จานเอ็นโค้ดเดอร์แบบสะท้อนให้สัญญาณอ่อนและความคลาดเคลื่อนการอินเทอร์โพเลชันสูง? ตรวจคอนทราสต์ของค่าการสะท้อนแสงสูงและต่ำก่อน

สัญญาณของเอ็นโค้ดเดอร์แบบสะท้อนมาจากความแตกต่างของความเข้มแสงระหว่างบริเวณสะท้อนแสงสูงและบริเวณสะท้อนแสงต่ำของจานเอ็นโค้ดเดอร์ (encoder disc) บทความนี้ให้วิธีคำนวณคอนทราสต์ (contrast) พร้อมตัวอย่าง อธิบายว่าเหตุใดการลดค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนต่ำจึงได้ผลมากกว่าการเพิ่มค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนสูง และระบุพารามิเตอร์ทางแสงที่ควรระบุให้ชัดเจนเมื่อขอใบเสนอราคา

2026-10-02 · Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd.

สัญญาณของเอ็นโค้ดเดอร์แบบสะท้อนมาจากความแตกต่างของความเข้มแสงระหว่างบริเวณสะท้อนแสงสูงและบริเวณสะท้อนแสงต่ำของจานเอ็นโค้ดเดอร์ (encoder disc) ยิ่งความแตกต่างมาก แอมพลิจูดของสัญญาณยิ่งสูง อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ยิ่งสูง และความคลาดเคลื่อนหลังการอินเทอร์โพเลชัน (interpolation) ยิ่งน้อย ตัวชี้วัดความแตกต่างนี้คือคอนทราสต์ (contrast):

คอนทราสต์ C = (ค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนสูง − ค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนต่ำ) ÷ (ค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนสูง + ค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนต่ำ)
บริเวณสะท้อนแสงสูงบริเวณสะท้อนแสงต่ำคอนทราสต์ C
90%1%0.98
70%1%0.97
65%10%0.73
50%20%0.43

การลดค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนต่ำได้ผลดีกว่าการเพิ่มค่าการสะท้อนแสงของบริเวณสะท้อนสูง เมื่อบริเวณสะท้อนสูงคงที่ที่ 65% การลดบริเวณสะท้อนต่ำจาก 10% เป็น 1% จะเพิ่มคอนทราสต์จาก 0.73 เป็น 0.97 แต่เมื่อบริเวณสะท้อนต่ำคงที่ที่ 10% การเพิ่มบริเวณสะท้อนสูงจาก 65% เป็น 90% จะเพิ่มคอนทราสต์ได้เพียง 0.80

สามประเด็นที่มักถูกมองข้าม

  1. ค่าการสะท้อนแสงเปลี่ยนไปตามความยาวคลื่น จานเอ็นโค้ดเดอร์แผ่นเดียวกันจะให้ค่าต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าหัวอ่าน (readhead) ใช้แสงอินฟราเรด 850 nm หรือแสงสีน้ำเงิน 460 nm จึงควรระบุความยาวคลื่นของหัวอ่านเมื่อขอใบเสนอราคา
  2. ความสม่ำเสมอสำคัญพอ ๆ กับค่าเฉลี่ย หากค่าการสะท้อนแสงผันผวนตลอดหนึ่งรอบ แอมพลิจูดของสัญญาณจะผันผวนตาม และความคลาดเคลื่อนการอินเทอร์โพเลชันจะเพิ่มขึ้น
  3. แสงรบกวน (stray light) จะทำให้ค่าที่อ่านได้ของบริเวณสะท้อนต่ำสูงขึ้น การใช้ชั้นดูดกลืนแสงสำหรับบริเวณสะท้อนต่ำ แทนการอาศัยการกระเจิงแสงจากผิวหยาบ จะช่วยดูดกลืนแสงส่วนเกินได้

แนวทางที่ใช้ทั่วไป

  • วัสดุฐานโลหะผิวกระจก + ฟิล์มดูดกลืนแสง โดยใช้โฟโตลิโทกราฟีและการกัดลายกำจัดฟิล์มดูดกลืนแสงออกจากบริเวณสะท้อนสูง
  • วัสดุฐานดูดกลืนแสง + ฟิล์มสะท้อนแสง โดยใช้โฟโตลิโทกราฟีและการกัดลายกำจัดฟิล์มสะท้อนแสงออกจากบริเวณสะท้อนต่ำ
  • เคลือบฟิล์มสะท้อนแสงหนึ่งชั้นและฟิล์มดูดกลืนแสงหนึ่งชั้นซ้อนกันบนวัสดุฐานใดก็ได้ แล้วจึงทำโฟโตลิโทกราฟี

สิทธิบัตรอนุสิทธิบัตร (utility model) ของ Jingzheng Optoelectronics CN217210914U “จานเอ็นโค้ดเดอร์แบบสะท้อนเชิงแสง เอ็นโค้ดเดอร์ และสเกลเชิงเส้น” (ได้รับอนุมัติในปี 2022) ใช้โครงสร้างแบบซ้อนชั้นของวัสดุสะท้อนแสงและวัสดุดูดกลืนแสงนี้ ตามเอกสารสิทธิบัตร ฟิล์มสะท้อนแสงมีค่าการสะท้อนแสง >90% ที่ช่วงความยาวคลื่น 460 nm และ 850 nm และฟิล์มดูดกลืนแสง <1% สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจำนวนมาก ให้ยึดค่าตามเอกสารข้อกำหนด (specification sheet) เป็นหลัก

สิ่งที่ควรระบุให้ชัดเจนเมื่อขอใบเสนอราคา

ความยาวคลื่นของหัวอ่าน ข้อกำหนดแยกสำหรับบริเวณสะท้อนสูงและบริเวณสะท้อนต่ำ ความสม่ำเสมอของค่าการสะท้อนแสง และข้อกำหนดด้านการยึดเกาะของชั้นฟิล์มและความทนทานต่อการเช็ดถู

บทความนี้รวบรวมโดยฝ่ายวิศวกรรมของ Langfang Jingzheng Optoelectronic Technology Co., Ltd. ทั้งนี้ Jingzheng Optoelectronics ผลิตจานเอ็นโค้ดเดอร์แก้ว จานเอ็นโค้ดเดอร์โลหะแบบสะท้อน จานเอ็นโค้ดเดอร์ PC และจานเอ็นโค้ดเดอร์สั่งทำพิเศษ เว็บไซต์ทางการ www.encoderdisk.cn โทรศัพท์ 0316-8933331