JPH08270721A

JPH08270721A - 免震機能付きアクティブ除振装置

Info

Publication number: JPH08270721A
Application number: JP7072638A
Authority: JP
Inventors: Masaki Kurihara; 雅樹栗原; Ikumori Ootake; 生司大竹; Hitoshi Isoya; 仁礒谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-03-30
Filing date: 1995-03-30
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】床振動外力に対する高性能な除振効果だけで
なく、地震外力に対しても搭載した機器の損傷を防止で
きるように、パッシブ除振部材とアクチュエータ部材を
並列に設けることによって、地震時にはアクチュエータ
部材を切り離して、パッシブ除振部材を地震応答加速度
を低減できる免震部材として用いることを可能にした安
価なアクティブ除振装置を提供する。【構成】ばね部材４７と振動減衰部材とからなるパッ
シブ除振部材４と、これに並列に設けた上下方向に加力
できる、しかもアクチュエータの高さを変えることがで
きる複数本のアクチュエータ部材５と、機器等の振動を
検出してアクチュエータ部材を制御するコントローラと
から構成される。【効果】床振動外力に対して除振効果が得られると共
に、地震外力に対して、精密機器の応答加速度を大幅に
低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアクティブ除振装置に係
り、特に、精密機器を床振動に対して振動的に絶縁し、
地震時にも加速度低減効果を有するのに好適な免震機能
付きアクティブ除振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子顕微鏡装置のような精密機器では、
一般に、機器が設置される床面の振動が原因で画像精度
あるいは性能が低下する恐れがあるため、除振装置で支
持された定盤上に設置される。除振装置としては、水平
方向および上下方向に剛性の低い弾性体のばね部材、例
えば、コイルばね、空気ばね、もしくは防振ゴムなど
と、減衰効果を有する粘性ダンパ等の振動減衰部材との
組み合わせが用いられることが多い。

【０００３】除振装置は床面からの微振動を振動絶縁す
ることによって、定盤およびこれに搭載された機器の応
答の絶対加速度を低減（除振）する装置である。しかし
ながら、パッシブ除振装置は必ず固有振動数を持ち、し
かもその固有振動数を下げるには限度がある。一般に、
パッシブ除振装置の固有振動数は１〜３Ｈｚ程度とな
り、１.５〜４Ｈｚ以下の床振動に対しては、パッシブ
除振装置による振動絶縁効果は得られない。これがパッ
シブ除振装置の問題点である。

【０００４】そこで、このような問題点を解決する方法
として、床振動の微振動に対して定盤の振動を能動的に
抑制する方法が考えられ、この方法の従来技術として
は、例えば、特開平１−３０７５３７号公報および特開
平２−２２８７１２号公報に記載されているように、ア
クチュエータを用い、定盤上の絶対加速度等をフィード
バックして、能動的に定盤の振動の絶対加速度を抑制す
るアクティブ除振装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】アクティブ除振装置に
おける従来技術の原理によれば、床振動に対して機器を
搭載する定盤の振動を大幅に低減する効果が得られる
が、しかしながら、地震の場合のような大きな床振動に
対しては、アクティブ除振装置のアクチュエータのスト
ロークでは対応できない。というのは、通常、問題にし
ているような、微動が常に継続する常時微動による床振
動では、振動レベルがμｍオーダーであるのに対して、
地震に対するアクティブ除振装置のアクチュエータの必
要なストロークはｃｍオーダーであり、常時微動時のア
クチュエータにおける変位分解能と、地震時の最大発生
変位とは１０⁴ 以上のオーダーの相違があるため、これ
を両立するアクチュエータは限られており、もしこれを
実現できたとしてもアクティブ除振装置は非常に高価な
ものとなる。

【０００６】本発明の目的は、常時微動に対する除振性
能と地震動に対する免震性能とを両立させ、しかも安価
な免震機能付きアクティブ除振装置を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、床と機器との間に配置されたパッシブ除振
部材および上下方向用アクチュエータ部材と、前記上下
方向用アクチュエータ部材を制御するコントローラとか
らなる免震機能付きアクティブ除振装置において、前記
パッシブ除振部材と前記上下方向用アクチュエータ部材
とが並列に配置され、前記上下方向用アクチュエータ部
材には、前記コントローラにより制御される伸縮部材お
よび高さ調整部材が用いられることを特徴とするもので
ある。

【０００８】また、前記上下方向用アクチュエータ部材
には、必要に応じて弾性体の高振動数成分遮断部材が用
いられていることを特徴とし、前記パッシブ除振部材
は、弾性体であるばね部材、あるいは前記ばね部材と振
動減衰部材とから構成されているものである。

【０００９】すなわち、上記目的は、地震時にも免震性
能が発揮できるように、搭載される機器を考慮して決定
される固有周期を長周期化し、しかも大きな相対変位を
許容できるばね部材と振動減衰部材とからなるパッシブ
除振部材と、これに並列に設けられた上下方向用のアク
チュエータ部材から構成されるアクティブ除振部材と、
定盤および精密機器、必要があれば床の加速度あるいは
変位を検出できる検出器を配置し、この検出データに基
づいてアクチュエータ部材を制御するコントローラと、
さらに、アクチュエータを支持し、ねじ部を有する高さ
調整部材と、高さ調整部材を回転させるモータ部材から
なるアクティブ除振装置を設けることによって達成され
る。

【００１０】

【作用】一般的に、例えば電子顕微鏡装置のような精密
機器では、機器本体の絶対加速度ではなく、電子銃ある
いは対物レンズと試料間のように、機器のある部材間の
相対変位のみを高精度に低減できれば良い。

【００１１】そこで、本発明の上記構成を採用すること
により、例えば、機器を支持する定盤や、機器の複数点
の水平方向の振動状態を検出する加速度計の検出器と、
上下方向用のアクチュエータ部材が配置されている定盤
上の各点の上下方向の振動状態を検出する加速度計ある
いは変位計の検出器とからの信号を用いて、コントロー
ラで上下方向用アクチュエータを制御することによっ
て、上下方向の絶対加速度、さらに、今問題としている
機器の内部構造部材と試料台間の相対加速度あるいは相
対変位を抑制するように、定盤の傾斜を抑制することが
可能となる。

【００１２】一方、地震が発生すると、除振用のアクチ
ュエータはストロークが小さいため、パッシブ除振部材
の変位を妨害してしまう。そこで、コントローラを用い
て地震の発生が検出された加速度により時々刻々モニタ
ーし、地震発生が判定された場合、コントローラからモ
ータ部材を起動させ、モータ部材の回転をアクチュエー
タ部材を支持している高さ調整部材の本体に伝達して、
高さ調整部材本体の位置を下げることによって、アクチ
ュエータ部材を除振台から切り離して、パッシブ除振部
材が自由に変形できるようにする。長周期化されている
パッシブ除振部材は、地震時の精密機器の地震応答加速
度を大幅に低減し、精密機器の破損を防止することが可
能となる。

【００１３】地震終了の判定は検出している機器あるい
は床の加速度により行うことができ、地震終了の判定
後、コントローラからモータ部材を駆動する信号を出し
て、そのモータ部材の回転を高さ調整部材本体に伝達し
て、高さ調整部材の位置を上げる。そしてアクチュエー
タ部材として圧電素子を用いている場合は、除振台から
の反力を圧電素子が発生する電圧から求めることができ
る。この反力が所定の荷重になったところで、モータ部
材を停止することによって、また、アクティブ除振装置
として用いることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を
参照して説明する。まず、本発明の一実施例を図１およ
び図２により説明する。図１に示すように、本実施例
は、電子顕微鏡装置２３に本発明のアクティブ除振装置
を適用した例である。この実施例では、床１上に設置さ
れた設置板２上に複数個のアクティブ除振部材３が設け
られている。

【００１５】さらに、図２に示されるように、このアク
ティブ除振部材３は、水平方向と上下方向に除振効果の
あるパッシブ除振部材４と、これに並列に設けられた上
下方向用のアクチュエータ部材５から構成される。この
複数個のアクティブ除振部材は定盤６を支持する。さら
に、定盤６上に電子顕微鏡装置２３が搭載される。

【００１６】電子顕微鏡装置２３の本体は、テーブル部
材１６に設置されており、このテーブル部材１６は、も
ともと電子顕微鏡装置２３に内蔵されているパッシブ除
振装置１５によって支持され、パッシブ除振装置１５は
架台１４上に配置されている。電子顕微鏡装置２３の電
磁レンズホルダ２０内には、電子ビームを放射する電子
銃２１と、電子ビームを収束させる電磁レンズとが設け
られており、電磁レンズホルダ２０内は真空ポンプ２２
ｂにより真空にされる。また、チャンバー１７内にある
試料台１９を、チャンバー１７の外部から任意の水平お
よび上下方向に移動させるためのステージ１８がチャン
バー１７に設けられており、チャンバー１７内は真空ポ
ンプ２２ａにより真空にされる。

【００１７】また、アクティブ除振部材３のアクチュエ
ータ部材５を制御するために、例えば、図１に示すよう
に、設置板２の上下方向の加速度、およびアクティブ除
振部材３に支持される定盤６上の点の上下方向の加速
度、もしくは変位等を検出する検出器７、および制御対
象の電子顕微鏡装置２３本体の振動を把握するための加
速度等を検出する検出器７ａ、７ｂを必要に応じて複数
個設ける。

【００１８】これらの検出器７、７ａ、７ｂからの信号
は、コントローラ８の入力部であるＡ／Ｄ変換器１０を
通してＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサー）
部材１１に入力され、このＤＳＰ部材１１にはアクティ
ブ除振部材３のアクチュエータ部材５を制御する実行用
プログラムが書き込まれており、ＤＳＰ部材１１で高速
に計算された信号はＤ／Ａ変換器１２、増幅器１３を経
て、アクチュエータ部材５を制御する。なお、計算機９
はアクチュエータ部材５の制御開始、終了、ＤＳＰ部材
１１に実行用プログラムを書き込み、修正および制御状
態の監視を行う際のモニタ等の機能を持つ。

【００１９】次に、図２により、本発明のアクティブ除
振部材３の実施例を詳述する。アクティブ除振部材３
は、主にパッシブ除振部材４と、これに並列に設けられ
た上下方向用のアクチュエータ部材５とから構成され
る。本実施例では、コイルばね部材４７の両端が台座部
材４６ａと４６ｂとの間に設けられ、さらに、減衰機能
を有する粘弾性部材４８がコイルばね部材４７の中央に
配置される。

【００２０】また、アクチュエータ部材５の基本構成
は、積層型圧電素子３４、高さ調整部材２５、スラスト
軸受け部材２９および高振動数成分遮断部材３６であ
る。積層型圧電素子３４は、両端にブロック部材３５
ａ、３５ｂが取付けられ、下部のブロック部材３５ａ
は、ユニバーサルジョイント部材３１を介して、上部板
部材３０で支持される。上部板部材３０はスラスト軸受
け部材２９を介して高さ調整部材２５の移動部材３２に
よって支持される。

【００２１】高さ調整部材２５は、移動部材３２、筒型
支持部材２４、モータ部材４３、直動軸部材３８、直動
軸受け部材４０、プーリ部材４１ａ、４１ｂ、ベルト部
材４２、下部軸受け部材３９等からなっている。移動部
材３２の凸部にはねじ部が設けられており、このねじ部
は筒型支持部材２４の中央部に捩込まれる。さらに、筒
型支持部材２４の中央下部には下部軸受け部材３９が設
けられており、そして移動部材３２の凸部の中央穴部に
は直動軸受け部材４０が設けられている。下部軸受け部
材３９と直動軸受け部材４０とによって直動軸部材３８
が支持されている。

【００２２】この直動軸部材３８の一部にプーリ部材４
１ａが設けられ、さらに、モータ部材４３は支持部材４
４を介して筒型支持部材２４に固定されており、このモ
ータ部材４３の軸にはプーリ部材４１ｂが設けられ、モ
ータ部材４３の回転力を直動軸部材３８に伝えるため
に、２つのプーリ部材４１ａと４１ｂとの間にはベルト
部材４２が設けられる。このベルト部材４２が配置可能
にするため、筒型支持部材２４には切り欠き部が設けら
れる。移動部材３２が筒型支持部材２４に捩込まれて下
方に移動して、筒型支持部材２４に接触する際の衝撃力
を抑えるために、弾性体のストッパ部材４５が筒型支持
部材２４の上部に設けられる。

【００２３】また、スラスト軸受け部材２９は、多数の
ボールベアリング２７と、これらを収納しているケーシ
ング部材２６と、このケーシング部材２６に埋め込まれ
たリング状の磁石部材２８とから構成される。ケーシン
グ部材２６はリング状をしており、水平面に対して半割
れ構造となっている。

【００２４】ケーシング部材２６の断面は、ボールベア
リング２７がケーシング部材２６から外にでないよう
に、凹形となっている。そして、この凹形部のつば部と
ボールベアリング２７との間には、適当な間隙を設け
て、設置板２と定盤６との水平方向の相対変位を吸収で
きるようになっている。そのために、アクチュエータ部
材５の高さ調整時において、ボールベアリング２７は、
ケーシング部材２６に埋め込まれたリング状の磁石部材
２８により、凹形部の中央に位置させることができる。

【００２５】アクチュエータ部材５の高さ調整は、移動
部材３２を回転させることによって行う。すなわち、モ
ータ部材４３を回転させると、モータ部材４３の軸に設
けられたプーリ部材４１ｂが、ベルト部材４２、プーリ
部材４１ａを介して、直動軸部材３８に回転力が伝達さ
れるため、この回転力により、移動部材３２が回転させ
られると、移動部材３２の凸部の設けられたねじ部によ
って、移動部材３２は筒型支持部材２４を上下に移動す
ることが可能となる。

【００２６】したがって、積層型圧電素子３４は、ブロ
ック部材３５ａ、上部板部材３０、スラスト軸受け部材
２９などをを介して、上下方向に移動することができ
る。このとき、スラスト軸受け部材２９により、積層型
圧電素子３４には上下変位のみが与えられ、ねじり荷重
の伝達を防止することができる。高さ調整部材２５によ
り押し上げられた積層型圧電素子３４は、ブロック部材
３５ｂ、高振動数成分遮断部材３６、さらに補強部材３
７を介して定盤６に適当な荷重になるまで押し付けられ
る。

【００２７】なお、弾性体のＯリング部材３３は、ブロ
ック部材３５ａを安定に支持するために設けられてい
る。また、高振動数成分遮断部材３６は、床振動のうち
制御対象外の高振動数成分を除去するために用いられて
いる。また、ブロック部材３５ｂには、積層型圧電素子
３４を保護するカバーが設けられている。なお、本実施
例では、積層型圧電素子を用いて説明してきたが、積層
型圧電素子に代えて、磁歪素子あるいはリニアモータを
用いてもよい。

【００２８】次に、図３および図４を用いて、この実施
例の作用を説明する。まず、床振動外力の場合には、ア
クティブ除振部材３で支持される定盤６と電子顕微鏡装
置２３本体とは、水平、上下方向に加振されるが、一般
に、電子顕微鏡装置２３は重心で支持されていないた
め、定盤４には水平面に対して傾斜する振動モードが加
わる。その結果、例えば、電磁レンズホルダ２０の内の
電子銃２１と試料台１９との間に、相対変位が生じよう
とする。

【００２９】このとき、アクチュエータ部材５が配置さ
れている定盤６の各点の上下方向の加速度もしくは変
位、並びに制御対象の電子顕微鏡装置２３の水平方向の
加速度等を検出する検出器７、７ａ、７ｂなどの出力信
号が、Ａ／Ｄ変換器１０を通してＤＳＰ部材１１に入力
され、ＤＳＰ部材１１はアクチュエータ部材５による制
御力に対応した電圧を瞬時に計算し、この計算された制
御電圧は、Ｄ／Ａ変換器１２および増幅器１３を通し
て、アクチュエータ部材５を駆動する。

【００３０】このアクチュエータ部材５による制御力
は、例えば、電磁レンズ２０の頂部に設けた検出器７ａ
と試料台１９と同等の位置におけるチャンバーに設けた
検出器７ｂとの間の相対変位あるいは相対加速度を低減
するように、定盤６の傾斜を抑制する。なお、スラスト
軸受け部材２９に設けた間隙により、積層型圧電素子３
４は水平方向の荷重を受けないようにすることができ
る。

【００３１】次に、地震外力が発生した場合、設置板２
もしくは定盤６上に設けた検出器７等により、ある許容
値以上の振動量が検出されたときには、ＤＳＰ部材１１
からモータ部材４３の電源を入れ、モータ部材４３を移
動部材３２が下がる方向に回転させ、設定された変位分
まで移動部材３２を下げる。

【００３２】図３は移動部材３２が下げられた状態を示
している。さらに、図４は検出器が加速度計の場合を例
にして地震外力が発生した際のモータ部材４３の制御方
法を示す流れ図であり、また、地震外力による影響が許
容値以下になったときには、自動的にアクティブな除振
状態にするための制御方法を示している。

【００３３】アクチュエータ部材５が、図５のような状
態になれば、定盤６はアクチュエータ部材５から切り離
されて、パッシブ除振部材４のみによって支持されるこ
とになり、パッシブ除振部材４に免震設計（すなわち、
地震外力を考慮して、搭載される精密機器とから決定さ
れる固有周期が長周期化されるように、コイルばね部材
４７のせん断と鉛直方向のばね定数の設計をし、しかも
それぞれの方向に大きな変形を許容できるように設計）
を施すことによって、電子顕微鏡装置２３は地震外力に
より、比較的大きな変位で揺すられるが、電子顕微鏡装
置２３には大きな地震荷重が加わらないため、電子顕微
鏡装置２３本体は損傷を受けることはない。

【００３４】図５は、図２のパッシブ除振部材５におい
て、定盤６側の周りに内部円筒部材４９、設置板２側の
周りには外部円筒部材５０、さらに内部円筒部材４９の
外側もしくは外部円筒部材５０の内側には、弾性体の緩
衝部材５１を設けたものである。

【００３５】さらに、図６は、アクチュエータ部材５を
下げて免震状態にされており、パッシブ除振部材４が地
震外力により水平力を受けてせん断変形をした状態を示
したものである。なお、このときのパッシブ除振部材４
に設けられている振動減衰部材である粘弾性部材４８
は、パッシブ除振部材４の過大な変位を抑制するように
作用する。さらに、地震外力がパッシブ除振部材４の許
容変位以上になったときには、図６の場合は、内部円筒
部材４９が外部円筒部材５０の内側に設けられた緩衝部
材５１に受けとめられることによって、定盤上に搭載さ
れている精密機器に大きな衝撃力が加わらないようにな
っている。

【００３６】図７にはアクチュエータ部材５の別の実施
例を示す。本実施例は、図２のアクチュエータ部材５に
おいて、移動部材３２のスラスト軸受け部材２９を支持
している板部を円盤状にし、しかも円盤の周りに歯車部
５２を設けている。移動部材３２の歯車部５２とかみ合
う歯車部５３の軸部は、回転力は伝達するが、上下方向
には拘束しない直動軸受け部材４０と直動軸部材３８と
から構成され、直動軸部材３８は、モータ部材４３の軸
に接合され、モータ部材４３は筒型支持部材２４に取付
けられている。

【００３７】また、歯車部５３の上部および下部には、
移動部材３２の歯車部の上部面と下部面を挟み付ける挟
み部材５４が設けられており、地震外力が発生した場合
には、モータ部材４３が回転すると、直動軸部材３８も
回転し、これに取付けられた歯車部５３が直動軸受け部
材４０を介して回転させられるので、移動部材３２も回
転し、筒型支持部材２４に捩込まれていく。このとき、
移動部材３２は下がっていくが、直動軸受け部材４０と
直動軸部材３８によって、上下方向には拘束力を受けな
い。

【００３８】さらに、図８に別の実施例を示す。図８の
実施例は、図７のアクチュエータ部材５のモータ部材４
３の軸に直接、歯車部５３を設けたものである。ただ
し、移動部材３２の歯車部５２は移動部材３２の上下方
向のストローク分厚くなっている。なお、この実施例で
は、アクチュエータ部材５において、ユニバーサルジョ
イント部材３１が移動部材３２に設けられている。

【００３９】また、図９および図１０に、それぞれ別の
実施例を示す。図９の実施例は、図５のアクチュエータ
部材５をそのまま適用し、パッシブ除振部材４の減衰要
素として、粘弾性部材の代わりに、外部円筒部材５０の
中に、高粘性流体５６を満たして、その中に内部円筒部
材４９に固定した棒部材５５を挿入したものである。

【００４０】床振動外力および地震外力によりパッシブ
除振部材４全体が床２に対して相対変位を生じることに
よって、棒部材５５およびコイルばね部材４７が、高粘
性流体５６を排除しようとしたときに発生する高粘性流
体５６の粘性抵抗力により、振動減衰効果が生じる。

【００４１】図１０の実施例は、図９と同様に、図５の
アクチュエータ部材５を適用しているが、パッシブ除振
部材４としては、積層ゴム５７と粘弾性部材４８とを組
み合わせたものである。本実施例によっても、上述した
実施例と同様の振動減衰効果がある。

【００４２】

【発明の効果】上述のとおり本発明によれば、パッシブ
除振部材と上下方向用アクチュエータ部材とを並列に設
けたアクティブ除振装置において、地震時であることを
検出した信号の大きさにより判断して、自動的にアクチ
ュエータ部材をこれが支持している定盤から切り離し、
パッシブ除振部材を免震部材として用いることによっ
て、地震外力による精密機器の損傷を防止することので
きるアクティブ除振装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアクティブ除振装置を電子顕微鏡装置
に適用した実施例の縦断面図である。

【図２】本発明のパッシブ除振部材とアクチュエータ部
材からなるアクティブ除振部材の実施例の縦断面図であ
る。

【図３】図２のアクティブ除振部材のアクチュエータ部
材を下げた状態を示す縦断面図である。

【図４】本発明におけるアクチュエータ部材の高さ調整
部材をモータ部材によって下げる場合と上げる場合の制
御方法の流れ図である。

【図５】本発明のパッシブ除振部材に緩衝部材を設けた
場合のアクティブ除振部材の実施例の縦断面図である。

【図６】図５の実施例において地震外力によって変位し
た状態を示す縦断面図である。

【図７】アクティブ除振部材の別の実施例の縦断面図で
ある。

【図８】アクティブ除振部材の別の実施例の縦断面図で
ある。

【図９】アクティブ除振部材の別の実施例の縦断面図で
ある。

【図１０】アクティブ除振部材の別の実施例の縦断面図
である。

【符号の説明】

１床２設置板３アクティブ除振部材４パッシブ除振部材５アクチュエータ部材６定盤７、７ａ、７ｂ検出器８コントローラ９計算機１０Ａ／Ｄ変換器１１ＤＳＰ部材１２Ｄ／Ａ変換器１３増幅器１４架台１５パッシブ除振装置１６テーブル部材１７チャンバー１８ステージ１９試料台２０電磁レンズ２１電子銃２２ａ、２２ｂ真空ポンプ２３電子顕微鏡２４筒型支持部材２５高さ調整部材２６ケーシング部材２７ボールベアリング２８磁石部材２９スラスト軸受け部材３０上部板部材３１ユニバーサルジョイント部材３２移動部材３３Ｏリング部材３４積層型圧電素子３５ａ、３５ｂブロック部材３６高振動数成分遮断部材３７補強部材３８直動軸部材３９下部軸受け部材４０直動軸受け部材４１ａ、４１ｂプーリ部材４２ベルト部材４３モータ部材４４支持部材４５ストッパ部材４６ａ、４６ｂ台座部材４７コイルばね部材４８粘弾性部材４９内部円筒部材５０外部円筒部材５１緩衝部材５２移動部材の歯車部５３歯車部材５４挟み部材５５棒部材５６高粘性流体５７積層ゴム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床と機器との間に配置されたパッシブ除
振部材および上下方向用アクチュエータ部材と、前記上
下方向用アクチュエータ部材を制御するコントローラと
からなるアクティブ除振装置において、前記パッシブ除
振部材と前記上下方向用アクチュエータ部材とが並列に
配置され、前記上下方向用アクチュエータ部材には、前
記コントローラにより制御される伸縮部材および高さ調
整部材が用いられることを特徴とする免震機能付きアク
ティブ除振装置。
【請求項２】請求項１記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記上下方向用アクチュエータ部材
には、必要に応じて弾性体の高振動数成分遮断部材が用
いられていることを特徴とする免震機能付きアクティブ
除振装置。
【請求項３】請求項１記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記パッシブ除振部材は、弾性体で
あるばね部材、あるいは前記ばね部材と振動減衰部材と
から構成されていることを特徴とする免震機能付きアク
ティブ除振装置。
【請求項４】床と機器との間に配置された、弾性体で
あるばね部材あるいはこのばね部材と振動減衰部材とか
ら構成されるパッシブ除振部材と、上下方向に駆動力を
与える上下方向用アクチュエータ部材と、検出した振動
状態に基づいて前記上下方向用アクチュエータ部材を制
御するコントローラとからなるアクティブ除振装置にお
いて、前記パッシブ除振部材と前記上下方向用アクチュ
エータ部材とが並列に配置され、前記上下方向用アクチ
ュエータ部材には、前記コントローラにより制御される
伸縮部材および高さ調整部材と、必要に応じて弾性体の
高振動数成分遮断部材とが用いられていることを特徴と
する免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項５】請求項４記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記高さ調整部材が、ねじ部を有す
る移動部材と、前記ねじ部が捩込まれる筒型支持部材
と、前記移動部材の中央部に設けられた直動軸受け部材
と、前記筒型支持部材の下部に設けられた軸受け部材
と、これらで両端を支持される直動軸部材と、前記筒型
支持部材に設けられたモータ部材と、前記モータ部材の
回転力を直動軸部材に伝達する２つのプーリ部材および
ベルト部材と、前記移動部材と伸縮部材との間に設けら
れたベアリング部材とから構成されることを特徴とする
免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項６】請求項４記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記高さ調整部材が、ねじ部および
歯車部を有する移動部材と、前記ねじ部が捩込まれる筒
型支持部材と、前記筒型支持部材に設けられたモータ部
材と、前記モータ部材の軸に結合された直動軸部材と、
前記直動軸部材の回転力を伝達し、かつ軸方向には拘束
しない直動軸受け部材を中心に有し、かつ移動部材の歯
車部とかみ合う歯車部材と、前記歯車部材に設けられ、
前記歯車部材が移動部材と共に上下方向に移動できるよ
うに、前記歯車部の上面および下面を挟み付ける挟み部
材とから構成されることを特徴とする免震機能付きアク
ティブ除振装置。
【請求項７】請求項４記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記コントローラは、前記床、機
器、あるいは機器を支持する部材に設けた振動検出器か
らの信号が、所定の許容値以上になった場合に、モータ
部材の電源を入れて、前記高さ調整部材の高さを下げる
ことを特徴とする免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項８】請求項４記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記コントローラは、前記床、機
器、あるいは機器を支持する部材に設けた振動検出器か
らの信号が所定の許容値以上になり、前記高さ調整部材
の高さがモータ部材によって下げられている状態で、前
記振動検出器の信号が前記許容値以下になった場合に、
再度、前記モータ部材によって前記高さ調整部材の高さ
を上げて、アクティブ除振が可能な状態に戻すことを特
徴とする免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項９】請求項４記載の免震機能付きアクティブ
除振装置において、前記伸縮部材と前記高さ調整部材と
の間に、スラスト軸受け部材を設け、前記スラスト軸受
け部材は、ボールベアリングと前記ボールベアリングに
接する上部および下部に配置したケーシング部材とから
構成され、前記ケーシング部材の上部および下部の部材
はリング状で凹型断面を有し、かつ前記凹型のつば部と
前記ボールベアリングとの間に間隙を設けたことを特徴
とする免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項１０】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記高さ調整部材のねじ部頭部に
スラスト軸受け部材を直列に設け、前記スラスト軸受け
部材は、ボールベアリングと前記ボールベアリングに接
する上部および下部に配置したケーシング部材とから構
成され、前記ケーシング部材の上部および下部の部材は
リング状で凹型断面を有し、かつ前記凹型のつば部と前
記ボールベアリングとの間に間隙を設け、前記ボールベ
アリングが前記凹部の中央に位置するように、前記ケー
シング部材に磁石を設けたことを特徴とする免震機能付
きアクティブ除振装置。
【請求項１１】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記伸縮部材として、積層型圧電
素子、磁歪素子、あるいはリニアモータのいずれかが用
いられることを特徴とする免震機能付きアクティブ除振
装置。
【請求項１２】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記伸縮部材を支持するベアリン
グ部材あるいは移動部材に、ユニバーサルジョイント部
材およびＯリング部材を設けたことを特徴とする免震機
能付きアクティブ除振装置。
【請求項１３】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記パッシブ除振部材のばね部材
として、コイルばね部材を用いることを特徴とする免震
機能付きアクティブ除振装置。
【請求項１４】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記パッシブ除振部材のばね部材
として、ゴム部材を用いることを特徴とする免震機能付
きアクティブ除振装置。
【請求項１５】請求項１３または１４記載の免震機能
付きアクティブ除振装置において、前記パッシブ除振部
材の周囲に、互いに遊嵌する内部筒状部材および外部筒
状部材が設けられ、これら内外の筒状部材間に緩衝部材
が設けられていることを特徴とする免震機能付きアクテ
ィブ除振装置。
【請求項１６】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記高さ調整部材により、積層型
圧電素子を前記床側と前記機器側との間で上下方向に押
し付ける際、前記積層型圧電素子を荷重計として用いる
ことを特徴とする免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項１７】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記パッシブ除振部材および前記
上下方向用アクチュエータ部材を、前記床もしくは床上
の設置板と、前記機器搭載用のテーブル部材を支持する
定盤との間に配置したことを特徴とする免震機能付きア
クティブ除振装置。
【請求項１８】請求項４記載の免震機能付きアクティ
ブ除振装置において、前記パッシブ除振部材および前記
上下方向用アクチュエータ部材を、前記機器搭載用のテ
ーブル部材もしくは前記機器自体に配置したことを特徴
とする免震機能付きアクティブ除振装置。
【請求項１９】請求項１ないし１８のうちいずれかに
記載の免震機能付きアクティブ除振装置を有することを
特徴とする電子描画装置または縮小投影露光装置等の半
導体製造装置。
【請求項２０】床と機器との間にパッシブ除振部材お
よび上下方向用アクチュエータ部材を介在させ、前記上
下方向用アクチュエータ部材による上下方向の駆動力に
よって、前記機器の振動を能動的に抑制するアクティブ
除振方法において、前記パッシブ除振部材と前記上下方
向用アクチュエータ部材とを並列に配置し、前記上下方
向用アクチュエータ部材として、検出した振動状態に基
づいてコントローラにより制御される伸縮部材および高
さ調整部材を用いることを特徴とするアクティブ除振方
法。
【請求項２１】請求項２０記載のアクティブ除振方法
において、前記上下方向用アクチュエータ部材に、必要
に応じて弾性体の高振動数成分遮断部材を用いることを
特徴とするアクティブ除振方法。
【請求項２２】請求項２０記載のアクティブ除振方法
において、前記パッシブ除振部材を、弾性体であるばね
部材、あるいはこのばね部材と振動減衰部材とから構成
することを特徴とするアクティブ除振方法。
【請求項２３】請求項２０記載のアクティブ除振方法
において、前記高さ調整部材に、請求項５または６に記
載の高さ調整部材を適用することを特徴とするアクティ
ブ除振方法。
【請求項２４】請求項２０記載のアクティブ除振方法
において、前記コントローラに、請求項７または８に記
載のコントローラを適用することを特徴とするアクティ
ブ除振方法。
【請求項２５】請求項２０記載のアクティブ除振方法
において、前記上下方向用アクチュエータ部材に、請求
項９または１０に記載のスラスト軸受け部材を設けるこ
とを特徴とするアクティブ除振方法。