述为 400mW/sr。这应该意味着 LED 是“豁免”= 比 1 级危险性低。
但是，这是什么意思 ？规格说是 230mW/sr，所以看起来它们已经包含了某种安全裕度。我找不到达到这种强度的距离。如果规格在 1m 距离处记录 230mW/sr 并且根据规范最坏的情况是 50cm，那么聚焦光束（直径 10cm^2，几个角度发散）可能具有更高的强度。
我的问题：如何计算我的光束强度？我如何知道 LED 是否可以安全使用？
更新：
我阅读了单位 mW/sr 并找到了这个定义：
- phi 作为强度
- 欧米茄作为角度
聚焦 LED 前的半角为 10 度，镜头后我希望得到 1 度左右。所以这个因子大约是 10。我应用了一些数学：
如果我理解正确的话，聚焦光束的强度是未聚焦光束的 10 倍。这是正确的吗 ？
一个新的问题是：如何获取源区域？应该是镜片的表面。
我试图在这个计算器中输入值：http: //www.intersil.com/en/products/optoelectronics/ambient-light-sensors/eye-safety.html
（非常感谢 Dave 的链接）
但是有很多字段我只是不知道如何填写。一个 2300mW 的 LED 总是被证明是致命的，这似乎并不正确。
作为健全性检查，我尝试将规格表中的值复制到计算器中。事实证明，LED 很危险，甚至没有焦点。现在我确定我犯了一些错误，因为 Vishay 说该产品是“豁免”的。
- 我的设置的 LED 类型是什么？我选择了“镜头”
- 如果我选择透镜，究竟什么是“扩展源区域”？镜片表面 ?
您能否帮助我并尝试自己输入值？该计算器是一个 Excel 电子表格。我将它复制到我的 Dropbox 中，因此您可以在线使用 Microsoft Excel。这是一个链接：https ://www.dropbox.com/s/r28n3p6bdf5m7hs/exposure-calculator.xlsx?dl=0
同样，规格表的链接是：http ://www.mouser.com/ds/2/427/tsal6100-279822.pdf
大更新：
为了更准确地了解我的计算器问题：为了获得有趣的限制，例如暴露限制和安全系数，有必要选择“intersil 接近设备类型”。对于此字段，您可以在“标准接近传感器”或“远程接近传感器”之间进行选择。
如果未做出选择，则安全系数字段保持为空。
也许我们可以不用这个计算器来解决这个问题？
我想到了这个单位 mW/sr。显然它与距离无关。因此，为了获得对眼睛的影响，可能有必要确定实际“击中”眼睛的区域的比例。在距离 IR LED 10m 处，半角 10° 产生了一个半径为 1.73m，面积为 9.4m^2 的圆。眼睛（不是瞳孔，我不完全确定会受到什么伤害）可能有 3cm^2 的面积。这是一个非常低的百分比，肯定是无害的。
所以我可以假设镜片会产生一束完全平行的光束，然后会产生镜片表面积和眼睛表面积之间的分数。
这使我的问题变得更简单：什么力量对眼睛无害。假设眼睛的区域是固定的，你能计算出使 LED 无害的透镜直径吗？这种方法可以吗？
我检查了 Vishay 安全文件：
在 IR - 发射器的情况下，主要限制是 780 nm 至 3000 nm 波长范围内的角膜/镜片风险。这将辐照度限制为 E_e= 100 W/m^2，其表示为强度值 I_e= 4 W/sr，同时考虑到 0.2 m 距离的标准测量条件
这指定： 0.2m 的观看距离和 4 W/sr 的限制。根据我上面的想法，他们可能计算了这个距离的锥体，然后确定了眼睛表面积的百分比。然后你可以得到 I_e = 4 W/sr 的具体值。
这意味着我可以获得其他距离的值。对于 0.2m 距离，每个区域的最大功率为 4W/sr。在 0.1m 处，锥体面积是该面积的 1/4，因此对于 I_e，我将获得最大 1W/sr - 思考：锥体是该面积的 1/4 -> 眼睛表面的百分比是 4 倍高 - > 单位面积功率必须为参考值的 1/4。在 0.05m 处，仅允许 250mw/sr。
对于 TSAL-6100，该文件说：“绝对最大额定值的最大强度”400mW / sr。
因此我相信我可以使用 f > 0.063m 的 LED。背后的计算：TSAL每面积最大功率为400mW/sr。这比每个区域的参考功率低 10 倍。锥底面积随锥高度呈二次方递减。因此我可以通过 sqrt(10) 减少距离。这导致观看距离为 6.3 厘米。
我相信 6.3 厘米是直视 TSAL-6100 的安全限制。你能检查我的计算。
如果我在这个位置安装一个镜头，准确的焦距为 6.3xxx cm，那么从任何距离看，我都会从 6.3cm 的距离看 LED。这是确切的安全边际。
仍然困扰我的事情：不同的 LED 有不同的半角。他们为什么可以为所有的 IR-LED 指定一个具体的 I_e？TSAL-6200 的锥体（20° 半角）比 TSAL-6100 的锥体大得多。因此进入眼睛的光的比例应该更小。因此 I_e 应该更大。
也许我的整个方法都坏了？