載臺(tái)裝置和顯微鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種載臺(tái)裝置和顯微鏡。載臺(tái)裝置包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括：第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上；第二保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形，并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形；以及第三保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，約束所述第一方向上的變形，并且允許所述第二方向上的變形。
【專利說明】
載臺(tái)裝置和顯微鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種在載片(slide)被放置于其上時(shí)移動(dòng)的載臺(tái)裝置和配備有載臺(tái)裝置的顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，為了進(jìn)行病理診斷，病理醫(yī)師使用光學(xué)顯微鏡作為用于實(shí)現(xiàn)對(duì)病變組織切片的精細(xì)觀察的手段。當(dāng)進(jìn)行顯微鏡檢查時(shí)，將放置有觀察對(duì)象的載玻片放置在顯微鏡的載臺(tái)上，并且移動(dòng)載臺(tái)，以將觀察區(qū)域定位在物鏡正下方(觀察視野)。當(dāng)進(jìn)行顯微鏡觀察時(shí)，要求根據(jù)需要以高精度將測(cè)量區(qū)域移動(dòng)非常小的尺寸。為了滿足這種要求，通過XY載臺(tái)形成顯微鏡的載臺(tái)裝置，以便能夠在二維方向上任意移動(dòng)，并且需要顯微鏡的載臺(tái)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝在顯微鏡上的XY載臺(tái)的高精度觀察位置管理。
[0003]日本特開第2013-64731和特開第2013-7718號(hào)公報(bào)公開了與用于XY載臺(tái)的定位要素技術(shù)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，這些技術(shù)被設(shè)計(jì)為在進(jìn)行測(cè)量的一個(gè)方向上以高精度保持用于線性編碼器等的標(biāo)尺(scale)。
[0004]然而，在一體地固定有具有不同的線膨脹系數(shù)的多個(gè)構(gòu)件的XY載臺(tái)的布置中，當(dāng)發(fā)生溫度變化時(shí)，熱膨脹導(dǎo)致多個(gè)構(gòu)件之間的細(xì)微膨脹/收縮(熱漂移)。相應(yīng)的構(gòu)件之間的熱膨脹/收縮差異在各個(gè)構(gòu)件的固定部中產(chǎn)生應(yīng)力。這可能在X和Y方向上在XY載臺(tái)的各個(gè)構(gòu)件中導(dǎo)致畸變?；儗?duì)用于XY載臺(tái)的觀察位置管理的玻璃標(biāo)尺的影響，可能使得難以實(shí)現(xiàn)對(duì)XY載臺(tái)的高精度觀察位置管理。
[0005]日本特開第2013-64731和特開第2013-7718號(hào)公報(bào)各自公開了用于在進(jìn)行測(cè)量的一個(gè)方向上以高精度保持玻璃標(biāo)尺的布置，但是未對(duì)用于抑制由于熱膨脹導(dǎo)致的膨脹/收縮(熱漂移)的影響的布置予以考慮。也就是說，日本特開第2013-64731和特開第2013-7718均未對(duì)用于抑制由于熱膨脹而在構(gòu)件中產(chǎn)生的膨脹/收縮導(dǎo)致的畸變的發(fā)生的布置予以考慮O
[0006]考慮到上述問題作出了本發(fā)明，本發(fā)明提供一種載臺(tái)裝置，其通過抑制由于熱膨脹而產(chǎn)生的構(gòu)件的膨脹/收縮導(dǎo)致的畸變的發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度觀察位置管理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度(spread)，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括:第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上;第二保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形，并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形；以及第三保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，約束所述第一方向上的變形，并且允許所述第二方向上的變形。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括:被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上、允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形、并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形的單元；以及被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上、約束所述第一方向上的變形并且允許所述第二方向上的變形的單元。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種顯微鏡，所述顯微鏡包括載臺(tái)裝置，所述載臺(tái)裝置包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括:第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上;第二保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形，并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形；以及第三保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，約束所述第一方向上的變形，并且允許所述第二方向上的變形。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括:第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上;第二保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第一方向上具有比在所述第二方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的變形；以及第三保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第二方向上具有比在所述第一方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第二方向上產(chǎn)生的變形。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括:被構(gòu)造為利用在所述第一方向上具有比在所述第二方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件、并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的變形的保持單元；以及被構(gòu)造為利用在所述第二方向上具有比在所述第一方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件、并且利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第二方向上產(chǎn)生的變形的保持單元。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種顯微鏡，所述顯微鏡包括載臺(tái)裝置，所述載臺(tái)裝置包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括:第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上;第二保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第一方向上具有比在所述第二方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的變形；以及第三保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第二方向上具有比在所述第一方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第二方向上產(chǎn)生的變形。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，通過抑制由于熱膨脹而產(chǎn)生的構(gòu)件的膨脹/收縮導(dǎo)致的畸變的發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度觀察位置管理。
[0014]通過以下對(duì)示例性實(shí)施例的描述(參照附圖)，本發(fā)明的其它特征將變得清楚。
【附圖說明】
[0015]圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的顯微鏡系統(tǒng)的布置的透視圖；
[0016]圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的載臺(tái)裝置的布置的透視圖；
[0017]圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的X載臺(tái)的示意性布置的透視圖；
[0018]圖4A是根據(jù)實(shí)施例的X載臺(tái)的上表面的透視圖；
[0019]圖4B是第一保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0020]圖4C是第二保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0021 ]圖4D是第三保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0022]圖4E是第四保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0023]圖5是從反面?zhèn)瓤吹降腦Y標(biāo)尺板的圖；
[0024]圖6是示出根據(jù)另一實(shí)施例的載臺(tái)裝置的布置的圖；
[0025]圖7是示出根據(jù)另一實(shí)施例的X載臺(tái)的示意性布置的透視圖；
[0026]圖8A是根據(jù)實(shí)施例的X載臺(tái)的上表面的透視圖；
[0027]圖SB是第一保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0028]圖SC是第二保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0029]圖8D是第三保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0030]圖SE是第四保持單元的詳細(xì)截面圖；
[0031]圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的X載臺(tái)板的布置的圖；
[0032]圖1OA和圖1OB是示出第二和第三保持單元的外圍部的圖；
[0033]圖11是示例性地示出第二保持單元的變形狀態(tài)的圖；以及
[0034]圖12是示例性地示出根據(jù)實(shí)施例的保持單元的外圍部的布置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面，參照附圖示例性地詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。注意，在實(shí)施例中描述的構(gòu)成元素僅僅是示例。本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求的范圍確定，而不受以下各個(gè)實(shí)施例限制。
[0036][第一實(shí)施例]
[0037][觀察位置管理顯微鏡系統(tǒng)的布置]
[0038]圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的觀察位置管理顯微鏡系統(tǒng)(下文中稱為顯微鏡系統(tǒng)10)的基本布置的透視圖。顯微鏡系統(tǒng)10包括顯微鏡本體101、載臺(tái)裝置200、用于照相機(jī)附裝的適配器單元300、數(shù)字照相機(jī)400和控制單元500?？刂茊卧?00包括控制器501和顯示器502。
[0039]作為顯微鏡本體101的部件的顯微鏡基架121是用于顯微鏡的各種結(jié)構(gòu)的附裝的牢固的本體框架。目鏡顯微鏡基架122固定到顯微鏡基架121。目鏡鏡筒123(在這種情況下是雙筒鏡)連接到目鏡顯微鏡基架122。光源盒124容納用于透射觀察的光源(例如鹵素?zé)艋騆ED)，并且附裝到顯微鏡基架12UZ旋鈕125是用于沿Z軸方向(上/下方向:垂直方向)移動(dòng)基臺(tái)130的旋鈕。
[0040]提供觀察位置管理功能的載臺(tái)裝置200安裝在基臺(tái)130上?；_(tái)130通過基體移動(dòng)機(jī)構(gòu)131附裝到顯微鏡基架121，基體移動(dòng)機(jī)構(gòu)131根據(jù)Z旋鈕125的旋轉(zhuǎn)沿Z方向移動(dòng)基臺(tái)130。根據(jù)光學(xué)倍率，存在多種類型的物鏡單元126。旋轉(zhuǎn)器(reV0lVer)127具有使得能夠附裝多種類型的物鏡單元126的結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)器127能夠選擇希望的物鏡單元，用于通過顯微鏡進(jìn)行觀察。
[0041 ]載臺(tái)裝置200包括放置載玻片20的XY載臺(tái)，XY載臺(tái)在包括X方向和Y方向的X-Y平面上移動(dòng)。在X和Y方向上包括高精度標(biāo)尺的XY標(biāo)尺板2保持在作為載臺(tái)裝置200的部件的X載臺(tái)板3(圖2)的上表面上。稍后將描述作為載臺(tái)裝置200的部件的X載臺(tái)板3的細(xì)節(jié)。載臺(tái)裝置200例如經(jīng)由USB接口線纜112連接到控制器501 (控制裝置)。根據(jù)來自控制器501的移動(dòng)指令，載臺(tái)裝置200沿X和Y方向移動(dòng)其載臺(tái)位置，并且向控制器501通知載臺(tái)位置。另外，X旋鈕201和Y旋鈕202使得能夠通過手動(dòng)操作移動(dòng)載臺(tái)位置。適配器單元300是用于照相機(jī)附裝的適配器，其功能是用于將數(shù)字照相機(jī)400通過顯微鏡基架安裝部128附裝到目鏡顯微鏡基架122的附裝單元。
[0042]數(shù)字照相機(jī)400通過適配器單元300和顯微鏡基架安裝部128可拆卸地附裝到顯微鏡本體101，以便與目鏡顯微鏡基架122保持預(yù)定位置關(guān)系。數(shù)字照相機(jī)400拍攝由顯微鏡本體101獲得的顯微圖像。數(shù)字照相機(jī)400的目的在于記錄證據(jù)。數(shù)字照相機(jī)400例如經(jīng)由USB接口線纜111連接到控制器501，并且響應(yīng)于來自控制器501的指令拍攝顯微鏡下的觀察圖像。所拍攝的觀察圖像在控制器501的控制下顯示在顯示器502(顯示單元)上。數(shù)字照相機(jī)400的攝像功能包括用于進(jìn)行實(shí)時(shí)查看以實(shí)時(shí)在監(jiān)視器上顯示來自圖像傳感器的輸出的實(shí)時(shí)圖像拍攝功能和靜止圖像拍攝功能。實(shí)時(shí)圖像拍攝功能的分辨率比靜止圖像拍攝功能低。另外，實(shí)時(shí)圖像拍攝功能和靜止圖像拍攝功能能夠經(jīng)由預(yù)定接口(在該實(shí)施例中為USB接口)向外部裝置發(fā)送拍攝的圖像(運(yùn)動(dòng)圖像和靜止圖像)。
[0043][載臺(tái)裝置200的布置]
[0044]參照?qǐng)D2描述載臺(tái)裝置200的布置。參照?qǐng)D2，載臺(tái)裝置200的XY載臺(tái)被構(gòu)造為可沿平面內(nèi)的第一方向(例如X方向)和在平面內(nèi)方向上與第一方向相交的第二方向(例如Y方向)上移動(dòng)。與第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)相交的第三方向(Z方向)對(duì)應(yīng)于顯微鏡的光軸。載臺(tái)裝置200包括板狀的X載臺(tái)板3(載臺(tái)板)和XY標(biāo)尺板2(板件)，X載臺(tái)板3在第一方向上和與第一方向相交的第二方向上具有延展度，XY標(biāo)尺板2具有與X載臺(tái)板3(載臺(tái)板)不同的線膨脹系數(shù)。
[0045]在以下的描述中，將第一方向上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為X載臺(tái)210，并且將在平面內(nèi)方向上與第一方向相交的第二方向上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為Y載臺(tái)220。如圖2所示，X載臺(tái)210布置在Y載臺(tái)220上，并且被構(gòu)造為通過包括在Y載臺(tái)220上形成的線性導(dǎo)向件的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)沿箭頭X方向可移動(dòng)。
[0046]此外，Y載臺(tái)220布置在用作載臺(tái)裝置200的基座件的基臺(tái)130上。Y載臺(tái)220被構(gòu)造為通過包括在基臺(tái)130上形成的線性導(dǎo)向件的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)沿箭頭Y方向可移動(dòng)。
[0047]載臺(tái)裝置200的XY載臺(tái)用作由X載臺(tái)210和Y載臺(tái)220構(gòu)成的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)。雖然本實(shí)施例以X載臺(tái)210布置在Y載臺(tái)220上的布置為例，但是本發(fā)明的范圍不限于該示例，XY載臺(tái)可以通過按照相反的順序布置載臺(tái)來形成。
[0048][X載臺(tái)210的布置]
[0049]接下來，詳細(xì)描述X載臺(tái)210的布置。如圖3所示，X載臺(tái)210包括作為X載臺(tái)210的主體的X載臺(tái)板3。與XY玻璃標(biāo)尺2s—體地形成的XY標(biāo)尺板2放置在X載臺(tái)板3上。XY玻璃標(biāo)尺2s例如通過粘接到XY標(biāo)尺板2的上表面來與XY標(biāo)尺板2—體地形成。將XY標(biāo)尺板2布置在X載臺(tái)210的X載臺(tái)板3上，使得XY玻璃標(biāo)尺2s通過XY標(biāo)尺板2布置在X載臺(tái)210的X載臺(tái)板3上。載玻片20被放置在XY標(biāo)尺板2上并且保持在預(yù)定位置。
[0050]在XY玻璃標(biāo)尺2s上精確地形成X方向標(biāo)尺8(標(biāo)尺標(biāo)記)和Y方向標(biāo)尺7(標(biāo)尺標(biāo)記)。X方向標(biāo)尺8用于在沿X方向移動(dòng)時(shí)測(cè)量用于觀察位置管理的X方向位置信息。Y方向標(biāo)尺7用于在沿Y方向移動(dòng)時(shí)測(cè)量用于觀察位置管理的Y方向位置信息。另外，在XY玻璃標(biāo)尺2s上精確地形成XY交叉線6，使得用于測(cè)量X方向位置信息的X方向標(biāo)尺與用于測(cè)量Y方向位置信息的Y方向標(biāo)尺相交。XY交叉線6作為沿X方向和Y方向?qū)R的基準(zhǔn)。XY交叉線6具有基準(zhǔn)位置
S0O
[0051 ]作為顯微鏡本體101的部件的顯微鏡基架121具有布置在XY玻璃標(biāo)尺2s上方的用于讀取X方向標(biāo)尺8的X方向傳感器和用于讀取Y方向標(biāo)尺7的Y方向傳感器。向控制器501 (控制裝置)發(fā)送由X方向傳感器和Y方向傳感器獲得的檢測(cè)結(jié)果，并且在控制器501(控制裝置)的位置控制下對(duì)載臺(tái)裝置200的位置進(jìn)行控制。
[0052]注意，圖3示例性地示出了XY玻璃標(biāo)尺2s支持在X載臺(tái)板3的上表面?zhèn)鹊牟贾谩Ｈ欢?，本?shí)施例的布置不限于該示例。例如，載臺(tái)裝置200可以被構(gòu)造為XY玻璃標(biāo)尺2s通過XY標(biāo)尺板2支持在X載臺(tái)板3的下表面?zhèn)取Ｔ谶@種情況下，X方向傳感器和Y方向傳感器布置在顯微鏡基架121上，例如，XY玻璃標(biāo)尺2 s下面的位置。
[0053]將載玻片20保持在XY標(biāo)尺板2上使得X方向傳感器和Y方向傳感器能夠獲得載玻片20和XY交叉線6的基準(zhǔn)位置So之間的相對(duì)位置的信息?？刂破?01(控制裝置)可以進(jìn)行位置控制，以基于基準(zhǔn)位置So的信息和所獲得的相對(duì)位置的信息，相對(duì)于載玻片20中的觀察對(duì)象21定位載臺(tái)裝置200。載臺(tái)裝置200進(jìn)行的位置控制使得能夠在進(jìn)行形態(tài)診斷、功能診斷并且在病理診斷中通過數(shù)字照相機(jī)拍攝證據(jù)圖像時(shí)，容易地再現(xiàn)觀察位置(觀察對(duì)象21在載玻片20中的位置)。
[0054]通過使用納米技術(shù)使用半導(dǎo)體曝光裝置，在XY玻璃標(biāo)尺2s上的XY交叉線6、X方向標(biāo)尺8和Y方向標(biāo)尺7上生成圖案。例如，利用納米技術(shù)，例如以5nm至1nm的精度，在石英玻璃基板上一體地生成由Y軸方向上的線的集合形成的X方向標(biāo)尺8和由X軸方向上的線的集合形成的Y方向標(biāo)尺7。注意，XY交叉線6、X方向標(biāo)尺8和Y方向標(biāo)尺7也可以通過利用曝光裝置進(jìn)行繪制來生成。然而，為了實(shí)現(xiàn)低成本制造，還可以使用納米壓印。
[0055](構(gòu)成載臺(tái)的構(gòu)件的熱變形的影響)
[0056]物體的長(zhǎng)度增加/減小與溫度的增加和原始長(zhǎng)度成比例的量。也就是說，關(guān)系A(chǔ)L=aL At( AL:長(zhǎng)度的增加，L:長(zhǎng)度，以及At:溫度的增加)成立。長(zhǎng)度的改變與溫度的增加的比率是線性膨脹率(線膨脹系數(shù))。線膨脹系數(shù)α被定義為每單位長(zhǎng)度下，長(zhǎng)度改變相對(duì)于溫度的比率。設(shè)L是物體的長(zhǎng)度，并且t是溫度，則線膨脹系數(shù)α由下面給出的方程式(I)定義。設(shè)Lo是溫度改變之前的物體的原始長(zhǎng)度，并且L是溫度改變了 t時(shí)的物體的長(zhǎng)度，則長(zhǎng)度L可以由下面給出的方程式(2)表示。
[0057]a = (l/L).(dL/dt)...(I)
[0058]L = Lo(l+aAt)...(2)
[0059]根據(jù)方程式(2)，物體的長(zhǎng)度L與溫度改變之前的物體的長(zhǎng)度Lo和線膨脹系數(shù)a成比例。為了減小由于溫度的改變導(dǎo)致的物體的長(zhǎng)度的改變，例如減小線膨脹系數(shù)(a)或者物體的長(zhǎng)度是有效的。
[0000]在載臺(tái)裝置200中，X載臺(tái)板3例如由招合金形成，以減小移動(dòng)單元的重量并且保證載臺(tái)裝置的剛性。鋁合金的線膨脹系數(shù)al是24x10—6/°C。另外，像X載臺(tái)板3—樣，平移約束件
16、平移約束件17和按壓力接收件18(稍后描述)例如由鋁合金形成。使用具有與X載臺(tái)板3相同的線膨脹系數(shù)的構(gòu)件形成這些構(gòu)件，能夠抑制由于對(duì)XY標(biāo)尺板2的作用導(dǎo)致的溫度改變而產(chǎn)生的相對(duì)變形差(長(zhǎng)度增加/減小差)引起的應(yīng)力，由此抑制在XY標(biāo)尺板2中產(chǎn)生的畸變。
[0061 ] XY玻璃標(biāo)尺2s由作為具有非常小的線膨脹系數(shù)的材料的玻璃(例如，石英玻璃)形成，以便作為用于實(shí)現(xiàn)高精度觀察位置管理的基準(zhǔn)使用。像XY玻璃標(biāo)尺2s—樣，XY標(biāo)尺板2由作為具有非常小的線膨脹系數(shù)的材料的低膨脹合金形成，以便作為用于實(shí)現(xiàn)高精度觀察位置管理的基準(zhǔn)使用。石英玻璃和低膨脹合金兩者具有相等的線膨脹系數(shù)a2，其大約是0.5χ 10—6/Γ。
[0062]固定在XY標(biāo)尺板2上的載玻片20由具有與XY玻璃標(biāo)尺2s和XY標(biāo)尺板2幾乎相同的線膨脹系數(shù)的玻璃制成。XY玻璃標(biāo)尺2s、XY標(biāo)尺板2和載玻片20具有類似的、小于X載臺(tái)板3的線膨脹系數(shù)的線膨脹系數(shù)。由于該原因，由于溫度改變導(dǎo)致的相對(duì)變形差(長(zhǎng)度增加/減小差)僅對(duì)XY玻璃標(biāo)尺2s、ΧΥ標(biāo)尺板2和載玻片20有小的影響。
[0063]X載臺(tái)板3的線膨脹系數(shù)(al = 24χ 10—6/°C)與XY玻璃標(biāo)尺2s和XY標(biāo)尺板2的線膨脹系數(shù)(a2-0.5x 10—6/°C)不同，因此根據(jù)兩個(gè)線膨脹系數(shù)之間的差，溫度改變將導(dǎo)致相對(duì)變形差(長(zhǎng)度增加/減小差)。下面的用于將XY標(biāo)尺板2保持在X載臺(tái)板3上的布置，使溫度改變根據(jù)兩個(gè)線膨脹系數(shù)之間的差而導(dǎo)致的相對(duì)變形差(長(zhǎng)度增加/減小差)的影響減小。
[0064](用于保持XY標(biāo)尺板2的布置)
[0065]接下來描述用于將XY標(biāo)尺板2保持(固定)在X載臺(tái)板3上的布置。如圖3所示，在X載臺(tái)板3的上表面上形成用于布置XY標(biāo)尺板2的具有凹形狀的臺(tái)階部25。凹部的深度與XY標(biāo)尺板2的高度(厚度)幾乎相同。在XY標(biāo)尺板2布置在X載臺(tái)板3的臺(tái)階部25上時(shí)，XY標(biāo)尺板2的上表面幾乎與X載臺(tái)板3的上表面齊平。
[0066]在臺(tái)階部25的臺(tái)階表面上形成用于保持XY標(biāo)尺板2的多個(gè)保持單元(第一保持單元3al至第四保持單元3a4)。第一保持單元3al的基準(zhǔn)面和第二保持單元3a2至第四保持單元3a4的保持面具有例如圓形的截面形狀。第一保持單元3al至第四保持單元3a4的高度高于臺(tái)階部25的臺(tái)階表面的高度。與XY標(biāo)尺板2直接安裝在臺(tái)階部25的臺(tái)階表面上的情況相比，使用第一保持單元3al至第四保持單元3a4來保持XY標(biāo)尺板2，能夠縮短XY標(biāo)尺板2與X載臺(tái)板3接觸的部分的長(zhǎng)度。這種布置能夠使由于溫度的改變而導(dǎo)致的物體的長(zhǎng)度的改變減小。
[0067]另外，使由于溫度的改變而導(dǎo)致的物體的長(zhǎng)度的改變減小，能夠以高精度將XY標(biāo)尺板2保持(固定)在X載臺(tái)板3上，而不在XY標(biāo)尺板2中產(chǎn)生源自熱膨脹/收縮差異的應(yīng)力。針對(duì)XY標(biāo)尺板2使用這些保持結(jié)構(gòu)，能夠以高精度相對(duì)于XY玻璃標(biāo)尺2s保持光軸方向(Z方向)上的焦點(diǎn)位置。
[0068]在第一保持單元3al的保持面(基準(zhǔn)面)上形成能夠連接到連接件4(外螺紋部)的內(nèi)螺紋部。將連接件4(外螺紋部)緊固到第一保持單元3al的內(nèi)螺紋部，將XY標(biāo)尺板2—體地保持(固定)在X載臺(tái)板3上，沒有任何游隙。
[0069]布置在第二保持單元3a2上的XY標(biāo)尺板2的端部32配設(shè)有按壓件5(偏置部)和開口部2c。布置在第三保持單元3a3上的XY標(biāo)尺板2的端部33配設(shè)有按壓件5(偏置部)和開口部2d。另外，布置在第四保持單元3a4上的XY標(biāo)尺板2的端部34配設(shè)有按壓件5(偏置部)。
[0070]在第二保持單元3a2至第四保持單元3a4的保持面上，分別形成用于保持配設(shè)在XY標(biāo)尺板2的端部上的按壓件5的開口部13。平移約束件16布置在XY標(biāo)尺板2的端部32上，以便覆蓋按壓件5。平移約束件16利用連接件9(外螺紋部)固定在X載臺(tái)板3上。固定在X載臺(tái)板3上的平移約束件16約束XY標(biāo)尺板2在-Y方向上的平移移動(dòng)(平移方向上的變形)，并且還約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0071]平移約束件17布置在XY標(biāo)尺板2的端部33上，以便覆蓋按壓件5。平移約束件17利用連接件9(外螺紋部)固定在X載臺(tái)板3上。固定在X載臺(tái)板3上的平移約束件17約束XY標(biāo)尺板2在-X方向上的平移移動(dòng)(平移方向上的變形)，并且還約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0072]按壓力接收件18布置在XY標(biāo)尺板2的端部34上，以便覆蓋按壓件5。按壓力接收件18利用連接件9(外螺紋部)固定在X載臺(tái)板3上。按壓力接收件18約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)，同時(shí)允許XY標(biāo)尺板2在X和Y方向上移動(dòng)。
[0073]圖5是示出相對(duì)于圖3中的顯示從XY標(biāo)尺板2的背面?zhèn)瓤吹降腦Y標(biāo)尺板2的布置的圖。參照?qǐng)D5描述按壓件5(偏置部)、開口部2c和開口部2d的布置。
[0074]XY標(biāo)尺板2(板件)在由第二保持單元3a2和第三保持單元3a3保持的端部上包括按壓件5(偏置部)，其在與第一方向和第二方向相交的第三方向上產(chǎn)生偏置力。此外，XY標(biāo)尺板2(板件)在由第二保持單元3a2和第三保持單元3a3保持的端部中包括開口部，其中的各個(gè)開口部具有允許變形的方向上的開口寬度比在約束變形的方向上更長(zhǎng)的開口形狀。
[0075]如圖5所示，XY標(biāo)尺板2利用連接件4固定在X載臺(tái)板3上。XY標(biāo)尺板2的端部32配設(shè)有按壓件5(偏置部)和開口部2c。開口部2c具有一個(gè)邊沿著X軸延伸的矩形形狀。
[0076]第二保持單元3a2的平移約束件16(約束件)具有插入到開口部2c中的凸部16a(嚙合部)。在凸部16a與開口部2c接觸時(shí)，平移約束件16約束凸部16a與開口部2c接觸的第二方向上的變形。在凸部16a(嚙合部)與開口部2c之間存在間隙時(shí)，平移約束件16允許第一方向上的變形。
[0077]也就是說，在平移約束件16固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，在平移約束件16上形成的凸部16a與開口部2c嚙合。在平移約束件16的凸部16a與開口部2c嚙合時(shí)，在X軸方向(+X方向和-X方向)上在凸部16a與開口部2c之間存在間隙，因此XY標(biāo)尺板2能夠在X軸方向上移動(dòng)。
[0078]另外，在平移約束件16固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，在+Y方向上在凸部16a與開口部2c之間存在間隙，因此XY標(biāo)尺板2能夠在Y方向上移動(dòng)。在-Y方向上在凸部16a和開口部2c之間不存在間隙，并且凸部16a與開口部2c接觸。由于該原因，XY標(biāo)尺板2在-Y軸方向上的移動(dòng)受到約束。也就是說，在平移約束件16固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，平移約束件16約束XY標(biāo)尺板2在-Y方向上的平移移動(dòng)(平移方向上的變形)，并且還約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。注意，能夠去除+Y方向上的凸部16a與開口部2c之間的間隙，以約束Y軸方向(+Y方向和-Y方向)上的移動(dòng)。
[0079]XY標(biāo)尺板2的端部33配設(shè)有按壓件5和開口部2d。開口部2d具有一個(gè)邊沿著Y軸延伸的矩形形狀。
[0080]第三保持單元3a3的平移約束件17(約束件)具有插入到開口部2d中的凸部17a(嚙合部)。在凸部17a與開口部2d接觸時(shí)，平移約束件17約束凸部17a與開口部2d接觸的第一方向上的變形。在凸部17a(嚙合部)與開口部2d之間存在間隙時(shí)，平移約束件17允許第二方向上的變形。
[0081]也就是說，在平移約束件17固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，在平移約束件17上形成的凸部17a與開口部2d嚙合。在平移約束件17的凸部17a與開口部2d嚙合時(shí)，在Y軸方向(+Y方向和-Y方向)上在凸部17a與開口部2d之間存在間隙，因此XY標(biāo)尺板2能夠在Y軸方向上移動(dòng)。
[0082]在平移約束件17固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，在+X方向上在凸部17a與開口部2d之間存在間隙，因此XY標(biāo)尺板2能夠在+X方向上移動(dòng)。在-X方向上在凸部17a與開口部2d之間不存在間隙，并且凸部17a與開口部2d接觸。由于該原因，XY標(biāo)尺板2在-X軸方向上的移動(dòng)受到約束。也就是說，在平移約束件17固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，平移約束件17約束XY標(biāo)尺板2在-X方向上的平移移動(dòng)(平移方向上的變形)，并且還約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。注意，可以去除+X方向上的凸部17a與開口部2d之間的間隙，以約束X軸方向(+X方向和-X方向)上的移動(dòng)。
[0083]接下來，參照?qǐng)D4B至4E描述第一保持單元3al至第四保持單元3a4的橫截面結(jié)構(gòu)。圖4A是示出從上表面?zhèn)瓤磿r(shí)的作為載臺(tái)裝置200的部件的X載臺(tái)210的圖。XY標(biāo)尺板2利用連接件4保持(固定)在X載臺(tái)板3上。XY標(biāo)尺板2利用來自平移約束件16、平移約束件17、按壓力接收件18和相應(yīng)的按壓件5的偏置力壓在X載臺(tái)板3上，由此約束Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0084]另外，平移約束件16約束XY標(biāo)尺板2在-Y方向上的移動(dòng)(平移方向上的變形)。平移約束件17約束XY標(biāo)尺板2在-X方向上的移動(dòng)(平移方向上的變形)dY標(biāo)尺板2保持在按壓力接收件18與第四保持單元3a4之間，以便在X-Y平面內(nèi)可移動(dòng)。
[0085]將布置為距離基準(zhǔn)位置So最近的、四個(gè)保持單元(3al至3a4)中的第一保持單元3al的保持面(基準(zhǔn)面)的中心，設(shè)置為XY標(biāo)尺板2上的X和Y軸的原點(diǎn)(基準(zhǔn)位置)(圖4A中的GhX和Y軸的原點(diǎn)G與連接件4的中心一致，并且連接件4在X和Y軸的原點(diǎn)G(基準(zhǔn)位置)處將XY標(biāo)尺板2固定在X載臺(tái)板3上。
[0086]第一保持單元3al的保持面的中心位置是第一方向和第二方向上的基準(zhǔn)位置。第二保持單元3a2布置在通過基準(zhǔn)位置的第一方向軸上，并且第二保持單元3a2的保持面的中心布置在通過原點(diǎn)G (基準(zhǔn)位置)的X軸(第一方向軸)上。
[0087]第三保持單元3a3布置在通過基準(zhǔn)位置的第二方向軸上。第三保持單元3a3的保持面的中心布置在通過原點(diǎn)G并且與X軸(第一方向軸)相交的Y軸(第二方向軸)上。第四保持單元3a4的保持面的中心相對(duì)于原點(diǎn)G(基準(zhǔn)位置)布置在對(duì)角線附近。
[0088](第一保持單元的結(jié)構(gòu))
[0089]圖4B是示出沿著圖4A的b-b橫截面的第一保持單元3al的橫截面結(jié)構(gòu)的圖。第一保持單元3al將XY標(biāo)尺板2 (板件)保持在載臺(tái)板上。在第一保持單元3al上，XY標(biāo)尺板2通過連接件4保持(固定)在X載臺(tái)板3上。
[0090]XY玻璃標(biāo)尺2s布置在XY標(biāo)尺板2上。在XY標(biāo)尺板2中形成用于插入連接件4的孔部2b。在保持XY標(biāo)尺板2的第一保持單元3al的保持面中形成X載臺(tái)板銘孔3b。連接件4被構(gòu)造為配合在孔部2b和X載臺(tái)板锪孔3b中，沒有任何游隙。這使得能夠精確地將連接件4定位到原點(diǎn)G(基準(zhǔn)位置)。通過第一保持單元3al的內(nèi)螺紋部緊固連接件4，以在原點(diǎn)G(基準(zhǔn)位置)處將XY標(biāo)尺板2—體地固定在X載臺(tái)板3上。
[0091](第二保持單元附近的端部32的結(jié)構(gòu))
[0092]圖4C是示出圖4A的c-c橫截面的圖。第二保持單元3a2將XY標(biāo)尺板2(板件)保持在X載臺(tái)板上。第二保持單元3a2允許基于線膨脹系數(shù)差在第一方向上在X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2(板件)之間產(chǎn)生的相對(duì)變形，并約束第二方向上的變形。
[0093]凸部16a形成在平移約束件16上。在平移約束件16固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，凸部16a配合在XY標(biāo)尺板2中形成的開口部2c中。平移約束件16的凸部16a沿圖4C中的箭頭方向壓在位于X軸上的開口部2c的側(cè)表面上，沒有任何游隙。
[0094]XY標(biāo)尺板的端部32配設(shè)有按壓件5。雖然稍后將參照?qǐng)D4E描述按壓件的詳細(xì)布置，但是在平移約束件16固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，按壓件5的偏置力按壓平移約束件16的下表面(與圖4E中的下表面凹部18a對(duì)應(yīng)的部分)。將由按壓件5接收到的反作用力傳遞到XY標(biāo)尺板2，以將XY標(biāo)尺板2壓在第二保持單元3a2的保持面上。使用按壓件5的偏置力來約束+Z方向(垂直方向)上的XY標(biāo)尺板2的移動(dòng)(舉起)。第二保持單元3a2的平移約束件16用作基于偏置力沿-Z方向(第三方向)向下按壓XY標(biāo)尺板2(板件)的約束件，以相對(duì)于X載臺(tái)板約束XY標(biāo)尺板2 (板件)在第三方向上的變形。
[0095]如參照?qǐng)D5所描述的，根據(jù)平移約束件16的凸部16a與開口部2c之間的位置關(guān)系，在平移約束件16的凸部16a與開口部2c嚙合時(shí)，在X軸方向(+X方向和-X方向)上在凸部16a與開口部2c之間存在間隙，并且XY標(biāo)尺板2能夠沿X軸方向移動(dòng)。根據(jù)由X載臺(tái)板3的第二保持單元3a2和XY標(biāo)尺板2的端部32構(gòu)成的布置，即使在X載臺(tái)中出現(xiàn)熱漂移，XY標(biāo)尺板2和X載臺(tái)板3也相對(duì)自由地在X軸上移動(dòng)，由此抑制應(yīng)力的出現(xiàn)。
[0096](第三保持單元附近的端部33的結(jié)構(gòu))
[0097]圖4D是示出圖4A的d-d橫截面的圖。第三保持單元3a3將XY標(biāo)尺板2(板件)保持在X載臺(tái)板上。第三保持單元3a3將XY標(biāo)尺板2 (板件)保持在X載臺(tái)板上。第三保持單元3a3約束基于線膨脹系數(shù)差在第一方向上在X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2(板件)之間產(chǎn)生的相對(duì)變形，并允許第二方向上的變形。
[0098]凸部17a形成在平移約束件17上。在平移約束件17固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，凸部17a配合在XY標(biāo)尺板2中形成的開口部2d中。平移約束件17的凸部17a沿圖4D中的箭頭方向壓在位于X軸上的開口部2d的側(cè)表面上，沒有任何游隙。
[0099]XY標(biāo)尺板的端部33配設(shè)有按壓件5。雖然稍后將參照?qǐng)D4E描述按壓件的詳細(xì)布置，但是在平移約束件17固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，按壓件5的偏置力按壓平移約束件17的下表面(與圖4E中的下表面凹部18a對(duì)應(yīng)的部分)。將由按壓件5接收到的反作用力傳遞到XY標(biāo)尺板2，以將XY標(biāo)尺板2壓在第三保持單元3a3的保持面上。使用按壓件5的偏置力來約束+Z方向(垂直方向)上的XY標(biāo)尺板2的移動(dòng)(舉起)。第三保持單元3a3的平移約束件17用作基于偏置力沿-Z方向(第三方向)向下按壓XY標(biāo)尺板2(板件)的約束件，以相對(duì)于X載臺(tái)板約束XY標(biāo)尺板2 (板件)在第三方向上的變形。
[0100]如參照?qǐng)D5所描述的，根據(jù)平移約束件17的凸部17a與開口部2d之間的位置關(guān)系，在平移約束件17的凸部17a與開口部2d嚙合時(shí)，在Y軸方向(+Y方向和-Y方向)上在凸部17a與開口部2d之間存在間隙，并且XY標(biāo)尺板2能夠沿Y軸方向移動(dòng)。根據(jù)由X載臺(tái)板3的第三保持單元3a3和XY標(biāo)尺板2的端部33構(gòu)成的布置，即使在X載臺(tái)中出現(xiàn)熱漂移，XY標(biāo)尺板2和X載臺(tái)板3也相對(duì)自由地在Y軸上移動(dòng)，由此抑制應(yīng)力的出現(xiàn)。
[0101](第四保持單元的結(jié)構(gòu))
[0102]圖4E是示出圖4A的e-e橫截面的圖，其示出了第四保持單元3a4的橫截面結(jié)構(gòu)。如圖4E所示，按壓件5可以例如形成為球柱塞。按壓件5包括在垂直方向上產(chǎn)生相對(duì)于X載臺(tái)板3的上表面的偏置力的彈性件5b(壓縮彈簧)、保持彈性件5b的殼體5c和球形件5a(球件)。
[0103]彈性件5b(壓縮彈簧)的一端(下端)固定到殼體5c。彈性件5b(壓縮彈簧)的另一端(上端)連接到球形件5a(球件)。
[0104]在XY標(biāo)尺板2上形成用于固定殼體5c的殼體固定部14。例如在殼體固定部14的內(nèi)圓周表面中形成內(nèi)螺紋部，并且例如在殼體5c的外圓周表面上形成外螺紋部。使外螺紋部與內(nèi)螺紋部嚙合，能夠使按壓件5固定到XY標(biāo)尺板2。在按壓力接收件18固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，由彈性件5b(壓縮彈簧)偏置的構(gòu)件5a(球件)對(duì)按壓力接收件18的下表面凹部18a進(jìn)行按壓。將在進(jìn)行按壓操作時(shí)由按壓件5接收到的反作用力傳遞到XY標(biāo)尺板2，以將XY標(biāo)尺板2壓在第四保持單元3a4的保持面上。使用彈性件5b的偏置力約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0105]由于XY標(biāo)尺板2放置在第四保持單元3a4的保持面上并且在機(jī)械上不受約束，XY標(biāo)尺板2和X載臺(tái)板3能夠沿X和Y方向相對(duì)移動(dòng)。在第四保持單元3a4的保持面中形成的開口部13與殼體固定部14之間配設(shè)間隙，以允許XY標(biāo)尺板22和X載臺(tái)板3沿X和Y方向相對(duì)移動(dòng)。XY標(biāo)尺板22和X載臺(tái)板3沿X和Y方向的移動(dòng)，受到由構(gòu)件5a(球件)與按壓力接收件18之間的點(diǎn)接觸產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力，以及XY標(biāo)尺板2與第四保持單元3a4的保持面之間的摩擦阻力。然而，這些阻力部件足夠小而被忽略。
[0106]在圖4E所示的情況下，雖然按壓件5被構(gòu)造為使用球柱塞，但是按壓件5可以被構(gòu)造為使用板簧結(jié)構(gòu)或磁吸引力來施加偏置力，以將XY標(biāo)尺板2壓在X載臺(tái)板3的第四保持單元3a4的保持面上。注意，第四保持單元3a4具有輔助功能。例如，如果載臺(tái)的尺寸小，并且XY標(biāo)尺板2的舉起和跳動(dòng)可以忽略，則XY標(biāo)尺板2能夠通過上面描述的第一保持單元3al至第三保持單元3a3、而不使用第四保持單元3a4，保持(固定)在X載臺(tái)板3上。
[0107]假設(shè)第二保持單元3a2和第三保持單元3a3各自具有與圖4E所示的按壓件5相同的布置。
[0108]在這種情況下，在第二保持單元3a2上，按壓件5的偏置力按壓平移約束件16的下表面(與下表面凹部18a對(duì)應(yīng)的部分)。將在進(jìn)行按壓操作時(shí)由按壓件5接收到的反作用力傳遞到XY標(biāo)尺板2，以將XY標(biāo)尺板2壓在第二保持單元3a2的保持面上。使用按壓件的偏置力約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0109]在第三保持單元3a3上，按壓件5的偏置力按壓平移約束件17的下表面(與下表面凹部18a對(duì)應(yīng)的部分)。將在進(jìn)行按壓操作時(shí)由按壓件5接收到的反作用力傳遞到XY標(biāo)尺板2，以將XY標(biāo)尺板2壓在第三保持單元3a3的保持面上。使用按壓件的偏置力約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0110]根據(jù)本實(shí)施例，通過抑制由于熱膨脹而導(dǎo)致的構(gòu)件的膨脹/收縮引起的畸變的發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度觀察位置管理。
[0111]熱漂移的原因包括光學(xué)顯微鏡周圍環(huán)境溫度的改變、人體的體溫以及電機(jī)或驅(qū)動(dòng)軸的發(fā)熱。即使在顯微鏡載臺(tái)中產(chǎn)生熱漂移，使用在X和Y方向上允許熱變形的保持結(jié)構(gòu)，也能夠抑制在由保持單元保持的X Y標(biāo)尺板中引起的畸變的發(fā)生。
[0112]根據(jù)本實(shí)施例的載臺(tái)裝置能夠相對(duì)于XY基準(zhǔn)面穩(wěn)定地保持XY標(biāo)尺板，而不受熱變形的任何影響。這使得能夠穩(wěn)定與顯微鏡的目鏡的XY基準(zhǔn)面垂直相交的光軸(Z軸)的焦點(diǎn)位置，由此防止由于離焦引起的圖像模糊。
[0113]即使熱漂移引起熱膨脹差，通過對(duì)布置在X軸上的第二保持單元配設(shè)能夠在X軸方向上變形的結(jié)構(gòu)，并且對(duì)布置在Y軸上的第三保持單元配設(shè)能夠在Y軸方向上變形的結(jié)構(gòu)，也能夠抑制各個(gè)支持部分中的應(yīng)力。
[0114]這使得能夠抑制XY標(biāo)尺本身中的畸變。另外，由于能夠維持載臺(tái)的移動(dòng)方向和XY標(biāo)尺(標(biāo)尺標(biāo)記)的平行度，而不在作為在YX標(biāo)尺上配設(shè)的進(jìn)行定位的基準(zhǔn)的標(biāo)尺標(biāo)記中產(chǎn)生任何畸變，因此能夠進(jìn)行高精度定位。另外，包括針對(duì)緊湊的、具有穩(wěn)定的測(cè)量精度的XY標(biāo)尺的保持結(jié)構(gòu)的載臺(tái)裝置，能夠布置在觀察位置管理顯微鏡系統(tǒng)中的用于物鏡和聚光透鏡的有限的空間中。
[0115][第二實(shí)施例]
[0116][載臺(tái)裝置200的布置]
[0117]參照?qǐng)D6描述載臺(tái)裝置200的布置。參照?qǐng)D6，載臺(tái)裝置200的XY載臺(tái)被構(gòu)造為可沿平面內(nèi)的第一方向(例如X方向)和在平面內(nèi)方向上與第一方向相交的第二方向(例如Y方向)移動(dòng)。與第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)相交的第三方向(Z方向)對(duì)應(yīng)于顯微鏡的光軸。載臺(tái)裝置200包括板狀的X載臺(tái)板3(載臺(tái)板)和XY標(biāo)尺板2(板件)，X載臺(tái)板3在第一方向和與第一方向相交的第二方向上具有延展度，XY標(biāo)尺板2具有與X載臺(tái)板3(載臺(tái)板)不同的線膨脹系數(shù)。
[0118]在以下的描述中，將第一方向上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為X載臺(tái)210，并且將在平面內(nèi)方向上與第一方向相交的第二方向上的移動(dòng)機(jī)構(gòu)稱為Y載臺(tái)220。如圖6所示，X載臺(tái)210布置在Y載臺(tái)220上，并且被構(gòu)造為通過包括在Y載臺(tái)220上形成的線性導(dǎo)向件的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)沿箭頭X方向可移動(dòng)。
[0119]此外，Y載臺(tái)220布置在用作載臺(tái)裝置200的基座件的基臺(tái)130上。Y載臺(tái)220被構(gòu)造為通過包括在基臺(tái)130上形成的線性導(dǎo)向件的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)沿箭頭Y方向可移動(dòng)。
[0120]載臺(tái)裝置200的XY載臺(tái)用作由X載臺(tái)210和Y載臺(tái)220構(gòu)成的二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)。雖然本實(shí)施例以X載臺(tái)210布置在Y載臺(tái)220上的布置為例，但是本發(fā)明的范圍不限于該示例，XY載臺(tái)可以通過按照相反的順序布置載臺(tái)來形成。
[0121][X載臺(tái)210的布置]
[0122]接下來，詳細(xì)描述X載臺(tái)210的布置。如圖7所示，X載臺(tái)210包括作為X載臺(tái)210的主體的X載臺(tái)板3。與XY玻璃標(biāo)尺2s—體地形成的XY標(biāo)尺板2放置在X載臺(tái)板3上。XY玻璃標(biāo)尺2s例如通過粘接到XY標(biāo)尺板2的上表面與XY標(biāo)尺板2—體地形成。將XY標(biāo)尺板2布置在X載臺(tái)210的X載臺(tái)板3上，使得XY玻璃標(biāo)尺2s通過XY標(biāo)尺板2布置在X載臺(tái)210的X載臺(tái)板3上。載玻片20被放置在XY標(biāo)尺板2上并且保持在預(yù)定位置。
[0123]在XY玻璃標(biāo)尺2s上精確地形成X方向標(biāo)尺8(標(biāo)尺標(biāo)記)和Y方向標(biāo)尺7(標(biāo)尺標(biāo)記)。X方向標(biāo)尺8用于在沿X方向移動(dòng)時(shí)測(cè)量用于觀察位置管理的X方向位置信息。Y方向標(biāo)尺7用于在沿Y方向移動(dòng)時(shí)測(cè)量用于觀察位置管理的Y方向位置信息。另外，在XY玻璃標(biāo)尺2s上精確地形成XY交叉線6，使得用于測(cè)量X方向位置信息的X方向標(biāo)尺與用于測(cè)量Y方向位置信息的Y方向標(biāo)尺相交。XY交叉線6用作用于沿X方向和Y方向?qū)R的基準(zhǔn)。XY交叉線6具有基準(zhǔn)位置So。
[0124]作為顯微鏡本體101的部件的顯微鏡基架121具有布置在XY玻璃標(biāo)尺2s上方的用于讀取X方向標(biāo)尺8的X方向傳感器和用于讀取Y方向標(biāo)尺7的Y方向傳感器。向控制器501 (控制裝置)發(fā)送由X方向傳感器和Y方向傳感器獲得的檢測(cè)結(jié)果，并且在控制器501(控制裝置)的位置控制下對(duì)載臺(tái)裝置200的位置進(jìn)行控制。
[0125]注意，圖7示例性地示出了XY玻璃標(biāo)尺2s支持在X載臺(tái)板3的上表面?zhèn)鹊牟贾?。然而，本?shí)施例的布置不限于該示例。例如，載臺(tái)裝置200可以被構(gòu)造為XY玻璃標(biāo)尺2s通過XY標(biāo)尺板2支持在X載臺(tái)板3的下表面?zhèn)?。在這種情況下，X方向傳感器和Y方向傳感器布置在顯微鏡基架121上，例如，XY玻璃標(biāo)尺2 s下面的位置。
[0126]將載玻片20保持在XY標(biāo)尺板2上使得X方向傳感器和Y方向傳感器能夠獲得載玻片20與XY交叉線6的基準(zhǔn)位置So之間的相對(duì)位置的信息。控制器501(控制裝置)可以進(jìn)行位置控制，以基于基準(zhǔn)位置So的信息和所獲得的相對(duì)位置的信息，相對(duì)于載玻片20中的觀察對(duì)象21定位載臺(tái)裝置200。載臺(tái)裝置200進(jìn)行的位置控制使得能夠在進(jìn)行形態(tài)診斷、功能診斷并且在病理診斷中通過數(shù)字照相機(jī)拍攝證據(jù)圖像時(shí)，容易地再現(xiàn)觀察位置(觀察對(duì)象21在載玻片20中的位置)。
[0127]通過使用納米技術(shù)使用半導(dǎo)體曝光裝置，在XY玻璃標(biāo)尺2s上的XY交叉線6、X方向標(biāo)尺8和Y方向標(biāo)尺7上生成圖案。例如，利用納米技術(shù)，例如以5nm至1nm的精度，在石英玻璃基板上一體地生成由Y軸方向上的線的集合形成的X方向標(biāo)尺8和由X軸方向上的線的集合形成的Y方向標(biāo)尺7。注意，XY交叉線6、X方向標(biāo)尺8和Y方向標(biāo)尺7也可以通過利用曝光裝置進(jìn)行繪制來生成。然而，為了實(shí)現(xiàn)低成本制造，還可以使用納米壓印。
[0128](構(gòu)成載臺(tái)的構(gòu)件的熱變形的影響)
[0129]物體的長(zhǎng)度增加/減小與溫度的增加和原始長(zhǎng)度成比例的量。也就是說，關(guān)系A(chǔ)L=aL At( AL:長(zhǎng)度的增加，L:長(zhǎng)度，以及At:溫度的增加)成立。長(zhǎng)度的改變與溫度的增加的比率是線性膨脹率(線膨脹系數(shù))。線膨脹系數(shù)α被定義為每單位長(zhǎng)度的長(zhǎng)度改變相對(duì)于溫度的比率。設(shè)L是物體的長(zhǎng)度，并且t是溫度，則線膨脹系數(shù)α由在第一實(shí)施例中描述的方程式(I)定義。設(shè)Lo是溫度改變之前的物體的原始長(zhǎng)度，并且L是溫度改變了 t時(shí)的物體的長(zhǎng)度，貝lJ長(zhǎng)度L可以由在第一實(shí)施例中描述的方程式(2)表不。
[0130]在載臺(tái)裝置200中，X載臺(tái)板3例如由招合金制成，以減小移動(dòng)單元的重量并且保證載臺(tái)裝置的剛性。鋁合金的線膨脹系數(shù)α?是24x10—6/°C。另外，像X載臺(tái)板3—樣，按壓力接收件18(稍后描述)例如由鋁合金制成。使用具有與X載臺(tái)板3相同的線膨脹系數(shù)的構(gòu)件形成按壓力接收件18，能夠抑制由于對(duì)XY標(biāo)尺板2的作用導(dǎo)致的溫度改變而產(chǎn)生的相對(duì)變形(長(zhǎng)度增加/減小差)引起的應(yīng)力，由此抑制在XY標(biāo)尺板2中產(chǎn)生的畸變。
[0131]XY玻璃標(biāo)尺2s由作為具有非常小的線膨脹系數(shù)的材料的玻璃(例如，石英玻璃)形成，以便作為用于實(shí)現(xiàn)高精度觀察位置管理的基準(zhǔn)使用。像XY玻璃標(biāo)尺2s—樣，XY標(biāo)尺板2由作為具有非常小的線膨脹系數(shù)α的材料的低膨脹合金制成，以便作為用于實(shí)現(xiàn)高精度觀察位置管理的基準(zhǔn)使用。石英玻璃和低膨脹合金兩者具有相等的線膨脹系數(shù)α2，其大約是0.5χ 10—6/Γ。
[0132]固定在XY標(biāo)尺板2上的載玻片20由具有與XY玻璃標(biāo)尺2s和XY標(biāo)尺板2幾乎相同的線膨脹系數(shù)的玻璃制成。XY玻璃標(biāo)尺2s、XY標(biāo)尺板2和載玻片20具有類似的、小于X載臺(tái)板3的線膨脹系數(shù)的線膨脹系數(shù)。由于該原因，由于溫度改變導(dǎo)致的相對(duì)變形(長(zhǎng)度增加/減小差)僅對(duì)XY玻璃標(biāo)尺2s、ΧΥ標(biāo)尺板2和載玻片20有小的影響。
[0133]X載臺(tái)板3的線膨脹系數(shù)(al = 24x 10—6/°C)與XY玻璃標(biāo)尺2s和XY標(biāo)尺板2的線膨脹系數(shù)(α2-0.5χ 10—6/°C)不同，因此溫度改變根據(jù)兩個(gè)線膨脹系數(shù)之間的差，導(dǎo)致相對(duì)變形(長(zhǎng)度增加/減小差)。以下的用于將XY標(biāo)尺板2保持在X載臺(tái)板3上的布置，使溫度改變根據(jù)兩個(gè)線膨脹系數(shù)之間的差而導(dǎo)致的相對(duì)變形(長(zhǎng)度增加/減小差)的影響減小。
[0134](用于保持XY標(biāo)尺板2的布置)
[0135]接下來描述用于將XY標(biāo)尺板2保持(固定)在X載臺(tái)板3上的布置。如圖7所示，在X載臺(tái)板3的上表面上形成用于布置XY標(biāo)尺板2的具有凹形狀的臺(tái)階部25。凹部的深度與XY標(biāo)尺板2的高度(厚度)幾乎相同。在XY標(biāo)尺板2布置在X載臺(tái)板3的臺(tái)階部25上時(shí)，XY標(biāo)尺板2的上表面幾乎與X載臺(tái)板3的上表面齊平。
[0136]在臺(tái)階部25的臺(tái)階表面上形成用于保持XY標(biāo)尺板2的多個(gè)保持單元(第一保持單元3al至第四保持單元3a4)。第一保持單元3al的基準(zhǔn)面和第二保持單元3a2至第四保持單元3a4的保持面例如具有圓形的截面形狀。第一保持單元3al至第四保持單元3a4的高度高于臺(tái)階部25的臺(tái)階表面的高度。與XY標(biāo)尺板2直接安裝在臺(tái)階部25的臺(tái)階表面上的情況相比，使用第一保持單元3al至第四保持單元3a4來保持XY標(biāo)尺板2，能夠縮短XY標(biāo)尺板2與X載臺(tái)板3接觸的部分的長(zhǎng)度。這種布置能夠使由于溫度的改變而導(dǎo)致的物體的長(zhǎng)度的改變減小。
[0137]另外，使由于溫度的改變而導(dǎo)致的物體的長(zhǎng)度的改變減小，能夠以高精度將XY標(biāo)尺板2保持(固定)在X載臺(tái)板3上，而不在XY標(biāo)尺板2中產(chǎn)生源自熱膨脹/收縮的應(yīng)力。針對(duì)XY標(biāo)尺板2使用這些保持結(jié)構(gòu)，能夠以高精度相對(duì)于XY玻璃標(biāo)尺2s保持光軸方向(Z方向)上的焦點(diǎn)位置。
[0138]在第一保持單元3al至第三保持單元3a3的保持面上形成能夠連接到連接件4b、4c和4d(外螺紋部)的內(nèi)螺紋部。將連接件4b、4c和4d(外螺紋部)緊固到第一保持單元3al至第三保持單元3a3的內(nèi)螺紋部，將XY標(biāo)尺板2—體地保持(固定)在X載臺(tái)板3上，沒有任何游隙。
[0139]在第四保持單元3a4的保持面中，形成用于保持配設(shè)在XY標(biāo)尺板2的一端上的按壓件5的開口部13。按壓力接收件18被布置為覆蓋按壓件5，并且利用連接件9(外螺紋部)固定在X載臺(tái)板3上。按壓力接收件18約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。另外，XY標(biāo)尺板2被支持在按壓力接收件18與第四保持單元3a4的保持面之間，從而在X-Y平面內(nèi)可移動(dòng)。稍后，將參照?qǐng)DSB至SE詳細(xì)描述第一保持單元3al至第四保持單元3a4的橫截面結(jié)構(gòu)。
[0140]圖8A是示出從上表面?zhèn)瓤磿r(shí)的作為載臺(tái)裝置200的部件的X載臺(tái)210的圖。XY標(biāo)尺板2利用連接件4b、4c和4d保持(固定)在X載臺(tái)板3上。XY標(biāo)尺板2利用按壓力接收件18和按壓件5的偏置力壓在X載臺(tái)板3上。此外，XY標(biāo)尺板2被支持在按壓力接收件18與第四保持單元3a4之間，以便在X-Y平面內(nèi)可移動(dòng)。
[0141]將布置為距離基準(zhǔn)位置So最近的、四個(gè)保持單元(3al至3a4)中的第一保持單元3al的保持面(基準(zhǔn)面)的中心位置，設(shè)置為XY標(biāo)尺板2上的X和Y軸的原點(diǎn)(圖8A中的G)。第一保持單元3al的保持面的中心位置是第一方向和第二方向上的基準(zhǔn)位置，并且X和Y軸的原點(diǎn)G與連接件4b的中心一致。連接件4b在X和Y軸的原點(diǎn)G處將XY標(biāo)尺板2固定在X載臺(tái)板3上。
[0142]第二保持單元3a2的保持面的中心布置在通過原點(diǎn)G的X軸(第一方向軸)上。第三保持單元3a3的保持面的中心布置在通過原點(diǎn)G并且與X軸(第一方向軸)相交的Y軸(第二方向軸)上。第四保持單元3a4的保持面的中心相對(duì)于原點(diǎn)G布置在對(duì)角線附近。
[0143](第一保持單元的結(jié)構(gòu))
[0144]圖SB是示出沿著圖8A的b-b橫截面的第一保持單元3al的橫截面結(jié)構(gòu)的圖。第一保持單元3al將XY標(biāo)尺板2 (板件)保持在載臺(tái)板上。在第一保持單元3al上，XY標(biāo)尺板2通過連接件4b保持(固定)在X載臺(tái)板3上。
[0145]XY玻璃標(biāo)尺2s布置在XY標(biāo)尺板2上。在XY標(biāo)尺板2中形成用于插入連接件4b的孔部2b ο在保持XY標(biāo)尺板2的第一保持單元3a I的保持面中形成X載臺(tái)板銘孔3b。連接件4b被構(gòu)造為配合在孔部2b和X載臺(tái)板锪孔3b中，沒有任何游隙。這使得能夠精確地將連接件4b定位到原點(diǎn)G(基準(zhǔn)位置)。通過第一保持單元3al的內(nèi)螺紋部緊固連接件4b，以在原點(diǎn)G(基準(zhǔn)位置)處將XY標(biāo)尺板2—體地固定在X載臺(tái)板3上。
[0146](第二保持單元的結(jié)構(gòu))
[0147]圖SC是示出沿圖8A的c-c橫截面的第二保持單元3a2的橫截面結(jié)構(gòu)的圖。第二保持單元通過第一方向上的剛性低于第二方向上的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持XY標(biāo)尺板2(板件)。在第二保持單元的外圍部上形成的保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，吸收基于線膨脹系數(shù)差在X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2(板件)之間產(chǎn)生的第一方向上的變形。在第二保持單元3a2上，XY標(biāo)尺板2通過連接件4c保持(固定)在X載臺(tái)板3上。通過第二保持單元3a2的內(nèi)螺紋部緊固連接件4c，以將XY標(biāo)尺板2—體地固定在X載臺(tái)板3上。如圖8C所示，在第二保持單元3a2的外圍部中形成多個(gè)孔部(孔部31和32)。
[0148]圖9是示出X載臺(tái)板3的結(jié)構(gòu)的圖。如圖9所示，在第二保持單元3a2的外圍部中形成多個(gè)孔部(孔部31至34)。孔部31和32形成在X軸(第一方向軸)上。孔部31和32形成在以第二保持單元3a2的位置為中心、水平對(duì)稱的位置。另外，孔部33和34形成在Y軸(第二方向軸)方向上第二保持單元3a2的外圍部中?？撞?3和34形成在以第二保持單元3a2的位置為中心、垂直對(duì)稱的位置。
[0149]圖1OA是第二保持單元3a2的外圍部的放大圖。在孔部31與孔部33之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)35作為將X載臺(tái)板3連接到第二保持單元3a2的彈簧結(jié)構(gòu)。在孔部32與孔部33之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)36作為將X載臺(tái)板3連接到第二保持單元3a2的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0150]在孔部31與孔部34之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)37作為將X載臺(tái)板3連接到第二保持單元3a2的彈簧結(jié)構(gòu)。在孔部32與孔部34之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)38作為將X載臺(tái)板3連接到第二保持單元3a2的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0151]也就是說，第二保持單元3a2連接到X載臺(tái)板3，并且其通過在外圍部上形成的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))支持第二保持單元3a2。
[0152]各個(gè)孔部用作減小X載臺(tái)板3剛性的剛性減小部分。另外，利用各個(gè)彈簧結(jié)構(gòu)的彈性形變，4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))吸收由于剛性減小而產(chǎn)生的變形。
[0153]在X載臺(tái)板3的第二保持單元3a2的外圍部中形成孔部31和32，使外圍部的剛性減小，并且使外圍部趨于在局部發(fā)生變形。例如，在形成孔部31和32的情況下，X載臺(tái)板3的第二保持單元3a2的外圍部，比沒有形成孔部的第一保持單元3al的外圍部更容易發(fā)生變形。
[0154]在第二保持單元3a2的外圍部上，X軸方向上的孔部31和32的開口寬度大于Y軸方向上的孔部33和34的開口寬度，并且第二保持單元3a2的外圍部的X軸分量的剛性低于Y軸分量的剛性。形成孔部能夠根據(jù)X載臺(tái)板3的相應(yīng)的方向(X軸方向、Y軸方向和Z軸方向)提供不同的剛性(剛性各向異性)。
[0155]在圖9所示的X載臺(tái)板3的布置中，通過在X軸方向上形成的孔部31至34以及4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))，被構(gòu)造為通過連接件4c將XY標(biāo)尺板2固定在X載臺(tái)板3上的第二保持單元的外圍部的結(jié)構(gòu)，被形成為趨于在X軸方向上發(fā)生變形的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0156]當(dāng)例如在X載臺(tái)板3和XY標(biāo)尺板2中發(fā)生熱漂移時(shí)，第二保持單元3a2的外圍部的結(jié)構(gòu)能夠通過4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))，減小(吸收)與X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2之間的差對(duì)應(yīng)的變形(長(zhǎng)度增加/減小差)。
[0157]連接件4c使X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2之間的位置關(guān)系維持在固定狀態(tài)。通過彈簧結(jié)構(gòu)吸收熱變形，能夠抑制應(yīng)力的發(fā)生，并且抑制可能由應(yīng)力導(dǎo)致的XY標(biāo)尺板2的畸變的發(fā)生。
[0158](第三保持單元的結(jié)構(gòu))
[0159]圖8D是示出沿圖8A的d-d橫截面的第三保持單元3a3的橫截面結(jié)構(gòu)的圖。第三保持單元通過第二方向(Y方向)上的剛性低于第一方向(X方向)上的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持XY標(biāo)尺板2(板件)。在第三保持單元的外圍部上形成的保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，吸收基于線膨脹系數(shù)差在X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2(板件)之間產(chǎn)生的第二方向(Y方向)上的變形。在第三保持單元3a3上，XY標(biāo)尺板2通過連接件4d保持(固定)在X載臺(tái)板3上。通過第三保持單元3a3的內(nèi)螺紋部緊固連接件4d，以將XY標(biāo)尺板2—體地固定在X載臺(tái)板3上。如圖8D所示，在第三保持單元3a3的外圍部中形成多個(gè)孔部(孔部41和42)。
[0160]如圖9所示，在第三保持單元3a3的外圍部中形成多個(gè)孔部(孔部41至44)?？撞?3和44形成在X軸(第一方向軸)方向上?？撞?3和44形成在以第三保持單元3a3的位置為中心、水平對(duì)稱的位置。另外，孔部41和42形成在Y軸(第二方向軸)方向上第三保持單元3a3的外圍部中?？撞?1和42形成在以第三保持單元3a3的位置為中心、垂直對(duì)稱的位置。
[0161]圖1OB是第三保持單元3a3的外圍部的放大圖。在孔部41與孔部43之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)45用作用于將X載臺(tái)板3連接到第三保持單元3a3的彈簧結(jié)構(gòu)。在孔部42與孔部43之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)47用作用于將X載臺(tái)板3連接到第三保持單元3a3的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0162]在孔部41與孔部44之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)46用作用于將X載臺(tái)板3連接到第三保持單元3a3的彈簧結(jié)構(gòu)。在孔部42與孔部44之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)48用作用于將X載臺(tái)板3連接到第三保持單元3a3的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0163]也就是說，第三保持單元3a3連接到X載臺(tái)板3，并且其通過在外圍部上形成的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48 (彈簧結(jié)構(gòu))支持第三保持單元3a3。
[0164]各個(gè)孔部用作減小X載臺(tái)板3剛性的剛性減小部分。另外，通過各個(gè)彈簧結(jié)構(gòu)的彈性形變，4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48(彈簧結(jié)構(gòu))吸收由于剛性減小而產(chǎn)生的變形。
[0165]在X載臺(tái)板3中形成孔部，使孔部的外圍部的剛性減小，并且使外圍部趨于在局部發(fā)生變形。例如，通過形成孔部，X載臺(tái)板3的第三保持單元3a3的外圍部，比沒有形成孔部的第一保持單元3al的外圍部更容易發(fā)生變形。
[0166]在第三保持單元3a3的外圍部上，Y軸方向上的孔部41和42的開口寬度大于X軸方向上的孔部43和44的開口寬度，并且第三保持單元3a3的外圍部的Y軸分量的剛性低于X軸分量的剛性。形成孔部能夠根據(jù)X載臺(tái)板3的相應(yīng)的方向(X軸方向、Y軸方向和Z軸方向)提供不同的剛性(剛性各向異性)。
[0167]在圖9所示的X載臺(tái)板3的布置中，通過在Y軸方向上形成的孔部41至44以及4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48(彈簧結(jié)構(gòu))，被構(gòu)造為通過連接件4d將XY標(biāo)尺板2固定在X載臺(tái)板3上的第三保持單元的外圍部的結(jié)構(gòu)，被形成為趨于在X軸方向上發(fā)生變形的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0168]當(dāng)例如在X載臺(tái)板3和XY標(biāo)尺板2中發(fā)生熱漂移時(shí)，第三保持單元3a3的外圍部的結(jié)構(gòu)能夠通過4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48(彈簧結(jié)構(gòu))，減小(吸收)與X載臺(tái)板3和XY標(biāo)尺板2之間的差對(duì)應(yīng)的變形(長(zhǎng)度增加/減小差)。
[0169]連接件4d使X載臺(tái)板3和XY標(biāo)尺板2之間的位置關(guān)系維持在固定狀態(tài)。通過彈簧結(jié)構(gòu)吸收熱變形，能夠抑制應(yīng)力的發(fā)生，并且抑制可能由應(yīng)力導(dǎo)致的XY標(biāo)尺板2的畸變的發(fā)生。
[0170](第四保持單元的結(jié)構(gòu))
[0171]圖SE是示出圖8A的e-e橫截面的圖，其示出了第四保持單元3a4的橫截面結(jié)構(gòu)。由第四保持單元3a4保持的XY標(biāo)尺板2(板件)的端部配設(shè)有按壓件5(偏置部)，按壓件5在與第一方向(X方向)和第二方向(Y方向)相交的第三方向(Z方向)上產(chǎn)生偏置力。如圖8E所示，按壓件5可以例如形成為球柱塞。按壓件5包括在垂直方向上產(chǎn)生相對(duì)于X載臺(tái)板3的上表面的偏置力的彈性件5b(壓縮彈簧)、保持彈性件5b的殼體5c和球形件5a(球件)。彈性件5b(壓縮彈簧)的一端(下端)固定到殼體5c。彈性件5b(壓縮彈簧)的另一端(上端)連接到球形件5a(球件)。
[0172]在XY標(biāo)尺板2上形成用于固定殼體5c的殼體固定部14。例如在殼體固定部14的內(nèi)圓周表面中形成內(nèi)螺紋部，并且例如在殼體5c的外圓周表面上形成外螺紋部。使外螺紋部與內(nèi)螺紋部嚙合，能夠使按壓件5固定到XY標(biāo)尺板2。在按壓力接收件18固定在X載臺(tái)板3上時(shí)，由彈性件5b(壓縮彈簧)偏置的構(gòu)件5a(球件)對(duì)按壓力接收件18的下表面凹部18a進(jìn)行按壓。按壓力接收件18通過偏置力在第三方向(-Z方向)上向下按壓XY標(biāo)尺板2(板件)，以約束XY標(biāo)尺板2 (板件)相對(duì)于X載臺(tái)板3在第三方向上的變形。將在進(jìn)行按壓操作時(shí)由按壓件5接收到的反作用力傳遞到XY標(biāo)尺板2，以將XY標(biāo)尺板2壓在第四保持單元3a4的保持面上。使用彈性件5b的偏置力約束XY標(biāo)尺板2在Z方向(垂直方向)上的移動(dòng)(舉起)。
[0173]由于XY標(biāo)尺板2放置在第四保持單元3a4的保持面上并且在機(jī)械上不受約束，XY標(biāo)尺板2和X載臺(tái)板3能夠沿X和Y方向相對(duì)移動(dòng)。在第四保持單元3a4的保持面中形成的開口部13與殼體固定部14之間配設(shè)間隙，以允許XY標(biāo)尺板22和X載臺(tái)板3沿X和Y方向相對(duì)移動(dòng)。XY標(biāo)尺板22和X載臺(tái)板3沿X和Y方向的移動(dòng)，接收由構(gòu)件5a (球件)與按壓力接收件18之間的點(diǎn)接觸產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力，以及XY標(biāo)尺板2與第四保持單元3a4的保持面之間的摩擦阻力。然而，這些阻力部件足夠小而被忽略。
[0174]在圖SE所示的情況下，雖然按壓件5被構(gòu)造為使用球柱塞，但是按壓件5可以被構(gòu)造為使用板簧結(jié)構(gòu)或磁吸力來施加偏置力，以將XY標(biāo)尺板2壓在X載臺(tái)板3的第四保持單元3a4的保持面上。注意，第四保持單元3a4具有輔助功能。例如，如果載臺(tái)的尺寸小，并且XY標(biāo)尺板2的舉起和跳動(dòng)可以忽略，則XY標(biāo)尺板2能夠通過上面描述的第一保持單元3al至第三保持單元3a3、而不使用第四保持單元3a4，保持(固定)在X載臺(tái)板3上。
[0175](保持單元的變形狀態(tài)的示例)
[0176]圖11是示例性地示出第二保持單元3a2的外圍部的變形狀態(tài)的圖。圖11示例性地示出了熱漂移在X載臺(tái)板3和XY標(biāo)尺板2之間引起了相對(duì)變形(長(zhǎng)度增加/減小差A(yù)L:熱膨脹/收縮差異)的狀態(tài)。
[0177]參照?qǐng)D11，由虛線指示的位置“4V”指示在未應(yīng)用本實(shí)施例時(shí)，在X載臺(tái)板3與XY標(biāo)尺板2之間連接件變形了長(zhǎng)度增加/減小差△ L的位置。
[0178]在第二保持單元3a2的外圍部中形成的孔部31至34使第二保持單元3a2的外圍部在X方向(第一方向)上的剛性減小，并且使第二保持單元3a2趨于在X方向(第一方向)上在X載臺(tái)板3的平面內(nèi)發(fā)生變形。在第二保持單元3a2的外圍部中形成的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))吸收在XY標(biāo)尺板2與X載臺(tái)板3之間產(chǎn)生的長(zhǎng)度增加/減小差Δ L0
[0179]參照?qǐng)D11，由實(shí)線指示的位置“4c”指示根據(jù)本實(shí)施例的連接件的位置。4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))吸收可能由于溫度改變?cè)赬Y標(biāo)尺板2和X載臺(tái)板3之間產(chǎn)生的長(zhǎng)度增加/減小差A(yù) L。其結(jié)果是，由虛線指示的位置“4V”向繪制表面上的右側(cè)返回△ L，以與插入連接件4c的XY標(biāo)尺板2中的孔的位置一致。
[0180]由于第二保持單元3a2的外圍部向繪制表面上的右側(cè)變形AL，因此在第二保持單元3a2的外圍部的左側(cè)形成的孔部31的開口寬度增加。例如，設(shè)HO是孔部的初始開口寬度，并且Hl是變形之后的孔部31的開口寬度，則變形之后的孔部31的開口寬度Hl表示為Hl=HO+ AL。與此相對(duì)，在第二保持單元3a2的外圍部的右側(cè)形成的孔部32的開口寬度減小。例如，設(shè)H2是變形之后的孔部32的開口寬度，則變形之后的孔部32的開口寬度表示為Η2 = Η0-ΔL0
[0181]用于產(chǎn)生與△L對(duì)應(yīng)的變形的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))的彈力F(彈性力)相對(duì)于X軸對(duì)稱地起作用，因?yàn)榭撞?1至34以第二保持單元3a2為中心、水平并且垂直對(duì)稱地形成。由于彈力F(彈性力)的作用，連接件4c總是在X軸上發(fā)生變形。由于4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))的彈力F(彈性力)相對(duì)于X軸對(duì)稱地起作用，因此它們不產(chǎn)生使XY標(biāo)尺板2圍繞XY原點(diǎn)G旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力。
[0182]圖11示例性地示出了第二保持單元3a2。相同的內(nèi)容適用于第三保持單元3a3。第三保持單元3a3的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48(彈簧結(jié)構(gòu))的彈力(彈性力)相對(duì)于Y軸對(duì)稱地起作用，因?yàn)榭撞?1至44以第三保持單元3a3為中心、垂直并且水平對(duì)稱地形成。由于彈力(彈性力)的作用，連接件4d總是在Y軸上發(fā)生變形。由于4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48(彈簧結(jié)構(gòu))的彈力(彈性力)相對(duì)于Y軸對(duì)稱地起作用，因此它們不產(chǎn)生使XY標(biāo)尺板2圍繞XY原點(diǎn)G旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力。
[0183]由于XY玻璃標(biāo)尺2s的線膨脹系數(shù)等于XY標(biāo)尺板2的線膨脹系數(shù)，因此與XY標(biāo)尺板2和X載臺(tái)板3之間的長(zhǎng)度增加/減小差(△ L)相比，由于溫度改變而產(chǎn)生的相對(duì)變形(長(zhǎng)度增加/減小差)的影響足夠小而被忽略。另外，由于沒有使XY標(biāo)尺板2圍繞XY原點(diǎn)G旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力(力矩)作用在XY標(biāo)尺板2上，因此XY標(biāo)尺板2和XY玻璃標(biāo)尺2s不會(huì)旋轉(zhuǎn)/移動(dòng)，并且X方向標(biāo)尺8和Y方向標(biāo)尺7的位置不會(huì)變化。這保證了利用X方向標(biāo)尺8和Y方向標(biāo)尺7的傳感器的讀取精度。
[0184]設(shè)b是彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))中的孔部31與孔部33之間的寬度。此外，設(shè)b是其余孔部之間、例如孔部32與孔部33之間、孔部31與孔部34之間以及孔部32與孔部34之間的寬度。設(shè)h是X載臺(tái)板3的厚度。X載臺(tái)板3的厚度h和孔部之間的寬度b之間的關(guān)系表示為h>>b。彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))的截面慣性矩I表示為I=bh3/12。
[0185]彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))使X方向(第一方向)上的剛性減小。與之相對(duì)，Z方向(第三方向)上的剛性(抗彎剛度E1:E是X載臺(tái)板3的彈性模量，并且I是截面慣性矩)維持高于X方向(第一方向)上，而不受彈性保持結(jié)構(gòu)35至38 (彈簧結(jié)構(gòu))影響。也就是說，Z方向(第三方向)上的剛性高于X方向(第一方向)上的剛性。這抑制X載臺(tái)板3在Z方向上的變形。也就是說，XY玻璃標(biāo)尺2s在Z軸方向上的平面精度也得到保證。
[0186](彈簧結(jié)構(gòu)的布置的示例)
[0187]圖1OA和1B以在第二保持單元3a2的外圍部上形成的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)35至38(彈簧結(jié)構(gòu))和在第三保持單元3a3的外圍部上形成的4個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)45至48(彈簧結(jié)構(gòu))為例。
[0188]彈簧結(jié)構(gòu)的布置的示例不限于參照?qǐng)D1OA和1B描述的示例。例如，彈簧結(jié)構(gòu)可以具有圖12所示的布置，其容易在一個(gè)方向上產(chǎn)生彈性變形，并且與X載臺(tái)板3—體地形成。
[0189]圖12示例性地示出了在第二保持單元3a2的外圍部上形成的彈簧結(jié)構(gòu)的布置的示例。如圖12所示，在第二保持單元3a2的外圍部中形成多個(gè)孔部(孔部71和72)?？撞?1和72形成在X軸(第一方向軸)上。孔部71和72形成在以第二保持單元3a2的位置為中心、水平對(duì)稱的位置。
[0190]在孔部71與孔部72之間形成的彈性保持結(jié)構(gòu)73用作為將X載臺(tái)板3連接到第二保持單元3a2的彈簧結(jié)構(gòu)。彈性保持結(jié)構(gòu)74用作為將X載臺(tái)板3連接到第二保持單元3a2的彈簧結(jié)構(gòu)。在圖12所示的布置中，第二保持單元3a2連接到X載臺(tái)板3，并且其通過在外圍部上形成的2個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)73和74支持第二保持單元3a2。
[0191]孔部71和72用作減小X載臺(tái)板3的剛性的剛性減小部分。另外，通過各個(gè)彈簧結(jié)構(gòu)的彈性形變，2個(gè)彈性保持結(jié)構(gòu)73和74(彈簧結(jié)構(gòu))吸收由于剛性減小而產(chǎn)生的變形。
[0192]在X載臺(tái)板3的第二保持單元3a2的外圍部中形成孔部71和72，使外圍部的剛性減小，并且使外圍部趨于在局部發(fā)生變形。例如，通過形成孔部71和72，X載臺(tái)板3的第二保持單元3a2的外圍部，比沒有形成孔部的第一保持單元3al的外圍部更容易發(fā)生變形。
[0193]在第二保持單元3a2的外圍部上，由于在Y軸方向上形成了彈性保持結(jié)構(gòu)73和74，Y軸方向上的剛性高于X軸方向上的剛性。由于在X軸方向上不配設(shè)與彈性保持結(jié)構(gòu)73和74對(duì)應(yīng)的布置，因此X軸方向上的剛性低于Y軸方向上的剛性。同樣在圖12所示的布置中，Z軸方向(第三方向)上的剛性保持高于X方向(第一方向)上的剛性，而不受彈性保持結(jié)構(gòu)73和74(彈簧結(jié)構(gòu))影響。也就是說，Z方向上的剛性高于X方向上的剛性，因此X載臺(tái)板3在Z方向上的變形得到抑制。也就是說，保證了 XY玻璃標(biāo)尺2s在Z軸方向上的平面精度。
[0194]形成孔部71和72能夠根據(jù)X載臺(tái)板3的相應(yīng)的方向(X軸方向、Y軸方向和Z軸方向)提供不同的剛性(剛性各向異性)。例如以第三保持單元3a3的位置為中心、對(duì)稱地布置圖12所示的孔部71和72，能夠在第三保持單元3a3的外圍部上設(shè)置類似的彈簧結(jié)構(gòu)。
[0195]以上的描述以如下布置為例:X載臺(tái)板3的第二保持單元3a2和第三保持單元3a3的外圍部配設(shè)有與X載臺(tái)板3—體化的彈簧結(jié)構(gòu)。然而，通過將這些一體化的彈簧結(jié)構(gòu)配設(shè)在XY標(biāo)尺板2側(cè)，能夠獲得相同的效果。
[0196]根據(jù)本實(shí)施例，通過抑制由于熱膨脹而導(dǎo)致的構(gòu)件的膨脹/收縮引起的畸變的發(fā)生，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度觀察位置管理。
[0197]熱漂移的原因包括光學(xué)顯微鏡周圍環(huán)境的溫度的改變、人體的體溫以及電機(jī)或驅(qū)動(dòng)軸的發(fā)熱。即使在顯微鏡載臺(tái)中產(chǎn)生熱漂移，保持單元的外圍部上的彈簧結(jié)構(gòu)也吸收變形。這使得能夠抑制在由各個(gè)保持單元保持的XY標(biāo)尺板中引起的畸變的發(fā)生。
[0198]根據(jù)本實(shí)施例的載臺(tái)裝置能夠相對(duì)于XY基準(zhǔn)面穩(wěn)定地保持XY標(biāo)尺板，而不接收任何熱變形的影響。這使得能夠穩(wěn)定與顯微鏡的目鏡的XY基準(zhǔn)面垂直相交的光軸(Z軸)的焦點(diǎn)位置，由此防止由于離焦引起的圖像模糊。
[0199]布置在X軸上的第二保持單元配設(shè)有在X軸方向上容易發(fā)生變形的彈簧結(jié)構(gòu)，并且布置在Y軸上的第三保持單元配設(shè)有在Y軸方向上容易發(fā)生變形的彈簧結(jié)構(gòu)，由此即使出現(xiàn)由于熱漂移導(dǎo)致的熱膨脹差，也抑制各個(gè)保持單元中的應(yīng)力。
[0200]這使得能夠抑制XY標(biāo)尺本身的畸變。另外，由于能夠保持載臺(tái)的移動(dòng)方向和XY標(biāo)尺(標(biāo)尺標(biāo)記)的平行度，而不在作為在YX標(biāo)尺上配設(shè)的進(jìn)行定位的基準(zhǔn)的標(biāo)尺標(biāo)記中產(chǎn)生任何畸變，因此能夠在載臺(tái)裝置中進(jìn)行高精度定位。另外，包括針對(duì)緊湊的、具有穩(wěn)定的測(cè)量精度的XY標(biāo)尺的保持結(jié)構(gòu)的載臺(tái)裝置，能夠布置在觀察位置管理顯微鏡系統(tǒng)中的用于物鏡和聚光透鏡的有限的空間中。
[0201 ]其它實(shí)施例
[0202]本發(fā)明的實(shí)施例還能夠由系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)以及系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)執(zhí)行的方法來實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)(其還可以被更完整地稱為‘非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)’)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(例如一個(gè)或更多個(gè)程序)，以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)的功能，和/或所述計(jì)算機(jī)包括一個(gè)或更多個(gè)電路(例如專用集成電路(ASIC))，用于執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)的功能，所述方法例如從存儲(chǔ)介質(zhì)中讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)的功能，和/或控制一個(gè)或更多個(gè)電路，執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或更多個(gè)的功能。所述計(jì)算機(jī)可以包括一個(gè)或更多個(gè)處理器(例如中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，并且可以包括單獨(dú)的計(jì)算機(jī)或單獨(dú)的處理器的網(wǎng)絡(luò)，以讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。例如可以從網(wǎng)絡(luò)或存儲(chǔ)介質(zhì)向計(jì)算機(jī)提供計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。存儲(chǔ)介質(zhì)例如可以包括硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、分布式計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備、光盤(例如緊湊盤(CD)、數(shù)字通用盤(DVD)或藍(lán)光盤(BD)?)、閃存設(shè)備、存儲(chǔ)卡等中的一個(gè)或更多個(gè)。
[0203]本發(fā)明的實(shí)施例還可以通過如下的方法來實(shí)現(xiàn)，S卩，通過網(wǎng)絡(luò)或者各種存儲(chǔ)介質(zhì)將執(zhí)行上述實(shí)施例的功能的軟件(程序)提供給系統(tǒng)或裝置，該系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)或是中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU)讀出并執(zhí)行程序的方法。
[0204]雖然參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。所附權(quán)利要求的范圍符合最寬的解釋，以使其涵蓋所有這種變型、等同結(jié)構(gòu)及功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括: 第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上； 第二保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形，并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形；以及 第三保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，約束所述第一方向上的變形，并且允許所述第二方向上的變形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺(tái)裝置，其中，所述板件包括: 偏置單元，被構(gòu)造為在由所述第二保持單元和所述第三保持單元保持的端部，在與所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上產(chǎn)生偏置力；以及 所述端部中的開口部，所述開口部在允許變形的方向上具有比在約束變形的方向上大的開口寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元包括約束件，所述約束件被構(gòu)造為通過基于所述偏置力沿所述第三方向按下所述板件，來約束所述板件在所述第三方向上相對(duì)于所述載臺(tái)板的變形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元的所述約束件包括插入到所述開口部中的嚙合部， 在所述嚙合部與所述開口部接觸時(shí)，所述約束件約束所述嚙合部與所述開口部相接觸的所述第二方向上的變形，并且 在所述嚙合部與所述開口部之間存在間隙時(shí)，所述約束件允許所述第一方向上的變形。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第三保持單元包括約束件，所述約束件被構(gòu)造為通過基于所述偏置力沿所述第三方向按下所述板件，來約束所述板件在所述第三方向上相對(duì)于所述載臺(tái)板的變形。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第三保持單元的所述約束件包括插入到所述開口部中的嚙合部， 在所述嚙合部與所述開口部接觸時(shí)，所述約束件約束所述嚙合部與所述開口部相接觸的所述第一方向上的變形，并且 在所述嚙合部與所述開口部之間存在間隙時(shí)，所述約束件允許所述第二方向上的變形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺(tái)裝置，所述載臺(tái)裝置還包括第四保持單元，所述第四保持單元被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，并且允許所述第一方向和所述第二方向上的變形。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的載臺(tái)裝置，其中，所述板件包括偏置單元，所述偏置單元被構(gòu)造為在由所述第四保持單元保持的端部，在與所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上產(chǎn)生偏置力。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第四保持單元包括按壓力接收件，所述按壓力接收件被構(gòu)造為通過基于所述偏置力沿所述第三方向按下所述板件，來約束所述板件在所述第三方向上相對(duì)于所述載臺(tái)板的變形。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第一保持單元約束所述板件在所述第一方向、所述第二方向以及與所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上相對(duì)于所述載臺(tái)板的移動(dòng)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第一保持單元的保持面的中心位置是所述第一方向和所述第二方向上的基準(zhǔn)位置， 所述第二保持單元布置在通過所述基準(zhǔn)位置的第一方向軸上，并且 所述第三保持單元布置在通過所述基準(zhǔn)位置的第二方向軸上。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元的約束件和所述第三保持單元的約束件具有與所述載臺(tái)板相同的線膨脹系數(shù)。13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載臺(tái)裝置，其中，所述偏置單元包括保持在所述板件的端部上的壓縮彈簧和連接到所述壓縮彈簧的球件。14.一種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括: 被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上、允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形、并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形的單元；以及 被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上、約束所述第一方向上的變形并且允許所述第二方向上的變形的單元。15.—種顯微鏡，所述顯微鏡包括載臺(tái)裝置，所述載臺(tái)裝置包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括: 第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上； 第二保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的相對(duì)變形，并且約束在所述第二方向上的相對(duì)變形；以及 第三保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，約束所述第一方向上的變形，并且允許所述第二方向上的變形。16.—種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括: 第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上； 第二保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第一方向上具有比在所述第二方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的變形；以及 第三保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第二方向上具有比在所述第一方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第二方向上產(chǎn)生的變形。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第一保持單元約束所述板件在所述第一方向、所述第二方向以及與所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上相對(duì)于所述載臺(tái)板的移動(dòng)。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第一保持單元的保持面的中心位置是所述第一方向和所述第二方向上的基準(zhǔn)位置， 所述第二保持單元布置在通過所述基準(zhǔn)位置的第一方向軸上，并且 所述第三保持單元布置在通過所述基準(zhǔn)位置的第二方向軸上。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元的保持結(jié)構(gòu)具有以所述第二保持單元的位置為中心、在所述第一方向上的軸上的對(duì)稱位置處形成的多個(gè)孔部。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元的保持結(jié)構(gòu)還具有以所述第二保持單元的位置為中心、在所述第二方向上的軸上的對(duì)稱位置處形成的多個(gè)孔部，并且 在所述第一方向上形成的多個(gè)孔部具有比在所述第二方向上形成的多個(gè)孔部大的開口寬度。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元的保持結(jié)構(gòu)布置在多個(gè)孔部之間。22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第三保持單元的保持結(jié)構(gòu)具有以所述第三保持單元的位置為中心、在所述第二方向上的軸上的對(duì)稱位置處形成的多個(gè)孔部。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第三保持單元的保持結(jié)構(gòu)還具有以所述第三保持單元的位置為中心、在所述第一方向上的軸上的對(duì)稱位置處形成的多個(gè)孔部，并且 在所述第二方向上形成的多個(gè)孔部具有比在所述第一方向上形成的多個(gè)孔部大的開口寬度。24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第三保持單元的保持結(jié)構(gòu)布置在多個(gè)孔部之間。25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，所述載臺(tái)裝置還包括第四保持單元，所述第四保持單元被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上，并且在所述第一方向和所述第二方向上允許所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異產(chǎn)生的相對(duì)變形。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的載臺(tái)裝置，其中，所述板件包括偏置單元，所述偏置單元被構(gòu)造為在由所述第四保持單元保持的端部，在與所述第一方向和所述第二方向相交的第三方向上產(chǎn)生偏置力。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第四保持單元包括按壓力接收件，所述按壓力接收件被構(gòu)造為通過基于所述偏置力沿所述第三方向按下所述板件，來約束所述板件在所述第三方向上相對(duì)于所述載臺(tái)板的變形。28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的載臺(tái)裝置，其中，所述偏置單元包括保持在所述板件的端部上的壓縮彈簧和連接到所述壓縮彈簧的球件。29.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元和所述第三保持單元布置在所述板件上。30.根據(jù)權(quán)利要求16所述的載臺(tái)裝置，其中，所述第二保持單元和所述第三保持單元布置在所述載臺(tái)板上。31.—種載臺(tái)裝置，其包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括: 被構(gòu)造為利用在所述第一方向上具有比在所述第二方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件、并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的變形的保持單元;以及 被構(gòu)造為利用在所述第二方向上具有比在所述第一方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件、并且利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第二方向上產(chǎn)生的變形的保持單元。32.—種顯微鏡，所述顯微鏡包括載臺(tái)裝置，所述載臺(tái)裝置包括板狀的載臺(tái)板和板件，所述載臺(tái)板在第一方向和與所述第一方向相交的第二方向上具有延展度，所述板件具有與所述載臺(tái)板不同的線膨脹系數(shù)，所述載臺(tái)裝置包括: 第一保持單元，被構(gòu)造為將所述板件保持在所述載臺(tái)板上； 第二保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第一方向上具有比在所述第二方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第一方向上產(chǎn)生的變形；以及 第三保持單元，被構(gòu)造為利用在所述第二方向上具有比在所述第一方向上低的剛性的保持結(jié)構(gòu)來保持所述板件，并且通過利用所述保持結(jié)構(gòu)的彈性變形，來吸收所述載臺(tái)板與所述板件之間基于線膨脹系數(shù)間的差異在所述第二方向上產(chǎn)生的變形。
【文檔編號(hào)】G02B21/26GK106019551SQ201610191575
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】酒井昭弘
【申請(qǐng)人】佳能株式會(huì)社