WO2014119273A1 - 紫外線発光装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an ultraviolet light emitting device using a light source generating ultraviolet light.
- a light emitting device including a light emitter, a reflector, an optical system, and a holding member
- the light emitter is provided on the substrate.
- the reflector is provided on the substrate so as to surround the light emitter.
- the optical system is provided at a position facing the light emitter.
- the holding member holds the optical system on the substrate.
- light emitting devices of various aspects have been provided.
- a light source for example, a UV-LED, an excimer lamp, or the like
- a light emitter for example, a UV-LED, an excimer lamp, or the like
- the optical system is distorted or discolored under the influence of the ultraviolet light generated from the light emitter.
- the optical system is made of a material such as glass having a low expansion coefficient.
- the ultraviolet light emitting device holds the optical system by the holding member. Therefore, when the expansion coefficient of the optical system is different from the expansion coefficient of the holding member, the holding member may cause distortion in the optical system, for example, when used in an environment where a temperature change occurs.
- the optical system In the ultraviolet light emitting device, the optical system is held at a position separated from the reflector by the holding member. Therefore, the ultraviolet rays generated from the light emitter diffuse from between the optical system and the reflector and are irradiated to the holding member or the like. As a result, there is a problem that the holding member is deteriorated or deteriorated by the irradiated ultraviolet light.
- the present invention provides an ultraviolet light emitting device that prevents the occurrence of distortion of the optical system and suppresses the influence of the ultraviolet light generated from the light emitter on the holding member.
- the light emitting body provided on the substrate, the optical system provided at the position facing the light emitting body, the metal cylinder for holding the optical system, and the insertion for holding the metal cylinder on the substrate And a holding member having a hole.
- a light-emitting body is arrange
- the metal cylinder is held on the substrate by the holding member.
- a light-emitting body is arrange
- FIG. 1 is a perspective view of the ultraviolet light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device of the embodiment.
- FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device of the second embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention.
- Embodiment 1 the ultraviolet light emitting device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
- FIG. 1 is a perspective view of the ultraviolet light emitting device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device of the embodiment.
- the ultraviolet light emitting device 1 of this embodiment includes at least the substrate 2, the light emitter 3, the optical system 4, the metal cylinder 5, the holding member 6, the reflector 7, and the like.
- the substrate 2 is composed of a base substrate 8 and an interposer 9.
- the light emitter 3 is provided on the interposer 9 of the substrate 2.
- the optical system 4 is provided at a position facing the light emitter 3.
- the metal cylinder 5 includes a cylinder body 11 and a flange 12 and holds the optical system 4.
- the holding member 6 holds the metal cylinder 5 on the substrate 2.
- the reflector 7 is provided on the interposer 9 of the substrate 2 and includes a reflective surface 7 a surrounding the periphery of the light emitter 3.
- an electric circuit is constructed on the base substrate 8 of the substrate 2.
- the interposer 9 of the substrate 2 electrically connects the light emitter 3 and the base substrate 8.
- the interposer 9 is disposed on the base substrate 8 of the substrate 2, and the base substrate 8 and the interposer 9 are electrically connected by the wiring member 10.
- the light emitter 3 disposed on the interposer 9 and the base substrate 8 are electrically connected.
- the interposer 9 of the substrate 2 is fixed on the base substrate 8 by a conductive paste such as Ag paste, for example.
- the light emitter 3 is, for example, a UV-LED or the like, and generates ultraviolet light.
- the light emitter 3 is disposed on the interposer 9 of the substrate 2 in a region (within the projection region of the metal cylinder 5) surrounded by the end 11c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 on the substrate 2 side.
- the light emitter 3 is in the area surrounded by the reflector 7 provided in contact with the inner surface of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 on the interposer 9 of the substrate 2. Is located in
- the metal cylinder 5 is formed in an inverted L-shape in the cross-sectional view shown in FIG. 2, and in the radial direction outward from the cylinder main body 11 and the cylinder main body 11. And a flange 12 extending toward the end.
- the metal cylinder 5 is made of a metal having the same or substantially the same expansion coefficient as the expansion coefficient of the optical system 4. Specifically, the metal cylinder 5 is made of Kovar.
- the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 has a first open end 11a (flange 12 side) and a second open end 11b opposite to the first open end 11a in the center line direction.
- the optical system 4 is fitted on the first open end 11 a side of the cylinder main body 11.
- a gap 20 is provided between the end 11 c on the second open end 11 b side of the cylinder main body 11 and the interposer 9 of the substrate 2.
- the end 11 c on the second opening end 11 b side of the cylinder main body 11 and the interposer 9 are disposed to face each other.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is provided over the entire outer periphery of the cylinder main body 11 on the side of the first opening end 11 a.
- the optical system 4 is made of a material such as glass having a low expansion coefficient, and is fitted in the vicinity of the flange portion 12 of the metal cylinder 5 so as to close the first open end 11 a.
- the optical system 4 is made of, for example, glass such as quartz glass.
- the holding member 6 includes the support portion 13 and the fixing portion 14 and is provided to face the base substrate 8 and the interposer 9 of the substrate 2.
- the support portion 13 supports the metal cylinder 5 from the outer peripheral side of the cylinder main body portion 11 of the metal cylinder 5.
- the fixing portion 14 is connected to the support portion 13 and is fixed on the base substrate 8 of the substrate 2.
- the support portion 13 of the holding member 6 is formed in a circular plate shape in plan view as viewed from above, and in the central portion of the support portion 13, the surface orthogonal direction shown in FIG.
- An insertion hole 15 penetrating in the (vertical direction) is provided.
- the diameter of the insertion hole 15 is set in a range larger than the outer periphery of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and smaller than the flange 12 of the metal cylinder 5. As a result, a gap 21 is formed between the support portion 13 and the cylindrical body portion 11 inserted into the insertion hole 15.
- the flange 12 of the metal cylinder 5 overlaps the portion around the insertion hole 15 of the support 13.
- the adhesive 13 having elasticity, such as silicone at least in the area overlapping the flange 12 of the metal cylinder 5 supports the support 13 of the holding member 6 (around the insertion hole 15 in the support 13). Part of) is fixed.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is fixed to the upper portion of the holding member 6 so as to be slightly movable relative to the holding member 6 by the adhesive material 16.
- the fixing portion 14 of the holding member 6 is provided over the entire outer peripheral edge of the support portion 13. Then, similarly to the support portion 13, the fixing portion 14 is also fixed to the base substrate 8 of the substrate 2 by the adhesive material 16.
- the reflector 7 is placed on the interposer 9 of the substrate 2 and internally fitted in the metal cylinder 5.
- the entire reflector 7 is disposed in a region where at least the reflection surface 7 a corresponds to the inside of the metal cylinder 5 on the substrate 2.
- the reflector 7 is internally fitted in the vicinity of the second open end 11 b side of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5.
- the reflector 7 is provided to close the gap 20 between the second open end 11 b of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and the interposer 9 of the substrate 2.
- the space inside the metal cylinder 5 and the space outside the metal cylinder 5 are partitioned and partitioned.
- the ultraviolet light emitting device 1 of the present embodiment is configured.
- the relationship between the ultraviolet light generated from the light emitter 3 and each component of the ultraviolet light emitting device 1 will be described with reference to FIG.
- the ultraviolet rays directed to the reflector 7 are reflected by the reflection surface 7 a of the reflector 7. Then, the reflected ultraviolet light travels toward the first opening end 11 a of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5.
- the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal cylinder 5 collide with the inner peripheral surface of the metal cylinder 5 and reflect or diffuse to travel It advances toward the 1st opening end 11a side of the cylinder main-body part 11 making it change.
- the ultraviolet light generated from the light emitter 3 reaches the optical system 4 without leaking from the inside of the metal cylinder 5 to the outer periphery of the metal cylinder 5. Thereafter, the ultraviolet light passes through the optical system 4 and is emitted from the first open end 11 a of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 to the outside space.
- the metal cylinder 5 holding the optical system 4 is a metal (for example, Kovar) having the same or substantially the same expansion coefficient as the expansion coefficient of the optical system 4 It consists of). Therefore, even if the optical system 4 and the metal cylinder 5 expand due to the temperature change due to the change of the external environment, the metal cylinder 5 and the optical system 4 expand and contract to the same extent. As a result, the occurrence of distortion of the optical system 4 due to expansion and contraction of the metal cylinder 5 can be prevented.
- the metal cylinder 5 is held by the holding member 6 on the interposer 9 of the substrate 2. Furthermore, the light emitter 3 is disposed on the interposer 9 of the substrate 2 in a region surrounded by the end 11 c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 on the substrate 2 side. Therefore, the metal tube 5 can block the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal tube 5. Thus, the holding member 6 disposed on the outer peripheral side of the metal cylinder 5 can be prevented from being irradiated with the ultraviolet light. That is, unlike the conventional ultraviolet light emitting device, the holding member does not have to be made of a special resin or metal. As a result, a low cost ultraviolet light emitting device can be realized. Furthermore, it is possible to realize the highly reliable ultraviolet light emitting device by suppressing the influence of the ultraviolet light on the holding member 6, for example, the influence of deterioration or deterioration.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is fixed to the upper portion of the holding member 6. Therefore, since there is no gap between the flange portion 12 and the holding member 6, it is possible to suppress that the ultraviolet rays generated from the light emitting body 3 get around the metal cylinder 5 and reach the substrate 2. Thereby, the influence of the ultraviolet light on the substrate 2 can be suppressed.
- the upper portion of the support portion 13 in the vicinity of the insertion hole 15 of the holding member 6 is elastic by the adhesive material 16 in which the flange portion 12 of the metal cylinder 5 has elasticity. It is fixed to Therefore, the flange portion 12 can be fixed to the upper portion of the holding member 6 in a state where the flange portion 12 and the holding member 6 can move slightly with respect to each other. Thereby, even if the holding member 6 expands and contracts, the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the deformation of the adhesive material 16 or the like. As a result, it is possible to effectively suppress the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6.
- the adhesive material 16 for fixing the flange portion 12 of the metal cylinder 5 to the holding member 6 is covered by the flange portion 12 of the metal cylinder 5. Therefore, the adhesive material 16 can be inhibited from being irradiated with ultraviolet light. Thereby, the influence of the ultraviolet light on the bonding material 16 such as deterioration or deterioration can be suppressed.
- the gap 21 is provided between the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and the holding member 6. Therefore, even if the holding member 6 expands, it is possible to suppress the holding member 6 from coming into contact with the metal cylinder 5 immediately. Thereby, even if the holding member 6 expands, the generation of the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the gap 21. As a result, it is possible to effectively suppress the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6.
- the reflector 7 closes the gap 20 between the second open end 11 b of the tube main body 11 and the interposer 9. Therefore, the ultraviolet rays generated from the light emitter 3 can be prevented from leaking from the gap 20 between the substrate 2 and the metal cylinder 5. Thereby, it can be more reliably prevented that ultraviolet rays are irradiated to the holding member 6.
- the light emitting body 3 and the light emitting body 3 are provided in the region surrounded by the end 11 c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 on the substrate 2 , And at least the reflection surface 7a of the reflector 7 are disposed. Further, the first open end 11 a of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 is closed by the optical system 4.
- the space between the light emitter 3 and the optical system 4 is partitioned by the metal cylinder 5. Therefore, among the ultraviolet rays generated from the light emitting body 3, the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal cylinder 5 collide with the inner peripheral surface of the metal cylinder 5 and advance while changing the traveling direction. To reach. Thereby, irradiation of the ultraviolet-ray to the holding member 6 can be prevented. As a result, the holding member 6 does not have to be made of a special resin or metal, so that the low cost ultraviolet light emitting device 1 can be realized. Furthermore, the light can be effectively guided to the optical system 4 without emitting ultraviolet light.
- the reflector 7 is fitted in and in contact with the metal cylinder 5.
- the metal tube 5 can dissipate heat of the light emitting body 3. Specifically, since the metal cylinder 5 abuts on the reflector 7, the heat generated by the light emitting body 3 is transmitted to the metal cylinder 5 via the reflector 7 by radiant heat. Therefore, the heat of the light emitting body 3 can be released from the metal cylinder 5.
- heat dissipation of the light emitting body 3 can be achieved without providing a configuration for releasing the heat of the light emitting body 3 from the substrate 2 side.
- the configuration of the substrate 2 can be simplified.
- FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device of the second embodiment of the present invention.
- the ultraviolet light emitting device 100 of the present embodiment does not have a reflector, and the end 11 c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 is directly mounted on the interposer 9 of the substrate 2. It differs from the ultraviolet light emitting device 1.
- the other configuration is the same as that of the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment. Therefore, the same components as or the corresponding components to those of the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the first embodiment is used.
- the ultraviolet light emitting device 100 of the present embodiment includes at least a light emitter 3 provided on the substrate 2, an optical system 4 provided at a position facing the light emitter 3, and an optical system 4. And a holding member 6 for holding the metal cylinder 5 on the substrate 2.
- the basic configuration of the substrate 2, the light emitter 3, the optical system 4, the metal cylinder 5 and the holding member 6 is the substrate 2, the light emitter 3, the optical system 4, the metal cylinder 5 and the holding described in the first embodiment.
- the structure is the same as that of the member 6.
- the metal cylinder 5 is formed in an inverted L shape in the sectional view shape shown in FIG. 3, and a cylindrical cylinder main body 11 and a flange portion extending outward in the radial direction from the cylinder main body 11 It has 12 and.
- the metal cylinder 5 is made of, for example, a metal such as Kovar, which has the same or substantially the same expansion coefficient as the expansion coefficient of the optical system 4.
- the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 has the first open end 11a (flange 12 side) and the second open end 11b opposite to the first open end 11a in the center line direction.
- the optical system 4 is fitted on the first open end 11 a side of the cylinder main body 11.
- the end 11 c on the second open end 11 b side of the cylinder main body 11 is placed in contact with the interposer 9 of the substrate 2.
- the light emitter 3 is disposed on the interposer 9 of the substrate 2 in the area surrounded by the metal cylinder 5.
- the flange portion 12 and the holding member 6 of the metal cylinder 5 have the same configuration as the flange portion 12 and the holding member 6 in the first embodiment.
- the ultraviolet light emitting device 100 of the present embodiment is configured.
- the relationship between the ultraviolet light generated from the light emitter 3 and the components of the ultraviolet light emitting device 100 will be described with reference to FIG.
- the ultraviolet rays directed outward in the radial direction of the metal cylinder 5 collide with the inner peripheral surface of the metal cylinder 5 and are reflected or diffused to change the traveling direction. While advancing, it progresses toward the 1st opening end 11a side of the cylinder main-body part 11. As shown in FIG. Thus, the ultraviolet light passes through the optical system 4 and is emitted toward the space outside the metal cylinder 5.
- the metal cylinder 5 holding the optical system 4 has a coefficient of expansion that is the same as or substantially the same as the coefficient of expansion of the optical system 4 (eg, Kovar) It consists of Therefore, even if the optical system 4 and the metal cylinder 5 expand due to the temperature change due to the change of the external environment, the metal cylinder 5 and the optical system 4 expand and contract to the same extent. As a result, the occurrence of distortion of the optical system 4 due to expansion and contraction of the metal cylinder 5 can be prevented.
- the metal cylinder 5 is held by the holding member 6 on the interposer 9 of the substrate 2. Furthermore, the light emitter 3 is disposed on the interposer 9 of the substrate 2 in a region surrounded by the end 11 c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 on the substrate 2 side. Therefore, the metal tube 5 can block the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal tube 5. Thus, the holding member 6 disposed on the outer peripheral side of the metal cylinder 5 can be prevented from being irradiated with the ultraviolet light. That is, unlike the conventional ultraviolet light emitting device, the holding member does not have to be made of a special resin or metal. As a result, a low cost ultraviolet light emitting device can be realized. Furthermore, it is possible to realize the highly reliable ultraviolet light emitting device by suppressing the influence of the ultraviolet light on the holding member 6, for example, the influence of deterioration or deterioration.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is fixed to the upper portion of the holding member 6. Therefore, since there is no gap between the flange portion 12 and the holding member 6, it is possible to suppress that the ultraviolet rays generated from the light emitting body 3 get around the metal cylinder 5 and reach the substrate 2. Thereby, the influence of the ultraviolet light on the substrate 2 can be suppressed.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is elastic, for example, elastically on the upper portion of the support portion 13 in the vicinity of the insertion hole 15 of the holding member 6. It is fixed to Therefore, the flange portion 12 can be fixed to the upper portion of the holding member 6 so that the flange portion 12 and the holding member 6 can move slightly with respect to each other. Thereby, even if the holding member 6 expands, the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the deformation of the bonding material or the like. As a result, it is possible to effectively suppress the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6.
- the adhesive material 16 for fixing the flange portion 12 of the metal cylinder 5 to the holding member 6 is covered by the flange portion 12 of the metal cylinder 5. Therefore, the adhesive material 16 can be prevented from being irradiated with ultraviolet light. Thereby, the influence of the ultraviolet light on the bonding material 16 such as deterioration or deterioration can be suppressed.
- the gap 21 is provided between the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and the holding member 6. Therefore, even if the holding member 6 expands, it is possible to suppress the holding member 6 from coming into contact with the metal cylinder 5 immediately. Thereby, even if the holding member 6 expands, the generation of the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the gap 21. As a result, the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6 is effective. Can be suppressed.
- the end 11 c on the second open end 11 b side of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 is held in contact with the interposer 9 of the substrate 2. It is held by the member 6. Therefore, it is possible to prevent the ultraviolet light generated from the light emitting body 3 from leaking between the interposer 9 and the end 11 c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 to the substrate 2. Thereby, it can be more reliably prevented that ultraviolet rays are irradiated to the holding member 6.
- the configuration can be simplified by omitting the reflector.
- FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device according to the third embodiment of the present invention.
- the ultraviolet light emitting device 200 of the present embodiment is different from the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment in that the holding member is made of a resin material.
- the other configuration is the same as that of the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment. Therefore, the same components as or the corresponding components to those of the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the first embodiment is used.
- the ultraviolet light emitting device 200 of the present embodiment includes at least a light emitter 3 provided on the substrate 2, an optical system 4 provided at a position facing the light emitter 3, and an optical system 4. And a holding member 6 for holding the metal cylinder 5 on the substrate 2, and a reflector 7.
- substrate 2 The basic configuration of substrate 2, light emitter 3, optical system 4, metal cylinder 5 and reflector 7 is the same as that of substrate 2, light emitter 3, optical system 4, metal cylinder 5 and reflector 7 in the first embodiment. Configuration.
- the holding member 6 is made of, for example, a moldable resin such as Duracon.
- the holding member 6 includes the support portion 13 and the fixing portion 14, and is provided to face the base substrate 8 and the interposer 9 of the substrate 2.
- the support portion 13 supports the metal cylinder 5 from the outer peripheral side of the cylinder main body portion 11 of the metal cylinder 5.
- the fixing portion 14 is connected to the support portion 13, and is fixed on the base substrate 8 of the substrate 2 via the adhesive material 16.
- the support portion 13 of the holding member 6 is formed in a circular plate shape in plan view seen from the top, as described with reference to FIG.
- An insertion hole 15 penetrating in the (vertical direction) is provided.
- the diameter of the insertion hole 15 is set in a range larger than the outer periphery of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and smaller than the flange 12 of the metal cylinder 5.
- a gap 21 is formed between the support portion 13 and the cylindrical body portion 11 inserted into the insertion hole 15.
- the flange 12 of the metal cylinder 5 overlaps the portion around the insertion hole 15 of the support 13. Is located in
- the support 13 of the holding member 6 (the insertion hole 15 in the support 13 is at least overlapped with the flange 12 of the metal cylinder 5 by the adhesive 16 having elasticity, such as silicone). It is fixed to the surrounding part). Thereby, the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is fixed to the upper portion of the holding member 6 so as to be slightly movable relative to the holding member 6 by the adhesive material 16.
- the fixing portion 14 of the holding member 6 is provided over the entire outer peripheral edge of the support portion 13. Then, similarly to the support portion 13, the fixing portion 14 is also fixed to the base substrate 8 of the substrate 2 by the adhesive material 16.
- the ultraviolet light emitting device 200 of the present embodiment is configured.
- the ultraviolet rays directed to the reflector 7 are reflected by the reflection surface 7 a of the reflector 7 as in the ultraviolet light emitting device 1 according to the first embodiment. Then, the reflected ultraviolet light travels toward the first opening end 11 a of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5.
- the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal cylinder 5 collide with the inner peripheral surface of the metal cylinder 5 and reflect or diffuse to travel It advances toward the 1st opening end 11a side of the cylinder main-body part 11 making it change.
- the ultraviolet light generated from the light emitter 3 reaches the optical system 4 without leaking from the inside of the metal cylinder 5 to the outer periphery of the metal cylinder 5. Thereafter, the ultraviolet light passes through the optical system 4 and is emitted from the first open end 11 a of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 to the outside space.
- the metal cylinder 5 holding the optical system 4 has a coefficient of expansion that is the same as or substantially the same as the coefficient of expansion of the optical system 4 (e.g. Kovar) It consists of Therefore, even if the optical system 4 and the metal cylinder 5 expand due to the temperature change due to the change of the external environment, the metal cylinder 5 and the optical system 4 expand and contract to the same extent. As a result, the occurrence of distortion of the optical system 4 due to expansion and contraction of the metal cylinder 5 can be prevented.
- the metal cylinder 5 is held by the holding member 6 on the interposer 9 of the substrate 2. Furthermore, the light emitter 3 is disposed on the interposer 9 of the substrate 2 in a region surrounded by the end 11 c of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 on the substrate 2 side. Therefore, the metal tube 5 can block the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal tube 5. Thus, the holding member 6 disposed on the outer peripheral side of the metal cylinder 5 can be prevented from being irradiated with the ultraviolet light. Furthermore, the metal cylinder 5 can dissipate the heat generated from the light emitting body 3.
- the holding member 6 does not have to be made of a special resin having a radiation resistant property or a special metal, for example. Therefore, the inexpensive resin material as described above can be used for the holding member. As a result, a low cost ultraviolet light emitting device can be realized. Furthermore, it is possible to realize the highly reliable ultraviolet light emitting device by suppressing the influence of the ultraviolet light on the holding member 6, for example, the influence of deterioration or deterioration.
- the holding member 6 is made of a resin material. Therefore, the manufacturing cost can be further reduced as compared with the case where the holding member 6 is made of a metal material.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is fixed to the upper portion of the holding member 6. Therefore, since there is no gap between the flange portion 12 and the holding member 6, it is possible to suppress that the ultraviolet rays generated from the light emitting body 3 get around the metal cylinder 5 and reach the substrate 2. Thereby, the influence of the ultraviolet light on the substrate 2 can be suppressed.
- the adhesive material 16 having the elasticity of the flange portion 12 of the metal cylinder 5 makes the elastic member in the upper portion of the support portion 13 near the insertion hole 15 of the holding member 6, for example. It is fixed to Therefore, the flange portion 12 can be fixed to the upper portion of the holding member 6 so that the flange portion 12 and the holding member 6 can be slightly moved relative to each other. Thereby, even if the holding member 6 expands and contracts, the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the deformation of the adhesive material 16 or the like. As a result, it is possible to effectively suppress the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6.
- the adhesive material 16 for fixing the flange portion 12 of the metal cylinder 5 to the holding member 6 is covered by the flange portion 12 of the metal cylinder 5. Therefore, the adhesive material 16 can be inhibited from being irradiated with ultraviolet light. Thereby, the influence of the ultraviolet light on the bonding material 16 such as deterioration or deterioration can be suppressed.
- the gap 21 is provided between the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and the holding member 6. Therefore, even if the holding member 6 expands, it is possible to suppress the holding member 6 from coming into contact with the metal cylinder 5 immediately. Thereby, even if the holding member 6 expands, the generation of the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the gap 21. As a result, distortion of the optical system 4 generated due to deformation or movement of the holding member 6 can be effectively suppressed.
- the reflector 7 closes the gap 20 between the second open end 11 b of the cylinder main body 11 and the interposer 9. Therefore, the ultraviolet rays generated from the light emitter 3 can be prevented from leaking from the gap 20 between the substrate 2 and the metal cylinder 5. Thereby, it can be more reliably prevented that ultraviolet rays are irradiated to the holding member 6.
- Embodiment 4 The ultraviolet light emitting device 300 according to the fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
- FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the ultraviolet light emitting device according to the fourth embodiment of the present invention.
- the metal cylinder 5 is L-shaped in a sectional view shape shown in FIG. 5 and the flange portion 12 is disposed to face the interposer 9 of the substrate 2
- the member 10 is eliminated.
- the other configuration is the same as that of the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment. Therefore, the same components as or the corresponding components to those of the ultraviolet light emitting device 1 of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the first embodiment is used.
- the ultraviolet light emitting device 300 of the present embodiment includes the light emitter 3 provided on the substrate 2, the optical system 4 provided at a position facing the light emitter 3, and the optical system 4.
- a metal cylinder 5 to be held, a holding member 6 to hold the metal cylinder 5 on the substrate 2, and a reflector 7 are provided.
- the basic configuration of the light emitter 3, the optical system 4 and the reflector 7 is the same as that of the light emitter 3, the optical system 4 and the reflector 7 in the first embodiment.
- the substrate 2 is composed of a base substrate 8 and an interposer 9.
- An electric circuit is constructed on the base substrate 8 of the substrate 2.
- the interposer 9 electrically connects the light emitter 3 and the base substrate 8.
- the base substrate 8 and the interposer 9 are electrically connected to each other at a portion where the base substrate 8 and the interposer 9 constituting the substrate 2 face each other. Is configured.
- the light emitter 3 disposed on the interposer 9 of the substrate 2 is electrically connected to the base substrate 8.
- the interposer 9 of the substrate 2 is fixed on the base substrate 8 by a conductive paste such as Ag paste, for example.
- the metal cylinder 5 is formed in an L shape in a sectional view shape shown in FIG. 5, and a cylindrical cylinder main body 11 and a flange 12 extending outward in the radial direction from the cylinder main body 11 And have.
- the metal cylinder 5 is made of, for example, a metal such as Kovar having the same or substantially the same expansion coefficient as the expansion coefficient of the optical system 4.
- the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 has a first open end 11a and a second open end 11b on the opposite side (optical system 4 side) to the first open end 11a in the center line direction.
- the optical system 4 is fitted on the second open end 11 b side of the tube main body 11.
- a gap 20 is provided between the lower surface 12 b of the flange 12 on the first open end 11 a side of the cylinder main body 11 and the interposer 9 of the substrate 2.
- the flange portion 12 of the cylinder main body portion 11 and the interposer 9 are disposed to face each other.
- the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is provided over the entire outer periphery of the cylinder main body 11 on the side of the first opening end 11 a.
- the holding member 6 is made of, for example, resin such as Duracon or metal.
- the holding member 6 includes the support portion 13 and the fixing portion 14, and is provided to face the base substrate 8 and the interposer 9 of the substrate 2.
- the support portion 13 supports the metal cylinder 5 from the outer peripheral side of the cylinder main body portion 11 of the metal cylinder 5.
- the fixing portion 14 is connected to the support portion 13, and is fixed on the base substrate 8 of the substrate 2 via the adhesive material 16.
- the support portion 13 of the holding member 6 is formed in a plate shape having a circular shape in plan view as viewed from above, as described with reference to FIG.
- An insertion hole 15 penetrating in the (vertical direction) is provided.
- the diameter of the insertion hole 15 is set in a range larger than the outer periphery of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and smaller than the flange 12 of the metal cylinder 5.
- a gap 21 is formed between the support portion 13 and the cylinder main body 11 inserted into the insertion hole 15.
- the holding member 6 when the holding member 6 is inserted from the second open end 11b side through the insertion hole 15 of the support 13 along the outer peripheral surface of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5, the insertion of the support 13 Under the portion around the hole 15, the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is disposed so as to overlap. Then, for example, by an adhesive material 16 having elasticity such as silicone, it is fixed to the support 13 of the holding member 6 (a part around the insertion hole 15 in the support 13) at least in the area overlapping with the flange 12 ing. Thereby, the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is fixed to the upper portion of the holding member 6 so as to be slightly movable relative to the holding member 6 by the adhesive material 16.
- an adhesive material 16 having elasticity such as silicone
- the fixing portion 14 of the holding member 6 is provided over the entire outer peripheral edge of the support portion 13. Then, similarly to the support portion 13, the fixing portion 14 is also fixed to the base substrate 8 of the substrate 2 by the adhesive material 16.
- the ultraviolet light emitting device 300 which is the light emitting device of the present embodiment is configured.
- the ultraviolet rays directed to the reflector 7 are reflected by the reflection surface 7 a of the reflector 7 as in the ultraviolet light emitting device 1 according to the first embodiment. Then, the reflected ultraviolet light travels toward the second opening end 11 b of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5.
- the ultraviolet rays generated from the light emitter 3 collide with the inner peripheral surface of the metal cylinder 5 and are reflected or diffused to change the traveling direction. However, it advances toward the 2nd opening end 11b side of the cylinder main-body part 11.
- the ultraviolet light generated from the light emitter 3 reaches the optical system 4 without leaking from the inside of the metal cylinder 5 to the outer periphery of the metal cylinder 5. Thereafter, the ultraviolet light passes through the optical system 4 and is radiated from the second open end 11 b of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 toward the outside space.
- metal for example, Kovar
- metal cylinder 5 holding the optical system 4 has the same or substantially the same expansion coefficient as the optical system 4. It consists of Therefore, even if the optical system 4 and the metal cylinder 5 expand due to the temperature change due to the change of the external environment, the metal cylinder 5 and the optical system 4 expand and contract to the same extent. As a result, the occurrence of distortion of the optical system 4 due to expansion and contraction of the metal cylinder 5 can be prevented.
- the metal cylinder 5 is held by the holding member 6 on the interposer 9 of the substrate 2. Furthermore, the light emitter 3 is disposed on the interposer 9 of the substrate 2 in a region surrounded by the flange portion 12 on the substrate 2 side of the cylinder main portion 11 of the metal cylinder 5. Therefore, the metal tube 5 can block the ultraviolet rays traveling outward in the radial direction of the metal tube 5. Thus, the holding member 6 disposed on the outer peripheral side of the metal cylinder 5 can be prevented from being irradiated with the ultraviolet light. That is, the holding member 6 does not have to be made of a special resin or a special metal. As a result, a low cost ultraviolet light emitting device can be realized. Furthermore, it is possible to realize the highly reliable ultraviolet light emitting device by suppressing the influence of the ultraviolet light on the holding member 6, for example, the influence of deterioration or deterioration.
- the upper surface 12 a of the flange portion 12 of the metal cylinder 5 is formed on the lower portion of the support portion 13 near the insertion hole 15 of the holding member 6 by the adhesive material 16 having elasticity.
- the flange portion 12 can be fixed to the lower portion of the holding member 6 so that the flange portion 12 and the holding member 6 can move slightly with respect to each other.
- the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the deformation of the adhesive material, etc.
- the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6 It can be suppressed.
- the gap 21 is provided between the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and the holding member 6. Therefore, even if the holding member 6 expands, it is possible to suppress the holding member 6 from coming into contact with the metal cylinder 5 immediately. Thereby, even if the holding member 6 expands, the generation of the stress acting on the metal cylinder 5 can be absorbed by the gap 21. As a result, it is possible to effectively suppress the distortion of the optical system 4 generated by the deformation or movement of the holding member 6.
- the reflector 7 closes the gap 20 between the first open end 11 a of the cylinder main body 11 and the interposer 9. Therefore, the ultraviolet rays generated from the light emitter 3 can be prevented from leaking from the gap 20 between the substrate 2 and the metal cylinder 5. Thereby, it can be more reliably prevented that ultraviolet rays are irradiated to the holding member 6.
- the ultraviolet light emitting device of the present invention is not limited to the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. It goes without saying that it can be done.
- the light emitter 3 is described as an example configured of a UV-LED, but the present invention is not limited to this.
- the light emitter 3 may be a light source that generates ultraviolet light, such as an excimer lamp.
- an appropriate light source can be selected according to the required size of the light source and the light intensity.
- the flanges 12 may be provided intermittently or discretely on the entire outer periphery of the cylinder main body 11. This facilitates the processing of the flange portion.
- fixed part 14 over the perimeter periphery of the support part 13 was demonstrated in the said Embodiment 1 to Embodiment 4, it is not limited to this.
- it may be provided intermittently or discretely with respect to the outer peripheral edge of the support portion 13. This facilitates the processing of the flange portion.
- it is preferable to provide the fixing portion 14 over the entire outer peripheral edge of the support portion 13.
- the diameter of the insertion hole 15 is larger than the outer periphery of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5 and smaller than the flange 12 of the metal cylinder 5.
- the hole diameter of the insertion hole 15 may be set to be approximately the same size (including the same size) as the outer circumference of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5.
- the hole diameter of the insertion hole 15 is set to metal It is preferable to set in the range larger than the outer periphery of the cylinder main-body part 11 of the cylinder 5 and smaller than the flange part 12 of the metal cylinder 5.
- the flange portion 12 may be provided on the second open end 11 b side of the cylinder main body 11 of the metal cylinder 5. Thereby, as shown below, it can connect, without using a wiring member.
- the wiring member 10 is not used as in the fourth embodiment. It is necessary to electrically connect the base substrate 8 and the interposer 9 to each other.
- the method of electrically connecting the base substrate 8 and the interposer 9 is not particularly mentioned. Then, a specific connection method is illustrated below.
- the interposer 9 is provided with pins, and the base substrate 8 is provided with a socket into which the pins of the interposer 9 can be fitted. Then, by inserting the pins of the interposer 9 into the socket of the base substrate 8, a method of electrically connecting each other can be applied.
- the pin and the socket may be provided opposite to each other, and can be connected in the same manner.
- Embodiment 1 Embodiment 1, Embodiment 3, and Embodiment 4, although the example which made the reflector 7 internally fit in the metal cylinder 5 demonstrated, it is not limited to this.
- the space inside the metal cylinder 5 and the space outside the metal cylinder 5 can be partitioned, only the reflection surface 7 a of the reflector 7 is arranged in the region inside the metal cylinder 5 on the substrate 2 May be Specifically, for example, the metal cylinder 5 may be disposed so as to overlap the top surface of the reflector 7 other than the reflective surface 7a.
- the diameter of the metal tube 5 is not limited by the size of the reflector 7.
- the present invention can be applied to applications such as ultraviolet light emitting devices where prevention of distortion of the optical system and deterioration of the holding member and prevention of deformation are required.
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Abstract
本発明の紫外線発光装置(1)は、基板(2)上に設けられる発光体(3)と、発光体(3)と対向する位置に設けられる光学系(4)と、光学系(4)を保持する金属筒(5)と、金属筒(5)を基板(2)上で保持する保持部材(6)とを備える。発光体(3)は、基板(2)上における、金属筒(5)の基板(2)側の端部が取り囲む領域内に配置される構成を有する。これにより、光学系の歪みの発生を防止するとともに、紫外線が保持部材(6)に与える影響を防止できる紫外線発光装置(1)を実現する。
Description
本発明は、紫外線を発生する光源を用いる紫外線発光装置に関する。
従来から、発光体と、リフレクターと、光学系と、保持部材とを備える発光装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。発光体は、基板上に設けられている。リフレクターは、基板上に、発光体を取り囲むように設けられている。光学系は、発光体と対向する位置に設けられている。保持部材は、光学系を基板上で保持する。
近年、種々の態様の発光装置が提供されている。例えば、発光装置の一つとして、発光体に紫外線を発生させる光源(例えば、UV-LEDや、エキシマランプなど)を用いた紫外線発光装置がある。
通常、紫外線発光装置は、発光体から発生する紫外線の影響で、光学系に歪みが生じたり、変色したりする。それを防止するために、光学系を、膨張係数の低いガラスなどの材料で構成している。
しかし、上記紫外線発光装置は、光学系を保持部材で保持している。そのため、光学系の膨張係数と保持部材の膨張係数とが異なる場合、例えば温度変化が生じる環境で使用すると、保持部材が光学系に歪みを生じさせる場合がある。
また、上記紫外線発光装置は、光学系が保持部材により、リフレクターから離れた位置に保持されている。そのため、発光体から発生する紫外線が、光学系とリフレクターとの間から拡散して、保持部材などに照射される。その結果、照射された紫外線により、保持部材の劣化や変質が生じるという課題があった。
そこで、本発明は、光学系の歪みの発生を防止し、発光体から発生した紫外線による保持部材への影響を抑制する紫外線発光装置を提供する。
つまり、本発明の紫外線発光装置は、基板上に設けられる発光体と、発光体と対向する位置に設けられる光学系と、光学系を保持する金属筒と、金属筒を基板上で保持する挿込穴を有する保持部材とを備える。そして、発光体は、基板上で、金属筒の基板側の端部が取り囲む領域内に配置して構成されている。
この構成によれば、金属筒が保持部材によって基板上で保持される。そして、発光体は、基板上で金属筒の基板側の端部が取り囲む領域内に配置される。そのため、発光体から発生する紫外線のうち、金属筒の径方向の外方に向かって進む紫外線は、金属筒の内部に衝突することで進行方向を変化させながら光学系に向かって進む。つまり、金属筒の径方向の外方に向かって進む紫外線は、金属筒によって遮られる。これにより、発光体から発生する紫外線の保持部材への照射を防止できる。その結果、保持部材の劣化や変質を防止できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
以下に、本発明の実施の形態1の紫外線発光装置について、図1および図2を参照しながら説明する。
以下に、本発明の実施の形態1の紫外線発光装置について、図1および図2を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態1の紫外線発光装置の斜視図である。図2は、同実施の形態の紫外線発光装置の縦断面図である。
図1と図2に示すように、本実施の形態の紫外線発光装置1は、少なくとも基板2と、発光体3と、光学系4と、金属筒5と、保持部材6と、リフレクター7などを備えている。基板2は、ベース基板8とインターポーザー9とから構成されている。発光体3は、基板2のインターポーザー9上に設けられている。光学系4は、発光体3と対向する位置に設けられている。金属筒5は、筒本体部11とフランジ部12を備え、光学系4を保持する。保持部材6は、金属筒5を基板2上で保持する。リフレクター7は、基板2のインターポーザー9上に設けられ、発光体3の周囲を取り囲む反射面7aを備えている。
また、基板2のベース基板8には、電気回路が構築されている。そして、基板2のインターポーザー9は、発光体3とベース基板8とを電気的に接続する。具体的には、基板2のベース基板8上にインターポーザー9が配置され、ベース基板8とインターポーザー9とが配線部材10によって電気的に接続されている。これにより、インターポーザー9上に配置した発光体3とベース基板8とを、電気的に接続している。なお、基板2のインターポーザー9は、例えばAgペーストなどの導電性ペーストによって、ベース基板8上に固定されている。
また、発光体3は、例えばUV-LEDなどで構成され、紫外線を発生させる。発光体3は、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の基板2側の端部11cが取り囲む領域内(金属筒5の投影領域内)に配置されている。なお、本実施の形態においては、発光体3は、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の内面に当接させて設けられているリフレクター7が取り囲んでいる領域内に配置されている。
また、上述したように、金属筒5は、図2に示す断面視形状において、逆L字形状で形成される、筒状の筒本体部11と、筒本体部11から径方向の外方に向かって延びるフランジ部12とを備えている。そして、金属筒5は、光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する金属で構成されている。具体的には、金属筒5は、コバールで構成されている。
金属筒5の筒本体部11は、中心線方向において、第1の開口端11a(フランジ部12側)と、第1の開口端11aとは反対側に第2の開口端11bとを有する。筒本体部11の第1の開口端11a側には、光学系4が嵌め込まれている。そして、筒本体部11の第2の開口端11b側の端部11cと、基板2のインターポーザー9との間には、隙間20が設けられている。これにより、筒本体部11の第2の開口端11b側の端部11cとインターポーザー9とが対向するように配置される。
金属筒5のフランジ部12は、筒本体部11の第1の開口端11a側の外周全周に亘って設けられている。
また、光学系4は、膨張係数の低いガラス等の材料で構成され、金属筒5のフランジ部12近傍に嵌め込まれ、第1の開口端11aを塞ぐように設けられている。具体的には、光学系4は、例えば石英ガラスなどのガラスで構成されている。
また、保持部材6は、支持部13と固定部14を備え、基板2のベース基板8およびインターポーザー9)と対向して設けられている。支持部13は、金属筒5の筒本体部11の外周側から金属筒5を支持する。固定部14は、支持部13と連結され、基板2のベース基板8上に固定される。
さらに、保持部材6の支持部13は、図1に示すように、上方から見た平面視形状が円形状の板状に形成され、支持部13の中央部に、図2に示す面直交方向(鉛直方向)に貫通する挿込穴15が設けられている。挿込穴15の穴径は、金属筒5の筒本体部11の外周よりも大きく、金属筒5のフランジ部12よりも小さくなる範囲で設定されている。これにより、支持部13は、挿込穴15に挿し込まれた筒本体部11との間に隙間21が形成される。
また、支持部13の挿込穴15に、金属筒5の筒本体部11を挿し込むと、支持部13の挿込穴15周りの部分の上に、金属筒5のフランジ部12が重なるように配置されている。そして、本実施の形態では、例えばシリコーンなどの弾性を有する接着材料16によって、少なくとも金属筒5のフランジ部12と重なる領域で、保持部材6の支持部13(支持部13における挿込穴15周りの部分)に固定されている。これにより、金属筒5のフランジ部12は、接着材料16によって、保持部材6に対して僅かに移動可能に保持部材6の上部に固定される。
一方、保持部材6の固定部14は、支持部13の外周縁全周に亘って設けられている。そして、支持部13と同様に、固定部14も、接着材料16によって、基板2のベース基板8に固定されている。
また、図2に示すように、リフレクター7は、基板2のインターポーザー9上に載置され、金属筒5に内嵌されている。これにより、リフレクター7全体が、少なくとも反射面7aが基板2上における金属筒5の内部と対応する領域に配置されている。より具体的に説明すると、リフレクター7は、金属筒5の筒本体部11の第2の開口端11b側近傍の部分に内嵌されている。このとき、リフレクター7は、金属筒5の筒本体部11の第2の開口端11bと、基板2のインターポーザー9との間の隙間20を塞ぐように設けられる。これにより、金属筒5の内部の空間と、金属筒5の外部の空間とが区画されて仕切られる。
以上により、本実施の形態の紫外線発光装置1が構成される。
以下に、本実施の形態の紫外線発光装置1において、発光体3から発生した紫外線と、紫外線発光装置1の各構成との関係について、図2を参照しながら説明する。
まず、発光体3から発生した紫外線のうち、リフレクター7に向かう紫外線は、リフレクター7の反射面7aで反射する。そして、反射した紫外線は、金属筒5の筒本体部11の第1の開口端11a側に向かって進む。
一方、発光体3から発生した紫外線のうち、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線は、金属筒5の内周面に衝突して、反射や拡散することにより、進行方向を変化させながら筒本体部11の第1の開口端11a側に向かって進む。
これらにより、発光体3から発生した紫外線は、金属筒5の内部から金属筒5の外部周辺に漏れることなく、光学系4に到達する。その後、紫外線は、光学系4を通過して、金属筒5の筒本体部11の第1の開口端11aから外部の空間に向かって放射される。
以上のように、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、光学系4を保持する金属筒5を、光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する金属(例えば、コバール)で構成している。そのため、外部環境の変化による温度変化の影響で、光学系4や金属筒5が膨張した場合でも、金属筒5と光学系4は、同程度に膨張、収縮する。その結果、金属筒5の膨張、収縮による光学系4の歪みの発生を防止できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、金属筒5が保持部材6によって基板2のインターポーザー9上で保持される。さらに、発光体3は、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の基板2側の端部11cが取り囲む領域内に配置される。そのため、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線を金属筒5で遮ることができる。これにより、金属筒5の外周側に配置される保持部材6に紫外線が照射されることを防止できる。つまり、従来の紫外線発光装置のように、保持部材を特殊な樹脂や金属で構成する必要がない。その結果、低コストの紫外線発光装置を実現できる。さらに、紫外線による保持部材6への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑制して、高い信頼性を有する紫外線発光装置を実現できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、金属筒5のフランジ部12が保持部材6の上部に固定される。そのため、フランジ部12と保持部材6の間に間隙がないので、発光体3から発生した紫外線が金属筒5を回り込んで、基板2に到達することを抑制できる。これにより、紫外線による基板2への影響を抑えることができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、金属筒5のフランジ部12が弾性を有する接着材料16によって保持部材6の挿込穴15近傍の支持部13の上部に、例えば弾性的に固定される。そのため、フランジ部12と保持部材6とが互いに僅かに移動可能な状態で、フランジ部12を保持部材6の上部に固定できる。これにより、保持部材6が膨張、収縮しても、金属筒5に対して作用する応力を接着材料16の変形などで吸収できる。その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制できる。
さらに、金属筒5のフランジ部12を保持部材6に固定する接着材料16の上部が、金属筒5のフランジ部12に覆われた状態になる。そのため、接着材料16に、紫外線が照射されることを抑制できる。これにより、紫外線による接着材料16への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑えることができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、金属筒5の筒本体部11と保持部材6との間に、隙間21を設けている。そのため、保持部材6が膨張しても、保持部材6が直ちに金属筒5に接触することを抑えることができる。これにより、保持部材6が膨張しても、金属筒5に対して作用する応力の発生を隙間21で吸収できる。その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、リフレクター7が筒本体部11の第2の開口端11bとインターポーザー9との間の隙間20を塞いでいる。そのため、発光体3から発生した紫外線が、基板2と金属筒5との隙間20から漏れることを防止できる。これにより、紫外線が保持部材6に照射されることを、より確実に防止できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の基板2側の端部11cが取り囲む領域内に、発光体3と、リフレクター7の少なくとも反射面7aとを配置している。さらに、金属筒5の筒本体部11の第1の開口端11aが光学系4で塞がれている。
つまり、発光体3と光学系4との間の空間が金属筒5で区画される。そのため、発光体3から発生した紫外線のうち、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線は、金属筒5の内周面に衝突して進行方向を変化させながら進み、光学系4に到達する。これにより、保持部材6への紫外線の照射を防止できる。その結果、保持部材6を特殊な樹脂や金属で構成する必要がないため、低コストの紫外線発光装置1を実現できる。さらに、紫外線を発散させることなく、効果的に光学系4に導くことができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置1によれば、金属筒5にリフレクター7を内嵌し当接して構成している。これにより、発光体から発生した紫外線の発散を防止できる。さらに、金属筒5によって発光体3の放熱を行うことができる。具体的に説明すると、金属筒5がリフレクター7に当接するため、発光体3で生じた熱が、放射熱により、リフレクター7を介して金属筒5に伝達される。そのため、発光体3の熱を金属筒5から放出できる。
さらに、発光体3の熱を基板2側から放出させる構成を設けることなく、発光体3の放熱ができる。これにより、例えば基板2を金属製で構成する場合のように、基板2と発光体3との絶縁を図る必要がない。その結果、基板2の構成を簡単にできる。
(実施の形態2)
以下に、本発明の実施の形態2の紫外線発光装置100について、図3を参照しながら、説明する。
以下に、本発明の実施の形態2の紫外線発光装置100について、図3を参照しながら、説明する。
図3は、本発明の実施の形態2の紫外線発光装置の縦断面図である。
つまり、本実施の形態の紫外線発光装置100は、リフレクターを設けず、金属筒5の筒本体部11の端部11cを基板2のインターポーザー9に直接載置した点で、実施の形態1の紫外線発光装置1とは異なる。それ以外の構成は実施の形態1の紫外線発光装置1と同様である。そこで、実施の形態1の紫外線発光装置1と同一の構成または相当する構成については、同一の符号を付し、実施の形態1を援用して説明する。
すなわち、図3に示すように、本実施の形態の紫外線発光装置100は、少なくとも基板2上に設けられる発光体3と、発光体3と対向する位置に設けられる光学系4と、光学系4を保持する金属筒5と、金属筒5を基板2上で保持する保持部材6とから構成されている。なお、基板2、発光体3、光学系4、金属筒5および保持部材6の基本的な構成は、実施の形態1で説明した基板2、発光体3、光学系4、金属筒5および保持部材6と同様の構成である。
そして、金属筒5は、図3に示す断面視形状において、逆L字形状で形成される、筒状の筒本体部11と、筒本体部11から径方向の外方に向かって延びるフランジ部12とを備えている。このとき、金属筒5は、光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する、例えばコバールなどの金属で構成されている。
さらに、金属筒5の筒本体部11は、中心線方向において、第1の開口端11a(フランジ部12側)と、第1の開口端11aとは反対側に第2の開口端11bとを有する。筒本体部11の第1の開口端11a側には、光学系4が嵌め込まれている。そして、筒本体部11の第2の開口端11b側の端部11cは、基板2のインターポーザー9に当接して載置されている。
そのため、本実施の形態では、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5が取り囲んでいる領域内に発光体3が配置されている。
なお、金属筒5のフランジ部12および保持部材6は、実施の形態1におけるフランジ部12および保持部材6と同様の構成である。
以上により、本実施の形態の紫外線発光装置100が構成される。
以下に、本実施の形態の紫外線発光装置100において、発光体3から発生した紫外線と、紫外線発光装置100の各構成との関係について図3を参照しながら説明する。
まず、発光体3から発生した紫外線のうち、金属筒5の径方向の外方に向かう紫外線は、金属筒5の内周面に衝突して、反射や拡散することにより、進行方向を変化させながら筒本体部11の第1の開口端11a側に向かって進む。これにより、紫外線は、光学系4を通過して金属筒5の外部の空間に向かって放射される。
以上のように、本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、光学系4を保持する金属筒5が光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する金属(例えば、コバール)で構成している。そのため、外部環境の変化による温度変化の影響で、で光学系4や金属筒5が膨張した場合でも、金属筒5と光学系4は、同程度に膨張、収縮する。その結果、金属筒5の膨張、収縮による光学系4の歪みの発生を防止できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、金属筒5が保持部材6によって基板2のインターポーザー9上で保持される。さらに、発光体3は、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の基板2側の端部11cが取り囲む領域内に配置される。そのため、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線を金属筒5で遮ることができる。これにより、金属筒5の外周側に配置される保持部材6に紫外線が照射されることを防止できる。つまり、従来の紫外線発光装置のように、保持部材を特殊な樹脂や金属で構成する必要がない。その結果、低コストの紫外線発光装置を実現できる。さらに、紫外線による保持部材6への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑制して、高い信頼性を有する紫外線発光装置を実現できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、金属筒5のフランジ部12が保持部材6の上部に固定される。そのため、フランジ部12と保持部材6の間に間隙がないので、発光体3から発生した紫外線が金属筒5を回り込んで、基板2に到達することを抑制できる。これにより、紫外線による基板2への影響を抑えることができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、金属筒5のフランジ部12が弾性を有する接着材料16によって保持部材6の挿込穴15近傍の支持部13の上部に、例えば弾性的に固定される。そのため、フランジ部12と保持部材6とを互いに僅かに移動可能に、フランジ部12を保持部材6の上部に固定できる。これにより、保持部材6が膨張しても、金属筒5に対して作用する応力を接着材料の変形などで吸収できる。その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制できる。
さらに、金属筒5のフランジ部12を保持部材6に固定する接着材料16の上部が、金属筒5のフランジ部12に覆われた状態になる。そのため、接着材料16に、紫外線が照射されることを防止できる。これにより、紫外線による接着材料16への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑えることができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、金属筒5の筒本体部11と保持部材6との間に、隙間21を設けている。そのため、保持部材6が膨張しても、保持部材6が直ちに金属筒5に接触することを抑えることができる。これにより、保持部材6が膨張しても、金属筒5に対して作用する応力の発生を、隙間21で吸収できるその結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、金属筒5の筒本体部11の第2の開口端11b側の端部11cが、基板2のインターポーザー9上に当接するように保持部材6に保持される。そのため、発光体3から発生した紫外線が、基板2にインターポーザー9と金属筒5の筒本体部11の端部11cとの間から漏れることを防止できる。これにより、紫外線が保持部材6に照射されることを、より確実に防止できる。
本実施の形態の紫外線発光装置100によれば、リフレクターを省くことにより、構成を簡略化できる。
(実施の形態3)
以下に、本発明の実施の形態3の紫外線発光装置200について、図4を参照しながら説明する。
以下に、本発明の実施の形態3の紫外線発光装置200について、図4を参照しながら説明する。
図4は、本発明の実施の形態3の紫外線発光装置の縦断面図である。
つまり、本実施の形態の紫外線発光装置200は、保持部材を樹脂材料で構成した点で、実施の形態1の紫外線発光装置1とは異なる。それ以外の構成は実施の形態1の紫外線発光装置1と同様である。そこで、実施の形態1の紫外線発光装置1と同一の構成または相当する構成については、同一の符号を付し、実施の形態1を援用して説明する。
すなわち、図4に示すように、本実施の形態の紫外線発光装置200は、少なくとも基板2上に設けられる発光体3と、発光体3と対向する位置に設けられる光学系4と、光学系4を保持する金属筒5と、金属筒5を基板2上で保持する保持部材6と、リフレクター7とから構成されている。
なお、基板2、発光体3、光学系4、金属筒5およびリフレクター7の基本的な構成は、実施の形態1における基板2、発光体3、光学系4、金属筒5およびリフレクター7と同様の構成である。
つまり、本実施の形態は、保持部材6が、例えばジュラコンなどの成型可能な樹脂で構成されている。そして、保持部材6は、支持部13と固定部14を備え、基板2のベース基板8およびインターポーザー9と対向して設けられている。支持部13は、金属筒5の筒本体部11の外周側から金属筒5を支持する。固定部14は、支持部13と連結され、基板2のベース基板8上に、接着材料16を介して固定される。
さらに、保持部材6の支持部13は、図1を用いて説明したと同様に、上方から見た平面視形状が円形状の板状に形成され、支持部13の中央部に、面直交方向(鉛直方向)に貫通する挿込穴15が設けられている。挿込穴15の穴径は、金属筒5の筒本体部11の外周よりも大きく、金属筒5のフランジ部12よりも小さくなる範囲で設定されている。これにより、支持部13は、挿込穴15に挿し込まれた筒本体部11との間に隙間21が形成される。また、支持部13の挿込穴15に、金属筒5の筒本体部11を挿し込むと、支持部13の挿込穴15周りの部分の上に、金属筒5のフランジ部12が重なるように配置されている。
そして、本実施の形態においても、例えばシリコーンなどの弾性を有する接着材料16によって、少なくとも金属筒5のフランジ部12と重なる領域で、保持部材6の支持部13(支持部13における挿込穴15周りの部分)に固定されている。これにより、金属筒5のフランジ部12は、接着材料16によって、保持部材6に対して僅かに移動可能に保持部材6の上部に固定される。
一方、保持部材6の固定部14は、支持部13の外周縁全周に亘って設けられている。そして、支持部13と同様に、固定部14も、接着材料16によって、基板2のベース基板8に固定されている。
以上により、本実施の形態の紫外線発光装置200が構成される。
以下に、本実施の形態の紫外線発光装置200の発光体3から発生した紫外線と、紫外線発光装置200の各構成との関係について、図4を参照しながら説明する。
まず、実施の形態1における紫外線発光装置1と同様に、発光体3から発生した紫外線のうち、リフレクター7に向かう紫外線は、リフレクター7の反射面7aで反射する。そして、反射した紫外線は、金属筒5の筒本体部11の第1の開口端11a側に向かって進む。
一方、発光体3から発生した紫外線のうち、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線は、金属筒5の内周面に衝突して、反射や拡散することにより、進行方向を変化させながら筒本体部11の第1の開口端11a側に向かって進む。
これらにより、発光体3から発生した紫外線は、金属筒5の内部から金属筒5の外部周辺に漏れることなく、光学系4に到達する。その後、紫外線は、光学系4を通過して、金属筒5の筒本体部11の第1の開口端11aから外部の空間に向かって放射される。
以上のように、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、光学系4を保持する金属筒5が光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する金属(例えば、コバール)で構成している。そのため、外部環境の変化による温度変化の影響で、で光学系4や金属筒5が膨張した場合でも、金属筒5と光学系4は、同程度に膨張、収縮する。その結果、金属筒5の膨張、収縮による光学系4の歪みの発生を防止できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、金属筒5が保持部材6によって基板2のインターポーザー9上で保持される。さらに、発光体3は、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の基板2側の端部11cが取り囲む領域内に配置される。そのため、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線を金属筒5で遮ることができる。これにより、金属筒5の外周側に配置される保持部材6に紫外線が照射されることを防止できる。さらに、金属筒5により、発光体3から発生する熱を放熱できる。つまり、保持部材6を特殊な例えば耐放射線特性を有する樹脂や特殊な金属で構成する必要がなくなる。そのため、上述のような、廉価な樹脂材料を保持部材に用いることができる。その結果、低コストの紫外線発光装置を実現できる。さらに、紫外線による保持部材6への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑制して、高い信頼性を有する紫外線発光装置を実現できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、保持部材6を樹脂材料で構成している。そのため、保持部材6を金属材料で構成する場合に比べて、さらに製造コストを削減できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、金属筒5のフランジ部12が保持部材6の上部に固定されている。そのため、フランジ部12と保持部材6の間に間隙がないので、発光体3から発生した紫外線が金属筒5を回り込んで、基板2に到達することを抑制できる。これにより、紫外線による基板2への影響を抑えることができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、金属筒5のフランジ部12が弾性を有する接着材料16によって保持部材6の挿込穴15近傍の支持部13の上部に、例えば弾性的に固定される。そのため、フランジ部12と保持部材6とを互いに僅かに移動可能にフランジ部12を保持部材6の上部に固定できる。これにより、保持部材6が膨張、収縮しても、金属筒5に対して作用する応力を接着材料16の変形などで吸収できる。その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制できる。
さらに、金属筒5のフランジ部12を保持部材6に固定する接着材料16の上部が、金属筒5のフランジ部12に覆われた状態になる。そのため、接着材料16に、紫外線が照射されることを抑制できる。これにより、紫外線による接着材料16への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑えることができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、金属筒5の筒本体部11と保持部材6との間に、隙間21を設けている。そのため、保持部材6が膨張しても、保持部材6が直ちに金属筒5に接触することを抑えることができる。これにより、保持部材6が膨張しても、金属筒5に対して作用する応力の発生を隙間21で吸収できる。その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制ができる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置200によれば、リフレクター7が筒本体部11の第2の開口端11bとインターポーザー9との間の隙間20を塞いでいる。そのため、発光体3から発生した紫外線が、基板2と金属筒5との隙間20から漏れることを防止できる。これにより、紫外線が保持部材6に照射されることを、より確実に防止できる。
(実施の形態4)
以下に、本発明の実施の形態4の紫外線発光装置300について、図5を参照しながら説明する。
以下に、本発明の実施の形態4の紫外線発光装置300について、図5を参照しながら説明する。
図5は、本発明の実施の形態4の紫外線発光装置の縦断面図である。
つまり、本実施の形態の紫外線発光装置300は、金属筒5を、図5に示す断面視形状でL字形状とし、フランジ部12を基板2のインターポーザー9と対向して配置するとともに、配線部材10をなくして構成した点で、実施の形態1の紫外線発光装置1とは異なる。それ以外の構成は実施の形態1の紫外線発光装置1と同様である。そこで、実施の形態1の紫外線発光装置1と同一の構成または相当する構成については、同一の符号を付し、実施の形態1を援用して説明する。
すなわち、図5に示すように、本実施の形態の紫外線発光装置300は、基板2上に設けられる発光体3と、発光体3と対向する位置に設けられる光学系4と、光学系4を保持する金属筒5と、金属筒5を基板2上で保持する保持部材6と、リフレクター7とから構成されている。
なお、発光体3、光学系4およびリフレクター7の基本的な構成は、実施の形態1における発光体3、光学系4およびリフレクター7と同様の構成である。
基板2は、ベース基板8とインターポーザー9とから構成されている。基板2のベース基板8には、電気回路が構築されている。一方、インターポーザー9は、発光体3とベース基板8とを電気的に接続する。このとき、図5には、図示していないが、基板2を構成するベース基板8とインターポーザー9とが互いに対向する部分で、ベース基板8とインターポーザー9とが電気的に接続されるように構成されている。これにより、基板2のインターポーザー9上に配置した発光体3と、ベース基板8とを電気的に接続している。なお、基板2のインターポーザー9は、例えばAgペーストなどの導電性ペーストによって、ベース基板8上に固定されている。
また、金属筒5は、図5に示す断面視形状において、L字形状で形成される、筒状の筒本体部11と、筒本体部11から径方向の外方に向かって延びるフランジ部12とを備えている。そして、金属筒5は、光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する、例えばコバールなどの金属で構成されている。
金属筒5の筒本体部11は、中心線方向において、第1の開口端11aと、第1の開口端11aとは反対側(光学系4側)に第2の開口端11bとを有する。筒本体部11の第2の開口端11b側には、光学系4が嵌め込まれている。そして、筒本体部11の第1の開口端11a側のフランジ部12の下面12bと、基板2のインターポーザー9との間には、隙間20が設けられている。これにより、筒本体部11のフランジ部12とインターポーザー9とが対向するように配置される。
なお、金属筒5のフランジ部12は、筒本体部11の第1の開口端11a側の外周全周に亘って設けられている。
また、保持部材6は、例えばジュラコンなどの樹脂や金属などで構成されている。そして、保持部材6は、支持部13と固定部14を備え、基板2のベース基板8およびインターポーザー9と対向して設けられている。支持部13は、金属筒5の筒本体部11の外周側から金属筒5を支持する。固定部14は、支持部13と連結され、基板2のベース基板8上に、接着材料16を介して固定される。
さらに、保持部材6の支持部13は、図1を用いて説明したと同様に、上方から見て平面視形状が円形状の板状に形成され、支持部13の中央部に、面直交方向(鉛直方向)に貫通する挿込穴15が設けられている。挿込穴15の穴径は、金属筒5の筒本体部11の外周よりも大きく、金属筒5のフランジ部12よりも小さくなる範囲で設定されている。これにより、支持部13と、挿込穴15に挿し込まれた筒本体部11との間に、隙間21が形成される。
また、金属筒5の筒本体部11の外周面に沿って、第2の開口端11b側から支持部13の挿込穴15を介して、保持部材6を挿入すると、支持部13の挿込穴15周りの部分の下に、金属筒5のフランジ部12が重なるように配置される。そして、例えばシリコーンなどの弾性を有する接着材料16によって、少なくとも金属筒5のフランジ部12と重なる領域で、保持部材6の支持部13(支持部13における挿込穴15周りの部分)に固定されている。これにより、金属筒5のフランジ部12が接着材料16によって、保持部材6に対して僅かに移動可能に保持部材6の上部に固定される。
一方、保持部材6の固定部14は、支持部13の外周縁全周に亘って設けられている。そして、支持部13と同様に、固定部14も、接着材料16によって、基板2のベース基板8に固定されている。
以上により、本実施の形態の発光装置である紫外線発光装置300が構成される。
以下に、本実施の形態の紫外線発光装置300の発光体3から発生した紫外線と、紫外線発光装置300の各構成との関係について図5を参照しながら説明する。
まず、実施の形態1における紫外線発光装置1と同様に、発光体3から発生した紫外線のうち、リフレクター7に向かう紫外線は、リフレクター7の反射面7aで反射する。そして、反射した紫外線は、金属筒5の筒本体部11の第2の開口端11b側に向かって進む。
一方、発光体3から発生した紫外線のうち、金属筒5の径方向の外方に向かう紫外線は、金属筒5の内周面に衝突して、反射や拡散することにより、進行方向を変化させながら筒本体部11の第2の開口端11b側に向かって進む。
これらにより、発光体3から発生した紫外線は、金属筒5の内部から金属筒5の外部周辺に漏れることなく、光学系4に到達する。その後、紫外線は、光学系4を通過して、金属筒5の筒本体部11の第2の開口端11bから外部の空間に向かって放射される。
以上のように、本実施の形態の紫外線発光装置300によれば、光学系4を保持する金属筒5が光学系4の膨張係数と同一または略同一の膨張係数を有する金属(例えば、コバール)で構成している。そのため、外部環境の変化による温度変化の影響で、光学系4や金属筒5が膨張した場合でも、金属筒5と光学系4は、同程度に膨張、収縮する。その結果、金属筒5の膨張、収縮による光学系4の歪みの発生を防止できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置300によれば、金属筒5が保持部材6によって基板2のインターポーザー9上で保持される。さらに、発光体3は、基板2のインターポーザー9上で、金属筒5の筒本体部11の基板2側のフランジ部12が取り囲む領域内に配置される。そのため、金属筒5の径方向の外方に向かって進む紫外線を金属筒5で遮ることができる。これにより、金属筒5の外周側に配置される保持部材6に紫外線が照射されることを防止できる。つまり、保持部材6を特殊な樹脂や、特殊な金属で構成する必要がなくなる。その結果、低コストの紫外線発光装置を実現できる。さらに、紫外線による保持部材6への影響、例えば変質や劣化などの影響を抑制して、高い信頼性を有する紫外線発光装置を実現できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置300によれば、金属筒5のフランジ部12の上面12aが、弾性を有する接着材料16によって保持部材6の挿込穴15近傍の支持部13の下部に、例えば弾性的に固定される。そのため、フランジ部12と保持部材6とが互いに僅かに移動可能に、フランジ部12を保持部材6の下部に固定できる。これにより、保持部材6が膨張しても、金属筒5に対して作用する応力を接着材料の変形などで吸収できる、その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを抑制できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置300によれば、金属筒5の筒本体部11と保持部材6との間に、隙間21を設けている。そのため、保持部材6が膨張しても、保持部材6が直ちに金属筒5に接触することを抑えることができる。これにより、保持部材6が膨張しても、金属筒5に対して作用する応力の発生を隙間21で吸収できる。その結果、保持部材6の変形や移動により発生する光学系4の歪みを効果的に抑制できる。
また、本実施の形態の紫外線発光装置300によれば、リフレクター7が筒本体部11の第1の開口端11aとインターポーザー9との間の隙間20を塞いでいる。そのため、発光体3から発生した紫外線が、基板2と金属筒5との間の隙間20から漏れることを防止できる。これにより、紫外線が保持部材6に照射されることを、より確実に防止できる。
なお、本発明の紫外線発光装置は、上記実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を行うことができることは、いうまでもない。
例えば、上記実施の形態1から実施の形態4では、発光体3を、UV-LEDで構成した例で説明したが、これに限定されない。例えば、発光体3として、エキシマランプなどのような紫外線を発生させる光源であってもよい。これにより、光源を限定しないので、必要な光源の大きさや光の強度によって適切な光源を選択することができる。
また、上記実施の形態1から実施の形態4では、フランジ部12を筒本体部11の外周全周に亘って設けた例で説明したが、これに限定されない。例えば、フランジ部12は、筒本体部11の外周全周に断続的あるいは離散的に設けてもよい。これにより、フランジ部の加工が容易となる。
また、上記実施の形態1から実施の形態4では、固定部14を支持部13の外周縁全周に亘って設けた例で説明したが、これに限定されない。例えば、支持部13の外周縁に対して断続的あるいは離散的に設けてもよい。これにより、フランジ部の加工が容易となる。しかし、配線部材10などを確実に紫外線の照射から保護するためには、固定部14を支持部13の外周縁全周に亘って設けることが好ましい。
また、上記実施の形態1から実施の形態4では、挿込穴15の穴径が、金属筒5の筒本体部11の外周よりも大きく、かつ金属筒5のフランジ部12よりも小さくなる範囲で設定された例で説明したが、これに限定されない。例えば、挿込穴15の穴径は、金属筒5の筒本体部11の外周と略同一(同一を含む)の大きさとなるように設定してもよい。しかし、膨張した保持部材6が直ちに金属筒5に接触すること(膨張した保持部材6が金属筒5に対して応力を作用させること)を避けるためには、挿込穴15の穴径を金属筒5の筒本体部11の外周よりも大きく、かつ金属筒5のフランジ部12よりも小さくなる範囲で設定することが好ましい。
また、上記実施の形態1から実施の形態4では、フランジ部12を筒本体部11の第1の開口端11a側に設けた例で説明したが、これに限定されない。例えば、フランジ部12を、金属筒5の筒本体部11の第2の開口端11b側に設けてもよい。これにより、以下で示すように配線部材を用いずに接続することができる。
この場合、上記実施の形態1から実施の形態3においては、フランジ部12を筒本体部11の第2の開口端11b側に設ける場合、実施の形態4のように、配線部材10を用いずに、ベース基板8とインターポーザー9とを電気的に接続する必要がある。
また、上記実施の形態4では、ベース基板8とインターポーザー9とを電気的に接続する方法に関しては、特に言及していない。そこで、具体的な接続方法を以下に例示する。例えば、まず、インターポーザー9にピンを設け、ベース基板8にインターポーザー9のピンを嵌め込み可能なソケットを設ける。そして、インターポーザー9のピンをベース基板8のソケットに嵌め込むことにより、互いを電気的に接続する方法を適用できる。なお、上記ピンとソケットは互いに逆に設けてもよく、同様に接続できる。
さらに、上記実施の形態1から実施の形態3では、配線部材10を用いてベース基板8とインターポーザー9とを電気的に接続する例で説明したが、これに限定されない。例えば、上記で説明した実施の形態4と同様に、ピンとソケットを用いて電気的に接続してもよい。これにより、配線部材を不要として、断線などのリスクを回避できる。
また、上記実施の形態1、実施の形態3および実施の形態4では、リフレクター7を金属筒5に内嵌させた例で説明したが、これに限定されない。例えば、金属筒5の内部の空間と、金属筒5の外部の空間とを仕切ることができれば、リフレクター7の反射面7aのみが基板2上における金属筒5の内部の領域に配置されるようにしてもよい。具体的に、例えば、金属筒5を、反射面7a以外のリフレクター7の上面に重ねて配置してもよい。これにより、金属筒5の直径がリフレクター7の大きさによって制限されない。
本発明は、光学系の歪みの防止や、保持部材の変質、変形の防止が要望される、紫外線発光装置などの用途に適用できる。
1,100,200,300 紫外線発光装置
2 基板
3 発光体
4 光学系
5 金属筒
6 保持部材
7 リフレクター
7a 反射面
8 ベース基板
9 インターポーザー
10 配線部材
11 筒本体部
11a 第1の開口端
11b 第2の開口端
11c 端部
12 フランジ部
12a 上面
12b 下面
13 支持部
14 固定部
15 挿込穴
16 接着材料
20,21 隙間
2 基板
3 発光体
4 光学系
5 金属筒
6 保持部材
7 リフレクター
7a 反射面
8 ベース基板
9 インターポーザー
10 配線部材
11 筒本体部
11a 第1の開口端
11b 第2の開口端
11c 端部
12 フランジ部
12a 上面
12b 下面
13 支持部
14 固定部
15 挿込穴
16 接着材料
20,21 隙間
Claims (9)
- 基板上に設けられる発光体と、
前記発光体と対向する位置に設けられる光学系と、
前記光学系を保持する開口を有する金属筒と、
前記金属筒を前記基板上で保持する挿込穴を有する保持部材と、を備え、
前記発光体は、前記基板上で、前記金属筒の前記基板側の端部が取り囲む領域内に配置される紫外線発光装置。 - 前記金属筒は、筒状の筒本体部と、前記筒本体部から径方向の外方に向かって延びるフランジ部とを有し、
前記フランジ部は、前記保持部材に固定される請求項1に記載の紫外線発光装置。 - 前記フランジ部は、接着材料によって前記保持部材に固定される請求項2に記載の紫外線発光装置。
- 前記金属筒の前記筒本体部と前記保持部材の前記挿込穴との間に、隙間を設ける請求項2に記載の紫外線発光装置。
- 前記金属筒の前記基板側の前記端部は、前記基板に当接する請求項1に記載の紫外線発光装置。
- 前記発光体の周囲を取り囲む反射面を有するリフレクターを、さらに備え、
前記リフレクターは、前記金属筒の前記基板側の前記端部近傍で、前記金属筒に当接して設けられる請求項1に記載の紫外線発光装置。 - 前記リフレクターは、少なくとも前記反射面が前記基板上における、前記金属筒の前記基板側の端部が取り囲む領域内に設けられる請求項1に記載の紫外線発光装置。
- 前記保持部材は、樹脂によって構成される請求項1に記載の紫外線発光装置。
- 前記光学系は、前記金属筒の前記開口を塞ぐように設けられる請求項1に記載の紫外線発光装置。
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