Segnale debole ed errore di interpolazione elevato con i dischi encoder riflettenti? Verifichi prima il contrasto tra alta e bassa riflettanza
Il segnale di un encoder riflettente deriva dalla differenza di intensità luminosa tra le zone ad alta e a bassa riflettanza del disco. L'articolo illustra il calcolo del contrasto con esempi, spiega perché ridurre la riflettanza delle zone a bassa riflettanza è più efficace che aumentare quella delle zone ad alta riflettanza e indica i parametri ottici da specificare nella richiesta d'offerta.
2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Il segnale di un encoder riflettente deriva dalla differenza di intensità luminosa tra le zone ad alta e a bassa riflettanza del disco. Maggiore è questa differenza, maggiori sono l'ampiezza del segnale e il rapporto segnale/rumore e minore è l'errore dopo l'interpolazione. L'indicatore che misura tale differenza è il contrasto:
Contrasto C = (riflettanza della zona ad alta riflettanza − riflettanza della zona a bassa riflettanza) ÷ (riflettanza della zona ad alta riflettanza + riflettanza della zona a bassa riflettanza)
| Zona ad alta riflettanza | Zona a bassa riflettanza | Contrasto C |
|---|---|---|
| 90% | 1% | 0.98 |
| 70% | 1% | 0.97 |
| 65% | 10% | 0.73 |
| 50% | 20% | 0.43 |
Ridurre la riflettanza della zona a bassa riflettanza è più efficace che aumentare quella della zona ad alta riflettanza. Con la zona ad alta riflettanza fissa al 65%, portando la zona a bassa riflettanza dal 10% all'1% il contrasto sale da 0.73 a 0.97; con la zona a bassa riflettanza fissa al 10% e la zona ad alta riflettanza portata dal 65% al 90%, il contrasto sale soltanto a 0.80.
Tre aspetti spesso trascurati
- La riflettanza varia con la lunghezza d'onda. A seconda che la testina di lettura utilizzi infrarosso a 850 nm o luce blu a 460 nm, lo stesso disco presenta valori diversi. Nella richiesta d'offerta indichi la lunghezza d'onda della testina di lettura.
- L'uniformità è importante quanto il valore medio. Se la riflettanza varia lungo il giro, l'ampiezza del segnale oscilla di conseguenza e l'errore di interpolazione aumenta.
- La luce parassita aumenta il valore letto nella zona a bassa riflettanza. Realizzare la zona a bassa riflettanza con uno strato assorbente anziché con una superficie ruvida che diffonde la luce permette di assorbire la luce in eccesso.
Soluzioni comuni
- Substrato metallico a specchio + film assorbente; la fotolitografia e l'incisione rimuovono il film assorbente dalle zone ad alta riflettanza
- Substrato assorbente + film riflettente; la fotolitografia e l'incisione rimuovono il film riflettente dalle zone a bassa riflettanza
- Su un substrato qualsiasi si sovrappongono un film riflettente e un film assorbente, quindi si esegue la fotolitografia
Il brevetto per modello di utilità di Jingzheng Optoelectronics CN217210914U «Disco encoder ottico riflettente, encoder e riga ottica» (concesso nel 2022) utilizza proprio una struttura a strati sovrapposti di materiale riflettente e materiale assorbente. Nel testo del brevetto, la riflettanza del film riflettente nelle bande di 460 nm e 850 nm è >90%, quella del film assorbente <1%. Per i valori specifici dei prodotti di serie fa fede la scheda tecnica.
Da specificare nella richiesta d'offerta
Lunghezza d'onda della testina di lettura, requisiti specifici per le zone ad alta e a bassa riflettanza, uniformità della riflettanza, adesione dei film e resistenza allo sfregamento.
Articolo redatto dall'ufficio tecnico di Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. Jingzheng Optoelectronics produce dischi encoder in vetro, dischi encoder metallici riflettenti, dischi encoder in PC e dischi encoder su misura. Sito ufficiale www.encoderdisk.cn, telefono 0316-8933331.