反射式碼盤訊號弱、細分誤差大？先看高低反射率的對比度
反射式編碼器的訊號來自碼盤高反射區和低反射區的光強差。本文給出對比度的計算方法和示例，說明壓低低反射區比提高高反射區更有效，以及詢價時要寫清的光學參數。
2026-10-02 · 廊坊晶正光電技術有限公司
反射式編碼器的訊號來自碼盤高反射區和低反射區的光強差。差越大，訊號幅值越大、訊雜比越高，細分後的誤差也越小。衡量這個差的指標是對比度：
對比度 C =（高反射區反射率 − 低反射區反射率）÷（高反射區反射率 + 低反射區反射率）
| 高反射區 | 低反射區 | 對比度 C |
|---|---|---|
| 90% | 1% | 0.98 |
| 70% | 1% | 0.97 |
| 65% | 10% | 0.73 |
| 50% | 20% | 0.43 |
壓低低反射區比提高高反射區更管用。高反射區 65% 不變時，低反射區從 10% 降到 1%，對比度從 0.73 升到 0.97；低反射區 10% 不變、高反射區從 65% 提到 90%，只升到 0.80。
三個容易忽略的點
- 反射率隨波長變。讀頭用 850 nm 紅外還是 460 nm 藍光，同一片碼盤的數值不一樣。詢價時要寫明讀頭波長。
- 均勻性和平均值一樣重要。一圈內反射率有起伏，訊號幅值就跟著波動，細分誤差會變大。
- 雜散光會抬高低反射區的讀數。低反射區用吸光層而不是粗糙表面散射，可以把多餘的光吃掉。
常見做法
- 鏡面金屬基材 + 吸光膜，微影蝕刻掉高反射區上的吸光膜
- 吸光基材 + 反光膜，微影蝕刻掉低反射區上的反光膜
- 任意基材上疊一層反光膜、一層吸光膜，再微影
晶正光電的實用新型專利CN217210914U「一種光學反射式碼盤、編碼器及光柵尺」（2022 年授權）用的就是反光材料與吸光材料疊層的結構。專利文字中，反光膜對 460 nm 和 850 nm 波段的反射率 >90%，吸光膜 <1%。量產產品的具體指標以規格書為準。
詢價時寫清楚
讀頭波長、高反射區和低反射區各自的要求、反射率均勻性、膜層附著力和耐擦拭要求。
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