シャッター装置集合体
【課題】本発明の目的は、小型で、複数の振動子の共振周波数の調整をほぼ等しい条件にて行うことができるシャッター装置集合体を提供する。
【解決手段】シャッター装置集合体１０は、複数のシャッター装置１を有している。各シャッター装置１は、ｘ軸方向に往復移動可能なシャッター部２と、シャッター部２をｘ軸方向へ移動させる駆動部３と、駆動部３とシャッター部２とをｙ軸方向にずれた状態にて連結し、駆動部３の駆動力をシャッター部２に伝達する連結部４とを有している。各シャッター装置１が有するシャッター部２は、ｙ軸方向に並設されるとともに、同一のｘｙ平面上に位置していること。
【解決手段】シャッター装置集合体１０は、複数のシャッター装置１を有している。各シャッター装置１は、ｘ軸方向に往復移動可能なシャッター部２と、シャッター部２をｘ軸方向へ移動させる駆動部３と、駆動部３とシャッター部２とをｙ軸方向にずれた状態にて連結し、駆動部３の駆動力をシャッター部２に伝達する連結部４とを有している。各シャッター装置１が有するシャッター部２は、ｙ軸方向に並設されるとともに、同一のｘｙ平面上に位置していること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター装置集合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、振動子の共振周波数を調整（変更）する方法として、振動子の質量を変化（増加または減少）させる方法が知られている。このような方法は、例えば、振動子と、イオンビームを振動子に照射することにより振動子の一部を除去して振動子の質量を減少させるイオンガンと、振動子とイオンガンとの間に設けられたシャッターとを有する装置を用いて行われる（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の装置では、複数のシャッター板が重ねられた状態にて鉄芯に軸支されており、各シャッター板は、鉄芯を中心として回動可動となっている。また、各シャッター板は、対応するソレノイドの駆動により回動するように構成されている。特許文献１に記載の装置では、このようなシャッター板の回動を利用して、シャッターを開状態または閉状態とすることができる。
【０００４】
このような装置では、イオンガンからイオンビームが発射されている状態にて、シャッターを開状態とする。これにより、イオンビームがシャッターを通過して振動子に照射され、振動子の一部が除去されることにより、振動子の共振周波数が変化（減少）する。そして、振動子の周波数が所定の周波数となった時点でシャッターを閉状態とすることにより、振動子へのイオンビームの照射を阻止する。このような方法により、振動子の共振周波数を調整する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のシャッターでは、各シャッター板を駆動する複数のソレノイドが高さ方向に高く重ねられているため、シャッターの大型化を招いてしまう。シャッターの大型化を招くと、その分、チャンバー等を大きくしなければならず、振動子の周波数調整の効率が低下する。また、シャッターと振動子との離間距離が大きくなり、その分、イオンビームの回り込み等が発生しやすくなり、振動子の共振周波数の調整の精度が悪化する。
【０００６】
また、複数のシャッター板が高さ方向に配列されているため、シャッター板と当該シャッター板に対応する振動子との離間距離が複数のシャッター間で異なってしまう。シャッター板と振動子の離間距離が異なっていると、振動子９へのイオンビームの照射状態が異なるため、特許文献１のシャッターでは、複数の振動子の共振周波数の調整を同条件にて行うことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、小型で、複数の振動子の共振周波数の調整をほぼ等しい条件にて行うことができるシャッター装置集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明のシャッター装置集合体は、開状態と閉状態とを切り替えることのできるシャッター装置を複数備えるシャッター装置集合体であって、
互いに直交する２軸を第１軸および第２軸とし、前記第１軸と平行な方向を第１軸方向とし、前記第２軸と平行な方向を第２軸方向としたとき、
前記シャッター装置は、それぞれ、
シャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向に移動するための駆動部と、
前記駆動部の駆動力を前記シャッター部に伝達するために、前記駆動部と前記シャッター部を連結している連結部とを有し、
前記複数のシャッター部は前記第２軸方向に並設されるとともに、前記第１軸および前記第２軸を含む同一平面上に位置し、
前記複数の駆動部が第２軸方向に対して傾斜して配列していることを特徴とする。
これにより、複数のシャッター部の配置と、複数の駆動部の配置とを独立して設定することができる。言い換えれば、複数のシャッター部の配置を設定する際に、複数の駆動部の配置を考慮する必要がない。したがって、シャッター部の小型化を図りつつ、複数のシャッター部を第２軸方向により狭いピッチで並設することができ、シャッター装置集合体の小型化を図ることができる。また、シャッター部と当該シャッター部に対応する振動子との離間距離を複数のシャッター装置間でほぼ等しくすることができ、複数の振動子の共振周波数の調整をほぼ同条件で行うことができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明のシャッター装置集合体では、前記連結部は、それぞれ、前記第１軸方向に延在して前記シャッター部と連結する第１連結部と、前記第１連結部と前記駆動部とを連結し、前記第２軸方向の成分を有する方向に延在する第２連結部とを有していることが好ましい。
これにより、連結部の構成が簡単となる。
【００１１】
［適用例３］
本発明のシャッター装置集合体では、前記第１連結部および前記第２連結部の一方が他方に対して搖動可能となっていることが好ましい。
駆動部とシャッター部とが第２軸方向にずれているため、駆動部からの力の一部は、円運動としてシャッター部に伝達される。そのため、第１連結部と第２連結部とある程度のぐらつきを持って連結することにより、当該ぐらつきによって前記円運動を吸収することができ、第２連結部から第１連結部へ円運動が伝達されるのを防止または抑制することができる。その結果、第１連結部へは、第１軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部をより円滑に第１軸方向へ移動させることができる。
【００１２】
［適用例４］
本発明のシャッター装置集合体では、前記第２連結部は、前記第１軸および前記第２軸を含む平面視にて、前記第１軸および前記第２軸に対して傾斜した方向に延在する部分を有していることが好ましい。
これにより、第２連結部から第１連結部へ円運動が伝達されるのを防止または抑制することができる。その結果、第１連結部へは、第１軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部をより円滑に第１軸方向へ移動させることができる。
【００１３】
［適用例５］
本発明のシャッター装置集合体では、前記複数の連結部は、配列に従って前記第１連結部の長さが長くなるに連れて、前記第２連結部の長さが短くなるように構成されていることが好ましい。
これにより、複数のシャッター装置間での、連結部の全長のずれを少なくすることができる。そのため、複数のシャッター装置間で、例えば、連結部の重量のずれを少なくすることができ、複数のシャッター装置の動作性（シャッター部の移動速度等）を互いにほぼ等しくすることができる。
【００１４】
［適用例６］
本発明のシャッター装置集合体では、前記複数の駆動部を前記第１軸および前記第２軸の両軸に直交する方向に複数段に分けて配置することが好ましい。
これにより、シャッター装置集合体の平面的な広がりを抑えることができ、より一層の小型化を図ることができる。
【００１５】
［適用例７］
本発明のシャッター装置集合体では、前記シャッター部の移動を規制する規制手段を有していることが好ましい。
これにより、シャッター部の移動を規制することができ、シャッター部を毎回同様の移動距離で移動させることができる。これにより、振動子の共振周波数の調整を毎回同様に行うことができるため、高精度な周波数調整が可能となる。
【００１６】
［適用例８］
本発明のシャッター装置集合体では、前記駆動部は、自己保持型かつ直動型のソレノイドアクチュエーターであって、前記第１軸方向に往復移動可能なシャフトを有し、前記シャフトと前記連結部とが連結していることが好ましい。
これにより、シャッター部の移動速度を高めることができる。また、作動時のみの通電であるため、省電力駆動を実現することができ、さらには、駆動部の発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体を適用した周波数調整装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体の平面図（上面図）である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体の平面図（上面図）である。
【図４】図２に示すシャッター装置集合体の断面図である。
【図５】図２に示すシャッター装置集合体の作動を説明するための図（側面図）である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るシャッター装置集合体の各シャッター装置が有する連結部の斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るシャッター装置集合体が有するシャッター装置の上面図である。
【図８】図２に示すシャッター装置集合体を複数配置した構成を示す上面図である。
【図９】図２に示すシャッター装置集合体を複数配置した構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のシャッター装置集合体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体を適用した周波数調整装置の概略図、図２および図３は、本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体の平面図（上面図）、図４は、図２に示すシャッター装置集合体の断面図、図５は、図２に示すシャッター装置集合体の作動を説明するための図（側面図）である。
【００１９】
なお、図１は、周波数調整装置の概略を説明するための図であるため、図１に示すシャッター装置集合体１０が有するシャッター装置１の数は、図２以降に示すシャッター装置集合体が有するシャッター装置１の数と異なっている。また、図１に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸（第１軸）、ｙ軸（第２軸）およびｚ軸（第３軸）とし、ｘ軸と平行な方向を「ｘ軸方向」と言い、ｙ軸と平行な方向を「ｙ軸方向」と言い、ｚ軸と平行な方向を「ｚ軸方向」と言う。また、以下では、説明の都合上、図１〜図５中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図５中の右側を「右」、左側を「左」として説明する。
【００２０】
以下では、本発明のシャッター装置集合体を、振動子９の共振周波数を調整するための周波数調整装置１００に適用した場合について説明する。ただし、本発明のシャッター装置集合体の用途は、これに限定されない。
１．周波数調整装置１００
図１に示す周波数調整装置１００は、内部を所望の環境とすることのできるチャンバー１１０と、複数のシャッター装置１が並設してなるシャッター装置集合体１０と、イオンガン１２０と、遮蔽板１３０とを有している。なお、シャッター装置１の枚数は、特に限定されず、例えば、１０〜５０程度とすることができる。
【００２１】
イオンガン１２０は、例えば、Ａｒ、Ｎｅ等の不活性ガスに電界を作用させて加速させることにより、イオンビームを発射するものであり、振動子９の質量を変化させる質量変化手段を構成するものである。このようなイオンガン１２０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置集合体１０よりも下側に位置しており、上方（ｚ軸の＋側）へ向けてイオンビームＩＢを照射する。
【００２２】
また、遮蔽板１３０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置集合体１０よりも上側（ｚ軸の＋側）に位置しており、隣り合うシャッター装置１の間（隙間）から上方へ漏れるイオンビームＩＢを遮断する。すなわち、隣り合うシャッター装置１の間（隙間）から上方へ漏れるイオンビームＩＢが振動子９に照射されるのを防止する。
複数のシャッター装置１は、それぞれ、独立して駆動が制御されており、イオンビームＩＢの通過を許容する開状態と、イオンビームＩＢを遮断する閉状態とを切り替えることができる。
【００２３】
このような周波数調整装置１００では、１つのシャッター装置１の上方（ｚ軸の＋側）に１つの振動子９を配置し、すなわち、１つのシャッター装置１と１つの振動子９とが対になるように複数の振動子９を配置する。そして、イオンガン１２０からイオンビームＩＢを発射するとともに、シャッター装置１を開状態とすることにより、振動子９にイオンビームＩＢを照射し、振動子９の一部（例えば、電極の一部）を除去する。
【００２４】
これにより、振動子９の質量を減らし、その共振周波数を調整する。そして、イオンビームＩＢの照射により、振動子９の共振周波数が所定値となったら、速やかにシャッター装置１を閉じ、それ以上イオンビームＩＢが振動子９に照射されるのを阻止する。周波数調整装置１００によれば、このようにして振動子９の共振周波数を調整することができる。なお、周波数調整装置１００を用いた振動子９の周波数調整方法については、後に、詳しく説明する。
【００２５】
次に、シャッター装置集合体１０について詳しく説明する。
図２に示すように、シャッター装置集合体１０は、複数（本実施形態では８つ）のシャッター装置１と、これら複数のシャッター装置１を支持する支持部８とを有している。また、複数のシャッター装置１は、それぞれ、ｘ軸方向に往復移動（摺動）可能なシャッター部２と、シャッター部２をｘ軸方向へ往復移動させる駆動部３と、シャッター部２と駆動部３とを連結し、駆動部３からの駆動力をシャッター部２に伝達する連結部４と、シャッター部２の移動を規制する規制手段６とを有している。
【００２６】
支持部８は、第１ベース板８１と、第２ベース板８２とを有している。第１、第２ベース板８１、８２は、それぞれ、ｚ軸方向を厚さ方向とし、ｘｙ平面に広がりを有する板状をなしている。また、第２ベース板８２は、第１ベース板８１よりも小さく、かつ、第１ベース板８１の上方に重なって設けられている。第２ベース８２は、複数の支柱８３を介して第１ベース板８１に固定されている。
【００２７】
このような支持部８（第１、第２ベース板８１、８２）の構成材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。
次いで、シャッター装置１の構成について説明するが、複数のシャッター装置１の構成は、互いに同様であるため、以下では、１つのシャッター装置１について代表して説明し、他のシャッター装置については、その説明省略する。
【００２８】
［シャッター部］
シャッター部２は、ｚ軸方向を厚さとする板状をなし、ｘ軸方向に延在している。シャッター部２の幅（ｙ軸方向の長さ）としては、特に限定されず、振動子９の大きさ等によって異なるが、例えば、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下程度であるのが好ましい。このような幅とすることにより、シャッター部２を十分に小さくすることができる。
【００２９】
このようなシャッター部２は、例えば、耐スパッタ性に優れる炭素、チタン等を構成材料として構成されている。これにより、イオンビームＩＢによるシャッター部２の損傷を効果的に抑制することができる。また、このような材料で構成することにより、シャッター部２の軽量化を図ることができ、シャッター部２の反応性や移動速度を向上させることができる。
【００３０】
なお、シャッター部２は、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等で構成された本体の表面に、耐スパッタ性に優れるＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）膜を形成した構成とすることもできる。
【００３１】
［駆動部］
駆動部３は、シャッター部２をｘ軸方向に摺動（往復移動）させるための駆動源である。このような駆動部３としては、シャッター部２をｘ軸方向に摺動させることができれば特に限定されない。
本実施形態では、駆動部３として、直動型のソレノイドアクチュエーターを用いており、本体３１と、本体３１に対してｘ軸方向に往復移動することのできるシャフト３２とを有している。このようなリニア型ソレノイドアクチュエーターを用いることにより、駆動部３の小型化を図ることができるとともに、駆動部３からの駆動力を効率的にシャッター部２に伝達することができる。
【００３２】
駆動部３を構成するソレノイドアクチュエーターとしては、さらには、自己保持型のソレノイドアクチュエーターであるのが好ましい。自己保持型ソレノイドアクチュエーターとは、例えば、ソレノイドアクチュエーターに永久磁石を内蔵させたものであり、無通電状態でも永久磁石の磁力による吸着保持力（無励磁吸着力）が得られ、長時間の連続保持が可能となる。また、永久磁石の吸着力を利用するため、吸着方向へのシャフト３２の移動速度を高めることができる。また、作動時のみの通電であるため、省電力駆動を実現することができ、さらには、コイルの発熱が抑えられる。
【００３３】
このような自己保持型ソレノイドアクチュエーターでは、内蔵の永久磁石の磁気力に励磁コイルによる電磁力が加算されるように通電し、吸引力を増加させ可動鉄芯を吸引する。一方、無励時保持（吸着状態）の可動鉄芯を復帰（開放）させるには、永久磁石の磁力を打ち消すように、吸引動作と逆極性の電流をコイルに加えて吸着保持力を小さくし、スプリング等の戻し力によって可動鉄芯を引き離す。このような可動鉄心の移動を利用してシャフト３２をｘ軸方向に移動させる。
【００３４】
後述するように、駆動部３のシャフト３２は、連結部４を介してシャッター部２と連結している。そのため、駆動部３のシャフト３２を本体３１から突出させるように図２中右側へ（ｘ軸の＋側）移動させると、それに連動してシャッター部２が図２中右側に移動し、当該移動によって、シャッター装置１が開状態から閉状態となる。これと反対に、駆動部３のシャフト３２を本体３１内へ退避させるように図２中左側（ｘ軸の−側）へ移動させると、それに連動してシャッター部２が図２中左側に移動し、当該移動によって、シャッター装置１が閉状態から開状態となる。
【００３５】
駆動部３では、シャフト３２の図２中右側への移動を、前記可動鉄心を永久磁石に吸引する動作によって行うのが好ましい。前述したように、このような可動鉄心の移動は、永久磁石の吸着力を利用するができ、その移動速度を反対側への移動よりも高くすることができる。そのため、より短い時間で、シャッター装置１を開状態から閉状態とすることができ、振動子９が所定の共振周波数となった際にイオンビームＩＢをより素早く遮断することができる。すなわち、シャッター装置１を閉状態とする命令を出した時刻と、シャッター装置１が実際に閉状態となった時刻との時間差をより短くすることができるため、振動子９の周波数をより精度よく所定値に合わせ込むことができる。
このような駆動部３は、支持部８が有する第１、第２ベース板８１、８２のいずれか一方に支持されている。
【００３６】
［連結部］
連結部４は、駆動部３のシャフト３２とシャッター部２とを連結し、駆動部３からの駆動力、すなわちシャフト３２のｘ軸方向への変位をシャッター部２に伝達する機能を有する。
図２に示すように、このような連結部４は、第１連結部４１と第２連結部４２とにより構成されている。
【００３７】
第１連結部４１は、ｘ軸方向に延在し、その先端部にてシャッター部２を支持している。具体的には、図４に示すように、第１連結部４１の先端部には、ｘ軸方向に離間するとともに、上側に突出する一対の突起４１１、４１２が形成されている。一方、シャッター部２には、一対の突起４１１、４１２に係合する一対の貫通孔２１、２２が形成されており、この貫通孔２１、２２内に突起４１１、４１２を挿入することにより、シャッター部２が第１連結部４１に支持されている。ここで、シャッター部２は、第１連結部４１に対して着脱自在に支持されているのが好ましい。これにより、消耗品であるシャッター部２の交換を簡単に行うことができる。
【００３８】
第２連結部４２は、ｙ軸方向に延在しており、第１連結部４１の基端部とシャフト３２とを連結している。
このような形状の連結部４によれば、簡単な構成で、駆動部３のシャフト３２と、シャッター部２とをｙ軸方向にずらすことができる。より具体的には、図２に示すように、シャフトの駆動軸（中心軸）ｘ１と、シャッター部２の駆動軸（中心軸）ｘ２とをｙ軸方向にずらすことができる。そのため、駆動部３の大きさに関わらず、複数のシャッター装置１のシャッター部２をｙ軸方向に狭ピッチで並設することができる。なお、このような効果については、後に詳細に説明する。
【００３９】
本実施形態の連結部４では、第１連結部４１と第２連結部４２とが一体的に形成されている。これにより、連結部４を簡単に形成することができる。このような連結部４は、例えば、板状の長尺部材を、その途中で折り曲げることにより簡単に形成することができる。
なお、図４に示すように、連結部４は、シャフト３２とのｚ軸方向の位置合わせを行うために、必要に応じて、その途中にてｚ軸方向に延在する部分を有していてもよい。すなわち、ｚ軸方向に段差を有するような形状であってもよい。
【００４０】
このような連結部４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム等の各種金属を用いることができる。これらの中でも、アルミニウムのような軽量で加工性の良い材料を用いるのが好ましい。
以上のような連結部４は、第１ベース板８１に支持されている。第１ベース板８１には、ｘ軸方向に離間し、上面から突出する突出部８１１、８１２が設けられており、この突出部８１１、８１２の頂面に連結部４の下面が接触している。このような構成とすることにより、連結部４と第１ベース板８１との接触面積を小さくすることができ、その分、連結部４と第１ベース板８１との間の摩擦抵抗が低減される。そのため、連結部４の摺動性が向上し、シャッター装置１をより円滑に作動させることができる。
また、シャッター部２のｘ軸方向の往復移動を円滑に行うために、第１ベース板８１には、連結部４を挟んで両側に位置するガイド部８４、８５が設けられている。これにより、連結部４のｙ軸方向の変位が抑制され、シャッター部２をｘ軸方向に円滑に摺動させることができる。
【００４１】
［規制手段］
規制手段６は、シャッター部２の移動を規制する機能を有する。図２に示すように、このような規制手段６は、ストッパー６１を有している。第２連結部４２がストッパー６１に接触し、シャフト３２のそれ以上の突出、すなわち、シャッター部２のそれ以上の先端側への移動が規制される。これにより、シャッター部２の移動を規制することができ、シャッター部２を毎回同様の移動距離で移動させることができる。これにより、振動子９の共振周波数の調整を毎回同様に行うことができるため、高精度な周波数調整が可能となる。
【００４２】
仮に、シャッター部２の移動距離が変化すると、シャッター装置１を開状態から閉状態となるまでの時間、より具体的には、シャッター装置１を閉状態とするための命令（信号）を出した時刻から、実際にシャッター装置１が完全に閉状態となるまでの時間が変化する。このようにシャッター装置１を閉じる時間が変化すると、それに伴って、振動子９へのイオンビームＩＢの照射時間が変化し、振動子９の質量が必要以上に減少したり、目的値まで減少していなかったりし、振動子９の共振周波数が所定の周波数からずれてしまう。すなわち、シャッター部２の移動距離が変化してしまうと、振動子９の共振周波数を高精度に調整することができなくなるおそれがある。
【００４３】
シャッター部２の移動距離（変位長さ）としては、特に限定されないが、例えば、１〜５ｍｍ程度であるのが好ましい。これにより、イオンビームＩＢの通過の許容と遮断とを選択するのに十分な移動距離とすることができるとともに、シャッター部２の移動距離を抑えることができる。そのため、より素早く短時間で、シャッター装置１を開状態から閉状態または閉状態から開状態とすることができる。
【００４４】
なお、前述したように本実施形態の規制手段６は、シャッター部２の先端側への移動を規制するストッパー６１のみを有しているが、さらに、シャッター部２の基端側への移動を規制するストッパーを有していてもよい。これにより、シャッター部２の両方向の移動を確実に規制することができ、シャッター部２の移動をより効果的に規制することができる。
【００４５】
以上、シャッター装置１の構成について詳細に説明した。このような構成のシャッター装置１は、第２連結部４２がストッパー６１に当接した状態、すなわち、図５（ａ）に示す状態がイオンビームＩＢの振動子９への照射を遮断する閉状態である。この閉状態から、駆動部３を駆動してシャッター部２を基端側へ移動させると、図５（ｂ）に示すように、シャッター部２がイオンビームＩＢの振動子９への照射を許容する開状態となる。反対に、開状態から、駆動部３を駆動してシャッター部２を先端側へ移動させると、シャフト３２の先端がストッパー６１に接触し、シャッター部２のそれ以上の移動が規制される。これにより、図５（ａ）に示すように、前述した閉状態となる。
【００４６】
次いで、複数のシャッター装置１の配置について説明するが、まず、複数のシャッター部２の配置について説明する。
図２に示すように、複数のシャッター部２は、ｙ軸方向に沿って並設されている。なお、隣り合う一対のシャッター部２の離間距離としては、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、複数のシャッター部２を十分に狭いピッチで配列することができるため、シャッター装置集合体１０の小型化を図ることができる。また、定められた領域内により多くのシャッター部２を配置することができるため、同時に共振周波数を調整することのできる振動子９の数を多くすることができ、振動子９の共振周波数調整を効率的に行うことができる。
【００４７】
また、複数のシャッター部２は、ｘｙ平面（ｘ軸とｙ軸とで形成される面）と平行な同一平面上に位置している。これにより、シャッター部２とそれに対応する振動子９との離間距離を、複数のシャッター部２間で互いに等しくすることができる。そのため、各振動子９にイオンビームＩＢを等しい条件で照射することができ、振動子９の共振周波数調整を効率的に行うことができる。
【００４８】
仮に、シャッター部２と振動子９との離間距離が複数のシャッター部２間で異なっている場合、すなわち、あるシャッター装置１ではシャッター部２と振動子９との離間距離が短く、他のシャッター装置１ではシャッター部２と振動子９との離間距離が長い場合、次のような問題が生じる。
離間距離が長い方のシャッター装置１では、離間距離が短い方のシャッター装置１よりも、開状態のシャッター装置１を通過したイオンビームＩＢの回り込みが大きくなる。イオンビームＩＢの回り込みが大きくなるに連れて、イオンビームＩＢが振動子９の所定位置に効率的に照射されず振動子９の単位時間当たりの質量減少量が減少したり、振動子９の側面や裏面等の除去を望んでいない部分が除去されたりし、振動子９の共振周波数調整の精度が悪化する。
そのため、複数のシャッター装置１間で振動子９との離間距離が異なっていると、複数の振動子９間で質量が減少する速度や、除去される領域が異なり、複数の振動子９を等しい条件で処理することができない。これにより、振動子９の共振周波数調整の精度が低下したり、共振周波数調整が煩雑化したりする。
【００４９】
次いで、複数の駆動部３の配置について説明する。
第１のベース板８１には、図２、図３中の下側から奇数番目に当たる複数のシャッター部２（２’）と連結する駆動部３（３’）が、シャッター部２’の並び順と同順で配置されている。一方、第２のベース板８２には、図２、図３中の下側から偶数番目に当たる複数のシャッター部２（２”）と連結する駆動部３（３”）が、シャッター部２”の並び順と同順で配置されている。
【００５０】
第１のベース板８１に配置されている複数の駆動部３’について説明すると、各駆動部３’の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部２’の幅よりも広い。また、隣り合う一対の駆動部３’の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部２’の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部３’は、複数のシャッター部２’よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００５１】
また、駆動部３’のシャフト３２の移動軸ｘ１と当該駆動部３’に対応するシャッター部２’の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図３中下側（ｙ軸の＋側）のシャッター装置１’から上側（ｙ軸の−側）のシャッター装置１’に向けて漸増している。そのため、これらを連結する連結部４’の第２連結部４２’の長さも、図３中下側のシャッター装置１’から上側のシャッター装置１’に向けて漸増している。
【００５２】
また、複数の駆動部３’は、ｘ軸およびｙ軸に対して傾いた方向に沿って配列されており、駆動部３’と当該駆動部３’に対応するシャッター部２’とのｘ軸方向の離間距離は、図３中下側のシャッター装置１’から上側のシャッター装置１’に向けて漸減している。そのため、これらを連結する連結部４’の第１連結部４１’の長さも、図３中下側のシャッター装置１’から上側のシャッター装置１’に向けて漸減している。
【００５３】
このように、複数の連結部４’を、第２連結部４２の長さが長くなるに連れて、第１連結部４１の長さが短くなるように構成することにより、複数のシャッター装置１’間での、連結部４’の全長（第１連結部４１の長さと第２連結部４２の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数のシャッター装置１’間で、例えば、連結部４’の重量のずれを少なくすることができ、複数のシャッター装置１’の動作性（シャッター部２’の移動速度等）を互いにほぼ等しくすることができる。なお、複数の連結部４’の全長は、互いに等しいのが好ましい。
【００５４】
これと同様に、第２のベース板８２に配置されている複数の駆動部３”について説明すると、各駆動部３”の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部２”の幅よりも広く、隣り合う一対の駆動部３”の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部２”の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部３”は、複数のシャッター部２”よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００５５】
また、駆動部３”のシャフト３２の移動軸ｘ１と当該駆動部３”に対応するシャッター部２”の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図２中下側（ｙ軸の＋側）のシャッター装置１”から上側（ｙ軸の−側）のシャッター装置１”に向けて漸増している。そのため、これらを連結する連結部４”の第２連結部４２”の長さも、図２中下側のシャッター装置１”から上側のシャッター装置１”に向けて漸増している。
【００５６】
また、複数の駆動部３”は、ｘ軸およびｙ軸に対して傾いた方向に沿って配列されており、駆動部３”と当該駆動部３”に対応するシャッター部２”とのｘ軸方向の離間距離は、図２中下側のシャッター装置１”から上側のシャッター装置１”に向けて漸減している。そのため、これらを連結する連結部４”の第１連結部４１”の長さも、図２中下側のシャッター装置１”から上側のシャッター装置１”に向けて漸減している。
【００５７】
このように、複数の連結部４”を、第２連結部４２の長さが長くなるに連れて、第１連結部４１の長さが短くなるように構成することにより、複数のシャッター装置１”間での、連結部４”の全長（第１連結部４１の長さと第２連結部４２の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数のシャッター装置１”間で、例えば、連結部４”の重量のずれを少なくすることができ、複数のシャッター装置１”の動作性（シャッター部２”の移動速度等）を互いにほぼ等しくすることができる。なお、複数の連結部４”の全長は、互いに等しいのが好ましく、また、連結部４’の全長とも等しいのが好ましい。
以上、複数のシャッター装置１の配置について説明した。
【００５８】
前述したように、各シャッター装置１は、駆動部３の移動軸ｘ１とシャッター部２の移動軸ｘ２とがｙ軸方向にずれている。移動軸ｘ１、ｘ２のｙ軸方向へのずれ量（離間距離）は、第２連結部４２の長さを調節することにより、各シャッター装置１で独立して設定することができる。このような構成によれば、複数のシャッター部２の配置と、複数の駆動部３の配置とを独立して設定することができる。言い換えれば、複数のシャッター部２の配置を設定する際に、複数の駆動部３の配置を考慮する必要がない。
【００５９】
したがって、シャッター部２の小型化を図りつつ、複数のシャッター部２をｙ軸方向により狭いピッチで並設（配列）することができる。これにより、シャッター装置集合体１０の小型化を図ることができる。また、定められた領域内により多くのシャッター部２を配置することができる。
また、本実施形態では、複数の駆動部３が、ｚ軸方向に複数段（２段）に分かれて支持部８に支持されているため、シャッター装置集合体１０のｘｙ平面の広がりを抑えることができ、より一層の小型化を図ることができる。なお、複数の駆動部３は、３段以上に分かれて支持部８に支持されていてもよいし、１段にすべてが支持されていてもよい。何段に分けて支持するかは、チャンバー１１０の形状や、駆動部３の数、大きさ等によって適宜設定することができる。
【００６０】
２．周波数調整方法
次に、周波数調整装置１００を用いた振動子９の周波数調整方法について説明する。
周波数調整装置１００による振動子９の周波数調整は、１つのシャッター装置１の直上に１つの振動子９が位置するように、複数の振動子９をチャンバー１１０内に配置し、チャンバー１１０内を減圧状態（好ましくは、真空状態）とした状態にて行われる。また、振動子９の共振周波数を断続的に検知しながら行われ、この検知結果は、リアルタイムに図示しない制御手段に送られる。
【００６１】
なお、複数の振動子９は、それぞれ、板状またはシート状のキャリアに支持されている。そして、この状態にて、以下のようにして、振動子９の周波数を調整する。各振動子９の周波数調整の方法は、互いに同様であるため、以下では、１つの振動子９の周波数を調整する方法について説明し、他の振動子９の周波数を調整する方法については、その説明を省略する。
【００６２】
まず、シャッター装置１を閉状態とする。次に、イオンガン１２０をＯＮとし、イオンビームＩＢを上方に向けて発射する。そして、イオンビームＩＢが安定するまで、シャッター装置１を閉状態としたまま放置する。次に、シャッター装置１を開状態とする。シャッター装置１を開状態とすると、イオンビームＩＢが振動子９に照射され、振動子９の一部、より具体的には電極の一部が除去され、これに伴う振動子９の質量の減少によって、振動子９の共振周波数が徐々に上昇する。次に、振動子９の共振周波数が所定の周波数となったときに、シャッター装置１を閉状態とする。以上の工程により、振動子９の共振周波数の調整が終了する。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置集合体の第２実施形態について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るシャッター装置集合体の各シャッター装置が有する連結部の斜視図である。
以下、第２実施形態のシャッター装置集合体について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６４】
本発明の第２実施形態にかかるシャッター装置集合体は、各シャッター装置が有する連結部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。なお、シャッター装置集合体が有する複数のシャッター装置は、互いに構成が同様であるため、以下では、１つのシャッター装置について代表して説明し、他のシャッター装置については、その説明を省略する。
【００６５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、各シャッター装置１の連結部４Ａは、第１連結部４１Ａと、第１連結部４１の基端部に連結する第２連結部４２Ａとを有している。これら第１連結部４１Ａ、第２連結部４２Ａは、別体として形成されている。
具体的には、第１の連結部４１Ａの基端部には、上面に開放する凹部４１１Ａが形成されており、第２の連結部４２Ａの先端部には、下面に開放する凹部４２１Ａが形成されている。そして、これら凹部４１１Ａ、４２１が互いに係合することにより、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａとが連結している。
【００６６】
凹部４１１Ａ、４２１の係合は、比較的緩やかな係合であり、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａは、ある程度のぐらつきを持って連結している。これにより、第１連結部４１Ａおよび第２連結部４２Ａの一方の姿勢を他方に対して変化させること、特に図６（ｂ）の矢印で示すように、第２連結部４２Ａを第１連結部４１Ａに対して、ｚ軸まわりに搖動させることができる。
【００６７】
ここで、前述したように、駆動部３のシャフト３２（移動軸ｘ１）と、シャッター部２（移動軸ｘ２）とがｙ軸方向にずれているため、駆動部３のシャフト３２のｘ軸方向の直線運動の一部は、ｚ軸周りの円運動としてシャッター部２（第１連結部４１Ａ）に伝達される。そのため、本実施形態のように、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａとある程度のぐらつきを持って連結することにより、当該ぐらつきによって前記円運動を吸収することができ、第２連結部４２Ａから第１連結部へ前記円運動が伝達されるのを防止または抑制することができる。その結果、第１連結部４１Ａへは、ｘ軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部２をより円滑にｘ軸方向へ移動させることができる。
【００６８】
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａの連結方法は、上記のような効果を発揮することができれば、特に限定されない。例えば、第１の連結部４１Ａの基端部にｙ軸方向に貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に第２連結部４２Ａの先端部を挿入することにより、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａとを連結してもよい。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置集合体の第３実施形態について説明する。
図７は、本発明の第３実施形態に係るシャッター装置集合体が有するシャッター装置の上面図である。なお、図７では、説明の便宜上、１つのシャッター装置を図示しており、その他の構成については、図示を省略している。
【００７０】
以下、第３実施形態のシャッター装置集合体について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかるシャッター装置集合体は、各シャッター装置が有する連結部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。なお、シャッター装置集合体が有する複数のシャッター装置は、互いに構成が同様であるため、以下では、１つのシャッター装置について代表して説明し、他のシャッター装置については、その説明を省略する。
【００７１】
図７に示すように、シャッター装置１Ｂの連結部４Ｂが有する第２連結部４２Ｂは、ｙ軸に対して傾斜した方向に延在する延在部４２３Ｂを有している。
ここで、前述したように、駆動部３のシャフト３２（移動軸ｘ１）と、シャッター部２（移動軸ｘ２）とがｙ軸方向にずれているため、駆動部３のシャフト３２のｘ軸方向の直線運動の一部は、ｚ軸周りの円運動としてシャッター部２（第１連結部４１Ｂ）に伝達される。
【００７２】
そこで、第２連結部４２Ｂが延在部４２３Ｂを有することにより、例えば、前述した第１実施形態のように、ほぼ全域がｙ軸方向に延在する第２連結部４２と比較して、第１連結部４２に円運動が伝達するのを効果的に抑制することができる。その結果、第１連結部４１Ｂへは、ｘ軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部２をより円滑にｘ軸方向へ移動させることができる。
【００７３】
なお、第２連結部４２Ｂの延在部４２３Ｂのｙ軸に対する傾斜角θは、特に限定されないが、３０〜６０°程度であるのが好ましい。これにより、円運動の伝達を効果的に抑制することができる。さらに、連結部４Ｂのｘ軸方向の長さを抑えることができ、シャッター装置１の小型化を図ることができる。
以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
以上、本発明のシャッター装置集合体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、イオンビームによって振動子の質量を減少させることにより振動子の共振周波数を変更する方法について説明したが、これに限定されず、例えば蒸着によって金属粒子を振動子に付着させ、振動子の質量を増加させることにより、振動子の共振周波数を変更してもよい。
【００７５】
また、前述した実施形態では、周波数調整装置には、１つのシャッター装置集合体が設けられているが、周波数調整装置に複数のシャッター装置集合体が設けられていてもよい。この場合、図８に示すように、ｙ軸方向に並べて配置してもよいし、図９に示すように、ｘ軸方向に対向して配置してもよい。これにより、より多くの振動子９の共振周波数の調整を同時に行うことができる。また、このような場合には、複数のシャッター装置集合体の第１ベース板や第２ベース板は、一体的に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１、１’、１”、１Ａ、１Ｂ……シャッター装置 ２、２’、２”……シャッター部 ２１、２２…貫通孔 ３、３’、３”……駆動部 ３１……本体 ３２……シャフト ４、４’、４”、４Ａ、４Ｂ……連結部 ４１、４１’、４１”、４１Ａ、４１Ｂ……第１連結部 ４１１、４１２……突起 ４１１Ａ……凹部 ４２、４２’、４２”、４２Ａ、４２Ｂ……第２連結部 ４２１Ａ……凹部 ４２３Ｂ……延在部 ６……規制手段 ６１……ストッパー ８……支持部 ８１……第１ベース板 ８１１、８１２……突出部 ８２……第２ベース板 ８３……支柱 ８４、８５……ガイド部 ９…振動子 １０……シャッター装置集合体 １００……周波数調整装置 １１０……チャンバー １２０……イオンガン １３０……遮蔽板 ｘ１……移動軸 ｘ２……移動軸 ＩＢ……イオンビーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター装置集合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、振動子の共振周波数を調整（変更）する方法として、振動子の質量を変化（増加または減少）させる方法が知られている。このような方法は、例えば、振動子と、イオンビームを振動子に照射することにより振動子の一部を除去して振動子の質量を減少させるイオンガンと、振動子とイオンガンとの間に設けられたシャッターとを有する装置を用いて行われる（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の装置では、複数のシャッター板が重ねられた状態にて鉄芯に軸支されており、各シャッター板は、鉄芯を中心として回動可動となっている。また、各シャッター板は、対応するソレノイドの駆動により回動するように構成されている。特許文献１に記載の装置では、このようなシャッター板の回動を利用して、シャッターを開状態または閉状態とすることができる。
【０００４】
このような装置では、イオンガンからイオンビームが発射されている状態にて、シャッターを開状態とする。これにより、イオンビームがシャッターを通過して振動子に照射され、振動子の一部が除去されることにより、振動子の共振周波数が変化（減少）する。そして、振動子の周波数が所定の周波数となった時点でシャッターを閉状態とすることにより、振動子へのイオンビームの照射を阻止する。このような方法により、振動子の共振周波数を調整する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のシャッターでは、各シャッター板を駆動する複数のソレノイドが高さ方向に高く重ねられているため、シャッターの大型化を招いてしまう。シャッターの大型化を招くと、その分、チャンバー等を大きくしなければならず、振動子の周波数調整の効率が低下する。また、シャッターと振動子との離間距離が大きくなり、その分、イオンビームの回り込み等が発生しやすくなり、振動子の共振周波数の調整の精度が悪化する。
【０００６】
また、複数のシャッター板が高さ方向に配列されているため、シャッター板と当該シャッター板に対応する振動子との離間距離が複数のシャッター間で異なってしまう。シャッター板と振動子の離間距離が異なっていると、振動子９へのイオンビームの照射状態が異なるため、特許文献１のシャッターでは、複数の振動子の共振周波数の調整を同条件にて行うことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、小型で、複数の振動子の共振周波数の調整をほぼ等しい条件にて行うことができるシャッター装置集合体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明のシャッター装置集合体は、開状態と閉状態とを切り替えることのできるシャッター装置を複数備えるシャッター装置集合体であって、
互いに直交する２軸を第１軸および第２軸とし、前記第１軸と平行な方向を第１軸方向とし、前記第２軸と平行な方向を第２軸方向としたとき、
前記シャッター装置は、それぞれ、
シャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向に移動するための駆動部と、
前記駆動部の駆動力を前記シャッター部に伝達するために、前記駆動部と前記シャッター部を連結している連結部とを有し、
前記複数のシャッター部は前記第２軸方向に並設されるとともに、前記第１軸および前記第２軸を含む同一平面上に位置し、
前記複数の駆動部が第２軸方向に対して傾斜して配列していることを特徴とする。
これにより、複数のシャッター部の配置と、複数の駆動部の配置とを独立して設定することができる。言い換えれば、複数のシャッター部の配置を設定する際に、複数の駆動部の配置を考慮する必要がない。したがって、シャッター部の小型化を図りつつ、複数のシャッター部を第２軸方向により狭いピッチで並設することができ、シャッター装置集合体の小型化を図ることができる。また、シャッター部と当該シャッター部に対応する振動子との離間距離を複数のシャッター装置間でほぼ等しくすることができ、複数の振動子の共振周波数の調整をほぼ同条件で行うことができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明のシャッター装置集合体では、前記連結部は、それぞれ、前記第１軸方向に延在して前記シャッター部と連結する第１連結部と、前記第１連結部と前記駆動部とを連結し、前記第２軸方向の成分を有する方向に延在する第２連結部とを有していることが好ましい。
これにより、連結部の構成が簡単となる。
【００１１】
［適用例３］
本発明のシャッター装置集合体では、前記第１連結部および前記第２連結部の一方が他方に対して搖動可能となっていることが好ましい。
駆動部とシャッター部とが第２軸方向にずれているため、駆動部からの力の一部は、円運動としてシャッター部に伝達される。そのため、第１連結部と第２連結部とある程度のぐらつきを持って連結することにより、当該ぐらつきによって前記円運動を吸収することができ、第２連結部から第１連結部へ円運動が伝達されるのを防止または抑制することができる。その結果、第１連結部へは、第１軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部をより円滑に第１軸方向へ移動させることができる。
【００１２】
［適用例４］
本発明のシャッター装置集合体では、前記第２連結部は、前記第１軸および前記第２軸を含む平面視にて、前記第１軸および前記第２軸に対して傾斜した方向に延在する部分を有していることが好ましい。
これにより、第２連結部から第１連結部へ円運動が伝達されるのを防止または抑制することができる。その結果、第１連結部へは、第１軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部をより円滑に第１軸方向へ移動させることができる。
【００１３】
［適用例５］
本発明のシャッター装置集合体では、前記複数の連結部は、配列に従って前記第１連結部の長さが長くなるに連れて、前記第２連結部の長さが短くなるように構成されていることが好ましい。
これにより、複数のシャッター装置間での、連結部の全長のずれを少なくすることができる。そのため、複数のシャッター装置間で、例えば、連結部の重量のずれを少なくすることができ、複数のシャッター装置の動作性（シャッター部の移動速度等）を互いにほぼ等しくすることができる。
【００１４】
［適用例６］
本発明のシャッター装置集合体では、前記複数の駆動部を前記第１軸および前記第２軸の両軸に直交する方向に複数段に分けて配置することが好ましい。
これにより、シャッター装置集合体の平面的な広がりを抑えることができ、より一層の小型化を図ることができる。
【００１５】
［適用例７］
本発明のシャッター装置集合体では、前記シャッター部の移動を規制する規制手段を有していることが好ましい。
これにより、シャッター部の移動を規制することができ、シャッター部を毎回同様の移動距離で移動させることができる。これにより、振動子の共振周波数の調整を毎回同様に行うことができるため、高精度な周波数調整が可能となる。
【００１６】
［適用例８］
本発明のシャッター装置集合体では、前記駆動部は、自己保持型かつ直動型のソレノイドアクチュエーターであって、前記第１軸方向に往復移動可能なシャフトを有し、前記シャフトと前記連結部とが連結していることが好ましい。
これにより、シャッター部の移動速度を高めることができる。また、作動時のみの通電であるため、省電力駆動を実現することができ、さらには、駆動部の発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体を適用した周波数調整装置の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体の平面図（上面図）である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体の平面図（上面図）である。
【図４】図２に示すシャッター装置集合体の断面図である。
【図５】図２に示すシャッター装置集合体の作動を説明するための図（側面図）である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るシャッター装置集合体の各シャッター装置が有する連結部の斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るシャッター装置集合体が有するシャッター装置の上面図である。
【図８】図２に示すシャッター装置集合体を複数配置した構成を示す上面図である。
【図９】図２に示すシャッター装置集合体を複数配置した構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のシャッター装置集合体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体を適用した周波数調整装置の概略図、図２および図３は、本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置集合体の平面図（上面図）、図４は、図２に示すシャッター装置集合体の断面図、図５は、図２に示すシャッター装置集合体の作動を説明するための図（側面図）である。
【００１９】
なお、図１は、周波数調整装置の概略を説明するための図であるため、図１に示すシャッター装置集合体１０が有するシャッター装置１の数は、図２以降に示すシャッター装置集合体が有するシャッター装置１の数と異なっている。また、図１に示すように、互いに直交する３軸をｘ軸（第１軸）、ｙ軸（第２軸）およびｚ軸（第３軸）とし、ｘ軸と平行な方向を「ｘ軸方向」と言い、ｙ軸と平行な方向を「ｙ軸方向」と言い、ｚ軸と平行な方向を「ｚ軸方向」と言う。また、以下では、説明の都合上、図１〜図５中の上側を「上」、下側を「下」と言い、図５中の右側を「右」、左側を「左」として説明する。
【００２０】
以下では、本発明のシャッター装置集合体を、振動子９の共振周波数を調整するための周波数調整装置１００に適用した場合について説明する。ただし、本発明のシャッター装置集合体の用途は、これに限定されない。
１．周波数調整装置１００
図１に示す周波数調整装置１００は、内部を所望の環境とすることのできるチャンバー１１０と、複数のシャッター装置１が並設してなるシャッター装置集合体１０と、イオンガン１２０と、遮蔽板１３０とを有している。なお、シャッター装置１の枚数は、特に限定されず、例えば、１０〜５０程度とすることができる。
【００２１】
イオンガン１２０は、例えば、Ａｒ、Ｎｅ等の不活性ガスに電界を作用させて加速させることにより、イオンビームを発射するものであり、振動子９の質量を変化させる質量変化手段を構成するものである。このようなイオンガン１２０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置集合体１０よりも下側に位置しており、上方（ｚ軸の＋側）へ向けてイオンビームＩＢを照射する。
【００２２】
また、遮蔽板１３０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置集合体１０よりも上側（ｚ軸の＋側）に位置しており、隣り合うシャッター装置１の間（隙間）から上方へ漏れるイオンビームＩＢを遮断する。すなわち、隣り合うシャッター装置１の間（隙間）から上方へ漏れるイオンビームＩＢが振動子９に照射されるのを防止する。
複数のシャッター装置１は、それぞれ、独立して駆動が制御されており、イオンビームＩＢの通過を許容する開状態と、イオンビームＩＢを遮断する閉状態とを切り替えることができる。
【００２３】
このような周波数調整装置１００では、１つのシャッター装置１の上方（ｚ軸の＋側）に１つの振動子９を配置し、すなわち、１つのシャッター装置１と１つの振動子９とが対になるように複数の振動子９を配置する。そして、イオンガン１２０からイオンビームＩＢを発射するとともに、シャッター装置１を開状態とすることにより、振動子９にイオンビームＩＢを照射し、振動子９の一部（例えば、電極の一部）を除去する。
【００２４】
これにより、振動子９の質量を減らし、その共振周波数を調整する。そして、イオンビームＩＢの照射により、振動子９の共振周波数が所定値となったら、速やかにシャッター装置１を閉じ、それ以上イオンビームＩＢが振動子９に照射されるのを阻止する。周波数調整装置１００によれば、このようにして振動子９の共振周波数を調整することができる。なお、周波数調整装置１００を用いた振動子９の周波数調整方法については、後に、詳しく説明する。
【００２５】
次に、シャッター装置集合体１０について詳しく説明する。
図２に示すように、シャッター装置集合体１０は、複数（本実施形態では８つ）のシャッター装置１と、これら複数のシャッター装置１を支持する支持部８とを有している。また、複数のシャッター装置１は、それぞれ、ｘ軸方向に往復移動（摺動）可能なシャッター部２と、シャッター部２をｘ軸方向へ往復移動させる駆動部３と、シャッター部２と駆動部３とを連結し、駆動部３からの駆動力をシャッター部２に伝達する連結部４と、シャッター部２の移動を規制する規制手段６とを有している。
【００２６】
支持部８は、第１ベース板８１と、第２ベース板８２とを有している。第１、第２ベース板８１、８２は、それぞれ、ｚ軸方向を厚さ方向とし、ｘｙ平面に広がりを有する板状をなしている。また、第２ベース板８２は、第１ベース板８１よりも小さく、かつ、第１ベース板８１の上方に重なって設けられている。第２ベース８２は、複数の支柱８３を介して第１ベース板８１に固定されている。
【００２７】
このような支持部８（第１、第２ベース板８１、８２）の構成材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。
次いで、シャッター装置１の構成について説明するが、複数のシャッター装置１の構成は、互いに同様であるため、以下では、１つのシャッター装置１について代表して説明し、他のシャッター装置については、その説明省略する。
【００２８】
［シャッター部］
シャッター部２は、ｚ軸方向を厚さとする板状をなし、ｘ軸方向に延在している。シャッター部２の幅（ｙ軸方向の長さ）としては、特に限定されず、振動子９の大きさ等によって異なるが、例えば、１ｍｍ以上、２ｍｍ以下程度であるのが好ましい。このような幅とすることにより、シャッター部２を十分に小さくすることができる。
【００２９】
このようなシャッター部２は、例えば、耐スパッタ性に優れる炭素、チタン等を構成材料として構成されている。これにより、イオンビームＩＢによるシャッター部２の損傷を効果的に抑制することができる。また、このような材料で構成することにより、シャッター部２の軽量化を図ることができ、シャッター部２の反応性や移動速度を向上させることができる。
【００３０】
なお、シャッター部２は、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等で構成された本体の表面に、耐スパッタ性に優れるＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）膜を形成した構成とすることもできる。
【００３１】
［駆動部］
駆動部３は、シャッター部２をｘ軸方向に摺動（往復移動）させるための駆動源である。このような駆動部３としては、シャッター部２をｘ軸方向に摺動させることができれば特に限定されない。
本実施形態では、駆動部３として、直動型のソレノイドアクチュエーターを用いており、本体３１と、本体３１に対してｘ軸方向に往復移動することのできるシャフト３２とを有している。このようなリニア型ソレノイドアクチュエーターを用いることにより、駆動部３の小型化を図ることができるとともに、駆動部３からの駆動力を効率的にシャッター部２に伝達することができる。
【００３２】
駆動部３を構成するソレノイドアクチュエーターとしては、さらには、自己保持型のソレノイドアクチュエーターであるのが好ましい。自己保持型ソレノイドアクチュエーターとは、例えば、ソレノイドアクチュエーターに永久磁石を内蔵させたものであり、無通電状態でも永久磁石の磁力による吸着保持力（無励磁吸着力）が得られ、長時間の連続保持が可能となる。また、永久磁石の吸着力を利用するため、吸着方向へのシャフト３２の移動速度を高めることができる。また、作動時のみの通電であるため、省電力駆動を実現することができ、さらには、コイルの発熱が抑えられる。
【００３３】
このような自己保持型ソレノイドアクチュエーターでは、内蔵の永久磁石の磁気力に励磁コイルによる電磁力が加算されるように通電し、吸引力を増加させ可動鉄芯を吸引する。一方、無励時保持（吸着状態）の可動鉄芯を復帰（開放）させるには、永久磁石の磁力を打ち消すように、吸引動作と逆極性の電流をコイルに加えて吸着保持力を小さくし、スプリング等の戻し力によって可動鉄芯を引き離す。このような可動鉄心の移動を利用してシャフト３２をｘ軸方向に移動させる。
【００３４】
後述するように、駆動部３のシャフト３２は、連結部４を介してシャッター部２と連結している。そのため、駆動部３のシャフト３２を本体３１から突出させるように図２中右側へ（ｘ軸の＋側）移動させると、それに連動してシャッター部２が図２中右側に移動し、当該移動によって、シャッター装置１が開状態から閉状態となる。これと反対に、駆動部３のシャフト３２を本体３１内へ退避させるように図２中左側（ｘ軸の−側）へ移動させると、それに連動してシャッター部２が図２中左側に移動し、当該移動によって、シャッター装置１が閉状態から開状態となる。
【００３５】
駆動部３では、シャフト３２の図２中右側への移動を、前記可動鉄心を永久磁石に吸引する動作によって行うのが好ましい。前述したように、このような可動鉄心の移動は、永久磁石の吸着力を利用するができ、その移動速度を反対側への移動よりも高くすることができる。そのため、より短い時間で、シャッター装置１を開状態から閉状態とすることができ、振動子９が所定の共振周波数となった際にイオンビームＩＢをより素早く遮断することができる。すなわち、シャッター装置１を閉状態とする命令を出した時刻と、シャッター装置１が実際に閉状態となった時刻との時間差をより短くすることができるため、振動子９の周波数をより精度よく所定値に合わせ込むことができる。
このような駆動部３は、支持部８が有する第１、第２ベース板８１、８２のいずれか一方に支持されている。
【００３６】
［連結部］
連結部４は、駆動部３のシャフト３２とシャッター部２とを連結し、駆動部３からの駆動力、すなわちシャフト３２のｘ軸方向への変位をシャッター部２に伝達する機能を有する。
図２に示すように、このような連結部４は、第１連結部４１と第２連結部４２とにより構成されている。
【００３７】
第１連結部４１は、ｘ軸方向に延在し、その先端部にてシャッター部２を支持している。具体的には、図４に示すように、第１連結部４１の先端部には、ｘ軸方向に離間するとともに、上側に突出する一対の突起４１１、４１２が形成されている。一方、シャッター部２には、一対の突起４１１、４１２に係合する一対の貫通孔２１、２２が形成されており、この貫通孔２１、２２内に突起４１１、４１２を挿入することにより、シャッター部２が第１連結部４１に支持されている。ここで、シャッター部２は、第１連結部４１に対して着脱自在に支持されているのが好ましい。これにより、消耗品であるシャッター部２の交換を簡単に行うことができる。
【００３８】
第２連結部４２は、ｙ軸方向に延在しており、第１連結部４１の基端部とシャフト３２とを連結している。
このような形状の連結部４によれば、簡単な構成で、駆動部３のシャフト３２と、シャッター部２とをｙ軸方向にずらすことができる。より具体的には、図２に示すように、シャフトの駆動軸（中心軸）ｘ１と、シャッター部２の駆動軸（中心軸）ｘ２とをｙ軸方向にずらすことができる。そのため、駆動部３の大きさに関わらず、複数のシャッター装置１のシャッター部２をｙ軸方向に狭ピッチで並設することができる。なお、このような効果については、後に詳細に説明する。
【００３９】
本実施形態の連結部４では、第１連結部４１と第２連結部４２とが一体的に形成されている。これにより、連結部４を簡単に形成することができる。このような連結部４は、例えば、板状の長尺部材を、その途中で折り曲げることにより簡単に形成することができる。
なお、図４に示すように、連結部４は、シャフト３２とのｚ軸方向の位置合わせを行うために、必要に応じて、その途中にてｚ軸方向に延在する部分を有していてもよい。すなわち、ｚ軸方向に段差を有するような形状であってもよい。
【００４０】
このような連結部４の構成材料としては、特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム等の各種金属を用いることができる。これらの中でも、アルミニウムのような軽量で加工性の良い材料を用いるのが好ましい。
以上のような連結部４は、第１ベース板８１に支持されている。第１ベース板８１には、ｘ軸方向に離間し、上面から突出する突出部８１１、８１２が設けられており、この突出部８１１、８１２の頂面に連結部４の下面が接触している。このような構成とすることにより、連結部４と第１ベース板８１との接触面積を小さくすることができ、その分、連結部４と第１ベース板８１との間の摩擦抵抗が低減される。そのため、連結部４の摺動性が向上し、シャッター装置１をより円滑に作動させることができる。
また、シャッター部２のｘ軸方向の往復移動を円滑に行うために、第１ベース板８１には、連結部４を挟んで両側に位置するガイド部８４、８５が設けられている。これにより、連結部４のｙ軸方向の変位が抑制され、シャッター部２をｘ軸方向に円滑に摺動させることができる。
【００４１】
［規制手段］
規制手段６は、シャッター部２の移動を規制する機能を有する。図２に示すように、このような規制手段６は、ストッパー６１を有している。第２連結部４２がストッパー６１に接触し、シャフト３２のそれ以上の突出、すなわち、シャッター部２のそれ以上の先端側への移動が規制される。これにより、シャッター部２の移動を規制することができ、シャッター部２を毎回同様の移動距離で移動させることができる。これにより、振動子９の共振周波数の調整を毎回同様に行うことができるため、高精度な周波数調整が可能となる。
【００４２】
仮に、シャッター部２の移動距離が変化すると、シャッター装置１を開状態から閉状態となるまでの時間、より具体的には、シャッター装置１を閉状態とするための命令（信号）を出した時刻から、実際にシャッター装置１が完全に閉状態となるまでの時間が変化する。このようにシャッター装置１を閉じる時間が変化すると、それに伴って、振動子９へのイオンビームＩＢの照射時間が変化し、振動子９の質量が必要以上に減少したり、目的値まで減少していなかったりし、振動子９の共振周波数が所定の周波数からずれてしまう。すなわち、シャッター部２の移動距離が変化してしまうと、振動子９の共振周波数を高精度に調整することができなくなるおそれがある。
【００４３】
シャッター部２の移動距離（変位長さ）としては、特に限定されないが、例えば、１〜５ｍｍ程度であるのが好ましい。これにより、イオンビームＩＢの通過の許容と遮断とを選択するのに十分な移動距離とすることができるとともに、シャッター部２の移動距離を抑えることができる。そのため、より素早く短時間で、シャッター装置１を開状態から閉状態または閉状態から開状態とすることができる。
【００４４】
なお、前述したように本実施形態の規制手段６は、シャッター部２の先端側への移動を規制するストッパー６１のみを有しているが、さらに、シャッター部２の基端側への移動を規制するストッパーを有していてもよい。これにより、シャッター部２の両方向の移動を確実に規制することができ、シャッター部２の移動をより効果的に規制することができる。
【００４５】
以上、シャッター装置１の構成について詳細に説明した。このような構成のシャッター装置１は、第２連結部４２がストッパー６１に当接した状態、すなわち、図５（ａ）に示す状態がイオンビームＩＢの振動子９への照射を遮断する閉状態である。この閉状態から、駆動部３を駆動してシャッター部２を基端側へ移動させると、図５（ｂ）に示すように、シャッター部２がイオンビームＩＢの振動子９への照射を許容する開状態となる。反対に、開状態から、駆動部３を駆動してシャッター部２を先端側へ移動させると、シャフト３２の先端がストッパー６１に接触し、シャッター部２のそれ以上の移動が規制される。これにより、図５（ａ）に示すように、前述した閉状態となる。
【００４６】
次いで、複数のシャッター装置１の配置について説明するが、まず、複数のシャッター部２の配置について説明する。
図２に示すように、複数のシャッター部２は、ｙ軸方向に沿って並設されている。なお、隣り合う一対のシャッター部２の離間距離としては、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、複数のシャッター部２を十分に狭いピッチで配列することができるため、シャッター装置集合体１０の小型化を図ることができる。また、定められた領域内により多くのシャッター部２を配置することができるため、同時に共振周波数を調整することのできる振動子９の数を多くすることができ、振動子９の共振周波数調整を効率的に行うことができる。
【００４７】
また、複数のシャッター部２は、ｘｙ平面（ｘ軸とｙ軸とで形成される面）と平行な同一平面上に位置している。これにより、シャッター部２とそれに対応する振動子９との離間距離を、複数のシャッター部２間で互いに等しくすることができる。そのため、各振動子９にイオンビームＩＢを等しい条件で照射することができ、振動子９の共振周波数調整を効率的に行うことができる。
【００４８】
仮に、シャッター部２と振動子９との離間距離が複数のシャッター部２間で異なっている場合、すなわち、あるシャッター装置１ではシャッター部２と振動子９との離間距離が短く、他のシャッター装置１ではシャッター部２と振動子９との離間距離が長い場合、次のような問題が生じる。
離間距離が長い方のシャッター装置１では、離間距離が短い方のシャッター装置１よりも、開状態のシャッター装置１を通過したイオンビームＩＢの回り込みが大きくなる。イオンビームＩＢの回り込みが大きくなるに連れて、イオンビームＩＢが振動子９の所定位置に効率的に照射されず振動子９の単位時間当たりの質量減少量が減少したり、振動子９の側面や裏面等の除去を望んでいない部分が除去されたりし、振動子９の共振周波数調整の精度が悪化する。
そのため、複数のシャッター装置１間で振動子９との離間距離が異なっていると、複数の振動子９間で質量が減少する速度や、除去される領域が異なり、複数の振動子９を等しい条件で処理することができない。これにより、振動子９の共振周波数調整の精度が低下したり、共振周波数調整が煩雑化したりする。
【００４９】
次いで、複数の駆動部３の配置について説明する。
第１のベース板８１には、図２、図３中の下側から奇数番目に当たる複数のシャッター部２（２’）と連結する駆動部３（３’）が、シャッター部２’の並び順と同順で配置されている。一方、第２のベース板８２には、図２、図３中の下側から偶数番目に当たる複数のシャッター部２（２”）と連結する駆動部３（３”）が、シャッター部２”の並び順と同順で配置されている。
【００５０】
第１のベース板８１に配置されている複数の駆動部３’について説明すると、各駆動部３’の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部２’の幅よりも広い。また、隣り合う一対の駆動部３’の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部２’の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部３’は、複数のシャッター部２’よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００５１】
また、駆動部３’のシャフト３２の移動軸ｘ１と当該駆動部３’に対応するシャッター部２’の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図３中下側（ｙ軸の＋側）のシャッター装置１’から上側（ｙ軸の−側）のシャッター装置１’に向けて漸増している。そのため、これらを連結する連結部４’の第２連結部４２’の長さも、図３中下側のシャッター装置１’から上側のシャッター装置１’に向けて漸増している。
【００５２】
また、複数の駆動部３’は、ｘ軸およびｙ軸に対して傾いた方向に沿って配列されており、駆動部３’と当該駆動部３’に対応するシャッター部２’とのｘ軸方向の離間距離は、図３中下側のシャッター装置１’から上側のシャッター装置１’に向けて漸減している。そのため、これらを連結する連結部４’の第１連結部４１’の長さも、図３中下側のシャッター装置１’から上側のシャッター装置１’に向けて漸減している。
【００５３】
このように、複数の連結部４’を、第２連結部４２の長さが長くなるに連れて、第１連結部４１の長さが短くなるように構成することにより、複数のシャッター装置１’間での、連結部４’の全長（第１連結部４１の長さと第２連結部４２の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数のシャッター装置１’間で、例えば、連結部４’の重量のずれを少なくすることができ、複数のシャッター装置１’の動作性（シャッター部２’の移動速度等）を互いにほぼ等しくすることができる。なお、複数の連結部４’の全長は、互いに等しいのが好ましい。
【００５４】
これと同様に、第２のベース板８２に配置されている複数の駆動部３”について説明すると、各駆動部３”の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部２”の幅よりも広く、隣り合う一対の駆動部３”の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部２”の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部３”は、複数のシャッター部２”よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００５５】
また、駆動部３”のシャフト３２の移動軸ｘ１と当該駆動部３”に対応するシャッター部２”の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図２中下側（ｙ軸の＋側）のシャッター装置１”から上側（ｙ軸の−側）のシャッター装置１”に向けて漸増している。そのため、これらを連結する連結部４”の第２連結部４２”の長さも、図２中下側のシャッター装置１”から上側のシャッター装置１”に向けて漸増している。
【００５６】
また、複数の駆動部３”は、ｘ軸およびｙ軸に対して傾いた方向に沿って配列されており、駆動部３”と当該駆動部３”に対応するシャッター部２”とのｘ軸方向の離間距離は、図２中下側のシャッター装置１”から上側のシャッター装置１”に向けて漸減している。そのため、これらを連結する連結部４”の第１連結部４１”の長さも、図２中下側のシャッター装置１”から上側のシャッター装置１”に向けて漸減している。
【００５７】
このように、複数の連結部４”を、第２連結部４２の長さが長くなるに連れて、第１連結部４１の長さが短くなるように構成することにより、複数のシャッター装置１”間での、連結部４”の全長（第１連結部４１の長さと第２連結部４２の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数のシャッター装置１”間で、例えば、連結部４”の重量のずれを少なくすることができ、複数のシャッター装置１”の動作性（シャッター部２”の移動速度等）を互いにほぼ等しくすることができる。なお、複数の連結部４”の全長は、互いに等しいのが好ましく、また、連結部４’の全長とも等しいのが好ましい。
以上、複数のシャッター装置１の配置について説明した。
【００５８】
前述したように、各シャッター装置１は、駆動部３の移動軸ｘ１とシャッター部２の移動軸ｘ２とがｙ軸方向にずれている。移動軸ｘ１、ｘ２のｙ軸方向へのずれ量（離間距離）は、第２連結部４２の長さを調節することにより、各シャッター装置１で独立して設定することができる。このような構成によれば、複数のシャッター部２の配置と、複数の駆動部３の配置とを独立して設定することができる。言い換えれば、複数のシャッター部２の配置を設定する際に、複数の駆動部３の配置を考慮する必要がない。
【００５９】
したがって、シャッター部２の小型化を図りつつ、複数のシャッター部２をｙ軸方向により狭いピッチで並設（配列）することができる。これにより、シャッター装置集合体１０の小型化を図ることができる。また、定められた領域内により多くのシャッター部２を配置することができる。
また、本実施形態では、複数の駆動部３が、ｚ軸方向に複数段（２段）に分かれて支持部８に支持されているため、シャッター装置集合体１０のｘｙ平面の広がりを抑えることができ、より一層の小型化を図ることができる。なお、複数の駆動部３は、３段以上に分かれて支持部８に支持されていてもよいし、１段にすべてが支持されていてもよい。何段に分けて支持するかは、チャンバー１１０の形状や、駆動部３の数、大きさ等によって適宜設定することができる。
【００６０】
２．周波数調整方法
次に、周波数調整装置１００を用いた振動子９の周波数調整方法について説明する。
周波数調整装置１００による振動子９の周波数調整は、１つのシャッター装置１の直上に１つの振動子９が位置するように、複数の振動子９をチャンバー１１０内に配置し、チャンバー１１０内を減圧状態（好ましくは、真空状態）とした状態にて行われる。また、振動子９の共振周波数を断続的に検知しながら行われ、この検知結果は、リアルタイムに図示しない制御手段に送られる。
【００６１】
なお、複数の振動子９は、それぞれ、板状またはシート状のキャリアに支持されている。そして、この状態にて、以下のようにして、振動子９の周波数を調整する。各振動子９の周波数調整の方法は、互いに同様であるため、以下では、１つの振動子９の周波数を調整する方法について説明し、他の振動子９の周波数を調整する方法については、その説明を省略する。
【００６２】
まず、シャッター装置１を閉状態とする。次に、イオンガン１２０をＯＮとし、イオンビームＩＢを上方に向けて発射する。そして、イオンビームＩＢが安定するまで、シャッター装置１を閉状態としたまま放置する。次に、シャッター装置１を開状態とする。シャッター装置１を開状態とすると、イオンビームＩＢが振動子９に照射され、振動子９の一部、より具体的には電極の一部が除去され、これに伴う振動子９の質量の減少によって、振動子９の共振周波数が徐々に上昇する。次に、振動子９の共振周波数が所定の周波数となったときに、シャッター装置１を閉状態とする。以上の工程により、振動子９の共振周波数の調整が終了する。
【００６３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置集合体の第２実施形態について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係るシャッター装置集合体の各シャッター装置が有する連結部の斜視図である。
以下、第２実施形態のシャッター装置集合体について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６４】
本発明の第２実施形態にかかるシャッター装置集合体は、各シャッター装置が有する連結部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。なお、シャッター装置集合体が有する複数のシャッター装置は、互いに構成が同様であるため、以下では、１つのシャッター装置について代表して説明し、他のシャッター装置については、その説明を省略する。
【００６５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、各シャッター装置１の連結部４Ａは、第１連結部４１Ａと、第１連結部４１の基端部に連結する第２連結部４２Ａとを有している。これら第１連結部４１Ａ、第２連結部４２Ａは、別体として形成されている。
具体的には、第１の連結部４１Ａの基端部には、上面に開放する凹部４１１Ａが形成されており、第２の連結部４２Ａの先端部には、下面に開放する凹部４２１Ａが形成されている。そして、これら凹部４１１Ａ、４２１が互いに係合することにより、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａとが連結している。
【００６６】
凹部４１１Ａ、４２１の係合は、比較的緩やかな係合であり、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａは、ある程度のぐらつきを持って連結している。これにより、第１連結部４１Ａおよび第２連結部４２Ａの一方の姿勢を他方に対して変化させること、特に図６（ｂ）の矢印で示すように、第２連結部４２Ａを第１連結部４１Ａに対して、ｚ軸まわりに搖動させることができる。
【００６７】
ここで、前述したように、駆動部３のシャフト３２（移動軸ｘ１）と、シャッター部２（移動軸ｘ２）とがｙ軸方向にずれているため、駆動部３のシャフト３２のｘ軸方向の直線運動の一部は、ｚ軸周りの円運動としてシャッター部２（第１連結部４１Ａ）に伝達される。そのため、本実施形態のように、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａとある程度のぐらつきを持って連結することにより、当該ぐらつきによって前記円運動を吸収することができ、第２連結部４２Ａから第１連結部へ前記円運動が伝達されるのを防止または抑制することができる。その結果、第１連結部４１Ａへは、ｘ軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部２をより円滑にｘ軸方向へ移動させることができる。
【００６８】
以上のような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａの連結方法は、上記のような効果を発揮することができれば、特に限定されない。例えば、第１の連結部４１Ａの基端部にｙ軸方向に貫通する貫通孔を形成し、この貫通孔に第２連結部４２Ａの先端部を挿入することにより、第１連結部４１Ａと第２連結部４２Ａとを連結してもよい。
【００６９】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置集合体の第３実施形態について説明する。
図７は、本発明の第３実施形態に係るシャッター装置集合体が有するシャッター装置の上面図である。なお、図７では、説明の便宜上、１つのシャッター装置を図示しており、その他の構成については、図示を省略している。
【００７０】
以下、第３実施形態のシャッター装置集合体について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかるシャッター装置集合体は、各シャッター装置が有する連結部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。なお、シャッター装置集合体が有する複数のシャッター装置は、互いに構成が同様であるため、以下では、１つのシャッター装置について代表して説明し、他のシャッター装置については、その説明を省略する。
【００７１】
図７に示すように、シャッター装置１Ｂの連結部４Ｂが有する第２連結部４２Ｂは、ｙ軸に対して傾斜した方向に延在する延在部４２３Ｂを有している。
ここで、前述したように、駆動部３のシャフト３２（移動軸ｘ１）と、シャッター部２（移動軸ｘ２）とがｙ軸方向にずれているため、駆動部３のシャフト３２のｘ軸方向の直線運動の一部は、ｚ軸周りの円運動としてシャッター部２（第１連結部４１Ｂ）に伝達される。
【００７２】
そこで、第２連結部４２Ｂが延在部４２３Ｂを有することにより、例えば、前述した第１実施形態のように、ほぼ全域がｙ軸方向に延在する第２連結部４２と比較して、第１連結部４２に円運動が伝達するのを効果的に抑制することができる。その結果、第１連結部４１Ｂへは、ｘ軸方向の直線運動のみが伝達され、シャッター部２をより円滑にｘ軸方向へ移動させることができる。
【００７３】
なお、第２連結部４２Ｂの延在部４２３Ｂのｙ軸に対する傾斜角θは、特に限定されないが、３０〜６０°程度であるのが好ましい。これにより、円運動の伝達を効果的に抑制することができる。さらに、連結部４Ｂのｘ軸方向の長さを抑えることができ、シャッター装置１の小型化を図ることができる。
以上のような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７４】
以上、本発明のシャッター装置集合体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、イオンビームによって振動子の質量を減少させることにより振動子の共振周波数を変更する方法について説明したが、これに限定されず、例えば蒸着によって金属粒子を振動子に付着させ、振動子の質量を増加させることにより、振動子の共振周波数を変更してもよい。
【００７５】
また、前述した実施形態では、周波数調整装置には、１つのシャッター装置集合体が設けられているが、周波数調整装置に複数のシャッター装置集合体が設けられていてもよい。この場合、図８に示すように、ｙ軸方向に並べて配置してもよいし、図９に示すように、ｘ軸方向に対向して配置してもよい。これにより、より多くの振動子９の共振周波数の調整を同時に行うことができる。また、このような場合には、複数のシャッター装置集合体の第１ベース板や第２ベース板は、一体的に形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１、１’、１”、１Ａ、１Ｂ……シャッター装置 ２、２’、２”……シャッター部 ２１、２２…貫通孔 ３、３’、３”……駆動部 ３１……本体 ３２……シャフト ４、４’、４”、４Ａ、４Ｂ……連結部 ４１、４１’、４１”、４１Ａ、４１Ｂ……第１連結部 ４１１、４１２……突起 ４１１Ａ……凹部 ４２、４２’、４２”、４２Ａ、４２Ｂ……第２連結部 ４２１Ａ……凹部 ４２３Ｂ……延在部 ６……規制手段 ６１……ストッパー ８……支持部 ８１……第１ベース板 ８１１、８１２……突出部 ８２……第２ベース板 ８３……支柱 ８４、８５……ガイド部 ９…振動子 １０……シャッター装置集合体 １００……周波数調整装置 １１０……チャンバー １２０……イオンガン １３０……遮蔽板 ｘ１……移動軸 ｘ２……移動軸 ＩＢ……イオンビーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開状態と閉状態とを切り替えることのできるシャッター装置を複数備えるシャッター装置集合体であって、
互いに直交する２軸を第１軸および第２軸とし、前記第１軸と平行な方向を第１軸方向とし、前記第２軸と平行な方向を第２軸方向としたとき、
前記シャッター装置は、それぞれ、
シャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向に移動するための駆動部と、
前記駆動部の駆動力を前記シャッター部に伝達するために、前記駆動部と前記シャッター部を連結している連結部とを有し、
前記複数のシャッター部は前記第２軸方向に並設されるとともに、前記第１軸および前記第２軸を含む同一平面上に位置し、
前記複数の駆動部が第２軸方向に対して傾斜して配列していることを特徴とするシャッター装置集合体。
【請求項２】
前記連結部は、それぞれ、前記第１軸方向に延在して前記シャッター部と連結する第１連結部と、前記第１連結部と前記駆動部とを連結し、前記第２軸方向の成分を有する方向に延在する第２連結部とを有している請求項１に記載のシャッター装置集合体。
【請求項３】
前記第１連結部および前記第２連結部の一方が他方に対して搖動可能となっている請求項２に記載のシャッター装置集合体。
【請求項４】
前記第２連結部は、前記第１軸および前記第２軸を含む平面視にて、前記第１軸および前記第２軸に対して傾斜した方向に延在する部分を有している請求項２または３に記載のシャッター装置集合体。
【請求項５】
前記複数の連結部は、配列に従って前記第１連結部の長さが長くなるに連れて、前記第２連結部の長さが短くなるように構成されている請求項２ないし４のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項６】
前記複数の駆動部を前記第１軸および前記第２軸の両軸に直交する方向に複数段に分けて配置する請求項１ないし５のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項７】
前記シャッター部の移動を規制する規制手段を有している請求項１ないし６のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項８】
前記駆動部は、自己保持型かつ直動型のソレノイドアクチュエーターであって、前記第１軸方向に往復移動可能なシャフトを有し、前記シャフトと前記連結部とが連結している請求項１ないし７のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項１】
開状態と閉状態とを切り替えることのできるシャッター装置を複数備えるシャッター装置集合体であって、
互いに直交する２軸を第１軸および第２軸とし、前記第１軸と平行な方向を第１軸方向とし、前記第２軸と平行な方向を第２軸方向としたとき、
前記シャッター装置は、それぞれ、
シャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向に移動するための駆動部と、
前記駆動部の駆動力を前記シャッター部に伝達するために、前記駆動部と前記シャッター部を連結している連結部とを有し、
前記複数のシャッター部は前記第２軸方向に並設されるとともに、前記第１軸および前記第２軸を含む同一平面上に位置し、
前記複数の駆動部が第２軸方向に対して傾斜して配列していることを特徴とするシャッター装置集合体。
【請求項２】
前記連結部は、それぞれ、前記第１軸方向に延在して前記シャッター部と連結する第１連結部と、前記第１連結部と前記駆動部とを連結し、前記第２軸方向の成分を有する方向に延在する第２連結部とを有している請求項１に記載のシャッター装置集合体。
【請求項３】
前記第１連結部および前記第２連結部の一方が他方に対して搖動可能となっている請求項２に記載のシャッター装置集合体。
【請求項４】
前記第２連結部は、前記第１軸および前記第２軸を含む平面視にて、前記第１軸および前記第２軸に対して傾斜した方向に延在する部分を有している請求項２または３に記載のシャッター装置集合体。
【請求項５】
前記複数の連結部は、配列に従って前記第１連結部の長さが長くなるに連れて、前記第２連結部の長さが短くなるように構成されている請求項２ないし４のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項６】
前記複数の駆動部を前記第１軸および前記第２軸の両軸に直交する方向に複数段に分けて配置する請求項１ないし５のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項７】
前記シャッター部の移動を規制する規制手段を有している請求項１ないし６のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【請求項８】
前記駆動部は、自己保持型かつ直動型のソレノイドアクチュエーターであって、前記第１軸方向に往復移動可能なシャフトを有し、前記シャフトと前記連結部とが連結している請求項１ないし７のいずれかに記載のシャッター装置集合体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７７７８５（Ｐ２０１３−７７７８５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１８３２８（Ｐ２０１１−２１８３２８）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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