(57)【要約】【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
2008064124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。）。
【特許文献１】特開平１０−２５９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【発明の効果】
【００２６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
（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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図７は、除振ユニットの断面図である。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
図８を参照するに、除振装置本体１１は、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4（図５に示す第１のアクチュエータ３３に相当する）と、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2（図５に示す第２のアクチュエータ３４に相当する）とを有する。
【００４０】
第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4は、突出部２１の上面２１Ａと、突出部２１の上面２１Ａと対向する枠体２３とを接続するように設けられている（図５参照）。第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4は、除振台１３をＺ軸方向に変位させるためのものである。第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4は、例えば、図８に示すような位置（除振台１３の角部近傍）に配設することができる。
【００４１】
第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2は、突出部２１の側面２１Ｂと、突出部２１の側面２１Ｂと対向する枠体２３とを接続するように設けられている（図５参照）。第２のアクチュエータ３４X1，３４X2は、除振台１３をＸ軸方向に変位させるためのものである。第２のアクチュエータ３４y1，３４y2は、除振台１３をＹ軸方向に変位させるためのものである。第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2は、例えば、図８に示すような位置（除振台１３の角部近傍）に配設することができる。
【００４２】
第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2には、例えば、空気バネやボイスコイルモータ等を用いることができる。第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2として空気バネを用いることにより、ボイスコイルモータを用いた場合と比較して、第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2を小型化することができる。
【００４３】
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。
【００４４】
第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3（図５に示す第１の変位センサ３６に相当するセンサ）は、板体１９の上面１９Ａに設けられている。第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3は、除振台１３のＺ軸方向の変位を検出する。第１の変位センサ３６Z1は検出信号ＤZ1、第１の変位センサ３６Z2は検出信号ＤZ2、第１の変位センサ３６Z3は検出信号ＤZ3をそれぞれ出力する。検出信号ＤZ1，ＤZ2，ＤZ3は、後述する演算手段４５に送信される。
【００４５】
第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1（図５に示す第２の変位センサ３７に相当するセンサ）は、突出部２１の側面２１Ｃに設けられている。第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第２の変位センサ３７X1，３７X2は、除振台１３のＸ軸方向の変位を検出するためのものである。第２の変位センサ３７y1は、Ｙ軸方向の除振台１３の変位を検出するためのものである。第２の変位センサ３７X1は検出信号ＤX1、第２の変位センサ３７X2は検出信号ＤX2、第２の変位センサ３７y1は検出信号Ｄy1をそれぞれ出力する。検出信号ＤX1，ＤX2，Ｄy1は、後述する演算手段４６に送信される。
【００４６】
なお、上記説明した第１及び第２の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3，３７X1，３７X2，３７y1は、図９に示すように、除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置に設けるとよい。除振台１３の重心位置Ｇ２から離れた位置では、除振台１３が傾いた際、重心位置Ｇ２に近い位置よりも除振台１３の変動が大きい。そのため、第１及び２第の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3，３７X1，３７X2，３７y1を除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置に設けることで、除振台１３の変位を検出しやすくすることができる。
【００４７】
第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3（図５に示す第１の加速度センサ３８に相当するセンサ）は、枠体２３の上面２３Ａに設けられている。第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3は、除振台１３のＺ軸方向の振動を検出するためのものである。第１の加速度センサ３８Z1は検出信号ＡZ1、第１の加速度センサ３８Z2は検出信号ＡZ2、第１の加速度センサ３８Z3は検出信号ＡZ3をそれぞれ出力する。検出信号ＡZ1，ＡZ2，ＡZ3は、後述する演算手段４７に送信される。
【００４８】
第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1（図５に示す第２の加速度センサ３９に相当するセンサ）は、枠体２３の側面２３Ｂに設けられている。第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1は、例えば、図９に示すような位置に配設することができる。第２の加速度センサ３９X1，３９X2は、除振台１３のＸ軸方向の振動を検出するためのものである。第２の加速度センサ３９y1は、除振台１３のＹ軸方向の振動を検出するためのものである。第２の加速度センサ３９X1は検出信号ＡX1、第２の加速度センサ３９X2は検出信号ＡX2、第２の加速度センサ３９y1は検出信号Ａy1をそれぞれ出力する。検出信号ＡX1，ＡX2，Ａy1は、後述する演算手段４８に送信される。
【００４９】
なお、上記説明した第１及び第２の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3，３９X1，３９X2，３９y1は、図９に示すように、除振台１３の重心位置Ｇ２から離れた位置に設けるとよい。除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置では、除振台１３が傾いた際、重心位置Ｇ２に近い位置よりも除振台１３の変動が大きい。そのため、第１及び第２の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3，３９X1，３９X2，３９y1を除振台１３の重心位置Ｇ３から離れた位置に設けることで、除振台１３の変位を検出しやすくすることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
図１０を参照するに、除振ユニット１６は、ベース部材１８と、浮上部材２２と、除振支持機構２６，２７と、第１のアクチュエータ３３Z3と、第２のアクチュエータ３４y2とを有した構成とされている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７及び重心位置演算手段４２と接続されている。ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７の制御全般を行なうものである。ステージ制御手段４１は、Ｘリニアスケール及びＹリニアスケール（共に図示せず）から除振台１３上におけるＸ−Ｙステージ１７の座標位置を認識し、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置を重心位置演算手段４２に送信する。なお、以下の説明において、除振台１３上をＸ−Ｙステージ１７が水平２軸方向に移動することで変位するＸ−Ｙステージ１７の座標位置を（x，y）＝（１７x，１７y）とする。
【００５６】
重心位置演算手段４２は、ステージ制御手段４１、演算手段４５〜４８、制御量演算手段５６，５７、及び記憶手段４３と接続されている。重心位置演算手段４２は、ステージ制御手段４１から送信されるＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に基づいて、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２（以下、構造体２０の重心位置Ｇ２の座標位置を（x，y，z）＝（Ｇ２x，Ｇ２y，Ｇ２z）とする）を求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標のデータＧ２x，Ｇ２yを演算手段４５〜４４及び制御量演算手段５６，５７に送信する。なお、後述するように、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２y，Ｇ２zを予め記憶手段４３に格納しておき、記憶手段４３からＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yを読み込んでもよい。
【００５７】
記憶手段４３は、重心位置演算手段４２と接続されている。記憶手段４３は、予め取得したＸ−Ｙステージ１７の様々な座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yを格納するためのものである。データＧ２x，Ｇ２yは、Ｘ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応するようにマッピング化されている。
【００５８】
このように、Ｘ−Ｙステージ１７の様々な座標位置（１７x，１７y）に対応する構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yを予め取得し、記憶手段４３にデータＧ２x，Ｇ２yを格納することにより、重心位置演算手段４２は記憶手段４３からＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に対応する重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標に関するデータＧ２x，Ｇ２yを読み込むことが可能となる。これにより、重心位置演算手段４２がＸ−Ｙステージ１７の座標位置（１７x，１７y）に基づいて、演算により構造体２０の重心位置Ｇ２（具体的には、データＧ２x，Ｇ２y）を求める必要がなくなるため、制御装置１２の処理スピードを向上させることができる。
【００５９】
演算手段４５は、第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3、重心位置演算手段４５、及び制御演算手段５１と接続されている。演算手段４５は、第１の補正手段である補正手段４５Ａを有する。補正手段４５Ａを有した演算手段４５は、第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3からの検出信号ＤZ1，ＤZ2，ＤZ3に基づき、Ｚ軸方向の運動モード変位ＭZDと、Ｘ軸の回転方向θxの運動モード変位ＭθXDと、Ｙ軸の回転方向θyの運動モード変位ＭθyDとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに基づいて運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDの補正を行なう。
【００６０】
補正手段４５Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変化する構造体２０の重心位置Ｇ２から第１の変位センサ３６Z1，３６Z2，３６Z3の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDは、制御演算手段５１に送信される。
【００６１】
補正手段４５Ａを有する演算手段４５は、下記（１）式により演算及び補正処理を行う。なお、下記（１）式において、第１の変位センサ３６Z1の座標を（x，y，z）＝（３６Z1X，３６Z1y，３６Z1Z）、第１の変位センサ３６Z2の座標を（x，y，z）＝（３６Z2X，３６Z2y，３６Z2Z）、第１の変位センサ３６Z3の座標を（x，y，z）＝（３６Z3X，３６Z3y，３６Z3Z）、構造体２０の重心位置Ｇ２を（x，y，z）＝（Ｇ２X，Ｇ２y，Ｇ２Z）とする。
【００６２】
【数１】
2008064124.tif 000003
このように、演算手段４５に補正手段４５Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDを補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位ＭZD，ＭθXD，ＭθyDを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により構造体２０の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように除振台１３を制御することができる。
【００６３】
演算手段４６は、第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1、重心位置演算手段４２、及び制御演算手段５２と接続されている。演算手段４６は、第１の補正手段である補正手段４６Ａを有する。補正手段４６Ａを有した演算手段４６は、第２の変位センサ３７X1，３７X2，３７y1からの検出信号ＤX1，ＤX2，Ｄy1に基づき、Ｘ軸方向の運動モード変位ＭXDと、Ｙ軸の運動モード変位ＭyDと、Ｚ軸の回転方向の運動モード変位ＭθZDとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて運動モード変位ＭXD，ＭyD，ＭθZDの補正を行なう。
【００６４】
補正手段４６Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード変位ＭXD，ＭyD，ＭθZDは、制御演算手段５２に送信される。
【００６５】
補正手段４６Ａを有する演算手段４６は、下記（２）式により演算及び補正処理を行う。なお、下記（２）式において、第２の変位センサ３７X1の座標を（x，y，z）＝（３７X1X，３７X1y，３７X1Z）、第２の変位センサ３７X2の座標を（x，y，z）＝（３７X2X，３７X2y，３７X2Z）、第２の変位センサ３７y1の座標を（x，y，z）＝（３７y1X，３７y1y，３７y1Z）とする。
【００６６】
【数２】
2008064124.tif 000004
このように、演算手段４６に補正手段４６Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変化する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード変位ＭxD，ＭyD，ＭθzDを補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード変位ＭxD，ＭyD，ＭθzDを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により構造体２０の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように除振台１３を制御することができる。
【００６７】
演算手段４７は、第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3、重心位置演算手段４２、及び制御演算手段５３と接続されている。演算手段４７は、第２の補正手段である補正手段４７Ａを有する。補正手段４７Ａを有した第２の演算手段４７は、第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3からの検出信号ＡZ1，ＡZ2，ＡZ3に基づき、Ｚ軸方向の運動モード加速度ＭZAと、Ｘ軸の回転方向θxの運動モード加速度ＭθXAと、Ｙ軸の回転方向θyの運動モード加速度ＭθyAとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAの補正を行なう。
【００６８】
補正手段４７Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変化する構造体２０の重心位置Ｇ２から第１の加速度センサ３８Z1，３８Z2，３８Z3の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAは、制御演算手段５３に送信される。
【００６９】
補正手段４７Ａを有する演算手段４７は、下記（３）式により上記演算及び補正処理を行う。なお、下記（３）式において、第１の加速度センサ３８Z1の座標を（x，y，z）＝（３８Z1X，３８Z1y，３８Z1Z）、第１の加速度センサ３８Z2の座標を（x，y，z）＝（３８Z2X，３８Z2y，３８Z2Z）、第１の加速度センサ３８Z3の座標を（x，y，z）＝（３８Z3X，３８Z3y，３８Z3Z）とする。
【００７０】
【数３】
2008064124.tif 000005
このように、演算手段４７に補正手段４７Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAを補正することにより構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度ＭZA，ＭθXA，ＭθyAを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
【００７１】
演算手段４８は、第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1、重心位置演算手段４２、及び制御演算手段５４と接続されている。演算手段４８は、第２の補正手段である補正手段４８Ａを有する。補正手段４８Ａを有した演算手段４８は、第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1からの検出信号ＡX1，ＡX2，Ａy1に基づいて、Ｘ軸方向の運動モード加速度ＭXAと、Ｙ軸の運動モード加速度ＭyAと、Ｚ軸の回転方向θzの運動モード加速度ＭθZAとを求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAの補正を行なう。
【００７２】
補正手段４８Ａによる補正は、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２から第２の加速度センサ３９X1，３９X2，３９y1の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度を求めるように行なう。このように、構造体２０の重心位置Ｇ２を考慮して補正された運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAは、制御演算手段５４に送信される。
【００７３】
補正手段４８Ａを有する演算手段４８は、下記（４）式により上記演算及び補正処理を行う。なお、下記（４）式において、第２の加速度センサ３９X1の座標を（x，y，z）＝（３９X1X，３９X1y，３９X1Z）、第２の加速度センサ３９X2の座標を（x，y，z）＝（３９X2X，３９X2y，３９X2Z）、第２の加速度センサ３９y1の座標を（x，y，z）＝（３９y1X，３９y1y，３９y1Z）とする。
【００７４】
【数４】
2008064124.tif 000006
このように、演算手段４８に補正手段４８Ａを設けて、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAを補正することにより構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする運動モード加速度ＭXA，ＭyA，ＭθZAを求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
【００７５】
制御演算手段５１は、演算手段４５と接続されている。制御演算手段５１は、制御演算部５１Ａ〜５１Ｃを有する。制御演算部５１Ａ〜５１Ｃは、ＰＩＤ制御をするためのものである。制御演算部５１Ａは、運動モード変位ＭZDに入力値ａ１が加えられた運動モード変位ＭZD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦZD2を出力する。制御演算部５１Ｂは、運動モード変位ＭθXDに入力値ａ２が加えられた運動モード変位ＭθXD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦθXD2を出力する。制御演算部５１Ｃは、運動モード変位ＭθyDに入力値ａ３が加えられた運動モード変位ＭθyD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦθyD2を出力する。制御演算部５１Ａ〜５１Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。
【００７６】
制御演算手段５２は、演算手段４６と接続されている。制御演算手段５２は、制御演算部５２Ａ〜５２Ｃを有する。制御演算部５２Ａ〜５２Ｃは、入力されたデータをＰＩＤ制御するためのものである。制御演算部５２Ａは、運動モード変位ＭXDに入力値ａ４が加えられた運動モード変位ＭXD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦXD2を出力する。制御演算部５２Ｂは、運動モード変位ＭyDに入力値ａ５が加えられた運動モード変位ＭyD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦyD2を出力する。制御演算部５２Ｃは、運動モード変位ＭθZDに入力値ａ６が加えられた運動モード変位ＭθZD1が入力された際、運動モード変位ループ制御量ＦθZD2を出力する。制御演算部５２Ａ〜５２Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。
【００７７】
制御演算手段５３は、演算手段４７と接続されている。制御演算手段５３は、制御演算部５３Ａ〜５３Ｃを有する。制御演算部５３Ａ〜５３Ｃは、ＰＩＤ制御をするためのものである。制御演算部５３Ａでは、運動モード加速度ＭZAに入力値ａ７が加えられた運動モード加速度ＭZA1が入力された際、ＰＩＤ制御された運動モード加速度ループ制御量ＦZA2を出力する。制御演算部５３Ｂでは、運動モード加速度ＭθXAに入力値ａ８が加えられた運動モード加速度ＭθXA1が入力された際、ＰＩＤ制御された運動モード加速度ループ制御量ＦθXA2を出力する。制御演算部５３Ｃでは、運動モード加速度ＭθyAに入力値ａ９が加えられた運動モード加速度ＭθyA1が入力された際、ＰＩＤ制御された運動モード加速度ループ制御量ＦθyA2を出力する。制御演算部５３Ａ〜５３Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。
【００７８】
制御演算手段５４は、演算手段４８と接続されている。制御演算手段５４は、制御演算部５４Ａ〜５４Ｃを有する。制御演算部５４Ａ〜５４Ｃは、入力されたデータをＰＩＤ制御するためのものである。制御演算部５４Ａでは、運動モード加速度ＭXAに入力値ａ１０が加えられた運動モード加速度ＭXA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量ＦXA2を出力する。制御演算部５４Ｂでは、運動モード加速度ＭyAに入力値ａ１１が加えられた運動モード加速度ＭyA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量ＦyA2を出力する。制御演算部５４Ｃでは、運動モード加速度ＭθZAに入力値ａ１２が加えられた運動モード加速度ＭθZA1が入力された際、運動モード加速度ループ制御量ＦθZA2を出力する。制御演算部５４Ａ〜５４Ｃには、例えば、ＰＩＤフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等を用いることができる。
【００７９】
制御量演算手段５６は、重心位置演算手段４２、演算手段４５，４７、及びアクチュエータ制御手段５８と接続されている。制御量演算手段５６は、制御量補正手段５６Ａを有する。制御量演算手段５６は、運動モード変位ループ制御量ＦZD2に運動モード加速度ループ制御量ＦZA2が加えられた運動モード制御量Ｆz、運動モード変位ループ制御量ＦθXD2に運動モード加速度ループ制御量ＦθXA2が加えられた運動モード制御量Ｆθx、及び運動モード変位ループ制御量ＦθyD2に運動モード加速度ループ制御量ＦθyA2が加えられた運動モード制御量Ｆθyに基づいて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4を制御するために必要な制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めると共に、制御量補正手段５６Ａにより構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて制御量ＦZ1〜ＦZ4の補正を行なう。
【００８０】
すなわち、制御量補正手段５６Ａは、構造体２０の重心位置Ｇ２から第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように制御量ＦZ1〜ＦZ4の補正を行なう。補正された第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4は、アクチュエータ制御手段５８に送信される。
【００８１】
第１のアクチュエータ３３Z1の座標を（x，y，z）＝（３３Z1X，３３Z1y，３３Z1Z）、第１のアクチュエータ３３Z2の座標を（x，y，z）＝（３３Z2X，３３Z2y，３３Z2Z）、第１のアクチュエータ３３Z3の座標を（x，y，z）＝（３３Z3X，３３Z3y，３３Z3Z）、第１のアクチュエータ３３Z4の座標を（x，y，z）＝（３３Z4X，３３Z4y，３３Z4Z）とし、かつ３３Z1X＝３３Z2X、３３Z3X＝３３Z4X、３３Z1y＝３３Z4y、及び３３Z2y＝３３Z3yとなるように除振台１３の四隅に第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4を配設（図８参照）した場合、制御量補正手段５６Ａを備えた駆動量演算手段５６は、下記（５）式により、構造体２０の重心位置Ｇ２から第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求める。
【００８２】
【数５】
2008064124.tif 000007
このように、制御量演算手段５６に制御量補正手段５６Ａを設け、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うような制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
【００８３】
制御量演算手段５７は、重心位置演算手段４２、演算手段４６，４８、及びアクチュエータ制御手段５８と接続されている。制御量演算手段５７は、制御量補正手段５７Ａを有する。制御量演算手段５７は、運動モード変位ループ制御量ＦXD2に運動モード加速度ループ制御量ＦXA2が加えられた運動モード制御量ＦXと、運動モード変位ループ制御量ＦyD2に運動モード加速度ループ制御量ＦyA2が加えられた運動モード制御量Ｆyと、運動モード変位ループ制御量ＦθZD2に運動モード加速度ループ制御量ＦθZA2が加えられた運動モード制御量Ｆθzとに基づいて、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2を制御するために必要な制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めると共に、制御量補正手段５７Ａにより構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標及びＹ座標に関するデータＧ２x，Ｇ２yに応じて制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2の補正を行なう。
【００８４】
すなわち、制御量補正手段５７Ａは、構造体２０の重心位置Ｇ２から第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントがそれぞれ釣り合うように制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2の補正を行なう。補正された第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2は、アクチュエータ制御手段５８に送信される。
【００８５】
３３Z1X＝３３Z2X、３３Z3X＝３３Z4X、３３Z1y＝３３Z4y、及び３３Z2y＝３３Z3yとなるように除振台１３の四隅に第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4を配設（図８参照）した場合、制御量補正手段５７Ａを備えた駆動量演算手段５７は、下記（６）式により、構造体２０の重心位置Ｇ２から第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の配設位置までの距離を考慮して、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントがそれぞれ釣り合うように、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求める。
【００８６】
なお、下記（６）式において、第２のアクチュエータ３４X1の座標を（x，y，z）＝（３４X1X，３４X1y，３４X1Z）、第２のアクチュエータ３４X2の座標を（x，y，z）＝（３４X2X，３４X2y，３４X2Z）、第２のアクチュエータ３４y1の座標を（x，y，z）＝（３４y1X，３４y1y，３４y1Z）、第２のアクチュエータ３４y2の座標を（x，y，z）＝（３４y2X，３４y2y，３４y2Z）と表記する。
【００８７】
【数６】
2008064124.tif 000008
このように、制御量演算手段５７に制御量補正手段５７Ａを設け、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により変位する構造体２０の重心位置Ｇ２に応じて、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を補正することにより、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントが釣り合うような制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めることが可能となる。これにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように制御することができる。
【００８８】
アクチュエータ制御手段５８は、制御量演算手段５６，５７と、第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2とに接続されている。アクチュエータ制御手段５８は、補正された制御量ＦZ1〜ＦZ4，ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2のそれぞれに応じた駆動量を出力し、この駆動量により第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の駆動を制御する。
【００８９】
本実施の形態の除振装置によれば、構造体２０の重心位置Ｇ２を通過する水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めると共に、構造体２０の重心位置Ｇ２を通過するＺ軸の回転方向θzのモーメントが釣り合うように第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求め、アクチュエータ制御手段５８により制御量ＦZ1〜ＦZ4，ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2に応じた駆動量を出力させて第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2を制御することにより、Ｘ−Ｙステージ１７が高速で移動した場合や、Ｘ−Ｙステージ１７の移動により除振装置本体１１の重心位置Ｇ２が大きく変位した場合でも、除振台１３の姿勢が水平状態となるように精度良く制御することができる。
【００９０】
（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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７、演算手段４５〜４８、及び制御量演算手段５６，５７と接続されている。ステージ制御手段４１は、Ｘ−Ｙステージ１７の制御全般を行なうものである。ステージ制御手段４１は、Ｘリニアスケール及びＹリニアスケール（共に図示せず）から除振台１３上におけるＸ−Ｙステージ１７の座標位置を認識し、Ｘ−Ｙステージ１７の水平２軸方向の座標位置（x，y）＝（１７x，１７y）に関するデータを演算手段４５〜４８及び制御量演算手段５６，５７に送信する。
【００９４】
ところで、多くの場合、構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標は下記（７）式で示すことが可能であり、構造体２０の重心位置Ｇ２のＹ座標は下記（８）式で示すことが可能である。なお、下記（７）式において、Ｇ２X0はＸ−Ｙステージ１７のＸ軸方向の移動量が０の時の構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標値、αはＸ−Ｙステージ１７のＸ軸方向の移動量に対する構造体２０の重心位置Ｇ２のＸ座標値の変化率をそれぞれ示している。また、下記（８）式において、Ｇ２y0はＸ−Ｙステージ１７のＹ軸方向への移動量が０の時の構造体２０の重心位置Ｇ２のＹ座標値、βはＸ−Ｙステージ１７のＹ軸方向の移動量に対する構造体２０の重心位置Ｇ２のＹ座標値の変化率、１７xはＸ−Ｙステージ１７のＸ座標位置、１７yはＸ−Ｙステージ１７のＹ座標位置をそれぞれ示している。
【００９５】
【数７】
2008064124.tif 000009
【００９６】
【数８】
2008064124.tif 000010
したがって、本実施の形態の制御装置７１のように、重心位置演算手段４２及び記憶手段４３を設けることなく、制御量補正手段５６Ａを備えた制御量演算手段５６は、下記（９）式を用いて、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とする水平２軸の回転方向θx，θyのモーメントがそれぞれ釣り合うように第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めることができる。また、制御量補正手段５７Ａを備えた制御量演算手段５７は、下記（１０）式を用いて、構造体２０の重心位置Ｇ２を中心とするＺ軸の回転方向θzのモーメントが釣り合うように第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めることができる。
【００９７】
【数９】
2008064124.tif 000011
【００９８】
【数１０】
2008064124.tif 000012
さらに、Ｘ−Ｙステージ１７のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動速度と比較して、第１及び第２のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の応答速度が遅い場合、上記（９）式の代わりに下記（１１）式を用いて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4を求めるとよい。また、上記（１０）式の代わりに下記（１２）式を用いて、第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めるとよい。なお、下記（１１）式及び（１２）式において、Ｋは応答性補償ゲインを示している。また、ｓは、ラプラス演算子を示している。
【００９９】
【数１１】
2008064124.tif 000013
【０１００】
【数１２】
2008064124.tif 000014
このように、上記（１１）式及び（１２）式を用いて、第１のアクチュエータ３３Z1〜３３Z4の制御量ＦZ1〜ＦZ4、及び第２のアクチュエータ３４X1，３４X2，３４y1，３４y2の制御量ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2を求めることにより、除振台１３の制御性能を補償することができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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６】除振ユニットの配設位置を説明するための図である。
【図７】除振ユニットの断面図（その１）である。
【図８】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９】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。
【図１０】除振ユニットの断面図（その２）である。
【図１１】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１２】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。
【図１３】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】
【０１０５】
１０，７０  除振装置
１１  除振装置本体
１２，７１  制御装置
１３  除振台
１４  床
１５，１６  除振ユニット
１７  Ｘ−Ｙステージ
１８  ベース部材
１９  板体
２０  構造体
２１，２４  突出部
１９Ａ，２１Ａ，２３Ａ  上面
２１Ｂ，２１Ｃ，２３Ｂ  側面
２２  浮上部材
２３  枠体
２６，２７  除振支持機構
３３，３３Z1，３３Z2，３３Z3，３３Z4  第１のアクチュエータ
３４，３４X1，３４X2，３４y1，３４y2  第２のアクチュエータ
３６，３６Z1，３６Z2，３６Z3  第１の変位センサ
３７，３７X1，３７X2，３７y1  第２の変位センサ
３８，３８Z1，３８Z2，３８Z3  第１の加速度センサ
３９，３９X1，３９X2，３９y1  第２の加速度センサ
４１  ステージ制御手段
４２  重心位置演算手段
４３  記憶手段
４５〜４８  演算手段
４５Ａ，４６Ａ  第１の補正手段
４７Ａ，４８Ａ  第２の補正手段
５１〜５４  制御演算手段
５６，５７  制御量演算手段
５６Ａ，５７Ａ  制御量補正手段
５８  アクチュエータ制御手段
５１Ａ〜５１Ｃ，５２Ａ〜５２Ｃ，５３Ａ〜５３Ｃ，５４Ａ〜５４Ｃ  制御演算部
ａ１〜ａ１２  入力値
ＤZ1，ＤZ2，ＤZ3，ＤX1，ＤX2，Ｄy1，ＡZ1，ＡZ2，ＡZ3，ＡX1，ＡX2，Ａy1  検出信号
ＦZ1〜ＦZ4，ＦX1，ＦX2，Ｆy1，Ｆy2  制御量
Ｇ２，Ｇ３  重心位置
【図１】
2008064124.tif 000015
【図２】
2008064124.tif 000016
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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