小型光学数据储存盘片的盘盒的制作方法

专利名称：小型光学数据储存盘片的盘盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及大容量数据存储，且特别涉及用于光学数据存储盘片的盘 盒，该盘盒与便携计算装置内的工业标准存储卡插槽兼容。
背景技术：
用户娱乐技术正朝向用于移动娱乐的高分辨彩色显示方向发展。逐渐 地，用户想要将它们的娱乐活动随身携带。跨过旅行者和跨省市往返者急需 在手机、个人数字助理(PDA)和便携计算机上进行游戏、音乐和视频娱乐 活动。然而，与用户已经从他们的游戏控制台、家庭影院和装有DVD的计 算机上经历过的娱乐相比，目前，娱乐活动体验很有限，甚至很原始。主要的问题是数据存储。事实是尖端的数字娱乐是数据密集型的，且每 天都在增长。传统的小型"形状因数"、诸如CompactFlash⑧卡、SD闪存卡、 MemoryStick 和其它固体存储装置的便携介质通常不能传送高质量娱乐体 验所需的每兆字节的容量和价格。在大容量固态存储卡上记录内容很昂贵且 不切实际，并且有效地确保该内容非常困难。尽管一些专家预测宽带互联网接入将为移动用户电子装置输送高质量 的游戏和电影，但是还有很大的障碍需要克服。手机网络设计为传送声音通 讯，并通常对大容量数据传送没有效率。手机连接不能具有所需的速度且极 其不可靠，其带有时常发生的死区和掉线。即使当前游戏正在被传送到手机， 但进行游戏和游戏环境的质量无法接近控制台处的质量。WiFi或802.11,无线技术设计为用于数据传送，并且WiFi热点的增加 在用于将大量数据传送到移动装置的表面上看起来很吸引人。针对多个使用者的互联网接入和电子邮件应用可容易地由WiFi供应。但是，对诸如上千(如果不是上百万的话)使用者同时进行的多人游戏和高质量视频或电影这样的流内容和互动内容进行管理将会对任何网络构成挑战。安全性也是WiFi 的一个问题，造成内容提供者经历潜在的盗版活动。而且，数据存储问题仍会存在。对于可行的任何类型的网络传输系统而 言，移动的用户装置将需要嵌入巨大的存储量，以保持大的下载游戏和电影 文件，并在游戏中跟踪游戏者的进度。可能对于网络内容传输来说最显著的 问题是成本。已经估计出在互联网上传送DVD质量的电影的花费将多于30 美元。基于盘片的分配花费相当低。更引人注目的是，用户总是表现出对购买 盘片上的高价值内容的需要，这由近来D VD销售方面的上涨所证实。清楚的是，移动娱乐行业需要经济的、小形状因数、安全的存储技术， 来满足对便携、高质量娱乐体验的不断增长的需要。此外，可预见的是，能 携带大量数据的存储装置会应用于其它领域，诸如用于与住所安全工作连接 的便携计算机。发明内容根据本方面的盘盒的第 一实施例包括金属片护套和优选由塑料制造的 插入物。护套由金属片制造，优选为在其自身上向后折叠以形成在弯曲区域 相对侧上的壁部分。优选由塑料制造的插入物插入到护套中，且壁部分例如 通过点焊附着于彼此，以形成小的结构性的声音单元。插入物具有开口，数 据存储盘片放在该开口中。盘片优选是无轮毂的，且由穿过护套中的开口的 心轴而可接近。其中 一个壁部分具有窗口和快门(shutter )，该窗口允许接近 盘片的数据区域，该快门在盘盒没有位于盘片驱动器中时遮盖窗口并保护盘 片。'使用金属护套允许盘盒组件制造得非常薄(例如2.8mm或更薄)，而不 包括其结构完整性。用这一结构，盘盒可将大量数据(例如2G字节或更多) 提供到通常设计用于数据卡的小的行业标准插槽。 一 个例子是 CompactFlash⑧插槽，该插槽用于许多PDA中和其它小型计算机中。对壁部 分彼此进行点焊可非常快速地进行，而不用粘接剂或相关的固化时间。理想地，本发明的盘盒用于上述申请No.10/423,701描述的类型的盘片驱动器。在本发明的第二实施例中，盘盒包括单块壳体，形成为限定盘片腔。壳 体优选由塑料制造。盘片腔由底壁和侧壁为边界，且侧壁侧向地包围盘片腔。 光学数据存储盘片位于盘片腔中。金属片遮盖板邻接侧壁的顶表面。快门窗 口形成在遮盖板中，且金属片快门包在盘盒边缘周围。快门包括邻近遮盖板 的保护翼片。快门沿盘盒的边缘在打开位置和关闭位置之间可滑动，在打开位置中光盘的 一部分通过快门窗口露出，在关闭位置中保护翼片交叠快门窗 口，以隐蔽光盘。由此，盘片的一个主表面(principal surface )和边缘由壳体包围，且盘 片的其它主表面面由遮盖板遮盖。盘片承装在盘片腔内，其数据侧面向遮盖板且其非数据侧面向壳体。形 成在遮盖板中的快门窗口允许数据区域的一部分和盘片的中心孔露出。快门 包括夹钳翼片，该夹钳翼片通过边缘壁连结到保护翼片。夹钳翼片邻近壳体。盘片优选具有磁保持环，该环连接至在其中心孔周围的非数据侧上。盘 片通过该磁保持件被夹钳至盘片驱动器中的心轴马达轴。承装在插销腔中的塑料插销将快门保持在一位置，在该位置中当盘盒没 有位于盘片驱动器中时快门遮挡遮盖板中的窗口 。当盘盒插入到盘片驱动器 中时，盘片驱动器中的拾取器臂释放插销并允许快门打开，露出盘片的数据 区域和中心孑L。第二实施例的盘盒相对来说制造起来并不昂贵，且提供用于保护光盘的 结构上坚固的包封。在盘片的数据侧上使用相对薄的金属片遮盖板允许盘片光)从盘片上读取数据。


图1A和1B分别为本发明的盘盒的俯视透视图和仰视透视图。 图2A和2B分别为本发明的盘盒的俯视平面图和仰视平面图。 图3为盘盒的分解视图。图4A和4B分别为示出快门处于关闭和打开位置情况下塑料插入物和 快门的视图。图5为插销的详细视图。图6为快门的详细视图。图7A和7B分别为金属护套的俯视平面图和仰视平面图。图8为塑料插入物的视图，示出了盘片和插销。图9为在图1B所示的9-9截面取得的盘盒的截面图。图IOA和IOB示出了在盘盒上的保持凹部的位置。图IIA和11B为根据本发明的盘盒的第二实施例的两个分解视图。图12A和12B示出了第二实施例的塑料壳体。图12C示出了壳体的一部分。图12D为在图12B的12D-12D截线取得的截面图。 图13示出了第二实施例中的遮盖板的俯视图。 图14A为在图13中的14A- 14A截线取得的截面图。 图14B为在图13中的14B- 14B截线取得的截面图。 图15A - 15D示出了第二实施例中的快门的结构。 图16为在第二实施例中的盘片组件的截面图。图17A和17B分别为从数据侧和非数据侧观察的盘片组件的俯视图。图18A和18B分别为光盘中心区域和边缘区域的截面图。图19A为磁保持环的俯视图。图19B为磁保持环的透视图。图19C为沿磁保持环直径的截面图。图20A和20C分别为第二实施例中的插销的俯视图和仰视图。 图20B为插销的侧视图。 图20D示出了定位在插销腔中的插销。 图20E为突出到快门跟踪沟槽中的钩状物和释放凸轮。 图21为在图12A中的21-21截线取得的厚周边壁的截面图。 图22为根据本发明的插入到盘片驱动器中的盘盒托盘中的盘盒的大致 视图。图23A为盘盒托盘的一部分的俯视图，示出了用于在盘盒插入到盘盒托 盘中时释放快门的机构。图23B和23C为图23A中示出的同一结构的透视图。图24-26为示出了心轴马达轴如何与盘片组件的中心孔接合的视图。图27A示出了当快门关闭时接触快门的插销突片的插销钩。图27B示出了当快门完全关闭时插销和插销突片的相对位置。图28A示出了当盘盒插入到驱动器中而使得释放凸轮由盘片驱动器的功能部件接触时，从快门跟踪沟槽退出的钩状物和释放凸轮。图28B示出了在图28A所示的状态下插销的钩状物如何从插销突片上释放。
具体实施方式
图1A和1B示出了根据本发明的盘盒10的透视图。在两个视图中都示 出了插入部102和护套104，所述插入部优选地由塑料制造，所述护套由优 选地为不锈钢板的金属片制造。插入部102在本文中将称为"塑料插入部"， 尽管可以理解插入部102可由其它材料制造，诸如金属、陶瓷、酚醛亚麻(linen phenolic )、木头、合成材料、压缩纸或其它纤维。图1A示出了盘盒10的顶 侧，图1B示出了盘盒10的底侧。图2A和2B分别为盘盒10的俯视图和仰 视图。此外，在三个视图中可以看到快门开口 106、快门108和心轴开口 110。 如图2A所示，凹部193形成在盘盒10中。凹部193与驱动器上的一机构互 相作用，以在盘盒插入到驱动器中之后将盘盒IO保持在驱动器上。凹部193 还在图IOA和10B中示出。图3示出盘盒10的从底侧观察的分解视图。如图所示，金属片护套104 优选由单块金属片制造，其在弯曲区域122中向后折叠到其自身上，在弯曲 区域122的相对侧上形成底壁部分104B和顶壁部分104T。塑料插入部102 沿箭头128所指的方向插入到护套104中。塑料插入部102包括开口 124， 光学数据存储盘片116装在该开口 124中，且塑料插入部102的一个边缘具 有通向开口 124的间隙126。当盘盒10完全组装时，塑料插入部102的间隙 126邻近护套104的弯曲区域122。三个突片130(只能看见其中的两个)从 开口 124的边缘径向向内突出，所述开口是圓形弧状。在塑料插入部102插 入到护套104中之前，在组装盘盒10的过程中，盘片116搁置在突片130 上。在另一实施例中，金属护套包括彼此分离的壁部分。快门108装配为邻近顶壁部分104T,并在打开位置和关闭位置之间移 动，在所述打开位置中快门开口 106露出，而在所述关闭位置中快门开口 106 关闭。快门108在壁部分104T的凹入区域105中滑动，如图1A所示，该 凹入部分通过冲压金属片而形成。快门108的内表面可涂覆有PTFE或其它能减少摩擦和磨损的涂层。在打开位置和关闭位置之间的移动中，快门108在轨道132上滑动，该轨道形成在塑料插入部102中。快门108的滑动部分 134在轨道132上滑动。在快门108的悬出端处的突片136在金属带118的 下方滑动，该金属带优选为不锈钢且被焊接至顶壁部分104T的表面上。快门108由插销114锁闭在关闭位置，该插销114装配到形成在塑料插 入部102中的插销凹部120中。在快门108中的矩形窗口 140设计为接合外 部盘片驱动器的功能部件，以当盘盒10插入到盘片驱动器中时将快门108 从关闭位置拉向打开位置。在该实施例中，盘盒10沿箭头142的方向插入 到盘片驱动器中，且一对有压紋的区域144设置在塑料插入部102上，以协 助使用者手动地抓紧盘盒10。第二压紋区域144位于塑料插入部102的上角， 在图3中不可见。图4A和4B示出了塑料插入部102和快门108,快门108分别位于打开 位置和关闭位置。图5和6分别为插销114和快门108的详细浮见图。如图4A 和4B所示，插销114搁置在插销凹部120中。插销114优选地由模制塑料 制造，优选为尼龙。如图4A、 4B和5所示，插销114具有圓柱形表面148, 其接触凹部120的相应圆柱形壁，由此允许插销114的主体150在凹部120 中绕由圓柱表面148限定的垂直轴线旋转。插销114还具有弹性臂152，该 弹性臂制造得足够细以能弯曲且与主体150成角度，以使得当插销114防置 在凹部120中时，弹性臂152能在箭头154的方向上略微弯曲，由此将插销 114保持在图4A和4B所示的伸出位置中。在该结构中，不必通过旋转轴或 销将插销114连接至塑料插入部102和/或护套104。这是这些部分必须非常 小时的显著特点。插销114还具有凹槽156,当快门108处于关闭位置中时该凹槽与快门 108的突片158配合。当快门108关闭时，由弹性臂152提供的弹性力使插 销114的主体150旋转，以使得突片158保持与凹槽156接合。当快门108 将要打开时一_通常是通过将盘盒IO插入到盘片驱动器中，盘片驱动器的 外部功能部件(未示出)靠着斜面160滑动，由此抵抗弹性臂152的力并迫 使主体150以这样的方式旋转凹槽156收回到塑料插入部102中并从突片 158上脱离。当凹槽156和突片158已经分离时，外部功能部件(未示出) 与窗口 140接合，将快门108从关闭位置移动到打开位置。当盘盒10从盘 片驱动器中移走时，外部功能部件将快门108从打开位置滑到关闭位置，且突片158在斜面162上滑动(参见图5),再次收回插销114,直到突片158 离开斜面162并再次搁置在凹槽156中。图8为盘盒10的俯视图，其中护套104被移走，该图示出了插销114 在凹部120中的位置以及插销114的旋转轴190的方位。图8还示出了凹槽 156和突片158的接合。可以理解有各种其它方式来提供快门的锁闭功能。本发明并不限于上述 例子，而是可以采用各种备选技术来控制快门。再次参考图3，金属片护套104具有金属突片164A和166A,所述突片 从顶壁部分104T上突出。当护套104处于松弛状态时，突片164A和166A 的端部邻接底壁部分104B。参见图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。简要的说，突片164A和166A分別贴合地 装配在插槽164B和166B中。在组装塑料插入部102和金属护套104之前，盘片116防置在开口 124 中，搁置在突片130上。壁部分104T和104B随后略微分离，且塑料插入部 102插入到护套104中，直到突片164A位于插槽164B中且突片166A位于 插槽166B中。由于护套104优选由诸如不锈钢的弹性材料制造，所以壁部 分104T和104B可充分挠曲，以允许这种情况发生并随后返回到它们的原始 形状。在这点上，突片164A和166A的端部点焊到壁部分104B。这产生了 非常刚性的结构。为了增加盘盒10的强度，护套104还具有突片i68A和170A,所述突 片横向地从弯曲区域122伸出。突片168A在图3中示出，且可以理解突片 170A以类似的方式在弯曲区域122的相对端伸出。参见图4A,塑料插入部 具有形成在间隙126的相对侧上的凹穴168B和170B。当塑料插入部102插 入到护套104中时，如上所述，突片168A装配到凹穴168B中，且突片170A 装配到凹穴170B中。这种结构在间隙126的附近区域中提供了额外的结构 稳定性。盘片116设计为用心轴毂来操作，该心轴毂具有带倒钩的、搭扣配合的 保持件，类似于普通CD驱动器中所采用的保持件。由此，如图3所示，盘 片116具有中心孔但不具有毂。当盘盒10已经完全组装之后，盘片116由 凸起的环180和182支承，如图7A和7B所示，所示环分别形成在壁部分104T和104B的内表面上。凸起的环180和182嵌入在金属片中。在一个实 施例中，凸起的环180和182为0.35mm高。图9为盘盒10的截面图，示 出了凸起环180和182的方位。如所示的，凸起环180位于心轴开口 110的 周围。还如图9所示的为纸质标签192,该标签装配在金属片104的底壁部 分104B中的冲压凹部中。有时称之为盘盒10的"标签侧"。在一个实施例中，盘盒10设计为装配在盘片驱动器中，该驱动器例如 装配在PDA的CompactFlash⑧插槽中。这种盘盒的厚度可以是2.0mm。盘 片116可以是32mm的直径和0.7mm的厚度，为盘盒留下1.3mm的剩余。 顶壁部分104T和快门108在盘片116的一侧上，而底壁部分104B在盘片 116的另一侧上。如果护套104和快门108由0.15mm厚的不锈钢板制造， 则这些部件的组合厚度总共为0.45mm。此外，在快门108和顶壁部分104T 之间具有约0.025mm的间隙，而O.lOOmm后的标签可能放置在盘盒的一侧 上，从而增加至总共0.575mm。这在盘片116和壁部分104T和104B的内表 面之间的间隙留下0.725mm ( 1.3 - 0.575 ),或在盘片116的每一侧留下 0.3625mm。假设垂直方向盘片差出± 0.05mm，对该特征尺寸和位置容差以 及任何由心轴和盘片对心轴界面造成的差值留有0.3125mm的间隙。通过比较，如果盘盒的顶壁和底壁由塑料制造，则稳定的结构需要 0.32mm量级的最小厚度，代替对于金属片的0.15mm厚度(快门的厚度将 仍相同)。此外，需要0.07mm来允许塑料壁的不平度的变化。由此，在盘 片每一侧的0.3125mm的间隙将减少到0.0725mm ( 0.3125 - (( 0.32 - 0.15 ) + 0.07))。这对于容纳诸如由心轴造成的差值这样的其余变化来说太小了。根据本发明的备选实施例示于图11-15中，这些图示出了盘盒20。图IIA和11B为盘盒20的两个分解视图，图11A从上方取出，图11B 从下方取出。盘盒20包括典型地由塑料制造的壳体200,由金属片制造的遮 盖板202、快门204、光学数据存储盘片组件206和插销208。现在描述组装盘盒20的结构和方法。图12A和12B分别从外部和内部示出了壳体200。壳体200可以由透镜 等级的聚碳酸酯制造且可以通过标准注射模制工艺来制造。在 一 个实施例 中，壳体200的横向尺寸为约36mmx 36mm，且壳体200约3mm后。壳体 200具有《1导边缘217和后边缘218 。后边缘218为弧形(例如半径》 78mm ); 引导边缘217和侧边缘基本为直线形。如图12A所示，壳体200的外部具有浅凹部214和216,所述凹部相对 于壳体200的周围部分凹入0.2mm。如下所示，快门204的一部分在凹部 214中滑动，且凹部216可用于保持如电影标签的印刷材料。对准孔222A 和222B装配在盘片驱动器中相应的对准柱(未示出)上方，以确保盘盒20 准确地定位在驱动器中。在后边缘218附近为三个纵向沟槽219,约0.4mm 宽且分开0.6mm，以协助使用者在将盘盒20插入盘片驱动器时抓住该盘盒 20。如图12B所示，壳体200内部包括底板201和多个侧壁，所述多个侧壁 包括四个内部壁211A-211D和四个周边壁212A-212D。每个周边壁212A -212D沿壳体200的周边的一侧行进。每个内部壁211A-211D大致形成 为圓弧形。底板201、内部壁211A-211D和部分周边壁212A-212D—起 限定了大致圆形的盘片腔210,该腔用于保持盘片组件206。如下进一步解 释，从壳体200内部观察，周边壁212D比周边壁212A-212C更厚。在壳 体200的角处，内部壁211A和部分周边壁212A和212D形成插销腔207, 该腔用于保持插销208。五个组装柱213位于插销腔207内且位于由内部壁 211B - 211D和周边壁212A-212D形成的三个腔内，该五个组装柱用于将 遮盖板202安装至壳体200。如从图12A和12B可见，壳体200优选为单块构件，即壳体200优选 由单块整体的材料形成。壳体200优选由塑料制造，但诸如金属的其它材料 也可以用于制造壳体200。图12C为壳体200的引导边缘217附近区域的详细视图。凹部209形成 在周边壁212B中。凹部209与盘片驱动器中的棘爪(未示出)相互作用， 以在盘盒20完全装入时将盘盒20保持在驱动器中。图12D为插销腔207中的组装柱213的在图12B中的截线12D- 12D 取得的截面图。如图所示，组装柱213向上延伸至在内部壁211A和周边壁 212略上方的平面。如下所述，该组装柱213中的额外材料被熔化，以形成 蘑菇帽，以便将遮盖板202安装至壳体200。图13示出了遮盖板202的俯视图。遮盖板202可由0.15mm厚的不锈 钢板制造。不锈钢板被冲压，以形成凹部230和在凹部230中的快门窗口 232。 例如，凹部230可相对于遮盖板202的周围部分凹入0.2mm。如下所述，快 门204的一部分在凹部230中前后滑动，以打开和关闭窗口 232。该运动交替地保护盘片组件206不会损坏，且允许存储在盘片组件206上的数据由外 部光学头单元(未示出)读取。在遮盖才反202的角附近为五个凹入孔234。图14A和14B为凹入孔234 的截面图，分別在图13中沿截线14A-14A和14B-14B取得。如图所示， 凹入孔234的边缘相对于遮盖板202的周围表面凹入(例如0.15mm)。除了凹部230和孔234周围的凹部之外，遮盖板202是平面的。在其它 实施例中，凹部230和/或孔234周围的凹部可以省略。在遮盖板202中的凹槽238A和238B与壳体200中的对准孔222A和 222B对准，以适应盘片驱动器中的对准柱(未示出)。图15A-15D示出了快门204的结构。如从图15C可见，快门204为U 形。例如，快门204可用0.13mm厚的不锈钢板制造。当盘盒20被组装时， 快门204实质上包围盘盒20的一个边缘且沿盘盒20的该边缘滑动，以交替 地打开和关闭遮盖板202中的快门窗口。如图15C所示，快门204包括保护 翼片224和夹钳翼片226,这些翼片通过边缘壁228连接在一起。图15A示 出了从保护翼片224侧观察的快门204;图15B示出了从夹钳翼片226侧观 察的快门204;而图15D示出了从边缘壁228侧观察的快门204。如图15B 所示，夹钳翼片226被冲压，以形成跟踪突片226A和226B以及插销突片 226C。例如，跟踪突片226A和226B可具有等于1.25mm的宽度，且插销 翼片226C可具有等于0.7mm的宽度。跟踪突片226A和226B的长度和插 销突片226C的长度可以是0.43mm。插销突片226C相对于边缘壁228以约 20。的角度a倾斜。如图15D所示，开口 29形成在边缘壁228内。开口 229接合盘片驱动 器内的功能部件，以在盘盒20插入盘片驱动器和从盘片驱动器取出时协助 打开和关闭快门204。图16示出了盘片组件206的截面图，其包括光盘240和环形磁保持环 242。图17A和17B为分别从其数据侧和非数据侧观察的盘片240的俯视图。 参见图16,光盘240的非数据侧显示为面向上且光盘240的数据侧显示为面 向下。光盘240可以是32mm直径和0.55厚，且具有直径为4.010 - 4.022mm 的中心孔244。磁保持环242胶粘到光盘240的非数据侧，与中心孔244同参见图17A,示出了光盘240的数据区域250。数据区域250的内周可以具有6.88mm的半径，而数据区域250的外周可以具有14.8mm的半径。 条形码区域/内半径图形(BCA/IRG)区域256从5mm半径延伸至5.8mm半 径。图18A为在中心孔244周围的区域中的光盘240的截面图。在非数据(顶 部)侧，0.05mm深的浅凹部245形成在磁保持环242将要通过胶粘而附着 于光盘240的区域中。0.2mm深且lmm宽的环形沟246形成为捕获任何向 内流的胶水，并由此防止胶水进入中心孔244。沟246可具有6mm的直径。在光盘240的数据(底部)侧上，环形凸起的边沿248形成为与中心孔 244同心，以在盘片组件206装在盘片腔210中时防止光盘240的数据区域 250接触遮盖板202。边沿248可以是0.25mm高，lmm宽和9mm的直径。 凸起的边沿248还用于盘片遮盖层制造工艺中，因为它能防止用在盘片遮盖 层旋转涂覆工艺中的液体油漆流到中心孔244中。当盘片组件206处于静态 位置，且其非数据侧位于盘片腔210的底板201上时，凸起边沿248和遮盖 板202的内表面之间的间隙约0.35mm。就在边沿248的外侧有一压模保持功能部件252。凹部245、沟246、边 沿248和压模保持功能部件252在光盘240模制时形成。光盘240优选由聚 碳酸酯制造，且通过公知的注射模制工艺而来形成。用在制造DVD盘片的 标准模制工艺可用于制造光盘240。盘盒20的厚度可以定位在2.8mm。光盘240可以是32mm直径并具有 0.9mm的最大厚度(包括磁保持环242在内)，为盘盒20的其余部分留下约 1.9mm。图18B为光盘240的边缘附近的截面图。如图所示，光盘240的边缘形 成有5-7度的斜度(draft angle),以允许盘片从模型中退出，而不会使模制 的盘片变形。图19A、 19B和19C为磁保持环242的视图。磁保持环242的中心孔具 有4.5mm直径，且磁保持环242的外周可具有9.2mm的直径。磁保持环242 可由0.2mm后的不锈钢金属片430或其它磁性金属形成。可通过将^f兹保持环242支撑在安装柱上并将诸如Dymax3013-T这样的 紫外(UV)固化粘接剂的粘接点设置在磁保持环242上，磁保持环242可 安装至光盘240。光盘240被放置在磁保持环242上，数据侧朝上且磁保持 环242装配到凹部245中。垂直的顶部载荷(例如5-7oz)》文置在光盘240上，且UV光直接通过该垂直顶部载荷和中心孔244以固化粘接剂。垂直的 顶部载荷是环状且具有5-8mm的通孔，以允许UV光引导部能被使用。图20A和20C分别为插销208的俯视图和仰视图。图20B为插销208 的侧视图。插销208可以由诸如聚丙烯这样的可挠塑料制造。插销208包括 臂部分256、 258和260,其中每一个都可以由1.5mm宽且0.5mm厚的带状 物形成。臂部分258可以是3.4mm长而臂部分260可以是7.2mm长。臂部 分256和臂部分258之间的角度a可以是36° ;臂部分258和260之间的角 度b可以是105。。弧部分261可以位于臂部分256的端部。钩状物262和释放臂264从臂部分260的一侧延伸。钩状物262具有在 一侧上的凸轮表面265和在相对侧上的抓持表面267。凸轮表面265可以相 对于臂部分260的纵向方向成105° ,而抓持表面267可以近乎垂直于臂部 分260的纵向方向。释放凸轮264具有引导边缘266和后边缘268。引导边 缘266相对于臂部分260的纵向方向成约75°的角度。凹槽263形成在钩状 物262和释放凸轮264之间。如从图20B可见，钩状物262和释放凸轮264 不与臂部分256、 258和260那样厚。图20D示出了插销208是如何定位在插销腔207中的(也示于图12B 中)。弧部分261和臂部分256和258包围组装柱213中的一个，且臂部分 258抵靠周边壁212A。钩状物262和释放凸轮264延伸穿过周边壁212D中 的窗口并进入快门跟踪沟槽220,该沟槽形成在壳体200的相对侧上的周边 壁212D中。当插销208组装在插销腔207中时，插销208处于弯曲状态。 图20E为钩状物262和突出到快门跟踪沟槽220中的释放凸轮264的更详细 的视图。通过将插销208放置在腔207中、将盘片组件206放置在盘片腔210、 使用组装柱213将遮盖板202安装到壳体200、并将快门204固定于盘盒200 的外侧上，由此组装盘盒20。使用单块壳体和安装到壳体一侧的遮盖板极大 地筒化了盘盒的制造。这些步骤将更加详细地描述。最初，插销208以图20D所示的方式放置在插销腔207中，弧部分261 和臂部分256和258在组装柱213的周围，所述組装柱位于插销腔207中。 臂部分256邻接内壁211A,臂部分258邻接周边臂212A，且臂部分260邻 近周边臂212D。下面描述插销208的操作。接下来，盘片组件206放置在盘片腔210中，数据侧朝上。保持环242搁置在盘片腔210的底板201上。光盘240外边缘和内壁211A-211D之间 的间隙可以是1.05mm。由于插销208在插销腔207内且盘片组件206在盘片腔210内，因而遮 盖板202放置在内壁211A - 211D和周边臂212A - 212D的顶表面上，关闭 插销腔207和盘片腔210。优选地，遮盖板202的横向尺寸略微小于壳体200 的横向尺寸，且浅凹部形成在周边壁212A-212D的顶表面的内边缘上。遮 盖板202位于该凹部内。组件柱213定位为突出穿过遮盖板202的凹孔234 大约0.2mm。烙铁或热桩工具随后被用于熔化组装柱213的塑料顶端，并由 此在凹孔234上方形成蘑菇状的盖。由此，遮盖板202通过组装柱213顶端 上方的蘑菇状帽安装到壳体200。熔化的塑料可保持在孔234周围的凹部内， 以提供在遮盖板202 —侧上的盘盒20的基本平坦的外表面。组装过程的最后步骤是将快门204安装在遮盖板202和壳体200的外侧。 由于快门204由弹性片状金属制造，所以保护翼片224和夹钳翼片226可略 微分开，而不会使快门204永久变形。快门204的边缘壁228制造的刚刚够 宽，以装配在壳体200的边缘周围。快门204安装有遮盖板202的凹部230 内的保护翼片224和壳体200的凹部214内的夹钳翼片。再参见图12A,快门跟踪沟槽220在引导边缘217处开始并延伸至壳体 220的后边缘218的部分距离。快门跟踪沟槽220形成在周围壁212D内， 如上，周边壁212D制造得比周边壁212A-212C更厚，以容纳沟槽220。 图21为在图12A所示的21 - 21剖面线取得的快门204在适当位置时周边壁 212D的截面图。快门204如此安装，以使得跟踪突片226A和226B以及插 销突片226C不在快门跟踪沟槽220中滑动。跟踪突片226A和226B形成在 快门204上的、允许快门204沿壳体200边缘自由滑动的位置上，具有最小 的空隙或"宽松"。快门204安装在盘盒20上，使得跟踪突片226A和226B以及插销突片 226C在沟槽220内。当快门204沿沟槽220前后滑动时，保护翼片在遮盖 板202的凹部230中滑动，交替地打开和关闭窗口 232。当窗口 232打开时， 中心孔244和数据区域250的径向部分露出，允许中心孔244通过心轴马达 而接合以及允许从数据区域250读出数据。类似地，当快门204前后滑动时， 夹钳翼片226在壳体200的凹部214内前后滑动。如上所述，窗口形成在沟槽220的从插销腔207分开沟槽220的一侧中。窗口仅部分地从壳体200的底板201向上延伸。钩状物262和释放凸轮264 突出穿过该窗口进入沟槽220。如图20B所示，钩状物262和释放凸轮264 不跨过插销208的整个厚度延伸。这允许钩状物262和释放凸轮264延伸穿 过窗口并有助于固定地将插销208定位在插销腔207中。为了完成快门204的安装，快门204在插销208的方向上沿壳体200的 边缘滑动。当快门204在沟槽220中滑动时，插销突片226C (如图15B所 示)也沿沟槽220运动。当快门到达保护翼片224遮盖窗口 232的位置时， 插销突片226C接触钩状物262的凸轮表面265。这示于图27A中。这导致 插销208略微弯曲并迫使钩状物262回到窗口。如图27B所示，当插销突片 226C已经经过钩状物262时，插销208返回到其原始结构且插销突片226C 由钩状物262的抓紧表面267限制在凹槽263内。这将快门204锁定在窗口 232关闭的位置中，保护光盘240的数据区域250不被损坏。图22为插入到盘片驱动器的盘盒托盘30中的盘盒20的大致视图。图 23A - 23C为盘盒托盘30的区域50的详细^L图。图23A为区域50的俯视图，示出了在盘盒20插入到盘盒托盘30中时 用于释放快门204的机构。图23B和23C为区域50的透视图。盘盒托盘30 包括以功能部件，在本实施例中为片状物302，其向下突出到快门跟踪沟槽 220中。在盘盒20已经插入到盘盒托盘30中较短距离之后，片状物302与 释放凸轮264的引导边缘266接触，并迫使释放凸轮264和钩状物262返回 到窗口。参见图28A。这就释放了插销突片226C并让快门204自由地沿盘 盒20的边缘滑动。参见图28B。较短时间之后，片状物302邻接快门204 的边缘225,且几乎在同时盘盒托盘30的弹性载荷的快门插入部304接合快 门204的边缘壁228中的开口 229。当使用者继续将盘盒20滑入到盘盒托盘 30中时，片状物302保持快门204不动，以使得快门204沿盘盒20的边缘 滑动，以打开遮盖板202的窗口 232。当盘盒20已经完全插入到盘盒托盘 30中时，盘片驱动器的功能部件(未示出)接合凹部209 (图12C),牢固 地将盘盒20保持在盘盒托盘30中。当使用者想要从盘片驱动器移走盘盒20时，使用者推动盘片驱动器上 的按钮，其导致功能部件从凹部209中退回。盘片驱动器中的弹性机构迫使 盘盒20部分地从盘盒托盘30中出来，露出盘盒的邻近后边缘218的部分。 当使用者手动地将盘盒20从盘盒托盘30中移走时，快门插入部304保留在快门204的开口 229中，直到快门204完全地关闭并被钩状物262接合。当 使用者继续从盘片驱动器中移走盘盒20时，快门插入部304随后从开口 229 处提起。图24 - 26为示出了心轴马达轴306如何接合盘片组件206的中心孔244 的剖面图。图24为盘盒20方位为在这一过程中应该所处的方位，壳体200 被去掉了。图25为盘片组件206被移走的类似的视图。图26为当盘盒已经 完全装入到盘片驱动器中时从盘盒20的下侧观察的视图。如图25所示，心轴马达轴306包含环形夹持》兹体305,其从心轴马达轴 306的突出端部分309凹入。夹钳》兹体305可由永磁体材料制造，如NiFe 或NiCrFe。如图24所示，当盘盒20完全插入到盘片驱动器中时，心轴马达 轴306向上运动，以便将突出端部分309插入到中心孔244中。突出端部分 309的锥面307有助于将突出端部分309引导到中心孔244中。中心孔244 可具有4.010-4.022mm的直径，且相对于突出端部分309紧密配合。当突 出端部分309进入中心孔244中时，夹钳磁体305吸引或拉下磁保持环242, 如上所述，该磁保持环胶粘到光盘240的非数据侧。盘片驱动器中的两个对 准柱装配到对准孔222A和222B内，以确保配合20准确地且反复地定位在 盘片驱动器中。如上所述的本发明的实施例为示例性的且非限制性的。在本发明较宽范 围内的许多备选实施例对本领域技术人员来说是显而易见的。
权利要求
1、一种用于光学数据储存盘片的盘盒，包括具有盘片腔的单块塑料壳体，该盘片腔以底板和侧壁为边界，该侧壁侧向地围绕该盘片腔；位于所述盘片腔内的光学数据存储盘片；和附着于所述壳体的金属片遮盖板，该金属片遮盖板邻接所述侧壁的顶面，以便包围所述盘片腔，快门窗口形成在所述金属片遮盖板内；和环绕所述盘盒的边缘的快门，该快门包括邻近所述金属片遮盖板的保护翼片，该快门可在打开位置和关闭位置之间沿所述盘盒的边缘滑动，在该打开位置中光盘的一部分通过所述快门窗口露出，而在该关闭位置中所述保护翼片位于所述快门窗口上，以隐蔽该光盘。
2、 如权利要求1所述的盘盒，其中，所述塑料壳体包括多个塑料组装 柱，每个该塑料组装柱突出穿过所述金属片遮盖板中的孔，蘑菇状帽形成在 每个所述组装柱的端部，以将所述金属片遮盖板保持为靠着所述塑料壳体。
3、 如权利要求2所述的盘盒，其中，凹部在每个所述孔的周围形成， 每个蘑菇状帽在所述凹部中的一个内形成。
4、 如权利要求1所述的盘盒，其中，所述光学数据存储盘片的数据侧 面向所述金属片遮盖板。
5、 如权利要求4所述的盘盒，其中，环形凸起边沿在所述光学数据存 储盘片的数据侧上的中心孔周围形成。
6、 如权利要求4所述的盘盒，其中，所述光学数据存储盘片的非数据 侧面向所述壳体的底板，磁保持环附着于所述盘片的非数据侧，并与所述盘 片的中心孔同心。
7、 如权利要求l所述的盘盒，其中，所述壳体尺寸约为36mmx36mm x 3mm。
8、 如权利要求l所述的盘盒，其中，所述金属片遮盖板大致是平面的。
9、 如权利要求8所述的盘盒，其中，所述快门包括夹钳翼片和边缘壁， 所述边缘壁连接所述保护翼片和所述夹钳翼片。
10、 如权利要求9所述的盘盒，其中，所述夹钳翼片设置在形成于所述 金属片遮盖板中的浅凹部内。
11、 如权利要求10所述的盘盒，其中，所述金属片遮盖板通过多个塑 料组装柱附着于所述塑料壳体，每个所述组装柱突出穿过所述金属片遮盖板 中的孔，蘑菇状帽形成在每个所述组装柱的端部，以将所述金属片遮盖板保 持为靠着所述塑料壳体，环状凹部形成在每个所述孔的周围。
12、 如权利要求11所述的盘盒，其中，所述金属片遮盖板包括多个侧 边缘，每个所述边缘设置在所述塑料壳体的其中 一个侧壁中的凹部内。
13、 一种制造用于光学数据存储盘片的盘盒的方法，包括 提供塑料壳体，所述塑料壳体具有盘片腔，所述盘片腔以底板和侧壁为边界，所述侧壁侧向地围绕所述盘片腔，所述塑料壳体还包括多个塑料组装柱；提供具有多个孔的金属片遮盖板； 将光学数据存储盘片放置在所述盘片腔中；将所述金属片遮盖板邻近所述塑料壳体设置，以便将所述光学数据存储 盘片包围在所述盘片腔中，每个所述组装柱突出穿过所述孔中一个；加热每个所述组装柱的端部以形成帽，所述帽将所述金属片遮盖板保持 为靠着所述塑料壳体。
14、 如权利要求13所述的方法，包括将快门安装在所述壳体的边缘周围。
15、 如权利要求13所述的方法，其中对每个所述组装柱的端部进行加 热包括用烙铁加热。
16、 如权利要求13所述的方法，其中对每个所述组装柱的端部进行加 热包括用超声工具进行加热。
17、 如权利要求13所述的方法，包括将磁保持环胶粘至所述光学数据 存储盘片。
全文摘要
一种用于光学数据存储盘片的盘盒，包括单块壳体和金属片遮盖板。壳体包括侧壁和底板，二者一起限定了保持光学数据存储盘片的腔。遮盖板安装至壳体，使得遮盖板邻近壳体的侧壁的顶表面。光盘承装在盘片腔内，盘片的数据侧面向遮盖板。金属片快门包在盘盒的边缘周围并在打开位置和关闭位置之间可滑动，在打开位置光盘的一部分通过遮盖板中的快门窗口露出，并且在关闭位置中快门交叠快门窗口。盘盒非常坚固并易于制造。靠近光盘的数据侧使用金属片允许盘片上的数据被读取或用非常短的波长的激光记录。
文档编号G11B23/02GK101283411SQ200680037378
公开日2008年10月8日 申请日期2006年8月18日 优先权日2005年8月22日
发明者勒内·D·K·安尼鲁旦, 斯蒂文·B·沃尔克, 普克·巴拉, 格雷戈里·D·沃兰 申请人:维梅迪亚研究股份有限公司