シャッター装置
【課題】シャッター部の移動性に優れるシャッター装置を提供する。
【解決手段】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３と、シャッター部３をｘ軸方向へ移動させる駆動部４と、駆動部４とシャッター部３と連結する連結部５と、シャッター部３のｘ軸方向への移動を案内するガイド部７とを有している。ガイド部７は、ｙ軸方向を軸方向とする柱状の基部７１１と、基部７１１の側面に開放する環状のガイド溝７１２とを有する本体７１を備えている。ガイド溝７１２に対して摺動可能に連結部５が係合しており、ガイド溝７１２の底面７１２ａと連結部５とが点接触またはｙ軸方向に延在するように線接触している。
【解決手段】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３と、シャッター部３をｘ軸方向へ移動させる駆動部４と、駆動部４とシャッター部３と連結する連結部５と、シャッター部３のｘ軸方向への移動を案内するガイド部７とを有している。ガイド部７は、ｙ軸方向を軸方向とする柱状の基部７１１と、基部７１１の側面に開放する環状のガイド溝７１２とを有する本体７１を備えている。ガイド溝７１２に対して摺動可能に連結部５が係合しており、ガイド溝７１２の底面７１２ａと連結部５とが点接触またはｙ軸方向に延在するように線接触している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター装置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する方法として、振動子の質量を変化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。
しかしながら、このようなシャッターでは、シャッター板の回動によって、シャッター板同士が互いに擦れ合い、シャッター板の摺動性が悪い。また、シャッター板同士の擦れ合いによってシャッター板が摩耗し、これによっても、シャッター板の摺動性が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、シャッター部の移動性に優れるシャッター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、
前記第１軸方向に往復移動可能なシャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向へ移動させるための駆動部と、
前記駆動部と前記シャッター部とを連結する連結部と、
前記シャッター部の前記第１軸方向への移動を案内するためのガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記第２軸方向を軸方向とする柱状の本体と、前記本体の軸周りにある側面に溝を備え、
前記溝に対して前記連結部が係合しており、前記溝の底面と前記連結部とが点接触または前記第２軸方向に延在するように線接触していることを特徴とする。
これにより、ガイド溝と連結部の接触面積を小さくすることができるため、ガイド溝と連結部との間に発生する摩擦力を低減することができ、ガイド溝に対して連結部が円滑に摺動する。そのため、シャッター部の移動性が優れるシャッター装置が得られる。
【０００８】
［適用例２］
本発明のシャッター装置では、前記ガイド部は、前記本体を該本体の軸周りに回転させる回転手段を有していることが好ましい。
これにより、回転手段によってガイド部を回転させることで、ガイド溝の底面の連結部と接触する部位を変えることができる。そのため、底面の連結部と接触する接触部の摩耗や平坦化を抑制することができる。その結果、ガイド溝に対する連結部の優れた摺動性を維持することができる。
【０００９】
［適用例３］
本発明のシャッター装置では、前記溝は、円環状であることが好ましい。
これにより、簡単にガイド溝と連結部とを第２軸方向に延在するように接触させることができる。また、ガイド溝の側面と連結部の接触面積を小さく抑えることができる。そのため、連結部がガイド溝に対して摺動する際の、連結部と側面との接触に発生し得る摩擦力を極力抑えることができる。これにより、ガイド溝に対して連結部をより円滑に摺動させることができる。
［適用例４］
本発明のシャッター装置では、前記溝は、前記本体軸を含む断面形状が前記溝の全周において一定であることが好ましい。
これにより、底面の各部位が互いに等しい条件にて連結部と接触することができる。
【００１０】
［適用例５］
本発明のシャッター装置では、前記溝の前記底面は、前記連結部と点接触するために、突起部を備えていることが好ましい。
これにより、簡単な構成でガイド溝の底面（突起部）と連結部とを点接触させることができる。また、１つの突起部が摩耗した場合には、ガイド部を回転させて他の突起部と連結部とを接触させることにより、ガイド溝に対する連結部の摺動性を回復することができる。
【００１１】
［適用例６］
本発明のシャッター装置では、前記溝は、前記第２軸方向に対向し互いに離間している一対の側面を備え、
前記一対の側面は、前記第２軸方向に対向している一対の突起部を複数備えていることが好ましい。
これにより、簡単な構成でガイド溝の側面と連結部とを点接触させることができる。そのため、ガイド溝の側面と連結部とが接触した場合のその接触面積を小さくすることができ、連結部をガイド溝に対してより円滑に摺動させることができる。
［適用例７］
本発明のシャッター装置では、前記シャッター装置は、圧電デバイスの質量調整用シャッター装置であることが好ましい。
これにより、振動デバイスの質量調整をより高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置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の平面図（上面図）である。
【図４】図２に示すシャッター装置の側面図である。
【図５】図２に示すシャッター装置の作動を説明するための図（側面図）である。
【図６】図２に示すシャッター装置が有するガイド部の断面図である。
【図７】図２に示すシャッター装置が有するガイド部の断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のシャッター装置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の平面図（上面図）、図４は、図２に示すシャッター装置の側面図、図５は、図２に示すシャッター装置の作動を説明するための図（側面図）、図６および図７は、図２に示すシャッター装置が有するガイド部の断面図である。
【００１４】
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１が有する単位シャッター装置２の数は、図２以降に示すシャッター装置が有する単位シャッター装置２の数と異なっている。また、以下では、説明の都合上、図１〜図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」として説明する。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。
以下では、本発明のシャッター装置を、振動子（圧電デバイス）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、すなわち本発明のシャッター装置を振動子９の質量調整用シャッター装置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の用途はこれに限定されない。
【００１５】
１．周波数調整装置
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、開閉状態を切り替え可能なシャッター装置１と、イオンガン１２０と、遮蔽板１３０とを有している。なお、周波数調整装置１００は、これらに加えて、例えば、振動子９の所定箇所にのみ後述するイオンビームＩＢが照射されるように、振動子９の所定箇所以外を覆うマスク等を設けてもよい。
【００１６】
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ＩＢ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１よりも下側に位置しており、上方へ向けてイオンビームＩＢを発射する。
また、遮蔽板１３０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置１よりも上側（ｚ軸の＋方向側）に位置しており、後述する複数のシャッター部３のうちの隣り合う一対のシャッター部３の隙間からから上方へ漏れるイオンビームＩＢを遮断する。
【００１７】
また、図２に示すように、シャッター装置１は、複数（本実施形態では８つ）の単位シャッター装置２と、これら複数の単位シャッター装置２を支持する支持部８とを有している。
また、複数の単位シャッター装置２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（シャッター板）３と、シャッター部３をｘ軸方向へ往復移動させる駆動部４と、シャッター部３と駆動部４とを連結し、駆動部４からの駆動力をシャッター部３に伝達する連結部５と、シャッター部３の移動を規制する規制手段６と、シャッター部３の移動を案内するガイド部７とを有している。
複数の単位シャッター装置２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。
【００１８】
このような周波数調整装置１００では、１つの単位シャッター装置２の上方に１つの振動子９が位置す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、単位シャッター装置２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。これにより、振動子９の質量を減らし、その共振周波数を高める。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、速やかに単位シャッター装置２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。このような制御を単位シャッター装置２ごとに独立して制御することにより、各振動子９の共振周波数を独立して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。
【００１９】
次に、シャッター装置１について詳しく説明する。
支持部８は、第１ベース板８１と、第２ベース板８２と、ガイド支持部８３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の上方に重なって設けられており、複数の支柱８４を介して第１ベース板８１に固定されている。また、ガイド支持部８３は、ガイド部７が有する一対の本体７１、７２を支持しており、第１、第２ベース板８１、８２に対して固定的に設けられている。
【００２０】
このような支持部８（第１ベース板８１、第２ベース板８２、ガイド支持部８３）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。
【００２１】
次いで、単位シャッター装置２の構成について説明するが、複数の単位シャッター装置２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。
シャッター部３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３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３を十分に小さくすることができる。
【００２２】
なお、本実施形態のシャッター部３は、その幅がｘ軸方向に沿って一定であるが、シャッター部３の形状は、これに限定されず、幅がｘ軸方向に沿って変化していてもよい。具体的には、イオンビームＩＢを遮断するのは、図４に示すように、シャッター部３の先端部３ａである。そのため、シャッター部３の形状は、少なくとも先端部３ａを所定形状（所定幅）としていればよく、その他の部位（例えば中間部、基端部）を先端部３ａよりも幅の小さい形状としてもよい。このような形状とすることにより、本実施形態と比較してシャッター部３の質量を小さくすることができ、その分シャッター部３の移動速度を高めることができる。
【００２３】
このようなシャッター部３は、ｘ軸方向に往復移動可能に設けられているが、シャッター部３の移動距離（変位長さ）としては、特に限定されず、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３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、単位シャッター装置２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。
【００２４】
このようなシャッター部３は、例えば、耐イオンエッチング性に優れる炭素、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３の損傷や摩耗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３の軽量化を図ることができ、シャッター部３の反応性や移動速度を向上させることができる。
【００２５】
なお、シャッター部３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、耐イオンエッチング性に優れる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。
【００２６】
駆動部４は、シャッター部３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４としては、シャッター部３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４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４１と、本体４１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４２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４の小型化を図ることができるとともに、駆動部４からの駆動力を効率的にシャッター部３に伝達することができる。
【００２７】
駆動部４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４２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。
【００２８】
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４２をｘ軸方向に移動させる。
【００２９】
後述するように、駆動部４のシャフト４２は、連結部５を介してシャッター部３と連結している。そのため、駆動部４のシャフト４２を本体４１から突出させるように図２中右側（ｘ軸の＋方向側）へ移動させると、それに連動してシャッター部３が図２中右側に移動し、当該移動によって、単位シャッター装置２が開状態から閉状態となる。これと反対に、駆動部４のシャフト４２を本体４１内へ退避させるように図２中左側（ｘ軸の−方向側）へ移動させると、それに連動してシャッター部３が図２中左側に移動し、当該移動によって、単位シャッター装置２が閉状態から開状態となる。
【００３０】
駆動部４では、シャフト４２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、単位シャッター装置２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、単位シャッター装置２を閉状態とする命令（信号）を出した時刻と、その命令を受けて単位シャッター装置２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。
【００３１】
連結部５は、駆動部４のシャフト４２とシャッター部３とを連結し、駆動部４からの駆動力、すなわちシャフト４２のｘ軸方向への変位をシャッター部３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５は、略「Ｌ」字状をなしており、第１連結部５１と第２連結部５２とにより構成されている。
第１連結部５１は、ｘ軸方向に延在し、その先端部にてシャッター部３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５１の先端部には、ｘ軸方向に離間するとともに、上側（ｚ軸の＋方向側）に突出する一対の突起５１１、５１２が形成されている。一方、シャッター部３には、一対の突起５１１、５１２に係合する一対の貫通孔３１、３２が形成されており、この貫通孔３１、３２内に突起５１１、５１２を挿入することにより、シャッター部３が第１連結部５１に支持されている。ここで、シャッター部３は、第１連結部５１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３の交換を簡単に行うことができる。
また、第１連結部５１の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部３の幅よりも小さく設計されている。また、シャッター部３の平面視（ｘｙ平面視）にて、第１連結部５１の中心軸は、シャッター部３の中心軸と一致している。
第２連結部５２は、ｙ軸方向に延在しており、第１連結部５１の基端部とシャフト４２とを連結している。
【００３２】
このような形状の連結部５によれば、簡単な構成で、駆動部４のシャフト４２と、シャッター部３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４２の駆動軸（中心軸）ｘ１と、シャッター部３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４の大きさに関わらず、複数の単位シャッター装置２のシャッター部３をｙ軸方向に狭い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。
【００３３】
また、本実施形態の連結部５では、第１連結部５１と第２連結部５２とが一体的に形成されている。これにより、連結部５を簡単に形成することができる。このような連結部５は、例えば、板状の長尺部材を、その途中で略直角に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５は、シャッター部３とシャフト４２とのｚ軸方向の位置ずれを補正するために、必要に応じて、その途中にてｚ軸方向（ｚ軸成分を含む方向）に延在する部分を有していてもよい。言い換えれば、連結部５は、ｚ軸方向に段差を有するような形状であってもよい。
【００３４】
このような連結部５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。
このような連結部５は、一対の本体７１、７２によって支持されているとともに、その移動が案内されている。一対の本体７１、７２については、後に詳細に説明する。
【００３５】
規制手段６は、シャッター部３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、第２連結部５２をｘ軸方向にて挟むようにして支持部８に設けられた一対のストッパー６１、６２を有している。そのため、第２連結部５２は、一対のストッパー６１、６２間にてｘ軸方向の移動が可能となる。
具体的には、第２連結部５２がストッパー６１に接触することにより、シャフト４２のそれ以上の突出（先端側への移動）、すなわちシャッター部３のそれ以上の先端側への移動が規制される。
【００３６】
反対に、第２連結部５２がストッパー６２に接触することにより、シャフト４２のそれ以上の退避（基端側への移動）、すなわちシャッター部３のそれ以上の基端側への移動が規制される。
これにより、シャッター部３の移動を規制することができ、シャッター部３を毎回同様の移動距離で移動させることができる。そのため、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、高精度な周波数調整が可能となる。
【００３７】
なお、仮に、シャッター部３の移動距離が変化すると、単位シャッター装置２が開状態から閉状態となるまでにかかる時間、より具体的には、単位シャッター装置２を閉状態とするための命令（信号）を出した時刻から、その命令を受けて実際に単位シャッター装置２が完全に閉状態となるまでの時間が変化する。このように単位シャッター装置２が開状態から閉状態となるまでにかか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３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。
【００３８】
以上、単位シャッター装置２の構成について詳細に説明した。このような構成の単位シャッター装置２は、第２連結部５２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。そのため、閉状態から、駆動部４を駆動してシャッター部３を基端側へ移動させると、図５（ｂ）に示すように、第２連結部５２がストッパー６２に当接し、シャッター部３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４を駆動してシャッター部３を先端側へ移動させると、図５（ａ）に示すように、第２連結部５２がストッパー６１に当接し、前述した閉状態となる。
【００３９】
次いで、複数の単位シャッター装置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３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３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３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１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３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。
【００４０】
また、複数のシャッター部３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３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３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。
【００４１】
仮に、シャッター部３と振動子９との離間距離が複数のシャッター部３間で異なっている場合、すなわち、ある単位シャッター装置２ではシャッター部３と振動子９との離間距離が短く、他の単位シャッター装置２ではシャッター部３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単位シャッター装置２では、離間距離が短い方の単位シャッター装置２よりも、開状態のシャッター部３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、複数の単位シャッター装置２間でシャッター部３と振動子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。
【００４２】
次いで、複数の駆動部４の配置について説明する。
第１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３（３’）と連結する駆動部４（４’）が、シャッター部３’の並び順と同順で配置されている。一方、第２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３（３”）と連結する駆動部４（４”）が、シャッター部３”の並び順と同順で配置されている。
【００４３】
第１ベース板８１に配置されている複数の駆動部４’について説明すると、各駆動部４’の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部３’の幅よりも広い。また、隣り合う一対の駆動部４’の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部３’の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部４’は、複数のシャッター部３’よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００４４】
また、駆動部４’のシャフト４２の移動軸ｘ１と当該駆動部４’に対応するシャッター部３’の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図３中下側の単位シャッター装置２’から上側の単位シャッター装置２’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５’の第２連結部５２’の長さも、図３中下側の単位シャッター装置２’から上側の単位シャッター装置２’に向けて漸増している。
【００４５】
また、複数の駆動部４’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４’と当該駆動部４’に対応するシャッター部３’とのｘ軸方向の離間距離は、図３中下側（ｙ軸の＋方向側）の単位シャッター装置２’から上側（ｙ軸の−方向側）の単位シャッター装置２’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５’の第１連結部５１’の長さも、図３中下側の単位シャッター装置２’から上側の単位シャッター装置２’に向けて漸減している。
【００４６】
このように、複数の連結部５’を、第２連結部５２’の長さが長くなるに連れて、第１連結部５１’の長さが短くなるように構成することにより、複数の単位シャッター装置２’間での、連結部５’の全長（第１連結部５１’の長さと第２連結部５２’の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数の単位シャッター装置２’間で、例えば、連結部５’の重量のずれを少なくすることができ、複数の単位シャッター装置２’の動作性（シャッター部３’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５’の全長は、互いに等しいのが好ましい。これにより、上記の効果がより顕著となる。
【００４７】
これと同様に、第２ベース板８２に配置されている複数の駆動部４”について説明すると、各駆動部４”の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部３”の幅よりも広く、隣り合う一対の駆動部４”の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部３”の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部４”は、複数のシャッター部３”よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００４８】
また、駆動部４”のシャフト４２の移動軸ｘ１と当該駆動部４”に対応するシャッター部３”の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図２中下側（ｙ軸の＋方向側）の単位シャッター装置２”から上側（ｙ軸の−方向側）の単位シャッター装置２”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５”の第２連結部５２”の長さも、図２中下側の単位シャッター装置２”から上側の単位シャッター装置２”に向けて漸増している。
【００４９】
また、複数の駆動部４”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４”と当該駆動部４”に対応するシャッター部３”とのｘ軸方向の離間距離は、図２中下側の単位シャッター装置２”から上側の単位シャッター装置２”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５”の第１連結部５１”の長さも、図２中下側の単位シャッター装置２”から上側の単位シャッター装置２”に向けて漸減している。
【００５０】
このように、複数の連結部５”を、第２連結部５２”の長さが長くなるに連れて、第１連結部５１”の長さが短くなるように構成することにより、複数の単位シャッター装置２”間での、連結部５”の全長（第１連結部５１”の長さと第２連結部５２”の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数の単位シャッター装置２”間で、例えば、連結部５”の重量のずれを少なくすることができ、複数の単位シャッター装置２”の動作性（シャッター部３”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５”の全長は、互いに等しいのが好ましく、また、連結部５’の全長とも等しいのが好ましい。これにより、上記の効果がより顕著となる。
以上、複数の単位シャッター装置２の配置について説明した。
【００５１】
前述したように、各単位シャッター装置２は、駆動部４の移動軸ｘ１とシャッター部３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、連結部５の第２連結部５２の長さを調節することにより、各単位シャッター装置２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３の配置と、それに対応する複数の駆動部４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３の配置を設定する際に、複数の駆動部４の配置を考慮する必要がない。
したがって、シャッター部３の小型化を図りつつ、複数のシャッター部３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１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３を配置することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、複数の駆動部４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１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４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４の数、大きさ等によって適宜設定することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、例えば第１ベース板８１において、所定の駆動部４’に対応する連結部５’は、一対のストッパー６１、６２によって、そのｘ軸方向への移動が規制されている。
なお、ストッパー６１は、前記所定の駆動部４’の図２中上側に隣り合う駆動部４’に対応する連結部５’のストッパー６２として機能し、ストッパー６２は、前記所定の駆動部４’の図２中下側に隣り合う駆動部４’に対応する連結部５’のストッパー６１として機能してもよい。これは、第２ベース板８２に支持されている駆動部４”についても同様である。このように、所定の単位シャッター装置２のストッパー６１およびストッパー６２が、他の単位シャッター装置２のストッパー６２およびストッパー６１を兼ねることにより、シャッター装置１の構成部品の点数を削減することができる。そのため、シャッター装置１の小型化を図ることができる。
【００５４】
次に、これら複数の単位シャッター装置２のシャッター部３を案内するガイド部７について説明する。
図６および図７に示すように、ガイド部７は、一対の本体７１、７２と、本体７１、７２を回転させる回転手段７３、７４を有している。
一対の本体７１、７２は、連結部５（第１連結部５１）を介してシャッター部３を支持し、第１連結部５１の移動を案内することによりシャッター部３の移動を案内するよう構成されている。これら一対の本体７１、７２は、ｘ軸方向に離間して設けられている。これにより、ｘ軸方向に離間する異なる２点にて第１連結部５１を支持することができるため、第１連結部５１を安定して支持することができるとともに、第１連結部５１をｚ軸方向の変位を抑えつつ、本体７１、７２に対してｘ軸方向へ円滑に摺動させることができる。
【００５５】
以下、本体７１、７２について説明するが、一対の本体７１、７２は、互いに同様の構成であるため、以下では、１つの本体７１について説明し、本体７２については、その説明省略する。
本体７１は、柱状の基部７１１と、基部７１１の側面（外周）に開放する複数のガイド溝（溝）７１２とで構成されている。また、ガイド溝７１２は、シャッター装置が有する連結部５（シャッター部３）の数と等しい数形成されている。なお、ガイド溝７１２の数は、連結部５の数以上であれば、特に限定されない。
【００５６】
基部７１１は、ｙ軸方向に延在する円柱状をなしている。このような基部７１１は、その両端にてガイド支持部８３に中心軸ｙ１まわりに回動可能に支持されている。
このような基部７１１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、亜鉛、鉛、錫、チタン、タングステン等の各種金属、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等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ ３１０１）、インコネル、その他ジュラルミン等の各種アルミニウム系合金が挙げられる。
【００５７】
複数のガイド溝７１２は、それぞれ、基部７１１の側面に開放し、基部７１１の周方向に延在する円環状（リング状）をなしている。また、複数のガイド溝７１２は、ｙ軸方向に離間して等ピッチで形成されている。これら各ガイド溝７１２には、第１連結部５１が摺動可能に係合している。これにより、各ガイド溝７１２は、第１連結部５１のｘ軸方向への移動を案内するガイドとして機能する。
【００５８】
図６に示すように、ガイド溝７１２は、横断面形状が略「Ｕ」字型であり、底面７１２ａと底面７１２ａに対して直交するとともにｙ軸方向に対向する一対の側面７１２ｂとを有している。このようなガイド溝７１２には、第１連結部５１が摺動可能に係合しており、ガイド溝７１２の底面７１２ａと第１連結部５１の下面とが接触している。これにより、第１連結部５１は、底面７１２ａによってｚ軸方向の変位が防止されるとともに、一対の側面７１２ｂによってｙ軸方向の変位が防止された状態でガイド溝７１２に支持される。そのため、第１連結部５１をガイド溝７１２に対して円滑かつ安定してｘ軸方向に摺動させることができる。
【００５９】
また、ガイド溝７１２は、中心軸ｙ１を中心軸とするリング状をなしているため、底面７１２ａと第１連結部５１の下面とはｙ軸方向に延在して線接触している。すなわち、底面７１２ａと第１連結部５１との接触部３００は、ｙ軸方向に延在する線状（直線状）をなしている。これにより、底面７１２ａと第１連結部５１の接触面積が小さくなり、底面７１２ａと第１連結部５１との間に発生するｘ軸方向の摩擦力を小さくすることができる。そのため、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１を円滑に摺動させることができ、これにより、シャッター部３を安定してｘ軸方向に移動させることができるとともに、その移動速度を高めることができる。
【００６０】
なお、前記「線接触」とは、ｘ軸方向にある程度の幅を有しており、この幅は、例えば０．５ｍｍ以下である。言い換えれば、前記「線接触」には、接触部３００のｘ軸方向の長さが０．５ｍｍ以下のものが含まれる。
このように、ガイド溝７１２がリング状をなしていることにより、簡単に接触部３００をｙ軸方向に延在する線状にすることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、基部７１１が円柱状をなしているため、ガイド溝７１２の側面７１２ｂと第１連結部５１の接触面積を小さく抑えることができる。そのため、第１連結部５１がガイド溝７１２に対して摺動する際の、第１連結部５１と側面７１２ｂとの接触に発生し得る摩擦力を極力抑えることができる。これにより、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができる。
【００６２】
また、前述したように、第１連結部５１は、その幅（ｙ軸方向の長さ）Ｗ１がシャッター部３の幅Ｗ２よりも短く設定されている。そのため、接触部３００のｙ軸方向の長さを短くすることができ、底面７１２ａと第１連結部５１の接触面積をより小さくすることができる。これにより、底面７１２ａと第１連結部５１との間に発生するｘ軸方向の摩擦力をより小さくすることができ、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができる。
なお、第１連結部５１の幅Ｗ１としては、シャッター部３の幅Ｗ２よりも小さければ特に限定されないが、０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、第１連結部５１の機械的強度を維持しつつ、上記効果をより効果的に発揮することができる。
【００６３】
また、ガイド溝７１２の幅Ｗ３は、第１連結部５１の幅Ｗ２よりも若干大きいのが好ましい。具体的には、ガイド溝７１２の幅Ｗ３は、第１連結部５１の幅Ｗ１よりも０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度大きいのが好ましい。これにより、第１連結部５１がガイド溝７１２に対して摺動する際の、第１連結部５１と側面７１２ｂとの過度な接触が防止され、第１連結部５１と側面７１２ｂとの間に発生し得る摩擦力を極力抑えることができる。また、第１連結部５１と側面７１２ｂとの間に過度に大きい隙間が形成されるのが防止され、第１連結部５１のｙ軸方向の変位を効果的に抑制することができる。そのため、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してｘ軸方向に円滑かつ安定して摺動させることができる。
【００６４】
また、図６に示すように、ガイド溝７１２の幅Ｗ３は、シャッター部３の幅Ｗ２よりも小さいのが好ましい。これにより、シャッター部３の配設ピッチに合わせてガイド溝７１２を形成することができるため、複数のシャッター部３をより狭いピッチにてｙ軸方向に並設することができる。そのため、シャッター装置１の小型化を図ることができる。仮に、ガイド溝７１２の幅Ｗ３がシャッター部３の幅Ｗ２よりも大きいと、ガイド溝７１２の形成ピッチに合わせてシャッター部３をｙ軸方向に並設しなければならないため、シャッター部３の配設ピッチが大きくなってしまい、シャッター装置１の小型化を図ることができない場合がある。
【００６５】
また、ガイド溝７１２の深さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、側面７１２ｂの高さがシャッター部３のｘ軸方向の移動を案内するのに十分な高さとなるとともに、側面７１２ｂと第１連結部５１とが接触した場合のその接触面積を小さく抑え、これらの間に発生し得る摩擦力の過度な増大を抑制することができる。そのため、第１連結部５１と側面７１２ｂとの間に発生し得る摩擦力を極力抑えつつ、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してｘ軸方向に円滑かつ安定して摺動させることができる。
【００６６】
本実施形態では、このようなガイド溝７１２の内面に、第１連結部５１との間に発生する摩擦抵抗を低減する被覆層７１３が形成されている。これにより、第１連結部５１とガイド溝７１２との間に発生する摩擦力をより低減することができ、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してｘ軸方向により円滑かつ安定して摺動させることができる。
被覆層７１３は、例えば、金属メッキ膜で構成することができる。金属メッキ膜により被覆層７１３を構成することにより、被覆層７１３に低摩擦性に加えて耐摩耗性を付与することができる。そのため、第１連結部５１との摺動による被覆層７１３の摩耗、劣化を効果的に抑制することができ、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の摺動性の経時変化を抑制することができる。
【００６７】
金属メッキ膜としては、特に限定されず、例えば、ニッケルメッキ、モリブデンメッキ、スズメッキ、クロムメッキ、無電解ニッケル被膜中にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散共析させたメッキ、無電解ニッケルメッキ、鉄系合金メッキ、アルミニウム系合金メッキ及び銅系合金メッキからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。特に、これらの中でも、無電解ニッケル被膜中にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散共析させたメッキが好ましい。このメッキは、他の金属メッキ膜と比較して低摩擦性と耐摩耗性のバランスがよく、これらを同時に十分に高いレベルで発揮することができる。金属メッキ膜の製法として、例えば電解メッキや無電解メッキを用いることができる。
【００６８】
なお、被覆層７１３は、金属メッキ膜で構成されているのに限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等）、またはこれらの複合材料から構成されている樹脂膜であってもよい。このような樹脂膜によっても、低摩擦性を発揮することができる。
【００６９】
基部７１１の直径としては、特に限定されず、例えば、３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、ガイド溝７１２の深さを過度に深くしなくても、すなわち前述した好ましい範囲である０．１〜１ｍｍの範囲としたときにも、ガイド溝７１２の底面７１２ａの曲率を十分に大きくすることができる。そのため、第１連結部５１と底面７１２ａとの接触面積（接触部３００のｘ軸方向の長さ）をより小さくすることができ、これらの間の摩擦抵抗をより低減することができる。そのため、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してより円滑かつ安定して摺動させることができる。
以上、本体７１について説明した。
【００７０】
このような構成の本体７１、７２は、その両端にてガイド支持部８３に回転可能に支持（軸支）されている。これら本体７１、７２は、回転手段７３、７４によって回転させることができる。
回転手段７３、７４は、モーター（例えば、ステッピングモーター）等の駆動源を有しており、この駆動源の駆動によって本体７１、７２をｙ軸（中心軸）まわりに回転させることができる。これら回転手段７３、７４は、独立して制御可能であり、本体７１、７２を独立して回転させることができる。このような回転手段７３、７４を有することにより、次のような効果を発揮することができる。
【００７１】
すなわち、ガイド溝７１２の底面７１２ａに対して第１連結部５１が摺動し、その摺動が繰り返されることにより、摺動により発生する摩擦によって底面７１２ａの接触部３００が摩耗し、接触部３００の表面粗さが荒くなったり、接触部３００が平坦化したりする。このような問題が生じると、底面７１２ａと第１連結部５１との間の摩擦抵抗が増大し、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の摺動性が悪化する。
【００７２】
そこで、例えば接触部３００の摩耗が許容範囲を超えた場合に、回転手段７３、７４によって本体７１、７２を回転させ、底面７１２ａの異なる位置を新たな接触部３００として使用することにより、接触部３００の摩耗に起因する底面７１２ａと第１連結部５１との間の摩擦抵抗の増大を抑制することができる。そのため、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の優れた摺動性を維持することができる。
【００７３】
特に、ガイド溝７１２は、円環状をなし、その延在方向の全域にて底面７１２ａの曲率が等しい。また、その深さ（側面７１２ｂの高さ）もガイド溝７１２の延在方向の全域にて等しい。すなわち、横断面形状がガイド溝７１２の延在方向の全域にて等しい。そのため、底面７１２ａの各部位は、互いに等しい条件にて第１連結部５１と接触することができる。したがって、底面７１２ａの延在方向の全域を同じ条件にて新たな接触部３００として利用することができ、本体７１の長寿命化を図ることができる。
【００７４】
以上、ガイド部７について説明したが、回転手段７３、７４によるガイド７１、７２の回転は必要時にもみ行い、それ以外では、本体７１、７２は、回転が生じないようにガイド支持部８３に支持されている。
また、例えば、本体７１、７２は、手動で回転させてもよく、この場合には、回転手段７３、７４を省略してもよい。
以上、周波数調整装置１００について説明した。
【００７５】
２．周波数調整方法
次に、前述した周波数調整装置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つのシャッター部３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。
【００７６】
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のが好ましい。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。
【００７７】
まず、単位シャッター装置２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、単位シャッター装置２を閉状態としたまま放置する。次に、単位シャッター装置２を開状態とする。単位シャッター装置２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、単位シャッター装置２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。
【００７８】
このように、シャッター装置１を用いて振動子９の周波数調整（質量調整）を行うことにより、振動子９の周波数調整をより高精度に行うことができる。具体的には、シャッター装置１では、前述したように、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の摺動性が優れており、シャッター部３の移動速度が速いため、例えば、周波数調整を終了するために、単位シャッター装置２を閉状態する命令（信号）を出力した時刻から、その命令を受けて単位シャッター装置２が閉状態となる時刻までの時間差をより小さくすることができる。その結果、振動子９の共振周波数の目的値からのずれをより小さくすることができ、振動子９の周波数調整を高精度に行うことができる。
【００７９】
また、連結部５のガイド溝７１２に対する摺動性の低下を抑制することができ、シャッター部３の移動速度をほぼ一定に保つことができる。そのため、単位シャッター装置２を閉状態する命令（信号）を出力した時刻から、その命令を受けて単位シャッター装置２が閉状態となる時刻までの時間差を毎回ほぼ一定に保つことができる。これにより、前記時間差に基づいた前記命令の出力タイミングの補正を簡単に行うことができ、振動子９の周波数調整を高精度に行うことができる。
【００８０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
以下、第２実施形態のシャッター装置について、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。
【００８１】
本発明の第２実施形態にかかるシャッター装置は、ガイド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、本体７１、７２は、互いに同様の構成であるため、以下では、本体７１について代表して説明し、本体７２については、その説明を省略する。
【００８２】
図８に示すように、本実施形態の本体７１が有するガイド溝７１２の底面７１２ａは、径方向に突出する複数の突起部７１４を有している。複数の突起部７１４は、基部７１１の周方向に等間隔に離間して形成されている。また、複数の突起部７１４は、それぞれ、湾曲凸面で構成された先端部７１４ａを有している。
図８に示すように、本体７１は、これら複数の突起のうちの１つの突起部７１４がｚ軸方向上側を向き、その先端部７１４ａと第１連結部５１とが点接触している。これにより、例えば前述した第１実施形態と比較して、第１連結部５１と底面７１２ａとの接触面積をより小さくすることができ、底面７１２ａと第１連結部５１との間に発生するｘ軸方向の摩擦力を小さくすることができる。そのため、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができ、シャッター部３をより安定してｘ軸方向に移動させることができるとともに、その移動速度をより高めることができる。
なお、前記「点接触」とは、ある程度の面積を持って接触している場合も含み、その面積としては、例えば、０．１ｍｍ２以下程度である。
【００８３】
第１連結部５１と接触している突起部７１４が摩耗すると、別の突起部７１４が第１連結部５１と接触するように回転手段７３によって本体７１を回転させる。これにより、底面７１２ａと第１連結部５１との間の摩擦抵抗の増大を防止し、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の優れた摺動性を維持することができる。
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。
【００８４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
以下、第３実施形態のシャッター装置について、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。
【００８５】
本発明の第３実施形態にかかるシャッター装置は、ガイド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、本体７１、７２は、互いに同様の構成であるため、以下では、本体７１について代表して説明し、本体７２については、その説明を省略する。
【００８６】
図９に示すように、本実施形態の本体７１が有するガイド溝７１２の両側面７１２ｂは、基部７１１の周方向に等間隔に離間して形成された複数の突出部７１６を有している。また、複数の突出部７１６は、ガイド溝７１２の内側へ向けて突出するとともに、互にｙ軸方向に対向する一対の突起部７１５から構成されている。一対の突起部７１５は、それぞれ湾曲凸面で構成された先端部７１５ａを有している。
【００８７】
図９に示すように、このような構成のガイド溝７１２は、これら複数の突出部７１６のうちの１つの突出部７１６が第１連結部５１を挟み込むように、第１連結部５１を支持している。すなわち、本体７１は、所定の突出部７１６が有する一対の突起部７１５の間に第１連結部５１が位置するように、第１連結部５１を支持している。そのため、第１連結部５１と側面７１２ｂとが接触する場合、これらは点接触する。これにより、例えば前述した第１実施形態と比較して、第１連結部５１と側面７１２ｂとが接触した場合のその接触面積をより小さくすることができ、側面７１２ｂと第１連結部５１との間に発生し得るｘ軸方向の摩擦力を小さくすることができる。そのため、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができる。
なお、前記「点接触」とは、ある程度の面積を持って接触している場合も含み、その面積としては、例えば、０．１ｍｍ２以下程度である。
【００８８】
第１連結部５１と接触し得る突出部７１６（一対の突起部７１５）が摩耗すると、別の突出部７１６が第１連結部５１と接触するように回転手段７３によって本体７１を回転させる。これにより、側面７１２ｂと第１連結部５１との間に発生し得る摩擦抵抗の増大を防止し、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の優れた摺動性を維持することができる。
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。
【００８９】
以上、本発明のシャッター装置について、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。
また、前述した実施形態では、シャッター装置が複数のシャッター部（単位シャッター装置）を有しているが、シャッター部（単位シャッター装置）の数としては、特に限定されず、１つであってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１……シャッター装置 ２、２’、２”……単位シャッター装置 ３、３’、３”……シャッター部 ３１、３２…貫通孔 ３ａ……先端部 ４、４’、４”……駆動部 ４１……本体 ４２……シャフト ５、５’、５”……連結部 ５１、５１’、５１”……第１連結部 ５１１、５１２……突起 ５２、５２’、５２”……第２連結部 ６……規制手段 ６１、６２……ストッパー ７……ガイド部 ７１、７２……本体 ７１１……基部 ７１２……ガイド溝 ７１２ａ……底面 ７１２ｂ……側面 ７１３……被覆層 ７１４……突起部 ７１４ａ……先端部 ７１５……突起部 ７１５ａ……先端部 ７１６……突出部 ７３、７４……回転手段 ８……支持部 ８１……第１ベース板 ８２……第２ベース板 ８３……ガイド支持部 ８４……支柱 ９…振動子 １００……周波数調整装置 １１０……チャンバー １２０……イオンガン １３０……遮蔽板 ３００……接触部 ＩＢ……イオンビーム ｘ１……移動軸 ｘ２……移動軸 ｙ１……中心軸 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３……幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター装置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する方法として、振動子の質量を変化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。
しかしながら、このようなシャッターでは、シャッター板の回動によって、シャッター板同士が互いに擦れ合い、シャッター板の摺動性が悪い。また、シャッター板同士の擦れ合いによってシャッター板が摩耗し、これによっても、シャッター板の摺動性が悪化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
本発明の目的は、シャッター部の移動性に優れるシャッター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、
前記第１軸方向に往復移動可能なシャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向へ移動させるための駆動部と、
前記駆動部と前記シャッター部とを連結する連結部と、
前記シャッター部の前記第１軸方向への移動を案内するためのガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記第２軸方向を軸方向とする柱状の本体と、前記本体の軸周りにある側面に溝を備え、
前記溝に対して前記連結部が係合しており、前記溝の底面と前記連結部とが点接触または前記第２軸方向に延在するように線接触していることを特徴とする。
これにより、ガイド溝と連結部の接触面積を小さくすることができるため、ガイド溝と連結部との間に発生する摩擦力を低減することができ、ガイド溝に対して連結部が円滑に摺動する。そのため、シャッター部の移動性が優れるシャッター装置が得られる。
【０００８】
［適用例２］
本発明のシャッター装置では、前記ガイド部は、前記本体を該本体の軸周りに回転させる回転手段を有していることが好ましい。
これにより、回転手段によってガイド部を回転させることで、ガイド溝の底面の連結部と接触する部位を変えることができる。そのため、底面の連結部と接触する接触部の摩耗や平坦化を抑制することができる。その結果、ガイド溝に対する連結部の優れた摺動性を維持することができる。
【０００９】
［適用例３］
本発明のシャッター装置では、前記溝は、円環状であることが好ましい。
これにより、簡単にガイド溝と連結部とを第２軸方向に延在するように接触させることができる。また、ガイド溝の側面と連結部の接触面積を小さく抑えることができる。そのため、連結部がガイド溝に対して摺動する際の、連結部と側面との接触に発生し得る摩擦力を極力抑えることができる。これにより、ガイド溝に対して連結部をより円滑に摺動させることができる。
［適用例４］
本発明のシャッター装置では、前記溝は、前記本体軸を含む断面形状が前記溝の全周において一定であることが好ましい。
これにより、底面の各部位が互いに等しい条件にて連結部と接触することができる。
【００１０】
［適用例５］
本発明のシャッター装置では、前記溝の前記底面は、前記連結部と点接触するために、突起部を備えていることが好ましい。
これにより、簡単な構成でガイド溝の底面（突起部）と連結部とを点接触させることができる。また、１つの突起部が摩耗した場合には、ガイド部を回転させて他の突起部と連結部とを接触させることにより、ガイド溝に対する連結部の摺動性を回復することができる。
【００１１】
［適用例６］
本発明のシャッター装置では、前記溝は、前記第２軸方向に対向し互いに離間している一対の側面を備え、
前記一対の側面は、前記第２軸方向に対向している一対の突起部を複数備えていることが好ましい。
これにより、簡単な構成でガイド溝の側面と連結部とを点接触させることができる。そのため、ガイド溝の側面と連結部とが接触した場合のその接触面積を小さくすることができ、連結部をガイド溝に対してより円滑に摺動させることができる。
［適用例７］
本発明のシャッター装置では、前記シャッター装置は、圧電デバイスの質量調整用シャッター装置であることが好ましい。
これにより、振動デバイスの質量調整をより高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるシャッター装置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の平面図（上面図）である。
【図４】図２に示すシャッター装置の側面図である。
【図５】図２に示すシャッター装置の作動を説明するための図（側面図）である。
【図６】図２に示すシャッター装置が有するガイド部の断面図である。
【図７】図２に示すシャッター装置が有するガイド部の断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のシャッター装置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の平面図（上面図）、図４は、図２に示すシャッター装置の側面図、図５は、図２に示すシャッター装置の作動を説明するための図（側面図）、図６および図７は、図２に示すシャッター装置が有するガイド部の断面図である。
【００１４】
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１が有する単位シャッター装置２の数は、図２以降に示すシャッター装置が有する単位シャッター装置２の数と異なっている。また、以下では、説明の都合上、図１〜図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」として説明する。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。
以下では、本発明のシャッター装置を、振動子（圧電デバイス）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、すなわち本発明のシャッター装置を振動子９の質量調整用シャッター装置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の用途はこれに限定されない。
【００１５】
１．周波数調整装置
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、開閉状態を切り替え可能なシャッター装置１と、イオンガン１２０と、遮蔽板１３０とを有している。なお、周波数調整装置１００は、これらに加えて、例えば、振動子９の所定箇所にのみ後述するイオンビームＩＢが照射されるように、振動子９の所定箇所以外を覆うマスク等を設けてもよい。
【００１６】
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ＩＢ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１よりも下側に位置しており、上方へ向けてイオンビームＩＢを発射する。
また、遮蔽板１３０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置１よりも上側（ｚ軸の＋方向側）に位置しており、後述する複数のシャッター部３のうちの隣り合う一対のシャッター部３の隙間からから上方へ漏れるイオンビームＩＢを遮断する。
【００１７】
また、図２に示すように、シャッター装置１は、複数（本実施形態では８つ）の単位シャッター装置２と、これら複数の単位シャッター装置２を支持する支持部８とを有している。
また、複数の単位シャッター装置２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（シャッター板）３と、シャッター部３をｘ軸方向へ往復移動させる駆動部４と、シャッター部３と駆動部４とを連結し、駆動部４からの駆動力をシャッター部３に伝達する連結部５と、シャッター部３の移動を規制する規制手段６と、シャッター部３の移動を案内するガイド部７とを有している。
複数の単位シャッター装置２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。
【００１８】
このような周波数調整装置１００では、１つの単位シャッター装置２の上方に１つの振動子９が位置す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、単位シャッター装置２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。これにより、振動子９の質量を減らし、その共振周波数を高める。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、速やかに単位シャッター装置２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。このような制御を単位シャッター装置２ごとに独立して制御することにより、各振動子９の共振周波数を独立して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。
【００１９】
次に、シャッター装置１について詳しく説明する。
支持部８は、第１ベース板８１と、第２ベース板８２と、ガイド支持部８３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の上方に重なって設けられており、複数の支柱８４を介して第１ベース板８１に固定されている。また、ガイド支持部８３は、ガイド部７が有する一対の本体７１、７２を支持しており、第１、第２ベース板８１、８２に対して固定的に設けられている。
【００２０】
このような支持部８（第１ベース板８１、第２ベース板８２、ガイド支持部８３）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。
【００２１】
次いで、単位シャッター装置２の構成について説明するが、複数の単位シャッター装置２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。
シャッター部３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３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３を十分に小さくすることができる。
【００２２】
なお、本実施形態のシャッター部３は、その幅がｘ軸方向に沿って一定であるが、シャッター部３の形状は、これに限定されず、幅がｘ軸方向に沿って変化していてもよい。具体的には、イオンビームＩＢを遮断するのは、図４に示すように、シャッター部３の先端部３ａである。そのため、シャッター部３の形状は、少なくとも先端部３ａを所定形状（所定幅）としていればよく、その他の部位（例えば中間部、基端部）を先端部３ａよりも幅の小さい形状としてもよい。このような形状とすることにより、本実施形態と比較してシャッター部３の質量を小さくすることができ、その分シャッター部３の移動速度を高めることができる。
【００２３】
このようなシャッター部３は、ｘ軸方向に往復移動可能に設けられているが、シャッター部３の移動距離（変位長さ）としては、特に限定されず、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３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、単位シャッター装置２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。
【００２４】
このようなシャッター部３は、例えば、耐イオンエッチング性に優れる炭素、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３の損傷や摩耗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３の軽量化を図ることができ、シャッター部３の反応性や移動速度を向上させることができる。
【００２５】
なお、シャッター部３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、耐イオンエッチング性に優れる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。
【００２６】
駆動部４は、シャッター部３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４としては、シャッター部３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４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４１と、本体４１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４２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４の小型化を図ることができるとともに、駆動部４からの駆動力を効率的にシャッター部３に伝達することができる。
【００２７】
駆動部４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４２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。
【００２８】
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４２をｘ軸方向に移動させる。
【００２９】
後述するように、駆動部４のシャフト４２は、連結部５を介してシャッター部３と連結している。そのため、駆動部４のシャフト４２を本体４１から突出させるように図２中右側（ｘ軸の＋方向側）へ移動させると、それに連動してシャッター部３が図２中右側に移動し、当該移動によって、単位シャッター装置２が開状態から閉状態となる。これと反対に、駆動部４のシャフト４２を本体４１内へ退避させるように図２中左側（ｘ軸の−方向側）へ移動させると、それに連動してシャッター部３が図２中左側に移動し、当該移動によって、単位シャッター装置２が閉状態から開状態となる。
【００３０】
駆動部４では、シャフト４２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、単位シャッター装置２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、単位シャッター装置２を閉状態とする命令（信号）を出した時刻と、その命令を受けて単位シャッター装置２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。
【００３１】
連結部５は、駆動部４のシャフト４２とシャッター部３とを連結し、駆動部４からの駆動力、すなわちシャフト４２のｘ軸方向への変位をシャッター部３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５は、略「Ｌ」字状をなしており、第１連結部５１と第２連結部５２とにより構成されている。
第１連結部５１は、ｘ軸方向に延在し、その先端部にてシャッター部３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５１の先端部には、ｘ軸方向に離間するとともに、上側（ｚ軸の＋方向側）に突出する一対の突起５１１、５１２が形成されている。一方、シャッター部３には、一対の突起５１１、５１２に係合する一対の貫通孔３１、３２が形成されており、この貫通孔３１、３２内に突起５１１、５１２を挿入することにより、シャッター部３が第１連結部５１に支持されている。ここで、シャッター部３は、第１連結部５１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３の交換を簡単に行うことができる。
また、第１連結部５１の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部３の幅よりも小さく設計されている。また、シャッター部３の平面視（ｘｙ平面視）にて、第１連結部５１の中心軸は、シャッター部３の中心軸と一致している。
第２連結部５２は、ｙ軸方向に延在しており、第１連結部５１の基端部とシャフト４２とを連結している。
【００３２】
このような形状の連結部５によれば、簡単な構成で、駆動部４のシャフト４２と、シャッター部３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４２の駆動軸（中心軸）ｘ１と、シャッター部３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４の大きさに関わらず、複数の単位シャッター装置２のシャッター部３をｙ軸方向に狭い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。
【００３３】
また、本実施形態の連結部５では、第１連結部５１と第２連結部５２とが一体的に形成されている。これにより、連結部５を簡単に形成することができる。このような連結部５は、例えば、板状の長尺部材を、その途中で略直角に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５は、シャッター部３とシャフト４２とのｚ軸方向の位置ずれを補正するために、必要に応じて、その途中にてｚ軸方向（ｚ軸成分を含む方向）に延在する部分を有していてもよい。言い換えれば、連結部５は、ｚ軸方向に段差を有するような形状であってもよい。
【００３４】
このような連結部５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。
このような連結部５は、一対の本体７１、７２によって支持されているとともに、その移動が案内されている。一対の本体７１、７２については、後に詳細に説明する。
【００３５】
規制手段６は、シャッター部３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、第２連結部５２をｘ軸方向にて挟むようにして支持部８に設けられた一対のストッパー６１、６２を有している。そのため、第２連結部５２は、一対のストッパー６１、６２間にてｘ軸方向の移動が可能となる。
具体的には、第２連結部５２がストッパー６１に接触することにより、シャフト４２のそれ以上の突出（先端側への移動）、すなわちシャッター部３のそれ以上の先端側への移動が規制される。
【００３６】
反対に、第２連結部５２がストッパー６２に接触することにより、シャフト４２のそれ以上の退避（基端側への移動）、すなわちシャッター部３のそれ以上の基端側への移動が規制される。
これにより、シャッター部３の移動を規制することができ、シャッター部３を毎回同様の移動距離で移動させることができる。そのため、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、高精度な周波数調整が可能となる。
【００３７】
なお、仮に、シャッター部３の移動距離が変化すると、単位シャッター装置２が開状態から閉状態となるまでにかかる時間、より具体的には、単位シャッター装置２を閉状態とするための命令（信号）を出した時刻から、その命令を受けて実際に単位シャッター装置２が完全に閉状態となるまでの時間が変化する。このように単位シャッター装置２が開状態から閉状態となるまでにかか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３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。
【００３８】
以上、単位シャッター装置２の構成について詳細に説明した。このような構成の単位シャッター装置２は、第２連結部５２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。そのため、閉状態から、駆動部４を駆動してシャッター部３を基端側へ移動させると、図５（ｂ）に示すように、第２連結部５２がストッパー６２に当接し、シャッター部３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４を駆動してシャッター部３を先端側へ移動させると、図５（ａ）に示すように、第２連結部５２がストッパー６１に当接し、前述した閉状態となる。
【００３９】
次いで、複数の単位シャッター装置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３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３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３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１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３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。
【００４０】
また、複数のシャッター部３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３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３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。
【００４１】
仮に、シャッター部３と振動子９との離間距離が複数のシャッター部３間で異なっている場合、すなわち、ある単位シャッター装置２ではシャッター部３と振動子９との離間距離が短く、他の単位シャッター装置２ではシャッター部３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単位シャッター装置２では、離間距離が短い方の単位シャッター装置２よりも、開状態のシャッター部３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、複数の単位シャッター装置２間でシャッター部３と振動子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。
【００４２】
次いで、複数の駆動部４の配置について説明する。
第１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３（３’）と連結する駆動部４（４’）が、シャッター部３’の並び順と同順で配置されている。一方、第２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３（３”）と連結する駆動部４（４”）が、シャッター部３”の並び順と同順で配置されている。
【００４３】
第１ベース板８１に配置されている複数の駆動部４’について説明すると、各駆動部４’の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部３’の幅よりも広い。また、隣り合う一対の駆動部４’の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部３’の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部４’は、複数のシャッター部３’よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００４４】
また、駆動部４’のシャフト４２の移動軸ｘ１と当該駆動部４’に対応するシャッター部３’の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図３中下側の単位シャッター装置２’から上側の単位シャッター装置２’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５’の第２連結部５２’の長さも、図３中下側の単位シャッター装置２’から上側の単位シャッター装置２’に向けて漸増している。
【００４５】
また、複数の駆動部４’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４’と当該駆動部４’に対応するシャッター部３’とのｘ軸方向の離間距離は、図３中下側（ｙ軸の＋方向側）の単位シャッター装置２’から上側（ｙ軸の−方向側）の単位シャッター装置２’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５’の第１連結部５１’の長さも、図３中下側の単位シャッター装置２’から上側の単位シャッター装置２’に向けて漸減している。
【００４６】
このように、複数の連結部５’を、第２連結部５２’の長さが長くなるに連れて、第１連結部５１’の長さが短くなるように構成することにより、複数の単位シャッター装置２’間での、連結部５’の全長（第１連結部５１’の長さと第２連結部５２’の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数の単位シャッター装置２’間で、例えば、連結部５’の重量のずれを少なくすることができ、複数の単位シャッター装置２’の動作性（シャッター部３’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５’の全長は、互いに等しいのが好ましい。これにより、上記の効果がより顕著となる。
【００４７】
これと同様に、第２ベース板８２に配置されている複数の駆動部４”について説明すると、各駆動部４”の幅（ｙ軸方向の長さ）は、シャッター部３”の幅よりも広く、隣り合う一対の駆動部４”の離間距離は、隣り合う一対のシャッター部３”の離間距離よりも広い。そのため、複数の駆動部４”は、複数のシャッター部３”よりもｙ軸方向に広い領域に広がって配置されている。
【００４８】
また、駆動部４”のシャフト４２の移動軸ｘ１と当該駆動部４”に対応するシャッター部３”の移動軸ｘ２のｙ軸方向の離間距離は、図２中下側（ｙ軸の＋方向側）の単位シャッター装置２”から上側（ｙ軸の−方向側）の単位シャッター装置２”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５”の第２連結部５２”の長さも、図２中下側の単位シャッター装置２”から上側の単位シャッター装置２”に向けて漸増している。
【００４９】
また、複数の駆動部４”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４”と当該駆動部４”に対応するシャッター部３”とのｘ軸方向の離間距離は、図２中下側の単位シャッター装置２”から上側の単位シャッター装置２”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５”の第１連結部５１”の長さも、図２中下側の単位シャッター装置２”から上側の単位シャッター装置２”に向けて漸減している。
【００５０】
このように、複数の連結部５”を、第２連結部５２”の長さが長くなるに連れて、第１連結部５１”の長さが短くなるように構成することにより、複数の単位シャッター装置２”間での、連結部５”の全長（第１連結部５１”の長さと第２連結部５２”の長さの和）のずれを少なくすることができる。そのため、複数の単位シャッター装置２”間で、例えば、連結部５”の重量のずれを少なくすることができ、複数の単位シャッター装置２”の動作性（シャッター部３”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５”の全長は、互いに等しいのが好ましく、また、連結部５’の全長とも等しいのが好ましい。これにより、上記の効果がより顕著となる。
以上、複数の単位シャッター装置２の配置について説明した。
【００５１】
前述したように、各単位シャッター装置２は、駆動部４の移動軸ｘ１とシャッター部３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、連結部５の第２連結部５２の長さを調節することにより、各単位シャッター装置２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３の配置と、それに対応する複数の駆動部４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３の配置を設定する際に、複数の駆動部４の配置を考慮する必要がない。
したがって、シャッター部３の小型化を図りつつ、複数のシャッター部３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１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３を配置することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、複数の駆動部４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１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４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４の数、大きさ等によって適宜設定することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、例えば第１ベース板８１において、所定の駆動部４’に対応する連結部５’は、一対のストッパー６１、６２によって、そのｘ軸方向への移動が規制されている。
なお、ストッパー６１は、前記所定の駆動部４’の図２中上側に隣り合う駆動部４’に対応する連結部５’のストッパー６２として機能し、ストッパー６２は、前記所定の駆動部４’の図２中下側に隣り合う駆動部４’に対応する連結部５’のストッパー６１として機能してもよい。これは、第２ベース板８２に支持されている駆動部４”についても同様である。このように、所定の単位シャッター装置２のストッパー６１およびストッパー６２が、他の単位シャッター装置２のストッパー６２およびストッパー６１を兼ねることにより、シャッター装置１の構成部品の点数を削減することができる。そのため、シャッター装置１の小型化を図ることができる。
【００５４】
次に、これら複数の単位シャッター装置２のシャッター部３を案内するガイド部７について説明する。
図６および図７に示すように、ガイド部７は、一対の本体７１、７２と、本体７１、７２を回転させる回転手段７３、７４を有している。
一対の本体７１、７２は、連結部５（第１連結部５１）を介してシャッター部３を支持し、第１連結部５１の移動を案内することによりシャッター部３の移動を案内するよう構成されている。これら一対の本体７１、７２は、ｘ軸方向に離間して設けられている。これにより、ｘ軸方向に離間する異なる２点にて第１連結部５１を支持することができるため、第１連結部５１を安定して支持することができるとともに、第１連結部５１をｚ軸方向の変位を抑えつつ、本体７１、７２に対してｘ軸方向へ円滑に摺動させることができる。
【００５５】
以下、本体７１、７２について説明するが、一対の本体７１、７２は、互いに同様の構成であるため、以下では、１つの本体７１について説明し、本体７２については、その説明省略する。
本体７１は、柱状の基部７１１と、基部７１１の側面（外周）に開放する複数のガイド溝（溝）７１２とで構成されている。また、ガイド溝７１２は、シャッター装置が有する連結部５（シャッター部３）の数と等しい数形成されている。なお、ガイド溝７１２の数は、連結部５の数以上であれば、特に限定されない。
【００５６】
基部７１１は、ｙ軸方向に延在する円柱状をなしている。このような基部７１１は、その両端にてガイド支持部８３に中心軸ｙ１まわりに回動可能に支持されている。
このような基部７１１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、亜鉛、鉛、錫、チタン、タングステン等の各種金属、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等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼、一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ ３１０１）、インコネル、その他ジュラルミン等の各種アルミニウム系合金が挙げられる。
【００５７】
複数のガイド溝７１２は、それぞれ、基部７１１の側面に開放し、基部７１１の周方向に延在する円環状（リング状）をなしている。また、複数のガイド溝７１２は、ｙ軸方向に離間して等ピッチで形成されている。これら各ガイド溝７１２には、第１連結部５１が摺動可能に係合している。これにより、各ガイド溝７１２は、第１連結部５１のｘ軸方向への移動を案内するガイドとして機能する。
【００５８】
図６に示すように、ガイド溝７１２は、横断面形状が略「Ｕ」字型であり、底面７１２ａと底面７１２ａに対して直交するとともにｙ軸方向に対向する一対の側面７１２ｂとを有している。このようなガイド溝７１２には、第１連結部５１が摺動可能に係合しており、ガイド溝７１２の底面７１２ａと第１連結部５１の下面とが接触している。これにより、第１連結部５１は、底面７１２ａによってｚ軸方向の変位が防止されるとともに、一対の側面７１２ｂによってｙ軸方向の変位が防止された状態でガイド溝７１２に支持される。そのため、第１連結部５１をガイド溝７１２に対して円滑かつ安定してｘ軸方向に摺動させることができる。
【００５９】
また、ガイド溝７１２は、中心軸ｙ１を中心軸とするリング状をなしているため、底面７１２ａと第１連結部５１の下面とはｙ軸方向に延在して線接触している。すなわち、底面７１２ａと第１連結部５１との接触部３００は、ｙ軸方向に延在する線状（直線状）をなしている。これにより、底面７１２ａと第１連結部５１の接触面積が小さくなり、底面７１２ａと第１連結部５１との間に発生するｘ軸方向の摩擦力を小さくすることができる。そのため、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１を円滑に摺動させることができ、これにより、シャッター部３を安定してｘ軸方向に移動させることができるとともに、その移動速度を高めることができる。
【００６０】
なお、前記「線接触」とは、ｘ軸方向にある程度の幅を有しており、この幅は、例えば０．５ｍｍ以下である。言い換えれば、前記「線接触」には、接触部３００のｘ軸方向の長さが０．５ｍｍ以下のものが含まれる。
このように、ガイド溝７１２がリング状をなしていることにより、簡単に接触部３００をｙ軸方向に延在する線状にすることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、基部７１１が円柱状をなしているため、ガイド溝７１２の側面７１２ｂと第１連結部５１の接触面積を小さく抑えることができる。そのため、第１連結部５１がガイド溝７１２に対して摺動する際の、第１連結部５１と側面７１２ｂとの接触に発生し得る摩擦力を極力抑えることができる。これにより、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができる。
【００６２】
また、前述したように、第１連結部５１は、その幅（ｙ軸方向の長さ）Ｗ１がシャッター部３の幅Ｗ２よりも短く設定されている。そのため、接触部３００のｙ軸方向の長さを短くすることができ、底面７１２ａと第１連結部５１の接触面積をより小さくすることができる。これにより、底面７１２ａと第１連結部５１との間に発生するｘ軸方向の摩擦力をより小さくすることができ、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができる。
なお、第１連結部５１の幅Ｗ１としては、シャッター部３の幅Ｗ２よりも小さければ特に限定されないが、０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、第１連結部５１の機械的強度を維持しつつ、上記効果をより効果的に発揮することができる。
【００６３】
また、ガイド溝７１２の幅Ｗ３は、第１連結部５１の幅Ｗ２よりも若干大きいのが好ましい。具体的には、ガイド溝７１２の幅Ｗ３は、第１連結部５１の幅Ｗ１よりも０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以下程度大きいのが好ましい。これにより、第１連結部５１がガイド溝７１２に対して摺動する際の、第１連結部５１と側面７１２ｂとの過度な接触が防止され、第１連結部５１と側面７１２ｂとの間に発生し得る摩擦力を極力抑えることができる。また、第１連結部５１と側面７１２ｂとの間に過度に大きい隙間が形成されるのが防止され、第１連結部５１のｙ軸方向の変位を効果的に抑制することができる。そのため、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してｘ軸方向に円滑かつ安定して摺動させることができる。
【００６４】
また、図６に示すように、ガイド溝７１２の幅Ｗ３は、シャッター部３の幅Ｗ２よりも小さいのが好ましい。これにより、シャッター部３の配設ピッチに合わせてガイド溝７１２を形成することができるため、複数のシャッター部３をより狭いピッチにてｙ軸方向に並設することができる。そのため、シャッター装置１の小型化を図ることができる。仮に、ガイド溝７１２の幅Ｗ３がシャッター部３の幅Ｗ２よりも大きいと、ガイド溝７１２の形成ピッチに合わせてシャッター部３をｙ軸方向に並設しなければならないため、シャッター部３の配設ピッチが大きくなってしまい、シャッター装置１の小型化を図ることができない場合がある。
【００６５】
また、ガイド溝７１２の深さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、側面７１２ｂの高さがシャッター部３のｘ軸方向の移動を案内するのに十分な高さとなるとともに、側面７１２ｂと第１連結部５１とが接触した場合のその接触面積を小さく抑え、これらの間に発生し得る摩擦力の過度な増大を抑制することができる。そのため、第１連結部５１と側面７１２ｂとの間に発生し得る摩擦力を極力抑えつつ、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してｘ軸方向に円滑かつ安定して摺動させることができる。
【００６６】
本実施形態では、このようなガイド溝７１２の内面に、第１連結部５１との間に発生する摩擦抵抗を低減する被覆層７１３が形成されている。これにより、第１連結部５１とガイド溝７１２との間に発生する摩擦力をより低減することができ、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してｘ軸方向により円滑かつ安定して摺動させることができる。
被覆層７１３は、例えば、金属メッキ膜で構成することができる。金属メッキ膜により被覆層７１３を構成することにより、被覆層７１３に低摩擦性に加えて耐摩耗性を付与することができる。そのため、第１連結部５１との摺動による被覆層７１３の摩耗、劣化を効果的に抑制することができ、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の摺動性の経時変化を抑制することができる。
【００６７】
金属メッキ膜としては、特に限定されず、例えば、ニッケルメッキ、モリブデンメッキ、スズメッキ、クロムメッキ、無電解ニッケル被膜中にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散共析させたメッキ、無電解ニッケルメッキ、鉄系合金メッキ、アルミニウム系合金メッキ及び銅系合金メッキからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。特に、これらの中でも、無電解ニッケル被膜中にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の微粒子を分散共析させたメッキが好ましい。このメッキは、他の金属メッキ膜と比較して低摩擦性と耐摩耗性のバランスがよく、これらを同時に十分に高いレベルで発揮することができる。金属メッキ膜の製法として、例えば電解メッキや無電解メッキを用いることができる。
【００６８】
なお、被覆層７１３は、金属メッキ膜で構成されているのに限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等）、またはこれらの複合材料から構成されている樹脂膜であってもよい。このような樹脂膜によっても、低摩擦性を発揮することができる。
【００６９】
基部７１１の直径としては、特に限定されず、例えば、３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。これにより、ガイド溝７１２の深さを過度に深くしなくても、すなわち前述した好ましい範囲である０．１〜１ｍｍの範囲としたときにも、ガイド溝７１２の底面７１２ａの曲率を十分に大きくすることができる。そのため、第１連結部５１と底面７１２ａとの接触面積（接触部３００のｘ軸方向の長さ）をより小さくすることができ、これらの間の摩擦抵抗をより低減することができる。そのため、第１連結部５１をガイド溝７１２に対してより円滑かつ安定して摺動させることができる。
以上、本体７１について説明した。
【００７０】
このような構成の本体７１、７２は、その両端にてガイド支持部８３に回転可能に支持（軸支）されている。これら本体７１、７２は、回転手段７３、７４によって回転させることができる。
回転手段７３、７４は、モーター（例えば、ステッピングモーター）等の駆動源を有しており、この駆動源の駆動によって本体７１、７２をｙ軸（中心軸）まわりに回転させることができる。これら回転手段７３、７４は、独立して制御可能であり、本体７１、７２を独立して回転させることができる。このような回転手段７３、７４を有することにより、次のような効果を発揮することができる。
【００７１】
すなわち、ガイド溝７１２の底面７１２ａに対して第１連結部５１が摺動し、その摺動が繰り返されることにより、摺動により発生する摩擦によって底面７１２ａの接触部３００が摩耗し、接触部３００の表面粗さが荒くなったり、接触部３００が平坦化したりする。このような問題が生じると、底面７１２ａと第１連結部５１との間の摩擦抵抗が増大し、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の摺動性が悪化する。
【００７２】
そこで、例えば接触部３００の摩耗が許容範囲を超えた場合に、回転手段７３、７４によって本体７１、７２を回転させ、底面７１２ａの異なる位置を新たな接触部３００として使用することにより、接触部３００の摩耗に起因する底面７１２ａと第１連結部５１との間の摩擦抵抗の増大を抑制することができる。そのため、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の優れた摺動性を維持することができる。
【００７３】
特に、ガイド溝７１２は、円環状をなし、その延在方向の全域にて底面７１２ａの曲率が等しい。また、その深さ（側面７１２ｂの高さ）もガイド溝７１２の延在方向の全域にて等しい。すなわち、横断面形状がガイド溝７１２の延在方向の全域にて等しい。そのため、底面７１２ａの各部位は、互いに等しい条件にて第１連結部５１と接触することができる。したがって、底面７１２ａの延在方向の全域を同じ条件にて新たな接触部３００として利用することができ、本体７１の長寿命化を図ることができる。
【００７４】
以上、ガイド部７について説明したが、回転手段７３、７４によるガイド７１、７２の回転は必要時にもみ行い、それ以外では、本体７１、７２は、回転が生じないようにガイド支持部８３に支持されている。
また、例えば、本体７１、７２は、手動で回転させてもよく、この場合には、回転手段７３、７４を省略してもよい。
以上、周波数調整装置１００について説明した。
【００７５】
２．周波数調整方法
次に、前述した周波数調整装置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つのシャッター部３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。
【００７６】
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のが好ましい。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。
【００７７】
まず、単位シャッター装置２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、単位シャッター装置２を閉状態としたまま放置する。次に、単位シャッター装置２を開状態とする。単位シャッター装置２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、単位シャッター装置２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。
【００７８】
このように、シャッター装置１を用いて振動子９の周波数調整（質量調整）を行うことにより、振動子９の周波数調整をより高精度に行うことができる。具体的には、シャッター装置１では、前述したように、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の摺動性が優れており、シャッター部３の移動速度が速いため、例えば、周波数調整を終了するために、単位シャッター装置２を閉状態する命令（信号）を出力した時刻から、その命令を受けて単位シャッター装置２が閉状態となる時刻までの時間差をより小さくすることができる。その結果、振動子９の共振周波数の目的値からのずれをより小さくすることができ、振動子９の周波数調整を高精度に行うことができる。
【００７９】
また、連結部５のガイド溝７１２に対する摺動性の低下を抑制することができ、シャッター部３の移動速度をほぼ一定に保つことができる。そのため、単位シャッター装置２を閉状態する命令（信号）を出力した時刻から、その命令を受けて単位シャッター装置２が閉状態となる時刻までの時間差を毎回ほぼ一定に保つことができる。これにより、前記時間差に基づいた前記命令の出力タイミングの補正を簡単に行うことができ、振動子９の周波数調整を高精度に行うことができる。
【００８０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置の第２実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
以下、第２実施形態のシャッター装置について、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。
【００８１】
本発明の第２実施形態にかかるシャッター装置は、ガイド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、本体７１、７２は、互いに同様の構成であるため、以下では、本体７１について代表して説明し、本体７２については、その説明を省略する。
【００８２】
図８に示すように、本実施形態の本体７１が有するガイド溝７１２の底面７１２ａは、径方向に突出する複数の突起部７１４を有している。複数の突起部７１４は、基部７１１の周方向に等間隔に離間して形成されている。また、複数の突起部７１４は、それぞれ、湾曲凸面で構成された先端部７１４ａを有している。
図８に示すように、本体７１は、これら複数の突起のうちの１つの突起部７１４がｚ軸方向上側を向き、その先端部７１４ａと第１連結部５１とが点接触している。これにより、例えば前述した第１実施形態と比較して、第１連結部５１と底面７１２ａとの接触面積をより小さくすることができ、底面７１２ａと第１連結部５１との間に発生するｘ軸方向の摩擦力を小さくすることができる。そのため、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができ、シャッター部３をより安定してｘ軸方向に移動させることができるとともに、その移動速度をより高めることができる。
なお、前記「点接触」とは、ある程度の面積を持って接触している場合も含み、その面積としては、例えば、０．１ｍｍ２以下程度である。
【００８３】
第１連結部５１と接触している突起部７１４が摩耗すると、別の突起部７１４が第１連結部５１と接触するように回転手段７３によって本体７１を回転させる。これにより、底面７１２ａと第１連結部５１との間の摩擦抵抗の増大を防止し、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の優れた摺動性を維持することができる。
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。
【００８４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のシャッター装置の第３実施形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係るシャッター装置が有するガイド部の平面図である。
以下、第３実施形態のシャッター装置について、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。
【００８５】
本発明の第３実施形態にかかるシャッター装置は、ガイド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、本体７１、７２は、互いに同様の構成であるため、以下では、本体７１について代表して説明し、本体７２については、その説明を省略する。
【００８６】
図９に示すように、本実施形態の本体７１が有するガイド溝７１２の両側面７１２ｂは、基部７１１の周方向に等間隔に離間して形成された複数の突出部７１６を有している。また、複数の突出部７１６は、ガイド溝７１２の内側へ向けて突出するとともに、互にｙ軸方向に対向する一対の突起部７１５から構成されている。一対の突起部７１５は、それぞれ湾曲凸面で構成された先端部７１５ａを有している。
【００８７】
図９に示すように、このような構成のガイド溝７１２は、これら複数の突出部７１６のうちの１つの突出部７１６が第１連結部５１を挟み込むように、第１連結部５１を支持している。すなわち、本体７１は、所定の突出部７１６が有する一対の突起部７１５の間に第１連結部５１が位置するように、第１連結部５１を支持している。そのため、第１連結部５１と側面７１２ｂとが接触する場合、これらは点接触する。これにより、例えば前述した第１実施形態と比較して、第１連結部５１と側面７１２ｂとが接触した場合のその接触面積をより小さくすることができ、側面７１２ｂと第１連結部５１との間に発生し得るｘ軸方向の摩擦力を小さくすることができる。そのため、ガイド溝７１２に対して第１連結部５１をより円滑に摺動させることができる。
なお、前記「点接触」とは、ある程度の面積を持って接触している場合も含み、その面積としては、例えば、０．１ｍｍ２以下程度である。
【００８８】
第１連結部５１と接触し得る突出部７１６（一対の突起部７１５）が摩耗すると、別の突出部７１６が第１連結部５１と接触するように回転手段７３によって本体７１を回転させる。これにより、側面７１２ｂと第１連結部５１との間に発生し得る摩擦抵抗の増大を防止し、ガイド溝７１２に対する第１連結部５１の優れた摺動性を維持することができる。
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。
【００８９】
以上、本発明のシャッター装置について、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。
また、前述した実施形態では、シャッター装置が複数のシャッター部（単位シャッター装置）を有しているが、シャッター部（単位シャッター装置）の数としては、特に限定されず、１つであってもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１……シャッター装置 ２、２’、２”……単位シャッター装置 ３、３’、３”……シャッター部 ３１、３２…貫通孔 ３ａ……先端部 ４、４’、４”……駆動部 ４１……本体 ４２……シャフト ５、５’、５”……連結部 ５１、５１’、５１”……第１連結部 ５１１、５１２……突起 ５２、５２’、５２”……第２連結部 ６……規制手段 ６１、６２……ストッパー ７……ガイド部 ７１、７２……本体 ７１１……基部 ７１２……ガイド溝 ７１２ａ……底面 ７１２ｂ……側面 ７１３……被覆層 ７１４……突起部 ７１４ａ……先端部 ７１５……突起部 ７１５ａ……先端部 ７１６……突出部 ７３、７４……回転手段 ８……支持部 ８１……第１ベース板 ８２……第２ベース板 ８３……ガイド支持部 ８４……支柱 ９…振動子 １００……周波数調整装置 １１０……チャンバー １２０……イオンガン １３０……遮蔽板 ３００……接触部 ＩＢ……イオンビーム ｘ１……移動軸 ｘ２……移動軸 ｙ１……中心軸 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３……幅
【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、
前記第１軸方向に往復移動可能なシャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向へ移動させるための駆動部と、
前記駆動部と前記シャッター部とを連結する連結部と、
前記シャッター部の前記第１軸方向への移動を案内するためのガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記第２軸方向を軸方向とする柱状の本体と、前記本体の軸周りにある側面に溝を備え、
前記溝に対して前記連結部が係合しており、前記溝の底面と前記連結部とが点接触または前記第２軸方向に延在するように線接触していることを特徴とするシャッター装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記本体を該本体の軸周りに回転させる回転手段を有している請求項１に記載のシャッター装置。
【請求項３】
前記溝は、円環状である請求項１または２に記載のシャッター装置。
【請求項４】
前記溝は、前記本体軸を含む断面形状が前記溝の全周において一定である請求項３に記載のシャッター装置。
【請求項５】
前記溝の前記底面は、前記連結部と点接触するために、突起部を備えている請求項１ないし４のいずれかに記載のシャッター装置。
【請求項６】
前記溝は、前記第２軸方向に対向し互いに離間している一対の側面を備え、
前記一対の側面は、前記第２軸方向に対向している一対の突起部を複数備えている請求項５に記載のシャッター装置。
【請求項７】
前記シャッター装置は、圧電デバイスの質量調整用シャッター装置である請求項１ないし６のいずれかに記載のシャッター装置。
【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、
前記第１軸方向に往復移動可能なシャッター部と、
前記シャッター部を前記第１軸方向へ移動させるための駆動部と、
前記駆動部と前記シャッター部とを連結する連結部と、
前記シャッター部の前記第１軸方向への移動を案内するためのガイド部と、を有し、
前記ガイド部は、前記第２軸方向を軸方向とする柱状の本体と、前記本体の軸周りにある側面に溝を備え、
前記溝に対して前記連結部が係合しており、前記溝の底面と前記連結部とが点接触または前記第２軸方向に延在するように線接触していることを特徴とするシャッター装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、前記本体を該本体の軸周りに回転させる回転手段を有している請求項１に記載のシャッター装置。
【請求項３】
前記溝は、円環状である請求項１または２に記載のシャッター装置。
【請求項４】
前記溝は、前記本体軸を含む断面形状が前記溝の全周において一定である請求項３に記載のシャッター装置。
【請求項５】
前記溝の前記底面は、前記連結部と点接触するために、突起部を備えている請求項１ないし４のいずれかに記載のシャッター装置。
【請求項６】
前記溝は、前記第２軸方向に対向し互いに離間している一対の側面を備え、
前記一対の側面は、前記第２軸方向に対向している一対の突起部を複数備えている請求項５に記載のシャッター装置。
【請求項７】
前記シャッター装置は、圧電デバイスの質量調整用シャッター装置である請求項１ないし６のいずれかに記載のシャッター装置。
【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２０１３−８５０１７（Ｐ２０１３−８５０１７Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１５８８（Ｐ２０１１−２２１５８８）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【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５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]