(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ベースと固定ベースに対して第１の方向に移動可能な第１のステージを有するステージ装置であって、
前記第１のステージとともに前記第１の方向へ移動するスケールを読み取るセンサと、
前記固定ベースよりも熱膨張率の小さい材料で形成され、前記センサを前記固定ベースに固定するセンサベースと、
を備え、
前記センサベースは、前記第１の方向に直交した第２の方向を有し前記固定ベースの特定位置を通る第２の軸の近傍であって、前記第１の方向を有し前記特定位置を通る第１の軸を挟む２つの第１の固定位置で前記固定ベースに固定され、前記第１の軸の近傍であって前記センサの配置位置の近傍の第２の固定位置で前記固定ベースに対して前記第１の方向に移動可能に固定され、前記特定位置は前記固定ベースに設けられた顕微鏡の透過観察用の光を通過させるための開口の中心であることを特徴とするステージ装置。
【請求項２】
前記センサベースは、前記第１および第２の固定位置でもって前記固定ベースに固定された状態で、前記第１の軸に関して略対称となる形状を有することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項３】
前記センサベースは、略円弧形状を有し、前記開口の周囲に配置されることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項４】
前記センサベースは、略コの字型を有し、前記開口の周囲に配置されることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項５】
前記センサベースは、略矩形の３つの部材が端部において回転可能に接続されて略コの字型に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のステージ装置。
【請求項６】
前記第２の固定位置は、前記第１の方向に延びる長穴を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項７】
前記第２の固定位置では、弾性部材を介して前記固定ベースと前記センサベースが固定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項８】
前記センサベースは、インバー材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項９】
前記センサベースは、合成石英で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のステージ装置。
【請求項１０】
前記第１のステージに対して前記第２の方向へ移動する第２のステージと、
前記第２のステージとともに前記第２の方向へ移動するスケールを読み取る第２のセンサと、
前記第２のステージよりも熱膨張率の小さい材料で形成され、前記第２のセンサを前記固定ベースに固定する第２のセンサベースと、をさらに備え、
前記第２のセンサベースは、前記第１の軸の近傍であって前記特定位置を挟む２つの第３の固定位置で前記固定ベースに固定され、前記第２の軸の近傍であって前記第２のセンサの配置位置の近傍の第４の固定位置で前記固定ベースに対して前記第２の方向に移動可能に固定されることを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載されたステージ装置を備え、
前記ステージ装置により、載置されたプレパラートを観察視野に移動することを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スライドを載置して移動するステージ装置、およびステージ装置を搭載した顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部から採取された組織の一部を調べて、病変の種類や性質などを見分ける病理診断が行われている。このような病理診断では、組織切片のミクロレベルの微細構造を顕微鏡により詳細に観察すること（以下、ミクロ観察、ミクロ診断）が必須であり、病理医にとって、光学顕微鏡はとりわけ重要なツールとなっている。また、顕微鏡による肉眼でのミクロ診断に際し、エビデンスとして重要な所見画像の記録を行いたい場合が多々生じるため、デジタルカメラが光学顕微鏡に装着され所見画像の記録に活用されている。また、デジタルカメラ（撮像素子）が組み込まれたデジタルスキャナやデジタル顕微鏡も利用可能である。
【０００３】
病理診断における形態診断や機能診断、デジタルカメラによるエビデンス画像の撮影において、観察位置を容易に再現できることが望まれている。細胞内の構造物は、μ台からサブμ台の範囲に分布しており、ここで観察される異型が病理診断で求められる最小サイズのＲＯＩと考えて良い。一方、通常使用する可視光用対物レンズでは、１００倍における分解能は約０．２μｍ（緑色光５５０ｎｍにて）であり、また、紫外光用対物レンズを用いれば約０．１μｍ（紫外光２００ｎｍにて）まで解像可能である。従って、ＲＯＩの最少サイズは、紫外解像限界０．１μｍの例えば１０倍として１μｍ角とすると、目標とする位置管理の精度を解像限界の０．１μｍとし、座標管理単位を例えばその１／１０の０．０１μｍ刻みとすることが想定され得る。観察位置の移動は、スライドを載置し、光軸方向に直交したＸＹ方向への移動が可能なＸＹステージにより実現される。したがって、顕微鏡に装着されたＸＹステージにおいて上述したような高精度な位置管理を実現することが求められており、高精度な位置管理の実現を目的としたＸＹステージが提案されている（特許文献１、２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３１２２８号公報
【特許文献２】特開２０１４―０１０３５４号公報
【特許文献３】特開２０１０―１７５８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＸＹステージの位置管理では、ＸステージやＹステージとともに移動するスケールを、センサで読み取ってＸＹ位置を検出することが行われる。一般に、Ｘステージ（またはＹステージ）に固定されたスケールを読み取るためのセンサは、それぞれＹステージ（またはベースステージ）に固定される。しかしながら、センサ位置がステージの熱膨張等により変動すると、その変動分が誤差としてＸＹ位置に現われてしまい、上述したような０．０１μ台の精度を実現しようとした場合にはこれが無視できない誤差となり得る。
【０００６】
顕微鏡の光軸とセンサ位置が一致していれば温度による膨張の影響は受けにくくなるが、光学顕微鏡では光軸部に開口部があり、光軸の近傍にセンサを固定することができない。開口部を回避してセンサが配置されると、センサの固定位置が光軸から離れてしまうため、温度によるステージの拡大／収縮によりステージの読み取り位置に誤差が生じてしまう。
【０００７】
特許文献１〜３には、顕微鏡のＸＹステージを自動で移動させる装置について記載されているが、ＸＹステージの位置制御（位置管理）において温度補償を行うことは考慮されていない。たとえば、特許文献１、３では、自動でＸＹステージを移動させる方法について開示されているものの、温度でステージが膨張、収縮した場合に、センサ自体の位置がずれるというような課題について何等着目していない。また、特許文献２に開示されている顕微鏡装置では、温度による熱膨張でフォーカス方向での影響を少なくすることが可能になっているが、ＸＹステージのＸＹ方向の位置制御における温度補償については何等記載されていない。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、センサによりスケールを読み取ることでステージの位置を管理するステージ装置において、ステージの熱膨張による位置管理への影響を排除または低減することが可能なステージ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の一態様によるステージ装置は以下の構成を備える。すなわち、
固定ベースと固定ベースに対して第１の方向に移動可能な第１のステージを有するステージ装置であって、
前記第１のステージとともに前記第１の方向へ移動するスケールを読み取るセンサと、
前記固定ベースよりも熱膨張率の小さい材料で形成され、前記センサを前記固定ベースに固定するセンサベースと、
を備え、
前記センサベースは、前記第１の方向に直交した第２の方向を有し前記固定ベースの特定位置を通る第２の軸の近傍であって、前記第１の方向を有し前記特定位置を通る第１の軸を挟む２つの第１の固定位置で前記固定ベースに固定され、前記第１の軸の近傍であって前記センサの配置位置の近傍の第２の固定位置で前記固定ベースに対して前記第１の方向に移動可能に固定され、前記特定位置は前記固定ベースに設けられた顕微鏡の透過観察用の光を通過させるための開口の中心である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、センサによりスケールを読み取ることでステージの位置を管理するステージ装置において、ステージの熱膨張による位置管理への影響を排除または低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態による顕微鏡システムの構成を示す図。
【図２】実施形態による顕微鏡のステージに関する位置管理のための構成を説明する図。
【図３】実施形態によるステージの外観を示す斜視図。
【図４】第１実施形態によるベースステージの外観を示す斜視図。
【図５】第１実施形態によるＸ方向センサ、Ｙ方向センサの装着状態を示す図。
【図６】第２実施形態によるステージの外観を示す斜視図。
【図７】第２実施形態によるＸ方向センサ、Ｙ方向センサの装着状態を示す図。
【図８】第３実施形態によるＸ方向センサ、Ｙ方向センサの装着状態を示す図。
【図９】光軸と開口軸の関係を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
図１は本実施形態による位置管理顕微鏡システム（以下、顕微鏡システム１００）の基本構成を示す図である。顕微鏡システム１００は、顕微鏡本体１０１、ステージ装置２００、カメラ装着用のアダプタ部３００、デジタルカメラ４００、制御ユニット５００を備える。制御ユニット５００は、コントローラ５０１とディスプレイ５０２を有する。
【００１４】
顕微鏡本体１０１を構成する鏡基１２１は、顕微鏡の各種構造物を取り付ける為の堅牢な本体フレームである。接眼鏡基１２２は鏡基１２１に固定され、接眼鏡筒１２３（本例では双眼）を接続する。光源ボックス１２４は、透過観察用の光源（たとえば、ハロゲンランプまたはＬＥＤなど）を収納し、鏡基１２１に取り付けられる。Ｚ摘み１２５は、Ｚベース１３０をＺ軸方向（上下方向）へ移動させるための摘みである。Ｚベース１３０には、位置管理機能を提供するステージ装置２００が載置される。Ｚベース１３０は、Ｚ摘み１２５の回転に応じてＺベース１３０をＺ方向に移動するＺベース移動機構１３１により鏡基１２１に装着されている。１２６は対物レンズユニットであり、光学倍率に応じた複数種類のユニットが存在する。リボルバ１２７は、複数種類の対物レンズユニット１２６を取り付けられる構造を有し、リボルバ１２７を回転させる事により、所望の対物レンズユニットを顕微鏡による観察のために選択する事が出来る。
【００１５】
ステージ装置２００は、プレパラート５を載置し、Ｘ方向とＹ方向を含むＸＹ面上で移動するＸＹステージを構成する。また、ステージ装置２００（ＸＹステージ）の上面には、ＸＹ方向の高精度スケールを具備したＸＹスケール板２１０を有している。ＸＹスケール板２１０上のスケールを読み取るためのセンサはステージ装置２００の固定ベースに配置されているが、この詳細については後述する。ステージ装置２００は、たとえばＵＳＢインタフェースケーブル１１２によりコントローラ５０１と接続され、コントローラ５０１からの移動指示に応じてステージ位置をＸＹ方向に移動し、そのステージ位置をコントローラ５０１に通知する。また、Ｘ摘み２０１、Ｙ摘み２０２により手動操作によりステージ位置を移動することができる。アダプタ部３００は、接眼鏡基１２２に鏡基マウント１２８を介してデジタルカメラ４００を装着するための装着部として機能する、カメラ装着用のアダプタである。
【００１６】
デジタルカメラ４００は、アダプタ部３００及び鏡基マウント１２８により、接眼鏡基１２２と所定の位置関係を保って、着脱可能に顕微鏡本体１０１に取り付けられる。デジタルカメラ４００は、顕微鏡本体１０１により得られる顕微鏡画像を撮像する。デジタルカメラ４００は、エビデンス記録を目的とするもので、例えば、ＵＳＢインタフェースケーブル１１１を介してコントローラ５０１に接続され、コントローラ５０１からの指示により顕微鏡下の観察像を撮影する。撮影された観察像は、コントローラ５０１の制御下でディスプレイ５０２に表示される。デジタルカメラ４００の撮像機能は、イメージセンサの出力をリアルタイムでモニタに表示する所謂ライブビューを行うためのライブ画像撮像機能と、静止画撮像機能を含む。ライブ画像撮像機能は静止画撮像機能よりも低解像度である。また、ライブ画像撮像機能および静止画撮像機能は、撮影された画像（動画、静止画）を所定のインタフェース（本実施形態ではＵＳＢインタフェース）を介して外部装置へ送信することが可能となっている。
【００１７】
以下、ステージ装置２００の構成について詳細に説明する。図２は、ステージ装置２００を対物レンズ側から見た模式図である。上述したように、ステージ装置２００の上面には、ＸＹスケール板２１０が配設されている。ＸＹスケール板２１０の上面には、Ｘ方向移動時の位置管理に使われるＸ方向の軸情報を有するＸ方向スケール８、及び、Ｙ方向移動時の位置管理に使われるＹ方向の軸情報を有するＹ方向スケール７が高精度に形成されている。なお、高精度位置管理を実現する基準とすべく、ＸＹスケール板２１０の材質には、熱膨張係数が極めて小さい材質、たとえば合成石英が使用され、一体的に構成されている。
【００１８】
また、ＸＹスケール板２１０のＸ方向スケール８、Ｙ方向スケール７における各パターンの作製には、半導体露光装置などのナノ技術が用いられる。たとえば、石英ウエハー上に、Ｙ軸方向のラインの集合よりなるＸ方向スケール８、Ｘ軸方向のラインの集合よりなるＹ方向スケール７を５ｎｍ〜１０ｎｍの精度でナノ技術により一体的に作製する。なお、Ｘ方向スケール８、Ｙ方向スケール７を露光装置で描画することにより作製することも可能であるが、低コスト化を実現するにはナノインプリントを用いることが好適である。その後、機械加工により所定形状に切り出してＸＹスケール板２１０とする。
【００１９】
また、Ｘ軸２１１およびＹ軸２１２は、顕微鏡本体１０１の光軸１２の位置である観察視野中心を交点としてそれぞれＸ方向およびＹ方向に延びる。なお、観察視野中心である光軸１２は、光軸開口部４の中心である開口軸４０と一致するように配置されている。このＸ軸２１１上にＸ方向スケール８を読み取るＸ方向センサ９ａとＸ方向センサ９ｂが配置され、Ｙ軸２１２上にＹ方向スケールを読み取るＹ方向センサ６ａが配置される。Ｘ方向センサ９ａ、Ｘ方向センサ９ｂおよびＹ方向センサ６ａ、Ｙ方向センサ６ｂは固定ベース３（図４の参照により後述する）上に配置され、ステージ装置２００の上面に配置されたＸＹスケール板２１０のＸ方向スケール８とＹ方向スケール７を読み取る。
【００２０】
なお、２つのＸ方向センサ９ａ、９ｂは、図５、図７に示されるようにＸ軸２１１上に配置され、その間隔は、Ｘ方向スケール８のＸ方向の長さよりも短くなっている。このため、２つのＸ方向センサはＸ方向スケール８を同時に読み取ることが可能なタイミングを有し、このタイミングで読み取りに使用するセンサを切り換えるように構成することができる。また、Ｙ方向センサ６ａはＹ方向スケール７からＹ方向の位置を読み取り、Ｙ方向センサ６ｂはＹ方向スケールからステージの斜行を検出する。
【００２１】
図３は第１実施形態によるステージ装置２００の外観を示す斜視図である。ステージ装置２００は、Ｙステージ１、Ｘステージ２、固定ベース３を有する。固定ベース３は顕微鏡本体１０１のＺベース１３０に固定され、可動ステージとしてのＸステージ２は固定ベース３上をＸ方向へ移動可能であり、もう一つの可動ステージとしてのＹステージ１はＸステージ２上をＹ方向へ移動可能である。結果、Ｙステージ１は、観察対象の組織等を載せたプレパラート５を載置して、固定ベース３に対してＸおよびＹ方向へ移動することができ、観察対象の任意の位置を観察視野に移動させることができる。また、Ｙステージ１には、ＸＹスケール板２１０が固定されている。光軸開口部４は、顕微鏡の透過観察用の光を通過させるための固定ベース３に設けられた開口部である。本実施形態では、光軸開口部４の中心（開口軸４０）が顕微鏡本体１０１の光軸１２と一致するように組み上げられる。Ｘ方向スケール８とＹ方向スケール７を有するＸＹスケール板２１０はＹステージ１の上面に装着され、固定ベース３に装着されたＸ方向センサ９ａ、９ｂ、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂにより読み取り可能となっている。
【００２２】
図４は、ステージ装置２００の固定ベース３を示す斜視図である。上述のように、固定ベース３には、コンデンサレンズ等の照明系との干渉を防ぐための例えば円形の開口である光軸開口部４を有し、該開口部の中心である開口軸４０が光軸１２と同軸になるように固定ベース３がＺベース１３０に配設される。固定ベース３には、Ｘ方向スケール８、Ｙ方向スケール７を読み取るためのＸ方向センサ９ａ、９ｂとＹ方向センサ６ａ、６ｂが配置されている。固定ベース３がたとえばアルミニウムの場合、比較的熱膨張率が大きいため、室温の変動等により熱膨張が生じる。このように固定ベース３に熱膨張が生じた場合に、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂとＹ方向センサ６ａ、６ｂの観察視野中心（顕微鏡の光軸１２）に対する位置が変動すると、各センサがスケールを読み取った際の読み取り位置に誤差が生じてしまう。図９は、顕微鏡本体１０１の側面図であり、鏡基１２１と固定ベース３は例えばアルミニウム等の部材で作られている。室温の変動等により鏡基１２１や固定ベース３に熱膨張が生じた場合に、対物レンズの光軸１２と鏡基側面との距離ΔL1、及び、上述した開口軸４０と鏡基側面との距離ΔL2が、概ね同じ寸法分だけ伸張し、同軸の関係が維持される。したがって、開口軸４０に対するＸ方向センサ及びＹ方向センサの配置（方向、距離）が、温度に影響されない、あるいは、温度の影響が減じるようにする事が必要となる。そこで、本実施形態では、熱膨張率の小さい材質で形成されたＸ方向センサベース１５とＹ方向センサベース１６に、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂおよびＹ方向センサ６ａ、６ｂを配置し、固定ベース３における熱膨張の影響を排除または低減する。
【００２３】
図５は、第１実施形態による、固定ベース３へのＸ方向センサおよびＹ方向センサの装着を説明する図である。上述のように、観察視野中心は顕微鏡の光軸１２の位置であり、本実施形態では観察視野中心と光軸開口部４の中心（開口軸４０）とが一致するように顕微鏡本体１０１にステージ装置２００が固定される。センサ基板１４には、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂのＸ方向センサ９ａ、９ｂの信号処理を行うための回路が設けられている。
【００２４】
Ｘ方向センサ９ａ、９ｂはＸ方向センサベース１５に装着され、Ｘ方向センサベース１５はＸ第１固定部１７、Ｘ第２固定部１９により固定ベース３に固定されている。同様に、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂはＹ方向センサベース１６に装着され、Ｙ方向センサベース１６はＹ方向第１固定部１８、Ｙ方向第２固定部２０により固定ベース３に固定されている。Ｘ方向センサベース１５とＹ方向センサベース１６には、固定ベース３よりも熱膨張率の小さい材料が用いられる。例えば、固定ベース３は顕微鏡本体と同じアルミニウムで形成され、Ｘ方向センサベース１５とＹ方向センサベース１６はインバー材で形成される。また、Ｘ方向センサベース１５とＹ方向センサベース１６は、光軸開口部４の周囲に沿って配置され、それぞれ開口軸４０を中心とする半円弧形状を有する。
【００２５】
Ｘ方向第１固定部１７およびＹ第１固定部１８は、たとえばビスによりそれぞれＸ方向センサベース１５とＹ方向センサベース１６を固定ベース３に固定している。また、Ｘ第２固定部１９は、図示のようにＸ方向に長い長穴２１とネジ部２２により構成され、Ｘ方向センサベース１５をＸ方向に移動可能に保持することにより、Ｘ方向センサベース１５が固定ベース３のＸ方向の膨張に追従しないようにしている。このような構成により、固定ベース３の熱膨張によるＸ方向センサ９ａ、９ｂのＸ方向へのずれが低減され、Ｘ方向スケール８の読み取り誤差が低減される。また、Ｙ第２固定部２０は、図示のようにＹ方向に長い長穴２３とネジ部２４により構成され、Ｙ方向センサベース１６をＹ方向に移動可能に保持することにより、Ｙ方向センサベース１６が固定ベース３のＹ方向の膨張に追従しないようにしている。このような構成により、固定ベース３の熱膨張によるＹ方向センサ６ａ、６ｂのＹ方向へのずれが低減され、Ｙ方向スケール７の読み取り誤差が低減される。
【００２６】
ここで、各固定部（固定位置）の位置関係について詳細に説明する。Ｘ軸２１１は固定ベース３の開口軸４０を通りＸステージ２の移動方向（Ｘ方向）を有する軸である。また、Ｙ軸２１２は固定ベース３の開口軸４０を通り、Ｙステージ１の移動方向（Ｘ方向に直交するＹ方向）の軸である。２つのＸ第１固定部１７は、Ｙ軸２１２上又はその近傍で、Ｘ軸２１１を挟んで略対称な位置に設けられる。また、２つのＹ第１固定部１８は、Ｙ軸２１２上又はその近傍で、Ｙ軸２１２を挟んで略対称な位置に設けられる。また、Ｘ第２固定部１９は、Ｘ軸２１１の近傍であって、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂの配置位置の近傍に設けられ、固定ベース３の熱膨張に対してＸ方向に相対的に伸縮可能（移動可能）に固定ベース３に固定されている。同様にＹ第２固定部２０は、Ｙ軸２１２の近傍であって、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂの配置位置の近傍に設けられ、固定ベース３の熱膨張に対してＹ方向に相対的に伸縮可能（移動可能）に固定ベース３に固定されている。なお、Ｘ方向センサベース１５の外形は、固定ベース３に装着された状態で、Ｘ軸２１１に対して略対称となる。同様に、Ｙ方向センサベース１６の外形は、固定ベース３に装着された状態でＹ軸２１２に対して略対称となる。このような固定位置の配置により、より効果的に固定ベース３の熱膨張による各センサの位置の変動が低減される。なお、開口軸４０を通るＸ軸２１１およびＹ軸２１２に代えて、固定ベース３の特定位置を通るＸ方向の軸とＹ方向の軸を用いて固定部の位置を規定してもよい。但し、光軸１２とＸ方向センサ９ａ、９ｂの位置関係、光軸１２とＹ方向センサ６ａ、６ｂの位置関係を維持するためには、光軸１２と一致する開口軸４０の位置またはその近傍を特定位置とするのが好ましい。
【００２７】
以上のように、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂが装着されたＹ方向センサベース１６が、固定ベース３に２か所のＹ第１固定部１８においてビスで固定され、Ｙ第２固定部２０の長穴２３でＹ方向に移動可能に固定される。これにより、固定ベース３が熱膨張によりＹ方向（図５の上下方向）に観察視野中心（光軸１２）を中心に膨張した場合、固定ベース３とＹ方向センサベース１６との膨張差がＹ第２固定部２０の長穴２３により吸収される。同様に、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂが装着されたＸ方向センサベース１５が、固定ベース３に２か所のＸ第１固定部１７においてビスで固定され、Ｘ第２固定部１９の長穴２１でＸ方向に移動可能に固定される。これにより、固定ベース３が熱膨張によりＸ方向（図５の左右方向）に観察視野中心（光軸１２）を中心に膨張した場合、固定ベース３とＸ方向センサベース１５との膨張差がＸ第２固定部１９の長穴２１により吸収される。
【００２８】
また、図３においてＹステージ１上にＹ方向スケール７とＸ方向スケール８を有するＸＹスケール板２１０が配置されている。ＸＹスケール板２１０は熱膨張率の小さい石英ガラスで構成され、図示していないインバー材等によりＹステージ１に固定されているため、熱の影響を受けにくい構造となっている。また、上述の構成により、固定ベース３が熱膨張により変形しても固定ベース３の開口軸４０（観察視野中心）に対するＸ方向センサ９ａ、９ｂのＸ方向の位置、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂのＹ方向の位置が維持され、正確なステージ位置を得ることができる。このようにＹ方向センサ６ａ、６ｂとＸ方向センサ９ａ、９ｂはそれぞれ固定ベース３の熱膨張の影響を受けにくい構造となっているため、スケールとセンサの熱膨張による位置ずれが起きにくい構造となる。そのため、Ｙステージ１、Ｘステージ２を、温度変化の影響を受けずに、正確に位置制御できる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、Ｘ方向センサベース１５およびＹ方向センサベース１６の形状を略円弧形状としたがこれに限られるものではない。第２実施形態では、他の形状のＸ方向センサベース１５およびＹ方向センサベース１６として、略コの字型のものを説明する。なお、ステージ装置の外観は第１実施形態（図２）と同様である。
【００３０】
図６は第２実施形態によるステージ装置２００の固定ベース３の外観を示す斜視図である。第１実施形態（図４）と同様の構成には同一の参照番号が付されている。略コの字形状のＸ方向センサベース１５ａおよびＹ方向センサベース１６ａが光軸開口部４の周囲に配置されている。
【００３１】
図７は第２実施形態による、固定ベース３へのＸ方向センサおよびＹ方向センサの装着を説明する図である。第１実施形態（図５）と同様の構成には同一の参照番号が付されている。第１実施形態と同様に、Ｘ方向センサベース１５ａは２つのＸ第１固定部１７と１つのＸ第２固定部１９により固定ベース３に固定され、Ｙ方向センサベース１６ａは２つのＹ第１固定部１８と１つのＹ第２固定部２０により固定ベース３に固定されている。また、Ｘ方向センサベース１５ａとＹ方向センサベース１６ａには、固定ベース３よりも熱膨張率の小さい材料（例えば、インバー材）が用いられる。
【００３２】
Ｘ第１固定部１７、Ｘ第２固定部１８、Ｙ第１固定部１８、Ｙ第２固定部２０の位置関係等は第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態においても第１実施形態と同様の原理により、固定ベース３とＸ方向センサベース１５ａおよびＹ方向センサベース１６ａの熱膨張差が吸収される。これにより、固定ベース３の開口軸４０（観察視野中心）に対するＸ方向センサ９ａ、９ｂのＸ方向の位置、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂのＹ方向の位置が維持され、正確なステージ位置を得ることができる。
【００３３】
なお、Ｘ方向センサベース１５ａとＹ方向センサベース１６ａの一部において略円弧形状となっている。これはＸ方向センサベース１５ａのＸ第１固定部１７やＹ方向センサベース１６ａのＹ第１固定部１８を光軸開口部４の極力近傍（観察視野中心の極力近く）に配置するためである。また、Ｘ方向センサベース１５ａは固定ベース３に装着された状態でＸ軸２１１に対して略対称となっており、同様に、Ｙ方向センサベース１６ａは固定ベース３に装着された状態でＹ軸２１２に対して略対称となっている。
【００３４】
なお、第１、第２実施形態において、Ｘ方向センサベース１５、１５ａでは、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂの読み取り軸であるＸ方向に直交するＹ方向へ固定ベース３が膨張するとＸ第１固定部１７の間隔が広がる。そのため、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂの位置が開口軸４０（すなわち観察視野中心（光軸１２））へ向かうＸ方向へ引っ張られる。同様に、Ｙ方向センサベース１６、１６ａにおいても、固定ベース３のＸ方向への膨張により、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂの位置が観察視野中心へ向かうＹ方向へ引っ張られる。すなわち、各センサの位置は読み取り方向に直交する方向への膨張により、観察視野中心の方向へ引っ張られることになり、これが顕著になると読み取り誤差の要因になる可能性がある。第２実施形態に示した略コの字型のセンサベースを用いることにより、第１実施形態で示した略円弧形状のセンサベースよりも、上述のような読み取り方向に直交する方向への膨張に対する影響がより低減される。
【００３５】
なお、上述のような、読み取り方向に直交する方向への膨張に対応するために、２つの第１固定部のうちの少なくとも一方を読み取り方向に直交する方向へ可動に固定するようにしてもよい。たとえば、Ｘ方向センサベース１５（１５ａ）のＸ第１固定部１７の少なくともいずれかを、Ｙ方向へ延びる長穴によりＹ方向へ移動可能に固定する。これにより、固定ベース３のＹ方向の膨張に対して、２つのＸ第１固定部１７の間隔が維持され、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂのＸ方向への引き込みが低減される。Ｙ方向センサベース１６（１６ａ）についても同様である。
【００３６】
＜第３実施形態＞
図８は、第３実施形態による、固定ベース３へのＸ方向センサおよびＹ方向センサの装着を説明する図である。第２実施形態でのコの字形状のＸ方向センサベース１５a、及び、Ｙ方向センサベース１６aに代えて、Ｘ方向センサベース１５ｂ、及び、Ｙ方向センサベース１６ｂが用いられる。Ｘ方向センサベース１５ｂは、３つの略矩形の部材を、端部においてヒンジ１７１で繋いでコの字を形成したものである。また、Ｙ方向センサベース１６ｂは、３つの略矩形の部材を、端部においてヒンジ１８１で繋いてコの字を形成したものである。Ｘ方向センサベース１５ｂ、Ｙ方向センサベース１６ｂともに、コの字を形成する略矩形の各部材は根元を中心に、ヒンジにより回転可能となっている。こうすることにより、Ｘ方向センサベース１５ａでは、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂの読み取り軸であるＸ方向に直交するＹ方向へ固定ベース３が膨張し、Ｘ第１固定部１７の間隔が広がっても、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂの位置が観察視野中心へ向かうＸ方向へ引っ張られる事がない。同様に、Ｙ方向センサベース１６ａにおいても、固定ベース３のＸ方向への膨張により、Ｙ方向センサ６ａ、６ｂの位置が観察視野中心へ向かうＹ方向へ引っ張られる事がない。すなわち、各センサの位置は読み取り方向に直交する方向への膨張により、観察視野中心の方向へ引っ張られることがなくなる。第３実施形態に示したヒンジを有する略コの字型のセンサベースを用いることにより、第２実施形態で示したコの字形状のセンサベースよりも、上述のような読み取り方向に直交する方向への膨張に対する影響が更に低減される。なお、ヒンジ１７１，１８１における摩擦の状態等によって回転の大きさがばらつくことで、Ｘ方向センサベース１５ｂではＸ方向センサ９ａ、９ｂがＹ方向へ、Ｙ方向センサベース１ｂではＹ方向センサ６ａ、６ｂがＸ方向へ移動する力が加わる可能性がある。そのような移動を低減するために、Ｘ第２固定部１９とＹ第２固定部２０における長穴の短軸側の精度をより高めることが好ましい。また、Ｘ第２固定部１９とＹ第２固定部２０をそれぞれ複数個所に設けるようにしてもよい。
【００３７】
上述の各実施形態で説明したステージ装置２００を、光軸開口部４の中心、即ち、開口軸４０と光軸が一致するように顕微鏡本体１０１に搭載することにより、ステージ装置２００における位置管理への温度による固定ベース３の膨張の影響を低減できる。これにより、顕微鏡による観察位置の高精度な管理が可能となる。
【００３８】
なお、上記各実施形態において、Ｘ方向センサベース１５（１５ａ）は、Ｘ方向センサ９ａ、９ｂを固定する部分を含めて一体に構成されてもよいし、略円弧形状（略コの字型）の部材に別体の板を固定するように構成してもよい。この場合、別体の板は、たとえば、略円弧形状の部材と同じ材料で形成されることが好ましい。
【００３９】
また、上記実施形態では、Ｘ方向センサベース１５、１５ａ、Ｙ方向センサベース１６、１６ａとしてインバー材を用いたが、これに限られるものではなく、たとえば合成石英を用いてもよい。また、上記各実施形態では、Ｘ第２固定部１９、Ｙ第２固定部２０において長穴を用いたがこれに限られるものではない。たとえば、Ｘ第２固定部１９、Ｙ第２固定部２０において、弾性部材を介して固定ベース３と各センサベースが固定されてもよい。又、第２固定部の長穴を同一方向に２個並べる構成とし、軸方向への移動精度を更に高めても良い。
【００４０】
また、上記実施形態では、Ｘ方向センサ、Ｙ方向センサをそれぞれ２つずつ備えた構成を説明したが、これに限られるものではない。Ｘ方向センサ、Ｙ方向センサは、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１：Ｙステージ、２：Ｘステージ、３：固定ベース、４：光軸開口部、６ａ、６ｂ：Ｙ方向センサ、７：Ｙ方向スケール、８：Ｘ方向スケール、９ａ、９ｂ：Ｘ方向センサ、１２：観察視野中心、１４：センサ基板、１５、１５ａ：Ｘ方向センサベース、１６、１６ａ：Ｙ方向センサベース、１７：Ｘ第１固定部、１８：Ｙ第１固定部、１９：Ｘ第２固定部、２０：Ｙ第２固定部
【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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