JP2000347740A - 真空内リニアアクチュエータ機構及びその制御方法 - Google Patents

真空内リニアアクチュエータ機構及びその制御方法

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JP2000347740A
JP2000347740A JP15832099A JP15832099A JP2000347740A JP 2000347740 A JP2000347740 A JP 2000347740A JP 15832099 A JP15832099 A JP 15832099A JP 15832099 A JP15832099 A JP 15832099A JP 2000347740 A JP2000347740 A JP 2000347740A
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雅彦 堀内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大ストロークを実現し、高速・高精度位置決
め及び高い軌跡追従精度を実現することのできる真空内
リニアアクチュエータ駆動機構を提供すること。 【解決手段】 チャンバ100内に配置されてワークを
搭載するためのステージをX軸及びY軸方向に駆動する
ためのX軸リニアモータ8及びY軸リニアモータ18、
23と、X軸ベース6、Y軸ベース14の移動を案内す
るためのX軸リニアベアリング7及びY軸リニアベアリ
ング15、20と、X軸ベース6、Y軸ベース14の位
置を検出するためのX軸リニアエンコーダ10及びY軸
リニアエンコーダ16、21と、各リニアエンコーダか
らの位置検出値とそれぞれの位置の制御量目標値とから
各リニアモータへの指令値を算出する位置制御器を含ん
で、各リニアモータをフィードバック制御系にて制御す
るための制御装置とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、減圧雰囲気中、高
真空、あるいはある一定圧力の不活性ガス雰囲気中にお
いて、ガラス等のワークに対して加工を行うために密封
チャンバ内に配置されてワークを少なくとも一軸方向に
駆動する真空内リニアアクチュエータ機構及びその制御
方法に関する。本発明による真空内リニアアクチュエー
タ機構は、特にガラス等の基板にレーザアニーリングを
行うようなレーザ加工装置に適している。
【0002】
【従来の技術】レーザ加工装置に用いられるワーク位置
決め用のX−Yステージ装置では、広い加工範囲(スト
ローク)を有すること並びに、加速・減速時及び高速運
動時を含めた運動精度がストローク内で変化の無いこと
が要求される。
【0003】この種のX−Yステージ装置の一例を、大
気圧で使用されるタイプのものについて図7を参照して
説明する。図7において、このX−Yステージ装置は、
サーボモータ61とボールねじ62とを組み合わせたX
軸ステージ60に、サーボモータ71とボールねじ72
とを組み合わせたY軸ステージ70を積み上げるように
構成している。ボールねじ62には、図示していない
が、その回転によりX軸方向に駆動される被駆動部材が
組み合わされており、この被駆動部材にY軸ステージ7
0が搭載された構成となっている。そして、Y軸ステー
ジ70のボールねじ72にはトッププレート80が組み
合わされ、ボールねじ72の回転によりトッププレート
80がY軸方向に駆動される。結果として、X軸ステー
ジ60とY軸ステージ70との組み合わせにより、トッ
ププレート80はX軸方向及びY軸方向に駆動される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】トッププレート80の
位置制御方式としては、サーボモータ61、71のそれ
ぞれに設けられたエンコーダ63、73からの回転検出
信号に基づいてトッププレート80のX軸方向、Y軸方
向に関する位置を検出し、これを目標値と一致するよう
に制御するセミクローズドループ位置制御方式が採用さ
れている。しかし、この方式では、ボールねじ部分の剛
性やバックラッシュの影響がフィードバックされないた
めに、トッププレート80の位置に誤差が生じる。
【0005】このため、上記の方式に代えて、トッププ
レート80の位置を直接検出してフィードバックするフ
ルクローズドループ位置制御方式が採用される場合もあ
る。しかし、この方式では高速移動時のボールねじ部分
の振動による制御ループの安定性が確保できず、応答性
をあげられないという問題がある。
【0006】更に、通常は位置決め分解能を確保するた
めに、ボールねじのリードを小さくすることが行われ
る。この場合、サーボモータの回転に応じた移動距離が
小さくなり、高速性が失われる。逆に、高速性を確保し
ようとすれば、ボールねじのリードを大きくする必要が
ある。この場合、サーボモータの回転に応じた移動距離
が大きくなり、精度を確保することが困難となる。この
ため、高精度の位置決めと高速応答性を両立することが
困難である。
【0007】そこで、本発明の課題は、従来のステージ
に比べ大ストロークを実現し、高速・高精度位置決め及
び高い軌跡追従精度を実現することのできる真空内リニ
アアクチュエータ機構を提供することにある。
【0008】本発明はまた、大気圧から1.0×10-6
Torrまでの雰囲気下で使用可能な真空内リニアアク
チュエータ機構を提供することにある。
【0009】本発明は更に、上記の真空内リニアアクチ
ュエータ機構に適した制御方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による真空内リニ
アアクチュエータ機構は、密封チャンバ内に配置されて
ワークを搭載するためのステージを少なくとも一軸方向
に駆動するための駆動源と、前記ステージの移動を案内
するための案内機構と、前記ステージの位置を検出する
ための位置検出手段と、該位置検出手段からの位置検出
値と位置の制御量目標値とから前記駆動源への指令値を
算出する位置制御器を含んで、前記駆動源をフィードバ
ック制御系にて制御するための制御装置とを備えたこと
を特徴とする。
【0011】前記駆動源の好ましい形態について言え
ば、前記ステージをX軸用リニアモータによりX軸方向
に駆動するためのX軸駆動機構と、前記ステージをY軸
用リニアモータによりY軸方向に駆動するためのY軸駆
動機構とを含み、前記ステージは、前記X軸駆動機構に
よりX軸方向に駆動されるX軸ベースに搭載され、前記
X軸駆動機構及び前記X軸ベースが、前記Y軸駆動機構
によりY軸方向に駆動されるY軸ベースに搭載される。
【0012】前記案内機構の好ましい形態について言え
ば、前記Y軸ベースに設けられて前記X軸ベースを案内
するためのX軸リニアベアリングと、ステージベースに
設けられて前記Y軸ベースを案内するためのY軸リニア
ベアリングとを含む。
【0013】前記位置検出手段の好ましい形態について
言えば、前記X軸ベースの位置を検出するためのX軸リ
ニアエンコーダと、前記Y軸ベースの位置を検出するた
めのY軸リニアエンコーダとを有する。
【0014】前記制御装置は、前記X軸駆動機構をフィ
ードバック制御系にて制御するためのX軸フィードバッ
ク制御部を有し、該X軸フィードバック制御部は、X軸
用の前記位置制御器からの制御量指令値を2次低域通過
型フィルタにてフィルタリングした制御量推定値と、前
記X軸用リニアモータ及び負荷を擬似した制御対象の逆
モデル及び2次低域通過型フィルタにて前記X軸リニア
エンコーダからの位置検出値より推定した実推力推定値
との差分を推定外乱力として推定する外乱オブザーバ
と、前記推定外乱力を前記制御量指令値から減算するこ
とで外乱を補償する減算器とから成る外乱補償器を含
む。
【0015】前記Y軸駆動機構の好ましい形態について
言えば、互いに平行に配設された一対の第1、第2の前
記Y軸用リニアモータを有し、該第1、第2のY軸用リ
ニアモータに対応して一対の第1、第2のY軸リニアエ
ンコーダが設けられる。この場合、前記制御装置は更
に、前記Y軸駆動機構をフィードバック制御系にて制御
するためのY軸フィードバック制御部と、前記Y軸ベー
スのZ軸回りの回転量を制御するためのθ軸フィードバ
ック制御部とを有し、前記Y軸フィードバック制御部
は、前記第1、第2のY軸用リニアモータからの第1、
第2の位置検出値の平均値を算出する手段と、Y軸制御
量目標値と前記平均値との間の第1の差を算出する第1
の減算手段と、前記第1の差に基づいてY軸の制御量指
令値を推定するY軸位置制御器とを含み、前記θ軸フィ
ードバック制御部は、前記第1、第2の位置検出値との
間の第2の差を算出する第2の減算手段と、θ軸制御量
目標値と前記第2の差との間の第3の差を算出する第3
の減算手段と、前記第3の差に基づいてθ軸の制御量指
令値を推定するθ軸位置制御器とを含み、前記Y軸フィ
ードバック制御部は更に、前記Y軸の制御量指令値と前
記θ軸の制御量指令値との間の差を算出して前記第1の
Y軸用リニアモータに指令値として出力する第4の減算
手段を有し、前記θ軸フィードバック制御部は更に、前
記θ軸の制御量指令値と前記Y軸の制御量指令値とを加
算して前記第2のY軸用リニアモータに指令値として出
力する加算手段を有する。
【0016】なお、前記ステージには加熱用のヒータが
配設されても良く、この場合、前記ステージと前記X軸
ベースとの間、前記X軸リニアモータ、前記第1、第2
のY軸リニアモータ、前記X軸リニアエンコーダ、前記
第1、第2のY軸リニアエンコーダにはそれぞれ、水冷
手段が組み合わされる。
【0017】本発明によれば更に、密封チャンバ内に配
置されてワークを搭載するためのステージの駆動源とし
て、前記ステージをX軸用リニアモータによりX軸方向
に駆動するためのX軸駆動機構と、前記ステージをY軸
用リニアモータによりY軸方向に駆動するためのY軸駆
動機構とを含み、前記ステージは、前記X軸駆動機構に
よりX軸方向に駆動されるX軸ベースに搭載され、前記
X軸駆動機構及び前記X軸ベースが、前記Y軸駆動機構
によりY軸方向に駆動されるY軸ベースに搭載されてい
る真空内リニアアクチュエータ機構の制御方法であっ
て、前記ステージの位置を検出するための位置検出手段
を有し、該位置検出手段からの位置検出値と位置の制御
量目標値とから前記各リニアモータをそれぞれフィード
バック制御系にて制御するようにしたことを特徴とする
真空内リニアアクチュエータ機構の制御方法が提供され
る。
【0018】
【発明の実施の形態】図1〜図2を参照して、本発明に
よる真空内リニアアクチュエータ機構のうち、機械構成
についてその実施の形態を説明する。ここでは、レーザ
アニーリング用の真空チャンバ内に配置されるのに適し
た構成について説明する。真空チャンバについては、図
3に象徴的に破線100で示しており、大気圧から1.
0×10-6Torrまでの雰囲気下で使用可能なもので
あれば良い。
【0019】真空チャンバ100内の底部に固定ベース
部材としてのステージベース9が設置されている。ステ
ージベース9には、離れた位置においてY軸方向に平行
に延びるようにY軸リニアベアリング15、20が取り
付けられている。Y軸リニアベアリング15、20は、
それらの上に組み合わされるY軸ベース14をY軸方向
に直線案内するためのものである。Y軸ベース14に
は、離れた位置においてX軸方向に平行に延びるように
一対のX軸リニアベアリング7が取り付けられている。
X軸リニアベアリング7は、それらの上に組み合わされ
るX軸ベース6をX軸方向に直線案内するためのもので
ある。X軸ベース6には、加熱用のヒータを内蔵してい
るステージ2を支持しているトロリ3が取り付けられ、
ステージ2上にはワーク(ガラス等)1を載せる構成と
なっている。
【0020】X軸ベース6は、X軸リニアベアリング7
に隣接してY軸ベース14に設けられた一対のX軸リニ
アモータ8により駆動される。X軸ベース6の位置は、
一方のX軸リニアモータ8に隣接してY軸ベース14に
設置されたX軸リニアエンコーダ10により検出され
る。これにより、X軸ベース6を直接駆動すると共に、
位置を直接計測することになり、従来のバックラッシに
よる精度劣化等がなくなり、高速応答化が可能となって
いる。
【0021】Y軸ベース14は、ステージベース9上に
設けられた、各々独立に制御可能な2本のリニアモータ
18、23で駆動される。Y軸ベース14の位置は、リ
ニアモータ18、23に隣接してステージベース9に配
置された2本のリニアエンコーダ16、21により互い
に反対側の2箇所において検出される。これにより、X
軸と同様にバックラッシ等による精度劣化がなく、高速
応答化が可能となっている。また、Y軸ベース14の互
いに反対端部における2箇所においてリニアエンコーダ
16、21によりY軸方向の位置を検出することで、各
々の検出値の差によりY軸ベース14の微小回転を検出
・制御することができる。Y軸ベース14の微小回転と
いうのは、X軸、Y軸に直角なZ軸回りの回転であり、
以下、これをZ軸回りの回転θと呼ぶ。
【0022】ステージ2のヒータからの輻射熱がX軸ベ
ース6や、Y軸ベース14に伝達されるのを防止するた
めに、トロリ3とX軸ベース6との間には、水冷板4が
設けられている。また、X軸べース6にも水冷機構が内
蔵されており、ステージ2のヒータからの輻射熱による
リニアベアリング等のトラブルを防止している。更に、
ステージ動作中に発熱する各リニアモータのコイルは、
各リニアモータに設けたX軸モータコイル冷却板11、
Y軸モータコイル冷却板19、24により冷却する構成
としている。また、X軸リニアエンコーダ10、Y軸リ
ニアエンコーダ16、21に関しても、熱変形による破
損・精度劣化を防ぐために、それぞれにX軸エンコーダ
冷却板12、Y軸エンコーダ冷却板17、22を設ける
ことにより一定温度に保持する構成としている。
【0023】なお、移動するX軸リニアエンコーダ1
0、Y軸リニアエンコーダ16、21から固定部に検出
信号用のケーブルを導出するために、X軸リニアエンコ
ーダ10に対応してケーブルガイド13が設けられ、Y
軸リニアエンコーダ16、21に対応してそれぞれケー
ブルガイド25が設けられる。
【0024】X軸リニアベアリング7、Y軸リニアベア
リング15、20やX軸リニアモータ8、Y軸リニアモ
ータ18、23は、周知のものを用いることができる
が、例えばリニアモータについては、特願平10−35
8216号に開示されているものを用いても良い。
【0025】図4を参照して、X軸リニアモータ8に対
する制御は、X軸フィードバック制御系により行われ
る。X軸リニアエンコーダ10の位置検出値をフィード
バックしてX軸制御量目標値との偏差を減算器41で検
出し、この偏差をX軸位置制御器42に与える。X軸位
置制御器42では、この偏差に基づいてX軸に関する制
御量指令値を作成する。X軸フィードバック制御系の制
御ループには、外乱オブザーバ43−1を用いた外乱補
償器43を付加し、リニアベアリングの摩擦抵抗変動、
水供給配管、電流供給ケーブル抵抗などの外乱要因をキ
ャンセルする構成としている。外乱補償器43から出力
される制御量指令値は、X軸リニアモータ8用のモータ
アンプ44に電流指令値として与えられ、モータアンプ
44は与えられた電流指令値に基づいてX軸リニアモー
タ8の制御を行う。
【0026】図5をも参照して、外乱補償器43は、X
軸において高精度な位置決めを行い、かつ軌跡追従性を
向上するために採用されている。外乱補償器43におい
ては、まず2次低域通過型フィルタG(s)からなるフ
ィルタ43−11を用いて、X軸位置制御器42から出
力された制御量指令値をフィルタリングする。G(s)
は伝達関数である。また、X軸リニアモータ8及び負荷
を擬似した制御対象の逆モデル(Ms2 /Kf、ここ
で、Mはリニアモータ及び負荷の質量、Kfはモータ推
力定数)及び2次低域通過型フィルタG(s)から成る
フィルタ43−12を用いて、X軸リニアエンコーダ1
0にて検出された位置検出値より制御対象に印加されて
いる実推力推定値を推定する。そして、減算器43−1
3により両者の差分をとることにより、制御対象に印加
されている外乱力を推定する。更に、推定された外乱力
を、減算器45により制御量指令値から減算することに
より外乱力を補償する。
【0027】このように、実推力推定時の制御対象モデ
ルとして、X軸リニアモータ8及び負荷の質量からなる
モデルを用いることで、リニアベアリングの摩擦抵抗変
動、水供給配管、電流供給ケーブル抵抗の変動等を外乱
力として推定し補償することができる。
【0028】図6を参照して、Y軸については、Y軸リ
ニアベアリング15、20の取り付け間隔が大きいた
め、Z軸周りの回転θによるヨーイング誤差が生じやす
い構成となっている。そこで、位置決め精度を確保する
ために、各々のリニアベアリングに位置計測・駆動系を
設ける構成とし、Y−θ制御方式を採用した。
【0029】Y軸リニアエンコーダ16の位置検出値を
Y1FB、Y軸リニアエンコーダ21の位置検出値をY2
FBとすると、Y軸のフィードバック値YFBは、位置検出
値Y1FBとY2FBとを加算する加算器61、1/2演算
器62により、 YFB=(Y1FB+Y2FB)/2 となる。
【0030】また、θ軸のフィードバック値θFBは、位
置検出値Y1FBとY2FBとを減算する第2の減算器67
により、 θFB=Y1FB−Y2FB となる。
【0031】第1の減算器63は、Y軸制御量目標値Y
ref とフィードバック値YFBとの偏差を算出し、Y軸位
置制御器64はこの偏差に基づいてY軸に関する制御量
指令値FY を作成する。
【0032】一方、第3の減算器68は、θ軸制御量目
標値θref とフィードバック値θFBとの偏差を算出し、
θ軸位置制御器69はこの偏差に基づいてθ軸に関する
制御量指令値Fθを作成する。
【0033】次に、第4の減算器65によりY軸に関す
る制御量指令値FY とθ軸に関する制御量指令値Fθ
の減算が行われ、減算結果が力指令値FY2としてモータ
アンプ66に出力される。
【0034】一方、加算器70によりY軸に関する制御
量指令値FY とθ軸に関する制御量指令値Fθとの加算
が行われ、加算結果が力指令値FY1としてモータアンプ
71に出力される。
【0035】各Y軸リニアモータ18、23への力指令
値FY1、FY2の演算式は次式のようになる。
【0036】FY1=FY +FθY2=FY −Fθ 上式の演算結果を各モータアンプ66、71に出力する
ことにより、Y−θ方向の制御が行われる。このよう
に、Y軸ベース14に独立に制御可能な駆動系をある一
定の距離をおいて設置することにより、Y軸ベース14
のヨーイングによる誤差の発生を抑制し、ステージの位
置決め精度を向上させることができる。
【0037】以上のように、X軸、Y軸について、各々
のリニアモータの推力を各々のリニアエンコーダの位置
フィードバック値に基づいて制御することで、ステージ
2上に乗せられたワーク1の位置決めをX軸、Y軸の2
方向について行うことができる。
【0038】以上、本発明の実施の形態をX、Yの2軸
ステージに適用して説明したが、本発明は、以下のよう
な変更が可能である。例えば、本発明は、X軸あるいは
Y軸の1軸のみでも適用可能である。また、Z軸回りの
回転駆動機構やZ軸方向の駆動機構を付加することも可
能である。すなわち、積極的にヨーイング角θを制御す
る回転駆動機構を付加することにより、Y軸ベース14
を微小回転させることが可能となる。駆動機構としてリ
ニアモータを使用することにより、駆動部が非接触であ
りパーティクルフリーである。しかし、駆動源はリニア
モータに限定されず、超音波モータやエアシリンダ等を
用いても良い。一方、位置検出手段としては、リニアエ
ンコーダを採用しているが、可動部に光学ミラー等を取
り付けることにより、レーザ干渉計等を用いて位置を検
出しても良い。案内方式は、リニアベアリングによる転
がり案内を採用したが、静圧案内、滑り案内等を用いて
も良い。
【0039】本発明は、高真空あるいは、ある一定圧力
の不活性ガス雰囲気中で位置決め動作を必要とする密封
チャンバ内における加工装置や検査装置等全般に適用可
能である。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が得
られる。
【0041】1)リニアモータ駆動方式を採用したこと
により、従来では困難であった、高真空下での、高速・
高精度な位置決めを行うことが可能となった。
【0042】2)X軸フィードバック制御系に、外乱オ
ブザーバを付加したことで、プロセス上重要となる低速
域での高い軌跡追従性能が得られる。
【0043】3)Y軸を、独立に制御可能な2組のリニ
アモータにより駆動する構成としたことで、Y−θ制御
系を構成することが可能となり、Z軸周りの回転(ヨー
イング)による位置決め精度劣化を防ぐことができる。
【0044】4)各構成要素に冷却部を取り付けたこと
により、対流による放熱のない高真空下でも、高い位置
決め精度を確保し、熱によるトラブルの発生しにくい真
空内リニアアクチュエータ駆動機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による真空内リニアアクチュエータ駆動
機構の縦断面図である。
【図2】図1の線C−Cによる縦断面図である。
【図3】図1の駆動機構の概略構成を説明するための図
である。
【図4】図1の装置におけるX軸に関する制御系のブロ
ック構成図である。
【図5】図4における外乱補償器の具体的構成を説明す
るための図である。
【図6】図1の装置におけるY軸に関する制御系のブロ
ック構成図である。
【図7】従来のX−Yステージ装置を説明するための図
である。
【符号の説明】
1 ワーク 2 ステージ 3 トロリ 4 水冷板 6 X軸ベース 7 X軸リニアベアリング 8 X軸リニアモータ 9 ステージベース 10 X軸リニアエンコーダ 14 Y軸ベース 15、20 Y軸リニアベアリング 18、23 Y軸リニアモータ 16、21 Y軸リニアエンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 良幸 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 (72)発明者 小梁川 靖 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Fターム(参考) 5F031 CA05 HA38 HA57 LA08 LA12 MA30 NA04 NA05 5H303 AA05 BB02 BB08 BB12 BB14 CC06 CC10 DD04 EE03 EE07 FF06 HH02 HH07 KK02 KK11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密封チャンバ内に配置されてワークを搭
    載するためのステージを少なくとも一軸方向に駆動する
    ための駆動源と、 前記ステージの移動を案内するための案内機構と、 前記ステージの位置を検出するための位置検出手段と、 該位置検出手段からの位置検出値と位置の制御量目標値
    とから前記駆動源への指令値を算出する位置制御器を含
    んで、前記駆動源をフィードバック制御系にて制御する
    ための制御装置とを備えたことを特徴とする真空内リニ
    アアクチュエータ機構。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の真空内リニアアクチュエ
    ータ機構において、 前記駆動源として、前記ステージをX軸用リニアモータ
    によりX軸方向に駆動するためのX軸駆動機構と、前記
    ステージをY軸用リニアモータによりY軸方向に駆動す
    るためのY軸駆動機構とを含み、 前記ステージは、前記X軸駆動機構によりX軸方向に駆
    動されるX軸ベースに搭載され、前記X軸駆動機構及び
    前記X軸ベースが、前記Y軸駆動機構によりY軸方向に
    駆動されるY軸ベースに搭載されていることを特徴とす
    る真空内リニアアクチュエータ機構。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の真空内リニアアクチュエ
    ータ機構において、 前記案内機構として、前記Y軸ベースに設けられて前記
    X軸ベースを案内するためのX軸リニアベアリングと、
    ステージベースに設けられて前記Y軸ベースを案内する
    ためのY軸リニアベアリングとを含むことを特徴とする
    真空内リニアアクチュエータ機構。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の真空内リニアアクチュエ
    ータ機構において、 前記位置検出手段として、前記X軸ベースの位置を検出
    するためのX軸リニアエンコーダと、前記Y軸ベースの
    位置を検出するためのY軸リニアエンコーダとを有する
    ことを特徴とする真空内リニアアクチュエータ機構。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の真空内リニアアクチュエ
    ータ機構において、 前記制御装置は、前記X軸駆動機構をフィードバック制
    御系にて制御するためのX軸フィードバック制御部を有
    し、 該X軸フィードバック制御部は、X軸用の前記位置制御
    器からの制御量指令値を2次低域通過型フィルタにてフ
    ィルタリングした制御量推定値と、前記X軸用リニアモ
    ータ及び負荷を擬似した制御対象の逆モデル及び2次低
    域通過型フィルタにて前記X軸リニアエンコーダからの
    位置検出値より推定した実推力推定値との差分を推定外
    乱力として推定する外乱オブザーバと、前記推定外乱力
    を前記制御量指令値から減算することで外乱を補償する
    減算器とから成る外乱補償器を含むことを特徴とする真
    空内リニアアクチュエータ機構。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の真空内リニアアクチュエ
    ータ機構において、 前記Y軸駆動機構は、互いに平行に配設された一対の第
    1、第2の前記Y軸用リニアモータを有し、該第1、第
    2のY軸用リニアモータに対応して一対の第1、第2の
    Y軸リニアエンコーダが設けられ、 前記制御装置は更に、前記Y軸駆動機構をフィードバッ
    ク制御系にて制御するためのY軸フィードバック制御部
    と、前記Y軸ベースのZ軸回りの回転量を制御するため
    のθ軸フィードバック制御部とを有し、 前記Y軸フィードバック制御部は、前記第1、第2のY
    軸用リニアモータからの第1、第2の位置検出値の平均
    値を算出する手段と、Y軸制御量目標値と前記平均値と
    の間の第1の差を算出する第1の減算手段と、前記第1
    の差に基づいてY軸の制御量指令値を推定するY軸位置
    制御器とを含み、 前記θ軸フィードバック制御部は、前記第1、第2の位
    置検出値との間の第2の差を算出する第2の減算手段
    と、θ軸制御量目標値と前記第2の差との間の第3の差
    を算出する第3の減算手段と、前記第3の差に基づいて
    θ軸の制御量指令値を推定するθ軸位置制御器とを含
    み、 前記Y軸フィードバック制御部は更に、前記Y軸の制御
    量指令値と前記θ軸の制御量指令値との間の差を算出し
    て前記第1のY軸用リニアモータに指令値として出力す
    る第4の減算手段を有し、 前記θ軸フィードバック制御部は更に、前記θ軸の制御
    量指令値と前記Y軸の制御量指令値とを加算して前記第
    2のY軸用リニアモータに指令値として出力する加算手
    段を有することを特徴とする真空内リニアアクチュエー
    タ機構。
  7. 【請求項7】 請求項4記載の真空内リニアアクチュエ
    ータ機構において、前記ステージには加熱用のヒータが
    配設されており、前記ステージと前記X軸ベースとの
    間、前記X軸リニアモータ、前記第1、第2のY軸リニ
    アモータ、前記X軸リニアエンコーダ、前記第1、第2
    のY軸リニアエンコーダにはそれぞれ、水冷手段が組み
    合わされていることを特徴とする真空内リニアアクチュ
    エータ機構。
  8. 【請求項8】 密封チャンバ内に配置されてワークを搭
    載するためのステージの駆動源として、前記ステージを
    X軸用リニアモータによりX軸方向に駆動するためのX
    軸駆動機構と、前記ステージをY軸用リニアモータによ
    りY軸方向に駆動するためのY軸駆動機構とを含み、前
    記ステージは、前記X軸駆動機構によりX軸方向に駆動
    されるX軸ベースに搭載され、前記X軸駆動機構及び前
    記X軸ベースが、前記Y軸駆動機構によりY軸方向に駆
    動されるY軸ベースに搭載されている真空内リニアアク
    チュエータ機構の制御方法であって、 前記ステージの位置を検出するための位置検出手段を有
    し、 該位置検出手段からの位置検出値と位置の制御量目標値
    とから前記各リニアモータをそれぞれフィードバック制
    御系にて制御するようにしたことを特徴とする真空内リ
    ニアアクチュエータ機構の制御方法。
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