(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
嫌振機器を基礎に対して支持する複数の荷重支持部と、
前記嫌振機器と前記基礎との間に介在して設けられ、前記嫌振機器の振動を抑制する振動制御機構とを備え、
前記振動制御機構が、前記嫌振機器に対して駆動力を作用させるアクチュエータと、前記嫌振機器又はその近傍の振動を検出する振動センサと、前記アクチュエータ及び前記振動センサが取り付けられる中間部材とを有し、前記アクチュエータ及び前記振動センサを前記中間部材を介して対向して設けることによりコロケート配置させた振動制御ユニットと、
前記振動センサからの検出信号を取得して前記アクチュエータをフィードバック制御するアクチュエータ制御部とを有し、
前記振動制御ユニットが、鉛直軸に対して斜めに配置されており、前記アクチュエータの駆動力が前記嫌振機器に対して鉛直軸に対して斜めに作用するように構成されたアクティブ除振装置。
【請求項２】
前記振動制御機構が、鉛直軸に対して同一角度で斜めに配置された２つの振動制御ユニットを、当該鉛直軸に関して対向配置して形成されるユニット組を複数組有する請求項１記載のアクティブ除振装置。
【請求項３】
前記振動制御機構が、各組をなす２つの振動制御ユニットが配置された鉛直平面が一方向に沿って互いに平行となるように配置された２つ以上の第１のユニット組と、
各組をなす２つの振動制御ユニットが配置された鉛直平面が前記一方向に直交する他方向に沿って互いに平行となるように配置され、前記第１のユニット組と同数の第２のユニット組とを有する請求項２記載のアクティブ除振装置。
【請求項４】
前記振動制御ユニットが、前記アクチュエータ及び前記振動センサを中間部材を介して対向配置したものであり、
前記ユニット組をなす２つの振動制御ユニットが、共通の中間部材を介して鉛直軸に関して対向配置されている請求項２又は３記載のアクティブ除振装置。
【請求項５】
前記アクチュエータ制御部が、対向する２つの振動制御ユニットの振動センサからの検出信号を加算してフィードバック制御演算を行うことにより、前記対向する２つの振動制御ユニットのアクチュエータを同相で駆動する請求項２、３又は４記載のアクティブ除振装置。
【請求項６】
前記アクチュエータ制御部が、対向する２つの振動制御ユニットの振動センサからの検出信号のうち一方を反転した後に加算してフィードバック制御演算を行うことにより、前記対向する２つの振動制御ユニットのアクチュエータを逆相で駆動する請求項２、３、４又は５記載のアクティブ除振装置。
【請求項７】
前記基礎の鉛直振動を検出する鉛直振動センサをさらに備え、
前記アクチュエータ制御部が、前記鉛直振動センサからフィードフォワード制御部を介して得たフィードフォワード制御信号により、前記対向する２つ振動制御ユニットのアクチュエータを同相で駆動する請求項２、３、４、５又は６記載のアクティブ除振装置。
【請求項８】
前記基礎の前記鉛直平面に直交する水平振動を検出する水平振動センサをさらに備え、
前記アクチュエータ制御部が、前記水平振動センサからフィードフォワード制御部を介して得たフィードフォワード制御信号により、前記対向する２つの振動制御ユニットのアクチュエータを逆相で駆動する請求項２、３、４、５、６又は７記載のアクティブ除振装置。
【請求項９】
前記振動制御機構が、６つの振動制御ユニットを有し、
前記６つの振動制御ユニットが、中心に対して周方向に略等間隔となるように配置されており、
周方向において隣り合う振動制御ユニットの駆動力の作用ベクトルの水平方向成分が、互いに１２０度の差を有するように配置されている請求項１記載のアクティブ除振装置。
【請求項１０】
嫌振機器を基礎に対して支持する複数の荷重支持部と、
前記嫌振機器と前記基礎との間に介在して設けられ、前記嫌振機器の振動を抑制する振動制御機構とを備え、
前記振動制御機構が、前記嫌振機器に対して駆動力を作用させるアクチュエータ及び前記嫌振機器又はその近傍の振動を検出する振動センサを対向して設けることによりコロケート配置させた振動制御ユニットと、
前記振動センサからの検出信号を取得して前記アクチュエータをフィードバック制御するアクチュエータ制御部とを有し、
前記振動制御ユニットが、鉛直軸に対して斜めに配置されており、前記アクチュエータの駆動力が前記嫌振機器に対して鉛直軸に対して斜めに作用するように構成されており、
前記振動制御機構が、２つの前記制御振動ユニットを鉛直軸に対して同一角度で斜めに配置するとともに鉛直軸に関して対向配置して形成したユニット組を複数有するアクティブ除振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を嫌う嫌振機器が搭載される除振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造工程に用いられる半導体製造装置や電子描画装置等の嫌振機器を除振するものとして、例えば特許文献１に示すようなアクティブ除振装置がある。
【０００３】
このアクティブ除振装置は、嫌振機器が搭載される除振台を、複数の振動制御用アクチュエータによって鉛直方向及び水平方向に支持することによって構成されている。具体的にこのアクティブ除振装置は、除振台を鉛直方向に駆動して鉛直方向の振動を除振する、鉛直方向の振動制御用アクチュエータと、除振台を水平方向に駆動して水平方向の振動を除振する、水平方向の振動制御用アクチュエータとを備えている。また、除振台の下面において、前記アクチュエータとは平面方向において異なる位置に、鉛直方向の振動を検出する水平方向振動検出器及び鉛直方向の振動を検出する鉛直方向振動検出器が設けられている。そして、前記水平方向振動検出器及び鉛直方向振動検出器からの検出信号を用いて、コントローラにより前記アクチュエータが駆動される。
【０００４】
しかしながら、振動制御用アクチュエータと振動検出器とが水平方向に離間して設けられているため、振動検出器からの検出信号を用いて振動制御用アクチュエータをフィードバック制御したとしても、除振台の振動特性等の要因により安定した制御を行うことが難しいという問題がある。
【０００５】
また、除振台の下面及び側面に鉛直方向の振動制御用アクチュエータ及び水平方向の振動アクチュエータをそれぞれ配置する構成では、除振装置の構成が複雑になるばかりでなく、除振装置の肥大化、組み立て工数の増大又は製造コストの増大を招いてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点を一挙に解決するためになされたものであり、アクティブ除振装置の構成を簡単にするとともに、安定した振動制御を可能にすることをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係るアクティブ除振装置は、嫌振機器を基礎に対して支持する複数の荷重支持部と、前記嫌振機器と前記基礎との間に介在して設けられ、前記嫌振機器の振動を抑制する振動制御機構とを備え、前記振動制御機構が、前記嫌振機器に対して駆動力を作用させるアクチュエータと、前記嫌振機器又はその近傍の振動を検出する振動センサと、前記アクチュエータ及び前記振動センサが取り付けられる中間部材とを有し、前記アクチュエータ及び前記振動センサを前記中間部材を介して対向して設けることによりコロケート配置させた振動制御ユニットと、前記振動センサからの検出信号を取得して前記アクチュエータをフィードバック制御するアクチュエータ制御部とを有し、前記振動制御ユニットが、鉛直軸に対して斜めに配置されており、前記アクチュエータの駆動力が前記嫌振機器に対して鉛直軸に対して斜めに作用するように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、振動制御ユニットがアクチュエータ及び振動センサをコロケート配置して構成されていることから、振動センサで検出した検出信号を速度変換してアクチュエータに直接フィードバックする直接速度フィードバック制御（ＤＶＦＢ制御）が可能となる。このとき、振動センサ及びアクチュエータがコロケート配置されているので、振動センサ及びアクチュエータの間に構造的な動特性が介在しにくく、嫌振機器の振動制御におけるロバスト性を向上させることができ、ハイゲインな制御をシンプルに実現することができる。さらに、振動制御ユニットを鉛直軸に対して斜めに配置することにより、嫌振機器に鉛直方向及び水平方向に駆動力を作用させることができる。これにより、１つの振動制御ユニットにより鉛直方向、水平方向の成分を含む振動の抑制が可能となり、従来の鉛直方向の振動制御用アクチュエータ及び水平方向の振動制御用アクチュエータを含んだ構成を単体で実現することができ、アクチュエータの配置自由度を高くすることができる。さらに制御の自由度に対して必要なアクチュエータの数では、従来の直交配置と本発明の傾斜配置とは同じであり、６自由度に対して６個必要となる。しかし、従来の直交配置では配置バランスが悪く８点制御としているところ、本発明によって６点制御が可能となり、アクティブ除振装置の構成を簡単にすることが可能となる。つまり、除振装置の肥大化、組み立て工数の増大又は製造コストの増大を防ぐことができる。
【００１０】
振動制御機構の具体的な実施の態様としては、前記振動制御機構が、鉛直軸に対して同一角度で斜めに配置された２つの振動制御ユニットを、当該鉛直軸に関して対向配置して形成されるユニット組を複数組有することが望ましい。これならば、ユニット組を構成する２つの振動制御ユニットが鉛直軸に関して対向配置されており、それらのアクチュエータを適宜制御することによって鉛直方向の振動及び水平方向の振動を分離して好適に抑制することができる。つまり、コロケート配置を利用したＤＶＦＢ制御において、ユニット組を構成することにより、座標変換を不要として直交座標制御を可能にすることができる。例えば、嫌振機器の上下振動に対して、２つのアクチュエータを斜めに同相で駆動することによって、上下振動を除振することができる。ここで、各アクチュエータの水平方向のクロストークは、２つの振動制御ユニットが対向配置されているので相殺される。一方、嫌振機器の水平振動に対しては、アクチュエータを斜めに逆相で駆動することによって、水平振動を除振することができる。ここで各アクチュエータの鉛直方向のクロストークは、２つの振動制御ユニットが対向配置されているので相殺される。
【００１１】
嫌振機器の水平振動及び鉛直振動を好適に抑制するための具体的な振動制御機構の実施の態様としては、前記振動制御機構が、各組をなす２つの振動制御ユニットが配置された鉛直平面が一方向に沿って互いに平行となるように配置された２つ以上の第１のユニット組と、各組をなす２つの振動制御ユニットが配置された鉛直平面が前記一方向に直交する他方向に沿って互いに平行となるように配置され、前記第１のユニット組と同数の第２のユニット組とを有することが望ましい。
【００１２】
ユニット組をなす２つの振動制御ユニットの構成を簡単化するためには、前記振動制御ユニットが、前記アクチュエータ及び前記振動センサを中間部材を介して対向配置したものであり、前記ユニット組をなす２つの振動制御ユニットが、共通の中間部材を介して鉛直軸に関して対向配置されていることが望ましい。
【００１３】
嫌振機器の鉛直振動を抑制するために具体的な制御方法としては、前記アクチュエータ制御部が、対向する２つの振動制御ユニットの振動センサからの検出信号を加算してフィードバック制御演算を行うことにより、前記対向する２つの振動制御ユニットのアクチュエータを同相で駆動することが望ましい。
【００１４】
嫌振機器の水平方向を抑制するための具体的な制御方法としては、前記アクチュエータ制御部が、対向する２つの振動制御ユニットの振動センサからの検出信号のうち一方を反転した後に加算してフィードバック制御演算を行うことにより、前記対向する２つの振動制御ユニットのアクチュエータを逆相で駆動することが望ましい。
【００１５】
基礎から嫌振機器に伝達する鉛直振動（地動外乱の鉛直成分）をさらに制御で絶縁するためには、前記基礎の鉛直振動を検出する鉛直振動センサをさらに備え、前記アクチュエータ制御部が、前記鉛直振動センサからフィードフォワード制御部を介して得たフィードフォワード制御信号により、前記対向する２つ振動制御ユニットのアクチュエータを同相で駆動することが望ましい。
【００１６】
基礎から嫌振機器に伝達する水平振動（地動外乱の水平成分）を絶縁するためには、前記基礎の前記鉛直平面に直交する水平振動を検出する水平振動センサをさらに備え、前記アクチュエータ制御部が、前記水平振動センサからフィードフォワード制御部を介して得たフィードフォワード制御信号により、前記対向する２つの振動制御ユニットのアクチュエータを逆相で駆動することが望ましい。
【００１７】
簡単な構成によって嫌振機器を６軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸回り（ロール）、Ｙ軸回り（ピッチ）、Ｚ軸回り（ヨー））において除振するためには、前記振動制御機構が、６つの振動制御ユニットを有し、前記６つの振動制御ユニットが、中心に対して周方向に略等間隔となるように配置されており、周方向において隣り合う振動制御ユニットの駆動力の作用ベクトルの水平方向成分が、互いに１２０度の差を有するように配置されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
このように構成した本発明によれば、アクティブ除振装置の構成を簡単にするとともに、安定した振動制御を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るアクティブ除振装置の構成を模式的に示す平面図。
【図２】同実施形態の振動制御ユニットを示す模式図。
【図３】同実施形態の制御方法を示す制御ブロック図。
【図４】変形実施形態に係る振動制御ユニットのユニット組を示す模式図。
【図５】変形実施形態の振動制御ユニットを示す模式図。
【図６】変形実施形態に係るアクティブ除振装置の構成を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明に係るアクティブ除振装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
本実施形態に係るアクティブ除振装置１００は、半導体製造装置や電子線描画装置、その他の精密機器等の振動を嫌う嫌振機器２００が搭載されるとともに、当該嫌振機器２００の除振を行うものである。
【００２２】
具体的にこのものは、図１及び図２に示すように、嫌振機器２００を基礎３００に対して支持する複数の荷重支持部２と、嫌振機器２００と前記基礎３００との間に介在して設けられ、前記嫌振機器２００の振動を抑制する振動制御機構３とを備えている。
【００２３】
荷重支持部２は、基礎３００に載置された基台１０１に設けられた空気ばねである。本実施形態では、嫌振機器２００が搭載される搭載台１０２を支持するものであり、図１に示すように、概略矩形状をなす搭載台１０２の４隅に配置されている。なお、荷重支持部２は空気ばねの他、コイルばねや防振ゴム等の弾性体を用いたものであっても良い。
【００２４】
振動制御機構３は、図１に示すように、基台１０１と搭載台１０２との間において荷重支持部２に並設されており、アクチュエータ３１１及び振動センサ３１２を有する複数の振動制御ユニット３１と、振動センサ３１２からの検出信号を取得してアクチュエータ３１１を制御するアクチュエータ制御部３２とを有する。
【００２５】
振動制御ユニット３１は、図２に示すように、搭載台１０２を介して嫌振機器２００に対して駆動力を作用させるアクチュエータ３１１と、嫌振機器２００又はその近傍の振動を検出する振動センサ３１２とをコロケート配置して構成されている。具体的にアクチュエータ３１１と振動センサ３１２とは、アクチュエータ３１１の駆動力作用面３１１Ａと、振動センサ３１２の振動検出面３１２Ａとが共通の部材を介して対向するように近接して配置されている。なお、本実施形態のアクチュエータ３１１は、電磁気式駆動アクチュエータであるボイスコイルモータを用いたものであり、基台１０１に設けられた固定台３１４上に固定されている。このように、アクチュエータ３１１及び振動センサ３１２をコロケートに配置しているため、振動センサ３１２からの検出信号を用いてアクチュエータ３１１をダイレクトに制御することができる。
【００２６】
具体的に振動制御ユニット３１は、アクチュエータ３１１及び振動センサ３１２が取り付けられる中間部材３１３を備えている。この中間部材３１３は、搭載台１０２の下面に固定されるものであり、アクチュエータ３１１の駆動力作用面３１１Ａが取り付けられるアクチュエータ取付面３１３ａと、当該アクチュエータ取付面３１３ａと対向する位置に設けられ、振動センサ３１２の振動検出面３１２Ａが取り付けられるセンサ取付面３１３ｂとを有する。本実施形態の中間部材３１３は、図２に示すように側面視概略矩形状（具体的には側面視正方形状）をなす部分を有し、その角部が搭載台１０２に接続される。そして、アクチュエータ取付面３１３ａが中間部材３１３の基台１０１側に形成されており、センサ取付面３１３ｂが中間部材３１３の搭載台１０２側に形成されている。
【００２７】
これにより、中間部材３１３に取り付けられたアクチュエータ３１１及び振動センサ３１２の対向方向は鉛直軸Ｚに対して４５度斜めに傾いて配置されることになる。ここでアクチュエータ３１１が駆動されることにより、当該アクチュエータ３１１からの駆動力は、嫌振機器２００が搭載された搭載台１０２に対して鉛直軸Ｚに対して４５度斜めに作用する。
【００２８】
そしてこの振動制御機構３は、鉛直軸Ｚに対して同一角度（４５度）で斜めに配置された２つの振動制御ユニット３１を、当該鉛直軸Ｚに関して対向配置して形成されるユニット組３Ｕを複数組有する。より具体的には、ユニット組３Ｕをなす２つの振動制御ユニット３１は、各ユニットのアクチュエータ３１１及び振動センサ３１２の対向方向が互いにクロスするように対向配置されている。言い換えれば、ユニット組３Ｕを構成する２つの振動制御ユニット３１は、鉛直軸Ｚに対して左右対称となるように配置されている。
【００２９】
このユニット組３Ｕを構成する２つの振動制御ユニット３１は、各振動制御ユニット３１を構成する中間部材３１３を共通として構成されている。つまり、その１つのユニット組３Ｕを構成する中間部材３１３は１つであり、当該中間部材３１３に２つのアクチュエータ３１１及び２つの振動センサ３１２が取り付けられることになる。具体的な取付態様としては、図２に示すように、側面視矩形状をなす中間部材３１３の４つの側面のうち、下側において隣接する２つの側面（取付面３１３ａ）に各振動制御ユニット３１のアクチュエータ３１１が取り付けられ、上側において隣接する２つの側面（取付面３１３ｂ）に各振動制御ユニット３１の振動センサ３１２が取り付けられる。これにより、ユニット組３Ｕをなす２つの振動制御ユニット３１が、共通の中間部材３１３を介して鉛直軸Ｚに関して対向配置されていることになる。これによりユニット組３Ｕをコンパクトに構成することができる。
【００３０】
このように構成された複数組のユニット組３Ｕの配置態様について図１を参照して説明する。本実施形態の振動制御機構３は、ユニット組３Ｕを４組以上の偶数組有するのである。なお、図１においては４組のユニット組３Ｕを有する構成を示している。
【００３１】
そして、振動制御機構３は、各組をなす２つの振動制御ユニット３１が配置された鉛直平面が一方向（Ｘ軸方向）に沿って互いに平行となるように配置された２つ以上の第１のユニット組３Ｕａと、各組をなす２つの振動制御ユニット３１が配置された鉛直平面が前記一方向に直交する他方向（Ｙ軸方向）に沿って互いに平行となるように配置され、第１のユニット組３Ｕと同数の第２のユニット組３Ｕｂとを有する。
【００３２】
より詳細には、振動制御機構３は２つの第１のユニット組３Ｕａと、２つの第２のユニット組３Ｕｂとを有する。第１のユニット組３Ｕａは、図１に示すように、一方の対角線上に位置する２隅において、第１のユニット組３Ｕａ同士の鉛直平面がＸ軸方向に沿って平行となるように配置されている。第２のユニット組３Ｕｂは、他方の対角線上に位置する２隅において、第２のユニット組３Ｕｂ同士の鉛直平面がＹ軸方向に沿って平行となるように配置されている。
【００３３】
ここで各ユニット３Ｕの組み立て方法について説明する。
まず、センサ取付面３１３ｂに振動センサ３１２が取り付けられた中間部材３１３を搭載台１０２の下面に固定する。一方、ボイスコイルモータ３１１を基台１０１に固定するための固定台３１４上に固定する。そして、ボイスコイルモータ３１１の駆動軸の先端部（駆動力作用面３１１Ａ）が中間部材３１３のアクチュエータ取付面３１３ａに接触するように、固定台３１４を基台１０１に固定する。これにより、振動制御ユニット３１において中間部材３１３とボイスコイルモータ３１１の駆動軸先端面３１１Ａとは固定されることなく接触する。このように構成することによって、ボイスコイルモータ３１１を中間部材３１３に固定した後に当該モータ３１１を固定台に固定する場合に比べて、ボイスコイルモータ３１１の組み立て時の位置決めを簡単に行うことができる。
【００３４】
次にアクチュエータ制御部３２についてその具体的な制御方法とともに図３を参照して説明する。
【００３５】
アクチュエータ制御部３２は、デジタル制御技術を用いるまでもなく、簡便なアナログ回路で構成することができ、振動センサ３１２及びアクチュエータ３１１のコロケート配置によるＤＶＦＢ制御とともに直交座標制御を加え、かつ地動フィードフォワード制御を行うものである。
【００３６】
具体的にアクチュエータ制御部３２は、振動センサ３１２からの検出信号をセンサアンプを介して取得し、当該振動センサ３１２に対向するアクチュエータ３１１であるボイスコイルモータ３１１をフィードバック制御する。つまりアクチュエータ制御部３２は、ユニット組３Ｕをなす２つの振動制御ユニット３１を並列駆動することで、ユニット組３Ｕを鉛直方向に駆動力を作用させるアクチュエータとして機能させ、２つの振動制御ユニット３１を反転駆動することで、ユニット組３Ｕを水平方向に駆動力を作用させるアクチュエータとして機能させる。
【００３７】
より詳細には、ユニット組３Ｕを構成する２つの振動制御ユニット３１の振動センサ３１２をそれぞれセンサＡ、センサＢとした場合、アクチュエータ制御部３２は、センサＡからの検出信号及びセンサＢからの検出信号を取得して、それらを加算して鉛直方向のフィードバックゲインを乗じることにより鉛直方向のフィードバック制御信号を演算する。また、アクチュエータ制御部３２は、センサＡからの検出信号及びセンサＢからの検出信号を取得して、いずれか一方（例えばセンサＢからの検出信号）を反転させた後に加算して水平方向のフィードバックゲインを乗じることにより水平方向のフィードバック制御信号を演算する。
【００３８】
また、アクチュエータ制御部３２は、鉛直振動センサ（不図示）からフィードフォワード制御部（不図示）を介して得た鉛直方向のフィードフォワード制御信号と、上記演算により得られた鉛直方向のフィードバック制御信号とを加算して鉛直振動制御信号を得る。一方、アクチュエータ制御部３２は、水平振動センサ（不図示）から得られたフィードフォワード制御部（不図示）を介して得た水平方向のフィードフォワード制御信号と、上記演算により得られた水平方向のフィードバック制御信号とを加算して水平振動制御信号を得る。
【００３９】
そして、アクチュエータ制御部３２は、上記演算により得られた鉛直振動制御信号と水平振動制御信号を加算することにより、一方の振動制御ユニット３１（Ａユニット）のアクチュエータ３１１の制御信号として、当該アクチュエータ３１１を駆動すべくＡドライバに出力する。一方、アクチュエータ制御部３２は、上記演算により得られた鉛直振動制御信号と反転した水平振動制御信号とを加算することにより、他方の振動制御ユニット３１（Ｂユニット）のアクチュエータ３１１の制御信号として、当該アクチュエータ３１１を駆動すべくＢドライバに出力する。その後、各ドライバによりボイスコイルモータ３１１のコイルに通電される電流が制御されて、ボイスコイルモータ３１１の駆動力が制御される。
【００４０】
以上により、アクティブ除振装置１００によって、搭載台１０２上に設置された嫌振機器２００の稼働による振動（直動外乱）を抑制することができるとともに、床などの基礎３００の微振動（地動外乱）から嫌振機械を絶縁することができる。
【００４１】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係るアクティブ除振装置１００によれば、振動制御ユニット３１がアクチュエータ３１１と振動センサ３１２とをコロケート配置されて構成されていることから、振動センサ３１２で検出した検出信号を速度変換してアクチュエータに直接フィードバックする直接速度フィードバック制御（ＤＶＦＢ制御）が可能となる。このとき、振動センサ３１２及びアクチュエータ３１１がコロケート配置されているので、振動センサ３１２及びアクチュエータ３１１の間に構造的な動特性が介在しにくく、嫌振機器２００の振動制御におけるロバスト性を向上させることができ、ハイゲインな制御をシンプルに実現することができる。さらに、振動制御ユニット３１を鉛直軸Ｚに対して斜めに配置することにより、嫌振機器２００に鉛直方向及び水平方向に駆動力を作用させることができる。これにより、１つの振動制御ユニット３１により鉛直方向、水平方向の成分を含む振動の抑制が可能となり、従来の鉛直方向の振動制御用アクチュエータ及び水平方向の振動制御用アクチュエータを実現することができ、アクティブ除振装置１００の構成を簡単にすることが可能となる。つまり、除振装置１００の肥大化、組み立て工数の増大又は製造コストの増大を防ぐことができる。
【００４２】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４３】
例えば、前記実施形態の振動制御ユニット３１は鉛直軸Ｚに対して４５度傾いて配置されているが、図４に示すように、鉛直軸Ｚに対して６０度傾いて配置するようにしても良いし、傾斜角度は適宜設定可能である。なお、図４に示すように、６０度傾斜させて配置する場合には、アクチュエータ３１１の中心軸と対向する振動センサ３１２の中心軸とを平行となるようにずらして配置することが考えられる。これにより、アクチュエータ３１１の中心軸と振動センサ３１２の中心軸とが一致するように配置した場合に比べてコンパクトに構成することができる。
【００４４】
また、前記実施形態では２つの振動制御ユニット３１を１つの中間部材３１３を共有化させることによりユニット化しているが、図５に示すように、それぞれ別個に対向配置しても良い。
【００４５】
さらに、ユニット組の配置態様としては、ユニット組を１ヶ所に二組配置して６組また８組で制御する構成や、１ヶ所を２組とし、その他の２ヶ所を１組とする組み方などが考えられる。
【００４６】
さらに、図６に示すように、振動制御機構３が、６つの振動制御ユニット３１を有し、この６つの振動制御ユニット３１を、搭載台１０２の中心に対して周方向に略等間隔となるように配置しても良い。この場合、周方向に隣接する振動制御ユニット３１の駆動力の作用ベクトルの水平方向成分が、互いに１２０度の差を有するように配置している。これにより、簡単な構成によって嫌振機器２００を６軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｘ軸回り（ロール）、Ｙ軸回り（ピッチ）、Ｚ軸回り（ヨー））で除振することができる。また、この配置によって、各振動制御ユニット３１のクロストークを好適にキャンセルすることができる。
【００４７】
例えば、鉛直方向の制御には全てのアクチュエータに駆動信号を注入するが、このとき図６のような水平分力（クロストーク）を各アクチュエータが発生することになる。図の座標を右に＋Ｘ、上に＋Ｙとすると、Ｘ方向の分力はそれぞれ左右で対向しており、互いにキャンセルする。Ｙ方向はｓｉｎ３０°の分力を持ったアクチュエータが４体とそれに対向する＋Ｙ方向を向いたアクチュエータが２体存在して、６体でキャンセルしている。一方、水平に駆動するときには、鉛直方向に分力（クロストーク）が発生するが、鉛直の駆動方向が逆転したものがバランスするように配置されて、鉛直の成分をキャンセルしている。従来の直交配置で６自由度を実現するためには、水平のアクチュエータを三角配置するしか無く回転制御力が弱いことから、８点制御になっている。本発明では６点のアクチュエータを図６のように配置することが可能で、重心に対して十分に大きな回転半径を取ることができる。
【００４８】
ここで、振動制御ユニットを半径√２に内接する正方形内に配置可能とし、搭載機器を含めた重心を円中心から０．５上ったところに存在するとして振動制御ユニットの最大制御力配置を考える。制御ユニット（１）の位置をｒ１＝［Ｘ，Ｙ，Ｚ］等で表すと、ｒ１＝［１，−１，−０．５］、ｒ２＝［１，０、−０．５］、ｒ３＝［１，１，−０．５］、ｒ４＝［−１，１，−０．５］、ｒ５＝［−１，０、−０．５］、ｒ６＝［−１，−１，−０．５］となる。
【００４９】
一方、従来の６点配置では、ｒ１＝［１，−１，−０．５］、ｒ２＝［１，−１、−０．５］、ｒ３＝［０，１，−０．５］、ｒ４＝［０，１，−０．５］、ｒ５＝［−１，−１、−０．５］、ｒ６＝［−１，−１，−０．５］であり、ここに配置したユニット最大制御力を重心座標の制御力に変換して比較する（演算は示さない）と、本発明の制御発生力の方が３０％ほど大きくなる。これは、本発明が、従来の８点配置による振動制御と略同程度の効果を奏することを示している。
【００５０】
このように配置した６つの振動制御ユニット３１を１〜６と番号を付ける（図６参照）と、搭載台１０２をＸ軸正方向に加振するには、Ｓ（−１、＋３、−４、＋６）、Ｙ軸正方向に加振するためには、Ｓ（０．５（−１、−３、−４、−６）、＋２、＋５）、Ｚ軸正方向に加振するためには、Ｓ（＋１、＋２、＋３、＋４、＋５、＋６）となるように、各振動制御ユニット３１を制御する。ここで例えばＳ（＋１）等は、振動制御ユニット３１（１）の駆動力が正方向に加わるように制御することを示し、Ｓ（−１）等は、振動制御ユニット３１（１）の駆動力が負方向に加わるように制御することを示している。
【００５１】
またこのように配置された振動制御ユニット３１により地動外乱をフィードフォワード制御するには、フィードフォワード制御部から得られたフィードフォワード信号（Ｘｆｆ、Ｙｆｆ，Ｚｆｆ）を以下の式により座標変換してフィードバック制御信号に加算する。なお、Ｖは同相駆動の入力ポートに入力され、Ｈは逆相駆動の入力ポートに入力される。また、Ｖ１、Ｈ１は、振動制御ユニット３１（１）、（３）に入力され、Ｖ２、Ｈ２は、振動制御ユニット３１（４）、（５）に入力され、Ｖ３、Ｈ３は、振動制御ユニット３１（２）、（５）に入力される。これらのユニットの組合せは任意であり、２個の組合せではなく、６個を組として座標変換制御しても良い。
【００５２】
【数１】
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【００５３】
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１００・・・アクティブ除振装置
２００・・・嫌振機器
３００・・・基礎
２    ・・・荷重支持部
３    ・・・振動制御機構
３１  ・・・振動制御ユニット
３１１・・・アクチュエータ
３１２・・・振動センサ
３１３・・・中間部材
３２  ・・・アクチュエータ制御部
３Ｕ  ・・・ユニット組
３Ｕａ・・・第１のユニット組
３Ｕｂ・・・第２のユニット組
Ｘ    ・・・一方向
Ｙ    ・・・他方向
Ｚ    ・・・鉛直軸
４    ・・・鉛直振動センサ
５    ・・・水平振動センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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