JP5828580B2

JP5828580B2 - Aperture mechanism

Info

Publication number: JP5828580B2
Application number: JP2011011931A
Authority: JP
Inventors: 春隆銘苅; 隆行矢野
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; National Institute of Natural Sciences
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; National Institute of Natural Sciences
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: JP2012155005A

Description

本発明は、絞り機構に関する。 The present invention relates to a diaphragm mechanism.

絞り機構は、カメラや光学顕微鏡など様々な光学機器に利用されている。また、絞り機構は、流体の流量制御機器にも利用されている。 The aperture mechanism is used in various optical devices such as cameras and optical microscopes. The throttle mechanism is also used in fluid flow control devices.

光学分野における絞り機構の利用を説明すると、カメラで感光フィルムなどに結像させる場合には、感光フィルムの受光量が許容量を超えると、意図する撮影結果を得られなくので、過度な受光量を防ぐために絞りを利用して受光量の調節が行われる。デジタルカメラ等の固体撮像素子を用いる場合にも、受光の際に発生する電荷が飽和して撮影できなくなることを防ぐために、調節可能な絞り機構を内蔵しているものがある。 Explaining the use of the diaphragm mechanism in the optical field. When the image is formed on a photosensitive film with a camera, if the amount of light received by the photosensitive film exceeds the allowable amount, the intended photographing result cannot be obtained. In order to prevent this, the amount of received light is adjusted using an aperture. Even when a solid-state image sensor such as a digital camera is used, there is one that incorporates an adjustable aperture mechanism in order to prevent a charge generated during light reception from being saturated and impossible to photograph.

また、球体表面を対象とした光の照射系で、絞り機構が使用されることがある。すなわち、人間の網膜は、各個人に固有なパターンを有しており、基本的に一生変化することがないため、個人を特定することができ、これを利用した個人認証技術がある。この個人認証技術では、光の照射系で、絞り機構を使用している。網膜は、目の後方に位置する薄い神経細胞組織である。網膜に血液を供給する毛細血管は、非常に複雑な構造をしており、さらに網膜上の血管は周囲の細胞よりも光の吸収率が高いために、適切な光を網膜に照射することにより、網膜上の血管経路を識別することができる。このような網膜スキャンは、低エネルギーの赤外線を照射して行われ、スキャン後に得られた網膜情報は、コンピュータで保存・照会できるように符号化される。人間の目を対象とした個人認証技術には、他に虹彩認識がある。目の瞳孔周辺の虹彩は複雑な模様を有しており、個人を特定するのに充分な多様性がある。虹彩認証では、透明な角膜を通して虹彩の高解像度の画像を撮像するために、角膜からの鏡面反射を防ぐ理由から、微弱な赤外線を照射してカメラ撮影する。虹彩認識は、眼鏡やコンタクトレンズを使用している場合でも適用可能であり、高い認識力が特徴の一つとなっている。 In addition, a diaphragm mechanism may be used in a light irradiation system for the sphere surface. That is, the human retina has a pattern unique to each individual, and basically does not change for a lifetime. Therefore, an individual can be specified, and there is a personal authentication technique using this. In this personal authentication technology, a diaphragm mechanism is used in the light irradiation system. The retina is a thin neuronal tissue located behind the eyes. Capillaries that supply blood to the retina have a very complex structure, and blood vessels on the retina have a higher light absorption rate than surrounding cells. The vascular pathway on the retina can be identified. Such a retinal scan is performed by irradiating low-energy infrared rays, and retinal information obtained after the scan is encoded so that it can be stored and inquired by a computer. Another personal authentication technology for the human eye is iris recognition. The iris around the pupil of the eye has a complex pattern and is diverse enough to identify individuals. In iris authentication, in order to capture a high-resolution image of an iris through a transparent cornea, a camera is photographed by irradiating a weak infrared ray in order to prevent specular reflection from the cornea. Iris recognition can be applied even when glasses or contact lenses are used, and high recognition power is one of the features.

上述のような光学絞り機構では、結像面に入る光量を制限するため、絞り機構の開口部を小さくすると、情報量が減少し、ノイズの影響を受けやすくなる。そのため、鮮明な画像を得るためには、飽和しない程度のできる限り多くの光量を確保することが必要である。光学絞り機構には、物理的に光量を調節するために、光を遮り、一部の光だけを通す板状のもの、又は、遮蔽板に空けた孔から構成されているもの、等がある。光学絞り機構は、光を吸収させるために、通常は黒色をしており、孔の大きさを微調整できるように、複数の遮蔽板を重ね合わせたものもある。絞り機構の孔すなわち開口部の形状は、円形又は多角形が多い。本願の以下の記載において、絞り機構の開口部に関する「円」、「円形」という記載には、「円形」に近似できる「多角形」を含むものとする。 In the optical diaphragm mechanism as described above, the amount of light entering the imaging plane is limited. Therefore, if the aperture of the diaphragm mechanism is made small, the amount of information is reduced and it is easily affected by noise. Therefore, in order to obtain a clear image, it is necessary to secure as much light as possible without causing saturation. The optical diaphragm mechanism includes a plate-like one that blocks light and allows only a part of the light to physically adjust the amount of light, or one that is configured by a hole formed in the shielding plate. . The optical aperture mechanism is usually black in order to absorb light, and there is also an optical diaphragm mechanism in which a plurality of shielding plates are overlapped so that the size of the hole can be finely adjusted. The shape of the aperture or opening of the aperture mechanism is often circular or polygonal. In the following description of the present application, the description of “circle” and “circular” regarding the opening of the aperture mechanism includes a “polygon” that can be approximated to “circular”.

特許文献１には、異なる形状を有するアパーチャーを取り替えることによって、露光光源から放射された光ビームを成形する手法が、開示されている。また、特許文献２には、比較的光量の強い光ビームの中心部分を、ワイヤーグリッドアパーチャーで遮蔽することによって、偏光方向を調節した光ビームを光ディスクに照射し、アパーチャーの開口部を変化させることができる光学ピックアップ装置が、開示されている。上記２件の手法では、アパーチャーの開口部の形状が固定されており、光ビームの成形形状を変更するためには、光ビームの照射を一旦停止し、アパーチャーを切り換えるしかない。特許文献３には、左右対称の開口部形状を有する二枚の絞り板を、長穴を通して、ピンによってピン留めし、相反した方向にスライド移動させることによって、光ビームの形状を連続的に変化させる手法が、開示されている。しかし、特許文献３のアパーチャーの開口部の形状は、円形又はリング状ではなく、円形又はリング状に開口部の大きさを増減させることはできない。一方、特許文献４には、基板を、蒸発源を中心として円弧状に配置し、蒸発源と基板との間に円盤形状の遮蔽板を導入し、蒸発源と遮蔽板との距離を増減させることによって、グラデーション濃度分布を有するＮＤフィルターを製造する手法が、開示されている。しかし、特許文献４の手法は、蒸発源に対して可変マスクを提供するものであり、光のような回折効果を有する光源と基板との間に大きな空隙を設けることのできないフォトリソグラフィーでは、利用できない。また、特許文献５には、複数の羽根板を利用した開口絞り機構に対して、ピンホールを併用した絞り機構が、開示されており、特許文献６には、テレセントリックレンズ部と開口絞り機構とを併用した、画像測定装置の事例が、開示されているが、いずれも、単に外側から内側へ遮蔽面積が増大する開口絞り機構に関するものである。 Patent Document 1 discloses a technique for shaping a light beam emitted from an exposure light source by replacing apertures having different shapes. Further, in Patent Document 2, the central portion of a relatively strong light beam is shielded by a wire grid aperture, so that the optical disk is irradiated with a light beam whose polarization direction is adjusted, and the aperture opening is changed. An optical pickup device that can be used is disclosed. In the above two methods, the shape of the aperture opening is fixed, and the only way to change the shape of the light beam is to stop the irradiation of the light beam and switch the aperture. In Patent Document 3, two diaphragm plates having left and right symmetrical opening shapes are pinned by a pin through a long hole and slid in opposite directions to continuously change the shape of the light beam. A technique for making it disclosed is disclosed. However, the shape of the opening of the aperture of Patent Document 3 is not a circle or a ring, and the size of the opening cannot be increased or decreased in a circle or a ring. On the other hand, in Patent Document 4, the substrate is arranged in an arc shape with the evaporation source as the center, and a disc-shaped shielding plate is introduced between the evaporation source and the substrate to increase or decrease the distance between the evaporation source and the shielding plate. Thus, a method for manufacturing an ND filter having a gradation density distribution is disclosed. However, the technique of Patent Document 4 provides a variable mask for the evaporation source, and is used in photolithography in which a large gap cannot be provided between a light source having a diffraction effect such as light and a substrate. Can not. Patent Document 5 discloses a diaphragm mechanism that uses a pinhole in combination with an aperture diaphragm mechanism that uses a plurality of blades. Patent Document 6 discloses a telecentric lens unit, an aperture diaphragm mechanism, and the like. Although examples of image measuring apparatuses using both are disclosed, all relate to an aperture stop mechanism in which the shielding area increases from the outside to the inside.

特開平１０‐１８９４１１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-189411 特開平０９‐２１２８９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-212896 特開平０７‐２３４４３６号公報JP 07-234436 A 特開２００４‐２１２４６３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-212463 実開平０７‐０２６８３１号公報Japanese Utility Model Publication No. 07-026831 特開２００３‐２３２９９９号公報JP 2003-232999 A

光を照射する対象物が、球表面や円錐表面のような場合、照射位置が対称中心軸より離れるに従って、光源と照射位置との距離が変化する。この場合、距離に応じて光の照射強度が減衰してしまう。通常の絞り機構は、球表面や円錐表面のような対象物に対して、一律な強度の光を同条件で照射するものであるために、中心部と周辺部とでは、対象物に対する光の照射量が不均一になる。 When the object to be irradiated with light is a spherical surface or a conical surface, the distance between the light source and the irradiation position changes as the irradiation position moves away from the symmetry center axis. In this case, the light irradiation intensity is attenuated according to the distance. The normal diaphragm mechanism irradiates an object such as a spherical surface or a conical surface with light of uniform intensity under the same conditions. Therefore, the central portion and the peripheral portion transmit light to the object. Irradiation amount is non-uniform.

そこで、本発明は、本発明の絞り機構を光学絞り機構として利用した場合に、光源と照射位置との相対距離に応じた照射条件で光を照射し、照射位置に依存しない均一な光量を、連続的に照射することを目的とする。 Therefore, in the present invention, when the diaphragm mechanism of the present invention is used as an optical diaphragm mechanism, light is irradiated under irradiation conditions according to the relative distance between the light source and the irradiation position, and a uniform light amount independent of the irradiation position is obtained. The aim is to irradiate continuously.

また、本発明は、上述の絞り機構を、光学絞り機構として利用するのみならず、本発明の絞り機構の特徴を生かして、様々な分野へ応用することを目的とする。 In addition, the present invention aims not only to use the above-described diaphragm mechanism as an optical diaphragm mechanism, but also to apply it to various fields by utilizing the features of the diaphragm mechanism of the present invention.

請求項１に記載の発明によれば、円の中心に配置した、内側から外側へ遮蔽面積が増大する第１の絞り機構であって、絞り機構が、複数枚の扇状薄板を備え、複数枚の扇状薄板を、円形を形成するように、扇形の要（かなめ）部分を円の中心方向に、扇形の扇沿部分を円の円周方向に配置して、互いに重なり合わせ、複数枚の扇状薄板を、扇形の扇沿近傍において、留め具により相互に回動可能に固定し、更に、扇状薄板の各々の、扇形の要部分に、円の中心から半径方向外側に延びる長穴を設け、扇状薄板の各々の、長穴を、連結用留め具で、回転及び摺動可能に締結し、扇状薄板を円の円周方向の一方の方向に駆動すると、複数枚の扇状薄板が、円の内側から外側へ円の直径を増加し、逆の方向に駆動すると、円の外側から内側へ円の直径を減少するように、開閉し、円の中心部の遮蔽面積を変化させる、第１の絞り機構と、円の円周方向の一方の方向に駆動すると外側から内側へ遮蔽面積が増大し、逆の方向に駆動すると内側から外側へ遮蔽面積が減少するように、円の外縁部の遮蔽面積を変化させる、第２の絞り機構と、を備え、第１の絞り機構を、円の中心部に配置し、第２の絞り機構を、円の外縁部に配置して、第１の絞り機構と、第２の絞り機構との間に、リング状の開口部を形成し、第１の絞り機構と、第２の絞り機構とを、それぞれ独立に、又は連動させて操作し、第１の絞り機構と第２の絞り機構の開閉方向を任意に変化させて、リング状の開口部のリング直径と、リング状の開口部の開口面積と、を任意に変化させる、リング型絞り機構が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the first diaphragm mechanism is disposed at the center of the circle and increases in shielding area from the inside to the outside. The diaphragm mechanism includes a plurality of fan-shaped thin plates, and includes a plurality of sheets. The fan-shaped thin plates are arranged in a circle so that the main part of the fan shape is in the center of the circle and the fan-shaped fan is placed in the circumferential direction of the circle. In the vicinity of the fan-shaped fan, the thin plate is fixed so as to be mutually rotatable by a fastener, and further, a long hole extending radially outward from the center of the circle is provided in each fan-shaped thin plate, Each of the fan-shaped thin plates is fastened with a connecting fastener so as to be rotatable and slidable. When the fan-shaped thin plate is driven in one of the circumferential directions of the circle, a plurality of fan-shaped thin plates are increasing the diameter of a circle from the inside to the outside, is driven in the opposite direction, the circle from the outer circle to the inner straight To reduce the opening and closing, and changing the shielding area of the center portion of the circle, and the first throttle mechanism, is one shielding area from the outside to the inside is driven in the direction of the circumferential direction of a circle increases, the reverse driving in the direction as covering area from the inside to the outside is reduced, with Ru changing the shielded area of the outer edge of the circle, and the second diaphragm mechanism, and the first throttle mechanism, the center of the circle And the second diaphragm mechanism is arranged at the outer edge of the circle, and a ring-shaped opening is formed between the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism, and the first diaphragm The ring and the second aperture mechanism are operated independently or in conjunction with each other, and the opening and closing directions of the first aperture mechanism and the second aperture mechanism are arbitrarily changed, and the ring of the ring-shaped opening portion Provided is a ring-type diaphragm mechanism that arbitrarily changes the diameter and the opening area of the ring-shaped opening.

すなわち、請求項１の発明では、内側から外側に展開する第１の絞り機構と、外側から内側に展開する第２の絞り機構と、を組み合わせることにより、リング状の開口部を形成し、このリング状の開口部のリング直径や開口面積を変更することができ、また、第１の絞り機構と第２の絞り機構とは、個別に独立して開閉することができ、又は、両者を機械的に又は作用的に接続して連動させ、１の操作で両者を開閉させることができ、これによって、このリング型絞り機構を例えば光学絞りとして利用する場合には、リング状の開口部を通過する光の位置と光量とを任意に変化させることができる。
そして、第１の絞り機構は、円の内側から外側へ円の直径を増加させ、円の外側から内側へ円の直径を減少させるように開閉し、遮蔽面積を変化させる。第１の絞り機構においては、複数枚の扇状薄板を、全体が円形となるように、互いに重なるように配置しており、扇状薄板を、中心から外側に向かって又は中心の周りに押し引きすることにより、内側から外側に展開する遮蔽面積を、変化させる。 That is, in the invention of claim 1, a ring-shaped opening is formed by combining the first diaphragm mechanism that expands from the inside to the outside and the second diaphragm mechanism that expands from the outside to the inside. The ring diameter and the opening area of the ring-shaped opening can be changed, and the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism can be opened and closed independently, or both are mechanically Can be connected to each other in an automatic or operative manner, and both can be opened / closed by a single operation. Thus, when this ring-type diaphragm mechanism is used as an optical diaphragm, for example, it passes through a ring-shaped opening. It is possible to arbitrarily change the position and amount of light to be transmitted.
The first throttle mechanism increases the inside from the circle to the outside diameter of a circle, and open and close so that reduces outwardly from the inner circle of the diameter of a circle, changing the shielded area. In the first aperture mechanism, a plurality of fan-shaped thin plates are arranged so as to overlap each other so as to be circular as a whole, and the fan-shaped thin plates are pushed or pulled from the center toward the outside or around the center. Thus, the shielding area developed from the inside to the outside is changed.

請求項２に記載の発明によれば、第１の絞り機構について、複数枚の扇状薄板のうち、重なり合った最下部に設置された扇状薄板において、長穴を、更に、円の中心から偏心した固定ピンと係合させ、固定ピンに沿って摺動可能とすることにより、最下部に設置された扇状薄板が、固定ピンに沿った直線運動のみを行い、最下部に設置された扇状薄板以外の扇状薄板が、回転運動を行い、複数枚の扇状薄板のうち、重なり合った最上部に設置された扇状薄板の円周方向の回転角度と、絞り機構の直径とが、対応する関係を有する、請求項１に記載のリング型絞り機構が提供される。 According to the invention described in claim 2, in the first diaphragm mechanism , the long hole is further decentered from the center of the circle in the fan-shaped thin plate installed at the lowest overlapping portion among the plurality of fan-shaped thin plates. By engaging with the fixed pin and making it slidable along the fixed pin, the fan-shaped thin plate installed at the bottom performs only linear movement along the fixed pin, and other than the fan-shaped thin plate installed at the bottom. The fan-shaped thin plate performs rotational movement, and among the plurality of fan-shaped thin plates, the rotation angle in the circumferential direction of the fan-shaped thin plate installed at the uppermost overlapping portion and the diameter of the diaphragm mechanism have a corresponding relationship. A ring type diaphragm mechanism according to Item 1, is provided.

すなわち、請求項２の発明では、円の内側から外側へ円の直径を増加させるように開閉し、遮蔽面積を変化させる、第１の絞り機構において、最下部の扇状薄板には、直径方向の直線運動のみをさせ、遮断面の中心が移動せず、また、中心となる締結部分で自由回転をしないように構成した。この場合、開閉運動を行っても、最下部に設置される扇状薄板が扇状薄板を止めるためのピンと干渉しないように、最下部に設置される扇状薄板には、他の扇状薄板よりも長い穴を設けることが好ましい。 That is, in the invention of claim 2, in the first diaphragm mechanism that opens and closes to increase the diameter of the circle from the inside to the outside of the circle and changes the shielding area, the lower fan-shaped thin plate has a diametrical direction. Only the linear motion is performed, the center of the blocking surface does not move, and the free rotation is not performed at the fastening portion as the center. In this case, the fan-shaped thin plate installed at the lowermost part has a longer hole than the other fan-shaped thin plates so that the fan-shaped thin plate installed at the lowermost portion does not interfere with the pin for stopping the fan-shaped thin plate even if the opening / closing movement is performed. Is preferably provided.

請求項３に記載の発明によれば、第２の絞り機構が、複数枚の弓形薄板と、２つのリング状の板と、を備え、複数枚の弓形薄板のそれぞれの両端部に、それぞれピンを取り付け、一方の端部のピンを、一方のリング状の板に等間隔に開けた穴に、回転可能に係合させ、他方の端部のピンを、他方のリング状の板に放射状に開けた細長い穴に、摺動可能に係合させ、複数枚の弓形薄板を、２つのリング状の板の間に挟み、絞り羽根として組み合わせ、２つのリング状の板を、相対的に回転させることによって、複数枚の弓形薄板で形成する第２の絞り機構の遮蔽面積を、同心円状に開閉させる、請求項１又は２に記載のリング型絞り機構が提供される。 According to the third aspect of the present invention, the second diaphragm mechanism includes a plurality of arcuate thin plates and two ring-shaped plates, and pins are respectively provided at both ends of the plurality of arcuate thin plates. The pin on one end is rotatably engaged with a hole formed in one ring-shaped plate at equal intervals, and the pin on the other end is radially engaged with the other ring-shaped plate. By slidably engaging with the elongated hole opened, sandwiching a plurality of arcuate thin plates between two ring-shaped plates, combining them as diaphragm blades, and rotating the two ring-shaped plates relatively The ring-type aperture mechanism according to claim 1 or 2, wherein the shielding area of the second aperture mechanism formed by a plurality of arcuate thin plates is concentrically opened and closed.

すなわち、請求項３の発明では、外側から内側へ展開する第２の絞り機構において、複数枚の弓形薄板を、全体がリング状となるように、互いに重なり合うように配置して、第２の絞り機構の外側から内側に展開する遮蔽面積を変化させる。 That is, according to the third aspect of the present invention, in the second diaphragm mechanism developed from the outside to the inside, the plurality of arcuate thin plates are arranged so as to overlap each other so as to form a ring shape as a whole. The shielding area that expands from the outside to the inside of the mechanism is changed.

請求項４に記載の発明によれば、更に、第１の絞り機構と第２の絞り機構の開閉速度を任意に変更させる、請求項１から３のいずれか１項に記載のリング型絞り機構が提供される。 According to the invention described in claim 4 , the ring-type diaphragm mechanism according to any one of claims 1 to 3 , further changing the opening and closing speeds of the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism arbitrarily. Is provided.

すなわち、請求項４の発明では、例えば第１の絞り機構と第２の絞り機構とを、それぞれ、電動モータによって駆動し、この電動モータの駆動速度を変化させることによって、リング状の開口部のリング直径や開口面積を任意に変化させることに加え、リング直径や開口面積の変化の速度を、任意に変更させる。 That is, in the invention of claim 4 , for example, the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism are each driven by an electric motor, and the drive speed of the electric motor is changed to thereby change the ring-shaped opening portion. In addition to arbitrarily changing the ring diameter and opening area, the speed of change of the ring diameter and opening area is arbitrarily changed.

請求項５に記載の発明によれば、第１の絞り機構と第２の絞り機構の動作を一体で又は個別に制御する制御システムを備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のリング型絞り機構が提供される。 According to the invention described in claim 5 , the control system according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a control system that controls the operations of the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism integrally or individually. A ring-type aperture mechanism is provided.

すなわち、請求項５の発明では、例えば第１の絞り機構と第２の絞り機構とを、それぞれ電動モータによって駆動し、又は第１の絞り機構と第２の絞り機構とを連結して１の電動モータによって駆動し、更に、これらの電動モータをコンピュータ制御することにより、リング直径や開口面積の変化や、変化の速度を、様々な形状の対象物に対応して、均一な光の照射量となるように、又は意図的に光の照射量を変化させて、自動的に制御することができ、有利である。 That is, in the invention of claim 5 , for example, the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism are each driven by an electric motor, or the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism are connected to each other. By driving these motors and computer-controlling these motors, changes in the ring diameter and opening area, and the speed of the change, can be applied to objects of various shapes with a uniform amount of light irradiation. It is advantageous that it can be automatically controlled by changing the light irradiation amount intentionally or intentionally.

各請求項に記載の発明によれば、本発明の絞り機構を、光学絞り機構として利用した場合に、光源と照射位置との相対距離に応じた照射条件で光を照射し、照射位置に依存しない均一な光量を、連続的に照射するという、共通の効果を奏する。 According to the invention described in each claim, when the diaphragm mechanism of the present invention is used as an optical diaphragm mechanism, light is irradiated under irradiation conditions according to the relative distance between the light source and the irradiation position, and depends on the irradiation position. This produces a common effect of continuously irradiating a uniform amount of light.

本発明をリング型絞り機構に適用した場合の、実施形態の概略構成を説明する上面組立図であり、（ａ）は開口部のリング直径が最大の場合であり、（ｂ）は開口部のリング直径が最小の場合である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an upper surface assembly drawing explaining schematic structure of embodiment at the time of applying this invention to a ring type aperture mechanism, (a) is a case where the ring diameter of an opening part is the largest, (b) is an opening part. This is the case when the ring diameter is the smallest. 絞りの原理を説明する図であり、（ａ）は、スルーホールによる光ビームの成形を示す図であり、（ｂ）は、フォトマスクによる光ビームの成形を示す図である。It is a figure explaining the principle of an aperture stop, (a) is a figure showing shaping of a light beam by a through hole, and (b) is a figure showing shaping of a light beam by a photomask. 開閉機能付の開口絞り機構を用いた光ビームの成形を示す図であり、（ａ）は絞りの開口部直径が最大の場合であり、（ｂ）は絞りの開口部直径が最小の場合である。It is a figure which shows shaping | molding of the light beam using the aperture stop mechanism with an opening / closing function, (a) is a case where the aperture diameter of an aperture is the largest, (b) is a case where the aperture diameter of an aperture is the minimum is there. 本発明をリング型絞り機構に適用した場合の、実施形態の概略構成を説明する図であり、（ａ）は開口部のリング直径が最大の場合であり、（ｂ）は開口部のリング直径が最小の場合である。It is a figure explaining the schematic structure of embodiment at the time of applying this invention to a ring type aperture mechanism, (a) is a case where the ring diameter of an opening part is the largest, (b) is the ring diameter of an opening part. Is the smallest. 本発明のリング型絞り機構を立体表面への露光に使用する場合の概念図であり、（ａ）は開口部のリング直径が最大の場合であり、（ｂ）は開口部のリング直径が最小の場合である。It is a conceptual diagram in the case of using the ring type aperture mechanism of the present invention for exposure to a three-dimensional surface, (a) is the case where the ring diameter of the opening is the largest, (b) is the smallest ring diameter of the opening. This is the case. （ａ）は、図５のリング型絞り機構のリング直径とギャップ距離の関係を示すグラフであり、（ｂ）は、図５のリング型絞り機構のリング直径と光の成形ビーム強度の関係を示すグラフである。(A) is a graph showing the relationship between the ring diameter and the gap distance of the ring-type diaphragm mechanism of FIG. 5, and (b) shows the relationship between the ring diameter of the ring-type diaphragm mechanism of FIG. It is a graph to show. 光をリング型絞り機構で成形したリング状ビームを照射する同心円状立体構造体の例であり、（ａ）は半球体外表面、（ｂ）は半球体内表面、（ｃ）は円錐体外表面、（ｄ）は円錐体内表面である。It is an example of the concentric solid structure which irradiates the ring-shaped beam which shape | molded light with the ring type aperture mechanism, (a) is a hemispherical outer surface, (b) is a hemispherical surface, (c) is a cone outer surface, ( d) is the cone surface. 本発明のリング型絞り機構に利用する第１の絞り機構の一実施形態の分解図である。It is an exploded view of one embodiment of the first diaphragm mechanism used for the ring type diaphragm mechanism of the present invention. 本発明のリング型絞り機構に利用する第２の絞り機構の一実施形態の分解図である。It is an exploded view of one embodiment of the 2nd diaphragm mechanism used for the ring type diaphragm mechanism of the present invention. 本発明を、リング型絞り機構に適用した場合の、別の実施形態の概略構成を説明する図である。It is a figure explaining schematic structure of another embodiment at the time of applying the present invention to a ring type diaphragm mechanism. 本発明のリング型絞り機構を利用する一利用例の原理を説明する、斜視図である。It is a perspective view explaining the principle of one example of utilization using the ring type aperture mechanism of the present invention. 図１１に示すリング型絞り機構の一利用例の原理を説明する、断面図である。It is sectional drawing explaining the principle of one example of use of the ring-type aperture mechanism shown in FIG.

以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。なお、複数の添付図面において、同一又は相当する部材には、同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the plurality of accompanying drawings, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

まず、絞りの原理について説明する。図２（ａ）は、スルーホールによる光ビームの成形を示す図であり、光源から発生した光１は、中心部に円形の開口部３を有するアパーチャー２によって成形され、外周部の一部が遮蔽され、中心部の光ビームだけが通過し、光照射ステージ４の表面に照射される。一方、図２（ｂ）は、光ビームの成形に平板形状のフォトマスク６を利用した場合を例示している。フォトマスク６は、光を透過する基材５と光を遮蔽する部分７とから構成されており、光源から発生した光１は、フォトマスク６の中央部分の円形マスクパターンで遮蔽される。フォトマスク６の、光を透過する基材５の、遮蔽されていない部分を透過した光は、光照射ステージ４の表面に照射される。しかし、上記２つの手法では開口部は固定されており、開口部の形状を連続的に変化させることができない。 First, the principle of the diaphragm will be described. FIG. 2A is a diagram showing shaping of a light beam by a through hole. Light 1 generated from a light source is shaped by an aperture 2 having a circular opening 3 at the center, and a part of the outer peripheral portion is formed. Only the light beam in the central portion is shielded and passes through the surface of the light irradiation stage 4. On the other hand, FIG. 2B illustrates a case where a flat-shaped photomask 6 is used for forming a light beam. The photomask 6 includes a base material 5 that transmits light and a portion 7 that blocks light, and light 1 generated from the light source is blocked by a circular mask pattern in the center portion of the photomask 6. The light that has passed through the unshielded portion of the light-transmitting substrate 5 of the photomask 6 is irradiated onto the surface of the light irradiation stage 4. However, in the above two methods, the opening is fixed, and the shape of the opening cannot be changed continuously.

次に、図３を参照しながら開閉機能付きの開口絞り機構について説明する。開口絞り機構１０では、複数枚の薄板の羽根板が互いに重なり合うように配置され、相互の羽根板を係合させる機構によって、開口直径を変化させることができる。図３（ａ）は開口部の面積が最大の場合の開口絞り機構１０を示しており、図３（ｂ）は開口部の面積が最小の場合の開口絞り機構１０を示している。開口絞り機構１０は、最大開口時と最小開口時の間の任意の中間位置に設定することが可能であり、開口直径を連続的に変更することができる。この開口絞り機構１０に対して、光源として、均一の強度分布を有する光源を利用した場合、開口部を通過して成形された光ビームは、均一の強度分布を有しており、この光ビームを照射する対象物が球状表面や円錐表面の場合には、光源と照射位置との間の距離が変化するため、照射対象物の中心部と周辺部との照射量が不均一となる。 Next, an aperture stop mechanism with an opening / closing function will be described with reference to FIG. In the aperture stop mechanism 10, a plurality of thin blades are arranged so as to overlap each other, and the opening diameter can be changed by a mechanism for engaging the blades with each other. FIG. 3A shows the aperture stop mechanism 10 when the area of the opening is maximum, and FIG. 3B shows the aperture stop mechanism 10 when the area of the opening is minimum. The aperture stop mechanism 10 can be set at an arbitrary intermediate position between the maximum aperture and the minimum aperture, and the aperture diameter can be continuously changed. When a light source having a uniform intensity distribution is used as the light source for the aperture stop mechanism 10, the light beam formed through the opening has a uniform intensity distribution. When the object to be irradiated is a spherical surface or a conical surface, the distance between the light source and the irradiation position changes, so that the irradiation amount between the central part and the peripheral part of the irradiation object becomes non-uniform.

そこで、本発明では、図４に示したリング型絞り機構を提案する。図４は、本発明のリング型絞り機構の原理を、模式的に示したものであり、本発明のリング型絞り機構は、内側から外側へ遮蔽面積が増大する第１の絞り機構１８と、外側から内側へ遮蔽面積が増大する第２の絞り機構１９とが、同心円上に配置されており、それぞれの絞り機構は独立して、又は連動して開閉動作を行うことができる。第２の絞り機構１９は、図３で説明した、開口絞り機構である。光源から発生した光１は、本発明のリング型絞り機構において、周辺部に配置された、外側から内側へ遮蔽面積が増大する第２の絞り機構１９と、中央部に配置された、内側から外側へ遮蔽面積が増大する第１の絞り機構１８と、によって形成された、リング状の開口部２０を通過し、光照射ステージ４の表面に照射される。図４（ａ）はリング状の開口部２０のリング直径が最大の場合を示しており、図４（ｂ）はリング状の開口部２０のリング直径が最小の場合を示している。本発明のリング型絞り機構は、このリング直径とリングの幅とを連続的に変化させることができ、すなわち、リング直径とリングの開口面積とを、連続的に変化させることができる。 In view of this, the present invention proposes the ring type diaphragm mechanism shown in FIG. FIG. 4 schematically shows the principle of the ring-type diaphragm mechanism of the present invention. The ring-type diaphragm mechanism of the present invention includes a first diaphragm mechanism 18 whose shielding area increases from the inside to the outside, The second diaphragm mechanism 19 whose shielding area increases from the outside to the inside is arranged on a concentric circle, and each diaphragm mechanism can perform an opening / closing operation independently or in conjunction with each other. The second diaphragm mechanism 19 is the aperture diaphragm mechanism described in FIG. In the ring-type diaphragm mechanism of the present invention, the light 1 generated from the light source is arranged in the peripheral part, the second diaphragm mechanism 19 that increases the shielding area from the outside to the inside, and the inside arranged in the center part. The surface of the light irradiation stage 4 is irradiated through the ring-shaped opening 20 formed by the first diaphragm mechanism 18 whose shielding area increases outward. 4A shows a case where the ring diameter of the ring-shaped opening 20 is the largest, and FIG. 4B shows a case where the ring diameter of the ring-shaped opening 20 is the smallest. The ring type throttle mechanism of the present invention can continuously change the ring diameter and the ring width, that is, the ring diameter and the opening area of the ring can be continuously changed.

図１は、本発明のリング型絞り機構の一実施形態を示す組立図の上面図である。図１に記載のリング型絞り機構の実施形態では、機構全体の形状を保持するための外枠２３と、円の中心に配置した内側から外側へ遮蔽面積が増大する第１の絞り機構２４と、円の外縁部に配置した外側から内側へ遮蔽面積が増大する第２の絞り機構２５と、第１の絞り機構２４と第２の絞り機構２５の開閉動作を連動させる接続ジグ２６と、を備えている。外側から内側へ展開する第２の絞り機構２５は、複数枚の弓形薄板と、２つのリング状の板と、を備え、複数枚の弓形薄板のそれぞれの両端部に、それぞれピンを取り付け、一方の端部のピンを、一方のリング状の板に等間隔に開けた穴に、回転可能に係合させ、他方の端部のピンを、他方のリング状の板に放射状に開けた細長い穴に、摺動可能に係合させ、複数枚の弓形薄板を、２つのリング状の板の間に挟み、絞り羽根として組み合わせ、２つのリング状の板を、相対的に回転させることによって、複数枚の弓形薄板で形成する開口部を、同心円状に開閉させ、開口直径を変化させることができる。内側から外側へ展開する第１の絞り機構２４は、複数枚の扇状薄板を、円形状に互いに重なるように配置し、個々の扇状薄板には、長穴を設け、長穴には、第１の絞り機構２４の中心に配置された留め具を係合させている。第１の絞り機構２４は、この扇状薄板を、外側から中心に向かって押し引きすることにより、又は、扇状薄板を、中心周りに回転させることにより、絞りの遮蔽面積を変化させる。図１（ａ）はリング状の開口部２７の直径が最大となる場合を示しており、図１（ｂ）はリング状の開口部２７の直径が最小となる場合を示している。第１の絞り機構２４と第２の絞り機構２５とは、それぞれ独立してその遮蔽面積を変化させることができるので、リング状の開口部２７のリングの直径とリング幅とを任意に変化させることができる。すなわち、このリング型絞り機構は、開口部のリングの直径と開口面積とを、任意に変化させることができる。 FIG. 1 is a top view of an assembly drawing showing an embodiment of a ring type diaphragm mechanism of the present invention. In the embodiment of the ring type diaphragm mechanism shown in FIG. 1, an outer frame 23 for maintaining the shape of the whole mechanism, and a first diaphragm mechanism 24 arranged at the center of the circle and having a shielding area increasing from the inside to the outside. A second diaphragm mechanism 25 that increases the shielding area from the outside to the inside arranged on the outer edge of the circle, and a connection jig 26 that interlocks the opening and closing operations of the first diaphragm mechanism 24 and the second diaphragm mechanism 25. I have. The second aperture mechanism 25 that expands from the outside to the inside includes a plurality of arcuate thin plates and two ring-shaped plates, and pins are attached to both ends of each of the plurality of arcuate thin plates, An elongated hole in which one end pin is rotatably engaged with a hole formed in one ring-shaped plate at equal intervals, and the other end pin is formed in a radial shape in the other ring-shaped plate. Slidably engaged, sandwiching a plurality of arcuate thin plates between two ring-shaped plates, combining them as diaphragm blades, and rotating the two ring-shaped plates relatively, The opening formed by the arcuate thin plate can be opened and closed concentrically to change the opening diameter. The first aperture mechanism 24 that expands from the inside to the outside arranges a plurality of fan-like thin plates so as to overlap each other in a circular shape, and each fan-like thin plate is provided with a slot, and the slot is provided with a first hole. A fastener disposed at the center of the diaphragm mechanism 24 is engaged. The first diaphragm mechanism 24 changes the shielding area of the diaphragm by pushing and pulling the fan-shaped thin plate from the outside toward the center or by rotating the fan-shaped thin plate around the center. FIG. 1A shows a case where the diameter of the ring-shaped opening 27 is maximized, and FIG. 1B shows a case where the diameter of the ring-shaped opening 27 is minimized. Since the first diaphragm mechanism 24 and the second diaphragm mechanism 25 can independently change the shielding area, the ring diameter and the ring width of the ring-shaped opening 27 are arbitrarily changed. be able to. In other words, this ring-type diaphragm mechanism can arbitrarily change the diameter of the ring and the opening area of the opening.

次に、図５と図６を参照しながら、具体的なリング型絞り機構の利用例について説明する。図５では、半導体素子の製造技術として広く用いられているフォトリソグラフィーにおいて、本発明のリング型絞り機構を利用する場合を説明し、本発明の顕著な効果について説明する。一般的な半導体素子の製造プロセスでは、基板としてＳｉウエハー等が用いられる。通常、Ｓｉウエハーは、平板形状であるが、ベアリング表面の微細加工等、基材が球体や円錐形状のような立体表面を有している場合もある。しかし、図５に例示すように、立体の紫外線感光性樹脂３３の表面の断面形状を、ある基準座標においてｆ（ｘ）と表し、立体の紫外線感光性樹脂３３の表面頂上とフォトマスク３２の紫外線吸収体表面との距離がｇ₀である場合に、紫外線の照射位置を、立体の紫外線感光性樹脂３３の表面頂上を通る対称中心軸からｘだけ離すと、立体の紫外線感光性樹脂３３の表面とフォトマスク３２の紫外線吸収体表面との間の距離ｇ_xは、式（１）で表されるように変化してしまう。 Next, a specific example of use of the ring type diaphragm mechanism will be described with reference to FIGS. In FIG. 5, the case where the ring type diaphragm mechanism of the present invention is used in photolithography widely used as a semiconductor element manufacturing technique will be described, and the remarkable effects of the present invention will be described. In a general semiconductor element manufacturing process, a Si wafer or the like is used as a substrate. Usually, the Si wafer has a flat plate shape, but the substrate may have a three-dimensional surface such as a spherical shape or a conical shape, such as fine processing of the bearing surface. However, as illustrated in FIG. 5, the cross-sectional shape of the surface of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33 is expressed as f (x) at a certain reference coordinate, and the top of the surface of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33 and the photomask 32 are arranged. When the distance from the surface of the ultraviolet absorber is g ₀ , if the irradiation position of the ultraviolet rays is separated from the symmetrical central axis passing through the top of the surface of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33 by x, the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33 The distance g _x between the surface and the ultraviolet absorber surface of the photomask 32 changes as represented by the formula (1).

g_x＝g₀＋h₀−ｆ（ｘ）（１）
ここで、h₀は、立体の紫外線感光性樹脂３３の表面頂上の、基準位置からの高さである。 g _x = g ₀ + h ₀ −f (x) (1)
Here, h ₀ is the height from the reference position on the surface top of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33.

また、厚みがｇで線吸収係数μの物質層を紫外線が透過する場合、初期強度をＩ₀とすると、物質層の厚みの変化に伴い、透過紫外線の強度Ｉは、式（２）で表されるように変化してしまう。 Further, when ultraviolet rays are transmitted through a material layer having a thickness of g and a linear absorption coefficient μ, assuming that the initial intensity is I ₀ , the intensity I of transmitted ultraviolet rays is expressed by the equation (2) as the thickness of the material layer changes. Will be changed.

Ｉ＝Ｉ₀ｅ^-μg （２） I = I ₀ e ^-μg (2)

図６を参照しながら、上述の２つの式を説明する。式中、もしくは図中で、ｘと示した値は、図５の立体の紫外線感光性樹脂３３の表面頂上を通る対称中心軸から照射位置までの距離を表し、距離ｘの位置に照射する場合のリング型絞り機構のリング直径は２ｘで表される。従って、リング直径が、最小値から最大値に向かって増加する場合には、フォトマスク３２の紫外線吸収体表面と紫外線感光性樹脂３３の表面との距離は、図６（ａ）のように変化する。そのため、フォトマスク３２の紫外線吸収体表面と立体の紫外線感光性樹脂３３の表面とのギャップを透過する紫外線は、このギャップを満たしている物質の線吸収係数μと、厚みｇに対して、指数関数的に変化する。この関係を念頭に置き、それぞれのリング直径において、適切な照射時間を選択すれば、フォトマスク３２の紫外線吸収体表面と立体の紫外線感光性樹脂３３の表面とのギャップに依らず、均一な照射量で露光することができる。また、本発明のリング型絞り機構は、照射対象物の形状が同心円状に変化するものであれば、様々な形状に適用できるため、照射対象物としては、円錐形状や円錐穴形状等の、様々な立体的な曲面を有する基材に対して適用することができ、平面に対しても適用することができる。また、フォトマスクは、複数のフォトマスクを併用してもよい。 The above two formulas will be described with reference to FIG. The value indicated by x in the equation or in the figure represents the distance from the symmetrical central axis passing through the top of the surface of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33 in FIG. 5 to the irradiation position, and the position of the distance x is irradiated. The ring diameter of the ring type diaphragm mechanism is represented by 2x. Therefore, when the ring diameter increases from the minimum value to the maximum value, the distance between the ultraviolet absorber surface of the photomask 32 and the surface of the ultraviolet photosensitive resin 33 changes as shown in FIG. To do. Therefore, the ultraviolet rays that pass through the gap between the surface of the ultraviolet absorber of the photomask 32 and the surface of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33 have an index with respect to the linear absorption coefficient μ and the thickness g of the substance that satisfies the gap. It changes functionally. With this relationship in mind, if an appropriate irradiation time is selected for each ring diameter, uniform irradiation is possible regardless of the gap between the ultraviolet absorber surface of the photomask 32 and the surface of the three-dimensional ultraviolet photosensitive resin 33. Can be exposed in quantity. In addition, since the ring type diaphragm mechanism of the present invention can be applied to various shapes as long as the shape of the irradiation object changes concentrically, the irradiation object has a conical shape, a conical hole shape, etc. The present invention can be applied to a substrate having various three-dimensional curved surfaces, and can also be applied to a flat surface. A plurality of photomasks may be used in combination as the photomask.

以上は、本発明のリング型絞り機構の用途と、これを利用する効果について説明するために、本発明のリング型絞り機構を、半導体素子の製造技術として広く用いられているフォトリソグラフィーに適用する場合について、例示して説明したが、用途によっては、このようなフォトマスクを全く使用しない場合もあり、フォトマスクの有無は、本発明を限定するものではなく、また、本発明は、光学絞りに限定するものではない。 The above description applies the ring type diaphragm mechanism of the present invention to photolithography which is widely used as a semiconductor element manufacturing technique in order to explain the use of the ring type diaphragm mechanism of the present invention and the effects of using the same. Although the case has been described by way of example, such a photomask may not be used at all depending on the application, and the presence or absence of the photomask does not limit the present invention. It is not limited to.

図５では、任意の断面形状を有する同心円上の凸型立体構造体の外表面に、紫外線感光性樹脂を塗布した場合を、例示したが、同じ形状の上下を反転させ、凹型立体構造体の内表面に紫外線感光性樹脂を塗布した場合についても、フォトマスク３２の紫外線吸収体表面と紫外線感光性樹脂の表面との間の距離ｇ_xの式を変えるだけで、本発明のリング型絞り機構を同様に利用することができる。更に、本発明は、照射対象物の形状が同心円状に変化するものであれば、様々な形状に適用できるため、照射対象物としては、図７の（ａ）、（ｂ）に示すような球体の外表面や内表面、（ｃ）、（ｄ）に示すような円錐体の外表面や内表面に、紫外線感光性樹脂を塗布した対象物に対しても、フォトマスク３２の紫外線吸収体表面と紫外線感光性樹脂の表面との間の距離ｇ_xの式を変えるだけで、適用することができ、また、平面の対象物に対しても、フォトマスク３２の紫外線吸収体表面と紫外線感光性樹脂の表面との間の距離ｇ_xを一定値にするだけで、適用することができる。 In FIG. 5, the case where the ultraviolet photosensitive resin is applied to the outer surface of the concentric convex three-dimensional structure having an arbitrary cross-sectional shape is illustrated, but the same shape is turned upside down to form the concave three-dimensional structure. Even when an ultraviolet photosensitive resin is applied to the inner surface, the ring-type diaphragm mechanism of the present invention can be changed by simply changing the expression of the distance g _x between the ultraviolet absorber surface of the photomask 32 and the surface of the ultraviolet photosensitive resin. Can be used as well. Furthermore, since the present invention can be applied to various shapes as long as the shape of the irradiation object changes concentrically, as the irradiation object, as shown in FIGS. The ultraviolet absorber of the photomask 32 is also applied to an object in which an ultraviolet photosensitive resin is applied to the outer surface and inner surface of a sphere, and the outer surface and inner surface of a cone as shown in (c) and (d). It can be applied only by changing the expression of the distance g _x between the surface and the surface of the ultraviolet photosensitive resin, and also for a planar object, the surface of the ultraviolet absorber of the photomask 32 and the ultraviolet photosensitivity. It can be applied only by setting the distance g _x to the surface of the conductive resin to a constant value.

［第１の絞り機構］
図８を参照しながら、本発明のリング型絞り機構の、第１の絞り機構の実施例について説明する。本機構は扇状薄板３５を複数枚互いに重なり合うように配置し、扇状薄板同士を留め具３６、例えば、リベット、により回動可能に固定し、開閉動作に支障を出さないように扇状薄板３５の端面を処理している。扇状薄板３５の要（かなめ）部分には、支点用の長穴を設け、これを連結用留め具３７、例えば、ねじ、で締結することによって、連結した複数枚の扇状薄板３５のそれぞれを、これらが形成する円の直径方向に直線運動させ、遮蔽面積を変化させる。また、この絞り機構では、遮断面の中心が移動せず、更に、中心となる締結部分で自由回転をしないことが要求されるので、これらの要求を満たすために、第１の絞り機構の支柱４３には、最下部に設置した扇状薄板３８を止めるための穴３９を、支柱４３の中心に対して偏心させて設け、穴３９にピン４０を係合させ、最下部に設置した扇状薄板３８がピン４０によって案内されて摺動し、直径方向の直線運動のみを行うように構成した。更に、最下部に設置した扇状薄板３８の長穴は、第１の絞り機構を開閉運動させた場合に、扇状薄板３８の運動がピン４０と干渉しないように、他の扇状薄板の長穴よりも長い穴とした。この構造により、最下部の扇状薄板が、支柱４３に対して直径方向の直線運動のみを行い、他の扇状薄板が、支柱４３周りの回転運動と支柱４３に対する直径方向の直線運動をすることによって、第１の絞り機構の直径を決定することができ、中心が移動しないものとなる。 [First aperture mechanism]
With reference to FIG. 8, an embodiment of the first diaphragm mechanism of the ring type diaphragm mechanism of the present invention will be described. In this mechanism, a plurality of fan-like thin plates 35 are arranged so as to overlap each other, and the fan-like thin plates are rotatably fixed by a fastener 36, for example, a rivet, so that the end face of the fan-like thin plate 35 does not interfere with the opening / closing operation. Is processing. Each of the plurality of fan-shaped thin plates 35 connected to each other is formed by providing a long hole for a fulcrum at the main (crimped) portion of the fan-shaped thin plate 35 and fastening it with a connecting fastener 37, for example, a screw. These are linearly moved in the diameter direction of the circle formed to change the shielding area. Further, in this diaphragm mechanism, the center of the blocking surface does not move, and furthermore, it is required that the center fastening portion does not rotate freely. Therefore, in order to satisfy these requirements, the first diaphragm mechanism column A hole 39 for stopping the fan-shaped thin plate 38 installed at the lowermost portion is provided in the center 43 so as to be eccentric with respect to the center of the column 43, and the pin 40 is engaged with the hole 39, and the fan-shaped thin plate 38 installed at the lowermost portion is provided. Were guided by the pin 40 and slid to perform only a linear motion in the diametrical direction. Further, the long hole of the fan-shaped thin plate 38 installed at the lowermost part is longer than the long holes of other fan-shaped thin plates so that the movement of the fan-shaped thin plate 38 does not interfere with the pin 40 when the first diaphragm mechanism is opened and closed. Also made a long hole. With this structure, the lower fan-shaped thin plate performs only a linear motion in the diametric direction with respect to the support column 43, and the other fan-shaped thin plates perform a rotational motion around the support column 43 and a diametrical linear motion with respect to the support column 43. The diameter of the first aperture mechanism can be determined, and the center does not move.

この第１の絞り機構は、最上段に設置した扇状薄板に固定したハンドル４１のみを動かすことによって開閉することができ、開閉容易であり、最下部の扇状薄板が、支柱４３に対して直径方向の直線運動のみを行い、支柱４３周りの回転運動を行わないので、ハンドル４１の回転角度と、扇状薄板の形成する円の直径との関係が、一義的な関係となる。 The first diaphragm mechanism can be opened and closed by moving only the handle 41 fixed to the fan-shaped thin plate installed at the uppermost stage. The first fan mechanism is easy to open and close. Therefore, the relationship between the rotation angle of the handle 41 and the diameter of the circle formed by the fan-shaped thin plate is a unique relationship.

第１の絞り機構によって遮断される円板の直径Ｄ_inは、式（３）で近似することができる。 The diameter D _in of the disc cut off by the first aperture mechanism can be approximated by equation (3).

Ｄ_in＝Ｄ_in(max)−Ｋ₁θ_in （３） D _in = D _{in (max)} −K ₁ θ _in (3)

ここで、θ_inは、第１の絞り機構のハンドルの回転角度であり、第１の絞り機構によって遮断される円板直径が最大Ｄ_in(max)の時をハンドル角度０°としている。Ｋ₁は比例定数である。 Here, θ _in is the rotation angle of the handle of the first aperture mechanism, and the handle angle is 0 ° when the disc diameter blocked by the first aperture mechanism is the maximum D _{in (max)} . K ₁ is a proportionality constant.

扇状薄板の材料は金属に限定するものではなく、樹脂等様々な材料を利用することができ、この機構は、扇状薄板を重ね合わせることにより円形を作り出しているため、光の透過率が異なる材料を利用すれば、任意の波長成分を持つ光を選択的に取り出すという、更に有利な効果を発揮することができる。 The material of the fan-shaped thin plate is not limited to metal, and various materials such as resin can be used. Since this mechanism creates a circular shape by superimposing the fan-shaped thin plates, the material with different light transmittance Can be used to exhibit a more advantageous effect of selectively extracting light having an arbitrary wavelength component.

また、第１の絞り機構における扇状薄板の重ね合わせ方を変えれば、回転方向に対する開閉方向を逆にすることができるので、本発明の第１の絞り機構では、回転方向と、それに伴う開閉方向とを、任意に選択することができる。 In addition, since the opening / closing direction with respect to the rotation direction can be reversed by changing the way of stacking the fan-shaped thin plates in the first diaphragm mechanism, in the first diaphragm mechanism of the present invention, the rotation direction and the accompanying opening / closing direction. And can be arbitrarily selected.

[第２の絞り機構]
図９を参照しながら、本発明のリング型絞り機構の、第２の絞り機構の実施例について説明する。第２の絞り機構は、複数枚の弓形薄板４５を、絞り羽根として組み合わせたものである。弓形薄板４５の絞り羽根の両端部には、それぞれピンが取り付けられている。一方の端部のピンは、「蜂の巣」と呼ばれるリング状の板４６に等間隔に開けられた穴に、回転可能に係合し、もう一方の端部のピンは、「矢車」と呼ばれるリング状の板４７に放射状に開けられた細長い穴４８に、摺動可能に係合している。このようにして何枚もの羽根を「蜂の巣」と「矢車」で挟んだ形にして、この２つのリング状の板を、相対的に回転させることによって、複数枚の弓形薄板４５の絞り羽根で形成する絞りの大きさを変化させる。 [Second aperture mechanism]
With reference to FIG. 9, an embodiment of the second diaphragm mechanism of the ring type diaphragm mechanism of the present invention will be described. The second aperture mechanism is a combination of a plurality of arcuate thin plates 45 as aperture blades. Pins are attached to both ends of the diaphragm blades of the arched thin plate 45, respectively. The pin at one end is rotatably engaged with a hole formed in a ring-shaped plate 46 called “honeycomb” at equal intervals, and the pin at the other end is a ring called “arrow wheel”. The plate-like plate 47 is slidably engaged with elongated holes 48 that are formed in a radial pattern. In this way, a number of blades are sandwiched between “honeycomb” and “arrow wheel”, and by rotating these two ring-shaped plates relatively, the diaphragm blades of a plurality of arcuate thin plates 45 are used. The size of the diaphragm to be formed is changed.

第２の絞り機構によって得られる開口直径Ｄ_outは、第２の絞り機構のレバー５０の回転角度をθ_outとし、開口直径が最大Ｄ_out(max)の時レバーの回転角度θ_outを０°とすると、式（４）で近似することができる。Ｋ₂は比例定数である。 The opening diameter D _out obtained by the second throttle mechanism, the rotation angle of the lever 50 of the second throttle mechanism and theta _out, 0 ° rotational angle theta _out of the lever when the opening diameter of the maximum D _{out (max)} Then, it can be approximated by equation (4). K ₂ is a proportionality constant.

Ｄ_out＝Ｄ_out(max)−Ｋ₂θ_out （４） D _out = D _{out (max)} −K ₂ θ _out (4)

[リング型絞り機構]
図１０を参照しながら、リング型絞り機構の実施例について説明する。図１０に示すリング型絞り機構は、実施例１の第１の絞り機構と実施例２の第２の絞り機構とを組み合わせて構成した機構である。この実施例では、第２の絞り機構のリング状の板４６を円筒の中に組み込み、透明な円形台座５１に固定し、第１の絞り機構の支柱４３を、この透明な円形台座５１の中心に固定し、第１の絞り機構を第２の絞り機構の上に設置している。円筒の高さは、第１の絞り機構の最上面に設置してある扇状薄板の位置より高くなっており、ここに透明円板４９を、円盤の中心が円筒の中心と一致するように設置している。透明円板４９には、円盤の中心から偏心した位置に穴加工が施されており、その穴に第１の絞り機構のハンドル４１を挿入する。透明円板４９を回転させると、ハンドル４１はこの穴に対して常に線接触しながら回転し、第１の絞り機構を開閉することができる。また、第２の絞り機構は、レバー５０により開閉する。従って、第１の絞り機構の回転角度と第２の絞り機構の回転角度とをそれぞれ調節し、第１の絞り機構と第２の絞り機構との間にリング状の開口部を形成して、本発明のリング型絞り機構を構成し、この構成によって、リング状の開口部の直径と、リングの幅とを、任意に変化させることができる。 [Ring type diaphragm mechanism]
An embodiment of the ring type diaphragm mechanism will be described with reference to FIG. The ring-type diaphragm mechanism shown in FIG. 10 is a mechanism configured by combining the first diaphragm mechanism of the first embodiment and the second diaphragm mechanism of the second embodiment. In this embodiment, the ring-shaped plate 46 of the second diaphragm mechanism is incorporated in a cylinder and fixed to the transparent circular pedestal 51, and the column 43 of the first diaphragm mechanism is fixed to the center of the transparent circular pedestal 51. The first diaphragm mechanism is installed on the second diaphragm mechanism. The height of the cylinder is higher than the position of the fan-shaped thin plate installed on the uppermost surface of the first diaphragm mechanism, and the transparent disk 49 is installed here so that the center of the disk coincides with the center of the cylinder. doing. The transparent disk 49 is drilled at a position eccentric from the center of the disk, and the handle 41 of the first aperture mechanism is inserted into the hole. When the transparent disk 49 is rotated, the handle 41 rotates while always in line contact with the hole, and the first aperture mechanism can be opened and closed. The second aperture mechanism is opened and closed by the lever 50. Therefore, by adjusting the rotation angle of the first diaphragm mechanism and the rotation angle of the second diaphragm mechanism, respectively, forming a ring-shaped opening between the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism, The ring type diaphragm mechanism of the present invention is configured, and with this configuration, the diameter of the ring-shaped opening and the width of the ring can be arbitrarily changed.

上述の構成に対して、更に、透明円板４９に施された穴とレバー５０とを、締結部品５２で連結すると、第１の絞り機構と第２の絞り機構との間にリング状の開口部を形成し、１の動作で、リング状の開口部の直径と、リングの幅とを、同時に任意に変化させることができる。リング状の開口部の直径と、リングの幅とを、任意に変化させることができるということは、言い換えれば、リング状の開口部の直径と、開口面積とを、任意に変化させることができるということである。 In addition to the above-described configuration, when a hole provided in the transparent disk 49 and the lever 50 are connected by a fastening part 52, a ring-shaped opening is provided between the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism. The diameter of the ring-shaped opening and the width of the ring can be arbitrarily changed simultaneously by one operation. The diameter of the ring-shaped opening and the width of the ring can be arbitrarily changed. In other words, the diameter of the ring-shaped opening and the opening area can be arbitrarily changed. That's what it means.

従って、本発明のリング型絞り機構を、光学絞り機構として利用する場合には、任意の直径と任意のリング幅とを有する、リング状の光を得ることができる。 Therefore, when the ring type diaphragm mechanism of the present invention is used as an optical diaphragm mechanism, ring-shaped light having an arbitrary diameter and an arbitrary ring width can be obtained.

また、第１の絞り機構と第２の絞り機構との連結において、円周方向相対角度を変えて連結することにより、直径を変化させながら一定幅のリング状の光を得ることや、直径を変化させながらリング状の光の幅を変化させることが可能である。また連結を解けば、それぞれ独立した動作が可能である。従って、第１の絞り機構と第２の絞り機構との駆動用に、例えば電動モータ等の駆動装置をそれぞれに取り付けて駆動することができ、或いは、第１の絞り機構と第２の絞り機構とを連結して、電動モータ等の駆動装置１台で駆動することもできる。 Further, in connecting the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism, by changing the relative angle in the circumferential direction, the ring-shaped light having a constant width can be obtained while changing the diameter. The width of the ring-shaped light can be changed while changing. In addition, if the connection is broken, independent operations are possible. Therefore, for driving the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism, for example, a drive device such as an electric motor can be attached and driven, or the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism can be driven. And can be driven by one drive device such as an electric motor.

更に、これらの駆動装置を有する場合には、駆動装置をコンピュータ制御して、コンピュータには、式（１）〜（４）等を組み込み、リング状の光の直径と幅とを、対象物の形状に対応して自動的に制御すると、図５と図６で説明したフォトリソグラフィー等において、被照射体の任意の位置に、任意の強度の光を、自動的に連続して照射することができ、有利である。 Further, when these drive devices are provided, the drive device is controlled by a computer, and the equations (1) to (4) are incorporated in the computer, and the diameter and width of the ring-shaped light are determined by the object. When control is automatically performed according to the shape, light of arbitrary intensity can be automatically and continuously irradiated to an arbitrary position of the irradiated object in the photolithography described with reference to FIGS. Can be advantageous.

以上において、透明円板や透明な台座の材料は、ガラス素材に限らず、樹脂なども使用することができ、光の使用波長によって光の透過率が異なる材料を利用すれば、任意の波長成分を持つ光を選択的に取り出すという、更に有利な効果を発揮することができる。 In the above, the material of the transparent disk or the transparent pedestal is not limited to a glass material, and a resin or the like can be used, and any wavelength component can be used by using a material whose light transmittance varies depending on the wavelength of light used. A more advantageous effect of selectively extracting light having a can be obtained.

図１１は、フォトマスク６に形成された同心円状の光遮蔽部７を利用して、円筒型被照射体７０の表面の紫外線感光性樹脂に、リング状の縞模様を感光させる手法を示している。フォトマスク６の上部から光１、例えば紫外線、を照射すると、フォトマスク６を通過した同心円状の光（紫外線）は、ミラー面６０で反射され、円筒型被照射体７０の表面の紫外線感光性樹脂に照射され、円筒型被照射体７０の表面に、リング状の縞模様を形成する。ミラー面６０は、逆円錐状をしており、円筒型被照射体７０の円筒中心軸と円錐の母線とのなす角度は、通常４５度である。 FIG. 11 shows a method of exposing a ring-shaped striped pattern to the ultraviolet photosensitive resin on the surface of the cylindrical irradiated body 70 using the concentric light shielding portion 7 formed on the photomask 6. Yes. When light 1, for example, ultraviolet light is irradiated from the upper part of the photomask 6, the concentric light (ultraviolet light) that has passed through the photomask 6 is reflected by the mirror surface 60 and is ultraviolet-sensitive on the surface of the cylindrical irradiated object 70. The resin is irradiated to form a ring-shaped striped pattern on the surface of the cylindrical irradiated body 70. The mirror surface 60 has an inverted conical shape, and the angle formed by the cylindrical central axis of the cylindrical irradiated body 70 and the generatrix of the cone is usually 45 degrees.

図１２は、図１１の原理を説明する図であり、フォトマスク６の上部から照射された光１は、フォトマスク６を通過して、図１２では、円筒型被照射体７０の円筒中心軸に対して平行な同心円状の２つの光線ｄ１、ｄ２となり、ミラー面６０で反射され、円筒型被照射体７０の円筒中心軸に対して直角方向の光線ｒ１、ｒ２となり、円筒型被照射体７０の表面に２つのリング状の縞模様を形成する。 FIG. 12 is a diagram for explaining the principle of FIG. 11. Light 1 irradiated from the upper part of the photomask 6 passes through the photomask 6, and in FIG. 12, the cylindrical central axis of the cylindrical irradiated object 70. , Two concentric light rays d1 and d2 that are parallel to each other, reflected by the mirror surface 60, and light rays r1 and r2 in a direction perpendicular to the cylindrical central axis of the cylindrical irradiated body 70, and the cylindrical irradiated body. Two ring-shaped striped patterns are formed on the surface of 70.

ここで、図１１、図１２においてフォトマスク６で形成されるリング状の光線は、目的に応じて、１つ以上いくつでもよく、ミラー面６０の円錐の母線とのなす角度は、円筒型被照射体７０の表面上に照射するリング状の縞模様の要求に応じて、４５度でなくてもよいが、いずれの場合においても、同心円状の光線は、それぞれの光線の幅が同一であっても、内側の光線と外側の光線とでは直径が異なるため、光量が異なる。すなわち、例えば図１２（ｂ）、（ｃ）の内側の光線ｄ１と、外側の光線ｄ２とでは、ｄ１の幅とｄ２の幅とが同一であっても、円筒型被照射体７０の表面に照射された場合の光量は異なり、外側の光線による照射のほうが、内側の光線による照射よりも、光量が多くなる。これは、図１２（ｂ）、（ｃ）において、θが同一であっても、外側の光線のほうが内側の光線よりも、円弧の長さが長くなることから、容易に理解できるであろう。
従って、光量を等しくしようとすると、内側の光線ｄ１と、外側の光線ｄ２との幅を変化させる調節が必要となり、或いは、濃淡フィルターやレンズ等を利用して光線の強度を調節する必要がある。 Here, in FIG. 11 and FIG. 12, the number of ring-shaped light beams formed by the photomask 6 may be one or more depending on the purpose, and the angle formed with the conical generatrix of the mirror surface 60 is a cylindrical shape. Depending on the requirements of the ring-shaped stripe pattern irradiated on the surface of the irradiating body 70, it may not be 45 degrees, but in any case, the concentric light beams have the same width. However, the inner light beam and the outer light beam have different diameters, and therefore the amount of light is different. That is, for example, in the inner light ray d1 and the outer light ray d2 in FIGS. 12B and 12C, even if the width of d1 and the width of d2 are the same, the surface of the cylindrical irradiated object 70 The amount of light when irradiated is different, and the amount of light emitted from the outer light beam is larger than that from the inner light beam. This can be easily understood from FIGS. 12B and 12C because the arc length of the outer ray is longer than that of the inner ray even if θ is the same. .
Therefore, in order to equalize the amount of light, it is necessary to adjust the width of the inner light beam d1 and the outer light beam d2, or it is necessary to adjust the intensity of the light beam using a density filter or a lens. .

このような場合、本願発明のリング型絞り機構を利用すると、同心円状の光線の直径と幅とを、任意に変化させることができるので、異なった直径の光線に対して、等しい光量となるように、光線の幅を調節することができ、円筒型被照射体７０の表面に、任意の位置で、等しい光量の光線を照射することができる。従って、図１１のフォトマスク６のようなフォトマスクを何枚も用意してこれを交換する必要がなく、連続的に、任意の位置に、一定の幅の縞模様を形成したり、或いは、任意の幅をもった縞模様を形成することができ、光量も任意に変化させることができ、有利である。 In such a case, if the ring-type aperture mechanism of the present invention is used, the diameter and width of the concentric light beam can be arbitrarily changed, so that the light quantity becomes equal for light beams having different diameters. In addition, the width of the light beam can be adjusted, and the surface of the cylindrical irradiated body 70 can be irradiated with a light beam having an equal amount of light at an arbitrary position. Therefore, it is not necessary to prepare and replace a number of photomasks such as the photomask 6 in FIG. 11, and continuously form a striped pattern with a certain width at an arbitrary position, or A stripe pattern having an arbitrary width can be formed, and the amount of light can be changed arbitrarily, which is advantageous.

本発明に係るリング型絞り機構は、例えば、同心円状の立体表面に塗布した感光性樹脂に対して、リング型絞り機構を介してフォトマスクのパターンを転写すれば、前述と同様に、光源と光照射位置間の距離の変化を配慮した露光条件に制御することができ、球体表面に対して、リング直径を連続して変化させることができるので、この特性を活かして、均一照射量による露光を行い、シームレスパターニングを行うことができる。具体的には、ベアリング球表面に対する微細形状付与の技術として、利用することができる。 The ring-type diaphragm mechanism according to the present invention, for example, can transfer a photomask pattern to a photosensitive resin applied to a concentric three-dimensional surface via a ring-type diaphragm mechanism. The exposure conditions can be controlled in consideration of the change in the distance between the light irradiation positions, and the ring diameter can be continuously changed with respect to the sphere surface. And seamless patterning can be performed. Specifically, it can be used as a technique for imparting a fine shape to the bearing ball surface.

更に、網膜スキャンのような生体認証技術において、眼球の網膜のような球状内面に対して、光源と赤外線照射位置間との距離の変化を反映させた照射時間の調節をすることにより、球体内面に対して均一な照射量で網膜情報を得ることができ、従来よりも高い感度の撮像が可能となる。また不要な赤外線を網膜に照射しなくて済むので、人体に優しい医療検査装置を構成することができる。 Furthermore, in biometric authentication technology such as retinal scanning, the inner surface of the sphere is adjusted by adjusting the irradiation time to reflect the change in the distance between the light source and the infrared irradiation position on the spherical inner surface such as the retina of the eyeball. In contrast, retinal information can be obtained with a uniform dose, and imaging with higher sensitivity than before can be performed. In addition, since it is not necessary to irradiate the retina with unnecessary infrared rays, it is possible to configure a medical examination apparatus that is gentle to the human body.

以上においては、本願発明の絞り機構の用途を、光に対する絞りとして説明したが、本願発明の絞り機構は、光に対する絞りに限定せず、様々な用途の絞りとして利用することができる。 In the above, the use of the diaphragm mechanism of the present invention has been described as a diaphragm for light. However, the diaphragm mechanism of the present invention is not limited to a diaphragm for light, and can be used as a diaphragm for various applications.

すなわち、本願発明の絞り機構は、光以外の電磁波の絞りとして利用することができる。また、本願発明の絞り機構は、流体の絞りとして利用することができ、流体の可変絞りとして、様々な流体、すなわち、気体、液体、粉体等の固体、の流量の調節を行ったり、これら様々な流体を噴射する用途において、噴射パターンを変化させる機構として利用することができる。 That is, the aperture mechanism of the present invention can be used as an aperture for electromagnetic waves other than light. The throttle mechanism of the present invention can be used as a fluid throttle, and as a variable throttle for fluid, the flow rate of various fluids, that is, solids such as gas, liquid, and powder, can be adjusted, or these In an application for ejecting various fluids, it can be used as a mechanism for changing the ejection pattern.

このような用途として、本願発明の絞り機構は、電磁波の絞りとして、パラボラアンテナの前面にリング型絞り機構を配置し、リング直径とリングの幅とを任意に変化させることができる特性を生かして、リング直径とリングの幅と、パラボラアンテナに対する相対距離を制御することによって、ある特定波長領域から発せられた電磁波のうち、必要な波長のみを選別する装置を構成することができる。 As such an application, the diaphragm mechanism of the present invention has a ring-shaped diaphragm mechanism disposed in front of the parabolic antenna as an electromagnetic diaphragm, and takes advantage of the characteristic that the ring diameter and ring width can be changed arbitrarily. By controlling the ring diameter, the width of the ring, and the relative distance to the parabolic antenna, it is possible to configure an apparatus that selects only a necessary wavelength among electromagnetic waves emitted from a specific wavelength region.

また、本願発明の絞り機構は、気体の絞りとして、リング型絞り機構がリング直径とリングの幅とを任意に変化させることができる特性を生かして、エアーカーテンのエアー吹き付け装置に適用し、円形又はリング状のエアーの拭き付け直径を任意に変化させる装置を構成することができる。 In addition, the throttle mechanism of the present invention is applied to an air blowing device for an air curtain, taking advantage of the characteristics that the ring-type throttle mechanism can arbitrarily change the ring diameter and the ring width as a gas throttle. Or the apparatus which changes the wiping diameter of ring-shaped air arbitrarily can be comprised.

更に、本願発明の絞り機構は、液体の絞りとして、リング型絞り機構がリング直径とリングの幅とを任意に変化させることができる特性を生かして、塗料を均一に塗布する装置を構成することができる。 Furthermore, the diaphragm mechanism of the present invention constitutes a device for uniformly applying a paint as a liquid diaphragm by taking advantage of the characteristics that the ring diaphragm mechanism can arbitrarily change the ring diameter and the ring width. Can do.

更に、本願発明の絞り機構は、粘性の高い流体の絞りとして、リング型絞り機構がリング直径とリングの幅とを任意に変化させることができる特性を生かして、粘性のある食材、例えばドーナッツの原料流体、竹輪の原料流体など、を連続的に押し出し、断片に切断したり、連続運転中に大きさを変化させる等の機能を備えた装置を、構成することができる。 Furthermore, the throttling mechanism of the present invention, as a throttling of a highly viscous fluid, takes advantage of the characteristics that the ring-type throttling mechanism can arbitrarily change the ring diameter and the width of the ring. An apparatus having a function of continuously extruding a raw material fluid, a raw material fluid of a bamboo ring, etc., cutting it into pieces, or changing the size during continuous operation can be configured.

また、本願発明の絞り機構の、第１の絞り機構は、大きさを変化させることができる特性を生かし、液体の抵抗として、例えば第１の絞り機構に水を衝突させて霧状にし、この霧の噴霧領域を変化させることができる装置を構成することができる。 In addition, the first diaphragm mechanism of the diaphragm mechanism of the present invention takes advantage of the characteristic that the size can be changed, and as a liquid resistance, for example, the first diaphragm mechanism is made to collide with water to form a mist. An apparatus capable of changing the spray area of the mist can be configured.

更に、本願発明のリング型絞り機構を高速で面内回転させ、絞り機構を通過する気体の流れを回転させ、この回転する気体の流れの上に様々な粒子を投下するように構成し、本願発明のリング型絞り機構の直径を任意に変えることができる特性を利用すると、粒子に対する遠心力は質量と回転半径に依存するので、異なる粒子に対して、飛散距離を分離することができ、必要な粒子を選別する装置を構成することができる。 Furthermore, the ring type throttle mechanism of the present invention is rotated in-plane at high speed, the gas flow passing through the throttle mechanism is rotated, and various particles are dropped on the rotating gas flow. Utilizing the characteristic that the diameter of the ring-type aperture mechanism of the invention can be changed arbitrarily, the centrifugal force on the particles depends on the mass and the radius of rotation, so that the scattering distance can be separated for different particles, which is necessary It is possible to configure an apparatus that sorts particles.

以上においては、本願発明の絞り機構を、絞りとして利用する用途として説明したが、本願発明の絞り機構は、その大きさを変化させることができる特性を利用して、更に様々な用途に利用することができる。 In the above, the diaphragm mechanism of the present invention has been described as an application to be used as a diaphragm. However, the diaphragm mechanism of the present invention is used for various applications by utilizing the characteristics that can change its size. be able to.

すなわち、本願発明の絞り機構の第１の絞り機構の扇状薄板に、輻射材を塗布し、ランプやヒーターから発した熱を輻射させ、第１の絞り機構の大きさを任意に変化させることができる特性を利用して、温度領域を任意に変化されることができる円形輻射型ヒーターを構成することができる。 That is, a radiation material is applied to the fan-shaped thin plate of the first diaphragm mechanism of the diaphragm mechanism of the present invention, and heat emitted from a lamp or a heater is radiated to arbitrarily change the size of the first diaphragm mechanism. By utilizing the characteristics that can be achieved, it is possible to configure a circular radiant heater in which the temperature region can be changed arbitrarily.

また、本願発明の絞り機構の、第１の絞り機構の円周部分をカッター刃として形成し、第１の絞り機構の形成する円の大きさを任意に変化させることができる特性を利用して、直径が変更可能な円盤型カッターを構成することができる。 Further, by utilizing the characteristic that the circumferential portion of the first diaphragm mechanism of the diaphragm mechanism of the present invention is formed as a cutter blade, and the size of the circle formed by the first diaphragm mechanism can be arbitrarily changed. In addition, it is possible to configure a disk-type cutter whose diameter can be changed.

更に、本願発明のリング型絞り機構を、開閉ドーム型競技場の屋根に適用し、屋根の開閉部の大きさを任意に変えることができる開閉ドームとして構成することができる。 Furthermore, the ring type throttle mechanism of the present invention can be applied to the roof of an open / close dome type stadium, and can be configured as an open / close dome that can arbitrarily change the size of the open / close portion of the roof.

１光
２スルーホール付き遮蔽版
３開口部
４光照射ステージ
５光を透過する基材
６フォトマスク
７光遮蔽部
１０開口絞り機構
１１開口部
１８第１の絞り機構
１９第２の絞り機構
２０リング状の開口部
２３外枠
２４第１の絞り機構
２５第２の絞り機構
２６接続ジグ
２７開口部
２９紫外線
３０リング型絞り機構
３１紫外線ビーム
３２フォトマスク
３３紫外線感光性樹脂
３４球体基材
３５扇状薄板
３６留め具
３７留め具
３８扇状薄板（最下部用）
３９固定用穴
４０ピン
４１ハンドル
４２ねじ
４３支柱
４４ワッシャ
４５弓形薄板
４６リング状の板
４７リング状の板
４８細長い穴
４９透明円板
５０レバー
５１透明な円形台座
５２締結部品
６０ミラー面
７０円筒型被照射体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light 2 Shielding plate with through-hole 3 Opening part 4 Light irradiation stage 5 Base material which permeate | transmits light 6 Photomask 7 Light shielding part 10 Aperture stop mechanism 11 Opening part 18 1st aperture mechanism 19 2nd aperture mechanism 20 Ring Shaped opening 23 outer frame 24 first diaphragm mechanism 25 second diaphragm mechanism 26 connecting jig 27 opening 29 ultraviolet 30 ring-shaped diaphragm mechanism 31 ultraviolet beam 32 photomask 33 ultraviolet photosensitive resin 34 spherical substrate 35 fan-shaped thin plate 36 Fasteners 37 Fasteners 38 Fan-shaped thin plate (for the lowermost part)
39 Fixing hole 40 Pin 41 Handle 42 Screw 43 Post 44 Washer 45 Bow-shaped thin plate 46 Ring-shaped plate 47 Ring-shaped plate 48 Elongated hole 49 Transparent disk 50 Lever 51 Transparent circular base 52 Fastening component 60 Mirror surface 70 Cylindrical type Subject to be irradiated

Claims

A first diaphragm mechanism arranged in the center of a circle, the shielding area increasing from the inside to the outside,
The aperture mechanism includes a plurality of fan-shaped thin plates,
The plurality of fan-shaped thin plates are overlapped with each other by forming a fan-shaped key portion in the center of the circle and a fan-shaped fan along the circumference of the circle so as to form a circle. ,
In the vicinity of the fan-shaped fan, the plurality of fan-shaped thin plates are fixed to each other so as to be rotatable with a fastener,
Furthermore, a long hole extending radially outward from the center of the circle is provided in a fan-shaped main portion of each of the fan-shaped thin plates,
Each of the fan-like thin plates is fastened with a connecting fastener so as to be rotatable and slidable,
When the fan-shaped thin plate is driven in one direction in the circumferential direction of the circle, the plurality of fan-shaped thin plates increase the diameter of the circle from the inside to the outside of the circle, and when driven in the opposite direction, the circle Open and close to reduce the diameter of the circle from the outside to the inside ,
A first diaphragm mechanism for changing a shielding area at the center of the circle ;
Driving the circle in the circumferential direction increases the shielding area from the outside to the inside, and driving in the opposite direction reduces the shielding area at the outer edge of the circle so that the shielding area decreases from the inside to the outside. Ru is changed, a second throttle mechanism,
With
The first throttle mechanism, placed in the center of the circle,
The second aperture mechanism is disposed on the outer edge of the circle,
Forming a ring-shaped opening between the first aperture mechanism and the second aperture mechanism;
Operating the first aperture mechanism and the second aperture mechanism independently or in conjunction with each other;
The opening and closing directions of the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism are arbitrarily changed to arbitrarily change the ring diameter of the ring-shaped opening and the opening area of the ring-shaped opening. ,
Ring type diaphragm mechanism.

About the first aperture mechanism,
Among the plurality of fan-shaped thin plates, in the fan-shaped thin plate installed at the lowest overlapped,
The fan-like thin plate installed at the lowermost portion is aligned with the fixed pin by engaging the elongated hole with a fixed pin eccentric from the center of the circle and allowing the elongated hole to slide along the fixed pin. Only a linear motion is performed, and a fan-shaped thin plate other than the fan-shaped thin plate installed at the lowermost portion performs a rotational motion,
Among the plurality of fan-shaped thin plates, the rotation angle in the circumferential direction of the fan-shaped thin plates installed on the uppermost overlapping portion and the diameter of the diaphragm mechanism have a corresponding relationship.
The ring type diaphragm mechanism according to claim 1.

The second diaphragm mechanism includes a plurality of arcuate thin plates and two ring-shaped plates,
A pin is attached to each end of each of the plurality of arcuate thin plates,
The pin at one end is rotatably engaged with a hole formed in one ring-shaped plate at equal intervals,
The pin at the other end is slidably engaged with an elongated hole formed radially in the other ring-shaped plate,
The plurality of arcuate thin plates are sandwiched between the two ring-shaped plates and combined as diaphragm blades, and the two ring-shaped plates are relatively rotated to form the plurality of arcuate thin plates. The ring type diaphragm mechanism according to claim 1 or 2, wherein the shielding area of the second diaphragm mechanism is concentrically opened and closed.

The ring-type diaphragm mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the opening and closing speeds of the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism are arbitrarily changed.

The ring type diaphragm mechanism according to any one of claims 1 to 4, further comprising a control system that integrally or individually controls the operations of the first diaphragm mechanism and the second diaphragm mechanism.