(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットであって、
並置された複数のシャッタアームからなり、
前記シャッタアーム各々の長手方向をｘ軸、並置方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向をｚ軸として、前記シャッタアームの各々がｘ軸方向に摺動可能であり、ｘ軸方向先端にシャッタ羽根を有し、
前記シャッタ羽根の各々が、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面及びシャッタ裏面、並びに前記シャッタ表面と前記シャッタ裏面の間にありｘ軸方向に延在する第１及び第２のエッジ部を有し、
前記第１のエッジ部が、ｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部を有し、前記第２のエッジ部が、ｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部を有し、該凸部と該凹部が相互に対応する形状を有し、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において第１のエッジ部と第２のエッジ部がｚ軸方向の見通し線を遮断するように前記複数のシャッタ羽根が配置されたシャッタユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のシャッタユニットにおいて、前記隣り合うシャッタ羽根の隣接部において前記第１のエッジ部と前記第２のエッジ部がｚ軸方向にオーバーラップするように前記複数のシャッタ羽根が配置されたシャッタユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のシャッタユニットにおいて、前記第１のエッジ部と前記第２のエッジ部が全方向の見通し線を遮断するように前記複数のシャッタ羽根が配置されたシャッタユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のシャッタユニットにおいて、隣り合う前記シャッタ羽根同士が非接触状態を維持して摺動されるように、隣接部において前記凸部と前記凹部の間にギャップが形成された状態で前記複数のシャッタ羽根が配置されたシャッタユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のシャッタユニットにおいて、前記複数のシャッタ羽根の前記シャッタ表面及び前記シャッタ裏面が全体としてそれぞれ一平面をなすように、該複数のシャッタ羽根が配置され、前記第１のエッジ部の前記凸部が前記シャッタ裏面側にあり、前記第２のエッジ部の前記凹部が前記シャッタ裏面側にあり、前記凸部のｚ軸方向の厚さが前記凹部のｚ軸方向の厚さよりも小さい、シャッタユニット。
【請求項６】
イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットであって、
並置された複数のシャッタアームからなり、
前記シャッタアーム各々の長手方向をｘ軸、並置方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向をｚ軸として、前記シャッタアームの各々がｘ軸方向に摺動可能であり、ｘ軸方向先端にシャッタ羽根を有し、
前記シャッタ羽根の各々が、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面及びシャッタ裏面、並びに前記シャッタ表面と前記シャッタ裏面の間にあり、ｘ軸方向に延在する第１及び第２のエッジ部を有し、
前記シャッタ羽根全体がｘ−ｙ面に対して所定の角度で回転させられて、前記第１のエッジ部と前記第２のエッジ部がｚ軸方向にオフセットし、
前記第１のエッジ部が隣接する前記シャッタ羽根の表面側に、前記第２のエッジ部が隣接する前記シャッタ羽根の裏面側にギャップを介して配置され、
隣り合うシャッタ羽根の隣接部においてｚ軸方向の見通し線を遮断するように前記複数のシャッタ羽根が配置された、
シャッタユニット。
【請求項７】
イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットであって、
並置された複数のシャッタアームからなり、
前記シャッタアーム各々の長手方向をｘ軸、並置方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向をｚ軸として、前記シャッタアームの各々がｘ軸方向に摺動可能であり、ｘ軸方向先端にシャッタ羽根を有し、
前記シャッタ羽根の各々が、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面及びシャッタ裏面、並びに前記シャッタ表面と前記シャッタ裏面の間にあり、ｘ軸方向に延在する第１及び第２のエッジ部を有し、
前記シャッタ羽根の各々の第１のエッジ部がそれぞれｚ軸方向に曲げて形成されて、前記第１のエッジ部と前記第２のエッジ部がｚ軸方向にオフセットし、
前記第１のエッジ部が隣接する前記シャッタ羽根の表面側に、前記第２のエッジ部が隣接する前記シャッタ羽根の裏面側にギャップを介して配置され、
隣り合うシャッタ羽根の隣接部においてｚ軸方向の見通し線を遮断するように前記複数のシャッタ羽根が配置された、
シャッタユニット。
【請求項８】
請求項１から７いずれか一項に記載のシャッタユニット、前記複数のシャッタアームを支持するシャッタプレート、及び前記シャッタアーム各々を該シャッタプレート上で個別に摺動させるシャッタ駆動部を備えたシャッタ装置。
【請求項９】
配列された圧電素子を保持するホルダ、該圧電素子に対してイオンビームを照射するイオンガン、該イオンガンから該圧電素子を遮蔽及び開放するように配置された請求項８に記載のシャッタ装置を備えた、圧電素子の周波数調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシャッタユニット、シャッタ装置、及び圧電素子の周波数調整装置に関し、特に、イオンガンからのイオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６Ａは従来のシャッタユニットを備えたシャッタ装置の平面図であり、図６Ｂは図６Ａのシャッタ装置及びそれを含む周波数調整装置の側面図であり、図６Ｃは図６Ａのシャッタユニットの正面図である。図６Ａに示すように、シャッタ装置はシャッタユニット６を備え、シャッタユニット６は複数のシャッタ羽根６０１、６０２、６０３、・・・６０ｎ（以下、任意のシャッタ羽根を「シャッタ羽根６０」という）からなる。シャッタ装置はさらに、シャッタ羽根６０を取付けて駆動するシャッタアーム６１支持するシャッタプレート２０、及びシャッタアーム６１を駆動するシャッタ駆動部３０を備える。なお、各図に示すように、シャッタアーム６１の長手方向をｘ軸、短手方向をｙ軸、厚み方向をｚ軸とする。
【０００３】
シャッタアーム６１はｙ軸方向に並置され、シャッタアーム６１の各々はシャッタ駆動部３０によってｘ軸方向にそれぞれ摺動される。シャッタ駆動部３０がシャッタアーム６１を選択的にｘ軸方向に摺動させることにより、シャッタアーム６１に取付けたシャッタ羽根６０がシャッタプレート２０の窓部２１を遮蔽及び開放（シャッタ羽根６０３参照）する。
【０００４】
また、図６Ｂに示すように、上記シャッタ装置、ｙ軸方向に配列された圧電素子５１を保持するホルダ５０、及びｙ軸方向に配列されるイオンビームを照射するイオンガン４０によって圧電素子の周波数調整装置が構成される。この周波数調整装置では、シャッタ駆動部３０がシャッタアーム６１を選択的に駆動し、シャッタ羽根６０が窓部２１を個別的に遮蔽及び開放することによって、イオンガン４０からのイオンビームが選択的に圧電素子５１に到達する。これにより、ｙ軸方向に配列された複数の圧電素子５１が選択的にイオンビームエッチングされる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−３４９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のシャッタユニット６においては、シャッタ羽根６０のｙ−ｚ断面が長方形であるため、隣り合うシャッタ羽根６０の間に隙間ができてしまう。そのため、シャッタ羽根６０が遮蔽位置に配列されていても、イオンガン４０からのイオンビームが隙間を介して漏れてしまい、完全な遮蔽状態が得られなかった。このようなシャッタユニット６を周波数調整装置に使用すると、イオンビームの漏れによって周波数調整の精度が悪くなるという問題があった。特に、イオンビームによるシャッタ羽根自体のエッチングが進むと隙間がさらに拡がり、上記の問題が顕在化する。
【０００７】
また、この隙間をなくすためにシャッタ羽根６０間の距離を狭くすると、シャッタ羽根６０同士が干渉し、あるシャッタアームを駆動すると、隣接するシャッタアームも摩擦により連動してしまい、所望のシャッタ開閉動作が得られなくなるという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットにおいて、隣り合うシャッタ羽根間の隙間からイオンビームが漏れるのを防止し、かつ、隣り合うシャッタアーム及びシャッタ羽根同士が干渉せずに動作できる構成を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面は、イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットであって、並置された複数のシャッタアームからなり、シャッタアーム各々の長手方向をｘ軸、並置方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向をｚ軸として、シャッタアームの各々がｘ軸方向に摺動可能であり、ｘ軸方向先端にシャッタ羽根を有し、シャッタ羽根の各々が、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面及びシャッタ裏面、並びにシャッタ表面とシャッタ裏面の間にありｘ軸方向に延在する第１及び第２のエッジ部を有し、第１のエッジ部が、ｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部を有し、第２のエッジ部が、ｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部を有し、凸部と凹部が相互に対応する形状を有し、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において第１のエッジ部と第２のエッジ部がｚ軸方向の見通し線を遮断するように複数のシャッタ羽根が配置されたシャッタユニットである。
【００１０】
ここで、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において第１のエッジ部と第２のエッジ部がｚ軸方向にオーバーラップするように複数のシャッタ羽根が配置されるようにしてもよい。また、第１のエッジ部と第２のエッジ部が全方向の見通し線を遮断するようにしてもよい。
また、隣り合うシャッタ羽根同士が非接触状態を維持して摺動されるように、隣接部において凸部と凹部の間にギャップが形成された状態で複数のシャッタ羽根が配置されるようにした。
また、複数のシャッタ羽根のシャッタ表面及びシャッタ裏面が全体としてそれぞれ一平面をなすように、複数のシャッタ羽根が配置され、第１のエッジ部の凸部がシャッタ裏面側にあり、第２のエッジ部の凹部が前記シャッタ裏面側にあり、凸部のｚ軸方向の厚さが凹部のｚ軸方向の厚さよりも小さくなるようにしてもよい。
【００１１】
本発明の第２の側面は、イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットであって、並置された複数のシャッタアームからなり、シャッタアーム各々の長手方向をｘ軸、並置方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向をｚ軸として、シャッタアームの各々がｘ軸方向に摺動可能であり、ｘ軸方向先端にシャッタ羽根を有し、シャッタ羽根の各々が、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面及びシャッタ裏面、並びにシャッタ表面とシャッタ裏面の間にあり、ｘ軸方向に延在する第１及び第２のエッジ部を有し、シャッタ羽根全体がｘ−ｙ面に対して所定の角度で回転させられて、第１のエッジ部と第２のエッジ部がｚ軸方向にオフセットし、第１のエッジ部が隣接するシャッタ羽根の表面側に、第２のエッジ部が隣接するシャッタ羽根の裏面側にギャップを介して配置され、隣り合うシャッタ羽根の隣接部においてｚ軸方向の見通し線を遮断するように複数のシャッタ羽根が配置された、シャッタユニットである。
【００１２】
本発明の第３の側面は、イオンビームを選択的に通過させるためのシャッタ装置に使用されるシャッタユニットであって、並置された複数のシャッタアームからなり、シャッタアーム各々の長手方向をｘ軸、並置方向をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向をｚ軸として、シャッタアームの各々がｘ軸方向に摺動可能であり、ｘ軸方向先端にシャッタ羽根を有し、シャッタ羽根の各々が、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面及びシャッタ裏面、並びにシャッタ表面とシャッタ裏面の間にあり、ｘ軸方向に延在する第１及び第２のエッジ部を有し、シャッタ羽根の各々の第１のエッジ部がそれぞれｚ軸方向に曲げて形成されて、第１のエッジ部と第２のエッジ部がｚ軸方向にオフセットし、第１のエッジ部が隣接するシャッタ羽根の表面側に、第２のエッジ部が隣接するシャッタ羽根の裏面側にギャップを介して配置され、隣り合うシャッタ羽根の隣接部においてｚ軸方向の見通し線を遮断するように前記複数のシャッタ羽根が配置された、シャッタユニットである。
【００１３】
本発明の第４の側面は、上記第１又は第２の側面のシャッタユニット、複数のシャッタアームを支持するシャッタプレート、及びシャッタアーム各々をシャッタプレート上で個別に摺動させるシャッタ駆動部を備えたシャッタ装置である。
【００１４】
本発明の第５の側面は、配列された圧電素子を保持するホルダ、圧電素子に対してイオンビームを照射するイオンガン、イオンガンから圧電素子を遮蔽及び開放するように配置された上記第３の側面のシャッタ装置を備えた、圧電素子の周波数調整装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の第１の実施例によるシャッタユニットを備えたシャッタ装置の平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａのシャッタ装置及びそれを含む周波数調整装置の側面図である。
【図１Ｃ】図１Ａのシャッタユニットのｙ−ｚ正面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃのシャッタ羽根のｙ−ｚ正面図である。
【図１Ｅ】図１Ａのシャッタユニットの変形配置例を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施例の変形例によるシャッタユニットを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施例の変形例によるシャッタユニットを示す図である。
【図２Ｃ】本発明の第１の実施例の変形例によるシャッタユニットを示す図である。
【図３Ａ】本発明の第２の実施例によるシャッタユニットを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の第２の実施例の変形例によるシャッタユニットを示す図である。
【図４Ａ】本発明の第３の実施例によるシャッタユニットを示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａのシャッタ羽根のｙ−ｚ正面図である。
【図５Ａ】本発明の第１の実施例によるシャッタユニットの遮蔽角度を説明する図である。
【図５Ｂ】本発明の第２の実施例の変形例によるシャッタユニットの遮蔽角度を説明する図である。
【図５Ｃ】本発明の第３の実施例によるシャッタユニットの遮蔽角度を説明する図である。
【図６Ａ】従来のシャッタユニットを備えたシャッタ装置の平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａのシャッタ装置及びそれを含む周波数調整装置の側面図である。
【図６Ｃ】図６Ａのシャッタユニットのｙ−ｚ正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
実施例１．
図１Ａは本発明の第１の実施例によるシャッタユニットを備えたシャッタ装置のｘ−ｙ平面図であり、図１Ｂは図１Ａのシャッタ装置及びそれを含む周波数調整装置のｘ−ｚ側面図である。本実施例のシャッタ装置はシャッタユニット１を備え、シャッタユニット１は並置されたシャッタ羽根１０１、１０２、１０３、・・・１０ｎ（以下、任意のシャッタ羽根を「シャッタ羽根１０」という）からなる。シャッタ装置はさらに、シャッタ羽根１０を取付けて駆動するシャッタアーム１１を支持するシャッタプレート２０、及びシャッタアーム１１を駆動するシャッタ駆動部３０を備える。以降の説明において、各図に示すように、シャッタアーム１１の長手方向をｘ軸、並置方向（短手方向）をｙ軸、ｘ軸とｙ軸に垂直な方向（厚み方向）をｚ軸とする。なお、シャッタプレート２０及びシャッタ駆動部３０は図６Ａ及び６Ｂに示したものと同様の構成であればよい。
【００１７】
シャッタアーム１１はｙ軸方向に並置され、各々がシャッタ羽根１０を備える。シャッタアーム１１の各々はアーム軸部に係合部１２を有し、係合部１２はシャッタ駆動部３０のカム３１と係合する。シャッタ駆動部３０の駆動源（例えば、ソレノイドコイル）がカム３１をｘ軸方向に移動させ、このカム３１の移動により、シャッタアーム１１がｘ軸方向に摺動される。これにより、シャッタ羽根１０が選択的かつ個別にｘ軸方向に摺動されて窓部２１が遮蔽及び開放（シャッタ羽根１０３参照）される。
【００１８】
シャッタプレート２０は、シャッタアーム１１の各々の動きをｙ軸方向及びｚ軸方向に規制するシャッタアーム規制部２２及び２３を備える。シャッタアーム規制部２２及び２３はそれぞれ、シャッタアーム１１の動きをｙ軸方向に規制するための突起部２２ａ及び２３ａを有し、各シャッタアーム１１が隣接突起部間に配置される。また、シャッタアーム規制部２２及び２３はそれぞれ、シャッタアーム１１の動きをｚ軸方向に規制するための同軸かつ個別に回転するローラ部２２ｂ及び２３ｂを有し、各シャッタアーム１１がローラ部２２ｂ及び２３ｂ上に配置される。
【００１９】
また、図１Ｂに示すように、圧電素子の周波数調整装置は、上記のシャッタ装置、イオンガン４０及びホルダ５０を備える。ホルダ５０は、ｙ軸方向に配列された（水晶振動子等の）圧電素子５１を保持し、イオンガン４０は、ｙ軸方向に配列される圧電素子５１をエッチングするためのイオンビームを照射する。即ち、シャッタ駆動部３０がシャッタアーム１１を選択的に駆動し、シャッタ羽根１０が窓部２１を選択的に遮蔽及び開放することによって、イオンガン４０からのイオンビームが選択的に圧電素子５１に到達する。これにより、ｙ軸方向に配列された複数の圧電素子５１が選択的にイオンビームエッチングされる。
【００２０】
図１Ｃは図１Ａのシャッタユニット１のｙ−ｚ正面図であり、図１Ｄはシャッタ羽根１０のｙ−ｚ断面図である。図１Ｃ及び１Ｄに示すように、本実施例のシャッタアーム１１はシャッタ羽根１０のｙ−ｚ断面形状が従来例のシャッタ羽根６０と異なる。
図１Ｄに示すように、シャッタ羽根１０は、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面１０１及びシャッタ裏面１０２、並びにシャッタ表面１０１とシャッタ裏面１０２の間にありｘ軸方向に延在する第１のエッジ部１０３（太線部）及び第２のエッジ部１０４（太線部）を有する。
【００２１】
第１のエッジ部１０３は、シャッタ裏面１０２側でｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部１０５、及びシャッタ表面１０１側でｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部１０６を有する。第２のエッジ部１０４は、シャッタ表面１０１側でｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部１０７、及びシャッタ裏面１０２側でｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部１０８を有する。第１のエッジ部１０３と第２のエッジ部１０４は相互に対応する段差形状となり、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、ｋ番目のシャッタ羽根１０ｋの第２のエッジ部１０４とｋ＋１番目のシャッタ羽根１０ｋ＋１の第１のエッジ部１０３がｚ軸方向にオーバーラップする。
【００２２】
なお、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、ｋ番目のシャッタ羽根１０ｋの第２のエッジ部１０４とｋ＋１番目のシャッタ羽根１０ｋ＋１の第１のエッジ部１０３は、必ずしもｚ軸方向にオーバーラップしていなくてもよく、例えば図１Ｅに示すように、ｚ軸方向の見通し線が遮断される構成であれば、従来技術の隙間の問題を解消できる。
【００２３】
本実施例では、複数のシャッタ羽根１０のシャッタ表面１０１及びシャッタ裏面１０２がそれぞれ一平面をなすように複数のシャッタ羽根１０が配置される。そして、各シャッタ羽根１０において、凸部１０５及び１０７のｚ軸方向の厚さｚ１が凹部１０６及び１０８のｚ軸方向の厚さｚ２よりも小さくなるように構成され、隣り合うシャッタ羽根の凸部と凹部の間にギャップが開けられる。即ち、厚さｚ１はシャッタ羽根１０の厚さの１／２よりも小さい。より具体的には、隣り合うシャッタ羽根１０ｋ−１、１０ｋ、及び１０ｋ＋１の各隣接部において、シャッタ羽根１０ｋの凸部１０５の厚さｚ１とシャッタ羽根１０ｋ−１の凸部１０７の厚さｚ１とその間のギャップの合計がシャッタ羽根１０ｋ−１及び１０ｋの厚さに等しく、シャッタ羽根１０ｋの凸部１０７の厚さｚ１とシャッタ羽根１０ｋ＋１の凸部１０５の厚さｚ１とその間のギャップの合計がシャッタ羽根１０ｋ及び１０ｋ＋１の厚さに等しい。また、ｙ軸方向においても、シャッタ羽根１０ｋの凸部１０５及び凹部１０６とシャッタ羽根１０ｋ−１の凹部１０８及び凸部１０７の間にギャップが確保されるとともに、シャッタ羽根１０ｋの凸部１０７及び凹部１０８とシャッタ羽根１０ｋ＋１の凹部１０６及び凸部１０５の間にギャップが確保される。
【００２４】
このように、各エッジ部の凸部と凹部の間にギャップが形成された状態で複数のシャッタアームが配列されることにより、隣り合うシャッタ羽根１０同士が非接触状態を維持して摺動可能となる。なお、シャッタプレート２０のシャッタアーム規制部２２及び２３により、開閉動作中もシャッタアーム１１の動きはｙ軸方向及びｚ軸方向に規制され、シャッタ羽根１０同士の離隔が維持される。
【００２５】
図２Ａに本実施例の変形例のシャッタユニットを示す。同図のシャッタ羽根１３はｙ−ｚ断面形状が上記シャッタ羽根１０と異なる。シャッタ羽根１３は、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面１３１及びシャッタ裏面１３２、並びにシャッタ表面１３１とシャッタ裏面１３２の間にありｘ軸方向に延在する第１のエッジ部１３３及び第２のエッジ部１３４を有する。
【００２６】
第１のエッジ部１３３は、ｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部を形成し、第２のエッジ部１３４は、ｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部を形成している。第１のエッジ部１３３と第２のエッジ部１３４は相互に対応する楔形状となり、隣接するシャッタ羽根の隣接部において、ｋ番目のシャッタ羽根１０ｋの第２のエッジ部１３４とｋ＋１番目のシャッタ羽根１０ｋ＋１の第１のエッジ部１３３がギャップを介してｚ軸方向にオーバーラップする。
【００２７】
また、図２Ｂに示すように、第１のエッジ部１３３´と第２のエッジ部１３４´は、相互に対応する円弧形状を有していてもよいし、その他相互に対応する多角形状を有していてもよい。但し、シャッタ羽根のｚ軸方向の厚さは通常０．５〜１．０ｍｍ程度であるので、エッジ部はできるだけ単純な形状である方がシャッタユニットの製造上有利である。
【００２８】
図２Ｃに本実施例の変形例によるシャッタユニットを示す。同図のシャッタ羽根１４はｙ−ｚ断面形状が上記シャッタ羽根１０と異なり、そのｙ−ｚ断面形状が平行四辺形となっている。言い換えると、シャッタ羽根１４は、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面１４１及びシャッタ裏面１４２、並びにシャッタ表面１４１とシャッタ裏面１４２の間にありｘ軸方向に延在する第１のエッジ部１４３及び第２のエッジ部１４４を有する。
【００２９】
第１のエッジ部１４３は、ｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部を形成し、第２のエッジ部１４４は、ｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部を形成している。第１のエッジ部１４３と第２のエッジ部１４４は相互に対応する楔形状となり、上記他の例と同様に、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、第１のエッジ部と第２のエッジ部がギャップを介してｚ軸方向にオーバーラップする。
【００３０】
なお、図２Ａ〜２Ｃにおいても、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、第１のエッジ部と第２のエッジ部は必ずしもｚ軸方向にオーバーラップしていなくてもよく、ｚ軸方向の見通し線が遮断されるように配置されていればよい。即ち、シャッタ羽根の各々について、隣り合うシャッタ羽根同士が、ｚ軸方向にオフセットした形状によってｚ軸方向の見通し線を遮断するエッジ部を備えていればよい。これにより、イオンビームの少なくとも垂直入射については、シャッタアーム間の通過を防止することができる。なお、ここでいうオフセットとは、隣接するシャッタ羽根の一方が他方に対して、ｘ−ｙ平面図上で隙間を開けることなくｚ軸方向に平行移動されてかつ離隔された状態をいうものとする。
【００３１】
なお、上述のように、第１のエッジ部が、ｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部を有し、第２のエッジ部が、ｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部を有し、その凸部と凹部が相互に対応する形状を有し、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において第１のエッジ部と第２のエッジ部がｚ軸方向の見通し線を遮断する構成について、当業者であれば、上記例示に限られず多数の変形例が存在することが分かるはずである。そのような変形例も本発明の範囲に含まれる。
【００３２】
実施例２．
実施例１においては、シャッタ羽根のエッジ部同士の対応構造によってｚ軸方向の見通し線の遮断部分乃至はオーバーラップ部分を構成する例を示したが、本実施例では、シャッタ羽根のエッジ部自体が隣接シャッタ羽根とのオーバーラップ部分等を構成する例を示す。
【００３３】
図３Ａに本発明の第２の実施例によるシャッタユニットのｙ−ｚ断面を示す。同図のシャッタ羽根１５はｙ−ｚ断面における短手方向の向きが従来例のシャッタ羽根６０と異なる。シャッタ羽根１５は、対向するシャッタ表面１５１及びシャッタ裏面１５２、並びにシャッタ表面１５１とシャッタ裏面１５２の間にありｘ軸方向に延在する第１のエッジ部１５３及び第２のエッジ部１５４を有する。
【００３４】
本実施例では、シャッタ羽根１５全体がアーム１１に対して所定の角度でツイストされ、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、シャッタ表面とシャッタ裏面の間にギャップが開けられる。これにより、ｋ番目のシャッタ羽根１０ｋの第２のエッジ部１５４とｋ＋１番目のシャッタ羽根１０ｋ＋１の第１のエッジ部１５３がギャップを介してｚ軸方向にオーバーラップする。また、上記ギャップがあることにより、隣り合うシャッタ羽根１５同士が非接触状態を維持して摺動可能となる。
【００３５】
図３Ｂに実施例２の変形例によるシャッタユニットを示す。同図のシャッタ羽根１６はｙ−ｚ断面形状が上記シャッタ羽根１５と異なる。シャッタ羽根１６は、ｘ−ｙ平面をなすとともに互いに対向するシャッタ表面１６１及びシャッタ裏面１６２、並びにシャッタ表面１６１とシャッタ裏面１６２の間にありｘ軸方向に延在する第１のエッジ部１６３及び第２のエッジ部１６４を有する。
【００３６】
本例では、第１のエッジ部１６１がｚ軸方向に曲げられて形成され、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、第１のエッジ部１６３と第２のエッジ部１６４の間にギャップが開けられる。これにより、図３Ａの例と同様に、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、第１のエッジ部と第２のエッジ部がギャップを介してｚ軸方向にオーバーラップするとともに、隣り合うシャッタ羽根１６同士が非接触状態を維持して摺動可能となる。なお、図３Ｂでは、第１のエッジ部１６３が隣接するシャッタ羽根の裏面１６２側に配置されるようにしたが、第１のエッジ部１６３が隣接するシャッタ羽根の表面１６１側に配置されるようにしてもよい。
【００３７】
なお、図３Ａ及び３Ｂにおいても、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、第１のエッジ部と第２のエッジ部は必ずしもｚ軸方向にオーバーラップしていなくてもよく、ｚ軸方向の見通し線が遮断されるように配置されていればよい。これにより、イオンビームの少なくとも垂直入射については、シャッタアーム間の通過を防止することができる。
【００３８】
実施例３．
図４Ａは本発明の第３の実施例によるシャッタ羽根１７のｙ−ｚ正面図である。図４Ａに示すように、シャッタ羽根１７は、ｘ−ｙ面をなして対向するシャッタ表面１７１及びシャッタ裏面１７２、並びにシャッタ表面１７１とシャッタ裏面１７２の間にありｘ軸方向に延在する第１のエッジ部１７３及び第２のエッジ部１７４を有する。図４Ｂは第１のエッジ部１７３及び第２のエッジ部１７４の拡大図を示す。
【００３９】
第１のエッジ部１７３は、シャッタ表面１７１側でｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部１７５、シャッタ裏面１７２側でｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部１７６、及びシャッタ表面１７１とシャッタ裏面１７２の間でｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部１７７を有する。第２のエッジ部１７４は、シャッタ表面１７１とシャッタ裏面１７２の間でｙ軸方向に張り出してｘ軸方向に延在する凸部１７８、シャッタ表面１７１側でｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部１７９、及びシャッタ裏面１７２側でｙ軸方向に欠けてｘ軸方向に延在する凹部１８０を有する。第１のエッジ部１７３と第２のエッジ部１７４は相互に対応する段差形状となり、隣り合うシャッタ羽根の隣接部において、ｋ番目のシャッタ羽根１０ｋの第１のエッジ部１７３の先端とｋ＋１番目のシャッタ羽根１０ｋ＋１の第２のエッジ部１７４の先端が同一平面内に配置される。即ち、ｋ番目のシャッタ羽根１０ｋの第１のエッジ部１７３の先端とｋ＋１番目のシャッタ羽根１０ｋ＋１の第２のエッジ部１７４の先端がｚ軸方向の見通し線を遮断する。
【００４０】
本実施例では、各シャッタ羽根１７において、凸部１７８のｚ軸方向の厚さｚ１が凹部１７７のｚ軸方向の厚さｚ２よりも小さくなるように構成され、隣り合うシャッタ羽根の凸部と凹部の間にギャップが開けられる。より具体的には、隣り合うシャッタ羽根１０ｋ−１、１０ｋ、及び１０ｋ＋１の各隣接部において、シャッタ羽根１０ｋの凸部１７８の厚さｚ１とシャッタ羽根１０ｋ−１の凸部１７５及び凸部１７６の厚さとその間のギャップの合計がシャッタ羽根１０ｋ−１及び１０ｋの厚さに等しく、シャッタ羽根１０ｋの凸部１７５及び凸部１７６の厚さとシャッタ羽根１０ｋ＋１の凸部１７８の厚さｚ１とその間のギャップの合計がシャッタ羽根１０ｋ及び１０ｋ＋１の厚さに等しい。また、ｙ軸方向においては、シャッタ羽根１０ｋの凸部１７８、凹部１７９及び凹部１８０とシャッタ羽根１０ｋ−１の凹部１７７、凸部１７５及び凸部１７６の間にギャップが確保されるとともに、シャッタ羽根１０ｋの凹部１７７、凸部１７５及び凸部１７６とシャッタ羽根１０ｋ＋１の凸部１７８、凹部１７９及び凹部１８０の間にギャップが確保される。
【００４１】
なお、図４Ａでは凸部１７８の先端と凸部１７５及び凸部１７６の先端が同一線上に配置されるが、上記のｙ軸方向のギャップを保った状態で凸部１７８、凸部１７５及び凸部１７６を面でオーバーラップさせてもよい。
【００４２】
シャッタ羽根同士がオーバーラップしない本実施例の構成によると、処理対象となる圧電素子の境界とシャッタ羽根の境界とをほぼ一致させることができる。従って、本実施例の構成は、圧電素子同士のピッチが狭い場合（例えば、音叉型では０．４ｍｍ程度）で利点がある。即ち、ある圧電素子が隣のシャッタ羽根の影響を受ける（隣のシャッタ羽根によりビーム照射領域の一部が遮蔽される）という問題を回避することができる。
【００４３】
加えて、図４Ａ及び図４Ｂに示すシャッタは、ｚ軸方向のみでなく全方向の見通し線を遮蔽する効果を奏する。図５Ａ乃至図５Ｃを参照すると、本実施例では何れの場合も垂直入射の遮断が可能であるが、図５Ｂの場合、一部の斜め入射が遮断されずに通過する。ここで、図５Ａに示すシャッタは図１Ｃに示すシャッタに同じであり、図５Ｂに示すシャッタは図３Ａ及び図３Ｂに示すシャッタの変形例であり、図５Ｃに示すシャッタは図４Ａ及び図４Ｂに示すシャッタに同じである。図５Ｂに示すシャッタではオーバーラップによりｚ軸方向を含む所定角度（図５Ｂの角度α）を超えない見通し線を遮蔽するが、所定角度（角度α）以上の見通し線は遮蔽されない。例えば圧電素子にイオンビーム照射する場合、シャッタ閉時であっても一部の斜め入射成分が遮断されずに圧電素子に到達してしまう。一部の斜め入射成分が完全に遮断できないことは、図２Ｃ、図３Ａも同様である。
【００４４】
一方、図５Ａ及び図５Ｃに示すシャッタであれば全方向の見通し線を遮断できる。斜め入射成分の粒子を遮蔽する効果は、図２Ａ、図２Ｂ及び図３Ｂに示す構成も同様である。図５Ａに示すシャッタにおいて、全角度遮断とするにはそれぞれのエッジを結ぶ線の内側に隣接するシャッタ羽根のエッジ端を配置する必要があり、重ねしろ（オーバーラップ）が必要である。重ねしろが必要なことは図２Ａ及び図２Ｂも同様である。
【００４５】
これに対して、図５Ｃに示すシャッタは、重ねしろ無しでも全角度遮蔽が可能であるため、処理対象となる圧電素子の境界とシャッタ羽根の境界とをほぼ一致にさせながらもイオンビーム遮蔽性を向上させるという効果がある。隣接するシャッタを共に閉状態とすることで、全方向の見通し線を遮蔽し、斜め入射のイオンビームだけでなく斜め入射の電子も遮蔽することができるため、電子衝突によるワーク損傷の課題も解決できる。また、圧電素子をワークとする場合には、ワークに電子が入射すると発振が不安定となるという課題が生じるがこれも同時に解決できる。
【００４６】
以上のように、実施例１〜３の構成によると、隣り合うシャッタ羽根のエッジ部がシャッタ羽根間の隙間を覆うように、ｚ軸方向にオフセットした形状によってｚ軸方向の見通し線を遮断し、乃至はｚ軸方向にオーバーラップしているので、イオンガン４０からのイオンビームがシャッタ羽根の間を漏れることはない。しかも、複数のシャッタ羽根１０を同じ形状で構成できるので、シャッタユニット１の生産性が良い。
【００４７】
また、隣り合うシャッタ羽根のエッジ部がｚ軸方向にオーバーラップしている場合、イオンビームによってシャッタ羽根自体が多少エッチングされたとしても、エッジ部のオーバーラップ部分を確保することができる。これにより、シャッタユニット１が周波数調整装置に使用される場合に、長期間に亘って精度の高い周波数調整を行うことができる。
【００４８】
さらに、隣り合うシャッタ羽根におけるエッジ部付近のギャップを確保する構成としたので、隣り合うシャッタ羽根同士が干渉することなく、個別のシャッタ開閉動作を確実に達成できる。シャッタアーム１１はｙ方向の幅をシャッタ羽根部より狭くすることができるため干渉の問題はない。
【００４９】
また、実施例１及び３のシャッタ羽根１０は、従来のシャッタ羽根６０とはエッジ部間の対向形状が異なるだけであるので、従来のシャッタユニット６用のシャッタプレート及びシャッタ駆動部にシャッタユニット１をそのまま搭載することができる。従って、本実施例のシャッタユニット１は、従来のシャッタユニット６との互換性を確保でき、代替性及び汎用性に優れる。
【００５０】
また、実施例２のシャッタ羽根においては、エッジ部の微細な加工を行う必要がないので、シャッタアームのｚ軸方向の厚さが薄い場合の加工容易性が期待できる。
【００５１】
なお、上記の説明では、同じ実施例においては全てのシャッタ羽根が同一の形状を有するものとして説明したが、例えば、最も外側に配置されるシャッタ羽根は他のシャッタ羽根とは別形状としてもよい。例えば、図１Ｃ、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、３Ｂ、及び４Ａの例では、最も外側に配置されるシャッタアームの外側エッジ部は加工されていなくてもよい。
【００５２】
また、上記各実施例では説明の便宜上、シャッタ羽根について、各図のｚ軸上方向をシャッタ表面とし、ｚ軸下方向をシャッタ裏面としたが、各図のｚ軸上方向をシャッタ裏面とし、ｚ軸下方向をシャッタ表面としてもよい。なお、図面は本発明を分かり易く誇張して示したものであり、寸法通りではない。
【００５３】
また、図１Ｂの周波数調整装置では、イオンガンをシャッタユニット下方に、ホルダをシャッタユニット上方に配置したが、イオンガンをシャッタユニット上方に、ホルダをシャッタユニット下方に配置してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１．シャッタユニット
１０、１３、１４、１５、１６．シャッタ羽根
１１．シャッタアーム
１２．係合部
２０．シャッタプレート
２１．窓部
２２、２３．シャッタアーム規制部
２２ａ、２３ａ．突起部
２２ｂ、２３ｂ．ローラ部
３０．シャッタ駆動部
３１．カム
４０．イオンガン
５０．ホルダ
５１．圧電素子
１０１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１．シャッタ表面
１０２、１３２、１４２、１５２、１６２、１７２．シャッタ裏面
１０３、１３３、１４３、１５３、１６３、１７３．第１のエッジ部
１０４、１３４、１４４、１５４、１６４、１７４．第２のエッジ部
１０５、１０７、１７５、１７６、１７８．凸部
１０６、１０８、１７７、１７９、１８０．凹部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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