紫外線發(fā)光裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用產(chǎn)生紫外線的光源的紫外線發(fā)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，公開有一種具備發(fā)光體、反射器、光學(xué)系統(tǒng)以及保持構(gòu)件的發(fā)光裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。發(fā)光體設(shè)置在基板上。反射器以包圍發(fā)光體的方式設(shè)置在基板上。光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置在與發(fā)光體對置的位置處。保持構(gòu)件將光學(xué)系統(tǒng)保持在基板上。
[0003]近年來，提供有各種形態(tài)的發(fā)光裝置。例如，作為發(fā)光裝置之一，已知有使用產(chǎn)生紫外線的光源(例如UV-LED、準(zhǔn)分子燈等)作為發(fā)光體的紫外線發(fā)光裝置。
[0004]通常，紫外線發(fā)光裝置受到自發(fā)光體產(chǎn)生的紫外線的影響，在光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生畸變或變色。為了防止這些情況，將光學(xué)系統(tǒng)由膨脹系數(shù)低的玻璃等材料構(gòu)成。
[0005]然而，上述紫外線發(fā)光裝置將光學(xué)系統(tǒng)用保持構(gòu)件來保持。因此，在光學(xué)系統(tǒng)的膨脹系數(shù)與保持構(gòu)件的膨脹系數(shù)不同的情況下，若例如在產(chǎn)生溫度變化的環(huán)境中使用，則存在保持構(gòu)件使光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生畸變的情況。
[0006]另外，上述紫外線發(fā)光裝置的光學(xué)系統(tǒng)由保持構(gòu)件保持在遠(yuǎn)離反射器的位置處。因此，自發(fā)光體產(chǎn)生的紫外線從光學(xué)系統(tǒng)與反射器之間擴(kuò)散，而向保持構(gòu)件等照射。其結(jié)果是，存在著由于照射的紫外線而產(chǎn)生保持構(gòu)件的劣化、變質(zhì)的課題。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-59378號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明提供一種防止光學(xué)系統(tǒng)的畸變的產(chǎn)生，且抑制自發(fā)光體產(chǎn)生的紫外線對保持構(gòu)件的影響的紫外線發(fā)光裝置。
[0011]即，本發(fā)明的紫外線發(fā)光裝置具備:發(fā)光體，其設(shè)置在基板上；光學(xué)系統(tǒng)，其設(shè)置在與發(fā)光體對置的位置處；金屬筒，其對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行保持；以及保持構(gòu)件，其具有使金屬筒保持在基板上的插入孔。并且，發(fā)光體構(gòu)成為在基板上配置在由金屬筒的基板側(cè)的端部包圍的區(qū)域內(nèi)。
[0012]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，金屬筒由保持構(gòu)件保持在基板上。而且，發(fā)光體在基板上配置在由金屬筒的基板側(cè)的端部包圍的區(qū)域內(nèi)。因此，在自發(fā)光體產(chǎn)生的紫外線中，朝向金屬筒的徑向的外方前進(jìn)的紫外線與金屬筒的內(nèi)部碰撞，由此改變行進(jìn)方向并同時朝向光學(xué)系統(tǒng)前進(jìn)。即，朝向金屬筒的徑向的外方前進(jìn)的紫外線由金屬筒遮擋。由此，能夠防止自發(fā)光體產(chǎn)生的紫外線向保持構(gòu)件照射。其結(jié)果是，能夠防止保持構(gòu)件的劣化、變質(zhì)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的紫外線發(fā)光裝置的立體圖。
[0014]圖2是該實施方式的紫外線發(fā)光裝置的縱剖視圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的第二實施方式的紫外線發(fā)光裝置的縱剖視圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的第三實施方式的紫外線發(fā)光裝置的縱剖視圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的第四實施方式的紫外線發(fā)光裝置的縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，本發(fā)明不受這些實施方式的限制。
[0019](第一實施方式)
[0020]以下，參照圖1以及圖2對本發(fā)明的第一實施方式的紫外線發(fā)光裝置進(jìn)行說明。
[0021]圖1是本發(fā)明的第一實施方式的紫外線發(fā)光裝置的立體圖，圖2是該實施方式的紫外線發(fā)光裝置的縱剖視圖。
[0022]如圖1和圖2所示，本實施方式的紫外線發(fā)光裝置I至少具備基板2、發(fā)光體
3、光學(xué)系統(tǒng)4、金屬筒5、保持構(gòu)件6以及反射器7等。基板2包括基底基板8和內(nèi)插板(interposer)9ο發(fā)光體3設(shè)置在基板2的內(nèi)插板9上。光學(xué)系統(tǒng)4設(shè)置在與發(fā)光體3對置的位置處。金屬筒5具備筒主體部11和凸緣部12，并保持光學(xué)系統(tǒng)4。保持構(gòu)件6將金屬筒5保持在基板2上。反射器7設(shè)置在基板2的內(nèi)插板9上，且具備包圍發(fā)光體3的周圍的反射面7a。
[0023]另外，在基板2的基底基板8上構(gòu)筑有電路。而且，基板2的內(nèi)插板9將發(fā)光體3與基底基板8電連接。具體而言，在基板2的基底基板8上配置有內(nèi)插板9，基底基板8與內(nèi)插板9通過布線部件10來電連接。由此，將配置在內(nèi)插板9上的發(fā)光體3與基底基板8電連接。需要說明的是，基板2的內(nèi)插板9例如通過Ag糊劑等導(dǎo)電性糊劑固定在基底基板8上。
[0024]另外，發(fā)光體3例如由UV-LED等構(gòu)成，并產(chǎn)生紫外線。發(fā)光體3在基板2的內(nèi)插板9上配置在由金屬筒5的筒主體部11的基板2側(cè)的端部Ilc包圍的區(qū)域內(nèi)(金屬筒5的投影區(qū)域內(nèi))。需要說明的是，在本實施方式中，發(fā)光體3在基板2的內(nèi)插板9上，配置在與金屬筒5的筒主體部11的內(nèi)表面抵接設(shè)置的反射器7所包圍的區(qū)域內(nèi)。
[0025]另外，如上所述，金屬筒5具備筒狀的筒主體部11和從筒主體部11朝向徑向的外方延伸的凸緣部12，所述筒主體部11和凸緣部12在圖2所示的剖視形狀中形成為倒L字形狀。而且，金屬筒5由具有與光學(xué)系統(tǒng)4的膨脹系數(shù)相同或大致相同的膨脹系數(shù)的金屬構(gòu)成。具體而言，金屬筒5由可伐合金(Kovar)構(gòu)成。
[0026]金屬筒5的筒主體部11在中心線方向上具有第一開口端lla(凸緣部12側(cè))和與第一開口端Ila相反側(cè)的第二開口端lib。在筒主體部11的第一開口端Ila側(cè)嵌入有光學(xué)系統(tǒng)4。而且，在筒主體部11的第二開口端Ilb側(cè)的端部Ilc與基板2的內(nèi)插板9之間設(shè)有間隙20。由此，筒主體部11的第二開口端Ilb側(cè)的端部Ilc與內(nèi)插板9以對置的方式配置。
[0027]金屬筒5的凸緣部12設(shè)置在筒主體部11的第一開口端Ila側(cè)的外周整周上。
[0028]另外，光學(xué)系統(tǒng)4由膨脹系數(shù)低的玻璃等材料構(gòu)成，嵌入到金屬筒5的凸緣部12附近處，以堵塞第一開口端Ila的方式設(shè)置。具體而言，光學(xué)系統(tǒng)4例如由石英玻璃等玻璃構(gòu)成。
[0029]另外，保持構(gòu)件6具備支承部13和固定部14，且與基板2的基底基板8以及內(nèi)插板9)對置設(shè)置。支承部13從金屬筒5的筒主體部11的外周側(cè)支承金屬筒5。固定部14與支承部13連結(jié)，且該固定部14固定在基板2的基底基板8上。
[0030]并且，保持構(gòu)件6的支承部13如圖1所示，從上方觀察到的俯視形狀形成為圓形狀的板狀，且在支承部13的中央部設(shè)有圖2所示的在面正交方向(鉛垂方向)上貫通的插入孔15。插入孔15的孔徑設(shè)定在比金屬筒5的筒主體部11的外周大，且比金屬筒5的凸緣部12小的范圍內(nèi)。由此，在支承部13與插入到插入孔15中的筒主體部11之間形成有間隙21。
[0031]另外，當(dāng)向支承部13的插入孔15插入金屬筒5的筒主體部11時，在支承部13的插入孔15周圍的部分之上以重疊的方式配置有金屬筒5的凸緣部12。而且，在本實施方式中，至少在保持構(gòu)件6的支承部13與金屬筒5的凸緣部12重疊的區(qū)域，通過例如硅酮等具有彈性的粘接材料16將金屬筒5的凸緣部12固定在保持構(gòu)件6的支承部13 (支承部13中的插入孔15周圍的部分)上。由此，金屬筒5的凸緣部12通過粘接材料16以相對于保持構(gòu)件6能夠稍微移動的方式固定在保持構(gòu)件6的上部。
[0032]另一方面，保持構(gòu)件6的固定部14設(shè)置在支承部13的外周緣整周上。而且，與支承部13同樣地，固定部14也通過粘接材料16固定在基板2的基底基板8上。
[0033]另外，如圖2所示，反射器7載置在基板2的內(nèi)插板9上，并內(nèi)嵌于金屬筒5。由此，在反射器7整體中，至少反射面7a配置在基板2上的與金屬筒5的內(nèi)部對應(yīng)的區(qū)域。更具體的說明如下，反射器7內(nèi)嵌于金屬筒5的筒主體部11的第二開口端Ilb側(cè)附近的部分。此時，反射器7以堵塞金屬筒5的筒主體部11的第二開口端Ilb與基板2的內(nèi)插板9之間的間隙20的方式設(shè)置。由此，金屬筒5的內(nèi)部的空間與金屬筒5的外部的空間被劃分而隔開。
[0034]本實施方式的紫外線發(fā)光裝置I如以上那樣構(gòu)成。
[0035]以下，在本實施方式的紫外線發(fā)光裝置I中，參照圖2對自發(fā)光體3產(chǎn)生的紫外線與紫外線發(fā)光裝置I的各結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行說明。
[0036]首先，在自發(fā)光體3產(chǎn)生的紫外線中，朝向反射器7的紫外線由反射器7的反射面7a反射。然后，反射后的紫外線朝向金屬筒5的筒主體部11的第一開口端Ila側(cè)前進(jìn)。
[0037]另一方面，在自發(fā)光體3產(chǎn)生的紫外線中，朝向金屬筒5的徑向的外方前進(jìn)的紫外線與金屬筒5的內(nèi)周面碰撞而發(fā)生反射、漫射，由此改變行進(jìn)方向并同時朝向筒主體部11的第一開口端Ila側(cè)前進(jìn)。
[0038]由此，自發(fā)光體3產(chǎn)生的紫外線不從金屬筒5的內(nèi)部向金屬筒5的外部周邊漏出地到達(dá)光學(xué)系統(tǒng)4。然后，紫外線通過光學(xué)系統(tǒng)4，從金屬筒5的筒主體部11的第一開口端Ila朝向外部的空間輻射。
[0039]如以上那樣，根據(jù)本實施方式的紫外線發(fā)光裝置1，使保持光學(xué)系統(tǒng)4的金屬筒5由具有與光學(xué)系統(tǒng)4的膨脹系數(shù)相同或大致相同的膨脹系數(shù)的金屬(例如可伐合金)構(gòu)成。因此，即便在光學(xué)系統(tǒng)4、金屬筒5受到因外部環(huán)境的變化所引起的溫度變化的影響而發(fā)生了膨脹的情況下，金屬筒5和光學(xué)系統(tǒng)4也會同程度地膨脹、收縮。其結(jié)果是，能夠防止金屬筒5的膨脹、收縮所引起的光學(xué)系統(tǒng)4的畸變的產(chǎn)生。
[0040]另外，根據(jù)本實施方式的紫外線發(fā)光裝置1，金屬筒5由保持構(gòu)件6保持在基板2的內(nèi)插板9上。并且，發(fā)光體3在基板2的內(nèi)插板9上配置在由金屬筒5的筒主體部11的基板2側(cè)的端部Ilc包圍的區(qū)域內(nèi)。因此，能夠?qū)⒊蚪饘偻?的徑向的外方前進(jìn)的紫外線用金屬筒5遮擋。由此，能夠防止向配置在金屬筒5的外周側(cè)的保持構(gòu)件6照射紫外線。即，不需要像現(xiàn)有的紫外線發(fā)光裝置那樣，將保持構(gòu)件由特殊的樹脂、金屬構(gòu)成。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本的紫外線發(fā)光裝置。并且，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制紫外線對保持構(gòu)件6的影響、例如變質(zhì)或劣化等影響，且具有高可靠性的紫外線發(fā)光裝置。
[0041]另外，根據(jù)本實施方式的紫外線發(fā)光裝置1，金屬筒5的凸緣部12固定在保持構(gòu)件6的上部。因此，凸緣部12與保持構(gòu)件6之間沒有空隙，因而能夠抑制自發(fā)光