反射式码盘信号弱、细分误差大？先看高低反射率的对比度
反射式编码器的信号来自码盘高反射区和低反射区的光强差。本文给出对比度的算法和示例，说明压低低反射区比提高高反射区更有效，以及询价时要写清的光学参数。
2026-10-02 · 廊坊晶正光电技术有限公司
反射式编码器的信号来自码盘高反射区和低反射区的光强差。差越大，信号幅值越大、信噪比越高，细分后的误差也越小。衡量这个差的指标是对比度：
对比度 C =（高反射区反射率 − 低反射区反射率）÷（高反射区反射率 + 低反射区反射率）
| 高反射区 | 低反射区 | 对比度 C |
|---|---|---|
| 90% | 1% | 0.98 |
| 70% | 1% | 0.97 |
| 65% | 10% | 0.73 |
| 50% | 20% | 0.43 |
压低低反射区比提高高反射区更管用。高反射区 65% 不变时，低反射区从 10% 降到 1%，对比度从 0.73 升到 0.97；低反射区 10% 不变、高反射区从 65% 提到 90%，只升到 0.80。
三个容易忽略的点
- 反射率随波长变。读头用 850 nm 红外还是 460 nm 蓝光，同一片码盘的数值不一样。询价时要写明读头波长。
- 均匀性和平均值一样重要。一圈内反射率有起伏，信号幅值就跟着波动，细分误差会变大。
- 杂散光会抬高低反射区的读数。低反射区用吸光层而不是粗糙表面散射，可以把多余的光吃掉。
常见做法
- 镜面金属基材 + 吸光膜，光刻蚀刻掉高反射区上的吸光膜
- 吸光基材 + 反光膜，光刻蚀刻掉低反射区上的反光膜
- 任意基材上叠一层反光膜、一层吸光膜，再光刻
晶正光电的实用新型专利CN217210914U「一种光学反射式码盘、编码器及光栅尺」（2022 年授权）用的就是反光材料与吸光材料叠层的结构。专利文本中，反光膜对 460 nm 和 850 nm 波段的反射率 >90%，吸光膜 <1%。量产产品的具体指标以规格书为准。
询价时写清楚
读头波长、高反射区和低反射区各自的要求、反射率均匀性、膜层附着力和耐擦拭要求。
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