JP4214800B2 - 光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ガラス素材を用いて光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形する際に、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレしない光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、光ディスクは、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を円盤状のディスク基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【０００３】
この種の光ディスクとしてＣＤ(Compact Disc)やＤＶＤ(Digital Versatile Disc)は既に市販されているが、最近になって光ディスクに対してより一層高密度化を図るため、ＣＤ，ＤＶＤよりも情報信号を超高密度に記録及び／又は再生できる超高密度光ディスクの開発が盛んに行われている。
【０００４】
これに伴って、超高密度光ディスクを記録及び／又は再生するための次世代光ピックアップの開発も行われており、この次世代光ピックアップでは波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザー光を開口数（ＮＡ）が０．７５以上の対物レンズで絞ってブルー・レーザービームを得て、このブルー・レーザービームをレーザービーム入射面から信号面までの厚みが０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度の超高密度光ディスクに照射して記録及び／又は再生するものであるが、次世代光ピックアップ用の対物レンズとして光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面に形成された単玉型の対物レンズがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、光学レンズ素材を用いて高精度な光学レンズを研磨不要で安定に成形することができる成形金型がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−５０３２号公報（第９−１０頁、第３図）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−２７０７２４号公報（第４−５頁、第１図，第２図）
図１７は従来例における光学レンズの成形金型の構造を示す模式図、
図１８は従来例において、成形完了時での光学レンズの成形金型の状態図である。
【０００８】
図１７及び図１８に示した従来例における光学レンズの成形金型１００は、上記した特許文献２（特開２００１−２７０７２４号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。
【０００９】
図１７に示した如く、従来例における光学レンズの成形金型１００では、下型１０１と、上型１０２とを胴型１０３の摺動用孔１０３ａ内に挿入する構造形態を採用している。
【００１０】
まず、上記した下型１０１の成形部には、光学レンズの第１面を非球面又は球面に形成するために凹状に超精密加工された第１光学有効面成形部１０１ａと、光学レンズをレンズホルダに保持するための成形部となる外周規制成形部１０１ｂと、余剰な光学レンズ素材１０４を保持するために設けられた空間（キャビティ）用の外周遊び成形部１０１ｃと、光学レンズの厚みを所定値に規制するための環状凸部１０１ｄとが同心的に形成されている。また、下型１０１の非成形部には、胴型１０３に対して下型１０１を位置決めするためのフランジ鍔部１０１ｅが形成されている。
【００１１】
次に、上記した上型１０２の成形部には、光学レンズの第２面を形成するために凹状に超精密加工された第２光学有効面成形部１０２ａと、下型１０１の環状凸部１０１ｄに当接し、光学レンズの厚みを所定値に規制する環状平面部１０２ｂとが同心的に形成されている。また、上型１０２の非成形部には、胴型１０３に対して上型１０２を上下に移動させるためのフランジ鍔部１０２ｃが形成されている。
【００１２】
そして、上記構成による光学レンズの成形金型１００を用いて、光学レンズを成形する際には、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａ上に球状の光学レンズ素材１０４を載置する。この際、球状の光学レンズ素材１０４は、例えばフツ隣酸系ガラス（ガラス転移点：Ｔｇ３４０℃、ガラス屈伏点：Ａｔ４１０℃）を用いて、直径がφ３．３２ｍｍのボール研磨ガラスに予め形成されている。
【００１３】
また、上型１０２を上方から胴型１０３の摺動用孔１０３ａ内に挿入し、上型１０２の第２光学有効面成形部１０２ａを光学レンズ素材１０４に当接させて加熱加圧しながら上型１０２の環状平面部１０２ｂが下型１０１の環状凸部１０１ｄに当接すると、図１８に示した状態になる。この図１８に示した状態では光学レンズ素材１０４が溶融変形して光学レンズ１０５として成形される。そして、冷却後に光学レンズ１０５の第１面１０５ａ及び第２面１０５ｂの形状は、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａ及び上型１０２の第２光学有効面成形部１０２ａの形状がそれぞれ転写され、且つ、光学レンズ１０５の厚みも設計時の厚みを確保できると共に、仕上げ研磨を必要としないので、光学レンズ性能のうちコマ収差を低減できる旨が開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来例における光学レンズの成形金型１００を用いれば、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａと、レンズ厚み規制用の環状凸部１０１ｄとを同時に精密加工することが可能となり、金型精度の向上と、光学レンズ性能のうちコマ収差を低減できるものの、下型１０１及び上型１０２を胴型１０３の摺動用孔１０３ａ内に挿入して摺動させる時には摺動用クリアランス（図示せず）を必要とする。また、光学レンズの成形金型１００は高温な金型温度によっても上記した摺動用クリアランスの寸法が変化する。
【００１５】
この際、上記した摺動用クリアランスに伴って下型１０１及び上型１０２がガタツクことにより位置ずれしてしまう現象が生じる。
【００１６】
この結果、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａの中心と、上型１０２の第２光学有効面成形部１０２ａの中心とが位置ズレを起こし、成形後に光学レンズ１０５の第１面１０５ａの中心と、第２面１０５ｂの中心とが位置ズレすることで、光学レンズ性能を低減させるなどの問題が発生する。
【００１７】
とくに、前記したように波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザービームを用いて記録及び／又は再生する超高密度光ディスク用の対物レンズは、ＣＤ用又はＤＶＤ用の対物レンズに比べて寸法精度を一段と高く要求され、また、上記した特許文献１に開示されている対物レンズ（図示せず）では第１面及び第２面が共に非球面に形成されているので、第１面の中心と第２面の中心との位置ズレがあると、コマ収差とか色収差が発生してしまい、超高密度光ディスクの記録及び／又は再生に影響を及ぼしてしまう。
【００１８】
そこで、光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形する際、光学レンズの第１面の中心と第２面の中心とが位置ズレしない光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型が望まれている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させるステップと、
前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置するステップと、
前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部を嵌め込み且つ第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な予圧付加部材内に前記第１コアの円筒部を挿入し、前記予圧付加部材内で前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせた際に、前記予圧付加部材を前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記予圧付加部材内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くすステップと、
前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形するステップとを有する光学レンズの成形方法である。
【００２０】
また、第２の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
前記第２金型の有底孔内で第１，第２コアの径方向に弾性変位可能に取り付けられ、一端側に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する予圧付加部材とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記予圧付加部材の他端側から挿入して、前記予圧付加部材内で前記第２コアの円筒部に前記第１コアの円筒部を突き合わせた際に、前記予圧付加部材を前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記予圧付加部材内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２１】
また、第３の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
複数のボールベアリングを支持した円筒状のリテーナーの内周側及び外周側に各ボールベアリングの一部を回転可能に露出させた状態で前記第２金型の有底孔の内周面に沿って複数の前記ボールベアリングを転動可能に嵌め込み、且つ、成形前の初期状態時に前記リテーナーの一端側のいくつかの前記ボールベアリングが前記第２コアの円筒部に添接するも、前記リテーナーの他端側に位置する残りの前記ボールベアリングに対して前記第１コアの円筒部の挿入を許容するボールベアリング体とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの前記ボールベアリング体内への挿入動作に伴って、リテーナーと一体に複数の前記ボールベアリングが前記第２金型の有底孔の内周面及び第１，第２コアの各円筒部に沿って前記第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた側に移動すると共に、複数の前記ボールベアリングを前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、複数の前記ボールベアリングへの前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２２】
また、第４の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアの円筒部の長さより長尺な孔を貫通して形成し、且つ、一端側の孔内に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側の孔内に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する薄肉リング状スリーブと、
円筒部の有底孔内でこの有底孔の天面と前記薄肉リング状スリーブを嵌め込んだ前記第２コアの一端面との間に圧縮バネを介装して、成形前の初期状態時に前記圧縮バネの付勢力で前記第２コアを嵌め込んだ前記薄肉リング状スリーブの他端側を前記有底孔から突出させた状態で、前記薄肉リング状スリーブと一体に前記第２コアを前記有底孔内に移動可能に取り付けた第２金型と、
複数のボールベアリングを支持した円筒状のリテーナーの内周側及び外周側に各ボールベアリングの一部を回転可能に露出させた状態で前記第２金型の有底孔の内周面に沿って複数の前記ボールベアリングを転動可能に嵌め込み、且つ、複数の前記ボールベアリングを前記薄肉リング状スリーブの外周面に添接させたボールベアリング体とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記薄肉リング状スリーブの他端側の孔内に挿入して、この孔内で前記第１コアの円筒部を前記第２コアの円筒部に突き当てながら前記圧縮バネに抗して前記薄肉リング状スリーブが前記第２金型の有底孔内の天面側に向かって移動する動作に伴って、前記リテーナーと一体に複数の前記ボールベアリングが前記第２金型の有底孔の内周面及び前記薄肉リング状スリーブの外周面に沿って第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた側に移動すると共に、複数の前記ボールベアリングを前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記薄肉リング状スリーブを介して前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記薄肉リング状スリーブの孔内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２３】
また、第５の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアの円筒部の長さより長尺な孔を貫通して形成し、且つ、一端側の孔内に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側の孔内に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する薄肉リング状スリーブと、
前記薄肉リング状スリーブに嵌め込んだ前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
前記第２金型の有底孔内に設けられ、且つ、前記第２コアを嵌め込んだ前記薄肉リング状スリーブの外周部を中央貫通孔内に嵌め込むと共に、円錐状外周面を第１，第２コアの径方向に弾性変位可能に形成した円錐状コレットと、
前記第２金型の有底孔内で前記円錐状コレットの円錐状外周面に嵌め込まれ、且つ、前記第１金型側に設けた押し上げ手段によって前記円錐状コレットの円錐状外周面に沿って移動するコレット締め上げ部材とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記薄肉リング状スリーブの他端側の孔内に挿入して、この孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、前記押し上げ手段で前記コレット締め上げ部材を前記円錐状コレットの円錐状外周面に沿って押し上げながら前記円錐状コレットの円錐状外周面を前記第１，第２コアの径方向に締め上げて、前記薄肉リング状スリーブを介して前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記薄肉リング状スリーブの孔内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２４】
更に、第６の発明は、上記した第２〜第５のいずれかの発明の光学レンズ用金型において、
前記第１金型上で前記第１コアを軸方向に対して直角な方向に移動可能に取り付けて、前記第１コアの挿入動作に伴って前記第１コアの円筒部を前記第２コアの円筒部に対して芯だし可能にしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型の一実施例を図１乃至図１６を参照して＜第１実施例＞〜＜第３実施例＞の順に詳細に説明する。
【００２６】
本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明する前に、これを適用して成形される光学レンズの設計仕様を先に説明する。
【００２７】
図１は本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を適用して成形される光学レンズを説明するための図である。
【００２８】
図１に示した如く、本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を適用して成形される光学レンズ１は、波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザービームを用いて超高密度光ディスク２を記録及び／又は再生すための対物レンズとして開発したものである。
【００２９】
この光学レンズ（以下、対物レンズと記す）１は、光学ガラス素材（例えば、ＮＢＦ１…ホヤガラス社製）を用いて互いに対向する第１面１ａと第２面１ｂとが共に非球面に形成されており、且つ、開口数（ＮＡ）が０．７５以上の単玉レンズである。
【００３０】
ここで、対物レンズ１は波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザー光Ｌａを第１面１ａから入射して屈折させ、更に第２面１ｂで屈折させて絞り込んだブルー・レーザービームＬｂを超高密度光ディスク２のレーザービーム入射面２ａから入射して信号面２ｂに結像させている。この際、超高密度光ディスク２は、レーザービーム入射面２ａから信号面２ｂまでの厚みが０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度に設定されている。
【００３１】
また、対物レンズ１の第１面１ａ及び第２面１ｂを非球面に形成する際、以下の多項式を用いて非球面を表すものとする。
Ｚ＝ＣＹ２／（１＋（１−（１＋Ｋ）Ｃ２Ｙ２）×０．５）＋ａＹ４
＋ｂＹ６＋ｃＹ８＋ｄＹ１０＋ｅＹ１２＋ｆＹ１４
但し、Ｚは各面１ａ，１ｂの頂点からの距離、Ｃは各面１ａ，１ｂの曲率（曲率半径分の１）、Ｙは光軸からの高さ、Ｋはコーニック定数、ａ〜ｆは４次から１４次の非球面係数である。例えば、ａはＹの４乗の係数に相当する。
【００３２】
ここで、対物レンズ１及び超高密度光ディスク２の仕様の一例を下記の表１に示す。
【００３３】
【表１】
また、対物レンズ１及び超高密度光ディスク２の設計値の一例を下記の表２に示す。
【００３４】
【表２】
また、対物レンズ１の第１面１ａの非球面係数の一例を下記の表３に示す。
【００３５】
【表３】
また、対物レンズ１の第２面１ｂの非球面係数の一例を下記の表４に示す。
【００３６】
【表４】
そして、上記のように対物レンズ１の各値を設定して設計した時に、理論上でのコマ収差，色収差を押さえることができるもの、成形時に対物レンズ１の第１面１ａの中心と、第２面１ｂの中心との位置ズレ量（偏心量）は光学レンズ用金型の構造形態により左右される。ここで、超高密度光ディスク２の信号面２ｂが１層構造の場合に、上記した位置ズレ量（偏心量）は設計上で±３μｍ以下が要求されており、更に、ここでの図示を省略するものの超高密度光ディスク２の信号面が第１信号面と、この第１信号面から僅かの間隔を隔てた第２信号面とからなる２層構造の場合もあり、この２層構造の場合に上記した位置ズレ量（偏心量）は設計上で±１μｍ以下が要求されている。
【００３７】
上記した位置ズレ量（偏心量）の要求に伴って、本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型について以下説明する。
【００３８】
＜第１実施例＞
図２は本発明に係る第１実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図、
図３は本発明に係る第１実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図、
図４は本発明に係る第１実施例において、図２及び図３に示したボールべアリング体と、第１コア（下コア）と、第２コア（上コア）とをそれぞれ示した斜視図、
図５は本発明に係る第１実施例において、第２金型の有底孔内に嵌め込んだボールべアリング体のリテーナーに支持した複数のボールべアリングに沿って第１コアを挿入した際に、第１コアの移動量と最下部のボールべアリングの移動量とを説明するために模式的に示した図である。
【００３９】
図２及び図３に示した如く、本発明に係る第１実施例の光学レンズ用金型１０Ａは、主として光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形するにあたって、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレすることなく成形できるように構成されているものである。
【００４０】
即ち、図２に示した如く、本発明に係る第１実施例の光学レンズ用金型１０Ａでは、第１金型（下型）２０に固着させた第１コア（下コア）２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄに非球面を有して形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２金型（上型）３０に固着させた第２コア（上コア）３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに非球面を有して形成した第２レンズ転写面３１ｅとを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、光学レンズ１の成形時に第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだ円筒状のボールベアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧をかけることで、複数のボールべアリング３４への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用スキマを無くすように成したものである。そして、成形前の初期状態時に、第１コア２１を第２コア３１の下方で待機させ、一方、成形時には第１コア２１を第２コア３１に対して第１，第２金型２０，３０間に設けた不図示のガイドシャフトにより位置決めしながら上動させて第１，第２金型２０，３０同士を合体可能に構成したものである。
【００４１】
尚、この第１実施例では、第１金型（下型）２０を可動側とし、且つ、第２金型（上型）３０を固定側として以下説明するものの、第１金型２０を固定側とし、第２金型３０を可動側とすることで、第２金型３０を第１金型２０に向けて下動させても良いものである。
【００４２】
まず、上記した第１金型２０は、下面２０ａ側に大径な鍔部２０ｂが形成され、且つ、鍔部２０ｂの上方に鍔部２０ｂより小径な円筒部２０ｃが同心的に上方に向かって短尺に形成されている。また、第１金型２０の円筒部２０ｃの上面２０ｄの中心部に有底孔２０ｅが穿設されている。
【００４３】
また、第１金型２０に穿設した有底孔２０ｅ内に、第１コア２１の下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第１コア２１の下面２１ａを第１金型２０の下面２０ａ側からネジ２２により第１金型２０に対して固着している。
【００４４】
また、第１コア２１は、下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂの上方に円筒部２１ｃが、鍔部２１ｂより小径な軸径Ｄ２で寸法精度良く第２金型３０側に向かって長尺に形成されていると共に、この円筒部２１ｃの上端部２１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りし、且つ、上端部２１ｄの中心部に第１レンズ転写面２１ｅが所定の厚みを持って凹状に形成されている。この第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅは、超硬合金又はセラミックスなど硬質耐熱材を用いて、研削加工を施した上で光学ガラス素材２３が付着しないように耐摩耗性のある表面処理を行って、レンズ設計仕様に合わせた非球面となるように仕上げられている。この際、第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅは、成形前に質量を管理しながら予め真球に研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３が載置されると共に、成形時に先に図１を用いて説明した対物レンズ１の第１面１ａを転写するためのものである。
【００４５】
次に、上記した第２金型３０は、上面３０ａ側に大径な鍔部３０ｂが形成され、この下方に鍔部３０ｂより小径な円筒部３０ｃが鍔部３０ｂに対して同心的に第１金型２０側に向かって長尺に形成されていると共に、円筒部３０ｃの中心部に下面３０ｄから鍔部３０ｂに向かって有底孔３０ｅが寸法精度良く長尺に穿設されている。
【００４６】
また、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅ内の上方部位に、第２コア３１の上面３１ａ側に形成した鍔部３１ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第２コア３１の上面３１ａを第２金型３０の上面３０ａ側からネジ３２により第２金型３０に対して固着している。
【００４７】
また、第２コア３１は、上面３１ａ側に形成した鍔部３１ｂの下方に円筒部３１ｃが、鍔部３１ｂより小径で且つ第１コア２１の円筒部２１ｃと同径な軸径Ｄ２で寸法精度良く形成されていると共に、第２金型３０の有底孔３０ｅの長さの略半分程度の長さで有底孔３０ｅに対して同心的に第１金型２０側に向かって形成されている。また、第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りをし、且つ、下端部３１ｄの中心に第２レンズ転写面３１ｅが凹状に形成されている。この第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅも、超硬合金又はセラミックスなど硬質耐熱材を用いて、研削加工を施した上で光学ガラス素材２３が付着しないように耐摩耗性のある表面処理を行って、レンズ設計仕様に合わせた非球面となるように仕上げられている。この際、第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅは、成形時に先に図１を用いて説明した対物レンズ１の第２面１ｂを転写するためのものである。
【００４８】
また、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅ内には、予圧付加部材となる円筒状のボールべアリング体ＢＢが嵌め込まれている。このボールべアリング体ＢＢは、第１実施例の要部を構成するものであり、円筒状のリテーナー３３の周面に沿ってボール径Ｄ３に形成した複数のボールべアリング３４が支持されていると共に、リテーナー３３の周面の内周側と外周側とに各ボールべアリング３４の一部を回転可能に露出させた状態で、複数のボールべアリング３４が第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅの内周面に沿って転動可能に嵌め込まれている。
【００４９】
そして、成形前の初期状態時に、ボールべアリング体ＢＢはリテーナー３３の上端側に支持したボールべアリング３４のいくつかを第２コア３１の円筒部３１ｃのうちで下端部３１ｄ側の外周面に添接させると共に、リテーナー３３の下端部をリテーナー支持板３５に当接させて、リテーナー３３の下端側に位置する残りのボールべアリング３４に対して第１コア２１の円筒部２１ｃの挿入を許容している。
【００５０】
ここで、図４に示した如く、ボールべアリング体ＢＢは、リテーナー３３及び複数のボールべアリング３４に対して成形時の金型温度に対して耐熱性を有する材料を用いている。更に、ボールべアリング体ＢＢは、複数のボールべアリング３４を円筒状のリテーナー３３の周面に沿って支持させる際に、複数のボールべアリング３４をリテーナー３３の軸方向に対して所定の角度傾斜した傾斜列に沿って配列させている。これにより、第１コア２１の円筒部２１ｃ及び第２コア３１の円筒部３１ｃを両端側から挿入した時に、リテーナー３３の内周側及び外周側に露出した複数のボールべアリング３４が第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅの内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に略均等の間隔で接することができるようになっている。
【００５１】
また、図５に示した如く、成形開始時に、第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢ内に第１コア２１を挿入した時に、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄがリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４のうちで最下部のボールべアリング３４に当接した位置を起点位置とすると、この場合、第２金型３０の有底孔３０ｅの内周面は最下部のボールべアリング３４は勿論のこと残り複数のボールべアリング３４に対して転動用の固定壁として機能し、且つ、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄが最下部のボールべアリング３４に当接した起点位置から最下部のボールべアリング３４が矢印方向に回転を始め、その後、第１コア２１の円筒部２１ｃに添接しながら回転を続けるので、動滑車の原理と同様に、第１コア２１の挿入動作に伴って第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄが起点位置から第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに突き当たるまでの移動量をＭ１とした時に、最下部のボールべアリング３４の移動量Ｍ２は上記した第１コア２１の移動量Ｍ１の１／２以下となり、即ち、Ｍ２≦Ｍ１／２が成立する。
【００５２】
そして、図２に示したように、対物レンズ１の成形開始時に、第１コア２１を第２コア３１側（矢印Ｓ１側）に向かって上動させ、第１コア２１の円筒部２１ｃを第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢ内に挿入する動作に伴って、リテーナー３３と一体に複数のボールべアリング３４が、第２金型３０の有底孔３０ｅの内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに沿って第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃを突き合わせた側に上動し、且つ、第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを突き合わせた時には、図３に示したように、複数のボールべアリング３４が第２コア３１の円筒部３１ｃの外周面及び第１コア２１の円筒部２１ｃの外周面に添接する。
【００５３】
この際、図３に示したように、リテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより、第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧（プリロード）を加えている。
【００５４】
より具体的には、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅの孔径をＤ１とし、且つ、第１コア２１の円筒部２１ｃの軸径及び第２コア３１の円筒部３１ｃの軸径をＤ２とし、ボールべアリング３４のボール径をＤ３とした時に、ボールべアリング３４に対して第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位内で予圧をかけることで、Ｄ１＜Ｄ２＋２×Ｄ３が成立することになるので、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧を付加し、複数のボールべアリング３４と第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面との間で摺動用クリアランスが全く生じない状態となる。
【００５５】
これにより、対物レンズ１の成形時に、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅの中心と、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅの中心とが位置ズレしないようになっている。
【００５６】
ここで、上記のように構成した第１実施例の光学レンズ用金型１０Ａを用いて先に図１を用いて説明した対物レンズ１を成形する動作について、図１及び図２を併用しながら新な図６を用いて説明する。
【００５７】
図６は第１実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【００５８】
図６に示した如く、ステップＳ１０では、光学レンズ用金型１０Ａの初期状態時に、第１金型２０に固着させた第１コア２１を、第２金型３０に固着させた第２コア３１の下方で待機させている。
【００５９】
次に、ステップＳ１１では、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅ上に予め研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３を載置する。
【００６０】
次に、ステップＳ１２では、光学ガラス素材２３を第１レンズ転写面２１ｅ上に載置した状態で第１コア２１を上動させ、この第１コア２１の円筒部２１ｃを第２金型３０の有底孔２０ｄ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４に沿って挿入する。
【００６１】
次に、ステップＳ１３では、ヒータ又は遠赤外線などの不図示の加熱手段により光学ガラス素材２３のガラス軟化点温度まで第１，第２コア２１，３１を昇温させて光学ガラス素材２３を軟化させながら、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄが第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに突き当たるまで第１コア２１を上動させると図３に示した状態に至る。この際、第１コア２１の起点位置からの移動量Ｍ１（図５）に伴って、複数のボールべアリング３４がリテーナー３３と一体に移動量Ｍ２≦Ｍ１／２（図５）だけ第２金型３０の有底孔３０の内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに沿って上動し、言い換えると、複数のボールべアリング３４は第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃを突き合わせた側に移動して、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えている。
【００６２】
次に、ステップＳ１４では、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを第２コア３１の円筒部３１ｃの上端部３１ｄに突き合わせた後に、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅとの間で光学ガラス素材２３が軟化した状態となる。
【００６３】
次に、ステップＳ１５では、第１，第２コア２１，３１を不図示の冷却手段で冷却すると対物レンズ１が成形され、この際、第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅで対物レンズ１の第１面１ａ（図１）が非球面として転写され、且つ、第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅで対物レンズ１の第２面１ｂ（図１）も非球面として転写される。
【００６４】
次に、ステップＳ１６では、第１コア２１を下動させて初期状態まで戻し、対物レンズ１を取り出す。この時、第１コア２１の下動に伴って、複数のボールべアリング３４を支持したリテーナー３３は元の初期状態まで下動する。
【００６５】
上記の動作工程中で、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えているために、複数のボールべアリング３４への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用クリアランスが全く生じない状態となるために、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅの中心と、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅの中心とが位置ズレしない。この結果、成形した対物レンズ１の第１面１ａ（図１）の中心と第２面１ｂ（図１）の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができ、これにより上記した対物レンズ１は信号面が１層構造の超高密度光ディスク２（図１）は勿論のこと、信号面が２層構造の超高密度光ディスク（図示せず）にも対応可能となる。
【００６６】
次に、本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例について図７を用いて簡略に説明する。
【００６７】
図７は本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【００６８】
尚、説明の都合上、先に第１実施例で示した構成部材と同一構成部材に対しては同一の符号を付して図示のみとし、且つ、第１実施例と異なる構成部材に新たな符号を付す共に、この変形例では第１実施例と異なる点を中心に説明する。
【００６９】
図７に示した如く、本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型１０Ｂは、第１金型（下型）２０の一部が第１実施例に対して異なっており、第２金型（上型）３０は第１実施例と同じである。
【００７０】
この変形例では、第１金型２０に第１コア２１を固着させずに、第１コア２１を第１金型２０の軸中心に対して直角の方向に移動可能に取り付けている。
【００７１】
即ち、第１金型２０の上面２０ｄの中心部に、第１コア２１の鍔部２１ｂの径より僅かに大径の有底孔２０ｆが穿設されている。
【００７２】
また、第１コア２１の下面２１ａの中心部に円錐状凹部２１ｆが形成され、この円錐状凹部２１ｆ内と第１金型２０の有底孔２０ｆの底面との間にスチールボール２４を介挿することで、第１コア２１の円筒部２１ｃをこの軸方向に対して直角方向に移動自在に支持している。
【００７３】
また、第１金型２０の上面２０ｄに、第１コア２１の円筒部２１ｃが進入するための逃げ孔２５ａを貫通させた押さえ板２５を取り付けることで、第１コア２１の鍔部２１ｂが第１金型２０の有底孔２０ｆ内から脱落したり、又は、第１コア２１が傾倒することを防止している。
【００７４】
従って、第１コア２１の円筒部２１ｃを、第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４に沿って挿入する場合に、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りした部位がリテーナー３３内又は最下部のボールべアリング３４に添接する動作に伴って、第１コア２１の鍔部２１ｂがスチールボール２４を介して左右方向（矢印方向）に移動することで第１コア２１の円筒部２１ｃの第２コア３１の円筒部３１ｃへの芯だしが容易になるものである。
【００７５】
＜第２実施例＞
図８は本発明に係る第２実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図、
図９は本発明に係る第２実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【００７６】
図８及び図９に示した如く、本発明に係る第２実施例の光学レンズ用金型４０Ａも、主として光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形するにあたって、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレすることなく成形できるように構成されているものである。
【００７７】
この第２実施例の光学レンズ用金型４０Ａでは、第１実施例と異なって、第１金型（下型）２０に固着させた第１コア（下コア）２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄに非球面を有して形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２金型（上型）３０の有底孔３０ｅ内で圧縮バネ４２を介して上下動可能に支持され且つ薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に嵌め込んだ第２コア（上コア）３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに非球面を有して形成した第２レンズ転写面３１ｅとを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、光学レンズ１の成形時に第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだ円筒状のボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて薄肉リング状スリーブ４１を介してこの薄肉リング状スリーブ４１内に挿入した第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧をかけることで、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用スキマを無くすように成したものである。そして、成形前の初期状態時に、第１コア２１を薄肉リング状スリーブ４１の下方で待機させ、一方、成形時には第１コア２１を第２コア３１に対して第１，第２金型２０，３０間に設けた不図示のガイドシャフトにより位置決めしながら上動させて第１，第２金型２０，３０同士を合体可能に構成したものである。
【００７８】
上記に伴って、第２金型（上型）３０の構造が第１実施例に対して一部改良されているものの、第１金型（下型）２０の構造は第１実施例と同じであるので、説明の都合上、第１実施例と同じ機能を有する構成部材に対して同一の符号を付して適宜説明し、且つ、第１実施例と異なる構成部材に新たな符号を付す共に、この第２実施例では第１実施例と異なる点を中心に説明する。
【００７９】
まず、図９に示したように、第１金型２０は、第１実施例と同様に、下面２０ａ側に形成した鍔部２０ｂと、この鍔部２０ｂの上方に鍔部２０ｂより小径に形成した円筒部２０ｃと、円筒部２０ｃの上面２０ｄの中心部に形成した有底孔２０ｅとからなり、有底孔２０ｅ内に第１コア２１の下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第１コア２１がネジ２２により第１金型２０に固着されている。
【００８０】
また、第１コア２１は、第１実施例と同様に、下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂと、この鍔部２１ｂの上方に鍔部２１ｂより小径で長尺に形成した円筒部２１ｃと、円筒部２１ｃの上端部２１ｄの中心部に光学ガラス素材２３（図８）を載置すると共に所定の厚みで非球面を有して形成した第１レンズ転写面２１ｅとからなっている。
【００８１】
次に、図８及び図９に示したように、第２金型３０は、上面３０ａ側に大径な鍔部３０ｂが形成され、この下方に鍔部３０ｂより小径な円筒部３０ｃが鍔部３０ｂに対して同心的に第１金型２０側に向かって第１実施例よりも長尺に形成されていると共に、円筒部３０ｃの中心部に下面３０ｄから鍔部３０ｂに向かって有底孔３０ｅが寸法精度良く第１実施例よりも長尺に穿設されている。
【００８２】
また、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅ内には、第１実施例と異なって、第２コア３１が第２金型３０に固着されずに、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に第２コア３１の円筒部３１ｃを嵌め込んだ状態で第２コア３１が圧縮バネ４２を介して上下動可能に支持されている。
【００８３】
また、第２コア３１は、上面３１ａ側に第２金型３０の有底孔３０ｅの孔径よりも一回り小径に形成した鍔部３１ｂと、この鍔部３１ｂの下方に鍔部３１ｂよりも小径で且つ第１コア２１と同径で長尺に形成した円筒部３１ｃと、円筒部３１ｃの下端部３１ｄの中心部に非球面を有して形成した第２レンズ転写面３１ｅとが第１実施例と略同じ構成であるものの、第２コア３１の円筒部３１ｃの外周面にこの円筒部３１ｃの長さよりも略倍の長さに形成した薄肉リング状スリーブ４１が嵌め込まれていると共に、第２コア３１の上面３１ａと第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面との間に介装した圧縮バネ４２を支持するための凹孔３１ｆが穿設されている点が第１実施例に対して異なっている。
【００８４】
この際、薄肉リング状スリーブ４１は、弾性変位可能な燐青銅などを用いて薄肉リング状に貫通して第２コア３１の円筒部３１ｃの長さの略倍の長さで長尺に形成され、孔４１ａ内の上方側の約半分の長さ部位に第２コア３１の円筒部３１ｃが予め嵌め込まれ、且つ、孔４１ａ内の下方側の約半分の長さ部位は第１コア２１の円筒部２１ｃの挿入が許容されるようになっている。
【００８５】
また、第２金型３０の有底孔３０ｅの内周面と、薄肉リング状スリーブ４１の外周面４１ｂとの間にボールべアリング体ＢＢが嵌め込まれている。このボールべアリング体ＢＢは、第１実施例と同様に構成されており、円筒状のリテーナー３３の周面に沿って複数のボールべアリング３４が支持されている。この第２実施例では、薄肉リング状スリーブ４１と、円筒状のボールべアリング体ＢＢとで予圧付加部材が構成されている。そして、複数のボールべアリング３４を第２コア３１の径方向に弾性変位させることにより薄肉リング状スリーブ４１を介して孔４１ａ内に嵌め込まれた第２コア３１の円筒部３１ｃに予圧が付加されているので、孔４１ａに対して円筒部３１ｃが略圧入状態となっている。
【００８６】
上記したボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４は、後述するように、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に第１コア２１の円筒部２１ｃが挿入された時に第１コア２１と一体に薄肉リング状スリーブ４１が第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面側に向かって上動する動作に伴って、薄肉リング状スリーブ４１の移動量の１／２以下上動しながら複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより薄肉リング状スリーブ４１を介して第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧を付加するものである。
【００８７】
また、第２金型３０の円筒部３０ｃの下面３０ｄに、薄肉リング状スリーブ４１の進入を許容するための逃げ孔３５ａを穿設したリテーナー支持板３５が取り付けられている。
【００８８】
そして、成形前の初期状態では、図８に示したように、第２金型３０の有底孔３０ｅ内に介装した圧縮バネ４２の付勢力により第２コア３１の円筒部３１ｃを嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１が第１金型２０側に押圧されて薄肉リング状スリーブ４１の下端部４１ｄが第２金型３０の有底孔３０ｅの外に突出して第１コア２１の円筒部２１ｃの挿入を待機している。
【００８９】
また、成形前の初期状態では、薄肉リング状スリーブ４１の下動に伴ってリテーナー３３は下端部がリテーナー支持板３５に当接し、且つ、上端部が薄肉リング状スリーブ４１の鍔部４１ｃに当接している。更に、薄肉リング状スリーブ４１に嵌め込んだ第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄは、リテーナ３３に支持した複数のボールべアリング３４のうちで最下部のボールべアリング３４の近傍に位置している。
【００９０】
次に、ここで、上記のように構成した第２実施例の光学レンズ用金型４０Ａを用いて先に図１を用いて説明した対物レンズ１を成形する動作について、図８及び図９を併用しながら新な図１０を用いて説明する。
【００９１】
図１０は第２実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【００９２】
図１０に示した如く、ステップＳ２０では、光学レンズ用金型４０Ａの初期状態時に、第１金型２０に固着させた第１コア２１を、第２金型３０の有底孔３０ｅ内で圧縮バネ４２の付勢力により第１金型２０側に移動し且つ第２コア３１の円筒部３１ｃを嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１の下方で待機させている。
【００９３】
次に、ステップＳ２１では、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅ上に予め研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３を載置する。
【００９４】
次に、ステップＳ２２では、光学ガラス素材２３を第１レンズ転写面２１ｅ上に載置した状態で第１コア２１を上動させ、この第１コア２１の円筒部２１ｃを薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に挿入して、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに突き当てると図９に示した状態に至る。この際、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内で第１コア２１の円筒部２１ｃと第２コア３１の円筒部３１ｃとを突き合わせた時に、内部が密閉状態となるために、例えば第１コア２１の円筒部２１ｃの側面に０．０５ｍｍ程度のガス逃げ溝（図示せず）を設けている。
【００９５】
次に、ステップＳ２３では、ヒータ又は遠赤外線などの不図示の加熱手段により光学ガラス素材２３のガラス軟化点温度まで第１，第２コア２１，３１を昇温させて光学ガラス素材２３を軟化させながら、第１コア２１の上動に伴って第２コア３１を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１が圧縮バネ４２の付勢力に抗して第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面側に向かって上動し、薄肉リング状スリーブ４１の鍔部４１ｃが第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面に当接する。そして、薄肉リング状スリーブ４１の移動量に伴って、リテーナー３３と一体に複数のボールべアリング３４が上記した移動量の１／２以下だけ第２金型３０の有底孔３０の内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に沿って上動し、言い換えると、複数のボールべアリング３４は第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃを突き合わせた側に移動して、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより薄肉リング状スリーブ４１を介して第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧（プリロード）を加えている。
【００９６】
次に、ステップＳ２４では、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを第２コア３１の円筒部３１ｃの上端部３１ｄに突き合わせた後に、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅとの間で光学ガラス素材２３が軟化した状態となる。
【００９７】
次に、ステップＳ２５では、第１，第２コア２１，３１を不図示の冷却手段で冷却すると対物レンズ１が成形され、この際、第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅで対物レンズ１の第１面１ａ（図１）が非球面として転写され、且つ、第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅで対物レンズ１の第２面１ｂ（図１）も非球面として転写される。
【００９８】
次に、ステップＳ２６では、第１コア２１を下動させて初期状態まで戻し、対物レンズ１を取り出す。この時、圧縮バネ４２の付勢力により第２コア３１を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１が下動し、これに伴って複数のボールべアリング３４を支持したリテーナー３３は元の初期状態まで下動する。
【００９９】
上記の動作工程中で、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて薄肉リング状スリーブ４１を介して第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えているために、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用クリアランスが全く生じない状態となるために、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅの中心と、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅの中心とが位置ズレしない。この結果、成形した対物レンズ１の第１面１ａ（図１）の中心と、第２面１ｂ（図１）の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができる。更に、第１実施例と異なって、薄肉リング状スリーブ４１を用いることで、第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃをボールべアリング体ＢＢ内に挿入する時に、複数のボールべアリング３４に第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃが直接添接することがなくなるので、複数のボールべアリング３４を傷つけることがなく、更に、複数のボールべアリング３４に光学ガラス素材２３のカケラなどが付着することもなくなるなどの改善を図ることができる。
【０１００】
次に、本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例について図１１を用いて簡略に説明する。
【０１０１】
図１１は本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【０１０２】
図１１に示した如く、本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型４０Ｂは、第１金型（下型）２０の一部が第２実施例に対して異なっており、第２金型（上型）３０は第２実施例と同じである。
【０１０３】
この変形例では、第１金型２０に第１コア２１を固着させずに、第１コア２１を第１金型２０の軸中心に対して直角の方向に移動可能に取り付けている。
【０１０４】
即ち、第１金型２０の上面２０ｄの中心部に、第１コア２１の鍔部２１ｂの径より僅かに大径の有底孔２０ｆが穿設されている。
【０１０５】
また、第１コア２１の下面２１ａの中心部に円錐状凹部２１ｆが形成され、この円錐状凹部２１ｆ内と第１金型２０の有底孔２０ｆの底面との間にスチールボール２４を介挿することで、第１コア２１の円筒部２１ｃをこの軸方向に対して直角方向に移動自在に支持している。
【０１０６】
また、第１金型２０の上面２０ｄに、第１コア２１の円筒部２１ｃが進入するための逃げ孔２５ａを貫通させた押さえ板２５を取り付けることで、第１コア２１の鍔部２１ｂが第１金型２０の有底孔２０ｆ内から脱落したり、又は、第１コア２１が傾倒することを防止している。
【０１０７】
従って、第１コア２１の円筒部２１ｃを、第２コア３１を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に挿入する場合に、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りした部位が薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に添接する動作に伴って、第１コア２１の鍔部２１ｂがスチールボール２４を介して左右方向（矢印方向）に移動することで第１コア２１の円筒部２１ｃの第２コア３１の円筒部３１ｃへの芯だしが容易になるものである。
【０１０８】
＜第３実施例＞
図１２は本発明に係る第３実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図、
図１３は本発明に係る第３実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図、
図１４は図１２及び図１３に示した円錐状コレットを示した斜視図である。
【０１０９】
図１２及び図１３に示した如く、本発明に係る第３実施例の光学レンズ用金型５０Ａも、主として光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形するにあたって、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレすることなく成形できるように構成されているものである。
【０１１０】
この第３実施例の光学レンズ用金型５０Ａでは、第１金型（下型）６０に固着させた第１コア（下コア）６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄに非球面を有して形成した第１レンズ転写面６６ｅと、第２金型（上型）７０に固着させ且つ薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に嵌め込んだ第２コア（上コア）７２の円筒部７２ｃの下端部７２ｄに非球面を有して形成した第２レンズ転写面７２ｅとを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、薄肉リング状スリーブ７１の外周面７１ｂに第１，第２コア６６，７２の径方向に弾性変位可能な円錐状コレット７４を嵌め込んで、光学レンズ１の成形時に円錐状コレット７４をコレット締め上げ部材７５で第１，第２コア６６，７２の径方向に締め上げながら薄肉リング状スリーブ７１を介してこの薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に挿入した第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの外周面に予圧をかけることで、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内への第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの摺動用スキマを無くすように成したものである。そして、成形前の初期状態時に、第１コア６６を第２コア７２を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１の下方で待機させ、一方、成形時には第１コア６６を第２コア７２に対して第１，第２金型６０，７０間に設けた不図示のガイドシャフトにより位置決めしながら上動させて第１，第２金型６０，７０同士を合体可能に構成したものである。
【０１１１】
まず、図１２に示したように、第１金型６０は、大径ベース６１の上面６１ａ上に小径ベース６２の下面６２ａが分離可能に同心的に積層されて、使用時に図示しない締結手段により両ベース６１，６２が一体化されている。
【０１１２】
また、大径ベース６１の上面６１ａの中心部には大径有底孔６１ｂが穿設されており、この大径ベース６１の外周側から空気又はオイルを挿脱するための挿脱孔６１ｃが大径有底孔６１ｂに連通して穿設されている。
【０１１３】
また、大径ベース６１の大径有底孔６１ｂ内には、Ｏリング６３を外周に嵌着したピストン６４が空気圧又は油圧により上下動可能に嵌め込まれており、且つ、ピストン６４上に押し棒６５が円周に沿って複数本植設されて、複数の押し棒６５が小径ベース６２に穿設した複数の貫通孔６２ｄ内に上下動可能に進入している。この際、ピストン６４上に植設した複数本の押し棒６５は、後述する第２金型７０内に設けたコレット締め上げ部材７５に対して接離自在になっている。
【０１１４】
また、小径ベース６２の上面６２ｂの中心部に有底孔６２ｃが穿設されており、この有底孔６２ｃ内に第１コア６６の下面６６ａ側に形成した鍔部６６ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第１コア６６の下面６６ａを小径ベース６２の下面６２ｂ側からネジ６７により小径ベース６２に対して固着している。
【０１１５】
また、第１コア６６は、下面６６ａ側に形成した鍔部６６ｂと、この鍔部６６ｂの上方に鍔部６６ｂより小径で長尺に形成した円筒部６６ｃと、円筒部６６ｃの上端部６６ｄの中心部に光学ガラス素材２３を載置すると共に所定の厚みで非球面を有して形成した第１レンズ転写面６６ｅとからなっている。
【０１１６】
次に、第２金型７０は、上面７０ａ側に大径な鍔部７０ｂが形成され、この下方に鍔部７０ｂより小径な円筒部７０ｃが鍔部７０ｂに対して同心的に第１金型６０側に向かって長尺に形成されていると共に、円筒部７０ｃの中心部に下面７０ｄから鍔部７０ｂに向かって大径有底孔７０ｅと小径有底孔７０ｆとが階段状に同心的に穿設されている。
【０１１７】
また、第２金型７０の小径有底孔７０ｆ内には、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に嵌め込んだ第２コア７２の上面７２ａ側に形成した鍔部７２ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第２コア７２の上面７２ａを第２金型７０の上面７０ａ側からネジ７３により第２金型７０に対して固着している。
【０１１８】
また、第２コア７２は、上面７２ａ側に形成した鍔部７２ｂと、この鍔部７２ｂの下方に鍔部７２ｂよりも小径で且つ第１コア６６の円筒部６６ｃと同径で長尺に形成された円筒部７２ｃと、円筒部７２ｃの下端部７２ｄの中心部に非球面を有して形成した第２レンズ転写面７２ｅとからなっており、円筒部７２ｃの外周面にこの円筒部７２ｃの長さよりも長尺に形成した薄肉リング状スリーブ７１が上端を第２コア７２の鍔部７２ｂに当接させて嵌め込まれており、且つ、薄肉リング状スリーブ７１の下端は後述する落下防止板７６に当接している。
【０１１９】
この際、薄肉リング状スリーブ７１は、弾性変位可能な燐青銅などを用いて薄肉リング状に貫通して第２コア７２の円筒部７２の長さよりも略倍の長さに形成され、孔７１ａ内の上方側の約半分の長さ部位に第２コア７２の円筒部７２ｃが予め嵌め込まれ、且つ、孔７１ａ内の下方側の約半分の長さ部位は第１コア７２の円筒部７２ｃの挿入が許容されるようになっている。
【０１２０】
また、薄肉リング状スリーブ７１の外周面７１ｂは、弾性変位可能な燐青銅などを用いて円錐状に形成した円錐状コレット７４の中央貫通孔７４ａ内に嵌め込まれている。この際、円錐状コレット７４は、第２金型とは別体で着脱自在に形成されている。
【０１２１】
上記した円錐状コレット７４は、図１４に示した如く、上面７４ｃ側及び下面７４ｄ側から第２スリット７４ｅ及び第１スリット７４ｆを円錐状外周面７４ｂに沿って交互に複数箇所形成することで、円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂが第１，第２コア６６，７２の径方向に弾性変位可能になっている。
【０１２２】
図１２に戻り、円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂは、この円錐状外周面７４ｂに沿って上下動可能に設けたコレット締め上げ部材７５の中央円錐孔７５ａ内に嵌め込まれており、この第３実施例では、薄肉リング状スリーブ７１と、円錐状コレット７４と、コレット締め上げ部材７５とで予圧付加部材が構成されている。
【０１２３】
また、第２金型７０の円筒部７０ｃの下面７０ｄに取り付けた落下防止板７６によって薄肉リング状スリーブ７１及び円錐状コレット７４並びにコレット締め上げ部材７５が下方に落下することを防止されている。この際、落下防止板７６の中心部に貫通して穿接した逃げ孔７６ａは第１コア６６の円筒部６６ｃの挿入を許容し、且つ、中周部位に穿接した複数の逃げ孔７６ｂは第１金型６０側に設けた複数の押し棒６５の挿入を許容している。
【０１２４】
そして、成形前の初期状態では、第２金型７０の大径有底孔７０ｅ内で、円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂに嵌め込んだコレット締め上げ部材７５の下面７５ｂは落下防止板７６上に当接していると共に、第２コア７２を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１が第１コア６６の円筒部６６ｃの挿入を待機している。
【０１２５】
また、成形前の初期状態では、第１金型６０側に設けたピストン６４上に植設した複数の押し棒６５は下降している。
【０１２６】
ここで、上記のように構成した第３実施例の光学レンズ用金型５０Ａを用いて先に図１を用いて説明した対物レンズ１を成形する動作について、図１２及び図１３を併用しながら新な図１５を用いて説明する。
【０１２７】
図１５は第３実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【０１２８】
図１５に示した如く、ステップＳ３０では、光学レンズ用金型５０Ａの初期状態時に、第１金型６０の小径ベース６２に固着させた第１コア６６を、第２金型７０に固着させた第２コア７２の円筒部７２ｃを嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１の下方で待機させている。
【０１２９】
次に、ステップＳ３１では、第１コア６６に形成した第１レンズ転写面６６ｅ上に予め研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３を載置する。
【０１３０】
次に、ステップＳ３２では、光学ガラス素材２３を第１レンズ転写面６６ｅ上に載置した状態で第１コア６６を上動させ、この第１コア６６の円筒部６６ｃを薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に挿入して、第１コア６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄを第２コア７２の円筒部７２ｃの下端部７２ｄに突き当てると図１３に示した状態に至る。この際、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内で第１コア６６の円筒部６６ｃと第２コア７２の円筒部７２ｃとを突き合わせた時に、内部が密閉状態となるために、例えば第１コア６６の円筒部６６ｃの側面に０．０５ｍｍ程度のガス逃げ溝（図示せず）を設けている。
【０１３１】
次に、ステップＳ３３では、ヒータ又は遠赤外線などの不図示の加熱手段により光学ガラス素材２３のガラス軟化点温度まで第１，第２コア６６，７２を昇温させて光学ガラス素材２３を軟化させながら、第１コア６６の上動に伴ってピストン６４を介して押し棒６５を上動させ、この押し棒６５でコレット締め上げ部材７５を円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂに沿って押し上げながら円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂを第１，第２コア６６，７２の径方向に締め上げることで、円錐状コレット７４の中央貫通孔７４ａ内に嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１を介して第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃに予圧（プリロード）を加えている。
【０１３２】
次に、ステップＳ３４では、第１コア６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄを第２コア７２の円筒部７２ｃの上端部７２ｄに突き合わせた後に、第１コア６６に形成した第１レンズ転写面６６ｅと、第２コア７２に形成した第２レンズ転写面７２ｅと間で光学ガラス素材２３が軟化した状態となる。
【０１３３】
次に、ステップＳ３５では、第１，第２コア６６，７２を不図示の冷却手段で冷却すると対物レンズ１が成形され、この際、第１コア６６の第１レンズ転写面６６ｅで対物レンズ１の第１面１ａ（図１）が非球面として転写され、且つ、第２コア７２の第２レンズ転写面７２ｅで対物レンズ１の第２面１ｂ（図１）も非球面として転写される。
【０１３４】
次に、ステップＳ３６では、第１コア６６を下動させて初期状態まで戻し、対物レンズ１を取り出す。この時、ピストン６４を介して押し棒６５を下動してコレット締め上げ部材７５から離間させている。
【０１３５】
上記の動作工程中で、コレット締め上げ部材７５を円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂに沿って押し上げながら円錐状コレット７４を第１，第２コア６６，７２の径方向に締め上げることで、薄肉リング状スリーブ７１を介して第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えているために、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内への第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの摺動用クリアランスが全く生じない状態となるために、第１コア６６に形成した第１レンズ転写面６６ｅの中心と、第２コア７２に形成した第２レンズ転写面７２ｅの中心とが位置ズレしない。この結果、成形した対物レンズ１の第１面１ａ（図１）の中心と第２面１ｂ（図１）の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができる。更に、第１，第２実施例と異なって、高価なボールべアリング体ＢＢを用いていないので、光学レンズ用金型５０Ａを安価に作製できる。
【０１３６】
次に、本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例について図１６を用いて簡略に説明する。
【０１３７】
図１６は本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【０１３８】
図１６に示した如く、本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型５０Ｂは、第１金型（下型）６０の一部が第３実施例に対して異なっており、第２金型（上型）７０は第３実施例と同じである。
【０１３９】
この変形例では、第１金型６０の小径ベース６２に第１コア６６を固着させずに、第１コア６６を小径ベース６２の軸中心に対して直角の方向に移動可能に取り付けている。
【０１４０】
即ち、第１金型６０の小径ベース６２の上面６２ｂの中心部に、第１コア６６の鍔部６６ｂの径より僅かに大径の有底孔６２ｅが穿設されている。
【０１４１】
また、第１コア６６の下面６６ａの中心部に円錐状凹部６６ｆが形成され、この円錐状凹部６６ｆ内と小径ベース６２の有底孔６２ｅの底面との間にスチールボール６８を介挿することで、第１コア６６の円筒部６６ｃをこの軸方向に対して直角方向に移動自在に支持している。
【０１４２】
また、小径ベース６２の上面６２ｂに、第１コア６６の円筒部６６ｃが進入するための逃げ孔６９ａ及び複数の押し棒６５が進入するための逃げ孔６９ｂを貫通させた押さえ板６９を取り付けることで、第１コア６６の鍔部６６ｂが小径ベース６２の有底孔６２ｅ内から脱落したり、又は、第１コア６６が傾倒することを防止している。
【０１４３】
従って、第１コア６６の円筒部６６ｃを、第２コア７２を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に挿入する場合に、第１コア６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りした部位が薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に添接する動作に伴って、第１コア６６の鍔部６６ｂがスチールボール６８を介して左右方向（矢印方向）に移動することで第１コア６６の円筒部６６ｃの第２コア７２の円筒部７２ｃへの芯だしが容易になるものである。
【０１４４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型によると、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、光学レンズの第２面を転写するために第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに対向させて、第２コアの円筒部を嵌め込み且つ第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な予圧付加部材内に第１コアの円筒部を挿入し、予圧付加部材内で第２コアの円筒部の端部に第１コアの円筒部の端部を突き合わせた際に、予圧付加部材を第１，第２コアの径方向に弾性変位させて第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、予圧付加部材内への第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くし、これにより、第１コアに形成した第１レンズ転写面の中心と、第２コアに形成した第２レンズ転写面の中心とが位置ズレしない。この結果、成形した光学レンズ（対物レンズ）の第１面の中心と第２面の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができる。これにより、光学レンズを例えば超高密度光ディスク用の対物レンズとして成形した場合に、成形した対物レンズの第１面の中心と第２面１ｂの中心との位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることで、信号面が１層構造の超高密度光ディスクは勿論のこと、信号面が２層構造の超高密度光ディスクにも対応可能となる。
【０１４５】
この際、上記した予圧付加部材は、請求項３に記載したように、円筒状のリテーナーの周面に沿って複数のボールベアリングを支持したボールベアリング体を用い、複数のボールベアリングを互いに突き合わせた第１，第２コアの各円筒部に直接添接させ、且つ、複数のボールベアリングを第１，第２コアの径方向に弾性変位させて第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加する構造でも良い。
【０１４６】
また、上記した予圧付加部材は、請求項４に記載したように、薄肉リング状スリーブと、円筒状のリテーナーの周面に沿って複数のボールベアリングを支持したボールベアリング体とを用い、薄肉リング状スリーブの孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、複数のボールベアリングを薄肉リング状スリーブの外周面に添接させ、且つ、複数のボールベアリングを第１，第２コアの径方向に弾性変位させて薄肉リング状スリーブを介して第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加する構造でも良い。
【０１４７】
また、上記した予圧付加部材は、請求項５に記載したように、薄肉リング状スリーブと、円錐状コレットと、コレット締め上げ部材とを用い、薄肉リング状スリーブの外周部に第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な円錐状コレットを嵌め込むと共に、円錐状コレットの円錐状外周面に沿ってコレット締め上げ部材を移動可能に設けて、薄肉リング状スリーブの孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、コレット締め上げ部材で円錐状コレットを第１，第２コアの径方向に締め上げて、薄肉リング状スリーブを介して第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加する構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を適用して成形される光学レンズを説明するための図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施例において、図２及び図３に示したボールべアリング体と、第１コア（下コア）と、第２コア（上コア）とをそれぞれ示した斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施例において、第２金型の有底孔内に嵌め込んだボールべアリング体のリテーナーに支持した複数のボールべアリングに沿って第１コアを挿入した際に、第１コアの移動量と最下部のボールべアリングの移動量とを説明するために模式的に示した図である。
【図６】第１実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【図７】本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図８】本発明に係る第２実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１０】第２実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【図１１】本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１２】本発明に係る第３実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１３】本発明に係る第３実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１４】図１２及び図１３に示した円錐状コレットを示した斜視図である。
【図１５】第３実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【図１６】本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１７】従来例における光学レンズの成形金型の構造を示す模式図である。
【図１８】従来例において、成形完了時での光学レンズの成形金型の状態図である。
【符号の説明】
１…光学レンズ（対物レンズ）、１ａ…第１面１ａ、１ｂ…第２面、
２…超高密度光ディスク、２ａ…レーザービーム入射面、２ｂ…信号面、
１０Ａ…第１実施例の光学レンズ用金型、
１０Ｂ…第１実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型、
２０…第１金型（下型）、２０ａ…下面、２０ｂ…鍔部、２０ｃ…円筒部、
２０ｄ…上面、２０ｅ…有底孔、２０ｆ…有底孔、
２１…第１コア（下コア）、２１ａ…下面、２１ｂ…鍔部、２１ｃ…円筒部、
２１ｄ…上端部、２１ｅ…第１レンズ転写面、
２３…球状の光学ガラス素材、２４…スチールボール、２５…押さえ板、
３０…第２金型（上型）、３０ａ…上面、３０ｂ…鍔部、３０ｃ…円筒部、
３０ｄ…下面、３０ｅ…有底孔、
３１…第２コア（上コア）、３１ａ…上面、３１ｂ…鍔部、３１ｃ…円筒部、
３１ｄ…下端部、３１ｅ…第２レンズ転写面、
３３…リテーナー、３４…ボールべアリング、
３５…リテーナー支持板、
４０Ａ…第２実施例の光学レンズ用金型、
４０Ｂ…第２実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型、
４１…薄肉リング状スリーブ、４１ａ…孔、４１ｂ…外周面、
４２…圧縮バネ、
５０Ａ…第２実施例の光学レンズ用金型、
５０Ｂ…第２実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型、
６０…第１金型（下型）、
６１…大径ベース、６１ａ…上面、６１ｂ…大径有底孔、６１ｃ…挿脱孔、
６２…小径ベース、６２ａ…下面、６２ｂ…上面、６２ｃ…有底孔、
６３…Ｏリング、６４…ピストン、６５…押し棒、
６６…第１コア（下コア）、６６ａ…下面、６６ｂ…鍔部、６６ｃ…円筒部、
６６ｄ…上端部、６６ｅ…第１レンズ転写面、
６８…スチールボール、６９…押さえ板、
７０…第２金型（上型）、７０ａ…上面、７０ｂ…鍔部、７０ｃ…円筒部、
７０ｄ…下面、７０ｅ…大径有底孔、７ｆ…小径有底孔、
７１…薄肉リング状スリーブ、７１ａ…孔、７１ｂ…外周面、
７２…第２コア（上コア）、７２ａ…上面、７２ｂ…鍔部、７２ｃ…円筒部、
７２ｄ…下端部、７２ｅ…第２レンズ転写面、
７４…円錐状コレット、７４ａ…中央貫通孔、７４ｂ…円錐状外周面、
７４ｃ…上面、７４ｄ…下面、７４ｅ…第１スリット、７４ｆ…第２スリット、 ７５…コレット締め上げ部材、７５ａ…中央円錐孔、
７６…落下防止板、
ＢＢ…ボールべアリング体。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ガラス素材を用いて光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形する際に、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレしない光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、光ディスクは、映像情報とか音声情報やコンピュータデータなどの情報信号を円盤状のディスク基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに高密度に記録し、且つ、記録済みのトラックを再生する際に所望のトラックを高速にアクセスできることから多用されている。
【０００３】
この種の光ディスクとしてＣＤ(Compact Disc)やＤＶＤ(Digital Versatile Disc)は既に市販されているが、最近になって光ディスクに対してより一層高密度化を図るため、ＣＤ，ＤＶＤよりも情報信号を超高密度に記録及び／又は再生できる超高密度光ディスクの開発が盛んに行われている。
【０００４】
これに伴って、超高密度光ディスクを記録及び／又は再生するための次世代光ピックアップの開発も行われており、この次世代光ピックアップでは波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザー光を開口数（ＮＡ）が０．７５以上の対物レンズで絞ってブルー・レーザービームを得て、このブルー・レーザービームをレーザービーム入射面から信号面までの厚みが０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度の超高密度光ディスクに照射して記録及び／又は再生するものであるが、次世代光ピックアップ用の対物レンズとして光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面に形成された単玉型の対物レンズがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、光学レンズ素材を用いて高精度な光学レンズを研磨不要で安定に成形することができる成形金型がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−５０３２号公報（第９−１０頁、第３図）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００１−２７０７２４号公報（第４−５頁、第１図，第２図）
図１７は従来例における光学レンズの成形金型の構造を示す模式図、
図１８は従来例において、成形完了時での光学レンズの成形金型の状態図である。
【０００８】
図１７及び図１８に示した従来例における光学レンズの成形金型１００は、上記した特許文献２（特開２００１−２７０７２４号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献２を参照して簡略に説明する。
【０００９】
図１７に示した如く、従来例における光学レンズの成形金型１００では、下型１０１と、上型１０２とを胴型１０３の摺動用孔１０３ａ内に挿入する構造形態を採用している。
【００１０】
まず、上記した下型１０１の成形部には、光学レンズの第１面を非球面又は球面に形成するために凹状に超精密加工された第１光学有効面成形部１０１ａと、光学レンズをレンズホルダに保持するための成形部となる外周規制成形部１０１ｂと、余剰な光学レンズ素材１０４を保持するために設けられた空間（キャビティ）用の外周遊び成形部１０１ｃと、光学レンズの厚みを所定値に規制するための環状凸部１０１ｄとが同心的に形成されている。また、下型１０１の非成形部には、胴型１０３に対して下型１０１を位置決めするためのフランジ鍔部１０１ｅが形成されている。
【００１１】
次に、上記した上型１０２の成形部には、光学レンズの第２面を形成するために凹状に超精密加工された第２光学有効面成形部１０２ａと、下型１０１の環状凸部１０１ｄに当接し、光学レンズの厚みを所定値に規制する環状平面部１０２ｂとが同心的に形成されている。また、上型１０２の非成形部には、胴型１０３に対して上型１０２を上下に移動させるためのフランジ鍔部１０２ｃが形成されている。
【００１２】
そして、上記構成による光学レンズの成形金型１００を用いて、光学レンズを成形する際には、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａ上に球状の光学レンズ素材１０４を載置する。この際、球状の光学レンズ素材１０４は、例えばフツ隣酸系ガラス（ガラス転移点：Ｔｇ３４０℃、ガラス屈伏点：Ａｔ４１０℃）を用いて、直径がφ３．３２ｍｍのボール研磨ガラスに予め形成されている。
【００１３】
また、上型１０２を上方から胴型１０３の摺動用孔１０３ａ内に挿入し、上型１０２の第２光学有効面成形部１０２ａを光学レンズ素材１０４に当接させて加熱加圧しながら上型１０２の環状平面部１０２ｂが下型１０１の環状凸部１０１ｄに当接すると、図１８に示した状態になる。この図１８に示した状態では光学レンズ素材１０４が溶融変形して光学レンズ１０５として成形される。そして、冷却後に光学レンズ１０５の第１面１０５ａ及び第２面１０５ｂの形状は、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａ及び上型１０２の第２光学有効面成形部１０２ａの形状がそれぞれ転写され、且つ、光学レンズ１０５の厚みも設計時の厚みを確保できると共に、仕上げ研磨を必要としないので、光学レンズ性能のうちコマ収差を低減できる旨が開示されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来例における光学レンズの成形金型１００を用いれば、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａと、レンズ厚み規制用の環状凸部１０１ｄとを同時に精密加工することが可能となり、金型精度の向上と、光学レンズ性能のうちコマ収差を低減できるものの、下型１０１及び上型１０２を胴型１０３の摺動用孔１０３ａ内に挿入して摺動させる時には摺動用クリアランス（図示せず）を必要とする。また、光学レンズの成形金型１００は高温な金型温度によっても上記した摺動用クリアランスの寸法が変化する。
【００１５】
この際、上記した摺動用クリアランスに伴って下型１０１及び上型１０２がガタツクことにより位置ずれしてしまう現象が生じる。
【００１６】
この結果、下型１０１の第１光学有効面成形部１０１ａの中心と、上型１０２の第２光学有効面成形部１０２ａの中心とが位置ズレを起こし、成形後に光学レンズ１０５の第１面１０５ａの中心と、第２面１０５ｂの中心とが位置ズレすることで、光学レンズ性能を低減させるなどの問題が発生する。
【００１７】
とくに、前記したように波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザービームを用いて記録及び／又は再生する超高密度光ディスク用の対物レンズは、ＣＤ用又はＤＶＤ用の対物レンズに比べて寸法精度を一段と高く要求され、また、上記した特許文献１に開示されている対物レンズ（図示せず）では第１面及び第２面が共に非球面に形成されているので、第１面の中心と第２面の中心との位置ズレがあると、コマ収差とか色収差が発生してしまい、超高密度光ディスクの記録及び／又は再生に影響を及ぼしてしまう。
【００１８】
そこで、光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形する際、光学レンズの第１面の中心と第２面の中心とが位置ズレしない光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型が望まれている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させるステップと、
前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置するステップと、
前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部を嵌め込み且つ第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な予圧付加部材内に前記第１コアの円筒部を挿入し、前記予圧付加部材内で前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせた際に、前記予圧付加部材を前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記予圧付加部材内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くすステップと、
前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形するステップとを有する光学レンズの成形方法である。
【００２０】
また、第２の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
前記第２金型の有底孔内で第１，第２コアの径方向に弾性変位可能に取り付けられ、一端側に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する予圧付加部材とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記予圧付加部材の他端側から挿入して、前記予圧付加部材内で前記第２コアの円筒部に前記第１コアの円筒部を突き合わせた際に、前記予圧付加部材を前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記予圧付加部材内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２１】
また、第３の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
複数のボールベアリングを支持した円筒状のリテーナーの内周側及び外周側に各ボールベアリングの一部を回転可能に露出させた状態で前記第２金型の有底孔の内周面に沿って複数の前記ボールベアリングを転動可能に嵌め込み、且つ、成形前の初期状態時に前記リテーナーの一端側のいくつかの前記ボールベアリングが前記第２コアの円筒部に添接するも、前記リテーナーの他端側に位置する残りの前記ボールベアリングに対して前記第１コアの円筒部の挿入を許容するボールベアリング体とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの前記ボールベアリング体内への挿入動作に伴って、リテーナーと一体に複数の前記ボールベアリングが前記第２金型の有底孔の内周面及び第１，第２コアの各円筒部に沿って前記第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた側に移動すると共に、複数の前記ボールベアリングを前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、複数の前記ボールベアリングへの前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２２】
また、第４の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアの円筒部の長さより長尺な孔を貫通して形成し、且つ、一端側の孔内に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側の孔内に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する薄肉リング状スリーブと、
円筒部の有底孔内でこの有底孔の天面と前記薄肉リング状スリーブを嵌め込んだ前記第２コアの一端面との間に圧縮バネを介装して、成形前の初期状態時に前記圧縮バネの付勢力で前記第２コアを嵌め込んだ前記薄肉リング状スリーブの他端側を前記有底孔から突出させた状態で、前記薄肉リング状スリーブと一体に前記第２コアを前記有底孔内に移動可能に取り付けた第２金型と、
複数のボールベアリングを支持した円筒状のリテーナーの内周側及び外周側に各ボールベアリングの一部を回転可能に露出させた状態で前記第２金型の有底孔の内周面に沿って複数の前記ボールベアリングを転動可能に嵌め込み、且つ、複数の前記ボールベアリングを前記薄肉リング状スリーブの外周面に添接させたボールベアリング体とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記薄肉リング状スリーブの他端側の孔内に挿入して、この孔内で前記第１コアの円筒部を前記第２コアの円筒部に突き当てながら前記圧縮バネに抗して前記薄肉リング状スリーブが前記第２金型の有底孔内の天面側に向かって移動する動作に伴って、前記リテーナーと一体に複数の前記ボールベアリングが前記第２金型の有底孔の内周面及び前記薄肉リング状スリーブの外周面に沿って第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた側に移動すると共に、複数の前記ボールベアリングを前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記薄肉リング状スリーブを介して前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記薄肉リング状スリーブの孔内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２３】
また、第５の発明は、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアの円筒部の長さより長尺な孔を貫通して形成し、且つ、一端側の孔内に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側の孔内に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する薄肉リング状スリーブと、
前記薄肉リング状スリーブに嵌め込んだ前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
前記第２金型の有底孔内に設けられ、且つ、前記第２コアを嵌め込んだ前記薄肉リング状スリーブの外周部を中央貫通孔内に嵌め込むと共に、円錐状外周面を第１，第２コアの径方向に弾性変位可能に形成した円錐状コレットと、
前記第２金型の有底孔内で前記円錐状コレットの円錐状外周面に嵌め込まれ、且つ、前記第１金型側に設けた押し上げ手段によって前記円錐状コレットの円錐状外周面に沿って移動するコレット締め上げ部材とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記薄肉リング状スリーブの他端側の孔内に挿入して、この孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、前記押し上げ手段で前記コレット締め上げ部材を前記円錐状コレットの円錐状外周面に沿って押し上げながら前記円錐状コレットの円錐状外周面を前記第１，第２コアの径方向に締め上げて、前記薄肉リング状スリーブを介して前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記薄肉リング状スリーブの孔内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２４】
更に、第６の発明は、上記した第２〜第５のいずれかの発明の光学レンズ用金型において、
前記第１金型上で前記第１コアを軸方向に対して直角な方向に移動可能に取り付けて、前記第１コアの挿入動作に伴って前記第１コアの円筒部を前記第２コアの円筒部に対して芯だし可能にしたことを特徴とする光学レンズ用金型である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型の一実施例を図１乃至図１６を参照して＜第１実施例＞〜＜第３実施例＞の順に詳細に説明する。
【００２６】
本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明する前に、これを適用して成形される光学レンズの設計仕様を先に説明する。
【００２７】
図１は本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を適用して成形される光学レンズを説明するための図である。
【００２８】
図１に示した如く、本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を適用して成形される光学レンズ１は、波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザービームを用いて超高密度光ディスク２を記録及び／又は再生すための対物レンズとして開発したものである。
【００２９】
この光学レンズ（以下、対物レンズと記す）１は、光学ガラス素材（例えば、ＮＢＦ１…ホヤガラス社製）を用いて互いに対向する第１面１ａと第２面１ｂとが共に非球面に形成されており、且つ、開口数（ＮＡ）が０．７５以上の単玉レンズである。
【００３０】
ここで、対物レンズ１は波長が４００ｎｍ近辺のブルー・レーザー光Ｌａを第１面１ａから入射して屈折させ、更に第２面１ｂで屈折させて絞り込んだブルー・レーザービームＬｂを超高密度光ディスク２のレーザービーム入射面２ａから入射して信号面２ｂに結像させている。この際、超高密度光ディスク２は、レーザービーム入射面２ａから信号面２ｂまでの厚みが０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度に設定されている。
【００３１】
また、対物レンズ１の第１面１ａ及び第２面１ｂを非球面に形成する際、以下の多項式を用いて非球面を表すものとする。
Ｚ＝ＣＹ２／（１＋（１−（１＋Ｋ）Ｃ２Ｙ２）×０．５）＋ａＹ４
＋ｂＹ６＋ｃＹ８＋ｄＹ１０＋ｅＹ１２＋ｆＹ１４
但し、Ｚは各面１ａ，１ｂの頂点からの距離、Ｃは各面１ａ，１ｂの曲率（曲率半径分の１）、Ｙは光軸からの高さ、Ｋはコーニック定数、ａ〜ｆは４次から１４次の非球面係数である。例えば、ａはＹの４乗の係数に相当する。
【００３２】
ここで、対物レンズ１及び超高密度光ディスク２の仕様の一例を下記の表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
上記した位置ズレ量（偏心量）の要求に伴って、本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型について以下説明する。
【００３８】
＜第１実施例＞
図２は本発明に係る第１実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図、
図３は本発明に係る第１実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図、
図４は本発明に係る第１実施例において、図２及び図３に示したボールべアリング体と、第１コア（下コア）と、第２コア（上コア）とをそれぞれ示した斜視図、
図５は本発明に係る第１実施例において、第２金型の有底孔内に嵌め込んだボールべアリング体のリテーナーに支持した複数のボールべアリングに沿って第１コアを挿入した際に、第１コアの移動量と最下部のボールべアリングの移動量とを説明するために模式的に示した図である。
【００３９】
図２及び図３に示した如く、本発明に係る第１実施例の光学レンズ用金型１０Ａは、主として光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形するにあたって、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレすることなく成形できるように構成されているものである。
【００４０】
即ち、図２に示した如く、本発明に係る第１実施例の光学レンズ用金型１０Ａでは、第１金型（下型）２０に固着させた第１コア（下コア）２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄに非球面を有して形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２金型（上型）３０に固着させた第２コア（上コア）３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに非球面を有して形成した第２レンズ転写面３１ｅとを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、光学レンズ１の成形時に第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだ円筒状のボールベアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧をかけることで、複数のボールべアリング３４への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用スキマを無くすように成したものである。そして、成形前の初期状態時に、第１コア２１を第２コア３１の下方で待機させ、一方、成形時には第１コア２１を第２コア３１に対して第１，第２金型２０，３０間に設けた不図示のガイドシャフトにより位置決めしながら上動させて第１，第２金型２０，３０同士を合体可能に構成したものである。
【００４１】
尚、この第１実施例では、第１金型（下型）２０を可動側とし、且つ、第２金型（上型）３０を固定側として以下説明するものの、第１金型２０を固定側とし、第２金型３０を可動側とすることで、第２金型３０を第１金型２０に向けて下動させても良いものである。
【００４２】
まず、上記した第１金型２０は、下面２０ａ側に大径な鍔部２０ｂが形成され、且つ、鍔部２０ｂの上方に鍔部２０ｂより小径な円筒部２０ｃが同心的に上方に向かって短尺に形成されている。また、第１金型２０の円筒部２０ｃの上面２０ｄの中心部に有底孔２０ｅが穿設されている。
【００４３】
また、第１金型２０に穿設した有底孔２０ｅ内に、第１コア２１の下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第１コア２１の下面２１ａを第１金型２０の下面２０ａ側からネジ２２により第１金型２０に対して固着している。
【００４４】
また、第１コア２１は、下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂの上方に円筒部２１ｃが、鍔部２１ｂより小径な軸径Ｄ２で寸法精度良く第２金型３０側に向かって長尺に形成されていると共に、この円筒部２１ｃの上端部２１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りし、且つ、上端部２１ｄの中心部に第１レンズ転写面２１ｅが所定の厚みを持って凹状に形成されている。この第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅは、超硬合金又はセラミックスなど硬質耐熱材を用いて、研削加工を施した上で光学ガラス素材２３が付着しないように耐摩耗性のある表面処理を行って、レンズ設計仕様に合わせた非球面となるように仕上げられている。この際、第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅは、成形前に質量を管理しながら予め真球に研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３が載置されると共に、成形時に先に図１を用いて説明した対物レンズ１の第１面１ａを転写するためのものである。
【００４５】
次に、上記した第２金型３０は、上面３０ａ側に大径な鍔部３０ｂが形成され、この下方に鍔部３０ｂより小径な円筒部３０ｃが鍔部３０ｂに対して同心的に第１金型２０側に向かって長尺に形成されていると共に、円筒部３０ｃの中心部に下面３０ｄから鍔部３０ｂに向かって有底孔３０ｅが寸法精度良く長尺に穿設されている。
【００４６】
また、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅ内の上方部位に、第２コア３１の上面３１ａ側に形成した鍔部３１ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第２コア３１の上面３１ａを第２金型３０の上面３０ａ側からネジ３２により第２金型３０に対して固着している。
【００４７】
また、第２コア３１は、上面３１ａ側に形成した鍔部３１ｂの下方に円筒部３１ｃが、鍔部３１ｂより小径で且つ第１コア２１の円筒部２１ｃと同径な軸径Ｄ２で寸法精度良く形成されていると共に、第２金型３０の有底孔３０ｅの長さの略半分程度の長さで有底孔３０ｅに対して同心的に第１金型２０側に向かって形成されている。また、第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りをし、且つ、下端部３１ｄの中心に第２レンズ転写面３１ｅが凹状に形成されている。この第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅも、超硬合金又はセラミックスなど硬質耐熱材を用いて、研削加工を施した上で光学ガラス素材２３が付着しないように耐摩耗性のある表面処理を行って、レンズ設計仕様に合わせた非球面となるように仕上げられている。この際、第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅは、成形時に先に図１を用いて説明した対物レンズ１の第２面１ｂを転写するためのものである。
【００４８】
また、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅ内には、予圧付加部材となる円筒状のボールべアリング体ＢＢが嵌め込まれている。このボールべアリング体ＢＢは、第１実施例の要部を構成するものであり、円筒状のリテーナー３３の周面に沿ってボール径Ｄ３に形成した複数のボールべアリング３４が支持されていると共に、リテーナー３３の周面の内周側と外周側とに各ボールべアリング３４の一部を回転可能に露出させた状態で、複数のボールべアリング３４が第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅの内周面に沿って転動可能に嵌め込まれている。
【００４９】
そして、成形前の初期状態時に、ボールべアリング体ＢＢはリテーナー３３の上端側に支持したボールべアリング３４のいくつかを第２コア３１の円筒部３１ｃのうちで下端部３１ｄ側の外周面に添接させると共に、リテーナー３３の下端部をリテーナー支持板３５に当接させて、リテーナー３３の下端側に位置する残りのボールべアリング３４に対して第１コア２１の円筒部２１ｃの挿入を許容している。
【００５０】
ここで、図４に示した如く、ボールべアリング体ＢＢは、リテーナー３３及び複数のボールべアリング３４に対して成形時の金型温度に対して耐熱性を有する材料を用いている。更に、ボールべアリング体ＢＢは、複数のボールべアリング３４を円筒状のリテーナー３３の周面に沿って支持させる際に、複数のボールべアリング３４をリテーナー３３の軸方向に対して所定の角度傾斜した傾斜列に沿って配列させている。これにより、第１コア２１の円筒部２１ｃ及び第２コア３１の円筒部３１ｃを両端側から挿入した時に、リテーナー３３の内周側及び外周側に露出した複数のボールべアリング３４が第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅの内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に略均等の間隔で接することができるようになっている。
【００５１】
また、図５に示した如く、成形開始時に、第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢ内に第１コア２１を挿入した時に、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄがリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４のうちで最下部のボールべアリング３４に当接した位置を起点位置とすると、この場合、第２金型３０の有底孔３０ｅの内周面は最下部のボールべアリング３４は勿論のこと残り複数のボールべアリング３４に対して転動用の固定壁として機能し、且つ、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄが最下部のボールべアリング３４に当接した起点位置から最下部のボールべアリング３４が矢印方向に回転を始め、その後、第１コア２１の円筒部２１ｃに添接しながら回転を続けるので、動滑車の原理と同様に、第１コア２１の挿入動作に伴って第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄが起点位置から第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに突き当たるまでの移動量をＭ１とした時に、最下部のボールべアリング３４の移動量Ｍ２は上記した第１コア２１の移動量Ｍ１の１／２以下となり、即ち、Ｍ２≦Ｍ１／２が成立する。
【００５２】
そして、図２に示したように、対物レンズ１の成形開始時に、第１コア２１を第２コア３１側（矢印Ｓ１側）に向かって上動させ、第１コア２１の円筒部２１ｃを第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢ内に挿入する動作に伴って、リテーナー３３と一体に複数のボールべアリング３４が、第２金型３０の有底孔３０ｅの内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに沿って第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃを突き合わせた側に上動し、且つ、第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを突き合わせた時には、図３に示したように、複数のボールべアリング３４が第２コア３１の円筒部３１ｃの外周面及び第１コア２１の円筒部２１ｃの外周面に添接する。
【００５３】
この際、図３に示したように、リテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより、第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧（プリロード）を加えている。
【００５４】
より具体的には、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅの孔径をＤ１とし、且つ、第１コア２１の円筒部２１ｃの軸径及び第２コア３１の円筒部３１ｃの軸径をＤ２とし、ボールべアリング３４のボール径をＤ３とした時に、ボールべアリング３４に対して第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位内で予圧をかけることで、Ｄ１＜Ｄ２＋２×Ｄ３が成立することになるので、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧を付加し、複数のボールべアリング３４と第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面との間で摺動用クリアランスが全く生じない状態となる。
【００５５】
これにより、対物レンズ１の成形時に、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅの中心と、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅの中心とが位置ズレしないようになっている。
【００５６】
ここで、上記のように構成した第１実施例の光学レンズ用金型１０Ａを用いて先に図１を用いて説明した対物レンズ１を成形する動作について、図１及び図２を併用しながら新な図６を用いて説明する。
【００５７】
図６は第１実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【００５８】
図６に示した如く、ステップＳ１０では、光学レンズ用金型１０Ａの初期状態時に、第１金型２０に固着させた第１コア２１を、第２金型３０に固着させた第２コア３１の下方で待機させている。
【００５９】
次に、ステップＳ１１では、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅ上に予め研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３を載置する。
【００６０】
次に、ステップＳ１２では、光学ガラス素材２３を第１レンズ転写面２１ｅ上に載置した状態で第１コア２１を上動させ、この第１コア２１の円筒部２１ｃを第２金型３０の有底孔２０ｄ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４に沿って挿入する。
【００６１】
次に、ステップＳ１３では、ヒータ又は遠赤外線などの不図示の加熱手段により光学ガラス素材２３のガラス軟化点温度まで第１，第２コア２１，３１を昇温させて光学ガラス素材２３を軟化させながら、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄが第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに突き当たるまで第１コア２１を上動させると図３に示した状態に至る。この際、第１コア２１の起点位置からの移動量Ｍ１（図５）に伴って、複数のボールべアリング３４がリテーナー３３と一体に移動量Ｍ２≦Ｍ１／２（図５）だけ第２金型３０の有底孔３０の内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに沿って上動し、言い換えると、複数のボールべアリング３４は第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃを突き合わせた側に移動して、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えている。
【００６２】
次に、ステップＳ１４では、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを第２コア３１の円筒部３１ｃの上端部３１ｄに突き合わせた後に、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅとの間で光学ガラス素材２３が軟化した状態となる。
【００６３】
次に、ステップＳ１５では、第１，第２コア２１，３１を不図示の冷却手段で冷却すると対物レンズ１が成形され、この際、第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅで対物レンズ１の第１面１ａ（図１）が非球面として転写され、且つ、第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅで対物レンズ１の第２面１ｂ（図１）も非球面として転写される。
【００６４】
次に、ステップＳ１６では、第１コア２１を下動させて初期状態まで戻し、対物レンズ１を取り出す。この時、第１コア２１の下動に伴って、複数のボールべアリング３４を支持したリテーナー３３は元の初期状態まで下動する。
【００６５】
上記の動作工程中で、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えているために、複数のボールべアリング３４への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用クリアランスが全く生じない状態となるために、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅの中心と、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅの中心とが位置ズレしない。この結果、成形した対物レンズ１の第１面１ａ（図１）の中心と第２面１ｂ（図１）の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができ、これにより上記した対物レンズ１は信号面が１層構造の超高密度光ディスク２（図１）は勿論のこと、信号面が２層構造の超高密度光ディスク（図示せず）にも対応可能となる。
【００６６】
次に、本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例について図７を用いて簡略に説明する。
【００６７】
図７は本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【００６８】
尚、説明の都合上、先に第１実施例で示した構成部材と同一構成部材に対しては同一の符号を付して図示のみとし、且つ、第１実施例と異なる構成部材に新たな符号を付す共に、この変形例では第１実施例と異なる点を中心に説明する。
【００６９】
図７に示した如く、本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型１０Ｂは、第１金型（下型）２０の一部が第１実施例に対して異なっており、第２金型（上型）３０は第１実施例と同じである。
【００７０】
この変形例では、第１金型２０に第１コア２１を固着させずに、第１コア２１を第１金型２０の軸中心に対して直角の方向に移動可能に取り付けている。
【００７１】
即ち、第１金型２０の上面２０ｄの中心部に、第１コア２１の鍔部２１ｂの径より僅かに大径の有底孔２０ｆが穿設されている。
【００７２】
また、第１コア２１の下面２１ａの中心部に円錐状凹部２１ｆが形成され、この円錐状凹部２１ｆ内と第１金型２０の有底孔２０ｆの底面との間にスチールボール２４を介挿することで、第１コア２１の円筒部２１ｃをこの軸方向に対して直角方向に移動自在に支持している。
【００７３】
また、第１金型２０の上面２０ｄに、第１コア２１の円筒部２１ｃが進入するための逃げ孔２５ａを貫通させた押さえ板２５を取り付けることで、第１コア２１の鍔部２１ｂが第１金型２０の有底孔２０ｆ内から脱落したり、又は、第１コア２１が傾倒することを防止している。
【００７４】
従って、第１コア２１の円筒部２１ｃを、第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４に沿って挿入する場合に、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りした部位がリテーナー３３内又は最下部のボールべアリング３４に添接する動作に伴って、第１コア２１の鍔部２１ｂがスチールボール２４を介して左右方向（矢印方向）に移動することで第１コア２１の円筒部２１ｃの第２コア３１の円筒部３１ｃへの芯だしが容易になるものである。
【００７５】
＜第２実施例＞
図８は本発明に係る第２実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図、
図９は本発明に係る第２実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【００７６】
図８及び図９に示した如く、本発明に係る第２実施例の光学レンズ用金型４０Ａも、主として光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形するにあたって、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレすることなく成形できるように構成されているものである。
【００７７】
この第２実施例の光学レンズ用金型４０Ａでは、第１実施例と異なって、第１金型（下型）２０に固着させた第１コア（下コア）２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄに非球面を有して形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２金型（上型）３０の有底孔３０ｅ内で圧縮バネ４２を介して上下動可能に支持され且つ薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に嵌め込んだ第２コア（上コア）３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに非球面を有して形成した第２レンズ転写面３１ｅとを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、光学レンズ１の成形時に第２金型３０の有底孔３０ｅ内に嵌め込んだ円筒状のボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて薄肉リング状スリーブ４１を介してこの薄肉リング状スリーブ４１内に挿入した第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧をかけることで、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用スキマを無くすように成したものである。そして、成形前の初期状態時に、第１コア２１を薄肉リング状スリーブ４１の下方で待機させ、一方、成形時には第１コア２１を第２コア３１に対して第１，第２金型２０，３０間に設けた不図示のガイドシャフトにより位置決めしながら上動させて第１，第２金型２０，３０同士を合体可能に構成したものである。
【００７８】
上記に伴って、第２金型（上型）３０の構造が第１実施例に対して一部改良されているものの、第１金型（下型）２０の構造は第１実施例と同じであるので、説明の都合上、第１実施例と同じ機能を有する構成部材に対して同一の符号を付して適宜説明し、且つ、第１実施例と異なる構成部材に新たな符号を付す共に、この第２実施例では第１実施例と異なる点を中心に説明する。
【００７９】
まず、図９に示したように、第１金型２０は、第１実施例と同様に、下面２０ａ側に形成した鍔部２０ｂと、この鍔部２０ｂの上方に鍔部２０ｂより小径に形成した円筒部２０ｃと、円筒部２０ｃの上面２０ｄの中心部に形成した有底孔２０ｅとからなり、有底孔２０ｅ内に第１コア２１の下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第１コア２１がネジ２２により第１金型２０に固着されている。
【００８０】
また、第１コア２１は、第１実施例と同様に、下面２１ａ側に形成した鍔部２１ｂと、この鍔部２１ｂの上方に鍔部２１ｂより小径で長尺に形成した円筒部２１ｃと、円筒部２１ｃの上端部２１ｄの中心部に光学ガラス素材２３（図８）を載置すると共に所定の厚みで非球面を有して形成した第１レンズ転写面２１ｅとからなっている。
【００８１】
次に、図８及び図９に示したように、第２金型３０は、上面３０ａ側に大径な鍔部３０ｂが形成され、この下方に鍔部３０ｂより小径な円筒部３０ｃが鍔部３０ｂに対して同心的に第１金型２０側に向かって第１実施例よりも長尺に形成されていると共に、円筒部３０ｃの中心部に下面３０ｄから鍔部３０ｂに向かって有底孔３０ｅが寸法精度良く第１実施例よりも長尺に穿設されている。
【００８２】
また、第２金型３０に穿設した有底孔３０ｅ内には、第１実施例と異なって、第２コア３１が第２金型３０に固着されずに、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に第２コア３１の円筒部３１ｃを嵌め込んだ状態で第２コア３１が圧縮バネ４２を介して上下動可能に支持されている。
【００８３】
また、第２コア３１は、上面３１ａ側に第２金型３０の有底孔３０ｅの孔径よりも一回り小径に形成した鍔部３１ｂと、この鍔部３１ｂの下方に鍔部３１ｂよりも小径で且つ第１コア２１と同径で長尺に形成した円筒部３１ｃと、円筒部３１ｃの下端部３１ｄの中心部に非球面を有して形成した第２レンズ転写面３１ｅとが第１実施例と略同じ構成であるものの、第２コア３１の円筒部３１ｃの外周面にこの円筒部３１ｃの長さよりも略倍の長さに形成した薄肉リング状スリーブ４１が嵌め込まれていると共に、第２コア３１の上面３１ａと第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面との間に介装した圧縮バネ４２を支持するための凹孔３１ｆが穿設されている点が第１実施例に対して異なっている。
【００８４】
この際、薄肉リング状スリーブ４１は、弾性変位可能な燐青銅などを用いて薄肉リング状に貫通して第２コア３１の円筒部３１ｃの長さの略倍の長さで長尺に形成され、孔４１ａ内の上方側の約半分の長さ部位に第２コア３１の円筒部３１ｃが予め嵌め込まれ、且つ、孔４１ａ内の下方側の約半分の長さ部位は第１コア２１の円筒部２１ｃの挿入が許容されるようになっている。
【００８５】
また、第２金型３０の有底孔３０ｅの内周面と、薄肉リング状スリーブ４１の外周面４１ｂとの間にボールべアリング体ＢＢが嵌め込まれている。このボールべアリング体ＢＢは、第１実施例と同様に構成されており、円筒状のリテーナー３３の周面に沿って複数のボールべアリング３４が支持されている。この第２実施例では、薄肉リング状スリーブ４１と、円筒状のボールべアリング体ＢＢとで予圧付加部材が構成されている。そして、複数のボールべアリング３４を第２コア３１の径方向に弾性変位させることにより薄肉リング状スリーブ４１を介して孔４１ａ内に嵌め込まれた第２コア３１の円筒部３１ｃに予圧が付加されているので、孔４１ａに対して円筒部３１ｃが略圧入状態となっている。
【００８６】
上記したボールべアリング体ＢＢのリテーナー３３に支持した複数のボールべアリング３４は、後述するように、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に第１コア２１の円筒部２１ｃが挿入された時に第１コア２１と一体に薄肉リング状スリーブ４１が第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面側に向かって上動する動作に伴って、薄肉リング状スリーブ４１の移動量の１／２以下上動しながら複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより薄肉リング状スリーブ４１を介して第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧を付加するものである。
【００８７】
また、第２金型３０の円筒部３０ｃの下面３０ｄに、薄肉リング状スリーブ４１の進入を許容するための逃げ孔３５ａを穿設したリテーナー支持板３５が取り付けられている。
【００８８】
そして、成形前の初期状態では、図８に示したように、第２金型３０の有底孔３０ｅ内に介装した圧縮バネ４２の付勢力により第２コア３１の円筒部３１ｃを嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１が第１金型２０側に押圧されて薄肉リング状スリーブ４１の下端部４１ｄが第２金型３０の有底孔３０ｅの外に突出して第１コア２１の円筒部２１ｃの挿入を待機している。
【００８９】
また、成形前の初期状態では、薄肉リング状スリーブ４１の下動に伴ってリテーナー３３は下端部がリテーナー支持板３５に当接し、且つ、上端部が薄肉リング状スリーブ４１の鍔部４１ｃに当接している。更に、薄肉リング状スリーブ４１に嵌め込んだ第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄは、リテーナ３３に支持した複数のボールべアリング３４のうちで最下部のボールべアリング３４の近傍に位置している。
【００９０】
次に、ここで、上記のように構成した第２実施例の光学レンズ用金型４０Ａを用いて先に図１を用いて説明した対物レンズ１を成形する動作について、図８及び図９を併用しながら新な図１０を用いて説明する。
【００９１】
図１０は第２実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【００９２】
図１０に示した如く、ステップＳ２０では、光学レンズ用金型４０Ａの初期状態時に、第１金型２０に固着させた第１コア２１を、第２金型３０の有底孔３０ｅ内で圧縮バネ４２の付勢力により第１金型２０側に移動し且つ第２コア３１の円筒部３１ｃを嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１の下方で待機させている。
【００９３】
次に、ステップＳ２１では、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅ上に予め研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３を載置する。
【００９４】
次に、ステップＳ２２では、光学ガラス素材２３を第１レンズ転写面２１ｅ上に載置した状態で第１コア２１を上動させ、この第１コア２１の円筒部２１ｃを薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に挿入して、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを第２コア３１の円筒部３１ｃの下端部３１ｄに突き当てると図９に示した状態に至る。この際、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内で第１コア２１の円筒部２１ｃと第２コア３１の円筒部３１ｃとを突き合わせた時に、内部が密閉状態となるために、例えば第１コア２１の円筒部２１ｃの側面に０．０５ｍｍ程度のガス逃げ溝（図示せず）を設けている。
【００９５】
次に、ステップＳ２３では、ヒータ又は遠赤外線などの不図示の加熱手段により光学ガラス素材２３のガラス軟化点温度まで第１，第２コア２１，３１を昇温させて光学ガラス素材２３を軟化させながら、第１コア２１の上動に伴って第２コア３１を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１が圧縮バネ４２の付勢力に抗して第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面側に向かって上動し、薄肉リング状スリーブ４１の鍔部４１ｃが第２金型３０の有底孔３０ｅ内の天面に当接する。そして、薄肉リング状スリーブ４１の移動量に伴って、リテーナー３３と一体に複数のボールべアリング３４が上記した移動量の１／２以下だけ第２金型３０の有底孔３０の内周面及び第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に沿って上動し、言い換えると、複数のボールべアリング３４は第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃを突き合わせた側に移動して、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させることにより薄肉リング状スリーブ４１を介して第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃに予圧（プリロード）を加えている。
【００９６】
次に、ステップＳ２４では、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄを第２コア３１の円筒部３１ｃの上端部３１ｄに突き合わせた後に、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅと、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅとの間で光学ガラス素材２３が軟化した状態となる。
【００９７】
次に、ステップＳ２５では、第１，第２コア２１，３１を不図示の冷却手段で冷却すると対物レンズ１が成形され、この際、第１コア２１の第１レンズ転写面２１ｅで対物レンズ１の第１面１ａ（図１）が非球面として転写され、且つ、第２コア３１の第２レンズ転写面３１ｅで対物レンズ１の第２面１ｂ（図１）も非球面として転写される。
【００９８】
次に、ステップＳ２６では、第１コア２１を下動させて初期状態まで戻し、対物レンズ１を取り出す。この時、圧縮バネ４２の付勢力により第２コア３１を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１が下動し、これに伴って複数のボールべアリング３４を支持したリテーナー３３は元の初期状態まで下動する。
【００９９】
上記の動作工程中で、複数のボールべアリング３４を第１，第２コア２１，３１の径方向に弾性変位させて薄肉リング状スリーブ４１を介して第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えているために、薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内への第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃの摺動用クリアランスが全く生じない状態となるために、第１コア２１に形成した第１レンズ転写面２１ｅの中心と、第２コア３１に形成した第２レンズ転写面３１ｅの中心とが位置ズレしない。この結果、成形した対物レンズ１の第１面１ａ（図１）の中心と、第２面１ｂ（図１）の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができる。更に、第１実施例と異なって、薄肉リング状スリーブ４１を用いることで、第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃをボールべアリング体ＢＢ内に挿入する時に、複数のボールべアリング３４に第１，第２コア２１，３１の円筒部２１ｃ，３１ｃが直接添接することがなくなるので、複数のボールべアリング３４を傷つけることがなく、更に、複数のボールべアリング３４に光学ガラス素材２３のカケラなどが付着することもなくなるなどの改善を図ることができる。
【０１００】
次に、本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例について図１１を用いて簡略に説明する。
【０１０１】
図１１は本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【０１０２】
図１１に示した如く、本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型４０Ｂは、第１金型（下型）２０の一部が第２実施例に対して異なっており、第２金型（上型）３０は第２実施例と同じである。
【０１０３】
この変形例では、第１金型２０に第１コア２１を固着させずに、第１コア２１を第１金型２０の軸中心に対して直角の方向に移動可能に取り付けている。
【０１０４】
即ち、第１金型２０の上面２０ｄの中心部に、第１コア２１の鍔部２１ｂの径より僅かに大径の有底孔２０ｆが穿設されている。
【０１０５】
また、第１コア２１の下面２１ａの中心部に円錐状凹部２１ｆが形成され、この円錐状凹部２１ｆ内と第１金型２０の有底孔２０ｆの底面との間にスチールボール２４を介挿することで、第１コア２１の円筒部２１ｃをこの軸方向に対して直角方向に移動自在に支持している。
【０１０６】
また、第１金型２０の上面２０ｄに、第１コア２１の円筒部２１ｃが進入するための逃げ孔２５ａを貫通させた押さえ板２５を取り付けることで、第１コア２１の鍔部２１ｂが第１金型２０の有底孔２０ｆ内から脱落したり、又は、第１コア２１が傾倒することを防止している。
【０１０７】
従って、第１コア２１の円筒部２１ｃを、第２コア３１を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に挿入する場合に、第１コア２１の円筒部２１ｃの上端部２１ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りした部位が薄肉リング状スリーブ４１の孔４１ａ内に添接する動作に伴って、第１コア２１の鍔部２１ｂがスチールボール２４を介して左右方向（矢印方向）に移動することで第１コア２１の円筒部２１ｃの第２コア３１の円筒部３１ｃへの芯だしが容易になるものである。
【０１０８】
＜第３実施例＞
図１２は本発明に係る第３実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図、
図１３は本発明に係る第３実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図、
図１４は図１２及び図１３に示した円錐状コレットを示した斜視図である。
【０１０９】
図１２及び図１３に示した如く、本発明に係る第３実施例の光学レンズ用金型５０Ａも、主として光学ガラス素材を用いて少なくとも一つの面が非球面を有する光学レンズ（例えば、対物レンズ）を成形するにあたって、光学レンズの第１面の中心と、第２面の中心とが位置ズレすることなく成形できるように構成されているものである。
【０１１０】
この第３実施例の光学レンズ用金型５０Ａでは、第１金型（下型）６０に固着させた第１コア（下コア）６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄに非球面を有して形成した第１レンズ転写面６６ｅと、第２金型（上型）７０に固着させ且つ薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に嵌め込んだ第２コア（上コア）７２の円筒部７２ｃの下端部７２ｄに非球面を有して形成した第２レンズ転写面７２ｅとを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、薄肉リング状スリーブ７１の外周面７１ｂに第１，第２コア６６，７２の径方向に弾性変位可能な円錐状コレット７４を嵌め込んで、光学レンズ１の成形時に円錐状コレット７４をコレット締め上げ部材７５で第１，第２コア６６，７２の径方向に締め上げながら薄肉リング状スリーブ７１を介してこの薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に挿入した第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの外周面に予圧をかけることで、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内への第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの摺動用スキマを無くすように成したものである。そして、成形前の初期状態時に、第１コア６６を第２コア７２を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１の下方で待機させ、一方、成形時には第１コア６６を第２コア７２に対して第１，第２金型６０，７０間に設けた不図示のガイドシャフトにより位置決めしながら上動させて第１，第２金型６０，７０同士を合体可能に構成したものである。
【０１１１】
まず、図１２に示したように、第１金型６０は、大径ベース６１の上面６１ａ上に小径ベース６２の下面６２ａが分離可能に同心的に積層されて、使用時に図示しない締結手段により両ベース６１，６２が一体化されている。
【０１１２】
また、大径ベース６１の上面６１ａの中心部には大径有底孔６１ｂが穿設されており、この大径ベース６１の外周側から空気又はオイルを挿脱するための挿脱孔６１ｃが大径有底孔６１ｂに連通して穿設されている。
【０１１３】
また、大径ベース６１の大径有底孔６１ｂ内には、Ｏリング６３を外周に嵌着したピストン６４が空気圧又は油圧により上下動可能に嵌め込まれており、且つ、ピストン６４上に押し棒６５が円周に沿って複数本植設されて、複数の押し棒６５が小径ベース６２に穿設した複数の貫通孔６２ｄ内に上下動可能に進入している。この際、ピストン６４上に植設した複数本の押し棒６５は、後述する第２金型７０内に設けたコレット締め上げ部材７５に対して接離自在になっている。
【０１１４】
また、小径ベース６２の上面６２ｂの中心部に有底孔６２ｃが穿設されており、この有底孔６２ｃ内に第１コア６６の下面６６ａ側に形成した鍔部６６ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第１コア６６の下面６６ａを小径ベース６２の下面６２ｂ側からネジ６７により小径ベース６２に対して固着している。
【０１１５】
また、第１コア６６は、下面６６ａ側に形成した鍔部６６ｂと、この鍔部６６ｂの上方に鍔部６６ｂより小径で長尺に形成した円筒部６６ｃと、円筒部６６ｃの上端部６６ｄの中心部に光学ガラス素材２３を載置すると共に所定の厚みで非球面を有して形成した第１レンズ転写面６６ｅとからなっている。
【０１１６】
次に、第２金型７０は、上面７０ａ側に大径な鍔部７０ｂが形成され、この下方に鍔部７０ｂより小径な円筒部７０ｃが鍔部７０ｂに対して同心的に第１金型６０側に向かって長尺に形成されていると共に、円筒部７０ｃの中心部に下面７０ｄから鍔部７０ｂに向かって大径有底孔７０ｅと小径有底孔７０ｆとが階段状に同心的に穿設されている。
【０１１７】
また、第２金型７０の小径有底孔７０ｆ内には、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に嵌め込んだ第２コア７２の上面７２ａ側に形成した鍔部７２ｂがクリアランスなく嵌め込まれて、第２コア７２の上面７２ａを第２金型７０の上面７０ａ側からネジ７３により第２金型７０に対して固着している。
【０１１８】
また、第２コア７２は、上面７２ａ側に形成した鍔部７２ｂと、この鍔部７２ｂの下方に鍔部７２ｂよりも小径で且つ第１コア６６の円筒部６６ｃと同径で長尺に形成された円筒部７２ｃと、円筒部７２ｃの下端部７２ｄの中心部に非球面を有して形成した第２レンズ転写面７２ｅとからなっており、円筒部７２ｃの外周面にこの円筒部７２ｃの長さよりも長尺に形成した薄肉リング状スリーブ７１が上端を第２コア７２の鍔部７２ｂに当接させて嵌め込まれており、且つ、薄肉リング状スリーブ７１の下端は後述する落下防止板７６に当接している。
【０１１９】
この際、薄肉リング状スリーブ７１は、弾性変位可能な燐青銅などを用いて薄肉リング状に貫通して第２コア７２の円筒部７２の長さよりも略倍の長さに形成され、孔７１ａ内の上方側の約半分の長さ部位に第２コア７２の円筒部７２ｃが予め嵌め込まれ、且つ、孔７１ａ内の下方側の約半分の長さ部位は第１コア７２の円筒部７２ｃの挿入が許容されるようになっている。
【０１２０】
また、薄肉リング状スリーブ７１の外周面７１ｂは、弾性変位可能な燐青銅などを用いて円錐状に形成した円錐状コレット７４の中央貫通孔７４ａ内に嵌め込まれている。この際、円錐状コレット７４は、第２金型とは別体で着脱自在に形成されている。
【０１２１】
上記した円錐状コレット７４は、図１４に示した如く、上面７４ｃ側及び下面７４ｄ側から第２スリット７４ｅ及び第１スリット７４ｆを円錐状外周面７４ｂに沿って交互に複数箇所形成することで、円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂが第１，第２コア６６，７２の径方向に弾性変位可能になっている。
【０１２２】
図１２に戻り、円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂは、この円錐状外周面７４ｂに沿って上下動可能に設けたコレット締め上げ部材７５の中央円錐孔７５ａ内に嵌め込まれており、この第３実施例では、薄肉リング状スリーブ７１と、円錐状コレット７４と、コレット締め上げ部材７５とで予圧付加部材が構成されている。
【０１２３】
また、第２金型７０の円筒部７０ｃの下面７０ｄに取り付けた落下防止板７６によって薄肉リング状スリーブ７１及び円錐状コレット７４並びにコレット締め上げ部材７５が下方に落下することを防止されている。この際、落下防止板７６の中心部に貫通して穿接した逃げ孔７６ａは第１コア６６の円筒部６６ｃの挿入を許容し、且つ、中周部位に穿接した複数の逃げ孔７６ｂは第１金型６０側に設けた複数の押し棒６５の挿入を許容している。
【０１２４】
そして、成形前の初期状態では、第２金型７０の大径有底孔７０ｅ内で、円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂに嵌め込んだコレット締め上げ部材７５の下面７５ｂは落下防止板７６上に当接していると共に、第２コア７２を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１が第１コア６６の円筒部６６ｃの挿入を待機している。
【０１２５】
また、成形前の初期状態では、第１金型６０側に設けたピストン６４上に植設した複数の押し棒６５は下降している。
【０１２６】
ここで、上記のように構成した第３実施例の光学レンズ用金型５０Ａを用いて先に図１を用いて説明した対物レンズ１を成形する動作について、図１２及び図１３を併用しながら新な図１５を用いて説明する。
【０１２７】
図１５は第３実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【０１２８】
図１５に示した如く、ステップＳ３０では、光学レンズ用金型５０Ａの初期状態時に、第１金型６０の小径ベース６２に固着させた第１コア６６を、第２金型７０に固着させた第２コア７２の円筒部７２ｃを嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１の下方で待機させている。
【０１２９】
次に、ステップＳ３１では、第１コア６６に形成した第１レンズ転写面６６ｅ上に予め研磨加工を施した球状の光学ガラス素材２３を載置する。
【０１３０】
次に、ステップＳ３２では、光学ガラス素材２３を第１レンズ転写面６６ｅ上に載置した状態で第１コア６６を上動させ、この第１コア６６の円筒部６６ｃを薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に挿入して、第１コア６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄを第２コア７２の円筒部７２ｃの下端部７２ｄに突き当てると図１３に示した状態に至る。この際、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内で第１コア６６の円筒部６６ｃと第２コア７２の円筒部７２ｃとを突き合わせた時に、内部が密閉状態となるために、例えば第１コア６６の円筒部６６ｃの側面に０．０５ｍｍ程度のガス逃げ溝（図示せず）を設けている。
【０１３１】
次に、ステップＳ３３では、ヒータ又は遠赤外線などの不図示の加熱手段により光学ガラス素材２３のガラス軟化点温度まで第１，第２コア６６，７２を昇温させて光学ガラス素材２３を軟化させながら、第１コア６６の上動に伴ってピストン６４を介して押し棒６５を上動させ、この押し棒６５でコレット締め上げ部材７５を円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂに沿って押し上げながら円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂを第１，第２コア６６，７２の径方向に締め上げることで、円錐状コレット７４の中央貫通孔７４ａ内に嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１を介して第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃに予圧（プリロード）を加えている。
【０１３２】
次に、ステップＳ３４では、第１コア６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄを第２コア７２の円筒部７２ｃの上端部７２ｄに突き合わせた後に、第１コア６６に形成した第１レンズ転写面６６ｅと、第２コア７２に形成した第２レンズ転写面７２ｅと間で光学ガラス素材２３が軟化した状態となる。
【０１３３】
次に、ステップＳ３５では、第１，第２コア６６，７２を不図示の冷却手段で冷却すると対物レンズ１が成形され、この際、第１コア６６の第１レンズ転写面６６ｅで対物レンズ１の第１面１ａ（図１）が非球面として転写され、且つ、第２コア７２の第２レンズ転写面７２ｅで対物レンズ１の第２面１ｂ（図１）も非球面として転写される。
【０１３４】
次に、ステップＳ３６では、第１コア６６を下動させて初期状態まで戻し、対物レンズ１を取り出す。この時、ピストン６４を介して押し棒６５を下動してコレット締め上げ部材７５から離間させている。
【０１３５】
上記の動作工程中で、コレット締め上げ部材７５を円錐状コレット７４の円錐状外周面７４ｂに沿って押し上げながら円錐状コレット７４を第１，第２コア６６，７２の径方向に締め上げることで、薄肉リング状スリーブ７１を介して第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの外周面に予圧（プリロード）を加えているために、薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内への第１，第２コア６６，７２の円筒部６６ｃ，７２ｃの摺動用クリアランスが全く生じない状態となるために、第１コア６６に形成した第１レンズ転写面６６ｅの中心と、第２コア７２に形成した第２レンズ転写面７２ｅの中心とが位置ズレしない。この結果、成形した対物レンズ１の第１面１ａ（図１）の中心と第２面１ｂ（図１）の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができる。更に、第１，第２実施例と異なって、高価なボールべアリング体ＢＢを用いていないので、光学レンズ用金型５０Ａを安価に作製できる。
【０１３６】
次に、本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例について図１６を用いて簡略に説明する。
【０１３７】
図１６は本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【０１３８】
図１６に示した如く、本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型５０Ｂは、第１金型（下型）６０の一部が第３実施例に対して異なっており、第２金型（上型）７０は第３実施例と同じである。
【０１３９】
この変形例では、第１金型６０の小径ベース６２に第１コア６６を固着させずに、第１コア６６を小径ベース６２の軸中心に対して直角の方向に移動可能に取り付けている。
【０１４０】
即ち、第１金型６０の小径ベース６２の上面６２ｂの中心部に、第１コア６６の鍔部６６ｂの径より僅かに大径の有底孔６２ｅが穿設されている。
【０１４１】
また、第１コア６６の下面６６ａの中心部に円錐状凹部６６ｆが形成され、この円錐状凹部６６ｆ内と小径ベース６２の有底孔６２ｅの底面との間にスチールボール６８を介挿することで、第１コア６６の円筒部６６ｃをこの軸方向に対して直角方向に移動自在に支持している。
【０１４２】
また、小径ベース６２の上面６２ｂに、第１コア６６の円筒部６６ｃが進入するための逃げ孔６９ａ及び複数の押し棒６５が進入するための逃げ孔６９ｂを貫通させた押さえ板６９を取り付けることで、第１コア６６の鍔部６６ｂが小径ベース６２の有底孔６２ｅ内から脱落したり、又は、第１コア６６が傾倒することを防止している。
【０１４３】
従って、第１コア６６の円筒部６６ｃを、第２コア７２を嵌め込んだ薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に挿入する場合に、第１コア６６の円筒部６６ｃの上端部６６ｄのコーナーを僅かにＲ取り又は面取りした部位が薄肉リング状スリーブ７１の孔７１ａ内に添接する動作に伴って、第１コア６６の鍔部６６ｂがスチールボール６８を介して左右方向（矢印方向）に移動することで第１コア６６の円筒部６６ｃの第２コア７２の円筒部７２ｃへの芯だしが容易になるものである。
【０１４４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型によると、光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、光学レンズの第２面を転写するために第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに対向させて、第２コアの円筒部を嵌め込み且つ第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な予圧付加部材内に第１コアの円筒部を挿入し、予圧付加部材内で第２コアの円筒部の端部に第１コアの円筒部の端部を突き合わせた際に、予圧付加部材を第１，第２コアの径方向に弾性変位させて第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、予圧付加部材内への第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くし、これにより、第１コアに形成した第１レンズ転写面の中心と、第２コアに形成した第２レンズ転写面の中心とが位置ズレしない。この結果、成形した光学レンズ（対物レンズ）の第１面の中心と第２面の中心とが位置ズレしないで位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることができる。これにより、光学レンズを例えば超高密度光ディスク用の対物レンズとして成形した場合に、成形した対物レンズの第１面の中心と第２面１ｂの中心との位置ズレ量（偏心量）を±１μｍ以下に抑えることで、信号面が１層構造の超高密度光ディスクは勿論のこと、信号面が２層構造の超高密度光ディスクにも対応可能となる。
【０１４５】
この際、上記した予圧付加部材は、請求項３に記載したように、円筒状のリテーナーの周面に沿って複数のボールベアリングを支持したボールベアリング体を用い、複数のボールベアリングを互いに突き合わせた第１，第２コアの各円筒部に直接添接させ、且つ、複数のボールベアリングを第１，第２コアの径方向に弾性変位させて第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加する構造でも良い。
【０１４６】
また、上記した予圧付加部材は、請求項４に記載したように、薄肉リング状スリーブと、円筒状のリテーナーの周面に沿って複数のボールベアリングを支持したボールベアリング体とを用い、薄肉リング状スリーブの孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、複数のボールベアリングを薄肉リング状スリーブの外周面に添接させ、且つ、複数のボールベアリングを第１，第２コアの径方向に弾性変位させて薄肉リング状スリーブを介して第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加する構造でも良い。
【０１４７】
また、上記した予圧付加部材は、請求項５に記載したように、薄肉リング状スリーブと、円錐状コレットと、コレット締め上げ部材とを用い、薄肉リング状スリーブの外周部に第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な円錐状コレットを嵌め込むと共に、円錐状コレットの円錐状外周面に沿ってコレット締め上げ部材を移動可能に設けて、薄肉リング状スリーブの孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、コレット締め上げ部材で円錐状コレットを第１，第２コアの径方向に締め上げて、薄肉リング状スリーブを介して第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加する構造でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を適用して成形される光学レンズを説明するための図である。
【図２】本発明に係る第１実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図である。
【図３】本発明に係る第１実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図４】本発明に係る第１実施例において、図２及び図３に示したボールべアリング体と、第１コア（下コア）と、第２コア（上コア）とをそれぞれ示した斜視図である。
【図５】本発明に係る第１実施例において、第２金型の有底孔内に嵌め込んだボールべアリング体のリテーナーに支持した複数のボールべアリングに沿って第１コアを挿入した際に、第１コアの移動量と最下部のボールべアリングの移動量とを説明するために模式的に示した図である。
【図６】第１実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【図７】本発明に係る第１実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図８】本発明に係る第２実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図である。
【図９】本発明に係る第２実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１０】第２実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【図１１】本発明に係る第２実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１２】本発明に係る第３実施例の光学レンズの成形方法及び光学レンズ用金型を説明するために、第１金型（下型）と第２金型（上型）とを分離させた成形前の状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１３】本発明に係る第３実施例において、第１金型と第２金型とを合体させて光学レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１４】図１２及び図１３に示した円錐状コレットを示した斜視図である。
【図１５】第３実施例の光学レンズの成形方法を説明するための動作フロー図である。
【図１６】本発明に係る第３実施例を一部変形させた変形例において、第１金型と第２金型とを合体させて対物レンズを成形する状態を模式的に示した縦断面図である。
【図１７】従来例における光学レンズの成形金型の構造を示す模式図である。
【図１８】従来例において、成形完了時での光学レンズの成形金型の状態図である。
【符号の説明】
１…光学レンズ（対物レンズ）、１ａ…第１面１ａ、１ｂ…第２面、
２…超高密度光ディスク、２ａ…レーザービーム入射面、２ｂ…信号面、
１０Ａ…第１実施例の光学レンズ用金型、
１０Ｂ…第１実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型、
２０…第１金型（下型）、２０ａ…下面、２０ｂ…鍔部、２０ｃ…円筒部、
２０ｄ…上面、２０ｅ…有底孔、２０ｆ…有底孔、
２１…第１コア（下コア）、２１ａ…下面、２１ｂ…鍔部、２１ｃ…円筒部、
２１ｄ…上端部、２１ｅ…第１レンズ転写面、
２３…球状の光学ガラス素材、２４…スチールボール、２５…押さえ板、
３０…第２金型（上型）、３０ａ…上面、３０ｂ…鍔部、３０ｃ…円筒部、
３０ｄ…下面、３０ｅ…有底孔、
３１…第２コア（上コア）、３１ａ…上面、３１ｂ…鍔部、３１ｃ…円筒部、
３１ｄ…下端部、３１ｅ…第２レンズ転写面、
３３…リテーナー、３４…ボールべアリング、
３５…リテーナー支持板、
４０Ａ…第２実施例の光学レンズ用金型、
４０Ｂ…第２実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型、
４１…薄肉リング状スリーブ、４１ａ…孔、４１ｂ…外周面、
４２…圧縮バネ、
５０Ａ…第２実施例の光学レンズ用金型、
５０Ｂ…第２実施例を一部変形させた変形例の光学レンズ用金型、
６０…第１金型（下型）、
６１…大径ベース、６１ａ…上面、６１ｂ…大径有底孔、６１ｃ…挿脱孔、
６２…小径ベース、６２ａ…下面、６２ｂ…上面、６２ｃ…有底孔、
６３…Ｏリング、６４…ピストン、６５…押し棒、
６６…第１コア（下コア）、６６ａ…下面、６６ｂ…鍔部、６６ｃ…円筒部、
６６ｄ…上端部、６６ｅ…第１レンズ転写面、
６８…スチールボール、６９…押さえ板、
７０…第２金型（上型）、７０ａ…上面、７０ｂ…鍔部、７０ｃ…円筒部、
７０ｄ…下面、７０ｅ…大径有底孔、７ｆ…小径有底孔、
７１…薄肉リング状スリーブ、７１ａ…孔、７１ｂ…外周面、
７２…第２コア（上コア）、７２ａ…上面、７２ｂ…鍔部、７２ｃ…円筒部、
７２ｄ…下端部、７２ｅ…第２レンズ転写面、
７４…円錐状コレット、７４ａ…中央貫通孔、７４ｂ…円錐状外周面、
７４ｃ…上面、７４ｄ…下面、７４ｅ…第１スリット、７４ｆ…第２スリット、 ７５…コレット締め上げ部材、７５ａ…中央円錐孔、
７６…落下防止板、
ＢＢ…ボールべアリング体。
Claims (6)
- 光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させるステップと、
前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置するステップと、
前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部を嵌め込み且つ第１，第２コアの径方向に弾性変位可能な予圧付加部材内に前記第１コアの円筒部を挿入し、前記予圧付加部材内で前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせた際に、前記予圧付加部材を前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記予圧付加部材内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くすステップと、
前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形するステップとを有する光学レンズの成形方法。 - 光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
前記第２金型の有底孔内で第１，第２コアの径方向に弾性変位可能に取り付けられ、一端側に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する予圧付加部材とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記予圧付加部材の他端側から挿入して、前記予圧付加部材内で前記第２コアの円筒部に前記第１コアの円筒部を突き合わせた際に、前記予圧付加部材を前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記予圧付加部材内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型。 - 光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
複数のボールベアリングを支持した円筒状のリテーナーの内周側及び外周側に各ボールベアリングの一部を回転可能に露出させた状態で前記第２金型の有底孔の内周面に沿って複数の前記ボールベアリングを転動可能に嵌め込み、且つ、成形前の初期状態時に前記リテーナーの一端側のいくつかの前記ボールベアリングが前記第２コアの円筒部に添接するも、前記リテーナーの他端側に位置する残りの前記ボールベアリングに対して前記第１コアの円筒部の挿入を許容するボールベアリング体とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの前記ボールベアリング体内への挿入動作に伴って、リテーナーと一体に複数の前記ボールベアリングが前記第２金型の有底孔の内周面及び第１，第２コアの各円筒部に沿って前記第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた側に移動すると共に、複数の前記ボールベアリングを前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、複数の前記ボールベアリングへの前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型。 - 光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアの円筒部の長さより長尺な孔を貫通して形成し、且つ、一端側の孔内に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側の孔内に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する薄肉リング状スリーブと、
円筒部の有底孔内でこの有底孔の天面と前記薄肉リング状スリーブを嵌め込んだ前記第２コアの一端面との間に圧縮バネを介装して、成形前の初期状態時に前記圧縮バネの付勢力で前記第２コアを嵌め込んだ前記薄肉リング状スリーブの他端側を前記有底孔から突出させた状態で、前記薄肉リング状スリーブと一体に前記第２コアを前記有底孔内に移動可能に取り付けた第２金型と、
複数のボールベアリングを支持した円筒状のリテーナーの内周側及び外周側に各ボールベアリングの一部を回転可能に露出させた状態で前記第２金型の有底孔の内周面に沿って複数の前記ボールベアリングを転動可能に嵌め込み、且つ、複数の前記ボールベアリングを前記薄肉リング状スリーブの外周面に添接させたボールベアリング体とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記薄肉リング状スリーブの他端側の孔内に挿入して、この孔内で前記第１コアの円筒部を前記第２コアの円筒部に突き当てながら前記圧縮バネに抗して前記薄肉リング状スリーブが前記第２金型の有底孔内の天面側に向かって移動する動作に伴って、前記リテーナーと一体に複数の前記ボールベアリングが前記第２金型の有底孔の内周面及び前記薄肉リング状スリーブの外周面に沿って第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた側に移動すると共に、複数の前記ボールベアリングを前記第１，第２コアの径方向に弾性変位させて前記薄肉リング状スリーブを介して前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記薄肉リング状スリーブの孔内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型。 - 光学レンズの第１面を転写するために第１コアの円筒部の端部に形成した第１レンズ転写面と、前記光学レンズの第２面を転写するために前記第１コアの円筒部と同径な第２コアの円筒部の端部に形成した第２レンズ転写面とを同一中心軸上で互いに離間して対向させ、且つ、前記第１コアの第１レンズ転写面上に球状の光学ガラス素材を載置した後に、前記第２コアの円筒部の端部に前記第１コアの円筒部の端部を突き合わせて、前記光学ガラス素材を前記第１，第２レンズ転写面間で軟化させた後に冷却して前記光学レンズを成形する光学レンズ用金型において、
前記第１コアを取り付けた第１金型と、
前記第２コアの円筒部の長さより長尺な孔を貫通して形成し、且つ、一端側の孔内に前記第２コアの円筒部を嵌め込み、且つ、他端側の孔内に前記第１コアの円筒部の挿入を許容する薄肉リング状スリーブと、
前記薄肉リング状スリーブに嵌め込んだ前記第２コアを円筒部の有底孔内に取り付けた第２金型と、
前記第２金型の有底孔内に設けられ、且つ、前記第２コアを嵌め込んだ前記薄肉リング状スリーブの外周部を中央貫通孔内に嵌め込むと共に、円錐状外周面を第１，第２コアの径方向に弾性変位可能に形成した円錐状コレットと、
前記第２金型の有底孔内で前記円錐状コレットの円錐状外周面に嵌め込まれ、且つ、前記第１金型側に設けた押し上げ手段によって前記円錐状コレットの円錐状外周面に沿って移動するコレット締め上げ部材とを備え、
成形時に、球状の前記光学ガラス素材を前記第１レンズ転写面上に載置した前記第１コアの円筒部を前記薄肉リング状スリーブの他端側の孔内に挿入して、この孔内で第１，第２コアの各円筒部を突き合わせた際に、前記押し上げ手段で前記コレット締め上げ部材を前記円錐状コレットの円錐状外周面に沿って押し上げながら前記円錐状コレットの円錐状外周面を前記第１，第２コアの径方向に締め上げて、前記薄肉リング状スリーブを介して前記第１，第２コアの各円筒部に予圧を付加することで、前記薄肉リング状スリーブの孔内への前記第１，第２コアの各円筒部の摺動用クリアランスを無くしたことを特徴とする光学レンズ用金型。 - 請求項２〜請求項５のうちいずれか１項記載の光学レンズ用金型において、
前記第１金型上で前記第１コアを軸方向に対して直角な方向に移動可能に取り付けて、前記第１コアの挿入動作に伴って前記第１コアの円筒部を前記第２コアの円筒部に対して芯だし可能にしたことを特徴とする光学レンズ用金型。
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