积分球将光源发出的光均匀化，使得球内表面各处的光一致，这样，测量单位面积上的照度值，乘以内表面积，就得到光源的光通量。
由此可见，光分布均匀度是决定测量结果准确性的重要指标。
相对于四周均匀发光的白炽灯、节能灯而言，LED因其具有很强的方向性，而相对较为特殊。这使得LED直射光在积分球表面呈不均匀分布，直接导致不同LED的直接反射光相对探测器的反射特性不同。
因为探测器口的位置及挡板的设置是固定的，不同的反射分布直接表现为信号起伏。
根据验证结果，普通LED测量系统LED的放置方向对光通量测量结果的影响往往超过50%(同一LED在不同方向测量得到的最大信号和最小信号的差值)。
图1 不同角度LED在球内的光分布
分析
LED的方向性对测量准确性影响的一个重要原因是积分球的内表面反射特性。
在普通的LED测量系统中，积分球表面涂层的反射率和朗伯特性都不是很理想。一个是反射率偏低，另一个是漫反射特性不好。
这种积分球的一个表现就是，LED的直接照射光经过很少的几次反射后就逐渐衰减，而在整个的光混合过程中，直接照射光和直接反射光占了很大的比重，起了主导作用。在某些条件下，挡板的后部探测器处会产生强烈的阴影效应。
目前的LED测试系统还没有采用LED作为标准光源，而是使用的稳定驱动的卤钨灯。
由于标准灯的外形结构和待测LED的差别很大，LED支架对光有吸收效应，以及标准灯安装位置与LED安装位置的差别，这些都会影响测量结果准确性。
解决方案
在设计LED测量系统时，根据实际使用中对测量准确性的影响因素进行全面优化，使系统对LED方向的敏感度降到最小。
即在测量过程中，无须规定特殊的角度和方向。即使在极端条件下，使用极强方向性的LED，使用极端条件的放置方式测量的结果仍然保持了良好的一致性。
LED测量系统严格按照CIE标准进行设计，积分球内表面涂层使用专利技术的Spectralon@或Spectraflect@，具有极高的反射效率和良好的朗伯反射特性。
在可见光范围内反射率分别大于99%和98%。良好的反射材料可以保证光分布均匀，使直接照射直接反射特性以及挡板的阴影效应更小。
另外在挡板和探测端口的设计方面进行了优化，采用了漫射片，最大限度地降低探测端口对直接反射光的敏感度。
该系统采用了光谱校准的卤钨灯作为标准灯，同时采用了辅助灯，用于补偿待测LED支架与标准灯支架差别对测量结果带来的影响。
结果验证
测试条件Φ5LED，功率约0.35W，发光角度约30°。采用如下图所示放置方位分别进行测试。
图2 积分球性能验证试验LED放置方位
结果如下：
从结果可以看出，积分球系统能很好地测量发光角小的光源，而且结果对放置方向和位置不敏感，可作为理想的LED测量系统。
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