反射型エンコーダディスクの信号が弱い、内挿誤差が大きい？まず高反射部と低反射部のコントラストを確認

2026-10-02 · 廊坊晶正光電技術有限公司

反射型エンコーダの信号は、ディスクの高反射部と低反射部の光強度差から得られます。この差が大きいほど信号振幅が大きく、S/N比が高くなり、内挿後の誤差も小さくなります。この差を表す指標がコントラストです：

コントラスト C =（高反射部の反射率 − 低反射部の反射率）÷（高反射部の反射率 + 低反射部の反射率）

高反射部の反射率を上げるより、低反射部の反射率を下げるほうが効果的です。高反射部を65%に保ったまま低反射部を10%から1%に下げると、コントラストは0.73から0.97に上がります。一方、低反射部を10%に保ったまま高反射部を65%から90%に上げても、0.80にしか上がりません。

見落としやすい3つのポイント

1. 反射率は波長によって変わります。読取りヘッドが850 nmの赤外光か460 nmの青色光かによって、同じディスクでも値が異なります。見積依頼時には読取りヘッドの波長を明記してください。
2. 均一性は平均値と同じくらい重要です。1周内で反射率にばらつきがあると信号振幅もそれに応じて変動し、内挿誤差が大きくなります。
3. 迷光は低反射部の読み取り値を押し上げます。低反射部に粗面による散乱ではなく光吸収層を用いることで、余分な光を吸収できます。

一般的な構成

• 鏡面金属基材 + 光吸収膜とし、高反射部上の光吸収膜をフォトリソグラフィ・エッチングで除去
• 光吸収基材 + 反射膜とし、低反射部上の反射膜をフォトリソグラフィ・エッチングで除去
• 任意の基材上に反射膜と光吸収膜を1層ずつ積層し、フォトリソグラフィを行う

晶正光電の実用新案CN217210914U「光学反射型エンコーダディスク、エンコーダおよびリニアスケール」（2022年登録）は、まさに反射材料と光吸収材料を積層した構造を採用しています。明細書では、反射膜の460 nmおよび850 nm帯域における反射率は >90%、光吸収膜は <1% とされています。量産品の具体的な仕様は仕様書に準じます。

見積依頼時に明記すべき項目

読取りヘッドの波長、高反射部と低反射部それぞれの要件、反射率の均一性、膜の密着性と耐擦過性の要件。

本記事は廊坊晶正光電技術有限公司 技術部がまとめたものです。晶正光電はガラスエンコーダディスク、反射型金属エンコーダディスク、PCエンコーダディスク、カスタムエンコーダディスクを製造しています。公式サイト www.encoderdisk.cn、電話 0316-8933331。