변조된 바이어스 전압을 갖는 버튼

申请号 KR1020137008219 申请日 2011-08-24 公开(公告)号 KR101533896B1 公开(公告)日 2015-07-03
申请人 애플 인크.; 发明人 피셔,조세프; 린치,스티븐,브라이언; 커티스,로버트,카스턴;
摘要 전자디바이스는버튼들을사용하여사용자입력을수집할수 있다. 시변바이어스전압을각각의버튼에인가하는버튼상태모니터링회로들이제공될수 있다. 시변바이어스전압은버튼의상태가모니터링되는경우 0이아닌고정레벨로유지될수 있고, 버튼의상태가중요하지않아서모니터링되지않는경우 0볼트의레벨로유지될수 있다. 버튼이모니터링되지않는경우의버튼사이의바이어스전압의감소는전자디바이스가습기에노출되는경우덴드라이트성장의원치않는가속을방지한다. 바이어스전압은제어회로를사용함으로써펄스화될수 있다. 제어회로는단자들사이에인가되는일련의구형파펄스를생성할수 있다.
权利要求
  • 전자 디바이스로서,
    각각이 버튼 단자들을 갖는 복수의 버튼; 및
    상기 전자 디바이스의 제1 동작 모드 동안 상기 복수의 버튼 중 적어도 제1 버튼 및 제2 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 시변 펄스형 바이어스 전압(time-varying pulsed bias voltage)을 인가하도록 구성되고 - 상기 제1 동작 모드 동안의 상기 시변 펄스형 바이어스 전압의 시간-평균 크기는 고정 바이어스 전압보다 작음 -, 상기 전자 디바이스의 제2 동작 모드 동안 상기 제2 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 시변 펄스형 바이어스 전압을 인가하는 동안 상기 제1 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0인 고정 전압을 인가하도록 구성된 제어 회로
    를 포함하는 전자 디바이스.
  • 제1항에 있어서, 상기 제1 버튼은 볼륨 버튼을 포함하는 전자 디바이스.
  • 제1항에 있어서, 상기 제2 버튼은 메뉴 버튼을 포함하는 전자 디바이스.
  • 제2항에 있어서, 상기 제2 버튼은 슬립/웨이크(sleep/wake) 버튼을 포함하는 전자 디바이스.
  • 제1항에 있어서, 상기 복수의 버튼들은 각각 해당 버튼의 버튼 단자들에 결합된 전극들을 갖는 개별 돔 스위치(dome switch)를 포함하는 전자 디바이스.
  • 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 버튼 중 적어도 하나는 제1 및 제2 버튼 단자를 갖고 - 상기 버튼은 상기 제1 버튼 단자와 상기 제2 버튼 단자 사이에 개방 회로가 형성된 열린 상태에서 동작 가능하며, 상기 제1 버튼 단자와 상기 제2 버튼 단자가 함께 단락된(short circuited) 닫힌 상태에서 동작 가능함 -,
    상기 제어 회로는 상기 시변 펄스형 바이어스 전압이 상기 버튼 단자들에 걸쳐 인가되는 동안 상기 버튼이 상기 열린 상태에 있는지 또는 상기 닫힌 상태에 있는지를 판단하도록 더 구성되는, 전자 디바이스.
  • 제6항에 있어서, 상기 제어 회로는 바이어스 전압 경로에 결합된 제1 입력, 상기 제1 버튼 단자에 결합된 제2 입력, 및 상기 버튼이 상기 열린 상태에 있는지 또는 상기 닫힌 상태에 있는지를 나타내는 대응 신호가 생성되는 출력을 포함하는 로직 회로를 포함하는, 전자 디바이스.
  • 제7항에 있어서, 상기 로직 회로는 AND 게이트를 포함하는, 전자 디바이스.
  • 제6항에 있어서, 상기 제어 회로는 20% 미만의 듀티 사이클로 상기 펄스형 바이어스 전압을 생성하도록 구성된, 전자 디바이스.
  • 제9항에 있어서, 상기 제어 회로는 각각 10ms 미만의 펄스 폭을 갖는 펄스들을 상기 펄스형 바이어스 전압에 생성하도록 구성된, 전자 디바이스.
  • 제6항에 있어서, 추가 버튼들을 더 포함하며, 상기 제어 회로는 상기 추가 버튼들로부터의 입력이 모니터링되는 동안 상기 버튼으로부터의 입력이 모니터링되지 않는 동작 모드로 상기 전자 디바이스가 동작하는 경우 상기 펄스형 바이어스 전압의 상기 버튼에 대한 인가를 방지하도록 구성된, 전자 디바이스.
  • 제11항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 펄스형 바이어스 전압에 구형파(square wave) 펄스들을 생성하도록 구성된, 전자 디바이스.
  • 각각이 버튼 단자들을 갖고 각각이 열린 위치 및 닫힌 위치에서 동작할 수 있는 복수의 버튼을 갖는 전자 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 복수의 버튼 각각의 버튼 단자들에 걸쳐 시변 펄스형 바이어스 전압이 인가되는 제1 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계 - 상기 제1 동작 모드 동안의 상기 시변 펄스형 바이어스 전압의 시간-평균 크기는 고정 바이어스 전압보다 작음 -; 및
    상기 복수의 버튼 중 제1 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0 볼트의 바이어스 전압이 인가되고 상기 복수의 버튼 중 제2 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 상기 시변 펄스형 바이어스 전압이 인가되는 제2 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  • 제13항에 있어서, 상기 제1 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계는 상기 복수의 버튼 각각에 대한 활동(activity)이 상기 전자 디바이스의 제어 회로에 의해 모니터링되는 완전 동작 모드(fully operational mode)로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함하는 방법.
  • 제14항에 있어서, 상기 제2 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계는, 상기 복수의 버튼 중 제2 버튼에 대한 버튼 누름 활동은 상기 시변 펄스형 바이어스 전압을 사용하여 상기 전자 디바이스의 상기 제어 회로에 의해 모니터링되고 상기 복수의 버튼 중 제1 버튼에 대한 버튼 누름 활동은 모니터링되지 않는 슬립 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함하는 방법.
  • 제13항에 있어서, 상기 제1 버튼은 볼륨 버튼을 포함하며, 상기 제2 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계는 상기 볼륨 버튼이 상기 닫힌 위치에 있는지 또는 상기 열린 위치에 있는지를 모니터링하지 않고 슬립 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함하는 방법.
  • 제13항에 있어서,
    상기 제1 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계는,
    상기 인가된 시변 펄스형 바이어스 전압을 사용하여 버튼을 모니터링하여 상기 버튼이 상기 열린 위치에 있는지 또는 상기 닫힌 위치에 있는지를 판단하는 단계
    를 포함하는 방법.
  • 제13항에 있어서, 상기 제1 모드로 상기 전자 디바이스를 동작시키는 단계는, 상기 버튼 단자들에 걸쳐 20% 미만의 듀티 사이클을 갖는 구형파 펄스들을 인가하는 단계를 포함하는 방법.
  • 제13항에 있어서, 상기 시변 펄스형 바이어스 전압을 입력으로서 수신하는 로직 회로를 사용하여 상기 버튼 단자들 중 하나에 대한 신호들을 모니터링하는 단계를 더 포함하는 방법.
  • 제19항에 있어서, 상기 전자 디바이스는 제1 단자 및 제2 단자를 갖는 추가 버튼을 포함하며, 상기 신호들을 모니터링하는 단계는 상기 추가 버튼의 상기 제1 단자 및 상기 제2 단자들에 걸쳐 0볼트인 바이어스 전압을 인가하는 동안 상기 시변 펄스형 바이어스 전압을 사용하여 상기 신호들을 모니터링하는 단계를 포함하는 방법.
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    변조된 바이어스 전압을 갖는 버튼{BUTTONS WITH MODULATED BIAS VOLTAGES}

    본 특허출원은 2010년 8월 31일에 출원된 미국 특허출원 제61/378,899호 및 2011년 4월 26일에 출원된 미국 특허출원 제13/094,098호에 대한 우선권을 주장하며, 이들은 전체적으로 참조로서 여기에서 원용된다.

    본 발명은 버튼이 있는 전자 디바이스 등의 전자 디바이스에 관한 것이다.

    휴대폰, 컴퓨터, 뮤직 플레이어, 및 그 밖의 다른 디바이스 등의 전자 디바이스들은 종종 버튼을 사용하여 사용자 입력을 수집한다. 통상의 버튼은 돔 스위치(dome switch) 등의 스위치를 가동시키는 이동 가능 버튼 부재를 가질 수 있다. 신뢰할 수 있는 동작을 보장하기 위해, 습기가 내부 부품들을 손상시키는 것을 방지하는데 주변 봉인 기법(environmental sealing technique)들이 종종 사용된다. 이들 조치에도 불구하고, 돔 스위치 및 다른 버튼 부품은 습기에 노출되는 경우 여전히 손상에 취약할 수 있다. 고장에 대한 이러한 잠재성은 직류(DC) 버튼 바이어싱 전압의 사용에 의해 더 악화된다. 이는 습기가 존재하는 경우 DC 전압이 덴드라이트 성장(dendritic growth)을 촉진하기 때문이다. 덴드라이트는 원치 않는 단락 및 디바이스 고장의 원인일 수 있다.

    따라서, 전자 디바이스에 개선된 버튼 배열을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

    전자 디바이스 버튼의 덴드라이트 성장(dendritic growth)은 시변 바이어스 전압(time-varying bias voltage)을 사용하는 버튼 모니터링 회로를 전자 디바이스에 제공함으로써 최소화될 수 있다. 일부 동작 모드 동안 특정 버튼의 상태가 모니터링될 필요가 있다. 예를 들어, 정상 동작 동안 파워 버튼, 메뉴 버튼, 및 볼륨 버튼의 상태를 모니터링하는 것이 바람직할 수 있다. 슬립 모드에서와 같은 다른 동작 모드에서는, 이들 버튼 중 하나 이상의 상태를 모니터링하는 것이 필요 없거나 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 볼륨 버튼은 모니터링하지 않고, 파워 버튼 및 메뉴 버튼의 상태만을 모니터링하는 것이 바람직할 수 있다. 볼륨 버튼은 슬립 상태에서 모니터링되지 않기 때문에, 그렇지 않다면 볼륨 버튼에 인가되었을 0이 아닌 바이어스 전압은 0볼트의 바이어스 전압으로 대체될 수 있다.

    버튼에 인가되는 바이어스 전압의 패턴의 모드 종속 조정(mode-dependent adjustment)은 미사용 버튼으로 하여금 감소된 전압에 노출되게 허용한다. 이는 버튼이 습기에 노출될 때 버튼 단자들에 걸쳐 전압차(voltage differences)가 존재하는 경우 통상적으로 일어나는 덴드라이트 성장의 가속화를 회피한다.

    활성 버튼과 비활성 버튼의 버튼 단자 사이의 평균 전압은 펄스형 바이어스 전압을 사용함으로써 감소될 수 있다. 이러한 타입의 구성을 이용하면, 전자 디바이스의 전압 바이어스 및 모니터링 회로에 의해 생성된 전압 바이어스는 일련의 구형파 펄스의 형태로 제공될 수 있다. 로직 회로는 펄스형 바이어스 전압 및 버튼 단자 중 하나로부터의 신호를 프로세싱하여 버튼의 상태에 대응하는 제어 신호를 생성할 수 있다.

    본 발명의 추가적인 특징, 속성, 및 다양한 이점들은 첨부 도면 및 바람직한 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

    도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 버튼들 및 버튼 바이어싱 및 모니터링 회로가 있는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
    도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버튼이 있는 전자 디바이스를 위한 예시적인 회로의 개략도이다.
    도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 디바이스의 버튼에 사용될 수 있는 타입의 예시적인 돔 스위치 구조의 사시도이다.
    도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 돔 스위치에 포함될 수 있는 내외측 전도성 단자를 보여주는 돔 스위치의 내부의 상면도이다.
    도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3에 도시된 타입의 형상을 갖는 예시적인 돔 스위치 및 도 4에 도시된 타입의 스위치 단자의 단면도이다.
    도 6은 고정 버튼 바이어스 전압(fixed button bias voltage)을 사용하여 버튼으로부터 버튼 활동을 검출하는 종래의 버튼 회로의 회로도이다.
    도 7은 도 6의 종래의 버튼 회로의 버튼 바이어스 전압이 얼마나 일정한지를 시간의 함수로서 도시한 그래프이다.
    도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 버튼이 사용되지 않는 동안 버튼 바이어스 전압을 감소되거나 제거되도록 버튼 바이어스 전압이 어떻게 변경될 수 있는지를 시간의 함수로서 보여주는 그래프이다.
    도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 버튼이 활성인 기간 동안 버튼 바이어스가 어떻게 펄스화될 수 있는지와 버튼이 비활성인 기간 동안 버튼 바이어스가 어떻게 완전히 턴오프될 수 있는지를 도시한 그래프이다.
    도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 버튼 활동이 있는 기간 및 버튼 활동이 없는 기간 동안 버튼 바이어스가 어떻게 펄스화될 수 있는지를 도시한 그래프이다.
    도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시변 바이어스 전압(time-varying bias voltage)을 버튼에 제공하는데 사용될 수 있는 예시적인 회로의 회로도이다.
    도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 11에 도시된 타입의 회로를 사용하여 제공될 수 있는 예시적인 변조된 버튼 바이어스 전압의 그래프이다.
    도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 12에 도시된 타입의 바이어스 전압을 사용하여 바이어싱되는 동안 스위치가 열리고 닫힐 때 생성될 수 있는 스위치 신호를 도시한 그래프이다.
    도 14는 도 12 및 도 13에 도시된 타입의 버튼 신호에 응답하여 도 11에 도시된 타입의 회로를 사용하여 생성될 수 있는 버튼 상태를 표현하는 예시적인 출력 제어 신호의 그래프이다.
    도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 타입의 전자 디바이스에 있는 각종 버튼들을 위한 버튼 바이어스 전압들이 동작 모드 사이의 전자 디바이스 전이(transition)로서 전자 디바이스에 의해 어떻게 달라질 수 있는지를 도시한 도면이다.

    버튼이 있는 예시적인 전자 디바이스가 도 1에 도시된다. 버튼이 제공될 수 있는 도 1의 디바이스(10)와 같은 전자 디바이스는 컴퓨터, 휴대폰과 휴대용 뮤직 플레이어 등의 소형 전자 디바이스, 태블릿 컴퓨터와 랩톱 컴퓨터 등의 휴대용 디바이스, 게임 디바이스, 및 그 밖의 다른 전자 장비를 포함한다. 도 1의 예에 도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 하우징(12)과 같은 하우징을 포함할 수 있다. 하우징(12)은 플라스틱, 금속, 탄소 섬유와 같은 섬유 복합재(fiber composite), 유리, 세라믹, 그 밖의 다른 소재, 및 이들 소재의 조합물로부터 형성될 수 있다. 하우징(12)은 통합 물질로부터 하우징(12)이 형성된 일체형 구조를 사용하여 형성되거나, 파스너(fastener), 접착제, 및 그 밖의 다른 부착 기구를 사용하여 서로 부착되는 프레임 구조, 하우징 벽(housing wall), 및 다른 부품들로부터 형성될 수 있다.

    디스플레이(20)와 같은 디스플레이는 (일례로서) 디바이스(10)의 전면에 실장될 수 있다. 디스플레이(20)는 터치 스크린 디스플레이일 수 있다. 원하는 경우, 트랙 패드 또는 다른 터치 감지 디바이스, 키보드, 마이크로폰, 스피커(예를 들어, 스피커 포트(18)와 관련된 스피커), 및 다른 사용자 입출력 디바이스들이 사용자 입력을 수집하고 사용자에게 출력을 공급하는데 사용될 수 있다. 포트(16)와 같은 포트들은 메이팅 커넥터(mating connector)(예를 들어, 오디오 플러그, 데이터 케이블 관련 커넥터 등)를 받아들일 수 있다.

    버튼(14)과 같은 버튼은 디바이스(10)에 사용자 입력을 공급하기 위한 방식을 디바이스(10)의 사용자에게 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 특정 버튼(예를 들어, 디바이스(10)의 전면 상의 버튼)을 눌러서 디바이스(10)가 디스플레이(20)에 선택 가능 온-스크린 옵션의 메뉴(예를 들어, 아이콘)를 디스플레이하도록 지시한다. 사용자는 다른 버튼을 눌러서 디바이스(10)의 스피커를 통하거나, 포트(16)를 사용하여 디바이스(10)에 부착된 한 쌍의 헤드폰을 통해 사용자에게 재생되는 사운드의 볼륨을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 원하는 경우, 버튼(14)은 디바이스(10)를 슬립 및 웨이크 상태로 교대로 놓이도록 눌려지거나 딥 슬립 모드(deep sleep mode)에 디바이스를 위치시키기 위해 오랜 시간 동안 유지될 수 있는 슬립/웨이크 버튼(sleep/wake button)(때때로 슬립 버튼 또는 파워 버튼이라고도 지칭됨)을 포함할 수 있다. 슬립 상태 동작 중에, 필수적이지 않은 부품들은 턴오프되어 전력을 절약할 수 있다. 웨이크 상태 동작 중에(때때로 활성 모드 또는 정상 동작 모드라고도 지칭됨), 디바이스(10)의 회로는 사용자에 의해 사용을 위해 활성화될 수 있다.

    디바이스(10)에 제공될 수 있는 다른 버튼들(14)은 키패드 키, 숫자 패드 키, 줌 키, 트랙 패드 키, 기능 키, 운영 체제 기능, 애플리케이션 또는 다른 소프트웨어를 개시하기 위한 전용 또는 반전용(semi-dedicated) 키, 빨리 감기, 되감기, 멈춤, 일시정지, 및 다른 미디어 재생 키, 홈 버튼, 전화 콜을 제어하기 위한 버튼(예를 들어, 응답 콜(answer call) 키, 대기 키, 컨퍼런스 콜 키 등), 슬라이더 스위치(slider switch), 로커 스위치(rocker switch), 멀티-포지션 스위치(multi-position switch), 도움말 버튼 등을 포함한다. 일반적으로, 버튼(14)은 회로를 열고 닫거나, 달리 변형할 수 있는 임의의 적절한 기구를 사용하여 형성될 수 있다. 버튼(14)이 돔 스위치를 사용하여 일시적인 버튼으로서 구현된 예가 예시로서 여기에 설명된다. 그러나 이는 단순히 예시적인 것이다.

    도 2는 디바이스(10)에 사용될 수 있는 예시적인 회로를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 제어 회로(26)를 포함할 수 있다. 제어 회로(26)는 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 메모리, 솔리드 스테이트 저장 디바이스, 다른 비휘발성 메모리, 랜덤 액세스 메모리 및 다른 휘발성 메모리 등을 포함할 수 있다. 제어 회로(26)는 프로세싱 회로를 포함할 수도 있다. 제어 회로(26)의 프로세싱 회로는 디지털 신호 프로세서, 마이크로컨트롤러, 주문형 반도체, 마이크로프로세서, 전력 관리 유닛(PMU) 회로, 및 다른 타입의 집적 회로의 일부인 프로세싱 회로를 포함할 수 있다.

    입출력 디바이스(28)는 무선 통신 회로, 디스플레이, 스피커, 마이크, 상태 표시기 발광 다이오드, 근접 센서 및 가속도계와 같은 센서, 터치 스크린, 데이터 포트에 결합된 데이터 포트 회로, 오디오 커넥터에 결합된 아날로그 입출력 회로, 및 다른 아날로그 신호 포트, 트랙 패드, 및 다른 포인팅 디바이스 등을 포함할 수 있다.

    배터리(30)는 디바이스(10)가 교류(AC) 전원에 연결되지 않는 경우 전력을 디바이스(10)에 공급하는데 사용될 수 있다. 배터리(30)는 예를 들어, 재충전가능 리튬 폴리머 전지일 수 있다. AC 전력을 이용할 수 있는 경우, 디바이스(10)는 AC 전원에 플러그인될 수 있다. 제어 회로(26)의 전력 레귤레이터 회로(Power regulator circuitry)는 디바이스(10)에 전력을 공급하고 배터리(30)를 충전하기 위해 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는데 사용될 수 있다.

    버튼(14)은 회로(26)를 제어하기 위해 결합될 수 있다. 각각의 버튼(14)의 상태는 제어 회로(26)의 버튼 바이어싱 및 모니터링 회로를 사용하여 감지될 수 있다. 예를 들어, 소정의 버튼이 열린 경우, 열린 버튼에 의해 생성되는 고임피던스(high-impedance) 경로가 회로(26)를 사용하여 검출될 수 있다. 소정의 버튼이 닫힌 경우, 마찬가지로 버튼의 단자 사이에 생성된 단락 경로가 검출될 수 있다.

    버튼(14)은 이동 가능 버튼 부재(사용자에 의해 가동될 때 하우징(12)의 측벽에 있는 구멍들 내에서 왕복 운동을 하는 도 1에 도시된 타입의 실린더형 또는 직사각형 부재)를 포함할 수 있다. 이들 버튼 부재들은 돔 스위치에 기반한 기구와 같은 스위치 기구에 대해 견딜 수 있다. 이러한 타입의 배열을 사용하면, 사용자는 버튼을 누르거나 누름 해제함으로써 스위치를 열거나 닫을 수 있다. 예를 들어, 보통은 열린 설계(normally opened design)에서, 사용자는 버튼을 눌러서 돔 스위치를 압축할 수 있으며, 이로써 돔 스위치 및 버튼을 닫힌 상태에 위치시킬 수 있다. 버튼을 누름 해제하는 것은 돔 스위치로 하여금 열린 상태로 복귀하게 할 것이다.

    보통은 닫힌 설계(normally closed design)가 또한 사용될 수 있다.

    도 1의 버튼(14)에 사용될 수 있는 타입의 예시적인 돔 스위치가 도 3에 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 돔 스위치(31)는 돔 부재(32)와 같은 돔 형상의 압축 가능 돔 부재를 가질 수 있다. 돔 부재(32)는 베이스(34)에 실장될 수 있으며, 방향(33)으로 눌려질 때 압축될 수 있다. 스위치(버튼) 단자(36)는 돔 스위치 베이스(하우징)(34)의 4개의 코너에 제공될 수 있다. 통상의 구성에서, 한 쌍의 제1 단자(36)는 전기적으로 연결되어 스위치(31)에 대한 양극 단자로 기능할 수 있으며, 한 쌍의 제2 단자(36)는 전기적으로 연결되어 스위치(31)에 대한 접지 단자로 기능할 수 있다. 다른 부재의 단자를 갖는 돔 스위치가 버튼(14)에 사용될 수 있다.

    제1 돔 스위치 단자는 도 4의 외측 링(38)과 같은 외측 돔 링 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 돔 스위치 단자는 도 4의 내측 돔 전극(40)과 같은 내측 돔 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 돔 부재(32)가 압축될 때, 도 5의 돔 구조(52)와 같은 돔 부재(32) 내에 있는 전도성 돔 구조(예를 들어, 내측 금속층 또는 금속 돔을 구비한 폴리머 돔)가 압축될 수 있으며, 전극들(38 및 40) 사이에 단락 경로를 형성할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 경로(48 및 50)는 스위치(31)의 전극(38 및 40)을 각각의 스위치 단자(36)에 연결하는데 사용될 수 있다. 솔더(solder)(46)는 스위치 단자(36)를 기판(42)(예를 들어, 플렉스 회로(flex circuit)) 상의 패드(44)에 전기적으로 연결하는데 사용될 수 있다. (예를 들어, 돔 스위치(31)가 실장된 버튼과 관련된 버튼 부재에 의해) 돔 부재(32)가 방향(33)으로 압축될 때, 돔 구조(52)는 단자(38 및 40)를 함께 단락시키고 스위치(31)를 닫을 것이다.

    습기에 대한 노출의 영향을 감소시키는 것을 돕기 위해, 패드(44) 및 단자(36)를 밀봉하는데 언더필(underfill) 물질(58)이 사용될 수 있다. 그럼에도, 돔 부재(32)의 에지와 같은 스위치(31)의 일부는 노출된 채로 남을 수 있다. 돔 부재(32)의 에지를 베이스(34)에 밀봉시키는데 접착제(54)가 사용될 수 있다. 그러나 접착제(54)에 의해 형성된 밀봉은 완벽하게 습기를 방지하지 못할 수도 있다. 이는 습기가 경로(56)와 같은 경로를 따라 전극(단자)(38 및 40) 부근의 돔 스위치(31)의 내부에 들어가게 허용할 수 있다. 디바이스(10)에 전력이 공급되지 않는 경우, 단자(38 및 40)에 걸쳐 전압이 나타나지 않을 것이다. 그러나 디바이스(10)에 전력이 공급되는 경우, 스위치(31)의 상태를 모니터링하는데 사용되는 바이어싱 회로는 단자(38 및 40)에 걸쳐 전압을 잠재적으로 인가할 수 있다. 이러한 전압은 통상 버튼 바이어스 전압이라고 지칭되는데, 그 이유는 모니터링 회로를 사용하여 버튼의 상태가 검출될 수 있도록 이 전압이 버튼 단자를 바이어싱하기 때문이다.

    종래의 전자 디바이스의 버튼 바이어싱 및 모니터링 회로가 도 6에 도시되어 있다. 도 6의 회로(84)에 도시된 바와 같이, 배터리 전력이 배터리(62)에 의해 접지 단자(64)와 전압 레귤레이터(66) 사이의 배터리 전압 Vb로 공급된다. 전압 레귤레이터(66)는 경로(68)를 통해 대응하는 양의 고정 전원 전압 Vcc를 양의 전원 단자(70)에 생성할 수 있다. 접지 단자(64)가 접지 전압 Vss(0볼트)를 스위치 단자(80)에 인가하는 동안 저항기(72)가 스위치 단자(78)에 전압 Vcc를 인가한다. 돔 스위치(76)가 열린 경우 개방 회로가 단자(78 및 80) 사이에 존재한다. 스위치(76)가 닫힌 경우 단락 회로가 단자(78 및 80) 사이에 존재한다. 이 배열을 사용하면, 스위치(76)의 상태 및 이와 관련된 버튼은 단자(74)와 출력 라인(82) 상의 전압에 의해 표현된다. 스위치(76)가 열리면, 라인(82)의 전압은 로직 하이 레벨 Vcc이다. 스위치(76)가 닫히면, 단자(78 및 80)가 함께 단락되고 라인(82) 상의 전압은 로직 로우(low) 레벨 Vss이다.

    단자들(78 및 80)에 걸친 회로(84)의 고정 전압 Vcc의 계속적인 인가는 스위치(76)에 습기가 존재하는 경우 원치 않는 덴드라이트 성장을 가속시킨다. 이는 스위치(76)로 하여금 영구 단락 회로를 발생시킬 수 있다. 이러한 타입의 고장은 스위치(76)를 포함하는 휴대폰 또는 다른 디바이스가 동작할 수 없게 만든다.

    종래의 바이어싱된 버튼에서 덴드라이트 형성과 관련된 문제점들은 스위치(31)의 단자들(38 및 40) 및 디바이스(10)의 다른 버튼 단자들에 걸쳐 인가된 전압을 제어함으로써 다루어질 수 있다. 예를 들어, 고정 DC 전압을 인가하는 대신에, 단자(38 및 40)에 걸친 전압이 펄스화될 수 있다. 펄스형 바이어스 전압과 관련된 평균 DC 전압 레벨은 동일한 피크 크기의 고정 바이어스 전압과 관련된 평균 DC 전압 레벨 미만일 것이다. 결과적으로, 바이어스 전압 펄스화 방식의 사용은 0이 아닌 버튼 바이어스 전압들이 존재하는 경우에 경험하는 덴드라이트 성장의 가속화를 감소시키는 것을 도울 수 있다.

    원하는 경우, 펄스형 바이어스 전압 또는 고정 DC 바이어스 전압이 선택적으로 인가될 수 있다. 소정의 버튼이 활성인 기간 동안 펄스형(또는 고정) 바이어스 전압이 인가될 수 있다. 소정의 버튼이 비활성인(디바이스(10)가 소정의 버튼의 상태가 중요하지 않아 모니터링될 필요가 없는 모드로 동작하는 경우) 기간 동안, 바이어싱 회로는 버튼의 단자들에 걸쳐 접지 전압(즉, 0볼트 바이어스 전압) 또는 다른 감소된 전압을 인가할 수 있다.

    도 7은 스위치(76)가 활성인 기간 TA와 같은 기간 및 스위치(76)가 비활성인 기간 TI와 같은 기간 동안 고정의 버튼 바이어스 전압 Vcc가 도 6의 종래의 회로(84)에 의해 단자(78 및 80)에 걸쳐 어떻게 인가되는지를 도시한 그래프이다. 기간 TA 동안, 회로(84)는 전압 Vcc를 사용하여 스위치(76)의 상태를 모니터링하고, 스위치(76)의 상태를 표시하는 라인(82) 상의 대응 출력 신호를 생성할 필요가 있다. 그러나 기간 TI 동안, 회로(84)를 포함하는 전자 디바이스는 라인(82) 상의 신호 상태를 모니터링하지 않는다. 비활성인 기간 TI 동안 스위치(76)의 상태는 중요하지 않아서 전자 디바이스의 동작에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 기간 TI 동안 고정 전압 Vcc를 인가하는 것은 불필요하게 덴드라이트 성장을 가속시키고 종래의 스위치(76)가 고장 날 가능성을 증가시킨다.

    Vcc를 펄스화하고/거나 일정 기간 동안 Vcc를 접지 또는 그 밖의 감소된 전압으로 내림으로써 바이어스 전압 Vcc의 시간 평균(time-averaged) 크기까지의 감소가 수행될 수 있다. 제어 회로(26)(도 2)는 디바이스(10)를 위한 현재 동작 모드에 대한 정보를 유지할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(26)는 어떤 소프트웨어가 제어 회로(26)에서 실행되고 있는지를 판단할 수 있고, 어떤 디바이스 기능들이 사용자에게 이용 가능할 수 있는지를 판단할 수 있다. 일부 동작 모드에서, 사용자에 의한 즉각적인 사용에 이용될 수 있는 디바이스의 버튼들의 대부분 또는 전부를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 다른 동작 모드에서, 어떤 버튼들은 거의 사용되지 않거나 전혀 사용되지 않는다. 그러므로 사용자에게 현재 사용되지 않는 버튼의 상태는 무시될 수 있으며, 이들 버튼에 인가되는 바이어스 전압 Vcc는 접지되거나 감소되어 덴드라이트 성장을 최소화할 수 있다.

    모드 종속 버튼 바이어스 전압 변화는 디바이스(10)의 현재 상태에 기반하여 실시간으로 제어 회로(26)에 의해 수행될 수 있다. 상이한 소프트웨어 프로그램들이 디바이스(10) 상에서 실행되고/거나 사용자가 각종 소프트웨어 특징을 활성화시키거나 비활성화시킴에 따라 상이한 버튼 세트가 필요하다(따라서, 활성으로 간주됨). 남은 버튼들(즉, 필요 없거나 사용자에게 거의 편의를 제공하지 않는 버튼)은 비활성 버튼으로 간주될 수 있고, 수정된 Vcc 프로파일로 바이어싱될 수 있다. 바이어스 전압 Vcc의 시간 평균 크기는 (예를 들어, 펄스형 버튼 바이어싱 방식을 사용함으로써) 활성인 버튼에 대해 감소될 수 있다.

    도 8은 버튼(14)을 바이어싱할 때 사용될 수 있는 예시적인 시변 Vcc 프로파일을 도시한다. 버튼이 활성인 TA와 같은 기간 동안 Vcc는 양의 고정 전압 레벨로 유지될 수 있다. 버튼이 활성이 아닌 TI와 같은 기간 동안(즉, 버튼이 사용자에 의해 눌려져서 디바이스(10)에 사용자 입력을 공급하는 것이 불가능하거나 가능성이 없는 것으로 고려될 때 또는 버튼의 누름을 무시하는 것이 바람직할 때), Vcc는 접지와 같은 감소된 전압 레벨(예를 들어, 0볼트의 Vss 레벨)로 내려갈 수 있다.

    도 9는 Vcc가 활성 기간 TA 동안 구형파 전압 펄스 P를 포함하며, 비활성 기간 TI 동안 접지 전압 Vss(예를 들어, 0볼트)와 같은 감소된 고정 전압으로 유지되는 예시적인 시변 Vcc 바이어스 전압을 도시한다. 활성 기간 TA 동안 Vcc 프로파일의 펄스 특성으로 인해, 기간 TA 동안의 Vcc의 시간 평균크기는 피크 크기에 비해 (예를 들어, 도 9의 평균 전압 Va로) 감소될 것이다. Va의 크기는 피크 Vcc 값의 크기 미만이며, 이로써 덴드라이트 성장은 피크 전압 레벨에서 고정 바이어스 전압을 사용하는 시나리오에 비해 감소될 것이다. 비활성 기간 TI 동안 0이 아닌 바이어스 전압의 제거는 덴드라이트 성장을 더 감소시킬 수 있다.

    원하는 경우, 도 10에 도시된 타입의 시변 Vcc 버튼 바이어스 프로파일은 디바이스(10)의 버튼(14)을 바이어싱하는데 사용될 수 있다. 도 10의 배열에서, Vcc는 기간 TA와 같은 활성인 기간 및 기간 TI와 같은 비활성인 기간 동안 모두에서 펄스화될 수 있다. Vcc가 비활성 기간 TI 전체 동안 접지 전압 Vcc로 내려가지 않았음에도, Vcc의 시간 평균 크기는 펄스 바이어싱을 사용하여 최소화될 수 있다.

    펄스 P와 같은 펄스들은 100ms 초과, 100ms 미만, 10ms 미만, 5ms 미만, 2ms 미만, 0.5ms 미만들의 폭과 같은 폭을 가질 수 있다. 인접 펄스 사이의 기간은 50ms 미만, 100ms 미만, 200ms 미만, 100ms 초과, 200ms 초과, 20ms 내지 200ms, 1ms 내지 100ms 등일 수 있다. 펄스 P의 듀티 사이클(duty cycle)(즉, Vcc가 하이(high)인 시구간)은 (예를 들어) 75% 초과, 75% 미만, 50% 미만, 20% 미만, 10% 미만, 또는 5% 미만일 수 있다.

    제어 회로(26)는 Vcc를 제어하여, 도 8에 도시된 타입의 Vcc 프로파일, 도 9에 도시된 타입의 Vcc 프로파일, 도 10에 도시된 타입의 Vcc 프로파일, 또는 덴드라이트 성장을 최소화하는 다른 적절한 시변 Vcc 프로파일을 생성할 수 있다.

    도 11은 디바이스 동작의 다양한 모드 동안 Vcc를 제어하고 버튼의 상태를 모니터링하는데 사용될 수 있는 예시적인 회로의 회로도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제어 회로(26)는 배터리 전원 라인(94A, 94B, 및 94C) 상에서 배터리(30)로부터 배터리 전력 Vb를 수신할 수 있다. 배터리(30)는 (일 예로서) 약 1볼트 내지 4볼트의 출력 전압을 가질 수 있다. 배터리 전압 Vb는 라인(94A, 94B, 및 94C)에 인가되기 전에 전압 레귤레이터 회로를 사용하여(예를 들어, 독립형 전력 관리 집적 회로의 일부이거나 시스템-온-칩 집적 회로와 같은 대형 집적 회로의 일부인 전력 관리 유닛을 사용하여) 조정될 수 있다. 제어 회로(86)는 전압 Vb를 수신할 수 있으며, 제어 가능한 전압 레귤레이터 회로(88)를 사용하여 출력 경로(94) 상에 시변 전압 Vcc를 생성할 수 있다. 전압 Vcc는 (일 예로서) 약 0.5볼트 내지 3볼트의 피크 전압 크기를 가질 수 있다. 원하는 경우, 다른 전압이 사용될 수 있다.

    전압 Vcc는 경로(94)를 통해 저항기(96) 또는 다른 회로 로드 소자에 라우팅될 수 있다. AND 게이트(98)의 입력(100)은 경로(94)로부터 전압 Vcc를 수신할 수 있다. 저항기(96)는 스위치(31) 및 버튼(14)의 단자들(36A 및 36B)에 걸쳐 전압 Vcc를 인가할 수 있다. 제어 회로(26)의 접지 단자(92)는 (일 예로서) 0볼트의 접지 전압 Vss로 유지될 수 있다.

    회로(26)는 경로(98) 상의 신호 SW_SIG의 상태를 모니터링할 수 있다. 버튼(14)이 열린 경우, 단자(36A 및 36B) 사이의 경로는 열린 회로로 구성될 것이다. 이 상황에서, 신호 SW_SIG는 전압 Vcc를 따라갈 것이다. 버튼(14)이 닫히면, 단자(36A 및 36B)는 함께 단락되어 SW_SIG를 접지 전압 Vss로 끌어내릴 것이다.

    제어 회로(86)에서 전압 레귤레이터(88)를 사용하면, 도 12의 그래프에 도시된 바와 같이 제어 회로(26)는 전압 Vcc를 펄스화할 수 있다. 버튼(14)이 열려 있는 시간 동안, 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이 신호 SW_SIG는 Vcc를 따라갈 것이다. 버튼(14)이 닫혀 있는 시간 동안, 단자(36A)는 접지 전압 Vss에 연결될 것이고, SW_SIG는 접지 전압 Vss(예를 들어, 도 13의 “닫힌” 기간에 도시된 바와 같은 0볼트)와 동일해 질 것이다.

    인버터(100)는 신호 SW_SIG를 반전시켜서 AND 게이트(98)의 입력(102) 상에 SW_SIG의 반전된 버전을 생성한다. 게이트(98)는 입력(100)에서의 Vcc의 수신 값 및 입력(102) 상에서의 SW_SIG의 반전된 버전에 응답하여 출력(104) 상에 출력 신호 CONTROL를 생성할 수 있다. 점들(105)에 의해 표시된 바와 같이, 디바이스(10)의 각각의 개별 버튼(14)마다 별도의 독립적으로 제어되는 바이어싱 회로가 있을 수 있으며, 각각의 바이어싱 회로는 제어 회로(26)에 의한 프로세싱을 위해 그의 출력에 각각의 CONTROL 신호를 생성할 수 있다.

    도 14에 도시된 바와 같이, CONTROL은 일반적으로 버튼(14)이 열린 상태에 있는 기간 동안 로직 로우 값(예를 들어, 0볼트)을 가질 것인데, 그 이유는 AND 게이트(98)에 대한 입력은 이들 기간 동안 서로의 보수이기 때문이다. 버튼(14)이 닫힌 상태에 있는 경우, CONTROL은 제1 Vcc 펄스의 발생 시까지 로우일 것이다. 버튼(14)이 닫혀 있는 동안 Vcc 펄스가 단자(36A)에 위치하는 경우, 입력(102) 상의 SW_SIG의 반전된 버전은 일정한 로직 하이 값일 것이다. 결과적으로, AND 게이트(98)의 출력에서의 신호 CONTROL은 도 14의 트레이스(trace)의 "닫힌” 기간에 도시된 바와 같이, AND 게이트(98)의 입력(100) 상에서의 전압 Vcc를 따를 것이다.

    원하는 경우, 제어 회로(86)는 로우-투-하이 CONTROL 신호 전이가 검출될 때마다, 소정의 기간(예를 들어, 1초 또는 몇 초의 시구간) 동안 Vcc의 값을 하이로 유지할 수 있다(예를 들어, 도 12의 점선(106) 및 도 14의 점선(106)의 로직 하이 CONTROL 신호를 참조). 제어 회로(26)는 CONTROL 펄스의 제1 부분(예를 들어, CONTROL의 상승 에지 후의 처음 수 밀리초)을 무시함으로써 신호 CONTROL을 디바운스(debounce)할 수 있다.

    신호 CONTROL은 버튼(14) 상의 버튼 누름 활동을 반영하고, 디바이스(10)의 동작을 제어하기 위해 제어 회로(26)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)의 사용자가 업 볼륨 버튼을 눌렀다고 회로(26)가 검출하면, 제어 회로(26)는 디바이스(10)에 의해 재생되는 미디어의 볼륨을 증가시킬 수 있다. 메뉴 버튼이 눌렸다고 회로(26)가 검출하면, 제어 회로(26)는 선택 가능 메뉴 아이템들의 스크린을 디스플레이(20) 등에 디스플레이할 수 있다.

    디바이스(10)의 사용 중에, 사용자로부터 입력을 수신하는데 필요한 버튼 세트는 시간의 함수로서 변할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)를 슬립으로부터 깨우기 위해, 사용자는 슬립/웨이크 버튼(파워 버튼) 또는 메뉴 버튼을 누르는데 익숙할 수 있다. 그러나 사용자는 업 또는 다운 볼륨 버튼의 우발적인 누름이 디바이스(10)를 슬립으로부터 깨울 것이라고 기대하지 않을 수 있다. 디바이스(10)가 슬립 상태에 있는 경우, 메뉴 버튼 및 슬립/웨이크 버튼의 상태를 모니터링하는 것이 필요할 수도 있지만, 업 및 다운 볼륨 버튼과 같은 버튼의 상태를 모니터링하는 것이 불필요하거나 바람직하지 않을 수 있다. 디바이스(10)가 다른 모드에서 동작하는 경우, 사용자로부터 입력을 수신하기 위해 모니터링될 필요가 있는 버튼 세트는 상이할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(10)가 완전 활성 모드에서 동작하는 경우, 디바이스(10)가 완전히 기능하고 임의의 이용 가능 버튼(예를 들어, 디바이스를 슬립에 위치시키는 슬립/웨이크 버튼, 메뉴 버튼, 및 업/다운 볼륨 버튼)으로부터 입력을 수신할 수 있도록 보장하기 위해, 버튼(14) 전부가 모니터링될 수 있다.

    도 15는 버튼들을 모니터링하는데 사용되는 바이어스 전압 Vcc의 패턴이 다양한 모드로 바뀔 수 있도록 다양한 버튼을 위한 버튼 바이어스 회로(즉, 도 11의 제어 회로(26))를 디바이스(10)가 어떻게 조정할 수 있는지를 도시하는 도면이다. 디바이스(10)가 완전히 활성화된 모드(예를 들어, 도 15의 모드(108))와 같은 일부 모드에서, 제어 회로(26)는 고정 바이어스 전압, 펄스형 바이어스 전압, 또는 다른 0이 아닌 바이어스 전압을 버튼(14) 전부에 제공할 수 있다. 디바이스(10)가 슬립 모드에 있는 바와 같은 다른 모드(예를 들어, 도 15의 모드(110))에서, 디바이스(10)는 더 적은 버튼들이 모니터링되도록 제어 회로(26)의 버튼 바이어스 회로를 조정할 수 있다. 0이 아닌 바이어스 전압을 특정한 상황에서 버튼 서브세트에만 인가함으로써, 바이어싱되지 않은 버튼에서 성장된 바이어스 전압 종속 덴드라이트가 감소될 수 있다.

    도 15에 도시된 바와 같이, 디바이스(10)는 벽 콘센트(wall outlet)에 플러그인되어 AC 전력을 수신함으로써 배터리(30)를 충전할 수 있다(모드(116)). 모드(116)에서, AC 벽 전력은 디바이스(10)의 전력 컨버터를 사용하여 DC 전력으로 변환될 수 있다. DC 전력은 배터리(30)를 충전하는데 사용될 수 있으며, 디바이스(10)에 전력을 공급하는데 사용될 수 있다. 모드(116)와 같은 모드(예를 들어, 디바이스(10)가 벽 콘센트에 부착되어 배터리(30)를 충전하는 모드)에서, 제어 회로(26)는 전력 버튼(EO때로, 슬립/웨이크 버튼이라고 함)의 상태를 바이어싱 및 모니터링할 수 있고, 볼륨 버튼의 상태를 바이어싱 및 모니터링할 수 있고, 메뉴 버튼의 상태를 바이어싱 및 모니터링할 수 있다. 사용되는 바이어스는 예를 들어, 고정 전압(예를 들어, 도 8의 활성 기간 TA에서의 바이어스 Vcc 참조) 또는 펄스형 바이어스(예를 들어, 도 9의 영역 TA에서의 바이어스 Vcc 참조)일 수 있다.

    배터리(30)가 완전히 충전되었고, 활동이 없는 기간이 제어 회로(26)에 의해 검출되었을 때 디바이스(10)는 모드(114)에 진입할 수 있다. 모드(114)에서, 제어 회로(26)는 파워 버튼 및 메뉴 버튼을 (예를 들어, 양의 고정 전압 또는 펄스형 전압으로) 계속 바이어싱할 수 있지만, 디바이스(10)의 볼륨 버튼의 버튼 단자에 전압 Vss를 인가할 수 있다. 이는 볼륨 버튼의 덴드라이트 성장을 감소시키는 것을 돕는다.

    사용자가 모드(116 또는 114)에서 동작하는 경우, 사용자는 디바이스(10)를 AC 전력으로부터 언플러그할 수 있다. 이러한 변화가 회로(26)에 의해 검출되는 경우, 디바이스(10)는 모드(116 또는 114)로부터 동작 모드(108)로 전이될 수 있다. 디바이스(10)는 슬립 상태(110) 또는 딥 슬립 상태(112)로부터 깨워지는 경우 동작 모드(108)로 될 수 있다. 동작 모드(108)는 때때로 활성 모드, 정상 동작 모드, 또는 완전 동작 모드라고도 지칭될 수 있다. 이러한 타입의 동작 모드에서, 디바이스(10)의 버튼(14)의 대부분 또는 전부가 활성일 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(26)는 0이 아닌 (고정 또는 펄스) 바이어스 전압 Vcc를 파워 버튼, 볼륨 버튼, 및 메뉴 버튼에 인가할 수 있다. 디바이스(10)가 모드(108)에서 동작하는 경우 사용자는 디바이스(10)를 AC 전력으로 플러그인할 수 있고, 이러한 변화는 회로(26)에 의해 검출되는 경우 디바이스(10)는 모드(108)로부터 모드(116)로 전이될 수 있다.

    파워 버튼이 모드(108)에서 활성이기 때문에, 제어 회로(26)는 파워 버튼에 대한 사용자 버튼 누름을 검출할 수 있다. 하나의 적절한 배열을 사용하면, 사용자는 제1 기간(1초의 시구간) 동안 전력 버튼을 누르고 유지하여 회로(26)로 하여금 디바이스(10)를 슬립 상태(모드(110))로 전이하도록 지시할 수 있다. 사용자는 (예를 들어, 사용자가 온-스크린 확인 옵션에 응답한 후) 제2 기간(예를 들어, 1초 이상) 동안 파워 버튼을 누르고 유지하여 회로(26)로 하여금 디바이스(10)를 모드(112)와 같은 딥 슬립 상태로 전이하도록 지시할 수 있다.

    모드(110 및 112)에서, 제어 회로(26)는 모드(110)에서만큼 많은 버튼의 상태를 모니터링하는 것이 필요 없을 수도 있다. 예를 들어, 모드(110 및 112)에서, 제어 회로(26)는 파워 버튼 및 메뉴 버튼의 상태를 바이어싱 및 모니터링만할 수 있다. 파워 버튼의 오랜 누름이 모드(108) 동안 검출되면, (예를 들어, 사용자가 온-스크린 확인 옵션에 응답한 후) 제어 회로(26)는 디바이스(10)를 딥 슬립 모드(112)로 둘 수 있다. 슬립 모드(110) 동안 전력을 절약하기 위해 활성 모드(108)에서보다 더 적은 회로들이 디바이스(10)에서 활성일 수 있다. 딥 슬립 모드(112)는 더 많은 회로를 비활성화하여 슬립 모드(110)에 비해 추가 전력을 절약하는 것을 포함할 수 있다.

    디바이스(10)가 모드(110 또는 112)에 있을 때 파워 버튼 또는 메뉴 버튼에서의 활동이 검출되면, 제어 회로(26)는 디바이스(10)를 활성 상태(모드(108))로 전이할 수 있으며, 모든 버튼들(14)(예를 들어, 파워, 볼륨, 및 메뉴)을 바이어싱 및 모니터링하는 것을 시작할 수 있다. 모드(110 및 112)에서 볼륨 버튼의 상태를 모니터링할 필요가 없기 때문에, 제어 회로(26)는 바이어스 전압을 비활성화시킬 수 있다(즉, Vcc는 도 8의 비활성 기간 TI에 도시된 바와 같이 Vss로 유지될 수 있음). Vss에서의 바이어스 전압 Vcc을 이용하면, 볼륨 버튼에서의 덴드라이트 성장이 감소될 수 있다.

    디바이스(10)는 1개 내지 3개의 버튼을 갖는 디바이스, 1개 내지 5개의 버튼을 갖는 디바이스, 2개 이상의 버튼을 갖는 디바이스, 3개 또는 4개보다 많은 버튼을 갖는 디바이스에서 도 15와 관련하여 설명된 타입의 선택적 버튼 바이어싱 방식을 구현할 수 있다. 버튼 또는 버튼들의 모니터링을 포함하지 않은 동작 모드에 진입할 때마다, 이들 버튼을 위한 바이어싱 전압 Vcc(예를 들어, 고정 전압 Vcc 또는 펄스형 전압 Vcc)는 일시적으로 Vss로 내려가거나 또는 정상 바이어싱 동안 사용되는 공칭 Vcc 최대 레벨에 비해 감소된 다른 적절한 전압으로 내려갈 수 있다.

    어떤 버튼들이 현재 동작 모드에 따라 바이어싱되는지 또는 버튼들이 활성 기간 및 비활성 기간 동안 실질적으로 동등하게 바이어싱되는 버튼 바이어싱 방식의 일부로서 바이어싱되는지를 조정하는 버튼 바이어싱 방식과 함께, 버튼의 단자들에 걸쳐 펄스형 전압을 인가함으로써 버튼이 바이어싱될 수 있다. 전압 바이어스 펄스는 구형파 펄스이거나 다른 적절한 시변 신호 형상을 갖거나, 100% 미만의 듀티 사이클을 가져서 평균 전압 레벨을 감소시키거나, 규칙적으로 이격된 펄스 또는 비규칙적인 간격으로 이격된 펄스를 갖거나, 또는 다른 적절한 특성을 가질 수 있다.

    도 15의 모드(108, 110, 112, 114, 및 116)는 단순히 예시에 불과하다. 일반적으로, 디바이스(10)는 임의의 개수의 상이한 모드로 동작할 수 있다. 디바이스(10)의 모드 중 일부에서, 디바이스(10)는 하나 이상의 버튼을 위한 선택적 버튼 바이어싱 방식을 구현할 수 있다. 디바이스(10)는 메뉴 키, 슬립 키, 볼륨 키, 잠금/해제 키, 키패드 키, 숫자 패드 키, 줌 키, 트랙 패드 키, 기능 키, 운영 체제 기능, 애플리케이션 또는 다른 소프트웨어를 개시하기 위한 전용 또는 반전용 키, 빨리 감기, 되감기, 멈춤, 일시정지, 및 다른 미디어 재생 키, 홈 버튼, 전화 콜을 제어하기 위한 버튼(예를 들어, 응답 콜 키, 대기 키, 컨퍼런스 콜 키 등), 슬라이더 스위치, 로커 스위치, 멀티-포지션 스위치, 도움말 버튼 등과 같은 디바이스(10)의 버튼들을 위한 선택적 버튼 바이어싱 방식을 구현할 수 있다.

    일 실시예에 따르면, 각각이 버튼 단자들을 갖는 다수의 버튼; 및 전자 디바이스의 제1 동작 모드 동안 복수의 버튼에서 적어도 제1 버튼 및 제2 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0이 아닌 고정 바이어스 전압을 인가하도록 구성되고, 전자 디바이스의 제2 동작 모드 동안 제2 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0이 아닌 고정 바이어스 전압을 인가하는 동안 제1 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0인 고정 전압을 인가하도록 구성된 제어 회로를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

    다른 실시예에 따르면, 제1 버튼은 볼륨 버튼을 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 제1 버튼은 메뉴 버튼을 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 제2 버튼은 슬립/웨이크 버튼을 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 버튼 각각은 그 버튼의 버튼 단자들에 결합된 전극들을 갖는 개별 돔 스위치를 포함한다.

    일 실시예에 따르면, 제1 버튼 단자 및 제2 버튼 단자를 갖는 버튼 - 버튼은 제1 버튼 단자와 제2 버튼 단자 사이에 개방 회로가 형성된 열린 상태에서 동작 가능하며, 제1 버튼 단자와 제2 버튼 단자가 함께 단락된 닫힌 상태에서 동작 가능함 -; 및 바이어스 전압 경로를 사용하여 버튼 단자들에 걸쳐 펄스형 바이어스 전압을 인가하고, 펄스형 바이어스 전압이 버튼 단자들에 걸쳐 인가되는 동안 버튼이 열린 상태에 있는지 또는 닫힌 상태에 있는지를 판단하는 제어 회로를 포함하는 회로가 제공된다.

    다른 실시예에 따르면, 제어 회로는 바이어스 전압 경로에 결합된 제1 입력, 제1 버튼 단자에 결합된 제2 입력, 및 버튼이 열린 상태인지 닫힌 상태인지를 나타내는 대응 신호가 생성되는 출력을 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 로직 회로는 AND 게이트를 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 제어 회로는 20% 미만의 듀티 사이클로 펄스형 바이어스 전압을 생성하도록 구성된다.

    다른 실시예에 따르면, 제어 회로는 각각 10ms 미만의 펄스 폭을 갖는 펄스형 바이어스 전압으로 펄스들을 생성하도록 구성된다.

    다른 실시예에 따르면, 회로는 추가 버튼들을 더 포함하며, 제어 회로는 추가 버튼들로부터의 입력이 모니터링되는 동안 버튼으로부터의 입력이 모니터링되지 않는 동작 모드로 전자 디바이스가 동작하는 경우 펄스형 바이어스 전압의 버튼에 대한 인가를 방지하도록 구성된다.

    다른 실시예에 따르면, 제어 회로는 펄스형 바이어스 전압에 구형파 펄스를 생성하도록 구성된다.

    일 실시예에 따르면, 각각이 버튼 단자들을 갖고 열린 위치 및 닫힌 위치에서 동작 가능한 복수의 버튼을 갖는 전자 디바이스를 동작시키는 방법이 제공된다. 이 방법은 복수의 버튼 각각의 버튼 단자들에 걸쳐 0이 아닌 바이어스 전압이 인가되는 제1 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계; 및 복수의 버튼 중 제1 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0인 바이어스 전압이 인가되고 복수의 버튼 중 제2 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 0이 아닌 바이어스 전압이 인가되는 제2 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 제1 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계는 복수의 버튼 각각에 대한 활동이 전자 디바이스의 제어 회로에 의해 모니터링되는 완전 동작 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 제2 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계는 복수의 버튼 중 제2 버튼에 대한 버튼 누름 활동이 0이 아닌 바이어스 전압을 사용하여 전자 디바이스의 제어 회로에 의해 모니터링되고 복수의 버튼 중 제1 버튼에 대한 버튼 누름 활동이 모니터링되지 않는 슬립 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 제1 버튼은 볼륨 버튼을 포함하며, 제2 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계는 볼륨 버튼이 닫힌 위치에 있는지 또는 열린 위치에 있는지를 모니터링하지 않고 슬립 모드로 전자 디바이스를 동작시키는 단계를 포함한다.

    일 실시예에 따르면, 열린 위치와 닫힌 위치 사이에 이동 가능한 버튼 단자를 갖는 버튼을 갖는 전자 디바이스를 동작시키는 방법으로서, 제어 회로를 이용하여 버튼의 버튼 단자들에 걸쳐 펄스형 전압을 인가하고 인가된 펄스형 전압을 사용하여 버튼을 모니터링함으로써 버튼이 열린 위치에 있는지 또는 닫힌 위치에 있는지를 판단하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

    다른 실시예에 따르면, 제어 회로는 버튼 단자들 사이에 20% 미만의 듀티 사이클을 갖는 구형파 펄스를 인가하도록 구성된다.

    다른 실시예에 따르면, 이 방법은 펄스형 전압을 입력으로서 수신하는 로직 회로를 사용하여 버튼 단자 중 하나에 대한 신호들을 모니터링하는 단계를 포함한다.

    다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 제1 단자 및 제2 단자를 갖는 추가 버튼을 포함하며, 신호들을 모니터링하는 단계는 추가 버튼의 제1 단자 및 제2 단자들에 걸쳐 0볼트인 바이어스 전압을 인가하는 동안 펄스형 전압을 사용하여 신호들을 모니터링하는 단계를 포함한다.

    앞선 설명은 본 발명의 원리뿐 아니라, 본 발명의 범위 및 사상에서 벗어나지 않는 한 당업자에 의해 수행될 수 있는 다양한 변형예의 예시에 불과하다.

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