KR19980024270A - 가시 화상 디스플레이를 갖는 스마트 카드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 정보가 저장된 마이크로 칩(14)과, 가상 화상 디스플레이(16) 및 화상 데이터를 공급하기 위해 또한 가상 화상 디스플레이(16)에 연결된 전자 장치(22)를 포함하는 스마트 카드(12)에 관한 것이다. 가상 화상 디스플레이(16)는 스마트 카드(12) 내에 수용된 콤팩트 디스플레이 옵틱(25)을 포함하거나, 또는 조망 개구(18)에서 스마트 카드(12)에 저장된 정보를 조망하기 위해 부속 부품(17)안에 최소한의 일부가 위치된다.
Description
발명의 분야
본 발명은 스마트 카드 및 스마트 카드 위에 포함된 정보를 판독하기 위한 장치에 관한 것이다.
발명의 배경
스마트 카드(smart cards)는 세계적으로 매우 많이 보급되고 있다. 일반적으로 스마트 카드는 정보를 저장하기 위한 메모리와 일부 전자장치와 함께 반도체 칩을 포함하는(일반적인 신용카드의 크기와 유사한) 카드로서 정의된다. 스마트 카드는 의료 정보로부터 재료자료에 이르기까지 광범위하게, 개인 정보를 저장하기 위해 사용된다. 스마트 카드 상에 저장된 대량의 정보, 또는 데이터는 일반적으로 소유자라도 접근하기 어렵다. 또한, 다양한 상이한 스마트 카드는, 상이한 전압의 다양성으로 작동하는 것을 포함해서, 현재 사용중이다. 따라서, 소유자가 상태를 결정하기 위해 카드 상에 저장된 정보를 볼 수 있도록 하는 수단을 제공하는 것이 요망된다.
따라서, 본 발명의 목적은 스마트 카드 위에 저장된 정보를 보기 위한 신규하고 개선된 디스플레이 장치를 제공하는 것인데, 이 디스플레이 장치는 부속부품으로서 제조된 그의 부분 내에 또는 그를 갖고 완전하게 수용되어 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 장치가 부속부품으로서 제조된 그의 부분을 가질 때 여러 가지 타입의 스마트 카드의 임의의 것과 실제로 호환할 수 있도록 표준화될 수 있는, 스마트 카드 상에 저장된 정보를 보기 위한 신규하고 개선된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 장치가 정보를 허락 없이 보는 것을 방지하기 위해 안전 특징을 포함하는, 스마트 카드 위에 저장된 정보를 보기 위한 신규하고 개선된 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 장치가 작동하기 용이한, 스마트 카드 위에 저장된 정보를 보기 위한 신규하고 개선된 장치를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 판독기를 갖는 스마트 카드의 제 1 구체예의 등길이 도면.
도 2 는 도 1 의 라인 2-2를 따라 본 단순화된 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 외부에 위치한 광학장치를 갖는 스마트 카드의 제 2 구체예의 등길이 도면.
도 4 는 도 3 의 라인 4-4를 따라 본 단순화된 단면도.
도 5 는 도 1 의 스마트 카드의 부분의 단순화된 개략도.
도 6 은 본 발명의 판독기를 갖는 스마트 카드를 위한 가시 디스플레이의 단순화된 블록도.
도 7 은 도 6 의 장치의 부분의 평면도.
도 8 은 도 1 의 판독기를 갖는 스마트 카드의 부분의 정면도와 측면도
도 9, 도 10, 및 도 11은 도 3 의 판독기를 갖는 스마트 카드의 일부의 정면도 및 측면도.
도 12 는 도 9의 장치의 확대 측면도.
도 13 은 본 발명의 판독기를 갖는 스마트 카드를 위한 또 다른 가시 디스플레이의 블록도.
도 14 는 도 1 의 판독기의 스마트 카드의 조작을 설명한 하는 등길이 도면.
도 15 는 본 발명의 판독기를 갖는 스마트 카드의 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
12 : 스마트 카드14 : 마이크로 칩
16 : 가상 화상 디스플레이17 : 부속 부품
18 : 보는 장치22 : 전자 장치
25 : 콤팩트 디스플레이 옵틱
상기 문제점과 그 밖에 다른 문제점들은 적어도 부분적으로는 해결되고, 상기 목적과 그 밖에 다른 목적들은, 스마트 카드 위에 정보를 저장하기 위한, 마이크로 칩과 같은 반도체 칩, 전자장치, 및 가상화상 디스플레이와 같은 가시 화상(visual image) 디스플레이를 포함하는 스마트 카드에 의해서 실현된다. 이 가시 화상 디스플레이는 스마트 카드 위에 포함된 정보의 화상을 제공하기 위해 스마트 카드 안에 위치된 화상 원천을 포함한다. 광학 디스플레는 스마트 카드 내부에, 또는 부속 부품으로서 제조된 그의 부분을 갖고 위치되어 있어서, 보는 장치에서 스마트 카드 상에 포함된 정보의 화상을 보기 위한, 스마트 카드의 외부에 위치되어 있다. 데이터 입력 단자를 포함하는 가시 화상 디스플레이는 그 위에 화상 데이타를 수신하도록 설계되어 있다. 스마트 카드 안에 전자장치가 장치되어 있고, 그 전자장치는 그 위에 포함된 정보를 수신하기 위한 마이크로칩의 출력 단자에 연결되고, 그 정보에 응답하여 거기에 화상 데이터를 공급하기 위한 가시 화상 디스플레이의 입력 단자에 더 연결된다.
본 발명의 신규한 특징은 청구범위에 기재되어 있다. 그러나 본 발명과 그의 특징 및 이점은 첨부된 도면을 관련해서 설명하는 아래의 상세한 설명에 의해서 잘 이해될 것이다.
바람직한 구체예의 설명
도면으로 돌아가서, 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 시각 화상 디스플레이(10)를 갖는 스마트 카드의 특정 구체예를 설명한다. 가시 화상 디스플레이(10)를 갖는 스마트 카드는, 정보를 저장할 수 있는 반도체 마이크로 칩(14)을 내부에 포함하는 스마트 카드(12), 및 장치(18)에 있는 마이크로 칩(14) 상에 포함되거나 마이크로 칩에 의해 처리된 정보의 화상을 제공하기 위한, 가시 화상 디스플레이와 같은 가시 화상 디스플레이(16), 및 마이크로 칩(14)과 가시 화상 디스플레이(16)와 간섭하는 전자장치(22)를 포함한다.
스마트 카드(12)는 치수가 얇고 휴대가능하도록 제조되어서, 소유자가 그의 지갑이나, 셔츠 주머니에 의해 용이하게 가지고 다닐 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이 특정 구체예에서, 스마트 카드(12)는, 내부에 부분적으로 내장된, 마이크로 칩(14)을 갖는 하우징(21)을 포함한다. 가시 화상 디스플레이(16)는 부분적으로 밖힌 구멍(렌주 부품)(18)에 있는 마이크로 칩(14) 위에 저장되고 그에 의해 처리된 정보의 가시 화상을 제공하기 위한 하우징 내에 장치되어 있다. 전자장치(22)는 가시 화상 디스플레이(16)와 마이크로 칩(14)의 데이타 출력 단자와 전기적인 통신 하에 하우징(21) 안에 장치되어 있고, 이 구체예에서, 이것은 전자장치(22)를 포함하고 상호접속된 회로 기판 위에 직접 실장된 것으로 설명된다. 전자장치(22)를 함유하는 회로기판은 그 위에 실장되어 위치되고, 가시 화상 디스플레이(16)의 일부로서 완성 화상을 제공하도록 연결된 광 방출 디바이스의 2차원 배열을 포함하는 화상 발생 장치(20)를 전자장치(22)에 전기로 연결되어 있다. 일반적으로 전자장치(22)는 중앙 처리 장치(CPU), 및 CPU와 가시 디스플레이(16)와 작동할 수 있는 메모리(RAM 또는 ROM)을 포함한다.
바람직한 구체예에서, 마이크로 칩(14)은 전자장치(22)내에 CPU에 직접 연결되어 있다. CPU는 마이크로 칩(14) 위의 회로 및 메모리와 접속되도록, 또 마이크로 칩(14) 위에 저장되거나 그에 의해 처리된 정보를, 화상 데이터의 형태로 가시 디스플레이(16)에, 스마트 카드(12)에 제공하도록 프로그램되어 있다. 가시 디스플레이(16)는 다음에 마이크로 칩(14)위에 포함되거나 그에 의해 처리된 정보의 화상을 발생한다. 가시 발생 디스플레이(16)는 일반적으로 화상 발생 장치(20)와, 적어도 하나의 구동 회로(24)(여기서 설명됨), 및 콤팩트 디스플레이 옵틱(25) (여기서 설명됨)을 포함한다.
일부 특정 예에서, 스마트 카드 위의 전자장치와 통신하는 특정 양의 요망되고, 심지어는 필요하며, 이 예에서 사용자 인터페이스(26)는 CPU로부터 마이크로 칩(14)에 정보를 통신하도록 구성되고, 마이크로 칩(14)으로부터 CPU로 정보를 통신하도록 구성되어 있다. 사용자 인터페이스(26)는 사용자가 CPU와 통신할 수 있도록 제공되며, 궁극적으로는 마이크로 칩(14)가 가시 화상 디스플레이(16)와 통신하도록 한다. 사용자 인터페이스(26)는 다양한 버튼을 포함하며, 가시 디스플레이(16)를 작동하기 위해 제어한다. 일반적으로 사용자 인터페이스(26)는, 가시 디스플레이(16)에 의해 발생된 도면을 조절하기 위해, 적어도 off/on 제어 및 풀-다운 메뉴를 위한 커서(cursor)와 같은 수단, 전방향 역방향 스크롤링 등을 포함한다 예를 들면 PIN 수, 측정 입력 등, 스마트 카드 소유자만 알고 있는 어떤 비밀 정보에 응답하여 가시 화상 디스플레이(10)를 사용하여 스마트 카드의 작동을 허용할 것이다. 이러한 목적을 위해서, 사용자 인터페이스(26)는 하나 이상의 버튼과, 작은 트랙 볼 또는 포인터 디바이스, 축소형 조이스틱, 용량성 얇은 터치 패드 등을 포함하며, 이들은 가시 화상 디스플레이(10)를 갖는 스마트 카드를 작동시키도록 사용자에 의해 적절하게 작동되어야 한다. 또한, 디스플레이 옵틱(25)은, 고해상도 터치 민감한 패널로서 제작될 경우에, 데이터를 디스플레이할 수 있을 뿐만 아니라, 더욱 안정된 응용을 위한 수명측정 입력 장치로서 작용할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명에 따라 10'으로 표시된 가시 화상 디스플레이를 갖는 스마트 카드의 제 2 구체예를 설명한다. 도 1 및 도 2에 설명된 부품과 유사한 모든 부품은 다른 구체예를 지시하기 위해 추가된 프라임을 갖는, 유사한 수로 나타내어있다. 가시 화상 디스플레이(10')를 갖는 스마트 카드는 스마트 카드(12')의 삽입을 위해 그 안에 형성된 슬롯(19)을 갖는 부속품 가시 디스플레이 부품(17)을 포함한다. 스마트 카드(12')는 공적/사적 패스 키 암호의 128 비트 키와 같은, 엔크립션 알고리즘을 저장 및 처리할 수 있는, 그 안에 포함되거나 적어도 부분적으로 내장된 마이크로 칩(14'), 및 장치(18')에 있는 마이크로칩(14')위에 포함된 정보의 화상을 제공하기 위한 가시 화상 디스플레이(16')의 적어도 일부, 더욱 특히 화상 발생 장치(20') 및 필드 평탄화 광학 소자(여기서 설명됨)를 포함한다. 또한, 마이크로 칩(14')과 가시 화상 디스플레이(16')와 인터에이스된 전자장치(22')가 포함되어 있다.
이미 설명된 구체예와 같은 스마트 카드(12')는, 부속 부품(17)외에도, 지갑이나 셔츠 주머니에 소유자가 가지고 다닐 수 있는 것으로 이해된다. 디스플레이 옵틱(25')의 부분이 부속 부품(17)안에 위치되어 있다고 가정하면, 모든 디스플레이 부품이 도 1 및 도 2 에 이미 설명된 스마트 카드 안에 포함되었을 때보다 더 얇더라도 스마트 카드가 제조될 수 있을 것이다. 부속 부품(17)은 스마트 카드(12')에 포함된 화상 발생 장치(20')와 함께 작동하는 개별 디바이스로서 제조되므로, 마이크로 칩(14')위에 포함된 정보가 판독된다. 이 특정 구체예에서, 스마트 카드(12')는 마이크로 칩(14')을 포함하며, 부분적으로 그 안에 내장되어 있다. 시각 화상 디스플레이(16')는 스마트 카드(12')를 성형함으로써, 더욱 특히 화상 발생 장치(20')와 임의의 디스플레이 옵틱(25')에 대해, 스마트 카드(12')를 포함하는 재료를 성형함으로써 완전히 봉입된다. 전자장치(22')는 시각 화상 디스플레이(16')와 마이크로 칩(14')와 전기적인 통신 하에 스마트 카드(12')를 포함하는 재료에 의해 봉입되어 있으며, 이 특정 구체예에서, 전자장치(22')를 포함 및 상호접속하는 회로 기판 위에 직접 실장된 것으로 설명된다. 전자 장치(22')를 함유하는 회로기판이 그 위에 설정되어 위치하고, 화상 발생 장치(1 및 2)는, 도 1 및 도 2 의 화상 발생 장치(20)와 유사하게 부속 부품(17)에서 완전한 화상을 제공하도록 접속된 광 방출 장치의 2차원 배열을 포함한다. 이 특정 구체예는 다양한 부품의 성형 봉입을 설명하지만, 도 1 및 도 2 에 관련하여 설명한 것과 유사하게, 하우징 내에 포함되거나, 다양한 스마트가 실제로 스마트 카드(12')를 포함하는 재료의 두 개의 평면 사이에 삽입될 수도 있다. 마찬가지로, 도 1 및 도 2 의 스마트 카드는 도 3 및 도 4와 관련하여 설명된 성형된 봉입제일 수도 있고, 또는 마찬가지로 평면 부재 상이에 삽입되어 있을 수도 있다.
설명된 제 1 구체예에서와 같이, 마이크로 칩(14')은 전자장치(22')안에 CPU에 직접 연결되어 있다. CPU는 마이크로 칩(14')위의 회로 및 메모리와 인터페이스 되도록 프로그램되고, 화상 데이타의 형태로 가시 디스플레이(16')에 스마트 카드(12')에, 마이크로 칩(14')위에 저장된 정보를 제공하도록 프로그램된다. 오퍼레이션 중에는, 사용자는 슬롯(19')안으로 스마트 카드(12')를 삽입함으로써, 마이크로 칩(14')위에 포함되고/되거나 처리된 정보의 화상(또는 화상들)을 발생시키도록 시각 디스플레이(16')를 시작시킨다. 도 1 및 도 2에 관련하여 설명한 바와 같이, 일정 특정 예에서, 스마트 카드 상의 전자장치와 소정량의 통신이 요망되며, 심지어는 필요하며, 따라서 사용자 인터페이스(26')는 CPU로부터 마이크로 칩(14')에 정보를 통신하도록 구성되고, 또한 마이크로 칩(14')으로부터 CPU까지 정보를 통신하도록 구성되어 있다. 도 5를 참고하면, 도 1 및 도 2 의 가시 디스플레이(16)의 예는 단순화된 개략도에 설명되어 있다. 디스플레이(16)는 표면(28)위에 화상을 제공하기 위한 화상 발생 장치(20)를 포함한다. 렌즈(29)로 나타낸 광학 시스템은 장치(20)의 표면(28)에 대해 공간을 두고 위치되어 있고, 렌즈(29)에 의해 정해진 틈새(30)로부터 공간을 두고 눈으로 볼 수 있는 가상 화상을 생성한다.
장치(20)는 도 6에 더욱 상세하게 설명되어 있으며, 예를 들면, 데이타 처리 회로(32)에 의해 구동된 빚 방출 장치(LED) 와 같은 반도체 전자장치를 포함한다. 데이터 처리 회로(32)는 예를 들면 LED배열(31) 안의 각 LED를 제어하기 위해 로직 및 스위칭 회로 어레이를 포함한다. 데이터 처리 회로(32)는 로직 및 스위칭 어레이 외에도 또는 이것 대신에, LED 어레이(31)와 같은 디바이스 위에 원하는 화상을 생성하기 위해 소프트웨어 명령의 입력 신호를 처리하기 위한 마이크로프로세서 또는 유사한 회로를 포함한다. 이 설명의 목적으로 각각 설명된 데이터 처리 처리 회로(32) 및 LED 어레이(31)는 일부 응용에서는 동일한 반도체 칩 위에 형성될 수 있는 것으로 이해된다. 이 특정 구체예에서, LED(31)는 구성과 작동의 단순화에 의해 달성될 수 있는 극히 작은 크기 때문에 이용된 광 방출 다이오드를 포함한다. 다른 화상 발생 장치는 레이저(예를 들면 수직 동공 표면 방출 레이저), 액정 디바이스, 유기 발광 다이오드, 필드 방출 디스플레이 등을 포함하여 이용될 수 있지만, 여기에만 한정되는 것은 아니다. 특히 도 7을 참고하면, LED 어레이(31)의 평면도는, LED는 이 구체예에서는 반도체 칩인 단일 기판(33) 상에 행과 열의 일정한 패턴으로 형성되어 있는 것으로 설명된다. 기판(33)의 부분은 도면을 단순화하기 위해 파단되지만, 다른 회로의 다수가, 특히 구동기가 기판 상에 포함될 수 있다고 이해해야 한다. 잘 알려진 방법으로 행과 열에 의해 특정 LED를 어드레싱시킴으로써, 특정 LED는 화상 또는 화상들을 생성하도록 에너지화된다. 디지털 및 아날로그 데이타는 입력 단자(34)에서 수신되고, 데이타 처리 회로(32)에 의해, 미리정한 화상을 발생하도록 선택된 LED를 에너지화시킬 수 있는 신호로 변환된다.
LED어레이(31) 및 기판(33)은 도면 안에 크게 확대되어 있는 것을 당 업계의 숙련자들은 이해할 것이다. 기판(33)의 실제 크기는 각 측을 따라 수 밀리미터의 정도로 있고, 광 방출 영역 또는 어레이는 일반적으로 2 내지 50 밀리미터로 되어 있고, 바람직하게는 5 내지 10밀리미터이며, 각 LED는 각 측 위에 20 미크론 미만이며, 바람직하게는 각 측에서 1미크론만큼 작은 정도로 되어 있다. 실제 발광 장치 어레이는, 부착 패드가 각 측에서 수 밀리미터의 면적을 더하기 때문에 훨씬 작다. 일반적으로 레이저 크기 기판 또는 칩은 더 큰 해상도와 칼라 등을 제공하도록 어레이에서 더욱 많은 광 방출 장치가 사용된다.
렌즈(29)로 개략적으로 나타낸 렌즈 시스템은 표면(28)으로부터 화상을 수신 하도록 틈새(20)의 표면(28)으로부터 공간을 두고 실장되어 있고, 그것을 예정된 양으로 확대하고, 가상 화상을 보기 위해 틈새를 만든다. 이 구체예에서, 렌즈는 화상을 15배(15x)로 확대하여, LED 어레이(31)로부터 나온 화상이 그의 원래 각 크기를 확대한다. 일반적으로, 사람의 눈으로 충분히 볼 수 있는 화상으로 확대하기 위해서는 적어도 10배의 확대가 필요하다. 물론, 렌즈 시스템은 초점을 조정할 수 있고 추가의 확대를 시킬 수 도 있으며, 원한다면, 도1 및 도 2 의 하우징 내에 고정될 수도 있음을 이해할 것이다.
도 8 을 참고하면, 가시 화상 디스플레이(40)가 설명되어 있다. 더욱 특히, 도 1 및 도 2와 관ㄹ녀하여 설명된 본 발명의 제 1 구체예에서 가상 화상 디스플레이(16)로서 사용될 수 있는 소형 도파관 가상 화상 디스플레이가 설명되어 있다. 소형 도파관 가상 화상 디스플레이(40)에서, 화상 발생 장치(41)는 상기 설명된 화상 발생 장치(20)와 마찬가지로, 거기에 2차원 완성 화상을 제공하기 위해 광 도파관(42)의 입구에 부착되어 있다. 화상 발생 장치(41)에서 완성 화상으로부터의 광선은 제 3 측(49)에 의해 정해진 광 경로를 따라 제 2 측(44)을 향하여 반사되는 제 1 측(43)위에 결정된 영역을 향하여 각도를 가지고 향하고 있다. 두 개의 회절, 굴절 또는 반사광 소자(45 및 46)는 각각 반사된 광선이 향하는 쪽(43 및 44)에 부착되어 있다. 광학 소자(45 및 46)는 필요한 양의 크기, 수정, 반사, 및/또는 여과를 제공함으로써, 광 도파관(42)의 출구에 의해 정해진 틈새(48)에서 원하는 크기의 가상 화상을 볼 수 있도록 되어 있다. 가상 화상 디스플레이(40)는 본 발명의 판독기를 갖는 스마트 카드 안에 위치되어, 스마트 카드 내에 내장된 마이크로 칩 위에 포함된 정보를 볼 수 있게 한다.
도 9, 10 및 11은 각각 소형, 가상 화상 디스플레이(50)의 평면도, 정면도 및 측면도이다. 바람직한 구체예에서, 이것은 본 발명의 판독기를 갖는 스마트 카드의 제 2 구체예에서의 가시 디스플레이(16')로서 이용된다. 소형 가상 화상 디스플레이(50)는 단일 배수 광학 확대기(52)를 포함한다. 도 9, 10 및 11은 틈새에 의해 달성된 크기의 축소의 크기에 대해 어떤 지시를 제공하도록 실제 크기를 대략적으로 소형 가상 화상 디스플레이(50)를 설명한다. 디스플레이(50)는 이미 설명된, 부속 부품(17)과 일반적으로 유사한, 부속 부품(54)으로서 제조된 그의 부분 또는 완성 옵틱 시스템을 갖는, 스마트 구조에 의해 봉입된, 도 3 및 도 4의 화상 발생 장치(20')와 유사한 화상 발생 장치(55)를 포함한다. 더욱 특히, 도 10에 설명된 바와 같이, 디스플레이(50)는 스마트 카드(12')내에 실장된 화상 발생 장치(55)를 포함한다. 화상 발생 장치(55)는 유기 또는 무기 발광 다이오드와 같은 발광 다이오드의 어레이, 필드 방출 디바이스, 수직 동공 표면 방출 레이저, 액정 소자 등을 포함한다. 이 구체예에서, 화상 발생 장치(55)는 발광 장치의 어레이, 더욱 특히 발광장치의 행과 열을 포함하는 어레이를 포함한다. 각 발광 소자는 20 미크론 이하의 인접한 장치들 사이의 중심 대 중심 공간을 갖는 사이드의 약 20미크론으로 제조된다. 각 발광소자는 약 1.8 볼트로 켤 수 있고, 그것이 켜지면 약 50㎂의 전류를 이용한다. 장치(55)는 약 15fL 미만의 루미넌스를 발생한다.
장치(55)는 유리 기판(56)의 표면 아래에 장치되어 있고, 구동 보드(58)는 기판(56)에 부착되어 있다. 구동기 보드 상의 추가 정보 및 구동 보드에 기판의 부착은 1995년 7월 11일 공개되고, 동일한 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제 5,432,358호의 집적 전자-광학 패키지라는 제목에 기재되어 있으며, 그 정보는 이 참고번호에 의해 여기서 포함되어 있다.
단일 배수 광학 확대기(52)는, 부속 부품(54)으로서 제조되면, 스마트 카드(12')가 슬롯 내에 위치된 다수의 광학 소자를 포함하며, (일반적으로 도 3 및 도 4 이 슬롯(19)과 유사하게), 도 9에 도시된 보는 구멍(59)에, 화상 발생 장치(55)를 가지고 실질적으로 함께 확대되어 형성된, 스마트 카드(12')내에 광학적 클리어포트(57)를 통해서 장치(55)로부터 광 경로를 한정한다. 다수의 광학 소자는 10이상의 제 1 광학 소자의 광 입구에서 장치(55)에 의해 발생된, 각도가 큰 화상으로 구성되어 있다. 장치(55) (화상 소스)의 크기와 광 경로의 길이 때문에 옵틱의 수평 가시범위는 10x의 크기에서 약 11도, 20x의 크기에서 약 22도이며, 이 구체예는 약 16도의 수평 가시 범위와 15배 확대를 할 수 있다.
특별히 도 12를 참고하면, 도 9 내지 도 11의 디스플레이(50)의 부분의 측면도의 4배 확대 도면이 명료하게 설명되어 있다. 이 도면에서, 다수의 광학 소자는 필드 평탄화 광 입구(62)를 갖는 제 1 광학 소자(60), 광 출구(63)로서 작용하고 필드 평탄화 광 입구(62)에 각을 두고 향하는 구형 표면 및 필드 평탄화 광 입구(62)와 광 출구(63)사이에 광학적으로 위치된 반사면(65)을 향하여, 필드 평탄화 광 입구(62)로부터 광 출구(63)로 빛이 향하도록 되어 있다. 이 구체예에서, 소자(60)는 프리즘으로서 형성되고 광학 품질 플라스틱으로 성형된다. 일반적으로, 광학 품질 플라스틱은 약 1.5 내지 1.6의 높은 굴절율을 갖는 재료이다. 반사면(65)은 제 1 광학 소자(60)로 간단히 성형된 각 은도장 거울일 수도 있고, 제 1 광학 소자(60)의 형성 후 은도장된 반사표면(65)일 수도 있고, 반사면(65)은 피막시키지 않고 완전 내부 반사 방식으로 사용될 수도 있다.
이 구체예에서, 필드 평탄하 광 입구(62)는 제 1 광학 소자(60) 안으로 직접 성형된 비구면 필드 평탄화 요면의 형태를 취하고, 그의 전체 부분으로서 형성된다. 그러나, 필드 평탄화 광 입구(62)는 각 렌즈로서 사용될 수 있고, 다음에 제 1 광학 소자(60)의 하부면을 갖는 광학적 배치로 위치된다. 또 다른 구체예에서, 필드 평탄화 광 입구(62)와 같은 광학 시스템의 일부는 스마트 카드(12') 내에 위치되고 스마트 카드에 의해 봉입된다.
반사면(65)은 필드 평탄화 광 입구(62) 및 광 출구(63)에 대해 위치되고, 약 80°내지 100°의 각도로 제 1 광학 소자(60)를 통과하는 광을 겹치거나 꺾어지도록 위치되어 있다. 더욱 특히, 설명된 구체예에서, 광은 약 95°의 각도로 반사된다. 예를 들면, 95°의 각도는 단일 배수 광학적 확대기(52)의 출구에서 화상의 하부에서 흐리게 처리하는 것을 피한다.
소형 가상 화상 디스플레이(50)의 설계의 주요부분은 고체, 즉 공기중에서 간단한 회전 거울을 사용하는 것에 비해서 공간의 동일한 부피로 증가된 각도 확대(유효 초점 길이 감소됨)를 가능하게 하는 블록 출구를 갖는 단일 배수 프리즘을 사용하는 것이다.
다수의 광학 소자들은 제 1광학 소자(60)의 인접한 출구(63)에 위치된 광 입구(68) 및 광 출구(69)를 가는 광학 렌즈(67)를 더 포함한다. 설명된 구체예에서, 광학 렌즈(67)는 비구면 한정 광 입구(68)와 비구면 한정 광 출구(69)를 갖는 2비구면 광학 렌즈이다. 광학 렌즈(67)는 외부 하우징(70), 실장 프레임, 또는 임의의 다른 편리한 구조를 포함하는 임의의 편이 수단에 의해 제 1 광학 소자(60)에 대해 고정 실장되어 있다. 제 1 광학 소자(60)의 필드 평탄화 광 입구(62)와 광 출구(63) 및 광학 렌즈(67)의 광 입구(68)와 광 출구(69)를 포함하는 비구면은 필드 평탄화 광 입구(62)로부터 광학 렌즈(67)의 광 출구(69)로 그것이 통과하는 파면(波面)에서의 벗어남을 감소 및 /또는 제거하도록 설계되어 있다.
제 1 광학 소자(60) 및 광학 렌즈(67)를 포함하는 다수의 광학 소자는, 제 1 광학 소자(60)의 필드 평탄화 광 입구(62)로부터 광학 렌즈(67)의 광 출구(69)까지의 광 경로를 정의한다. 스마트 카드 장치 내에 사용할 수 있는 단일 배수 광학 확대기를 제조하기 위해서, 광 경로의 총 평균 광학 길이는 약15 내지 35밀리미터의 범위에 있어야 한다. 이 구체예에서, 필드 평탄화 광 입구(62)로부터 광학 렌즈(67)의 비구면 한정 광 출구(69)까지의 광 경로는 약 20mm이다.
또한, 제 1 광학 소자(60)와 광학 렌즈(67)을 포함하는 다수의 광학 소자는 추가의 원색 채색(이 구체예에서), 벗어남 수정을 제공하도록, 광 경로에 위치된 적어도 하나의 회절 광학 소자를 포함하도록 구성되어 있다. 설명된 구체예에서, 회절 광학 소자(72)는 광학 렌즈(67)의 광 입구(68)를 정의하는 비구면 내에 내장되어 있다. 물론, 회절 광학 소자는, 대신에 또는 그것 외에도, 소형 가상 화상 디스플레이(50)의 다수의 소자의 임의의 다른 표면에 회절 광학 소자(72)가 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 광 경로에 실질적으로 정상인 표면 내에 회절 광학 소자가 포함되면, 광이 한 각도로 표면을 때리는 것과 반대로, 회절 광학 소자는 회전 대칭 때문에 다소 쉽게 구성되는 반면, 빛이 한 각도로 비추는 표면은 비회전 대칭성을 갖는다. 비구면과 회절 광학 소자(72)는 광학 렌즈(67)가 비교적 복잡하게 하고, 굽게 만든 광학 렌즈(67)의 제조는 사출성형에 의해서 수행된다.
제 1 광학 소자(60) 및 광학 렌즈(67)는 와전한 확대기를 형성하도록 구성되고, 이 구체예에서, 확대기의 가능한 연장의 예로서 낮은 전력 광학 렌즈(73)가 포함된다. 낮은 전력 광학 렌즈(73)는 광학 출력(75)을 정의하는 구면과 광 입구(74)를 정의하는 구면을 포함한다. 회절 광학 소자(76)는 추가의 이탈 교정을 제공하기 위해 낮은 전력 광학 렌즈(73)의 입구 표면에 형성되어 있다. 낮은 전력 광학 렌즈(73)는 인접한 광학 렌즈(67)에 실장되고, 각도가 큰 화상을 볼 수 있는 보는 구멍(59)을 한정하는 출구 광학 소자를 형성한다. 낮은 전력 광학 렌즈(73)의 추가는 크기를 다소 증가하고, 소형화 가상 화상 디스플레이(50)의 복잡성을 있지만, 많은 응용에서 디스플레이(50)의 전체 비용을 줄일 수 있는 다양한 다른 소자들의 복잡성을 감소시키는 각도 확대 및 벗어남 수정을 제공한다. 낮은 전력 때문에, 낮은 전력 광학 렌즈(73)는 또한 패키지 창, 또는 보는 구멍으로서 사용될 수 있다. 제 1 광학 소자(60)와 광학 레즈(67)가 이용되는 응용에서, 세정된 광학 필터 등의 유리 또는 플라스틱 창을 갖는 보는 구멍을 한정하기에 편리하다.
많은 응용에서, 최종 화상의 초점을 맞추기 위한 구멍을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위하여, 제 1 광학 소자(60) (및 다른 소자(67 및 73)), 원한다면 외부 하우징(70)과 장치(55)에 대해 수직으로 소자(60, 67 및 73)의 고정된 조립품을 움직이기 위한 수나사, 나사드라이버 등을 사용하여 돌릴 수 있는 나사 조정 수단(77)에 의해 다른 하우징(70)에 장착된다. 장치(55)에 의해 발생된 화상 및 필드 평탄화 광 입구(62) 사이의 거리를 간단히 변경시킴으로써 초점을 맞춘다.
도 13 은 도 1 내지 도 4의 가시 디스플레이(16)로서도 이용되는 직접 망막 스캔 디스플레이(80)의 블록도이다. 레이너(82)는 수직 동공면 방출 레이저, 다이오드 레이저, 다이오드 펌프된 레이저 등과 같은, 고체상태 레이저를 포함하는 잘 알려진 레이저의 임의의 것일 수 있고, 이 레이저는 변조기(84)에 집광 빔을 공급한다. 변조기(84)는 레이저(82)에 의해서 변경시킴으로써, 광선의 강도를 변조시킴으로써 일반적으로 광선 위에 비디오 정보를 새긴다. 이 응용에 의해서, 변조는 디지털 시스템으로 번역하는 레이저(82)개폐처럼 간단히 할 수 있다. 아코스토-옵틱 변조기는 대부분의 응용에서 바람직한 변조기 중의 하나이지만, 전자-옵틱과 기계적인 다른 기술도 완전히 혼용할 수 있다.
변조기(84)로부터 변조된 광선은 편향 시스템(86)에 관한 것이다. 렌즈 시스템(88)은 편향 시스템(86)으로부터 눈까지의 초점을 맞추기 위해 사용된다. 렌즈(88)의 초점 길이는 스캐닝 시스템 초점이 눈의 동공 안에 맺히도록 선택되고, 응집하는 빔 초점은 눈의 망막에 있다.
변조기(84)와 편향 시스템(86)의 타이밍과 조절은 전자장치(89)에 의해 제공된다. 전자장치(89)는 기본적인 발진기, 적당한 시기에 발생하도록 청소 및 변조를 할 수 있게 타이밍 신호를 제공하는 타이머를 포함한다. 또한, 전자장치(89)는 필요한 시간에 빛의 강도를 수정하기 위해 광선을 변조시키도록 변조기(84)에 비디오 시호를 제공한다. 또한, 전자장치(89)는 수평 및 수직(정사영)편향 신호를 제공하여, 편향 시스템(86)이 래스터 내에서 광선을 주기적으로 스캐닝하도록 한다, 원하는 화상 분해능과 응용에 따라, 수평 편향 주파수는 15 내지 30kHz 정도이며, 수직 편향은 60Hz 이상이며, 변조 주파수는 12MHz 정도이다.
편향 시스템(86)의 목적은, 눈의 망막 위에 변조된 광선을 스캐닝하거나, 망막 위에 화상을 기입하는 것이다. 디스플레이의 응용 및 눈 안에 화상을 형성하기를 얼마나 요망하는가에 따라, 편향 시스템(86)과 렌즈 시스템(88)의 가능한 구조가 많이 있다. 디스플레이이의 이러한 타입의 추가 정보는 동일한 양수인에게 양도된, 1994년 8월 18일 공개된, 미합중국 특허 제08/292/193호의 직접 망막 스캔 디스플레이라는 제목의 공계류중인 미합중국 특허에서 얻을 수 있으며, 이는 1992년 3월 24일 출원된 07/857/193호의 직접 망막 스캔 디스플레이라는 제목의 부분 계속 출원이다. 직접 망막 스캔 디스플레이(80)는 기술적으로 가상 화상을 발생하지 않지만, 직접 망막 스캔 디스플레이(80)는 간단하게 하기 위해서 이 명세서의 목적을 위한 가상 디스플레이 장치의 정의에 포함된다.
도 14를 참조하면, 보는 구멍(48)이 보일 수 있도록 장착된 도 8의 소형 가상 화상 디스플레이(40)를 사용하여, 판독기(10)를 갖는 스마트 카드의 투시도를 설명한다. 도 14는, 스마트 카드(10) 뒤에 뷰(90)가 나타난, 판독기(10)를 갖는 스마트 카드의 보는 구멍(48)으로 조작자가 쳐다보는 대로 도시된, 전형적인 뷰(90), 또는 스마트 카드(12), 특히 마이크로 칩(14)위에 저장된 정보와 트랜잭션 정보의 가상 화상을 설명한다. 뷰(90)는, 예를 들면 예전의 회계활동의 완성된 재무 제표와 같은 8.5×11 또는 그 이상의 종이장으로 나타나고 , 회계 등에 관한 정보 데이터를 단순화한다.
도 15로 돌아가서, 판독기(10)를 갖는 스마트 카드의 단순화된 블록도가 설명된다. 판독기(10)를 갖는 스마트 카드의 이 구체예에서, 중앙처리장치(CPU)는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 판독 전용 메모리(ROM)(97)를 사용한, 전자장치(22)의 일부로서 설명된다. 이 구체예에서, 이 바람직한 구체예에서, 모토롤라로부터 상업적으로 입수할 수 있는 MC68HC05SC21는 CPU(95)로서 이용된다. RAM(96) 및 ROM(97)은 CPU(97) 은 CPU(95)에 내장될 수 있고/있거나, 외부 메모리는 추가의 또는 측정화된 특징을 위해 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. CPU(95)는 도 1-4의 마이크로 칩(14)과 일반적으로 유사한, 스마트 카드(12)용 정보를 저장할 수 있는, 마이크로 칩(101)과 인터페이스 되어 있다.
사용자 인터페이스(98)는 사용자가 CPU(95)와 통신할 수 있도록 제공되며, 궁극적으로는 스마트 카드와 통신할 수 있도록 제공된다. 사용자 인터페이스(98)는 다양한 버튼을 포함하며, 가시 디스플레이를 작동하기 위해 제어한다. 일반적으로, 사용자 인터페이스(98)는 가시 디스플레이(16)에 의해 발생된 뷰를 제어하기 위해, 풀-다운 메뉴, 전방향/역방향 화상 등을 위한 커서와 같은, OFF/ON 제어 수단을 적어도 포함한다. PIN 수, 수명측정 입력 등, 스마트 카드 소유자만 알고 있는 어떤 비밀정보에 응답하여 판독기(10)를 갖는 스마트 카드가 작동할 수 있게 할 보안 카드(99)가 사용자 인터페이스(98)와 연결되어 있다. 이러한 목적을 위해서, 사용자 인터페이스(98)는, 사용자가 판독기(10)를 갖는 스마트 카드를 적절하게 사용해야 하는 (도 1-4의 사용자 인터페이스(26)와 유사한)하나 이상의 버튼을 포함한다.
가시 디스플레이(100)는, 구동기 회로(102)에 결합된 광 방출 장치의 어레이, 및 CPU(95)에 의해 공급된 화상 데이타를 정확하게 저장 및/또는 적응시키기 하기 위한 RAM(103)을 포함한다. 일반적으로, 가시 디스플레이(100)는 상기 설명된 디스플레이 중에서 아무것이나 가능하다. 위에 설명된 바와 같이, 가시 디스플레이(100)는, 1996년 1 월 23일 공개되고, 동일한 양수인에게 양도된, INTERGRATED ELECTRO-OPTIC PACKAGE FOR REFLECTIVE SPATIAL LIGHT MODULATORS라는 명칭의 미합중국 특허 5,486,949호에 기재된 것과 같은 LCD 어레이를 포함한다. 또한, 광 방출 장치의 어레이 위에 화상을 발생시키기 위한 전형적인 전자장치는, 1995년 7월 11일 공개되고 동일한 양수인에게 양도된 INTERGRATED ELECTRO-OPTICAL PACKAGE라는 명칭의 미합중국 특허 제 5,432,358호에 기재되어 있다.
따라서, 스마트 카드 위에 저장된 정보를 보기 위한 신규하고 개선된 장치가 설명된다. 이 신규하고 개선된 장치는 스마트 카드 안에 디스플레이 기구를 놓도록 제조되어 있다. 진보된 화상 소스 포장 및 소형 디스플레이 옵틱이 내장됨으로써, 디스플레이의 부피를 최소로 감소시킨다. 부속 부품 안의 디스플레이 옵틱의 적어도 일부를 수용하도록 제조된 스마트 카드는 여러 가지 타입의 스마트 카드 중에서 실질적으로 임의의 것을 수용하도록 선택될 수 있다. 스마트 카드는 정보를 타인에 몰래 보는 것을 방지하기 위한 안전 특징을 더 포함한다. 또한, 스마트 카드상에 저장된 정보를 보기 위한 신규하고 개선된 장치는 조작하기 용이하여, 각 스마트 카드 소유자는 스마트 카드 상에 저장된 정보의 일실시적인 통보를 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 특정 구체예를 도시하고 설명하였지만, 당 업계의 숙련자들은 추가의 수정 및 개선을 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 도시하고 설명한 것과, 첨부된 청구범위에서 청구한 것에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위와 요지부터 벗어나지 않는 모든 수정이 가능하다.
내용 없음.
Claims (4)
- 스마트 카드에 있어서,스마트 카드 상에 정보를 저장하기 위한 마이크로 칩과, 스마트 카드 상에 저장된 정보를 판독하기위한 전자장치, 및 스마트 카드 상에 저장된 정보의 가시 화상을 제공하기 위한 전자장치에 연결된 가시 화상 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
- 스마트 카드에 있어서,데이터 입력 단자와 데이터 출력 단자를 갖는, 데이터 전자 장치 정보를 그 위에 저장할 수 있는, 스마트 카드 안에 내장된 마이크로 칩과;시각 장치에서 보기 위해 화상을 제공하도록 위치되고, 그 위에 화상 데이터를 수신하도록 설계된 데이터 입력단자를 포함하는 가상화상 디스플레이; 및스마트 카드 안에 장치되고, 그 위에 포함된 데이터의 전자장치 정보를 수신하기 위한 마이크로 칩의 데이타 출력 단자에 연결되고, 마이크로 칩을 그 위에 저장된 데이터 전자 정보에 응답하여 거기에 화상 데이터를 공급하기 위한 가상 화상 디스플레이의 데이터 입력 단자에 더 연결된 전자장치를 포함하는것을 특징으로 하는 스마트 카드.
- 판독기를 갖는 스마트 카드에 있어서,데이터 입력 단자와 데이터 출력 단자를 갖는, 데이터 전자장치 정보를 그 위에 저장할 수 있는, 스마트 카드 안에 적어도 부분적으로 내장된 마이크로 칩과;가상 화상 디스플레이는 화상 원천과 광학 디스플레이를 더 포함하고, 광학 디스플레이는 광 입구로부터 광 출구까지 광을 향하도록, 광 입구와 광 출구 사이에 광학으로 위치된 굴절, 회절 및 반사면 중의 하나를 사용하여, 광 입구를 갖는 적어도 하나의 광학 소자로 이루어진, 시각 장치에서 보기 위해 화상을 제공하도록 위치되고, 그 위에 화상 데이타를 수신하도록 설계된 데이터 입력 단자를 포함하는 가상 화상 디스플레이; 및스마트 카드 안에 장착되고, 그 위에 포함된 데이터 전자장치 정보를 수신 및 처리하기 위한 마이크로 칩의 데이터 출력 단자에 연결되고, 거기에 화상 데이터를 공급하기 위해 가상 화상 디스플레이의 데이터 입력 단자에 더 연결된 전자장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
- 판독기를 갖는 스마트 카드에 있어서,데이터 입력 단자와 데이터 출력 단자를 갖는, 데이터 전자장치 정보를 그 위에 저장할 수 있는, 스마트 카드 안에 적어도 부분적으로 내장된 마이크로 칩과;가상 화상 디스플레이는 완성 화상을 제공하도록 연결된 광 방출 디바이스의 2차원 어레이를 포함하고, 2차원 어레이는 화상 데이터를 수신하고 그에 응답하여 화상을 수신하기 위한 가상 화상 디스플레이의 데이터 입력 단자에 연결되어 있는, 시각 장치에서 보기 위해 화상을 제공하도록 위치되고, 그 위에 화상 데이터를 수신하도록 설계된 데이터 입력단자를 포함하는 가상 화상 디스플레이; 및스마트 카드 안에 장착되고, 그 위에 저장된 데이터 전자장치 정보를 수신 및 처리하기 위한 마이크로 칩의 데이터 출력 단자에 연결되고, 거기에 화상 데이터를 공급하기 위해 가상 화상 디스플레이의 데이터 입력 단자에 더 연결된 전자장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
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