JP2013172437A - シャッター装置集合体および周波数調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開状態から閉状態とするのにかかる時間をほぼ一定に保つ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。
【解決手段】シャッター装置集合体１０は、形状記憶合金１３の収縮により開閉状態を切り替えることのできる複数のシャッター装置１と、各形状記憶合金１３に駆動用電圧を印加する駆動用電圧印加手段２１と、各形状記憶合金１３に駆動用電圧よりも小さい抵抗値検知用電圧を印加する抵抗値検知用電圧印加手段２２と、各形状記憶合金１３について、駆動用電圧印加手段２１と接続される第１状態と、抵抗値検知用電圧印加手段２２と接続される第２状態とを選択することのできるリレー２３と、各形状記憶合金１３の抵抗値から形状記憶合金１３の温度を検知する温度検知手段２４と、を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、シャッター装置集合体および周波数調整方法に関するものである。

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）。

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。

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。

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、当該擦れに起因する摩耗により、シャッター板の摺動性が悪化する。摺動性の悪化は、シャッター板の回動速度を低下させるため、シャッターを開状態から閉状態とするのにかかる時間が長くなる。このように、シャッターを閉じる時間が長くなると、その分、振動子へのイオンビームの照射時間が長くなり、振動子の共振周波数が所定の周波数よりも高くなってしまう。すなわち、特許文献１のシャッターでは、その開閉を精度よく制御することができず、振動子の共振周波数を所定の周波数に高精度に合わせ込むことが困難である。

特開２００８−１１８１５６号公報

本発明の目的は、開状態から閉状態とするのにかかる時間をほぼ一定に保つことができるシャッター装置集合体、および、このシャッター装置集合体を用いた周波数調整方法を提供することにある。

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、ベースと、前記ベースに対して変位可能なシャッター部と、前記ベースと前記シャッター部とを連結していて駆動用電圧により収縮する形状記憶合金とを有し、開状態と閉状態とを切り替えることのできる複数のシャッター装置と、
前記形状記憶合金に前記駆動用電圧を印加する駆動用電圧印加手段と、
前記形状記憶合金に前記駆動用電圧よりも小さい抵抗値検知用電圧を印加する抵抗値検知用電圧印加手段と、
前記形状記憶合金について、前記駆動用電圧印加手段と接続される状態と、前記抵抗値検知用電圧印加手段と接続される状態とを選択することのできる選択手段と、
前記形状記憶合金の抵抗値を検知し、検知された抵抗値から前記形状記憶合金の温度を検知する温度検知手段と、
を備えていることを特徴とする。
これにより、シャッター装置を開状態から閉状態とするのにかかる時間をほぼ一定に保つことができるシャッター装置集合体を提供することができる。

［適用例２］
本発明のシャッター装置集合体では、前記抵抗値検知用電圧印加手段は、前記開状態または前記閉状態を維持する電力を出力することが好ましい。
これにより、抵抗値検知用電圧を形状記憶合金に印加することによるシャッター部の不本意な変位を防止することができるため、信頼性に優れるシャッター装置集合体となる。

［適用例３］
本発明のシャッター装置集合体では、前記抵抗値検知用電圧印加手段は、さらに、前記電源から出力される前記駆動電圧を低下させて前記抵抗値検知用電圧とすることが好ましい。
これにより、駆動用電圧印加手段および抵抗値検知用電圧印加手段の構成が簡単となる。

［適用例４］
本発明のシャッター装置集合体では、前記駆動用電圧印加手段は、前記駆動用電圧を出力する電源を有し、
さらに前記抵抗値検知用電圧印加手段は、前記抵抗値検知用電圧を出力する電源を有していることが好ましい。
これにより、駆動用電圧印加手段および抵抗値検知用電圧印加手段の構成が簡単となる。

［適用例５］
本発明のシャッター装置集合体では、前記抵抗値検知用電圧は、パルス波であることが好ましい。
これにより、抵抗値検知用電圧を形状記憶合金に印加することによるシャッター部の不本意な変位をより効果的に防止することができる。

［適用例６］
本発明のシャッター装置集合体では、前記温度検知手段は、前記形状記憶合金を流れる電流の大きさに基づいて前記抵抗値を検知することが好ましい。
これにより、簡単かつ正確に形状記憶合金の温度を検知することができる。
［適用例７］
本発明のシャッター装置集合体では、前記温度検知手段は、前記形状記憶合金を収縮させているときは前記駆動用電圧を利用して前記抵抗値を検知し、前記形状記憶合金を伸長させているときは前記抵抗値検知用電圧を利用して前記抵抗値を検知することが好ましい。
これにより、形状記憶合金の状態（伸長状態／収縮状態）を問わずに、形状記憶合金の温度を検知することができる。

［適用例８］
本発明の圧電素子の周波数調整方法は、圧電素子の共振周波数を調整する周波数調整方法であって、
ベースと、前記ベースに対して変位可能なシャッター部と、前記ベースと前記シャッター部とを連結していて駆動用電圧により収縮する形状記憶合金とを有し、開状態と閉状態とを切り替えることのできる複数のシャッター装置と、
前記形状記憶合金に前記駆動用電圧を印加する駆動用電圧印加手段と、
前記形状記憶合金に前記駆動用電圧よりも小さい抵抗値検知用電圧を印加する抵抗値検知用電圧印加手段と、
前記形状記憶合金について、前記駆動用電圧印加手段と接続される状態と、前記抵抗値検知用電圧印加手段と接続される状態とを選択することのできる選択手段と、
前記形状記憶合金の温度を制御するために、前記形状記憶合金の抵抗値を検知し、検知した抵抗値から前記形状記憶合金の温度を検知する温度検知手段と、
前記形状記憶合金を冷却するための冷却手段と、
を備えていることを特徴とするシャッター装置集合体を用意するとともに、前記シャッター装置集合体を、圧電素子と、前記圧電素子の質量を変化させる質量変化手段との間に配置する工程と、
前記シャッター装置を前記閉状態から前記開状態へ切り替える工程と、
前記開状態において前記質量変化手段により、前記振動子の質量を変化させて前記振動子の共振周波数を変化させる工程と、
前記シャッター装置を前記選択手段により前記開状態から前記閉状態へ切り替える工程と、を含み、
前記２つの切り替え工程のうち一方は、前記駆動用電圧印加手段による前記形状記憶合金への電圧印加によって前記形状記憶合金を収縮させ、前記シャッター部を変位させることにより行われ、
前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記開状態における前記形状記憶合金の温度が所定温度となるように前記冷却手段を用いて前記形状記憶合金の温度を制御するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、振動子の共振周波数の調整を高精度に行うことができる。

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断面図である。 図１に示すシャッター装置集合体が有するシャッター装置の断面図である。 図１に示すシャッター装置集合体が有するシャッター装置の断面図である。 シャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図である。 シャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図である。 形状記憶合金の温度とせん断ひずみの関係を示すグラフである。 本発明の周波数調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の周波数調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の周波数調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかるシャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図である。 本発明の第３実施形態にかかるシャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図である。

以下、本発明のシャッター装置集合体および周波数調整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集合体を適用した周波数調整装置の断面図、図２および図３は、図１に示すシャッター装置集合体が有するシャッター装置の断面図、図４および図５は、シャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図、図６は、形状記憶合金の温度とせん断ひずみの関係を示すグラフ、図７〜図９は、本発明の周波数調整方法を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、説明の都合上、図１〜５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、ｙ軸およびｚ軸とする。
以下では、本発明のシャッター装置集合体を、振動子（圧電素子）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
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（本発明のシャッター装置集合体）１０と、イオンガン（イオンビーム発射部）１２０と、遮蔽板１３０とを有している。

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。
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選択できるようになっている。また、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、上方へ向けてイオンビームＩＢを照射する。また、遮蔽板１３０は、チャンバー１１０内にてシャッター装置集合体１０よりも上側に位置しており、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。

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の上方に１つの振動子９を配置し、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。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。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では、各シャッター装置１について独立して上述のような制御を行うことにより、各振動子９の共振周波数を調整する。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（本発明の周波数調整方法）については、後に詳しく説明する。

次に、シャッター装置集合体１０について詳しく説明する。
シャッター装置集合体１０は、複数のシャッター装置１と、各シャッター装置１を独立して駆動させるシャッター装置駆動手段２とを有している。複数のシャッター装置１は、それぞれ、ｘ軸方向に延在するとともに、ｙ軸方向に並設されている。このように、複数のシャッター装置１を備えることにより、一度に複数の振動子９の共振周波数を調整することができるため、周波数調整装置１００の効率性が向上する。シャッター装置１の数は、図１の構成では４枚であるが、特に限定されず、例えば、１０以上、３０以下程度とすることができる。

［シャッター装置］
以下、シャッター装置１について説明するが、複数のシャッター装置１は、それぞれ同様の構成であるため、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する。
図２に示すように、シャッター装置１は、ベース１１と、ベース１１に対して変位可能なシャッター部（シャッター板）１２と、ベース１１とシャッター部１２とを連結する形状記憶合金１３と、シャッター部１２を付勢する付勢手段１４とを有している。このようなシャッター装置１は、付勢手段１４によりシャッター部１２をベース１１に対して一方側へ変位させるか、電圧印加によって形状記憶合金１３を収縮させることによりシャッター部１２をベース１１に対して他方側へ変位させることにより、振動子９がイオンガン１２０側へ露出した開状態と、振動子９がイオンガン１２０側から遮蔽された閉状態とを切り替えることができる。

ベース１１は、シャッター部１２を支持する機能を有している。このようなベース１１は、ｘ軸方向に延在する長尺状をなしている。ベース１１の幅（ｙ軸方向の長さ）は、振動子９の大きさにもよるが、例えば１〜５ｍｍ程度である。
また、ベース１１の中央部には、上下を貫通する貫通孔１１１が形成されている。貫通孔１１１は、イオンビームＩＢをイオンガン１２０側から振動子９側へ通過させるための孔である。このような貫通孔１１１の形状、大きさとしては、振動子９の形状、大きさによっても異なるが、例えば、０．５ｍｍ×０．５ｍｍ〜２ｍｍ×２ｍｍの矩形とすることができる。

また、ベース１１の右側端部には、上面に開放し、形状記憶合金１３に向けて後述する冷却ガスＧを噴出するための噴出孔１１２が形成されている。このような噴出孔１１２は、形状記憶合金１３の下側に設けられており、冷却ガスＧを効率的に形状記憶合金１３に吹き付けることができる。
このようなベース１１は、例えば、耐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。また、ベース１１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。

ベース１１をこのような構成とすることにより、イオンビームＩＢによるベース１１の損傷を効果的に抑制することができる。なお、ベース１１がイオンビームＩＢと接触せず、ベース１１に耐エッチング性が要求されない場合には、ベース１１は、例えば、前述した金属材料等により構成されていてもよい。
シャッター部１２は、ベース１１の上面上に配置されており、ｘ軸方向に延在する長尺状をなしている。また、シャッター部１２は、ベース１１の上面上をｘ軸方向に摺動（変位）可能となっている。このようなシャッター部１２は、ベース１１に形成された貫通孔１１１の上部開口を開いたり、閉じたりするための部材である。

具体的には、シャッター部１２には、ｚ軸方向に貫通する貫通孔で構成された窓部１２１が形成されており、図３（ａ）に示すように、この窓部１２１とベース１１の貫通孔１１１とが重なり合った状態にて、貫通孔１１１が開きイオンビームＩＢの通過を許容する状態、すなわち振動子９がイオンガン１２０側に露出した開状態となる。一方、図３（ｂ）に示すように、窓部１２１が貫通孔１１１からずれた状態にて、貫通孔１１１が閉じイオンビームＩＢを遮断する状態、すなわち振動子９がイオンガン１２０側から遮蔽された閉状態となる。

このようなシャッター部１２の幅（ｙ軸方向の長さ）は、貫通孔１１１を開いたり塞いだりすることができれば、特に限定されないが、ベース１１の幅以下であるのが好ましい。これにより、ｚ軸方向から見た平面視にて、ベース１１のｙ軸方向両側からシャッター部１２がはみ出るのを防止することができる。そのため、シャッター装置１の全幅を短く抑えることができ、複数のシャッター装置１をｙ軸方向に比較的狭ピッチで並設することができる。

このようなシャッター部１２は、例えば、耐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１２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、さらに、シャッター部１２の軽量化を図ることができ、シャッター部１２の反応性や移動速度を向上させることができる。

なお、シャッター部１２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。

形状記憶合金１３は、ｘ軸方向に延在する長尺状をなしており、その両端部にて、ベース１１とシャッター部１２とを連結している。なお、形状記憶合金１３の形状は、特に限定されず、例えば、紐状（細線状）、コイル状とすることもできる。
このような形状記憶合金１３は、所定温度（変態点）以下で変形しても、変態点以上に加熱すると、元の形状（記憶形状）に回復する性質を持っている。本実施形態の形状記憶合金１３は、通常は、柔らかくしなやかであるが、電圧（駆動用電圧）を印加して発熱させると強靭となりつつ収縮する。また、電圧の印加を停止し、形状記憶合金１３の温度が低下すれば、再び柔らかくなりもとの長さに伸長する。なお、本実施形態では、形状記憶合金１３の温度低下を冷却ガスＧによって促進する構成となっている。

形状記憶合金１３は、ベース１１とシャッター部１２とを連結しているため、形状記憶合金１３が収縮すると、その収縮力によって、シャッター部１２がベース１１に対して第１方向（図２中右側）に変位する。本実施形態では、シャッター部１２が第１方向へ移動することにより、シャッター装置１が開状態から閉状態となる。なお、以下では、説明の便宜上、形状記憶合金１３が電圧印加によって収縮した状態を「収縮状態」と言い、電圧印加がされていない伸長した状態を「伸長状態」と言う。

形状記憶合金１３の構成材料としては、上記のような性質を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、４９〜５２原子％ＮｉのＮｉ−Ｔｉ合金等のＮｉ−Ｔｉ系合金、３８．５〜４１．５重量％ＺｎのＣｕ−Ｚｎ合金、１〜１０重量％ＸのＣｕ−Ｚｎ−Ｘ合金（Ｘは、Ｂｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｇａのうちの少なくとも１種）等のＣｕ−Ｚｎ系合金、３６〜３８原子％ＡｌのＮｉ−Ａｌ合金等のＮｉ−Ａｌ系合金等が挙げられる。

付勢手段１４は、シャッター部１２を、第１方向と反対の第２方向（図２中左側）へ付勢する。すなわち、付勢手段１４は、シャッター部１２を形状記憶合金１３の収縮方向と反対方向に付勢する。このような付勢手段１４は、ｘ軸方向に延在する長尺状をなし、その両端部にて、ベース１１とシャッター部１２とを連結している。付勢手段１４は、上記機能を発揮することができれば、特に限定されず、例えば、ゴムやコイルバネ等の弾性体で構成することができる。

また、付勢手段１４の付勢力は、形状記憶合金１３の収縮力よりも小さく設定されている。これにより、付勢手段１４の付勢力に反して、形状記憶合金１３の収縮に伴うシャッター部１２の変位が可能となる。
なお、付勢手段１４の付勢力は、形状記憶合金１３の収縮力よりも小さく、かつ、形状記憶合金１３が収縮状態から伸長状態となった時にシャッター部１２を第２方向へ移動させることができれば、より小さいのが好ましい。これにより、形状記憶合金１３の収縮力をより効率的にシャッター部１２の第１方向への移動へ利用することができ、シャッター部１２の第１方向への移動速度および反応性がより高くなる。

前述したように、シャッター部１２の第１方向への移動は、シャッター装置１を開状態から閉状態とするための移動である。このような移動をより高速かつ反応性よく行うことにより、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。そのため、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。

以上、シャッター装置１の構成について説明した。なお、本実施形態では、各シャッター装置１のベース１１がそれぞれ別体として形成されているが、各シャッター装置１のベース１１は、一体的に形成されていてもよい。各シャッター装置１のベース１１を別体とした場合には、例えば、シャッター装置１の数の変更（追加、削除）や配置の変更を簡単に行うことができ、一体とした場合には、周波数調整装置１００内への取り付けが容易となる。

［シャッター装置駆動手段］
シャッター装置駆動手段２は、各シャッター装置１を独立して駆動させる機能を有している。図４および図５に示すように、このようなシャッター装置駆動手段２は、駆動用電圧印加手段２１と、抵抗値検知用電圧印加手段２２と、複数のリレー（選択手段）２３と、温度検知手段２４と、冷却手段２５と、制御手段２６とを有している。

−駆動用電圧印加手段−
駆動用電圧印加手段２１は、各シャッター装置１の形状記憶合金１３に直流電圧を印加し、形状記憶合金１３を収縮させる機能を有している。そのため、駆動用電圧印加手段２１によって形状記憶合金１３に印加される電圧の大きさは、形状記憶合金１３を収縮させるのに十分な大きさに設定されている。

なお、以下では、説明の便宜上、駆動用電圧印加手段２１から各形状記憶合金１３に印加される電圧を「駆動用電圧」とも言う。
このような駆動用電圧印加手段２１は、直流電圧を出力する電源（共通電源）２１１を有しており、この電源２１１は、配線２９によって各形状記憶合金１３と並列に接続されている。なお、電源２１１としては、特に限定されないが、例えば、出力電圧が一定である定電圧電源を用いることができる。

−リレー−
リレー２３は、配線２９の途中に、各形状記憶合金１３に対応して複数設けられている。リレー２３は、４つの接点（端子）Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を有しており、接点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３のいずれか１つの接点と接点Ａとを接続することができる。また、接点Ａは、形状記憶合金１３の一端に接続されており、接点Ｂ１は、配線２９に接続されており、接点Ｂ２は、後述する配線２８に接続されており、接点Ｂ３は、接地されている。

このようなリレー２３によれば、形状記憶合金１３が駆動用電圧印加手段２１と接続された第１状態と、抵抗値検知用電圧印加手段２２に接続された第２状態と、接地された第３状態とを切り替えることができる。なお、リレー２３としては、上述のような切り替えを行うことができれば、特に限定されず、メカニカルリレー、半導体リレー等を用いることができる。

−抵抗値検知用電圧印加手段−
抵抗値検知用電圧印加手段２２は、各シャッター装置１が有する形状記憶合金１３に電圧を印加する機能を有している。ただし、抵抗値検知用電圧印加手段２２から印加される電圧は、形状記憶合金１３の収縮には実質的に寄与せず、形状記憶合金１３の温度を検知するために用いられる。なお、以下では、説明の便宜上、抵抗値検知用電圧印加手段２２から各形状記憶合金１３に印加される電圧を「抵抗値検知用電圧」とも言う。

そのため、抵抗値検知用電圧印加手段２２から形状記憶合金１３に印加される抵抗値検知用電圧の大きさは、形状記憶合金１３が実質的に収縮しない大きさに設定される。言い換えれば、抵抗値検知用電圧印加手段２２は、シャッター装置１がその状態（開状態または閉状態）を維持する電力を出力する。具体的には、抵抗値検知用電圧の大きさは、形状記憶合金１３が収縮可能な最低電圧値の１／１０以下程度とするのが好ましい。これにより、抵抗値検知用電圧印加手段２２から形状記憶合金１３へ抵抗値検知用電圧を印加した際の形状記憶合金１３の収縮をより確実に防止することができ、シャッター部１２の不本意な移動を防止することができる。

このような抵抗値検知用電圧印加手段２２は、駆動用電圧印加手段２１と共通の電源（共通電源）２１１を有しており、この電源２１１は、配線２８を介して各リレー２３の接点Ｂ２と並列に接続されている。抵抗値検知用電圧印加手段２２は、さらに、配線２８の途中に、各形状記憶合金１３に対応して設けられた複数の抵抗器（抵抗）２２３を有している。
このように、電源２１１を駆動用電圧印加手段２１と共通化することにより、シャッター装置集合体１０の構成の単純化および構成部品点数の削減等の効果を発揮することができる。

各抵抗器２２３は、電源２１１から出力される電圧（駆動用電圧）を、形状記憶合金１３が実質的に収縮しない大きさまで低下させる機能を有している。言い換えれば、電源２１１から出力される駆動用電圧を抵抗値検知用電圧に変換する機能を有している。これにより、駆動用電圧印加手段２１からの電圧印加による形状記憶合金１３の収縮を確実に防止することができる。
なお、抵抗器２２３としては、上述した機能を発揮することができれば、特に限定されず、例えば、電流制限抵抗などを用いることができる。これにより、簡単に、電源２１１からの出力電圧を低下させることができる。

−温度検知手段−
温度検知手段２４は、各形状記憶合金１３の温度を検知する機能を有している。このような温度検知手段２４は、各形状記憶合金１３とそれに対応するリレー２３との間に設けられ、当該部分の電流値を検出する複数の電流センサー２４１と、各電流センサー２４１の検知結果に基づいて各形状記憶合金１３の温度を検知する温度検知部２４２とを有している。

ここで、形状記憶合金１３は、温度変化に伴って抵抗値が変化する。そのため、例えば、形状記憶合金１３に駆動用電圧が印加されている場合には、電流センサー２４１で検知される電流値と駆動用電圧の大きさとに基づいて形状記憶合金１３の抵抗値を求め、求めた抵抗値に基づいて形状記憶合金１３の温度を検知することができる。なお、形状記憶合金１３には、抵抗値検知用電圧が印加される場合もあるが、この場合には、電流センサー２４１で検知される電流値と抵抗値検知用電圧の大きさとに基づいて形状記憶合金１３の抵抗値を求めればよい。また、駆動用電圧および抵抗値検知用電圧は、その大きさが一定値に設定されているため、上述のような方法により簡単に形状記憶合金１３の温度を検知することができる。

−冷却手段−
冷却手段２５は、各シャッター装置１が有する形状記憶合金１３を冷却する機能を有している。冷却手段２５を有することにより、電圧印加によって発熱した形状記憶合金１３をより短時間で冷却することができる。そのため、形状記憶合金１３をより短時間で収縮状態から伸長状態とすることができる。形状記憶合金１３を冷却し収縮状態から伸長状態とすると、付勢手段１４の付勢力によって、シャッター部１２が形状記憶合金１３の伸長分だけ第２方向へ移動する。

図５に示すように、このような冷却手段２５は、冷却ガスＧを充填するガスボンベ（ガス供給源）２５１と、各シャッター装置１のベース１１に形成された噴出孔１１２とガスボンベ２５１とを接続する冷却ガス供給流路２５２と、ガスボンベ２５１から供給される冷却ガスＧの流量を調整するマスフローコントローラー（流量調整手段）２５３と、マスフローコントローラー２５３より下流側で、冷却ガス供給流路２５２内の流路を開閉するバルブ（電磁バルブ）２５４とを有している。

マスフローコントローラー２５３およびバルブ２５４は、各シャッター装置１に対応して複数（４つ）設けられている。これにより、シャッター装置１ごとに独立して、冷却ガス供給流路２５２の開閉や、冷却ガス供給流路２５２内を流れる冷却ガスＧの流量を制御することができる。このようなマスフローコントローラー２５３、バルブ２５４は、それぞれ、制御手段２６によりその作動が制御される。

例えば、１つのシャッター装置１について代表して説明すると、このような冷却手段２５は、バルブ２５４を開状態とした状態にて、ガスボンベ２５１から冷却ガスＧを送り出し、マスフローコントローラー２５３により冷却ガスＧの流量を調節する。そして、流量が調整された冷却ガスＧを、冷却ガス供給流路２５２を介して噴出孔１１２から形状記憶合金１３に吹き付ける。また、冷却手段２５は、バルブ２５４を閉状態とすることにより、形状記憶合金１３への冷却ガスＧの吹き付けを停止する。

前述したように、ベース１１の噴出孔１１２は、形状記憶合金１３の下側（直下）に形成されているため、噴出孔１１２から噴出した冷却ガスＧは、速やかに、形状記憶合金１３の冷却の用に供される。そのため、形状記憶合金１３の冷却をより短時間かつ効率的に行うことができ、シャッター部１２の第２方向への移動速度および反応性をより高めることができる。

また、冷却ガスＧとしては、形状記憶合金１３を冷却することができれば、特に限定されないが、例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅまたはこれらの混合ガス等の不活性ガス（希ガス）を主成分とするガスを用いることができる。これらの中でも、冷却ガスＧとしては、イオンビームＩＢと同種のガスであるのが好ましい。これにより、チャンバー１１０内の環境を一定に維持することができ、振動子９の周波数調整を安定的に行うことができる。

以上、シャッター装置１の構成について、詳細に説明した。シャッター装置１をこのような構成とすることにより、駆動用電圧印加手段２１、抵抗値検知用電圧印加手段２２、各リレー２３、温度検知手段２４、冷却手段２５および制御手段２６をそれぞれチャンバー１１０の外側に配置することができる。そのため、チャンバー１１０の小型化を図ることができる。また、これらのチャンバー１１０内への配線の引き回し等が不要となるため、周波数調整装置１００の構成の容易化を図ることができるとともに、チャンバー１１０内の気密性をより高いレベルで確保することができる。

次に、シャッター装置１の駆動について説明する。なお、各シャッター装置１は、互いに同様の駆動を行うため、以下では、説明の便宜上、１つのシャッター装置１を代表して説明する。
シャッター装置１は、形状記憶合金１３が伸長状態であり、付勢手段１４によってシャッター部１２が第２方向へ移動した状態にて窓部１２１が貫通孔１１１と重なる開状態となり、形状記憶合金１３が収縮状態であり、シャッター部１２が第１方向へ移動した状態にて窓部１２１が貫通孔１１１からずれた閉状態となる。また、電源２１１は、常にＯＮの状態となっている。

まず、開状態から閉状態とする動作について説明する。シャッター装置１が開状態のときに、リレー２３を接点Ａ、Ｂ１が接続された第１状態とし、駆動用電圧印加手段２１によって形状記憶合金１３に駆動用電圧を印加する。これにより、形状記憶合金１３が収縮するとともにシャッター部１２が第１方向に移動し、シャッター装置１が開状態から閉状態となる。

次に、閉状態から開状態とする動作について説明する。シャッター装置１が閉状態のときに、リレー２３を接点Ａ、Ｂ３が接続された第３状態とし、形状記憶合金１３が接地された状態とする。これと同時に、冷却手段２５によって形状記憶合金１３を冷却すると、形状記憶合金１３が収縮状態から伸長状態へ変形するとともに、付勢手段１４の付勢力によってシャッター部１２が第２方向に移動する。これにより、シャッター装置１が閉状態から開状態となる。

ここで、本実施形態のように、開状態から閉状態とするのに形状記憶合金１３の収縮力を利用することにより、反応性よくかつ素早く開状態から閉状態とすることができる。これにより、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、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、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。

具体的に説明すると、第１に、形状記憶合金１３の収縮と伸長では、収縮の方が伸長よりも、反応性が高くかつ変形速度が速い。第２に、駆動用電圧印加手段２１によって形状記憶合金１３を収縮させるのと、冷却手段２５によって形状記憶合金１３を伸長させるのとでは、駆動用電圧印加手段２１による方が素早く、制御手段２６から命令が出されてからより短時間で形状記憶合金１３を変形させることができる。第３に、形状記憶合金１３の収縮によるシャッター部１２の移動速度と、付勢手段１４の付勢によるシャッター部１２の移動速度とでは、形状記憶合金１３の収縮によるシャッター部１２の移動速度の方が早い。以上のような３つの理由から、開状態から閉状態とするのに形状記憶合金１３の収縮力を利用することにより、反応性よくかつ素早く、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る。

このようなシャッター装置集合体１０において、制御手段２６は、開状態における形状記憶合金１３の温度を所定温度または前記所定温度を含む所定温度範囲内（例えば、所定温度±１℃程度）に維持するように、温度検知手段２４の検知結果に基づいてリレー２３および冷却手段２５の駆動を制御する。

このように、開状態での形状記憶合金１３の温度を制御することにより、開状態での形状記憶合金１３の長さ（ｘ軸方向の長さ）を所定長さに維持することができる。これにより、ベース１１に対するシャッター部１２、より具体的には貫通孔１１１に対する窓部１２１の位置を所定位置に維持することができる。そのため、第１に、開状態を確実に維持することができる。第２に、シャッター部１２を第１方向に移動させる際、移動開始時刻から貫通孔１１１が閉じきるまでの時間をほぼ一定とすることができる。第３に、形状記憶合金１３を所定温度（所定温度範囲内）に維持しておくことにより、形状記憶合金１３を、収縮させるための待機状態とすることができ、より迅速に開状態から閉状態とすることができる。

開状態のときの形状記憶合金１３の温度検知は、次のようにして行うことができる。前述したように、開状態では、リレー２３が第３状態であり、形状記憶合金１３が接地された状態となっている。形状記憶合金１３の温度を検知する場合には、リレー２３を、接点Ａ、Ｂ２が接続された第２状態とし、形状記憶合金１３に抵抗値検知用電圧が印加される状態とする。これにより、電流センサー２４１にて電流が検知され、温度検知部２４２にて電流センサー２４１で検知された電流値に基づいて形状記憶合金１３の温度を検知することができる。

ここで、前述したように、抵抗値検知用電圧は、形状記憶合金１３が実質的に収縮しない程の微小な電圧であるため、上述のようにして形状記憶合金１３の温度を検知する際のシャッター部１２の不本意な移動を確実に防止することができる。
なお、特に限定されないが、上述のような形状記憶合金１３の温度検知は、所定時間間隔（例えば０．１秒）ごとに間欠的に行うことが好ましい。すなわち、リレー２３の第３状態と第２状態とを所定間隔で切り替えながら、形状記憶合金１３の温度検知を行うことが好ましい。これにより、形状記憶合金１３への連続的な抵抗値検知用電圧の印加が防止されるため、形状記憶合金１３の収縮をより確実に防止することができる。

開状態における形状記憶合金１３の温度制御と同様に、制御手段２６は、閉状態における形状記憶合金１３の温度を所定温度または前記所定温度を含む所定温度範囲内（例えば、所定温度±１℃程度）に維持するように、温度検知手段２４の検知結果に基づいて駆動用電圧の印加／非印加を制御する。このような制御は、リレー２３を第１状態と第３状態との間で切り替えることにより簡単に行うことができる。

このように、閉状態における形状記憶合金１３の温度を所定温度または所定温度範囲内に維持することにより、閉状態における、貫通孔１１１に対する窓部１２１の位置を所定位置に維持することができる。そのため、第１に、閉状態を確実に維持することができる。第２に、シャッター部１２を第２方向に移動させる際、移動開始時刻から貫通孔１１１が開ききるまでの時間をほぼ一定とすることができる。第３に、形状記憶合金１３を所定温度または所定温度範囲内に維持しておくことにより、形状記憶合金１３を、伸長させるための待機状態とすることができ、より迅速にシャッター装置１を閉状態から開状態とすることができる。
閉状態のときの形状記憶合金１３の温度検知は、次のようにして行うことができる。駆動用電圧が印加されている状態では、電流センサー２４１にて駆動用電圧に応じた電流を検知し、温度検知部２４２にて電流センサー２４１で検知された電流値に基づいて形状記憶合金１３の温度を検知することができる。

一方、駆動用電圧が印加されていないときは、代わりに抵抗値検知用電圧を利用して形状記憶合金１３の温度を検知する。すなわち、形状記憶合金１３の温度を検知するタイミングにて、リレー２３を第３状態から第２状態に切り替え、形状記憶合金１３に抵抗値検知用電圧が印加されている状態とし、この抵抗値検知用電圧を利用して形状記憶合金１３の温度を検知すればよい。これにより、形状記憶合金１３の発熱を抑えつつ形状記憶合金１３の温度検知を続けることができるため、より効果的に形状記憶合金１３の温度を所定温度または所定温度範囲内に維持することができる。

なお、このような温度検知は、所定時間間隔（例えば０．１秒）ごとに行うのが好ましい。
開状態において維持しようとする形状記憶合金１３の設定温度Ｔｏ’と、閉状態において維持しようとする形状記憶合金１３の設定温度Ｔｃ’とは、例えば、次のようにして設定される。図６は、形状記憶合金１３の温度とせん断歪みの関係の一例を示すグラフである。同図に示すように、形状記憶合金１３は、温度がＴｏまでは伸長状態からほとんど変形しない。そして、温度がＴｏを超えたあたりから急激に変形し、温度Ｔｃにて収縮状態となり、それ以上の温度ではほとんど変形しない。

そのため、設定温度Ｔｏ’は、実質的に伸長状態を保つことのできる最も高い温度である温度Ｔｏと等しいのが理想的である。しかしながら、形状記憶合金１３の作動誤差や個体差などを加味すると、設定温度Ｔｏ’は、温度Ｔｏよりも１〜２℃程度低い温度であるのが好ましい。同様に、設定温度Ｔｃ’は、実質的に収縮状態を保つことのできる最も低い温度である温度Ｔｃであるのが理想的である。しかしながら、形状記憶合金１３の作動誤差や個体差などを加味すると、温度Ｔｃよりも１〜２℃程度高い温度であるのが好ましい。
設定温度Ｔｏ’、Ｔｃ’をこのような温度に設定することにより、シャッター装置１の誤作動（例えば、不本意に開状態や閉状態が解除されること）を効果的に防止することができるとともに、より素早く、すなわち制御信号発信時刻からタイミングラグ無く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。

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、図７〜９に示すフローチャートに基づいて説明する。
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、周波数調整装置１００による振動子９の周波数調整は、常時または間欠的（所定時間間隔ごと）に温度検知手段２４によって各形状記憶合金１３の温度を検知しながら行われる。また、周波数調整装置１００による振動子９の周波数調整は、各振動子９の共振周波数を連続的に検知しながら行われ、この検知結果は、リアルタイムに制御手段２６に送信される。また、周波数調整中は、電源２１１は、ＯＮ状態が維持される。

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。

まず、図７に示すように、シャッター装置１を閉状態とする（Ｓ１）。このステップＳ１を詳細に説明すると、図８に示すように、まず、冷却手段２５の駆動をＯＦＦとするとともに、リレー２３を第１状態とする（Ｓ１１）。次に、温度検知手段２４により検知される形状記憶合金１３の温度が設定温度Ｔｃ’以上か否かを判断し（Ｓ１２）、設定温度Ｔｃ’より低い場合にはリレー２３をそのまま第１状態とし、反対に、設定温度Ｔｃ’以上である場合にはリレー２３を第３状態とする（Ｓ１３）。リレーを第３状態とした場合には、リレー２３を第２状態とすることにより温度検知手段２４で検知された形状記憶合金１３の温度が設定温度Ｔｃ’より低いか否かを判断し（Ｓ１４）、設定温度Ｔｃ’以上である場合には、リレーをそのまま第３状態とし、設定温度Ｔｃ’よりも低い場合にはリレー２３を第１状態とする（Ｓ１５）。このように、ステップＳ１では、形状記憶合金１３の温度が設定温度Ｔｃ’付近に維持されるように、駆動用電圧の印加／非印加を制御（フィードバック制御）する。このような方法によれば、簡単に、形状記憶合金１３の温度を制御することができる。

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（Ｓ２）。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（露出状態）とする（第１の切り替え工程。Ｓ３）。このステップＳ３を詳細に説明すると、図９に示すように、まず、リレー２３を第３状態とするとともに、冷却手段２５の駆動をＯＮにする（Ｓ３１）。次に、リレー２３を第２状態とすることにより温度検知手段２４で検知された形状記憶合金１３の温度が設定温度Ｔｏ’以下であるか否かを判断し（Ｓ３２）、設定温度Ｔｏ’より高い場合には冷却手段２５をそのまま駆動させ、設定温度Ｔｏ’以下である場合には冷却手段２５の駆動をＯＦＦとする（Ｓ３３）。冷却手段２５の駆動をＯＦＦとした場合には、リレー２３を第２状態とすることにより温度検知手段２４で検知された形状記憶合金１３の温度が設定温度Ｔｏ’よりも高いか否かを判断し（Ｓ３４）、設定温度Ｔｏ’以下の場合には冷却手段２５をそのままＯＦＦとし、設定温度Ｔｏ’より高い場合には冷却手段２５の駆動をＯＮとする（Ｓ３５）。このように、ステップＳ３では、形状記憶合金１３の温度が設定温度Ｔｃ’付近に維持されるように、冷却手段２５の駆動を制御（フィードバック制御）する。このような方法によれば、簡単に、形状記憶合金１３の温度を制御することができる。

なお、上記では、冷却手段２５のＯＮ／ＯＦＦ（バルブ２５４の開閉）によって形状記憶合金１３の温度制御を行っているが、これに限定されず、例えば、マスフローコントローラー２５３によって噴出孔１１２から噴出される冷却ガスＧの単位時間当たりの噴出量を変更することにより、形状記憶合金１３の温度制御を行ってもよい。
このようにして、シャッター装置１を開状態とすると、シャッター装置１の貫通孔１１１を通過してイオンビーム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か否かを判断する（Ｓ４）。なお、振動子９は、所定の周波数よりも高い周波数を持つようにあらかじめ設計されている。振動子９の共振周波数が所定の周波数よりも高い場合には、そのままシャッター装置１を開状態とし、所定の周波数と等しい場合には、シャッター装置１を閉状態とする（第２の切り替え工程。Ｓ５）。なお、シャッター装置１を閉状態とする方法は、前述したステップＳ１と同様である。

以上のステップＳ１〜Ｓ５によって、振動子９の共振周波数の調整が終了する。
振動子９の共振周波数の調整が終わった後は、例えば、チャンバー１１０内を大気圧に戻し、周波数調整済みの振動子９を取り除き、新たな振動子９をチャンバー１１０内に配置すればよい。なお、新たな振動子９の周波数調整を行う場合は、チャンバー１１０を真空引きした後は、前述したステップＳ３から始めればよい。

＜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１０は、本発明の第２実施形態にかかるシャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図である。
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。

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、シャッター装置駆動手段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。
図１０に示すように、本実施形態のシャッター装置駆動手段２Ａは、駆動用電圧印加手段２１Ａと、抵抗値検知用電圧印加手段２２Ａと、複数のリレー２３と、温度検知手段２４と、冷却手段２５と、制御手段２６とを有している。これらのうち、リレー２３、温度検知手段２４、冷却手段２５および制御手段２６は、前述した第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
駆動用電圧印加手段２１Ａは、駆動用電圧を出力する電源（第１電源）２１１Ａを有しており、この電源２１１Ａは、配線２９によって各形状記憶合金１３と並列に接続されている。

一方、抵抗値検知用電圧印加手段２２Ａは、抵抗値検知用電圧を出力する電源（第２電源）２２１Ａを有しており、この電源２２１Ａは、配線２９によって各形状記憶合金１３と並列に接続されている。このような構成によれば、第１実施形態のような抵抗器を用いなくても、微小な抵抗値検知用電圧を形状記憶合金１３に印加することができる。
なお、このような構成のシャッター装置集合体１０の駆動方法は、前述した第１実施形態と同様である。
このような第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発揮することができる。

＜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１１は、本発明の第３実施形態にかかるシャッター装置集合体が有するシャッター装置駆動手段を示す図である。
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、シャッター装置駆動手段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。
図１１に示すように、本実施形態のシャッター装置駆動手段２Ｂは、駆動用電圧印加手段２１Ｂと、抵抗値検知用電圧印加手段２２Ｂと、複数のリレー２３Ｂと、温度検知手段２４と、冷却手段２５と、制御手段２６とを有している。これらのうち、温度検知手段２４、冷却手段２５および制御手段２６は、前述した第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
駆動用電圧印加手段２１Ｂは、駆動用電圧を出力する電源（第１電源）２１１Ｂを有しており、この電源２１１Ｂは、配線２９によって各形状記憶合金１３と並列に接続されている。

一方、抵抗値検知用電圧印加手段２２Ｂは、抵抗値検知用電圧を出力する電源（第２電源）２２１Ｂを有しており、この電源２２１Ｂは、配線２９によって各形状記憶合金１３と並列に接続されている。
リレー２３Ｂは、３つの接点Ａ、Ｂ１、Ｂ２を有しており、接点Ｂ１、Ｂ２のいずれか１つの接点と接点Ａとを接続することができる。また、接点Ａは、形状記憶合金１３の一端に接続されており、接点Ｂ１は、電源２１１Ｂに接続されており、接点Ｂ２は、電源２２１Ｂに接続されている。

電源２２１Ｂから出力される抵抗値検知用電圧は、電圧が０と所定値との間で周期的に変化する矩形パルス波とされる。このような矩形パルス波とすることにより、例えば、リレー２３を第２状態の状態に比較的長い間固定しても、形状記憶合金１３には、間欠的に所定値の電圧が印加されるため、抵抗値検知用電圧の印加による形状記憶合金１３の不本意な発熱（収縮）を効果的に防止することができる。また、所定値の電圧が周期的に印加されるため、形状記憶合金１３の温度検知を周期的に行うことができる。

このような構成によれば、前述した第１実施形態のリレー２３のような接点Ｂ３が不要となり、前述した第１実施形態にて第３状態とする場合を、本実施形態では第２状態とすればよい。そのため、リレー２３Ｂの構成およびその制御が、例えば、第１実施形態と比較して簡単となる。
このような第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発揮することができる。

以上、本発明のシャッター装置集合体および周波数調整方法について、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、シャッター装置は、開状態から閉状態とするのに形状記憶合金の収縮を利用し、閉状態から開状態とするのに付勢手段の付勢力を利用した構成であるが、これとは反対に、開状態から閉状態とするのに付勢手段の付勢力を利用し、閉状態から開状態とするのに形状記憶合金の収縮を利用してもよい。

１…シャッター装置 １１…ベース １１１…貫通孔 １１２…噴出孔 １２…シャッター部 １２１…窓部 １３…形状記憶合金 １４…付勢手段 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 ２、２Ａ、２Ｂ…シャッター装置駆動手段 ２１、２１Ａ、２１Ｂ…駆動用電圧印加手段 ２１１、２１１Ａ、２１１Ｂ…電源 ２２、２２Ａ、２２Ｂ…抵抗値検知用電圧印加手段 ２２１Ａ、２２１Ｂ…電源 ２２３…抵抗器 ２３、２３Ｂ…リレー ２４…温度検知手段 ２４１…電流センサー ２４２…温度検知部 ２５…冷却手段 ２５１…ガスボンベ ２５２…冷却ガス供給流路 ２５３…マスフローコントローラー ２５４…バルブ ２６…制御手段 ２８、２９…配線 ９…振動子 Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３…接点

Claims (8)

1. ベースと、前記ベースに対して変位可能なシャッター部と、前記ベースと前記シャッター部とを連結していて駆動用電圧により収縮する形状記憶合金とを有し、開状態と閉状態とを切り替えることのできる複数のシャッター装置と、
   前記形状記憶合金に前記駆動用電圧を印加する駆動用電圧印加手段と、
   前記形状記憶合金に前記駆動用電圧よりも小さい抵抗値検知用電圧を印加する抵抗値検知用電圧印加手段と、
   前記形状記憶合金について、前記駆動用電圧印加手段と接続される状態と、前記抵抗値検知用電圧印加手段と接続される状態とを選択することのできる選択手段と、
   前記形状記憶合金の抵抗値を検知し、検知された抵抗値から前記形状記憶合金の温度を検知する温度検知手段と、
   を備えていることを特徴とするシャッター装置集合体。
2. 前記抵抗値検知用電圧印加手段は、前記開状態または前記閉状態を維持する電力を出力する請求項１に記載のシャッター装置集合体。
3. 前記抵抗値検知用電圧印加手段は、さらに、前記電源から出力される前記駆動電圧を低下させて前記抵抗値検知用電圧とする請求項１または２に記載のシャッター装置集合体。
4. 前記駆動用電圧印加手段は、前記駆動用電圧を出力する電源を有し、
   さらに前記抵抗値検知用電圧印加手段は、前記抵抗値検知用電圧を出力する電源を有している請求項１または２に記載のシャッター装置集合体。
5. 前記抵抗値検知用電圧は、パルス波である請求項４に記載のシャッター装置集合体。
6. 前記温度検知手段は、前記形状記憶合金を流れる電流の大きさに基づいて前記抵抗値を検知する請求項１ないし５のいずれか一項に記載のシャッター装置集合体。
7. 前記温度検知手段は、前記形状記憶合金を収縮させているときは前記駆動用電圧を利用して前記抵抗値を検知し、前記形状記憶合金を伸長させているときは前記抵抗値検知用電圧を利用して前記抵抗値を検知する請求項６に記載のシャッター装置集合体。
8. 圧電素子の共振周波数を調整する周波数調整方法であって、
   ベースと、前記ベースに対して変位可能なシャッター部と、前記ベースと前記シャッター部とを連結していて駆動用電圧により収縮する形状記憶合金とを有し、開状態と閉状態とを切り替えることのできる複数のシャッター装置と、
   前記形状記憶合金に前記駆動用電圧を印加する駆動用電圧印加手段と、
   前記形状記憶合金に前記駆動用電圧よりも小さい抵抗値検知用電圧を印加する抵抗値検知用電圧印加手段と、
   前記形状記憶合金について、前記駆動用電圧印加手段と接続される状態と、前記抵抗値検知用電圧印加手段と接続される状態とを選択することのできる選択手段と、
   前記形状記憶合金の温度を制御するために、前記形状記憶合金の抵抗値を検知し、検知した抵抗値から前記形状記憶合金の温度を検知する温度検知手段と、
   前記形状記憶合金を冷却するための冷却手段と、
   を備えていることを特徴とするシャッター装置集合体を用意するとともに、前記シャッター装置集合体を、圧電素子と、前記圧電素子の質量を変化させる質量変化手段との間に配置する工程と、
   前記シャッター装置を前記閉状態から前記開状態へ切り替える工程と、
   前記開状態において前記質量変化手段により、前記振動子の質量を変化させて前記振動子の共振周波数を変化させる工程と、
   前記シャッター装置を前記選択手段により前記開状態から前記閉状態へ切り替える工程と、を含み、
   前記２つの切り替え工程のうち一方は、前記駆動用電圧印加手段による前記形状記憶合金への電圧印加によって前記形状記憶合金を収縮させ、前記シャッター部を変位させることにより行われ、
   前記温度検知手段の検知結果に基づいて、前記開状態における前記形状記憶合金の温度が所定温度となるように前記冷却手段を用いて前記形状記憶合金の温度を制御するよう構成されていることを特徴とする圧電素子の周波数調整方法。

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