除振システム
【課題】複数の除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持する。
【解決手段】除振システム１０は、除振台１６、２６を支持し床面３４からの振動の伝達を抑制する除振手段１８、２８と、除振手段１８と並列に配置され、除振台１６の振動を検出して除振台１６を拘束し、除振台１６の支持剛性を高くする可変剛性手段２０と、除振台１６、２６に設けられ、隣り合う除振台１６、２６の相対変位量を検出する相対変位検出手段２９と、相対変位検出手段２９で検出された相対変位量に基づいて、除振手段１８及び可変剛性手段２０を制御して、隣り合う除振台１６、２６との相対変位量を許容範囲内に抑える制御手段４０とを有している。
【解決手段】除振システム１０は、除振台１６、２６を支持し床面３４からの振動の伝達を抑制する除振手段１８、２８と、除振手段１８と並列に配置され、除振台１６の振動を検出して除振台１６を拘束し、除振台１６の支持剛性を高くする可変剛性手段２０と、除振台１６、２６に設けられ、隣り合う除振台１６、２６の相対変位量を検出する相対変位検出手段２９と、相対変位検出手段２９で検出された相対変位量に基づいて、除振手段１８及び可変剛性手段２０を制御して、隣り合う除振台１６、２６との相対変位量を許容範囲内に抑える制御手段４０とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除振台を制御する除振システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超ＬＳＩや液晶ディスプレイなどの精密機器の製造装置では、嫌振機器類（以下機器類と記す。）が載せられる載置台（除振台）に、周辺機器類の稼働に伴う床振動等が伝わらないように、除振台を空気バネ等の除振手段で柔らかく支持して床振動の伝播を抑制している。
【０００３】
しかし、除振台に設置される機器類を大型化したり、機器類の数を増やしたりすれば、除振台が大きくなると共に重くなる。この結果、除振台の振動を抑制するための除振手段の大型化と共に剛性が必要となり、応答速度の低下や柔軟性の欠如等を招く。
この課題を解決するため、例えば、ワークの受け渡しを実行する機器類を、２つの除振台にそれぞれ搭載させる方法が提案されている（特許文献１）。
ここに、特許文献１の方法は、相対変位検出装置と位置制御装置がそれぞれ設けられた２つの除振台に、ワークの受け渡しを実行する機器類をそれぞれ設置し、２つの除振台の相対位置を設定範囲内に維持することで、除振手段の大型化を回避している。
【０００４】
しかし、特許文献１の方法は、除振台が空気バネ等の除振手段で柔らかく支持されているため、機器類の稼動に伴い発生する除振台の荷重変動による変位を抑制することができない。この結果、２つの除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４７３９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑み、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持することができる除振システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る除振システムは、除振台を支持し、床面からの振動の伝達を抑制する除振手段と、前記除振手段と並列に配置され、前記除振台の振動を検出して前記除振台を拘束し、前記除振台の支持剛性を高くする可変剛性手段と、前記除振台に設けられ、隣り合う除振台との相対変位量を検出する相対変位検出手段と、前記相対変位検出手段で検出された前記相対変位量に基づいて、前記除振手段及び前記可変剛性手段を制御して、隣り合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑える制御手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、除振手段により除振台が支持され、床面からの振動の伝達が抑制される。また、除振手段と並列に配置された可変剛性手段により、除振台の振動を検出して除振台が拘束され、除振台の支持剛性が高くされる。更に、除振台に設けられた相対変位検出手段により、隣り合う除振台との相対変位量が検出される。また、制御手段により、相対変位検出手段で検出された相対変位量に基づいて、除振手段及び可変剛性手段が制御され、隣り合う除振台との相対変位量が許容範囲内に抑えられる。
【０００９】
これにより、例えばワークの受け渡しを実行する隣の除振台との相対変位量を、許容範囲内に抑えることができる。また、可変剛性手段により除振台の支持剛性が可変とされているので、除振台に設置された機器類の移動時に、機器類の位置を一定に維持できる。
この結果、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の除振システムにおいて、前記相対変位検出手段は、直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の相対変位量を検出する検出部を有し、前記除振台には、前記除振台を移動させる移動手段が設けられ、前記制御手段は、前記相対変位検出手段の検出結果に基づいて前記除振手段、前記可変剛性手段及び前記移動手段を制御して、隣合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑えることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、相対変位検出手段により直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の相対変位量が検出され、移動手段により、除振台が移動させられる。また、制御手段により、相対変位検出手段の検出結果に基づいて除振手段、可変剛性手段及び移動手段が制御され、隣り合う除振台との相対変位量が許容範囲内に抑えられる。
これにより、除振台を３次元に制御することが可能となり、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の除振システムにおいて、前記除振台が直状又は環状に複数個配置され、隣合う除振台との間において、前記相対変位量が一方向に順次伝達されることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、直状又は環状に複数個配置された除振台において、相対変位量が、隣合う除振台との間で一方向に順次伝達されている。
これにより、直状又は環状に複数個配置された除振台に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記構成としてあるので、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る除振システムの除振台の基本構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る除振システムの剛性制御機構の基本構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る除振システムの除振テーブル基本構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態に係る除振システムの概要を示す概念図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態に係る除振システムの概要を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る除振システム１０は、床面３４上に隣り合って配置された第１除振装置１２と第２除振装置２２とを有している。
【００１７】
第１除振装置１２は、床面３４上に設置された第１架台１４と、第１架台１４の上面に設けられた第１空気バネ１８と、第１空気バネ１８で支持された第１除振テーブル１６と、第１空気バネ１８と並列に配置された可変剛性機構２０と、を備えている。第１除振テーブル１６の上には、図示しない機器類が載置される可動ステージ３６と、相対変位検出装置２９を構成しガイド光源３０からのガイド光（レーザー光）３１をガイド光源３０へ向けて反射させるターゲットポイント３２が載置されている。
【００１８】
第２除振装置２２は、床面３４上に設置された第２架台２４と、第２架台２４の上面に設けられた第２空気バネ２８と、第２空気バネ２８で支持された第２除振テーブル２６と、を備えている。第２除振テーブル２６の上には、相対変位検出装置２９を構成し、ターゲットポイント３２に向けてガイド光３１を照射させる、ガイド光源３０が載置されている。ガイド光源３０には、ターゲットポイント３２で反射されたガイド光３３を受光する、図示しない受光部が設けられている。
【００１９】
更に、除振システム１０はコントローラ４０を有している。コントローラ４０には、第１架台１４で検出された振動情報６２、可動ステージ３６の位置情報６４、ガイド光源３０で検出されたターゲットポイント３２の位置情報６６が入力される。
コントローラ４０は、上述の入力情報等に基づいて、第１空気バネ１８の弾性を制御する空気バネ制御信号６８を、第１空気バネ１８の圧力調整部（図示せず）へ出力する。また、可変剛性機構２０の剛性を制御する可変剛性機構制御信号７０を、可変剛性機構２０の剛性調整部（図示せず）へ出力する。
【００２０】
ここで、コントローラ４０からの制御信号について説明する。
第１空気バネ１８は、空気バネ制御信号６８に基づいて、後述する、第２除振テーブル２６との相対位置制御６８Ａ、アクティブ除振制御６８Ｂ及びステージ偏荷重制御６８Ｃを実行する。
即ち、第１空気バネ１８は、ターゲットポイント３２の位置情報６６を基に、第２除振テーブル２６との相対位置を設定範囲内に制御する相対位置制御６８Ａを実行し、第１除振テーブル１６の位置を制御する。これにより、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のズレを設定範囲内に収めることができる。
【００２１】
また、第１空気バネ１８は、アクティブ除振制御６８Ｂに基づいて、第１除振テーブル１６又は床面３４に設置された、図示しない加速度センサからの情報を基に第１除振テーブル１６を制御し、第１除振テーブル１６へ伝播する振動を抑制する。
更に、第１空気バネ１８は、ステージ偏荷重制御６８Ｃを実行し、可動ステージ３６の位置や動きに応じて、可動ステージ３６の位置や傾きを補正し、第１除振テーブル１６へ伝播する振動を抑制する。
【００２２】
可変剛性機構２０は、可変剛性機構制御信号７０に基づいて、第２除振テーブル２６との相対位置制御７０Ａ、可変剛性制御７０Ｂ及びステージ反力制御７０Ｃを実行する。
即ち、可変剛性機構２０は、ガイド光源３０で検出されたターゲットポイント３２の位置情報６６を基に、第１除振テーブル１６との相対位置制御７０Ａを実行し、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のズレを設定範囲内に収める。
また、可変剛性機構２０は、可変剛性制御７０Ｂを実行し、第１除振テーブル１６の支持剛性を変更する。
更に、可変剛性機構２０は、ステージ反力制御７０Ｃを実行し、可動ステージ３６の位置や動きに応じて、可動ステージ３６の位置や傾きを補正し、第１除振テーブル１６へ伝播する振動を抑制する。
【００２３】
なお、第１空気バネ１８を用いて制御するか、可変剛性機構２０を用いて制御するかは、相対位置決めの必要応答速度、相対位置決めに必要なストローク、相対位置決め時に必要な除振性能、第１除振テーブル１６上の可動ステージ３６の動きの有無等の要件から、最適なものを適宜選択すればよい。
これらの制御において、第１空気バネ１８と可変剛性機構２０は並列に設置されているので、発生するストロークをダイレクトに第１除振テーブル１６に伝えることができ、第１空気バネ１８の柔らかさが位置決めを阻害する問題も生じない。
【００２４】
次に、第１架台１４について説明する。
図２の側面図を示すように、第１除振装置１２の土台となる第１架台１４は鋼材製とされ、４本の脚部４４を有している。４本の脚部４４の上面には、空気が充填された空気バネ１８がそれぞれ設けられ、第１除振テーブル１６を柔らかく支持している。これにより、床面３４から脚部４４を介して第１除振テーブル１６へ伝達される振動が抑制される。
【００２５】
脚部４４の側壁には、隣り合う脚部４４同士を連結する横部材４６が固定されている。第１架台１４は、平面視が矩形状に形成され、四隅に設けられた脚部４４の上面で、平板状に形成された第１除振テーブル１６を支持している。脚部４４の上下端部にはフランジ４４Ｆが取り付けられ、下部のフランジ４４Ｆは、ボルト４８で床面３４に固定されている。第２架台２４も、基本的に第１架台１４と同じ構成であり、説明は省略する。
【００２６】
第１空気バネ１８は、４本の脚部４４の上面に配置され、第１除振テーブル１６を柔らかく支持している。第１空気バネ１８は、図示しない空気圧調整手段を有し、空気圧調整手段で空気圧がそれぞれ独立して調整される。第１空気バネ１８の空気圧を調整することにより、第１除振テーブル１６の位置をＺ軸方向（上下方向）に調整することができる。
【００２７】
なお、第１空気ばね１８の周囲には、第１除振装置１２を支持する補助支柱４２が着脱可能に設けられており、第１除振装置１２が稼働していないときには、第１除振テーブル１６を脚部４４に固く支持する。第２空気バネ２８も、基本的に第１架台１４と同じ構成であり、説明は省略する。
【００２８】
次に、可変剛性機構２０について説明する。
図２、３に示すように、第１除振装置１２には、第１除振テーブル１６の支持剛性を高くする可変剛性機構２０が配置されている。可変剛性機構２０は空気ばね１８と並列に配置され、第１除振テーブル１６の振動を検出して第１除振テーブル１６を後述する挟持手段５４で拘束する。
可変剛性機構２０は、横部材４６の上面に設けられ、空気ばね１８の間に２個ずつ（合計８個）設けられ、それぞれが独立して制御されている。なお、可変剛性機構２０は、第２除振装置２２には設けられていない。
【００２９】
横部材４６はＨ形鋼で形成され、横方向に配置された上下フランジ４６Ｆの間の空間には、空気ばね１８及び可変剛性機構２０を制御するコントローラ４０が設けられている。また、コントローラ４０の隣には、電流を制御するレギュレータ３８が設けられている。ここに、配線類の記載は省略している。なお、可変剛性機構２０の数量は、第１除振テーブル１６の仕様により決定されるものであり、本実施の形態の数量に限定されるものではない。
【００３０】
図２、３に示すように可変剛性機構２０は、振動を抑制する部材を両側から挟む挟持部５４を有している。挟持部５４は、上側板ばね５０と下側板ばね５２を備えている。上側板ばね５０と下側板ばね５２はいずれもアーチ状に形成され、アーチ部で上下から固定板５６を挟持する構成である。固定板５６は、第１除振テーブル１６の裏面に固定された平板であり、第１除振テーブル１６の振動が伝えられる。固定板５６は鋼板製とされ、平板状の中央部５６Ｃが水平に設けられ、両端部には第１除振テーブル１６の方向に折り曲げられた鉛直部５６Ｅを有している。
【００３１】
第１除振テーブル１６の下には、第１除振テーブル１６と、第１除振テーブル１６の底面に固定された固定板５６とで矩形状に区画された空間が形成されている。この矩形状に区画された空間の内部には、鋼板製とされた上側板ばね取付台５８の中央部５８Ｃが挿入されている。中央部５８Ｃは、中央部５６Ｃと平板部が平行に設けられている。取付台５８の両端部には、鉛直部（脚部）５８Ｅが設けられている。脚部５８Ｅは、第１架台１４の上面に設けられた取付台１７の方向に折り曲げられ、脚部５８Ｅの下端は、取付台１７の上面に固定されている。
【００３２】
固定板５６の中央部５６Ｃの両側面には、挟持部５４が設けられている。挟持部５４は、アーチ部の先端を固定板５６に向けて取り付けられ、固定板５６を上下方向から挟んで挟持する。上側板ばね５０及び下側板ばね５２の表面には、アクチュエータ６０が貼り付けられている。このとき、アーチ部の先端は、固定板５６の表面と所定の隙間Ｓ（数十μｍ程度）を開けて取り付けられている。
【００３３】
アクチュエータ６０の内部構造の図示は省略するが、膜状とされた繊維状の圧電セラミックの両側面に、電極が印刷されたポリイミドフィルムをエポキシ樹脂で接合した膜型圧電素子が使用されている。この膜型圧電素子は、圧電セラミックの両側面に取り付けられたリード線を介してコントローラから電圧を印加すれば、印加された電圧値に従った歪が圧電セラミックに生じ、膜型圧電素子が変形する特性を有している。
更に、膜型圧電素子は、圧電セラミックが折り曲げられ歪が生じると、歪量に比例した電圧を発生する特性を有している。
【００３４】
即ち、アクチュエータ６０に、コントローラ４０から所定の電圧を印加すれば、アクチュエータ６０を固定板５６Ｃの方向に伸張させ、固定板５６Ｃを上下から挟持することができる。このとき、上側板ばね５０及び下側板ばね５２のそれぞれのアクチュエータ６０に加える電圧を調整することで、それぞれの伸張量が調整され、固定板５６Ｃの挟持位置を上下方向に変更することができる。
【００３５】
ここに、アクチュエータ６０は、上述した膜型圧電素子を積層して複数個使用した構成とされており、その中の一部を歪センサとして作用させ、残りをアクチュエータ６０として作用させることができる。
即ち、アーチ状の上側板ばね５０及び下側板ばね５２の変形に伴い膜型圧電素子で発生した電圧を、コントローラ４０に導けば、コントローラ４０で電圧を計測することができる。この電圧を利用すれば、アクチュエータ６０を制御することができる。
【００３６】
次に、相対変位検出装置２９について説明する。
図１に示すように、相対変位検出装置２９は、ガイド光源３０とターゲットポイント３２とを有している。
ガイド光源３０は、第２除振テーブル２６の上に設けられ、ガイド光３１を照射すると共に、反射されたガイド光３３を受光する受光部を備えている。ターゲットポイント３２は、第１除振テーブル１６の上に設けられ、照射されたガイド光３１をガイド光源３０へ向けて反射させる。
【００３７】
ガイド光源３０には、受光したガイド光３３の受光位置を検出する図示しない検出部が設けられている。検出部で検出されたガイド光３３のデータからターゲットポイント３２の位置情報が算出される。ターゲットポイント３２の位置情報は、通信ケーブル６６によりコントローラ４０へ出力される。
【００３８】
コントローラ４０は、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６が、相対的なズレがなく配置されている場合の基準位置のデータを有しており、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の間で相対的なズレが生じた場合に、基準位置からのずれ量（相対変位量）を算出する。
また、コントローラ４０は、算出された相対変位量に基づいて、第１空気バネ１８、及び可変剛性機構２０に制御信号を出力し、第１除振テーブル１６の位置を、相対変位量が許容範囲内となるよう制御する。
【００３９】
具体的には、第１空気バネ１８については、それぞれに充填する空気量を調節し、Ｚ軸方向の位置を調整する。更に、第１除振テーブル１６の弾性力、上下方向の位置、傾きを制御することができる。可変剛性機構２０については、第１除振テーブル１６の剛性を増大させたり、挟持部５４の挟持位置をＺ軸方向にずらす等により、第１除振テーブル１６の上下方向（Ｚ軸方向）の位置や傾きを制御する。
【００４０】
次に、効果について説明する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１除振テーブル１６を調整して第２除振テーブル２６との相対位置のずれを設定範囲に収めることができる。この結果、第１除振テーブル１６及び第２除振テーブル２６に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【００４１】
更に、本実施の形態においては、空気ばね１８で柔らかく支持されていた第１除振テーブル１６を、挟持部５４で固く支持することができる。これにより、第１除振テーブル１６に載置された、作業機器の移動に伴い発生する第１除振テーブル１６の振動を抑制することができる。また、作業機器類の移動の終了を検知して、挟持部５４での挟持を解除させ、第１除振テーブル１６を再び空気ばね１８で柔らかく支持させることができる。
これにより、作業機器が第１除振テーブル１６の上を移動しても、第１除振テーブル１６に生じる振動を効果的に抑制することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図４に示すように、第２の実施の形態に係る除振システム９８は、床面３４上に隣り合って配置された第１除振装置１２と第２除振装置２２とを有し、第１除振装置１２と第２除振装置２２の相対位置を検出する相対変位検出装置３９を備えている。
第２の実施の形態に係る除振システム９８は、第１の実施の形態に係る除振システム１０と相対変位検出装置３９の構成のみが相違している。以下、相対変位検出装置３９を中心に説明する。
【００４３】
相対変位検出装置３９は、ガイド光源１５４とターゲットポイント３５を有している。
ガイド光源１５４は、第２除振テーブル２６の上に設けられガイド光３１を照射する。ターゲットポイント３５は、第１除振テーブル１６の上に設けられ、ガイド光３１を受光する。
ターゲットポイント３５には、ガイド光３１を受光する受光部が設けられ、受光部には、ガイド光３１の受光位置を検出する図示しない検出部が設けられている。一方、ガイド光源１５４には、反射されたガイド光を受光する受光部は設けられていない。
検出部で検出されたガイド光３１の受光位置データは、通信ケーブル６５によりコントローラ４３に出力される。
【００４４】
コントローラ４３は、第１の実施の形態と同様に、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６が、相対的なズレがなく配置されている場合の基準位置のデータを有しており、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の間で相対的なズレが生じた場合に、基準位置からのずれ量（相対変位量）を算出する。
また、コントローラ４３は、算出された相対変位量に基づいて、第１空気バネ１８、及び可変剛性機構２０に制御信号を出力し、第１除振テーブル１６の位置を、相対変位量が許容範囲内となるよう制御する。
これにより、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。他の構成は第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図５に示すように、第３の実施の形態に係る除振システム７２は、床面３４上に隣り合って配置された第３除振装置１３と第４除振装置２３とを有している。
除振システム７２は、第１の実施の形態で説明した除振システム１０と、相対位置制御の方法が相違する。具体的には、第１の実施の形態の除振システム１０では、第１除振装置１２で相対位置制御を行っていたが、第２の実施の形態に係る除振システム７２では、第４除振装置２３で相対位置制御を実行する。
第１の実施の形態との相違点を中心に以下説明する。
【００４６】
第３除振装置１３は、床面３４上に設置された第１架台１４と、第１架台１４で第１空気バネ１８を介して支持された第１除振テーブル１６を備えている。また、第１空気バネ１８と並列に可変剛性機構２０が配置されている。第１除振テーブル１６には、可動ステージ７６Ａ、７６Ｂが載置されている。また、第１除振テーブル１６の上には、相対変位検出装置２９を構成するターゲットポイント３２が載置されている。
【００４７】
第４除振装置２３は、床面３４上に設置された第２架台２４と、第２架台２４の上面に設けられた第２空気バネ２８と、第２空気バネ２８で支持された第２除振テーブル２６と、を備えている。また、第２除振テーブル２６には、相対変位検出装置２９を構成するガイド光源３０が載置されている。ガイド光源３０には、ターゲットポイント３２で反射されたガイド光３３を受光する図示しない受光部を備えている。
【００４８】
更に、除振システム７２は、第３除振装置１３と第４除振装置２３を制御するコントローラ４１を有している。
コントローラ４１には、第１架台１４の振動情報６２、可動ステージ７６Ａ、７６Ｂの位置情報６４、及びガイド光源３０で検出されたターゲットポイント３２の位置情報６６等が入力される。
【００４９】
コントローラ４１は、入力された情報に基づいて、第３除振装置１３へ空気バネ制御信号６９、及び可変剛性機構制御信号７１を出力する。更に、第４除振装置２３へ空気バネ制御信号７８を出力する。
これにより、第１空気バネ１８は、空気バネ制御信号６９に基づいて、上述したアクティブ除振制御６９Ａ及びステージ偏荷重制御６９Ｂを実行する。又、可変剛性機構２０は、可変剛性機構制御信号７１に基づいて、可変剛性制御７１Ａ及びステージ反力制御７１Ｂを実行する。更に、第２空気バネ２８は、空気バネ制御信号７８に基づいて、アクティブ除振制御７８Ａ及び第１除振テーブル１６との相対位置制御７８Ｂを実行する。
【００５０】
次に、本実施の形態の展開例について説明する。
図５に示すように、第４除振装置２３の第２除振テーブル２６の上には、ガイド光源３０に加え、ＥＵＶ光（極端紫外光）の光源部７４が設けられている。光源部７４は、ＥＵＶ光源７４Ｋと、ＥＵＶ光源７４から照射されたＥＵＶ光７５を反射させ、ＥＵＶ光の方向を変更する複数のミラー７４Ｍを有している。
【００５１】
第３除振装置１３の第１除振テーブル１６の上には、ＥＵＶ光の処理部７６が設けられている。処理部７６は、入射されたＥＵＶ光７５を反射させるミラー７４Ｍを有している。ＥＵＶ光７５は、処理部７６へ向けて照射され、処理部７６に入射されたＥＵＶ光７５は、複数のミラー７６Ｍで反射された後、可動ステージ７６Ａ及び７６Ｂに入射され、可動ステージ７６Ａ及び７６Ｂで活用される。
【００５２】
このとき、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６は、相対変位検出装置２９、及び空気ばね２８で相対位置が設定範囲内に制御されている。この結果、第２除振テーブル２６上のミラー７４Ｍと、第１除振テーブル１６上のミラー７６Ｍの間で、ＥＵＶ光７５の受け渡しをし、ＥＵＶ光７５を活用することが出来る。
【００５３】
このように、ＥＵＶ光源７４Ｋと可動ステージ７６Ａ、７６Ｂを分離させ、異なる除振テーブル上に載置しても、第１除振テーブル１６と、第２除振テーブル２６の相対位置を設定範囲内に保つことにより、可動ステージ上でワークの授受を行なわせることができる。これにより、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。他の構成は第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
なお、相対変位検出装置２９に替えて、第２の実施の形態で説明した相対変位検出装置３９を使用してもよい。
【００５４】
（第４の実施の形態）
図６に示すように、第４の実施の形態に係る除振システム８０は、第５除振装置１２４と第２除振装置２２を有している。
第５除振装置１２４は、第１の実施の形態で説明した、第１除振装置１２の第１除振テーブル１６を、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向へ制御可能な第５除振テーブル８８に置き換えた構成である。相違点を中心に以下説明する。
図７は、第５除振テーブル８８を２軸（Ｘ軸及びＹ軸）方向へ制御する制御機構を記載している。Ｚ軸方向への移動は、第１の実施の形態で説明した、第１空気ばね１８及び可変剛性機構２０で行う。
【００５５】
第５除振テーブル８８の側面には、第５除振テーブル８８のＸ−Ｙ軸方向の振動を抑制するための、Ｘ軸方向制御装置８２とＹ軸方向制御装置８４が設けられている。Ｘ軸方向制御装置８２とＹ軸方向制御装置８４は、ケーブル１２０、１２２でコントローラ８６と接続されている。
【００５６】
Ｘ軸方向制御装置８２は、例えばＸ軸方向に移動可能な作動軸８３Ａを備えたソレノイド８３を有し、作動軸８３ＡはＸ軸方向制御装置８２の側壁から突出され、先端は第５除振テーブル８８の側壁と接続されている。
これにより、作動軸８３Ａの位置を移動させることで、第５除振テーブル８８をＸ軸方向に移動させることができる。作動軸８３Ａの移動タイミングや移動量は、コントローラ８６で制御される。
【００５７】
また、Ｙ軸方向制御装置８４は、例えば、Ｙ軸方向に移動可能な作動軸８５Ａを備えたソレノイド８５を有し、作動軸８５ＡはＹ軸方向制御装置８４の側壁から突出され、先端は第５除振テーブル８８の側壁と接続されている。
これにより、作動軸８５Ａの位置を移動させることで、第５除振テーブル８８をＹ軸方向に移動させることができる。作動軸８５Ａの移動タイミングや移動量は、コントローラ８６で制御される。
【００５８】
これにより、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３次元の方向に、第５除振テーブル８８をコントローラ８６で制御することができる。この結果、第５除振テーブル８８と第２除振テーブル２６との間の相対位置を設定範囲内に維持することができる。
これにより、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。他の構成は第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
なお、相対変位検出装置２９に替えて、第２の実施の形態で説明した相対変位検出装置３９を使用してもよい。
【００５９】
（第５の実施の形態）
図８に示すように、第５の実施の形態に係る除振システム９０は、第３の実施の形態で説明した第４除振台２３に替えて、第６除振台１２６を採用した構成である。
第６除振台１２６には、第２空気バネ２８と並列に可変剛性機構２１が設けられている。可変剛性機構２１は、第１の実施の形態の形態で説明した可変剛性機構２０と同じ構成である。また、除振システム９０には、第３除振台１３と第６除振台１２６を制御するコントローラ９６が設けられている。
他の構成は、第３の実施の形態と同じであり、相違点を中心に説明する。
【００６０】
コントローラ９６には、第３架台１３の振動情報６２、可動ステージ７６Ａ、７６Ｂの位置情報６４、ガイド光源３０で受光されたターゲットポイント３２の位置情報６６が入力される。
コントローラ９６は、入力された上記情報に基づいて、第３除振装置１３へ空気バネ制御信号６９、可変剛性機構制御信号７１を出力する。更に、第６除振装置１２６へ空気バネ制御信号７８、及び可変剛性機構制御信号７９を出力する。
【００６１】
これにより、第１空気バネ１８は、空気バネ制御信号６９に基づいて、既述したアクティブ除振制御６９Ａ及びステージ偏荷重制御６９Ｂを実行する。可変剛性機構２０は、可変剛性機構制御信号７１に基づいて、可変剛性制御７１Ａ、ステージ反力制御７１Ｂを実行する。
また、第２空気バネ２８は、空気バネ制御信号７８に基づいて、アクティブ除振制御７８Ａ及び第１除振テーブル１６との相対位置制御７８Ｂを実行する。可変剛性機構２１は、可変剛性機構制御信号７９に基づいて、可変剛性制御７９Ａ及び第１除振テーブル１６との相対位置制御７９Ｂを実行する。
【００６２】
これにより、第６除振装置１２６の第２除振テーブル２６を調整して、第１除振テーブル１６との相対位置のずれを設定範囲に収めることができる。この結果、第１除振テーブル１６及び第２除振テーブル２６に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。他の構成は第３の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
なお、相対変位検出装置２９に替えて、第２の実施の形態で説明した相対変位検出装置３９を使用してもよい。
【００６３】
（第６の実施の形態）
図９に示すように、第６の実施の形態に係る除振システム１００は、第１の実施の形態で説明した相対変位検出装置２９に替えて、相対変位検出装置１１６を採用した構成である。具体的には、第１除振装置１２と第２除振装置２２に載置された、ガイド光原３０とターゲットポイント３２の位置を、互いに入れ替えた構成である。
【００６４】
即ち、相対変位検出装置１１６は、ガイド光源３０とゲットポイント３２を有し、ガイド光源３０は第１除振装置１２に設けられ、ゲットポイント３２は第２除振装置２２に設けられている。ガイド光源３０には、反射されたガイド光３３の受光部が備えられている。
これにより、第１除振装置１２のガイド光源３０から照射ガイド光３１は、第２除振装置２２のターゲットポイント１０４で反射され、反射されたガイド光３３は、ガイド光源３０の受光部で受光される。
【００６５】
ガイド光源３０の受光部には、ガイド光３３の受光位置を検出し、ガイド光３３の受光位置から、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６との相対位置のずれを検出する図示しない検出部が設けられている。
コントローラ１１８は、検出部の検出結果に基づいて、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６との相対的なズレが所定範囲内になるよう、第１除振装置１２の可変剛性機構２０及び第１空気バネ１８を制御する。
【００６６】
即ち、相対位置検出装置１１６により、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のずれ量が検出され、第１除振テーブル１６の位置を可変剛性機構２０及び第１空気バネ１８で制御することで、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のずれ量が、設定範囲内に調整される。
この結果、第１除振装置１２に設置された図示しない機器類の位置と、第２除振装置２２に設置された図示しない機器類の位置との相対位置を、設定範囲内に維持することができる。他の構成は、第１の実施の形態と同じであり説明は省略する。
【００６７】
（第７の実施の形態）
図１０に示すように、第７の実施の形態に係る除振システム１１０は、第７除振装置１１２を２台（第７除振装置１１２Ａ、１１２Ｂ）、隣接して配置させた構成である。
第７除振装置１１２Ａと１１２Ｂは、互いに同じ構成である。また、第７除振装置１１２Ａと１１２Ｂは、いずれも第１の実施の形態で説明した第１除振装置１２と基本的な部分において同じ構成である。第１除振装置１２との相違点を中心に説明する。
【００６８】
以下、第７除振装置１１２Ａ、１１２Ｂを区別するため、第７除振装置１１２Ａを構成する構成部材には添え字Ａを、第７除振装置１１２Ｂを構成する構成部材には添え字Ｂを付して説明する。
第７除振装置１１２Ａ、１１２Ｂは、床面３４上に設置された架台１４Ａ、１４Ｂと、架台１４Ａ、１４Ｂの上面に設けられた空気バネ１８Ａ、１８Ｂと、空気バネ１８Ａ、１８Ｂで支持された除振テーブル１６Ａ、１６Ｂをそれぞれ備えている。また、空気バネ１８Ａ、１８Ｂと並列に可変剛性機構２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ配置されている。
【００６９】
第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの上には、設置台１２８Ｂが設けられている。更に、除振テーブル１６Ｂの上には、相対変位検出装置２９を構成するガイド光源３０Ｂが載置されている。
ここに、相対変位検出装置２９は、第７除振装置１１２Ｂに載置されたガイド光源３０Ｂと、第７除振装置１１２Ａに載置され、ガイド光源３０Ｂから照射されたガイド光３１を反射させるターゲットポイント３２Ａを有している。
【００７０】
また、除振テーブル１６Ｂには、図示しない隣の除振装置からのガイド光３１を反射させるターゲットポイント３２Ｂが載置されている。
更に、第７除振装置１１２Ｂには、コントローラ１３８Ｂが備えられている。コントローラ１３８Ｂには、架台１４Ｂで検出された振動情報６２、及びガイド光源３０Ｂで検出されたターゲットポイント３２Ｂの位置情報６６が入力される。
なお、第７除振装置１１２Ａも、基本的に同じ構成であり説明は省略する。
【００７１】
コントローラ１３８Ｂは、入力された情報に基づいて、空気バネ１８の弾性を制御する空気バネ制御信号１３６を空気バネ１８Ｂへ出力する。また、可変剛性機構の剛性を制御する可変剛性機構制御信号１３４を可変剛性機構２０Ｂへ出力する。
これにより、空気バネ１８Ｂは、空気バネ制御信号１３６に基づいて、既述したアクティブ除振制御１３６Ｂを実行する。また、可変剛性機構２０Ｂは、可変剛性機構制御信号１３４に基づいて、除振テーブル１６Ｂとの相対位置制御１３４Ｂを実行する。
【００７２】
本構成とすることにより、第７除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準として、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を調整し、除振テーブル１６Ａと除振テーブル１６Ｂの相対位置を、設定範囲内に制御することができる。
更に、ターゲットポイント３２Ｂにより、図示しないガイド光源に向けてガイド光３１を反射させ、除振テーブル１６Ｂの位置情報を発信することができる。
【００７３】
この結果、ガイド光３１、３３を用いて検出した除振テーブル１６Ａの位置情報に基づいて、除振テーブル１６Ｂの相対位置が設定範囲内となるよう調整されるため、例えば、自由電子を加速する大規模なスケールの加速管の一部である加速管１３０Ａ、１３０Ｂを、第７除振装置１１２Ａ、及び１１２Ｂの設置台１２８Ａ、１２８Ｂに分担させて載置した場合、加速管１３０Ａ、１３０Ｂの相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
他の部分の構成は、第１の実施の形態と同じであり説明は省略する。
【００７４】
（第８の実施の形態）
図１１（Ａ）に示すように、第８の実施の形態に係る除振システム１５０は、第７の実施の形態で説明した第７除振装置１１２を複数個（１１２Ａ〜１１２Ｄ）、所定の間隔を設けて直線状に複数個並べた構成である。このとき、図示しない相対変位検出装置２９のガイド光源３０Ａ〜３０Ｃから照射されるガイド光の反射光３３Ｂ〜３３Ｄは、第７除振装置１１２Ｂ〜１１２Ｄの順に検出され、図示しない除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの相対位置が順次調節される。
【００７５】
即ち、先ず、第７除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準に、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を、反射光３３Ｂに基づいて、上述した要領で相対位置制御させる。これにより、除振テーブル１６Ａと除振テーブル１６Ｂの相対位置が、設定範囲内に調整される。
次に、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を基準に、第７除振装置１１２Ｃの除振テーブル１６Ｃの位置を、反射光３３Ｃに基づいて相対位置制御させる。これにより、除振テーブル１６Ｂと除振テーブル１６Ｃの相対位置が、設定範囲内に調整される。
【００７６】
この手順を順次繰り返すことで、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄの除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄを、設定範囲内に調整することができる。この結果、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの上面をつないだ平面も、設定範囲内の平面状態を保つことができる。即ち、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの上面をつないだ平面を、直線状に長い仮想剛体１４０と看做すことができる。
【００７７】
次に、図１１（Ｂ）に示す除振システム１５１は、第８の実施の形態に係る除振システム１５０の他の展開例を示している。
即ち、第８の実施の形態における第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄを、平面視が矩形状に並べた構成である。相対変位検出装置２９のガイド光源３０Ａ〜３０Ｄで照射されるガイド光の反射光３３Ａ〜３３Ｄは、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄの順に、図示しない除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの相対位置を制御しながら、順次伝達される。
【００７８】
即ち、先ず、第３除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準に、第３除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を、反射光３３Ｂに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に調整する。次に、第３除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を基準に、第３除振装置１１２Ｃの除振テーブル１６Ｃの位置を、反射光３３Ｃに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に調整する。
この手順を順次繰り返すことで、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄの除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄを、設定範囲内に順次調整することができる。即ち、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの上面をつないだ平面は、相対的に設定範囲内に保たれ、矩形状の仮想剛体１４２と看做すことができる。
【００７９】
更に、図１１（Ｃ）に示す除振システム１５２は、第８の実施の形態に係る除振システム１５０の他の展開例を示している。
即ち、第７の実施の形態における第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｌを平面視が円形に配置した構成である。このとき、相対変位検出装置２９のガイド光源３０Ａ〜３０Ｌから照射されたガイド光の反射光３３Ａ〜３３Ｌは、第７除振台１１２Ａ〜１１２Ｌの順に、順次除振テーブルの相対位置を制御しながら伝達される。
【００８０】
即ち、先ず、第７除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準に、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を、反射光３３Ｂに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に制御する。
次に、第７除振台１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を基準に、第７除振台１１２Ｃの除振テーブル１６Ｃの位置を、反射光３３Ｃに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に調整する。
この手順を順次繰り返すことで、第７除振台１１２Ａ〜１１２Ｌの除振テーブル１６Ａ〜１６Ｌを、設定範囲内に調整することができる。即ち、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｌの上面をつないだ平面は、相対的に設定範囲内に保たれ、円形の仮想剛体１４４と看做すことができる。
【００８１】
図１２に示す除振システム１５３は、図１１（Ｃ）に示した除振システム１５２の応用例である。即ち、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｒを平面視が円形に並べ、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｒの設置台１２８Ａ〜１２８Ｒの上に、円管状に連続する大規模なスケールの加速器１４８を、連続したままの状態で設置する構成である。
この構成とすることにより、上述したように、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｒを相対位置制御することで、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｒの上面をつないだ平面を、相対的に設定範囲内の平面に保つことができ、円形の仮想剛体１４６と看做すことができる。
【００８２】
この円形の仮想剛体１４６に、円管状の加速器１４８を支持させる。これにより、例えば、この状態で床面の一部に振動が発生した場合、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｒは、図示しないガイド光源３０Ａ〜３０Ｒで検出されたガイド光の反射光３３Ａ〜３３Ｒの位置情報に基づいて、順に相対位置制御を行い、設置台１２８Ａ〜１２８Ｒの相対位置を順次設定範囲内に調整する。
【００８３】
この結果、円管状の加速器１４８の相対変位が、設定範囲内に維持される。即ち、大規模なスケールの加速器１４８を、大規模な剛構造の基礎体で支持しなくても、加速器１４８を設置する設置台１２８Ａ〜１２８Ｒの相対位置を設定範囲内に維持することにより、変形を設定範囲内に維持した状態で支持することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 除振システム
１２ 第１除振装置
１６ 第１除振テーブル（除振台）
１８ 第１空気バネ（除振手段、移動手段）
２０ 可変剛性機構（可変剛性手段、移動手段）
２９ 相対変位検出装置（相対変位検出手段）
３０ ガイド光源（相対変位検出装置、相対変位検出手段）
３２ ターゲットポイント（相対変位検出装置、相対変位検出手段）
４０ コントローラ（制御手段）
８２ Ｘ軸方向移動装置（移動手段）
８４ Ｙ軸方向移動装置（移動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除振台を制御する除振システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超ＬＳＩや液晶ディスプレイなどの精密機器の製造装置では、嫌振機器類（以下機器類と記す。）が載せられる載置台（除振台）に、周辺機器類の稼働に伴う床振動等が伝わらないように、除振台を空気バネ等の除振手段で柔らかく支持して床振動の伝播を抑制している。
【０００３】
しかし、除振台に設置される機器類を大型化したり、機器類の数を増やしたりすれば、除振台が大きくなると共に重くなる。この結果、除振台の振動を抑制するための除振手段の大型化と共に剛性が必要となり、応答速度の低下や柔軟性の欠如等を招く。
この課題を解決するため、例えば、ワークの受け渡しを実行する機器類を、２つの除振台にそれぞれ搭載させる方法が提案されている（特許文献１）。
ここに、特許文献１の方法は、相対変位検出装置と位置制御装置がそれぞれ設けられた２つの除振台に、ワークの受け渡しを実行する機器類をそれぞれ設置し、２つの除振台の相対位置を設定範囲内に維持することで、除振手段の大型化を回避している。
【０００４】
しかし、特許文献１の方法は、除振台が空気バネ等の除振手段で柔らかく支持されているため、機器類の稼動に伴い発生する除振台の荷重変動による変位を抑制することができない。この結果、２つの除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４７３９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑み、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持することができる除振システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る除振システムは、除振台を支持し、床面からの振動の伝達を抑制する除振手段と、前記除振手段と並列に配置され、前記除振台の振動を検出して前記除振台を拘束し、前記除振台の支持剛性を高くする可変剛性手段と、前記除振台に設けられ、隣り合う除振台との相対変位量を検出する相対変位検出手段と、前記相対変位検出手段で検出された前記相対変位量に基づいて、前記除振手段及び前記可変剛性手段を制御して、隣り合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑える制御手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、除振手段により除振台が支持され、床面からの振動の伝達が抑制される。また、除振手段と並列に配置された可変剛性手段により、除振台の振動を検出して除振台が拘束され、除振台の支持剛性が高くされる。更に、除振台に設けられた相対変位検出手段により、隣り合う除振台との相対変位量が検出される。また、制御手段により、相対変位検出手段で検出された相対変位量に基づいて、除振手段及び可変剛性手段が制御され、隣り合う除振台との相対変位量が許容範囲内に抑えられる。
【０００９】
これにより、例えばワークの受け渡しを実行する隣の除振台との相対変位量を、許容範囲内に抑えることができる。また、可変剛性手段により除振台の支持剛性が可変とされているので、除振台に設置された機器類の移動時に、機器類の位置を一定に維持できる。
この結果、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の除振システムにおいて、前記相対変位検出手段は、直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の相対変位量を検出する検出部を有し、前記除振台には、前記除振台を移動させる移動手段が設けられ、前記制御手段は、前記相対変位検出手段の検出結果に基づいて前記除振手段、前記可変剛性手段及び前記移動手段を制御して、隣合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑えることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、相対変位検出手段により直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の相対変位量が検出され、移動手段により、除振台が移動させられる。また、制御手段により、相対変位検出手段の検出結果に基づいて除振手段、可変剛性手段及び移動手段が制御され、隣り合う除振台との相対変位量が許容範囲内に抑えられる。
これにより、除振台を３次元に制御することが可能となり、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の除振システムにおいて、前記除振台が直状又は環状に複数個配置され、隣合う除振台との間において、前記相対変位量が一方向に順次伝達されることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、直状又は環状に複数個配置された除振台において、相対変位量が、隣合う除振台との間で一方向に順次伝達されている。
これにより、直状又は環状に複数個配置された除振台に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記構成としてあるので、複数の除振台に設置された機器類の相対位置を設定範囲内に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る除振システムの除振台の基本構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る除振システムの剛性制御機構の基本構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係る除振システムの除振テーブル基本構成を示す平面図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る除振システムの基本構成を示す概念図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態に係る除振システムの概要を示す概念図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態に係る除振システムの概要を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る除振システム１０は、床面３４上に隣り合って配置された第１除振装置１２と第２除振装置２２とを有している。
【００１７】
第１除振装置１２は、床面３４上に設置された第１架台１４と、第１架台１４の上面に設けられた第１空気バネ１８と、第１空気バネ１８で支持された第１除振テーブル１６と、第１空気バネ１８と並列に配置された可変剛性機構２０と、を備えている。第１除振テーブル１６の上には、図示しない機器類が載置される可動ステージ３６と、相対変位検出装置２９を構成しガイド光源３０からのガイド光（レーザー光）３１をガイド光源３０へ向けて反射させるターゲットポイント３２が載置されている。
【００１８】
第２除振装置２２は、床面３４上に設置された第２架台２４と、第２架台２４の上面に設けられた第２空気バネ２８と、第２空気バネ２８で支持された第２除振テーブル２６と、を備えている。第２除振テーブル２６の上には、相対変位検出装置２９を構成し、ターゲットポイント３２に向けてガイド光３１を照射させる、ガイド光源３０が載置されている。ガイド光源３０には、ターゲットポイント３２で反射されたガイド光３３を受光する、図示しない受光部が設けられている。
【００１９】
更に、除振システム１０はコントローラ４０を有している。コントローラ４０には、第１架台１４で検出された振動情報６２、可動ステージ３６の位置情報６４、ガイド光源３０で検出されたターゲットポイント３２の位置情報６６が入力される。
コントローラ４０は、上述の入力情報等に基づいて、第１空気バネ１８の弾性を制御する空気バネ制御信号６８を、第１空気バネ１８の圧力調整部（図示せず）へ出力する。また、可変剛性機構２０の剛性を制御する可変剛性機構制御信号７０を、可変剛性機構２０の剛性調整部（図示せず）へ出力する。
【００２０】
ここで、コントローラ４０からの制御信号について説明する。
第１空気バネ１８は、空気バネ制御信号６８に基づいて、後述する、第２除振テーブル２６との相対位置制御６８Ａ、アクティブ除振制御６８Ｂ及びステージ偏荷重制御６８Ｃを実行する。
即ち、第１空気バネ１８は、ターゲットポイント３２の位置情報６６を基に、第２除振テーブル２６との相対位置を設定範囲内に制御する相対位置制御６８Ａを実行し、第１除振テーブル１６の位置を制御する。これにより、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のズレを設定範囲内に収めることができる。
【００２１】
また、第１空気バネ１８は、アクティブ除振制御６８Ｂに基づいて、第１除振テーブル１６又は床面３４に設置された、図示しない加速度センサからの情報を基に第１除振テーブル１６を制御し、第１除振テーブル１６へ伝播する振動を抑制する。
更に、第１空気バネ１８は、ステージ偏荷重制御６８Ｃを実行し、可動ステージ３６の位置や動きに応じて、可動ステージ３６の位置や傾きを補正し、第１除振テーブル１６へ伝播する振動を抑制する。
【００２２】
可変剛性機構２０は、可変剛性機構制御信号７０に基づいて、第２除振テーブル２６との相対位置制御７０Ａ、可変剛性制御７０Ｂ及びステージ反力制御７０Ｃを実行する。
即ち、可変剛性機構２０は、ガイド光源３０で検出されたターゲットポイント３２の位置情報６６を基に、第１除振テーブル１６との相対位置制御７０Ａを実行し、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のズレを設定範囲内に収める。
また、可変剛性機構２０は、可変剛性制御７０Ｂを実行し、第１除振テーブル１６の支持剛性を変更する。
更に、可変剛性機構２０は、ステージ反力制御７０Ｃを実行し、可動ステージ３６の位置や動きに応じて、可動ステージ３６の位置や傾きを補正し、第１除振テーブル１６へ伝播する振動を抑制する。
【００２３】
なお、第１空気バネ１８を用いて制御するか、可変剛性機構２０を用いて制御するかは、相対位置決めの必要応答速度、相対位置決めに必要なストローク、相対位置決め時に必要な除振性能、第１除振テーブル１６上の可動ステージ３６の動きの有無等の要件から、最適なものを適宜選択すればよい。
これらの制御において、第１空気バネ１８と可変剛性機構２０は並列に設置されているので、発生するストロークをダイレクトに第１除振テーブル１６に伝えることができ、第１空気バネ１８の柔らかさが位置決めを阻害する問題も生じない。
【００２４】
次に、第１架台１４について説明する。
図２の側面図を示すように、第１除振装置１２の土台となる第１架台１４は鋼材製とされ、４本の脚部４４を有している。４本の脚部４４の上面には、空気が充填された空気バネ１８がそれぞれ設けられ、第１除振テーブル１６を柔らかく支持している。これにより、床面３４から脚部４４を介して第１除振テーブル１６へ伝達される振動が抑制される。
【００２５】
脚部４４の側壁には、隣り合う脚部４４同士を連結する横部材４６が固定されている。第１架台１４は、平面視が矩形状に形成され、四隅に設けられた脚部４４の上面で、平板状に形成された第１除振テーブル１６を支持している。脚部４４の上下端部にはフランジ４４Ｆが取り付けられ、下部のフランジ４４Ｆは、ボルト４８で床面３４に固定されている。第２架台２４も、基本的に第１架台１４と同じ構成であり、説明は省略する。
【００２６】
第１空気バネ１８は、４本の脚部４４の上面に配置され、第１除振テーブル１６を柔らかく支持している。第１空気バネ１８は、図示しない空気圧調整手段を有し、空気圧調整手段で空気圧がそれぞれ独立して調整される。第１空気バネ１８の空気圧を調整することにより、第１除振テーブル１６の位置をＺ軸方向（上下方向）に調整することができる。
【００２７】
なお、第１空気ばね１８の周囲には、第１除振装置１２を支持する補助支柱４２が着脱可能に設けられており、第１除振装置１２が稼働していないときには、第１除振テーブル１６を脚部４４に固く支持する。第２空気バネ２８も、基本的に第１架台１４と同じ構成であり、説明は省略する。
【００２８】
次に、可変剛性機構２０について説明する。
図２、３に示すように、第１除振装置１２には、第１除振テーブル１６の支持剛性を高くする可変剛性機構２０が配置されている。可変剛性機構２０は空気ばね１８と並列に配置され、第１除振テーブル１６の振動を検出して第１除振テーブル１６を後述する挟持手段５４で拘束する。
可変剛性機構２０は、横部材４６の上面に設けられ、空気ばね１８の間に２個ずつ（合計８個）設けられ、それぞれが独立して制御されている。なお、可変剛性機構２０は、第２除振装置２２には設けられていない。
【００２９】
横部材４６はＨ形鋼で形成され、横方向に配置された上下フランジ４６Ｆの間の空間には、空気ばね１８及び可変剛性機構２０を制御するコントローラ４０が設けられている。また、コントローラ４０の隣には、電流を制御するレギュレータ３８が設けられている。ここに、配線類の記載は省略している。なお、可変剛性機構２０の数量は、第１除振テーブル１６の仕様により決定されるものであり、本実施の形態の数量に限定されるものではない。
【００３０】
図２、３に示すように可変剛性機構２０は、振動を抑制する部材を両側から挟む挟持部５４を有している。挟持部５４は、上側板ばね５０と下側板ばね５２を備えている。上側板ばね５０と下側板ばね５２はいずれもアーチ状に形成され、アーチ部で上下から固定板５６を挟持する構成である。固定板５６は、第１除振テーブル１６の裏面に固定された平板であり、第１除振テーブル１６の振動が伝えられる。固定板５６は鋼板製とされ、平板状の中央部５６Ｃが水平に設けられ、両端部には第１除振テーブル１６の方向に折り曲げられた鉛直部５６Ｅを有している。
【００３１】
第１除振テーブル１６の下には、第１除振テーブル１６と、第１除振テーブル１６の底面に固定された固定板５６とで矩形状に区画された空間が形成されている。この矩形状に区画された空間の内部には、鋼板製とされた上側板ばね取付台５８の中央部５８Ｃが挿入されている。中央部５８Ｃは、中央部５６Ｃと平板部が平行に設けられている。取付台５８の両端部には、鉛直部（脚部）５８Ｅが設けられている。脚部５８Ｅは、第１架台１４の上面に設けられた取付台１７の方向に折り曲げられ、脚部５８Ｅの下端は、取付台１７の上面に固定されている。
【００３２】
固定板５６の中央部５６Ｃの両側面には、挟持部５４が設けられている。挟持部５４は、アーチ部の先端を固定板５６に向けて取り付けられ、固定板５６を上下方向から挟んで挟持する。上側板ばね５０及び下側板ばね５２の表面には、アクチュエータ６０が貼り付けられている。このとき、アーチ部の先端は、固定板５６の表面と所定の隙間Ｓ（数十μｍ程度）を開けて取り付けられている。
【００３３】
アクチュエータ６０の内部構造の図示は省略するが、膜状とされた繊維状の圧電セラミックの両側面に、電極が印刷されたポリイミドフィルムをエポキシ樹脂で接合した膜型圧電素子が使用されている。この膜型圧電素子は、圧電セラミックの両側面に取り付けられたリード線を介してコントローラから電圧を印加すれば、印加された電圧値に従った歪が圧電セラミックに生じ、膜型圧電素子が変形する特性を有している。
更に、膜型圧電素子は、圧電セラミックが折り曲げられ歪が生じると、歪量に比例した電圧を発生する特性を有している。
【００３４】
即ち、アクチュエータ６０に、コントローラ４０から所定の電圧を印加すれば、アクチュエータ６０を固定板５６Ｃの方向に伸張させ、固定板５６Ｃを上下から挟持することができる。このとき、上側板ばね５０及び下側板ばね５２のそれぞれのアクチュエータ６０に加える電圧を調整することで、それぞれの伸張量が調整され、固定板５６Ｃの挟持位置を上下方向に変更することができる。
【００３５】
ここに、アクチュエータ６０は、上述した膜型圧電素子を積層して複数個使用した構成とされており、その中の一部を歪センサとして作用させ、残りをアクチュエータ６０として作用させることができる。
即ち、アーチ状の上側板ばね５０及び下側板ばね５２の変形に伴い膜型圧電素子で発生した電圧を、コントローラ４０に導けば、コントローラ４０で電圧を計測することができる。この電圧を利用すれば、アクチュエータ６０を制御することができる。
【００３６】
次に、相対変位検出装置２９について説明する。
図１に示すように、相対変位検出装置２９は、ガイド光源３０とターゲットポイント３２とを有している。
ガイド光源３０は、第２除振テーブル２６の上に設けられ、ガイド光３１を照射すると共に、反射されたガイド光３３を受光する受光部を備えている。ターゲットポイント３２は、第１除振テーブル１６の上に設けられ、照射されたガイド光３１をガイド光源３０へ向けて反射させる。
【００３７】
ガイド光源３０には、受光したガイド光３３の受光位置を検出する図示しない検出部が設けられている。検出部で検出されたガイド光３３のデータからターゲットポイント３２の位置情報が算出される。ターゲットポイント３２の位置情報は、通信ケーブル６６によりコントローラ４０へ出力される。
【００３８】
コントローラ４０は、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６が、相対的なズレがなく配置されている場合の基準位置のデータを有しており、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の間で相対的なズレが生じた場合に、基準位置からのずれ量（相対変位量）を算出する。
また、コントローラ４０は、算出された相対変位量に基づいて、第１空気バネ１８、及び可変剛性機構２０に制御信号を出力し、第１除振テーブル１６の位置を、相対変位量が許容範囲内となるよう制御する。
【００３９】
具体的には、第１空気バネ１８については、それぞれに充填する空気量を調節し、Ｚ軸方向の位置を調整する。更に、第１除振テーブル１６の弾性力、上下方向の位置、傾きを制御することができる。可変剛性機構２０については、第１除振テーブル１６の剛性を増大させたり、挟持部５４の挟持位置をＺ軸方向にずらす等により、第１除振テーブル１６の上下方向（Ｚ軸方向）の位置や傾きを制御する。
【００４０】
次に、効果について説明する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１除振テーブル１６を調整して第２除振テーブル２６との相対位置のずれを設定範囲に収めることができる。この結果、第１除振テーブル１６及び第２除振テーブル２６に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
【００４１】
更に、本実施の形態においては、空気ばね１８で柔らかく支持されていた第１除振テーブル１６を、挟持部５４で固く支持することができる。これにより、第１除振テーブル１６に載置された、作業機器の移動に伴い発生する第１除振テーブル１６の振動を抑制することができる。また、作業機器類の移動の終了を検知して、挟持部５４での挟持を解除させ、第１除振テーブル１６を再び空気ばね１８で柔らかく支持させることができる。
これにより、作業機器が第１除振テーブル１６の上を移動しても、第１除振テーブル１６に生じる振動を効果的に抑制することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図４に示すように、第２の実施の形態に係る除振システム９８は、床面３４上に隣り合って配置された第１除振装置１２と第２除振装置２２とを有し、第１除振装置１２と第２除振装置２２の相対位置を検出する相対変位検出装置３９を備えている。
第２の実施の形態に係る除振システム９８は、第１の実施の形態に係る除振システム１０と相対変位検出装置３９の構成のみが相違している。以下、相対変位検出装置３９を中心に説明する。
【００４３】
相対変位検出装置３９は、ガイド光源１５４とターゲットポイント３５を有している。
ガイド光源１５４は、第２除振テーブル２６の上に設けられガイド光３１を照射する。ターゲットポイント３５は、第１除振テーブル１６の上に設けられ、ガイド光３１を受光する。
ターゲットポイント３５には、ガイド光３１を受光する受光部が設けられ、受光部には、ガイド光３１の受光位置を検出する図示しない検出部が設けられている。一方、ガイド光源１５４には、反射されたガイド光を受光する受光部は設けられていない。
検出部で検出されたガイド光３１の受光位置データは、通信ケーブル６５によりコントローラ４３に出力される。
【００４４】
コントローラ４３は、第１の実施の形態と同様に、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６が、相対的なズレがなく配置されている場合の基準位置のデータを有しており、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の間で相対的なズレが生じた場合に、基準位置からのずれ量（相対変位量）を算出する。
また、コントローラ４３は、算出された相対変位量に基づいて、第１空気バネ１８、及び可変剛性機構２０に制御信号を出力し、第１除振テーブル１６の位置を、相対変位量が許容範囲内となるよう制御する。
これにより、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。他の構成は第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
【００４５】
（第３の実施の形態）
図５に示すように、第３の実施の形態に係る除振システム７２は、床面３４上に隣り合って配置された第３除振装置１３と第４除振装置２３とを有している。
除振システム７２は、第１の実施の形態で説明した除振システム１０と、相対位置制御の方法が相違する。具体的には、第１の実施の形態の除振システム１０では、第１除振装置１２で相対位置制御を行っていたが、第２の実施の形態に係る除振システム７２では、第４除振装置２３で相対位置制御を実行する。
第１の実施の形態との相違点を中心に以下説明する。
【００４６】
第３除振装置１３は、床面３４上に設置された第１架台１４と、第１架台１４で第１空気バネ１８を介して支持された第１除振テーブル１６を備えている。また、第１空気バネ１８と並列に可変剛性機構２０が配置されている。第１除振テーブル１６には、可動ステージ７６Ａ、７６Ｂが載置されている。また、第１除振テーブル１６の上には、相対変位検出装置２９を構成するターゲットポイント３２が載置されている。
【００４７】
第４除振装置２３は、床面３４上に設置された第２架台２４と、第２架台２４の上面に設けられた第２空気バネ２８と、第２空気バネ２８で支持された第２除振テーブル２６と、を備えている。また、第２除振テーブル２６には、相対変位検出装置２９を構成するガイド光源３０が載置されている。ガイド光源３０には、ターゲットポイント３２で反射されたガイド光３３を受光する図示しない受光部を備えている。
【００４８】
更に、除振システム７２は、第３除振装置１３と第４除振装置２３を制御するコントローラ４１を有している。
コントローラ４１には、第１架台１４の振動情報６２、可動ステージ７６Ａ、７６Ｂの位置情報６４、及びガイド光源３０で検出されたターゲットポイント３２の位置情報６６等が入力される。
【００４９】
コントローラ４１は、入力された情報に基づいて、第３除振装置１３へ空気バネ制御信号６９、及び可変剛性機構制御信号７１を出力する。更に、第４除振装置２３へ空気バネ制御信号７８を出力する。
これにより、第１空気バネ１８は、空気バネ制御信号６９に基づいて、上述したアクティブ除振制御６９Ａ及びステージ偏荷重制御６９Ｂを実行する。又、可変剛性機構２０は、可変剛性機構制御信号７１に基づいて、可変剛性制御７１Ａ及びステージ反力制御７１Ｂを実行する。更に、第２空気バネ２８は、空気バネ制御信号７８に基づいて、アクティブ除振制御７８Ａ及び第１除振テーブル１６との相対位置制御７８Ｂを実行する。
【００５０】
次に、本実施の形態の展開例について説明する。
図５に示すように、第４除振装置２３の第２除振テーブル２６の上には、ガイド光源３０に加え、ＥＵＶ光（極端紫外光）の光源部７４が設けられている。光源部７４は、ＥＵＶ光源７４Ｋと、ＥＵＶ光源７４から照射されたＥＵＶ光７５を反射させ、ＥＵＶ光の方向を変更する複数のミラー７４Ｍを有している。
【００５１】
第３除振装置１３の第１除振テーブル１６の上には、ＥＵＶ光の処理部７６が設けられている。処理部７６は、入射されたＥＵＶ光７５を反射させるミラー７４Ｍを有している。ＥＵＶ光７５は、処理部７６へ向けて照射され、処理部７６に入射されたＥＵＶ光７５は、複数のミラー７６Ｍで反射された後、可動ステージ７６Ａ及び７６Ｂに入射され、可動ステージ７６Ａ及び７６Ｂで活用される。
【００５２】
このとき、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６は、相対変位検出装置２９、及び空気ばね２８で相対位置が設定範囲内に制御されている。この結果、第２除振テーブル２６上のミラー７４Ｍと、第１除振テーブル１６上のミラー７６Ｍの間で、ＥＵＶ光７５の受け渡しをし、ＥＵＶ光７５を活用することが出来る。
【００５３】
このように、ＥＵＶ光源７４Ｋと可動ステージ７６Ａ、７６Ｂを分離させ、異なる除振テーブル上に載置しても、第１除振テーブル１６と、第２除振テーブル２６の相対位置を設定範囲内に保つことにより、可動ステージ上でワークの授受を行なわせることができる。これにより、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。他の構成は第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
なお、相対変位検出装置２９に替えて、第２の実施の形態で説明した相対変位検出装置３９を使用してもよい。
【００５４】
（第４の実施の形態）
図６に示すように、第４の実施の形態に係る除振システム８０は、第５除振装置１２４と第２除振装置２２を有している。
第５除振装置１２４は、第１の実施の形態で説明した、第１除振装置１２の第１除振テーブル１６を、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向へ制御可能な第５除振テーブル８８に置き換えた構成である。相違点を中心に以下説明する。
図７は、第５除振テーブル８８を２軸（Ｘ軸及びＹ軸）方向へ制御する制御機構を記載している。Ｚ軸方向への移動は、第１の実施の形態で説明した、第１空気ばね１８及び可変剛性機構２０で行う。
【００５５】
第５除振テーブル８８の側面には、第５除振テーブル８８のＸ−Ｙ軸方向の振動を抑制するための、Ｘ軸方向制御装置８２とＹ軸方向制御装置８４が設けられている。Ｘ軸方向制御装置８２とＹ軸方向制御装置８４は、ケーブル１２０、１２２でコントローラ８６と接続されている。
【００５６】
Ｘ軸方向制御装置８２は、例えばＸ軸方向に移動可能な作動軸８３Ａを備えたソレノイド８３を有し、作動軸８３ＡはＸ軸方向制御装置８２の側壁から突出され、先端は第５除振テーブル８８の側壁と接続されている。
これにより、作動軸８３Ａの位置を移動させることで、第５除振テーブル８８をＸ軸方向に移動させることができる。作動軸８３Ａの移動タイミングや移動量は、コントローラ８６で制御される。
【００５７】
また、Ｙ軸方向制御装置８４は、例えば、Ｙ軸方向に移動可能な作動軸８５Ａを備えたソレノイド８５を有し、作動軸８５ＡはＹ軸方向制御装置８４の側壁から突出され、先端は第５除振テーブル８８の側壁と接続されている。
これにより、作動軸８５Ａの位置を移動させることで、第５除振テーブル８８をＹ軸方向に移動させることができる。作動軸８５Ａの移動タイミングや移動量は、コントローラ８６で制御される。
【００５８】
これにより、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３次元の方向に、第５除振テーブル８８をコントローラ８６で制御することができる。この結果、第５除振テーブル８８と第２除振テーブル２６との間の相対位置を設定範囲内に維持することができる。
これにより、第１の実施の形態と同じ作用、効果を得ることができる。他の構成は第１の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
なお、相対変位検出装置２９に替えて、第２の実施の形態で説明した相対変位検出装置３９を使用してもよい。
【００５９】
（第５の実施の形態）
図８に示すように、第５の実施の形態に係る除振システム９０は、第３の実施の形態で説明した第４除振台２３に替えて、第６除振台１２６を採用した構成である。
第６除振台１２６には、第２空気バネ２８と並列に可変剛性機構２１が設けられている。可変剛性機構２１は、第１の実施の形態の形態で説明した可変剛性機構２０と同じ構成である。また、除振システム９０には、第３除振台１３と第６除振台１２６を制御するコントローラ９６が設けられている。
他の構成は、第３の実施の形態と同じであり、相違点を中心に説明する。
【００６０】
コントローラ９６には、第３架台１３の振動情報６２、可動ステージ７６Ａ、７６Ｂの位置情報６４、ガイド光源３０で受光されたターゲットポイント３２の位置情報６６が入力される。
コントローラ９６は、入力された上記情報に基づいて、第３除振装置１３へ空気バネ制御信号６９、可変剛性機構制御信号７１を出力する。更に、第６除振装置１２６へ空気バネ制御信号７８、及び可変剛性機構制御信号７９を出力する。
【００６１】
これにより、第１空気バネ１８は、空気バネ制御信号６９に基づいて、既述したアクティブ除振制御６９Ａ及びステージ偏荷重制御６９Ｂを実行する。可変剛性機構２０は、可変剛性機構制御信号７１に基づいて、可変剛性制御７１Ａ、ステージ反力制御７１Ｂを実行する。
また、第２空気バネ２８は、空気バネ制御信号７８に基づいて、アクティブ除振制御７８Ａ及び第１除振テーブル１６との相対位置制御７８Ｂを実行する。可変剛性機構２１は、可変剛性機構制御信号７９に基づいて、可変剛性制御７９Ａ及び第１除振テーブル１６との相対位置制御７９Ｂを実行する。
【００６２】
これにより、第６除振装置１２６の第２除振テーブル２６を調整して、第１除振テーブル１６との相対位置のずれを設定範囲に収めることができる。この結果、第１除振テーブル１６及び第２除振テーブル２６に設置された機器類の相対位置を、設定範囲内に維持することができる。他の構成は第３の実施の形態と同じであり、説明は省略する。
なお、相対変位検出装置２９に替えて、第２の実施の形態で説明した相対変位検出装置３９を使用してもよい。
【００６３】
（第６の実施の形態）
図９に示すように、第６の実施の形態に係る除振システム１００は、第１の実施の形態で説明した相対変位検出装置２９に替えて、相対変位検出装置１１６を採用した構成である。具体的には、第１除振装置１２と第２除振装置２２に載置された、ガイド光原３０とターゲットポイント３２の位置を、互いに入れ替えた構成である。
【００６４】
即ち、相対変位検出装置１１６は、ガイド光源３０とゲットポイント３２を有し、ガイド光源３０は第１除振装置１２に設けられ、ゲットポイント３２は第２除振装置２２に設けられている。ガイド光源３０には、反射されたガイド光３３の受光部が備えられている。
これにより、第１除振装置１２のガイド光源３０から照射ガイド光３１は、第２除振装置２２のターゲットポイント１０４で反射され、反射されたガイド光３３は、ガイド光源３０の受光部で受光される。
【００６５】
ガイド光源３０の受光部には、ガイド光３３の受光位置を検出し、ガイド光３３の受光位置から、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６との相対位置のずれを検出する図示しない検出部が設けられている。
コントローラ１１８は、検出部の検出結果に基づいて、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６との相対的なズレが所定範囲内になるよう、第１除振装置１２の可変剛性機構２０及び第１空気バネ１８を制御する。
【００６６】
即ち、相対位置検出装置１１６により、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のずれ量が検出され、第１除振テーブル１６の位置を可変剛性機構２０及び第１空気バネ１８で制御することで、第１除振テーブル１６と第２除振テーブル２６の相対位置のずれ量が、設定範囲内に調整される。
この結果、第１除振装置１２に設置された図示しない機器類の位置と、第２除振装置２２に設置された図示しない機器類の位置との相対位置を、設定範囲内に維持することができる。他の構成は、第１の実施の形態と同じであり説明は省略する。
【００６７】
（第７の実施の形態）
図１０に示すように、第７の実施の形態に係る除振システム１１０は、第７除振装置１１２を２台（第７除振装置１１２Ａ、１１２Ｂ）、隣接して配置させた構成である。
第７除振装置１１２Ａと１１２Ｂは、互いに同じ構成である。また、第７除振装置１１２Ａと１１２Ｂは、いずれも第１の実施の形態で説明した第１除振装置１２と基本的な部分において同じ構成である。第１除振装置１２との相違点を中心に説明する。
【００６８】
以下、第７除振装置１１２Ａ、１１２Ｂを区別するため、第７除振装置１１２Ａを構成する構成部材には添え字Ａを、第７除振装置１１２Ｂを構成する構成部材には添え字Ｂを付して説明する。
第７除振装置１１２Ａ、１１２Ｂは、床面３４上に設置された架台１４Ａ、１４Ｂと、架台１４Ａ、１４Ｂの上面に設けられた空気バネ１８Ａ、１８Ｂと、空気バネ１８Ａ、１８Ｂで支持された除振テーブル１６Ａ、１６Ｂをそれぞれ備えている。また、空気バネ１８Ａ、１８Ｂと並列に可変剛性機構２０Ａ、２０Ｂがそれぞれ配置されている。
【００６９】
第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの上には、設置台１２８Ｂが設けられている。更に、除振テーブル１６Ｂの上には、相対変位検出装置２９を構成するガイド光源３０Ｂが載置されている。
ここに、相対変位検出装置２９は、第７除振装置１１２Ｂに載置されたガイド光源３０Ｂと、第７除振装置１１２Ａに載置され、ガイド光源３０Ｂから照射されたガイド光３１を反射させるターゲットポイント３２Ａを有している。
【００７０】
また、除振テーブル１６Ｂには、図示しない隣の除振装置からのガイド光３１を反射させるターゲットポイント３２Ｂが載置されている。
更に、第７除振装置１１２Ｂには、コントローラ１３８Ｂが備えられている。コントローラ１３８Ｂには、架台１４Ｂで検出された振動情報６２、及びガイド光源３０Ｂで検出されたターゲットポイント３２Ｂの位置情報６６が入力される。
なお、第７除振装置１１２Ａも、基本的に同じ構成であり説明は省略する。
【００７１】
コントローラ１３８Ｂは、入力された情報に基づいて、空気バネ１８の弾性を制御する空気バネ制御信号１３６を空気バネ１８Ｂへ出力する。また、可変剛性機構の剛性を制御する可変剛性機構制御信号１３４を可変剛性機構２０Ｂへ出力する。
これにより、空気バネ１８Ｂは、空気バネ制御信号１３６に基づいて、既述したアクティブ除振制御１３６Ｂを実行する。また、可変剛性機構２０Ｂは、可変剛性機構制御信号１３４に基づいて、除振テーブル１６Ｂとの相対位置制御１３４Ｂを実行する。
【００７２】
本構成とすることにより、第７除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準として、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を調整し、除振テーブル１６Ａと除振テーブル１６Ｂの相対位置を、設定範囲内に制御することができる。
更に、ターゲットポイント３２Ｂにより、図示しないガイド光源に向けてガイド光３１を反射させ、除振テーブル１６Ｂの位置情報を発信することができる。
【００７３】
この結果、ガイド光３１、３３を用いて検出した除振テーブル１６Ａの位置情報に基づいて、除振テーブル１６Ｂの相対位置が設定範囲内となるよう調整されるため、例えば、自由電子を加速する大規模なスケールの加速管の一部である加速管１３０Ａ、１３０Ｂを、第７除振装置１１２Ａ、及び１１２Ｂの設置台１２８Ａ、１２８Ｂに分担させて載置した場合、加速管１３０Ａ、１３０Ｂの相対位置を、設定範囲内に維持することができる。
他の部分の構成は、第１の実施の形態と同じであり説明は省略する。
【００７４】
（第８の実施の形態）
図１１（Ａ）に示すように、第８の実施の形態に係る除振システム１５０は、第７の実施の形態で説明した第７除振装置１１２を複数個（１１２Ａ〜１１２Ｄ）、所定の間隔を設けて直線状に複数個並べた構成である。このとき、図示しない相対変位検出装置２９のガイド光源３０Ａ〜３０Ｃから照射されるガイド光の反射光３３Ｂ〜３３Ｄは、第７除振装置１１２Ｂ〜１１２Ｄの順に検出され、図示しない除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの相対位置が順次調節される。
【００７５】
即ち、先ず、第７除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準に、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を、反射光３３Ｂに基づいて、上述した要領で相対位置制御させる。これにより、除振テーブル１６Ａと除振テーブル１６Ｂの相対位置が、設定範囲内に調整される。
次に、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を基準に、第７除振装置１１２Ｃの除振テーブル１６Ｃの位置を、反射光３３Ｃに基づいて相対位置制御させる。これにより、除振テーブル１６Ｂと除振テーブル１６Ｃの相対位置が、設定範囲内に調整される。
【００７６】
この手順を順次繰り返すことで、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄの除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄを、設定範囲内に調整することができる。この結果、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの上面をつないだ平面も、設定範囲内の平面状態を保つことができる。即ち、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの上面をつないだ平面を、直線状に長い仮想剛体１４０と看做すことができる。
【００７７】
次に、図１１（Ｂ）に示す除振システム１５１は、第８の実施の形態に係る除振システム１５０の他の展開例を示している。
即ち、第８の実施の形態における第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄを、平面視が矩形状に並べた構成である。相対変位検出装置２９のガイド光源３０Ａ〜３０Ｄで照射されるガイド光の反射光３３Ａ〜３３Ｄは、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄの順に、図示しない除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの相対位置を制御しながら、順次伝達される。
【００７８】
即ち、先ず、第３除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準に、第３除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を、反射光３３Ｂに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に調整する。次に、第３除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を基準に、第３除振装置１１２Ｃの除振テーブル１６Ｃの位置を、反射光３３Ｃに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に調整する。
この手順を順次繰り返すことで、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｄの除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄを、設定範囲内に順次調整することができる。即ち、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｄの上面をつないだ平面は、相対的に設定範囲内に保たれ、矩形状の仮想剛体１４２と看做すことができる。
【００７９】
更に、図１１（Ｃ）に示す除振システム１５２は、第８の実施の形態に係る除振システム１５０の他の展開例を示している。
即ち、第７の実施の形態における第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｌを平面視が円形に配置した構成である。このとき、相対変位検出装置２９のガイド光源３０Ａ〜３０Ｌから照射されたガイド光の反射光３３Ａ〜３３Ｌは、第７除振台１１２Ａ〜１１２Ｌの順に、順次除振テーブルの相対位置を制御しながら伝達される。
【００８０】
即ち、先ず、第７除振装置１１２Ａの除振テーブル１６Ａの位置を基準に、第７除振装置１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を、反射光３３Ｂに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に制御する。
次に、第７除振台１１２Ｂの除振テーブル１６Ｂの位置を基準に、第７除振台１１２Ｃの除振テーブル１６Ｃの位置を、反射光３３Ｃに基づいて相対位置制御させ、設定範囲内に調整する。
この手順を順次繰り返すことで、第７除振台１１２Ａ〜１１２Ｌの除振テーブル１６Ａ〜１６Ｌを、設定範囲内に調整することができる。即ち、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｌの上面をつないだ平面は、相対的に設定範囲内に保たれ、円形の仮想剛体１４４と看做すことができる。
【００８１】
図１２に示す除振システム１５３は、図１１（Ｃ）に示した除振システム１５２の応用例である。即ち、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｒを平面視が円形に並べ、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｒの設置台１２８Ａ〜１２８Ｒの上に、円管状に連続する大規模なスケールの加速器１４８を、連続したままの状態で設置する構成である。
この構成とすることにより、上述したように、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｒを相対位置制御することで、除振テーブル１６Ａ〜１６Ｒの上面をつないだ平面を、相対的に設定範囲内の平面に保つことができ、円形の仮想剛体１４６と看做すことができる。
【００８２】
この円形の仮想剛体１４６に、円管状の加速器１４８を支持させる。これにより、例えば、この状態で床面の一部に振動が発生した場合、第７除振装置１１２Ａ〜１１２Ｒは、図示しないガイド光源３０Ａ〜３０Ｒで検出されたガイド光の反射光３３Ａ〜３３Ｒの位置情報に基づいて、順に相対位置制御を行い、設置台１２８Ａ〜１２８Ｒの相対位置を順次設定範囲内に調整する。
【００８３】
この結果、円管状の加速器１４８の相対変位が、設定範囲内に維持される。即ち、大規模なスケールの加速器１４８を、大規模な剛構造の基礎体で支持しなくても、加速器１４８を設置する設置台１２８Ａ〜１２８Ｒの相対位置を設定範囲内に維持することにより、変形を設定範囲内に維持した状態で支持することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 除振システム
１２ 第１除振装置
１６ 第１除振テーブル（除振台）
１８ 第１空気バネ（除振手段、移動手段）
２０ 可変剛性機構（可変剛性手段、移動手段）
２９ 相対変位検出装置（相対変位検出手段）
３０ ガイド光源（相対変位検出装置、相対変位検出手段）
３２ ターゲットポイント（相対変位検出装置、相対変位検出手段）
４０ コントローラ（制御手段）
８２ Ｘ軸方向移動装置（移動手段）
８４ Ｙ軸方向移動装置（移動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除振台を支持し、床面からの振動の伝達を抑制する除振手段と、
前記除振手段と並列に配置され、前記除振台の振動を検出して前記除振台を拘束し、前記除振台の支持剛性を高くする可変剛性手段と、
前記除振台に設けられ、隣合う除振台との相対変位量を検出する相対変位検出手段と、
前記相対変位検出手段で検出された前記相対変位量に基づいて、前記除振手段及び前記可変剛性手段を制御して、隣合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑える制御手段と、
を有する除振システム。
【請求項２】
前記相対変位検出手段は、直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の相対変位量を検出する検出部を有し、前記除振台には、前記除振台を移動させる移動手段が設けられ、前記制御手段は、前記相対変位検出手段の検出結果に基づいて前記除振手段、前記可変剛性手段及び前記移動手段を制御して、隣合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑える請求項１に記載の除振システム。
【請求項３】
前記除振台が直状又は環状に複数個配置され、隣合う除振台との間において、前記相対変位量が一方向に順次検出される請求項１又は２に記載の除振システム。
【請求項１】
除振台を支持し、床面からの振動の伝達を抑制する除振手段と、
前記除振手段と並列に配置され、前記除振台の振動を検出して前記除振台を拘束し、前記除振台の支持剛性を高くする可変剛性手段と、
前記除振台に設けられ、隣合う除振台との相対変位量を検出する相対変位検出手段と、
前記相対変位検出手段で検出された前記相対変位量に基づいて、前記除振手段及び前記可変剛性手段を制御して、隣合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑える制御手段と、
を有する除振システム。
【請求項２】
前記相対変位検出手段は、直交する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の相対変位量を検出する検出部を有し、前記除振台には、前記除振台を移動させる移動手段が設けられ、前記制御手段は、前記相対変位検出手段の検出結果に基づいて前記除振手段、前記可変剛性手段及び前記移動手段を制御して、隣合う除振台との相対変位量を許容範囲内に抑える請求項１に記載の除振システム。
【請求項３】
前記除振台が直状又は環状に複数個配置され、隣合う除振台との間において、前記相対変位量が一方向に順次検出される請求項１又は２に記載の除振システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−３６５１１（Ｐ２０１３−３６５１１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２００４（Ｐ２０１１−１７２００４）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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