JP2008064124A - Vibration removing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration removing device capable of accurately controlling an attitude of a vibration removing stand in order to maintain the horizontal state independently of the position of the moving body, relating to the vibration removing device provided with the moving body moving on the vibration removing stand at high speed. <P>SOLUTION: The vibration removing device comprises a gravity center position calculating means 42 for determining a gravity center G2 of a structure 20 comprising an X-Y stage 17 and the vibration removing stand 13 based on a coordinate position of the X-Y stage 17, the moving body. A calculating means 45 is provided with an adjusting means 45A. The motion mode displacement is adjusted by the adjusting means 45A according to the gravity center position G2 of the structure 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、除振装置に係り、特に除振台上を高速で移動する移動体を備えた除振装置に関する。   The present invention relates to a vibration isolation device, and more particularly to a vibration isolation device including a moving body that moves on a vibration isolation table at a high speed.

移動精度の高い移動体（例えば、Ｘ−Ｙステージ）を備えた電子顕微鏡や半導体露光装置等の装置では、外部からの振動を除振すると共に、移動体が移動可能に配設される除振台が水平状態となるように制御するための除振装置が設けられている。   In an apparatus such as an electron microscope or a semiconductor exposure apparatus equipped with a moving body (for example, an XY stage) with high movement accuracy, vibrations from the outside are isolated, and the moving body is movably disposed. An anti-vibration device is provided for controlling the table to be in a horizontal state.

除振装置は、除振装置本体と、除振装置本体の制御全般を行なう制御装置とから構成される。除振装置本体は、除振台と、床に対して除振台を支持すると共に、床からの振動を除振する除振支持機構と、除振台が水平状態となるように除振台の傾きを制御するアクチュエータと、除振台の変動を検出するセンサとを有する。   The vibration isolation device includes a vibration isolation device main body and a control device that performs overall control of the vibration isolation device main body. The main body of the vibration isolator is a vibration isolation table, a vibration isolation support mechanism that supports the vibration isolation table with respect to the floor, and a vibration isolation table that isolates vibrations from the floor, so that the vibration isolation table is in a horizontal state. An actuator for controlling the inclination of the sensor, and a sensor for detecting a fluctuation of the vibration isolation table.

除振台の変動を検出するセンサは、除振台の鉛直（Ｚ軸）方向の変動を検出する第１のセンサと、除振台の水平２軸（Ｘ軸及びＹ軸）方向の変動を検出する第２のセンサとから構成される。アクチュエータは、除振台を鉛直方向に駆動させる第１のアクチュエータと、除振台を水平方向に駆動させる第２のアクチュエータとから構成される。   A sensor for detecting fluctuations in the vibration isolation table includes a first sensor for detecting fluctuations in the vertical (Z-axis) direction of the vibration isolation table and fluctuations in the horizontal two axes (X axis and Y axis) of the vibration isolation table. And a second sensor to be detected. The actuator is composed of a first actuator that drives the vibration isolation table in the vertical direction and a second actuator that drives the vibration isolation table in the horizontal direction.

制御装置は、センサの検出信号に基づき各運動モードを求めると共に、この運動モードから第１及び第２のアクチュエータの制御量を求めると共に、この制御量に応じて第１及び第２のアクチュエータを駆動させて除振台の姿勢が水平状態となるように制御する。具体的には、制御装置は、第１のセンサの検出信号から求められるＺ軸方向の運動モード、θx方向（Ｘ軸の回転方向）の運動モード、及びθy方向（Ｙ軸の回転方向）の運動モードに基づいて、第１のアクチュエータの制御量を求めて第１のアクチュエータを制御すると共に、第２の検出信号から求められる水平２軸方向の運動モード、及びθz方向（Ｚ軸の回転方向）の運動モードに基づいて、第２のアクチュエータの制御量を求めて第２のアクチュエータを制御する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２５９８５１号公報 The control device obtains each motion mode based on the detection signal of the sensor, obtains control amounts of the first and second actuators from the motion mode, and drives the first and second actuators according to the control amount. Then, control is performed so that the position of the vibration isolation table becomes horizontal. Specifically, the control device determines the motion mode in the Z-axis direction, the motion mode in the θx direction (X-axis rotation direction), and the θy direction (Y-axis rotation direction) obtained from the detection signal of the first sensor. Based on the motion mode, the control amount of the first actuator is obtained to control the first actuator, the motion mode in the horizontal biaxial direction obtained from the second detection signal, and the θz direction (the rotation direction of the Z axis) ) To obtain the control amount of the second actuator and control the second actuator (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-259851

図１〜図４は、除振台と移動体とより構成される構造体の重心位置と除振台の傾きとの関係について説明するための図である。図１〜図４において、Ｘ方向及びＹ方向は水平２軸方向、Ｚ方向は鉛直方向、Ｇ４は移動体１０２が除振台１０１の中心に位置する場合の構造体１００の重心位置（以下、「重心位置Ｇ４」とする）、Ｇ５は移動体１０２が除振台１０１の中心からＸ方向に移動した際の構造体１００の重心位置（以下、「重心位置Ｇ５」とする）をそれぞれ示す。   1-4 is a figure for demonstrating the relationship between the gravity center position of the structure comprised from an anti-vibration stand and a moving body, and the inclination of an anti-vibration stand. 1 to 4, the X direction and the Y direction are the horizontal biaxial directions, the Z direction is the vertical direction, and G4 is the position of the center of gravity of the structure 100 when the moving body 102 is located at the center of the vibration isolation table 101 (hereinafter, G5 indicates the center of gravity position of the structure 100 (hereinafter referred to as “center of gravity position G5”) when the moving body 102 moves in the X direction from the center of the vibration isolation base 101.

また、図１〜図４において、Ｆ１，Ｆ２（Ｆ１＝Ｆ２）は除振台１０１を支持する保持力（以下、「保持力Ｆ１，Ｆ２」とする）、Ｆ３，Ｆ４（Ｆ３＝Ｆ４）は除振台１０１のＹ方向に印加される第２のアクチュエータからの力（以下、「力Ｆ３，Ｆ４」とする）、Ｌ１，Ｌ２（Ｌ１＝Ｌ２）は重心位置Ｇ４から保持力Ｆ１，Ｆ２が印加される力点までの距離（以下、「距離Ｌ１，Ｌ２」とする）、Ｌ３，Ｌ４（Ｌ３＜Ｌ４）は重心位置Ｇ５から力Ｆ３，Ｆ４が印加される力点までの距離（以下、「距離Ｌ３，Ｌ４」）をそれぞれ示す。   1 to 4, F1, F2 (F1 = F2) are holding forces for supporting the vibration isolation base 101 (hereinafter referred to as "holding forces F1, F2"), and F3, F4 (F3 = F4) are The force from the second actuator applied in the Y direction of the vibration isolation table 101 (hereinafter referred to as “force F3, F4”), L1, L2 (L1 = L2) are the holding forces F1, F2 from the center of gravity position G4. The distance to the applied force point (hereinafter referred to as “distance L1, L2”), L3, L4 (L3 <L4) are the distance from the center of gravity position G5 to the force point to which the force F3, F4 is applied (hereinafter referred to as “distance”). L3, L4 ") respectively.

ここで、図１〜図４を参照して、除振装置本体１０１と移動体１０２とから構成される構造体１００の重心位置と除振台１０１の傾きとの関係について説明する。   Here, with reference to FIG. 1 to FIG. 4, the relationship between the gravity center position of the structure 100 composed of the vibration isolation device main body 101 and the moving body 102 and the inclination of the vibration isolation table 101 will be described.

図１に示すように、移動体１０２が除振台１０１の中心に位置する場合には、Ｆ１・Ｌ１とＦ２・Ｌ２とが等しくなり、構造体１００の重心位置Ｇ４を通過するＹ軸の回転方向のモーメントが釣り合うため、除振台１０１が水平状態に対してθy方向に傾くことはない。しかし、図２に示すように、移動体１０２が移動して構造体１００の重心位置Ｇ４が重心位置Ｇ５に変位した場合には、Ｆ１・Ｌ３＜Ｆ２・Ｌ４となるため、重心位置Ｇ４を通過するＹ軸の回転方向のモーメントが釣り合わず、除振台１０１はθy方向に傾いてしまう。同様な理由により、構造体１００の重心位置Ｇ４が重心位置Ｇ５に変位した場合、水平状態に対してθx方向にも除振台１０１が傾いてしまう。   As shown in FIG. 1, when the moving body 102 is positioned at the center of the vibration isolation table 101, F1 · L1 and F2 · L2 are equal, and the rotation of the Y axis passing through the gravity center position G4 of the structure 100 Since the directional moments are balanced, the vibration isolation table 101 does not tilt in the θy direction with respect to the horizontal state. However, as shown in FIG. 2, when the movable body 102 moves and the center of gravity position G4 of the structure 100 is displaced to the center of gravity position G5, F1 · L3 <F2 · L4 is satisfied, and thus the center of gravity position G4 passes. The moment in the rotational direction of the Y axis does not balance, and the vibration isolation table 101 tilts in the θy direction. For the same reason, when the gravity center position G4 of the structure 100 is displaced to the gravity center position G5, the vibration isolation table 101 is inclined in the θx direction with respect to the horizontal state.

また、図３に示すように、移動体１０２が除振台１０１の中心に位置した状態で力Ｆ３，Ｆ４が除振台１０１に印加された場合には、Ｆ３・Ｌ１とＦ４・Ｌ２とが等しくなって、構造体１００の重心位置Ｇ４を通過するＺ軸の回転方向のモーメントが釣り合うため、除振台１０１が水平状態に対してθz方向に傾くことはない。しかし、図４に示すように、移動体１０２が移動して構造体１００の重心位置Ｇ４が重心位置Ｇ５に変位した場合には、Ｆ３・Ｌ３＜Ｆ４・Ｌ４となるため、重心位置Ｇ４を通過するＺ軸の回転方向のモーメントの釣り合いが取れなくなり、除振台１０１は重心位置Ｇ５を軸とする旋回方向の回転力によってθz方向に傾いてしまう。   As shown in FIG. 3, when the forces F3 and F4 are applied to the vibration isolation table 101 with the moving body 102 positioned at the center of the vibration isolation table 101, F3 · L1 and F4 · L2 are Since the moments in the rotational direction of the Z axis passing through the center of gravity position G4 of the structure 100 are balanced, the vibration isolation table 101 does not tilt in the θz direction with respect to the horizontal state. However, as shown in FIG. 4, when the moving body 102 moves and the center of gravity position G4 of the structure 100 is displaced to the center of gravity position G5, F3 · L3 <F4 · L4, and thus the center of gravity position G4 passes. The moment in the rotational direction of the Z axis cannot be balanced, and the vibration isolation table 101 is tilted in the θz direction by the rotational force in the turning direction about the center of gravity position G5.

このように、従来の除振装置では、移動体１０２の移動により変位する構造体１００の重心位置が考慮されていなかったため、移動体１０２の移動による構造体１００の重心位置が変位して除振台１０１に傾きが生じた場合、除振台１０１の姿勢が水平状態となるように制御することが困難であった。特に、高速でステップアンドリピートする除振装置や、移動体の重量と除振台の重量との差が小さい場合には、除振台が傾き易くなるため、上記問題が顕著となる。   As described above, in the conventional vibration isolator, the center of gravity position of the structure 100 that is displaced by the movement of the moving body 102 is not taken into consideration. When the table 101 is inclined, it is difficult to control the vibration isolation table 101 so that the posture of the vibration isolation table 101 is in a horizontal state. In particular, in the case of a vibration isolator that performs step-and-repeat at high speed, or when the difference between the weight of the moving body and the weight of the vibration isolation table is small, the vibration isolation table is easily tilted, and the above problem becomes significant.

そこで本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、除振台上を高速で移動する移動体の位置に依存することなく、除振台の姿勢が水平状態となるように精度良く制御することのできる除振装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and accurately controls the vibration isolation table so that the posture of the vibration isolation table is in a horizontal state without depending on the position of a moving body that moves at high speed on the vibration isolation table. An object of the present invention is to provide an anti-vibration device that can perform vibration.

本発明の一観点によれば、移動体を移動可能に支持する除振台と、外部からの振動を除振すると共に、前記除振台の鉛直方向及び水平２軸方向の変動を検出する検出手段と、前記除振台を前記鉛直方向及び水平２軸方向に変位させるアクチュエータとを有する除振ユニットと、を備える除振装置本体と、前記移動体の移動を制御すると共に、前記移動体の座標位置を認識する移動体制御手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、前記除振台の鉛直方向、水平２軸方向、及びこれらの回転方向に関する運動モード変位を求める第１の演算手段と、前記運動モード変位に基づき、前記アクチュエータの制御量を求める制御量演算手段と、前記制御量に基づいて、前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを有する制御装置と、を備える除振装置であって、前記制御装置は、前記移動体の座標位置に基づき、前記移動体と前記除振台とから構成される構造体の重心位置を求める重心位置演算手段を備え、前記第１の演算手段は、前記構造体の重心位置に応じて運動モード変位を補正する第１の補正手段を有することを特徴とする除振装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a vibration isolator that movably supports a moving body, and a detection that detects vibrations from the outside and the vertical and horizontal biaxial directions of the vibration isolator. And a vibration isolator unit having an actuator for displacing the vibration isolation table in the vertical direction and the horizontal biaxial direction, and controlling the movement of the moving body, A moving body control means for recognizing a coordinate position; and a first calculation means for obtaining a motion mode displacement in the vertical direction, the horizontal biaxial direction, and the rotation directions of the vibration isolation table based on a detection signal of the detection means. A control amount calculation means for obtaining a control amount of the actuator based on the movement mode displacement, and an actuator control means for controlling the actuator based on the control amount. A vibration isolator, wherein the control device includes a gravity center position calculation means for obtaining a gravity center position of a structure composed of the movable body and the vibration isolation table based on the coordinate position of the movable body, There is provided a vibration isolation device characterized in that the first calculation means includes first correction means for correcting the motion mode displacement in accordance with the position of the center of gravity of the structure.

本発明によれば、移動体の座標位置に基づき、移動体と除振台とから構成される構造体の重心位置を求める重心位置演算手段を設けると共に、第１の演算手段に構造体の重心位置に応じて運動モード変位を補正する第１の補正手段を設けることにより、移動体が高速で移動した場合や、移動体の移動により構造体の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台の姿勢が水平状態となるように精度良く除振台を制御することができる。   According to the present invention, the center-of-gravity position calculating means for obtaining the center-of-gravity position of the structure composed of the moving body and the vibration isolation table based on the coordinate position of the moving body is provided, and the center of gravity of the structure is provided in the first calculating means. By providing the first correction means for correcting the movement mode displacement according to the position, the vibration isolation table can be used even when the moving body moves at a high speed or when the position of the center of gravity of the structure is largely displaced by the movement of the moving body. It is possible to control the vibration isolation table with high accuracy so that the posture becomes horizontal.

また、前記制御量演算手段は、前記構造体の重心位置に応じて前記制御量を補正する制御量補正手段を備えてもよい。   The control amount calculation means may include control amount correction means for correcting the control amount in accordance with the position of the center of gravity of the structure.

このように、制御量演算手段が構造体の重心位置に応じて制御量を補正する制御量補正手段を備えることにより、移動体の移動により変位する構造体の重心位置を考慮した制御量を求めることが可能となるため、除振台の姿勢が水平状態となるように精度良く制御することができる。   As described above, the control amount calculation unit includes the control amount correction unit that corrects the control amount according to the position of the center of gravity of the structure, thereby obtaining the control amount in consideration of the position of the center of gravity of the structure that is displaced by the movement of the moving body. Therefore, it is possible to control with high accuracy so that the position of the vibration isolation table becomes horizontal.

また、前記検出手段として変位センサを用いてもよい。このように、検出手段として変位センサを用いることにより、除振台の鉛直方向及び水平２軸方向の変動を検出することができる。   Further, a displacement sensor may be used as the detection means. As described above, by using the displacement sensor as the detecting means, it is possible to detect the fluctuation in the vertical direction and the horizontal biaxial direction of the vibration isolation table.

また、前記検出手段は、第１の検出手段と第２の検出手段とを有し、前記第１の検出手段として変位センサを用い、前記第２の検出手段として加速度センサを用いてもよい。   The detection means may include a first detection means and a second detection means, and a displacement sensor may be used as the first detection means, and an acceleration sensor may be used as the second detection means.

このように、検出手段として変位センサ及び加速度センサを用いることにより、除振台の鉛直方向及び水平２軸方向の変動を精度良く検出することができる。   As described above, by using the displacement sensor and the acceleration sensor as the detecting means, it is possible to accurately detect the fluctuation in the vertical direction and the horizontal biaxial direction of the vibration isolation table.

また、前記加速度センサの検出信号に基づき、前記除振台の鉛直方向、水平２軸方向、及びこれらの回転方向に関する運動モード加速度を求める第２の演算手段を設けると共に、前記第２の演算手段に前記構造体の重心位置に応じて、前記運動モード加速度を補正する第２の補正手段をさらに設け、前記制御量演算手段は、前記第１の補正手段により補正された前記運動モード変位と、前記第２の補正手段により補正された前記運動モード加速度とに基づき、前記アクチュエータの前記制御量を求めてもよい。   In addition, there is provided a second calculation means for obtaining a motion mode acceleration relating to a vertical direction, a horizontal biaxial direction and a rotation direction of the vibration isolation table based on a detection signal of the acceleration sensor, and the second calculation means. And a second correction unit that corrects the motion mode acceleration according to the position of the center of gravity of the structure, and the control amount calculation unit includes the motion mode displacement corrected by the first correction unit, The control amount of the actuator may be obtained based on the motion mode acceleration corrected by the second correction unit.

このように、第１の補正手段により補正された運動モード変位と、第２の補正手段により補正された運動モード加速度とに基づき、アクチュエータの制御量を求めることにより、移動体が高速で移動した場合や、移動体の移動により構造体の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台の姿勢が水平状態となるように制御することができる。   As described above, the moving body moves at high speed by obtaining the control amount of the actuator based on the motion mode displacement corrected by the first correction unit and the motion mode acceleration corrected by the second correction unit. In this case, even when the center of gravity of the structure is largely displaced due to the movement of the moving body, the vibration isolation table can be controlled to be in the horizontal state.

また、前記制御装置は、前記移動体の座標位置に対応する前記構造体の重心位置が格納された記憶手段をさらに備え、前記重心位置演算手段は、前記記憶手段の中から前記移動体の座標位置に対応する前記構造体の重心位置に関するデータを読み込んでもよい。   In addition, the control device further includes a storage unit that stores a centroid position of the structure corresponding to a coordinate position of the moving body, and the centroid position calculating unit includes the coordinates of the moving body from the storage unit. You may read the data regarding the gravity center position of the said structure corresponding to a position.

このように、移動体の座標位置に対応する構造体の重心位置が格納された記憶手段を設けて、記憶手段の中から移動体の座標位置に対応する構造体の重心位置に関するデータを読み込むことにより、容易に短時間で構造体の重心位置に関するデータを取得することができる。   As described above, the storage unit storing the gravity center position of the structure corresponding to the coordinate position of the moving body is provided, and data relating to the gravity center position of the structure corresponding to the coordinate position of the moving body is read from the storage unit. Thus, data relating to the position of the center of gravity of the structure can be easily acquired in a short time.

また、前記移動体として、前記除振台上を水平２軸方向に移動するＸ−Ｙステージを用いてもよい。このように、移動体としては、例えば、Ｘ−Ｙステージを用いることができる。また、移動体としてＸ−Ｙステージを用いた場合でも、除振台の姿勢が水平状態となるように制御することができる。   Further, as the moving body, an XY stage that moves in the horizontal biaxial direction on the vibration isolation table may be used. Thus, for example, an XY stage can be used as the moving body. Further, even when an XY stage is used as the moving body, the vibration isolation table can be controlled to be in a horizontal state.

さらに、前記アクチュエータとして空気バネ或いはボイスコイルモータを用いてもよい。このように、アクチュエータとしては、空気バネ或いはボイスコイルモータを用いることができる。また、アクチュエータとして空気バネを用いることにより、アクチュエータのサイズを小型化することができる。   Further, an air spring or a voice coil motor may be used as the actuator. Thus, an air spring or a voice coil motor can be used as the actuator. Further, by using an air spring as the actuator, the size of the actuator can be reduced.

本発明によれば、除振台の姿勢が水平状態となるように精度良く除振台を制御することができる。   According to the present invention, it is possible to control the vibration isolation table with high accuracy so that the posture of the vibration isolation table is in a horizontal state.

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る除振装置の概略構成図である。図５において、Ｘ−Ｙ方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）は水平２軸方向、Ｚ軸方向は鉛直方向、Ｇ２はＸ−Ｙステージ１７が移動することにより変位する構造体２０の重心位置（以下、「重心位置Ｇ２」とする）、Ｇ３は除振台１３の重心位置（以下、「重心位置Ｇ３」とする）をそれぞれ示している。なお、構造体２０は、後述するＸ−Ｙステージ１７及び除振台１３から構成されている。 (First embodiment)
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a vibration isolation device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, the X-Y direction (X-axis direction and Y-axis direction) is the horizontal biaxial direction, the Z-axis direction is the vertical direction, and G2 is the position of the center of gravity of the structure 20 that is displaced by the movement of the XY stage 17. (Hereinafter referred to as “center of gravity position G2”) and G3 respectively indicate the center of gravity position of the vibration isolation table 13 (hereinafter referred to as “center of gravity position G3”). The structure 20 includes an XY stage 17 and a vibration isolation table 13 which will be described later.

図５を参照するに、第１の実施の形態の除振装置１０は、除振装置本体１１と、移動体であるＸ−Ｙステージ１７と、除振装置本体１１の制御全般を行なう制御装置１２とを有する。除振装置１０は、外部からの振動を除振すると共に、Ｘ−Ｙステージ１７が移動可能に配設される除振台１３が水平状態となるように制御するためのものである。除振装置１０は、例えば、移動精度の高いステージを備える電子顕微鏡や半導体露光装置等に適用される。   Referring to FIG. 5, a vibration isolator 10 according to the first embodiment includes a vibration isolator main body 11, an XY stage 17 that is a moving body, and a control device that performs overall control of the vibration isolator main body 11. Twelve. The vibration isolation device 10 is for controlling the vibration isolation table 13 on which the XY stage 17 is movably disposed to be in a horizontal state, while eliminating vibration from the outside. The vibration isolator 10 is applied to, for example, an electron microscope or a semiconductor exposure apparatus that includes a stage with high movement accuracy.

図６は、除振ユニットの配設位置を説明するための図である。図６において、図５に示す除振装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。   FIG. 6 is a diagram for explaining the arrangement position of the vibration isolation unit. 6, the same components as those of the vibration isolator 10 shown in FIG.

図５及び図６を参照するに、除振装置本体１１は、除振台１３と、除振ユニット１５，１６とを有する。除振台１３は、直方体の形状をなしており、除振ユニット１５，１６を介して、床１４に支持されている。除振台１３上には、水平２軸方向に移動可能なＸ−Ｙステージ１７が配置されている。除振台１３の剛性運動は、ＸＹＺ座標系を基準に考えるとＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸の回転方向θx、Ｙ軸の回転方向θy、及びＺ軸の回転方向θzの６つの運動モード（「振動モード」ともいう）に分解される。   Referring to FIGS. 5 and 6, the vibration isolation device main body 11 includes a vibration isolation table 13 and vibration isolation units 15 and 16. The vibration isolation table 13 has a rectangular parallelepiped shape and is supported on the floor 14 via vibration isolation units 15 and 16. An XY stage 17 that can move in two horizontal axes is disposed on the vibration isolation table 13. Considering the XYZ coordinate system as a reference, the rigid motion of the vibration isolation table 13 is the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, the X-axis rotation direction θx, the Y-axis rotation direction θy, and the Z-axis rotation direction θz. Are divided into six motion modes (also referred to as “vibration modes”).

除振ユニット１５は、平面視四角形の板状とされた除振台１３の４つの角部のうちの３つの角部にそれぞれ設けられている。除振ユニット１６は、除振台１３の４つの角部のうち、除振ユニット１５が設けられていない１つの角部に配設されている。除振ユニット１５，１６は、床１４に対して除振台１３を支持すると共に、床１４からの振動を除振し、除振台１３の鉛直方向及び水平方向の傾きを調整するためのものである。   The vibration isolation unit 15 is provided at each of three corners of the four corners of the vibration isolation table 13 having a square plate shape in plan view. The vibration isolation unit 16 is disposed at one corner of the four corners of the vibration isolation table 13 where the vibration isolation unit 15 is not provided. The vibration isolation units 15 and 16 support the vibration isolation table 13 with respect to the floor 14, and also isolate vibrations from the floor 14 and adjust the vertical and horizontal inclinations of the vibration isolation table 13. It is.

図７は、除振ユニットの断面図である。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the vibration isolation unit.

図７を参照するに、除振ユニット１５は、ベース部材１８と、浮上部材２２と、除振支持機構２６，２７と、第１のアクチュエータ３３と、第２のアクチュエータ３４と、第１の検出手段である第１及び第２の変位センサ３６，３７と、第２の検出手段である第１及び第２の加速度センサ３８，３９とを有する。   Referring to FIG. 7, the vibration isolation unit 15 includes a base member 18, a floating member 22, vibration isolation support mechanisms 26 and 27, a first actuator 33, a second actuator 34, and a first detection. First and second displacement sensors 36 and 37 that are means, and first and second acceleration sensors 38 and 39 that are second detection means.

ベース部材１８は、板体１９と、板体１９上に一体的に形成された突出部２１とから構成される。ベース部材１８は、床１４上に配置される。浮上部材２２は、枠体２３と、枠体２３上に一体的に形成された突出部２４とから構成される。浮上部材２２は、除振支持機構２６，２７を介して、ベース部材１８に支持される。枠体２３は、突出部２１を囲むような形状とされており、枠体２３と突出部２１との間には隙間が形成されている。突出部２４は、例えば、ネジ締結により除振台１３に固定される。   The base member 18 includes a plate body 19 and a protruding portion 21 that is integrally formed on the plate body 19. The base member 18 is disposed on the floor 14. The floating member 22 includes a frame body 23 and a projecting portion 24 that is integrally formed on the frame body 23. The levitation member 22 is supported by the base member 18 via vibration isolation support mechanisms 26 and 27. The frame body 23 is shaped to surround the protruding portion 21, and a gap is formed between the frame body 23 and the protruding portion 21. The protrusion 24 is fixed to the vibration isolation table 13 by, for example, screw fastening.

除振支持機構２６は、突出部２１の側面２１Ｂと、突出部２１の側面２１Ｂと対向する枠体２３との間を接続するように設けられている。除振支持機構２６は、水平方向から浮上部材２２を支持すると共に、外部からの水平２軸方向の振動を除振する。   The vibration isolation support mechanism 26 is provided so as to connect between the side surface 21B of the protruding portion 21 and the frame body 23 facing the side surface 21B of the protruding portion 21. The anti-vibration support mechanism 26 supports the floating member 22 from the horizontal direction and also removes vibrations in the horizontal biaxial direction from the outside.

除振支持機構２７は、突出部２１の上面２１Ａと、突出部２１の上面２１Ａと対向する枠体２３との間を接続するように設けられている。除振支持機構２７は、鉛直方向から浮上部材２２を支持すると共に、外部からの鉛直方向の振動を除振するためのものである。除振支持機構２６，２７は、例えば、バネとダッシュポット等から構成することができる。   The vibration isolation support mechanism 27 is provided so as to connect between the upper surface 21A of the protruding portion 21 and the frame body 23 facing the upper surface 21A of the protruding portion 21. The vibration isolation support mechanism 27 is for supporting the floating member 22 from the vertical direction and for isolating the vertical vibration from the outside. The anti-vibration support mechanisms 26 and 27 can be composed of, for example, a spring and a dashpot.

図８は、第１及び第２のアクチュエータの配設位置の一例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of arrangement positions of the first and second actuators.

図８を参照するに、除振装置本体１１は、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4（図５に示す第１のアクチュエータ３３に相当する）と、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2（図５に示す第２のアクチュエータ３４に相当する）とを有する。 Referring to FIG. 8, the vibration isolator body 11 includes first actuators 33 Z1 to 33 Z4 (corresponding to the first actuator 33 shown in FIG. 5) and second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34. y1 and 34y2 (corresponding to the second actuator 34 shown in FIG. 5).

第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4は、突出部２１の上面２１Ａと、突出部２１の上面２１Ａと対向する枠体２３とを接続するように設けられている（図５参照）。第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4は、除振台１３をＺ軸方向に変位させるためのものである。第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4は、例えば、図８に示すような位置（除振台１３の角部近傍）に配設することができる。 The first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are provided so as to connect the upper surface 21A of the protrusion 21 and the frame body 23 facing the upper surface 21A of the protrusion 21 (see FIG. 5). The first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are for displacing the vibration isolation table 13 in the Z-axis direction. The first actuators 33 Z1 to 33 Z4 can be disposed, for example, at positions as shown in FIG. 8 (near the corners of the vibration isolation table 13).

第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2は、突出部２１の側面２１Ｂと、突出部２１の側面２１Ｂと対向する枠体２３とを接続するように設けられている（図５参照）。第２のアクチュエータ３４X1，３４X2は、除振台１３をＸ軸方向に変位させるためのものである。第２のアクチュエータ３４y1，３４y2は、除振台１３をＹ軸方向に変位させるためのものである。第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2は、例えば、図８に示すような位置（除振台１３の角部近傍）に配設することができる。 The second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 are provided so as to connect the side surface 21B of the protruding portion 21 and the frame body 23 facing the side surface 21B of the protruding portion 21 (FIG. 5). reference). The second actuators 34 X1 and 34 X2 are for displacing the vibration isolation table 13 in the X-axis direction. The second actuators 34 y1 and 34 y2 are for displacing the vibration isolation table 13 in the Y-axis direction. The second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , and 34 y2 can be disposed, for example, at positions as shown in FIG. 8 (near the corners of the vibration isolation table 13).

第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2には、例えば、空気バネやボイスコイルモータ等を用いることができる。第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2として空気バネを用いることにより、ボイスコイルモータを用いた場合と比較して、第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2を小型化することができる。 For the first and second actuators 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 , for example, an air spring or a voice coil motor can be used. By using air springs as the first and second actuators 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , and 34 y2 , the first and second actuators are compared with the case where the voice coil motor is used. The actuators 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 and 34 y2 can be reduced in size.

図９は、変位センサ及び加速度センサの配設位置の一例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the arrangement positions of the displacement sensor and the acceleration sensor.

第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3（図５に示す第１の変位センサ３６に相当するセンサ）は、板体１９の上面１９Ａに設けられている。第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3は、除振台１３のＺ軸方向の変位を検出する。第１の変位センサ３６Z1は検出信号ＤZ1、第１の変位センサ３６Z2は検出信号ＤZ2、第１の変位センサ３６Z3は検出信号ＤZ3をそれぞれ出力する。検出信号ＤZ1，ＤZ2，ＤZ3は、後述する演算手段４５に送信される。 The first displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 (sensors corresponding to the first displacement sensor 36 shown in FIG. 5) are provided on the upper surface 19A of the plate 19. The first displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 can be disposed at positions as shown in FIG. 9, for example. The first displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 detect the displacement of the vibration isolation table 13 in the Z-axis direction. The first displacement sensor 36 Z1 outputs a detection signal D Z1 , the first displacement sensor 36 Z2 outputs a detection signal D Z2 , and the first displacement sensor 36 Z3 outputs a detection signal D Z3 . The detection signals D Z1 , D Z2 , D Z3 are transmitted to the calculation means 45 described later.

第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1（図５に示す第２の変位センサ３７に相当するセンサ）は、突出部２１の側面２１Ｃに設けられている。第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第２の変位センサ３７X1，３７X2は、除振台１３のＸ軸方向の変位を検出するためのものである。第２の変位センサ３７y1は、Ｙ軸方向の除振台１３の変位を検出するためのものである。第２の変位センサ３７X1は検出信号ＤX1、第２の変位センサ３７X2は検出信号ＤX2、第２の変位センサ３７y1は検出信号Ｄy1をそれぞれ出力する。検出信号ＤX1，ＤX2，Ｄy1は、後述する演算手段４６に送信される。 The second displacement sensors 37 X1 , 37 X2 , 37 y1 (sensors corresponding to the second displacement sensor 37 shown in FIG. 5) are provided on the side surface 21C of the protruding portion 21. The second displacement sensors 37 X1 , 37 X2 , and 37 y1 can be disposed at positions as shown in FIG. 9, for example. The second displacement sensors 37 X1 and 37 X2 are for detecting the displacement of the vibration isolation table 13 in the X-axis direction. The second displacement sensor 37 y1 is for detecting the displacement of the vibration isolation table 13 in the Y-axis direction. The second displacement sensor 37 X1 outputs a detection signal D X1 , the second displacement sensor 37 X2 outputs a detection signal D X2 , and the second displacement sensor 37 y1 outputs a detection signal D y1 . The detection signals D X1 , D X2 , D y1 are transmitted to the calculation means 46 described later.

なお、上記説明した第１及び第２の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3，３７X1，３７X2，３７y1は、図９に示すように、除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置に設けるとよい。除振台１３の重心位置Ｇ２から離れた位置では、除振台１３が傾いた際、重心位置Ｇ２に近い位置よりも除振台１３の変動が大きい。そのため、第１及び２第の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3，３７X1，３７X2，３７y1を除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置に設けることで、除振台１３の変位を検出しやすくすることができる。 The first and second displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 , 37 X1 , 37 X2 and 37 y1 described above are separated from the center of gravity position G3 of the vibration isolation table 13 as shown in FIG. It is good to provide in the position. At a position away from the gravity center position G2 of the vibration isolation table 13, when the vibration isolation table 13 is tilted, the fluctuation of the vibration isolation table 13 is larger than a position close to the gravity center position G2. For this reason, the first and second displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 , 37 X1 , 37 X2 , and 37 y1 are provided at positions away from the center of gravity position G3 of the vibration isolation table 13. Displacement can be easily detected.

第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3（図５に示す第１の加速度センサ３８に相当するセンサ）は、枠体２３の上面２３Ａに設けられている。第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3は、除振台１３のＺ軸方向の振動を検出するためのものである。第１の加速度センサ３８Z1は検出信号ＡZ1、第１の加速度センサ３８Z2は検出信号ＡZ2、第１の加速度センサ３８Z3は検出信号ＡZ3をそれぞれ出力する。検出信号ＡZ1，ＡZ2，ＡZ3は、後述する演算手段４７に送信される。 The first acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 (sensors corresponding to the first acceleration sensor 38 shown in FIG. 5) are provided on the upper surface 23 A of the frame body 23. The first acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 can be disposed at positions as shown in FIG. 9, for example. The first acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , and 38 Z3 are for detecting vibration in the Z-axis direction of the vibration isolation table 13. The first acceleration sensor 38 Z1 outputs a detection signal A Z1 , the first acceleration sensor 38 Z2 outputs a detection signal A Z2 , and the first acceleration sensor 38 Z3 outputs a detection signal A Z3 . The detection signals A Z1 , A Z2 , A Z3 are transmitted to the calculation means 47 described later.

第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1（図５に示す第２の加速度センサ３９に相当するセンサ）は、枠体２３の側面２３Ｂに設けられている。第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第２の加速度センサ３９X1，３９X2は、除振台１３のＸ軸方向の振動を検出するためのものである。第２の加速度センサ３９y1は、除振台１３のＹ軸方向の振動を検出するためのものである。第２の加速度センサ３９X1は検出信号ＡX1、第２の加速度センサ３９X2は検出信号ＡX2、第２の加速度センサ３９y1は検出信号Ａy1をそれぞれ出力する。検出信号ＡX1，ＡX2，Ａy1は、後述する演算手段４８に送信される。 The second acceleration sensors 39 X1 , 39 X2 , and 39 y1 (sensors corresponding to the second acceleration sensor 39 shown in FIG. 5) are provided on the side surface 23B of the frame body 23. The second acceleration sensors 39 X1 , 39 X2 , and 39 y1 can be disposed at positions as shown in FIG. 9, for example. The second acceleration sensors 39 X1 and 39 X2 are for detecting vibration in the X-axis direction of the vibration isolation table 13. The second acceleration sensor 39 y1 is for detecting vibration in the Y-axis direction of the vibration isolation table 13. The second acceleration sensor 39 X1 outputs a detection signal A X1 , the second acceleration sensor 39 X2 outputs a detection signal A X2 , and the second acceleration sensor 39 y1 outputs a detection signal A y1 . The detection signals A X1 , A X2 , A y1 are transmitted to the calculation means 48 described later.

なお、上記説明した第１及び第２の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3，３９X1，３９X2，３９y1は、図９に示すように、除振台１３の重心位置Ｇ２から離れた位置に設けるとよい。除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置では、除振台１３が傾いた際、重心位置Ｇ２に近い位置よりも除振台１３の変動が大きい。そのため、第１及び第２の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3，３９X1，３９X2，３９y1を除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置に設けることで、除振台１３の変位を検出しやすくすることができる。 The first and second acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 , 39 X1 , 39 X2 , 39 y1 described above are separated from the center of gravity position G2 of the vibration isolation table 13 as shown in FIG. It is good to provide in the position. At a position away from the gravity center position G3 of the vibration isolation table 13, when the vibration isolation table 13 tilts, the fluctuation of the vibration isolation table 13 is larger than a position close to the gravity center position G2. Therefore, by providing the first and second acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 , 39 X1 , 39 X2 , and 39 y1 at positions away from the center of gravity position G3 of the vibration isolation table 13, the vibration isolation table 13 Displacement can be easily detected.

図１０は、除振ユニットの断面図である。図１０において、先に説明した除振ユニット１５（図７参照）と同一構成部分には同一符号を付す。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the vibration isolation unit. 10, the same components as those of the vibration isolation unit 15 (see FIG. 7) described above are denoted by the same reference numerals.

図１０を参照するに、除振ユニット１６は、ベース部材１８と、浮上部材２２と、除振支持機構２６，２７と、第１のアクチュエータ３３Z3と、第２のアクチュエータ３４y2とを有した構成とされている。 Referring to FIG. 10, the vibration isolation unit 16 includes a base member 18, a floating member 22, vibration isolation support mechanisms 26 and 27, a first actuator 33 Z3, and a second actuator 34 y2 . It is configured.

図６を参照するに、Ｘ−Ｙステージ１７は、除振台１３上に載置されている。Ｘ−Ｙステージ１７は、Ｘ軸方向に移動するＸステージ（図示せず）と、Ｙ軸方向に移動するＹステージ（図示せず）と、Ｘステージ及びＹステージの座標位置を認識するＸリニアスケール及びＹリニアスケール（共に図示せず）とを有する。Ｘリニアスケールは、Ｘ−Ｙステージ１７のＸ軸の座標位置を認識するためのものであり、Ｙリニアスケールは、Ｘ−Ｙステージ１７のＹ軸の座標位置を認識するためのものである。   Referring to FIG. 6, the XY stage 17 is placed on the vibration isolation table 13. The XY stage 17 includes an X stage (not shown) that moves in the X axis direction, a Y stage (not shown) that moves in the Y axis direction, and an X linear that recognizes the coordinate positions of the X stage and the Y stage. And a Y linear scale (both not shown). The X linear scale is for recognizing the X-axis coordinate position of the XY stage 17, and the Y linear scale is for recognizing the Y-axis coordinate position of the XY stage 17.

図１１は、第１の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。図１１において、ａ１〜ａ１２は除振台１３を所定の状態にするための入力値（以下、「入力値ａ１〜ａ１２」とする）を示している。また、ａ７〜ａ１２の具体的な数値は０である。   FIG. 11 is a block diagram of the control device according to the first embodiment. In FIG. 11, a1 to a12 indicate input values (hereinafter referred to as “input values a1 to a12”) for bringing the vibration isolation table 13 into a predetermined state. Moreover, the specific numerical value of a7-a12 is 0.

図５及び図１１を参照するに、制御装置１２は、移動体制御手段であるステージ制御手段４１と、重心位置演算手段４２と、記憶手段４３と、第１の演算手段である演算手段４５，４６と、第２の演算手段である演算手段４７，４８と、制御演算手段５１〜５４と、制御量演算手段５６，５７と、アクチュエータ制御手段５８とを有する。   5 and 11, the control device 12 includes a stage control means 41 that is a moving body control means, a center-of-gravity position calculation means 42, a storage means 43, and a calculation means 45 that is a first calculation means. 46, calculation means 47 and 48 as second calculation means, control calculation means 51 to 54, control amount calculation means 56 and 57, and actuator control means 58.

ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７及び重心位置演算手段４２と接続されている。ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７の制御全般を行なうものである。ステージ制御手段４１は、Ｘリニアスケール及びＹリニアスケール（共に図示せず）から除振台１３上におけるＸ−Ｙステージ１７の座標位置を認識し、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置を重心位置演算手段４２に送信する。なお、以下の説明において、除振台１３上をＸ−Ｙステージ１７が水平２軸方向に移動することで変位するＸ−Ｙステージ１７の座標位置を（x，y）＝（１７x，１７y）とする。 The stage control unit 41 is connected to the XY stage 17 and the gravity center position calculation unit 42. The stage control means 41 performs overall control of the XY stage 17. The stage control means 41 recognizes the coordinate position of the XY stage 17 on the vibration isolation table 13 from the X linear scale and the Y linear scale (both not shown), and calculates the coordinate position of the XY stage 17 as the center of gravity. Transmit to means 42. In the following description, the coordinate position of the XY stage 17 that is displaced by moving the XY stage 17 in the horizontal biaxial direction on the vibration isolation table 13 is (x, y) = (17 x , 17 y ).

重心位置演算手段４２は、ステージ制御手段４１、演算手段４５〜４８、制御量演算手段５６，５７、及び記憶手段４３と接続されている。重心位置演算手段４２は、ステージ制御手段４１から送信されるＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に基づいて、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２（以下、構造体２０の重心位置Ｇ２の座標位置を（x，y，z）＝（Ｇ２x，Ｇ２y，Ｇ２z）とする）を求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標のデータＧ２x，Ｇ２yを演算手段４５〜４４及び制御量演算手段５６，５７に送信する。なお、後述するように、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２y，Ｇ２zを予め記憶手段４３に格納しておき、記憶手段４３からＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yを読み込んでもよい。 The center-of-gravity position calculation means 42 is connected to the stage control means 41, calculation means 45 to 48, control amount calculation means 56 and 57, and storage means 43. Center-of-gravity position calculating means 42, based on the coordinate position of the X-Y stage 17 to be transmitted (17 x, 17 y) from the stage control unit 41, the coordinate position of the X-Y stage 17 (17 x, 17 y) The center of gravity position G2 of the corresponding structure 20 (hereinafter, the coordinate position of the center of gravity G2 of the structure 20 is set to (x, y, z) = (G2 x , G2 y , G2 z )) and the structure The X coordinate and Y coordinate data G2 x and G2 y of the centroid position G2 of 20 are transmitted to the calculation means 45 to 44 and the control amount calculation means 56 and 57. As will be described later, data G2 x , G2 y , G2 z relating to the gravity center position G2 of the structure 20 corresponding to the coordinate position (17 x , 17 y ) of the XY stage 17 are stored in the storage means 43 in advance. The data G2 x and G2 y related to the gravity center position G2 of the structure 20 corresponding to the coordinate position (17 x , 17 y ) of the XY stage 17 may be read from the storage unit 43.

記憶手段４３は、重心位置演算手段４２と接続されている。記憶手段４３は、予め取得したＸ−Ｙステージ１７の様々な座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yを格納するためのものである。データＧ２x，Ｇ２yは、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応するようにマッピング化されている。 The storage means 43 is connected to the gravity center position calculation means 42. The storage means 43 is for storing data G2 x and G2 y related to the gravity center position G2 of the structure 20 corresponding to various coordinate positions (17 x , 17 y ) of the XY stage 17 acquired in advance. . The data G2 x and G2 y are mapped so as to correspond to the coordinate position (17 x , 17 y ) of the XY stage 17.

このように、Ｘ−Ｙステージ１７の様々な座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yを予め取得し、記憶手段４３にデータＧ２x，Ｇ２yを格納することにより、重心位置演算手段４２は記憶手段４３からＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標に関するデータＧ２x，Ｇ２yを読み込むことが可能となる。これにより、重心位置演算手段４２がＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に基づいて、演算により構造体２０の重心位置Ｇ２（具体的には、データＧ２x，Ｇ２y）を求める必要がなくなるため、制御装置１２の処理スピードを向上させることができる。 As described above, the data G2 x and G2 y related to the gravity center position G2 of the structure 20 corresponding to various coordinate positions (17 x , 17 y ) of the XY stage 17 are acquired in advance, and the data G2 x is stored in the storage unit 43. , G2 y , the center-of-gravity position calculation means 42 stores data G2 x related to the X and Y coordinates of the center-of-gravity position G2 corresponding to the coordinate position (17 x , 17 y ) of the XY stage 17 from the storage means 43. , G2 y can be read. Thereby, the center-of-gravity position calculation means 42 calculates the center-of-gravity position G2 of the structure 20 (specifically, data G2 x , G2 y ) based on the coordinate position (17 x , 17 y ) of the XY stage 17. Therefore, the processing speed of the control device 12 can be improved.

演算手段４５は、第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3、重心位置演算手段４５、及び制御演算手段５１と接続されている。演算手段４５は、第１の補正手段である補正手段４５Ａを有する。補正手段４５Ａを有した演算手段４５は、第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3からの検出信号ＤZ1，ＤZ2，ＤZ3に基づき、Ｚ軸方向の運動モード変位ＭZDと、Ｘ軸の回転方向θxの運動モード変位ＭθXDと、Ｙ軸の回転方向θyの運動モード変位ＭθyDとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに基づいて運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDの補正を行なう。 The calculating means 45 is connected to the first displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 , the gravity center position calculating means 45, and the control calculating means 51. The computing unit 45 includes a correcting unit 45A that is a first correcting unit. The calculation means 45 having the correction means 45A is based on the detection signals D Z1 , D Z2 , D Z3 from the first displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3, and the movement mode displacement M ZD in the Z-axis direction, a motion mode displacement M.theta XD rotational direction θx in the X-axis, the seeking and motion mode displacement M.theta yD rotational direction θy of Y-axis, motion mode based about barycentric position G2 of the structure 20 data G2 x, the G2 y The displacements M ZD , Mθ XD and Mθ yD are corrected.

補正手段４５Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変化する構造体２０の重心位置Ｇ２から第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDは、制御演算手段５１に送信される。 The correction by the correction means 45A takes into account the distances from the center of gravity position G2 of the structure 20 that changes due to the movement of the XY stage 17 to the positions where the first displacement sensors 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 are disposed. The motion mode displacement centered on the gravity center position G2 of the structure 20 is obtained. Thus, the motion mode displacements M ZD , Mθ XD , Mθ yD corrected in consideration of the gravity center position G 2 of the structure 20 are transmitted to the control calculation unit 51.

補正手段４５Ａを有する演算手段４５は、下記（１）式により演算及び補正処理を行う。なお、下記（１）式において、第１の変位センサ３６Z1の座標を（x，y，z）＝（３６Z1X，３６Z1y，３６Z1Z）、第１の変位センサ３６Z2の座標を（x，y，z）＝（３６Z2X，３６Z2y，３６Z2Z）、第１の変位センサ３６Z3の座標を（x，y，z）＝（３６Z3X，３６Z3y，３６Z3Z）、構造体２０の重心位置Ｇ２を（x，y，z）＝（Ｇ２X，Ｇ２y，Ｇ２Z）とする。 The calculation means 45 having the correction means 45A performs calculation and correction processing according to the following equation (1). In the following equation (1), the coordinates of the first displacement sensor 36 Z1 are (x, y, z) = (36 Z1X , 36 Z1y , 36 Z1Z ), and the coordinates of the first displacement sensor 36 Z2 are (x , y, z) = (36 Z2X, 36 Z2y, 36 Z2Z), the coordinates of the first displacement sensor 36 Z3 (x, y, z ) = (36 Z3X, 36 Z3y, 36 Z3Z), of the structure 20 The gravity center position G2 is set to (x, y, z) = (G2 X , G2 y , G2 Z ).

Figure 2008064124
このように、演算手段４５に補正手段４５Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDを補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により構造体２０の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように除振台１３を制御することができる。
Figure 2008064124
 Thus, the correction means 45A is provided in the calculation means 45, and the motion mode displacements M ZD , Mθ XD , and Mθ yD are corrected according to the gravity center position G2 of the structure 20 that is displaced by the movement of the XY stage 17. As a result, the motion mode displacements M ZD , Mθ XD , and Mθ yD about the center of gravity G2 of the structure 20 can be obtained. Thereby, even when the XY stage 17 moves at a high speed or when the center of gravity position G2 of the structure 20 is greatly displaced by the movement of the XY stage 17, the posture of the vibration isolation table 13 becomes horizontal. The vibration isolation table 13 can be controlled.

演算手段４６は、第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1、重心位置演算手段４２、及び制御演算手段５２と接続されている。演算手段４６は、第１の補正手段である補正手段４６Ａを有する。補正手段４６Ａを有した演算手段４６は、第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1からの検出信号ＤX1，ＤX2，Ｄy1に基づき、Ｘ軸方向の運動モード変位ＭXDと、Ｙ軸の運動モード変位ＭyDと、Ｚ軸の回転方向の運動モード変位ＭθZDとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて運動モード変位ＭXD，ＭyD，ＭθZDの補正を行なう。 The computing means 46 is connected to the second displacement sensors 37 X1 , 37 X2 , 37 y1 , the gravity center position computing means 42, and the control computing means 52. The computing unit 46 includes a correcting unit 46A that is a first correcting unit. The calculation means 46 having the correction means 46A is based on the detection signals D X1 , D X2 , D y1 from the second displacement sensors 37 X1 , 37 X2 , 37 y1, and the motion mode displacement M XD in the X-axis direction, The motion mode displacement M yD of the Y axis and the motion mode displacement Mθ ZD in the rotation direction of the Z axis are obtained, and the motion mode displacements M XD , M according to the data G2 x , G2 y related to the gravity center position G2 of the structure 20 Correct yD and Mθ ZD .

補正手段４６Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード変位ＭXD，ＭyD，ＭθZDは、制御演算手段５２に送信される。 The correction by the correction unit 46A is performed so as to obtain a motion mode displacement centered on the gravity center position G2 of the structure 20 that is displaced by the movement of the XY stage 17. As described above, the motion mode displacements M XD , My D and Mθ ZD corrected in consideration of the gravity center position G 2 of the structure 20 are transmitted to the control calculation unit 52.

補正手段４６Ａを有する演算手段４６は、下記（２）式により演算及び補正処理を行う。なお、下記（２）式において、第２の変位センサ３７X1の座標を（x，y，z）＝（３７X1X，３７X1y，３７X1Z）、第２の変位センサ３７X2の座標を（x，y，z）＝（３７X2X，３７X2y，３７X2Z）、第２の変位センサ３７y1の座標を（x，y，z）＝（３７y1X，３７y1y，３７y1Z）とする。 The calculation means 46 having the correction means 46A performs calculation and correction processing according to the following equation (2). In the following equation (2), the coordinates of the second displacement sensor 37 X1 are (x, y, z) = (37 X1X , 37 X1y , 37 X1Z ), and the coordinates of the second displacement sensor 37 X2 are (x , Y, z) = (37 X2X , 37 X2y , 37 X2Z ), and the coordinates of the second displacement sensor 37 y1 are (x, y, z) = (37 y1X , 37 y1y , 37 y1Z ).

Figure 2008064124
このように、演算手段４６に補正手段４６Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変化する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード変位ＭxD，ＭyD，ＭθzDを補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位ＭxD，ＭyD，ＭθzDを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により構造体２０の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように除振台１３を制御することができる。
Figure 2008064124
 As described above, the correction means 46A is provided in the calculation means 46, and the motion mode displacements M xD , My D , and Mθ zD are corrected according to the gravity center position G2 of the structure 20 that changes as the XY stage 17 moves. This makes it possible to obtain the motion mode displacements M xD , My D , and Mθ zD around the center of gravity G2 of the structure 20. Thereby, even when the XY stage 17 moves at a high speed or when the center of gravity position G2 of the structure 20 is greatly displaced by the movement of the XY stage 17, the posture of the vibration isolation table 13 becomes horizontal. The vibration isolation table 13 can be controlled.

演算手段４７は、第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3、重心位置演算手段４２、及び制御演算手段５３と接続されている。演算手段４７は、第２の補正手段である補正手段４７Ａを有する。補正手段４７Ａを有した第２の演算手段４７は、第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3からの検出信号ＡZ1，ＡZ2，ＡZ3に基づき、Ｚ軸方向の運動モード加速度ＭZAと、Ｘ軸の回転方向θxの運動モード加速度ＭθXAと、Ｙ軸の回転方向θyの運動モード加速度ＭθyAとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAの補正を行なう。 The calculation means 47 is connected to the first acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 , the gravity center position calculation means 42, and the control calculation means 53. The computing unit 47 includes a correcting unit 47A that is a second correcting unit. The second calculation means 47 having the correction means 47A is based on the detection signals A Z1 , A Z2 and A Z3 from the first acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 and 38 Z3, and the motion mode acceleration M in the Z-axis direction. ZA , the motion mode acceleration Mθ XA in the rotation direction θ x of the X axis, and the motion mode acceleration Mθ yA in the rotation direction θ y of the Y axis are obtained, and data G2 x and G2 y related to the gravity center position G2 of the structure 20 are obtained. The motion mode accelerations M ZA , Mθ XA and Mθ yA are corrected accordingly.

補正手段４７Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変化する構造体２０の重心位置Ｇ２から第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAは、制御演算手段５３に送信される。 The correction by the correction means 47A takes into account the distances from the center of gravity position G2 of the structure 20 that changes as the XY stage 17 moves to the positions where the first acceleration sensors 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 are disposed. The motion mode acceleration about the center of gravity position G2 of the structure 20 is obtained. Thus, the motion mode accelerations M ZA , Mθ XA , Mθ yA corrected in consideration of the gravity center position G 2 of the structure 20 are transmitted to the control calculation unit 53.

補正手段４７Ａを有する演算手段４７は、下記（３）式により上記演算及び補正処理を行う。なお、下記（３）式において、第１の加速度センサ３８Z1の座標を（x，y，z）＝（３８Z1X，３８Z1y，３８Z1Z）、第１の加速度センサ３８Z2の座標を（x，y，z）＝（３８Z2X，３８Z2y，３８Z2Z）、第１の加速度センサ３８Z3の座標を（x，y，z）＝（３８Z3X，３８Z3y，３８Z3Z）とする。 The calculation means 47 having the correction means 47A performs the calculation and correction processing according to the following equation (3). In the following equation (3), the coordinates of the first acceleration sensor 38 Z1 are (x, y, z) = (38 Z1X , 38 Z1y , 38 Z1Z ), and the coordinates of the first acceleration sensor 38 Z2 are (x , Y, z) = (38 Z2X , 38 Z2y , 38 Z2Z ), and the coordinates of the first acceleration sensor 38 Z3 are (x, y, z) = (38 Z3X , 38 Z3y , 38 Z3Z ).

Figure 2008064124
このように、演算手段４７に補正手段４７Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAを補正することにより構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
Figure 2008064124
 Thus, the correction means 47A is provided in the calculation means 47, and the motion mode accelerations M ZA , Mθ XA , Mθ yA are corrected according to the center of gravity position G2 of the structure 20 displaced by the movement of the XY stage 17. As a result, the motion mode accelerations M ZA , Mθ XA , and Mθ yA centered on the gravity center position G 2 of the structure 20 can be obtained. Thereby, even when the XY stage 17 moves at a high speed or when the position of the center of gravity of the vibration isolation device main body 11 is greatly displaced due to the movement of the XY stage 17, the posture of the vibration isolation table 13 becomes horizontal. Can be controlled.

演算手段４８は、第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1、重心位置演算手段４２、及び制御演算手段５４と接続されている。演算手段４８は、第２の補正手段である補正手段４８Ａを有する。補正手段４８Ａを有した演算手段４８は、第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1からの検出信号ＡX1，ＡX2，Ａy1に基づいて、Ｘ軸方向の運動モード加速度ＭXAと、Ｙ軸の運動モード加速度ＭyAと、Ｚ軸の回転方向θzの運動モード加速度ＭθZAとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAの補正を行なう。 The calculation means 48 is connected to the second acceleration sensors 39 X1 , 39 X2 , 39 y1 , the gravity center position calculation means 42, and the control calculation means 54. The computing unit 48 includes a correcting unit 48A that is a second correcting unit. The calculating means 48 having the correcting means 48A is based on the detection signals A X1 , A X2 , A y1 from the second acceleration sensors 39 X1 , 39 X2 , 39 y1 and the motion mode acceleration M XA in the X axis direction. , Y-axis motion mode acceleration M yA and Z-axis rotation direction θ z motion mode acceleration Mθ ZA, and motion mode acceleration M according to data G 2 x and G 2 y related to the center of gravity position G 2 of the structure 20. XA, M yA, corrects the Mθ ZA.

補正手段４８Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２から第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAは、制御演算手段５４に送信される。 The correction by the correction means 48A takes into account the distance from the center of gravity position G2 of the structure 20 displaced by the movement of the XY stage 17 to the positions where the second acceleration sensors 39 X1 , 39 X2 , 39 y1 are disposed. The motion mode acceleration about the center of gravity position G2 of the structure 20 is obtained. Thus, motion mode acceleration M XA corrected in consideration of the gravity center position G2 of the structure 20, M yA, M.theta ZA is sent to the control operation unit 54.

補正手段４８Ａを有する演算手段４８は、下記（４）式により上記演算及び補正処理を行う。なお、下記（４）式において、第２の加速度センサ３９X1の座標を（x，y，z）＝（３９X1X，３９X1y，３９X1Z）、第２の加速度センサ３９X2の座標を（x，y，z）＝（３９X2X，３９X2y，３９X2Z）、第２の加速度センサ３９y1の座標を（x，y，z）＝（３９y1X，３９y1y，３９y1Z）とする。 The calculation means 48 having the correction means 48A performs the above calculation and correction processing according to the following equation (4). In the following equation (4), the coordinates of the second acceleration sensor 39 X1 are (x, y, z) = (39 X1X , 39 X1y , 39 X1Z ), and the coordinates of the second acceleration sensor 39 X2 are (x , Y, z) = (39 X2X , 39 X2y , 39 X2Z ), and the coordinates of the second acceleration sensor 39 y1 are (x, y, z) = (39 y1X , 39 y1y , 39 y1Z ).

Figure 2008064124
このように、演算手段４８に補正手段４８Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAを補正することにより構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
Figure 2008064124
 Thus, by providing a correction means 48A to the arithmetic unit 48, in accordance with the gravity center position G2 of the structure 20 is displaced by the movement of the X-Y stage 17, to correct motion mode acceleration M XA, M yA, the M.theta ZA motion mode acceleration M XA around the gravity center position G2 of the structure 20 by, M yA, it becomes possible to obtain the M.theta ZA. Thereby, even when the XY stage 17 moves at a high speed or when the position of the center of gravity of the vibration isolation device main body 11 is greatly displaced due to the movement of the XY stage 17, the posture of the vibration isolation table 13 becomes horizontal. Can be controlled.

制御演算手段５１は、演算手段４５と接続されている。制御演算手段５１は、制御演算部５１Ａ〜５１Ｃを有する。制御演算部５１Ａ〜５１Ｃは、ＰＩＤ制御をするためのものである。制御演算部５１Ａは、運動モード変位ＭZDに入力値ａ１が加えられた運動モード変位ＭZD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦZD2を出力する。制御演算部５１Ｂは、運動モード変位ＭθXDに入力値ａ２が加えられた運動モード変位ＭθXD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦθXD2を出力する。制御演算部５１Ｃは、運動モード変位ＭθyDに入力値ａ３が加えられた運動モード変位ＭθyD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦθyD2を出力する。制御演算部５１Ａ〜５１Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。 The control calculation unit 51 is connected to the calculation unit 45. The control calculation unit 51 includes control calculation units 51A to 51C. The control calculation units 51A to 51C are for performing PID control. Control calculation unit 51A is when motion mode displacement M ZD1 input value a1 is added to the motion mode displacement M ZD is inputted, and outputs the motion-mode displacement loop control amount F ZD2. Control calculation unit 51B is when motion mode displacement M.theta XD1 input value a2 is added to the motion mode displacement M.theta XD is input, and outputs a motion-mode displacement loop control amount F.theta. XD2. When the motion mode displacement Mθ yD1 obtained by adding the input value a3 to the motion mode displacement Mθ yD is input, the control calculation unit 51C outputs the motion mode displacement loop control amount Fθ yD2 . For example, a PID filter, a low-pass filter, a high-pass filter, or the like can be used for the control arithmetic units 51A to 51C.

制御演算手段５２は、演算手段４６と接続されている。制御演算手段５２は、制御演算部５２Ａ〜５２Ｃを有する。制御演算部５２Ａ〜５２Ｃは、入力されたデータをＰＩＤ制御するためのものである。制御演算部５２Ａは、運動モード変位ＭXDに入力値ａ４が加えられた運動モード変位ＭXD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦXD2を出力する。制御演算部５２Ｂは、運動モード変位ＭyDに入力値ａ５が加えられた運動モード変位ＭyD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦyD2を出力する。制御演算部５２Ｃは、運動モード変位ＭθZDに入力値ａ６が加えられた運動モード変位ＭθZD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦθZD2を出力する。制御演算部５２Ａ〜５２Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。 The control calculation unit 52 is connected to the calculation unit 46. The control calculation unit 52 includes control calculation units 52A to 52C. The control arithmetic units 52A to 52C are for performing PID control on the input data. Control calculation unit 52A, when the motion mode displacement M XD1 input value a4 is applied to the motion mode displacement M XD is input, and outputs a motion-mode displacement loop control amount F XD2. When the motion mode displacement MyD1 obtained by adding the input value a5 to the motion mode displacement MyD is input, the control calculation unit 52B outputs the motion mode displacement loop control amount FyD2 . Control calculation unit 52C is when motion mode displacement M.theta ZD1 the input value a6 applied to the motion mode displacement M.theta ZD is inputted, and outputs the motion-mode displacement loop control amount F.theta. ZD2. For example, a PID filter, a low-pass filter, a high-pass filter, or the like can be used for the control arithmetic units 52A to 52C.

制御演算手段５３は、演算手段４７と接続されている。制御演算手段５３は、制御演算部５３Ａ〜５３Ｃを有する。制御演算部５３Ａ〜５３Ｃは、ＰＩＤ制御をするためのものである。制御演算部５３Ａでは、運動モード加速度ＭZAに入力値ａ７が加えられた運動モード加速度ＭZA1が入力された際、ＰＩＤ制御された運動モード加速度ループ制御量ＦZA2を出力する。制御演算部５３Ｂでは、運動モード加速度ＭθXAに入力値ａ８が加えられた運動モード加速度ＭθXA1が入力された際、ＰＩＤ制御された運動モード加速度ループ制御量ＦθXA2を出力する。制御演算部５３Ｃでは、運動モード加速度ＭθyAに入力値ａ９が加えられた運動モード加速度ＭθyA1が入力された際、ＰＩＤ制御された運動モード加速度ループ制御量ＦθyA2を出力する。制御演算部５３Ａ〜５３Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。 The control calculation unit 53 is connected to the calculation unit 47. The control calculation unit 53 includes control calculation units 53A to 53C. The control arithmetic units 53A to 53C are for performing PID control. The control operation unit 53A, when the motion mode acceleration M ZA1 the input value a7 was added to the motion mode acceleration M ZA is input, and outputs a motion mode acceleration loop control amount F ZA2 that is PID controlled. The control calculation unit 53B, when the motion mode acceleration M.theta XA1 the input value a8 added to the motion mode acceleration M.theta XA is input, and outputs a motion mode acceleration loop control amount F.theta. XA2 that is PID controlled. When the motion mode acceleration Mθ yA1 obtained by adding the input value a9 to the motion mode acceleration Mθ yA is input, the control calculation unit 53C outputs the motion mode acceleration loop control amount Fθ yA2 subjected to PID control. For example, a PID filter, a low-pass filter, a high-pass filter, or the like can be used for the control arithmetic units 53A to 53C.

制御演算手段５４は、演算手段４８と接続されている。制御演算手段５４は、制御演算部５４Ａ〜５４Ｃを有する。制御演算部５４Ａ〜５４Ｃは、入力されたデータをＰＩＤ制御するためのものである。制御演算部５４Ａでは、運動モード加速度ＭXAに入力値ａ１０が加えられた運動モード加速度ＭXA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量ＦXA2を出力する。制御演算部５４Ｂでは、運動モード加速度ＭyAに入力値ａ１１が加えられた運動モード加速度ＭyA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量ＦyA2を出力する。制御演算部５４Ｃでは、運動モード加速度ＭθZAに入力値ａ１２が加えられた運動モード加速度ＭθZA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量ＦθZA2を出力する。制御演算部５４Ａ〜５４Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。 The control calculation unit 54 is connected to the calculation unit 48. The control calculation unit 54 includes control calculation units 54A to 54C. The control calculation units 54A to 54C are for performing PID control on the input data. The control operation unit 54A, when the motion mode acceleration M XA1 the input value a10 added to the motion mode acceleration M XA is input, and outputs a motion mode acceleration loop control amount F XA2. The control calculation unit 54B, when the motion mode acceleration M YA1 the input value a11 added to the motion mode acceleration M yA is input, and outputs a motion mode acceleration loop control amount F YA2. When the motion mode acceleration Mθ ZA1 obtained by adding the input value a12 to the motion mode acceleration Mθ ZA is input, the control calculation unit 54C outputs a motion mode acceleration loop control amount Fθ ZA2 . For example, a PID filter, a low-pass filter, a high-pass filter, or the like can be used for the control arithmetic units 54A to 54C.

制御量演算手段５６は、重心位置演算手段４２、演算手段４５，４７、及びアクチュエータ制御手段５８と接続されている。制御量演算手段５６は、制御量補正手段５６Ａを有する。制御量演算手段５６は、運動モード変位ループ制御量ＦZD2に運動モード加速度ループ制御量ＦZA2が加えられた運動モード制御量Ｆz、運動モード変位ループ制御量ＦθXD2に運動モード加速度ループ制御量ＦθXA2が加えられた運動モード制御量Ｆθx、及び運動モード変位ループ制御量ＦθyD2に運動モード加速度ループ制御量ＦθyA2が加えられた運動モード制御量Ｆθyに基づいて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4を制御するために必要な制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めると共に、制御量補正手段５６Ａにより構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて制御量ＦZ1〜ＦZ4の補正を行なう。 The control amount calculation means 56 is connected to the gravity center position calculation means 42, calculation means 45 and 47, and actuator control means 58. The control amount calculation unit 56 includes a control amount correction unit 56A. The control amount calculation means 56 is a motion mode control loop amount Fz obtained by adding a motion mode acceleration loop control amount F ZA2 to the motion mode displacement loop control amount F ZD2, and a motion mode acceleration loop control amount Fθ to the motion mode displacement loop control amount Fθ XD2. Based on the motion mode control amount Fθx to which XA2 is added and the motion mode control amount Fθy to which the motion mode acceleration loop control amount FθyA2 is added to the motion mode displacement loop control amount FθyD2 , first actuators 33 Z1 to 33 with obtaining the control amount F Z1 to F Z4 required for controlling the Z4, X and Y coordinates on the data G2 x center of gravity G2 of the structure 20 by the control amount correcting means 56A, the control amount according to the G2 y Correction of F Z1 to F Z4 is performed.

すなわち、制御量補正手段５６Ａは、構造体２０の重心位置Ｇ２から第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように制御量ＦZ1〜ＦZ4の補正を行なう。補正された第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4は、アクチュエータ制御手段５８に送信される。 That is, the control amount correction unit 56A takes into account the distance from the center of gravity position G2 of the structure 20 to the position where the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are disposed, and thus the control amount correction unit 56A is horizontal with the center of gravity 20 of the structure 20 as the center. The control amounts F Z1 to F Z4 are corrected so that the moments of the biaxial rotational directions θ x and θ y are balanced. The corrected control amounts F Z1 to F Z4 of the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are transmitted to the actuator control means 58.

第１のアクチュエータ３３Z1の座標を（x，y，z）＝（３３Z1X，３３Z1y，３３Z1Z）、第１のアクチュエータ３３Z2の座標を（x，y，z）＝（３３Z2X，３３Z2y，３３Z2Z）、第１のアクチュエータ３３Z3の座標を（x，y，z）＝（３３Z3X，３３Z3y，３３Z3Z）、第１のアクチュエータ３３Z4の座標を（x，y，z）＝（３３Z4X，３３Z4y，３３Z4Z）とし、かつ３３Z1X＝３３Z2X、３３Z3X＝３３Z4X、３３Z1y＝３３Z4y、及び３３Z2y＝３３Z3yとなるように除振台１３の四隅に第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4を配設（図８参照）した場合、制御量補正手段５６Ａを備えた駆動量演算手段５６は、下記（５）式により、構造体２０の重心位置Ｇ２から第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求める。 The coordinates of the first actuator 33 Z1 are (x, y, z) = (33 Z1X , 33 Z1y , 33 Z1Z ), and the coordinates of the first actuator 33 Z2 are (x, y, z) = (33 Z2X , 33 Z2y, 33 Z2Z), the coordinates of the first actuator 33 Z3 (x, y, z ) = (33 Z3X, 33 Z3y, 33 Z3Z), the coordinates of the first actuator 33 Z4 (x, y, z ) = (33 Z4X , 33 Z4y , 33 Z4Z ) and 33 Z1X = 33 Z2X , 33 Z3X = 33 Z4X , 33 Z1y = 33 Z4y , and 33 Z2y = 33 Z3y When the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are disposed (see FIG. 8), the drive amount calculation means 56 including the control amount correction means 56A is determined from the center of gravity position G2 of the structure 20 by the following equation (5). taking into account the distance to the arrangement position of the first actuator 33 Z1 ~33 Z4, of the structure 20 Rotational direction theta x two horizontal axes around the heart position G2, as moments of theta y are balanced each seek control amount F Z1 to F Z4 of the first actuator 33 Z1 ~ 33 Z4.

Figure 2008064124
このように、制御量演算手段５６に制御量補正手段５６Ａを設け、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うような制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
Figure 2008064124
 In this way, the control amount correction unit 56A is provided in the control amount calculation unit 56, and the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are controlled in accordance with the center of gravity position G2 of the structure 20 that is displaced by the movement of the XY stage 17. by correcting the amount F Z1 to F Z4, obtains the horizontal two-axis rotation direction theta x of, theta control amount such moments are balanced each y F Z1 to F Z4 around the gravity center position G2 of the structure 20 It becomes possible. Thereby, even when the XY stage 17 moves at a high speed or when the position of the center of gravity of the vibration isolation device main body 11 is greatly displaced due to the movement of the XY stage 17, the posture of the vibration isolation table 13 becomes horizontal. Can be controlled.

制御量演算手段５７は、重心位置演算手段４２、演算手段４６，４８、及びアクチュエータ制御手段５８と接続されている。制御量演算手段５７は、制御量補正手段５７Ａを有する。制御量演算手段５７は、運動モード変位ループ制御量ＦXD2に運動モード加速度ループ制御量ＦXA2が加えられた運動モード制御量ＦXと、運動モード変位ループ制御量ＦyD2に運動モード加速度ループ制御量ＦyA2が加えられた運動モード制御量Ｆyと、運動モード変位ループ制御量ＦθZD2に運動モード加速度ループ制御量ＦθZA2が加えられた運動モード制御量Ｆθzとに基づいて、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2を制御するために必要な制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めると共に、制御量補正手段５７Ａにより構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2の補正を行なう。 The control amount calculation means 57 is connected to the gravity center position calculation means 42, calculation means 46 and 48, and actuator control means 58. The control amount calculation unit 57 includes a control amount correction unit 57A. The control amount calculation means 57, a motion mode control amount F X of the motion mode acceleration loop control amount F XA2 added to the motion mode displacement loop control amount F XD2, motion mode acceleration loop control motion mode displacement loop control amount Fy D2 the amount F YA2 kinetic mode control amount F y applied, on the basis of the motion mode acceleration loop control amount F.theta. ZA2 kinetic mode control amount F.theta. z applied to the motion mode displacement loop control amount F.theta. ZD2, the second Control amounts F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 necessary for controlling the actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , and 34 y2 are obtained, and the center of gravity position G2 of the structure 20 is determined by the control amount correcting means 57A. The control amounts F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 are corrected according to the data G2 x and G2 y related to the X coordinate and the Y coordinate.

すなわち、制御量補正手段５７Ａは、構造体２０の重心位置Ｇ２から第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントがそれぞれ釣り合うように制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2の補正を行なう。補正された第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2は、アクチュエータ制御手段５８に送信される。 That is, the control amount correction means 57A takes into consideration the distance from the center of gravity position G2 of the structure 20 to the position where the second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 are disposed , and the center of gravity position of the structure 20 The control amounts F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 are corrected so that the moments in the rotation direction θ z of the Z axis centering on G2 are balanced. The corrected control amounts F X1 , F X2 , F y1 , F y2 of the corrected second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 are transmitted to the actuator control means 58.

３３Z1X＝３３Z2X、３３Z3X＝３３Z4X、３３Z1y＝３３Z4y、及び３３Z2y＝３３Z3yとなるように除振台１３の四隅に第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4を配設（図８参照）した場合、制御量補正手段５７Ａを備えた駆動量演算手段５７は、下記（６）式により、構造体２０の重心位置Ｇ２から第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントがそれぞれ釣り合うように、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求める。 First actuators 33 Z1 to 33 Z4 are arranged at the four corners of the vibration isolation table 13 so that 33 Z1X = 33 Z2X , 33 Z3X = 33 Z4X , 33 Z1y = 33 Z4y , and 33 Z2y = 33 Z3y (FIG. 8). In this case, the drive amount calculation means 57 provided with the control amount correction means 57A calculates the second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 from the center of gravity position G2 of the structure 20 according to the following equation (6). The second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 so that the moments in the rotation direction θ z of the Z axis centering on the center of gravity position G2 of the structure 20 are balanced. , 34 y2 control amounts F X1 , F X2 , F y1 , F y2 are obtained.

なお、下記（６）式において、第２のアクチュエータ３４X1の座標を（x，y，z）＝（３４X1X，３４X1y，３４X1Z）、第２のアクチュエータ３４X2の座標を（x，y，z）＝（３４X2X，３４X2y，３４X2Z）、第２のアクチュエータ３４y1の座標を（x，y，z）＝（３４y1X，３４y1y，３４y1Z）、第２のアクチュエータ３４y2の座標を（x，y，z）＝（３４y2X，３４y2y，３４y2Z）と表記する。 In the following equation (6), the coordinates of the second actuator 34 X1 are (x, y, z) = (34 X1X , 34 X1y , 34 X1Z ), and the coordinates of the second actuator 34 X2 are (x, y). , Z) = (34 X2X , 34 X2y , 34 X2Z ), the coordinates of the second actuator 34 y1 are (x, y, z) = (34 y1X , 34 y1y , 34 y1Z ), and the second actuator 34 y2 The coordinates are expressed as (x, y, z) = (34 y2X , 34 y2y , 34 y2Z ).

Figure 2008064124
このように、制御量演算手段５７に制御量補正手段５７Ａを設け、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントが釣り合うような制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
Figure 2008064124
 As described above, the control amount calculation unit 57 is provided with the control amount correction unit 57A, and the second actuators 34 X1 , 34 X2 , and 34 depend on the gravity center position G2 of the structure 20 that is displaced by the movement of the XY stage 17. By correcting the control amounts F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 of y 1 and 34 y 2 , a control amount that balances the moment in the rotation direction θ z of the Z axis about the center of gravity position G 2 of the structure 20. F X1 , F X2 , F y1 , F y2 can be obtained. Thereby, even when the XY stage 17 moves at a high speed or when the position of the center of gravity of the vibration isolation device main body 11 is greatly displaced due to the movement of the XY stage 17, the posture of the vibration isolation table 13 becomes horizontal. Can be controlled.

アクチュエータ制御手段５８は、制御量演算手段５６，５７と、第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2とに接続されている。アクチュエータ制御手段５８は、補正された制御量ＦZ1〜ＦZ4，ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2のそれぞれに応じた駆動量を出力し、この駆動量により第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の駆動を制御する。 The actuator control means 58 is connected to the control amount calculation means 56 and 57 and the first and second actuators 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 and 34 y2 . The actuator control means 58 outputs drive amounts corresponding to the corrected control amounts F Z1 to F Z4 , F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 , and the first and second actuators are output based on this drive amount. 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 and 34 y2 are controlled.

本実施の形態の除振装置によれば、構造体２０の重心位置Ｇ２を通過する水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２を通過するＺ軸の回転方向θzのモーメントが釣り合うように第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求め、アクチュエータ制御手段５８により制御量ＦZ1〜ＦZ4，ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2に応じた駆動量を出力させて第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2を制御することにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように精度良く制御することができる。 According to the vibration isolator of the present embodiment, the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are arranged so that the moments in the rotational directions θ x and θ y of the two horizontal axes passing through the center of gravity position G2 of the structure 20 are balanced. The control amounts F Z1 to F Z4 are obtained, and the second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , and 34 y2 are set so that the moment in the rotation direction θ z of the Z axis passing through the center of gravity position G2 of the structure 20 is balanced. The control amounts F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 are obtained and the actuator control means 58 outputs the drive amounts corresponding to the control amounts F Z1 to F Z4 , F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 . By controlling the first and second actuators 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , and 34 y2 , the XY stage 17 moves at a high speed, or the XY stage 17 moves. Center of gravity position of vibration isolator body 11 Even when G2 is largely displaced, it is possible to control with high accuracy so that the position of the vibration isolation table 13 is in a horizontal state.

（第２の実施の形態）
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る除振装置の概略構成図であり、図１３は、第２の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。図１２において、第１の実施の形態の除振装置１０と同一構成部分には同一符号を付す。また、図１３において、第１の実施の形態の制御装置１２と同一構成部分には同一符号を付す。 (Second Embodiment)
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a vibration isolation device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a block diagram of a control device according to the second embodiment. In FIG. 12, the same components as those of the vibration isolator 10 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Moreover, in FIG. 13, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the control apparatus 12 of 1st Embodiment.

図１２及び図１３を参照するに、第２の実施の形態の除振装置７０は、第１の実施の形態の除振装置１０に設けられた制御装置１２の代わりに制御装置７１を設けた以外は除振装置１０と同様に構成される。   Referring to FIGS. 12 and 13, the vibration isolator 70 of the second embodiment is provided with a control device 71 instead of the control device 12 provided in the vibration isolator 10 of the first embodiment. Other than that, the configuration is the same as that of the vibration isolator 10.

制御装置７１は、第１の実施の形態で説明した制御装置１２の構成要素から重心位置演算手段４２及び記憶手段４３を取り除いた以外は、制御装置１２と同様に構成されている。   The control device 71 is configured in the same manner as the control device 12 except that the center-of-gravity position calculation means 42 and the storage means 43 are removed from the components of the control device 12 described in the first embodiment.

ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７、演算手段４５〜４８、及び制御量演算手段５６，５７と接続されている。ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７の制御全般を行なうものである。ステージ制御手段４１は、Ｘリニアスケール及びＹリニアスケール（共に図示せず）から除振台１３上におけるＸ−Ｙステージ１７の座標位置を認識し、Ｘ−Ｙステージ１７の水平２軸方向の座標位置（x，y）＝（１７x，１７y）に関するデータを演算手段４５〜４８及び制御量演算手段５６，５７に送信する。 The stage control unit 41 is connected to the XY stage 17, the calculation units 45 to 48, and the control amount calculation units 56 and 57. The stage control means 41 performs overall control of the XY stage 17. The stage control means 41 recognizes the coordinate position of the XY stage 17 on the vibration isolation table 13 from the X linear scale and the Y linear scale (both not shown), and the coordinates of the XY stage 17 in the horizontal two-axis directions. Data regarding the position (x, y) = (17 x , 17 y ) is transmitted to the calculation means 45 to 48 and the control amount calculation means 56 and 57.

ところで、多くの場合、構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標は下記（７）式で示すことが可能であり、構造体２０の重心位置Ｇ２のＹ座標は下記（８）式で示すことが可能である。なお、下記（７）式において、Ｇ２X0はＸ−Ｙステージ１７のＸ軸方向の移動量が０の時の構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標値、αはＸ−Ｙステージ１７のＸ軸方向の移動量に対する構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標値の変化率をそれぞれ示している。また、下記（８）式において、Ｇ２y0はＸ−Ｙステージ１７のＹ軸方向への移動量が０の時の構造体２０の重心位置Ｇ２のＹ座標値、βはＸ−Ｙステージ１７のＹ軸方向の移動量に対する構造体２０の重心位置Ｇ２のＹ座標値の変化率、１７xはＸ−Ｙステージ１７のＸ座標位置、１７yはＸ−Ｙステージ１７のＹ座標位置をそれぞれ示している。 By the way, in many cases, the X coordinate of the gravity center position G2 of the structure 20 can be expressed by the following equation (7), and the Y coordinate of the gravity center position G2 of the structure 20 can be expressed by the following equation (8). Is possible. In the following equation (7), G2 X0 is the X coordinate value of the gravity center position G2 of the structure 20 when the movement amount of the XY stage 17 in the X-axis direction is 0, and α is the X of the XY stage 17. The change rate of the X coordinate value of the gravity center position G2 of the structure 20 with respect to the movement amount in the axial direction is shown. In the following equation (8), G2 y0 is the Y coordinate value of the center of gravity position G2 of the structure 20 when the amount of movement of the XY stage 17 in the Y-axis direction is 0, and β is the XY stage 17 Y-axis rate of change of the Y coordinate values of the center-of-gravity position G2 of the structure 20 with respect to the amount of movement of, 17 x the X coordinate position of the X-Y stage 17, 17 y represents a Y-coordinate position of the X-Y stage 17 respectively ing.

Figure 2008064124
Figure 2008064124

Figure 2008064124
したがって、本実施の形態の制御装置７１のように、重心位置演算手段４２及び記憶手段４３を設けることなく、制御量補正手段５６Ａを備えた制御量演算手段５６は、下記（９）式を用いて、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めることができる。また、制御量補正手段５７Ａを備えた制御量演算手段５７は、下記（１０）式を用いて、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントが釣り合うように第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めることができる。
Figure 2008064124
 Therefore, unlike the control device 71 of the present embodiment, the control amount calculation means 56 including the control amount correction means 56A without using the gravity center position calculation means 42 and the storage means 43 uses the following equation (9). Thus, the control amounts F Z1 to F Z4 of the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 are obtained so that the moments of the rotational directions θ x and θ y of the two horizontal axes around the center of gravity G2 of the structure 20 are balanced. be able to. Further, the control amount calculation means 57 provided with the control amount correction means 57A uses the following equation (10) so that the moment in the rotation direction θ z of the Z axis centering on the gravity center position G2 of the structure 20 is balanced. Control amounts F X1 , F X2 , F y1 and F y2 of the second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 and 34 y2 can be obtained.

Figure 2008064124
Figure 2008064124

Figure 2008064124
さらに、Ｘ−Ｙステージ１７のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動速度と比較して、第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の応答速度が遅い場合、上記（９）式の代わりに下記（１１）式を用いて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めるとよい。また、上記（１０）式の代わりに下記（１２）式を用いて、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めるとよい。なお、下記（１１）式及び（１２）式において、Ｋは応答性補償ゲインを示している。また、ｓは、ラプラス演算子を示している。
Figure 2008064124
 Further, the response speeds of the first and second actuators 33 Z1 to 33 Z4 , 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , and 34 y2 are compared with the moving speeds of the XY stage 17 in the X axis direction and the Y axis direction. Is slow, the control amounts F Z1 to F Z4 of the first actuators 33 Z1 to 33 Z4 may be obtained using the following equation (11) instead of the above equation (9). Further, the control amounts F X1 , F X2 , F y1 , F y2 of the second actuators 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 are obtained by using the following expression (12) instead of the above expression (10). Good. In the following equations (11) and (12), K represents a response compensation gain. S represents a Laplace operator.

Figure 2008064124
Figure 2008064124

Figure 2008064124
このように、上記（１１）式及び（１２）式を用いて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4、及び第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めることにより、除振台１３の制御性能を補償することができる。
Figure 2008064124
 Thus, using the above equation (11) and (12), the controlled variable of the first actuator 33 Z1 ~33 Z4 F Z1 ~F Z4 , and a second actuator 34 X1, 34 X2, 34 y1 , By obtaining the control amounts F X1 , F X2 , F y1 , and F y2 of 34 y2 , the control performance of the vibration isolation table 13 can be compensated.

本実施の形態の除振装置によれば、制御装置７１の構成を簡略化すると共に、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように精度良く制御することができる。   According to the vibration isolator of the present embodiment, the configuration of the control device 71 is simplified, and when the XY stage 17 moves at a high speed or when the XY stage 17 moves, Even when the gravity center position G2 is greatly displaced, it is possible to accurately control the posture of the vibration isolation table 13 to be in a horizontal state.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求に範囲に記載された本発明の範囲において、様々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention described in the claims. It can be changed.

本発明は、除振台上を高速で移動する移動体を備えた除振装置に適用できる。   The present invention can be applied to a vibration isolation device including a moving body that moves at high speed on a vibration isolation table.

除振台と移動体とより構成される構造体の重心位置と除振台の傾きとの関係について説明するための図（その１）である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) for explaining the relationship between the position of the center of gravity of a structure including a vibration isolation table and a movable body and the inclination of the vibration isolation table. 除振台と移動体とより構成される構造体の重心位置と除振台の傾きとの関係について説明するための図（その２）である。FIG. 10 is a diagram (No. 2) for explaining the relationship between the position of the center of gravity of the structure including the vibration isolation table and the moving body and the inclination of the vibration isolation table. 除振台と移動体とより構成される構造体の重心位置と除振台の傾きとの関係について説明するための図（その３）である。FIG. 11 is a diagram (No. 3) for explaining the relationship between the position of the center of gravity of the structure including the vibration isolation table and the moving body and the inclination of the vibration isolation table. 除振台と移動体とより構成される構造体の重心位置と除振台の傾きとの関係について説明するための図（その４）である。FIG. 11 is a diagram (No. 4) for explaining the relationship between the position of the center of gravity of the structure including the vibration isolation table and the movable body and the inclination of the vibration isolation table. 本発明の第１の実施の形態に係る除振装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vibration isolator which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 除振ユニットの配設位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of a vibration isolation unit. 除振ユニットの断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) of a vibration isolator unit. 第１及び第２のアクチュエータの配設位置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | positioning position of a 1st and 2nd actuator. 変位センサ及び加速度センサの配設位置の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the arrangement | positioning position of a displacement sensor and an acceleration sensor. 除振ユニットの断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) of a vibration isolator unit. 第１の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a control device concerning a 1st embodiment. 本発明の第２の実施の形態に係る除振装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vibration isolator which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０，７０ 除振装置
１１ 除振装置本体
１２，７１ 制御装置
１３ 除振台
１４ 床
１５，１６ 除振ユニット
１７ Ｘ−Ｙステージ
１８ ベース部材
１９ 板体
２０ 構造体
２１，２４ 突出部
１９Ａ，２１Ａ，２３Ａ 上面
２１Ｂ，２１Ｃ，２３Ｂ 側面
２２ 浮上部材
２３ 枠体
２６，２７ 除振支持機構
３３，３３Z1，３３Z2，３３Z3，３３Z4 第１のアクチュエータ
３４，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2 第２のアクチュエータ
３６，３６Z1，３６Z2，３６Z3 第１の変位センサ
３７，３７X1，３７X2，３７y1 第２の変位センサ
３８，３８Z1，３８Z2，３８Z3 第１の加速度センサ
３９，３９X1，３９X2，３９y1 第２の加速度センサ
４１ ステージ制御手段
４２ 重心位置演算手段
４３ 記憶手段
４５〜４８ 演算手段
４５Ａ，４６Ａ 第１の補正手段
４７Ａ，４８Ａ 第２の補正手段
５１〜５４ 制御演算手段
５６，５７ 制御量演算手段
５６Ａ，５７Ａ 制御量補正手段
５８ アクチュエータ制御手段
５１Ａ〜５１Ｃ，５２Ａ〜５２Ｃ，５３Ａ〜５３Ｃ，５４Ａ〜５４Ｃ 制御演算部
ａ１〜ａ１２ 入力値
ＤZ1，ＤZ2，ＤZ3，ＤX1，ＤX2，Ｄy1，ＡZ1，ＡZ2，ＡZ3，ＡX1，ＡX2，Ａy1 検出信号
ＦZ1〜ＦZ4，ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2 制御量
Ｇ２，Ｇ３ 重心位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,70 Vibration isolator 11 Vibration isolator main body 12,71 Control apparatus 13 Vibration isolator 14 Floor 15,16 Vibration isolator 17 XY stage 18 Base member 19 Plate body 20 Structure 21, 24 Protrusion part 19A, 21A , 23A upper surface 21B, 21C, 23B side surface 22 floating member 23 frame body 26, 27 anti-vibration support mechanism 33, 33 Z1 , 33 Z2 , 33 Z3 , 33 Z4 first actuators 34, 34 X1 , 34 X2 , 34 y1 , 34 y2 second actuator 36, 36 Z1 , 36 Z2 , 36 Z3 first displacement sensor 37, 37 X1 , 37 X2 , 37 y1 second displacement sensor 38, 38 Z1 , 38 Z2 , 38 Z3 first acceleration Sensors 39, 39 X1 , 39 X2 , 39 y1 Second acceleration sensor 41 Stage control means 42 Center of gravity position calculation means 43 Storage means 45-48 Calculation means 45A, 46A First correction means 47A, 48A Second correction means 51-54 Control calculation means 56, 57 Control amount calculation means 56A, 57A Control amount correction means 58 Actuator control means 51A-51C, 52A-52C, 53A-53C, 54A ˜54C Control arithmetic units a1 to a12 Input values D Z1 , D Z2 , D Z3 , D X1 , D X2 , D y1 , A Z1 , A Z2 , A Z3 , A X1 , A X2 , A y1 detection signal F Z1 F Z4 , F X1 , F X2 , F y1 , F y2 Control amount G2, G3 Center of gravity position

Claims (8)

移動体を移動可能に支持する除振台と、
外部からの振動を除振すると共に、前記除振台の鉛直方向及び水平２軸方向の変動を検出する検出手段と、前記除振台を前記鉛直方向及び水平２軸方向に変位させるアクチュエータとを有する除振ユニットと、を備える除振装置本体と、
前記移動体の移動を制御すると共に、前記移動体の座標位置を認識する移動体制御手段と、前記検出手段の検出信号に基づき、前記除振台の鉛直方向、水平２軸方向、及びこれらの回転方向に関する運動モード変位を求める第１の演算手段と、前記運動モード変位に基づき、前記アクチュエータの制御量を求める制御量演算手段と、前記制御量に基づいて、前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを有する制御装置と、を備える除振装置であって、
前記制御装置は、前記移動体の座標位置に基づき、前記移動体と前記除振台とから構成される構造体の重心位置を求める重心位置演算手段を備え、
前記第１の演算手段は、前記構造体の重心位置に応じて運動モード変位を補正する第１の補正手段を有することを特徴とする除振装置。 A vibration isolator that movably supports the moving body;
Detecting means for detecting vibrations in the vertical direction and horizontal biaxial direction of the vibration isolation table, and an actuator for displacing the vibration isolation table in the vertical direction and horizontal biaxial direction, while isolating external vibrations An anti-vibration unit having an anti-vibration unit,
Based on the detection signal of the moving body control means for recognizing the coordinate position of the moving body and the detection means, the vertical direction of the vibration isolation table, the horizontal biaxial direction, and these A first computing means for obtaining a motion mode displacement relating to the rotational direction; a control amount computing means for obtaining a control amount of the actuator based on the motion mode displacement; and an actuator control means for controlling the actuator based on the control amount. A vibration control device comprising:
The control device includes a center-of-gravity position calculation means for obtaining a center-of-gravity position of a structure configured by the moving body and the vibration isolation table based on the coordinate position of the moving body,
The vibration isolator according to claim 1, wherein the first calculation means includes first correction means for correcting a motion mode displacement in accordance with a position of the center of gravity of the structure. 前記制御量演算手段は、前記構造体の重心位置に応じて前記制御量を補正する制御量補正手段を備えることを特徴とする請求項１記載の除振装置。   The vibration isolation device according to claim 1, wherein the control amount calculation unit includes a control amount correction unit that corrects the control amount in accordance with a position of the center of gravity of the structure. 前記検出手段は、変位センサからなることを特徴とする請求項１または２記載の除振装置。   The vibration isolator according to claim 1 or 2, wherein the detecting means comprises a displacement sensor. 前記検出手段は、第１の検出手段と第２の検出手段とを有し、
前記第１の検出手段は、変位センサからなり、前記第２の検出手段は、加速度センサからなることを特徴とする請求項１または２記載の除振装置。 The detection means has a first detection means and a second detection means,
3. The vibration isolation device according to claim 1, wherein the first detection unit includes a displacement sensor, and the second detection unit includes an acceleration sensor. 4. 前記加速度センサの検出信号に基づき、前記除振台の鉛直方向、水平２軸方向、及びこれらの回転方向に関する運動モード加速度を求める第２の演算手段を設けると共に、前記第２の演算手段に前記構造体の重心位置に応じて、前記運動モード加速度を補正する第２の補正手段をさらに設け、
前記制御量演算手段は、前記第１の補正手段により補正された前記運動モード変位と、
前記第２の補正手段により補正された前記運動モード加速度とに基づき、前記アクチュエータの前記制御量を求めることを特徴とする請求項４記載の除振装置。 Based on the detection signal of the acceleration sensor, there is provided a second calculation means for obtaining a motion mode acceleration relating to the vertical direction, the horizontal two-axis direction, and the rotation direction of the vibration isolation table, and the second calculation means includes the second calculation means. A second correction unit for correcting the motion mode acceleration according to the position of the center of gravity of the structure;
The control amount calculation means includes the movement mode displacement corrected by the first correction means,
5. The vibration isolation device according to claim 4, wherein the control amount of the actuator is obtained based on the motion mode acceleration corrected by the second correction unit. 前記制御装置は、前記移動体の座標位置に対応する前記構造体の重心位置が格納された記憶手段をさらに備え、
前記重心位置演算手段は、前記記憶手段の中から前記移動体の座標位置に対応する前記構造体の重心位置に関するデータを読み込むことを特徴とする請求項１ないし５のうち、いずれか一項記載の除振装置。 The control device further includes storage means for storing a center of gravity position of the structure corresponding to a coordinate position of the moving body,
6. The center-of-gravity position calculation means reads data relating to the center-of-gravity position of the structure corresponding to the coordinate position of the moving body from the storage means. Vibration isolator. 前記移動体は、前記除振台上を水平２軸方向に移動するＸ−Ｙステージであることを特徴とする請求項１ないし６のうち、いずれか一項記載の除振装置。   The vibration isolator according to any one of claims 1 to 6, wherein the moving body is an XY stage that moves in a horizontal biaxial direction on the vibration isolation table. 前記アクチュエータは、空気バネ或いはボイスコイルモータであることを特徴とする請求項１ないし７のうち、いずれか一項記載の除振装置。   The vibration isolator according to any one of claims 1 to 7, wherein the actuator is an air spring or a voice coil motor.
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