線狀光源裝置的制作方法

專利名稱：線狀光源裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種線狀光源裝置，該線狀光源裝置能夠用作原稿讀取掃描器等光學裝置中的原稿照明，使用LED (發光二極管)作為發光元件。
背景技術：
作為線狀光源，已知有如下方式將多個LED排列成I列，將這些LED電氣地串聯連接并全部通電。該方式有如下優點雖然由于是串聯連接而施加電壓變高，但流動的電流與一個LED時的量相同，因此作為整體使用較小的電流即可，驅動電路也很簡單，能夠以低成本實現高效率。但相反卻存在如下缺點由于排列使用多個LED，因此會因該多個LED的 偏差而產生線狀照明的照度不均勻。作為避免該缺點的方式，已知有如下方式準備與線狀照明的區域對應的細長的導光部件(光引導件)，從其一個端面或兩個端面導入LED的光，通過分布形成在導光部件上的微小棱鏡，使得從導光部件漏出的光對需要的區域進行線狀照明。該方式有如下優點由于不在線狀照明區域排列多個LED，因此即使有LED的偏差也不會產生線狀照明的照度不均勻。但相反卻存在如下缺點由于是使數量少的高亮度LED點亮，因此雖然是低電壓但卻需要大電流的驅動，不僅電氣電路的效率容易降低，且需要復雜的驅動電路而高成本化，另外還有如下缺點在數量少的LED中集中地產生發熱，因此LED自身的溫度容易變高。特別是在后者的使用導光部件和高亮度LED的方式的線狀光源中，作為處理LED發熱的方法，例如在日本特開2006 - 269140號公報中記載有將由透明樹脂形成的導光部件和LED光源固定于長條狀的基臺。導光部件的在棒狀部件的軸向上的一個端面成為光取入部，與該光取入部相對置地配置LED。LED固定于L字狀的光源保持部，并通過將該光源保持部固定于基臺的一端，從而從LED傳播至光源保持部的熱的一部分傳到基臺而被散出。而且，例如在日本特開2010 — 092780號公報中記載有基臺的與光源保持部底面接合的接合面的背面暴露于空氣層，能夠效率良好地進行冷卻；產生從基臺穿過散熱片部的熱的對流，能夠提高散熱片部的冷卻效率；通過使光源裝置相對于導光部件的軸沿垂直方向移動，能夠使風流入散熱片部的間隙來提高冷卻效率。專利文獻I :日本特開2006 - 269140號公報專利文獻2 :日本特開2010 - 092780號公報特別是在上述的使用導光部件和高亮度LED的方式的線狀光源的情況下，為了避免因在LED中產生的熱使LED自身劣化、破損，需要設法從LED將熱有效地引出、處理。因此，需要設法提高包括驅動電路和供電系統在內的電氣效率，縮小發熱的總量，但在現有技術中要達到足夠的高效率化的觀點還不夠充分。

發明內容
本發明要解決的課題在于，提供一種線狀光源裝置，在以低電壓、大電流驅動高亮度LED時，能夠防止電氣電路中產生不必要的損失。
本發明的第一發明的線狀光源裝置，其特征在于，具備導熱性框架1，形成構造上的骨架；LED2 ;LED驅動電路基板3，驅動上述LED2 ;撓性的供電圖案基板8，具有供電圖案4、5，與上述LED2的陽極和陰極對應，用于從上述LED驅動電路基板3向上述LED2供電；連接部6，用于與上述LED2進行電連接；和連接部7，用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接；棒狀的導光部件9，用于使從端部輸入的來自上述LED2的光向內部傳播而對區域進行線狀照明；散熱器10，用于從上述LED2中除去上述LED2產生的熱；以及保持部11，與上述導熱性框架I鄰接，用于保持上述導光部件9，并且以使上述散熱器10的熱流向上述導熱性框架I的方式保持上述散熱器10 ;上述供電圖案基板8的安裝有上述LED2的面的背面側的面粘附于上述散熱器10，以使上述LED2產生的熱經由上述供電圖案基板8流向上述散熱器10 ;上述LED驅動電路基板3沿著上述導熱性框架I配置，并且，上述LED驅動電路基板3具有用于與上述供電圖案基板8進行電連接的連接部12 ;上述散熱器10的與上述供電圖案基板8粘附的粘附面垂直于上述導光部件9的長度方向；上述供電圖案基板8的 基板面在上述LED2附近垂直于上述導光部件9的長度方向且垂直于上述LED驅動電路基板3的基板面；上述供電圖案基板8以隨著朝向該供電圖案基板8與上述LED驅動電路基板3的連接部從上述LED2遠離而與上述導光部件9的長度方向平行且與上述LED驅動電路基板3的基板面平行的方式設置彎曲地被組裝。本發明的第二發明的線狀光源裝置，其特征在于，用于與上述LED2進行電連接的上述連接部6和用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7，設置在上述供電圖案基板8的相同側的面上。本發明的第三發明的線狀光源裝置，其特征在于，上述供電圖案基板8的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7設置在與上述LED2的陽極和陰極對應的上述供電圖案4、5的一個邊上，該一個邊是位于上述供電圖案4、5的一方和另一方相對置的邊的相反側的邊。本發明的第四發明的線狀光源裝置，其特征在于，上述供電圖案基板8的上述供電圖案4、5的相互間隔在用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近比在上述LED2的附近形成得大。本發明的第五發明的線狀光源裝置，其特征在于，上述供電圖案基板8的與上述LED2的陽極和陰極對應的上述供電圖案4、5的路徑，在從用于與上述LED2進行電連接的上述連接部6朝向用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的中途一起改變方向。本發明的第六發明的線狀光源裝置，其特征在于，在上述LED驅動電路基板3的用于與上述供電圖案基板8進行電連接的上述連接部12，設置有不與上述供電圖案基板8重疊的導電層露出部19。本發明的第七發明的線狀光源裝置，其特征在于，在上述供電圖案基板8的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近，在上述基材14上排列分布有細孔22。本發明的第八發明的線狀光源裝置，其特征在于，上述發熱驅動元件與上述導熱性框架I進行熱接觸，以使從上述LED驅動電路基板3的發熱驅動元件產生的熱流向上述導熱性框架I ;上述發熱驅動元件與上述導熱性框架I的熱接觸位置是上述導熱性框架I的長度方向上的距離從上述散熱器10流入熱的熱流入位置最遠的位置。發明效果通過應用本發明，能夠提供一種線狀光源裝置，在以低電壓、大電流驅動高亮度LED時，能夠防止電氣電路中產生不必要的損失。


圖I是本發明的線狀光源的一實施例的簡化了的投影圖。圖2是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的立體圖。圖3是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。·
圖4是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的立體圖。圖5是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。圖6是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。圖7是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的立體圖。圖8是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。圖9是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的立體圖。圖10是關于本發明的線狀光源的一實施例的說明圖。圖11是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。圖12是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。圖13是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的立體圖。圖14是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的立體圖。圖15是本發明的線狀光源的一實施例的局部簡化的結構圖。附圖標記說明I、導熱性框架；2、LED ;3、LED驅動電路基板；4、供電圖案；5、供電圖案；6、連接部；7、連接部；8、供電圖案基板；9、導光部件；10、散熱器；11、保持部；12、連接部；13、孔；14、基材；15、輔助圖案；16、輔助焊盤；17、輔助導熱板；18、止動孔；19、露出部；20、熱擴散減速圖案；21、熱擴散減速圖案；22、細孔；23、缺口部；24、間隙；25、彎折部；26、驅動電路側端；27、缺口部；28、貫通孔；29、中間部。
具體實施例方式首先，利用簡化表示本發明的線狀光源的實施例的一個方式的圖I進行說明。需要以大電流進行驅動的高亮度型的LED2安裝在撓性的供電圖案基板8上。并且上述供電圖案基板8與沿著導熱性框架I配置的LED驅動電路基板3連接，通過該LED驅動電路基板3驅動上述LED2。從上述LED2發出的光相對于棒狀的導光部件9從其端部被輸入。輸入至上述導光部件9的光在其內部一邊反復反射一邊進行傳播,經由分布在上述導光部件9上的微棱鏡(省略圖示)從上述導光部件9向外部漏出，對規定區域進行線狀照明。在上述供電圖案基板8的至少上述LED2附近的部分，將相對于安裝有上述LED2一側的面而言位于背面側的面粘附于散熱器10，由此，在上述LED2中產生的熱向上述散熱器10流出，結果，上述LED2被去除熱而被冷卻。優選上述散熱器10由輕量且導熱率高的鋁等材料構成，但通過進一步形成為散熱片形狀，能夠提高上述LED2的冷卻效率。保持部11以使上述導光部件9相對于上述導熱性框架I維持平行的位置關系的方式保持上述導光部件9，并且以夾設在上述散熱器10與上述導熱性框架I之間而與兩者形成熱接觸且與兩者結合的方式保持上述散熱器10，因此，上述散熱器10的熱流入上述導熱性框架1，結果上述散熱器10被冷卻。如將上述保持部11以立體圖所描繪的圖2所示那樣，上述保持部11設置有孔13，通過將上述導光部件9的端部插入于該孔13內，能夠保持上述導光部件9。但是，需要另外進行防止上述導光部件9在上述孔13中旋轉的設計。在上述圖I中，在上述導光部件9的兩個端部對稱 地配置有上述LED2、上述供電圖案基板8、上述散熱器10以及上述保持部11，因此能夠通過一共2個LED對規定區域進行線狀照明。在通過I個LED的照明也能夠獲得規定照度的情況下，僅在上述導光部件9的一個端部設置上述LED2、上述供電圖案基板8以及上述散熱器10就可以。接著，利用簡化表示本發明的實施例的一個方式的圖3對上述供電圖案基板8進行說明。再者，上述供電圖案基板8使用一般的撓性布線板制作技術進行制作。圖3 Ca)示出了在以聚酰亞胺等為材料的撓性基材14之上形成用于向上述LED2供電的與上述LED2的陽極和陰極對應的由以銅箔等為材料的導電層構成的供電圖案4、5的狀態。在上述基材14上固定有上述LED2，并且還形成有輔助圖案15，該輔助圖案15具有對上述LED2產生的熱流向上述散熱器10起到幫助的作用。再者，在該圖中，對由導電層構成的部分標注有斜線。圖3 (b)是上述供電圖案基板8的外觀圖，其構成為，在上述圖3 (a)所示的部件之上形成由聚酰亞胺或抗蝕劑等構成的覆蓋膜。因此，虛線表示導電層圖案的邊緣。另外，標注有斜線的部位表示利用光刻法的蝕刻技術等在覆蓋膜設置開口而使供電圖案4、5露出來的部分，并形成有用于與上述LED2進行電連接的連接部6和用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的連接部7。再者，對使上述輔助圖案15的需要部分從覆蓋膜露出來的輔助焊盤16 (land)的部位也標注有斜線。圖3 (C)是表示在上述供電圖案基板8之上安裝了上述LED2的狀態的圖。再者，在將上述LED2向上述供電圖案基板8安裝時，一般使用回流焊接技術，在該回流焊接技術中，對上述的用于與上述LED2進行電連接的連接部6和上述輔助焊盤16涂敷膏狀焊錫，在其上面載放上述LED2之后，在爐內進行加熱使焊錫熔融。圖3 Cd)是表示從側面觀察上述的在上述供電圖案基板8之上安裝了上述LED2的狀態的圖。在該圖中描繪有，在上述供電圖案基板8的相對于安裝有上述LED2 —側的面而言位于背面側的面上，粘附有由導熱性優良的材料、例如銅或鋁等金屬材料構成的輔助導熱板17。為了進行該粘附，能夠使用與在上述基材14上形成導電層時使用的粘接劑相同的粘接劑。如上述那樣，在上述LED2附近的部分，將相對于安裝有上述LED2 —側的面而言位于背面側的面粘附于上述散熱器10，從而使得在上述LED2中產生的熱向上述散熱器10流出，在這樣構成時，將上述輔助導熱板17粘附于上述散熱器10即可，由此上述輔助導熱板17與上述散熱器10成為一體。再者，在本發明中，對在上述散熱器10與上述供電圖案基板8之間是否存在上述輔助導熱板17那樣的夾設件并不做區別。在將上述輔助導熱板17粘附于上述散熱器10時，如果如上述圖3 (c)所示那樣以將上述供電圖案基板8和上述輔助導熱板17進行貫通的方式預先設置止動孔18，則通過在上述散熱器10設置螺紋孔，能夠利用螺釘緊固將上述輔助導熱板17相對于該螺紋孔進行固定，從而組裝時的作業性得以提高。再者，在上述輔助導熱板17與上述散熱器10之間預先涂敷導熱復合物、散熱潤滑脂等，對提高導熱性有利。根據以立體圖對上述圖I的線狀光源裝置的一個端部附近進行描繪的圖4可知，上述散熱器10的與上述供電圖案基板8粘附的粘附面垂直于上述導光部件9的長度方向，因此上述供電圖案基板8的該基板面在上述LED2附近垂直于上述導光部件9的長度方向且垂直于上述LED驅動電路基板3的基板面，但上述供電圖案基板8以隨著朝向該供電圖案基板8與上述LED驅動電路基板3連接的連接部從上述LED2離開而與上述導光部件9的長度方向平行且與上述LED驅動電路基板3的基板面平行的方式設置彎曲地被組裝。用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述供電圖案基板8的上述連接部7和用于與上述供電圖案基板8進行電連接的上述LED驅動電路基板3的上述連接部12例如通過釬焊被連接。對以上闡述的本發明的線狀光源裝置的優點進行說明。從組裝有線狀光源裝置的·原稿讀取掃描器等主體裝置的電源部向線狀光源裝置供電的供電路徑往往是長度很長而粗細很細。粗細很細是因為線狀光源裝置必須載置在原稿讀取的副掃描用的移動臺上，所以只允許撓性高且較細的布線。供電路徑的損失與供給的電流值的2次方成正比地增加，而較細的供電路徑由于電阻變大，因此由電流增加引起的損失增加變得顯著。因此，所謂從主體裝置的電源部向線狀光源裝置供電的供電路徑的有利條件，如果輸送相同的電力，那么可以說是電壓高而降低電流。在本發明的線狀光源裝置中使用的高亮度型的LED的驅動電壓和驅動電流典型的是3. 5V左右、IA左右。在如上述圖I那樣在上述導光部件9的兩端使用一共2個LED的情況下，如果將這2個LED串聯連接進行通電，則需要7V、1A左右的驅動。因此，上述LED驅動電路基板3的電路方式成為例如降壓斬波等方式的降壓型DC - DC轉換器，典型地被輸入24V，因此若對上述LED2的投入功率為7W，則即使考慮損失，應該從主體裝置的電源部向上述LED驅動電路基板3供給的電流也就是0. 32 0. 35A程度。在本發明的線狀光源裝置中，上述LED驅動電路基板3配置于上述導熱性框架I，因此，不可避免要流動大電流的電流路徑僅是從上述LED驅動電路基板3至上述LED2的部分、SP僅是供電圖案基板8，該路徑的長度被縮短為最小。這是與上述的從主體裝置的電源部向線狀光源裝置供電的供電路徑的有利條件一致的，能夠理解成本發明在以低電壓、大電流驅動高亮度LED時能夠防止電氣電路中產生不必要的損失的效果很高。而且，在本發明的情況下，如上述那樣不可避免流動大電流的電流路徑、即從上述LED驅動電路基板3至上述LED2的部分，全部由釬焊等低電阻的構件構成，而不包括如連接器那樣的存在接觸電阻的高損失且不穩定的構件，因此能夠理解成確保了更高的高效率、高可靠性。再者，即使是降壓型DC - DC轉換器，例如線性降壓(dropper)方式的情況下損失也是較大的，因此作為用于本發明的LED驅動電路并不合適。另外，對上述供電圖案基板8設置彎曲地將該供電圖案基板8組裝在本發明的線狀光源裝置中的做法被設為上述圖4那樣是很有意義的。上述供電圖案基板8在彎曲時扭轉90度，但如果使扭轉方向相反，那么就需要將上述圖3 (b)中的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述供電圖案基板8的連接部7在供電圖案基板8中形成在連接部6所存在的面的背面側的面上。當然能夠做成這樣的部件，但如圖3 (b)所示那樣將用于與上述LED2進行電連接的連接部6和用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7設置在上述供電圖案基板8的相同側的面上在成本方面更有利。原稿讀取掃描器等的光學裝置被要求小型化，然而與所讀取的原稿的大小相關的尺寸是不能縮小的，與此相應地該光學裝置被要求薄型化，而且應搭載于該光學裝置的本發明的線狀光源裝置也被強烈要求薄型化。如果觀察上述圖4便能夠理解，本發明的線狀光源裝置的高度H由上述 導熱性框架I的厚度D和上述供電圖案基板8的寬度W構成。上述導熱性框架I形成本發明的線狀光源裝置的構造上的骨架，上述散熱器10的熱流入上述導熱性框架I，從而起到冷卻上述散熱器10的作用，因此上述厚度D需要以使上述導熱性框架I具有與該作用對應的機械剛性和熱容量的方式來決定。另一方面，上述寬度W由上述供電圖案基板8的上述供電圖案4、5的寬度和上述供電圖案4、5的間隔構成。上述供電圖案4、5的寬度需要以使損失與流動的電流相對應地在容許范圍內的方式來決定，上述供電圖案4、5的間隔需要以使相對于施加在上述LED2的陽極與陰極之間的電壓而言具有充分的絕緣強度的方式來決定。然而，如上述那樣，施加在上述LED2的陽極與陰極之間的電壓為3. 5V左右，因此得知上述供電圖案4、5的間隔極小就可以。然而，上述圖3 (b)所描繪的上述供電圖案基板8的上述連接部7的間隔僅根據絕緣強度來決定是不行的。這是因為，上述供電圖案基板8的上述連接部7與上述LED驅動電路基板3的上述連接部12相對置地推壓，并通過釬焊被連接，因此容易引起焊錫溢出而產生短路。在該情況下，更容易產生焊錫溢出。如上述那樣，在上述供電圖案基板8上安裝上述LED2時，一般采用使用了膏狀焊錫的回流焊接技術。另外，上述LED驅動電路基板3是通過在以玻璃環氧等為基材的電路基板上安裝FET等開關元件、扼流線圈以及IC等部件來制作的，在部件安裝時采用上述的回流焊接技術或使用了熔融焊錫噴射的射流焊接技術。并且，由于要將分別完成了安裝的上述供電圖案基板8和上述LED驅動電路基板3在各自的上述連接部7與上述連接部12之間進行焊接，因此已經不能再使用回流焊接技術了。這是因為，如上述那樣，進行回流焊接需要在爐內進行加熱來熔融焊錫，因此，如果這樣進行，那么上述供電圖案基板8和上述LED驅動電路基板3的之前完成的回流焊接部或射流焊接部是會熔融的。因此，上述供電圖案基板8的上述連接部7與上述LED驅動電路基板3的上述連接部12的釬焊連接只能使用僅對該部分局部性地進行加熱的方法。因此，需要通過手動或自動裝置從厚度較薄的上述供電圖案基板8的上述基材14側對釬焊烙鐵等發熱體進行推壓等手段，使實施在上述供電圖案基板8的上述連接部7或上述LED驅動電路基板3的上述連接部12的一方或雙方上的預焊錫進行熔融來進行焊接，因此，在沒有銅箔等導電層的圖案間隔的部位容易產生焊錫溢出，由此容易產生短路。因而，如上述圖3 (b)所描繪的那樣，上述供電圖案基板8的上述連接部7的間隔需要形成為即使稍微產生上述的焊錫溢出也不至于短路程度的大小。但是，這意味著上述供電圖案基板8的寬度變大，上述寬度W的縮短變得困難。
利用圖5說明以避免該困難為目的的改良。在該圖中描繪有，上述供電圖案基板8的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7設置在與上述LED2的陽極和陰極對應的上述供電圖案4、5的一個邊上,該一個邊是位于上述供電圖案4、5的一方和另一方相對置的邊的相反側的邊。與上述圖3 (b)同樣，虛線表示導電層圖案的邊緣，標注有斜線的部位表示通過在覆蓋膜設置開口而使導電層露出來的部分。不同點在于，在上述圖3 (b)所描繪的上述供電圖案基板8中，在2條上述供電圖案4、5各自的前端設置上述連接部7，而在上述圖5的上述供電圖案基板8中，在2條上述供電圖案4、5各自的外側設置上述連接部7。通過這樣構成，能夠充分地確保上述連接部7的間隔、即在覆蓋膜上設置的開口的間隔，因此上述供電圖案4、5的間隔能夠形成得極小。結果，即使稍微產生上述的焊錫溢出也不會產生短路，同時能夠縮短上述寬度W。
再者，在上述圖5中，為了即使不使用上述供電圖案4、5的整個寬度來作為上述連接部7也能將上述連接部7的面積確保為所需要的量，而增加上述供電圖案4、5的長度方向上的上述連接部7的區域長度來進行補償。當然，需要與這樣形成的上述供電圖案基板8的上述連接部7的形狀、配置相對應地設計上述LED驅動電路基板3的上述連接部12的形狀、配置。利用圖6對基于相同目的的其他改良進行說明。在該圖中描繪有，上述供電圖案基板8的上述供電圖案4、5的相互間隔，在用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近比在上述LED2的附近形成得大。與上述圖3 (b)同樣，虛線表示導電層圖案的邊緣，標注有斜線的部位表示通過在覆蓋膜上設置開口而使導電層露出來的部分。在上述圖3 (b)所描繪的上述供電圖案基板8中，在2條上述供電圖案4、5各自的前端設置上述連接部7，這一點圖6與圖3相同，但在上述圖6的上述供電圖案基板8中2條上述供電圖案4、5的相互間隔形成為，在用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近，大小形成為即使稍微產生上述的焊錫溢出也不至于短路程度的上述連接部7的間隔得以確保這樣的充分大小，同時，在上述LED2的附近，縮小上述供電圖案4、5的間隔，從而能夠獲得縮短上述寬度W的效果。如上述那樣，上述保持部11以夾設在上述散熱器10與上述導熱性框架I之間而與兩者形成熱接觸且與兩者結合的方式保持上述散熱器10，因此，上述散熱器10的熱流入上述導熱性框架I，結果起到冷卻上述散熱器10的作用，因此優選上述保持部11與導熱性框架I之間的熱耦合較大。在基于這樣的要求而將上述保持部11的形狀改良成圖7所示那樣的情況下，可以形成為了增大與上述導熱性框架I之間的熱耦合而設置的上述保持部11的伸出部，因此優選還一并進行對上述圖4所示那樣的供電圖案基板8的組裝方式的改良。利用圖8說明從這樣的觀點考慮而進行的改良。在該圖中描繪有，上述供電圖案基板8的與上述LED2的陽極和陰極對應的上述供電圖案4、5的路徑在從用于與上述LED2進行電連接的上述連接部6朝向用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的中途一起改變方向。具體而言，2條上述供電圖案4、5—起在中途將方向彎曲大致90度，分別成為L字狀的路徑，對應于此，上述供電圖案基板8整體也構成為L字狀的形狀。再者，與上述圖3 (b)同樣，虛線表示導電層圖案的邊緣，標注有斜線的部位表示通過在覆蓋膜上設置開口而使導電層露出來的部分。圖9表示將上述供電圖案基板8組裝成上述的增大了上述保持部11與上述導熱性框架I之間的熱耦合的結構的形態。該圖所示的上述供電圖案基板8與之前說明的上述圖4所示的結構不同，沒有扭轉90度。而替代于此，在上述供電圖案基板8整體的L字狀的2處直線部分別設置彎曲，由此避免了與上述的為了增大與上述導熱性框架I之間的熱耦合而設置的上述保持部11的伸出部發生干涉，同時實現了與上述LED驅動電路基板3的上述連接部12的連接。·
另外，上述圖8所示的上述供電圖案基板8也能夠兼備如下特征在具有上述圖6所示的供電圖案基板的上述供電圖案基板8中，上述供電圖案4、5的相互間隔在用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近比在上述LED2的附近形成得大。因此如上述那樣，2條上述供電圖案4、5的相互間隔為，在用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近，形成為能夠確保即使稍微產生上述的焊錫溢出也不至于短路程度的上述連接部7的間隔這樣的充分大小，同時，在上述LED2的附近，縮小上述供電圖案4、5的間隔，從而能夠獲得縮短上述寬度W的效果。然而，在從I張基材上切取(沖切)制作上述圖8所示的L字狀的上述供電圖案基板8的情況下，如果產生邊角料則切取數量會減少，存在上述供電圖案基板8每一張的成本上升的問題。在該情況下，對于上述圖8所示的L字狀的上述供電圖案基板8的尺寸，設置成使L字狀的短邊部的伸出長度W2與用于與上述LED2進行電連接的上述連接部6所處的部分的寬度Wl處于大致相等的關系是有利的。這是因為，通過如上述那樣設置尺寸Wl與W2的關系，上述圖8的2張的組通過組合在面內彼此間旋轉了 180度的每張，能夠形成由2個L字狀構成的充實長方形圖案。另外，如上述圖I所示那樣，在上述導光部件9的兩個端部配置有上述LED2、上述供電圖案基板8、上述散熱器10以及上述保持部11的情況下，能夠形成將上述的由2個L字狀構成的充實長方形圖案和將其進行了鏡像反轉的充實長方形圖案進行組合而成的、如圖10所示那樣的由4個L字狀構成的充實長方形圖案。再者，與上述圖3 (b)同樣，虛線表示導電層圖案的邊緣，標注有斜線的部位表示通過在覆蓋膜上設置開口而使導電層露出來的部分。上述的由2個或4個L字狀構成的充實長方形圖案為平面填充圖形，因此邊角料的產生能夠被抑制為最少，通過本發明的實施能夠避免產生不必要的成本。為了對本發明的線狀光源裝置進一步進行改良，能夠使用一種釬焊方法，是撓性電路基板與印刷電路板的釬焊方法，該撓性電路基板具有如下構造在由聚酰亞胺等材料構成的撓性基材之上粘附由銅箔等材料構成的導電層圖案，進而在其上面粘附由聚酰亞胺或抗蝕劑等材料構成的覆蓋膜，通過在上述覆蓋膜上設置開口，從而在上述開口部形成導電層圖案露出部；該印刷電路基板以玻璃環氧等為基材，并且以通過與上述導電層圖案露出部對置接觸并進行加熱，而通過與上述導電層圖案露出部之間夾設的焊錫層來形成電連接和機械性粘附的方式，與上述導電層圖案露出部對應地在對置的位置，設置由銅箔等材料構成的導電層圖案露出部；在上述撓性電路基板與印刷電路板的釬焊方法中，其特征在于，在與上述印刷電路基板的上述導電層圖案露出部連接的附近且不與上述撓性電路基板重疊的部位，設置追加導電層露出部，在上述撓性電路基板與上述印刷電路板的釬焊時，向與上述撓性電路基板的上述導電層圖案露出部對應的上述撓性基材的部位推壓發熱體，并且向上述追加導電層露出部也推壓發熱體。而且，能夠使用一種釬焊方法，是撓性電路基板與印刷電路板的釬焊方法，該撓性電路基板具有如下構造在由聚酰亞胺等材料構成的撓性基材之上粘附由銅箔等材料構成的導電層圖案，進而在其上面粘附由聚酰亞胺或抗蝕劑等材料構成的覆蓋膜，通過在上述覆蓋膜上設置開口，從而在上述開口部形成導電層圖案露出部；該印刷電路基板以玻璃環氧等為基材，并且以通過與上述導電層圖案露出部對置接觸并進行加熱，而通過與上述導電層圖案露出部之間夾設的焊錫層形成電連接和機械性粘附方式，與上述導電層圖案露出部對應地在對置的位置，設置有由銅箔等材料構成的導電層圖案露出部，在上述撓性電路基板與印刷電路板的釬焊方法中，其特征在于，在由與上述撓性電路基板的上述導電層圖案露出部對應的上述撓性基材的部位、以及該附近的上述撓性基材的部位構成的區域內的至少一部分區域，排列分布有細孔；在上述撓性電路基板與上述印刷電路板的釬焊時，向與上述撓性電路基板的上述導電層圖案露出部對應的上述撓性基材的部位推壓發熱體。 如上述那樣，上述供電圖案基板8的上述連接部7與上述LED驅動電路基板3的上述連接部12之間的釬焊連接需要通過僅對該部分局部性地進行加熱的手段、即需要通過從厚度較薄的上述供電圖案基板8的上述基材14側推壓發熱體等的手段，對實施在上述供電圖案基板8的上述連接部7或上述LED驅動電路基板3的上述連接部12的一方或雙方上的預焊錫進行熔融來進行焊接。然而，如果僅通過該手段，經由上述供電圖案基板8的上述基材14從上述發熱體流入熱的熱流入效率并不高，因此會產生預焊錫的熔融需要花費時間或需要提高發熱體的溫度等的不良狀況。說是不良狀況是因為，在上述供電圖案基板8和上述LED驅動電路基板3中，僅使用粘接劑將以銅箔等為材料的導電層與基材固定，因此若焊接需要花費時間或溫度變高，就會增加粘接部剝離的危險性。利用圖11說明用于避免該不良狀況進行的改良。再者，在該圖中也與上述圖3(b)同樣，虛線表示導電層圖案的邊緣，標注有斜線的部位表示通過在覆蓋膜上設置開口而使導電層露出來的部分。在上述圖11 (a)中描繪有，在上述LED驅動電路基板3的用于與上述供電圖案基板8進行電連接的上述連接部12設置有不與上述供電圖案基板8重疊的導電層露出部19。該圖的以雙點劃線描繪的是在釬焊連接作業時配置的上述供電圖案基板8。上述LED驅動電路基板3側的以銅箔等為材料的導電層的熱容量較大。因此，如果在沒有被在釬焊連接作業時配置的上述供電圖案基板8覆蓋的位置處預先設置上述導電層露出部19，那么通過將發熱體也向該導電層露出部19進行推壓等，能夠構成對上述LED驅動電路基板3側的導電層進行加熱的手段。由此，能夠增加向預焊錫部的熱投入量，能夠加速該熔融，從而能夠避免上述的不良狀況。再者，在上述圖11 Ca)中描繪有，以防止熱從希望預焊錫熔融的區域即上述連接部12或上述導電層露出部19向右側漏出為目的，在上述LED驅動電路基板3的導電層的路徑上設置孔來作為熱擴散減速圖案20的形態。同樣，在上述圖11 (b)中描繪有，以防止熱從上述供電圖案基板8的希望預焊錫熔融的區域即連接部7向左側漏出為目的，在上述供電圖案基板8的導電層的路徑上設置孔來作為熱擴散減速圖案21的形態。為了在不引起導電惡化的范圍內降低導熱，上述LED驅動電路基板3的熱擴散減速圖案20以及上述供電圖案基板8的熱擴散減速圖案21通過在電流路徑圖案的寬度上設置較短的縮頸部來構成。在上述LED驅動電路基板3側和上述供電圖案基板8側的任一方或雙方設置這樣的圖案部，不管是否在上述LED驅動電路基板3設置有上述導電層露出部19，都對預焊錫熔融的加速有效果。另外，像這樣的以在不引起導電惡化的范圍內降低導熱為目的的圖案也被稱作熱圖案(thermal pattern)。利用圖12說明用于避免上述不良狀況進行的進一步改良。再者，該圖示出了在圖示有上述供電圖案基板8的上述圖3 (b)中的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近，但是是從與上述圖3 (b)相反的面、即從上述基材14側觀察的圖。虛線表示導電層圖案的邊緣，雙點劃線表示與上述LED驅動電路基板3的上述連接部12相對置一側的由聚酰亞胺或抗蝕劑等形成的上述的覆蓋膜的邊緣。如上述圖12所示那樣，在上述供電圖案基板8的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7的附近，通過在上述基材14排列分布有細孔22，使得在從上述供電圖案基板8的上述基材14側推壓發熱體時，上述細孔22部與上述發熱體熱接觸的程度提高，因此能夠改善經由上述供電圖案基板8的上述基材14從上述發熱體流入熱的熱流入效率，能夠避免上述不良狀況。再者，通過在上述細·孔22部也預先實施預焊錫或用熔融焊錫浸泡上述發熱體，能夠進一步提高上述細孔22部與上述發熱體之間的熱接觸程度。但是，如上述那樣，在上述供電圖案基板8的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7中，與上述LED驅動電路基板3的上述連接部12相對置一側的上述覆蓋膜被去除，在對該部分的以銅箔等為材料的導電層從內側進行支承的上述基材14上分布有上述細孔22，因此在上述細孔22部中必須只存在導電層，因此，上述細孔22的大小需要是與導電層的厚度對應的小孔。例如，在將上述基材14的細孔22設為圓形的情況下，其直徑應設為是導電層的厚度的10倍以下的程度。但是，之前作為一般技術用語所闡述的上述撓性電路基板對應于本發明的線狀光源裝置的結構中的上述供電圖案基板8，同樣，上述印刷電路板對應于上述LED驅動電路基板3，上述撓性電路基板的上述導電層圖案露出部對應于上述供電圖案基板8的用于與上述LED驅動電路基板3進行電連接的上述連接部7，上述印刷電路板的上述導電層的圖案露出部對應于上述LED驅動電路基板3的用于與上述供電圖案基板8進行電連接的上述連接部12，上述追加導電層露出部對應于上述導電層露出部19。如上述那樣，在上述LED驅動電路基板3上也安裝有如FET等開關元件、續流二極管、扼流線圈以及變壓器那樣的用于驅動對LED的電流供電的、也因而其自身發熱的發熱驅動元件，該發熱驅動元件與上述LED2同樣也需要冷卻,但通過使上述發熱驅動元件與導熱性框架I進行熱接觸，上述導熱性框架I也使上述發熱驅動元件產生的熱流入，結果也能夠作為冷卻上述發熱驅動元件用的手段被利用。像這樣將上述導熱性框架I也利用于上述發熱驅動元件的冷卻的情況下需要引起注意。如上述那樣，上述導熱性框架I必須如上述散熱器10的熱流入上述導熱性框架I中、結果上述散熱器10被冷卻那樣起作用，因此，若從上述散熱器10向上述導熱性框架I的熱流入位置與從上述發熱驅動元件向上述導熱性框架I的熱流入位置之間不平衡，則會產生冷卻效率降低的問題。為了避免該問題，優選上述發熱驅動元件與上述導熱性框架I的熱接觸位置處于上述導熱性框架I的長度方向上的距離從上述散熱器10的熱流入位置最遠的位置。具體而言，在上述導光部件9的兩個端部對稱地配置有上述LED2、上述供電圖案基板8、上述散熱器10以及上述保持部11的情況下，上述發熱驅動元件與上述導熱性框架I的熱接觸位置優選為上述導熱性框架I的中央，在上述導光部件9的一個端部配置有上述LED2、上述供電圖案基板8以及上述散熱器10的情況下，上述發熱驅動元件與上述導熱性框架I的熱接觸位置優選為上述導熱性框架I的另一個端部。這是因為，不管上述LED2與上述發熱驅動元件的發熱量的比例如何，上述熱接觸位置的配置使得上述LED2和上述發熱驅動元件分別從彼此的對方側受到的熱沖擊影響最小。在上述圖4和上述圖9中，上述供電圖案基板8的引繞是以外繞著構造物的方式進行的，但替代該方式，也可以如圖3和圖14所示那樣，在導熱性框架I、保持部11設置孔狀構造，使上述供電圖案基板8從該孔中通過。如圖13 (a)所示那樣，在保持部11設置缺 口 23，其中，如圖13 (b)所示那樣，以在將上述保持部11與導熱性框架I進行了連接時存在有未被上述導熱性框架I覆蓋的上述缺口部23的部分的方式來決定上述缺口部23的位置、尺寸。圖13 (C)是設想成將組裝在上述圖13 (b)所示的構造中的供電圖案基板8以保持著其扭轉或彎曲狀態的方式取出的狀態進行描繪的圖，因此在上述圖4所示的情況下對上述供電圖案基板8的扭轉是緩緩地被施加的，但在上述圖13 (c)所示的結構中構成為，通過上述供電圖案基板8的彎折部25來施加扭轉，在上述圖13 (b)所示的上述保持部11與散熱器10之間的間隙24內，上述彎折部25與LED2、輔助導熱板17 —起被收容。并且，上述供電圖案基板8的驅動電路側端26穿過上述圖13(b)的上述缺口部23，被引繞至LED驅動電路基板3，上述LED驅動電路基板3的連接部12與上述供電圖案基板8的連接部7例如通過釬焊被連接。另一方面，在上述圖14所示的結構中，如圖14 (a)所示，在保持部11設置缺口部27，并且如圖14 (b)所示，在導熱性框架I也設置貫通孔28。與圖13 (c)同樣，設想成將組裝在上述圖14 (b)所示的構造中的供電圖案基板8以保持其扭轉或彎曲狀態的方式取出的狀態而描繪了圖14 (C)，為了使該圖14 (c)所示的上述供電圖案基板8的驅動電路側端26的連接部7能夠與LED驅動電路基板3的連接部12例如通過釬焊進行連接，上述供電圖案基板8穿過上述貫通孔28被引繞出來。但是，在上述圖14 (b)所示的上述保持部11與上述散熱器10之間的間隙24內，上述圖13 (c)所示的彎折部25與LED2、輔助導熱板17—起被收容，上述供電圖案基板8穿過上述缺口部27，先從上述導熱性框架I的下側、即與安裝有上述LED驅動電路基板3的面的一側相反的一側通過之后，再穿過上述貫通孔28而在上述導熱性框架I的上側被引出，并被引繞至上述LED驅動電路基板3。因此，在進行了組裝的狀態下，上述供電圖案基板8的中間部29位于上述導熱性框架I的下側。再者,在上述圖13和上述圖14中雖然示出了上述供電圖案基板8以上述圖3所示那樣的直線狀結構為基礎設置上述彎折部25的實施例，但也可以如圖15所示的那樣構成L字狀。但在該情況下，上述供電圖案基板8的連接部7需要在上述供電圖案基板8中形成在接觸部6所處的面的背面側的面上。再者，在上述圖I和圖2、圖4中雖然描繪有上述保持部11與上述導熱性框架I分體制作而進行組裝，但也可以將它們構成為一體。另外，為了描畫方便而將上述導熱性框架I描繪成了單純的方棒狀，但也可以形成為例如通過將截面設為L字狀等來提高剛性的形狀，或形成為附加配置有用于提高從上述導熱性框架I的熱的散出效率的散熱片的形狀。再者，上述導光部件9的具體的實現方法能夠應用日本特開2008 - 275689號公報所述的技術。另外，在本發明中也應用日本特開2008 - 216409號公報所述的技術，利用反射鏡從2個方向向原稿讀取面照射光，能夠實現即使原稿紙面具有因折角或粘合形成的臺階部分也不會產生陰影的線狀光源裝置。本發明能夠用于設計制造如下的線狀光源裝置的產業中，該線狀光源裝置能夠用
作原稿讀取掃描器等光學裝置中的原稿照明，使用LED (發光二極管)作為發光元件。
權利要求
1.一種線狀光源裝置，其特征在于，具備 導熱性框架(I )，形成構造上的骨架；LED (2)； LED驅動電路基板(3)，驅動上述LED (2)； 撓性的供電圖案基板(8)，具有供電圖案(4、5)，與上述LED (2)的陽極和陰極對應，用于從上述LED驅動電路基板(3)向上述LED (2)供電；連接部(6)，用于與上述LED (2)進行電連接；和連接部(7)，用于與上述LED驅動電路基板(3)進行電連接； 棒狀的導光部件(9 )，用于使從端部輸入的來自上述LED (2 )的光向內部傳播而對區域進行線狀照明； 散熱器(10)，用于從上述LED (2)中除去上述LED (2)產生的熱；以及 保持部(11)，與上述導熱性框架(I)鄰接，用于保持上述導光部件(9)，并且以使上述散熱器(10)的熱流向上述導熱性框架(I)的方式保持上述散熱器(10)； 上述供電圖案基板(8)的安裝有上述LED (2)的面的背面側的面粘附于上述散熱器(10 )，以使上述LED (2 )產生的熱經由上述供電圖案基板(8 )流向上述散熱器(10 ); 上述LED驅動電路基板(3 )沿著上述導熱性框架(I)配置，并且，上述LED驅動電路基板(3 )具有用于與上述供電圖案基板(8 )進行電連接的連接部(12 ); 上述散熱器(10)的與上述供電圖案基板(8)粘附的粘附面垂直于上述導光部件(9)的長度方向； 上述供電圖案基板(8)的基板面在上述LED (2)附近垂直于上述導光部件(9)的長度方向且垂直于上述LED驅動電路基板(3)的基板面； 上述供電圖案基板(8 )以隨著朝向該供電圖案基板(8 )與上述LED驅動電路基板(3 )的連接部從上述LED (2 )遠離而與上述導光部件(9 )的長度方向平行且與上述LED驅動電路基板(3)的基板面平行的方式設置彎曲地被組裝。
2.根據權利要求I所述的線狀光源裝置，其特征在于， 用于與上述LED (2)進行電連接的上述連接部(6)和用于與上述LED驅動電路基板(3)進行電連接的上述連接部(7 )，設置在上述供電圖案基板(8 )的相同側的面上。
3.根據權利要求I或2所述的線狀光源裝置，其特征在于， 上述供電圖案基板(8 )的用于與上述LED驅動電路基板(3 )進行電連接的上述連接部(7)設置在與上述LED (2)的陽極和陰極對應的上述供電圖案(4、5)的一個邊上，該一個邊是位于上述供電圖案(4、5)的一方和另一方相對置的邊的相反側的邊。
4.根據權利要求I或2所述的線狀光源裝置，其特征在于， 上述供電圖案基板(8)的上述供電圖案(4、5)的相互間隔在用于與上述LED驅動電路基板(3)進行電連接的上述連接部(7)的附近比在上述LED (2)的附近形成得大。
5.根據權利要求I或2所述的線狀光源裝置，其特征在于， 上述供電圖案基板(8)的與上述LED (2)的陽極和陰極對應的上述供電圖案(4、5)的路徑，在從用于與上述LED (2)進行電連接的上述連接部(6)朝向用于與上述LED驅動電路基板(3 )進行電連接的上述連接部(7 )的中途一起改變方向。
6.根據權利要求I或2所述的線狀光源裝置，其特征在于， 在上述LED驅動電路基板(3 )的用于與上述供電圖案基板(8 )進行電連接的上述連接部(12)，設置有不與上述供電圖案基板(8)重疊的導電層露出部(19)。
7.根據權利要求I或2所述的線狀光源裝置，其特征在于， 在上述供電圖案基板(8 )的用于與上述LED驅動電路基板(3 )進行電連接的上述連接部(7)的附近，在上述基材(14)上排列分布有細孔(22)。
8.根據權利要求I或2所述的線狀光源裝置，其特征在于， 上述LED驅動電路基板(3)的發熱驅動元件與上述導熱性框架(I)進行熱接觸，以使從上述發熱驅動元件產生的熱流向上述導熱性框架(I);上述發熱驅動元件與上述導熱性框架(I)的熱接觸位置是上述導熱性框架(I)的長度方向上的距離從上述散熱器(10 )流入熱的熱流入位置最遠的位置。
全文摘要
本發明提供在以低電壓、大電流驅動高亮度LED時能防止電路中產生不必要的損失的線狀光源裝置。供電圖案基板的安裝有LED面的背面側的面粘附于散熱器，以使LED產生的熱經由供電圖案基板流向散熱器，LED驅動電路基板沿著導熱性框架配置，LED驅動電路基板具有用于與供電圖案基板電連接的連接部，散熱器的與供電圖案基板的粘附面垂直于導光部件的長度方向，供電圖案基板的基板面在LED附近垂直于導光部件的長度方向且垂直于LED驅動電路基板的基板面，供電圖案基板以隨著朝向其與LED驅動電路基板的連接部遠離LED而與導光部件的長度方向平行且與LED驅動電路基板的基板面平行的方式設置彎曲地被組裝。
文檔編號F21V29/00GK102954373SQ20121029755
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月20日 優先權日2011年8月23日
發明者岡本昌士, 小田孝治, 金岡慎一郎, 多田元典, 龜井宏市 申請人:優志旺電機株式會社