CN1116645C - 有可见图象显示的双联卡灵巧卡阅读器 - Google Patents

Abstract

一种灵巧卡阅读器包括一个便携式壳体，它带有一个观察窗口和一个配置成在该窗口提供图象的虚象显示器。壳体中一个传感器被构制成：使其上存有数据的第一灵巧卡和其上存有访问数据的第二灵巧卡以数据传感并置方式定位。第二灵巧卡用作安全功能部件，且用于访问和/或编辑第一灵巧卡上所含有某种信息。一些电子器件装于壳体中，且连接于传感器，用于接收传感数据和传感访问数据，还连接于虚象显示器，用于向那里提供图象数据。

Description

有可见图象显示的 双联卡灵巧卡阅读器

技术领域：

本发明涉及用于阅读灵巧卡(smart card)的便携式设备。

背景技术：

灵巧卡正在世界各地大量普及。一般认为灵巧卡是一种在尺寸上类似于普通信用卡的卡，它包含一个带有某些电子器件的半导体芯片和一个用于存储信息的存储器。灵巧卡用来存储个人信息，其范围从医疗信息到财务数据。存于灵巧卡的大量信息或数据，甚至对拥有者来说，一般也是不可访问的。有时，为了更新/编辑或获得信息，可能需要访问这种信息。在这种情况下，关于允许谁去访问这种信息以及访问这种信息的更新的安全性问题，就成为一件令人关心的事。一般说来，保密性与安全性正在日益成为当今数字社会中的关键问题。人们希望他们的个人数据在他们需要它时容易得到，而不希望这种信息被任何无关人员得到。同时，那些负责保存这种数据的机构，也不愿意放弃控制。随着更多的国家转向基于保健系统的一种灵巧卡，问题就变成是，准许谁去访问，更准确地说，观看和/或编辑这种数据。此外，目前有各式各样的不同灵巧卡在使用，包括那些以各种不同的电压操作的灵巧卡，可用电触头访问的灵巧卡，无触点灵巧卡，可光学阅读灵巧卡，可磁学阅读灵巧卡等。因此，希望提供一种装置，借此使拥有者可以观察卡上所存信息，以确定其中所含信息的状态；而且同时提供一种装置，用于保证该信息的安全，和/或编辑卡上所含信息，以防未经准许的人员去访问特定的信息。

发明内容：

本发明的目的是要提供一种用于观察灵巧卡上所存储的信息的装置。

本发明的另一个目的是要提供一种用于观察灵巧卡上所存储的信息的装置，并且该装置含有一些安全特点，可以防止不正当地观看和/或编辑卡上所含有特定信息。

本发明的再一个目的是要提供一种用于观看灵巧卡上所存储的信息的装置，该装置能够被标准化，以便确实接受任何复式灵巧卡。

本发明的又一个目的是要提供一种用于观看灵巧卡上所存信息的装置，该装置既轻便又易于操作。

上述问题和其它问题是通过采用一种双联卡灵巧卡阅读器至少部分地解决的，并且实现上述目的和其他目的。这种阅读器包括一个便携式壳体，其中含有一些双联灵巧卡槽，带有一个观察孔和一个位于机壳内的虚像显示器，在观察孔观察时提供一个图像。虚象显示器还包括一个数据输入端，用于接收其上的图象数据。在机壳内装有一个传感结构，把它设计成可接收一些双联灵巧卡，更准确地说，一个其中存有数据的第一原卡和一个其中存有访问数据的第二“匙”卡，或保密特许卡；第二卡按数据传感并置方式置于第一卡附近，以便对第一卡上所含的信息进行限制、访问和/或编辑。传感结构包括一个其上有被传感数据的输出端。在机壳中装有一些电子器件，它们连接于传感结构的输出端，用于接收所传感的数据；它们还连接于虚象显示器的输入端，用于根据传感数据把图像数据送到那里。

根据本发明，这里提供一种灵巧卡阅读器，其特征在于，包括：一个便携式壳体，包括观察窗口，至少两个槽，用于接受一个第一灵巧卡和至少一个附加的灵巧卡，和一个用户接口控制器；一个虚像显示器，安装在所述的便携式壳体中并且被定位得可提供一个图像，能在所述的观察窗口观察到，该虚像显示器包含一个数据输入端，用于接收图像数据；一个传感结构，安装在所述的便携式壳体中并且被构制得可使一个其上存有数据的第一灵巧卡以数据传感并置方式在邻接该结构处定位，还使至少一个其上存有访问数据的附加灵巧卡以数据传感并置方式在邻接该结构处定位，该传感结构包含一个其上有传感数据的输出端；电子器件，安装在所述的便携式壳体中并且连接到所述的传感结构的输出端，用于接收来自第一灵巧卡的传感数据和来自至少一个附加灵巧卡的传感访问数据，还连接到所述的虚像显示器的数据输入端，用于响应所述的传感数据和传感访问数据，向那里提供图像数据，所述的电子器件包括一个中央处理单元(CPU)和一个能够同该中央处理单元和所述的虚像显示器一起工作的存储器(ARM或ROM)。

附图说明：

图1是根据本发明的便携式双联卡灵巧卡阅读器的一个立体图；

图2是沿图1中2-2线看的简化断面图；

图3是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器的部分简化示意图；

图4是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器的部分简化方块图；

图5是图4所示设备的一部分的上平面图；

图6、7和8是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器的一部分的上、前和侧视图；

图9是图6所示设备的放大侧视图；

图10是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器的另一直观显示器的万块图；

图11是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器的方块图；

图12是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器操作的立体说明图；和

图13是图1所示便携式双联卡灵巧卡阅读器的方块图。

具体实施例：

现在转向附图，图1和图2根据本发明说明一个便携式双联卡灵巧卡阅读器10的具体实施例。双联卡灵巧卡阅读器10包括一个便携式壳体11，把它按人机工程学设计成可以手持，即，把壳体11作得可方便地适合手持，容许方便地使用多个操作该设备的用户接口控制器16。壳体11还包括一个第一槽12，用于在其中接收一个第一的，即主要的灵巧卡13；和一个第二槽14，用于接收一个第二的，即“钥匙”的灵巧卡15，灵巧卡15用作保密特许卡，凭此卡可对第一灵巧卡13上所存信息进行传感、阅读和/或编辑。槽12和14用于按照数据传感并置方式把第一和第二灵巧卡13和15安放到，装于壳体11中的一个传感结构17和一个传感结构18的附近。当然很清楚，虽然槽12和14与传感结构17和18较好地适合于正确地定位和传感第一和第二灵巧卡13和15上所含的数据，但也可利用其他的结构，包括只把一个第一灵巧卡13或一个第二灵巧卡15或把两个灵巧卡13和15，安放到可在外面访问的一个传感结构附近。此外，应该很清楚，传感结构17和18能够作成一个单独的传感结构，借此进一步提供一个更紧凑的设计。

壳体11还具有一个装于其中的可见图象显示器20，用于提供一个灵巧卡13和/或15上所存信息的可见图象。电子器件按照与传感结构17和18进行电通信的方式装于壳体11中；在本具体实施例中，在一个含有互连电子器件19的电路板的相对侧上直接安装传感结构17和18，以便说明。还把含有互连电子器件19的电路板放在适当的位置，使其上可以安装互连电子器件19和设备21，并且电连接它们，设备21包括一个连接的两维发光器件阵列，用于在可见图象显示器20中提供一个完整的图像。一般说来，互连电子器件包括一个中央处理单元(CPU)和一个能够同该CPU和可见图像显示器20一起工作的存储器(RAM或ROM)。

在一个优选实施例中，传感结构17被设计成物理地接合一些第一灵巧卡13上的外部电触点，使第一灵巧卡13直接连接于互连电子器件19中的CPU。为了对那些第一灵巧卡13的持有者不能访问的含于第一灵巧卡13上的特种信息进行访问和/或编辑，就需要传感结构18物理地接合于第二，即“钥匙”灵巧卡15上的外部电触点，以便第二灵巧卡15也直接连接于互连器件19中的CPU，从而使第二灵巧卡15的用户和/或持有者可以观察和/或编辑所选的信息。这项第二灵巧卡15接合的要求用作一种程序保安措施，以便只有在获得第二灵巧卡15的持有者的特许时，才能启用第一灵巧卡13上所含的特种信息，和/或编辑该卡上所含的信息。

在一种利用本发明的双联卡灵巧卡阅读器10的情景中，一名是第一灵巧卡13的控制者的病人，把他的卡插入一个放在他的大夫办公室的双联卡灵巧卡阅读器10中。大夫通过插入第二灵巧卡15，即“钥匙”卡，能够访问病人的医疗文件，更准确地说，通常第一灵巧卡13的病人或持有者不可访问的部分医疗文件。此外，大夫能够编辑文件上所载的信息，借此使第一灵巧卡13上所载的信息可以由为如此作而特许的文件所更新。这种安全性可解决许多的后勤问题，这些问题涉及放在各种地点，例如医院或大夫办公室的各病人病史的硬烤贝记录，还使大夫和/或保健机构可以对一些特种信息保持控制，如果这些信息容许公众范围中人员访问和/或编辑，则可能会被讹用。此外，例如当其上载有医疗信息的第一灵巧卡13的持有者不能够详细叙述这类信息时，最经常发生的是，当处于失去知觉的状态或已改变的状态和紧急医疗时，“匙”卡或安全特许灵巧卡的持有者的急救人员能够得以访问医疗信息。

在另一种情景中，本发明的双联卡灵巧卡阅读器10连同适当的软件修改，能够用来在卡持有者之间，或更准确地说，在第一灵巧卡13与第二灵巧卡15之间数字地交换货币值。此外，可特许第二或“钥匙”灵巧卡15的持有者在第一灵巧卡13与第二灵巧卡15之间借入和/或贷出货币值。

应该不用说，虽然本发明的双联卡灵巧卡阅读器10的优选实施例利用两个灵巧卡13和15，但预计可能存在需要两个以上的灵巧卡，以便访问信息和/或多方兑换的特殊情况，因此可装入一些附加的槽和需要时的传感结构。此外，这项公布的意图是涉及任何包括那些能够阅读第一灵巧卡和至少一个附加灵巧卡的灵巧卡阅读器。

对CPU进行编程，使它接口于存储器和灵巧卡13与15上的电路系统，和提供第一灵巧卡13上存储的信息；并且它借助第二灵巧卡15以图象数据的形式访问可见图象显示器20。然后，可见显示器20生成来自第一灵巧卡13的传感数据的一个图象(或一些图象)。不用说，传感结构17和18除了物理接合的电触点之外，还可包括光学传感器、磁学传感器、和/或电子学传感器；也可能不用这种电触点。也不用说，在某些特定的情况下，可能希望或甚至必需同灵巧卡13和15上的电子器件进行一定数量的通信(即刻讨论进一步的安全问题)；并且在这些情况下，传感结构17和18被设计成把信息从CPU传送到灵巧卡13和15，以及把信息从灵巧卡13和15传送到CPU。

专门参看图3，它用简化示意图说明可见图象显示器20的一个实例。可见显示器20包括仪器21，用于在一个表面22上提供一个图象。把用透镜23表示的一个光学系统按照对仪器21的表面22留出间隔的关系来定位，并使它产生一个可由人眼在离开由透镜23确定的窗口25的一定距离处看到的虚象。

在图4中较详细地示出仪器21，它包括例如半导体器件，例如一个由数据处理电路27驱动的发光器件(LED)阵列26。数据处理电路27包括例如逻辑和开关电路阵列，用于控制LED阵列26中每个LED。数据处理电路27包括一个微处理器或类似电路，用于处理软件指令的输入信号28，以便在一个象LED阵列26之类的器件上产生一个期望的图象；还包括逻辑和开关阵列，也可取代逻辑开关阵列。不用说，数据处理电路27和LED阵列26，虽然为说明起见分开说明，但在某些应用中能够在同一半导体芯片上制成。

在这个特定的实施例中，LED阵列26包括发光二极管，因为它们可实现很小的尺寸和因为结构与操作均简单，故利用它们。当然不用说，也可利用其他的图象生成器件，包括但不限于激光器件(例如垂直空腔表面发射激光器)，液晶器件(LCD)，有机发光二极管等。专门参看图5，示出一个LED阵列26的平面图，其中LED是按照行与列的规则图形，在一个单独的基片29上，本实施例是在一个半导体芯片上形成的。分开部分基片29，以简化制图，但应该不用说，在同一基片上还能够安装许多其他的电路，尤其是驱动电路。通过用熟知的方式按照行与列来寻址特定的LED，把LED激励，以产生一个图象或一些图象。在输入端28接收数字或模拟数据，并把这些数据用数据处理电路27转换成一些能够激励所选LED的信号，以生成预定的图象。

本专业技术人员很清楚，LED阵列26和基片29在图中是显著放大的。基片29的实际尺寸按边长计只有几个毫米量级；光发射区或阵列一般为2至50毫米范围，最好是5至10毫米范围，每个LED按边长计不到20微米，最好是小达每边1微米的量级。应该不用说，因为还有焊点等要加上按边长计的几个毫米区，故实际发光器件阵列要小得多。一般说来，较大尺寸的基片或芯片的确意味着，较多的发光器件用于阵列，以提供较大的清晰度，较好的彩色等。由于半导体技术可减小芯片的尺寸，故需要较大的放大率和较小的透镜系统。在加大放大率的同时，减少透镜尺寸，会导致大大地限制视场，显著减小人眼的的松驰，并减小透镜系统的工作距离‘d’。

用透镜23示意地表示的透镜系统按照离开仪器21的表面的间隔关系安装，以便从表面22接收图象，按照预定的数量放大它，并且建立一个在其中观看虚象的窗口。在本实施例中，透镜23把图象放大15倍(15X)，使来自LED阵列26的图象从它的原始角大小放大15倍。一般说来，需要至少10倍的放大率才足以把实际图象放大到人眼觉察的程度。当然不用说，如果需要，可以调节透镜系统的焦距和附加的放大率或者为简单起见，可把透镜系统固定于壳体11中。

图6、7和8分别示出一个小型虚象显示器30的上平面图、前视图和侧立视图；和一个优选实施例中，显示器30用作双联卡灵巧卡阅读器10中的直观图象显示器20。小型虚象显示器30装有一个单体折叠光学放大器32。图6、7和8示出一个接近实际尺寸的小型虚象显示器30，以便对由窗口实现的尺寸减小程度提供某种指示。小型虚象显示器30包括一个图象生成仪器35，它带有一个发光器件阵列，这种器件的例子有有机或无机发光二极管，场致发光器件，垂直空腔表面发射激光器(VCSEL)，液晶器件(LCD)等。在这个具体实施例中，图象生成仪器35包括一个发光器件阵列，更准确地说，一个包含144行和240列成240行和144列的发光器件阵列。每个发光器件都按边长接近20微米制作，在相邻器件之间的中心到中心的间距不超过20微米。每个发光器件都用接近1.8伏的电压接通，并且当它接通时都利用接近50μA的电流。图象生成仪器35产生一个小于约15fL的亮度。

图象生成仪器35装在一个玻璃基片36的下表面上，还有一个驱动器板38凸起焊接于基片36。在1995年7月11日公布、题为“集成电光组件”、转让给同一受让人的美国专利No.5,432,358中，公布了关于驱动板和把基片焊接到驱动板上的附加信息，在此提及这种信息供参考。

单折叠光学放大器32也装在基片36上，并且包括多个光学元件，它们确定一个从图象生成仪器35到观察窗39的光路，以上情况最好参看图7。多个光学元件被设计成：按照大于10倍的放大率，在一个第一个光学元件的光入口，角度地放大由图象生成仪器35生成的图象。由于光路的长度和图象生成仪器35(象源)的尺寸，光学水平视场范围是从10倍放大率时的接近11度到20倍放大率时的22度；在本实施例情况下，水平视场接近16度，放大率为15倍。

专门参看图9，为阐明起见，示出一个放大4倍的图6所示的部分小型虚象显示器30的侧视图。从此图可知，多个光学元件包括一个第一光学元件40；它具有一个场平坦光入口42，一个用作光出口43且以某一角度引向场平坦光入42的球形表面，和一个光学地定位于场平坦光入口42与光出口43之间以使把光从场平坦光入口42引向光出口43的反射表面45。在这个特定的实施例中，第一光学元件40是按照棱镜制作的，并且由光学质量的塑料模压成型。一般说来，很清楚，光学质量的塑料是一种具有高折射率的材料，其值介于约1.5与1.6之间。反射表面45可以是一个简单地模压入第一光学元件40内的单独镀银反射镜；或者反射表面45可以在制成第一光学元件40以后再镀银；或者反射表面45可以是不镀银的，而以总的内部反射方式来应用。

在本实施例中，场平坦光入口42采用一种非球面场平坦凹表面的形式，把它直接模压入第一光学元件内，并且作为它的整体部分而制成。然而很清楚，场平坦光入口42可以按照一个单独的透镜来制作，然后按照与第一光学元件40的下表面的光学对准来定位。当然，独立的部件会导致一些附加的部件和组装步骤，从而增加最终结构的成本和尺寸。

相对于场平坦光入口42和光出口43，安排反射表面45，使通过第一光学元件40的光以约80°至100°的角度弯折或弯曲。更准确地说，在所述的实施例中，以接近95°的角度反射光。例如，业已发现，95°的角度可在单折叠光学放大器32的出口，避免在图象的下部出现光晕。

小型虚象显示器30的设计的重量要部分是采用一种带有一个凸引出面的固态单折叠棱镜，同采用空气中简单转动反射镜相比，在同样的空间体积中，可以增加角放大率(减小有效焦距)。

多个光学元件还包括一个光学透镜47；它具有一个放在第一光学元件40的光出口43附近的光入口48，和一个光出口49。在所述的特定实施例中，光学透镜47是一个双非球面光学透镜，它具有一个确定光入口48的非球面表面，和一个确定光出口49的非球面表面。光学透镜47是用任何一种方便的装置，包括一个外壳体(如图6-8中示意地说明)、一个安装架或任何其他方便的结构，相对于第一光学元件40固定地安装的、非球面表面，包括光学透镜47的光出口49和光入口48与第一光学元件40的光出口43和场平坦光入口42，都被设计成：当光从场平坦光入口42行进到光学透镜47的光出口49时，减小和/或消除波前中任何象差(aberration)。

多个光学元件，包括第一光学元件40和光学透镜47，确定一个从第一光学元件40的场平坦光入口42到光学透镜47的光出口49的光路。为了制作一个用于灵巧卡阅读器的单折叠光学放大器，光路的总平均光学长度应该在约15至35毫米的范围内。在本实施例中，从场平坦光入口42到确定光学透镜47的光出口49的非球面表面的光路是接近20毫米。

此外，多个光学元件，包括第一光学元件40和光学透镜47，被设计成包括至少一个放在光路中的衍射光学元件，以便提供附加、主色的(在本实施例中)、象差较正。在所述的实施例中，把一个衍射光学元件50装到这个确定光学透镜47的光入口48的非球面表面上。当然不用说，在小型虚象显示器30中的多个元件的任何其他表面上，均可包含衍射光学元件，以取代衍射光学元件50或包括它。如果在一个大体上垂直于光路的表面中包含一个衍射光学元件，则与那些在其中光以某一角度入射该表面的元件相反，该衍射光学元件颇容易制作，因为它具有转动对称性，而那些光以某一角度入射其上的表面具有非转动对称性。因为非球面表面和衍射光学元件50都使光学透镜47变得比较复杂，故认为最好用注入模压法进行光学透镜47的制作。

在这个特定的实施例中，虽然第一光学元件40和光学透镜47能够设计得形成一个完整的放大器，但还可包括一个低放大率的光学透51，用作放大器可能扩充的一个实例。低放大率光学透镜51包括一个确定光入口52的球面表面，和一个确定光出口53的球面表面。在低放大率光学透镜51的入口表面，形成一个衍射光学元件54，以提供附加的象差校正。低放大率光学透镜51装在光学透镜47的附近，并且形成一个确定一个窗口的出口光学元件；通过这个窗口，可以观察角放大的图象。增加一个低放大率光学透镜51，可能稍为增加小型虚象显示器30的尺寸和复杂程度，但提供某种角度放大和象差校正，从而减小各种其他元件的复杂程度；在许多应用中，这能够降低小型虚象显示器30的总成本。由于它的放大率低，故低放大率光学透镜51也可用作外壳窗口，即观察窗口。在其中只利用第一光学元件40和光学透镜47的应用中，用一个玻璃窗或塑料窗确定观察窗口也许是方便的；该窗也许就是一个滤光片。

在许多应用中，可能希望包含用于聚焦最终图象的仪器。为此，用一个能由指旋螺丝、螺线起子等转动的螺丝调节器56，把第一光学元件40(如果需要，还有其他元件47和51)装到基片36上，以便在垂直地移向和离开基片36与图象生成仪器35的方向上移动元件40、47、和51的固定组件。只改变在场平坦光入口42与图象生成仪器35上所生成图象之间的距离，即可完成聚焦。

图10是一个直接视网膜扫描显示器的方块图，它也可用作图2所示可见图象显示器20。激光器60可以是任何一种熟知的激光器，包括固态激光器，例如垂直空腔表面发射激光器(VSCEL)，二极管激光器，二极管抽运激光器等；它向一个调制器62提供一个相平光束。调制器62把视频信息施加到相干光束中，方法一般是，例如在提供激光器60的功率电平变化时，调制相干光束的强度。根据应用情况，调制可以是象接通和断开激光器60一样简单的，它在本质上是转换成一个数字系统。声光调制器是大多数应用中优选调制器之一，但其他的技术，例如电光和机械技术是完全可行的。

把来自调制器62的调制光束引向一个偏转系统63。透镜系统64用于把来自偏转系统63的光束聚焦到人眼。选择透镜系统64的焦距，使扫描系统的焦点在眼瞳内，并使相干光束的焦点在视网膜上。

电子器件65提供调制器62和偏转系统63的计时和控制。电子器件65包括一个基本振荡器，或计时器，它提供一些计时信号，使扫描和调制可以按特有的时间发生。此外，电子器件65还提供一些视频信号，使调制器62以所需的时间把光束调制到正确的强度。此外，电子器件65提供一些水平和垂直(正交)偏转信号，使偏转系统63周期地扫描光栅中的光束。根据应用和期望图象分辨率，水平偏转频率可以是15至30KHz的量级，垂直偏转频率不低于60Hz，和调制频率可以是12MHz量级。

偏转系统63之目的在于扫描人眼网膜上的调制光束，或“写”网膜上的图象。存在许多可能的用于偏转系统63和透镜系统64的配置方法，取决于显示器的应用和希望怎样形成人眼中图象。在一份正在共同进行申请的美国专利中可得到关于这种显示器的附加信息，该专利题为“直接网膜扫描显示器”，序号为08/292,193，1994年8月18日提出申请，转让给同一受让人；它是1992年3月24日提出、序号为07/857,193的、题为“直接网膜扫描显示器”的、美国专利申请的文件包的继续。虽然直接网膜扫描显示器在技术上不产生虚象，但由于它们是类似的，故在确定虚象显示仪器中列入直接网膜扫描显示器，以便理解本公布。

本发明的双联卡灵巧卡阅读器10的操作是通过把第一灵巧卡13插入槽12和把第二或“钥匙”灵巧卡15插入槽14中来完成的。该操作类似于通常在金融机构访问安全存款箱所作的操作。一般说来，金融机构需要插入两个独立而不同的钥匙，才能打开一个安全存款箱。如果不同时插入两个钥匙，就不能实现对安全存款箱的访问。一般安全存款箱的用户持有一把钥匙，而第二把钥匙或“控制”钥匙由金融机构持有。如上所述，存在一些时间，在这些时间里，希望能够限制访问和/或编辑灵巧卡上所含的信息；因此，与安全存款箱类似，因此需要一种第二特许或一个第二“控制”灵巧卡的持有者。

现在参看图11，在方块图中说明本发明的双联卡灵巧卡阅读器10的安全序列。双联卡灵巧卡阅读器10是用好几种模式操作的。在用第一种模式的操作期间，第一灵巧卡13的持有者把第一灵巧卡13插入本发明的双联卡灵巧卡阅读器10的槽14中。输入一个安全标识符70，使双联卡灵巧卡阅读器10可以访问/阅读第一灵巧卡13上所含的信息。安全标识符70具有某种形式的独立特识别特征，例如个人标识号(PIN)；是一个与灵巧卡的内部电路相匹配的内部电路；或是一个生物统计学标识符，例如指纹或眼扫描，这是只能由卡拥有者输入的。作为一种输入安全标识符70的方法，提供某种用户接口，其提供方式例如是通过用户接口控制器16(如前所述)，或者是用通过一个生物统计学输入器件(未示出)；例如通过制作一种双联卡灵巧卡阅读器10的显示元件，该元件具有高分辨率的接触敏感面板，该板不但能显示数据，而且能起到生物统计学输入器件的作用。当用此第一种模式操作时，一旦安全标识符70匹配于灵巧卡微片上所含信息，用户就能够观察，但不能编辑，第一灵巧卡13上所含的某种信息71。

在第一灵巧卡13上含有较高级别的机密信息的情况下，例如在上面参照医疗历史描述的情况下，能够采用第二种操作模式。在这种模式的操作期间，把第二或“钥匙”灵巧卡15插入双联卡灵巧卡阅读器10的槽14中，并把第一灵巧卡13插入插入槽12中，如上所述。此外，由第一灵巧卡13的持有者输入安全标识符70，并由第二灵巧卡15的持有者输入一个安全标识符72，它在形式上类似于参照安全标识符70的上述情况。在安全标识符70和72都匹配于灵巧卡13和15上的编程信息之后，用户就能够观察第一灵巧卡13上所含的某种信息，并且依照这些卡的程序，编辑其上所含的信息73。

参照图12，它说明双联卡灵巧卡阅读器10的立体图；其中装有小型虚像显示器30(如图6-8所示)，只示出观察窗39。图12还说明第一灵巧卡13上所存储信息的一个典型视图74，或虚象，这是一位操作者窥视双联卡灵巧卡阅读器10的观察窗39时看到的，视图74(虚象)呈现于双联卡灵巧卡阅读器10之后。视图74能够呈现得象8.5×11纸张那样大，能包括例如一个完整的财务报表，信用卡交易与余额，医疗记录，数字货币兑换软件等。

现在转向图13，它说明双联卡灵巧卡阅读器10的简化方块图，在这个双联灵巧卡阅读器10的特定实施例中，用一个随机存取存储器(RAM)76和一个只读存储器(ROM)77说明一个中央处理单元(CPU)75。在这个优选实施例中，用一个可以MOTOROLA公司买到的MC68HC05SC21作CPU 75。当然不用说，RAM 76和ROM 77可以装在CPU 75之内，和/或能够为附加的或专业化的特征而提供一些外部存储器。提供一个电源管理电路80，以适应不同灵巧卡在不同电源和/或不同电压上的要求(例如1至12伏范围内的电压)。

一个能够同一个或多个灵巧卡接口的卡接口82，用于把一个或多个灵巧卡耦合到CPU 75上，并且如上所述，它可以包括任何的或全部的电触点，这些触点用于直接的物理连接，光学阅读器，磁学传感器，电子学传感器(例如用于无接点卡的红外传感器，RF传感器等)。在这个实施例中，卡接口82包括传感结构17和18(图2)。

提供一个用户接口85，使用户可以同CPU75通信，并且最终与卡通信。用户接口85，和用户接口控制件16(在这个实施例中)包括用于操作可见图象显示器20的各种按钮与控制件(在这个实施例)。一般说来，用户接口85包括至少一个OFF/ON控制件和装置，例如一个用于往下拉菜单、推进/反转图像等的光标，以控制可见图象显示器20正在产生的视图。一个安全电路86是与用户接口85有关的，它一般只容许根据只有灵巧卡拥有者才知道的某种机密识别信息，进行双联卡灵巧卡阅读器10的操作；如前所述，这类信息的实例有：一个PIN号，生物统计学输入，某种匹配于灵巧卡内部电路的内部电路等。为此，用户接口85可以包括一个或多个必须由用户正确地操作，以触发双联卡灵巧卡阅读器10的按钮。

可见显示器90包括一个耦合于驱动电路92的发光器件阵列，和一个用于对CPU 75提供的图象数据进行存储和/或正确定位的RAM 93。一般说来，可见显示器90可以是上述的任何一种显示器，但最好是小型虚象显示器30(图6-9)。如上所述，可见显示90可以包括一个LCD阵列，例如在美国专利No.5,486,946中描述的阵列；该专利题为“用于反射空间光调制器的集成电光组件”，1996年1月23日授权，且转让给同一受让人。此外，用于在发光器件阵列上生成一个图象的某些典型的电子器件，描述于美国专利No.5,432,358中；该专利题为“集成的电光组件”，1995年7月11日授权，且转让给同一受让人。

这样，这里公开一种用于观察灵巧卡上所存储的信息的装置，该装置可被标准化，以便确实接受任何复杂类型的灵巧卡，并且包含一种需要第二或“钥匙”灵巧卡输入的安全特征，以便防止那些未授权的人对灵巧卡上所含的特定信息进行访问、不正当的观察、和/或编辑。此外，用于观察灵巧卡上所存信息的新颖先进仪器是便携式的，并且容易操作，从而主灵巧卡拥有者或更可能地，第二的“钥匙”灵巧卡拥有者，如果他们愿意，可以容易地随身携带这个仪器，或者在家里或办公室拥有这种仪器，以即时获悉存于灵巧卡上的信息。

虽然我们已说明和描述本发明的一些特定实施例，但本专业的技术人员会进一步作出一些修正和改进。因此，我们希望人们了解，本发明不限于所说明的特殊形式，并且我们打算在所附权利要求书中复盖全部不脱离本发明精神与范围的修正。

Claims (9)

1.一种灵巧卡阅读器，其特征在于，包括：

一个便携式壳体，包括观察窗口，至少两个槽，用于接受一个第一灵巧卡和至少一个附加的灵巧卡，和一个用户接口控制器；

一个虚像显示器，安装在所述的便携式壳体中并且被定位得可提供一个图像，能在所述的观察窗口观察到，该虚像显示器包含一个数据输入端，用于接收图像数据；

一个传感结构，安装在所述的便携式壳体中并且被构制得可使一个其上存有数据的第一灵巧卡以数据传感并置方式在邻接该结构处定位，还使至少一个其上存有访问数据的附加灵巧卡以数据传感并置方式在邻接该结构处定位，该传感结构包含一个其上有传感数据的输出端；

电子器件，安装在所述的便携式壳体中并且连接到所述的传感结构的输出端，用于接收来自第一灵巧卡的传感数据和来自至少一个附加灵巧卡的传感访问数据，还连接到所述的虚像显示器的数据输入端，用于响应所述的传感数据和传感访问数据，向那里提供图像数据，所述的电子器件包括一个中央处理单元CPU和一个能够同该中央处理单元和所述的虚像显示器一起工作的存储器RAM或ROM。

2.根据权利要求1所述的灵巧卡阅读器，其特征在于，所述的便携式壳体是按照人机工程学设计成手持式的。

3.根据权利要求1所述的灵巧卡阅读器，其特征在于，所述的传感结构包括一些触点，它们被配置成电接合第一灵巧卡和至少一个附加的灵巧卡。

4.根据权利要求1所述的灵巧卡阅读器，其特征在于，所述的传感结构是两个独立的传感结构。

5.根据权利要求1所述的灵巧卡阅读器，其特征在于，所述的传感结构包括一个磁传感器，用于传感在第一灵巧卡和至少一个附加灵巧卡上磁性地存储的信息。

6.根据权利要求1所述的灵巧卡阅读器，其特征在于，所述的传感结构包括一个光学传感器，用于传感在第一灵巧卡和至少一个附加灵巧卡上光学地存储的信息。

7.根据权利要求1所述的灵巧卡阅读器，其特征在于，虚象显示器包括一个光发射器件的二维阵列，它被连接提供一个完整的图象，该二维阵列耦合于虚象显示器的数据输入端，用于接收图象数据，并且据此而生成完整的图象。

8.根据权利要求7所述的灵巧卡阅读器，其特征还在于，发光器件的二维阵列包括一个有机发光二极管的二维阵列。

9.根据权利要求7所述的灵巧卡阅读器，其特征还在于，发光器件的二维阵列包括一个液晶器件的二维阵列。

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