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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine Chipkartenlesevorrichtung.
Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Chipkartenlesevorrichtung,
die in eine PCMCIA-Karte (auch genannt eine PC-Karte) eingebaut
ist.
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Die
Verwendung von Kreditkarten, Identifikationskarten zum Gewähren eines
Zutritts zu bestimmten Räumlichkeiten
und Bankkarten, die auch als „Geldkarten" bezeichnet werden,
etc. durch Verbraucher ist in den vergangenen Jahren stetig angestiegen.
Diese erhöhte
Verbraucheraktivität,
kombiniert mit den Fortschritten auf dem Markt für tragbare Computer hat zu
einem bemerkenswerten Anstieg bei der Verwendung von neuen Typen
von Informationsgeräten
bzw. -einrichtungen geführt,
die im Allgemeinen als „smart
cards" bzw. Chipkarten
bezeichnet werden. Trotz dessen, dass sie die gleiche Größe wie herkömmliche
Kreditkarten haben, die Informationen auf einem magnetischen Streifen
speichern, speichern Chipkarten erheblich mehr Informationen als die
Kreditkarte, indem sie einen integrierten Mikroprozessor-Chip verwenden,
der innerhalb des Körpers
der Chipkarte angeordnet ist. Der Mikroprozessor-Chip befähigt die
Chipkarte dazu, eine Vielzahl von Informationen zu speichern und
zu sichern, inklusive monetärer
Werte für
den Einzelhandel und den Gebrauch in Verkaufsmaschinen, persönlicher
Informationen, so wie medizinischen und Gesundheitsaufzeichnungen,
usw. Abhängig
von den Fähigkeiten des
Mikroprozessor-Chips können
Neuinformationen und/oder Anwendungen auf dem Feld hinzugefügt werden.
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Zusätzlich zum
Speichern von mehr Informationen sind Chipkarten verlässlicher,
führen
eine Vielzahl von Funktionen aus und verwenden hochsichere Mechanismen,
so wie eine fortgeschrittene Verschlüsselung, um die Sicherheit
zu erhöhen.
Die Eignung für
eine erhöhte
Sicherheit wird als ein signifikanter Faktor darin betrachtet, die
Chipkarte zu einem integralen Bestandteil des Einzelhandels über das
Internet zu machen.
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Alle
der Speicher- und Sicherheitsvorteile der Chipkarte haben zu einem
erhöhten
Wachstum in Chipkarten-Anwendungen beigetragen.
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Chipkarten
werden oft in Anwendungen benutzt, die eine Kommunikation über ein
Telefonleitungsmodem erfordern.
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Chipkartenlesevorrichtungen
werden dazu verwendet, um mit der Chipkarte zu kommunizieren. Wenn
die Chipkarte in die Chipkartenlesevorrichtung eingesteckt wird,
liest und schreibt die Chipkartenlesevorrichtungen Informationen
von und auf die Chipkarte durch Chipkartenkontakte, welche die Anschluss-
bzw. Kontaktpunkte auf der Chipkartenoberfläche kontaktieren. Die Kontaktpunkte
sind mit dem Mikroprozessor-Chip innerhalb der Chipkarte verbunden.
Die Chipkarte muss genau mit dem Chipkartenleser ausgerichtet werden,
um eine verlässliche elektrische
Verbindung mit den Kontaktpunkten sicherzustellen. Zusätzlich zu
den Chipkartenkontakten beinhaltet die Chipkartenlesevorrichtung
auch elektronische Komponenten und oft einen Mikroprozessor, der
sich mit der Chipkarte verbindet. Chipkartenlesevorrichtungen können separate
Geräte
sein, die mit dem seriellen Anschluss eines Personalcomputers verbunden
werden, oder können
in eine andere Einrichtung, so wie einen Bankschalter, Personalcomputertastaturen
oder Modems etc., eingebaut sein.
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Tragbare
Computer haben oft einen oder zwei Erweiterungssteckplätze, die
durch die Personal Computer Memory Card International Association („PCMCIA") standardisiert
sind. PCMCIA-Karten (auch genannt PC-Karten) können in diese Steckplätze eingesteckt
werden, um die Funktionalität
des Computers zu erweitern. Zusätzlicher
Speicher, Modems, GSM-Adapter, Ethernet-Adapter und Chipkartenlesevorrichtungen
sind Beispiele für
PCMCIA-Karten. Eine PCMCIA-Karte hat auch die gleiche Breite und
Länge wie
eine Kreditkarte, aber ist dicker, üblicherweise 5 mm. Mehrere
Funktionen können
auf der gleichen PCMCIA-Karte kombiniert sein.
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Eine
Chipkartenfunktionalität
kann einem tragbaren Computer durch ein Einsetzen eines PCMCIA-Chipkartenlesers
in einen freien Erweiterungssteckplatz hinzugefügt werden. Da Chipkarten oft
in Anwendungen benutzt werden, die eine Kommunikation über ein
Modem, ein LAN oder einen ISDN-Adapter erfordern, macht es die begrenzte
Anzahl von zur Verfügung
stehenden Erweiterungssteckplätzen äußerst wünschens wert,
den PCMCIA-Chipkartenleser mit einem Modem oder anderen Funktionen
zu kombinieren.
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Da
allerdings die Länge
und Breite einer Chipkarte die gleiche wie die Länge und Breite einer PCMCIA-Karte
ist, ist die mechanische Realisierung eines PCMCIA-Chipkartenlesers
schwierig. Wenn ein Steckplatz in der PCMCIA-Karte zum Einsetzen der
Chipkarte geformt wird, trennt dies die PCMCIA-Karte in einen oberen
Abschnitt und einen unteren Abschnitt. Weil die Breite der Chipkarte
gleich der Breite der PCMCIA-Karte ist, gibt es keinen Platz für eine mechanische
Abstützung
zwischen den oberen und unteren Abschnitten innerhalb der festgelegten Abmaße einer
PCMCIA-Karte.
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Dieser
Mangel an Platz, der bezüglich
einer mechanischen Abstützung
zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt besteht,
kann anhand eines PCMCIA-Chipkartenlesers
gemäß dem Stand
der Technik gesehen werden, der in den 1A bis 1D dargestellt
ist.
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Wie
in den 1A und 1B dargestellt ist,
hat ein Chipkartenleser 100 gemäß dem Stand der Technik eine
Länge und
eine Breite, die der Länge
und Breite einer Chipkarte 102 gleich ist. Ein Steckplatz
bzw. Schlitz 104 zum Aufnehmen der Chipkarte 102 ist
durch einen oberen Abschnitt 106 und einen unteren Abschnitt 108 des
Chipkartenlesers 100 gebildet. Wie in der 1B dargstellt
ist, ist der obere Abschnitt 106 dünner als der untere Abschnitt 108.
Ein Chipkartenkontakt (nicht gezeigt) ist entlang des unteren Abschnittes 108 an
einem am weitesten innen liegenden Ende 112 des Schlitzes 104 angeordnet.
Wenn die Chipkarte 102 vollständig in den Schlitz 104 des
Chipkartenlesers 100 eingesteckt ist, kommen die Kontaktpunkte
auf der Chipkarte in Kontakt mit den Chipkartenkontakten des Chipkartenlesers 100.
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Der
in den 1A und 1B dargestellte Typ
von Chipkartenlesern hat keine mechanische Abstützung zwischen dem vorderen
Ende des oberen Abschnittes 106 und des unteren Abschnittes 108,
was den langen unabgestützten
unteren Abschnitt 106 des Chipkartenlesens schwach macht. Die
Funktion des oberen Abschnittes 106 ist es, die Chipkarte
gegen die Chipkartenkontakte zu drücken, um einen elektrischen
Kontakt sicherzustellen. Wenn allerdings die Chipkarte einzusetzen
ist, wird sie nicht durch den Chipkartenleser selber geführt oder
seitlich ausgerichtet. Nur die Führun gen
innerhalb des PCMCIA-Schlitzes, die dazu gedacht sind, die PCMCIA-Karte
zu führen,
werden die Chipkarte führen. Da
die Führungen
in einem gewissen Abstand von der Steckplatzöffnung innerhalb des PCMCIA-Kartenschlitzes
angeordnet sind, muss die Chipkarte unter einem erheblichen Abstand
innerhalb des PCMCIA-Schlitzes
eingeführt
werden, bevor sie eine ausreichende Abstützung durch die Führungen
erfährt. Der
lange Chipkartensteckplatz bzw. -schlitz 104 belegt einen
großen
Anteil des Raumes innerhalb der PCMCIA-Karte, was den Raum für zusätzliche
Funktionen begrenzt.
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Der
Typ des in den 1C und 1D dargestellten
Chipkartenlesers fügt
eine mechanische Abstützung
zwischen den oberen und unteren Abschnitten 106 und 108 hinzu,
inklusive einer Führung für das Einsetzen
der Chipkarte. Da allerdings die PCMCIA- und Chipkartenstandards
die gleiche Breite von beiden Karten vorschreiben, kann die Abstützung nicht
innerhalb der standardisierten Abmaße der PCMCIA-Karte angeordnet
werden, ohne in den zum Einsetzen der Chipkarte innerhalb der PCMCIA-Karte
erforderlichen Raum einzudringen. Stattdessen ist eine Abstützung 114 so
angeordnet, dass die Länge
der PCMCIA-Karte erhöht
wird, was den Chipkartenleser 100 dazu veranlasst, sich
von dem PCMCIA-Kartenschlitz einer Computervorrichtung nach außen zu erstrecken,
was den Chipkartenleser 100 für physische Beschädigungen
während
des Transportes der Computervorrichtung anfällig macht. Als ein Ergebnis
muss ein Chipkartenleser 100 entfernt werden, wenn die
Computervorrichtung transportiert wird, was dazu neigt, lästig zu
sein, wenn die tragbare Natur einer Laptop-Computervorrichtung zugrunde
gelegt wird.
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In
beiden Typen von Chipkartenlesern gemäß dem Stand der Technik, die
in den 1A bis 1D dargestellt
sind, ist eine gedruckte Schaltung bzw. Leiterplatte (printed circuit
board – „PCB") (nicht gezeigt)
entlang eines unteren dickeren Abschnittes 108 des Chipkartenlesers 100 positioniert.
Die PCB beherbergt sowohl elektronische Komponenten für den Chipkartenleser
als auch die Chipkartenkontakte. Die elektronischen Komponenten
und die Chipkartenkontakte werden auf die Unterseite der Leiterplatte
gelötet,
wobei die Chipkartenkontakte aus einem Loch in der PCB emporragen.
Wenn die Chipkarte 102 eingesetzt wird, gleitet sie über die
obere Oberfläche
der PCB. Deswegen kann nur die Unterseite der PCB dazu verwendet
werden, Komponenten zu befestigen, und der zur Verfügung stehende Raum
wird weiter durch die Chipkartenkontakte begrenzt. Folglich ist
ein Raum für
zusätzliche
Funktionen innerhalb der PCMCIA-Karte sehr eingeschränkt. Das
Loch in der PCB für
den Chipkartenkontakt ist ein weiteres Hindernis, wenn eine Modem-Funktionalität hinzugefügt wird,
die eine hochspannungsisolierende Sperre gegenüber der Telefonkabelverbindung
erfordert.
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Ein
weiteres Problem in PCMCIA-Chipkartenlesern ist, dass der PCMCIA-Kartenschlitz normalerweise
an der Seite eines Computers angeordnet ist. Es ist deswegen für einen
Anwender schwierig, den Schlitz zu sehen, in den die Chipkarte einzustecken
ist, was das Einstecken der Chipkarte schwierig macht.
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Die
DE 298 06 656 U1 offenbart
eine Kontakteinrichtung für
einen PCMCIA-Steckplatz,
der dazu geeignet ist, eine Chipkarte aufzunehmen. Die Kontakteinrichtung
umfasst eine Leiterplatte und auf der Oberfläche der Leiterplatte ist ein
Kontaktfeld zum Herstellen eines Kontaktes mit einer eingeführten Chipkarte
vorgesehen.
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Die
WO 98/48368 A1 offenbart
eine Schnittstelleneinrichtung für
Chipkarten, worin eine Schnittstellenvorrichtung so angeordnet ist,
dass sie in einen PCMCIA-Steckplatz einzuführen ist.
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Die
US 5,330,360 A offenbart
einen Speicherkartenleser mit Kontaktmitteln.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
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Es
ist dementsprechend ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen PCMCIA-Chipkartenleser zur
Verfügung
zu stellen, der mechanisch stabil ist und vollständig in einen PCMCIA-Schlitz
passt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen PCMCIA-Chipkartenleser
zur Verfügung
zu stellen, der effizienter den zur Verfügung stehenden Raum innerhalb
der PCMCIA-Karte ausnutzt, um es zu ermöglichen, zusätzliche
Funktionen mit einzuschließen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen PCMCIA-Chipkartenleser
zur Verfügung
zu stellen, der ein Einführen
einer Chipkarte weniger schwer macht.
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Das
Ziel des Realisierens eines stabilen mechanischen Entwurfes bzw.
Designs ohne jegliche von dem Computer aus vorstehende Teile wird
durch ein Formen einer sehr dünnen
Abstützung
zwischen den oberen und unteren Abschnitten des Chipkartenlesers
an der Öffnung
des Chipkartensteckplatzes bzw. -schlitzes erreicht, wobei ein gewisser
seitlicher Raum normalerweise in dem PCMCIA-Kartenschlitz zur Verfügung steht.
Die Abstützung
ist vorzugsweise ein integraler Bestandteil der oberen PCMCIA-Abdeckung, die üblicherweise
aus 0,2 mm rostfreiem Stahl gemacht ist. Die Abstützung zwischen
den oberen und unteren Abschnitten des Chipkartenlesers dient auch
dazu, die Chipkarte seitlich zu führen. Dementsprechend wird
gemäß der Erfindung
eine Chipkartenlesevorrichtung zur Verfügung gestellt, die in einen
PCMCIA-Schlitz in einer Computervorrichtung passt. Die Chipkartenlesevorrichtung
beinhaltet einen oberen und einen unteren Abschnitt, die an einem
vorderen Ende eine Öffnung
aufweisen, um einen Chipkartenschlitz zwischen dem oberen und dem
unteren Abschnitt zum Einsetzen einer Chipkarte zu bilden, und weist
ein Chipkarten-Führungselement
auf, das sich nahe dem vorderen Ende außerhalb des Chipkartenschlitzes
befindet und innerhalb des PCMCIA-Schlitzes positionierbar ist.
Indem sie „im
Wesentlichen innerhalb" des
PCMCIA-Schlitzes anordenbar ist, wie oben angemerkt wurde, wird
die Chipkartenlesevorrichtung als vollständig innerhalb des PCMCIA-Schlitzes
oder in solch einer Weise angeordnet betrachtet, dass es gewisse
geringfügige Erweiterungen
gibt, so wie solche, die auf Herstellungstoleranzen zurückzuführen sind,
aber ohne vorstehende Teile, so wie solche, die dem Transport einer
Computervorrichtung entgegenstehen, in welche die Chipkartenlesevorrichtung
eingesetzt ist.
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Das
Ziel einer effizienteren Verwendung des zur Verfügung stehenden Raumes innerhalb
des PCMCIA-Schlitzes wird durch das oben beschriebenen Design erreicht,
das es erlaubt, dass nur ein kleiner Teil der Chipkarte in die PCMCIA-Karte
eingesteckt wird, und durch ein Integrieren der Chipkartenkontakte
in den dünnen
oberen Abschnitt des Chipkartenlesers anstatt des dickeren unteren
Abschnittes wie im Stand der Technik. Dementsprechend wird gemäß der Erfindung
eine Chipkartenlesevorrichtung zum Einstecken in einen PCMCIA-Schlitz
in einer Computervorrichtung bereitgestellt, die einen dünneren oberen
Abschnitt und einen unteren Abschnitt hat, der elektronische Komponenten
für den
Chipkartenleser beinhaltet. Die oberen und unteren Abschnitte haben
an einem vorderen Ende eine Öffnung,
um einen Chipkartenschlitz zum Einsetzen einer Chipkarte zu bilden.
Die Chipkartenlesevorrichtung hat auch Schnittstelleneinrichtungen,
die in dem dünneren
oberen Abschnitt angeordnet sind, zum Kommunizieren mit einer Chipkarte,
die in den Chipkartenschlitz eingesteckt ist.
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Das
Ziel des Erleichterns des Einführens
der Chipkarte wird dadurch erreicht, dass dem oben beschriebenen
Design, das die Chipkarteneinführung seitlich
führt,
eine entnehmbare Erweiterung für
den Chipkartenleser hinzugefügt
wird, die eine horizontale Stützfläche für die Chipkarte
bildet. Die entfernbare Erweiterung ist vorzugsweise mit einem Verbinder bzw.
Stecker für
eine zusätzliche
Funktion in der PCMCIA-Karte integriert, z. B. ein Telefonkabelverbinder
einer Modem-Funktion.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen offensichtlich
und ohne Weiteres gewürdigt,
die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu betrachten
ist, von denen:
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1A eine
Draufsicht eines PCMCIA-Chiparktenlesers gemäß dem Stand der Technik ist;
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1B eine
Seitenansicht eines PCMCIA-Chipkartenlesers aus 1A gemäß dem Stand der
Technik ist;
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1C eine
Draufsicht auf einen PCMCIA-Chipkartenleser gemäß dem Stand der Technik ist;
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1D eine
seitliche Querschnittsansicht eines Chipkartenlesers gemäß dem Stand
der Technik aus 1C ist, die entlang einer Linie
1D-1D aufgenommen ist;
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2A eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines PCMCIA-Chipkartenlesers
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2B eine
seitliche Querschnittsansicht eines oberen Abschnittes des PCMCIA-Chipkartenlesers
aus 2 ist, die entlang einer Schnittlinie 2B-2B
aufgenommen ist;
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2C eine seitliche Querschnittsansicht
eines Leseteils des PCMCIA-Chipkartenlesers
aus 2A ist, die entlang einer Schnittlinie 2C-2C aufgenommen
ist;
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3 eine
Perspektivansicht eines vollständig
zusammengesetzten PCMCIA-Chipkartenlesers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die ein Einführen einer Chipkarte in den
PCMCIA-Chipkartenleser darstellt;
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4 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Leseteils eines PCMCIA-Chipkartenlesers
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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5A eine
Perspektivansicht eines Einführvorgangs
eines vollständig
zusammengesetzten PCMCIA-Chipkartenlesers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit einem Kartensteckplatz bzw. -schlitz
eines Computers ist;
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5B eine
perspektivische Teilansicht einer Führung ist, die in einer Computervorrichtung
angeordnet ist;
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5C eine
perspektivische Teilansicht ist, die ein Einführen eines PCMCIA-Chipkartenlesers gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einen Kartenschlitz einer Computervorrichtung
zeigt;
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6A eine
perspektivische Ansicht einer entfernbaren Erweiterung eines PCMCIA-Chipkartenlesers
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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6B eine
quere Seitenansicht der entfernbaren Erweiterung aus 6A ist;
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7A eine
perspektivische Ansicht einer entfernbaren Erweiterung eines PCMCIA-Chipkartenlesers
gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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7B eine
quere Seitenansicht der entfernbaren Erweiterung aus 7A ist;
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8A eine
perspektivische Ansicht einer entfernbaren Erweiterung eines PCMCIA-Chipkartenlesers
gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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8B eine
quere Seitenansicht der entfernbaren Erweiterung aus 8A ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Es
wird nun im Detail Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung genommen, von der Bespiele in den begleitenden
Zeichnungen darge stellt sind, worin sich gleiche Bezugszeichen durchweg
auf ähnliche
Elemente beziehen.
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Ein
PCMCIA-Chipkartenleser 20 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 2A dargestellt.
Der PCMCIA-Chipkartenleser 20 beinhaltet ein Etikett bzw. Label 21,
einen oberen Abschnitt 31, der eine obere Abdeckung 22 und
einen Leseteil 23 beinhaltet, einen unteren Abschnitt 32,
der eine gedruckte Schaltung bzw. Leiterplatte 24 und eine
untere Abdeckung 26 beinhaltet, wobei alle eine entsprechende
rechtwinklige Ausgestaltung haben. Wie in den 2A und 3 dargestellt
ist, ist das Label 21 auf der oberen Abdeckung 22 platziert
und die obere Abdeckung 22 und die untere Abdeckung 26 sind
zusammengebaut, wenn der PCMCIA-Chipkartenleser 20 vollständig zusammengesetzt
ist, um den Leseteil 23 und die Leiterplatte 24 zu
umschließen.
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Wie
in den 2A bis 2C dargestellt
ist, beinhalten sowohl die obere Abdeckung 22 als auch
der Leseteil 23 jeweils passende bzw. aufeinander abgestimmte
vordere Enden 25 und 27. Wie in der 2B dargestellt
ist, beinhaltet das vordere Ende 25 der oberen Abdeckung 22 einen
abgerundeten inneren Teil 29, während, wie in 2C dargestellt
ist, das vordere Ende 27 des Leseteils 23 einen
abgerundeten äußeren Teil 30 beinhaltet.
Der abgerundete innere Teil 29 der oberen Abdeckung 22 ist
so ausgeformt, dass er den abgerundeten unteren Teil 30 des Leseteils 23 aufnimmt,
so dass das vordere Ende 27 des Leseteils 23 sich
passend mit der oberen Abdeckung 22 in Eingriff befindet,
wenn der PCMCIA-Chipkartenleser 20 vollständig zusammengesetzt
ist. Andere Verfahren und Strukturen zum Befestigen des Leseteils 23 an
der oberen Abdeckung 22 sind auch möglich.
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Der
Leseteil 23 beinhaltet, wie in einer übertrieben dimensionalen Form
in 4 dargestellt ist, mechanische Kontaktfedern 38 zum
Herstellen eines elektrischen Kontaktes mit den Anschluss- bzw.
Kontaktpunkten auf der Oberfläche
der Chipkarte. In Fällen,
in denen die Chipkarte allerdings andere Verfahren zum Lesen von
ihr und Schreiben auf sie verwendet, so wie einer induktiven oder
kapazitiven Kopplung, Radiowellen oder Licht, muss der Leseteil 23 einen
entsprechenden Übertrager
bzw. Umwandler mit einbeziehen. 4 ist eine übertriebene
Ansicht insofern, dass, während
der Leseteil generell kleine Abmessungen hat, zum Beispiel eine
Dicke von 2 mm und eine Länge
von 30 mm, die Abmessungsmerkmale des Leseteils 23 nur
für Darstellungszwecke übertrieben
sind.
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Wie
in 2A dargestellt ist, beinhaltet die Leiterplatte 24 elektrische
Schaltkreise und/oder Komponenten 33 für sowohl den Chipkartenleser
als auch für
mögliche
andere Funktionen. Zum Beispiel zusätzlich dazu, dass der PCMCIA-Chipkartenleser 20 elektronische
Schaltkreise und/oder Komponenten zum Lesen einer Chipkarte hat,
beinhaltet er auch elektronische Schaltkreise und/oder Komponenten (nicht
gezeigt) für
ein Modem oder andere elektronische Kommunikationseinrichtungen.
Die elektronischen Schaltkreise und/oder Komponenten 33 aus 4 sind
nur für
Darstellungszwecke gedacht und die eigentlichen Schaltkreise und
Entwürfe
werden variieren, abhängig
von dem Ausmaß der
elektronischen Merkmale, die in der PCMCIA-Karte beinhaltet sind.
Ein Verbinder bzw. Stecker 34, um sich im PCMCIA-Steckplatz
bzw. – schlitz
in einem Computer zu verbinden, ist an einem Ende angelötet und
die Kontaktfedern 38 des Leseteils 23 sind an
Lötflächen 36 gelötet, die
in einem mittigen Abschnitt der Leiterplatte 24 angeordnet
sind. Der vordere Teil der oberen Oberfläche der Leiterplatte 24 ist
frei von elektrischen Komponenten und bildet den unteren Boden des
Chipkartenschlitzes. Der Teil hinter dem Leseteil 23 und
der oberen Oberfläche
der Leiterplatte 24 sowie die untere Fläche stehen dafür zur Verfügung, elektronische
Schaltkreise und/oder Komponenten 33 zu befestigen. Ein
weiblicher Verbindungsabschnitt 40 ist an einem vorderen
Ende der unteren Oberfläche
der Leiterplatte 24 für
eine Verbindung mit einem Eingabe-/Ausgabeverbinder (input/output connector)
angeordnet, so wie ein Telefonstecker, der später beschrieben wird.
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Ein
vorderes Ende 42 der unteren Abdeckung 26 beinhaltet
eine obere Oberfläche 41 und definiert
einen im Wesentlichen rechteckig ausgeschnitten Abschnitt 43.
Der weibliche Verbindungsabschnitt 40 der Leiterplatte 24 wird
in den ausgeschnitten Abschnitt 43 eingesetzt, wenn der
PCMCIA-Chipkartenleser 20 vollständig zusammengesetzt ist.
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Flansche 44,
die an jeder Ecke des vorderen Endes 25 der oberen Abdeckung 22 angeordnet
sind, erstrecken sich nach unten und werden in dazugehörige Schlitzabschnitte 45 der
Bodenabdeckung 26 eingesetzt, um das vordere Ende der oberen
Abdeckung 22 mit der unteren Abdeckung 26 zu verbinden.
Wie in 3 dargestellt ist, sind in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Flan sche 44 integral mit
der oberen Abdeckung 22 ausgeformt und stützen einen
unteren Abschnitt 31 mechanisch an dem vorderen Ende des
PCMCIA-Chipkartenlesers 20 ab. Eine Öffnung 46 zum Einführen einer
Chipkarte wird durch die Flansche 44 und die obere Oberfläche 41 des
vorderen Endes 42 der unteren Abdeckung 26 gebildet.
Die Öffnung 46 hat
eine Breite, die sich zwischen den Flanschen 44 erstreckt
und geringfügig
größer als
eine Chipkarte 48 ist. Zum Beispiel, da eine Chipkarte 48 typischerweise
eine Breite von 54,0 mm hat, ist die Breite der Öffnung 46 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ungefähr
gleich 54,2 mm. Die Flansche 44 dienen zwei Zwecken. Sie
führen
die Chipkarte 48 seitlich und sie stützen den dünnen oberen Abschnitt 31 mechanisch.
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Sowohl
PCMCIA-Karten als auch Chipkarten haben eine standardisierte Breite
von 54,0 mm. Da der Abstand zwischen den Flanschen 44 über die Breite
der Chipkarten hinaus gehen muss, können die Flansche nicht innerhalb
der standardisierten Breite der PCMCIA-Karte angeordnet sein. Allerdings
gibt es, wie später
beschrieben werden wird, eine zusätzliche Breite, die an der Öffnung des
PCMCIA-Schlitzes zur Verfügung
steht, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Wie
in 2A dargestellt ist, haben die Flansche 44 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eine Breite W, die ungefähr gleich 3 mm ist, und sind
vorzugsweise sehr dünn,
so dass sie es der Öffnung 46 ermöglichen,
in etwa die Breite einer Chipkarte 48 zu haben. Zum Beispiel
haben die Flansche 44 eine Dicke d1,
die einer Dicke d2 der oberen Abdeckung 22 entspricht,
die in einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ungefähr
gleich 0,2 mm ist. Folglich ist, wie in 2A dargestellt,
eine innere Breite, die sich zwischen den inneren Abschnitten 35 der
Flansche 44 erstreckt, ungefähr gleich 54,2 mm und eine äußere Breite,
die sich zwischen den äußeren Abschnitten 37 der
Flansche 44 erstreckt, ist ungefähr gleich 54,6 mm.
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Wie
in den 2A und 4 dargestellt
ist, erstrecken sich die Kontaktfedern 38 des Leseteils 23 in
Richtung des vorderen Endes 27 des Leseteils 23 und
sind entlang eines Bodenabschnittes des Leseteils 23 freigelegt,
um einen Kontakt mit den Kontaktpunkten der Chipkarte 48 herzustellen,
wenn die Chipkarte 48 in den PCMCIA-Chipkartenleser 20 eingeführt wird.
Die Kontaktfedern 38 sind an die Leiterplatte 24 an
Lötpunkten 49 angelötet, um
den Leseteil 23 mit der Leiterplatte 24 an den
Lötflä chen 36 zu verbinden.
Anschlüsse 50 (nur
ein Anschluss ist gezeigt), die an einem hinteren Abschnitt 52 des
Leseteils 23 angeordnet sind, werden in dazugehörige Löcher 53 eingesetzt,
die auf der Leiterplatte 24 angeordnet sind, um das Leseteil 23 auf
der Leiterplatte 24 zu positionieren und zu befestigen.
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Indem
das vordere Ende 27 des Leseteils 23 passend in
den inneren Teil 29 der oberen Abdeckung 22 eingreift
und indem der obere Abschnitt 31 mechanisch durch die Flansche 44 gestützt wird, kann
der Leseteil 23 in dem oberen Abschnitt 31 der PCMCIA-Karte
angeordnet werden. Somit ist ein zusätzlicher Raum entlang der Leiterplatte 24 geschaffen,
um es zusätzlichen
elektronischen Funktionen zu ermöglichen,
in der PCMCIA-Karte beinhaltet zu sein. Ein weiterer Raum wird geschaffen,
indem die Länge
bzw. der Abstand, den die Chipkarte 48 erfordert, um in
den PCMCIA-Chipkartenleser eingeführt zu werden, begrenzt wird,
was durch das beschriebene Führen
durch die Flansche 44 ermöglicht wird. Das Einführen des
PCMCIA-Chipkartenlesers 20 in eine elektronische Vorrichtung
ist in den 5A bis 5C dargestellt.
Der PCMCIA-Chipkartenleser 20 wird in einen PCMCIA-Kartensteckplatz
bzw. -schlitz 54 eingesetzt, der entlang eines Seitenabschnittes eines äußeren Gehäuses 55 eines
tragbaren oder Laptop-Computers 56 angeordnet ist. Wenn
der PCMCIA-Chipkartenleser 20 vollständig in den Kartenschlitz 54 eingeführt ist,
gelangt ein Verbinder 34 in Kontakt mit Verbindern (nicht
gezeigt) innerhalb des tragbaren Computers 56, um eine
elektrische Verbindung zwischen dem PCMCIA-Chipkartenleser 20 und dem
tragbaren Computer 56 herzustellen. Der PCMCIA-Chipkartenleser 20 wird
aus dem Kartenschlitz 54 entfernt, indem ein Auswurfknopf 59 niedergedrückt wird,
der in der Nähe
des Kartenschlitzes 54 des tragbaren Computers 56 angeordnet
ist.
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Wie
in den 5B und 5C dargestellt, wird
der PCMCIA-Chipkartenleser 20 durch Führungen 58 geführt, die
innerhalb des PCMCIA-Kartenschlitzes 54 des tragbaren Computers 56 angeordnet sind,
wenn der PCMCIA-Chipkartenleser 20 in den Kartenschlitz 54 eingeführt wird.
Wie in 5B dargestellt, verbleibt ein
Raum zwischen den Führungen 58 und
einem äußeren Ende 62 des
Kartenschlitzes 54 und die Breite des PCMCIA-Schlitzes
ist ein bisschen größer als
die Breite der PCMCIA-Karte. Deswegen ist es möglich, die beschriebenen Flansche 44 nahe
an der Öffnung
des PCMCIA-Schlitzes außerhalb
der Enden der Führungen 58,
aber immer noch innerhalb des PCMCIA-Schlitzes zu positionieren.
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Wie
in den 6A und 6B gezeigt
ist, wird in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eine entfernbare Erweiterung 61 verwendet, um
einem Benutzer dabei behilflich zu sein, die Öffnung 46 zu lokalisieren,
wenn er eine Chipkarte 48 in den PCMCIA-Chipkartenleser 20 einführt. Die
entfernbare Erweiterung 61 kann zum Beispiel innerhalb
des ausgeschnittenen Abschnittes 43 des vorderen Endes 42 der
unteren Abdeckung 26 des PCMCIA-Chipkartenlesers 20 eingeführt werden.
Während
des Transportes des tragbaren Computers 56 kann die entfernbare
Erweiterung 61 einfach entfernt werden, während der
PCMCIA-Chipkartenleser 20 innerhalb des Kartenschlitzes 54 verbleibt.
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Wie
in 6B dargestellt ist, wird, wenn die entfernbare
Erweiterung 61 in den PCMCIA-Chipkartenleser 20 eingeführt wird,
ein oberer Abschnitt 63 der entfernbaren Erweiterung 61 an
der Öffnung 46 mit
der oberen Oberfläche 41 des
vorderen Endes 42 des unteren Abschnittes 32 ausgefluchtet.
Als ein Ergebnis führt
die entfernbare Erweiterung 61 die Chipkarte 48,
wie in 6A gezeigt, indem die Chipkarte 48 vertikal
mit der Öffnung 46 ausgefluchtet
bzw. mit dieser in eine Linie gebracht wird, so dass die entfernbare
Erweiterung 160 zusätzlich
zu den Flanschen 44 ein Einsetzen der Chipkarte 48 in
den PCMCIA-Chipkartenleser 20 einfacher macht.
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Wie
in den 7A und 7B dargestellt, kann
gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die entfernbare Erweiterung 61 mit
einem Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64, so wie einem Verbinder
bzw. Stecker für ein
Telefonleitungskabel, integriert sein. Der Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64 wird
in einen weiblichen Verbindungsteil 40 an dem vorderen
Ende der Leiterplatte 24 des PCMCIA-Chipkartenlesers 20 eingeführt. Wie
in der 7B dargestellt ist, wird, wenn der
Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64 in den PCMCIA-Chipkartenleser 20 eingeführt wird,
ein oberer Teil 65 des Eingabe-/Ausgabe-Verbinders 64 mit
der oberen Oberfläche 41 des
vorderen Endes 42 des unteren Abschnittes 32 ausgefluchtet.
Als ein Ergebnis führt
ein Eingabe-/Ausgabe-Kabel 64 die Chipkarte 48,
wie in 7A gezeigt, indem es die Chipkarte 48 vertikal
mit der Öffnung 46 ausrichtet
bzw. ausfluchtet, so dass der Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64 zusätzlich zu
den Flanschen 44 ein Einsetzen der Chipkarte 48 in
den PCMCIA-Chipkartenleser 20 einfacher macht.
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Gewisse
Anwendungen erfordern die Verwendung von mehr als einem Eingabe-/Ausgabe-Kabel.
Wie in den 8A und 8B dargestellt
ist, kann gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die entfernbare Erweiterung 61 mit
mehr als einem Eingabe-/Ausgabe-Verbinder integriert sein. Zum Beispiel
können zwei
Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66, so wie ein Verbinder für ein Telefonleitungskabel
und ein Verbinder für
ein LAN-Kabel, verwendet werden. Die Eingabe-/Ausgabe-Kabel 66 werden
in die dazugehörigen weiblichen
Verbindungsabschnitte (nicht gezeigt) an dem vorderen Ende der Leiterplatte 24 des
PCMCIA-Chipkartenlesers 20 eingesetzt.
Wie in der 8B dargestellt ist, wird, wenn
die Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66 in den PCMCIA-Chipkartenleser 20 eingeführt werden,
ein oberer Teil 67 der Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66 mit
der oberen Oberfläche 41 des
vorderen Endes 42 des unteren Abschnittes 32 ausgefluchtet.
Als ein Ergebnis führen
die Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66 die Chipkarte 48,
wie in der 8A gezeigt, indem sie die Chipkarte
vertikal mit der Öffnung 46 ausfluchten,
so dass die Eingabe-/Ausgabe-Kabel 66 zusätzlich zu
den Flanschen 44 ein Einsetzen der Chipkarte 48 in
den PCMCIA-Chipkartenleser 20 einfacher machen. Da der Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64 und
die Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66 normalerweise durch den Benutzer
entfernt werden, wenn der tragbare Computer 46 transportiert
wird, dienen der Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64 und die
Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66 als
eine entfernbare Erweiterung des PCMCIA-Chipkartenlesers 20,
die einfach und automatisch während
des Transports des tragbaren Computers 56 entfernt wird,
in den der PCMCIA-Chipkartenleser 20 für eine Verwendung eingesetzt
wurde. Da die Erweiterung durch den Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 64 oder
die Eingabe-/Ausgabe-Verbinder 66 eher als durch den PCMCIA-Chipkartenleser 20 gebildet
wird, ragt die Erweiterung nicht von außerhalb des Kartenschlitzes 54 während des
Transports des tragbaren Computers 56 vor und ist deswegen
nicht für
eine mechanische Beschädigung
anfällig.
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Obwohl
die hierin dargestellten bevorzugten Ausführungsformen einen PCMCIA-Chipkartenleser beschreiben,
worin der dünne
obere Abschnitt 31 einen Leseteil 23 beinhaltet
und der untere Abschnitt 32 eine Leiterplatte 24 beinhaltet,
wird es verstanden werden, dass die Erfindung umgedreht bzw. auf
dem Kopf stehend realisiert werden könnte, wobei der untere Abschnitt 32 dünner ist
und den Leseteil 23 beinhaltet und der obere Abschnitt 31 die
Leiterplatte 24 beinhaltet. In solch einem Fall muss die
Chipkarte mit ihren Anschlusspunkten nach unten eingesetzt werden.
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Obwohl
einige bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, wird
es von Fachmännern
anerkannt werden, dass Änderungen
an diesen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne vom Anwendungs- bzw. Geltungsbereich der Erfindung sowie ihren Äquivalenten
abzuweichen, die in den Ansprüchen
definiert sind.