JPH09159935A - Variable pinhole mechanism - Google Patents
Variable pinhole mechanismInfo
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- JPH09159935A JPH09159935A JP32303295A JP32303295A JPH09159935A JP H09159935 A JPH09159935 A JP H09159935A JP 32303295 A JP32303295 A JP 32303295A JP 32303295 A JP32303295 A JP 32303295A JP H09159935 A JPH09159935 A JP H09159935A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーザー走
査型顕微鏡等に用いられ、画像の解像度や明るさを調整
するための可変ピンホール機構に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable pinhole mechanism used for, for example, a laser scanning microscope to adjust the resolution and brightness of an image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えばレーザー走査型顕微鏡に
は、画像の解像度や明るさを適宜調整するためのピンホ
ールが用いられている。このピンホールによれば、その
開口径を大きくすると、明るさが増大する代わりに解像
度が低下し、逆に、開口径を小さくすると、解像度が向
上する代わりに明るさが低下する。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a laser scanning microscope uses a pinhole for appropriately adjusting the resolution and brightness of an image. According to this pinhole, if the aperture diameter is increased, the brightness is increased but the resolution is lowered. Conversely, if the aperture diameter is decreased, the resolution is improved but the brightness is lowered.
【０００３】従って、観察試料の明暗の程度や使用する
対物レンズの種類に応じて、ピンホールの開口径を調整
する必要がある。ピンホールの開口径を調整するための
機構としては、例えば、図４に示すような可変ピンホー
ル機構が知られている。Therefore, it is necessary to adjust the aperture diameter of the pinhole according to the degree of light and darkness of the observation sample and the type of objective lens used. As a mechanism for adjusting the opening diameter of the pinhole, for example, a variable pinhole mechanism as shown in FIG. 4 is known.
【０００４】図４には、１枚のターレット２に異なる開
口径を有する複数のピンホール４が同心円状に配置され
た可変ピンホール機構の構成が示されている（以下、第
１の従来技術という）。この第１の従来技術の可変ピン
ホール機構によれば、観察試料（図示しない）の明暗の
程度や使用する対物レンズ（図示しない）の種類に応じ
て、ターレット２を回転制御することによって、所望の
開口径を有するピンホール４を観察光路に配置させるこ
とができる。FIG. 4 shows a structure of a variable pinhole mechanism in which a plurality of pinholes 4 having different opening diameters are concentrically arranged in one turret 2 (hereinafter, referred to as a first conventional technique). That). According to the variable pinhole mechanism of the first prior art, the turret 2 is rotated and controlled according to the degree of brightness of the observation sample (not shown) and the type of objective lens (not shown) used. It is possible to dispose the pinhole 4 having the opening diameter of 5 in the observation optical path.
【０００５】また、例えば特開平２−１４０７２８号公
報には、２枚の絞り羽根を用いた可変式の絞りユニット
が開示されている（以下、第２の従来技術という）。こ
の第２の従来技術の絞りユニットによれば、絞り羽根
は、ガイド軸部材や回動レバーの係合軸に支持されてお
り、脱落防止用の押さえ部材を別途設ける必要がなくな
るため、装置の部品点数や調整工程等を低減させること
ができる。Further, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-140728 discloses a variable diaphragm unit using two diaphragm blades (hereinafter referred to as a second prior art). According to the diaphragm unit of the second prior art, the diaphragm blade is supported by the guide shaft member and the engaging shaft of the rotating lever, and it is not necessary to separately provide a retaining member for preventing the stopper blade from falling off. It is possible to reduce the number of parts and the adjustment process.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来技術において、ピンホールの開口径は、ターレット
２の複数のピンホール４に形成された所定の開口径しか
選択することができないため、任意の開口径（即ち、ピ
ンホール４に形成された開口径以外の開口径）が必要と
なる場合には、ターレット２に所望の開口径を有するピ
ンホール４を増設しなければならない。また、第１の従
来技術では、各ピンホール４の開口中心を同一光軸上に
位置決めしなければならないため、位置決め用の構成が
別途必要となり、装置の組立工程が増大すると共に装置
構成が複雑化して製造コストが上昇してしまう。更に、
第１の従来技術では、複数のピンホール４をターレット
２に対して同心円状に配置させているため、装置内にタ
ーレット２の収容スペースが必要となり、装置が大型化
してしまう。However, in the first prior art, the opening diameter of the pinhole can be selected only from the predetermined opening diameters formed in the plurality of pinholes 4 of the turret 2. If an opening diameter of (i.e., an opening diameter other than the opening diameter formed in the pinhole 4) is required, the pinhole 4 having a desired opening diameter must be added to the turret 2. Further, in the first conventional technique, the center of the opening of each pinhole 4 must be positioned on the same optical axis, so that a separate positioning structure is required, increasing the assembly process of the device and complicating the device structure. And the manufacturing cost rises. Furthermore,
In the first conventional technique, since the plurality of pinholes 4 are arranged concentrically with respect to the turret 2, a space for accommodating the turret 2 is required in the device, and the device becomes large.
【０００７】また、第２の従来技術において、部品が夫
々独立しているため、例えば、駆動ピンと絞り羽根とが
嵌合している連結部にガタが生じ易い。このガタは、通
常カメラ等の絞りに関しては、あまり気にならない問題
であるが、絞りの開口径をミクロンオーダの精度で調整
する必要があるレーザー走査型顕微鏡に用いた場合には
極めて大きな問題となる。Further, in the second prior art, since the parts are independent of each other, for example, the backlash is likely to occur at the connecting portion where the drive pin and the diaphragm blade are fitted. This backlash is a problem that is usually not a concern for diaphragms such as cameras, but when used in a laser scanning microscope that requires adjustment of the aperture diameter of the diaphragm with an accuracy on the order of microns, it is an extremely serious problem. Become.
【０００８】本発明は、このような課題を解決するため
になされており、その目的は、ピンホールの開口中心を
常時一定位置に維持させながら、ピンホールの開口径の
大きさを連続的且つ任意に可変可能なコンパクトな可変
ピンホール機構を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to continuously maintain the opening diameter of the pinhole while maintaining the opening center of the pinhole at a constant position at all times. It is to provide a compact variable pinhole mechanism that can be arbitrarily changed.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の可変ピンホール機構は、先端が移動
自在に支持された第１のテコ手段と、先端が移動自在に
支持された第２のテコ手段と、前記第１及び第２のテコ
手段の先端間に設けられ、所望の開口径を有するピンホ
ールを形成可能なピンホール形成手段と、このピンホー
ル形成手段を介して所望の開口径のピンホールが形成さ
れるように、前記第１及び第２のテコ手段の先端を所定
方向へ所定量だけ移動させる第３のテコ手段と、この第
３のテコ手段を駆動制御する制御手段とを備えている。In order to achieve such an object, the variable pinhole mechanism of the present invention has a first lever means having a tip movably supported and a tip movably supported. A second lever means, and a pinhole forming means provided between the tips of the first and second lever means and capable of forming a pinhole having a desired opening diameter, and the pinhole forming means. Third lever means for moving the tip ends of the first and second lever means in a predetermined direction by a predetermined amount so that a pinhole having a desired opening diameter is formed, and drive control of the third lever means. And a control means for controlling.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る可変ピンホール機構について、図１及び図２を参照し
て説明する。なお、本実施の可変ピンホール機構は、正
方形状のピンホールを形成可能に構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A variable pinhole mechanism according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. The variable pinhole mechanism of this embodiment is configured to be able to form a square pinhole.
【００１１】図１（ａ）に示すように、本実施の形態の
可変ピンホール機構は、先端が移動自在に支持された第
１のテコ手段と、先端が移動自在に支持された第２のテ
コ手段と、第１及び第２のテコ手段の先端間に設けら
れ、所望の開口径を有する正方形状のピンホールを形成
可能なピンホール形成手段と、ピンホール形成手段を介
して所望の開口径のピンホールが形成されるように、第
１及び第２のテコ手段の先端を所定方向へ所定量だけ移
動させる第３のテコ手段と、この第３のテコ手段を駆動
制御する制御手段とを備えている。As shown in FIG. 1A, the variable pinhole mechanism of the present embodiment has a first lever means movably supported at its tip and a second lever means movably supported at its tip. A pinhole forming means provided between the lever means and the tips of the first and second lever means and capable of forming a square pinhole having a desired opening diameter, and a desired opening via the pinhole forming means. Third lever means for moving the tips of the first and second lever means in a predetermined direction by a predetermined amount so as to form a pinhole having a diameter, and a control means for driving and controlling the third lever means. Is equipped with.
【００１２】このような可変ピンホール機構は、例えば
ステンレスや真鍮等の弾性を有した金属材料から構成さ
れた厚さ約５〜１０ｍｍ程度の板状本体８内に設けられ
ている。なお、この板状本体８の加工には、例えばワイ
ヤーカット法やレーザーカット法が用いられており、可
変ピンホール機構は、このような加工方法を介して板状
本体８に一体形成されている。Such a variable pinhole mechanism is provided in a plate-shaped main body 8 having a thickness of about 5 to 10 mm and made of an elastic metal material such as stainless steel or brass. Note that, for example, a wire cut method or a laser cut method is used for processing the plate-shaped main body 8, and the variable pinhole mechanism is integrally formed on the plate-shaped main body 8 through such a processing method. .
【００１３】第１のテコ手段は、第１の支点部ＰＥを介
して板状本体８に支持された第１のテコ１０を備えてお
り、第１の支点部ＰＥを中心に第１のテコ１０の先端が
移動自在に構成されている。なお、第１の支点部ＰＥ
は、第１のテコ１０の基端に近接した位置に設けられて
いる。The first lever means comprises a first lever 10 supported by the plate-shaped main body 8 via a first fulcrum portion PE, and the first lever 10 is centered around the first fulcrum portion PE. The tip of 10 is configured to be movable. The first fulcrum PE
Is provided at a position close to the base end of the first lever 10.
【００１４】第２のテコ手段は、第２の支点部ＰＦを介
して板状本体８に支持された第２のテコ１２を備えてお
り、第２の支点部ＰＦを中心に第２のテコ１２の先端が
移動自在に構成されている。なお、第２の支点部ＰＦ
は、第２のテコ１２の中心よりも若干先端側に近接した
位置に設けられている。The second lever means is provided with a second lever 12 supported by the plate-shaped main body 8 via a second fulcrum portion PF, and the second lever 12 is centered around the second fulcrum portion PF. The tip of 12 is configured to be movable. The second fulcrum PF
Is provided at a position slightly closer to the tip side than the center of the second lever 12.
【００１５】ピンホール形成手段は、先端に断面三角形
状の第１の切欠部１４ａが形成された第１の薄板１４
と、先端に断面三角形状の第２の切欠部１６ａが形成さ
れた第２の薄板１６とを備えており、第１及び第２の切
欠部１４ａ，１６ａを対峙させた状態で互いに重ねるこ
とにより正方形状のピンホールが形成されるように、第
１及び第２の薄板１４，１６の基端が第１及び第２のテ
コ１０，１２の先端（即ち、後述する第１及び第２の作
用点ＰＧ，ＰＨの部分）に取り付けられている。なお、
第１及び第２の薄板１４，１６に形成された第１及び第
２の切欠部１４ａ，１６ａは、図２に示すように、その
切欠角度が９０°となっている。また、第１及び第２の
薄板１４，１６は、例えば、ステンレス，真鍮，銅，ア
ルミ等の任意の遮光部材を適用することが可能であり、
エッチング等の加工処理によって厚さ数十〜数百ミクロ
ン程度に加工することが好ましい。また、このような遮
光部材を適用する代わりに、第１及び第２の薄板１４，
１６をガラスで形成し、これらガラス上に第１及び第２
の切欠部１４ａ，１６ａと同一形状に所定の遮光部材を
蒸着させたものを使用することも可能である。なお、こ
のような第１及び第２の薄板１４，１６の基端を第１及
び第２のテコ１０，１２の先端に取り付ける方法として
は、例えば、所定の接着剤によって取り付けることが好
ましい。The pinhole forming means has a first thin plate 14 having a first notch 14a having a triangular cross section at its tip.
And a second thin plate 16 having a second cutout portion 16a having a triangular cross-section at the tip, and by stacking the first and second cutout portions 14a, 16a facing each other. The base ends of the first and second thin plates 14 and 16 are formed at the tips of the first and second levers 10 and 12 (that is, first and second actions described later) so that a square pinhole is formed. It is attached to points PG and PH). In addition,
As shown in FIG. 2, the first and second cutout portions 14a and 16a formed in the first and second thin plates 14 and 16 have a cutout angle of 90 °. Further, for the first and second thin plates 14 and 16, for example, it is possible to apply any light shielding member such as stainless steel, brass, copper, and aluminum.
It is preferable to process it to a thickness of about several tens to several hundreds of microns by processing such as etching. Further, instead of applying such a light shielding member, the first and second thin plates 14,
16 is made of glass, and the first and second layers are formed on these glasses.
It is also possible to use the same shape as the cutouts 14a and 16a, in which a predetermined light shielding member is vapor-deposited. In addition, as a method of attaching the base ends of the first and second thin plates 14 and 16 to the tips of the first and second levers 10 and 12, it is preferable to attach, for example, a predetermined adhesive.
【００１６】第３のテコ手段は、第３の支点部ＰＢを介
して板状本体８に支持された第３のテコ１８を備えてお
り、第３の支点部ＰＢを中心に第３のテコ１８の先端が
移動自在に構成されている。この第３のテコ１８は、そ
の基端部が略Ｌ字状に屈曲しており、その先端部は、第
１及び第２の力点部ＰＤ，ＰＣを介して第１及び第２の
テコ１０，１２に一体的に接続されている。具体的に
は、第１の力点部ＰＤは、第１のテコ１０の先端と第１
の支点部ＰＥの間であって且つ第１の支点部ＰＥ側に近
接した位置に設けられており、また、第２の力点部ＰＣ
は、第２のテコ１２の第２の支点部ＰＦよりも基端側に
近接した位置に設けられている。The third lever means is provided with a third lever 18 supported by the plate-shaped main body 8 via a third fulcrum portion PB, and the third lever 18 is centered around the third fulcrum portion PB. The tip of 18 is configured to be movable. The third lever 18 has a base end portion bent into a substantially L-shape, and a front end portion of the third lever 18 is connected to the first and second levers 10 via the first and second force application portions PD and PC. , 12 are integrally connected. Specifically, the first force application point PD is connected to the tip of the first lever 10 and the first force point section PD.
Between the fulcrum portions PE of the first and second fulcrum portions PE, and the second fulcrum portion PC.
Is provided at a position closer to the base end side than the second fulcrum portion PF of the second lever 12.
【００１７】制御手段は、例えば積層型圧電アクチュエ
ータ２０を備えて構成されており、第３のテコ１８の略
Ｌ字状基端部に突設された圧力作用部ＰＡに対して所定
の押圧力を作用することができるように構成されてい
る。積層型圧電アクチュエータ２０は、引張応力に対す
る強度が非常に弱く、脆性破壊し易い。従って、積層型
圧電アクチュエータ２０には、第３のテコ１８によって
常に圧縮応力がかかるようにしておくことが好ましい。
具体的には、積層型圧電アクチュエータ２０の伸長方向
の長さを板状本体８と圧力作用部ＰＡとの間隔よりも若
干大きくすることによって、第３のテコ１８を介して積
層型圧電アクチュエータ２０に圧縮応力が常にかかるよ
うにする。The control means comprises, for example, a laminated piezoelectric actuator 20, and a predetermined pressing force is exerted on the pressure acting portion PA projecting from the substantially L-shaped base end portion of the third lever 18. Is configured to be able to act. The laminated piezoelectric actuator 20 has very low strength against tensile stress and is easily brittle. Therefore, it is preferable that the laminated piezoelectric actuator 20 is always subjected to compressive stress by the third lever 18.
Specifically, by making the length of the laminated piezoelectric actuator 20 in the extending direction slightly larger than the distance between the plate-shaped body 8 and the pressure acting portion PA, the laminated piezoelectric actuator 20 via the third lever 18 is provided. Always apply compressive stress to
【００１８】また、積層型圧電アクチュエータ２０の固
定方法に関して言えば、板状本体８と積層型圧電アクチ
ュエータ２０とは、接着剤で固定することが望ましい。
また、積層型圧電アクチュエータ２０と圧力作用部ＰＡ
には、第３の支点部ＰＢを中心に第３のテコ１８が円弧
運動をすることにより、微小ながらも曲げ応力が発生す
る。このため、この曲げ応力が積層型圧電アクチュエー
タ２０に加わらないようにするために、積層型圧電アク
チュエータ２０の先端面と圧力作用部ＰＡとは、接着せ
ずに圧接状態にすることが望ましい。Regarding the method of fixing the laminated piezoelectric actuator 20, it is desirable that the plate-shaped main body 8 and the laminated piezoelectric actuator 20 be fixed with an adhesive.
In addition, the laminated piezoelectric actuator 20 and the pressure acting portion PA
In addition, the third lever 18 makes an arc motion around the third fulcrum portion PB, so that a bending stress is generated although it is minute. Therefore, in order to prevent the bending stress from being applied to the laminated piezoelectric actuator 20, it is desirable that the tip end surface of the laminated piezoelectric actuator 20 and the pressure acting portion PA be in a pressure contact state without being bonded.
【００１９】このような構成によれば、積層型圧電アク
チュエータ２０によって第３のテコ１８の圧力作用部Ｐ
Ａに所定の押圧力又は引張力を作用させると、第３のテ
コ１８の先端が所定方向へ移動する。このとき、第１及
び第２のテコ１０，１２の先端が第１及び第２の支点部
ＰＥ，ＰＦを中心に所定方向へ移動する。この結果、第
１及び第２の薄板１４，１６が所定方向へ移動すること
によって、第１及び第２の切欠部１４ａ，１６ａの重な
り程度に応じた開口径を有する正方形状のピンホールが
形成されることになる。According to this structure, the pressure acting portion P of the third lever 18 is moved by the laminated piezoelectric actuator 20.
When a predetermined pressing force or tensile force is applied to A, the tip of the third lever 18 moves in a predetermined direction. At this time, the tips of the first and second levers 10 and 12 move in a predetermined direction around the first and second fulcrum portions PE and PF. As a result, the first and second thin plates 14 and 16 move in a predetermined direction to form a square pinhole having an opening diameter corresponding to the overlapping degree of the first and second cutouts 14a and 16a. Will be done.
【００２０】このような構成を有する本実施の形態にお
いて、上述した第１〜第３の支点部ＰＥ，ＰＦ，ＰＢ及
び圧力作用部ＰＡ、第１及び第２の力点部ＰＤ，ＰＣ、
第１及び第２の作用点ＰＧ，ＰＨは、ピンホール形成手
段に形成される正方形状のピンホールの中心（重心）が
変動しないように規定されている。In the present embodiment having such a configuration, the above-mentioned first to third fulcrum portions PE, PF, PB and the pressure acting portion PA, the first and second force application portions PD, PC,
The first and second action points PG and PH are defined so that the center (center of gravity) of the square pinhole formed in the pinhole forming means does not change.
【００２１】次に、本実施の形態の具体的な動作につい
て図１（ｂ）を参照して説明する。図１（ｂ）に示すよ
うに、第３のテコ１８の第３の支点部ＰＢと圧力作用部
ＰＡとの間の距離をａとし、第３の支点部ＰＢと第１の
力点部ＰＤとの間の距離をｃとすると、積層型圧電アク
チュエータ２０の押圧力又は引張力（矢印Ｆ方向に沿っ
た力）が圧力作用部ＰＡに作用した際に第１の力点部Ｐ
Ｄに生じる第３のテコ１８の拡大率Ａ1 は、 Ａ1 ＝ｃ／ａ …（１） となる。Next, a specific operation of this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1B, the distance between the third fulcrum portion PB of the third lever 18 and the pressure acting portion PA is a, and the third fulcrum portion PB and the first force point portion PD are When the distance between them is c, the first force point P when the pressing force or the tensile force (the force along the arrow F direction) of the laminated piezoelectric actuator 20 acts on the pressure acting portion PA.
The enlargement ratio A 1 of the third lever 18 generated at D is A 1 = c / a (1)
【００２２】一方、第３の支点部ＰＢと第２の力点部Ｐ
Ｃとの間の距離をｂとすると、積層型圧電アクチュエー
タ２０の押圧力又は引張力が圧力作用部ＰＡに作用した
際に第２の力点部ＰＣに生じる第３のテコ１８の拡大率
Ａ2 は、 Ａ2 ＝ｂ／ａ …（２） となる。On the other hand, the third fulcrum portion PB and the second force point portion P
When the distance from C to b is b, the enlargement ratio A 2 of the third lever 18 generated at the second force point PC when the pressing force or the tensile force of the laminated piezoelectric actuator 20 acts on the pressure acting portion PA. Is A 2 = b / a (2)
【００２３】このような状態において、第１のテコ１０
の第１の支点部ＰＥと第１の作用点ＰＧとの間の距離を
ｇとし、第１の支点部ＰＥと第３のテコ１８の第１の力
点部ＰＤとの間の距離をｆとすると、第１の作用点ＰＧ
に生じる第１のテコ１０の拡大率Ａ3 は、 Ａ3 ＝ｇ／ｆ …（３） となる。In such a state, the first lever 10
The distance between the first fulcrum portion PE and the first action point PG of is defined as g, and the distance between the first fulcrum portion PE and the first force point portion PD of the third lever 18 is defined as f. Then, the first action point PG
The enlargement ratio A 3 of the first lever 10 that occurs in the following condition is A 3 = g / f (3)
【００２４】そして、第２のテコ１２の第２の支点部Ｐ
Ｆと第３のテコ１８の第２の力点部ＰＣとの間の距離を
ｄとし、第２の支点部ＰＦと第２の作用点ＰＨとの間の
距離をｅとすると、第２の作用点ＰＨに生じる第２のテ
コ１２の拡大率Ａ4 は、 Ａ4 ＝ｅ／ｄ …（４） となる。Then, the second supporting point P of the second lever 12
When the distance between F and the second force point portion PC of the third lever 18 is d and the distance between the second fulcrum portion PF and the second action point PH is e, the second action The enlargement ratio A 4 of the second lever 12 generated at the point PH is A 4 = e / d (4)
【００２５】従って、上記（１）〜（４）式に基づい
て、第１の作用点ＰＧに生じる第１のテコ１０の変位拡
大率Ａ5 を求めると、 Ａ5 ＝Ａ1 ・Ａ3 …（５） となり、一方、第２の作用点ＰＨに生じる第２のテコ１
２の変位拡大率Ａ6 を求めると、 Ａ6 ＝Ａ1 ・Ａ4 …（６） となる。Therefore, when the displacement magnification rate A 5 of the first lever 10 generated at the first action point PG is obtained based on the above equations (1) to (4), A 5 = A 1 · A 3 ... (5), while the second lever 1 generated at the second action point PH
When the displacement magnifying power A 6 of 2 is obtained, A 6 = A 1 · A 4 (6)
【００２６】従って、これら（５）式及び（６）式に基
づいて、圧力作用部ＰＡにおいて第３のテコ１８にＸA
の変位が生じたときの第１及び第２のテコ１０，１２の
第１及び第２の作用点ＰＧ，ＰＨの変位拡大量ＸH ，Ｘ
G を求めると、 ＸH ＝ＸA ・Ａ6 ＸG ＝ＸA ・Ａ5 となる。Therefore, based on these equations (5) and (6), XA is applied to the third lever 18 in the pressure acting portion PA.
Of the first and second levers 10 and 12 when the displacement of the first and second action points PG and PH is increased by the displacement XH, X
When G is calculated, XH = XA.A 6 XG = XA.A 5
【００２７】本実施の形態において、ピンホール形成手
段に形成される正方形状のピンホールは、線対称及び点
対称であると共に、可変ピンホール機構は、上記第１及
び第２のテコ１０，１２の変位拡大量ＸH ，ＸG が夫々
等しくなるように設計されているため、ピンホールの開
口中心は、上下動することはない。In the present embodiment, the square pinhole formed in the pinhole forming means has line symmetry and point symmetry, and the variable pinhole mechanism has the first and second levers 10 and 12 described above. Since the displacement enlargement amounts XH and XG are designed to be equal, the opening center of the pinhole does not move up and down.
【００２８】更に、第１及び第２のテコ１０，１２の先
端は、厳密には、夫々の第１及び第２の支点部ＰＥ，Ｐ
Ｆを中心に円軌道を描くことになるが、ピンホールの開
口径は、数十〜数百μｍ程度の範囲で可変させれば足り
るため、例えば第１及び第２のテコ１０，１２の長さを
充分に確保すれば、第１及び第２のテコ１０，１２の先
端相互の動きを直線運動に近付けることが可能となり、
ピンホールの開口中心の左右方向への変位を“ゼロ”に
規制することができる。Further, strictly speaking, the tips of the first and second levers 10 and 12 are the first and second fulcrum portions PE and P, respectively.
A circular orbit will be drawn centering on F, but the opening diameter of the pinhole can be varied within the range of several tens to several hundreds of μm, so for example the length of the first and second levers 10, 12 If the sufficientness is secured, it becomes possible to bring the movements of the tips of the first and second levers 10 and 12 toward each other close to a linear movement,
The horizontal displacement of the center of the pinhole opening can be restricted to "zero".
【００２９】この場合、積層型圧電アクチュエータ２０
のヒステリシス特性が問題となるが、例えば、制御手段
に歪みゲージ等のセンサを設けて、積層型圧電アクチュ
エータ２０に印加する電圧の印加時間等をフィードバッ
ク制御することによって、ピンホールの開口径を所望の
大きさに高精度に制御することが可能となる。In this case, the laminated piezoelectric actuator 20
However, for example, a sensor such as a strain gauge is provided in the control means and feedback control of the application time of the voltage applied to the laminated piezoelectric actuator 20 is performed to obtain the desired pinhole opening diameter. It becomes possible to control with high precision.
【００３０】このように本実施の形態によれば、ピンホ
ールの開口中心を常時一定位置に維持させながら、ピン
ホールの開口径の大きさを連続的且つ任意に可変可能な
コンパクトな可変ピンホール機構を提供することが可能
となる。As described above, according to the present embodiment, the size of the opening diameter of the pinhole can be continuously and arbitrarily varied while maintaining the opening center of the pinhole at a constant position at all times, which is a compact variable pinhole. It becomes possible to provide a mechanism.
【００３１】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されることはなく、下記図３に示すように変形するこ
とも可能である。図３に示された変形例に係る可変ピン
ホール機構は、正三角形状のピンホールを形成可能に構
成されている。なお、本変形例の説明に際し、上記一実
施の形態と同一の構成には、同一符号を付して、その説
明を省略する。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be modified as shown in FIG. 3 below. The variable pinhole mechanism according to the modified example shown in FIG. 3 is configured to be able to form an equilateral triangular pinhole. In the description of this modification, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００３２】図３（ａ）に示すように、変形例に適用さ
れたピンホール形成手段には、切欠角度θが６０°の切
欠部１４ｂが形成された第１の薄板１４と、この第１の
薄板１４の切欠部１４ｂに対峙し且つこれに重ねられて
いる縁部１６ｂに切欠部が形成されていない第２の薄板
１６とが設けられている。従って、これら第１及び第２
の薄板１４，１６を上記一実施の形態と同様に移動させ
ることによって、切欠部１４ｂと縁部１６ｂの重なり程
度に応じた開口径を有する正三角形状のピンホールが形
成されることになる。As shown in FIG. 3 (a), the pinhole forming means applied to the modified example has a first thin plate 14 having a notch 14b having a notch angle θ of 60 °, and the first thin plate 14. The second thin plate 16 that is not formed with the notch is provided at the edge 16b that faces the notch 14b of the thin plate 14 and that is overlapped with the notch 14b. Therefore, these first and second
By moving the thin plates 14 and 16 in the same manner as in the above-described embodiment, an equilateral triangular pinhole having an opening diameter corresponding to the degree of overlap between the cutout portion 14b and the edge portion 16b is formed.
【００３３】本変形例において、ピンホール形成手段に
よって形成される正三角形状のピンホールは、上記一実
施の形態とは異なり、線対称及び点対称ではない。従っ
て、図３（ｂ）に示すように、第１の薄板１４を支持す
る第１のテコ１０の変位量Ｓ１と第２の薄板１６を支持
する第２のテコ１２の変位量Ｓ２の比率が、Ｓ１：Ｓ２
＝２：１の関係を満足するように、上述した第１〜第３
の支点部ＰＥ，ＰＦ，ＰＢ及び圧力作用部ＰＡ、第１及
び第２の力点部ＰＤ，ＰＣ、第１及び第２の作用点Ｐ
Ｇ，ＰＨの位置を規定すればよい。In this modification, the equilateral triangular pinhole formed by the pinhole forming means is not line-symmetrical or point-symmetrical, unlike the above-described one embodiment. Therefore, as shown in FIG. 3B, the ratio between the displacement amount S1 of the first lever 10 supporting the first thin plate 14 and the displacement amount S2 of the second lever 12 supporting the second thin plate 16 is , S1: S2
= 1 to 3 so that the relationship of 2: 1 is satisfied.
Fulcrum parts PE, PF, PB and pressure acting part PA, first and second force applying parts PD, PC, first and second acting points P of
The positions of G and PH may be defined.
【００３４】このように規定することによって、ピンホ
ール形成手段に形成される正三角形状のピンホールの中
心（重心）を常時一定位置に維持させることができる。
また、上記一実施の形態と同様に第１及び第２のテコ１
０，１２の長さを充分に確保すれば、第１及び第２のテ
コ１０，１２の先端相互の動きを直線運動に近付けるこ
とが可能となり、ピンホールの開口中心の左右方向への
変位を“ゼロ”に規制することができる。なお、他の構
成・作用・効果は、上記一実施の形態と同様であるた
め、その説明は省略する。By defining in this way, the center (center of gravity) of the equilateral triangular pinhole formed in the pinhole forming means can be always maintained at a fixed position.
In addition, similar to the above-described embodiment, the first and second levers 1
If the lengths of 0 and 12 are sufficiently secured, the mutual movement of the tips of the first and second levers 10 and 12 can be approximated to a linear movement, and the displacement of the pinhole opening center in the left-right direction can be achieved. It can be regulated to "zero". Note that other configurations, operations, and effects are the same as those in the above-described one embodiment, and therefore description thereof will be omitted.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、ピンホールの開口中心
を常時一定位置に維持させながら、ピンホールの開口径
の大きさを連続的且つ任意に可変可能なコンパクトな可
変ピンホール機構を提供することができる。According to the present invention, there is provided a compact variable pinhole mechanism capable of continuously and arbitrarily changing the size of the opening diameter of the pinhole while always maintaining the opening center of the pinhole at a fixed position. can do.
【図１】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る可変ピ
ンホール機構の構成を示す図、（ｂ）は、同図（ａ）の
可変ピンホール機構の動作を説明するための模式図。1A is a diagram showing a configuration of a variable pinhole mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram for explaining the operation of the variable pinhole mechanism of FIG. 1A. Pattern diagram.
【図２】本発明の一実施の形態に適用されたピンホール
形成手段の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of pinhole forming means applied to one embodiment of the present invention.
【図３】（ａ）は、本発明の変形例に係る可変ピンホー
ル機構に適用されたピンホール形成手段の構成を示す
図、（ｂ）は、同図（ａ）のピンホール形成手段によっ
て形成される正三角形状のピンホールの外観を示す図。3A is a diagram showing a configuration of a pinhole forming means applied to a variable pinhole mechanism according to a modification of the present invention, and FIG. 3B is a diagram showing the pinhole forming means of FIG. The figure which shows the external appearance of the equilateral triangular pinhole formed.
【図４】第１の従来技術に係る可変ピンホール機構の構
成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a variable pinhole mechanism according to a first conventional technique.
１０…第１のテコ、１２…第２のテコ、１４…第１の薄
板、１６…第２の薄板、１８…第３のテコ、２０…積層
型圧電アクチュエータ。10 ... 1st lever, 12 ... 2nd lever, 14 ... 1st thin plate, 16 ... 2nd thin plate, 18 ... 3rd lever, 20 ... Multilayer piezoelectric actuator.
Claims (3)
手段と、 先端が移動自在に支持された第２のテコ手段と、 前記第１及び第２のテコ手段の先端間に設けられ、所望
の開口径を有するピンホールを形成可能なピンホール形
成手段と、 このピンホール形成手段を介して所望の開口径のピンホ
ールが形成されるように、前記第１及び第２のテコ手段
の先端を所定方向へ所定量だけ移動させる第３のテコ手
段と、 この第３のテコ手段を駆動制御する制御手段とを備えて
いることを特徴とする可変ピンホール機構。1. A first lever means having a tip movably supported, a second lever means having a tip movably supported, and a tip lever provided between the tip ends of the first and second lever means. A pinhole forming means capable of forming a pinhole having a desired opening diameter; and the first and second lever means so that the pinhole having a desired opening diameter is formed through the pinhole forming means. A variable pinhole mechanism, comprising: a third lever means for moving the tip of the lever in a predetermined direction by a predetermined amount; and a control means for driving and controlling the third lever means.
び第２のテコ手段の先端を所定方向へ所定量だけ移動さ
せることによって、ピンホールの開口径の大きさを連続
的且つ任意に可変可能な一対の薄板を備えており、これ
ら一対の薄板の少なくとも一方には、所定形状の切欠部
が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可
変ピンホール機構。2. The pinhole forming means moves the tips of the first and second lever means in a predetermined direction by a predetermined amount to continuously and arbitrarily change the size of the opening diameter of the pinhole. The variable pinhole mechanism according to claim 1, wherein a pair of possible thin plates are provided, and at least one of the pair of thin plates is provided with a notch having a predetermined shape.
とも一方に形成された前記切欠部を他方の薄板に対峙さ
せた状態で互いに重ねることにより所定形状のピンホー
ルが形成されるように、前記第１及び第２のテコ手段の
先端に取り付けられていることを特徴とする請求項２に
記載の可変ピンホール機構。3. The pair of thin plates are formed so that a pinhole having a predetermined shape is formed by stacking the cutouts formed on at least one of the thin plates on the other thin plate so as to face each other. The variable pinhole mechanism according to claim 2, wherein the variable pinhole mechanism is attached to the tips of the first and second lever means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32303295A JPH09159935A (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Variable pinhole mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32303295A JPH09159935A (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Variable pinhole mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159935A true JPH09159935A (en) | 1997-06-20 |
Family
ID=18150359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32303295A Withdrawn JPH09159935A (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Variable pinhole mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09159935A (en) |
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-
1995
- 1995-12-12 JP JP32303295A patent/JPH09159935A/en not_active Withdrawn
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