積分球又稱為光通球，光度球，是一個(gè)中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開腔球體，球殼內(nèi)壁上開有幾個(gè)窗孔，用于進(jìn)光孔和安放光接收器等。積分球內(nèi)壁上涂有漫反射材料，也就是漫反射材料接近于1的材料，使得球內(nèi)壁可見光的光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上。顯然，積分球球體肯定是越圓越好，這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑，更易使光均勻。對于積分球球壁上開有2π測量口的球體，當(dāng)采用4π方法測量時(shí)，其開口的擋板比較好的設(shè)計(jì)方法是擋板和球體有相同的球面度，這樣當(dāng)用擋板封貼在開口處時(shí)，擋板和球體可以形成一個(gè)完整的球面，對于光線的散射基本不造成影響。在光譜分析中，積分球提供了穩(wěn)定的光源輸出。手機(jī)攝像頭Helios標(biāo)準(zhǔn)光源無人駕駛

較常見的積分球結(jié)構(gòu)測色儀器為d/8結(jié)構(gòu)，也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測色儀，有兩種丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對色彩丈量的影響，進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。積分球作為一種測量旋轉(zhuǎn)角速度和加速度的儀器，具有精度高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，在導(dǎo)航、航天、機(jī)器人、運(yùn)動追蹤、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲控制和運(yùn)動醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有普遍的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的發(fā)展，積分球的應(yīng)用將會越來越普遍。以上就是積分球的原理和典型應(yīng)用的簡要介紹。OLEDHelios標(biāo)準(zhǔn)光源多光譜積分球在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，如市場分析、資源配置等方面，也具有實(shí)用價(jià)值。

如果積分球被用作光源以提供大而均勻的出光面，那么也可能需要大直徑的積分球。這是因?yàn)樵谶@種情況下，積分球的尺寸將直接影響到光的散射和反射效果，以及光場的均勻性。為了達(dá)到理想的測量效果，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景選擇合適的積分球直徑。Greg McKee是美國***制造積分球的Labsphere公司的系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門主管，回復(fù)道：決定積分球較小尺寸的幾個(gè)主要因素:要測量的燈的物理尺寸(為擋板留出空間)、燈的自吸收性和積分球內(nèi)部溫度。燈具安裝硬件也必須能足夠安裝在里面。另一方面，積分球不能太大，否則它的響應(yīng)性是有限的:理想的直徑是小燈較大尺寸的十倍，或者是被測量的長燈長度的兩倍。實(shí)際上，1到3米的積分球用于較常見的白熾燈和緊湊型熒光燈的光通量測量。2米或更大的球體通常用于測量500瓦或更大的光源。

這種輻射度交換一次又一次地發(fā)生，直到它在空間上整合。入射到整個(gè)積分球體表面的總通量的n次反射的交換可以用冪級數(shù)來建模，并簡化為一個(gè)簡單的輻射方程:式中Φ為入射到積分球內(nèi)的光，As為積分球壁面積，p為積分球壁反射率，f為開口端口面積占比。簡化的輻射度方程可用于模擬光和LED測量應(yīng)用的光學(xué)效率。這些應(yīng)用包括用于激光表征的光學(xué)衰減，進(jìn)入光纖或安裝在積分球體上的探測器表面的通量，用于圖像傳感器的光譜輻射度和用于非成像光學(xué)傳感傳感器的光譜輻照度，或積分球體應(yīng)用所需的其他許多輻射和光度參數(shù)。積分球是數(shù)學(xué)建模的基石，培養(yǎng)著學(xué)生的空間想象力和邏輯思維。

積分球看起來很簡單，該光學(xué)設(shè)備包括一個(gè)中空的球形腔體，內(nèi)部涂有特殊的高反射朗伯涂層，用于均勻散射和漫射入射光。積分球設(shè)有入口和出口。通過變換積分球的配置，如光源、配件、開口等可實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用。積分球工作原理：積分球類似于擴(kuò)散器，保留更多的光線信息，包括光的顏色、強(qiáng)度等，忽略了空間信息（無法告訴我們在球體表面的不同位置上光的強(qiáng)度是如何分布的）。積分球的內(nèi)表面是高朗伯特性漫反射材料，這種材料能夠?qū)⑷肷涞墓饩€以相同的強(qiáng)度反射到各個(gè)方向，從而使得光線在球內(nèi)經(jīng)過多次反射和散射后，能夠均勻地分布，減少光線原始方向的影響。球坐標(biāo)系下，積分球體積元素的推導(dǎo)，展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)與美妙。色溫可調(diào)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源單色光源

積分球內(nèi)部的涂層材料對光線的反射率有明顯影響。手機(jī)攝像頭Helios標(biāo)準(zhǔn)光源無人駕駛

由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下，隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小，產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此，積分球設(shè)計(jì)應(yīng)嘗試優(yōu)化這兩個(gè)參數(shù)，以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個(gè)機(jī)器人成像系統(tǒng)的圖像，用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層，在為積分球選擇涂層時(shí)，必須考慮兩個(gè)因素:反射率和耐久性。例如，如果有足夠的光線，并且積分球?qū)⒃诳赡軐?dǎo)致積分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用，則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。手機(jī)攝像頭Helios標(biāo)準(zhǔn)光源無人駕駛