JP2019082373A - 光学スケール、エンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター - Google Patents

光学スケール、エンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター Download PDF

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Abstract

【課題】光学パターンの寸法精度を高めることができる光学スケールを提供すること、また、この光学スケールを備えるエンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを提供する。【解決手段】板状の基材２と、基材の主面上に設けられ、感光性樹脂を含む樹脂層３０が形成された第１領域と、樹脂層３０が形成されていない第２領域と、を含む光学パターン３を備えることを特徴とする光学スケール１。前記光学パターン３は、顔料を含んで構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、光学スケール、エンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターに関する。
例えば、カメラの撮像結果に基づいて動作を行うロボット、ハンドラー（電子部品搬送装置）等の機器では、一般に、カメラ座標の校正（位置補正）が行われる。このような校正の方法として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に記載の技術では、カメラでスケールを撮像し、スケール内のパターンを認識させることで位置補正を行う。従来、このような構成に用いられるスケールは、セラミックス基板上にマークを印刷等により形成することで作成されていた。
特開２０１３−６８６１７号公報
従来のスケールは、印刷等によりマーク（パターン）が形成されているため、寸法精度を十分に高めることが難しいという課題がある。
本発明の目的は、光学パターンの寸法精度を高めることができる光学スケールを提供すること、また、この光学スケールを備えるエンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを提供することにある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
本適用例の光学スケールは、板状の基材と、
前記基材の主面上に設けられ、感光性樹脂を含む樹脂層が形成された第１領域と、前記樹脂層が形成されていない第２領域と、を含む光学パターンを備えることを特徴とする。
このような光学スケールによれば、光学パターンが感光性樹脂を含む樹脂層の有無による第１領域および第２領域を含むため、光学パターンの寸法精度を高めることができる。
本適用例の光学スケールでは、前記光学パターンは、前記基材の第１の主面と第２の主面の両方に設けられていることが好ましい。
これにより、両面の光学パターンの互いの位置関係を高精度に位置決めされた光学スケールを実現することができる。
本適用例の光学スケールでは、前記基材は、シリコン基板を含むことが好ましい。
これにより、半導体プロセス技術を用いて高い寸法精度を有する高精度な基材を生産性良く製造したり、基材に位置決め用の孔等を高精度に形成したりすることができる。また、シリコン基板は、セラミックス基板に比べて安価であり、光学スケールの低コスト化を図ることができる。さらに、シリコン基板は、熱膨張係数が極めて小さいため、光学スケールの基材として用いることで、温度変化による誤差の小さい光学スケールを実現することができる。
本適用例の光学スケールでは、前記基材は、石英基板を含むことが好ましい。
これにより、半導体プロセス技術を用いて高い寸法精度を有する高精度な基材を生産性良く製造したり、基材に位置決め用の孔等を高精度に形成したりすることができる。また、石英基板（水晶基板）は、セラミックス基板に比べて安価であり、光学スケールの低コスト化を図ることができる。さらに、石英基板は、熱膨張係数が極めて小さいため、光学スケールの基材として用いることで、温度変化による誤差の小さい光学スケールを実現することができる。
本適用例の光学スケールでは、前記樹脂層は、顔料を含んで構成されていることが好ましい。
これにより、所望の光学特性（例えば、カメラで撮像したときのコントラスト）を有する光学パターンを容易に実現することができる。
本適用例の光学スケールでは、前記樹脂層の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
これにより、寸法精度が高く、かつ、所望の光学特性を有する光学パターンを容易に実現することができる。
本適用例のエンコーダーは、本適用例の光学スケールと、
前記光学パターンを撮像する撮像部と、を備えることを特徴とする。
このようなエンコーダーによれば、光学スケールの光学パターンの寸法精度が高いため、エンコーダーの検出精度を向上させることができる。
本適用例のロボットは、本適用例の光学スケール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、光学スケールの効果を利用して、ロボットの特性を向上させることができる。
本適用例の電子部品搬送装置は、本適用例の光学スケールを備えることを特徴とする。
このような電子部品搬送装置によれば、光学スケールの効果を利用して、電子部品搬送装置の特性を向上させることができる。
本適用例のプリンターは、本適用例の光学スケールを備えることを特徴とする。
このようなプリンターによれば、光学スケールの効果を利用して、プリンターの特性を向上させることができる。
本適用例のプロジェクターは、本適用例の光学スケールを備えることを特徴とする。
このようなプロジェクターによれば、光学スケールの効果を利用して、プロジェクターの特性を向上させることができる。
本発明の光学スケールの実施形態を示す平面図である。 図１に示す光学スケールの部分拡大断面図である。 本発明のエンコーダーの実施形態を示す模式図である。 本発明の電子部品搬送装置の実施形態を示す斜視図である。 本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。 本発明のプリンターの実施形態を示す斜視図である。 本発明のプロジェクターの実施形態を示す概略図である。
以下、本発明の光学スケール、エンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクター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。
１．光学スケール
図１は、本発明の光学スケールの実施形態を示す平面図である。図２は、図１に示す光学スケールの部分拡大断面図である。
図１に示す光学スケール１は、カメラ座標（撮像素子の撮像画像に設定される座標）の校正に用いられる校正用部材である。この光学スケール１は、図１および図２に示すように、板状の基材２と、基材２の一方（図２中上側）の面２１（第１の主面）上に配置されている光学パターン３と、基材２の他方（図２中下側）の面２２（第２の主面）上に配置されている光学パターン４と、を有する。
基材２の面２１、２２は、後述する光学スケール３、４の第２領域３ｂ、４ｂを構成する。したがって、基材２の面２１、２２（基材２が有する２つの板面）は、それぞれ、カメラで光学パターン３、４を撮像したときの撮像画像において良好なコントラストで光学パターン３、４が映るように構成されている。ここで、後述する光学パターン３、４の樹脂層３０、４０（第１領域３ａ、４ａ）が光を乱反射させるように構成されている場合、基材２の面２１、２２は、それぞれ、できるだけ鏡面に近いこと、すなわち、平滑な面となっていることが好ましい。これにより、カメラで撮像したときの光学パターン３、４のコントラストを高めることができる。なお、光学パターン３、４のうちのいずれか一方を使用しない場合は、基材２の使用する側の面が平滑な面となっていればよい。
基材２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、単結晶シリコン、シリコンカーバイト、石英（水晶）等が挙げられ、中でも、単結晶シリコンまたは石英を用いることが好ましい。すなわち、基材２は、シリコン基板または石英基板を含むことが好ましい。これにより、エッチング、フォトリソグラフィ等の半導体プロセス技術を用いて高い寸法精度を有する高精度な基材２を生産性良く製造したり、基材２に位置決め用の孔等を高精度に形成したりすることができる。また、シリコン基板または石英基板は、セラミックス基板に比べて安価であり、光学スケール１の低コスト化を図ることができる。さらに、シリコン基板または石英基板は、熱膨張係数が極めて小さい（シリコン：３．９×１０−６／℃、石英：０．５×１０−６／℃）ため、光学スケール１の基材２として用いることで、温度変化による誤差の小さい光学スケール１を実現することができる。なお、基材２は、前述したような基板のみで構成されていてもよいし、当該基板の少なくとも一方の面にアルミニウム膜等の金属膜、光学薄膜等が設けられていてもよい。また、基材２の厚さｔ１は、特に限定されないが、例えば、０．０５ｍｍ以上２ｍｍ以下程度である。
光学パターン３は、図１に示すように、感光性樹脂を含む樹脂層３０が形成された第１領域３ａと、樹脂層３０が形成されていない第２領域３ｂと、を含む。同様に、光学パターン４は、感光性樹脂を含む樹脂層４０が形成された第１領域４ａと、樹脂層４０が形成されていない第２領域４ｂと、を含む。
ここで、樹脂層３０は、図１に示すように、行列状に配置されているドット状の複数のマーク３１と、複数のマーク３１のうちの中心に位置するマーク３１を識別するためのリング状のマーク３２と、を有するようにパターニングされている。同様に、樹脂層４０は、行列状に配置されているドット状の複数のマーク４１と、複数のマーク４１のうちの中心に位置するマーク４１を識別するためのリング状のマーク４２と、を有するようにパターニングされている。このような光学パターン３、４は、基材２の厚さ方向から見たとき、互いに同一の形状および大きさで一致するように重なっている。これにより、光学パターン３、４は、互いに所定の位置関係を有している。なお、光学パターン３、４の形状は、一例であり、カメラ座標の校正に用いることが可能なパターンであればよく、図示の形状に限定されず任意である。
このように、光学パターン３、４は、基材２の第１の主面（面２１）と第２の主面（面２２）の両方に設けられている。これにより、両面の光学パターン３、４の互いの位置関係を高精度に位置決めされた光学スケール１を実現することができる。なお、光学スケール１の使用方法によっては、光学パターン３、４のうちの一方を省略してもよい。
ここで、光学パターン３、４の樹脂層３０、４０は、それぞれ、感光性樹脂を含んで構成されている。これにより、樹脂層３０、４０（第１領域３ａ、４ａ）をフォトリソグラフィ法により形成することができる。そのため、光学パターン３、４の寸法精度を高めることができる。本実施形態では、光学パターン３、４を形成する際に両面アライナーを用いることで、光学パターン３と光学パターン４とのアライメントも高精度（±２μｍ以下）に行うことができる。
このような感光性樹脂としては、特に限定されず、例えば、感光性を有するポリイミド樹脂、エポキシ樹脂またはこれらのコポリマー等が挙げられる。また、このような感光性樹脂は、ポジ型またはネガ型のいずれでもよいが、ネガ型であることが好ましい。これにより、感光性樹脂がポジ型である場合に比べて、高精度な光学パターン３、４を容易に形成することができる。
また、樹脂層３０、４０は、前述した感光性樹脂の他に、顔料を含んで構成されていることが好ましい。これにより、所望の光学特性（例えば、カメラで撮像したときのコントラスト）を有する光学パターン３、４を容易に実現することができる。このような顔料としては、特に、遮光性および光散乱性を有していればよいが、二酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料を用いることが好ましい。これにより、基材２の板面が鏡面である場合に、極めて良好なコントラストで光学パターン３、４（樹脂層３０、４０）をカメラにより撮像することができる。ここで、樹脂層３０、４０中の顔料の含有量は、特に限定されないが、１０質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。これにより、樹脂層３０、４０の厚さを低減しつつ、前述したような遮光性および光散乱性を発揮させることができる。なお、樹脂層３０、４０の構成材料には、前述した感光性樹脂および顔料の他に、例えば、フィラー、各種添加剤等が含まれていてもよい。
また、樹脂層３０、４０のそれぞれの厚さｔ２は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上８μｍ以下であることがより好ましく、３μｍ以上５μｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、寸法精度が高く、かつ、所望の光学特性を有する樹脂層３０、４０（光学パターン３、４）を容易に実現することができる。これに対し、厚さｔ２が薄すぎると、樹脂層３０、４０中の顔料の有無またはその含有量によっては、樹脂層３０、４０が光を透過しやすくなり、その結果、カメラで撮像したときの光学パターン３、４のコントラストが低下する傾向を示す。一方、厚さｔ２が厚すぎると、露光時間が長くなるため、感光性樹脂の種類等によっては、樹脂層３０、４０の表面と側面とにより形成される角部が丸まりやすくなり、その結果、光学パターン３、４の寸法精度が低下する傾向を示す。
以上のような光学スケール１は、例えば、以下のようにして製造することができる。まず、シリコン基板を用意し、必要に応じて、そのシリコン基板を所望の厚さとなるように研削またはＣＭＰ（chemical mechanical polishing）を行う。これにより、両面が鏡面のシリコン基板を得る。次に、シリコン基板の両面に感光性樹脂（レジスト材料）をフォトリソグラフィ法によりパターニングして光学パターン３、４（樹脂層３０、４０）を形成する。その後、ダイシング、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、レーザー加工またはエッチング（例えばボッシュ法）等によりシリコン基板の不要部分を除去して基材２を得る。以上のようにして、光学スケール１を得ることができる。
以上のように、光学スケール１は、板状の基材２と、前記基材の主面上に設けられ、感光性樹脂を含む樹脂層３０、４０が形成された第１領域３ａ、４ａと、樹脂層３、４が形成されていない第２領域３ｂ、４ｂと、を含む光学パターン３、４と、を備える。このような光学スケール１によれば、光学パターン３、４が感光性樹脂を含む樹脂層３０、４０の有無による第１領域３ａ、４ａおよび第２領域３ｂ、４ｂを含むため、光学パターン３、４の寸法精度を高めることができる。
特に、光学パターン３、４が感光性樹脂の他に顔料を含んで構成されている場合、カメラで撮像したときの光学パターン３、４のコントラストを高めることができる。なお、例えば、カメラの撮像領域が斜め照明により照明される場合、光学パターン３、４が透明な樹脂層または無機層で覆われていても、カメラで撮像したときの光学パターン３、４のコントラストを高めることができる。
２．エンコーダー
図３は、本発明のエンコーダーの実施形態を示す模式図である。
図３に示すエンコーダー１０は、光学式のロータリーエンコーダーであり、回動軸ａｘまわりに互いに回動可能な２つの部材（図示せず）の回動状態を検出する。このエンコーダー１０は、当該２つの部材のうちの一方に設けられている光学スケール５と、当該２つの部材のうちの他方に設けられているカメラ１１（撮像部）と、カメラ１１に接続されている演算部１２と、を有する。
光学スケール５は、光学式のエンコーダー用のスケールである。この光学スケール５は、板状の基材６と、基材６の一方（図３中下側）の面上に配置されている光学パターン７と、を有する。
基材６は、平面視形状が異なる以外は、前述した光学スケール１の基材２と同様に構成されている。ここで、基材６は、円板状をなし、その中央部には、厚さ方向に貫通する孔６１が設けられている。この孔６１は、前述した２つの部材のうちの一方に固定するために用いることができる。
光学パターン７は、パターン形状が異なる以外は、前述した光学スケール１の光学パターン３、４と同様、感光性樹脂を用いて構成されている。ここで、光学パターン７は、光学スケール５の周方向での互いに異なる位置を識別可能な互いに異なる複数のマーク７１を有する。ここで、複数のマーク７１としては、特に限定されないが、例えば、数字、ローマ字、アラビア文字、漢字等の文字、文字以外の記号、符号、しるし、標章、図案、１次元バーコード、ＱＲコード（登録商標）、不規則に配置されたドット、ライン等が挙げられる。
このように、光学スケール５は、板状の基材６と、基材６の少なくとも一方（本実施形態では片方）の面上に設けられ、感光性樹脂を用いて構成されている光学パターン７と、を備える。このような光学スケール５によれば、図示しないが、光学パターン７が感光性樹脂を含む樹脂層の有無による第１領域および第２領域を含むため、光学パターン７の寸法精度を高めることができる。
カメラ１１は、図示しないが、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子と、テレセントリック光学系等の結像光学系と、を有し、撮像素子が結像光学系を介して光学スケール５の光学パターン７を撮像する。
ここで、カメラ１１には、必要に応じて、撮像領域を照明する光源を設けてもよい。この場合、光源は、同軸落射照明であってもよいし、斜め照明であってもよい。
演算部１２は、カメラ１１の撮像画像に基づいて、検出対象の回動角度、回動速度、回動方向等の回動状態を推定する。この推定方法としては、特に限定されないが、例えば、テンプレートマッチングを用いた方法が挙げられる。このような演算部１２は、例えば、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）またはＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等で構成されている。ここで、演算部１２は、図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーと、ＲＯＭ（Read only memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリーとを含んで構成され、メモリーに記憶されたプログラムをプロセッサーが適宜読み込んで実行することで、前述した機能を実現する。
以上のように、エンコーダー１０は、光学スケール５と、光学スケール５の光学パターン７を撮像する撮像部であるカメラ１１と、を備える。このようなエンコーダー１０によれば、前述したように光学スケール５の光学パターン７の寸法精度が高いため、エンコーダー１０の検出精度を向上させることができる。
３．電子部品搬送装置
次に、本発明の電子部品搬送装置の実施形態について説明する。
図４は、本発明の電子部品搬送装置の実施形態を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を適宜用いて説明する。
図４に示す電子部品搬送装置１０００は、電子部品検査装置に適用されており、基台１１００と、基台１１００の側方に配置された支持台１２００と、を有している。
基台１１００には、検査対象の電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される上流側ステージ１１１０と、検査済みの電子部品Ｑが載置されてＹ軸方向に搬送される下流側ステージ１１２０と、上流側ステージ１１１０と下流側ステージ１１２０との間に位置し、電子部品Ｑの電気的特性を検査する検査台１１３０と、が設けられている。また、基台１１０の上流側ステージ１１１０と下流側ステージ１１２０との間には、電子部品Ｑの姿勢を確認するためのカメラ１１４０が設けられている。なお、電子部品Ｑの例として、例えば、半導体、半導体ウェハー、ＣＬＤやＯＬＥＤ等の表示デバイス、水晶デバイス、各種センサー、インクジェットヘッド、各種ＭＥＭＳデバイス等などが挙げられる。
支持台１２００には、支持台１２００に対してＹ軸方向に移動可能なＹステージ１２１０が設けられており、Ｙステージ１２１０には、Ｙステージ１２１０に対してＸ軸方向に移動可能なＸステージ１２２０が設けられており、Ｘステージ１２２０には、カメラ１２４０と、Ｘステージ１２２０に対してＺ軸方向に移動可能な電子部品保持部１２３０と、が設けられている。
電子部品保持部１２３０は、電子部品Ｑを保持する保持部１２３３を有し、保持部１２３３のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置およびＺ軸まわりの姿勢を微調整可能に構成されている。ここで、電子部品保持部１２３０は、保持部１２３３のＺ軸まわりの姿勢を検出するエンコーダー１０を有する。
このような構成の電子部品搬送装置１０００は、カメラ１１４０の上方に冶具（図示せず）を用いて載置された光学スケール１の両面をカメラ１１４０、１２４０で撮像し、その撮像結果を用いてカメラ１１４０、１２４０の校正を行う。ここで、カメラ１１４０、１２４０には、必要に応じて、撮像領域を照明する光源を設けてもよい。この場合、光源は、同軸落射照明であってもよいし、斜め照明であってもよい。
以上のように、電子部品搬送装置１０００は、光学スケール１、５を備える。このような電子部品搬送装置１０００によれば、光学スケール１、５の効果を利用して、電子部品搬送装置１０００の特性を向上させることができる。
４．ロボット
以下、本発明のロボットについて単腕ロボットを例に説明する。
図５は、本発明のロボットの実施形態を示す斜視図である。
図５に示すロボット２０００は、精密機器やこれを構成する部品（対象物）の給材、除材、搬送および組立等の作業を行うことができる。このロボット２０００は、６軸ロボットであり、床や天井に固定されるベース２０１０と、ベース２０１０に回動軸Ｏ１まわりに回動自在に連結されたアーム２０２０と、アーム２０２０に回動軸Ｏ２まわりに回動自在に連結されたアーム２０３０と、アーム２０３０に回動軸Ｏ３まわりに回動自在に連結されたアーム２０４０と、アーム２０４０に回動軸Ｏ４まわりに回動自在に連結されたアーム２０５０と、アーム２０５０に回動軸Ｏ５まわりに回動自在に連結されたアーム２０６０と、アーム２０６０に回動軸Ｏ６まわりに回動自在に連結されたアーム２０７０と、これらアーム２０２０、２０３０、２０４０、２０５０、２０６０、２０７０の駆動を制御する制御部２０８０と、を有している。また、アーム２０７０の先端部には、ロボット２０００に実行させる作業に応じたエンドエフェクター２０９０が装着されている。また、アーム２０７０の側面には、カメラ２１００が取り付けられている。
また、ロボット２０００が有する複数の関節部のうちの全部または一部には、エンコーダー１０が搭載されており、制御部２０８０は、このエンコーダー１０の出力に基づいて、関節部の駆動を制御する。また、制御部２０８０は、カメラ２１００の撮像画像に基づいて、関節部の駆動を制御することもできる。なお、図示では、エンコーダー１０は、アーム２０４０とアーム２０５０との間の関節部に設けられている。
このような構成のロボット２０００は、作業台２２００上に載置された光学スケール１をカメラ２１００で撮像し、その撮像結果を用いてカメラ２１００の校正を行う。ここで、カメラ２１００には、必要に応じて、撮像領域を照明する光源を設けてもよい。この場合、光源は、同軸落射照明であってもよいし、斜め照明であってもよい。
以上のように、ロボット２０００は、光学スケール１、５を備える。このようなロボット２０００によれば、光学スケール１、５の効果を利用して、ロボット２０００の特性を向上させることができる。
なお、ロボット２０００が有するアームの数は、図示では６本であるが、これに限定されず、１〜５本または７本以上であってもよい。
５．プリンター
図６は、本発明のプリンターの実施形態を示す斜視図である。
図６に示すプリンター３０００は、インクジェット記録方式のプリンターである。このプリンター３０００は、装置本体３０１０と、装置本体３０１０の内部に設けられている印刷機構３０２０、給紙機構３０３０および制御部３０４０と、を備えている。
装置本体３０１０には、記録用紙Ｐを設置するトレイ３０１１と、記録用紙Ｐを排出する排紙口３０１２と、液晶ディスプレイ等の操作パネル３０１３とが設けられている。
印刷機構３０２０は、ヘッドユニット３０２１と、キャリッジモーター３０２２と、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりヘッドユニット３０２１を往復動させる往復動機構３０２３と、を備えている。ヘッドユニット３０２１は、インクジェット式記録ヘッドであるヘッド３０２１ａと、ヘッド３０２１ａにインクを供給するインクカートリッジ３０２１ｂと、ヘッド３０２１ａおよびインクカートリッジ３０２１ｂを搭載したキャリッジ３０２１ｃと、を有している。往復動機構３０２３は、キャリッジ３０２１ｃを往復移動可能に支持しているキャリッジガイド軸３０２３ａと、キャリッジモーター３０２２の駆動力によりキャリッジ３０２１ｃをキャリッジガイド軸３０２３ａ上で移動させるタイミングベルト３０２３ｂと、を有している。
給紙機構３０３０は、互いに圧接している従動ローラー３０３１および駆動ローラー３０３２と、駆動ローラー３０３２を駆動する給紙モーター３０３３と、給紙モーター３０３３の回転軸の回転状態を検出するエンコーダー１０と、を有している。
制御部３０４０は、例えばパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷機構３０２０や給紙機構３０３０等を制御する。
このようなプリンター３０００では、給紙機構３０３０が記録用紙Ｐを一枚ずつヘッドユニット３０２１の下部近傍へ間欠送りする。このとき、ヘッドユニット３０２１が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行なわれる。
以上のように、プリンター３０００は、光学スケール５を備える。このようなプリンター３０００によれば、光学スケール５の効果を利用して、プリンター３０００の特性を向上させることができる。
６．プロジェクター
図７は、本発明のプロジェクターの実施形態を示す概略図である。
図７に示すプロジェクター４０００は、赤色光を出射する光源４１００Ｒと、緑色光を出射する光源４１００Ｇと、青色光を出射する光源４１００Ｂと、レンズアレイ４２００Ｒ、４２００Ｇ、４２００Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調部）４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４４００と、投射レンズ（投射部）４５００と、圧電駆動装置４７００と、を有している。
光源４１００Ｒ、４１００Ｇ、４１００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ４２００Ｒ、４２００Ｇ、４２００Ｂを介して、液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。
各液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム４４００に入射して合成される。クロスダイクロイックプリズム４４００によって合成された光は、投射光学系である投射レンズ４５００に入射する。投射レンズ４５００は、液晶ライトバルブ４３００Ｒ、４３００Ｇ、４３００Ｂによって形成された像を拡大して、スクリーン（表示面）４６００に投射する。これにより、スクリーン４６００上に所望の映像が映し出される。ここで、投射レンズ４５００は、圧電駆動装置４７００に支持されており、圧電駆動装置４７００の駆動により位置および姿勢の変更（位置決め）が可能となっている。これにより、スクリーン４６００に投射される映像の形状や大きさ等を調整することができる。この圧電駆動装置４７００は、その駆動状態を検出するためのエンコーダー１０を有する。
なお、上述の例では、光変調部として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。また、プロジェクターとしては、光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる走査型のプロジェクターであってもよい。
以上のように、プロジェクター４０００は、光学スケール５を備える。このようなプロジェクター４０００によれば、光学スケール５の効果を利用して、プロジェクター４０００の特性を向上させることができる。
以上、本発明の光学スケール、エンコーダー、ロボット、電子部品搬送装置、プリンターおよびプロジェクターを、図示の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、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
また、本発明のロボットは、アームを有していれば、単腕ロボットに限定されず、例えば、双腕ロボット、スカラーロボット等の他のロボットであってもよい。
また、前述した実施形態では光学スケールおよびエンコーダーを電子部品搬送装置、ロボット、プリンターおよびプロジェクターに適用した構成について説明したが、光学スケールおよびエンコーダーは、これら以外の各種電子機器にも適用することができる。また、エンコーダーは、プリンターに用いる場合、プリンターの紙送りローラーの駆動源に限定されず、例えば、プリンターのインクジェットヘッドの駆動源等に適用することもできる。
また、前述した実施形態では、本発明の光学スケールをカメラ校正用のスケールおよび光学式のエンコーダー用のスケールに適用した場合について説明したが、カメラ（撮像素子）により撮像される光学スケールであれば、他の各種光学スケールにも本発明を適用することが可能である。また、本発明の光学スケールは、ロータリーエンコーダー用の光学スケールに限定されず、リニアエンコーダー用の光学スケールにも適用可能である。
１…光学スケール、２…基材、３…光学パターン、３ａ…第１領域、３ｂ…第２領域、４…光学パターン、４ａ…第１領域、４ｂ…第２領域、５…光学スケール、６…基材、７…光学パターン、１０…エンコーダー、１１…カメラ、１２…演算部、３０…樹脂層、３１…マーク、３２…マーク、４０…樹脂層、４１…マーク、４２…マーク、６１…孔、７１…マーク、１１０…基台、１０００…電子部品搬送装置、１１００…基台、１１１０…上流側ステージ、１１２０…下流側ステージ、１１３０…検査台、１１４０…カメラ、１２００…支持台、１２１０…Ｙステージ、１２２０…Ｘステージ、１２３０…電子部品保持部、１２３３…保持部、１２４０…カメラ、２０００…ロボット、２０１０…ベース、２０２０…アーム、２０３０…アーム、２０４０…アーム、２０５０…アーム、２０６０…アーム、２０７０…アーム、２０８０…制御部、２０９０…エンドエフェクター、２１００…カメラ、２２００…作業台、３０００…プリンター、３０１０…装置本体、３０１１…トレイ、３０１２…排紙口、３０１３…操作パネル、３０２０…印刷機構、３０２１…ヘッドユニット、３０２１ａ…ヘッド、３０２１ｂ…インクカートリッジ、３０２１ｃ…キャリッジ、３０２２…キャリッジモーター、３０２３…往復動機構、３０２３ａ…キャリッジガイド軸、３０２３ｂ…タイミングベルト、３０３０…給紙機構、３０３１…従動ローラー、３０３２…駆動ローラー、３０３３…給紙モーター、３０４０…制御部、４０００…プロジェクター、４１００Ｂ…光源、４１００Ｇ…光源、４１００Ｒ…光源、４２００Ｂ…レンズアレイ、４２００Ｇ…レンズアレイ、４２００Ｒ…レンズアレイ、４３００Ｂ…液晶ライトバルブ、４３００Ｇ…液晶ライトバルブ、４３００Ｒ…液晶ライトバルブ、４４００…クロスダイクロイックプリズム、４５００…投射レンズ、４６００…スクリーン、４７００…圧電駆動装置、Ｏ１…回動軸、Ｏ２…回動軸、Ｏ３…回動軸、Ｏ４…回動軸、Ｏ５…回動軸、Ｏ６…回動軸、Ｐ…記録用紙、Ｑ…電子部品、ａｘ…回動軸

Claims (11)

  1. 板状の基材と、
    前記基材の主面上に設けられ、感光性樹脂を含む樹脂層が形成された第１領域と、前記樹脂層が形成されていない第２領域と、を含む光学パターンを備えることを特徴とする光学スケール。
  2. 前記光学パターンは、前記基材の第１の主面と第２の主面の両方に設けられている請求項１に記載の光学スケール。
  3. 前記基材は、シリコン基板を含む請求項１または２に記載の光学スケール。
  4. 前記基材は、石英基板を含む請求項１または２に記載の光学スケール。
  5. 前記樹脂層は、顔料を含んで構成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学スケール。
  6. 前記樹脂層の厚さは、１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光学スケール。
  7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学スケールと、
    前記光学パターンを撮像する撮像部と、を備えることを特徴とするエンコーダー。
  8. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学スケールを備えることを特徴とするロボット。
  9. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学スケールを備えることを特徴とする電子部品搬送装置。
  10. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学スケールを備えることを特徴とするプリンター。
  11. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学スケールを備えることを特徴とするプロジェクター。
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