JP3004671B2 - 精密除振台 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は精密除振台に係り、特に機器が搭載された定
盤の傾動および上下方向の微小な変位を速やかに復元で
きる精密除振台に関する。

［従来の技術］ 半導体製造装置、同検査装置、電子顕微鏡、各種分析
機器、光学測定機器等の精密機器は除振台上に搭載して
使用されている。第６図に示すように、床90上に設置さ
れた除振台は、精密機器が搭載される定盤40と、定盤40
の下面に接触して取り付けられた感知レバー61を有する
自動圧力調整器60と、自動圧力調整器60の弁（図示せ
ず）により制御され定盤40の下面に接触して設けられて
いる空気ばね50と、空気ばね50に対し空気を供給する付
加タンク51と、フレーム80とで構成されている。自動圧
力調整弁については、本出願人により既に提案されてい
る（実開昭56−148715号）。

定盤40の振動が感知レバー61に伝達されると、感知レ
バー61の上下動に応じて自動圧力調整器60の弁が開閉
し、空気ばね50に付加タンク51から空気が供給される
か、または、空気ばね50から空気が放出されて、上下動
した定盤40の復元が計られる。

［発明が解決すべき課題］ ところで従来の除振台に使用されている自動圧力調整
器60は応答が遅いため、短時間にほぼ元の位置にもどる
という高速復元は望めず、また、ハンティング防止のた
め不感帯が大きく、復元精度も悪かった（第５図）。こ
のため、搭載される精密機器の高性能、高精度化に伴
い、除振台自体の機能向上が要求されていた。

［発明の目的］ 本発明は上記の点を解決するためになされたもので、
機器が搭載された定盤の傾斜及び上下方向のレベル変動
を、速かに、かつ、高精度に復元可能な精密除振台を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明による精密除振
台は、空気ばねに支持された第１の定盤と、前記第１の
定盤の上に設けられて除振対象物を載置する第２の定盤
と、前記第１の定盤の変位に応じて前記空気ばねを駆動
させる自動圧力調整器と、前記第２の定盤の変位を検出
する非接触変位センサと、前記第１の定盤と前記第２の
定盤の間に設置され前記非接触変位センサが検出した位
置信号に基づき前記第２の定盤の変位を復元するアクチ
ュエータと、前記アクチュエータを駆動制御する制御部
とを備えた構造である。

［実施例］ 以下、本発明による精密除振台の好ましい実施例を図
面を用いて詳述する。

第１図に示すように、本発明による精密除振台は、第
１の定盤４の上に設けられ除振台対称物を載置する第２
の定盤A4と、第２の定盤4Aの位置を検出する非接触変位
センサ１と、第１の定盤４と第２の定盤4Aの間に設置さ
れ非接触変位センサ１が検出した位置信号に基づき第２
の定盤4Aの変位を制御するアクチュエータ２と、アクチ
ュエータ２を駆動制御する制御部３とを備え、かつ、第
１の定盤４の下面に接触して取り付けられた感知レバー
61を有する自動圧力調整器６と、自動圧力調整器６の弁
（図示せず）により制御され第１の定盤４の下面に接触
して設けられている空気ばね５と、空気ばね５に対し空
気を供給する付加タンク51と、フレーム８とを有し、付
加タンク51の下部が床９上に設置されている。

第２の定盤4Aの位置を検出する非接触変位センサ１
は、フレーム８に設けられたブラッケット７に取り付け
られる。除振対称物が載置される第２の定盤4Aは、第１
の定盤４の上に設けられたアクチュエータ２により支持
されている。制御部３は、第１の定盤４の上、または、
別所に設けられる。

本発明の特徴である非接触変位センサ１、アクチュエ
ータ２および制御部３から成る制御機構部分の基本構成
は、第２図に示すように、例えば、非接触変位センサ１
が４個、アクチュエータ２が４個、１ないし複数個の制
御部３（第２図には図示せず）であるが、それぞれの数
には特別制限はない。

非接触変位センサ１が検出した第２の定盤4Aの位置信
号は、制御部３に伝達され、制御部３はアクチュエータ
２を駆動制御する。第２の定盤4Aの変位とは逆方向に駆
動するアクチュエータ２の働きで、第２の定盤4Aは素速
く一定状態に復元される（第３図）。

本発明による精密除振台においては、第１の定盤４の
大きな振動は、従来と同様に制御される。即ち、第１の
定盤４の振動が感知レバー61に伝達されると、感知レバ
ー61の上下動に応じて自動圧力調整器６の弁が開閉し、
空気ばね５に付加タンク51から空気が供給されるか、ま
たは、空気ばね５から空気が放出されて、上下動した第
１の定盤４の復元が計られる。一方、搭載される精密機
器にとって影響の大きい微小変位および第１の定盤４の
振動による第２の定盤4Aの振動の復元は、非接触変位セ
ンサ１が検出した位置信号に基づき制御部３にコントロ
ールされているアクチュエータ２の駆動により、能動的
に第２の定盤4Aに対してなされる。

非接触変位センサ１は、第２の定盤4Aに接触すること
なく、床９と第２の定盤4Aの相対変位を検出するもの
で、光学的（LED）変位センサ、空気変動式変位セン
サ、レーザ変位センサ、超音波式変位センサ、渦電流式
変位センサ等、公知の変位センサが好適に用いられる。
設置位置はブラッケト７上とは限定されず、第２の定盤
4Aと床９との相対変位を検出できる位置であればよい。

アクチュエータ２としては、高速で駆動可能な、リニ
アモータ、圧電アクチュエータ、電動シリンダー、油圧
シリンダー、超音波モータ、アモルファス磁気素子によ
るアクチュエータ、磁歪機能素子によるアクチュエータ
等公知のアクチュエータが好適である。

本発明による精密除振台の復元特性をみると、第４図
に示すように、極く短時間に、かつ、ほぼ初期状態にも
どり、第５図に示す従来の除振台の復元特性に比較して
優れた性能が確認された。

尚、本発明の特徴である制御機構部分、即ち、４個の
非接触変位センサ１、４個のアクチュエータ２および制
御部３を、使用されている従来の除振台の振動制御機構
に対して直列的に付加することにより、本発明による精
密除振台と同様な効果があるのは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように、本発明による精
密除振台は、空気ばねと、空気ばねに支持される第１の
定盤と、第１の定盤の変位に応じて空気ばねを駆動させ
る自動圧力調整器を有するので大きな振動が制御され、
また、第１の定盤の上に設けられ除振対称物を載置する
第２の定盤と、第２の定盤の位置を検出する非接触変位
センサと、第１の定盤と第２の定盤の間に設置され非接
触変位センサが検出した位置信号に基づき第２の定盤の
変位を制御するアクチュエータと、アクチュエータを駆
動制御する制御部とを備えているので、精密機器が搭載
された定盤の傾斜や微小なレベル変動も、速やかに、か
つ、高精度に復元可能であり、搭載される精密機器の高
性能、高精度化によく対応する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による精密除振台の構成を
示す図、第３図はその制御方法を説明する図、第４図は
本発明による精密除振台の復元特性を示す図、第５図は
従来の除振台の復元特性を示す図、第６図は従来の除振
台の構成を示す図である。 １……非接触変位センサ ２……アクチュエータ ３……制御部 ４……第１の定盤 4A……第２の定盤 ５……空気ばね ６……自動圧力調整器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気ばねに支持された第１の定盤と、前記
   第１の定盤の上に設けられて除振対象物を載置する第２
   の定盤と、前記第１の定盤の変位に応じて前記空気ばね
   を駆動させる自動圧力調整器と、前記第２の定盤の変位
   を検出する非接触変位センサと、前記第１の定盤と前記
   第２の定盤の間に設置され前記非接触変位センサが検出
   した位置信号に基づき前記第２の定盤の変位を復元する
   アクチュエータと、前記アクチュエータを駆動制御する
   制御部とを備えたことを特徴とする精密除振台。