另一方面LED測量系統(tǒng)通常使用鹵鎢燈作為標(biāo)準(zhǔn)光源，使用的標(biāo)準(zhǔn)燈本身與LED無論是在外形上、發(fā)光的分布特性上還是光譜特性上都有較大的差異。因此二者的差異性必須進(jìn)行必要的修正。

原因分析：

LED的方向性對測量準(zhǔn)確性影響的一個(gè)重要原因是積分球的內(nèi)表面反射特性。在普通的LED測量系統(tǒng)中，積分球表面涂層的反射率和朗伯特性都不是很理想。一個(gè)是反射率偏低，另一個(gè)是漫反射特性不好。國內(nèi)廠家積分球涂層主要采用氧化鎂或硫酸鋇，反射率僅可達(dá)到ρ=0.9左右，而且該涂料較容易受潮脫落及高溫環(huán)境下氧化、變色，這些都會(huì)造成數(shù)據(jù)測試誤差。目前我司使用的進(jìn)口美國藍(lán)菲積分球系統(tǒng)，其球體內(nèi)壁噴涂藍(lán)菲專利Spectraflect涂料，該涂層在可見光光譜范圍內(nèi)具有很高的反射率。在厚度0.5mm以上、波長400-1100nm之間時(shí)，反射率超過99%；在360nm-830nm的光譜范圍內(nèi)提供97%的反射率，并且能擴(kuò)展至300-2400nm范圍。其涂料反射率是目前國內(nèi)積分球上使用的涂料性能所達(dá)不到的。低反射率的積分球表面導(dǎo)致的一個(gè)結(jié)果就是，LED的直接照射光經(jīng)過很少的幾次反射后就逐漸衰減，而在整個(gè)的光混合過程中，直接照射光和直接反射光占了很大的比重，起了主導(dǎo)作用。而在某些條件下，低反射率材料會(huì)在某些條件下在擋板的后部探測器處產(chǎn)生強(qiáng)烈的陰影效應(yīng)。而導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確的原因正是直的反射光和陰影效應(yīng)。

另外較低的漫反射率對信號的衰減非常嚴(yán)重。由于光測量過程中，光在積分球內(nèi)多次反射，每次反射都有一定的衰減，而反射率的高和低對光強(qiáng)的影響在多次反射后得以加強(qiáng)。以反射光在球內(nèi)進(jìn)行15次反射為例，如果兩者的反射率相差5%，則信號的衰減可能會(huì)超過一倍以上。而實(shí)際上積分球內(nèi)的反射率差別遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。

另外目前的積分球測試系統(tǒng)還沒有用于儀器校正用的標(biāo)準(zhǔn)LED光源，在測量過程中，還是使用校準(zhǔn)的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的鹵鎢燈作為標(biāo)準(zhǔn)光源。由于標(biāo)準(zhǔn)燈的外形結(jié)構(gòu)和待測LED的差別很大，LED支架對光有吸收效應(yīng)，以及標(biāo)準(zhǔn)燈安裝位置與LED安裝位置的差別，這些也是影響測量結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素。

解決方案及測試結(jié)果：

在目前的積分球測試系統(tǒng)中，為了克服以上這些問題，提高測試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性，通常采用指定LED以特殊的安裝方向進(jìn)行測試，或者將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成待測光源直接朝向探測端口或背向端口方式。但是一個(gè)角度無法解決所有問題，不同發(fā)光角度的LED的測試以及反射率等影響仍然需要解決。

Labsphere公司在設(shè)計(jì)LED測量系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)實(shí)際使用中對測量準(zhǔn)確性的影響因素進(jìn)行了全面優(yōu)化，使系統(tǒng)對LED方向的敏感度降到最小。即在測量過程中，無須規(guī)定特殊的角度和方向。即使在極端條件下，使用極強(qiáng)方向性的LED，使用極端條件的放置方式的測量的結(jié)果仍然保持了良好的一致性。

Labsphere的LED測量系統(tǒng)嚴(yán)格按照CIE標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，積分球內(nèi)表面涂層使用藍(lán)菲專利技術(shù)的Spectralon@或Spectraflect@作為反射層，具有極高的反射率和良好的朗伯反射特性。在可見光范圍內(nèi)反射率分別大于99%和98%。圖2為Labsphere公司的Spectroflex涂料的光譜漫反射曲線，從中可以看出，從380nm-780nm之間，基本上為一條直線，漫反射率非常穩(wěn)定，而且接近于1。良好的反射材料可以保證更好地混合特性和均勻的光分布。另外在擋板的設(shè)計(jì)和探測端口的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了優(yōu)化，采用了漫射器的裝置，最大限度地降低探測端口對直接反射光的敏感度。在球體內(nèi)表面的結(jié)合部位進(jìn)行了特殊的考慮。