(57)【要約】【課題】テーブルのペイロード面に取り付けて、かつそれに対して移動させることのできる振動ダンパー・アセンブリ。【解決手段】この振動ダンパー・アセンブリは、ハウジング内に設置されたセンサとダンパーを含む。このハウジングは、１つまたは複数の留め具を用いて、ペイロード面に取付けできる。作業者は、振動ダンパー・アセンブリを、ペイロード・アセンブリの異なる場所に移動させて、振動ダンパー・アセンブリの制振機能を最適化することができる。【選択図】図１
2007510865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動感受ペイロードを支持するプラットフォーム・アセンブリであって、
前記振動感受ペイロードが結合される第１の面を有し、さらに第２の面と、前記第１の面と前記第２の面との間に位置づけられた内部コアとを有するテーブルと、
前記内部コア内に設置された振動センサと、
を備えることを特徴とするプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の面が第１のプレートに沿って延び、また、前記振動センサが前記第１のプレートに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項３】
前記テーブルの外面に取り付けられ、かつ前記振動センサに結合された電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項４】
前記内部コア内に設置されたダンパーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項５】
前記ダンパーが、前記振動センサに結合されたアクティブ・アクチュエータを含むことを特徴とする請求項４に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項６】
前記振動センサと前記アクティブ・アクチュエータに結合された制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項７】
前記振動センサに結合されたモニタをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項８】
前記内部コア内にハニカム・コアをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項９】
前記制御回路が、前記アクティブ・アクチュエータにアクティブ力を生じさせ、前記第１の面の曲げ振動の複数固有振動数を含む振動数領域内で粘性ダンパーの効果をエミュレートさせることを特徴とする請求項６に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１０】
前記振動センサが無線送信機を含むことを特徴とする請求項１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１１】
振動感受ペイロードを支持するプラットフォーム・アセンブリであって、
前記振動感受ペイロードが結合される第１の面を有し、さらに第２の面と、前記第１の面と前記第２の面との間に位置づけられた内部コアとを有するテーブルと、
前記第１の面の振動を感知する振動センサ手段と、
を備えることを特徴とするプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１の面が第１のプレートに沿って延び、また、前記振動センサ手段が、前記第１のプレートに取り付けられた振動センサを含むことを特徴とする請求項１１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１３】
前記テーブルの外面に取り付けられ、かつ前記振動センサ手段に結合された電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１４】
前記内部コア内に設置されたダンパーをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１５】
前記ダンパーが、前記振動センサ手段に結合されたアクティブ・アクチュエータを含むことを特徴とする請求項１４に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１６】
前記振動センサと前記アクティブ・アクチュエータに結合された制御回路をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１７】
前記振動センサ手段に結合されたモニタをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１８】
前記内部コア内にハニカム・コアをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項１９】
前記制御回路が、前記アクティブ・アクチュエータにアクティブ力を生じさせ、前記第１の面の曲げ振動の複数固有振動数を含む振動数領域内で粘性ダンパーの効果をエミュレートさせることを特徴とする請求項１６に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項２０】
前記振動センサ手段が無線送信機を含むことを特徴とする請求項１１に記載のプラットフォーム・アセンブリ。
【請求項２１】
プラットフォーム・テーブルの第１の面に結合された振動感受ペイロードの振動を感知する方法であって、
前記プラットフォーム・テーブルの内部コア内の振動センサ取付け場所で前記振動を感知するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記振動センサからの出力信号を外部モニタに送るステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記出力信号が、ケーブルと、前記プラットフォーム・テーブルに取り付けられた電気コネクタを通して送られることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記内部コア内に設置されたアクティブ・アクチュエータを用いて、前記プラットフォーム・テーブルの前記第１の面を制振することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記アクティブ・アクチュエータがアクティブ力を生じさせ、前記プラットフォーム・テーブルの前記第１の面の曲げ振動の複数固有振動数を含む振動数領域内で粘性ダンパーの効果をエミュレートさせることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
第１の面と、構造物に結合される第２の面とを持つテーブルに取り付けることのできる振動ダンパー・アセンブリであって、
前記テーブルの前記第１の面に取付けられる取付け機構を持つハウジングと、
前記ハウジング内に設置された振動センサと、
前記ハウジング内に設置されたダンパーと、
を備えることを特徴とする振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項２７】
前記取付け機構が、穴を少なくとも１つ持つカラーであることを特徴とする請求項２６に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項２８】
前記ハウジングが、前記振動センサが入っている第１の区画と前記ダンパーが入っている第２の区画とを含むことを特徴とする請求項２６に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項２９】
前記ダンパーがアクティブ・アクチュエータを含むことを特徴とする請求項２６に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３０】
前記センサに接続され、かつ前記ハウジングから突出している電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３１】
前記ダンパーに接続され、かつ前記ハウジングから突出している電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項２６に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３２】
前記ハウジングが金属材料でできていることを特徴とする請求項２６に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３３】
第１の面と、構造物に結合される第２の面とを持つテーブルに取り付けることのできる振動ダンパー・アセンブリであって、
前記テーブルの前記第１の面に取付けられる取付け手段を持つハウジングと、
前記ハウジング内に設置された振動センサと、
前記ハウジング内に設置されたダンパーと、
を備えることを特徴とする振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３４】
前記取付け手段が、穴を少なくとも１つ持つカラーを含むことを特徴とする請求項３３に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３５】
前記ハウジングが、前記振動センサが入っている第１の区画と前記ダンパーが入っている第２の区画とを含むことを特徴とする請求項３３に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３６】
前記ダンパーがアクティブ・アクチュエータを含むことを特徴とする請求項３３に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３７】
前記センサに接続され、かつ前記ハウジングから突出している電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３８】
前記ダンパーに接続され、かつ前記ハウジングから突出している電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項３３に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項３９】
前記ハウジングが金属材料でできていることを特徴とする請求項３３に記載の振動ダンパー・アセンブリ。
【請求項４０】
第１の面と第２の面を持つテーブルと、
前記第２の面に結合された構造物と、
前記テーブルの前記第１の面に取り付けられたハウジングと、
前記ハウジング内に設置され、かつ前記テーブルに結合された振動センサと、
前記ハウジング内に設置され、かつ前記テーブルに結合されたダンパーと、
を備えることを特徴とするテーブル・アセンブリ。
【請求項４１】
前記ハウジングを前記テーブルに取り付ける留め具をさらに備えることを特徴とする請求項４０に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項４２】
前記ハウジングが、前記振動センサが入っている第１の区画と前記ダンパーが入っている第２の区画とを含むことを特徴とする請求項４０に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項４３】
前記ダンパーがアクティブ・アクチュエータを含むことを特徴とする請求項４０に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項４４】
前記センサに接続され、かつ前記ハウジングから突出している電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項４０に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項４５】
前記ダンパーに接続され、かつ前記ハウジングから突出している電気コネクタをさらに備えることを特徴とする請求項４０に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項４６】
前記ハウジングが金属材料でできていることを特徴とする請求項４０に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項４７】
第１の面と、構造物に結合される第２の面とを持つテーブルの振動を弱める方法であって、
振動ダンパー・アセンブリを前記テーブルの前記第１の面に取り付けるステップと、
前記振動ダンパー・アセンブリを用いて、前記振動を感知するステップと、
前記振動ダンパー・アセンブリを用いて、前記振動を弱めるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４８】
少なくとも１つの留め具を用いて、前記振動ダンパー・アセンブリを前記テーブルの前記第１の面に取り付けることを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記振動ダンパー・アセンブリを前記第１の面から取り外して、前記振動ダンパー・アセンブリを、前記ペイロード面の異なる場所に再び取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項５０】
前記振動ダンパー・アセンブリの電気コネクタをコントローラに取り付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項４７に記載の方法。
【請求項５１】
第１の面と第２の面を持つテーブルと、
前記第２の面に結合された振動ダンパー・アセンブリと、
前記振動ダンパー・アセンブリに結合された防振装置と、
を備えることを特徴とするテーブル・アセンブリ。
【請求項５２】
前記振動ダンパー・アセンブリと前記防振装置が、別々のハウジング内にあることを特徴とする請求項５１に記載のテーブル・アセンブリ。
【請求項５３】
前記振動ダンパー・アセンブリに接続されたコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項５１に記載のテーブル・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される主題は、一般に、防振装置と工業用テーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学ベンチ・テーブルまたは振動シェーカ・テーブル（vibration shaker table）などの工業用の様々なテーブルが開発されている。特許文献１は、上側プレート、下側プレート、上側プレートと下側プレートとを隔てるハニカム構造物を持つ工業用テーブルを開示している。このハニカム構造物は上側プレートにねじ穴を設けている。光学システムの光コンポーネント、あるいはシェーカ・システム中の試験されている装置などの外部振動感受ペイロード装置（external vibration-sensitive payload device）を、このテーブルのねじ穴に取り付けることができる。
【０００３】
多くの実験研究や工業用途では、建物構造物の自然震動などの外部振動から、このテーブルを隔離することが望ましい。特許文献２は、テーブルの振動を弱めるために、建物の床とテーブルとの間に配置できるアクティブ防振モジュール（active isolation module）を開示している。この防振装置は、コントローラに接続されている振動センサとアクチュエータを含む。振動センサは、振動を感知して、出力信号をコントローラに供給する。次に、コントローラは、出力信号を処理し、かつ駆動信号を供給して、アクチュエータを励振して、振動を相殺する。
【０００４】
この防振装置は、床からテーブルに伝えられる振動を減少させる。しかしながら、テーブルのトップは、それ自体の固有振動数と、対応する曲げ振動モードとを持っている。この曲げ振動モードは、防振装置を通してやってくる残留振動により、あるいは、テーブル上に設置されたペイロード機器で発生する音響励振、空気の乱れ、ダイナミック・フォースなどの振動発生源により、容易に励振される。これらの主要曲げ振動モードは、普通の場合、大域的特性を持っており、このことは、テーブルの任意地点での励振が、テーブル面全体を取り巻く振動パターンを発生させることを意味している。これらの固有振動は、非常にわずかしか弱められず、それゆえ、このテーブル構造物に特別の制振手段を取り入れない限り、大きい振幅に達しかねない。
【０００５】
光学テーブル（optical table）を組み立てるときに、様々な設計のパッシブ・ダンパーが広範に使用される。非特許文献１は、この分野における技術状態の調査と、ダンパーの分類（制振処理）を提供している。それにより、公知タイプの制振処理は、
・基礎構造物の曲げ振動により起こされる制振層（粘弾性物質からできている）の伸び変形を用いて、エネルギーが消散される自由層（free-layer）制振処理、
・拘束する層が、基礎構造物の曲げ振動に応じて、粘弾性層に比較的に大きなせん断変形を起こすのに役立ち、それにより、さらに効果的なエネルギー消散機構を提供する拘束層制振処理、
・制振積層薄板および／または制振継手を組立アセンブリに使用することを含む一体制振処理、
・共振が基礎構造物の共振振動数に整合（同調）しているような本質的にばね・質量系である同調ダンパー（この同調ダンパーを施すことにより、基礎構造物の共振ピークが、一般に、さらに小さい振幅の２つのピークに代えられる）、
・振動プロセスにおいて、基礎構造物のうち、大きな相対運動を受けるトウ（tow）部分をつなぐ制振リンク（すなわち、粘弾性要素）、
を含む。
【０００６】
引用された制振手法のいくつかは、光学テーブルに使用されている。特に、Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（非特許文献２を参照のこと）は、同調ダンパー、作業面の拘束層処理、さらに光学テーブルの設計における一体制振を利用している。
【０００７】
それにもかかわらず、最新の科学実験計器の要望だけでなく、オプトエレクトロニクスや半導体の業界における高精度と高スループットの要求が高まることにより、本技術状態において知られている方法と装置で達成されるものよりも高い制振性能が、光学テーブルには必要である。アクティブ振動制御手段は、パッシブ振動制御手段と比較して、優れた性能を達成できることが知れている。
【０００８】
ときには、テーブル上の振動レベルを監視することが望ましい。例えば、精密測定システムでは、リアルタイムの振動データは、或る測定を合格とするか、あるいは不合格とする。精密製造システムでは、リアルタイムの振動データは、半導体ウェーハなどの特定の製造品が不良となる確率が増すことを示す。該当するテーブルが振動テスト構成の一部である場合には、振動の監視も必要である。
【０００９】
振動信号は、或る期間の間に、プラットフォーム上の振動レベルが増したことをただ示すためだけに用いられる。このような場合、振動センサは、主振動モードの大域的な性格のために、このテーブルのほぼ任意の地点に設置できる。このテーブルの角付近のエリアは、テーブル・トップの代表的なあらゆる振動モードに応答するから、これらのエリアは、振動センサに適した場所に相当する。他の場合には、振動感受機器の重要設置場所での振動入力の厳密な値がかかわってくる。このような場合、振動センサは、振動感受機器の取付け個所のすぐ近くに設置されなければならない。
【００１０】
テーブルの作業面上で、センサとケーブルを含む振動測定システムを展開させることは、貴重なペイロード・スペースを損なうことになろう。スペース制限のために、機器のうち、もっとも振動を感知する部片付近にセンサを設置することは不可能であるかもしれない。製造環境では、所要のセットアップ時間のために、このようなセンサ設置が実行できないかもしれない。それゆえ、テーブルの表面から障害物をなくし、かつ、その表面にユーザが近づけるようにしておきながら、テーブルの振動を監視するシステムが、非常に望ましいであろう。
【００１１】
この光学テーブル設計の要点は、特許文献３と特許文献４に開示されている。追加の詳細や変形例は、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８に記載されている。光学ハニカム・テーブルの広範囲にわたる一般説明に対しては、非特許文献３と非特許文献４を参照する。ＴＭＣ、Ｋｉｎｅｔｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、その他の製造者のカタログも、光学テーブル設計の説明を記載している。
【００１２】
【特許文献１】Ｔｅｒｒｙ氏に付与された米国特許第５，１５４，９６３号
【特許文献２】Ｈｏｕｇｈｔｏｎ氏などに付与された米国特許第６，２０９，８４１号
【特許文献３】Ｔｅｒｒｙ氏らに付与された「Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｔａｂｌｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｃｌｅａｎ−ｒｏｏｍ  ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｔａｂｌｅｓ（ハニカム・テーブル製造と、クリーンルーム対応のハニカム・テーブル）」と称する米国特許第４，６２１，００６号
【特許文献４】Ｔｅｒｒｙ氏に付与された「Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｔａｂｌｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  ｃｌｅａｎ−ｒｏｏｍ  ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｔａｂｌｅｓ（ハニカム・テーブル製造と、クリーンルーム対応のハニカム・テーブル）」と称する米国特許第５，５００，２６９号
【特許文献５】Ｈｅｉｄｅ氏に付与された「Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｔａｂｌｅｔｏｐ（ハニカム・テーブル・トップ）」と称する米国特許第４，６４５，１７１号
【特許文献６】Ｇｅｒｔｅｌ氏に付与された「Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ  ｔａｂｌｅ（ハニカム・テーブル）」と称する米国特許第５，０６１，５４１号
【特許文献７】Ｇａｌｐｉｎらに付与された「Ｏｐｔｉｃａｌ  ｔａｂｌｅ（光学テーブル）」と称する米国特許第５，６２６，１５７号
【特許文献８】Ｇｅｒｔｅｌらに付与された「Ｏｐｔｉｃａｌ  ｔａｂｌｅ（光学テーブル）」と称する米国特許第５，９６２，１０４号
【非特許文献１】Ｃ．Ｍ．  Ｈａｒｒｉｓ氏により編集された「Ｓｈｏｃｋ  ａｎｄ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ（衝撃と振動のハンドブック）」（１９９６年第４版、２００１年第５版の第３７章）
【非特許文献２】Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる「Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ」カタログ（２００３年版）
【非特許文献３】Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる「２０００  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃａｔａｌｏｇ」
【非特許文献４】Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる２００２年〜２００３年の「Ｎｅｗｐｏｒｔ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ」カタログ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
防振装置は、テーブルの所定の場所に取り付けられて、制振を最適化する。ときには、このテーブルは、解析モデルとは異なる振動特性を持つ。さらに、或るペイロード構成は、他のペイロード構成とは異なる節と腹をテーブル中に生み出す。テーブルに取り付けられた後でも、制振を最適化するために、テーブルのペイロード面に対して、作業者が防振装置（１つまたは複数）を移動させることができることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
テーブルのペイロード面に取付けできる振動ダンパーアセンブリ。
【００１５】
テーブルの表面、または他の作業面に取り付けて、移動させることのできる振動ダンパー・アセンブリが開示されている。この振動ダンパー・アセンブリは、ハウジング内に設置された少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのダンパーを含む。このハウジングは、テーブルの任意の面、あるいは作業面に取り付けられる。例えば、一実施態様では、この振動ダンパー・アセンブリは、光コンポーネントをいくつでもサポートするように構成された光学テーブルまたはプラットフォームに取り付けられるように構成されている。例示的な光学作業面は、光学テーブル、光学ベンチ、光学ブレッドボード、レーザ・プラットフォーム、光プラットフォームなどを含むが、ただし、それらに限定しない。例えば、一実施態様では、このハウジングは、光学テーブルの表面において、１つまたは複数のテーブル支持体すなわち脚部の近くに結合される。代替実施態様では、このハウジングは、光学テーブルの表面において、１つまたは複数のテーブル支持構造物すなわち脚部の１つに対向して、結合される。
【００１６】
このハウジングは、１つまたは複数の留め具を用いて、テーブルまたはプラットフォームの表面に取り付けるように構成されてもよい。例えば、一実施態様では、振動ダンパーは、テーブルまたはプラットフォームの表面に着脱自在に結合される。したがって、作業者は、このテーブルまたはプラットフォームの異なる場所に振動ダンパー・アセンブリを移動させ、それにより、作業者に、振動ダンパー・アセンブリの制振機能を最適化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
より具体的に、参照番号を用いて図面を参照すると、図１と図２は、プラットフォーム１０を示している。プラットフォーム１０は、第１の面１４、第２の面１６、複数の側面１８を持つテーブル１２を含む。第１の面１４は第１のプレート２０に沿って延び、第２の面１６は第２のプレート２２に沿って延び、さらに、側面１８は１つまたは複数の側面プレート２４に沿って延びる。
【００１８】
第１のプレート２０は、内部コア２６により第２のプレート２２から隔てられている。プラットフォーム１０の第１のプレート２０と第２のプレート２２は、ステンレス鋼、アルミニウム、炭素繊維、花崗岩、鋼、炭素鋼、積層金属、複合金属、木、合わせ木、フォーマイカ、フォーマイカで覆われた下地、ガラス繊維、合成材料、ケブラー、鋳鉄などを含む（ただし、それらには限定されない）１つまたは複数の材料でできている。第１のプレート２０と第２のプレート２２は同じ材料から製造される。別法として、第１のプレート２０と第２のプレート２２は、異なる材料から製造されてもよい。
【００１９】
第１のプレート２０および第２のプレート２２と同様に、プラットフォーム１０の内部コア２６も様々な材料でつくることができる。例示的なコア材料は、鋼、チタン、アルミニウム、鉄を含む様々な金属や金属複合物、花崗岩、中密度のファイバボード、パーチクル・ボードなどを含む様々な木や木複合材、ボール紙、複数構成積層品、炭素繊維、ケブラーなどを含む合成材料、さらにはそれらに類する材料を含む（ただし、それらには限定されない）。一実施形態では、内部コア２６はハニカム構造物２８を有し、第１のプレート２０と第２のプレート２２を支持している。任意選択で、内部コア２６は、ハニカム構造物なしでも組み立てることができる。
【００２０】
任意選択で、第１のプレート２０および／または第２のプレート２２は、取付け装置をいくつでも、それらのプレートに結合させるように構成されている。例えば、第１のプレート２０および／または第２のプレート２２は、取付け装置の少なくとも一部を受け入れるように構成された複数のねじ穴３０を含む。任意選択で、穴３０はねじを付けなくてもよい。例示的な取付け装置は、光学取付台（マウント）、柱（post）、レンズ支持体、防振支持体またはプラットフォームなどを含む（ただし、それらには限定されない）。代替実施形態では、プラットフォーム１０は、様々な測定装置または振動感受装置を支持するように構成される。例えば、プラットフォーム１０は、質量分析装置、核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定装置、あるいは、それらに類する振動感受装置を支持するように構成される。代替実施形態では、第１のプレート２０および／または第２のプレート２２は、１つまたは複数の取付台（マウント）、あるいは、それに類する装置をそれらのプレートに磁気的に結合させるように構成される。したがって、第１のプレート２０、第２のプレート２２、あるいはその両方とも、穴３０を設けずに製造してもよい。任意選択で、プラットフォーム１０は、いくつかの取付け手法のどれか１つを用いて、１つまたは複数の取付台または装置をプラットフォーム１０に結合させるように構成させてもよい。例示的な代替取付け手法には、着脱自在に結合される手法、取外し不能に結合される手法、溶接される手法、接着剤で結合される手法、摩擦結合される手法、電磁結合される手法（ただし、それらには限定されない）などがある。
【００２１】
再び図１と図２を参照すると、外部振動感受ペイロード３２は、テーブル１２の１つまたは複数のねじ穴３０に取り付けられる。ペイロード３２は、光学システムの光コンポーネント、シェーカ機械中の試験中の装置などのような任意タイプの装置である。さらに、このテーブルは、半導体ウェーハ、集積回路などを製造するために使用される機器用のプラットフォームであってもよい。一般に、このテーブルは、製造環境または実験環境において使用されるコンポーネント、システム、または機器を支持するのに用いるプラットフォームであれば、どんなものでもよい。特許請求の範囲の解釈の目的で、「プラットフォーム」または「テーブル」という語は、飛行機の翼、胴体、建物の壁面または基礎を含め、飛行機または建物の構造物をまったく含まない。
【００２２】
１つまたは複数の振動センサ３４は、内部コア２６中に設置され、かつ、第１のプレート２０の下側の面３６に取り付けられる。振動センサ（１つまたは複数）３４は、振動を感知できるタイプの装置（例えば、加速度計、ジオフォン（地中聴音器）、または変位センサ）であればどんなものでもよい。３つの振動センサ３４が示されているが、このテーブルの任意の場所にセンサ３４をいくつでも設置できる。センサ（１つまたは複数）３４は、テーブル１２の側面プレート２４の１つに取り付けられた電気コネクタ３８に接続される。センサ３４は、内部コア２６を貫通するワイヤ・ケーブル４０により、コネクタ３８に接続される。センサ（１つまたは複数）３４は、ケーブル４０を介してコネクタ３８に送られる出力信号を生成する。
【００２３】
図３に示されるように、モニタおよび／または制御装置４２は、ケーブル４４をコネクタ３８に差し込むことで、センサ（１つまたは複数）３４に結合できる。モニタおよび／または制御装置４２は、センサ（１つまたは複数）３４により提供される振動情報を記録および／または表示する。任意選択で、モニタおよび／または制御装置４２は、テーブル１０に組み入れられた制御可能なダンパー（図示されてない）に制御信号を供給するように構成されてもよい。再び図３を参照すると、振動センサ３４を内部コア２６中に設置すれば、センサ３４は、外部装置３２の真下の振動を測定して、それにより、さらに正確なデータを供給することができる。電気コネクタ３８により、モニタ４２をセンサ（１つまたは複数）３４に容易に結合して、それにより、テーブル１２中の振動を監視するためのセットアップ時間を最小限に抑えることができる。ケーブル４０とコネクタ３８が図示されて説明されているが、センサ（１つまたは複数）３４は、出力信号（１つまたは複数）を無線で送る無線送信機（図示されてない）を備えるようにしてもよい。
【００２４】
図４は、内部コア２６内に設置されたダンパー５０を有するテーブル・アセンブリ１０’の一実施形態を示している。ダンパー５０は、テーブル１２中の振動を相殺する振動を起こすように励振できるボイスコイルなどのアクチュエータ５２を含む。アクチュエータ５２は、磁気マス５６に磁気的に結合された電気コイル５４を含む。
【００２５】
磁気マス５６は、一対のたわみ振動板５８により、アクチュエータ・ハウジング５７に結合される。アクチュエータ・ハウジング５７はプレート２０とプレート２２に取り付けられている。振動板５８は、磁気マス５６と結合して、ばね／磁気マスのアセンブリを形成するばねとして働く。コイル５４に電流を供給すると、磁気マス５６を移動させる磁力が発生する。ばね／磁気マスのアセンブリとともにダイナミック・フォースを発生させるように、コイル５４を励磁すれば、テーブル１２中の振動を相殺させることができる。
【００２６】
当技術分野において一般に知られている任意の手法を用いて、振動センサ３４をテーブル１２に結合させる。例えば、振動センサ３４は、上側プレート２０を貫通して、センサ・ハウジング６２に付けられるねじ６０を用いてテーブルに結合される。振動センサ３４は、アクチュエータ５２に同軸にかつしっかりと結合される。振動センサ３４は、出力信号を制御回路６４に供給する。制御回路６４は、出力信号を処理し、かつ励振信号をコイル５４に供給して、テーブル振動を相殺する相殺振動を発生させる。制御回路６４は、内側のチャンバ２６の中に設置されて、ケーブル６６を介して、センサ３４とコイル５４に接続される。
【００２７】
図５は、テーブル１０’に組み入れられた制御可能なダンパーの回路図である。振動センサ３４からの信号はコントローラ６４に送られる。コントローラ６４は、増幅器７５、補償器７６、フィルタ７７を含む。ディジタル制御またはアナログ制御を使用できる。この変換された信号は、テーブル構造物に組み込まれたアクチュエータのアクティブ要素５４（例えば、コイル）に送り込まれる。この振動アクチュエータはさらに、磁石が入っている反作用マス５６と、この反作用マスとテーブル・トップ間を弾性結合する屈曲材５８とを含む。コントローラ・モジュールの増幅利得と他のパラメータを、テーブルの上面薄板上に生じる力Ｆａが振動を減らすように、センサ、アクチュエータ、機械力学的アセンブリの特性に割当て、整合させている。
【００２８】
制御電流がコイル５４を流れると、その電磁力が反作用マス５６に作用し、また、等値の反力が、テーブル構造物に固定された固定コイルに作用する。この制御ループは、テーブル構造物に伝えられる合計力の位相と振幅が、このテーブルの振動を打ち消すように設計されている。振動緩和の目的でコントローラとアクチュエータを設計する方法は、当技術分野において知られている。
【００２９】
一実施形態では、図５中の地点Ａ、地点Ｂ、地点Ｃとして表わされる場所は、同一の垂直軸上で軸線が共通であって、不動に連結されている。任意選択で、この制御ループは、テーブルに作用するアクティブ力が、テーブル・トップの曲げ振動の主固有振動数を含む振動数領域内で粘性ダンパーの効果をエミュレートするように設計される。このような手法は、そのペイロードの変化に対して、固有の安定性と堅牢性をもたらす。この戦略を実施するためには、コントローラの伝達関数は次式のように設計されるべきである。
【００３０】
Ｋ（ω）＝−ｉωｋ／Ａ（ω）Ｓ（ω）                  （１）
【００３１】
ここで、
ωは２πｆであって、角振動数であり、
Ａ（ω）＝アクチュエータ（シェーカ）の伝達関数、すなわち、入力電圧に対するテーブル構造物上にアクチュエータが及ぼす合計力Ｎの比率、Ｎ／Ｖであり、
Ｓ（ω）は、センサの伝達関数、すなわち、動的変位に対するセンサの出力電圧の比率、Ｖ／ｍであり、
Ｋ（ω）は、コントローラの伝達関数、Ｖ／Ｖであり、
ｋは、調整可能な利得である。
【００３２】
その結果、テーブル構造物上にアクティブ・システムが及ぼす力は、ｉωｋｕに等しいであろう。ここで、ｕは、テーブルの動的変位振幅であり、これは、粘性減衰（制振）の作用と同等である。もちろん、他の単位も使用できる。このセンサは、加速度計、速度計（例えば、ジオフォン）、または変位センサである。追加の補正フィルタを使用して、安定余裕、または他のパラメータを向上させる。
【００３３】
図６は、上側プレート２０と、穴封止タイル８２との間に細長片８０が設けられているテーブル１２の代替実施形態を示している。穴封止タイル８２は、ねじ穴３０に接近させて設けられ、ねじ穴３０を通って落下する破片を捕集する複数のカップ８４を備える。細長片８０は、センサおよび／またはアクチュエータとして働く圧電装置である。別法として、光ケーブルまたは他の装置は、上側プレート２０と、穴封止タイル８２との間に設けられて、感知機能および／または駆動機能をもたらす。穴封止タイル８２は、テーブル１２を組み立てる製造プロセスの間、細長片８０を保護できる。
【００３４】
図７は、テーブル１２の第１のペイロード面１４に取り付けられた一対の振動ダンパー・アセンブリを示している。ペイロード面１４は、一対の光学装置１０２などのペイロードを支持する。それぞれの振動ダンパー・アセンブリ１００は、様々な装置および／または方法を用いて、ペイロード面１４の異なる場所に取り付けることができる。例えば、一実施形態では、それぞれの振動ダンパー・アセンブリ１００は、テーブル１２のねじ穴３０にねじ込まれる留め具１０４を用いてテーブル１２に固定される。任意選択で、それぞれのダンパーは、任意の様々な結合手法を用いてテーブル１２に結合される。例示的な代替結合手法には、溶接する手法、接着剤で接合する手法、磁力で結合する手法、締め付ける手法などがあるが、それらの手法には限定されない。再び、図７を参照する。ダンパー１００は、着脱自在に、または取外し不能にテーブルに結合される。テーブル１２に着脱自在に結合するときに、テーブル１２の作業者は、それぞれの振動ダンパー・アセンブリ１００を取り外して、それらをペイロード面１４の異なる場所に移動させて、振動ダンパー・アセンブリ１００の制振機能を最適化することができる。
【００３５】
振動ダンパー・アセンブリ１００は、コントローラ１０６に接続されている。コントローラ１０６は、図５に図示され、かつ本文に説明されているコントローラ６４と同一であるか、あるいはそれに類似するものでよい。外部コントローラ１０６が図示され、かつ説明されているが、振動ダンパー・アセンブリ１００の少なくとも１つは、外部コントローラ１０６の１つまたは複数の回路を含むように改造されてもよい。
【００３６】
図８は、振動ダンパー・アセンブリ１００の一実施形態を示している。振動ダンパー・アセンブリ１００はハウジング１１０を含む。ハウジング１１０は、振動センサ１１４が入っている第１の区画１１２と、ダンパー１１８が入っている第２の区画１１６を含む。センサ１１４とダンパー１１８は、図４に図示され、かつ本文に説明されているセンサやダンパーと同一である。例えば、ダンパー１１８は、１つまたは複数のアクティブ・アクチュエータを含む。第１の区画１１２は、Ｏリング１２０、または他のタイプのシールを用いて封止される。
【００３７】
ハウジング１１０は、電磁ノイズ、特に、ダンパー１１８で生じるノイズから、センサ１１４を隔離するために、金属材料でできている。ハウジング１１０は、実際に、外部ケーシング１２２、内部ケーシング１２４、ベース１２６で構成される。ハウジングの構成要素１２２、１２４、１２６は、複数の留め具１２８を用いて、いっしょに取り付けられる。ダンパー１１８は、ねじ付きアダプター１３０を用いて、内部ケーシング１２４に結合され、かつ、留め具１３２を用いて所定の場所に固定される。
【００３８】
ベース１２６は、振動ダンパー・アセンブリ１００をテーブルに取り付ける留め具（図７を参照のこと）用の貫通穴を形成する複数の穴１３６を設けたカラー（つば）１３４を備える。貫通穴が図示されかつ説明されているが、他の手段を用いて、振動ダンパー・アセンブリ１００をテーブルに取り付けてもよい。例えば、ベース１２６は、カラー１３４から突出して、テーブルの穴３０に押し入れることのできる複数の植込みボルトを持つようにしてもよい。
【００３９】
振動ダンパー・アセンブリ１００は、電線（一本または複数本）１４０を用いてセンサ１１４に取り付けられる第１の電気コネクタ１３８と、電線（一本または複数本）１４４を用いてダンパー１１８に接続される第２の電気コネクタ１４２を含む。コネクタ１３８とコネクタ１４２は、図７に示されるコントローラ１０６に接続できる。
【００４０】
動作の際は、振動ダンパー・アセンブリ（１つまたは複数）１００は、留め具１０４をカラー穴１３６に通し、かつ、ハウジング１１０をテーブル１２に固定することにより、ペイロード面１４に取り付けられる。コネクタ１３８とコネクタ１４２は、コントローラ１０６に接続されるが、ただし、ハウジング１１０をテーブル１２に取り付ける前に、コネクタ１３８とコネクタ１４２を接続できる。振動センサ１１４は、振動を感知して、信号（１つまたは複数）をコントローラ１０６に供給する。コントローラ１０６は、この信号（１つまたは複数）を処理して、駆動信号（１つまたは複数）をダンパー１１８に供給することで、その振動を弱める。
【００４１】
作業者は、モニタ（図３を参照のこと）を振動ダンパー・アセンブリ１００に取り付けて、このセンサを利用することで、そのテーブル場所での振動を感知することができる。作業者は、振動ダンパー・アセンブリ１００を方々に移動させ、ペイロード面１４の異なる場所での振動を感知して、テーブル１２の制振を最適化することができる。
【００４２】
図９は、テーブル１２と防振装置１５０との間に振動ダンパー・アセンブリ１００’を設けているテーブル・アセンブリの一実施形態を示している。防振装置１５０の機能は、主として、床の振動から、テーブル１２を隔離することである。振動ダンパー・アセンブリ１００’と防振装置１５０は、別々のハウジングに入れられており、それにより、作業者は、振動ダンパー・アセンブリ１００’を、このテーブル・アセンブリに追加するか、あるいは、このテーブル・アセンブリから除去することができる。防振装置１５０は、当技術分野において知られているタイプであれば、どんなのものであってもよい。例示として、防振装置１５０は、譲受人、すなわちＩｒｖｉｎｅ，ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＮｅｗｐｏｒｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売される製品である。別の振動ダンパー・アセンブリでは、作業者は、テーブルの振動を自由に弱めることができる。図１、図３、図７に示されるテーブル１２は、これらの図には示されてないが、防振装置１５０、または、テーブル脚部などの他の任意の構造物により支持される場合があるものとする。
【００４３】
いくつかの例示的な実施形態が説明され、かつ添付図面に図示されてきたが、このような実施形態は、この広範な発明の単なる例示にすぎず、限定的でないものとし、また、通常の当業者には他の様々な変更が行われる場合があるから、本発明は、図示され、かつ説明された特定の構造および配置構成（装置）に限定されないものとする。
【００４４】
特に、テーブルと呼ばれる構造物は、多段プラットフォームまたはクレードル・プラットフォームを含め、どんな種類の支持構造物であってもよい。この支持構造物の作業面は、水平面、垂直面、もしくは傾斜面であってもよい。すなわち、センサとアクティブ・ダンパーの作用線は、垂直、水平、または傾斜線である。多方向のセンサまたはアクティブ・ダンパーも、本発明の変更例として可能である。図４は、可動磁石と固定コイルを有する電磁シェーカとして実現されるアクチュエータを示しているが、他のタイプのアクチュエータ設計、特に、複数の固定磁石と複数の可動コイルを持つ電磁設計、１つの固定コイルと１つの可動コイルを有する電気力学設計などが使用される。別法として、反作用マスとテーブルの相対的運動をもたらすために、堅い（例えば、圧電）アクチュエータが用いられる。
【００４５】
アクティブ・ダンパーは、通常、定められた位置、普通は、テーブルのかどに設置されていた。このような配置は、テーブルの共振振動数でのテーブルの固有振動を効果的に減らすことができる。これは、固定振動数での機械励振または音響励振に起因するテーブルの強制振動を減らすのには効果的でない。アクティブ・ダンパーは、この振動数で機械インピーダンスを大きくするように設定されても、その設置地点の局所でしか振動を減らさないであろう。本発明によるアドオン制御式のダンパーは、もっとも振動を感知するコンポーネントの近く、あるいは強制振動源の近くに設置され、かつ、いくつかの固定振動数での振動を減らすように設定され、それにより、強制振動に対して保護する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】プラットフォームの斜視図である。
【図２】プラットフォームの側部断面図である。
【図３】モニタに結合されたプラットフォームの斜視図である。
【図４】テーブル・コアにダンパーが入っているプラットフォームの一実施形態の断面図である。
【図５】テーブル・コア中の制御可能なダンパーの回路図である。
【図６】プラットフォームの一実施形態の斜視図である。
【図７】テーブルのペイロード面に取り付けられた振動ダンパー・アセンブリを示す斜視図である。
【図８】振動ダンパー・アセンブリの一実施形態の断面図である。
【図９】振動ダンパー・アセンブリがテーブルと防振装置との間に設置されているテーブル・アセンブリの側面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  プラットフォーム、１２  テーブル、１４  第１の面、１６  第２の面、２０  第１のプレート、２２  第２のプレート、３０  ねじ穴、３４  振動センサ、３８  電気コネクタ、４０  ケーブル
【図１】
2007510865.tif 000003
【図２】
2007510865.tif 000004
【図３】
2007510865.tif 000005
【図４】
2007510865.tif 000006
【図５】
2007510865.tif 000007
【図６】
2007510865.tif 000008
【図７】
2007510865.tif 000009
【図８】
2007510865.tif 000010
【図９】
2007510865.tif 000011
【国際調査報告】
2007510865.tif 000012