JP4409830B2 - Camera exchange system and method - Google Patents

Abstract

A camera exchange system includes a plurality of one-time use, digital cameras. Each camera includes an authentication device. The system includes at least one refurbishing station for refurbishing used, returned cameras by replenishing consumables of each of said returned cameras. The authentication device of each camera authenticates whether or not the refurbishing station is authorised to effect refurbishing of the camera.

Description

製造業者は、このような再仕上げカメラを新品カメラと同様の卸売り価格で、すなわち再充填に関する製造業者の粗利益が９．３３ＵＳドル程度になるように１０．００ＵＳドルで供給する。
【００３２】
更に、順調に行けば推定されるカメラ払い戻し返却率を９０％と仮定して、再利用されて市場に返される使用済みカメラ対新品カメラの比率は９：１程度になると考えられる。この数字が得られるとして、製造業者が達成するであろうパーセンテージの販売量としての総粗利益は７７％程度になるであろうと推定される。
【００３３】
この返却率のためにこのビジネスモデルは、かなりの小売価格圧力を凌いで収益性を維持できる。
【００３４】
興味ある結論は、非プリント式ディジタルカメラよりも低い小売価格のディジタルプリント・カメラが提供できることである。
【００３５】
図面の図２から８を参照しながら、図１の各ステップにしたがって、このカメラの再仕上げ処理の簡単な説明を行う。
【００３６】
カメラ１２は、前部外殻２０と後部外殻あるいは蓋２２とから構成されるケーシング１８を持っている。このケーシング１８は、その主要部分をカバーするコート紙スリーブ２４を有する。更に従来のように、カメラ１２はファインダー２６と画像形成レンズ２８と「露光」操作（シャッター）ボタン３０とを持っている。
【００３７】
カメラ１２の再利用において、ケーシング１８は取り外される（図１のステップ３２）。図１の３４で示すように、ケーシング１８の外殻２０、２２は、再利用のために送られ、３６で示すように、他のカメラ用のケーシング１８の新しい外殻２０、２２を形成するために再成型される。
【００３８】
いったんケーシング１８が取り外されると、カメラのシャーシ３８が露出する。シャーシ３８は、カメラのすべての内部部品を保持している。これらの部品の詳細説明については、前述の本発明者らの同時係属中米国出願番号第０９／１１３，１０２号が参照される。
【００３９】
プリント媒体供給部１６は、巻き型４０上に保持されたコート紙のロールの形になっている。いったん２５コマの露光が行われてしまうと、使用済みカメラ１２内に残っているのは巻き型４０だけとなることは認められるであろう。巻き型４０の取外しができるように、シャーシの端面部材４２が取り外される。巻き型４０は、カメラ１２をコンパクトにするために内部にカメラ１２用の電池４４を収納している。したがってシャーシ３８の端面部材４２が取り外されると、新しい電池に交換される使用済み電池４４へのアクセスが可能になる。
【００４０】
したがっていったん端面部材４２が取り外され、古いカメラ１２の巻き型４０と電池４４とが取り外されると、新しいプリント媒体供給部１６と電池４４とがシャーシ３８に装着され、端面部材４２によって適所に保持される。これは、図１のステップ４６で示される。
【００４１】
シャーシ３８は、その上にインクカートリッジ４８を支持している。インクカートリッジ４８の分解図は、図面の図３に詳細に示されている。インクカートリッジは、プリントヘッド・チップ５２を保持する下部キャリア５０を持っている。このプリントヘッド・チップ５２は、Ｍｅｍｊｅｔである（ＭｅｍｊｅｔはＳｉｌｖｅｒｂｒｏｏｋ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｔｙ Ｌｉｍｉｔｅｄの商標である）。プリントヘッド・チップ５２は、写真幅あるいはページ幅プリントヘッドであって、使用時にはこのプリントヘッド・チップ５２の下を通るプリント媒体上に一時に１ラインを印刷する。
【００４２】
カートリッジ４８は更に、キャリア５０と嵌め合わせて３個のチャンバー５６、５８、６０を画定するカバー部材５４を含んでいる。各チャンバー５６、５８、６０は、フルカラー印刷がプリントヘッド・チップ５２によって達成できるように、中に異なるインクを入れている。各チャンバー５６、５８、６０は、チャンバー５６、５８、６０内のインクの動きを制動するために、それぞれの中にスポンジ状の制動手段６２、６４、６６を収容している。
【００４３】
キャリア５０の端面壁６８は、端面壁に画定されたラビリンス状の開口部７０を持っている。これらの開口部７０は、チャンバー５６、５８、６０を再充填したいときに、シール７２を取り除くことによって露出される。したがってチャンバー５６、５８、６０を再充填するためにプラグ７４が取り外される。このプラグ７４は、３個の突起部７６を持っている。各突起部７６は、それぞれのチャンバー５６、５８、６０の入り口を閉鎖する。したがってインクは、各チャンバー内に充填される。例えばシアンインクがチャンバー５６に入れられ、マゼンタインクがチャンバー５８に入れられ、イエローインクがチャンバー６０に入れられてもよい。一旦チャンバー５６、５８、６０が新しいインクで充填されると、プラグ７４は元に戻されて開口部７０をカバーするために新しいシール７２が貼り付けられる。
【００４４】
インクカートリッジの再充填は、図面の図１のステップ７８に示される。ケースを付けてない補充済みカメラは、そのときテストの用意ができている（図１のステップ８０）。
【００４５】
次に、図面の図５に示すようにケースなしカメラは、自動テストルーチンによってテストされる。特にカメラは、紙送りとインク流れとを保証するためにテストされる。最も重要なことにカメラは、必要とされる品質のカメラが市場に出ることを保証するために、認可された再充填ステーションによって補充されたことを保証するようにテストされるのである。このカメラは、画像処理チップ８２を含んでいる。画像処理チップ８２の部分は、再仕上げステーションが認可されていることを認証する（図１のステップ８４）認証プログラムをその中に持っている。万一再仕上げステーションが無認可であるとチップ８２が判定すれば、このチップ８２は、その再仕上げ済みのカメラを動作しないようにする。
【００４６】
認証プログラムを含む画像処理チップ８２の部分は、フラッシュメモリである。このフラッシュメモリは、１２８ビットの認証コードを記憶するために使用されている。これは、リバースエンジニアリングを本質的に不可能にできるので、認証コードをＲＯＭに格納するより高いセキュリティをもたらす。フラッシュメモリは第三レベル金属によって完全にカバーされており、データは走査探針子顕微鏡または電子ビームを使って抽出することがほとんど不可能になっている。認証コードは、製造時にチップ内に格納される。認証処理のためには、少なくとも２個の他のフラッシュビット、すなわち認証コードの再プログラミングを締め出すビットと、カメラが認可された再充填ステーションによって再充填されたことを示すビットとが必要とされる。
【００４７】
このデータは、再充填ステーションの暗号化された認証を実施するためにチップ８２の中央処理装置によって使用される。
【００４８】
認証ステーションは、標準の共同試験実施グループ（ＪＴＡＧ）インタフェースを介してチップ８２と通信できる。このインタフェースはまた、テストルーチンのためにも備えられている。
【００４９】
カメラが適正に認可された再充填ステーションでのみ良質のプリント媒体とインクとを再充填されることを保証するために、再充填ステーションがカメラを認証するよりもむしろカメラ１２が再充填ステーションを認証する。保護プロトコルは、新しいインクがカートリッジ４８に挿入されるときにインタフェースを介して自動テスト手順時に、再充填ステーションに伝達される。
【００５０】
認証
消耗品を認証するという問題に対する既存の解は、典型的には包装についての物理的特許に依存してきた。しかしながらこれでは、弱い工業所有権保護を持った国での家庭内再充填作業や、クローン製造を阻止できない。その結果、はるかに高いレベルの保護が必要となる。セキュリティの専門家によって精査されていない自家製のセキュリティ方式に依存する秘密の認証方法を提供することでは不十分である。Ｎｅｔｓｃａｐｅの専有システムおよびセルラーフォンによって使用されるＧＳＭ Ｆｒａｕｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＧＳＭ不正防止ネットワーク）といったセキュリティ・システムは、設計機密がセキュリティの脆弱性の原因となった例である。両セキュリティ・システムとも、もし会社が公開の設計プロセスにしたがっていたならば検出されたであろう通常手段によって破られたのである。解は、専門家の精査に耐えた手段による認証を提供することである。消耗品の認証には多数のプロトコルが使用できる。本発明者らは、この新しい方法で既知の行動様式を使用して、公開記述されたセキュリティ方式を使用するだけである。すべてのプロトコルに関して、この方式のセキュリティは、秘密アルゴリズムではなく秘密キーに依存している。これらすべてのプロトコルは、時間的に異なるチャレンジ（すなわち、チャレンジが毎回異なる）に依存しており、その応答はチャレンジと秘密とに依存する。このチャレンジは、いかなる観察者でも後続の識別情報に関する有用な情報を収集できないように乱数を含んでいる。Ｐｒｅｓｅｎｔ Ｏｎｌｙ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ（存在のみ認証）とＣｏｎｓｕｍａｂｌｅ Ｌｉｆｅｔｉｍｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ（消費品寿命認証）の各々に二つのプロトコルが提示されている。これらのプロトコルは認証処理に必要とされる認証チップの数において異なるが、すべての場合にシステムは消耗品を認証する。あるいくつかのプロトコルは１個または２個いずれかのチップで動作するが、他のプロトコルは２個のチップでのみ動作する。１個または２個いずれの認証チップが使用されても、システムにはなお、認証決定を行う責任がある。
【００５１】
単一チップ認証
認証プロトコルに１個だけの認証チップ５３が使用されるときには、単一チップ（「チップＡ」と称する）は、システム（「システム」と称する）が認証されたものであることをそのシステムに与える責任を有する。このプロトコルの開始時に、「システム」は「チップＡ」の認証性について確信がない。「システム」は「チップＡ」との間でチャレンジ・応答を行い、それから「チップＡ」の認証性を判定する。すべてのプロトコルにおいて消耗品の認証性は、チップの認証性に直接基づいている。すなわちもし「チップＡ」が認証されたものとみなされれば、その消耗品は認証されたものとみなされる。このデータフローは、図９に見ることができる。単一チップ認証プロトコルでは、「システム」はソフトウエア、ハードウエアあるいは両者の組合せでもよい。「システム」は不確実なものとみられることは注目すべき重要なことである。すなわち「システム」は、ＲＯＭを調べるか回路を吟味することにより、アタッカーによって容易にリバースエンジニアリングされ得る。「システム」は、それ自身で安全であるようには特に作られていない。
【００５２】
二重チップ認証
他のプロトコルでは、図１０に示すように２個の認証チップが必要とされる。単一チップ（「チップＡ」と称する）は、システム（「システム」と称する）が認証されたものであることをそのシステムに与える責任がある。「システム」は、信認された認証チップ（「チップＴ」と称する）を利用する。二重チップ認証プロトコルでは、「システム」は、ソフトウエア、ハードウエアあるいは両者の組合せでもよい。しかしながら「チップＴ」は、物理的認証チップでなくてはならない。あるいくつかのプロトコルでは「チップＴ」と「チップＡ」は、同じ内部構造を持つが、他のプロトコルでは「チップＴ」と「チップＡ」は、異なる内部構造を持つ。
【００５３】
存在のみ認証（不確実状態データ）
消耗品認証のこのレベルに関して本発明者らは、認証チップ５３の存在の妥当性検査にのみ関係している。認証チップは状態情報を持ち得るが、その状態情報の伝送は、安全とは見なされないであろう。２個のプロトコルが提示されている。プロトコル１は、２個の認証チップを必要とするが、プロトコル２は、１個または２個いずれかの認証チップを使用して実現できる。
【００５４】
プロトコル１
プロトコル１は、二重チッププロトコルである（２個の認証チップが必要とされる）。各認証チップは、下記の値を持つ：
Ｋ Ｆ_K［Ｘ］のキー 秘密でなければならない。
【００５５】
Ｒ 現在の乱数 秘密である必要はないが各チップ実現値に関して異なる初期値を発展因子としなくてはならない。ランダム関数の呼出し毎に変化する。
各認証チップは、下記の論理関数を持つ：
Ｒａｎｄｏｍ［］ Ｒを返して順次にＲを次に進める。
【００５６】
Ｆ［Ｘ］ 秘密キーＫに基づいてＸに一方向関数Ｆを適用した結果のＦ_K［Ｘ］を返す。
【００５７】
このプロトコルは、下記の通りである：
「システム」は「チップＴ」からＲａｎｄｏｍ［］を要求する。
【００５８】
「チップＴ」は「システム」にＲを返す。
【００５９】
「システム」は「チップＴ」と「チップＡ」の両者からＦ［Ｒ］を要求する。
【００６０】
「チップＴ」は「システム」にＦ_KT［Ｒ］を返す。
【００６１】
「チップＡ」は「システム」にＦ_KA［Ｒ］を返す。
【００６２】
「システム」はＦ_KT［Ｒ］とＦ_KA［Ｒ］を比較する。もしこれらが等しければ「チップＡ」は有効と見なされる。もし等しくなければ「チップＡ」は無効と見なされる。
【００６３】
このデータフローは、図１６９に見ることができる。「システム」は、Ｆ_K［Ｒ］メッセージを包含する必要はない。それは、「チップＡ」と「チップＴ」からの応答が同じであることを確認しなくてはならないだけである。したがって「システム」は、キーを必要としない。プロトコル１のセキュリティは２箇所に存在する。
【００６４】
Ｆ［Ｘ］のセキュリティ。認証チップのみが秘密キーを持っており、したがって信認された認証チップ５３（チップＴ）によって生成されるＦ［Ｘ］と一致するＦ［Ｘ］をＸから生成できるものは、すべて認可されたものでなくてはならない。
【００６５】
すべての認証チップによって生成されたＲのドメインは、大きくて非決定論的でなくてはならない。もしすべての認証チップによって生成されたＲのドメインが小さければ、クローン製造業者がキーを破る必要がなくなる。その代わりにクローン製造業者は、システムによって送られたコードへの真性チップからの応答のすべての記録を有するＲＯＭを自分たちのチップに組み込むことができるであろう。「システム」は潜在的に同じ乱数列を発生させることができるので、厳密には認証チップ内にランダム関数が存在する必要はない。しかしながらそれ（ランダム関数）は、「システム」の設計を単純化し、またシステム実現時に起こり得る誤りを減らして、認証チップを使用するすべての実施形態にとって乱数発生器のセキュリティが同じになることを保証する。
【００６６】
プロトコル１は、いくつもの利点を有する：
Ｋは、認証処理時に明らかにされない。
【００６７】
Ｘを与えれば、クローンチップは、ＫなしでＦ_K［Ｘ］を生成できない、あるいは真の認証チップにアクセスできない。
【００６８】
「システム」は、暗号化あるいは復号化が「システム」自身によって必要とされないので、特にインクジェットプリンタといった低価格システムにおいて設計が容易である。
【００６９】
対称暗号法、乱数列、メッセージ認証コードを含む広範囲のキー付き一方向関数が存在する。
【００７０】
一方向関数は、非対称アルゴリズムよりも少ないゲートを必要とし、検証が容易である。
【００７１】
キー付き一方向関数用の安全なキーサイズは、非対称（公開キー）アルゴリズム用のキーほど大きい必要はない。もしＦ［Ｘ］が対称暗号化関数であれば、最小１２８ビットで適切なセキュリティを与えることができる。
【００７２】
しかしながらこのプロトコルにはいくつかの問題がある。
【００７３】
これは、選択されたテキスト攻撃を受け易い。アタッカー（攻撃者）は、このチップをアタッカー自身のシステムにプラグインし、選択されたＲを発生させ、出力を観察することができる。キーを見つけるためにアタッカーはまた、多数の認証チップが同時にテストできるので、特定のＦ［Ｍ］を発生させるＲを探索することができる。
【００７４】
選択された一方向関数によっては、キー発生が複雑になることもあり得る。良好なキーを選択する方法は、使用されるアルゴリズムに依存する。あるいくつかのキーは、所定のアルゴリズムに関して不十分である。
【００７５】
キー付き一方向関数の選択はそれ自体、重要である。あるものは、特許保護によりライセンスを必要とする。
【００７６】
中間人（ｍａｎ−ｉｎ−ｔｈｅ−ｍｉｄｄｌｅ）は、平文メッセージＭに対してそれを「チップＡ」に渡す前に処置をとることができるであろう。もし、「チップＡ」がＭを見た後まで中間人がＭを見なければ好ましいであろう。もし中間人がＭをまったく見なければ更に好ましいであろう。もしＦが対称暗号化であれば、十分なセキュリティのために必要なキーサイズのためチップは、強力な暗号化装置として使えるので米国から輸出できない。もしプロトコル１が非対称暗号化アルゴリズムとしてＦで実現されれば、対称の場合に対して利点はない。キーはより長い必要があり、暗号化アルゴリズムはシリコンにおいてより高価である。プロトコル１は、キーの安全を保つために２個の認証チップで実現しなくてはならない。これは、各「システム」が１個の認証チップを必要とし、各消耗品が１個の認証チップを必要とすることを意味する。
【００７７】
用紙は、供給部１６からプラテン８６の周りに巻かれる（図６）。通常の使用では、プラテン８６は、いったん画像が用紙にプリントされてその用紙がケーシング１８の後部カバーあるいは外殻２２の排出スロット９０（図８）から送り出されると、その用紙を供給部１６の残り部分から切り取る用紙切断機構８８をプラテン上に持っている。この切断機構１８は、切断動作時に露出コマカウンター９６のラチェット状の歯９４に係合してこのカウンターを１だけ進める爪９２を含んでいる。
【００７８】
再仕上げステーションが認可されたステーションであるとチップ８２が判定すれば、カウンター９６は、図面の図１のステップ９８に示すようにリセットされる。
【００７９】
カメラ１２の画像センサー２８によって感知された画像のディジタル処理のために、これらの画像に特別な効果を与えることが可能である。したがってセピア色の写真とか多数のパスポート型写真とか結婚式や特別スポーツイベントといった特別のイベントに関する写真などの制作用のカメラといった特殊なタイプのカメラも利用可能にできる。標準画像のこの修正は、画像処理チップ８２によって行われる。このような特殊なタイプのカメラは、適当にマーク付けされたスリーブ２４によって、それとして識別可能である。しかしながら、カメラが再仕上げされると、画像処理チップ８２は、ステップ１００で示すように再仕上げステーションによって標準タイプにリセットされる。
【００８０】
それからカメラの再仕上げと補充が完了し、そして最終ステップは、カメラの部品と共に新しいシャーシ３８をケーシング１２の新しい前部カバー２０に挿入することと、後部カバーあるいは蓋２２を取り付けることとを含んでいる。蓋２２は、前部カバー２０にクリップ留めされ、またケーシング１８を開けようとするとケーシング１８が壊れてしまうように前部カバーに接着される。
【００８１】
新しいスリーブ２４がケーシング１８に取り付けられる。スリーブ２４は、スロット周辺部１０２によって適所に保持される。
【００８２】
新しいケース１８を取り付けてラベルまたはスリーブ２４を取り付けるステップは、図面の図１のそれぞれ１０４と１０６で示される。
【００８３】
再仕上げ済みカメラ１２は、包装されて（図１のステップ１０８）、小売業者に出荷される（図１のステップ１１０）。
【００８４】
したがってカメラのコストと写真１コマのコストとに関する限りその両方において、インスタントプリント・ディジタルカメラを通常フィルム１回使用カメラと競合できるようにするカメラ交換システムとカメラ交換方法とが提供される。更に再充填ステーションを認証することによって、消費者の得る露出コマの品質が満足な品質であることを保証する品質管理が維持できる。
【００８５】
広く説明したように、本発明の精神あるいは範囲から逸脱することなく特定の実施例に示された本発明に対して多くの変形および／または修正が可能であることは、当業者によって認められるであろう。したがって本実施形態は、すべての点に関して例示的であって限定的ではないと見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるカメラ交換システムとカメラ交換方法の流れ図である。
【図２】 交換すべきタイプのカメラの立体図である。
【図３】 図２のカメラのインクカートリッジ組立ての立体的分解図である。
【図４】 カメラの再仕上げ時にプリント媒体供給部と電源部とのカメラ内への挿入の立体的分解図である。
【図５】 プリント媒体供給部と電源部との取付け後のカメラシャーシの再組立てを示す図である。
【図６】 カメラのプラテン形成部の挿入部を示す立体図である。
【図７】 カメラのケーシングの前部外殻内への再組立てシャーシの取付けを示す図である。
【図８】 前部外殻へのケーシングの後部外殻の取付けを示す図である。
【図９】 単一認証チップデータプロトコルを示す図である。
【図１０】 二重認証チップデータプロトコルを示す図である。
【符号の説明】
１２ カメラ
１６ プリント媒体供給部
１８ ケーシング
２０ 前部外殻
２２ 蓋
２４ コート紙スリーブ
２６ ファインダー
２８ 画像形成レンズ
３０ 「露光」操作（シャッター）ボタン
３８ シャーシ
４０ 巻き型
４２ 端面部材
４４ 電池
４８ インクカートリッジ
５０ 下部キャリア
５２ プリントヘッド・チップ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a single-use on-demand print digital camera that can be reused (reproduced). More particularly, the present invention relates to a camera exchange system and a method for exchanging the type of camera.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Conventional single use cameras utilizing photographic film are becoming increasingly popular. The customer purchases the camera, exposes the film in the camera, and returns the camera to the development processing center to have the exposed film developed. As far as customers are concerned, this camera is in that sense a disposable camera. In the development processing center, the film is removed from the camera and developed under dark room conditions. The camera casing and remaining parts are reused if possible.
[0003]
The inventors have also proposed the use of printing technology in digital cameras for cameras for higher-end markets, in this regard, “Digital instant printing camera with image” filed on July 10, 1998. Reference is made to our co-pending US patent application Ser. No. 09 / 113,060 (Docket No. ART01) entitled “processing capability” (digital instant print camera with image processing capability). Specifically incorporated herein by reference.
[0004]
As pointed out, the type of camera proposed in the 09 / 113,060 application is aimed at a high-end product market that competes with existing digital cameras.
[0005]
We also have our co-pending U.S. patent filed Jul. 10, 1998 entitled "A low cost disposable digital instant printing camera". No. 09 / 113,102 (Docket No. IR01) proposes a low-cost single-use digital camera, the contents of which are also specifically incorporated herein by reference.
[0006]
Although this low-price camera is believed to be of considerable commercial price due to the high quality of images that can be obtained and the immediate printability, the camera replacement system and method are described in our co-pending patent application number. It is considered that the 09 / 113,102 camera can compete with existing disposable photographic film cameras in price.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, a camera exchange system is provided, the system comprising:
A plurality of single-use digital cameras, each camera including an authentication means;
At least one refinishing station for refinishing a used returned camera by replenishing the consumables of each returned camera;
Including
Each camera authentication means authenticates whether the at least one refinishing station is authorized to perform the refinishing of the camera.
[0008]
When Y is less than 0.5X, each camera whose manufacturing cost is approximately Y currency units can be retailed at a price in X currency units. In this specification, the term “currency unit” should be understood as 1 US dollar, 1 pound, 1 Australian dollar, 100 Japanese yen, 1000 Italian lira, and the like.
[0009]
The system is operated by a manufacturer for receiving at least one collection depot from which a user can return a used camera of the cameras for refund and receiving the used camera from the paw in the at least one collection. A plurality of refinishing stations. Each station can be authenticated by the used camera to replenish used camera consumables so that the refinished camera can be resold in X currency units, and the camera can be refinished The cost to the manufacturer for doing this can be in Z currency units. This refund can be about 0.25X and Z can be 0.03X.
[0010]
The consumables to be replenished may include ink, a paper supply unit, and a power source battery.
[0011]
Also, when the camera is refinished, its outer casing can be removed and reused. All the internal parts of the camera are supported by a chassis that can be inserted into a new recycled casing after refilling the consumables and resetting the camera photo counter. The sleeve is attached to the camera re-inserted into the case.
[0012]
The selling price of either a new camera or a refinish camera by the manufacturer can be about 0.5X.
[0013]
About 90% of the cameras can be considered to achieve gross gross profit as a percentage of sales over 75% with respect to return for refund rate.
[0014]
To ensure that this low-cost camera competes with a disposable photographic film camera, the cost to each photo processed by the camera is 0.05X if the user returns a used camera for refund. Can be less than.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, a camera replacement method is provided, the method comprising:
Providing a plurality of single use digital cameras, each camera having consumables consumed by use of the camera;
Receiving a used camera returned to be refinished by replenishing consumables to provide a refinished camera;
Authenticating via each of the returned cameras that a refinish station for refinishing the camera is authorized to perform the refinishing of the camera.
[0016]
The method can include disabling a camera that has been refinished by an unauthorized refinishing station. The method may further include executing a test routine after refinishing to determine whether the refinished camera is operational. A test routine for testing the refinish camera can automatically test that the camera can operate.
[0017]
The method comprises selling each camera at a retail price of approximately X currency units, where Y is less than 0.5X, and the manufacturing cost of each camera is approximately Y currency units;
A step to refund a certain amount for returning used cameras,
Refinishing each returned used camera at a cost in Z currency for the refinisher.
[0018]
The method may include paying back an amount of about 0.25X for the return of one used camera, and Z may be about 0.03X.
[0019]
Further, the method can include providing the refinished camera to the retailer at a cost of about 0.5X currency units.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings in which:
[0021]
Referring initially to FIG. 1 of the drawings, a flowchart of a camera exchange system or method is illustrated, generally indicated by the reference numeral 10. The camera in question is a low-cost, reusable on-demand print digital camera 12 (FIG. 2), which will be described in more detail below.
[0022]
In this exchange system, the old camera is collected at the collection depot as shown at step 14.
[0023]
“Old camera” means a camera used by a user to take a predetermined number of photos. As shown, the camera 12 is a digital instant print camera. Typically, the camera 12 has a print medium supply unit 16 (FIG. 4) that enables printing of 25 photographs. For ease of reference and in accordance with conventional camera technology, these photographs are referred to as exposure frames.
[0024]
According to the camera exchange system of the present invention, the camera 12 has a manufacturing cost in units of Y currency when it is new. The currency unit used in this description for ease of explanation is the US dollar. At the current rate, camera manufacturing costs are estimated to be slightly below $ 10.00, more specifically in the region of about $ 9.50. In particular, cost analysis reveals that the manufacturing cost of such a camera is in the $ 9.48 region.
[0025]
The new camera is supplied from the manufacturer to the retailer at a price of about $ 10.00 so that the manufacturer's profit for the new camera is about 0.5%.
[0026]
The camera is also retailed by a retailer at a price of $ 20.00. When the camera 12 is used up, this old camera or used camera is returned to the collection depot where a refund of $ 5.00 is made to the person returning the camera. As a result, the net price for consumers is $ 15.00. With the 25-shot camera 12, the cost per consumer for each photo is around $ 0.60. This is almost exactly equal to the current cost of developed and printed photos taken using conventional film cameras.
[0027]
Because of the cost of the camera to consumers who account for reimbursement and the cost per photo, consumers will have a digital instant print camera at a price similar to that of a single-use single-use regular film camera. Effectively, the cost of each image or exposure frame of the digital camera 12 is comparable to that of a conventional camera.
[0028]
It will be appreciated that because the camera 12 is a digital camera, the camera 12 does not need to be returned for development processing. Therefore, in order for the used camera 12 to be returned, it is necessary to provide a motivating factor, and therefore a refund is required. Even if an adult consumer does not bother to return the camera, it is likely that a low-income child or community will return the camera to get a refund.
[0029]
When the used camera 12 is returned, the camera 12 is refinished and replenished. The refinish camera is repackaged and returned to the retailer.
[0030]
The approximate cost for the manufacturer refinishing the camera 12 is as follows.
[0031]
[Table 1]

Manufacturers supply such refinished cameras at the same wholesale price as new cameras, ie, US $ 10.00 so that the manufacturer's gross profit on refilling is around US $ 9.33.
[0032]
Furthermore, assuming that the camera refund return rate estimated to be 90% is achieved smoothly, the ratio of used cameras to new cameras that are reused and returned to the market will be about 9: 1. Given this figure, it is estimated that the gross gross profit as a percentage of sales volume that the manufacturer will achieve would be on the order of 77%.
[0033]
This return rate allows the business model to remain profitable over considerable retail price pressure.
[0034]
An interesting conclusion is that a digital print camera with a lower retail price than a non-print digital camera can be provided.
[0035]
With reference to FIGS. 2 to 8 of the drawings, a brief description of this camera refinishing process will be given according to the steps of FIG.
[0036]
The camera 12 has a casing 18 composed of a front outer shell 20 and a rear outer shell or lid 22. The casing 18 has a coated paper sleeve 24 covering its main part. Further, as is conventional, the camera 12 has a finder 26, an image forming lens 28, and an “exposure” operation (shutter) button 30.
[0037]
When the camera 12 is reused, the casing 18 is removed (step 32 in FIG. 1). As shown at 34 in FIG. 1, the outer shells 20, 22 of the casing 18 are sent for reuse to form new outer shells 20, 22 of the casing 18 for other cameras, as shown at 36. Remolded for.
[0038]
Once the casing 18 is removed, the camera chassis 38 is exposed. The chassis 38 holds all internal parts of the camera. For a detailed description of these parts, reference is made to the aforementioned copending US application Ser. No. 09 / 113,102.
[0039]
The print medium supply unit 16 is in the form of a roll of coated paper held on the winding mold 40. It will be appreciated that once 25 frames have been exposed, only the former 40 remains in the used camera 12. The end face member 42 of the chassis is removed so that the winding mold 40 can be removed. The winding mold 40 houses a battery 44 for the camera 12 in order to make the camera 12 compact. Therefore, when the end face member 42 of the chassis 38 is removed, the used battery 44 to be replaced with a new battery can be accessed.
[0040]
Therefore, once the end face member 42 is removed, and the winding mold 40 and the battery 44 of the old camera 12 are removed, the new print medium supply unit 16 and the battery 44 are mounted on the chassis 38 and held in place by the end face member 42. The This is indicated by step 46 in FIG.
[0041]
The chassis 38 supports the ink cartridge 48 thereon. An exploded view of the ink cartridge 48 is shown in detail in FIG. 3 of the drawings. The ink cartridge has a lower carrier 50 that holds a printhead chip 52. The printhead chip 52 is a Memjet (Memjet is a trademark of Silverbrook Research Pty Limited). The printhead chip 52 is a photo-width or page-width printhead that prints one line at a time on a print medium that passes under the printhead chip 52 in use.
[0042]
The cartridge 48 further includes a cover member 54 that mates with the carrier 50 to define three chambers 56, 58, 60. Each chamber 56, 58, 60 contains a different ink therein so that full color printing can be achieved by the printhead chip 52. Each chamber 56, 58, 60 accommodates sponge-like braking means 62, 64, 66 therein to brake the movement of ink in the chambers 56, 58, 60.
[0043]
The end wall 68 of the carrier 50 has a labyrinth opening 70 defined in the end wall. These openings 70 are exposed by removing the seal 72 when it is desired to refill the chambers 56, 58, 60. Accordingly, the plug 74 is removed to refill the chambers 56, 58, 60. The plug 74 has three protrusions 76. Each protrusion 76 closes the entrance of the respective chamber 56, 58, 60. Therefore, ink is filled in each chamber. For example, cyan ink may be placed in the chamber 56, magenta ink may be placed in the chamber 58, and yellow ink may be placed in the chamber 60. Once the chambers 56, 58, 60 are filled with new ink, the plug 74 is replaced and a new seal 72 is applied to cover the opening 70.
[0044]
Refilling the ink cartridge is shown in step 78 of FIG. 1 of the drawings. The replenished camera without the case is then ready for testing (step 80 in FIG. 1).
[0045]
The caseless camera is then tested by an automated test routine as shown in FIG. 5 of the drawings. In particular, the camera is tested to ensure paper feed and ink flow. Most importantly, the camera is tested to ensure that the required quality camera has been refilled by an approved refilling station. This camera includes an image processing chip 82. The portion of the image processing chip 82 has an authentication program therein that authenticates that the refinish station is authorized (step 84 in FIG. 1). If the chip 82 determines that the refinish station is unauthorized, the chip 82 prevents the refinished camera from operating.
[0046]
The part of the image processing chip 82 including the authentication program is a flash memory. This flash memory is used to store a 128-bit authentication code. This provides higher security than storing the authentication code in ROM, as reverse engineering can be essentially impossible. The flash memory is completely covered by a third level metal, and data is almost impossible to extract using a scanning probe microscope or an electron beam. The authentication code is stored in the chip at the time of manufacture. For the authentication process, at least two other flash bits are required: a bit that locks out the reprogramming of the authentication code and a bit that indicates that the camera has been refilled by an authorized refill station. .
[0047]
This data is used by the central processing unit of chip 82 to perform encrypted authentication of the refill station.
[0048]
The authentication station can communicate with the chip 82 via a standard Joint Testing Group (JTAG) interface. This interface is also provided for test routines.
[0049]
Rather than the refill station authenticates the camera, the camera 12 authenticates the refill station to ensure that the camera is refilled with good quality print media and ink only at a properly authorized refill station. To do. The protection protocol is communicated to the refill station during the automatic test procedure via the interface when new ink is inserted into the cartridge 48.
[0050]
Authentication
Existing solutions to the problem of authenticating consumables have typically relied on physical patents on packaging. However, this cannot prevent domestic refilling and clone production in countries with weak industrial property protection. As a result, a much higher level of protection is required. It is insufficient to provide a secret authentication method that relies on a home-made security scheme that has not been scrutinized by security experts. Security systems such as Netscape's proprietary system and the GSM Fraud Protection Network used by cellular phones are examples where design secrets have caused security vulnerabilities. Both security systems were broken by normal means that would have been detected if the company had followed a public design process. The solution is to provide authentication by means of withstanding expert scrutiny. A number of protocols can be used to authenticate consumables. We only use publicly described security schemes with known behaviors in this new method. For all protocols, this type of security relies on a secret key rather than a secret algorithm. All these protocols rely on different challenges in time (i.e. the challenge is different every time) and the response depends on the challenge and the secret. This challenge includes a random number so that no observer can collect useful information about subsequent identification information. Two protocols are presented for each of Present Only Authentication (consistency only authentication) and Consumable Lifetime Authentication (consumable product lifetime authentication). Although these protocols differ in the number of authentication chips required for the authentication process, in all cases the system authenticates the consumable. Some protocols work with either one or two chips, while other protocols only work with two chips. Regardless of whether one or two authentication chips are used, the system is still responsible for making an authentication decision.
[0051]
Single chip authentication
When only one authentication chip 53 is used for the authentication protocol, a single chip (referred to as “Chip A”) gives the system that the system (referred to as “System”) has been authenticated. Have responsibility. At the start of this protocol, “System” is not sure about the authenticity of “Chip A”. The “system” makes a challenge / response with “chip A”, and then determines the authenticity of “chip A”. The authenticity of consumables in all protocols is directly based on the authenticity of the chip. That is, if “Chip A” is considered authenticated, the consumable is considered authenticated. This data flow can be seen in FIG. In a single chip authentication protocol, the “system” may be software, hardware, or a combination of both. It is important to note that the “system” appears to be uncertain. That is, the “system” can be easily reverse engineered by an attacker by examining the ROM or examining the circuit. The “system” is not specifically designed to be secure on its own.
[0052]
Double chip authentication
In other protocols, two authentication chips are required as shown in FIG. A single chip (referred to as “Chip A”) is responsible for giving the system (referred to as “System”) an authorized one. The “system” uses a trusted authentication chip (referred to as “chip T”). In the dual chip authentication protocol, the “system” may be software, hardware or a combination of both. However, “chip T” must be a physical authentication chip. In some protocols, “Chip T” and “Chip A” have the same internal structure, whereas in other protocols, “Chip T” and “Chip A” have different internal structures.
[0053]
Existence only authentication (uncertain state data)
With respect to this level of consumable authentication, we are concerned only with the validity check of the presence of the authentication chip 53. Although the authentication chip may have state information, transmission of that state information will not be considered secure. Two protocols are presented. Protocol 1 requires two authentication chips, but protocol 2 can be implemented using either one or two authentication chips.
[0054]
Protocol 1
Protocol 1 is a dual chip protocol (two authentication chips are required). Each authentication chip has the following values:
K F_K[X] key Must be secret.
[0055]
R Current random number It is not necessary to be secret, but a different initial value for each chip realization value must be the development factor. It changes every time the random function is called.
Each authentication chip has the following logical function:
Random [] Returns R and advances R in sequence.
[0056]
F [X] F as a result of applying the one-way function F to X based on the secret key K_KReturns [X].
[0057]
The protocol is as follows:
“System” requests Random [] from “Chip T”.
[0058]
“Chip T” returns R to “System”.
[0059]
The “system” requests F [R] from both “chip T” and “chip A”.
[0060]
"Chip T" is F for "System"_KT[R] is returned.
[0061]
“Chip A” is F in “System”_KA[R] is returned.
[0062]
"System" is F_KT[R] and F_KA[R] are compared. If they are equal, “Chip A” is considered valid. If not equal, “Chip A” is considered invalid.
[0063]
This data flow can be seen in FIG. "System" is F_KIt is not necessary to include the [R] message. It only has to make sure that the responses from "Chip A" and "Chip T" are the same. Therefore, the “system” does not require a key. Protocol 1 security exists in two places.
[0064]
F [X] security. Only the authentication chip has a secret key, and so any that can generate F [X] from X that matches F [X] generated by the authenticated authentication chip 53 (chip T) is authorized. It must be.
[0065]
The domain of R generated by all authentication chips must be large and non-deterministic. If the R domain generated by all authentication chips is small, the clone manufacturer does not need to break the key. Instead, clone manufacturers would be able to incorporate ROMs into their chips that have all the records of responses from the intrinsic chip to the code sent by the system. Since the “system” can potentially generate the same random number sequence, strictly speaking there is no need for a random function to be present in the authentication chip. However, it (the random function) simplifies the design of the “system” and reduces possible errors when implementing the system, ensuring that the security of the random number generator is the same for all embodiments using an authentication chip. To do.
[0066]
Protocol 1 has a number of advantages:
K is not revealed during the authentication process.
[0067]
If X is given, the clone chip is F without K_K[X] cannot be generated or the true authentication chip cannot be accessed.
[0068]
The “system” is easy to design, especially in low cost systems such as inkjet printers, since encryption or decryption is not required by the “system” itself.
[0069]
A wide range of keyed one-way functions exist, including symmetric cryptography, random number sequences, and message authentication codes.
[0070]
One-way functions require fewer gates than asymmetric algorithms and are easier to verify.
[0071]
The secure key size for a keyed one-way function need not be as large as the key for an asymmetric (public key) algorithm. If F [X] is a symmetric encryption function, appropriate security can be provided with a minimum of 128 bits.
[0072]
However, there are several problems with this protocol.
[0073]
This is subject to selected text attacks. An attacker can plug this chip into the attacker's own system, generate a selected R, and observe the output. To find a key, an attacker can also search for R that generates a particular F [M], since multiple authentication chips can be tested simultaneously.
[0074]
Depending on the one-way function selected, key generation can be complicated. The method of selecting a good key depends on the algorithm used. Some keys are insufficient for a given algorithm.
[0075]
The choice of a keyed one-way function is important in itself. Some require a license due to patent protection.
[0076]
A man-in-the-middle could take action on the plaintext message M before passing it to “Chip A”. It would be preferable if the middle man did not see M until after "Chip A" saw M. It would be even better if the man did not see M at all. If F is symmetric encryption, the chip cannot be exported from the US because it can be used as a strong encryption device due to the key size required for sufficient security. If protocol 1 is implemented with F as an asymmetric encryption algorithm, there is no advantage over the symmetric case. The key needs to be longer and the encryption algorithm is more expensive in silicon. Protocol 1 must be implemented with two authentication chips to keep the key secure. This means that each “system” requires one authentication chip, and each consumable requires one authentication chip.
[0077]
The paper is wound around the platen 86 from the supply unit 16 (FIG. 6). In normal use, the platen 86 once the image has been printed on the paper and the paper is fed out of the rear cover of the casing 18 or the discharge slot 90 (FIG. 8) of the outer shell 22, the paper is left in the supply 16. A paper cutting mechanism 88 for cutting out from the portion is provided on the platen. The cutting mechanism 18 includes a claw 92 that engages with the ratchet-like teeth 94 of the exposed piece counter 96 during the cutting operation and advances the counter by one.
[0078]
If chip 82 determines that the refinish station is an authorized station, counter 96 is reset as shown in step 98 of FIG. 1 of the drawings.
[0079]
Due to the digital processing of the images sensed by the image sensor 28 of the camera 12, special effects can be given to these images. Therefore, special types of cameras such as sepia-colored photographs, a large number of passport-type photographs, and photographs for producing special events such as weddings and special sporting events can also be used. This modification of the standard image is performed by the image processing chip 82. Such a special type of camera can be identified as such by the appropriately marked sleeve 24. However, when the camera is refinished, the image processing chip 82 is reset to the standard type by the refinish station as shown in step 100.
[0080]
The camera is then refinished and refilled, and the final steps include inserting a new chassis 38 with the camera parts into the new front cover 20 of the casing 12 and installing the rear cover or lid 22. Yes. The lid 22 is clipped to the front cover 20 and is adhered to the front cover so that the casing 18 breaks when attempting to open the casing 18.
[0081]
A new sleeve 24 is attached to the casing 18. The sleeve 24 is held in place by the slot periphery 102.
[0082]
The steps of attaching a new case 18 and attaching a label or sleeve 24 are indicated at 104 and 106, respectively, in FIG.
[0083]
The refinished camera 12 is packaged (step 108 in FIG. 1) and shipped to the retailer (step 110 in FIG. 1).
[0084]
Thus, a camera switching system and a camera replacement method are provided that allow an instant print digital camera to compete with a normal film single use camera, both in terms of the cost of the camera and the cost of a single photo. Further, by authenticating the refill station, quality control can be maintained to ensure that the quality of the exposed frames obtained by the consumer is satisfactory.
[0085]
As broadly described, those skilled in the art will recognize that many variations and / or modifications may be made to the invention shown in the specific embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. I will. Therefore, this embodiment should be regarded as illustrative in all respects and not restrictive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a camera exchange system and a camera exchange method according to the present invention.
FIG. 2 is a three-dimensional view of a type of camera to be exchanged.
3 is a three-dimensional exploded view of the ink cartridge assembly of the camera of FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a three-dimensional exploded view of insertion of a print medium supply unit and a power supply unit into the camera when the camera is refinished.
FIG. 5 is a diagram illustrating reassembly of the camera chassis after the print medium supply unit and the power supply unit are attached.
FIG. 6 is a three-dimensional view showing an insertion part of a platen forming part of the camera.
FIG. 7 shows the reassembly chassis installation in the front shell of the camera casing.
FIG. 8 is a view showing attachment of the rear outer shell of the casing to the front outer shell.
FIG. 9 illustrates a single authentication chip data protocol.
FIG. 10 is a diagram showing a double authentication chip data protocol.
[Explanation of symbols]
12 Camera
16 Print media supply unit
18 Casing
20 Front shell
22 Lid
24 Coated paper sleeve
26 Finder
28 Image forming lens
30 “Exposure” operation (shutter) button
38 chassis
40 roll type
42 End members
44 batteries
48 Ink cartridge
50 Lower carrier
52 Printhead chip

Claims (15)

A camera exchange system,
A plurality of single-use digital cameras, each of the single-use digital cameras comprising:
A print medium supply unit;
A printing section for printing on a print medium;
A paper cutting mechanism for cutting the printed print medium;
A counter for counting the number of cutting operations by the paper cutting mechanism;
An image processing chip with a built-in authentication program;
Including a plurality of one-time use digital cameras ,
At least one refinishing station for refinishing used returned cameras;
With
Authenticating that the at least one refinishing station is authorized to perform refinishing of the single use digital camera by the authentication program built into the image processing chip of the single use digital camera; When the at least one refinishing station is authorized to perform refinishing of the single use digital camera, the image processing chip in the single use digital camera is authorized via the interface. Is configured to be coupled with a refinishing station
The re-finishing of the single-use digital camera is done by refilling the print media supply in the used returned camera and resetting the number of cut operations counted by the counter. Executed,
Camera exchange system.   The system of claim 1, wherein each camera is retailed at a price of X currency, where Y is less than 0.5X, and the manufacturing cost of each camera is approximately Y currency units. At least one collection depot that allows a user to return a used camera of the cameras for refund;
A plurality of refinishing stations operated by the manufacturer for receiving used cameras from the Po in the at least one collection;
Including
Each refinishing station may be authenticated by the used camera to refill the print media supply in the used camera so that the refinished camera can be resold in X currency units. The system of claim 2, wherein the system is possible and the cost to the manufacturer to refinish the camera is in Z currency units.   The system of claim 3, wherein the refund is approximately 0.25 ×.   The system of claim 3, wherein Z is 0.03X.   The system of claim 1, wherein the selling price of either a new camera or a refinished camera by the manufacturer is about 0.5X.   The system of claim 1, wherein a gross gross profit as a percent sales of greater than 75% is achieved for a return for a refund rate of about 90% of the camera.   The system of claim 1, wherein the cost to the user of each photo processed by the camera is less than 0.05X if the user returns a used camera for refund. A camera replacement method,
Providing a plurality of single use digital cameras, each of the single use digital cameras comprising:
A print medium supply unit for supplying a print medium consumed by using the one-time use digital camera;
A printing section for printing on a print medium;
A paper cutting mechanism for cutting the printed print medium;
A counter for counting the number of cutting operations by the paper cutting mechanism;
An image processing chip with a built-in authentication program;
Providing the plurality of single-use digital cameras including :
Receiving a used camera, the used camera refilling a print medium supply unit in the used camera with a print medium, and resetting the number of cut operations counted by the counter; to be refinished by a returned camera, comprising: receiving the spent cameras,
Authenticating that a refinishing station is authorized to perform refinishing of the single use digital camera by the authentication program built into the image processing chip of the single use digital camera. Coupling the image processing chip and the authorized refinishing station via an interface when the refinishing station is authorized to perform the refinishing of the single use digital camera; Authenticating, and
Re-finishing the single-use digital camera by the authorized re-finishing station;
Camera replacement method.   10. The method of claim 9, comprising disabling a camera that has been refinished by an unauthorized refinishing station.   The method of claim 10, comprising performing a test routine after refinishing to determine whether the refinished camera is operational. Selling each camera at a retail price of approximately X currency units, where the manufacturing cost of each camera is approximately Y currency units when Y is less than 0.5X;
A step to refund a certain amount for the return of used cameras,
Refinishing each returned used camera at a cost in Z currency for the refinisher.   13. The method of claim 12, comprising the step of refunding an amount of about 0.25X for the return of one used camera.   13. The method of claim 12, wherein Z is about 0.03X.   13. The method of claim 12, comprising supplying the refinished camera to a retailer at a cost of about 0.5X currency units.

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