专利名称：卡型外围设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卡型外围设备，例如存储卡。
背景技术：
在相关领域中，存在一种以插入个人计算机等的卡槽内的状态使 用的被称为PC卡的卡型外围设备。近年来，已经实现了个人计算机 尺寸的减小和操作速度的增加。为了适应这种进步，已经提出了 ExpressCard (以前被称为NEWCARD)作为外部尺寸比PC卡小且 能以高速传输数据的卡型外围设备(参见，例如，"New standard 6NEWCARD， allows a reduction in size and an increase in operating speed of PC cards, which will lead to a further advance in personal computers，，(Nikkei Electronics, June 9， 2003， pp. 67-76))。
ExpressCard旨在代替当前广泛使用的PC卡(PCMCIA)。 ExpressCard使用PCI Express接口 ，这是一种才艮据旨在作为PCI总 线的替代物的新IO总线标准的接口。与当前使用的其它卡相比，用 于ExpressCard的接口能以更高速度操作。因此，当将非易失存储器 安装在这种卡内，使得该卡起到存储卡的作用时，产生的该存储卡能
以很高的速度进行读/写。
由于其高性能和可用性，ExpressCard有望用于广泛的多种设 备，例如数码照相机、便携电话设备、PDA (个人数字助理)设备、 音乐播放器等。
发明内容
但是，如图1A和1B所示，这种卡的外部尺寸为长75mm、宽 34mm和厚5mm，虽然该尺寸比当前使用的PC卡的尺寸小，但是并 没有小到足以用于小尺寸电子设备中，例如便携电话设备、信息终端 设备、数码静态照相机等。即，当将ExpressCard卡安装在小尺寸电 子设备中时，ExpressCard不足够小的尺寸是不利的。因此，需要一 种外部尺寸比ExpressCard小且能安装在ExpressCard槽内的新的卡 型外围设备。
具有更小尺寸的存储卡可以用于诸如便携电话设备、信息终端设 备、数码静态照相机等的电子设备。这种小尺寸存储卡不仅可以用于 小尺寸电子设备，而且还可以用于相当大尺寸的外部设备，例如具有 用于容纳这种小尺寸存储卡的插槽的个人计算机(PC)。然而，当前 难以在最初设计为与标准ExpressCard—起使用的设备中使用小尺寸 存储卡。鉴于上面所述，需要具有允许在最初设计为与ExpressCard 一起使用的设备中使用小尺寸存储卡的适配器功能的新的卡型外围 设备。
某些小尺寸存储卡具有开关，用于禁止向卡写信息和禁止删除存 储在卡内的信息，从而保护信息不被错误删除。该开关根据下面描述 的两种技术中的一种操作。
在第一种技术中，如图2A和2B所示，由布置在卡l内的控制 器3检测开关2的状态，并且在卡l中内部地执行写/删除的禁止。指 示开关2的状态的信息被提供给主机设备(图中未示出)。
在第二种技术中，如图3A和3B所示，由诸如布置在主机设备 中的连接器的外部检测设备检测开关2的状态，并且不在卡1中直接 控制向卡1写信息/从卡1删除信息，而是由主机设备控制。
在两种类型的卡中，当卡插入上述适配器时会出现问题。在第一 种类型的卡的情况下，为了改变开关的位置，必需将卡从适配器中拔 出。即，必需首先将适配器从主机设备中拔出，然后将卡从适配器拔
出。鉴于上面所述，优先考虑将卡从适配器中拔出的方便性，即，适 配器被配置成卡很容易拔出。
在第二种类型的卡的情况下，当适配器具有用于允许/禁止信息 的写/删除的开关时，忽略了布置在卡上的开关的状态。这产生了不能 反映出关于用户意图的允许还是禁止写/删除的可能性。为了避免上面 的问题，删除保护开关通常不布置在适配器上，这就如同第一种类型 的卡的适配器的情况。鉴于上面所述，本发明提供了以小的外形实现 的卡型外围设备，该卡型外围设备具有用于禁止向卡写信息/从卡删除 信息的开关，并且具有向外部提供指示开关状态的信息的功能，从而 允许主积i设备以有效的方式处理该卡。
根据本发明的一个实施例，提供了一种卡型外围设备，包含包括 布置在外壳内的存储器的电子组件，包括可以与要被连接的设备连接 的连接端子的端子部分，和用于禁止向存储器写的开关，其中该卡型 外围设备还包括能够向要被连接的设备发送指示开关状态的信号的 信号端子。
该电子組件的功能和该端子部分的端子数目可以被保持为与将 被连接的设备兼容。
可以由该端子部分的连接端子之一实现该信号端子。
该电子組件可以包括控制器，该控制器适用于控制该电子组件的 操作，从而根据该开关的状态，禁止向该存储器写信息，以及删除存 储在该存储器内的信息。
该控制器可以根据该开关的状态来控制该信号端子的电平。该卡 型外围设备还包括能够与端子部分连接且能够与将被连接的设备连 接的卡适配器，其中该卡适配器可以包括用于在写/删除允许状态和写 /删除禁止状态之间进行转换的开关，并且该卡适配器具有通过该信号 端子向卡发送指示该开关的状态的信息的功能。
该卡型外围设备还可以包括能够与该端子部分连接且能够与将 被连接的设备连接的卡适配器，该卡适配器可以包括用于在写/删除允 许状态和写/删除禁止状态之间进行转换的开关，并且该卡适配器具有
通过该信号端子向卡发送指示该开关的状态的信息的功能，并且如果 该控制器通过信号端子接收到指示该卡适配器的开关处于写/删除禁 止状态的信息，则该控制器可以控制卡，从而禁止写/删除。
该卡适配器可以具有适用于防止插入该卡适配器内的卡被拔出 的才几构。
如上所述，本发明提供了这样的优点，即，以小的外形实现卡型 外围设备，并且该卡型外围设备具有用于禁止向卡写信息/从卡删除信 息的开关，并且还具有向外部提供指示开关的状态的信息，由此允许 主机设备以有效的方式处理卡的功能。
图1A和1B是提供对根据ExpressCard标准的卡的外部尺寸的 解释的图2A和2B是示出了包括写/删除保护开关的存储卡的例子的
图3A和3B是例示具有一个开关的存储卡的例子的图，该开关
的状态可被连接器检测；
图4A和4B是根据本发明的一个实施例的起到存储卡作用的卡
型外围设备的立体图，并且更具体地，图4A是从其第一表面侧观察
的卡型外围设备的立体图，而图4B是从其第二表面侧观察的卡型外
围设备的立体图5是示出了根据ExpressCard标准的针脚分配的图6A和6B是示出了根据本发明的一个实施例的在卡型外围设
备中形成写/删除保护开关的方式的例子的图7是例示形成写禁止信号端子的位置的例子的图8A和8B是例示包括写禁止信号端子和写/删除保护开关的控
制系统的例子的电路图9是例示配备有开关的卡适配器的例子的图10例示了对于卡适配器内的开关处于断开状态的情况，卡适
配器内的开关部分和卡内的开关部分的电路配置的例子；
图11例示了对于卡适配器内的开关处于接通状态的情况，卡适
配器内的开关部分和卡内的开关部分的电路配置的例子；
图12例示了卡适配器内的开关部分和卡内的开关部分的电路配
置的例子；
图13是例示了卡和主机设备使用相同接口的配置的例子的图； 图14是例示了卡和主机设备使用不同接口的配置的例子的图； 图15示出具有卡阻挡器机构的卡适配器的平面图、侧面图和截
面图16示出具有卡阻挡器机构的卡适配器的立体图； 图17是提供对将卡插入卡适配器的方式的解释的图；和 图18A是例示了具有标准长度的卡适配器的图，并且图18B是 例示了具有延长长度的卡适配器的图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
图4A和4B是例示了根据本发明的一个实施例的卡型外围设备 的外观的立体图，并且更具体地，图4A是从其第一表面侧观察的卡 型外围设备的立体图，而图4B是从其第二表面侧观察的卡型外围设 备的立体图。
首先，给出根据本实施例的卡型外围设备(存储卡和适配器)ioo
的特性配置和功能的概述。
根据本实施例的卡型外围设备100以直接使用PCI Express或 USB作为接口的PC卡介质的形式实现，并且包括布置在其中的非易 失存储器，由此该PC卡介质起到适用于通过该接口存储/读取数据的 存储卡的作用。卡型外围设备100配置为用作小尺寸高容量存储卡， 该小尺寸高容量存储卡可用作高性能移动设备，例如摄像机、数码静 态照相机等的可移动存储介质。为这个目的，该存储卡具有与上述使 用兼容的功能和针脚数目。卡型外围设备100配置为外部尺寸小于标
准的PCI ExpressCard介质，使得该卡型外围设备可以用在小尺寸设 备内。卡型外围设备100配置为外部尺寸大于商品小尺寸存储卡(诸 如，记忆棒(注册商标)或SD卡(注册商标))。卡型外围设备100 具有用于禁止向小尺寸存储卡存储(写)数据的开关，并且还具有用 于将开关的状态通知主机设备的信号端子。卡型外围设备100具有允 许在与ExpressCard介质一起使用的设备适配器中使用该小尺寸存储 卡的卡适配器。该适配器具有用于禁止向存储卡写数据的开关，并且 该适配器具有通过开关状态信号端子向卡发送指示适配器上该开关 的状态的信息，由此允许卡内部地控制其操作，从而禁止写的功能。 在本实施例中，ExpressCard转换适配器具有锁定插入适配器中的小 尺寸卡的功能，由此防止小尺寸卡意外地弹出适配器，或防止容易地 拔出小尺寸卡。
进一步参考图4A和4B,下面更具体地描述卡型外围设备100 的外部配置。图4A和4B示出的卡型外围设备100适用于起到诸如存 储卡的作用。
在该存储卡100中，在第一表面100a和与第一表面100a相对 的第二表面100b之间形成卡外壳101。卡外壳101具有位于第一表 面100a上的盒体的形式。
在第二表面100b的前端部分内形成包括布置在一行中的端子 1021的端子部分102。端子部分102允许存储卡100接收电能，并且 通过布置在主机设备(未示出)上的连接器的接触针发送/接收数据。 注意在图4A和4B中，存储卡100处于基本状态，其中端子盖未放置 在端子部分102上。
第二表面100b的前端部分向着第一表面100a凹进，从而形成 凹部103，并且端子部分102定位在这个凹部103的底部上，使得端 子部分102通过凹部103向外露出。凹部103被形成在端子部分102 的各侧上的侧壁1031和1032以及形成在端子部分102的后端处的侧 壁1033围绕，使得侧壁1031、 1032和1033起到分隔壁的作用。另 外，在第二表面100b上，形成端子盖容纳部分104，从而允许后面
描述的端子盖安装在其内。端子盖容纳部分104配置成阶梯形状，其 从第二表面100b凹入卡的内部到达大体上等于端子盖的厚度的深 度，使得薄板形式的端子能以端子盖的一个表面与第二表面100b平 齐的方式将盖安装在端子盖容纳部分104内。
如上所述，根据本实施例的存储卡100具有根据ExpressCard 标准的接口。
图5示出根据ExpressCard标准的针脚分配。
如图5所示，ExpressCard标准规定卡共有26个端子。在用作 根据本实施例的小尺寸外围设备的存储卡100中，为了实现尺寸上的 减小，消除了当ExpressCard用作存储卡时不使用的端子。例如，预 留针脚5和6，并且当前未给这些针脚分配功能。因此，可以消除针 脚5和6。另外，针脚7和8以及针脚11和12对于用作存储卡来说 是不必要的，并且因此可以将它们消除。针脚1、 2、 3和4不用于 Express接口 ，而是用于USB接口 ，并且当将该卡用作通用存储卡时， 这些针脚是不必要的。例如，在过时的卡适配器等中，可以为补充使 用保留这些针脚。鉴于上面所述，总共26个针脚可减少成16到20 个针脚。
在根据本实施例的存储卡100中，在卡的上表面、下表面或底部 表面上形成写/删除保护开关。
图6A和6B示出了根据本发明的实施例的在存储卡(卡型外围 设备)中形成写/删除保护开关的方式的例子。
在图6A所示的例子中，在存储卡100的后端部分的端面上形成 写/删除保护开关110。还在存储卡100的后端部分的该端面上布置访 问灯111。
在图6B所示的例子中，在靠近存储卡100的后端的位置处，在 第二表面101b上形成写/删除保护开关110。
在根据本实施例的卡型外围设备IOO中，如图7所示，布置在端 子部分102内的多个端子1021中的至少一个端子1022用于向主枳^殳 备或适配器提供信息，以通知允许写还是禁止写。即，端子1022起
到写禁止信号端子的作用。写禁止信号端子1022通常为高阻抗(Hi -Z)状态。布置在卡上的开关110可以在写/删除允许位置和写/删除 禁止位置之间转换。图8A和8B例示了包括写禁止信号端子和写/删 除保护开关的控制系统的例子。
在图8A所示的例子中，开关110的固定触点"a"通过电阻R100 连接到电源电压Vcc，而操作触点"b"连接到控制器120和信号端子 1022。信号端子1022连接到例如主机设备200的比较器201的一个 端子。比较器201的另一个端子通过电阻R200连接到参考电压Vss (例如，地电压)。在图8B所示的例子中，开关110的固定触点"a，， 通过电阻R101连接到参考电压Vss(例如，地电压)，而操作触点"b" 连接到控制器120和信号端子1022。信号端子1022连接到例如主机 设备200的比较器201的一个端子。比较器201的另一个端子通过电 阻R201连接到电源电压Vcc。
在上面所述的任意一个例子中配置的控制系统中，如果将开关 110改变为在写/删除禁止位置上，则存储卡100的控制器120控制卡 IOO的操作，从而禁止向卡100写信息/从卡100删除信息。同时，控 制器120将信号端子1022连接到公共电平(地电平)。当该卡插入 主机设备200时，主机设备200首先检测该卡，接着检测信号端子1022 的状态。因为如果开关IIO处于写禁止位置，作为主机设备200内的 检测电路的比较器201的另一个端子被拔起或拉下，则该电压为公共 电平(地电平)，并且因此检测到开关IIO处于写禁止位置。
因此，主机设备不试图向卡发送删除命令，并且由此可以获得处 理的效率的提高。即使由于某种原因向卡发送了删除命令，指示卡在 内部为写/删除禁止状态的信号也被发送给主机设备，由此获得防止信 息被错误删除的高可靠性。布置在卡上的信号端子1022还能接收数 据。即，当开关处于写允许状态时，信号端子1022能用于检测从外 部提供的信号。
上面已经假设卡型外围设备被用作存储卡来描述根据本实施例 的卡型外围设备。下面，针对根据一个实施例，在卡型外围设备连接
到卡适配器的状态中使用该卡型外围设备的情况，描述卡型外围设备 的配置的例子。
图9例示了配备有开关的卡适配器的例子。
此卡适配器300具有写/删除允许/禁止改变开关310。
图10和11示出卡适配器中的开关部分和卡中的开关部分的电路 配置的例子。在图IO所示的例子中，卡适配器中的开关处于断开状 态，而在图ll所示的例子中，卡适配器中的开关处于接通状态。
存储卡100具有与图8B所示等同的电路配置。卡适配器300配 置成使得开关310的固定触点"a"连接到存储卡100的信号端子1022， 并且操作触点"b"通过卡接口内的Vss信号线311、连接器320和主机 设备的电阻R210连接到参考电压Vss。
如图IO所示，在卡适配器300上的开关310处于写允许位置的 情况下，适配器300中的端子不与任何位置连接，并且由此存储卡100 中的控制器120检测到存储卡100处于写允许状态。
在另一方面，当卡适配器300的开关310处于写禁止位置时，适 配器内的端子连接到地电平，并且由此存储卡100内的控制器120控 制存储卡IOO，从而禁止写/删除。
图12例示了卡适配器中的开关和卡中的开关的电路配置的另一 个例子。
存储卡100具有与图8A所示等同的电路配置。卡适配器300配 置成使得开关310的固定触点"a"连接到存储卡100的信号端子1022， 而操作触点"b"通过电阻R300连接到卡接口的Vcc信号线312，并且 进一步通过连接器320连接到主机设备的电源电压Vcc。同样在这种 配置中，虽然卡中的开关和适配器中的开关的连接不同，但是基本操 作与前面例子类似。
通过釆用上述配置中的一种，在可以在小尺寸存储卡中独立操作 的写/删除保护开关的功能中反映出了布置在用于转换到大尺寸卡的 适配器中的写/删除保护开关的状态。在上述的例子中，假设接口由适 配器转换为与小尺寸卡类似的接口。但是，该接口不必被转换为类似
的一种。
在该接口对于卡和主机设备相同的情况下，如图13所示，除了 与开关相关联的信息以外，卡适配器300直接向主机设备200传输信 息。在另一方面，在卡和主机设备的接口不同的情况下，卡适配器300 具有转换该接口的电路320。在这种情况下，如图14所示，仅在卡和 适配器之间发送指示允许还是禁止写/删除的信息，而不将其发送给主 机设备，并且主机设备可以使用该卡，而不用关心这种信息。
在某些应用中， 一旦卡插入卡适配器300，则卡被长期保持在适 配器中而不被拔出适配器。为了便于在这种应用中使用，可以在卡适 配器300上布置卡阻挡器机构，由此防止插入卡适配器300的卡很容 易拔出，或防止由于诸如震动的外部因素弹出。
图15和16示出具有卡阻挡器机构的卡适配器的例子，并且更具 体地，图15示出其平面图、侧视图和截面图，并且图16示出其立体 图。
在该例子中，由弹性材料制成的板簧342布置在卡适配器300 的卡插入槽330的一个区域的顶部，使得板簧342与卡适配器300的 上表面340之间隔开缝隙341。插入槽330具有引导/阻挡器部分343， 其下表面在向着该插入槽的中心的方向上逐渐形成斜度，并且板簧 342具有在靠近引导/阻挡器部分343的位置处形成的凹口 344。
图17是例示了将卡插入卡适配器的方式的图。
如图17所示，当插入存储卡100时，其前导端首先与引导/阻挡 器部分343接触。如果进一步向内推存储卡100，在被引导/阻挡器部 分343引导的同时，存储卡100移动到卡适配器300的内部。在这个 过程中，引导/阻挡器部分343被卡表面向上推起且板簧342由此受到 如图所示的向上的力。作为反作用，如图所示，从板簧342向引导/ 阻挡器部分343向下施加比卡插入力弱的力。因此，在被向存储卡100 施加该力的引导/阻挡器部分343引导的同时，存储卡100稳定地插入。 当存储卡100完全插入时，由引导/阻挡器部分343部分地锁定存储卡 100的后端，由此防止存储卡100被容易地拔出。为了拔出存储卡100，
提高2422的凹口 344,从而产生拔出路径，通过该路径，允许拔出存 储卡100。之后，如果向外拔存储卡100，在由引导/阻挡器部分343 引导的同时，存储卡100在与插入存储卡的方向相反的方向上移动。
如图18A和图18B所示，这种类型的卡适配器在长度上可以略 微大于前面例子中的卡适配器。
在本发明的实施例中，如上所述，实现了小尺寸的存储卡，该小 尺寸存储卡能以非常高的速率传输数据，并且具有用于禁止向卡写信 息/从卡删除信息的开关110。该存储卡具有向外部提供指示该开关的 状态的信息，由此允许主机设备200以有效的方式处理该卡的功能。 以类似方式起作用的开关可布置在适用于转换卡大小和/或接口的卡 适配器300上，并且可以在卡的操作中反映出该开关的状态。
为了便于在将卡长期保持在适配器中而不被拔出适配器的情况 下使用，可以在卡适配器上布置卡阻挡器机构，由此防止插入卡适配 器的卡被容易地拔出。
本领域的技术人员应当理解，根据设计需要和其他因素，可以做 出各种修改、組合、子组合和替换，只要它们落在所附的权利要求或 其等同物的范围内即可。
权利要求
1、一种卡型外围设备，包括:电子组件，包括布置在外壳内的存储器；端子部分，包括可以与要被连接的设备连接的连接端子；和用于禁止向所述存储器写的开关，所述卡型外围设备还包括能够向要被连接的设备发送指示开关状态的信号的信号端子。
2、 如权利要求1的卡型外围设备，其中所述电子组件的功能和 所述端子部分的端子数目与将被连接的设备保持兼容。
3、 如权利要求1的卡型外围设备，其中所述信号端子由所述端 子部分的连接端子之一实现。
4、 如权利要求1的卡型外围设备，其中所述电子组件包括控制 器，所述控制器适用于控制所述电子組件的操作，从而根据所述开关 的状态，禁止向所述存储器写信息和删除存储在所述存储器内的信 息。
5、 如权利要求3的卡型外围设备，其中所述控制器根据所述开 关的状态控制所述信号端子的电平。
6、 如权利要求3的卡型外围设备，还包括能够与端子部分连接 且能够与将被连接的设备连接的卡适配器，其中所述卡适配器包括用于在写/删除允许状态和写/删除禁止状态之 间进行转换的开关，并且所述卡适配器具有通过所述信号端子向所述 卡发送指示该开关的状态的信息的功能。
7、 如权利要求4的卡型外围设备，还包括能够与所述端子部分 连接且能够与将被连接的设备连接的卡适配器，其中所述卡适配器包括用于在写/删除允许状态和写/删除禁止状态之 间进行转换的开关，并且所述卡适配器具有通过所述信号端子向所述 卡发送指示该开关的状态的信息的功能，以及如果所述控制器通过信号端子接收到指示所述卡适配器的开关 处于写/删除禁止状态的信息，所述控制器控制所述卡，从而禁止写/ 删除。
8、 如权利要求6的卡型外围设备，其中所述卡适配器具有适用 于防止插入所述卡适配器内的卡被拔出的机构。
9、 如权利要求7的卡型外围设备，其中所述卡适配器具有适用 于防止插入所述卡适配器内的卡被拔出的机构。
全文摘要
一种卡型外围设备，包含包括布置在外壳内的存储器的电子组件，包括可以与要被连接的设备连接的连接端子的端子部分，和用于禁止向所述存储器写的开关。所述卡型外围设备还包括能够向要被连接的设备发送指示开关状态的信号的信号端子。
文档编号G06K19/077GK101377829SQ20081021247
公开日2009年3月4日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年8月31日
发明者筒井敬一, 青木祯孝 申请人:索尼株式会社