CN103154855A - 具有经调制的偏置电压的按钮 - Google Patents

Abstract

电子设备可以使用按钮来采集用户输入。可以设置按钮状态监测电路，其向每一个按钮施加时变偏置电压。该时变偏置电压可以在监测按钮的状态时保持在固定非零电平，并且可以在按钮的状态不重要并且不被监测时保持在零伏的电平。在按钮未被监测时减小按钮上的偏置电压防止在电子设备被暴露至湿气时所不希望的枝晶生长的加速。该偏置电压可以利用控制电路被脉冲化。该控制电路可以生成跨端子施加的一系列方波脉冲。

Description

具有经调制的偏置电压的按钮

本申请要求2010年8月31日提交的美国专利申请No.61/378,899和2011年4月26日提交的美国专利申请No.13/094,098的优先权，其全部内容通过引用而并入于此。

技术领域

本公开涉及电子设备，诸如具有按钮的电子设备。

背景技术

诸如蜂窝电话、计算机、音乐播放器和其它设备的电子设备通常使用按钮来采集用户输入。典型按钮可以具有活动的按钮部件，其致动诸如圆顶开关的开关。为确保可靠操作，有时使用环境密封技术来防止湿气损坏内部组件。尽管有这些措施，但圆顶开关和其它按钮组件仍可能在暴露至湿气时易受损害。这种故障潜在性因使用直流（DC）按钮偏置电压而加剧。这是因为DC电压在存在湿气时助长了枝晶（dendrite）生长。枝晶可能造成不希望的短路和设备故障。

由此，希望提供用于电子设备的改进的按钮布置。

发明内容

电子设备按钮中的枝晶生长可以通过向电子设备提供使用时变偏置电压的按钮监测电路来最小化。在某些操作模式期间，可能需要监测特定按钮的状态。例如，在正常操作期间，可能希望监测电源按钮、菜单按钮以及音量按钮的状态。在其它操作模式下，如在休眠模式下，可能不需要或不希望监测这些按钮中的一个或多个的状态。例如，可能希望仅仅监测电源按钮和菜单按钮的状态而不希望监测音量按钮的状态。因为在休眠状态下不监测音量按钮，所以可以用零伏的偏置电压来代替否则会施加至音量按钮的非零偏置电压。

向按钮施加的偏置电压的图案（pattern）的模式相关调节允许未使用的按钮暴露至减小的电压。这避免当按钮暴露至湿气时，在跨按钮端子存在电压差时通常会上升的枝晶生长加速。

跨活动和不活动按钮的按钮端子的平均电压可以利用脉冲式偏置电压来减小。利用这种类型的配置，由电子设备中的电压偏置和监测电路生成的电压偏置可以以一系列方波脉冲的形式来提供。逻辑电路可以处理来自按钮端子之一的信号和脉冲式偏置电压，以生成响应于该按钮的状态的控制信号。

根据附图和优选实施例的下列详细描述，本发明的进一步特征、其性质以及各种优点将更清楚。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的、具有按钮和按钮偏压与监测电路的例示性电子设备的立体图。

图2是根据本发明一实施例的、用于具有按钮的电子设备的例示性电路的示意图。

图3是根据本发明一实施例的、可以在电子设备的按钮中使用的类型的例示性圆顶开关结构的立体图。

图4是根据本发明一实施例的圆顶开关的内部部分的俯视图，示出可以被包括在圆顶开关中的内和外导电端子。

图5是根据本发明一实施例的、具有图3所示类型的形状和图4所示类型的开关端子的例示性圆顶开关的截面侧视图。

图6是使用固定按钮偏置电压来检测来自按钮的按钮活动的常规按钮电路的电路图。

图7是示出图6的常规按钮电路的按钮偏置电压如何作为时间的函数而恒定的图。

图8是示出根据本发明一实施例的、按钮偏置电压可以如何作为时间的函数而改变以使得在按钮未使用的时间期间存在减小或消除的按钮偏置电压的图。

图9是示出根据本发明一实施例的、按钮偏压在按钮活动的时段期间可以如何脉冲化，以及在按钮不活动的时段期间可以如何完全关闭的图。

图10是示出根据本发明一实施例的、按钮偏压在按钮活动和不活动的时段期间可以如何脉冲化的图。

图11是根据本发明一实施例的、可以被用于向按钮提供时变偏置电压的例示性电路的电路图。

图12是根据本发明一实施例的、可以利用图11所示类型的电路来提供例示性的经调制的按钮偏置电压的图。

图13是示出根据本发明一实施例的、当开关在利用图12所示类型的偏置电压被偏压的时候断开和闭合时可以生成的开关信号的图。

图14是可以响应于图12和13所示类型的按钮信号而利用图11所示类型的电路生成的、表示按钮状态的例示性输出控制信号的图。

图15是示出根据本发明一实施例的、图1所示类型的电子设备中的各个按钮的按钮偏置电压可以如何随着电子设备在操作模式之间转变而由该电子设备改变的图。

具体实施方式

图1示出了具有按钮的例示性电子设备。可以设置有按钮的、诸如图1的设备10的电子设备包括：计算机、诸如蜂窝电话和便携式音乐播放器的手持式电子设备、诸如平板计算机和膝上型计算机的便携式设备、游戏设备和其它电子设备。如图1的示例中所示，电子设备10可以包括诸如外壳12的外壳。外壳12可以由塑料、金属、诸如碳纤维的纤维复合材料、玻璃、陶瓷、其它材料、和这些材料的组合来形成。外壳12可以利用单体构造来形成，其中外壳12由集成材料件形成，或者外壳12可以由利用紧固件、粘合剂和其它附接结构彼此附接的框架结构、外壳壁、以及其它组件形成。

诸如显示器20的显示器可以安装在设备10的正面上（作为示例）。显示器20可以是触摸屏显示器。若希望的话，可以使用跟踪板或其它触敏设备、键盘、麦克风、扬声器（例如，与扬声器端口18相关联的扬声器）、和其它用户输入输出设备，来采集用户输入并且向用户提供输出。诸如端口16的端口可以容纳配对连接器（例如，音频插头、与数据线缆相关联的连接器等）。

诸如按钮14的按钮可以被用于向设备10的用户提供用于向设备10提供用户输入的途径。用户例如可以按压特定按钮（例如设备10正面上的菜单按钮），以指导设备10在显示器20上显示可选屏上选项（例如，图标）的菜单。用户可以按压其它按钮来增大或减小通过设备10中的扬声器或者通过利用端口16附接至设备10的一对耳机向用户回放的声音的音量。若希望的话，按钮14可以包括休眠/唤醒按钮（有时称为休眠按钮或电源按钮），其可以被按压以交替地使设备10进入休眠和唤醒状态，或者其可以被保持达较长时间量以将设备置于深度休眠模式。在休眠状态操作期间，可以将不重要组件关掉以保存电力。在唤醒状态（有时称为活动模式或正常操作模式）操作期间，设备10的电路可以被启用以供用户使用。

可以设置在设备10中的其它按钮14包括：小键盘按键、数字板按键、缩放键、跟踪板键、功能键、用于开启操作系统功能、应用或其它软件的专用或半专用键、快进、后退、停止、暂停、和其它媒体回放键、主页按钮、用于控制电话呼叫的按钮（例如，应答呼叫键、保持键、电话会议键等）、滑动器开关、摇臂开关、多位置开关、帮助按钮等。一般来说，按钮14可以利用可以断开和闭合或者以其它方式改变电路的任何合适机构来形成。利用圆顶开关将按钮14实现为瞬时按钮的示例有时在此作为示例被描述。然而，这仅仅是例示性的。

图2示出了可以在设备10中使用的例示性电路。如图2所示，设备10可以包括控制电路26。控制电路26可以包括存储部，如闪速存储器、硬盘驱动器存储器、固态存储设备、其它非易失性存储器、随机存取存储器和其它易失性存储器等。控制电路26还可以包括处理电路。控制电路26的处理电路可以包括：数字信号处理器、微控制器、专用集成电路、微处理器、电力管理单元（PMU）电路、和作为其它类型集成电路的一部分的处理电路。

输入输出设备28可以包括：无线通信电路、显示器、扬声器、麦克风、状态指示发光二极管、诸如接近传感器和加速度计的传感器、触摸屏、耦接至数据端口的数据端口电路、耦接至音频连接器和其它模拟信号端口的模拟输入输出电路、跟踪板以及其它指点设备等。

电池30可以被用于在设备10未连接至交流（AC）电源时向该设备10供电。电池30例如可以是可再充电锂聚合物电池。当AC电源可用时，设备10可以插到AC电源中。控制电路26中的电力调节器电路可以被用于将AC电力转换成DC电力，以向设备10供电和对电池30充电。

按钮14可以耦接至控制电路26。每一个按钮14的状态可以利用控制电路26中的按钮偏压与监测电路来感测。例如，当给定按钮断开时，可以利用电路26检测到由该断开按钮创建的高阻抗路径。当该给定按钮闭合时，同样可以检测到在该按钮的端子之间创建的短路路径。

按钮14可以包括可移动按钮部件（例如，图1所示类型的圆柱形或矩形部件，其在被用户致动时在外壳12的侧壁中的孔内往复运动）。这些按钮部件可以抵靠诸如基于圆顶开关的机构的开关机构。利用这种类型的布置，用户可以通过按压和释放按钮来断开和闭合开关。例如，在常开设计中，用户可以按压按钮以压缩其圆顶开关，并由此将圆顶开关和按钮置于闭合状态。释放按钮将导致圆顶开关返回至其断开状态。也可以使用常闭设计。

图3中示出了可以在图1的按钮14中使用的类型的例示性圆顶开关。如图3所示，圆顶开关31可以具有诸如圆顶部件32的圆顶形的可挤压圆顶部件。圆顶部件32可以安装在基部34上，并且在沿方向33按压时可以被挤压。开关（按钮）端子36可以设置在圆顶开关基部（外壳）34的四个角上。在一种典型配置中，第一对端子36可以被电连接并且可以用作开关31的正端子，并且第二对端子36可以被电连接并且可以用作开关31的地端子。在按钮14中也可以使用具有其它端子数量的圆顶开关。

第一圆顶开关端子可以电连接至诸如图4的外环38的外圆顶环电极。第二圆顶开关端子可以电连接至诸如图4中的内圆顶电极40的内圆顶电极。当挤压圆顶部件32时，处于圆顶部件32内的导电圆顶结构（例如，具有内金属层的聚合物圆顶或金属圆顶，诸如图5的圆顶结构52）可以被挤压并且可以形成电极38与40之间的短路路径。如图5所示，路径48和50可以被用于将开关31的电极38和40连接至相应的开关端子36。焊料46可以用于将开关端子36电连接至基板42上的焊盘44（例如，柔性电路）。当圆顶部件32沿方向33被挤压时（例如，通过与安装了圆顶开关31的按钮相关联的按钮部件），圆顶结构52将端子38和40短接在一起，并且将使开关31闭合。

为帮助减小暴露至湿气的影响，可以使用底部填充材料58来密封焊盘44和端子36。尽管如此，开关31的一些部分（诸如圆顶部件32的边缘）可以保持暴露。粘合剂54可以被用于将圆顶部件32的边缘密封至基部34。然而，由粘合剂54形成的密封可能无法完全防潮。这可能允许湿气沿着诸如路径56的路径在电极（端子）38和40附近进入圆顶开关31内部。当设备未加电时，跨端子38和40（即，端子38和40之间）不会出现电压。然而，当设备加电时，被用于监测开关31的状态的偏压电路可以潜在地跨端子38和40施加电压。该电压通常被称为按钮偏置电压，因为该电压向按钮端子加偏压，使得按钮的状态可以利用监测电路而被检测。

图6示出了常规电子设备的按钮偏压与监测电路。如图6的电路84中所示，电池电力由电池62以地端子64与电压调节器66之间的电池电压Vb提供。电压调节器66可以生成经由路径68到正供电端子70的对应的固定正供电电压Vcc。电阻器72将电压Vcc施加至开关端子78，而地端子64将地电压Vss（0伏）施加至开关端子80。当圆顶开关76断开时，在端子78与80之间存在开路。当开关76闭合时，在端子78与80之间存在短路。对于这种类型的布置，开关76的状态及其关联按钮用端子74和输出线路82上的电压表示。当开关76断开时，线路82上的电压处于逻辑高电平Vcc。当开关76闭合时，端子78和80被短接在一起，并且线路82上的电压是逻辑低电平Vss。

在电路84中跨端子78和80连续施加恒定电压Vcc加速了开关76中存在湿气时不希望的枝晶生长。这可能导致开关76发展成永久性短路。这种类型的故障可能造成包含开关76的蜂窝电话或其它设备不可操作。

与常规偏压按钮中的枝晶形成相关联的问题可以通过控制跨开关31的端子38和40以及设备10中的其它这类按钮端子所施加的电压来解决。例如，代替施加固定的DC电压，跨端子38和40的电压可以脉冲化。与脉冲式偏置电压相关联的平均DC电压水平将小于与具有相同峰值大小的固定偏置电压相关联的平均DC电压水平。结果，使用偏置电压脉冲化方案可以帮助减小在存在非零按钮偏置电压时经历的枝晶生长的加速。

若希望的话，脉冲式偏置电压或固定DC偏置电压可以选择性地施加。在给定按钮活动的时段期间，可以施加脉冲式（或固定）偏置电压。在给定按钮不活动的时段期间（即，当设备10在该给定按钮的状态不重要并且未正被监测的模式下操作时），偏压电路可以跨按钮的端子施加地电压（即，零伏偏置电压）或其它降低的电压。

图7是示出在诸如开关76活动的时段TA的时间段和诸如开关76不活动的时段TI的时间段两者期间，由图6的常规电路84跨端子78和80如何施加固定按钮偏置电压Vcc的图。在时段TA期间，电路84需要使用电压Vcc来监测开关76的状态，并且在线路82上生成指示开关76的状态的对应输出信号。然而，在时段TI期间，包含电路84的电子设备不监测线路82上的信号的状态。开关76在不活动时段TI期间的状态不重要并且不影响电子设备的操作。因此，在时段TI期间施加固定电压Vcc会不必要地加速枝晶生长并且增加常规开关76故障的可能性。

偏置电压Vcc的时间平均值的减小可以通过脉冲化Vcc和/或通过在特定时间段期间将Vcc接地或者采用其它降低的电压来进行。控制电路26（图2）可以维护关于设备10的当前操作模式的信息。例如，控制电路26可以确定哪些软件正在控制电路26上运行，并且可以确定哪些设备功能对用户可用。在某些操作模式下，可能希望使设备的大部分或全部按钮可供用户立即使用。然而，在其它操作模式下，某些按钮很少或不使用。因此，可以忽略当前未用于用户的按钮的状态，并且可以将施加至这些按钮的偏置电压接地或者以其它方式降低，以最小化枝晶生长。

模式相关的按钮偏置电压改变可以基于设备10的当前状态由控制电路26实时进行。当不同软件程序在设备10上运行时和/或当用户启用和停用各种软件特征时，需要不同按钮集合（因而它们被视为是活动的）。剩余按钮（即，不需要的或者很少增加用户益处的按钮）可以被视为不活动按钮，并且可以利用修改的Vcc轮廓（profile）被施加偏压。偏置电压Vcc的时间平均值也可以针对活动的按钮而减小（例如，利用脉冲式按钮偏压方案）。

图8示出了在向按钮14加偏压时可以使用的例示性时变Vcc轮廓。在按钮活动的时段（诸如TA）期间，Vcc可以保持在固定正电压水平。在按钮不活动的时段（诸如TI）期间（即，在认为不可能或者不太可能由用户按压按钮以向设备10提供用户输入时，或者在希望忽略按钮的按压时），Vcc可以采取诸如地之类的降低的电压水平（例如，0伏的Vss电平）。

图9示出了例示性时变Vcc偏置电压，其中，Vcc在活动时段TA期间包括方波电压脉冲P，而在不活动时段TI期间保持在降低的固定电压，诸如地电压Vss（例如，0伏）。由于Vcc轮廓在活动时段TA期间的脉冲式性质，因此，相对于其峰值，Vcc在时段TA期间的时间平均值将会减小（例如，减小至图9的平均电压Va）。Va的大小比峰值Vcc的大小要小，这样，与使用峰值电压水平的固定偏置电压的情形相比，枝晶生长将减少。消除不活动时段TI期间的非零偏置电压可以进一步减少枝晶生长。

若希望的话，可以将图10中所示类型的时变Vcc按钮偏压轮廓用于向设备10中的按钮14加偏压。在图10的布置中，Vcc可以在诸如时段TA的活动时段和诸如时段TI的不活动时段两者期间都被脉冲化。尽管Vcc在整个不活动时段TI期间不采取地电压Vcc，也可以利用脉冲式偏压来最小化Vcc的时间平均值。

诸如脉冲P的脉冲可以具有这样的宽度，诸如大于100ms、小于100ms、小于10ms、小于5ms、小于2ms、小于0.5ms的宽度等。相邻脉冲之间的时段可以小于50ms、小于100ms、小于200ms、大于100ms、大于200ms、20-200ms、1-100ms等。脉冲P的占空比（即，Vcc为高的时间部分）可以大于75%、小于75%、小于50%、小于20%、小于10%，或者小于5%（作为示例）。

控制电路26可以控制Vcc，以生成图8所示类型的、图9所示类型的、图10所示类型的Vcc轮廓，或者是最小化枝晶生长的其它合适时变Vcc轮廓。

图11是可以在设备操作的各种模式期间在控制Vcc和监测按钮状态时使用的例示性电路的电路图。如图11所示，控制电路26可以在电池供电线路94A、94B和94C上接收来自电池30的电池电力Vb。电池30可以具有大约1至4伏的输出电压（作为示例）。电池电压Vb可以在施加至线路94A、94B和94C之前利用电压调节器电路来调节（例如，利用作为独立电力管理集成电路的一部分或者作为诸如片上系统集成电路的较大集成电路的一部分的电力管理单元）。控制电路86可以接收电压Vb，并且可以使用可控电压调节器电路88以在输出路径94上生成时变电压Vcc。电压Vcc可以具有大约0.5至3伏的峰值电压（作为示例）。若希望的话，可以使用其它电压。

电压Vcc可以经由路径94被路由至电阻器96或者其它电路负载元件。AND门98的输入端100可以接收来自路径94的电压Vcc。电阻器96可以跨开关31和按钮14的端子36A和36B施加电压Vcc。控制电路26的地端子92可以保持在0伏的地电压Vss（作为示例）。

电路26可以监测路径98上的信号SW_SIG的状态。当按钮14断开时，端子36A与36B之间的路径将开路。在这种情况下，信号SW_SIG将跟踪电压Vcc。当按钮14闭合时，端子36A和36B将短接在一起，将SW_SIG拉至地电压Vss。

利用控制电路86中的电压调节器88，控制电路26可以将电压Vcc脉冲化，如图12的图中所示。在按钮14断开的时间期间，信号SW_SIG将跟踪Vcc，如图13的图中所。在按钮14闭合的时间期间，端子36A将连接至地电压Vss，并且SW_SIG将等于地电压Vss（例如，0伏，如图13的“闭合”时段中所示）。

逆变器100逆变信号SW_SIG，以在AND门98的输入端102上生成SW_SIG的逆形式。门98可以响应于在输入端100上接收到的Vcc值和在输入端102上的SW_SIG逆形式，而在输出端104上生成输出信号CONTROL。如点105所示，对于设备100中的每一个相应按钮14可以存在分别的独立控制的偏压电路，并且可以在其输出端处生成相应的CONTROL信号以供控制电路26处理。

如图14所示，CONTROL通常在按钮14处于其断开状态的时间段期间具有逻辑低值（例如，0伏），因为AND门98的输入在这些时间段期间彼此互补。当按钮14处于其闭合状态时，CONTROL将为低直到出现第一个Vcc脉冲为止。当在按钮14处于闭合的时候将Vcc脉冲置于端子36A上时，输入端102上的SW_SIG逆形式将为恒定的逻辑高值。结果，AND门98的输出端处的信号CONTROL将跟踪AND门98的输入端100上的电压Vcc，如图14的迹线的“闭合”时段中所示。

若希望的话，只要检测到低至高CONTROL信号转变，控制电路86即可以保持Vcc的值为高达给定时间段（例如，一秒钟的若干分之一，或几秒钟）（例如，参见图12的虚线106，和图14的虚线106的得到的逻辑高CONTROL信号）。控制电路26可以通过忽略CONTROL脉冲的初始部分来去除信号CONTROL的抖动（例如，CONTROL的上升沿之后的前几毫秒）。

信号CONTROL反映按钮14上的按钮按压活动，并且可以被控制电路26用来控制设备10的操作。例如，如果电路26检测到设备10的用户已经按压了加音量按钮，则控制电路26可以增大正由设备10回放的媒体的音量。如果电路26检测到已经按压了菜单按钮，则控制电路26可以在显示器20上显示可选菜单项的屏幕，等。

在使用设备10期间，接收来自用户的输入所需要的按钮集合可以根据时间而改变。例如，为将设备从休眠唤醒，用户可能习惯于按压休眠/唤醒按钮（电源按钮）或菜单按钮。然而，用户可能不希望对加或减音量按钮的意外按压会将设备10从休眠中唤醒。当按钮10处于休眠状态时，因此可能必须监测菜单按钮和休眠/唤醒按钮的状态，但可能不必要或不希望监测诸如加和减音量按钮的按钮的状态。当设备10以其它模式操作时，需要监测以接收来自用户的输入的按钮集合可能不同。例如，当设备10以完全活动模式操作时，可以监测全部按钮14，以确保设备10功能齐全，并且可以接收来自任何可用按钮（例如，用于将设备置于休眠的休眠/唤醒按钮、菜单按钮、以及加/减音量按钮）的输入。

图15是示出设备10可以如何调节用于各种按钮的按钮偏压电路（即，图11的控制电路26）的图，以使在监测按钮时使用的偏置电压Vcc的图案在各种模式下改变。在某些模式下，如设备10被完全启用的模式（例如，图15的模式108），控制电路26可以向所有按钮14提供固定的、脉冲式的、或者其它非零偏置电压。在其它模式下，如当设备10处于休眠模式（例如，图15的模式110）时，设备10可以调节控制电路26的按钮偏压电路，以使得监测更少按钮。通过在特定情况下仅向按钮的子集施加非零偏置电压，可以减小未偏压按钮中的偏置电压相关的枝晶生长。

如图15所示，设备10可以插到墙壁插座中，以接收AC电力并由此向电池30充电（模式116）。在模式116中，AC墙壁电力可以利用设备10中的电力转换器转换成DC电力。DC电力可以被用于向电池30充电，并且可以被用于向设备10供电。在诸如模式116的模式（例如，设备10附连至墙壁插座并且正在向电池30充电的模式）中，控制电路26可以向电源按钮（有时称为休眠/唤醒按钮）加偏压并监测其状态、可向音量按钮加偏压并监测其状态、以及可向菜单按钮加偏压并监测其状态。所使用的偏压例如可以是固定电压（例如，参见图8的活动时段TA中的偏压Vcc）或者脉冲式偏压（例如，参见图9的区域TA中的偏压Vcc）。

当电池30变得充满电并且控制电路26已经检测到一段时间不活动时，设备10可以进入模式114。在模式114中，控制电路26可以继续向电源按钮和菜单按钮加偏压（例如，以固定正电压或脉冲式电压），但可以向设备10中的音量按钮的按钮端子施加电压Vss。这帮助减小音量按钮中的枝晶生长。

当用户在以模式116或114操作时，用户可以将设备10从AC电源拔下。当这种变化被电路26检测到时，设备10可以从模式116或114转变至操作模式108。设备10还可以在从休眠状态110或深度休眠状态112唤醒时转变成操作模式108。操作模式108有时可以被称为活动模式、正常操作模式、或者完全操作模式。在这种类型的操作模式下，设备10中的大部分或全部按钮14可以是活动的。例如，控制电路26可以向电源按钮、向音量按钮、和向菜单按钮施加非零偏置电压Vcc（固定的或者脉冲式的）。当设备10在模式108下操作时，用户可以将设备10插到AC电源，并且，在这种变化被电路26检测到时，设备10可以从模式108转变至模式116。

因为电源按钮在模式108中是活动的，所以控制电路26可以检测电源按钮上的用户按钮按压。利用一种合适布置，用户可以按压并保持电源按钮达第一时间段（例如，一秒钟的若干分之一），以指导电路26将设备10转变至休眠状态（模式110）。用户可以按钮并保持电源按钮达第二时间段（例如，一秒钟或更多），以指导电路26将设备10转变至诸如模式112的深度休眠状态（例如，在用户响应于屏上确认选项之后）。

在模式110和112中，控制电路26可能不需要监测跟模式110中一样多的按钮的状态。例如，在模式110和112中，控制电路26可以仅向电源按钮和菜单按钮加偏压并监测其状态。如果在模式108期间检测到电源按钮的长按，则控制电路26可以将设备10置于深度休眠模式112（例如，在用户响应于屏上确认选项之后）。在休眠模式110期间，与在活动模式108中相比，设备10中可能有更少电路是活动的，以保存电力。深度休眠模式112可能涉及停用更多电路，以相对于休眠模式110保存附加的电力。

如果在设备10处于模式110或模式112时检测到电源按钮或者菜单按钮上的活动，则控制电路26可将设备10转变至活动状态（模式108），并且可以开始向所有按钮14（例如，电源、音量和菜单）加偏压并监测它们。因为在模式110和112中不必监测音量按钮的状态，所以控制电路26可以停用偏置电压（即，Vcc可以保持在Vss，如图8的不活动时段TI中所示）。利用处于Vss的偏置电压Vcc，可以减小音量按钮中的枝晶生长。

设备10可以在具有一个至三个按钮的设备中、在具有一个至五个按钮的设备中、在具有两个或更多个按钮的设备中、在具有多于三个或多于四个按钮的设备等中实现结合图15描述的类型的可选择按钮偏压方案。只要进入不涉及一个或多个按钮的监测的操作模式，就可以将针对那些按钮的偏置电压Vcc（例如，固定或脉冲式电压Vcc）临时采取为Vss，或者是相对于在正常偏压期间所使用的标称Vcc最大电平而言其它合适的减小的电压。

结合根据其当前操作模式调节哪些按钮被偏压的按钮偏压方案，或者作为其中在活动或不活动时段两者期间基本相等地向按钮加偏压的按钮偏压方案的一部分，按钮可以通过跨按钮的端子施加脉冲式电压而被偏压。电压偏置脉冲可以是方波脉冲，或者可以具有其它合适的时变信号形状，可以具有小于100%的占空比以减小平均电压水平，可以具有规则间隔的脉冲或以不规则间距间隔的多个脉冲，或者可以具有其它合适特性。

图15的模式108、110、112、114和116仅仅是例示性示例。一般来说，设备10可以以任何数量的不同模式来操作。在设备10的某些模式中，设备10可以针对一个或多个按钮实施选择性按钮偏压方案。设备10可以针对设备10中的诸如下面的按钮实施选择性按钮偏压方案：菜单键、休眠键、音量键、锁定/解锁键、小键盘键、数字板键、缩放键、跟踪板键、功能键、用于运行操作系统功能、应用或其它软件的专用或半专用键、快进、后退、停止、暂停和其它媒体回放键、主页按钮、用于控制电话呼叫（例如，应答呼叫键、保持键、电话会议键等）的按钮、滑动器开关、摇臂开关、多位置开关、帮助按钮等。

根据一个实施例，提供一种电子设备，包括：多个按钮，其均具有多个按钮端子；和控制电路，该控制电路被配置成，在电子设备的第一操作模式期间，跨所述多个按钮中至少第一和第二按钮的按钮端子施加固定非零偏置电压，并且被配置成，在该电子设备的第二操作模式期间，跨第一按钮的按钮端子施加固定零电压，而跨第二按钮的按钮端子施加固定非零偏置电压。

根据另一个实施例，第一按钮包括音量按钮。

根据另一个实施例，第一按钮包括菜单按钮。

根据另一个实施例，第二按钮包括休眠/唤醒按钮。

根据另一个实施例，所述多个按钮均包括各自的圆顶开关，该圆顶开关具有耦接至该按钮的按钮端子的电极。

根据一个实施例，提供一种电子设备中的电路，包括：具有第一按钮端子和第二按钮端子的按钮，其中，该按钮能够以在第一按钮端子与第二按钮端子之间形成开路的断开状态操作，并且能够以第一按钮端子和第二按钮端子被短路在一起的闭合状态操作；和控制电路，该控制电路利用偏置电压路径跨所述按钮端子施加脉冲式偏置电压，并且在跨所述按钮端子施加脉冲式偏置电压时确定该按钮是处于断开状态还是处于闭合状态。

根据另一个实施例，控制电路包括逻辑电路，该逻辑电路具有耦接至偏置电压路径的第一输入端、耦接至第一按钮端子的第二输入端、以及输出端，在该输出端生成表示该按钮是处于断开状态还是处于闭合状态的对应信号。

根据另一个实施例，逻辑电路包括AND门。

根据另一个实施例，控制电路被配置成生成占空比小于20%的脉冲式偏置电压。

根据另一个实施例，控制电路被配置成，以该脉冲式偏置电压生成脉冲宽度均小于10ms的脉冲。

根据另一个实施例，所述电路包括附加按钮，并且控制电路被配置成，当电子设备正在不监测来自所述按钮的输入而监测来自所述附加按钮的输入的操作模式下操作时，防止向所述按钮施加脉冲式偏置电压。

根据另一个实施例，控制电路被配置成，以该脉冲式偏置电压生成方波脉冲。

根据另一个实施例，提供一种用于操作具有多个按钮的电子设备的方法，每一个按钮都具有多个按钮端子，并且每一个按钮都能够在断开位置和闭合位置操作。该方法包括：以第一模式操作电子设备，在第一模式中，跨所述多个按钮中的每一个按钮的按钮端子施加非零偏置电压；以及以第二模式操作电子设备，在第二模式中，跨所述多个按钮中的第一按钮的按钮端子施加零伏的偏置电压，并且跨所述多个按钮中的第二按钮的按钮端子施加非零偏置电压。

根据另一个实施例，以第一模式操作电子设备包括：以完全可操作模式操作电子设备，在该完全可操作模式中，由电子设备中的控制电路监测所述多个按钮中的每一个按钮上的活动。

根据另一个实施例，以第二模式操作电子设备包括：以休眠模式操作电子设备，在该休眠模式中，利用该非零偏置电压由电子设备中的控制电路监测所述多个按钮中的第二按钮上的按钮按压活动，并且不监测所述多个按钮中的第一按钮上的按钮按压活动。

根据另一个实施例，第一按钮包括音量按钮，并且，以第二模式操作电子设备包括：以休眠模式操作电子设备，而不监测音量按钮是处于闭合位置还是处于断开位置。

根据一个实施例，提供一种操作具有按钮的电子设备的方法，该按钮具有多个按钮端子并且能够在断开位置与闭合位置之间移动，该方法包括：利用控制电路，跨该按钮的按钮端子施加脉冲式电压，同时利用所施加的脉冲式电压监测该按钮，以确定该按钮是处于断开位置还是处于闭合位置。

根据另一个实施例，控制电路被配置成，跨所述按钮端子施加占空比小于20%的方波脉冲。

根据另一个实施例，所述方法包括：利用接收脉冲式电压作为输入的逻辑电路，监测所述按钮端子之一上的信号。

根据另一个实施例，电子设备包括具有第一端子和第二端子的附加按钮，并且，监测信号包括：在跨该附加按钮的第一端子和第二端子施加非零偏置电压的同时，利用所述脉冲式电压监测所述信号。

前述仅仅是对本发明原理的例示，并且在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以进行各种修改。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

多个按钮，其均具有多个按钮端子；和

控制电路，该控制电路被配置成，在电子设备的第一操作模式期间，跨所述多个按钮中至少第一和第二按钮的按钮端子施加固定非零偏置电压，并且被配置成，在该电子设备的第二操作模式期间，跨第一按钮的按钮端子施加固定零电压，而跨第二按钮的按钮端子施加固定非零偏置电压。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，第一按钮包括音量按钮。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，第二按钮包括菜单按钮。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其中，第二按钮包括休眠/唤醒按钮。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述多个按钮均包括各自的圆顶开关，该圆顶开关具有耦接至该按钮的按钮端子的电极。

6.一种电子设备中的电路，包括：

具有第一按钮端子和第二按钮端子的按钮，其中，该按钮能够以在第一按钮端子与第二按钮端子之间形成开路的断开状态操作，并且能够以第一按钮端子和第二按钮端子被短路在一起的闭合状态操作；和

控制电路，该控制电路利用偏置电压路径跨所述按钮端子施加脉冲式偏置电压，并且在跨所述按钮端子施加脉冲式偏置电压时确定该按钮是处于断开状态还是处于闭合状态。

7.根据权利要求6所述的电路，其中，控制电路包括逻辑电路，该逻辑电路具有耦接至偏置电压路径的第一输入端、耦接至第一按钮端子的第二输入端、以及输出端，在该输出端生成表示该按钮是处于断开状态还是处于闭合状态的对应信号。

8.根据权利要求7所述的电路，其中，逻辑电路包括AND门。

9.根据权利要求6所述的电路，其中，控制电路被配置成生成占空比小于20%的脉冲式偏置电压。

10.根据权利要求9所述的电路，其中，控制电路被配置成，以该脉冲式偏置电压生成脉冲宽度均小于10ms的脉冲。

11.根据权利要求6所述的电路，还包括附加按钮，其中，控制电路被配置成，当电子设备正在不监测来自所述按钮的输入而监测来自所述附加按钮的输入的操作模式下操作时，防止向所述按钮施加脉冲式偏置电压。

12.根据权利要求11所述的电路，其中，控制电路被配置成，以该脉冲式偏置电压生成方波脉冲。

13.一种用于操作具有多个按钮的电子设备的方法，每一个按钮都具有多个按钮端子，并且每一个按钮都能够在断开位置和闭合位置操作，该方法包括：

以第一模式操作电子设备，在第一模式中，跨所述多个按钮中的每一个按钮的按钮端子施加非零偏置电压；以及

以第二模式操作电子设备，在第二模式中，跨所述多个按钮中的第一按钮的按钮端子施加零伏的偏置电压，并且跨所述多个按钮中的第二按钮的按钮端子施加非零偏置电压。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，以第一模式操作电子设备包括：以完全可操作模式操作电子设备，在该完全可操作模式中，由电子设备中的控制电路监测所述多个按钮中的每一个按钮上的活动。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，以第二模式操作电子设备包括：以休眠模式操作电子设备，在该休眠模式中，利用该非零偏置电压由电子设备中的控制电路监测所述多个按钮中的第二按钮上的按钮按压活动，并且不监测所述多个按钮中的第一按钮上的按钮按压活动。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，第一按钮包括音量按钮，并且，以第二模式操作电子设备包括：以休眠模式操作电子设备，而不监测音量按钮是处于闭合位置还是处于断开位置。

17.一种操作具有按钮的电子设备的方法，该按钮具有多个按钮端子并且能够在断开位置与闭合位置之间移动，该方法包括：

利用控制电路，跨该按钮的按钮端子施加脉冲式电压，同时利用所施加的脉冲式电压监测该按钮，以确定该按钮是处于断开位置还是处于闭合位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，控制电路被配置成，跨所述按钮端子施加占空比小于20%的方波脉冲。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括：

利用接收脉冲式电压作为输入的逻辑电路，监测所述按钮端子之一上的信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，电子设备包括具有第一端子和第二端子的附加按钮，并且其中，监测信号包括：在跨该附加按钮的第一端子和第二端子施加非零偏置电压的同时，利用所述脉冲式电压监测所述信号。

Images