JP2008064124A - 除振装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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関し、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できる除振装置を提供することを課題とする。
【解決手段】移動体であるＸ−Ｙステージ１７の座標位置に基づき、Ｘ−Ｙステージ１７と除振台１３とから構成される構造体２０の重心位置Ｇ２を求める重心位置演算手段４２を設けると共に、演算手段４５に補正手段４５Ａを設け、補正手段４５Ａにより構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて運動モード変位を補正する。
【選択図】図５

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

（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。

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。

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。

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。

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。

図７は、除振ユニットの断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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３３_Z1〜３３_Z4（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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2（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。

第１のアクチュエータ３３_Z1〜３３_Z4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３３_Z1〜３３_Z4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３３_Z1〜３３_Z4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。

第２のアクチュエータ３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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３４_X1，３４_X2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３４_y1，３４_y2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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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。

第１及び第２のアクチュエータ３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2を小型化することができる。

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。

第１の変位センサ３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3（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３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3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３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3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３６_Z1は検出信号Ｄ_Z1、第１の変位センサ３６_Z2は検出信号Ｄ_Z2、第１の変位センサ３６_Z3は検出信号Ｄ_Z3をそれぞれ出力する。検出信号Ｄ_Z1，Ｄ_Z2，Ｄ_Z3は、後述する演算手段４５に送信される。

第２の変位センサ３７_X1，３７_X2，３７_y1（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３７_X1，３７_X2，３７_y1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３７_X1，３７_X2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３７_y1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３７_X1は検出信号Ｄ_X1、第２の変位センサ３７_X2は検出信号Ｄ_X2、第２の変位センサ３７_y1は検出信号Ｄ_y1をそれぞれ出力する。検出信号Ｄ_X1，Ｄ_X2，Ｄ_y1は、後述する演算手段４６に送信される。

なお、上記説明した第１及び第２の変位センサ３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3，３７_X1，３７_X2，３７_y1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３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3，３７_X1，３７_X2，３７_y1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。

第１の加速度センサ３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3（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３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3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３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3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３８_Z1は検出信号Ａ_Z1、第１の加速度センサ３８_Z2は検出信号Ａ_Z2、第１の加速度センサ３８_Z3は検出信号Ａ_Z3をそれぞれ出力する。検出信号Ａ_Z1，Ａ_Z2，Ａ_Z3は、後述する演算手段４７に送信される。

第２の加速度センサ３９_X1，３９_X2，３９_y1（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３９_X1，３９_X2，３９_y1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３９_X1，３９_X2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３９_y1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３９_X1は検出信号Ａ_X1、第２の加速度センサ３９_X2は検出信号Ａ_X2、第２の加速度センサ３９_y1は検出信号Ａ_y1をそれぞれ出力する。検出信号Ａ_X1，Ａ_X2，Ａ_y1は、後述する演算手段４８に送信される。

なお、上記説明した第１及び第２の加速度センサ３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3，３９_X1，３９_X2，３９_y1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３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3，３９_X1，３９_X2，３９_y1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。

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。

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３３_Z3と、第２のアクチュエータ３４_y2とを有した構成とされている。

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。

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。

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。

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）＝（１７_x，１７_y）とする。

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（１７_x，１７_y）に基づいて、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７_x，１７_y）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）＝（Ｇ２_x，Ｇ２_y，Ｇ２_z）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Ｇ２_x，Ｇ２_y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（１７_x，１７_y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２_x，Ｇ２_y，Ｇ２_z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（１７_x，１７_y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２_x，Ｇ２_yを読み込んでもよい。

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（１７_x，１７_y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２_x，Ｇ２_yを格納するためのものである。データＧ２_x，Ｇ２_yは、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７_x，１７_y）に対応するようにマッピング化されている。

このように、Ｘ−Ｙステージ１７の様々な座標位置（１７_x，１７_y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２_x，Ｇ２_yを予め取得し、記憶手段４３にデータＧ２_x，Ｇ２_y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（１７_x，１７_y）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Ｇ２_x，Ｇ２_y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（１７_x，１７_y）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Ｇ２_x，Ｇ２_y）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。

演算手段４５は、第１の変位センサ３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3、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３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3からの検出信号Ｄ_Z1，Ｄ_Z2，Ｄ_Z3に基づき、Ｚ軸方向の運動モード変位Ｍ_ZDと、Ｘ軸の回転方向θxの運動モード変位Ｍθ_XDと、Ｙ軸の回転方向θyの運動モード変位Ｍθ_yD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Ｇ２_x，Ｇ２_yに基づいて運動モード変位Ｍ_ZD，Ｍθ_XD，Ｍθ_yDの補正を行なう。

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３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3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Ｍ_ZD，Ｍθ_XD，Ｍθ_yDは、制御演算手段５１に送信される。

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３６_Z1の座標を（x，y，z）＝（３６_Z1X，３６_Z1y，３６_Z1Z）、第１の変位センサ３６_Z2の座標を（x，y，z）＝（３６_Z2X，３６_Z2y，３６_Z2Z）、第１の変位センサ３６_Z3の座標を（x，y，z）＝（３６_Z3X，３６_Z3y，３６_Z3Z）、構造体２０の重心位置Ｇ２を（x，y，z）＝（Ｇ２_X，Ｇ２_y，Ｇ２_Z）とする。

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Ｍ_ZD，Ｍθ_XD，Ｍθ_yD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Ｍ_ZD，Ｍθ_XD，Ｍθ_yD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。

演算手段４６は、第２の変位センサ３７_X1，３７_X2，３７_y1、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３７_X1，３７_X2，３７_y1からの検出信号Ｄ_X1，Ｄ_X2，Ｄ_y1に基づき、Ｘ軸方向の運動モード変位Ｍ_XDと、Ｙ軸の運動モード変位Ｍ_yDと、Ｚ軸の回転方向の運動モード変位Ｍθ_ZD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Ｇ２_x，Ｇ２_yに応じて運動モード変位Ｍ_XD，Ｍ_yD，Ｍθ_ZDの補正を行なう。

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Ｍ_XD，Ｍ_yD，Ｍθ_ZDは、制御演算手段５２に送信される。

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３７_X1の座標を（x，y，z）＝（３７_X1X，３７_X1y，３７_X1Z）、第２の変位センサ３７_X2の座標を（x，y，z）＝（３７_X2X，３７_X2y，３７_X2Z）、第２の変位センサ３７_y1の座標を（x，y，z）＝（３７_y1X，３７_y1y，３７_y1Z）とする。

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Ｍ_xD，Ｍ_yD，Ｍθ_zD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Ｍ_xD，Ｍ_yD，Ｍθ_zD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。

演算手段４７は、第１の加速度センサ３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3、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３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3からの検出信号Ａ_Z1，Ａ_Z2，Ａ_Z3に基づき、Ｚ軸方向の運動モード加速度Ｍ_ZAと、Ｘ軸の回転方向θ_xの運動モード加速度Ｍθ_XAと、Ｙ軸の回転方向θ_yの運動モード加速度Ｍθ_yA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Ｇ２_x，Ｇ２_yに応じて運動モード加速度Ｍ_ZA，Ｍθ_XA，Ｍθ_yAの補正を行なう。

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３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3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Ｍ_ZA，Ｍθ_XA，Ｍθ_yAは、制御演算手段５３に送信される。

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３８_Z1の座標を（x，y，z）＝（３８_Z1X，３８_Z1y，３８_Z1Z）、第１の加速度センサ３８_Z2の座標を（x，y，z）＝（３８_Z2X，３８_Z2y，３８_Z2Z）、第１の加速度センサ３８_Z3の座標を（x，y，z）＝（３８_Z3X，３８_Z3y，３８_Z3Z）とする。

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Ｍ_ZA，Ｍθ_XA，Ｍθ_yA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Ｍ_ZA，Ｍθ_XA，Ｍθ_yA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。

演算手段４８は、第２の加速度センサ３９_X1，３９_X2，３９_y1、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３９_X1，３９_X2，３９_y1からの検出信号Ａ_X1，Ａ_X2，Ａ_y1に基づいて、Ｘ軸方向の運動モード加速度Ｍ_XAと、Ｙ軸の運動モード加速度Ｍ_yAと、Ｚ軸の回転方向θ_zの運動モード加速度Ｍθ_ZA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Ｇ２_x，Ｇ２_yに応じて運動モード加速度Ｍ_XA，Ｍ_yA，Ｍθ_ZAの補正を行なう。

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３９_X1，３９_X2，３９_y1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Ｍ_XA，Ｍ_yA，Ｍθ_ZAは、制御演算手段５４に送信される。

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３９_X1の座標を（x，y，z）＝（３９_X1X，３９_X1y，３９_X1Z）、第２の加速度センサ３９_X2の座標を（x，y，z）＝（３９_X2X，３９_X2y，３９_X2Z）、第２の加速度センサ３９_y1の座標を（x，y，z）＝（３９_y1X，３９_y1y，３９_y1Z）とする。

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Ｍ_XA，Ｍ_yA，Ｍθ_ZA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Ｍ_XA，Ｍ_yA，Ｍθ_ZA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。

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Ｍ_ZDに入力値ａ１が加えられた運動モード変位Ｍ_ZD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量Ｆ_ZD2を出力する。制御演算部５１Ｂは、運動モード変位Ｍθ_XDに入力値ａ２が加えられた運動モード変位Ｍθ_XD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量Ｆθ_XD2を出力する。制御演算部５１Ｃは、運動モード変位Ｍθ_yDに入力値ａ３が加えられた運動モード変位Ｍθ_yD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量Ｆθ_yD2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。

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Ｍ_XDに入力値ａ４が加えられた運動モード変位Ｍ_XD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量Ｆ_XD2を出力する。制御演算部５２Ｂは、運動モード変位Ｍ_yDに入力値ａ５が加えられた運動モード変位Ｍ_yD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量Ｆ_yD2を出力する。制御演算部５２Ｃは、運動モード変位Ｍθ_ZDに入力値ａ６が加えられた運動モード変位Ｍθ_ZD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量Ｆθ_ZD2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。

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Ｍ_ZAに入力値ａ７が加えられた運動モード加速度Ｍ_ZA1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Ｆ_ZA2を出力する。制御演算部５３Ｂでは、運動モード加速度Ｍθ_XAに入力値ａ８が加えられた運動モード加速度Ｍθ_XA1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Ｆθ_XA2を出力する。制御演算部５３Ｃでは、運動モード加速度Ｍθ_yAに入力値ａ９が加えられた運動モード加速度Ｍθ_yA1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Ｆθ_yA2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。

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Ｍ_XAに入力値ａ１０が加えられた運動モード加速度Ｍ_XA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量Ｆ_XA2を出力する。制御演算部５４Ｂでは、運動モード加速度Ｍ_yAに入力値ａ１１が加えられた運動モード加速度Ｍ_yA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量Ｆ_yA2を出力する。制御演算部５４Ｃでは、運動モード加速度Ｍθ_ZAに入力値ａ１２が加えられた運動モード加速度Ｍθ_ZA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量Ｆθ_ZA2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。

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Ｆ_ZD2に運動モード加速度ループ制御量Ｆ_ZA2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Ｆθ_XD2に運動モード加速度ループ制御量Ｆθ_XA2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Ｆθ_yD2に運動モード加速度ループ制御量Ｆθ_yA2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３３_Z1〜３３_Z4を制御するために必要な制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4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Ｇ２_x，Ｇ２_yに応じて制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4の補正を行なう。

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３３_Z1〜３３_Z4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θ_x，θ_yのモーメントがそれぞれ釣り合うように制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4の補正を行なう。補正された第１のアクチュエータ３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4は、アクチュエータ制御手段５８に送信される。

第１のアクチュエータ３３_Z1の座標を（x，y，z）＝（３３_Z1X，３３_Z1y，３３_Z1Z）、第１のアクチュエータ３３_Z2の座標を（x，y，z）＝（３３_Z2X，３３_Z2y，３３_Z2Z）、第１のアクチュエータ３３_Z3の座標を（x，y，z）＝（３３_Z3X，３３_Z3y，３３_Z3Z）、第１のアクチュエータ３３_Z4の座標を（x，y，z）＝（３３_Z4X，３３_Z4y，３３_Z4Z）とし、かつ３３_Z1X＝３３_Z2X、３３_Z3X＝３３_Z4X、３３_Z1y＝３３_Z4y、及び３３_Z2y＝３３_Z3yとなるように除振台１３の四隅に第１のアクチュエータ３３_Z1〜３３_Z4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３３_Z1〜３３_Z4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θ_x，θ_y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３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4を求める。

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３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4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θ_x，θ_yのモーメントがそれぞれ釣り合うような制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4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。

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Ｆ_XD2に運動モード加速度ループ制御量Ｆ_XA2が加えられた運動モード制御量Ｆ_Xと、運動モード変位ループ制御量Ｆy_D2に運動モード加速度ループ制御量Ｆ_yA2が加えられた運動モード制御量Ｆ_yと、運動モード変位ループ制御量Ｆθ_ZD2に運動モード加速度ループ制御量Ｆθ_ZA2が加えられた運動モード制御量Ｆθ_zとに基づいて、第２のアクチュエータ３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2を制御するために必要な制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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Ｇ２_x，Ｇ２_yに応じて制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2の補正を行なう。

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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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θ_zのモーメントがそれぞれ釣り合うように制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2の補正を行なう。補正された第２のアクチュエータ３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2は、アクチュエータ制御手段５８に送信される。

３３_Z1X＝３３_Z2X、３３_Z3X＝３３_Z4X、３３_Z1y＝３３_Z4y、及び３３_Z2y＝３３_Z3yとなるように除振台１３の四隅に第１のアクチュエータ３３_Z1〜３３_Z4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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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θ_z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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2を求める。

なお、下記（６）式において、第２のアクチュエータ３４_X1の座標を（x，y，z）＝（３４_X1X，３４_X1y，３４_X1Z）、第２のアクチュエータ３４_X2の座標を（x，y，z）＝（３４_X2X，３４_X2y，３４_X2Z）、第２のアクチュエータ３４_y1の座標を（x，y，z）＝（３４_y1X，３４_y1y，３４_y1Z）、第２のアクチュエータ３４_y2の座標を（x，y，z）＝（３４_y2X，３４_y2y，３４_y2Z）と表記する。

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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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θ_zのモーメントが釣り合うような制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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。

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３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4，Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の駆動を制御する。

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θ_x，θ_y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３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4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θ_zのモーメントが釣り合うように第２のアクチュエータ３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2を求め、アクチュエータ制御手段５８により制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4，Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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。

（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。

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。

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。

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）＝（１７_x，１７_y）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。

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、Ｇ２_X0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、Ｇ２_y0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、１７_xはＸ−Ｙステージ１７のＸ座標位置、１７_yはＸ−Ｙステージ１７のＹ座標位置をそれぞれ示している。

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θ_x，θ_y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３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4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θ_zのモーメントが釣り合うように第２のアクチュエータ３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2を求めることができる。

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３３_Z1〜３３_Z4，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2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３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4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３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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。

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３３_Z1〜３３_Z4の制御量Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4、及び第２のアクチュエータ３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2の制御量Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 除振ユニットの配設位置を説明するための図である。 除振ユニットの断面図（その１）である。 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。 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。 除振ユニットの断面図（その２）である。 第１の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。 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。 第２の実施の形態に係る制御装置のブロック図である。

符号の説明

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
３３，３３_Z1，３３_Z2，３３_Z3，３３_Z4 第１のアクチュエータ
３４，３４_X1，３４_X2，３４_y1，３４_y2 第２のアクチュエータ
３６，３６_Z1，３６_Z2，３６_Z3 第１の変位センサ
３７，３７_X1，３７_X2，３７_y1 第２の変位センサ
３８，３８_Z1，３８_Z2，３８_Z3 第１の加速度センサ
３９，３９_X1，３９_X2，３９_y1 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
Ｄ_Z1，Ｄ_Z2，Ｄ_Z3，Ｄ_X1，Ｄ_X2，Ｄ_y1，Ａ_Z1，Ａ_Z2，Ａ_Z3，Ａ_X1，Ａ_X2，Ａ_y1 検出信号
Ｆ_Z1〜Ｆ_Z4，Ｆ_X1，Ｆ_X2，Ｆ_y1，Ｆ_y2 制御量
Ｇ２，Ｇ３ 重心位置

Claims (8)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。

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