JP2004151134A - 走査結像レンズおよび画像書込方法および画像書込装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光走査長のずれと光スポットのずれとを良好に補正可能で、低コストで実現できる新規な走査結像レンズを実現する。
【解決手段】共通の光偏向手段１４により偏向され、感光性の記録媒体にカラー画像の書込みを行う３原色：Ａ、Ｂ、Ｃの各色光ビームを記録媒体上に光スポットとして集光させる走査結像レンズ１７１、１７２、１７３が、各色光ビームに対する等速特性を像高：Ｈに対してＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）とするとき、これらが倍率色収差により互いに異なり、Ａ（Ｈ）を基準とするときＫＡＢ、ＫＡＣを定数として、実質的にＡ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）が満足されるように、等速特性が補正されている。
【選択図】 図１
【解決手段】共通の光偏向手段１４により偏向され、感光性の記録媒体にカラー画像の書込みを行う３原色：Ａ、Ｂ、Ｃの各色光ビームを記録媒体上に光スポットとして集光させる走査結像レンズ１７１、１７２、１７３が、各色光ビームに対する等速特性を像高：Ｈに対してＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）とするとき、これらが倍率色収差により互いに異なり、Ａ（Ｈ）を基準とするときＫＡＢ、ＫＡＣを定数として、実質的にＡ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）が満足されるように、等速特性が補正されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は走査結像レンズおよび画像書込方法および画像書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤・緑・青の各色の光ビームを共通のポリゴンミラーにより同時に偏向させ、各色の偏向光ビームを共通の走査結像レンズによりカラー印画紙上に光スポットとして集光せしめて光走査を行い、各色光ビームを、対応する色の画像情報で変調することにより、カラー画像の書込みを行う画像書込装置が知られている。
【０００３】
この種の画像書込装置において、走査結像レンズに倍率色収差があると、光ビームが光走査する１ラインの長さである「光走査長」が各色光ビームごとに異なり、また、ドットを書込む光スポット相互にも互いにずれが生じる。
【０００４】
このような光走査長や光スポット間のずれは、形成されるカラー画像の画質を劣化させる。
【０００５】
このような「ずれ」の問題を回避する方策としては、例えば「倍率色収差を良好に補正した走査結像レンズを用いる（特許文献１）」ことがあるが、一般に、倍率色収差はこれを十分に良好に補正しようとするとレンズ枚数が増大し、走査結像レンズが画像書込装置に占めるスペースが大きくなって装置の大型化を招いたり、コストも高くなる問題がある。
【０００６】
走査結像レンズにおける倍率色収差の存在を容認し、各色光ビームの変調を行うためのクロックの周波数を、光ビームごとに固有の周波数として設定することにより上記「光走査長」を揃えることが知られている（特許文献２）。この方法によれば確かに「光走査長のずれ」は解消されるが、波長差に起因する「各色光ビームに対するｆθ特性の差異」については考慮されていないため、各像高における「各色光ビーム間の光スポットのずれ」は解消されない。
【０００７】
光走査長のずれと光スポットのずれとを解消する方法として、走査結像レンズにおける倍率色収差が「赤色光と青色光とで同一」となるようにし、緑色光ビームに対するクロックの周波数を基準として、赤色光ビーム・青色光ビームに対するクロックの周波数を調整する方法が知られている（特許文献３）。
【０００８】
この法法は有効であるが、それでも走査結像レンズにおける倍率色収差が「赤色光と青色光とで同一」となるようにすると、レンズ枚数の増大や、コスト増大の問題を十分には解消できない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１９１２６１号公報
【特許文献２】
特開平９− １１５３８号公報
【特許文献３】
特開平１１−８８６１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、光走査長のずれと光スポットのずれとを良好に補正することが可能で、なお且つ、低コストで実現できる新規な走査結像レンズを実現することを課題とする。
【００１１】
この発明はまた、かかる走査結像レンズを用い、光走査長のずれと光スポットのずれを有効に補正して良好な画像書込みを行い得る新規な画像書込方法および装置の実現を課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の走査結像レンズは「共通の光偏向手段により偏向され、感光性の記録媒体にカラー画像の書込みを行う３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを上記記録媒体上に光スポットとして集光させる走査結像レンズ」であって、以下の点を特徴とする（請求項１）。
【００１３】
即ち、各色光ビームに対する等速特性を、像高：Ｈに対してＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）とするとき、これらが倍率色収差により互いに異なり、且つ、Ａ（Ｈ）を基準とするとき、ＫＡＢ、ＫＡＣを定数として、実質的に、条件：
（１） Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
が満足されるように等速特性を補正されている。
【００１４】
そして、走査結像レンズは「主走査方向に正の屈折力を持つレンズと、主走査方向に負の屈折力を持つレンズとを含む複数枚のレンズ」で構成され、共通の光偏向器の側から数えて第１番目と第２番目のレンズの一方が主走査方向に正の屈折力を持ち、他方が主走査方向に負の屈折力を持つ。
【００１５】
上記一方のレンズ（主走査方向に正の屈折力を持つレンズ）のｄ線に対する焦点距離：ｆｐ、他方のレンズ（主走査方向に負の屈折力を持つレンズ）のｄ線に対する焦点距離：ｆｎは、条件：
（２） −１．５≦ｆｎ／ｆｐ≦−１．０
を満足する。
【００１６】
「感光性の記録媒体」は、例えば、前記カラー印画紙等であり、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃは「このような記録媒体に対してカラー画像を書きこむ」ことのできる３色で、波長：λＡ、λＢ、λＣはこの順序に波長が短くなる。
【００１７】
「光偏向手段」は、ポリゴンミラーや回転２面鏡、回転単面鏡など、偏向反射面を等速回転させるものや、ガルバノミラーのように偏向反射面を揺動させるものを使用できる。この場合、偏向反射面を等速回転させる場合であれば、ｆθ特性が上記「等速特性」であるし、偏向反射面を揺動させる場合であればｆ・ｓｉｎθ特性が等速特性である。
【００１８】
上記請求項１記載の走査結像レンズにおいて、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ赤、緑、青で、等速特性がｆθ特性であることができる（請求項２）。
【００１９】
請求項１または２記載の走査結像レンズにおいて、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係が、ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣであることが好ましい（請求項３）。
【００２０】
請求項１または２または３記載の走査結像レンズは、好ましい構成として「共通の光偏向手段の側から、感光性の記録媒体へ向って第１〜第３レンズを配して構成され、これら３枚のレンズの「主走査方向の屈折力」が、光偏向手段の側から記録媒体に向って順に、負・正・正である構成」とすることができる（請求項４）。
【００２１】
この請求項４記載の走査結像レンズは、３原色Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係が、ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣであり、３原色Ａ、Ｂ、Ｃに対する倍率色収差の絶対値の最大値をＨＡ、ＨＢ、ＨＣとするとき、これらが条件：
（３） １．０＜｜（ＨＣ−ＨＡ）／（ＨＢ−ＨＡ）｜＜１．６
（４） １．８＜｜（ＡＸＣ−ＡＸＡ）｜／｜（ＡＸＢ−ＡＸＡ）｜＜４．３
を満足することが好ましい。
【００２２】
上記請求項４または５記載の走査結像レンズは、第１〜第３レンズのｄ線に対するアッベ数を、負の屈折力を持つ第１レンズにつきνｄ１、正の屈折力を持つ第２レンズにつきνｄ２、正の屈折力を持つ第２レンズにつきνｄ３とするとき、これらが条件：
（５） ０．７９＜｛（１／νｄ２）＋（１／νｄ３）｝／（１／νｄ１）＜１．０６
を満足することが好ましい（請求項６）。
【００２３】
また、上記請求項４または５または６記載の走査結像レンズは、第１〜第３レンズのうち、最も記録媒体側に配されて正の屈折力を持つ第３レンズにおける「記録媒体側の面」の主走査方向の曲率半径：Ｒ６Ｙ、第３レンズの被走査面側の面から射出瞳（記録媒体側から見た、第１〜第３レンズによる「光偏向手段による偏向の起点」の像位置）までの距離：ＤＲ６が、条件：
（６） ０．７８＜ＤＲ６／Ｒ６Ｙ＜１．４３
を満足することが好ましい（請求項７）。
【００２４】
さらに、請求項４〜７の任意の１に記載の走査結像レンズは、負の屈折力を持つ第１レンズと正の屈折力を持つ第２レンズとのレンズ間隔：Ｄ２、全系の主走査方向における焦点距離：ｆが、条件：
（７） ０＜Ｄ２／ｆ＜０．０２５
を満足することが好ましい（請求項８）。
【００２５】
請求項４〜８の任意の１に記載の走査結像レンズは、第１レンズを「光偏向手段側に凹面を向けた平凹レンズ」、第２レンズを「光偏向手段側に、副走査方向の曲率が主走査方向の曲率よりも強い凹トーリック面もしくは副走査方向にのみ曲率を持つ凹シリンダ面を持ち、記録媒体側に、主走査方向の曲率が上記光偏向手段側の面における主走査方向の曲率よりも強い面を持つ正レンズ」、第３レンズを「光偏向手段側に平面を持ち、記録媒体側に、副走査方向の曲率が主走査方向の曲率よりも強い凸トーリック面を持つ正レンズ」として構成することができる（請求項９）。
【００２６】
請求項１〜９の任意の１に記載の走査結像レンズはまた「光偏向手段を偏向反射面を有するものとし、副走査方向に関して、光偏向手段による偏向の起点と感光性の記録媒体の位置とを幾何光学的に略共役な関係とするもの」であることができる（請求項１０）。このようにすると「偏向反射面の面倒れ」を補正することができる。
【００２７】
この発明の画像書込方法は「カラー画像の書込みを行う３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを、共通の光偏向手段により偏向させ、走査結像レンズにより感光性の記録媒体上に各々光スポットとして集光させて、記録媒体を光走査してカラー画像の書込みを行う方法」であって、以下の如き特徴を有する（請求項１１）。
【００２８】
即ち、走査結像レンズとして、請求項１〜１０の任意の１に記載のものを用いる。そして、「各色光ビームを変調するクロック」の周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣをＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定することにより「各色光ビームによる光スポット位置と光走査長とを互いに実質的に合致させ」てカラー画像の書込みを行う。
【００２９】
各色光ビームに対するクロックの周波数：ＦＡ、ＦＢ、ＦＣは、互いに異なるが「それぞれが一律に設定される」ので、各色光ビームの光走査が行われるとき、これらクロックの周波数：ＦＡ、ＦＢ、ＦＣは常に一定である。
【００３０】
請求項１１記載の画像書込方法は「カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを共通の光偏向手段により等角速度的に偏向させ、走査結像レンズとして、請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いる」ことにより実施することができる（請求項１２）。
【００３１】
この発明の画像書込装置は、光源部と、変調手段と、クロック生成手段と、走査結像レンズとを有し、走査結像レンズは、請求項１〜１０の任意の１に記載のものである（請求項１３）。
【００３２】
「光源部」は、カラー画像の書込みを行うための３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを放射する。
「変調手段」は、各色光ビームを、対応する色の画像情報に応じて変調する。
「クロック発生手段」は、変調手段により各色光ビームを変調するためのクロックを光ビームごとに個別的に生成する。
「光偏向手段」は各色光ビームを偏向させるためのものであって、各色光ビームに共通である。
【００３３】
「走査結像レンズ」は、光偏向手段により偏向された各色光ビームを、感光性の記録媒体上に光スポットとしてそれぞれ集光する。
各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらは互いに異ならせられ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢはＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣはＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定され、各色光ビームによる光スポット位置および光走査長を互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行う。
【００３４】
請求項１３記載の画像書込装置は「カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、赤の各色光ビームを同時に偏向させる共通の光偏向手段が、これら光ビームを偏向反射面の等速回転により等角速度的に偏向させるものであり、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いるもの」であることができる（請求項１４）。
【００３５】
この請求項１４記載の画像書込装置は「光源部からの各色光ビームを、共通の光偏向手段の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる線像結像手段」を有し、走査結像レンズとして請求項１０記載のものを用いた構成とすることができる（請求項１５）。
【００３６】
若干、説明を補足する。
【００３７】
「等速特性：Ｅ（Ｈ）」は、理想的な等速性が実現された場合の、光スポットの速さ：Ｖとした場合に、光走査における実際上の光スポットの像高を時間の関数：Ｈ（ｔ）とするとき、Ｈ（ｔ）−Ｖ・ｔをＶ・ｔで規格化したものであり、
Ｅ（Ｈ）＝｛Ｈ（ｔ）−Ｖ・ｔ｝／Ｖ・ｔ
で与えられる。これから、Ｈ（ｔ）は以下のようになる。
【００３８】
Ｈ（ｔ）＝Ｅ（Ｈ）・Ｖ・ｔ＋Ｖ・ｔ
記録媒体上における光スポットの速度は、ｄＨ（ｔ）／ｄｔであるから、
ｄＨ（ｔ）／ｄｔ＝Ｖ・ｔ｛ｄＥ（Ｈ）／ｄＨ｝・ｄＨ／ｄｔ＋Ｅ（Ｈ）・Ｖ＋Ｖ
となるが、一般に等速特性：Ｅ（Ｈ）は最大でも数％のオーダーであるので、右辺第１項におけるｄＥ（Ｈ）／ｄＨは微少量で、実質的に無視することができる。
【００３９】
従って、
ｄＨ（ｔ）／ｄｔ＝Ｅ（Ｈ）・Ｖ＋Ｖ
となる。
【００４０】
簡単のため、等速特性が光スポットの像高：０に対して対称的であるとする。
このとき、上記式の両辺の積分：
∫｛ｄＨ（ｔ）／ｄｔ｝ｄｔ＝∫Ｅ（Ｈ）・Ｖｄｔ＋∫Ｖｄｔ
において、Ｖが一定、Ｖｄｔ＝ｄＨであることを考慮し、積分：∫Ｖｄｔ＝Ｌ０／２と置くと、この式の右辺は
∫Ｅ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０／２
となる。この式を２倍した
２∫Ｅ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０
は１ラインの長さ：Ｌであり、Ｌ０は「理想の等速特性で光走査したときの光走査長」を与える。
【００４１】
１ライン（光走査長）をフルに書込むときのドット数をＮとする。
Ａ色光ビームに対する等速特性：Ａ（Ｈ）を基準とし、Ａ色光ビームで１ラインをＮドットで書込んだときの１ラインの長さ、即ち、光走査長をＬＡ、１ラインを書込むのに要する時間をＴとする。そうすると、この場合のクロックの周波数は「Ｎ／Ｔ」で与えられる。
【００４２】
Ｂ色光ビームでＮドットを書込むとき、そのクロック周波数を上記のＮ／Ｔとして１ラインを書込んだ場合に光走査長がＬＢであるとし、同様に、Ｃ色光ビームでＮドットを書込むとき、そのクロック周波数をＮ／Ｔとして１ラインを書込んだ場合の光走査長がＬＣであるとする。この発明の走査結像レンズを用いた場合、等速特性が倍率色収差により互いに異なるので、ＬＡ≠ＬＢ≠ＬＣである。
【００４３】
図２（ａ）はこの状態を強調して説明図的に示している。色：Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）として光スポットの位置を、像高：０、中間像高と周辺像高で強調して示している。光走査長：ＬＲ、ＬＧ、ＬＢはそれぞれ上記ＬＡ、ＬＢ、ＬＣに対応する。
【００４４】
各色光ビームの光スポット位置が合致するのは、像高：０においてのみであり、他の像高においては「色の異なる光スポットの位置」が互いにずれ、また光走査長：ＬＲ、ＬＧ、ＬＢも互いに異なる。
【００４５】
上記の考察をＡ色光ビーム、Ｂ色光ビーム、Ｃ色光ビームに対して行うと、
２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＡ
２∫Ｂ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＢ
２∫Ｃ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＣ
が得られる。
【００４６】
この発明の走査結像レンズでは、上記の如くＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）の間に、
Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
の関係があるから、上の式は、
２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＡ
２∫Ｂ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＢ＝２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ／ＫＡＢ＋Ｌ０
２∫Ｃ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＣ＝２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ／ＫＡＣ＋Ｌ０
となる。
したがって、ＬＡ−Ｌ０＝ΔＬＡ、ＬＢ−Ｌ０＝ΔＬＢ、ＬＣ−Ｌ０＝ΔＬＣとすると、ΔＬＢ＝ΔＬＡ・ＫＡＢ、ΔＬＣ＝ΔＬＡ・ＫＡＣとなる。
【００４７】
１ラインのドット数はＮであるから、「クロック周波数」を、Ａ色光ビームにつきＮ／ＴＡ（＝ＦＡ）、Ｂ色光ビームに付き、Ｎ／ＴＢ（＝ＦＢ）、Ｃ色光ビームに付きＮ／ＴＣ（＝ＦＣ）とすると、「Ａ、Ｂ、Ｃ色光ビームによるＮドットの長さである１ラインの長さ」が同じになるためには、等速特性に応じた１ライン長さの誤差であるΔＬＡ、ΔＬＢ、ΔＬＣにおいて、ΔＬＢ、ΔＬＣが、基準となるΔＬＡに等しくなるようにＦＢ、ＦＣを設定すれば良く、これは、ＦＢ＝ＦＡ・ＫＡＢ、ＦＣ＝ＦＡ・ＫＡＣとすることにより実現できる。
【００４８】
なお、各色光ビームに対する等速特性：Ａ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）が、倍率色収差により互いに異なり、Ａ（Ｈ）を基準として、実質的に、条件：
（１） Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
が満足されるようにするには、基準となる色：Ａの倍率色収差に相対的な、色：Ｂ、色：Ｃの倍率色収差：ＣＤＢＡ、ＣＤＣＡが、像高に対して、それぞれ「傾きの異なる直線状の変化」となるようにすればよい。
【００４９】
このような「各色光ビームごとのクロックの周波数」の調整による補正を行った状態を説明図として、図２（ｂ）に示す。色の異なる光スポットの位置は全像高において実質的に合致し、光走査長も互いに合致している。つまり、この発明においては、「クロックの周波数の調整」と言う電気的な手段で、色の異なる光スポット相互の位置ずれや光走査長のずれを補正するのであるが、このことは、光学的には「各色に対する走査結像レンズの焦点距離を変化させて倍率を調整」することと等価である。
【００５０】
この発明の走査結像レンズは「主走査方向に正の屈折力を持つレンズと、主走査方向に負の屈折力を持つレンズとを含む複数枚のレンズ」で構成され、共通の光偏向器の側から数えて第１番目と第２番目のレンズの一方が主走査方向に正の屈折力を持ち、他方が主走査方向に負の屈折力を持つ。このようなレンズ構成の場合、上記の条件（１）を満足させるには、一方のレンズ（主走査方向に正の屈折力を持つレンズ）と他方のレンズ（主走査方向に負の屈折力を持つレンズ）の屈折力のバランスが重要である。
【００５１】
即ち、一方のレンズのｄ線に対する焦点距離：ｆｐ、他方のレンズのｄ線に対する焦点距離：ｆｎが、条件（２）を満足することにより、条件（１）を良好に充足させることが可能である。条件（２）の範囲外では、倍率色収差による等速特性：Ａ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）の比例関係が像高：Ｈと共に変化し、条件（１）を光走査の有効領域にわたって満足させることが困難である。
【００５２】
３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係は、請求項３記載のように、
ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣ
であることが好ましい。
この発明の走査結像レンズでは「倍率色収差を意図的に異ならせる」のであるが、特に色収差の補正を行わない場合には、軸上色収差は上記と逆の関係、即ち、ＡＸＡ＞ＡＸＢ＞ＡＸＣとなる。倍率色収差は、記録媒体面に結像する光スポットの径に影響を与える。
【００５３】
この発明の画像書込装置では、一般に、光源としては半導体レーザが用いられるが、半導体レーザから放射される光ビームは周知の如く光強度がガウス分布に従う「ガウシアンビーム」であり、これを集光させたときの有効深度：ｚは、記録媒体面上のスポット径：ｗ、走査結像レンズに入射する光ビームの径：ｗ０、波長：λにより、周知の如く、
ｚ＝πｗ０ ２・√｛（ｗ／ｗ０）２−１｝／λ
と表されるから、波長：λが大きくなるほど有効深度：ｚは狭くなる。
【００５４】
波長：λＡ、λＢ、λＣの間には、λＡ＞λＢ＞λＣの関係があるから、有効深度：ｚは色：Ａにおいて最も狭く、色：Ｂ、色：Ｃの順に広くなる。
【００５５】
そこで、請求項３記載の走査結像レンズのように、通常とは逆に、軸上色収差の大小関係が「ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣ」であるように、波長が最も大きい色：Ａに対して軸上色収差が最も小さくなるように補正すると、光スポットの結像性能は、色収差が、色：Ｂについては（λＡ／λＢ）倍、色：Ｃについては（λＡ／λＣ）倍だけ劣化したとしても維持できることになる。
【００５６】
請求項３記載の発明では、色：Ａを基準として「軸上色収差、像面湾曲、球面収差、コマ収差等の結像性能」を十分に補正することにより、色：Ｂ、Ｃに対する結像性能に余裕をもたせることができ、色：Ａ、Ｂ、Ｃの各光スポットの「結像のバランス」を良好に向上させることができる。
【００５７】
請求項４記載の走査結像レンズは、共通の光偏向手段の側から、感光性の記録媒体へ向って第１〜第３レンズを配してなり、これら３枚のレンズの「主走査方向の屈折力」が、光偏向手段の側から記録媒体に向って順に負・正・正である構成であるが、このような構成においては、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係を、ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣとするとともに、前述の条件（２）、（３）、（４）を満足させることにより、条件（１）を良好に満足させる「色収差間の関係」を実現できることが実験的に見出された。
【００５８】
また、第１〜第３レンズの材質のアッベ数が条件（５）を満足することにより、色収差の制御が容易になり、上記条件（１）〜（４）を満足させることが容易になる。条件（５）の範囲外では色収差の制御が難しくなる。
【００５９】
第１〜第３レンズにおいて、記録媒体に最も近い第３レンズの記録媒体側の面の「主走査方向の形状」を各画角の光線に対してコンセントリックな関係に近づけた方が結像性能を補正し易い。像面湾曲、球面収差、コマ収差等の収差のうち、特にコマ収差の補正が容易になる。
【００６０】
コンセントリックな関係は、条件（６）のパラメータ：ＤＲＹ／Ｒ６Ｙの値が１のとき最適であるが、条件（６）の範囲：０．７８〜１．４３でもｆθ特性等の等速特性を良好に実現できる。
【００６１】
条件（７）のように、第１レンズと第２レンズとのレンズ間隔：Ｄ２、全系の主走査方向における焦点距離：ｆが、条件（７）を満足することにより、上記条件（５）と同様に、倍率の色収差の制御が容易になる。特に条件（５）とともに条件（７）を満足するのが良い。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を説明する。
図１（ａ）は、画像書込装置の実施の１形態を示している。
この画像書込装置は「カラー画像を書込むためのカラー写真陰画装置」であって、「光源部」を構成する光源装置１、２、３から、カラー画像の書込みを行うための３原色：赤（Ｒ 波長：６９０ｎｍ）、緑（Ｇ 波長：５３２ｎｍ）、青（Ｂ 波長：４７３ｎｍ）の各色光ビーム（レーザビーム）が放射される。
【００６３】
これら各色光ビームはそれぞれ「変調手段」を構成する光変調器４、５、６により対応する色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の画像情報に応じて変調される。カラー写真陰画装置では精細な画像書込みが必要となるため、光源装置で変調を行わず、光源部とは別の光変調器４〜６が設けられている。この実施の形態では、光変調器４〜６は「ＡＯ変調器」で、回折を利用した光路偏向により変調を行っている。
【００６４】
図１（ｂ）に示すように、クロック生成手段２０からは画像信号印加手段２１に入力される各色画像情報：Ｒ、Ｇ、Ｂに応じて、光変調器４、５、６により各色光ビームを変調するためのクロックを光ビームごとに個別的に生成する。
【００６５】
各クロックの周波数：ＦＲ、ＦＧ、ＦＢは、走査結像レンズにおける等速特性であるｆθ特性：Ｒ（Ｈ）、Ｇ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）の間の関係：Ｒ（Ｈ）＝ＫＲＧ・Ｇ（Ｈ）、Ｒ（Ｈ）＝ＫＲＢ・Ｂ（Ｈ）に基づき、ＦＲ、ＦＧ＝ＦＲ・ＫＲＧ、ＦＢ＝ＦＲ・ＫＲＢとして、それぞれ一律に設定されている。
【００６６】
光変調器４、５、６により変調を受けた各色光ビームは、それぞれビームエキスパンダ９、１０、１１でビーム径を拡大され、ミラー７Ｒ、７Ｇ、７Ｂで反射され、線像結像手段としてのシリンドリカルレンズ１３、１４、１５の作用により副走査方向へ収束しつつプリズム８に反射され、光偏向手段である回転多面鏡１６のポリゴンミラーの偏向反射面に入射し、偏向反射面近傍の同一位置に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【００６７】
なお、波長の長い赤色光ビームは、波長の短い緑・青色光ビームの光スポットとスポット径を合わせるため、ビームエキスパンダ９は他のビームエキスパンダ１０、１１よりもエキスパンド比が大きく設定されている。
【００６８】
ポリゴンミラーは偏向反射面数：６、内接円半径：１８ｍｍのものである。
ポリゴンミラーの等速回転により偏向反射面で反射された各色光ビームは等角速度的に偏向し、走査結像レンズ１７を透過し、同レンズ１７の作用により被走査面１８（実体的には感光性の記録媒体である「カラー印画紙」）上に、光スポット（スポット径：数１０μｍ〜１００μｍ）として集光し、実質的に同一のライン（走査線）上を移動して光走査による画像書込みを行う。各色光ビームは、光走査に先立ちミラー１９１でホトデテクタ１９へ向けて反射され、ホトデテクタ１９により検出され、検出信号に基づき各色光ビームによる「光走査開始の同期」がとられる。
【００６９】
走査結像レンズ１７は３枚のレンズ１７１、１７２、１７３により構成され、請求項４〜１０の任意の１に記載のものである。
【００７０】
即ち、図１に示す画像書込装置は「カラー画像の書込みを行うための３原色：Ａ、Ｂ、Ｃ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各色光ビームを放射する光源部１、２、３と、各色光ビームを、対応する色の画像情報に応じて変調する変調手段４、５、６と、この変調手段により各色光ビームを変調するためのクロックを、光ビームごとに個別的に生成するクロック生成手段２０と、各色光ビームを偏向させるための、各色光ビームに共通の光偏向手段１６と、この光偏向手段により偏向された各色光ビームを、感光性の記録媒体１８上に光スポットとしてそれぞれ集光する走査結像レンズ１７とを有し、走査結像レンズ１７が請求項３、４、５、６に記載のものであり、各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＲ、ＦＧ、ＦＢとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となる赤色光ビームにおける周波数：ＦＲに対し、緑色光ビームに対する周波数：ＦＧ＝ＦＲ・ＫＲＧ、青色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＲ・ＫＲＢとして、それぞれ一律に設定し、上記各色光ビームによる光スポット位置および光走査長を互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行う画像書込装置（請求項１３）」である。
【００７１】
また、図１の画像書込装置は「カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを同時に偏向させる共通の光偏向手段１６が、これら光ビームを、偏向反射面の等速回転により等角速度的に偏向させるものであり、走査結像レンズとして、請求項２〜１０の任意の１に記載のもの（請求項１４）」であり、光源部１、２、３からの各色光ビームを、共通の光偏向手段１６の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる線像結像手段１３、１４、１５を有し、走査結像レンズとして、請求項１０記載のものを用いたもの（請求項１５）である。
【００７２】
従って、図１の画像書込装置によれば、カラー画像の書込みを行う３原色：Ａ、Ｂ、Ｃ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各色光ビームを、共通の光偏向手段１６により偏向させ、走査結像レンズ１７により感光性の記録媒体上に各々光スポットとして集光させて、記録媒体を光走査してカラー画像の書込みを行う方法であって、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用い、且つ、各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣをＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定することにより、各色光ビームによる光スポット位置と光走査長とを互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行う画像書込方法（請求項１１）が実施される。
【００７３】
また、この画像書込方法は、カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを共通の光偏向手段１６により等角速度的に偏向させ、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いるもの（請求項１２）である。
【００７４】
【実施例】
以下、図１に示した画像書込装置に用いられる走査結像レンズに関する具体的な実施例を５例挙げる。図３〜図７において符号１７１、１７２、１７３は、図１に示した走査結像レンズ１７を構成する３枚のレンズの具体的な実施例のレンズである。
【００７５】
図３に例示するように、光偏向手段側（図の左方）から被走査面側へ向って順に、第ｉ番目のレンズ面の曲率半径を、主走査方向につきＲｉＹ、副走査方向につきＲｉＸ、第ｉ番目のレンズ面と第ｉ＋１番目のレンズ面との光軸上の面間隔をＤｉとする。また、光偏向手段側から数えて「第ｊ番目のレンズ」の材質の、ｄ線に対する屈折率およびアッベ数をＮｄｊ、νｄｊとする。なお、長さの次元を持つ量の単位は「ｍｍ」である。
【００７６】
これら焦点距離は、クロックの周波数の補正により補正された値である。
【００７７】
条件（２）のパラメータの値：−１．２７
条件（３）のパラメータの値： １．３４
条件（４）のパラメータの値： ２．０８
条件（５）のパラメータの値： ０．７９
条件（６）のパラメータの値： １．０９
条件（７）のパラメータの値： ０．０１９ 。
【００７８】
これら焦点距離は、クロックの周波数の補正により補正された値である。
【００７９】
条件（２）のパラメータの値：−１．２５
条件（３）のパラメータの値： １．３３
条件（４）のパラメータの値： ２．２６
条件（５）のパラメータの値： ０．８６
条件（６）のパラメータの値： １．１８
条件（７）のパラメータの値： ０．０１ 。
【００８０】
これら焦点距離は、クロックの周波数の補正により補正された値である。
【００８１】
条件（２）のパラメータの値：−１．２０
条件（３）のパラメータの値： １．３９
条件（４）のパラメータの値： ２．６４
条件（５）のパラメータの値： ０．８８
条件（６）のパラメータの値： １．３４
条件（７）のパラメータの値： ０．００２ 。
【００８２】
これら焦点距離は、クロックの周波数の補正により補正された値である。
【００８３】
条件（２）のパラメータの値：−１．３７
条件（３）のパラメータの値： １．４７
条件（４）のパラメータの値： ４．１５
条件（５）のパラメータの値： １．０５
条件（６）のパラメータの値： １．４３
条件（７）のパラメータの値： ０．０１１ 。
【００８４】
これら焦点距離は、クロックの周波数の補正により補正された値である。
【００８５】
条件（２）のパラメータの値：−１．０
条件（３）のパラメータの値： １．２３
条件（４）のパラメータの値： ２．１３
条件（５）のパラメータの値： ０．７９
条件（６）のパラメータの値： ０．７８
条件（７）のパラメータの値： ０．０１９ 。
【００８６】
図３に、実施例１の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図４に、実施例２の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図５に、実施例３の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図６に、実施例４の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図７に、実施例５の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図８に、実施例１の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を示す。Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青である。図９は、実施例１の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図１０は、実施例１の走査結像レンズの緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の赤に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図１１は、図１０の相対的な倍率色収差を、クロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００８７】
図１２に、実施例２の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図１３は、実施例２の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図１４は、実施例２の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図１５は、図１４の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００８８】
図１６に、実施例３の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図１７は、実施例３の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図１８は、実施例３の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図１９は、図１８の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００８９】
図２０に、実施例４の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図２１は、実施例４の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図２２は、実施例４の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図２３は、図２２の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００９０】
図２４に、実施例５の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図２５は、実施例５の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図２６は、実施例５の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図２７は、図２６の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００９１】
図１１、図１５、図１９、図２３、図２７から明らかなように、クロックの周波数の調整による補正後において「赤色の光スポットに対する緑・青色の光スポットの位置ずれ」は、最大でも４０μｍ以下であり、通常の光スポット径が数１０〜１００μｍ程度であることを考えると、光スポット相互の位置ずれは１ドットサイズの「数分の１以下」であり、光スポットの位置ずれに起因するカラー画像の画質劣化を有効に軽減させることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な走査結像レンズ、画像書込方法、画像書込装置を実現できる。この発明の走査結像レンズは、カラー画像を書込み可能な３原色のうち「波長が最も大きい色」の光に対する倍率色収差を基準とし、この基準倍率色収差に相対的な他の色の倍率色収差が「互いに傾きの異なる直線状」となるようにすることにより、各色光ビームに対する等速特性が互いに一定の比率の関係を有するようにでき、従って、これを用いる画像書込方法・画像書込装置において、基準色の光ビーム以外の２色の光ビームを変調するクロックの周波数を補正するのみで、光走査長のずれを補正し、なお且つ、光スポット相互の位置ずれをも補正することができる。
【００９３】
また、基準倍率色収差に相対的な、他の色の倍率色収差が「互いに傾きの異なる直線状」となるようにすることは「他の色の相対的な倍率色収差を同一にする場合」に比して設計が容易であり、従って、この発明の走査結像レンズは低コストで容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像書込装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】光走査長のずれと光スポット間のずれの補正を説明するための図である。
【図３】実施例１の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図４】実施例２の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図５】実施例３の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図６】実施例４の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図７】実施例５の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図８】実施例１の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図９】実施例１の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図１０】実施例１の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図１１】図１０の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図１２】実施例２の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図１３】実施例２の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図１４】実施例２の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図１５】図１４の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図１６】実施例３の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図１７】実施例３の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図１８】実施例３の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図１９】図１８の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図２０】実施例４の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図２１】実施例４の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図２２】実施例４の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図２３】図２２の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図２４】実施例５の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図２５】実施例５の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図２６】実施例５の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図２７】図２６の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【符号の説明】
１〜３ 光源部
４〜６ 変調手段
２０ クロック生成手段
１４ 光偏向手段
１７１、１７２、１７３ 走査結像レンズ
【発明の属する技術分野】
この発明は走査結像レンズおよび画像書込方法および画像書込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤・緑・青の各色の光ビームを共通のポリゴンミラーにより同時に偏向させ、各色の偏向光ビームを共通の走査結像レンズによりカラー印画紙上に光スポットとして集光せしめて光走査を行い、各色光ビームを、対応する色の画像情報で変調することにより、カラー画像の書込みを行う画像書込装置が知られている。
【０００３】
この種の画像書込装置において、走査結像レンズに倍率色収差があると、光ビームが光走査する１ラインの長さである「光走査長」が各色光ビームごとに異なり、また、ドットを書込む光スポット相互にも互いにずれが生じる。
【０００４】
このような光走査長や光スポット間のずれは、形成されるカラー画像の画質を劣化させる。
【０００５】
このような「ずれ」の問題を回避する方策としては、例えば「倍率色収差を良好に補正した走査結像レンズを用いる（特許文献１）」ことがあるが、一般に、倍率色収差はこれを十分に良好に補正しようとするとレンズ枚数が増大し、走査結像レンズが画像書込装置に占めるスペースが大きくなって装置の大型化を招いたり、コストも高くなる問題がある。
【０００６】
走査結像レンズにおける倍率色収差の存在を容認し、各色光ビームの変調を行うためのクロックの周波数を、光ビームごとに固有の周波数として設定することにより上記「光走査長」を揃えることが知られている（特許文献２）。この方法によれば確かに「光走査長のずれ」は解消されるが、波長差に起因する「各色光ビームに対するｆθ特性の差異」については考慮されていないため、各像高における「各色光ビーム間の光スポットのずれ」は解消されない。
【０００７】
光走査長のずれと光スポットのずれとを解消する方法として、走査結像レンズにおける倍率色収差が「赤色光と青色光とで同一」となるようにし、緑色光ビームに対するクロックの周波数を基準として、赤色光ビーム・青色光ビームに対するクロックの周波数を調整する方法が知られている（特許文献３）。
【０００８】
この法法は有効であるが、それでも走査結像レンズにおける倍率色収差が「赤色光と青色光とで同一」となるようにすると、レンズ枚数の増大や、コスト増大の問題を十分には解消できない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１９１２６１号公報
【特許文献２】
特開平９− １１５３８号公報
【特許文献３】
特開平１１−８８６１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、光走査長のずれと光スポットのずれとを良好に補正することが可能で、なお且つ、低コストで実現できる新規な走査結像レンズを実現することを課題とする。
【００１１】
この発明はまた、かかる走査結像レンズを用い、光走査長のずれと光スポットのずれを有効に補正して良好な画像書込みを行い得る新規な画像書込方法および装置の実現を課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の走査結像レンズは「共通の光偏向手段により偏向され、感光性の記録媒体にカラー画像の書込みを行う３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを上記記録媒体上に光スポットとして集光させる走査結像レンズ」であって、以下の点を特徴とする（請求項１）。
【００１３】
即ち、各色光ビームに対する等速特性を、像高：Ｈに対してＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）とするとき、これらが倍率色収差により互いに異なり、且つ、Ａ（Ｈ）を基準とするとき、ＫＡＢ、ＫＡＣを定数として、実質的に、条件：
（１） Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
が満足されるように等速特性を補正されている。
【００１４】
そして、走査結像レンズは「主走査方向に正の屈折力を持つレンズと、主走査方向に負の屈折力を持つレンズとを含む複数枚のレンズ」で構成され、共通の光偏向器の側から数えて第１番目と第２番目のレンズの一方が主走査方向に正の屈折力を持ち、他方が主走査方向に負の屈折力を持つ。
【００１５】
上記一方のレンズ（主走査方向に正の屈折力を持つレンズ）のｄ線に対する焦点距離：ｆｐ、他方のレンズ（主走査方向に負の屈折力を持つレンズ）のｄ線に対する焦点距離：ｆｎは、条件：
（２） −１．５≦ｆｎ／ｆｐ≦−１．０
を満足する。
【００１６】
「感光性の記録媒体」は、例えば、前記カラー印画紙等であり、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃは「このような記録媒体に対してカラー画像を書きこむ」ことのできる３色で、波長：λＡ、λＢ、λＣはこの順序に波長が短くなる。
【００１７】
「光偏向手段」は、ポリゴンミラーや回転２面鏡、回転単面鏡など、偏向反射面を等速回転させるものや、ガルバノミラーのように偏向反射面を揺動させるものを使用できる。この場合、偏向反射面を等速回転させる場合であれば、ｆθ特性が上記「等速特性」であるし、偏向反射面を揺動させる場合であればｆ・ｓｉｎθ特性が等速特性である。
【００１８】
上記請求項１記載の走査結像レンズにおいて、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ赤、緑、青で、等速特性がｆθ特性であることができる（請求項２）。
【００１９】
請求項１または２記載の走査結像レンズにおいて、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係が、ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣであることが好ましい（請求項３）。
【００２０】
請求項１または２または３記載の走査結像レンズは、好ましい構成として「共通の光偏向手段の側から、感光性の記録媒体へ向って第１〜第３レンズを配して構成され、これら３枚のレンズの「主走査方向の屈折力」が、光偏向手段の側から記録媒体に向って順に、負・正・正である構成」とすることができる（請求項４）。
【００２１】
この請求項４記載の走査結像レンズは、３原色Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係が、ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣであり、３原色Ａ、Ｂ、Ｃに対する倍率色収差の絶対値の最大値をＨＡ、ＨＢ、ＨＣとするとき、これらが条件：
（３） １．０＜｜（ＨＣ−ＨＡ）／（ＨＢ−ＨＡ）｜＜１．６
（４） １．８＜｜（ＡＸＣ−ＡＸＡ）｜／｜（ＡＸＢ−ＡＸＡ）｜＜４．３
を満足することが好ましい。
【００２２】
上記請求項４または５記載の走査結像レンズは、第１〜第３レンズのｄ線に対するアッベ数を、負の屈折力を持つ第１レンズにつきνｄ１、正の屈折力を持つ第２レンズにつきνｄ２、正の屈折力を持つ第２レンズにつきνｄ３とするとき、これらが条件：
（５） ０．７９＜｛（１／νｄ２）＋（１／νｄ３）｝／（１／νｄ１）＜１．０６
を満足することが好ましい（請求項６）。
【００２３】
また、上記請求項４または５または６記載の走査結像レンズは、第１〜第３レンズのうち、最も記録媒体側に配されて正の屈折力を持つ第３レンズにおける「記録媒体側の面」の主走査方向の曲率半径：Ｒ６Ｙ、第３レンズの被走査面側の面から射出瞳（記録媒体側から見た、第１〜第３レンズによる「光偏向手段による偏向の起点」の像位置）までの距離：ＤＲ６が、条件：
（６） ０．７８＜ＤＲ６／Ｒ６Ｙ＜１．４３
を満足することが好ましい（請求項７）。
【００２４】
さらに、請求項４〜７の任意の１に記載の走査結像レンズは、負の屈折力を持つ第１レンズと正の屈折力を持つ第２レンズとのレンズ間隔：Ｄ２、全系の主走査方向における焦点距離：ｆが、条件：
（７） ０＜Ｄ２／ｆ＜０．０２５
を満足することが好ましい（請求項８）。
【００２５】
請求項４〜８の任意の１に記載の走査結像レンズは、第１レンズを「光偏向手段側に凹面を向けた平凹レンズ」、第２レンズを「光偏向手段側に、副走査方向の曲率が主走査方向の曲率よりも強い凹トーリック面もしくは副走査方向にのみ曲率を持つ凹シリンダ面を持ち、記録媒体側に、主走査方向の曲率が上記光偏向手段側の面における主走査方向の曲率よりも強い面を持つ正レンズ」、第３レンズを「光偏向手段側に平面を持ち、記録媒体側に、副走査方向の曲率が主走査方向の曲率よりも強い凸トーリック面を持つ正レンズ」として構成することができる（請求項９）。
【００２６】
請求項１〜９の任意の１に記載の走査結像レンズはまた「光偏向手段を偏向反射面を有するものとし、副走査方向に関して、光偏向手段による偏向の起点と感光性の記録媒体の位置とを幾何光学的に略共役な関係とするもの」であることができる（請求項１０）。このようにすると「偏向反射面の面倒れ」を補正することができる。
【００２７】
この発明の画像書込方法は「カラー画像の書込みを行う３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを、共通の光偏向手段により偏向させ、走査結像レンズにより感光性の記録媒体上に各々光スポットとして集光させて、記録媒体を光走査してカラー画像の書込みを行う方法」であって、以下の如き特徴を有する（請求項１１）。
【００２８】
即ち、走査結像レンズとして、請求項１〜１０の任意の１に記載のものを用いる。そして、「各色光ビームを変調するクロック」の周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣをＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定することにより「各色光ビームによる光スポット位置と光走査長とを互いに実質的に合致させ」てカラー画像の書込みを行う。
【００２９】
各色光ビームに対するクロックの周波数：ＦＡ、ＦＢ、ＦＣは、互いに異なるが「それぞれが一律に設定される」ので、各色光ビームの光走査が行われるとき、これらクロックの周波数：ＦＡ、ＦＢ、ＦＣは常に一定である。
【００３０】
請求項１１記載の画像書込方法は「カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを共通の光偏向手段により等角速度的に偏向させ、走査結像レンズとして、請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いる」ことにより実施することができる（請求項１２）。
【００３１】
この発明の画像書込装置は、光源部と、変調手段と、クロック生成手段と、走査結像レンズとを有し、走査結像レンズは、請求項１〜１０の任意の１に記載のものである（請求項１３）。
【００３２】
「光源部」は、カラー画像の書込みを行うための３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを放射する。
「変調手段」は、各色光ビームを、対応する色の画像情報に応じて変調する。
「クロック発生手段」は、変調手段により各色光ビームを変調するためのクロックを光ビームごとに個別的に生成する。
「光偏向手段」は各色光ビームを偏向させるためのものであって、各色光ビームに共通である。
【００３３】
「走査結像レンズ」は、光偏向手段により偏向された各色光ビームを、感光性の記録媒体上に光スポットとしてそれぞれ集光する。
各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらは互いに異ならせられ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢはＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣはＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定され、各色光ビームによる光スポット位置および光走査長を互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行う。
【００３４】
請求項１３記載の画像書込装置は「カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、赤の各色光ビームを同時に偏向させる共通の光偏向手段が、これら光ビームを偏向反射面の等速回転により等角速度的に偏向させるものであり、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いるもの」であることができる（請求項１４）。
【００３５】
この請求項１４記載の画像書込装置は「光源部からの各色光ビームを、共通の光偏向手段の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる線像結像手段」を有し、走査結像レンズとして請求項１０記載のものを用いた構成とすることができる（請求項１５）。
【００３６】
若干、説明を補足する。
【００３７】
「等速特性：Ｅ（Ｈ）」は、理想的な等速性が実現された場合の、光スポットの速さ：Ｖとした場合に、光走査における実際上の光スポットの像高を時間の関数：Ｈ（ｔ）とするとき、Ｈ（ｔ）−Ｖ・ｔをＶ・ｔで規格化したものであり、
Ｅ（Ｈ）＝｛Ｈ（ｔ）−Ｖ・ｔ｝／Ｖ・ｔ
で与えられる。これから、Ｈ（ｔ）は以下のようになる。
【００３８】
Ｈ（ｔ）＝Ｅ（Ｈ）・Ｖ・ｔ＋Ｖ・ｔ
記録媒体上における光スポットの速度は、ｄＨ（ｔ）／ｄｔであるから、
ｄＨ（ｔ）／ｄｔ＝Ｖ・ｔ｛ｄＥ（Ｈ）／ｄＨ｝・ｄＨ／ｄｔ＋Ｅ（Ｈ）・Ｖ＋Ｖ
となるが、一般に等速特性：Ｅ（Ｈ）は最大でも数％のオーダーであるので、右辺第１項におけるｄＥ（Ｈ）／ｄＨは微少量で、実質的に無視することができる。
【００３９】
従って、
ｄＨ（ｔ）／ｄｔ＝Ｅ（Ｈ）・Ｖ＋Ｖ
となる。
【００４０】
簡単のため、等速特性が光スポットの像高：０に対して対称的であるとする。
このとき、上記式の両辺の積分：
∫｛ｄＨ（ｔ）／ｄｔ｝ｄｔ＝∫Ｅ（Ｈ）・Ｖｄｔ＋∫Ｖｄｔ
において、Ｖが一定、Ｖｄｔ＝ｄＨであることを考慮し、積分：∫Ｖｄｔ＝Ｌ０／２と置くと、この式の右辺は
∫Ｅ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０／２
となる。この式を２倍した
２∫Ｅ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０
は１ラインの長さ：Ｌであり、Ｌ０は「理想の等速特性で光走査したときの光走査長」を与える。
【００４１】
１ライン（光走査長）をフルに書込むときのドット数をＮとする。
Ａ色光ビームに対する等速特性：Ａ（Ｈ）を基準とし、Ａ色光ビームで１ラインをＮドットで書込んだときの１ラインの長さ、即ち、光走査長をＬＡ、１ラインを書込むのに要する時間をＴとする。そうすると、この場合のクロックの周波数は「Ｎ／Ｔ」で与えられる。
【００４２】
Ｂ色光ビームでＮドットを書込むとき、そのクロック周波数を上記のＮ／Ｔとして１ラインを書込んだ場合に光走査長がＬＢであるとし、同様に、Ｃ色光ビームでＮドットを書込むとき、そのクロック周波数をＮ／Ｔとして１ラインを書込んだ場合の光走査長がＬＣであるとする。この発明の走査結像レンズを用いた場合、等速特性が倍率色収差により互いに異なるので、ＬＡ≠ＬＢ≠ＬＣである。
【００４３】
図２（ａ）はこの状態を強調して説明図的に示している。色：Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）として光スポットの位置を、像高：０、中間像高と周辺像高で強調して示している。光走査長：ＬＲ、ＬＧ、ＬＢはそれぞれ上記ＬＡ、ＬＢ、ＬＣに対応する。
【００４４】
各色光ビームの光スポット位置が合致するのは、像高：０においてのみであり、他の像高においては「色の異なる光スポットの位置」が互いにずれ、また光走査長：ＬＲ、ＬＧ、ＬＢも互いに異なる。
【００４５】
上記の考察をＡ色光ビーム、Ｂ色光ビーム、Ｃ色光ビームに対して行うと、
２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＡ
２∫Ｂ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＢ
２∫Ｃ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＣ
が得られる。
【００４６】
この発明の走査結像レンズでは、上記の如くＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）の間に、
Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
の関係があるから、上の式は、
２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＡ
２∫Ｂ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＢ＝２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ／ＫＡＢ＋Ｌ０
２∫Ｃ（Ｈ）ｄＨ＋Ｌ０＝ＬＣ＝２∫Ａ（Ｈ）ｄＨ／ＫＡＣ＋Ｌ０
となる。
したがって、ＬＡ−Ｌ０＝ΔＬＡ、ＬＢ−Ｌ０＝ΔＬＢ、ＬＣ−Ｌ０＝ΔＬＣとすると、ΔＬＢ＝ΔＬＡ・ＫＡＢ、ΔＬＣ＝ΔＬＡ・ＫＡＣとなる。
【００４７】
１ラインのドット数はＮであるから、「クロック周波数」を、Ａ色光ビームにつきＮ／ＴＡ（＝ＦＡ）、Ｂ色光ビームに付き、Ｎ／ＴＢ（＝ＦＢ）、Ｃ色光ビームに付きＮ／ＴＣ（＝ＦＣ）とすると、「Ａ、Ｂ、Ｃ色光ビームによるＮドットの長さである１ラインの長さ」が同じになるためには、等速特性に応じた１ライン長さの誤差であるΔＬＡ、ΔＬＢ、ΔＬＣにおいて、ΔＬＢ、ΔＬＣが、基準となるΔＬＡに等しくなるようにＦＢ、ＦＣを設定すれば良く、これは、ＦＢ＝ＦＡ・ＫＡＢ、ＦＣ＝ＦＡ・ＫＡＣとすることにより実現できる。
【００４８】
なお、各色光ビームに対する等速特性：Ａ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）が、倍率色収差により互いに異なり、Ａ（Ｈ）を基準として、実質的に、条件：
（１） Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
が満足されるようにするには、基準となる色：Ａの倍率色収差に相対的な、色：Ｂ、色：Ｃの倍率色収差：ＣＤＢＡ、ＣＤＣＡが、像高に対して、それぞれ「傾きの異なる直線状の変化」となるようにすればよい。
【００４９】
このような「各色光ビームごとのクロックの周波数」の調整による補正を行った状態を説明図として、図２（ｂ）に示す。色の異なる光スポットの位置は全像高において実質的に合致し、光走査長も互いに合致している。つまり、この発明においては、「クロックの周波数の調整」と言う電気的な手段で、色の異なる光スポット相互の位置ずれや光走査長のずれを補正するのであるが、このことは、光学的には「各色に対する走査結像レンズの焦点距離を変化させて倍率を調整」することと等価である。
【００５０】
この発明の走査結像レンズは「主走査方向に正の屈折力を持つレンズと、主走査方向に負の屈折力を持つレンズとを含む複数枚のレンズ」で構成され、共通の光偏向器の側から数えて第１番目と第２番目のレンズの一方が主走査方向に正の屈折力を持ち、他方が主走査方向に負の屈折力を持つ。このようなレンズ構成の場合、上記の条件（１）を満足させるには、一方のレンズ（主走査方向に正の屈折力を持つレンズ）と他方のレンズ（主走査方向に負の屈折力を持つレンズ）の屈折力のバランスが重要である。
【００５１】
即ち、一方のレンズのｄ線に対する焦点距離：ｆｐ、他方のレンズのｄ線に対する焦点距離：ｆｎが、条件（２）を満足することにより、条件（１）を良好に充足させることが可能である。条件（２）の範囲外では、倍率色収差による等速特性：Ａ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）の比例関係が像高：Ｈと共に変化し、条件（１）を光走査の有効領域にわたって満足させることが困難である。
【００５２】
３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係は、請求項３記載のように、
ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣ
であることが好ましい。
この発明の走査結像レンズでは「倍率色収差を意図的に異ならせる」のであるが、特に色収差の補正を行わない場合には、軸上色収差は上記と逆の関係、即ち、ＡＸＡ＞ＡＸＢ＞ＡＸＣとなる。倍率色収差は、記録媒体面に結像する光スポットの径に影響を与える。
【００５３】
この発明の画像書込装置では、一般に、光源としては半導体レーザが用いられるが、半導体レーザから放射される光ビームは周知の如く光強度がガウス分布に従う「ガウシアンビーム」であり、これを集光させたときの有効深度：ｚは、記録媒体面上のスポット径：ｗ、走査結像レンズに入射する光ビームの径：ｗ０、波長：λにより、周知の如く、
ｚ＝πｗ０ ２・√｛（ｗ／ｗ０）２−１｝／λ
と表されるから、波長：λが大きくなるほど有効深度：ｚは狭くなる。
【００５４】
波長：λＡ、λＢ、λＣの間には、λＡ＞λＢ＞λＣの関係があるから、有効深度：ｚは色：Ａにおいて最も狭く、色：Ｂ、色：Ｃの順に広くなる。
【００５５】
そこで、請求項３記載の走査結像レンズのように、通常とは逆に、軸上色収差の大小関係が「ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣ」であるように、波長が最も大きい色：Ａに対して軸上色収差が最も小さくなるように補正すると、光スポットの結像性能は、色収差が、色：Ｂについては（λＡ／λＢ）倍、色：Ｃについては（λＡ／λＣ）倍だけ劣化したとしても維持できることになる。
【００５６】
請求項３記載の発明では、色：Ａを基準として「軸上色収差、像面湾曲、球面収差、コマ収差等の結像性能」を十分に補正することにより、色：Ｂ、Ｃに対する結像性能に余裕をもたせることができ、色：Ａ、Ｂ、Ｃの各光スポットの「結像のバランス」を良好に向上させることができる。
【００５７】
請求項４記載の走査結像レンズは、共通の光偏向手段の側から、感光性の記録媒体へ向って第１〜第３レンズを配してなり、これら３枚のレンズの「主走査方向の屈折力」が、光偏向手段の側から記録媒体に向って順に負・正・正である構成であるが、このような構成においては、３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係を、ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣとするとともに、前述の条件（２）、（３）、（４）を満足させることにより、条件（１）を良好に満足させる「色収差間の関係」を実現できることが実験的に見出された。
【００５８】
また、第１〜第３レンズの材質のアッベ数が条件（５）を満足することにより、色収差の制御が容易になり、上記条件（１）〜（４）を満足させることが容易になる。条件（５）の範囲外では色収差の制御が難しくなる。
【００５９】
第１〜第３レンズにおいて、記録媒体に最も近い第３レンズの記録媒体側の面の「主走査方向の形状」を各画角の光線に対してコンセントリックな関係に近づけた方が結像性能を補正し易い。像面湾曲、球面収差、コマ収差等の収差のうち、特にコマ収差の補正が容易になる。
【００６０】
コンセントリックな関係は、条件（６）のパラメータ：ＤＲＹ／Ｒ６Ｙの値が１のとき最適であるが、条件（６）の範囲：０．７８〜１．４３でもｆθ特性等の等速特性を良好に実現できる。
【００６１】
条件（７）のように、第１レンズと第２レンズとのレンズ間隔：Ｄ２、全系の主走査方向における焦点距離：ｆが、条件（７）を満足することにより、上記条件（５）と同様に、倍率の色収差の制御が容易になる。特に条件（５）とともに条件（７）を満足するのが良い。
【００６２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を説明する。
図１（ａ）は、画像書込装置の実施の１形態を示している。
この画像書込装置は「カラー画像を書込むためのカラー写真陰画装置」であって、「光源部」を構成する光源装置１、２、３から、カラー画像の書込みを行うための３原色：赤（Ｒ 波長：６９０ｎｍ）、緑（Ｇ 波長：５３２ｎｍ）、青（Ｂ 波長：４７３ｎｍ）の各色光ビーム（レーザビーム）が放射される。
【００６３】
これら各色光ビームはそれぞれ「変調手段」を構成する光変調器４、５、６により対応する色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の画像情報に応じて変調される。カラー写真陰画装置では精細な画像書込みが必要となるため、光源装置で変調を行わず、光源部とは別の光変調器４〜６が設けられている。この実施の形態では、光変調器４〜６は「ＡＯ変調器」で、回折を利用した光路偏向により変調を行っている。
【００６４】
図１（ｂ）に示すように、クロック生成手段２０からは画像信号印加手段２１に入力される各色画像情報：Ｒ、Ｇ、Ｂに応じて、光変調器４、５、６により各色光ビームを変調するためのクロックを光ビームごとに個別的に生成する。
【００６５】
各クロックの周波数：ＦＲ、ＦＧ、ＦＢは、走査結像レンズにおける等速特性であるｆθ特性：Ｒ（Ｈ）、Ｇ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）の間の関係：Ｒ（Ｈ）＝ＫＲＧ・Ｇ（Ｈ）、Ｒ（Ｈ）＝ＫＲＢ・Ｂ（Ｈ）に基づき、ＦＲ、ＦＧ＝ＦＲ・ＫＲＧ、ＦＢ＝ＦＲ・ＫＲＢとして、それぞれ一律に設定されている。
【００６６】
光変調器４、５、６により変調を受けた各色光ビームは、それぞれビームエキスパンダ９、１０、１１でビーム径を拡大され、ミラー７Ｒ、７Ｇ、７Ｂで反射され、線像結像手段としてのシリンドリカルレンズ１３、１４、１５の作用により副走査方向へ収束しつつプリズム８に反射され、光偏向手段である回転多面鏡１６のポリゴンミラーの偏向反射面に入射し、偏向反射面近傍の同一位置に「主走査方向に長い線像」として結像する。
【００６７】
なお、波長の長い赤色光ビームは、波長の短い緑・青色光ビームの光スポットとスポット径を合わせるため、ビームエキスパンダ９は他のビームエキスパンダ１０、１１よりもエキスパンド比が大きく設定されている。
【００６８】
ポリゴンミラーは偏向反射面数：６、内接円半径：１８ｍｍのものである。
ポリゴンミラーの等速回転により偏向反射面で反射された各色光ビームは等角速度的に偏向し、走査結像レンズ１７を透過し、同レンズ１７の作用により被走査面１８（実体的には感光性の記録媒体である「カラー印画紙」）上に、光スポット（スポット径：数１０μｍ〜１００μｍ）として集光し、実質的に同一のライン（走査線）上を移動して光走査による画像書込みを行う。各色光ビームは、光走査に先立ちミラー１９１でホトデテクタ１９へ向けて反射され、ホトデテクタ１９により検出され、検出信号に基づき各色光ビームによる「光走査開始の同期」がとられる。
【００６９】
走査結像レンズ１７は３枚のレンズ１７１、１７２、１７３により構成され、請求項４〜１０の任意の１に記載のものである。
【００７０】
即ち、図１に示す画像書込装置は「カラー画像の書込みを行うための３原色：Ａ、Ｂ、Ｃ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各色光ビームを放射する光源部１、２、３と、各色光ビームを、対応する色の画像情報に応じて変調する変調手段４、５、６と、この変調手段により各色光ビームを変調するためのクロックを、光ビームごとに個別的に生成するクロック生成手段２０と、各色光ビームを偏向させるための、各色光ビームに共通の光偏向手段１６と、この光偏向手段により偏向された各色光ビームを、感光性の記録媒体１８上に光スポットとしてそれぞれ集光する走査結像レンズ１７とを有し、走査結像レンズ１７が請求項３、４、５、６に記載のものであり、各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＲ、ＦＧ、ＦＢとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となる赤色光ビームにおける周波数：ＦＲに対し、緑色光ビームに対する周波数：ＦＧ＝ＦＲ・ＫＲＧ、青色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＲ・ＫＲＢとして、それぞれ一律に設定し、上記各色光ビームによる光スポット位置および光走査長を互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行う画像書込装置（請求項１３）」である。
【００７１】
また、図１の画像書込装置は「カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを同時に偏向させる共通の光偏向手段１６が、これら光ビームを、偏向反射面の等速回転により等角速度的に偏向させるものであり、走査結像レンズとして、請求項２〜１０の任意の１に記載のもの（請求項１４）」であり、光源部１、２、３からの各色光ビームを、共通の光偏向手段１６の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる線像結像手段１３、１４、１５を有し、走査結像レンズとして、請求項１０記載のものを用いたもの（請求項１５）である。
【００７２】
従って、図１の画像書込装置によれば、カラー画像の書込みを行う３原色：Ａ、Ｂ、Ｃ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各色光ビームを、共通の光偏向手段１６により偏向させ、走査結像レンズ１７により感光性の記録媒体上に各々光スポットとして集光させて、記録媒体を光走査してカラー画像の書込みを行う方法であって、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用い、且つ、各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣをＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定することにより、各色光ビームによる光スポット位置と光走査長とを互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行う画像書込方法（請求項１１）が実施される。
【００７３】
また、この画像書込方法は、カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを共通の光偏向手段１６により等角速度的に偏向させ、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いるもの（請求項１２）である。
【００７４】
【実施例】
以下、図１に示した画像書込装置に用いられる走査結像レンズに関する具体的な実施例を５例挙げる。図３〜図７において符号１７１、１７２、１７３は、図１に示した走査結像レンズ１７を構成する３枚のレンズの具体的な実施例のレンズである。
【００７５】
図３に例示するように、光偏向手段側（図の左方）から被走査面側へ向って順に、第ｉ番目のレンズ面の曲率半径を、主走査方向につきＲｉＹ、副走査方向につきＲｉＸ、第ｉ番目のレンズ面と第ｉ＋１番目のレンズ面との光軸上の面間隔をＤｉとする。また、光偏向手段側から数えて「第ｊ番目のレンズ」の材質の、ｄ線に対する屈折率およびアッベ数をＮｄｊ、νｄｊとする。なお、長さの次元を持つ量の単位は「ｍｍ」である。
【００７６】
【００７７】
条件（２）のパラメータの値：−１．２７
条件（３）のパラメータの値： １．３４
条件（４）のパラメータの値： ２．０８
条件（５）のパラメータの値： ０．７９
条件（６）のパラメータの値： １．０９
条件（７）のパラメータの値： ０．０１９ 。
【００７８】
【００７９】
条件（２）のパラメータの値：−１．２５
条件（３）のパラメータの値： １．３３
条件（４）のパラメータの値： ２．２６
条件（５）のパラメータの値： ０．８６
条件（６）のパラメータの値： １．１８
条件（７）のパラメータの値： ０．０１ 。
【００８０】
【００８１】
条件（２）のパラメータの値：−１．２０
条件（３）のパラメータの値： １．３９
条件（４）のパラメータの値： ２．６４
条件（５）のパラメータの値： ０．８８
条件（６）のパラメータの値： １．３４
条件（７）のパラメータの値： ０．００２ 。
【００８２】
【００８３】
条件（２）のパラメータの値：−１．３７
条件（３）のパラメータの値： １．４７
条件（４）のパラメータの値： ４．１５
条件（５）のパラメータの値： １．０５
条件（６）のパラメータの値： １．４３
条件（７）のパラメータの値： ０．０１１ 。
【００８４】
【００８５】
条件（２）のパラメータの値：−１．０
条件（３）のパラメータの値： １．２３
条件（４）のパラメータの値： ２．１３
条件（５）のパラメータの値： ０．７９
条件（６）のパラメータの値： ０．７８
条件（７）のパラメータの値： ０．０１９ 。
【００８６】
図３に、実施例１の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図４に、実施例２の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図５に、実施例３の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図６に、実施例４の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図７に、実施例５の走査結像レンズのレンズ構成を示す。
図８に、実施例１の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を示す。Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青である。図９は、実施例１の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図１０は、実施例１の走査結像レンズの緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の赤に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図１１は、図１０の相対的な倍率色収差を、クロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００８７】
図１２に、実施例２の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図１３は、実施例２の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図１４は、実施例２の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図１５は、図１４の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００８８】
図１６に、実施例３の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図１７は、実施例３の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図１８は、実施例３の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図１９は、図１８の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００８９】
図２０に、実施例４の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図２１は、実施例４の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図２２は、実施例４の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図２３は、図２２の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００９０】
図２４に、実施例５の走査結像レンズの等速特性としてのｆθ特性を図８に倣って示す。図２５は、実施例５の走査結像レンズに対し、各色光ビームに対するクロックの周波数補正を行い、ｆθ特性を基準のｆθ特性に実質的に一致させた状態を示す。図２６は、実施例５の走査結像レンズの赤及び青の緑に相対的な倍率色収差（Ｇ−Ｒ、Ｂ−Ｒ）を示す図であり、図２７は、図２６の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す。
【００９１】
図１１、図１５、図１９、図２３、図２７から明らかなように、クロックの周波数の調整による補正後において「赤色の光スポットに対する緑・青色の光スポットの位置ずれ」は、最大でも４０μｍ以下であり、通常の光スポット径が数１０〜１００μｍ程度であることを考えると、光スポット相互の位置ずれは１ドットサイズの「数分の１以下」であり、光スポットの位置ずれに起因するカラー画像の画質劣化を有効に軽減させることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規な走査結像レンズ、画像書込方法、画像書込装置を実現できる。この発明の走査結像レンズは、カラー画像を書込み可能な３原色のうち「波長が最も大きい色」の光に対する倍率色収差を基準とし、この基準倍率色収差に相対的な他の色の倍率色収差が「互いに傾きの異なる直線状」となるようにすることにより、各色光ビームに対する等速特性が互いに一定の比率の関係を有するようにでき、従って、これを用いる画像書込方法・画像書込装置において、基準色の光ビーム以外の２色の光ビームを変調するクロックの周波数を補正するのみで、光走査長のずれを補正し、なお且つ、光スポット相互の位置ずれをも補正することができる。
【００９３】
また、基準倍率色収差に相対的な、他の色の倍率色収差が「互いに傾きの異なる直線状」となるようにすることは「他の色の相対的な倍率色収差を同一にする場合」に比して設計が容易であり、従って、この発明の走査結像レンズは低コストで容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像書込装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】光走査長のずれと光スポット間のずれの補正を説明するための図である。
【図３】実施例１の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図４】実施例２の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図５】実施例３の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図６】実施例４の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図７】実施例５の走査結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図８】実施例１の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図９】実施例１の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図１０】実施例１の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図１１】図１０の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図１２】実施例２の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図１３】実施例２の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図１４】実施例２の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図１５】図１４の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図１６】実施例３の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図１７】実施例３の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図１８】実施例３の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図１９】図１８の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図２０】実施例４の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図２１】実施例４の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図２２】実施例４の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図２３】図２２の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【図２４】実施例５の走査結像レンズの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対するｆθ特性を示す図である。
【図２５】実施例５の走査結像レンズを用いる画像書込みにおいて、クロックの周波数を調整して各色光ビームに対するｆθ特性を実質的に合致させた図である。
【図２６】実施例５の走査結像レンズの、赤及び青の緑に相対的な倍率色収差を示す図である。
【図２７】図２６の相対的な倍率色収差をクロックの周波数の補正で補正した後のものを示す図である。
【符号の説明】
１〜３ 光源部
４〜６ 変調手段
２０ クロック生成手段
１４ 光偏向手段
１７１、１７２、１７３ 走査結像レンズ
Claims (15)
- 共通の光偏向手段により偏向され、感光性の記録媒体にカラー画像の書込みを行う３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを上記記録媒体上に光スポットとして集光させる走査結像レンズにおいて、
各色光ビームに対する等速特性を像高：Ｈに対してＡ（Ｈ）、Ｂ（Ｈ）、Ｃ（Ｈ）とするとき、これらが倍率色収差により互いに異なり、且つ、Ａ（Ｈ）を基準とするとき、ＫＡＢ、ＫＡＣを定数として、実質的に、条件：
（１） Ａ（Ｈ）＝ＫＡＢ・Ｂ（Ｈ）、且つ、Ａ（Ｈ）＝ＫＡＣ・Ｃ（Ｈ）
が満足されるように、上記等速特性を補正され、
主走査方向に正の屈折力を持つレンズと、主走査方向に負の屈折力を持つレンズとを含む複数枚のレンズで構成され、上記共通の光偏向器の側から数えて第１番目と第２番目のレンズの一方が主走査方向に正の屈折力を持ち、他方が主走査方向に負の屈折力を持ち、上記一方のレンズのｄ線に対する焦点距離：ｆｐ、他方のレンズのｄ線に対する焦点距離：ｆｎが、条件：
（２） −１．５≦ｆｎ／ｆｐ≦−１．０
を満足することを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項１記載の走査結像レンズにおいて、
３原色：Ａ、Ｂ、Ｃがそれぞれ赤、緑、青で、等速特性がｆθ特性であることを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項１または２記載の走査結像レンズにおいて、
３原色：Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係が、 ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣ
であることを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項１または２または３記載の走査結像レンズにおいて、
共通の光偏向手段の側から感光性の記録媒体へ向って、第１〜第３レンズを配して構成され、これら３枚のレンズの、主走査方向の屈折力が、上記光偏向手段の側から上記記録媒体に向って順に負・正・正であることを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項４記載の走査結像レンズにおいて、
３原色Ａ、Ｂ、Ｃに対する軸上色収差：ＡＸＡ、ＡＸＢ、ＡＸＣの大小関係が、
ＡＸＡ＜ＡＸＢ＜ＡＸＣ
であり、上記３原色Ａ、Ｂ、Ｃに対する倍率色収差の絶対値の最大値をＨＡ、ＨＢ、ＨＣとするとき、これらが条件：
（３） １．０＜｜（ＨＣ−ＨＡ）／（ＨＢ−ＨＡ）｜＜１．６
（４） １．８＜｜（ＡＸＣ−ＡＸＡ）｜／｜（ＡＸＢ−ＡＸＡ）｜＜４．３
を満足することを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項４または５記載の走査結像レンズにおいて、
第１〜第３レンズのｄ線に対するアッベ数を、負の屈折力を持つ第１レンズにつきνｄ１、正の屈折力を持つ第２レンズにつきνｄ２、正の屈折力を持つ第２レンズにつきνｄ３とするとき、これらが条件：
（５） ０．７９＜｛（１／νｄ２）＋（１／νｄ３）｝／（１／νｄ１）＜１．０６
を満足することを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項４または５または６記載の走査結像レンズにおいて、
第１〜第３レンズのうち最も記録媒体側に配され、正の屈折力を持つ第３レンズにおける記録媒体側の面の主走査方向における曲率半径：Ｒ６Ｙ、上記第３レンズの被走査面側の面から射出瞳までの距離：ＤＲ６が、条件：
（６） ０．７８＜ＤＲ６／Ｒ６Ｙ＜１．４３
を満足することを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項４〜７の任意の１に記載の走査結像レンズにおいて、
負の屈折力を持つ第１レンズと正の屈折力を持つ第２レンズとのレンズ間隔：Ｄ２、全系の主走査方向における焦点距離：ｆが、条件：
（７） ０＜Ｄ２／ｆ＜０．０２５
を満足することを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項４〜８の任意の１に記載の走査結像レンズにおいて、
第１レンズが、光偏向手段側に凹面を向けた平凹レンズ、
第２レンズが、光偏向手段側に、副走査方向の曲率が主走査方向の曲率よりも強い凹トーリック面もしくは副走査方向にのみ曲率を持つ凹シリンダ面を持ち、記録媒体側に、主走査方向の曲率が上記光偏向手段側の面における主走査方向の曲率よりも強い面を持つ正レンズ、
第３レンズが、光偏向手段側に平面を持ち、記録媒体側に、副走査方向の曲率が主走査方向の曲率よりも強い凸トーリック面を持つ正レンズ
であることを特徴とする走査結像レンズ。 - 請求項１〜９の任意の１に記載の走査結像レンズにおいて、
光偏向手段が偏向反射面を有するものであり、副走査方向に関して、光偏向手段による偏向の起点と感光性の記録媒体の位置とを幾何光学的に略共役な関係とするものであることを特徴とする走査結像レンズ。 - カラー画像の書込みを行う３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを、共通の光偏向手段により偏向させ、走査結像レンズにより感光性の記録媒体上に各々光スポットとして集光させて、上記記録媒体を光走査してカラー画像の書込みを行う方法であって、
走査結像レンズとして、請求項１〜１０の任意の１に記載のものを用い、
且つ、各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣをＦＡ・ＫＡＣとして、それぞれ一律に設定することにより、上記各色光ビームによる光スポット位置と光走査長とを互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行うことを特徴とする画像書込方法。 - 請求項１１記載の画像書込方法において、
カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを共通の光偏向手段により等角速度的に偏向させ、
走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いることを特徴とする画像書込方法。 - カラー画像の書込みを行うための３原色：Ａ（波長：λＡ）、Ｂ（波長：λＢ（＜λＡ））、Ｃ（波長：λＣ（＜λＢ））の各色光ビームを放射する光源部と、
上記各色光ビームを、対応する色の画像情報に応じて変調する変調手段と、
この変調手段により上記各色光ビームを変調するためのクロックを、光ビームごとに個別的に生成するクロック生成手段と、
上記各色光ビームを偏向させるための、各色光ビームに共通の光偏向手段と、
この光偏向手段により偏向された各色光ビームを、感光性の記録媒体上に光スポットとしてそれぞれ集光する走査結像レンズとを有し、
上記走査結像レンズが請求項１〜１０の任意の１に記載のものであり、
各色光ビームを変調するクロックの周波数をＦＡ、ＦＢ、ＦＣとするとき、これらを互いに異ならせ、基準となるＡ色光ビームにおける周波数：ＦＡに対し、Ｂ色光ビームに対する周波数：ＦＢをＦＡ・ＫＡＢ、Ｃ色光ビームに対する周波数：ＦＣをＦＡ・ＫＡＣとしてそれぞれ一律に設定し、上記各色光ビームによる光スポット位置および光走査長を互いに実質的に合致させてカラー画像の書込みを行うことを特徴とする画像書込装置。 - 請求項１３記載の画像書込装置において、
カラー画像の書込みを行う３原色：赤、緑、青の各色光ビームを同時に偏向させる共通の光偏向手段が、これら光ビームを、偏向反射面の等速回転により等角速度的に偏向させるものであり、走査結像レンズとして請求項２〜１０の任意の１に記載のものを用いることを特徴とする画像書込装置。 - 請求項１４記載の画像書込装置において、
光源部からの各色光ビームを、共通の光偏向手段の偏向反射面位置近傍に、主走査方向に長い線像として結像させる線像結像手段を有し、
走査結像レンズとして、請求項１０記載のものを用いたことを特徴とする画像書込装置。
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