DE3829553A1 - Optischer aufzeichnungskopf - Google Patents

Optischer aufzeichnungskopf

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Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Aufzeichnungskopf, insbesondere einen optischen Aufzeichnungskopf für einen nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeitenden Drucker oder eine ähnliche Maschine.
Zunächst soll anhand von Fig. 12 ein herkömmlicher optischer Schreib- und Aufzeichnungskopf beschrieben werden. Fig. 12 zeigt schematisch den grundsätzlichen Aufbau eines LED- Druckers (eines Druckers mit Leuchtdioden), in welchem ein optischer Schreibkopf ein LED-Feld enthält.
Nach Fig. 12 dreht sich eine fotoempfindliche, mit einer Oberflächenschicht aus fotoempfindlichem Material versehene Trommel 201 in Pfeilrichtung, so daß sie zunächst von einer Aufladevorrichtung 202 gleichförmig aufgeladen und dann mit Licht entsprechend einer aufzuzeichnenden Bildinformation belichtet wird. Dies geschieht durch einen LED-Kopf 203. Dadurch bildet sich auf der fotoempfindlichen Schicht der Trommel 201 ein elektrostatisches, latentes Bild. Das laten­ te Bild wird dann von einem Entwickler 204 zu einem Toner­ bild entwickelt, das anschließend in einer Übertragungssta­ tion 205 auf einen Papierbogen 206 übertragen wird. Der Papierbogen 206 wird mit dem darauf befindlichen Tonerbild einer Fixiereinrichtung 207 zugeleitet, die das Tonerbild auf dem Papierbogen 206 fixiert. In der Zwischenzeit bewegt sich die fotoempfindliche Trommel 201 weiter, wobei sie von einem Reiniger 208 für einen weiteren Druckvorgang gereinigt wird.
Der LED-Kopf 203 enthält ein aus Leuchtdioden (LEDs) beste­ hendes Feld, das aus einer großen Anzahl von LED-Chips besteht, welche in Richtung einer Druckzeile in Form einer Reihe angeordnet sind. Außerdem enthält der Kopf ein Stab­ linsenfeld, das von den LED-Elementen emittiertes Licht auf die fotoempfindliche Trommel 201 fokussiert.
Nach Fig. 13 enthält der herkömmliche LED-Kopf 203 ein LED- Chip 222, das durch Preßbonden auf einem Keramikstubstrat 221 befestigt ist, einen Bonddraht, der durch Drahtbonden mit jedem lichtemittierenden Abschnitt des LED-Chips 222 für die Stromversorgung der lichtemittierenden Abschnitte verbunden und an das LED-Chip 222 angeschlossen ist, und eine aus Glas bestehende Abdeckung 226, die ein Leitungsmuster auf dem Keramiksubstrat 221, auf dem das LED-Chip 222 montiert ist, schützt. Die Bonddrähte und die Glasbedeckung 226 sind auf einer Wärmeabstrahlplatte 223 aus Aluminium oder ähnlichem Material montiert, und auf der Wärmeabstrahlplatte 223 ist ein Aufnahmeträger 225 für ein selbstkondensierendes Stab­ linsenfeld 224 gelagert.
Bei einem solchen LED-Kopf müssen bei dem Anbringen der LED- Chips auf dem Keramiksubstrat Positioniertoleranzen für die Linearität im Bereich von ± 10 µm eingehalten werden. Da aber die Breite eines Stempels beim Preßbonden 1,2 bis 1,5 mm beträgt und mithin ziemlich groß ist im Vergleich zur Breite eines Chips, die 0,7 bis 1 mm beträgt, erfordert das Positionieren eines solchen Chips die Anwendung eines opti­ schen Verfahrens mit Hilfe einer Fernsehkamera oder derglei­ chen. Dies bedeutet aber, daß das Preßbonden der LED-Chips nicht sehr effizient ist und mithin das Gerät aufgrund der erheblichen Montagearbeit teuer ist.
Das Drahtbonden muß für jeden lichtemittierenden Abschnitt eines LED-Chips einmal durchgeführt werden (normalerweise sind bei einem LED-Chip bis zu 64 lichtemittierende Ab­ schnitte vorgesehen). Bei einem herkömmlichen LED-Kopf, wie er z. B. zum Bedrucken von Papier im A4-Format verwendet wird, beträgt die Integrationsdichte 300 DPI (dots per inch = etwa 10 Punkte/mm), so daß bis zu 2560 Bonddrähte benö­ tigt werden, was eine Gesamt-Drahtbondzeit von etwa 40 min bis 1 h ausmacht, wenn man eine Hochgeschwindigkeits- Bondmaschine verwendet.
Wenn darüber hinaus auch nur ein einziger der 2560 Bonddräh­ te nicht richtig angeschlossen ist, ist der gesamte LED-Kopf Ausschuß. Die Produktionskosten sind bei dem oben beschrie­ benen Drahtboden aufgrund der erläuterten Besonderheiten hoch.
Weiterhin darf das Keramiksubstrat nur äußerst geringfügige Biegungen und Verwerfungen aufweisen, da die Toleranzbreite bei der Ausrichtung der LED-Chips eines LED-Kopfs und bei der Linearität in Höhenrichtung der lichtemittierenden Ab­ schnitte in sehr engen Grenzen von ±100 µm über die Gesamt­ höhe des LED-Chips aufweisen (beim A4-Format ist die Gesamt­ höhe 216 mm). Man muß also bei dem Keramiksubstrat mit hoher Genauigkeit arbeiten, und es ist eine 100prozentige Inspek­ tion erforderlich. Die Substrate sind also sehr teuer.
Da auf einer Wärmeabstrahlplatte, auf der Keramiksubstrat montiert ist, ein selbstkondensierendes Stablinsenfeld ge­ tragen wird, akkumulieren sich Abmessungsfehler der Elemen­ te. Nachteilig ist also, daß das geforderte Maß an Genauig­ keit praktisch kaum erreichbar ist. Toleranzen beim Positio­ nieren eines existierenden Stablinsenfeldes des selbstkon­ densierenden Typs betragen ±0,1 mm über die gesamte Feld­ länge, so daß eine optische Bestätigung der Toleranzen im montierten Zustand des Feldes erforderlich ist und außerdem der LED-Kopf einen Mechanismus aufweisen muß, der ein Posi­ tionieren mit hoher Genauigkeit gestattet. Die Produktions­ kosten sind also sehr hoch, und zwar sowohl hinsichtlich benötigter Mannstunden für den Zusammenbau, als auch für die Produktionsanlage sowie Anzahl der Teile und dergleichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen optischen Aufzeichnungs­ kopf zu schaffen, der sich durch einen besonders einfachen Aufbau und mithin durch relativ niedrige Herstellungskosten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst.
Außer durch einfachen Aufbau und geringe Herstellungskosten zeichnet sich der erfindungsgemäße Aufzeichnungskopf aus durch einen hohen Wirkungsgrad bei der Lichtentnahme aus der lichtemittierenden Einrichtung und durch gute Wärmeabstrah­ lung. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß sich der optische Aufzeichnungskopf glatt an einen zu belichtenden Gegenstand anlegen kann, wenn der Gegenstand in einem Zustand belichtet wird, in welchem er den Aufzeichnungskopf berührt.
Außerdem wird durch die Erfindung ein Aufzeichnungskopf geschaffen, der ein vorbestimmtes Stück von einem zu belich­ tenden Gegenstand beabstandet bleiben kann, wenn der Gegen­ stand zu belichten ist, ohne daß er den Aufzeichnungskopf berührt.
Insbesondere kann durch die Erfindung erreicht werden, daß das Drahtbonden entfällt, so daß aufgrund der verringerten Anzahl von Produktionsschritten das Gerät billiger herge­ stellt werden kann.
Im folgenden werden die besonderen Vorteile und Effekte, die sich durch die Erfindung erreichen, angegeben:
  • 1. Wenn das LED-Chip nach Flip-Chip-Art auf dem transparen­ ten Substrat montiert wird, ist, im Gegensatz zu dem bekannten Herstellungsverfahren, kein Drahtbonden erfor­ derlich. Durch die geringere Anzahl von Produktions­ schritten sinken die Herstellungskosten.
  • 2. Speziell bei Verwendung eines Glassubstrats läßt sich auf der Oberfläche des Substrats durch Dünnschichttech­ nik mühelos ein feines Muster bilden, da die Glasfläche äußerst eben und glatt ist. Weiterhin hat man ein Substrat zur Verfügung, das praktisch keine Biegungen oder Verformungen aufweist, so daß man eine hohe Posi­ tioniergenauigkeit für ein LED-Chip erreichen kann.
  • 3. Da der montierte Zustand der lichtemittierenden Ein­ richtung von der Seite des Substrats her geprüft werden kann, erleichtert sich das Positionieren der lichtemit­ tierenden Einrichtung.
  • 4. Da die optische Faser im Gegensatz zu dem selbstkonden­ sierenden Stablinsenfeld keinen Brennpunkt aufweist, läßt sich der Abstand zwischen einem lichtemittierenden Abschnitt der lichtemittierenden Einrichtung und einem zu belichtenden Gegenstand verringern, so daß die Größe des Geräts verkleinert werden kann.
  • 5. Da praktisch sämtliches von dem lichtemittierenden Ab­ schnitt emittiertes Licht in das Faserbündel eingeleitet und wirksam auf den zu belichtenden Gegenstand gestrahlt wird, läßt sich die insgesamt benötigte Energie für die Lichtabgabe herabsetzen. Dadurch erhöht sich die Lebens­ dauer der lichtemittierenden Einrichtung.
  • 6. Wenn zwischen das Substrat und die lichtemittierende Einrichtung eine Substanz mit hohem Brechungsvermögen eingebracht wird, verbessert sich der Wirkungsgrad der Lichtentnahme aus der lichtemittierenden Einrichtung, und man erreicht darüber hinaus eine Kühlwirkung für die lichtemittierende Einrichtung.
  • 7. Wenn die Stirnseite des Faserbündels, die einem zu be­ lichtenden Gegenstand gegenüberliegt, mit einer gekrümm­ ten Fläche ausgebildet wird, besteht auch dann, wenn der zu belichtende Gegenstand das Faserbündel berührt, nicht die Gefahr, daß die Stirnseite des Faserbündels den Gegenstand beschädigt, da eine glatte Kontaktstelle zwischen Faserbündel und Gegenstand liegt.
  • 8. Wenn man eine Gasausblaseinrichtung zum Ausblasen von Gas in der Nähe der optischen Faser vorsieht, läßt sich zwischen den optischen Fasern und einem zu belichtenden Gegenstand eine Lücke aufrechterhalten, indem das Gas gegen den Gegenstand geblasen wird. Die Lücke oder der Spalt ist also auf jeden Fall vorhanden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht einer ersten Aus­ führungsform eines erfindungsgemäßen opti­ schen Aufzeichnungskopfs,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Lichtleitfaser, die in dem Aufzeichnungskopf nach Fig. 1 verwendet wird,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 4 eine Vertikalschnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 5A und 5B jeweils einen Grundriß einer flexiblen ge­ druckten Schaltung, die in dem Aufzeichnungs­ kopf nach Fig. 4 verwendet wird,
Fig. 6 eine Schnittansicht einer vierten Ausfüh­ rungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 7 einen Grundriß einer flexiblen gedruckten Schaltung für den Aufzeichnungskopf nach Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht einer fünften Ausfüh­ rungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 9 eine Schnittansicht einer sechsten Ausfüh­ rungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 10 eine Schnittansicht einer siebten Ausfüh­ rungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 11 eine Schnittansicht einer achten Ausfüh­ rungsform eines Aufzeichnungskopfs,
Fig. 12 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines herkömmlichen elektrofotografischen Druckers, und
Fig. 13 eine Schnittansicht eines herkömmlichen opti­ schen Aufzeichnungskopfs.
Die in Fig. 1 gezeigte erste Ausführungsform des Aufzeich­ nungskopfs enthält ein transparentes aus Glas oder einem ähnlichen Material bestehendes Substrat 11, auf dessen einer Seite ein feines Leitungsmuster 12 in Dünnschichttechnik aufgebracht ist. Ein LED-Chip 13 befindet sich oberhalb des Leitungsmusters 12 und ist mit diesem über Lötwarzen 12 b verbunden, so daß ein lichtemittierender Abschnitt 13 a dem Substrat 11 gegenüberliegt. Eine rückseitige Elektrode 13 b des LED-Chips 13 ist elektrisch mit einem auf dem Substrat 11 gebildeten Erdungsmuster 12 a über einen Verbindungsdraht 14 verbunden. In der Nähe des lichtemittierenden Abschnitts 13 a des LED-Chips 13 befindet sich ein stirnseitiger Ab­ schnitt 16 a eines Faserbündels 16, wobei zwischen dem Faser­ bündel und dem lichtemittierenden Abschnitt ein transparen­ ter Kunstharzblock 15 liegt. Das Faserbündel 16 setzt sich zusammen aus einer Ansammlung vieler optischer Fasern (Lichtleitfasern) 17, die einen Durchmesser von 10 bis 25 µm besitzen. Das Faserbündel 16 wird in einem Zustand gehalten, in dem es innerhalb des Substrats 11 eingebettet oder vergraben ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt jede der Lichtleitfasern 17 eine dreischichtige Struktur: ein Kern 17 a besteht aus Glas mit hohem Brechungsvermögen, ein Mantel 17 b besteht aus Glas mit niedrigem Brechungsvermö­ gen und umgibt den Außenumfang des Kerns 17 a, und die Außenseite des Mantels 17 b wird von einem aus Kohlenstoff bestehenden absorbierenden Körper 17 c umgeben.
Bei dem oben beschriebenen Aufzeichnungskopf gelangt von dem lichtemittierenden Abschnitt 13 a des LED-Chips 13 abge­ strahltes Licht durch den transparenten Kunstharzblock 15 in den stirnseitigen Abschnitt 16 a des Faserbündels 16 und wird mit hohem Wirkungsgrad innerhalb des Faserbündels 16 gelei­ tet, um an dem anderen stirnseitigen Abschnitt 16 b des Faserbündels 16 auszutreten und auf eine Fläche eines zu belichtenden Gegenstands 18, z. B. einer fotoempfindlichen Trommel, zu gelangen.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Die vorliegende Ausführungsform verwendet entweder eine sphärische oder eine asphärische Linse anstelle des transpa­ renten Substrats 11 und des Faserbündels 16 des ersten Ausführungsbeispiels. Insbesondere besitzt eine Linse 31 eine sphärische oder eine asphärische Unterseite 31 a, wäh­ rend auf der Oberseite 31 b der Linse 31 ein LED-Chip 13 nach Flip-Chip-Art montiert ist. Von dem LED-Chip-emittiertes Licht wird somit auf ein zu belichtendes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Objekt fokussiert.
Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Auf einem Aufzeichnungskopf ist mittels einer flexiblen gedruckten Schaltung (im folgenden auch abgekürzt als FPC (flexible printed circuit) ein LED-Chip montiert. Der Aufzeichnungs­ kopf enthält eine aus Glas, Kunststoff oder ähnlichem Mate­ rial gefertige Faserplatte 41 und eine auf einer Fläche 41 a der Faserplatte 41 befindliche, zweischichtige FPC 42. Die flexible gedruckte Schaltung 42 besteht aus zwei Polyimid­ schichten 42 c, auf denen Leitungsmuster 42 a und 42 b aus Kupferfolie ausgebildet sind. Ein LED-Chip 43 befindet sich oberhalb des Leitungsmusters 42 a, an dem es mittels Lötwar­ zen 42 d befestigt ist, so daß ein lichtemittierender Ab­ schnitt 43 a dem FPC 42 gegenüberliegt. Eine rückseitige Elektrode 43 b des LED-Chips 43 ist über eine weitere FPC an ein Erdungsmuster 50 angeschlossen. Der Aufbau der FPC 49 enthält ähnlich wie die FPC 42 das Leitungsmuster 50 aus Kupferfolie auf einer Polyimidschicht 51. Um einen Kurzschluß zwischen den flexiblen gedruckten Schaltungen 42 und 49 zu vermeiden, befindet sich an der Unterseite der Schaltung 42 eine aus Polyimid bestehende Isolierschicht 52. In der Faserplatte 42 ist ein Faserbündel 46 eingebettet, deren stirnseitiger Abschnitt 46 a sich in der Nähe des lichtemittierenden Abschnitts 43 a des LED-Chips 43 befindet, wobei dazwischen ein transparenter Kunstharzblock 45 liegt. Das Faserbündel 46 besteht aus einer großen Anzahl von Lichtleitfasern 17 mit einem Durchmesser von 10 bis 25 µm gemäß Fig. 2.
Bei diesem Aufzeichnungskopf gelangt aus dem lichtemittie­ renden Abschnitt 43 a des LED-Chips 43 austretendes Licht gemäß Fig. 4 durch den transparenten Kunstharzblock 45 in den Endabschnitt 46 a des Faserbündels 46, wird in dem Faser­ bündel 46 mit hohem Wirkungsgrad übertragen und wird dann aus dem anderen Ende 46 b des Faserbündels 46 abgestrahlt auf die Oberfläche eines zu belichtenden Gegenstands 48, z. B. einer fotoempfindlichen Trommel.
Das Herstellen des Aufzeichnungskopfs läuft wie folgt ab:
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 5(A) und 5(B) zu sehen ist, werden Leitungsmuster 42 a und 42 b für die erste und die zweite Schicht der zweischichtigen flexiblen gedruckten Schaltung 42 auf zwei Polyimidfilmen ausgebildet, und dann werden die Leitungsmuster 42 a und 42 b geätzt, um ihre Kon­ takte freizulegen. Dann werden die beiden Polyimidfilme aufeinandergelegt, und es wird ein als Isolierschicht 52 dienender Polyimidfilm auf die zwei einander überlappenden Polyimidfilme gebracht, woraufhin die Leitungsmuster 42 a und 42 b entweder durch Schweißen mit starken Stromimpulsen oder durch Löten elektrisch verbunden werden, so daß eine flexi­ ble gedruckte Schaltung 42 mit in zwei Schichten liegenden Leitungsmustern fertig ist. Danach wird ein Abschnitt der ersten Polyimidschicht 42 c, welcher dem lichtemittierenden Abschnitt 43 a eines LED-Chips 43 gegenüberliegt, derart ausgeschnitten, daß von dem Abschnitt 43 a kommendes Licht direkt von einem Faserbündel 46 empfangen werden kann, ohne daß das Licht von der flexiblen Schaltung 42 abgefangen werden kann. Anschließend werden die Leitungsmuster 42 a auf der flexiblen Schaltung und das LED-Chip 43 nach dem TAB- Verfahren (tape automated bonding) elektrisch verbunden. Dann wird eine Faserplatte 41, in der ein Faserbündel 46 eingebettet ist, fest an der flexiblen Schaltung 42 ange­ bracht. Daraufhin wird Kunstharzmaterial 45 zwischen den lichtemittierenden Abschnitt 43 a des LED-Chips 43 und das Faserbündel 46 eingebracht. Schließlich wird auf die rück­ seitige Elektrode 43 b des LED-Chips 43 Silberpaste 44 aufge­ tragen, bevor schließlich die weitere flexible Schaltung 49 mit der rückwärtigen Elektrode 43 b durch Backen verbunden wird, um den Aufzeichnungskopf zu vervollständigen.
Fig. 6 und 7 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfin­ dung. Diese Ausführungsform eines Aufzeichnungskopfs ist ähnlich der dritten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß eine erste Polyimidschicht einer flexiblen gedruckten Schaltung, die zwischen einem lichtemittierenden Abschnitt eines LED-Feldes und einer Faserplatte liegt, nicht ausge­ schnitten ist. Der nicht-ausgeschnittene Bereich der flexi­ blen gedruckten Schaltung erhöht die Festigkeit der Schaltung und erleichtert das Positionieren der ersten und der zweiten Polyimidschicht der flexiblen Schaltung relativ zueinander, so daß die Handhabbarkeit bei Zusammenbau spür­ bar verbessert wird. Da die flexible Schaltung zwischen dem lichtemittierenden Abschnitt des LED-Feldes und der Faser­ platte liegt, wird der Wirkungsgrad der Lichtübertragung verringert. Wird jedoch ein LED-Chip verwendet, welches langwelliges Licht aussendet, wirkt die dadurch bedingte erhöhte Durchlässigkeit als Kompensation für die Verringe­ rung des Übertragungswirkungsgrads.
Fig. 8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines optischen Aufzeichnungskopfs. Der Aufzeichnungskopf zeichnet sich durch eine verbesserte Wärmeabstrahlung aus, bedingt durch eine Abdeckung, die eine lichtemittierende Einrichtung ab­ deckt, und einen Füllstoff, der zwischen der Abdeckung und der lichtemittierenden Einrichtung liegt. Der Aufzeichnungs­ kopf enthält ein Substrat 61 aus Glas oder einem ähnlichen Material, in welchem ein Faserbündel 61 a eingebettet ist. Das Faserbündel 61 a besteht aus einer großen Anzahl von Lichtleitfasern. Auf einer Seite des Substrats 61 ist in Dünnschichttechnik ein feines Leitungsmuster 62 gebildet.
Ein LED-Chip 63 und eine Treibereinrichtung 64, z. B. ein IC- Chip, zum Steuern des LED-Chips 43 befinden sich oberhalb des Leitungsmusters 42 und sind mit diesem durch Lötwarzen 42 b verbunden. Ein lichtemittierender Abschnitt 63 a des LED- Chips 63 liegt dem in dem Substrat 61 eingebetteten Faser­ bündel 61 a gegenüber. Das LED-Chip 63 und die Treiberein­ richtung 64 sind voneinander beabstandet auf dem Substrat durch eine Metallabdeckung 65 eingeschlossen. In den Raum 67 zwischen Substrat 61 und Abdeckung 65 sind Füllstoffe einge­ füllt. Leitende Paste oder ein leitendes dichtendes Kunst­ harzmaterial 68, in welches Metallpulver gemischt ist, um die elektrische Leitfähigkeit und die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen, ist zwischen die Abdeckung 65 und eine rückseitige Elektrode 63 b des LED-Chips 63 sowie der Treibereinrichtung 64 eingefüllt, und die rückseitige Elektrode 64 b des LED- Chips 43 ist elektrisch mit einem Erdungsmuster 62 a des Substrats 61 und mit der Metallabdeckung 65 durch die lei­ tende Paste oder das Kunstharzmaterial 68 verbunden. Zwi­ schen dem lichtemittierenden Abschnitt 63 a des LED-Chips 63 und dem Substrat 61 befindet sich transparentes Kunstharz 69, so daß aus dem lichtemittierenden Abschnitt 63 a emit­ tiertes Licht durch den Kunstharz 69 und das Faserbündel 61 a hindurch auf einen zu belichtenden, nicht dargestellten Gegenstand gestrahlt wird. Während nach der Zeichnung das transparente Kunstharz 69 den gesamten Bereich des Substrats 61 in dem Raum 67 ausfüllt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, braucht der Raum aber lediglich zwischen dem lichtemit­ tierenden Abschnitt 63 a des Chips 63 und dem Faserbündel 61 a gefüllt zu sein.
Fig. 9 zeigt eine sechste Ausführungsform des Aufzeichnungs­ kopfs. Bei diesem Aufzeichnungskopf ist eine einem zu be­ lichtenden Gegenstand gegenüberliegende Stirnseite eines Faserbündels gekrümmt ausgebildet, so daß der Aufzeichnungs­ kopf glatt mit dem zu belichtenden Gegenstand in Berührung kommen kann, wenn sich der Gegenstand in einer Lage befind­ det, in der er den Aufzeichnungskopf berührt. Der Aufzeich­ nungskopf enthält ein transparentes Substrat 71 aus Glas oder dergleichen, auf dessen einer Seite in Dünnschichttech­ nik ein feines Leitungsmuster 72 gebildet ist. Oberhalb des Leitungsmusters 72 befindet sich ein an den Leitungen mit­ tels Lötwarzen 72 b verbundenes LED-Chip 73, so daß ein lichtemittierender Abschnitt 73 a dem Substrat 71 gegenüber­ liegt. Mit einem Erdungsmuster 72 a auf dem Substrat 71 ist über einen Draht 74 eine rückseitige Elektrode 73 b des Chips 73 verbunden. Ein Endabschnitt 76 a des Faserbündels 76 be­ findet sich in der Nähe des lichtemittierenden Abschnitts 73 a des LED-Chips 73, wobei dazwischen ein transparenter Kunstharzblock 75 liegt. Das Faserbündel 76 setzt sich zu­ sammen aus einer großen Anzahl von optischen Fasern 17 mit einem Durchmesser von jeweils 10 bis 25 µm, wie einer in Fig. 2 gezeigt ist. Das Faserbündel 76 wird in dem Substrat 71 eingebettet gehalten.
Bei dem oben beschriebenen Aufzeichnungskopf gelangt aus dem lichtemittierenden Abschnitt 73 a des Chips 73 austretendes Licht gemäß Fig. 9 in den Endabschnitt 76 a des Faserbündels 76 durch den Kunstharzblock 75 hindurch ein, wird mit hohem Wirkungsgrad innerhalb des Faserbündels 76 übertragen, und wird dann auf die Oberfläche eines zu belichtenden Gegen­ stands 78, z. B. ein fotoempfindliches Band, abgestrahlt, wobei das Band den anderen, mit gekrümmter Oberfläche ausge­ bildeten Endabschnitt 26 b des Faserbündels 76 berührt.
Bei einer siebten Ausführungsform der Erfindung weist der Aufzeichnungskopf eine Gasausblaseinrichtung auf, die in der Nähe einer optischen Faser angeordnet ist und dazu dient, die Größe eines Spalts oder einer Lücke zwischen einem zu belichtenden Gegenstand und der optischen Faser auf einem bestimmten Wert zu halten, wenn der zu belichtende Gegen­ stand sich in einem Zustand befindet, in welchem er den Aufzeichnungskopf nicht berührt. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, enthält der Aufzeichnungskopf eine aus Glas, Kunststoff oder ähnlichem Material bestehende Faserplatte 81, auf deren einer Seite in Dünnschichttechnik ein feines Leitungsmuster 82 gebildet ist. Oberhalb des Leitungsmusters 82 befindet sich ein LED-Chip 43, das mit dem Leitungsmuster über Löt­ warzen 82 b verbunden ist. Damit liegt ein lichtemittierender Abschnitt 83 a des Chips 83 der Faserplatte 81 gegenüber. Eine rückseitige Elektrode 83 b des LED-Chips 83 ist über einen Draht 84 elektrisch mit einem Erdungsmuster 82 a auf der Faserplatte 81 verbunden. Ein Endabschnitt 86 a eines Faserbündels 86 befindet sich in der Nähe des lichtemittie­ renden Abschnitts 83 a des LED-Chips 83, wobei dazwischen ein transparenter Kunstharzblock 85 liegt. Das Faserbündel 86 besteht aus vielen optischen Fasern 17 mit einem jeweiligen Durchmesser von 10 bis 25 µm gemäß Fig. 2. Das Faserbündel 86 ist in dem Substrat 81 eingebettet oder vergraben. Eine Gasausblaseinrichtung 89 dient zum Ausblasen von Gas von einer Pumpe 90 durch eine Rohrleitung 91 in Richtung auf einen zu belichtenden Gegenstand 88, mit dem Zweck, den Gegenstand 88 zwischen einem Paar von Rollen 92 zu biegen, damit eine Lücke zwischen einer Stirnfläche 86 b des Faser­ bündels 86 und dem Gegenstand 88 vorhanden ist. Die Gasaus­ blaseinrichtung 89 besitzt eine Ausblasmündung 93, deren Querschnittsfläche größer ist als die Querschnittsfläche der Rohrleitung 91, so daß der Gasdruck, der auf den zu belich­ tenden Gegenstand einwirkt, in einem großen Flächenbereich konstant gehalten werden kann.
Bei diesem Aufzeichnungskopf gelangt aus dem lichtemittie­ renden Abschnitt 83 a des LED-Chips 83 austretendes Licht gemäß Fig. 10 durch den transparenten Kunstharzblock 85 in die Stirnfläche 86 a des Faserbündels 86 ein, wird in dem Faserbündel 86 mit hohem Wirkungsgrad übertragen, und wird schließlich von der anderen Stirnfläche 86 b des Faserbündels 86 auf einen zu belichtenden Gegenstand, z. B. ein foto­ empfindliches Band, abgestrahlt. Während beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Gasausblaseinrichtung 89 an der Außenseite der Faserplatte 81 vorgesehen ist, könnte die Ausblasöffnung 93 auch direkt in der Faserplatte 81 liegen.
Fig. 11 zeigt eine achte Ausführungsform der Erfindung. Bei diesem Aufzeichnungskopf ist ein Elektrolumineszenzelement (EL-Element) anstelle des LED-Chips 13 des oben beschriebe­ nen ersten Ausführungsbeispiels vorhanden. Insbesondere sind auf einem transparenten Substrat 11 schichtweise eine trans­ parente leitende Schicht 101, eine untere Elektrode 102, eine Isolierschicht 103, eine obere Elektrode 104 und eine lichtemittierende Schicht 105 angeordnet, wobei in dem Substrat 11 ein Faserbündel 16 derart eingebettet ist, daß das von dem EL-Element emittierte Licht durch das Faserbün­ del 16 auf den zu belichtenden Gegenstand geleitet wird.
In Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsformen kann als lichtemittierende Einrichtung auch eine andere Einrich­ tung verwendet werden, z. B. ein Halbleiterlaser, ein LD-Feld oder eine Leuchtstoffröhre.

Claims (13)

1. Optischer Aufzeichnungskopf, gekennzeich­ net durch eine lichtemittierende Einrichtung, die auf einem Substrat montiert ist, welches in einem der licht­ emittierenden Einrichtung gegenüberliegenden Abschnitt lichtübertragende Eigenschaft besitzt, wodurch von der lichtemittierenden Einrichtung abgegebenes Licht durch das Substrat geleitet wird, so daß es auf einen lichtempfindli­ chen Körper gestrahlt werden kann.
2. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 1, bei dem die licht­ emittierende Einrichtung mit einer Abdeckung abgedeckt ist.
3. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 2, bei dem zwischen der lichtemittierenden Einrichtung und der Abdeckung ein Füll­ material eingefüllt ist.
4. Optischer Aufzeichnungskopf, gekennzeichnet durch eine lichtemittierende Einrichtung, ein mehrschichtiges Verdrah­ tungsteil mit mehreren flexiblen gedruckten Schaltungen, die an die lichtemittierende Einrichtung gegenüberliegend einem lichtemittierenden Abschnitt der lichtemittierenden Einrich­ tung gekoppelt sind, ein Faserbündel mit mehreren Lichtlei­ terfasern, das mit einem stirnseitigen Teil dem lichtemit­ tierenden Abschnitt der lichtemittierenden Einrichtung ge­ genüberliegt, und eine Faserplatte, in der das Faserbündel eingelassen ist, und auf der sich das mehrschichtige Ver­ drahtungsteil befindet.
5. Aufzeichnungskopf nach Anspruch 4, bei dem von der lichtemittierenden Einrichtung emittiertes Licht über die flexiblen gedruckten Schaltungen in das Faserbündel einge­ leitet wird.
6. Optischer Aufzeichnungskopf, gekennzeichnet durch eine lichtemittierende Einrichtung, die auf einem Substrat nach Art eines Flip-Chips derart montiert ist, daß ein lichtemit­ tierender Abschnitt der lichtemittierenden Einrichtung einer Seite des Substrats gegenüberliegt, und ein Faserbündel mit mehreren Lichtleitfasern, das in dem Substrat derart ein­ gebettet ist, daß ein stirnseitiger Abschnitt des Bündels dem lichtemittierenden Abschnitt der lichtemittierenden Einrichtung gegenüberliegen kann, während der andere stirn­ seitige Abschnitt des Faserbündels mit einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist.
7. Optischer Aufzeichnungskopf, gekennzeichnet durch eine Faserplatte, die mehrere Lichtleitfasern derart trägt, daß die einen stirnseitigen Abschnitte der Lichtleitfasern einem flexiblen Gegenstand für die Belichtung gegenüberlie­ gen, während die anderen stirnseitigen Abschnitte einem lichtemittierenden Abschnitt einer lichtemittierenden Ein­ richtung gegenüberliegen, und eine Gasausblaseinrichtung zum Ausblasen von Gas derart, daß der zu belichtende Gegenstand von den einen stirnseitigen Abschnitten der Lichtleiter­ fasern weggedrängt wird.
8. Optischer Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in das Substrat ein Faser­ bündel eingebettet ist, das mehrere Lichtleiterfasern beinhaltet, die mit einem stirnseitigen Abschnitt der lichtemittierenden Einrichtung gegenüberliegend an­ geordnet sind.
9. Optischer Aufzeichnungskopf nach Anspruch 3 oder 8, bei dem das Füllmaterial entweder eine leitfähige Paste oder ein leitfähiges dichtendes Kunstharzmaterial beinhaltet.
10. Optischer Aufzeichnungskopf, gekennzeichnet durch eine lichtemittierende Einrichtung und eine Linse mit einer Oberseite und einer Unterseite, wobei die lichtemittierende Einrichtung auf der Oberseite der Linse montiert ist, so daß von der lichtemittierenden Einrichtung emittiertes Licht durch die Linse auf einen lichtempfindlichen Körper fokussiert wird.
11. Optischer Aufzeichnungskopf nach Anspruch 10, bei dem die Unterseite der Linse eine sphärische Konfiguration besitzt.
12. Optischer Aufzeichnungskopf nach Anspruch 10, bei dem die Unterseite der Linse eine asphärische Konfiguration besitzt.
13. Optischer Aufzeichnungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die lichtemittierende Einrichtung ein Elektrolumineszenzelement ist.
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