專利名稱：小型光學數據儲存盤片的盤盒的制作方法
技術領域：
本發明涉及大容量數據存儲，且特別涉及用于光學數據存儲盤片的盤 盒，該盤盒與便攜計算裝置內的工業標準存儲卡插槽兼容。
背景技術：
用戶娛樂技術正朝向用于移動娛樂的高分辨彩色顯示方向發展。逐漸 地，用戶想要將它們的娛樂活動隨身攜帶。跨過旅行者和跨省市往返者急需 在手機、個人數字助理(PDA)和便攜計算機上進行游戲、音樂和視頻娛樂 活動。然而，與用戶已經從他們的游戲控制臺、家庭影院和裝有DVD的計 算機上經歷過的娛樂相比，目前，娛樂活動體驗很有限，甚至很原始。主要的問題是數據存儲。事實是尖端的數字娛樂是數據密集型的，且每 天都在增長。傳統的小型"形狀因數"、諸如CompactFlash⑧卡、SD閃存卡、 MemoryStick 和其它固體存儲裝置的便攜介質通常不能傳送高質量娛樂體 驗所需的每兆字節的容量和價格。在大容量固態存儲卡上記錄內容很昂貴且 不切實際，并且有效地確保該內容非常困難。盡管一些專家預測寬帶互聯網接入將為移動用戶電子裝置輸送高質量 的游戲和電影，但是還有很大的障礙需要克服。手機網絡設計為傳送聲音通 訊，并通常對大容量數據傳送沒有效率。手機連接不能具有所需的速度且極 其不可靠，其帶有時常發生的死區和掉線。即使當前游戲正在被傳送到手機， 但進行游戲和游戲環境的質量無法接近控制臺處的質量。WiFi或802.11,無線技術設計為用于數據傳送，并且WiFi熱點的增加 在用于將大量數據傳送到移動裝置的表面上看起來很吸引人。針對多個使用者的互聯網接入和電子郵件應用可容易地由WiFi供應。但是，對諸如上千(如果不是上百萬的話)使用者同時進行的多人游戲和高質量視頻或電影這樣的流內容和互動內容進行管理將會對任何網絡構成挑戰。安全性也是WiFi 的一個問題，造成內容提供者經歷潛在的盜版活動。而且，數據存儲問題仍會存在。對于可行的任何類型的網絡傳輸系統而 言，移動的用戶裝置將需要嵌入巨大的存儲量，以保持大的下載游戲和電影 文件，并在游戲中跟蹤游戲者的進度。可能對于網絡內容傳輸來說最顯著的 問題是成本。已經估計出在互聯網上傳送DVD質量的電影的花費將多于30 美元。基于盤片的分配花費相當低。更引人注目的是，用戶總是表現出對購買 盤片上的高價值內容的需要，這由近來D VD銷售方面的上漲所證實。清楚的是，移動娛樂行業需要經濟的、小形狀因數、安全的存儲技術， 來滿足對便攜、高質量娛樂體驗的不斷增長的需要。此外，可預見的是，能 攜帶大量數據的存儲裝置會應用于其它領域，諸如用于與住所安全工作連接 的便攜計算機。發明內容根據本方面的盤盒的第 一實施例包括金屬片護套和優選由塑料制造的 插入物。護套由金屬片制造，優選為在其自身上向后折疊以形成在彎曲區域 相對側上的壁部分。優選由塑料制造的插入物插入到護套中，且壁部分例如 通過點焊附著于彼此，以形成小的結構性的聲音單元。插入物具有開口，數 據存儲盤片放在該開口中。盤片優選是無輪轂的，且由穿過護套中的開口的 心軸而可接近。其中 一個壁部分具有窗口和快門(shutter )，該窗口允許接近 盤片的數據區域，該快門在盤盒沒有位于盤片驅動器中時遮蓋窗口并保護盤 片。'使用金屬護套允許盤盒組件制造得非常薄(例如2.8mm或更薄)，而不 包括其結構完整性。用這一結構，盤盒可將大量數據(例如2G字節或更多) 提供到通常設計用于數據卡的小的行業標準插槽。 一 個例子是 CompactFlash⑧插槽，該插槽用于許多PDA中和其它小型計算機中。對壁部 分彼此進行點焊可非常快速地進行，而不用粘接劑或相關的固化時間。理想地，本發明的盤盒用于上述申請No.10/423,701描述的類型的盤片驅動器。在本發明的第二實施例中，盤盒包括單塊殼體，形成為限定盤片腔。殼 體優選由塑料制造。盤片腔由底壁和側壁為邊界，且側壁側向地包圍盤片腔。 光學數據存儲盤片位于盤片腔中。金屬片遮蓋板鄰接側壁的頂表面。快門窗 口形成在遮蓋板中，且金屬片快門包在盤盒邊緣周圍。快門包括鄰近遮蓋板 的保護翼片。快門沿盤盒的邊緣在打開位置和關閉位置之間可滑動，在打開位置中光盤的 一部分通過快門窗口露出，在關閉位置中保護翼片交疊快門窗 口，以隱蔽光盤。由此，盤片的一個主表面(principal surface )和邊緣由殼體包圍，且盤 片的其它主表面面由遮蓋板遮蓋。盤片承裝在盤片腔內，其數據側面向遮蓋板且其非數據側面向殼體。形 成在遮蓋板中的快門窗口允許數據區域的一部分和盤片的中心孔露出。快門 包括夾鉗翼片，該夾鉗翼片通過邊緣壁連結到保護翼片。夾鉗翼片鄰近殼體。盤片優選具有磁保持環，該環連接至在其中心孔周圍的非數據側上。盤 片通過該磁保持件被夾鉗至盤片驅動器中的心軸馬達軸。承裝在插銷腔中的塑料插銷將快門保持在一位置，在該位置中當盤盒沒 有位于盤片驅動器中時快門遮擋遮蓋板中的窗口 。當盤盒插入到盤片驅動器 中時，盤片驅動器中的拾取器臂釋放插銷并允許快門打開，露出盤片的數據 區域和中心孑L。第二實施例的盤盒相對來說制造起來并不昂貴，且提供用于保護光盤的 結構上堅固的包封。在盤片的數據側上使用相對薄的金屬片遮蓋板允許盤片光)從盤片上讀取數據。
圖1A和1B分別為本發明的盤盒的俯視透視圖和仰視透視圖。 圖2A和2B分別為本發明的盤盒的俯視平面圖和仰視平面圖。 圖3為盤盒的分解視圖。圖4A和4B分別為示出快門處于關閉和打開位置情況下塑料插入物和 快門的視圖。圖5為插銷的詳細視圖。圖6為快門的詳細視圖。圖7A和7B分別為金屬護套的俯視平面圖和仰視平面圖。圖8為塑料插入物的視圖，示出了盤片和插銷。圖9為在圖1B所示的9-9截面取得的盤盒的截面圖。圖IOA和IOB示出了在盤盒上的保持凹部的位置。圖IIA和11B為根據本發明的盤盒的第二實施例的兩個分解視圖。圖12A和12B示出了第二實施例的塑料殼體。圖12C示出了殼體的一部分。圖12D為在圖12B的12D-12D截線取得的截面圖。 圖13示出了第二實施例中的遮蓋板的俯視圖。 圖14A為在圖13中的14A- 14A截線取得的截面圖。 圖14B為在圖13中的14B- 14B截線取得的截面圖。 圖15A - 15D示出了第二實施例中的快門的結構。 圖16為在第二實施例中的盤片組件的截面圖。圖17A和17B分別為從數據側和非數據側觀察的盤片組件的俯視圖。圖18A和18B分別為光盤中心區域和邊緣區域的截面圖。圖19A為磁保持環的俯視圖。圖19B為磁保持環的透視圖。圖19C為沿磁保持環直徑的截面圖。圖20A和20C分別為第二實施例中的插銷的俯視圖和仰視圖。 圖20B為插銷的側視圖。 圖20D示出了定位在插銷腔中的插銷。 圖20E為突出到快門跟蹤溝槽中的鉤狀物和釋放凸輪。 圖21為在圖12A中的21-21截線取得的厚周邊壁的截面圖。 圖22為根據本發明的插入到盤片驅動器中的盤盒托盤中的盤盒的大致 視圖。圖23A為盤盒托盤的一部分的俯視圖，示出了用于在盤盒插入到盤盒托 盤中時釋放快門的機構。圖23B和23C為圖23A中示出的同一結構的透視圖。圖24-26為示出了心軸馬達軸如何與盤片組件的中心孔接合的視圖。圖27A示出了當快門關閉時接觸快門的插銷突片的插銷鉤。圖27B示出了當快門完全關閉時插銷和插銷突片的相對位置。圖28A示出了當盤盒插入到驅動器中而使得釋放凸輪由盤片驅動器的功能部件接觸時，從快門跟蹤溝槽退出的鉤狀物和釋放凸輪。圖28B示出了在圖28A所示的狀態下插銷的鉤狀物如何從插銷突片上釋放。
具體實施方式
圖1A和1B示出了根據本發明的盤盒10的透視圖。在兩個視圖中都示 出了插入部102和護套104，所述插入部優選地由塑料制造，所述護套由優 選地為不銹鋼板的金屬片制造。插入部102在本文中將稱為"塑料插入部"， 盡管可以理解插入部102可由其它材料制造，諸如金屬、陶瓷、酚醛亞麻(linen phenolic )、木頭、合成材料、壓縮紙或其它纖維。圖1A示出了盤盒10的頂 側，圖1B示出了盤盒10的底側。圖2A和2B分別為盤盒10的俯視圖和仰 視圖。此外，在三個視圖中可以看到快門開口 106、快門108和心軸開口 110。 如圖2A所示，凹部193形成在盤盒10中。凹部193與驅動器上的一機構互 相作用，以在盤盒插入到驅動器中之后將盤盒IO保持在驅動器上。凹部193 還在圖IOA和10B中示出。圖3示出盤盒10的從底側觀察的分解視圖。如圖所示，金屬片護套104 優選由單塊金屬片制造，其在彎曲區域122中向后折疊到其自身上，在彎曲 區域122的相對側上形成底壁部分104B和頂壁部分104T。塑料插入部102 沿箭頭128所指的方向插入到護套104中。塑料插入部102包括開口 124， 光學數據存儲盤片116裝在該開口 124中，且塑料插入部102的一個邊緣具 有通向開口 124的間隙126。當盤盒10完全組裝時，塑料插入部102的間隙 126鄰近護套104的彎曲區域122。三個突片130(只能看見其中的兩個)從 開口 124的邊緣徑向向內突出，所述開口是圓形弧狀。在塑料插入部102插 入到護套104中之前，在組裝盤盒10的過程中，盤片116擱置在突片130 上。在另一實施例中，金屬護套包括彼此分離的壁部分。快門108裝配為鄰近頂壁部分104T,并在打開位置和關閉位置之間移 動，在所述打開位置中快門開口 106露出，而在所述關閉位置中快門開口 106 關閉。快門108在壁部分104T的凹入區域105中滑動，如圖1A所示，該 凹入部分通過沖壓金屬片而形成。快門108的內表面可涂覆有PTFE或其它能減少摩擦和磨損的涂層。在打開位置和關閉位置之間的移動中，快門108在軌道132上滑動，該軌道形成在塑料插入部102中。快門108的滑動部分 134在軌道132上滑動。在快門108的懸出端處的突片136在金屬帶118的 下方滑動，該金屬帶優選為不銹鋼且被焊接至頂壁部分104T的表面上。快門108由插銷114鎖閉在關閉位置，該插銷114裝配到形成在塑料插 入部102中的插銷凹部120中。在快門108中的矩形窗口 140設計為接合外 部盤片驅動器的功能部件，以當盤盒10插入到盤片驅動器中時將快門108 從關閉位置拉向打開位置。在該實施例中，盤盒10沿箭頭142的方向插入 到盤片驅動器中，且一對有壓紋的區域144設置在塑料插入部102上，以協 助使用者手動地抓緊盤盒10。第二壓紋區域144位于塑料插入部102的上角， 在圖3中不可見。圖4A和4B示出了塑料插入部102和快門108,快門108分別位于打開 位置和關閉位置。圖5和6分別為插銷114和快門108的詳細浮見圖。如圖4A 和4B所示，插銷114擱置在插銷凹部120中。插銷114優選地由模制塑料 制造，優選為尼龍。如圖4A、 4B和5所示，插銷114具有圓柱形表面148, 其接觸凹部120的相應圓柱形壁，由此允許插銷114的主體150在凹部120 中繞由圓柱表面148限定的垂直軸線旋轉。插銷114還具有彈性臂152，該 彈性臂制造得足夠細以能彎曲且與主體150成角度，以使得當插銷114防置 在凹部120中時，彈性臂152能在箭頭154的方向上略微彎曲，由此將插銷 114保持在圖4A和4B所示的伸出位置中。在該結構中，不必通過旋轉軸或 銷將插銷114連接至塑料插入部102和/或護套104。這是這些部分必須非常 小時的顯著特點。插銷114還具有凹槽156,當快門108處于關閉位置中時該凹槽與快門 108的突片158配合。當快門108關閉時，由彈性臂152提供的彈性力使插 銷114的主體150旋轉，以使得突片158保持與凹槽156接合。當快門108 將要打開時一_通常是通過將盤盒IO插入到盤片驅動器中，盤片驅動器的 外部功能部件(未示出)靠著斜面160滑動，由此抵抗彈性臂152的力并迫 使主體150以這樣的方式旋轉凹槽156收回到塑料插入部102中并從突片 158上脫離。當凹槽156和突片158已經分離時，外部功能部件(未示出) 與窗口 140接合，將快門108從關閉位置移動到打開位置。當盤盒10從盤 片驅動器中移走時，外部功能部件將快門108從打開位置滑到關閉位置，且突片158在斜面162上滑動(參見圖5),再次收回插銷114,直到突片158 離開斜面162并再次擱置在凹槽156中。圖8為盤盒10的俯視圖，其中護套104被移走，該圖示出了插銷114 在凹部120中的位置以及插銷114的旋轉軸190的方位。圖8還示出了凹槽 156和突片158的接合。可以理解有各種其它方式來提供快門的鎖閉功能。本發明并不限于上述 例子，而是可以采用各種備選技術來控制快門。再次參考圖3，金屬片護套104具有金屬突片164A和166A,所述突片 從頂壁部分104T上突出。當護套104處于松弛狀態時，突片164A和166A 的端部鄰接底壁部分104B。參見圖4A,插槽164B和166B形成在塑料插入 部102中，且突片164A的尺寸大致等于插槽164B的尺寸，且突片166A的 尺寸大致等于插槽166B的尺寸。簡要的說，突片164A和166A分別貼合地 裝配在插槽164B和166B中。在組裝塑料插入部102和金屬護套104之前，盤片116防置在開口 124 中，擱置在突片130上。壁部分104T和104B隨后略微分離，且塑料插入部 102插入到護套104中，直到突片164A位于插槽164B中且突片166A位于 插槽166B中。由于護套104優選由諸如不銹鋼的彈性材料制造，所以壁部 分104T和104B可充分撓曲，以允許這種情況發生并隨后返回到它們的原始 形狀。在這點上，突片164A和166A的端部點焊到壁部分104B。這產生了 非常剛性的結構。為了增加盤盒10的強度，護套104還具有突片i68A和170A,所述突 片橫向地從彎曲區域122伸出。突片168A在圖3中示出，且可以理解突片 170A以類似的方式在彎曲區域122的相對端伸出。參見圖4A,塑料插入部 具有形成在間隙126的相對側上的凹穴168B和170B。當塑料插入部102插 入到護套104中時，如上所述，突片168A裝配到凹穴168B中，且突片170A 裝配到凹穴170B中。這種結構在間隙126的附近區域中提供了額外的結構 穩定性。盤片116設計為用心軸轂來操作，該心軸轂具有帶倒鉤的、搭扣配合的 保持件，類似于普通CD驅動器中所采用的保持件。由此，如圖3所示，盤 片116具有中心孔但不具有轂。當盤盒10已經完全組裝之后，盤片116由 凸起的環180和182支承，如圖7A和7B所示，所示環分別形成在壁部分104T和104B的內表面上。凸起的環180和182嵌入在金屬片中。在一個實 施例中，凸起的環180和182為0.35mm高。圖9為盤盒10的截面圖，示 出了凸起環180和182的方位。如所示的，凸起環180位于心軸開口 110的 周圍。還如圖9所示的為紙質標簽192,該標簽裝配在金屬片104的底壁部 分104B中的沖壓凹部中。有時稱之為盤盒10的"標簽側"。在一個實施例中，盤盒10設計為裝配在盤片驅動器中，該驅動器例如 裝配在PDA的CompactFlash⑧插槽中。這種盤盒的厚度可以是2.0mm。盤 片116可以是32mm的直徑和0.7mm的厚度，為盤盒留下1.3mm的剩余。 頂壁部分104T和快門108在盤片116的一側上，而底壁部分104B在盤片 116的另一側上。如果護套104和快門108由0.15mm厚的不銹鋼板制造， 則這些部件的組合厚度總共為0.45mm。此外，在快門108和頂壁部分104T 之間具有約0.025mm的間隙，而O.lOOmm后的標簽可能放置在盤盒的一側 上，從而增加至總共0.575mm。這在盤片116和壁部分104T和104B的內表 面之間的間隙留下0.725mm ( 1.3 - 0.575 ),或在盤片116的每一側留下 0.3625mm。假設垂直方向盤片差出± 0.05mm，對該特征尺寸和位置容差以 及任何由心軸和盤片對心軸界面造成的差值留有0.3125mm的間隙。通過比較，如果盤盒的頂壁和底壁由塑料制造，則穩定的結構需要 0.32mm量級的最小厚度，代替對于金屬片的0.15mm厚度(快門的厚度將 仍相同)。此外，需要0.07mm來允許塑料壁的不平度的變化。由此，在盤 片每一側的0.3125mm的間隙將減少到0.0725mm ( 0.3125 - (( 0.32 - 0.15 ) + 0.07))。這對于容納諸如由心軸造成的差值這樣的其余變化來說太小了。根據本發明的備選實施例示于圖11-15中，這些圖示出了盤盒20。圖IIA和11B為盤盒20的兩個分解視圖，圖11A從上方取出，圖11B 從下方取出。盤盒20包括典型地由塑料制造的殼體200,由金屬片制造的遮 蓋板202、快門204、光學數據存儲盤片組件206和插銷208。現在描述組裝盤盒20的結構和方法。圖12A和12B分別從外部和內部示出了殼體200。殼體200可以由透鏡 等級的聚碳酸酯制造且可以通過標準注射模制工藝來制造。在 一 個實施例 中，殼體200的橫向尺寸為約36mmx 36mm，且殼體200約3mm后。殼體 200具有《1導邊緣217和后邊緣218 。后邊緣218為弧形(例如半徑》 78mm ); 引導邊緣217和側邊緣基本為直線形。如圖12A所示，殼體200的外部具有淺凹部214和216,所述凹部相對 于殼體200的周圍部分凹入0.2mm。如下所示，快門204的一部分在凹部 214中滑動，且凹部216可用于保持如電影標簽的印刷材料。對準孔222A 和222B裝配在盤片驅動器中相應的對準柱(未示出)上方，以確保盤盒20 準確地定位在驅動器中。在后邊緣218附近為三個縱向溝槽219,約0.4mm 寬且分開0.6mm，以協助使用者在將盤盒20插入盤片驅動器時抓住該盤盒 20。如圖12B所示，殼體200內部包括底板201和多個側壁，所述多個側壁 包括四個內部壁211A-211D和四個周邊壁212A-212D。每個周邊壁212A -212D沿殼體200的周邊的一側行進。每個內部壁211A-211D大致形成 為圓弧形。底板201、內部壁211A-211D和部分周邊壁212A-212D—起 限定了大致圓形的盤片腔210,該腔用于保持盤片組件206。如下進一步解 釋，從殼體200內部觀察，周邊壁212D比周邊壁212A-212C更厚。在殼 體200的角處，內部壁211A和部分周邊壁212A和212D形成插銷腔207, 該腔用于保持插銷208。五個組裝柱213位于插銷腔207內且位于由內部壁 211B - 211D和周邊壁212A-212D形成的三個腔內，該五個組裝柱用于將 遮蓋板202安裝至殼體200。如從圖12A和12B可見，殼體200優選為單塊構件，即殼體200優選 由單塊整體的材料形成。殼體200優選由塑料制造，但諸如金屬的其它材料 也可以用于制造殼體200。圖12C為殼體200的引導邊緣217附近區域的詳細視圖。凹部209形成 在周邊壁212B中。凹部209與盤片驅動器中的棘爪(未示出)相互作用， 以在盤盒20完全裝入時將盤盒20保持在驅動器中。圖12D為插銷腔207中的組裝柱213的在圖12B中的截線12D- 12D 取得的截面圖。如圖所示，組裝柱213向上延伸至在內部壁211A和周邊壁 212略上方的平面。如下所述，該組裝柱213中的額外材料被熔化，以形成 蘑菇帽，以便將遮蓋板202安裝至殼體200。圖13示出了遮蓋板202的俯視圖。遮蓋板202可由0.15mm厚的不銹 鋼板制造。不銹鋼板被沖壓，以形成凹部230和在凹部230中的快門窗口 232。 例如，凹部230可相對于遮蓋板202的周圍部分凹入0.2mm。如下所述，快 門204的一部分在凹部230中前后滑動，以打開和關閉窗口 232。該運動交替地保護盤片組件206不會損壞，且允許存儲在盤片組件206上的數據由外 部光學頭單元(未示出)讀取。在遮蓋才反202的角附近為五個凹入孔234。圖14A和14B為凹入孔234 的截面圖，分別在圖13中沿截線14A-14A和14B-14B取得。如圖所示， 凹入孔234的邊緣相對于遮蓋板202的周圍表面凹入(例如0.15mm)。除了凹部230和孔234周圍的凹部之外，遮蓋板202是平面的。在其它 實施例中，凹部230和/或孔234周圍的凹部可以省略。在遮蓋板202中的凹槽238A和238B與殼體200中的對準孔222A和 222B對準，以適應盤片驅動器中的對準柱(未示出)。圖15A-15D示出了快門204的結構。如從圖15C可見，快門204為U 形。例如，快門204可用0.13mm厚的不銹鋼板制造。當盤盒20被組裝時， 快門204實質上包圍盤盒20的一個邊緣且沿盤盒20的該邊緣滑動，以交替 地打開和關閉遮蓋板202中的快門窗口。如圖15C所示，快門204包括保護 翼片224和夾鉗翼片226,這些翼片通過邊緣壁228連接在一起。圖15A示 出了從保護翼片224側觀察的快門204;圖15B示出了從夾鉗翼片226側觀 察的快門204;而圖15D示出了從邊緣壁228側觀察的快門204。如圖15B 所示，夾鉗翼片226被沖壓，以形成跟蹤突片226A和226B以及插銷突片 226C。例如，跟蹤突片226A和226B可具有等于1.25mm的寬度，且插銷 翼片226C可具有等于0.7mm的寬度。跟蹤突片226A和226B的長度和插 銷突片226C的長度可以是0.43mm。插銷突片226C相對于邊緣壁228以約 20。的角度a傾斜。如圖15D所示，開口 29形成在邊緣壁228內。開口 229接合盤片驅動 器內的功能部件，以在盤盒20插入盤片驅動器和從盤片驅動器取出時協助 打開和關閉快門204。圖16示出了盤片組件206的截面圖，其包括光盤240和環形磁保持環 242。圖17A和17B為分別從其數據側和非數據側觀察的盤片240的俯視圖。 參見圖16,光盤240的非數據側顯示為面向上且光盤240的數據側顯示為面 向下。光盤240可以是32mm直徑和0.55厚，且具有直徑為4.010 - 4.022mm 的中心孔244。磁保持環242膠粘到光盤240的非數據側，與中心孔244同參見圖17A,示出了光盤240的數據區域250。數據區域250的內周可以具有6.88mm的半徑，而數據區域250的外周可以具有14.8mm的半徑。 條形碼區域/內半徑圖形(BCA/IRG)區域256從5mm半徑延伸至5.8mm半 徑。圖18A為在中心孔244周圍的區域中的光盤240的截面圖。在非數據(頂 部)側，0.05mm深的淺凹部245形成在磁保持環242將要通過膠粘而附著 于光盤240的區域中。0.2mm深且lmm寬的環形溝246形成為捕獲任何向 內流的膠水，并由此防止膠水進入中心孔244。溝246可具有6mm的直徑。在光盤240的數據(底部)側上，環形凸起的邊沿248形成為與中心孔 244同心，以在盤片組件206裝在盤片腔210中時防止光盤240的數據區域 250接觸遮蓋板202。邊沿248可以是0.25mm高，lmm寬和9mm的直徑。 凸起的邊沿248還用于盤片遮蓋層制造工藝中，因為它能防止用在盤片遮蓋 層旋轉涂覆工藝中的液體油漆流到中心孔244中。當盤片組件206處于靜態 位置，且其非數據側位于盤片腔210的底板201上時，凸起邊沿248和遮蓋 板202的內表面之間的間隙約0.35mm。就在邊沿248的外側有一壓模保持功能部件252。凹部245、溝246、邊 沿248和壓模保持功能部件252在光盤240模制時形成。光盤240優選由聚 碳酸酯制造，且通過公知的注射模制工藝而來形成。用在制造DVD盤片的 標準模制工藝可用于制造光盤240。盤盒20的厚度可以定位在2.8mm。光盤240可以是32mm直徑并具有 0.9mm的最大厚度(包括磁保持環242在內)，為盤盒20的其余部分留下約 1.9mm。圖18B為光盤240的邊緣附近的截面圖。如圖所示，光盤240的邊緣形 成有5-7度的斜度(draft angle),以允許盤片從模型中退出，而不會使模制 的盤片變形。圖19A、 19B和19C為磁保持環242的視圖。磁保持環242的中心孔具 有4.5mm直徑，且磁保持環242的外周可具有9.2mm的直徑。磁保持環242 可由0.2mm后的不銹鋼金屬片430或其它磁性金屬形成。可通過將^f茲保持環242支撐在安裝柱上并將諸如Dymax3013-T這樣的 紫外(UV)固化粘接劑的粘接點設置在磁保持環242上，磁保持環242可 安裝至光盤240。光盤240被放置在磁保持環242上，數據側朝上且磁保持 環242裝配到凹部245中。垂直的頂部載荷(例如5-7oz)》文置在光盤240上，且UV光直接通過該垂直頂部載荷和中心孔244以固化粘接劑。垂直的 頂部載荷是環狀且具有5-8mm的通孔，以允許UV光引導部能被使用。圖20A和20C分別為插銷208的俯視圖和仰視圖。圖20B為插銷208 的側視圖。插銷208可以由諸如聚丙烯這樣的可撓塑料制造。插銷208包括 臂部分256、 258和260,其中每一個都可以由1.5mm寬且0.5mm厚的帶狀 物形成。臂部分258可以是3.4mm長而臂部分260可以是7.2mm長。臂部 分256和臂部分258之間的角度a可以是36° ;臂部分258和260之間的角 度b可以是105。。弧部分261可以位于臂部分256的端部。鉤狀物262和釋放臂264從臂部分260的一側延伸。鉤狀物262具有在 一側上的凸輪表面265和在相對側上的抓持表面267。凸輪表面265可以相 對于臂部分260的縱向方向成105° ,而抓持表面267可以近乎垂直于臂部 分260的縱向方向。釋放凸輪264具有引導邊緣266和后邊緣268。引導邊 緣266相對于臂部分260的縱向方向成約75°的角度。凹槽263形成在鉤狀 物262和釋放凸輪264之間。如從圖20B可見，鉤狀物262和釋放凸輪264 不與臂部分256、 258和260那樣厚。圖20D示出了插銷208是如何定位在插銷腔207中的(也示于圖12B 中)。弧部分261和臂部分256和258包圍組裝柱213中的一個，且臂部分 258抵靠周邊壁212A。鉤狀物262和釋放凸輪264延伸穿過周邊壁212D中 的窗口并進入快門跟蹤溝槽220,該溝槽形成在殼體200的相對側上的周邊 壁212D中。當插銷208組裝在插銷腔207中時，插銷208處于彎曲狀態。 圖20E為鉤狀物262和突出到快門跟蹤溝槽220中的釋放凸輪264的更詳細 的視圖。通過將插銷208放置在腔207中、將盤片組件206放置在盤片腔210、 使用組裝柱213將遮蓋板202安裝到殼體200、并將快門204固定于盤盒200 的外側上，由此組裝盤盒20。使用單塊殼體和安裝到殼體一側的遮蓋板極大 地筒化了盤盒的制造。這些步驟將更加詳細地描述。最初，插銷208以圖20D所示的方式放置在插銷腔207中，弧部分261 和臂部分256和258在組裝柱213的周圍，所述組裝柱位于插銷腔207中。 臂部分256鄰接內壁211A,臂部分258鄰接周邊臂212A，且臂部分260鄰 近周邊臂212D。下面描述插銷208的操作。接下來，盤片組件206放置在盤片腔210中，數據側朝上。保持環242擱置在盤片腔210的底板201上。光盤240外邊緣和內壁211A-211D之間 的間隙可以是1.05mm。由于插銷208在插銷腔207內且盤片組件206在盤片腔210內，因而遮 蓋板202放置在內壁211A - 211D和周邊臂212A - 212D的頂表面上，關閉 插銷腔207和盤片腔210。優選地，遮蓋板202的橫向尺寸略微小于殼體200 的橫向尺寸，且淺凹部形成在周邊壁212A-212D的頂表面的內邊緣上。遮 蓋板202位于該凹部內。組件柱213定位為突出穿過遮蓋板202的凹孔234 大約0.2mm。烙鐵或熱樁工具隨后被用于熔化組裝柱213的塑料頂端，并由 此在凹孔234上方形成蘑菇狀的蓋。由此，遮蓋板202通過組裝柱213頂端 上方的蘑菇狀帽安裝到殼體200。熔化的塑料可保持在孔234周圍的凹部內， 以提供在遮蓋板202 —側上的盤盒20的基本平坦的外表面。組裝過程的最后步驟是將快門204安裝在遮蓋板202和殼體200的外側。 由于快門204由彈性片狀金屬制造，所以保護翼片224和夾鉗翼片226可略 微分開，而不會使快門204永久變形。快門204的邊緣壁228制造的剛剛夠 寬，以裝配在殼體200的邊緣周圍。快門204安裝有遮蓋板202的凹部230 內的保護翼片224和殼體200的凹部214內的夾鉗翼片。再參見圖12A,快門跟蹤溝槽220在引導邊緣217處開始并延伸至殼體 220的后邊緣218的部分距離。快門跟蹤溝槽220形成在周圍壁212D內， 如上，周邊壁212D制造得比周邊壁212A-212C更厚，以容納溝槽220。 圖21為在圖12A所示的21 - 21剖面線取得的快門204在適當位置時周邊壁 212D的截面圖。快門204如此安裝，以使得跟蹤突片226A和226B以及插 銷突片226C不在快門跟蹤溝槽220中滑動。跟蹤突片226A和226B形成在 快門204上的、允許快門204沿殼體200邊緣自由滑動的位置上，具有最小 的空隙或"寬松"。快門204安裝在盤盒20上，使得跟蹤突片226A和226B以及插銷突片 226C在溝槽220內。當快門204沿溝槽220前后滑動時，保護翼片在遮蓋 板202的凹部230中滑動，交替地打開和關閉窗口 232。當窗口 232打開時， 中心孔244和數據區域250的徑向部分露出，允許中心孔244通過心軸馬達 而接合以及允許從數據區域250讀出數據。類似地，當快門204前后滑動時， 夾鉗翼片226在殼體200的凹部214內前后滑動。如上所述，窗口形成在溝槽220的從插銷腔207分開溝槽220的一側中。窗口僅部分地從殼體200的底板201向上延伸。鉤狀物262和釋放凸輪264 突出穿過該窗口進入溝槽220。如圖20B所示，鉤狀物262和釋放凸輪264 不跨過插銷208的整個厚度延伸。這允許鉤狀物262和釋放凸輪264延伸穿 過窗口并有助于固定地將插銷208定位在插銷腔207中。為了完成快門204的安裝，快門204在插銷208的方向上沿殼體200的 邊緣滑動。當快門204在溝槽220中滑動時，插銷突片226C (如圖15B所 示)也沿溝槽220運動。當快門到達保護翼片224遮蓋窗口 232的位置時， 插銷突片226C接觸鉤狀物262的凸輪表面265。這示于圖27A中。這導致 插銷208略微彎曲并迫使鉤狀物262回到窗口。如圖27B所示，當插銷突片 226C已經經過鉤狀物262時，插銷208返回到其原始結構且插銷突片226C 由鉤狀物262的抓緊表面267限制在凹槽263內。這將快門204鎖定在窗口 232關閉的位置中，保護光盤240的數據區域250不被損壞。圖22為插入到盤片驅動器的盤盒托盤30中的盤盒20的大致視圖。圖 23A - 23C為盤盒托盤30的區域50的詳細^L圖。圖23A為區域50的俯視圖，示出了在盤盒20插入到盤盒托盤30中時 用于釋放快門204的機構。圖23B和23C為區域50的透視圖。盤盒托盤30 包括以功能部件，在本實施例中為片狀物302，其向下突出到快門跟蹤溝槽 220中。在盤盒20已經插入到盤盒托盤30中較短距離之后，片狀物302與 釋放凸輪264的引導邊緣266接觸，并迫使釋放凸輪264和鉤狀物262返回 到窗口。參見圖28A。這就釋放了插銷突片226C并讓快門204自由地沿盤 盒20的邊緣滑動。參見圖28B。較短時間之后，片狀物302鄰接快門204 的邊緣225,且幾乎在同時盤盒托盤30的彈性載荷的快門插入部304接合快 門204的邊緣壁228中的開口 229。當使用者繼續將盤盒20滑入到盤盒托盤 30中時，片狀物302保持快門204不動，以使得快門204沿盤盒20的邊緣 滑動，以打開遮蓋板202的窗口 232。當盤盒20已經完全插入到盤盒托盤 30中時，盤片驅動器的功能部件(未示出)接合凹部209 (圖12C),牢固 地將盤盒20保持在盤盒托盤30中。當使用者想要從盤片驅動器移走盤盒20時，使用者推動盤片驅動器上 的按鈕，其導致功能部件從凹部209中退回。盤片驅動器中的彈性機構迫使 盤盒20部分地從盤盒托盤30中出來，露出盤盒的鄰近后邊緣218的部分。 當使用者手動地將盤盒20從盤盒托盤30中移走時，快門插入部304保留在快門204的開口 229中，直到快門204完全地關閉并被鉤狀物262接合。當 使用者繼續從盤片驅動器中移走盤盒20時，快門插入部304隨后從開口 229 處提起。圖24 - 26為示出了心軸馬達軸306如何接合盤片組件206的中心孔244 的剖面圖。圖24為盤盒20方位為在這一過程中應該所處的方位，殼體200 被去掉了。圖25為盤片組件206被移走的類似的視圖。圖26為當盤盒已經 完全裝入到盤片驅動器中時從盤盒20的下側觀察的視圖。如圖25所示，心軸馬達軸306包含環形夾持》茲體305,其從心軸馬達軸 306的突出端部分309凹入。夾鉗》茲體305可由永磁體材料制造，如NiFe 或NiCrFe。如圖24所示，當盤盒20完全插入到盤片驅動器中時，心軸馬達 軸306向上運動，以便將突出端部分309插入到中心孔244中。突出端部分 309的錐面307有助于將突出端部分309引導到中心孔244中。中心孔244 可具有4.010-4.022mm的直徑，且相對于突出端部分309緊密配合。當突 出端部分309進入中心孔244中時，夾鉗磁體305吸引或拉下磁保持環242, 如上所述，該磁保持環膠粘到光盤240的非數據側。盤片驅動器中的兩個對 準柱裝配到對準孔222A和222B內，以確保配合20準確地且反復地定位在 盤片驅動器中。如上所述的本發明的實施例為示例性的且非限制性的。在本發明較寬范 圍內的許多備選實施例對本領域技術人員來說是顯而易見的。
權利要求
1、一種用于光學數據儲存盤片的盤盒，包括具有盤片腔的單塊塑料殼體，該盤片腔以底板和側壁為邊界，該側壁側向地圍繞該盤片腔；位于所述盤片腔內的光學數據存儲盤片；和附著于所述殼體的金屬片遮蓋板，該金屬片遮蓋板鄰接所述側壁的頂面，以便包圍所述盤片腔，快門窗口形成在所述金屬片遮蓋板內；和環繞所述盤盒的邊緣的快門，該快門包括鄰近所述金屬片遮蓋板的保護翼片，該快門可在打開位置和關閉位置之間沿所述盤盒的邊緣滑動，在該打開位置中光盤的一部分通過所述快門窗口露出，而在該關閉位置中所述保護翼片位于所述快門窗口上，以隱蔽該光盤。
2、 如權利要求1所述的盤盒，其中，所述塑料殼體包括多個塑料組裝 柱，每個該塑料組裝柱突出穿過所述金屬片遮蓋板中的孔，蘑菇狀帽形成在 每個所述組裝柱的端部，以將所述金屬片遮蓋板保持為靠著所述塑料殼體。
3、 如權利要求2所述的盤盒，其中，凹部在每個所述孔的周圍形成， 每個蘑菇狀帽在所述凹部中的一個內形成。
4、 如權利要求1所述的盤盒，其中，所述光學數據存儲盤片的數據側 面向所述金屬片遮蓋板。
5、 如權利要求4所述的盤盒，其中，環形凸起邊沿在所述光學數據存 儲盤片的數據側上的中心孔周圍形成。
6、 如權利要求4所述的盤盒，其中，所述光學數據存儲盤片的非數據 側面向所述殼體的底板，磁保持環附著于所述盤片的非數據側，并與所述盤 片的中心孔同心。
7、 如權利要求l所述的盤盒，其中，所述殼體尺寸約為36mmx36mm x 3mm。
8、 如權利要求l所述的盤盒，其中，所述金屬片遮蓋板大致是平面的。
9、 如權利要求8所述的盤盒，其中，所述快門包括夾鉗翼片和邊緣壁， 所述邊緣壁連接所述保護翼片和所述夾鉗翼片。
10、 如權利要求9所述的盤盒，其中，所述夾鉗翼片設置在形成于所述 金屬片遮蓋板中的淺凹部內。
11、 如權利要求10所述的盤盒，其中，所述金屬片遮蓋板通過多個塑 料組裝柱附著于所述塑料殼體，每個所述組裝柱突出穿過所述金屬片遮蓋板 中的孔，蘑菇狀帽形成在每個所述組裝柱的端部，以將所述金屬片遮蓋板保 持為靠著所述塑料殼體，環狀凹部形成在每個所述孔的周圍。
12、 如權利要求11所述的盤盒，其中，所述金屬片遮蓋板包括多個側 邊緣，每個所述邊緣設置在所述塑料殼體的其中 一個側壁中的凹部內。
13、 一種制造用于光學數據存儲盤片的盤盒的方法，包括 提供塑料殼體，所述塑料殼體具有盤片腔，所述盤片腔以底板和側壁為邊界，所述側壁側向地圍繞所述盤片腔，所述塑料殼體還包括多個塑料組裝柱；提供具有多個孔的金屬片遮蓋板； 將光學數據存儲盤片放置在所述盤片腔中；將所述金屬片遮蓋板鄰近所述塑料殼體設置，以便將所述光學數據存儲 盤片包圍在所述盤片腔中，每個所述組裝柱突出穿過所述孔中一個；加熱每個所述組裝柱的端部以形成帽，所述帽將所述金屬片遮蓋板保持 為靠著所述塑料殼體。
14、 如權利要求13所述的方法，包括將快門安裝在所述殼體的邊緣周圍。
15、 如權利要求13所述的方法，其中對每個所述組裝柱的端部進行加 熱包括用烙鐵加熱。
16、 如權利要求13所述的方法，其中對每個所述組裝柱的端部進行加 熱包括用超聲工具進行加熱。
17、 如權利要求13所述的方法，包括將磁保持環膠粘至所述光學數據 存儲盤片。
全文摘要
一種用于光學數據存儲盤片的盤盒，包括單塊殼體和金屬片遮蓋板。殼體包括側壁和底板，二者一起限定了保持光學數據存儲盤片的腔。遮蓋板安裝至殼體，使得遮蓋板鄰近殼體的側壁的頂表面。光盤承裝在盤片腔內，盤片的數據側面向遮蓋板。金屬片快門包在盤盒的邊緣周圍并在打開位置和關閉位置之間可滑動，在打開位置光盤的一部分通過遮蓋板中的快門窗口露出，并且在關閉位置中快門交疊快門窗口。盤盒非常堅固并易于制造。靠近光盤的數據側使用金屬片允許盤片上的數據被讀取或用非常短的波長的激光記錄。
文檔編號G11B23/02GK101283411SQ200680037378
公開日2008年10月8日 申請日期2006年8月18日 優先權日2005年8月22日
發明者勒內·D·K·安尼魯旦, 斯蒂文·B·沃爾克, 普克·巴拉, 格雷戈里·D·沃蘭 申請人:維梅迪亞研究股份有限公司