(57)【要約】【課題】検出精度を向上させることができるエンコーダーを提供すること、また、かかるエンコーダーを備えるロボットを提供すること。【解決手段】回動軸まわりに回動可能に設けられ、偏光特性を有する偏光部を備える光学スケールと、直線偏光を前記偏光部に向けて出射する光出射部と、前記光学スケールからの前記直線偏光を検出する光検出部と、を有することを特徴とするエンコーダー。前記光出射部が面発光レーザーを有し、前記面発光レーザーから出射される光の広がり角度が５°以上２０°以下の範囲内にある。【選択図】図２
2017198652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動軸まわりに回動可能に設けられ、偏光特性を有する偏光部を備える光学スケールと、
直線偏光を前記偏光部に向けて出射する光出射部と、
前記光学スケールからの前記直線偏光を検出する光検出部と、を有することを特徴とするエンコーダー。
【請求項２】
前記光出射部が面発光レーザーを有する請求項１に記載のエンコーダー。
【請求項３】
前記面発光レーザーから出射される光の広がり角度が５°以上２０°以下の範囲内にある請求項２に記載のエンコーダー。
【請求項４】
前記面発光レーザーは、
基板と、
前記基板上に設けられている積層体と、
前記積層体の少なくとも側面に設けられている樹脂層と、を含み、
前記積層体は、第１ミラー層と、前記第１ミラー層に対して前記基板とは反対側に設けられている第２ミラー層と、前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に設けられている活性層と、含み、
前記基板の厚さ方向から見た平面視において、第１方向における前記積層体の長さは、前記第１方向と直交する第２方向における前記積層体の長さよりも大きく、
前記平面視において、前記第１方向における前記樹脂層の長さは、前記第２方向における前記樹脂層の長さよりも大きい請求項２または３に記載のエンコーダー。
【請求項５】
前記面発光レーザーは、前記回動軸に沿った方向から見たとき、前記光学スケールに重なっている請求項２ないし４のいずれか１項に記載のエンコーダー。
【請求項６】
前記光検出部は、前記偏光部に向かい合っている受光素子を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載のエンコーダー。
【請求項７】
前記偏光部は、複数の金属線を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載のエンコーダー。
【請求項８】
前記光出射部は、直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第１発光素子と、前記第１発光素子からの光の偏光方向に対して４５°傾斜した方向で直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第２発光素子と、を有する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のエンコーダー。
【請求項９】
前記光出射部は、前記第１発光素子からの光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向で直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第３発光素子と、前記第２発光素子からの光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向で直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第４発光素子と、を有する請求項８に記載のエンコーダー。
【請求項１０】
前記光出射部は、直線偏光した第１光を前記偏光部に向けて出射する第１発光素子と、直線偏光した第２光を前記偏光部に向けて出射する第２発光素子と、を有し、
前記光検出部は、前記偏光部からの前記第１光を受ける第１受光素子と、前記偏光部からの前記第２光を受ける第２受光素子と、を有し、
前記第１受光素子および前記第２受光素子は、前記光学スケールの回動に伴って、互いに４５°位相がずれた信号を出力する請求項１ないし７のいずれか１項に記載のエンコーダー。
【請求項１１】
前記光出射部は、直線偏光した第３光を前記偏光部に向けて出射する第３発光素子と、直線偏光した第４光を前記偏光部に向けて出射する第４発光素子と、を有し、
前記光検出部は、前記偏光部からの前記第３光を受ける第３受光素子と、前記偏光部からの前記第４光を受ける第４受光素子と、を有し、
前記第１受光素子および前記第３受光素子は、前記光学スケールの回動に伴って、互いに９０°位相がずれた信号を出力し、
前記第２受光素子および前記第４受光素子は、前記光学スケールの回動に伴って、互いに９０°位相がずれた信号を出力する請求項１０に記載のエンコーダー。
【請求項１２】
前記光出射部および前記光検出部は、前記光学スケールに対して同じ側に配置されている請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のエンコーダー。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載のエンコーダーを備えることを特徴とするロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダーおよびロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンコーダーの一種として光学式のロータリーエンコーダーが一般に知られている（例えば特許文献１参照）。ロータリーエンコーダーは、例えば、回動可能な関節部を有するロボットアームを備えるロボットに用いられ、関節部の回転角度、回転位置、回転数、回転速度等の回動状態を検出する。
【０００３】
例えば、特許文献１に係るエンコーダーユニットは、光学スケールと、光学センサーパッケージと、を有する。そして、光学スケールは、中心を基準として回転する偏光子を有する。また、光学センサーパッケージは、偏光子の中心を介して１８０°対称の位置で偏光子に対向する２つの光学センサーを有する。また、各光学センサーと偏光子との間には、光学センサーに入射光を所定の偏光方向に分離する偏光層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０６５７３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係るエンコーダーユニットは、光学センサーと光学スケールの偏光子との間に偏光層が設けられているため、光学センサーが受ける光の量が少なくなり、その結果、検出精度の低下を招くという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、検出精度を向上させることができるエンコーダーを提供すること、また、かかるエンコーダーを備えるロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の本発明により達成される。
本発明のエンコーダーは、回動軸まわりに回動可能に設けられ、偏光特性を有する偏光部を備える光学スケールと、
直線偏光を前記偏光部に向けて出射する光出射部と、
前記光学スケールからの前記直線偏光を検出する光検出部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
このようなエンコーダーによれば、光出射部が直線偏光を偏光部に向けて出射（照射）することにより、偏光部を透過または反射した光の強度が光学スケールの回動に伴って変化する。したがって、光出射部または光検出部と光学スケールとの間に、別途偏光素子を設ける必要がない。そのため、光出射部から光検出部に到達する光の量を多くすることができ、その結果、検出精度を向上させることができる。
【０００９】
本発明のエンコーダーでは、前記光出射部が面発光レーザーを有することが好ましい。
これにより、光出射部の小型化を図りつつ、直線偏光した光を出射する光出射部を実現することができる。
【００１０】
本発明のエンコーダーでは、前記面発光レーザーから出射される光の広がり角度が５°以上２０°以下の範囲内にあることが好ましい。
【００１１】
これにより、光検出部の配置の自由度を高めつつ、直線偏光した光を効率的に出射可能な面発光レーザーを実現することができる。
【００１２】
本発明のエンコーダーでは、前記面発光レーザーは、
基板と、
前記基板上に設けられている積層体と、
前記積層体の少なくとも側面に設けられている樹脂層と、を含み、
前記積層体は、第１ミラー層と、前記第１ミラー層に対して前記基板とは反対側に設けられている第２ミラー層と、前記第１ミラー層と前記第２ミラー層との間に設けられている活性層と、含み、
前記基板の厚さ方向から見た平面視において、第１方向における前記積層体の長さは、前記第１方向と直交する第２方向における前記積層体の長さよりも大きく、
前記平面視において、前記第１方向における前記樹脂層の長さは、前記第２方向における前記樹脂層の長さよりも大きいことが好ましい。
【００１３】
これにより、面発光レーザーから出射される直線偏光の偏光方向を１つの方向に安定化させることができ、その結果、面発光レーザーの長寿命化を図ることができる。
【００１４】
本発明のエンコーダーでは、前記面発光レーザーは、前記回動軸に沿った方向から見たとき、前記光学スケールに重なっていることが好ましい。
これにより、エンコーダーの小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明のエンコーダーでは、前記光検出部は、前記偏光部に向かい合っている受光素子を有することが好ましい。
これにより、偏光部からの光を効率的に受光素子で受けることができる。
【００１６】
本発明のエンコーダーでは、前記偏光部は、複数の金属線を有することが好ましい。
これにより、特定方向の偏光光を高効率で反射可能な偏光部を実現することができる。
【００１７】
本発明のエンコーダーでは、前記光出射部は、直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第１発光素子と、前記第１発光素子からの光の偏光方向に対して４５°傾斜した方向で直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第２発光素子と、を有することが好ましい。
【００１８】
これにより、第１、第２発光素子を光学スケールの回動軸まわりの周方向における同一位置に配置した場合において、光検出部で互いに位相が４５°ずれたＡ相信号およびＢ相信号を生成することができる。そのため、光検出部の検出結果を用いて、比較的簡単な処理または演算で、光学スケールの回動状態を検出することができる。
【００１９】
本発明のエンコーダーでは、前記光出射部は、前記第１発光素子からの光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向で直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第３発光素子と、前記第２発光素子からの光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向で直線偏光した光を前記偏光部に向けて出射する第４発光素子と、を有することが好ましい。
【００２０】
これにより、第１〜第４発光素子を光学スケールの回動軸まわりの周方向における同一位置に配置した場合において、光検出部で、Ａ相信号に対して位相が９０°ずれたＡバー相信号、および、Ｂ相信号に対して位相が９０°ずれたＢバー相信号を生成することができる。そして、Ａ相信号とＡバー相信号との差動出力を得るとともに、Ｂ相信号とＢバー相信号との差動出力を得ることで、偏光部の傾き、温度変化による偏光部の熱膨張、光出射部の出力変化によるノイズ等の影響を低減することができる。
【００２１】
本発明のエンコーダーでは、前記光出射部は、直線偏光した第１光を前記偏光部に向けて出射する第１発光素子と、直線偏光した第２光を前記偏光部に向けて出射する第２発光素子と、を有し、
前記光検出部は、前記偏光部からの前記第１光を受ける第１受光素子と、前記偏光部からの前記第２光を受ける第２受光素子と、を有し、
前記第１受光素子および前記第２受光素子は、前記光学スケールの回動に伴って、互いに４５°位相がずれた信号を出力することが好ましい。
【００２２】
これにより、第１受光素子および第２受光素子のうちの一方の信号をＡ相信号、他方をＢ相信号として用いて、比較的簡単な処理または演算で、光学スケールの回動状態を検出することができる。
【００２３】
本発明のエンコーダーでは、前記光出射部は、直線偏光した第３光を前記偏光部に向けて出射する第３発光素子と、直線偏光した第４光を前記偏光部に向けて出射する第４発光素子と、を有し、
前記光検出部は、前記偏光部からの前記第３光を受ける第３受光素子と、前記偏光部からの前記第４光を受ける第４受光素子と、を有し、
前記第１受光素子および前記第３受光素子は、前記光学スケールの回動に伴って、互いに９０°位相がずれた信号を出力し、
前記第２受光素子および前記第４受光素子は、前記光学スケールの回動に伴って、互いに９０°位相がずれた信号を出力することが好ましい。
【００２４】
これにより、第３受光素子および第４受光素子のうちの一方の信号をＡ相信号に対して位相が９０°ずれたＡバー相信号、他方の信号をＢ相信号に対して位相が９０°ずれたＢバー相信号として用いることができる。そして、Ａ相信号とＡバー相信号との差動出力を得るとともに、Ｂ相信号とＢバー相信号との差動出力を得ることで、偏光部の傾き、温度変化による偏光部の熱膨張、光出射部の出力変化によるノイズ等の影響を低減することができる。
【００２５】
本発明のエンコーダーでは、前記光出射部および前記光検出部は、前記光学スケールに対して同じ側に配置されていることが好ましい。
これにより、反射型のエンコーダーを実現することができる。
【００２６】
本発明のロボットは、本発明のエンコーダーを備えることを特徴とする。
このようなロボットによれば、優れた検出精度を有するエンコーダーを備えるため、例えば、このエンコーダーの検出結果を用いて、高精度な動作制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンコーダーを説明する模式図である。
【図２】図１に示すエンコーダーが備える光学スケールを説明する平面図である。
【図３】図１に示すエンコーダーが備える光出射部の構成例を示す平面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する平面図である。
【図６】図１に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する模式的断面図である。
【図７】図１に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るエンコーダーを示す平面図である。
【図９】図８に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する平面図である。
【図１０】図８に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るエンコーダーを示す平面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るエンコーダーを示す平面図である。
【図１３】図１２に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する平面図である。
【図１４】図１２に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【図１５】図１２に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【図１６】本発明のロボットの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明のエンコーダーおよびロボットを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
１．エンコーダー
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るエンコーダーを説明する模式図である。
【００３０】
図１に示すエンコーダー１は、反射型の光学式のロータリーエンコーダーである。このエンコーダー１は、回動軸Ｊ１まわりに回動する光学スケール２と、光学スケール２に対向して固定設置されるセンサーユニット３と、センサーユニット３に電気的に接続されている演算部６と、を備えている。
【００３１】
光学スケール２は、基板２１と、基板２１の一方の面上に設けられている偏光部２２および１８０°判別用トラック２３と、を有する。また、センサーユニット３は、基板３１と、基板３１の光学スケール２側に設けられている発光素子３２、３３および受光素子３４、３５と、を有する。ここで、発光素子３２は、光出射部１１（第１光出射部）を構成し、受光素子３４は、光検出部１２（第１光検出部）を構成している。また、発光素子３３は、光出射部１３（第２光出射部）を構成し、受光素子３５は、光検出部１４（第２光検出部）を構成している。
【００３２】
このエンコーダー１では、発光素子３２（光出射部１１）が光学スケール２の偏光部２２に光を照射し、発光素子３３（光出射部１３）が１８０°判別用トラック２３に光を照射する。そして、受光素子３４（光検出部１２）が偏光部２２からの反射光を受光し、受光素子３５（光検出部１４）が１８０°判別用トラック２３からの反射光を受光する。演算部６は、受光素子３４、３５からの信号（電流値）に基づいて、光学スケール２の回動状態を判断する。
【００３３】
ここで、受光素子３４からの信号は、Ａ相信号である。受光素子３５からの信号は、受光素子３４からの信号を１８０°回動した状態と判別（区別）するための１８０°回動判別用信号である。
【００３４】
以下、エンコーダー１の各部について詳述する。
（光学スケール）
図２は、図１に示すエンコーダーが備える光学スケールを説明する平面図である。なお、図２では、センサーユニット３が光学スケール２に対して図２の紙面奥側に配置されており、光学スケール２を介してセンサーユニット３を透視して二点鎖線で図示している。
【００３５】
図２に示すように、光学スケール２は、円板状をなし、その中央部には、厚さ方向に貫通している孔２１１が設けられている。この光学スケール２は、回動軸Ｊ１まわりに回動する部材（図示せず）に取り付けられる。前述したように、光学スケール２は、基板２１と、基板２１の一方の面上に設けられている偏光部２２および１８０°判別用トラック２３と、を有する。
【００３６】
［基板］
基板２１は、発光素子３２、３３からの光に対する透過性を有する。基板２１の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ガラス材料、樹脂材料等が挙げられる。なお、偏光部２２および１８０°判別用トラック２３を一体で構成する場合、基板２１は、省略することが可能である。
【００３７】
このような基板２１の一方の面上には、基板２１の中心側から外周側に向けて、偏光部２２および１８０°判別用トラック２３がこの順に並んで配置されている。
【００３８】
［偏光部］
偏光部２２は、選択的にＰ偏光の光を透過し、Ｓ偏光の光を反射する偏光特性を有する。この偏光部２２は、基板２１の一方の面に沿って設けられ、例えば、発光素子３２からの光に対する反射性を有する複数のワイヤーを互いに間隔を隔てて平行に並べて構成されている偏光パターンを有する。
【００３９】
この偏光パターンの構成材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）またはこれらの合金等の金属材料が挙げられる。すなわち、偏光部２２が直線状に延びている複数の金属線（金属製のワイヤー）を有する。このような偏光部２２は、例えば、公知の成膜方法を用いて形成してもよいし、シート状または板状の部材をエッチング等により加工して形成してもよい。
【００４０】
なお、偏光部２２は、光学スケール２の回動軸Ｊ１まわりの回動に伴って回動することができれば、基板２１に対して離間していてもよく、また、偏光部２２と基板２１との間に他の層（例えば、反射防止層、接着層等）が介在していてもよい。
【００４１】
［１８０°判別用トラック］
１８０°判別用トラック２３は、回動軸Ｊ１を中心とする円に沿って設けられ、回動軸Ｊ１に沿った方向から見たとき（以下、「平面視」とも言う）、回動軸Ｊ１を通る線分Ｌ１により二分される２つの領域２３１、２３２で構成されている。すなわち、１８０°判別用トラック２３の周方向における３６０°の全範囲のうち、１８０°の範囲に領域２３１が設けられ、残りの１８０°の範囲に領域２３２が設けられている。
【００４２】
この２つの領域２３１、２３２は、互いに反射率が異なる。具体的には、２つの領域２３１、２３２のうち、一方の領域２３１は、発光素子３３からの光に対する反射性を有し、他方の領域２３２は、発光素子３３からの光に対する透過性を有する。したがって、発光素子３３からの光に対する領域２３１の反射率は、発光素子３３からの光に対する領域２３２の反射率よりも高い。
【００４３】
ここで、領域２３１には、発光素子３３からの光に対する反射性を有する薄膜が設けられ、一方、領域２３２には、当該薄膜が設けられていない。領域２３１に設けられる薄膜の構成材料としては、例えば、前述した偏光部２２の偏光パターンと同様の金属材料が挙げられる。
【００４４】
このような領域２３１の薄膜は、例えば、公知の成膜方法を用いて形成することができ、また、前述した偏光部２２の偏光パターンと一括して形成することもできる。なお、領域２３２には、領域２３１に設けられている薄膜よりも発光素子３３からの光に対する反射率が低い薄膜を設けてもよい。また、図示では、領域２３２に偏光部２２の偏光パターンが形成されているが、領域２３２にある偏光パターンは、省略してもよい。
【００４５】
（センサーユニット）
図３は、図１に示すエンコーダーが備える光出射部の構成例を示す平面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。図５は、図１に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する平面図である。図６は、図１に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する模式的断面図である。
【００４６】
センサーユニット３は、回動軸Ｊ１まわりに回動しない部材（図示せず）に取り付けられる。前述したように、センサーユニット３は、基板３１と、基板３１の光学スケール２側に設けられている発光素子３２、３３および受光素子３４、３５と、を有する。ここで、受光素子３４、３５は基板３１上に設けられ、そして、発光素子３２は受光素子３４上に、発光素子３３は受光素子３５上に設けられている。
【００４７】
［基板］
基板３１は、回動軸Ｊ１まわりに回動しない部材（図示せず）に取り付けられる。基板３１は、例えば、配線基板であり、発光素子３２、３３および受光素子３４、３５を支持するとともに、これらと電気的に接続されている。そして、基板３１は、演算部６に図示しない配線を介して電気的に接続されている。
【００４８】
［発光素子］
発光素子３２は、例えば、面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。この発光素子３２は、所望方向に直線偏光した光を安定して出力する構成を有するものが好ましい。以下、好ましい発光素子３２の一例を説明する。なお、「直線偏光」とは、電磁波（光）の振動面が一平面内にある光であり、言い換えれば、電場（または磁場）の振動方向が一定な光である。また、発光素子３２（光出射部１１）が出射する光は、直線偏光成分以外の成分が含まれていたり、偏光方向が変動したりしてもよいが、その場合、直線偏光成分以外の成分および偏光方向の変動のそれぞれができるだけ少ないこと（所望の直線偏光成分に対する他の成分量および偏光方向の変動角度のそれぞれが５％以下とすること）が好ましい。
【００４９】
図３および図４に示す発光素子３２は、基板４１と、第１ミラー層４２と、活性層４３と、第２ミラー層４４と、電流狭窄層４９と、コンタクト層４５と、第１領域４６と、第２領域５０と、樹脂層４７と、第１電極４８と、第２電極５１と、パッド５２と、引き出し配線５３と、を有する。ここで、第１ミラー層４２、活性層４３、第２ミラー層４４、電流狭窄層４９、コンタクト層４５、第１領域４６および第２領域５０は、積層体４０を構成している。そして、積層体４０は、樹脂層４７によって囲まれている。
基板４１は、例えば、ｎ型（第１導電型）のＧａＡｓ基板である。
【００５０】
第１ミラー層４２は、基板４１上に設けられている。第１ミラー層４２は、例えば、シリコンがドープされたｎ型のＡｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ層である高屈折率層と、シリコンがドープされたｎ型のＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層である低屈折率層とを交互に積層して構成されている。
【００５１】
活性層４３は、第１ミラー層４２上に設けられている。活性層４３は、例えば、ｉ型のＩｎ０．０６Ｇａ０．９４Ａｓ層とｉ型のＡｌ０．３Ｇａ０．７Ａｓ層とから構成される量子井戸構造を３層重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有している。
【００５２】
第２ミラー層４４は、活性層４３上に設けられている。第２ミラー層４４は、例えば、炭素がドープされたｐ型のＡｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ層である高屈折率層と、炭素がドープされたｐ型のＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層である低屈折率層とを交互に積層して構成されている。
【００５３】
第２ミラー層４４、活性層４３および第１ミラー層４２は、垂直共振器型のｐｉｎダイオードを構成している。第１電極４８と第２電極５１との間にｐｉｎダイオードの順方向の電圧を印加すると、活性層４３において電子と正孔との再結合が起こり、発光が生じる。活性層４３で発生した光は、第１ミラー層４２と第２ミラー層４４との間を往復し（多重反射し）、その際に誘導放出が起こって、強度が増幅される。そして、光利得が光損失を上回ると、レーザー発振が起こり、コンタクト層４５を介して外部へレーザー光が出射する。
【００５４】
電流狭窄層４９は、活性層４３と第２ミラー層４４との間に設けられている。なお、電流狭窄層４９は、第１ミラー層４２または第２ミラー層４４の内部に設けてもよい。電流狭窄層４９は、開口部４９１が形成された絶縁層である。この電流狭窄層４９は、第１電極４８と第２電極５１との間を流れる電流が活性層４３の面に沿った方向に広がることを防ぐ機能を有する。
【００５５】
コンタクト層４５は、第２ミラー層４４上に設けられている。コンタクト層４５は、例えば、炭素がドープされたｐ型のＧａＡｓ層である。
【００５６】
第１領域４６は、第１ミラー層４２が有する凸部の側方に設けられている。第１領域４６は、例えば、第１ミラー層４２が有する低屈折率層（例えばＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層）と連続する層が酸化された酸化層と、第１ミラー層４２が有する高屈折率層（例えばＡｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ層）と連続する層と、が交互に積層されて構成されている。
【００５７】
第２領域５０は、第２ミラー層４４の側方に設けられている。第２領域５０は、例えば、第２ミラー層４４が有する低屈折率層（例えばＡｌ０．９Ｇａ０．１Ａｓ層）と連続する層が酸化された酸化層と、第２ミラー層４４が有する高屈折率層（例えばＡｌ０．１２Ｇａ０．８８Ａｓ層）と連続する層と、が交互に積層されて構成されている。
【００５８】
以上のような第１ミラー層４２、活性層４３、第２ミラー層４４、電流狭窄層４９、コンタクト層４５、第１領域４６および第２領域５０で構成されている積層体４０は、平面視において、Ｙ軸方向における積層体４０の長さが、Ｘ軸方向における積層体４０の長さよりも長い。図示では、積層体４０は、平面視において、Ｙ軸方向およびＸ軸方向の双方に対して対称な形状をなしている。
【００５９】
積層体４０は、図３に示すように、平面視において、第１歪付与部４０ａと、第２歪付与部４０ｂと、共振部４０ｃと、を有する。
【００６０】
第１歪付与部４０ａおよび第２歪付与部４０ｂは、平面視において、共振部４０ｃを挟んでＹ軸方向に対向している。そして、第１歪付与部４０ａおよび第２歪付与部４０ｂは、共振部４０ｃと一体的に構成されている。
【００６１】
第１歪付与部４０ａおよび第２歪付与部４０ｂは、活性層４３に歪みを付与して、活性層４３にて発生する光を偏光させる。ここで、「光を偏光させる」とは、光の電場の振動方向を一定にすることを言う。
【００６２】
共振部４０ｃは、第１歪付与部４０ａと第２歪付与部４０ｂとの間に設けられている。Ｘ軸方向における共振部４０ｃの長さは、Ｘ軸方向における第１歪付与部４０ａの長さまたはＸ軸方向における第２歪付与部４０ｂの長さよりも大きい。共振部４０ｃの平面形状は、例えば、円である。共振部４０ｃは、活性層４３で発生した光を共振させる。
【００６３】
樹脂層４７は、積層体４０の少なくとも側面に設けられている。樹脂層４７は、第１歪付与部４０ａおよび第２歪付与部４０ｂを完全に覆っていてもよいし、第１歪付与部４０ａおよび第２歪付与部４０ｂの一部を覆っていてもよい。樹脂層４７の材質は、例えば、ポリイミドである。
【００６４】
第１電極４８は、第１ミラー層４２上に設けられている。第１電極４８は、第１ミラー層４２とオーミックコンタクトしている。第１電極４８は、第１ミラー層４２と電気的に接続されている。第１電極４８は、例えば、第１ミラー層４２側から、Ｃｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層をこの順で積層して構成されている。第１電極４８は、活性層４３に電流を注入するための一方の電極である。なお、第１電極４８は、基板４１の下面に設けられていてもよい。
【００６５】
第２電極５１は、コンタクト層４５上および樹脂層４７上に設けられている。第２電極５１は、コンタクト層４５とオーミックコンタクトしている。第２電極５１は、コンタクト層４５を介して、第２ミラー層４４と電気的に接続されている。第２電極５１は、例えば、コンタクト層４５側から、Ｃｒ層、Ｐｔ層、Ｔｉ層、Ｐｔ層、Ａｕ層をこの順で積層して構成されている。第２電極５１は、活性層４３に電流を注入するための他方の電極である。
【００６６】
第２電極５１は、パッド５２と電気的に接続されている。第２電極５１は、引き出し配線５３を介して、パッド５２と電気的に接続されている。パッド５２は、樹脂層４７上に設けられている。パッド５２および引き出し配線５３の材質は、例えば、第２電極５１の材質と同じである。
【００６７】
以上説明したような発光素子３２によれば、平面視において、Ｙ軸方向における積層体４０の長さが、Ｘ軸方向における積層体４０の長さよりも大きく、かつ、平面視において、Ｙ軸方向における樹脂層４７の長さが、Ｘ軸方向における樹脂層４７の長さよりも長い。そのため、第１、第２歪付与部４０ａ、４０ｂおよび樹脂層４７の双方によって活性層４３に応力を付与して、出射されるレーザー光の偏光方向を安定させることができる。したがって、例えば、樹脂層４７（または第１、第２歪付与部４０ａ、４０ｂ）のみで活性層４３に応力を付与した場合と比べて、レーザー光の偏光方向を、より安定させることができる。
【００６８】
なお、発光素子３２は、ＡｌＧａＡｓ系の半導体材料を用いた場合に限定されず、例えば、発振波長に応じて、例えば、ＧａＩｎＰ系、ＺｎＳＳｅ系、ＩｎＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＧａＡｓＳｂ系の半導体材料を用いてもよい。
【００６９】
このような発光素子３２（光出射部１１）は、図５中の矢印Ｅ１で示す方向に直線偏光された光を出射する機能を有する。そして、発光素子３２は、図６に示すように、光学スケール２の偏光部２２に光を照射する。この光は、発光素子３２の光軸ａ１を中心として広がり角度θをもって拡がりながら発光素子３２から出射される。
【００７０】
一方、発光素子３３（光出射部１３）は、例えば、面発光レーザーまたは発光ダイオードであり、出射する光は偏光されていてもいなくてもよい。また、発光素子３３は、光軸ａ２を中心として拡がりながら１８０°判別用トラック２３に向けて光を出射する。
【００７１】
（受光素子）
図５に示すように、受光素子３４は、平面視において、環状の受光面を有し、その内側に発光素子３２が配置されている。同様に、受光素子３５は、平面視において、環状の受光面を有し、その内側に発光素子３３が配置されている。受光素子３４は、受光素子３５に対して回動軸Ｊ１側に配置されている。
【００７２】
受光素子３４、３５は、それぞれ、例えば、フォトダイオードである。そして、受光素子３４は、偏光部２２で反射した光の強度に応じた電流を検出信号として出力する機能を有する。受光素子３５は、１８０°判別用トラック２３で反射した光の強度に応じた電流を検出信号として出力する機能を有する。
【００７３】
（演算部）
図１に示す演算部６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を含んで構成され、受光素子３４、３５からの信号を用いて、光学スケール２の回動状態を判断する機能を有する。この回動状態としては、例えば、回動位置、回動角度、回動速度、回動方向等が挙げられる。
以上、エンコーダー１の構成を説明した。以下、エンコーダー１の作用を説明する。
【００７４】
図７は、図１に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【００７５】
前述したように、発光素子３２が出射する光は、一方向に直線偏光されている。そして、発光素子３２からの光が照射される偏光部２２は、選択的にＰ偏光の光を透過し、Ｓ偏光の光を反射する偏光特性を有する。
【００７６】
このような偏光部２２により、偏光部２２に照射された光は、光学スケール２の回動角度に応じて、偏光部２２での反射率が変化する。そして、受光素子３４からの信号（Ａ相アブソリュート信号）の電流値（ＰＤ電流値）は、光学スケール２の回動角度（回転角度）に応じて、図７に示すように、正弦波に沿って変化する。ここで、光学スケール２の回動角度の範囲が０〜２πであり、受光素子３４からの信号の電流値は、０〜πの範囲とπ〜２πの範囲とが互いに同じ波形となる。そのため、受光素子３４からの信号のみでは、光学スケール２の回動角度が０〜πであるときとπ〜２πであるときの区別ができない。
【００７７】
そこで、受光素子３５からの信号を用いて、光学スケール２の回動角度が０〜πであるときとπ〜２πであるときとの判断を行う。前述したように、１８０°判別用トラック２３の周方向における３６０°の範囲のうち、１８０°の範囲に領域２３１が設けられ、残りの１８０°の範囲に領域２３２が設けられており、発光素子３３からの光に対する領域２３１の反射率が領域２３２よりも高い。
【００７８】
このような領域２３１、２３２により、１８０°判別用トラック２３に照射された光は、光学スケール２の回動角度に応じて、１８０°判別用トラック２３の反射率が二値的に変化する。そして、受光素子３５からの信号（１８０°回転判別信号）の電流値（ＰＤ電流値）は、光学スケール２の回動角度（回転角度）に応じて、図７に示すように、二値的に変化する。ここで、受光素子３５からの信号の電流値は、０〜πの範囲とπ〜２πの範囲とで互いに異なる値となる。したがって、受光素子３５からの信号を用いることで、光学スケール２の回動角度が０〜πであるときとπ〜２πであるときとの判別を行うことができる。
【００７９】
以上のようなエンコーダー１は、偏光特性を有する偏光部２２を有する光学スケール２と、偏光部２２に向けて直線偏光を出射する光出射部１１と、光学スケール２からの光を検出する光検出部１２と、を備える。
【００８０】
このようなエンコーダー１によれば、光出射部１１（発光素子３２）が直線偏光を偏光部２２に向けて出射（照射）することにより、偏光部２２を透過または反射した光の強度が光学スケール２の回動に伴って変化する。したがって、光出射部１１または光検出部１２と光学スケール２との間に、別途偏光素子を設ける必要がない。そのため、光出射部１１から光検出部１２に到達する光の量を多くすることができ、その結果、検出精度を向上させることができる。
【００８１】
ここで、光検出部１２が有する受光素子３４は、偏光部２２との間に、偏光素子が設けられていない。このように、光検出部１２が、偏光部２２に向かい合っている受光素子３４を有することにより、偏光部２２からの光を効率的に受光素子３４で受けることができる。
【００８２】
また、光出射部１１が面発光レーザーである発光素子３２を有することにより、光出射部１１の小型化を図りつつ、直線偏光した光を出射する光出射部１１を実現することができる。
【００８３】
ここで、面発光レーザーである発光素子３２から出射される光の広がり角度θ（全角）は、５°以上２０°以下の範囲内にあることが好ましく、１０°以上２０°以下の範囲内にあることがより好ましい。これにより、光検出部１２の配置の自由度を高めつつ、直線偏光した光を効率的に出射可能な発光素子３２を実現することができる。
【００８４】
また、前述した図３および図４に示す「面発光レーザー」を発光素子３２として用いた場合、発光素子３２（面発光レーザー）は、基板４１と、基板４１上に設けられている積層体４０と、積層体４０の少なくとも側面に設けられている樹脂層４７と、を含む。そして、積層体４０は、第１ミラー層４２と、第１ミラー層４２に対して基板４１とは反対側に設けられている第２ミラー層４４と、第１ミラー層４２と第２ミラー層４４との間に設けられている活性層４３と、含む。特に、基板４１の厚さ方向（図３および図４中のＺ軸方向）から見た平面視において、第１方向（図３および図４中のＹ軸方向）における積層体４０の長さは、第１方向と直交する第２方向（図３および図４中のＸ軸方向）における積層体４０の長さよりも大きい。また、当該平面視において、第１方向（図３および図４中のＹ軸方向）における樹脂層４７の長さは、第２方向（図３および図４中のＸ軸方向）における樹脂層４７の長さよりも大きい。このような構成の面発光レーザーを発光素子３２として用いることで、発光素子３２から出射される直線偏光の偏光方向を１つの方向に安定化させることができ、その結果、発光素子３２の長寿命化を図ること（例えば発光素子３２の寿命を１０万時間以上とすること）ができる。
【００８５】
また、「面発光レーザー」である発光素子３２は、光学スケール２の回動軸Ｊ１に沿った方向から見たとき、光学スケール２に重なっている。これにより、エンコーダー１の小型化を図ることができる。
【００８６】
また、偏光部２２が複数の金属線を有することにより、特定方向の偏光光を高効率で反射可能な偏光部２２を実現することができる。
【００８７】
本実施形態では、光出射部１１および光検出部１２は、光学スケール２に対して同じ側に配置されている。これにより、反射型のエンコーダー１を実現することができる。なお、光学スケール２は光検出部１２を光学スケール２に対して光出射部１１とは反対側に配置することで、透過型のエンコーダーを実現することができる。
【００８８】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態に係るエンコーダーを示す平面図である。図９は、図８に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する平面図である。図１０は、図８に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【００８９】
以下、第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図８および図９において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９０】
本実施形態は、光出射部および光検出部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００９１】
図８に示すエンコーダー１Ａが備えるセンサーユニット３Ａは、光学スケール２に対して図８の紙面奥側に配置されており、発光素子３２、３３、３６および受光素子３４、３５、３７を有する。ここで、発光素子３２、３６は、光出射部１１Ａを構成し、受光素子３４、３７は、光検出部１２Ａを構成している。また、回動軸Ｊ１まわりの周方向における発光素子３２、３３、３６および受光素子３４、３５、３７の位置が互いに同じである。また、受光素子３７は受光素子３４と受光素子３５との間で基板（図示せず）上に設けられ、そして、発光素子３６は受光素子３７上に設けられている。
【００９２】
発光素子３６および受光素子３７は、発光素子３２および受光素子３４と同様の構成を有するが、発光素子３２、３６は、出射する光の偏光方向が異なる。具体的には、発光素子３６は、図９中の矢印Ｅ２で示すように発光素子３２の光の偏光方向に対して４５°傾斜した方向に直線偏光された光を出射する機能を有する。そして、発光素子３６は、光学スケール２の偏光部２２に光を照射する。受光素子３７は、偏光部２２で反射した光を受ける。
【００９３】
このように、光出射部１１Ａは、偏光部２２に向けて直線偏光した第１光を出射する第１発光素子である発光素子３２と、偏光部２２に向けて直線偏光した第２光を出射する第２発光素子である発光素子３６と、を有する。また、光検出部１２Ａは、偏光部２２からの第１光を受ける第１受光素子である受光素子３４と、偏光部２２からの第２光を受ける第２受光素子である受光素子３７と、を有する。そして、受光素子３４および受光素子３７は、光学スケール２の回動に伴って、図１０に示すように、互いに４５°位相がずれた信号を出力する。これにより、受光素子３４および受光素子３７のうちの一方の信号をＡ相信号、他方をＢ相信号として用いて、比較的簡単な処理または演算で、光学スケール２の回動状態を検出することができる。なお、本実施形態では、受光素子３４がＡ相信号、受光素子３７がＢ相信号を出力する。
【００９４】
ここで、光出射部１１Ａは、偏光部２２に向けて直線偏光した光を出射する第１発光素子である発光素子３２と、偏光部２２に向けて発光素子３２からの光の偏光方向に対して４５°傾斜した方向で直線偏光した光を出射する第２発光素子である発光素子３６と、を有する。これにより、発光素子３２、３６を回動軸Ｊ１まわりの周方向における同一位置に配置した場合において、光検出部１２Ａで互いに位相が４５°ずれたＡ相信号およびＢ相信号を生成することができる。そのため、光検出部１２Ａの検出結果を用いて、比較的簡単な処理または演算で、光学スケール２の回動状態を検出することができる。
以上説明したような第２実施形態によっても、検出精度を向上させることができる。
【００９５】
＜第３実施形態＞
図１１は、本発明の第３実施形態に係るエンコーダーを示す平面図である。
【００９６】
以下、第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図１１において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【００９７】
本実施形態は、光出射部および光検出部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。特に、本実施形態は、第２発光素子および第２受光素子の配置が異なる以外は、前述した第２実施形態と同様である。
【００９８】
図１１に示すエンコーダー１Ｂが備えるセンサーユニット３Ｂは、光学スケール２に対して図１１の紙面奥側に配置されており、発光素子３２、３３、３６および受光素子３４、３５、３７を有する。ここで、発光素子３２、３６は、光出射部１１Ｂを構成し、受光素子３４、３７は、光検出部１２Ｂを構成している。ここで、発光素子３６から出射される光（直線偏光）の偏光方向は、前述した第２実施形態で述べた通り、発光素子３２からの光の偏光方向に対して４５°傾斜した方向（前述した図９中の矢印Ｅ２で示す方向）である。また、回動軸Ｊ１まわりの周方向における発光素子３６および受光素子３７の位置は、発光素子３２、３３および受光素子３４、３５とは１８０°異なる。すなわち、本実施形態では、発光素子３６および受光素子３７は、回動軸Ｊ１に対して、発光素子３２、３３および受光素子３４、３５とは反対側に配置されている。このような配置によっても、前述した第２実施形態と同様に、Ａ相信号およびＢ相信号を得ることができる。
以上説明したような第３実施形態によっても、検出精度を向上させることができる。
【００９９】
＜第４実施形態＞
図１２は、本発明の第４実施形態に係るエンコーダーを示す平面図である。図１３は、図１２に示すエンコーダーが備える光出射部および光検出部を説明する平面図である。図１４は、図１２に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。図１５は、図１２に示すエンコーダーの光学スケールの回転角度と光検出部の出力（電流値）との関係を示すグラフである。
【０１００】
以下、第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図１２および図１３において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１０１】
本実施形態は、光出射部および光検出部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１０２】
図１２に示すエンコーダー１Ｃが備えるセンサーユニット３Ｃは、光学スケール２に対して図１２の紙面奥側に配置されており、発光素子３２、３２Ｃ、３３、３６、３６Ｃおよび受光素子３４、３４Ｃ、３５、３７、３７Ｃを有する。ここで、発光素子３２、３２Ｃ、３６、３６Ｃは、光出射部１１Ｃを構成し、受光素子３４、３４Ｃ、３７、３７Ｃは、光検出部１２Ｃを構成している。また、回動軸Ｊ１まわりの周方向における発光素子３２、３２Ｃ、３３、３６、３６Ｃおよび受光素子３４、３４Ｃ、３５、３７、３７Ｃの位置が互いにほぼ同じである。
【０１０３】
図示では、受光素子３４Ｃと受光素子３７とが光学スケール２の半径方向に沿って並び、そして、受光素子３４Ｃおよび受光素子３７を挟み込むようにして、受光素子３４と受光素子３７Ｃとが光学スケール２の周方向に沿って並んでいる。
【０１０４】
発光素子３２、３２Ｃ、３６、３６Ｃは、出射する光の偏光方向が異なる。具体的には、発光素子３２Ｃは、図１３中の矢印Ｅ３で示すように発光素子３２の光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向に直線偏光された光を出射する機能を有する。発光素子３６Ｃは、図１３中の矢印Ｅ４で示すように発光素子３６の光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向に直線偏光された光を出射する機能を有する。
【０１０５】
そして、発光素子３２Ｃ、３６Ｃは、光学スケール２の偏光部２２に光を照射する。受光素子３４Ｃ、３７Ｃは、偏光部２２で反射した光を受ける。
【０１０６】
このように、光出射部１１Ｃは、第１、第２発光素子である発光素子３２、３６に加えて、偏光部２２に向けて直線偏光した第３光を出射する第３発光素子である発光素子３２Ｃと、偏光部２２に向けて直線偏光した第４光を出射する第４発光素子である発光素子３６Ｃと、を有する。また、光検出部１２Ｃは、第１、第２受光素子である受光素子３４、３７に加えて、偏光部２２からの第３光を受ける第３受光素子である受光素子３４Ｃと、偏光部２２からの第４光を受ける第４受光素子である受光素子３７Ｃと、を有する。そして、受光素子３４および受光素子３４Ｃは、光学スケール２の回動に伴って、図１４に示すように、互いに９０°位相がずれた信号を出力する。また、受光素子３７および受光素子３７Ｃは、光学スケール２の回動に伴って、図１５に示すように、互いに９０°位相がずれた信号を出力する。
【０１０７】
これにより、受光素子３４Ｃの信号をＡ相信号に対して位相が９０°ずれたＡバー相信号として用い、受光素子３７Ｃの信号をＢ相信号に対して位相が９０°ずれたＢバー相信号として用いることができる。そして、図１４に示すように、Ａ相信号とＡバー相信号との差動出力（差動信号）を得るとともに、図１５に示すように、Ｂ相信号とＢバー相信号との差動出力（差動信号）を得ることで、偏光部２２の傾き、温度変化による偏光部２２の熱膨張、光出射部１１Ｃの出力変化によるノイズ等の影響を低減することができる。
【０１０８】
ここで、光出射部１１Ｃは、偏光部２２に向けて第１発光素子である発光素子３２からの光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向で直線偏光した光を出射する第３発光素子である発光素子３２Ｃと、偏光部２２に向けて第２発光素子である発光素子３６からの光の偏光方向に対して９０°傾斜した方向で直線偏光した光を出射する第４発光素子である発光素子３６Ｃと、を有する。
【０１０９】
これにより、発光素子３２、３２Ｃ、３６、３６Ｃを光学スケール２の回動軸Ｊ１まわりの周方向におけるほぼ同一位置に配置した場合において、光検出部１２Ｃで、Ａ相信号に対して位相が９０°ずれたＡバー相信号、および、Ｂ相信号に対して位相が９０°ずれたＢバー相信号を生成することができる。そして、Ａ相信号とＡバー相信号との差動出力を得るとともに、Ｂ相信号とＢバー相信号との差動出力を得ることで、偏光部２２の傾き、温度変化による偏光部２２の熱膨張、光出射部１１Ｃの出力変化によるノイズ等の影響を低減することができる。
以上説明したような第４実施形態によっても、検出精度を向上させることができる。
【０１１０】
２．ロボット
図１６は、本発明のロボットの一例を示す側面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図１６中の基台側を「基端」、その反対側（エンドエフェクター側）を「先端」と言う。また、図１６の上下方向を「鉛直方向」とし、左右方向を「水平方向」とする。
【０１１１】
図１６に示すロボット１００は、いわゆる水平多関節ロボット（スカラロボット）であり、例えば、精密機器等を製造する製造工程等で用いられ、精密機器や部品等の把持や搬送等を行うことができる。
【０１１２】
図１６に示すように、ロボット１００は、基台１１０と、第１アーム１２０と、第２アーム１３０と、作業ヘッド１４０と、エンドエフェクター１５０と、配線引き回し部１６０と、を有している。以下、ロボット１００の各部を順次簡単に説明する。
【０１１３】
基台１１０は、例えば、図示しない床面にボルト等によって固定されている。基台１１０の上端部には、第１アーム１２０が連結している。第１アーム１２０は、基台１１０に対して鉛直方向に沿う第１軸である回動軸Ｊ１まわりに回動可能となっている。
【０１１４】
基台１１０内には、第１アーム１２０を回動させる駆動力を発生させる第１モーター１１１と、第１モーター１１１の駆動力を減速する第１減速機１１２とが設置されている。第１減速機１１２の入力軸は、第１モーター１１１の回転軸に連結され、第１減速機１１２の出力軸は、第１アーム１２０に連結されている。そのため、第１モーター１１１が駆動し、その駆動力が第１減速機１１２を介して第１アーム１２０に伝達されると、第１アーム１２０が基台１１０に対して回動軸Ｊ１まわりに水平面内で回動する。
【０１１５】
また、基台１１０および第１アーム１２０には、基台１１０に対する第１アーム１２０の回動状態を検出する第１エンコーダーであるエンコーダー１が設けられている。具体的には、例えば、前述した光学スケール２が第１減速機１１２の出力軸または第１アーム１２０に取り付けられ、センサーユニット３が基台１１０またはこれに固定された部材に取り付けられている。
【０１１６】
第１アーム１２０の先端部には、第２アーム１３０が連結している。第２アーム１３０は、第１アーム１２０に対して鉛直方向に沿う第２軸Ｊ２まわりに回動可能となっている。図示しないが、第２アーム１３０内には、第２アーム１３０を回動させる駆動力を発生させる第２モーターと、第２モーターの駆動力を減速する第２減速機とが設置されている。そして、第２モーターの駆動力が第２減速機を介して第２アーム１３０に伝達されることにより、第２アーム１３０が第１アーム１２０に対して第２軸Ｊ２まわりに水平面内で回動する。また、図示しないが、第２モーターには、第１アーム１２０に対する第２アーム１３０の回動状態を検出する第２エンコーダーが設けられている。
【０１１７】
第２アーム１３０の先端部には、作業ヘッド１４０が配置されている。作業ヘッド１４０は、第２アーム１３０の先端部に同軸的に配置されたスプラインナットおよびボールネジナット（ともに図示せず）に挿通されたスプラインシャフト１４１を有している。スプラインシャフト１４１は、第２アーム１３０に対して、その軸まわりに回転可能であり、かつ、上下方向に移動（昇降）可能となっている。
【０１１８】
図示しないが、第２アーム１３０内には、回転モーターおよび昇降モーターが配置されている。回転モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってスプラインナットに伝達され、スプラインナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１４１が鉛直方向に沿う軸Ｊ３まわりに正逆回転する。また、図示しないが、回転モーターには、第２アーム１３０に対するスプラインシャフト１４１の回動状態を検出する第３エンコーダーが設けられている。
【０１１９】
一方、昇降モーターの駆動力は、図示しない駆動力伝達機構によってボールネジナットに伝達され、ボールネジナットが正逆回転すると、スプラインシャフト１４１が上下に移動する。昇降モーターには、第２アーム１３０に対するスプラインシャフト１４１の移動量を検出する第４エンコーダーが設けられている。
【０１２０】
スプラインシャフト１４１の先端部（下端部）には、エンドエフェクター１５０が連結されている。エンドエフェクター１５０としては、特に限定されず、例えば、被搬送物を把持するもの、被加工物を加工するもの等が挙げられる。
【０１２１】
第２アーム１３０内に配置された各電子部品（例えば、第２モーター、回転モーター、昇降モーター、第２〜第４エンコーダー等）に接続される複数の配線は、第２アーム１３０と基台１１０とを連結する管状の配線引き回し部１６０内を通って基台１１０内まで引き回されている。さらに、かかる複数の配線は、基台１１０内でまとめられることによって、第１モーター１１１およびエンコーダー１に接続される配線とともに、基台１１０の外部に設置され、ロボット１００を統括制御する図示しない制御装置まで引き回される。
【０１２２】
以上説明したようなロボット１００は、優れた検出精度を有するエンコーダー１を備えるため、例えば、このエンコーダー１の検出結果を用いて、高精度な動作制御を行うことができる。
【０１２３】
以上、本発明のエンコーダーおよびロボットを図示の好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１２４】
また、エンコーダーの設置箇所は、基台と第１アームとの関節部に限定されず、相対的に回動する任意の２つのアームの関節部であってもよい。また、エンコーダーの設置箇所は、ロボットが有する関節部に限定されない。
【０１２５】
また、前述した実施形態では、ロボットアームの数は、１つであったが、ロボットアームの数は、これに限定されず、例えば、２つ以上でもよい。すなわち、本発明のロボットは、例えば、双腕ロボット等の複数腕ロボットであってもよい。
【０１２６】
また、前述した実施形態では、ロボットアームが有するアームの数は、２つであったが、アームの数は、これに限定されず、例えば、１つまたは３つ以上でもよい。
【０１２７】
また、前述した実施形態では、本発明のロボットの設置箇所は、床面に限定されず、例えば、天井面や側壁面等でもよい。また、本発明のロボットは、建物等の構造物に固定設置されるものに限定されず、例えば、脚部を有する脚式歩行（走行）ロボットであってもよい。
【０１２８】
また、前述した実施形態では、本発明のロボットの一例として、水平多関節ロボットを例に説明したが、本発明のロボットは、相対的に回動する２つの部材を有すれば、垂直多関節ロボット等の他の形式のロボットであってもよい。
【０１２９】
また、本発明のエンコーダーは、回転部を有する産業用プリンター、民生用プリンターにも用いることができる。
【０１３０】
また、前述した実施形態では、光出射部および光検出部が光学スケールの半径方向に沿って並んで配置されている場合を例に説明したが、これに限定されず、光出射部および光検出部が光学スケールの周方向にずれて配置されていてもよい。
【０１３１】
また、前述した実施形態では、光学スケールに設けた１８０°判別トラックを用いて光学スケールの互いに１８０°異なる回動状態を判別したが、この判別は、他の手段、例えば、当該光学スケールと同軸に設けられた他のエンコーダーの出力を用いて行ってもよい。また、光学スケールの互いに１８０°異なる回動状態の判別が不要である場合には、このような判別のための構成（前述した実施形態の場合、１８０°判別トラック、第２光出射部および第２光検出部）を省略することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１…エンコーダー、１Ａ…エンコーダー、１Ｂ…エンコーダー、１Ｃ…エンコーダー、２…光学スケール、３…センサーユニット、３Ａ…センサーユニット、３Ｂ…センサーユニット、３Ｃ…センサーユニット、６…演算部、１１…光出射部、１１Ａ…光出射部、１１Ｂ…光出射部、１１Ｃ…光出射部、１２…光検出部、１３…光出射部、１４…光検出部、１２Ａ…光検出部、１２Ｂ…光検出部、１２Ｃ…光検出部、２１…基板、２２…偏光部、２３…１８０°判別用トラック、３１…基板、３２…発光素子、３２Ｃ…発光素子、３３…発光素子、３４…受光素子、３４Ｃ…受光素子、３５…受光素子、３６…発光素子、３６Ｃ…発光素子、３７…受光素子、３７Ｃ…受光素子、４０…積層体、４０ａ…第１歪付与部、４０ｂ…第２歪付与部、４０ｃ…共振部、４１…基板、４２…第１ミラー層、４３…活性層、４４…第２ミラー層、４５…コンタクト層、４６…第１領域、４７…樹脂層、４８…第１電極、４９…電流狭窄層、５０…第２領域、５１…第２電極、５２…パッド、５３…引き出し配線、１００…ロボット、１１０…基台、１１１…第１モーター、１１２…第１減速機、１２０…第１アーム、１３０…第２アーム、１４０…作業ヘッド、１４１…スプラインシャフト、１５０…エンドエフェクター、１６０…配線引き回し部、２１１…孔、２３１…領域、２３２…領域、４９１…開口部、Ｅ１…矢印、Ｅ２…矢印、Ｅ３…矢印、Ｅ４…矢印、Ｊ１…回動軸、Ｊ２…第２軸、Ｊ３…軸、Ｌ１…線分、ａ１…光軸、ａ２…光軸、θ…広がり角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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