KR20150070415A - 키마다 개개의 led를 갖는 컴퓨터 키보드 키 스캔 공유 행렬 - Google Patents

키마다 개개의 led를 갖는 컴퓨터 키보드 키 스캔 공유 행렬 Download PDF

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애플 인크.
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Abstract

본 발명은 키보드의 키들의 제1 어레이와 라이트들의 제2 어레이 사이에서 공유되는 행 핀들(72) 및/또는 열 핀들(76)의 공유 행렬(48)을 위한 시스템들, 디바이스들 및 방법들에 관한 것이다. 키보드 컨트롤러는 공유되는 행 핀들(72) 및/또는 열 핀들(76)을 이용하여 스캐닝 주기 동안 키들(38)의 제1 어레이 및 라이트들(62)의 제2 어레이를 어드레싱한다. 각각의 키(38)는 개별적으로 제어될 수 있는 라이트들(62)의 제2 어레이의 하나 이상의 라이트(62)에 의해 후면발광된다. 키보드 컨트롤러(56)는 공유되는 행 핀들(72) 및/또는 열 핀들(76)을 이용하여 행 주기 동안 동일한 행의 키 누름을 검출하는 동시에 개별 행의 원하는 라이트들(62)을 구동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키보드 컨트롤러(56)는 행 주기의 구동 주기 동안 행의 원하는 라이트들(62)을 구동할 수 있고, 행 주기의 감지 주기 동안 행의 키들(38)을 개별적으로 스캔할 수 있다.

Description

키마다 개개의 LED를 갖는 컴퓨터 키보드 키 스캔 공유 행렬{COMPUTER KEYBOARD KEY SCAN SHARED MATRIX WITH AN INDIVIDUAL LED PER KEY}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 본 명세서에 참조로서 포함된 2012년 12월 21일 출원된 미국 임시특허출원 번호 61/745,035, 발명의 명칭 "COMPUTER KEYBOARD KEY SCAN SHARED MATRIX WITH AN INDIVIDUAL LED PER KEY"의 정식 출원이다.
본 발명은 일반적으로 전자 디스플레이를 위한 키보드 조립체에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 키마다 개개의 발광 다이오드(LED)를 갖는 컴퓨터 키보드 키 스캔 공유 행렬에 관한 것이다.
이 섹션은 아래 설명되고 그리고/또는 청구되는 본 개시 내용의 다양한 양태에 관련될 수 있는 다양한 기술 양태를 소개하기 위한 것이다. 이 논의는, 본 개시 내용의 다양한 양태에 대한 더 나은 이해를 용이하게 하기 위해, 독자에게 배경 정보를 제공하는 데 도움이 될 것으로 생각한다. 따라서, 이러한 진술들은 이러한 관점에서 이해하여야 하며 종래 기술을 인정하는 것으로 이해해서는 안된다.
컴퓨터 및 랩탑과 같은 전자 디바이스들은 흔히 사업, 오락 및 교육과 같은 다수의 서로 다른 목적을 위해 키보드와 함께 사용된다. 키보드는 전자 디바이스에 정보를 입력하고 전자 디바이스를 제어하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다. 사용자는 키보드 회로를 통해 전자 디바이스의 프로세서에 입력 신호를 전송하기 위해 키보드 상의 키를 누른다. 키보드 회로는 어느 키가 눌렸는지와 언제 키가 눌렸는지를 검출하며, 프로세서에게 적절한 입력 신호를 전송한다.
사용자들은 다양한 주변광량을 갖는 서로 다른 환경에서 랩탑과 같은 전자 디바이스를 활용할 수 있다. 키 상의 광량은 키보드의 시감도(visibility) 및 사용가능성에 영향을 미칠 수 있다. 일부 키보드들은 저광 상태에서의 시감도를 향상시키기 위해 전체 키보드 또는 디퓨저 플레이트를 갖는 키보드의 영역을 조명하는 백라이트(backlight)를 이용하여 키들을 라이팅할 수 있다. 백라이트는 백라이트 회로에 의해 제어된다. 불행히도, 디퓨저 및 백라이트 회로는 키보드 회로 부근에 추가 공간을 차지하며, 따라서 키보드의 크기를 증가시킨다. 또한, 키보드 회로는 제1 수량의 핀 접속을 갖는 프로세서에 접속될 수 있지만, 백라이트 회로는 제2 수량의 핀 접속을 갖는 프로세서에 접속될 수 있으며, 프로세서는 핀 접속에 대해 제한된 수의 이용가능한 핀을 가질 수 있다.
본 명세서에 개시되는 소정 실시예들의 개요가 아래에 명시되어 있다. 이러한 양태들은 단지 이러한 소정 실시예들의 간단한 개요를 독자에게 제공하기 위해 설명되며, 이러한 양태들은 본 개시 내용의 범위를 한정하는 것을 의도하지 않는다는 것으로 이해되어야 한다. 사실상, 본 개시 내용은 아래에 명시되지 않을 수 있는 다양한 양태를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 키보드의 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들 사이의 공유 행 핀들(row pins) 및/또는 열 핀들(column pins)의 공유 행렬을 위한 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 키보드 컨트롤러는 공유 행 핀들 및/또는 열 핀들을 이용하여 스캐닝 주기 동안 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들을 어드레싱한다. 즉, 키보드 컨트롤러는 공유 행 핀들에 전기적으로 접속된 행 라인들을 이용하고 공유 열 핀들에 전기적으로 접속된 열 라인들을 이용하여 키 누름(key press)을 검출하도록 스캐닝 주기 동안 제1 어레이의 키들을 스캔한다. 키보드 컨트롤러는 공유 행 핀들에 전기적으로 접속된 동일한 행 라인들 및 공유 열 핀들에 전기적으로 접속된 동일한 열 라인들을 이용하여 키들을 백라이팅하도록 제2 어레이의 라이트들을 구동한다. 일부 실시예들에서, 각각의 키는 제2 어레이의 라이트들의 하나 이상의 라이트에 의해서 후면발광(backlit)된다. 제2 어레이의 라이트들의 각각의 라이트는 발광 다이오드(LED) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)과 같은, 개별적으로 제어되는 라이트일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 어레이의 키들의 각각의 키는 주위의 키들로부터 구분하여 후면발광될 수 있으며, 이는 오직 원하는 키들만이 후면발광될 수 있게 한다. 각각의 키에 대한 라이트는 개별적으로 제어될 수 있다. 키보드 컨트롤러는 사용자 입력 및/또는 프로세서로부터의 명령들의 세트에 적어도 부분적으로 기초하여 원하는 라이트들을 제어한다.
키보드 컨트롤러는 원하는 키들을 백라이팅하기 위해 스캐닝 주기 동안 라이트들의 각각의 행을 따로따로 구동할 수 있다. 키보드 컨트롤러는 스캐닝 주기의 개별 행 간격(row interval) 동안 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들의 각각의 행 라인을 어드레싱한다. 키보드 컨트롤러는 개별 행 라인 상의 원하는 라이트들을 동시에 구동할 수 있으며 행 라인들 및 열 라인들에 접속된 공유 행 핀들 및/또는 열 핀들을 이용하여 행 간격 동안 동일한 행 라인 상의 키 누름을 검출할 수 있다. 키보드 컨트롤러는 개별 행 간격의 일부분 동안 행 라인 상의 원하는 라이트들을 구동할 수 있으며, 행 간격의 남아있는 부분 동안 행 라인 상의 키들을 따로따로 스캔할 수 있다. 원하는 라이트들을 구동하도록 사용되는 행 간격의 일부분의 지속기간(duration)을 조정하는 것은 후면발광 키들의 밝기를 조정한다.
키보드 컨트롤러의 비교기는 공유 행 핀들 및/또는 공유 열 핀들을 통해 스캔 주기들 동안의 키 누름을 검출할 수 있다. 공유 행 핀들 및 공유 열 핀들을 갖는 일부 실시예들에서, 각각의 키가 저항기 및/또는 역-바이어스(reverse-bias) 다이오드와 직렬 연결될 수 있으며, 각각의 키는 개별 라이트와 병렬 연결될 수 있다. 키와 직렬인 비교적 큰 저항기는 키가 눌렸을 때 개별 병렬 라이트를 통과하는 전류 강하를 감소시킬 수 있다. 키와 직렬인 역-바이어스 다이오드는 키가 눌렸을 때 개별 병렬 라이트를 통과하는 전류를 실질적으로 유지시킬 수 있다. 풀-업 저항기(pull-up resistor)들은 키 누름을 검출하기 위한 반응 시간에 영향을 미치도록 각각의 비교기와 함께 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 지정된 비교기가 대기 모드 동안 키 누름을 검출할 수 있다. 비교기들은 동작 중의 전력 소비를 감소시키도록 공유 행 핀들 및/또는 공유 열 핀들을 통해 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들에 연결될 수 있고 또는 키보드에 연결될 수 있다.
상기에 언급된 특징부들의 다양한 개선이 본 개시 내용의 다양한 양태와 관련하여 이루어질 수 있다. 또한 추가적인 특징부들도 다양한 양태에 포함될 수 있다. 이들 개선 및 추가 특징부가 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 기재된 실시예 중 하나 이상에 관한 하기의 다양한 특징부는 본 명세서의 임의의 상기 양태 또는 임의의 조합으로 포함될 수 있다. 상기에 제공된 간단한 개요는 청구된 주제에 대한 제한 없이 본 발명의 실시예들의 소정 태양들 및 상황들을 독자에게 숙지시키도록 의도될 뿐이다.
본 개시 내용의 다양한 양태는 다음의 상세한 설명을 읽을 때 그리고 도면들을 참조할 때 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 백라이트를 갖는 키보드를 포함하는 전자 디바이스의 개략적인 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 노트북 컴퓨터의 형태인 도 1의 전자 디바이스의 예시의 투시도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 데스크톱 컴퓨터 시스템의 형태인 도 1의 전자 디바이스의 예시의 정면도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 키 행렬 및 백라이트 행렬을 갖는 키보드 입력 디바이스를 도시한 블록도;
도 5는 키보드 컨트롤러 및 키들의 어레이 및 광원들의 어레이에 대한 공유 행렬의 제1 실시예를 도시한 블록도;
도 6은 도 5의 공유 행렬 실시예에 대한 스캐닝 주기의 신호 타이밍을 도시한 타이밍도;
도 7은 키보드 컨트롤러 및 키들의 어레이 및 광원들의 어레이에 대한 공유 행렬의 제2 실시예를 도시한 블록도;
도 8은 도 7의 공유 행렬 실시예에 대한 스캐닝 주기의 신호 타이밍을 도시한 타이밍도;
도 9는 키보드 컨트롤러 및 키들의 어레이 및 광원들의 어레이에 대한 공유 행렬의 제3 실시예를 도시한 블록도;
도 10은 도 9의 공유 행렬 실시예에 대한 스캐닝 주기의 신호 타이밍을 도시한 타이밍도;
도 11은 공유 행렬과 병렬인 키 및 광원의 실시예를 도시한 블록도;
도 12는 공유 행렬과 병렬인 키 및 광원의 실시예를 도시한 블록도;
도 13은 공유 행렬과 병렬인 키 및 광원의 실시예를 도시한 블록도;
도 14는 키보드 컨트롤러 및 키들의 어레이 및 광원들의 어레이에 대한 공유 행렬의 제4 실시예를 도시한 블록도;
도 15는 본 발명의 임의의 실시예에 따른, 공유 행렬을 어드레싱하도록 키보드 컨트롤러를 동작하는 방법의 순서도.
하나 이상의 특정 실시예가 아래에 설명될 것이다. 이러한 실시예들에 대한 간명한 설명을 제공하려는 노력으로, 명세서에는 실제 구현의 모든 특징들이 설명되어 있지는 않다. 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이 임의의 이러한 실제 구현의 개발에 있어서, 다수의 구현-특정 결정들이 구현마다 변할 수 있는 시스템 관련 및 사업 관련 제약들의 준수와 같은, 개발자의 특정 목표들을 실현하기 위해 행해져야 한다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 많이 걸릴 수 있지만, 그럼에도 본 개시 내용의 이익을 갖는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자를 위한 설계, 제조 및 제작의 일상적인 과제일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예들의 요소들을 소개할 때, 단수 형태("a", "an", 및 "the")는 하나 이상의 요소가 있음을 의미하도록 의도된다. 용어 "포함하는", "포괄하는", 및 "갖는"은 포괄적인 것이고 열거된 요소들 이외의 추가 요소들이 있을 수 있음을 의미하도록 의도된다. 또한, "일 실시예" 또는 "예" 등에 대한 참조들은 인용된 특징부들을 또한 통합하는 부가적인 실시예들의 존재를 배재하는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 제1 어레이의 키들과 제2 어레이의 라이트들 사이의 공유 행렬을 갖는 키보드 입력 디바이스에 관한 것이다. 제2 어레이의 라이트들은 제1 어레이의 키들 중의 키들이 개별적으로 후면발광되는 것을 가능하게 하도록 배열될 수 있다. 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들은 키보드 입력 디바이스의 키보드 컨트롤러에 전기적으로 접속된 행 핀들 및/또는 열 핀들을 공유할 수 있다. 키보드 컨트롤러는 공유 행렬을 어드레싱하기 위한 적어도 두 가지 동작인: 키 누름에 대한 키들의 스캐닝 및 원하는 키들을 백라이팅하기 위한 광원들의 구동을 수행한다. 키보드 컨트롤러는 스캐닝 주기 동안 공유 행렬을 어드레싱한다. 키보드 컨트롤러는 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들의 개개의 행들을 어드레싱하도록 스캐닝 주기를 행 간격들로 분할할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 행 간격 동안, 키보드 컨트롤러는 행 라인 상의 라이트들을 구동하는 것과 별개로 행 라인 상의 키들을 스캔한다. 키보드 컨트롤러는 사용자 입력 및/또는 키보드 컨트롤러에 대한 명령들의 세트에 기초하여 제1 어레이의 키들 중 원하는 키들을 백라이팅하도록 제2 어레이의 라이트들의 라이트들을 구분하여 구동할 수 있다. 제2 어레이의 라이트들은 제1 어레이의 키들의 각각의 키가 개별적으로 후면발광될 수 있게 한다. 제1 어레이의 키들 및 제2 어레이의 라이트들 사이에서 공유되는 행 핀들 및/또는 열 핀들은, 키들 및 라이트들에 대해 별개의 행 라인들 및 열 라인들의 어레이가 요구되었던 이전 기술과 비교하였을 때, 키보드 컨트롤러에 전기적으로 접속되는 핀들의 수를 감소시킨다.
일부 실시예들에서, 라이트는 개별 키가 눌린 동안 발광하도록 남아있을 수 있다. 키에 대한 키 스위치는 구동 간격(driving interval) 동안 라이트를 통과하는 전류 흐름을 실질적으로 유지시키기 위해서 라이트에 병렬인 저항 및/또는 역-바이어스된 다이오드를 구비할 수 있다. 라이트 주위의 바이패스 경로는 개별 키가 눌렸을 때 키 감지 간격(sensing interval) 동안 라이트를 통과하는 누수 전류를 감소시킬 수 있다. 풀-업 저항기는 키 누름을 검출하기 위한 응답 시간의 감소 및/또는 키 누름을 검출하기 위한 민감도의 증가를 위해 공유 열 핀과 함께 사용될 수 있다.
전술된 내용을 유념하여, 제1 어레이의 키들과 제2 어레이의 라이트들 사이에서 공유되는 행렬을 갖는 키보드 입력 디바이스를 사용할 수 있는 적합한 전자 디바이스에 대한 일반적인 설명이 아래에서 제공될 것이다. 특히, 도 1은 이러한 입력 디바이스와 함께 사용하기에 적합한 전자 디바이스 내에 존재할 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한 블록도이다. 도 2 및 3은 각각 노트북 컴퓨터 및 데스크톱 컴퓨터 시스템의 형태인 적합한 전자 디바이스들의 다양한 예들을 나타낸다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 디바이스(10)는, 무엇보다도, 하나 이상의 프로세서(12), 메모리(14), 비휘발성 스토리지(16), 디스플레이(18), 키보드(22)를 포함하는 입력 구조물(20), 입력/출력(I/O) 인터페이스(24), 네트워크 인터페이스(26) 및 전원(28)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 다양한 기능성 블록은 하드웨어 요소(회로 포함), 소프트웨어 요소(컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장되는 컴퓨터 코드 포함), 또는 하드웨어와 소프트웨어 요소 둘 모두의 조합을 포함할 수 있다. 도 1은 단지 특정 구현의 하나의 예이고 전자 디바이스(10)에 존재할 수 있는 컴포넌트의 유형을 도시하도록 의도되는 것임을 주의해야 한다.
예시로서, 전자 디바이스(10)는 도 2에 도시된 노트북 컴퓨터, 도 3에 도시된 데스크톱 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 디바이스들의 블록도를 대표할 수 있다. 프로세서(들)(12) 및/또는 기타 데이터 처리 회로는 일반적으로 본 명세서에서 "데이터 처리 회로"라고 지칭될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 그와 같은 데이터 처리 회로는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로써 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 또한, 데이터 처리 회로는 자립적 처리 모듈이거나 전자 디바이스(10) 내의 임의의 다른 요소 내에 전체적으로 또는 부분적으로 포함될 수 있다.
도 1의 전자 디바이스에서, 프로세서(들)(12) 및/또는 다른 데이터 처리 회로가 전자 디바이스(10)의 다양한 기능들을 수행하기 위해 명령을 실행하도록 메모리(14) 및 비휘발성 스토리지(16)와 동작상 연결될 수 있다. 특히, 이 기능들은 디스플레이(18)에 디스플레이될 이미지 데이터를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 프로세서(들)(12)에 의해 실행되는 프로그램들 또는 명령어들은 명령어들 또는 루틴들을 적어도 집합적으로 저장하는 하나 이상의 유형(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체, 예를 들어 메모리(14) 및/또는 비휘발성 저장소(16)를 포함하는 임의의 적합한 제품 내에 저장될 수 있다. 메모리(14) 및 비휘발성 저장소(16)는 예를 들어 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 메모리, 재기록가능 플래시 메모리, 하드 드라이브 및 광 디스크를 나타낼 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램 제품과 같은 곳에 인코딩된 프로그램(예를 들어, 운영 체제)은 또한 전자 디바이스(10)의 다른 기능들을 작동시키기 위하여 프로세서(들)(12)에 의해 실행될 수 있는 명령어들을 포함할 수 있다.
전자 디바이스(10)의 입력 구조물(20)은 사용자가 전자 디바이스(10)와 상호작용하는 것을 가능하게 할 수 있다(예를 들어, 프로세서에 데이터를 입력하기 위한 키 누름, 볼륨 레벨을 증가 또는 감소시키기 위한 버튼 누름). 입력 구조물은 백라이트(30)를 갖는 키보드(22)를 포함한다. 백라이트(30)는 키보드(22)의 키들을 향해 발광한다. 백라이트(30)는 키보드(22)의 시감도를 향상시킬 수 있고, 사용자에게 명령을 제공할 수 있거나, 또는 다른 방식으로 사용자를 도울 수 있다. 디스플레이(18)는 입력 구조물(20)을 포함할 수 있다. 디스플레이(18)는 예를 들어 터치 스크린 액정 디스플레이(LCD)일 수 있으며, 이는 사용자가 전자 디바이스(10)의 사용자 인터페이스와 상호작용하도록 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(18)는 한번에 다중 터치를 검출할 수 있는 멀티터치(MultiTouch™) 디스플레이일 수 있다. 디스플레이(18)는 키보드(22)와는 별개로 후면발광될 수 있다.
키보드(22)는 노트북 컴퓨터와 같은 전자 디바이스(10)와 일체화될 수 있거나, 또는 무선으로 또는 케이블을 통해서 전자 디바이스(10)에 별개로 접속될 수 있다. 예를 들어, 별개의 키보드(22)가 데스크톱 컴퓨터 또는 핸드헬드 전자 디바이스(예로서, 태블릿 컴퓨터, 셀룰러폰, 휴대용 뮤직 플레이어)를 위한 1차 또는 2차 입력 구조물을 제공할 수 있다. I/O 인터페이스(24)는, 네트워크 인터페이스(26)들이 그러할 수 있는 것처럼, 전자 디바이스(10)가 다양한 다른 전자 디바이스들과 인터페이싱하는 것을 가능하게 할 수 있다. 네트워크 인터페이스(26)들은 예를 들어 블루투스 네트워크와 같은 PAN(personal area network), 802.11x 와이파이 네트워크와 같은 LAN(local area network) 및/또는 3G 또는 4G 셀룰러 네트워크와 같은 WAN(wide area network)을 위한 인터페이스들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키보드(22)는 I/O 인터페이스(24) 또는 네트워크 인터페이스(26)를 통해 프로세서(12)에 접속할 수 있다. 전자 디바이스(10)의 전원(28)은 재충전가능한 리튬 폴리머(Li-poly) 배터리, 알카라인 배터리, 및/또는 교류(AC) 전력 변환기와 같은 임의의 적합한 전원일 수 있다.
전자 디바이스(10)는 컴퓨터 또는 다른 타입의 전자 디바이스의 형태를 취할 수 있다. 그와 같은 컴퓨터는 일반적인 휴대가능한 컴퓨터(예컨대, 랩톱, 노트북 및 태블릿 컴퓨터)뿐만 아니라, 일반적으로 한 장소에서 사용되는 컴퓨터(예컨대, 종래의 데스크톱 컴퓨터, 워크스테이션 및/또는 서버)를 포함할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 컴퓨터 형태의 전자 디바이스(10)는 캘리포니아 쿠퍼티노에 소재한 애플 인크(Apple Inc.)로부터 입수가능한 맥북(MacBook®), 맥북 프로(MacBook® Pro), 맥북 에어(MacBook Air®), 아이맥(iMac®), 맥 미니(Mac® mini), 또는 맥 프로(Mac Pro®) 중 한 모델일 수 있다. 예를 들어, 노트북 컴퓨터(32)의 형태를 취하는 전자 디바이스(10)가 본 개시 내용의 일 실시예에 따라 도 2에 도시되었다. 도시된 컴퓨터(32)는 하우징(34), 디스플레이(18), 입력 구조물(20) 및 I/O 인터페이스(24)의 포트들을 포함할 수 있다. 컴퓨터(32)의 디스플레이(18)는 후면발광 액정 디스플레이(LCD)일 수 있다. 키보드(22) 및/또는 터치패드(36)와 같은 입력 구조물(20)은 컴퓨터(32)와 상호작용하도록 사용될 수 있다. 키보드(22) 상의 키들의 어레이(38)는 사용자 입력을 수신하도록 물리적 입력에 응답할 수 있다. 키보드(22)는 접촉식(contact-type) 키보드 또는 정전용량식(capacitance-type) 키보드일 수 있다. 키보드(22)와 같은 입력 구조물(20)을 통해서, 사용자는 컴퓨터(32) 상에서 실행하는 GUI 또는 애플리케이션을 시작, 제어, 또는 동작할 수 있다.
키들(38) 아래에 있는 백라이트(30)는 키보드의 시감도를 향상시키기 위해 및/또는 키보드에 추가적인 기능성을 제공하기 위해 아래로부터 키들(38)을 조명한다. 백라이트(30)는 키들(38)의 어레이와 함께 배열된 라이트들의 어레이이다. 일부 실시예들에서, 백라이트(30)의 라이트들은 발광 다이오드(LED)이다. 각각의 키(38)는 LED와 1:1 비율로 배열될 수 있다. 각각의 키(38)에 대한 개개의 LED는 키들(38)에 대한 차등 밝기 레벨을 가능하게 한다. 그러나 일부 키들(38)이 복수의 LED들을 구비할 수 있는 반면 다른 키들(38)은 하나 또는 그보다 적은 LED를 구비한다. 예를 들어, 더 큰 키(예로서, 스페이스 바, 백스페이스)가 함께 구동되는 복수의 LED들을 구비할 수 있거나, 키들(38)이 마모 균형(wear balancing)을 위해 복수의 LED들을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 LED가 복수의 키들(38)을 백라이팅할 수 있거나, 또는 키보드(22)의 키들(38)의 그룹들을 백라이팅할 수 있다. 예를 들어, 하나의 LED가 화살키 또는 숫자 패드를 백라이팅할 수 있다.
전자 디바이스(10)는 또한 일반적으로 도 3에 도시된 것과 같은 데스크톱 컴퓨터 시스템(40)의 형태를 취할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 데스크톱 컴퓨터 시스템(40)의 형태인 전자 디바이스(10)는 캘리포니아 쿠퍼티노에 소재한 애플 인크.로부터 입수가능한 아이맥(iMac®), 맥 미니(Mac® mini), 또는 맥 프로(Mac Pro®) 중의 한 모델일 수 있다. 데스크톱 컴퓨터 시스템(40)은 특히 하우징(42), 디스플레이(18) 및 입력 구조물(20)을 포함할 수 있다. 무선 키보드(22) 및/또는 마우스(44)와 같은 입력 구조물(22)이 데스크톱 컴퓨터 시스템(40)과 상호작용하는 데에 사용될 수 있다. 키보드(22) 상의 키들(38)의 어레이는 사용자 입력을 수신하도록 물리적 입력에 응답한다. 키보드(22)는 접촉식 키보드 또는 정전용량식 키보드일 수 있다. 키보드(22)와 같은 입력 구조물(20)을 통해서, 사용자는 데스크톱 컴퓨터 시스템(40) 상에서 실행하는 GUI 또는 애플리케이션을 시작, 제어, 또는 동작할 수 있다. 키보드(22) 상의 키들(38)의 어레이는 키들(38) 아래의 백라이트(30)를 이용해 후면발광된다. 백라이트(30)의 라이트들의 어레이(예로서, LED들)는 각각의 키(38)가 따로 후면발광될 수 있도록 키들(38)과 1:1 비율로 배열될 수 있다. 랩탑 컴퓨터(32)의 키보드(22)에서 논의된 것과 같이, 일부 키들(38)은 복수의 LED들, 하나 또는 그보다 적은 LED를 구비할 수 있으며, 일부 LED들은 복수의 키들(38)을 백라이팅할 수 있다.
전자 디바이스(10)가 도 2의 컴퓨터(32)의 형태, 도 3의 데스크톱 컴퓨터 시스템(40)의 형태, 또는 일부 다른 형태를 취하는지 여부와 무관하게, 키보드(22)는 키들(38)의 어레이를 백라이팅하도록 배열된 백라이트(30) 내의 라이트들의 어레이(예로서, LED들)를 갖는 키들(38)의 어레이를 구비한다. 백라이트(30)는 키들(38)의 전체 어레이를 백라이팅하지 않고 원하는 패턴 또는 키들(38)의 세트가 후면발광되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 백라이트(30)는 전체 키들(38)의 어레이를 균일하게 백라이팅할 수 있다. 이와 달리, 백라이트(30)는 키들(38)의 제2 세트(예로서, 숫자들)와는 상이한 밝기 레벨로 키들(38)의 제1 세트(예로서, 문자들)를 백라이팅할 수 있다. 백라이트(30)의 라이트들의 어레이는 구동 행 라인들 및 구동 열 라인들의 행렬에 의해서 키보드(22)의 컨트롤러에 접속된다. 키들(38)의 어레이는 컨트롤러에 접속되고, 키들(38)은 스캐닝 행 라인들 및 스캐닝 열 라인들의 행렬로 배열된다. 어레이들의 행 라인들(예로서, 구동 행 라인들, 스캐닝 행 라인들)은 행 핀들에 의해 컨트롤러에 전기적으로 접속되고, 어레이들의 열 라인들(예로서, 구동 열 라인들, 스캐닝 열 라인들)은 열 핀들에 의해 컨트롤러에 전기적으로 접속된다. 백라이트(30) 및 키들(38)의 어레이의 현재 고려되는 실시예들은 키보드(22)의 공통 컨트롤러에 전기적으로 접속된 공유 행렬 내의 행 핀들 및/또는 열 핀들을 공유한다. 즉, 백라이트(30)의 라이트들의 어레이는 키들(38)의 어레이의 동일한 행 라인들 및/또는 열 라인들 상에 있을 수 있다. 두 세트의 행 라인들 및 두 세트의 열 라인들을 갖는 별개의 백라이트 및 키들의 어레이와 비교하여 공유 행렬은 키보드 컨트롤러에 백라이트(30) 및 키들(38)의 어레이를 전기적으로 접속시키는 핀들의 수량을 감소시킨다.
키들(38)의 어레이 및 백라이트(30)의 라이트들의 어레이는 서로 다른 수량의 키들을 갖는 다양한 패턴들로 배열될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 키보드(22)는 캘리포니아 쿠퍼티노에 소재한 애플 인크로부터 입수가능한 숫자 키패드(Numeric Keypad)를 갖는 애플 키보드(Apple Keyboard) 또는 애플 무선 키보드(Apple Wireless Keyboard)의 모델 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 도 3의 키보드(22)는 대략 6개의 행들 및 대략 14개의 열들로 배열된 78개의 키들을 도시한다. 그러나, 키들(38) 및 백라이트(30)를 접속시키는 행 라인들 및 열 라인들이 상이하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 각각의 행 라인이 다른 행 라인들이 접속하는 열 라인들의 수량과 동일한 수량의 열 라인들에 접속하지 않도록 하는 상이한 배열로 일부 키들(38)(예로서, 스페이스 바, 화살키)을 접속시킬 수 있다. 키보드(22)의 일부 실시예들은 대략 4개의 행들 및 대략 5개의 열들로 배열된 대략 20개의 키들을 갖는 어카운팅 키패드를 포함할 수 있지만, 이렇게 한정되지는 않는다. 현재 고려되는 실시예들은 임의의 특정한 수량의 키들(38), 행들, 또는 열들을 갖는 키패드(22)로 한정되지 않는다. 아래에서 논의되는 일부 실시예들은 6행 및 7열을 갖는 행렬을 구비하며, 일부 실시예들은 3행 및 3열을 갖는 행렬을 구비한다. 키보드(22)의 현재 고려되는 실시예들은 다른 수량의 키들, 행들, 및/또는 열들을 갖는 키들 및 광원들의 공유 행렬을 구비할 수 있다.
도 4는 현재 고려되는 실시예의 입력 디바이스(20)의 키보드 컨트롤러(46) 및 공유 행렬(48)의 개략도이다. 키보드 컨트롤러(46)는 프로세서(12)로부터의 입력 신호(50)를 수신하고 프로세서(12)로 출력 신호(52)를 전송한다. 입력 신호(50)는 클록 신호, 키보드 인에이블 신호, 또는 어떤 키들(38)을 백라이팅할지와 백라이트 밝기 설정을 결정하는 데에 사용되는 키 백라이트 입력을 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 출력 신호(52)는 키들(38)로부터의 데이터 입력 또는 키보드(22)의 설정들을 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되지는 않는다. 제어 로직(54)은 입력 신호(50) 및 출력 신호(52)를 통해 프로세서(12)와 통신한다. 제어 로직(54)의 키보드 프로세서(56)는 키보드(22)의 키들(38)이 언제 눌렸는지를 결정하고, 키 누름으로부터의 데이터 입력을 출력 신호(52)로 프로세싱하며, 키 누름을 검출하도록 스캐닝 프로세스를 제어하고 백라이트(30)를 구동한다. 제어 로직(54)의 인터페이스 회로(58)는 프로세서(12)와 키보드 프로세서(56) 사이에서 입력 신호(50) 및 출력 회로(52)를 전달한다. 일부 실시예들에서, 인터페이스 회로(58)는 키보드(22)를 전자 디바이스(10)에 접속시키는 인터-인테그레이트 회로(I2C) 인터페이스이다. 인터페이스 회로(58)는 백라이트(30)의 라이트들의 어레이의 각각의 라이트(62)(예로서, LED)의 밝기 레벨을 제어하기 위해서, 구동 명령과 같은 키 백라이트 입력을 광 드라이버(60)에 제공한다.
전력 변환 회로(64)는 전원으로부터 전압 입력 VIN을 수신하고 적절한 전압 출력 VOUT을 백라이트(30)의 LED들(58)을 구동하도록 공급한다. 전력 변환 회로(64)는 제어 로직(54)의 스캐닝 제어 회로(66)를 통해 LED들(62)에 공급되는 VOUT을 조절하기 위한, 어댑티브 벅 변환기(adaptive buck converter)와 같은 DC-DC 변환기일 수 있다. 스캐닝 제어 회로(66)는 행 핀들(72)(R1, R2, … RN) 및 열 핀들(76)(C1, C2, … CM)을 갖는 공유 행렬(48)에 접속되며 이때 N은 공유 행렬(48)의 어레이들의 행들의 수량이며 M은 공유 행렬(48)의 어레이들의 열들의 수량이다. N x M개의 키들(38)의 제1 어레이(68)는 스캐닝 제어 회로(66)에 접속된 N개의 행 핀들 및/또는 M개의 열 핀들을 N x M LED들(62)의 제2 어레이(70)와 공유한다. 행 핀들(72)은 키들(38) 및 LED들(62)의 각각의 행에 출력 전압을 공급하도록 행 라인들에 전기적으로 접속된다. 스캐닝 제어 회로(66)는 개별 행 핀(72)에 대한 행 간격 동안 각각의 행 핀(72)에 출력 전압을 따로따로 공급할 수 있다. 열 핀들(76)은 키 백라이트 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 개별 행 간격 동안 LED들(62)을 구동하도록 열 라인들에 전기적으로 접속된다. 현재 고려되는 공유 행렬(48)의 실시예들은 본 명세서에서 논의되는 실시예들로 한정되지 않는다. 키들(38) 및 LED들(62)의 어레이들은 다양한 수량의 행 핀들 및/또는 열 핀들을 공유할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키들(38)의 제1 어레이는 자신의 행 핀들(72) 또는 열 핀들(76)의 일부분만을 LED들(62)의 제2 어레이와 공유할 수 있다.
키들(38)의 제1 어레이(68)는 제1 세트의 행 라인들(69) 및 제1 세트의 열 라인들(71)을 따라 배열된다. LED들(62)의 제2 어레이(70)는 제2 세트의 행 라인들(73) 및 제2 세트의 열 라인들(75)을 따라 배열된다. 일부 실시예들에서, 각각의 어레이가 행 핀들(72)의 별개의 세트들을 통해 접속하기보다는, 공유 행 라인들의 하나의 세트가 행 핀들(72)의 세트에 전기적으로 접속되도록, 제1 어레이(68)가 제1 세트의 행 라인들(69)을 제2 어레이(70)와 공유한다. 일부 실시예들에서, 각각의 어레이가 열 핀들(76)의 별개의 세트들을 통해 접속하기보다는, 공유 열 라인들의 하나의 세트가 열 핀들(76)의 세트에 전기적으로 접속되도록, 제1 어레이(68)가 제1 세트의 열 라인들(71)을 제2 어레이(70)와 공유한다. 또한, 일부 실시예들에서 공유 행렬(48)의 제1 어레이(68) 및 제2 어레이(70)가 제1 세트의 행 라인들(69) 및 제1 세트의 열 라인들(71)의 공유를 통해 행 핀들(72)의 세트 및 열 핀들(76)의 세트에 전기적으로 접속된다. 공유 행 라인들 및/또는 공유 열 라인들은 동일한 세트의 행 핀들(72) 및/또는 동일한 세트의 열 핀들을 이용해 키보드 컨트롤러(46)가 제1 어레이(68) 및 제2 어레이(70) 모두를 어드레싱하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 공유 행 라인들 및 공유 열 라인들은 키보드 컨트롤러가 행 핀들의 하나의 세트(72) 및 열 핀들의 하나의 세트(76)를 이용하는 동시에 행 간격 동안 개개의 LED들을 구동하고 키 누름을 스캔하는 것을 가능하게 한다.
키보드 프로세서(56)는 키 감지 핀들(74)(K1, K2, … KZ) 상의 신호를 모니터링함으로써 키들(38)이 눌렸을 때를 검출할 수 있으며 이때 Z는 키 감지 핀들(74)의 수량이다. 일부 실시예들에서, Z가 행들의 수량 N과 동일하여, 키 감지 핀들(74)이 비교기들을 통해 행 라인들로부터의 신호를 모니터링함으로써 키 누름을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, Z가 열들의 수량 M과 동일하여, 키 감지 핀들(74)이 비교기들을 통해 열 라인들로부터의 신호를 모니터링함으로써 키 누름을 검출할 수 있다. 키보드 프로세서(56)는 제1 세트의 행 라인들(69) 및 제1세트의 열 라인들(71)로부터의 신호를 활용하여 어떤 키가 눌렸는지를 결정하며, 이들 모두가 LED들(62)의 제2 어레이(70)와 공유될 수 있다. 예를 들어, 5행 3열(예컨대, R5, C3) 상의 키를 누르는 것은 제5 행 라인이 출력 전압으로 충전되었을 때 행 간격 동안 감지되는 제3 열 라인 상의 신호를 변화시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 키 감지 핀들(74)이 제1 세트의 열 라인들(71)에 접속되고 열 핀들(76)은 제2 세트의 열 라인들(75)에 접속된다. 이러한 실시예들에서, 공유 행렬(48)의 열들에 접속된 키보드 컨트롤러(46)의 외부에 두 세트의 핀 접속들이 존재한다. 일부 실시예들에서, 열 핀들(76)은 열 라인들의 공유 세트에 접속되고 키 감지 핀들(74)은 키보드 컨트롤러(46) 내부에 있는 열 핀들(76) 상의 비교기들에 접속된다. 이러한 실시예들에서, 공유 행렬(48)의 열들에 접속된 키보드 컨트롤러(46)에 외부에 한 세트의 핀 접속들이 존재한다.
스캐닝 제어 회로(66)는 스캐닝 주기 동안 모든 키들(38) 및 모든 LED들(62)을 어드레싱할 수 있다. 제어 로직(54)은 제어 로직(54) 내의 클록 생성기 또는 프로세서(12)로부터 수신된 클록 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 스캐닝 주기의 지속기간을 설정한다. 클록 신호의 주파수는 대략 500 ㎒, 800 ㎒, 또는 1 ㎓보다 클 수 있다. 제어 로직(54)은 사용자 입력 또는 메모리 내에 프로그램된 명령에 기초하여 초당 스캐닝 주기의 수량(예를 들어, 스캐닝 주파수)을 제어할 수 있다. 제어 로직(54)은 대략 200 ㎐ 내지 40 ㎑, 대략 5000 ㎐ 내지 30 ㎑, 대략 15 ㎑ 내지 25 ㎑, 또는 대략 20 ㎑보다 큰 스캐닝 주파수에서 키들(38)의 제1 어레이 및 LED들(62)의 제2 어레이를 스캔할 수 있다. 20 ㎑보다 큰 스캐닝 주파수는 운영자에게 들릴 수 있는 노이즈를 감소시킬 수 있다. 모든 키들(38) 및 LED들(62)에 대한 스캐닝 주기는 대략 5 ms 내지 25 μs일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 로직(54)은 대략 10 ms 내지 1 μs의 지속기간을 갖는 행 간격들로 스캐닝 주기를 분할한다. 스캐닝 제어 회로(66)는 행 간격마다 하나의 행(예를 들어, 행 핀)의 키들(38) 및 LED들(62)을 어드레싱한다. 사용자는 사용자 입력을 통해 각각의 행 간격의 스캐닝 주파수 및 지속기간을 조정할 수 있다.
스캐닝 제어 회로(66)는 각각의 행 핀(72)에 연결된 행 트랜지스터들(77)(W1, W2 … WN)을 이용하여 행 간격마다 공유 행렬(48)의 하나의 행을 어드레싱한다. 전력 변환 회로(64)는 하나의 행 트랜지스터(77)가 한 번에 닫히도록 개별 행 핀들(72) 상의 행 트랜지스터들(77)을 스위칭함으로써 각각의 행 핀(72)에 개별적으로 출력 전압 VOUT을 공급한다. 예를 들어, 스캐닝 제어 회로는 행 간격 동안 행 핀 R1을 따라 VOUT을 공급하기 위해서 행 트랜지스터 W1를 닫고 행 트랜지스터들 W2-WN을 개방한다. 행 간격이 경과한 이후에, 스캐닝 제어 회로가 행 핀 R2를 어드레싱하기 위해서 행 트랜지스터 W1를 개방하고 행 트랜지스터 W2를 닫을 수 있다. 따라서, 제어 로직(54)은 각각의 행 핀 R1-RN 및 접속된 행 라인들(예를 들어, 공유 행 라인들)에 순차적으로 VOUT를 공급하기 위해 행 트랜지스터들 W1-WN을 순차적으로 폐쇄할 수 있다. 스캐닝 제어 회로(66)는 개별 행 간격 동안 각각의 행 라인 상의 LED들(62)을 제어한다. 스캐닝 제어 회로(66)의 전류 싱크(79)(P1, P2, … PM)는 LED들(62)을 구동하기 위해 각각의 열 핀 C1-CM에 연결된다. 행 간격 동안 열 핀 상의 전류 싱크(79)를 턴온하는 것은 상응하는 행 라인 및 열 라인 상의 LED(62)를 구동한다. 예를 들어, 행 트랜지스터 W2가 행 핀 R2에 출력 전압을 공급할 때 전류 싱크 P1을 턴온하는 것은 공유 행렬(48)의 제2 행과 제1 열 상의 LED(62)를 구동시킨다. 따라서, 스캐닝 제어 회로(66)는 스캐닝 주기의 지속기간 동안 키들(38)의 제1 열을 백라이팅하기 위해 LED들(62)의 제1 열을 구동하도록 스캐닝 주기의 각각의 행 간격 동안 전류 싱크(79) P1를 턴온할 수 있다.
스캐닝 제어 회로(66)가 행 간격마다 공유 행렬(48)의 하나의 행을 어드레싱하기 때문에, LED들(62)의 하나의 행이 행 간격 동안 키들(38)의 하나의 행을 백라이팅하도록 구동될 수 있는 반면, 남아있는 LED들(62)의 행들은 행 간격 동안 구동되지 않는다(예로서, 턴오프된다). 그러나, 공유 행렬(48)의 하나의 행의 LED들(62)이 전체 스캐닝 주기 동안 구동되지 않을 수 있어도, 스캐닝 주파수는 사람의 눈이 LED들(62)이 턴오프되었음을 인식할 수 없는 충분한 크기(예를 들어, 20kHZ 또는 그 이상)일 수 있다. 각각의 행 상의 LED들(62)은 LED들(62)의 펄스 폭 변조 제어와 유사하게, 스캐닝 주기의 부분 동안 구동될 수 있다. 예를 들어, 5개 행의 키들(38)과 상응하는 LED들(62)을 함께 구비하는 공유 행렬(48)을 갖는 키보드(22)는 스캐닝 주기의 지속기간의 대략 20% 동안, 또는 스캐닝 주기에 걸쳐 20%의 듀티 사이클로 LED들(62)의 각각의 행을 구동할 수 있다. 키보드 컨트롤러(46)는 LED(62)가 각각의 행 간격 동안 구동되는 지속기간을 조정함으로써 각각의 LED(62)의 인식되는 밝기를 조정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스캐닝 제어 회로(66)는 LED들(62)을 구동하기 위한 구동 간격 및 키 누름을 검출하기 위한 감지 간격으로 행 간격을 분할한다. 구동 간격의 지속기간을 행 간격의 비율로서 조정하는 것은 듀티 사이클을 조정함으로써 LED(62)의 인식되는 밝기에 영향을 미친다.
키보드 컨트롤러(46)는 프로세서(50) 또는 키보드 프로세서(56)로부터의 키 백라이트 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 공유 행렬(48)의 LED들(62)을 구동한다. 키보드 컨트롤러(46)는 키 백라이트 입력에 기초하여 스캐닝 주기 동안 임의의 원하는 패턴으로 LED들(62)을 턴온할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키 백라이트 입력은 각각의 키들(38)이 LED들(62)에 의해 후면발광되도록 지시한다. 키보드 컨트롤러(46)는 키보드(22)의 개개의 키들(38)을 백라이팅하도록 LED들(62)을 구분하여 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키보드 컨트롤러(46)는 주변광 변화에 응답하여 또는 사용자 활성화 제어에 응답하여 키들(38)을 백라이팅할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키보드 컨트롤러(46)는 맞춤법 확인, 게임 제어를 지원하거나, 또는 눌려야 할 키들(38)을 제안하기 위해 현재 사용자 활동(예를 들어, 소프트웨어 애플리케이션)에 기초하여 키들(38)을 구분하여 백라이팅할 수 있다. 따라서, 현재 사용자 활동, 키보드(22)의 주변 환경, 또는 키보드(22) 또는 전자 디바이스(10)에 대한 사용자 제어가 키들(38)이 후면발광되는 방식을 제어하도록 키 백라이트 입력을 조정할 수 있다. 예를 들어, LED들(62)은 현재 사용자 활동 또는 예상된 사용자 입력과 관련된 특정한 커맨드들에 맵핑된 키들(38)을 백라이팅할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키보드 컨트롤러(46)는 입력 신호(50)에 기초하여 어떤 LED들(62)을 구동할지(예를 들어, 턴온) 및/또는 어떤 키들(38)이 눌렸는지를 결정한다.
키들(38)의 제1 어레이 및 LED들(62)의 제2 어레이의 공유 행렬(48)은 공유 행렬(48)을 키보드 컨트롤러(46)에 접속시키는 하나의 세트의 행 핀들(72) 및/또는 하나의 세트의 열 핀들(76)을 공유할 수 있다. 도 5에 도시된 제1 실시예는 키들(38A) 및 LED들(62A)의 각각의 쌍에 접속된 하나의 세트의 공유 행 라인들(81A)을 갖는 공유 행렬(48A)을 도시한다. 공유 행렬(48A)은 행 핀들(72A), 열 핀들(76A) 및 키 감지 핀들(74A)에서의 핀 접속들(83A)에 의해 키보드 컨트롤러(46A)에 전기적으로 접속된다. 핀 접속들(83A)은 행 핀들(72A)을 공유 행 라인들(81A)의 세트에, 열 핀들(76A)을 라이트 열 라인들(85A)의 세트에, 그리고 키 감지 핀들(74A)을 키 열 라인들(87A)의 세트에 접속시킨다. 공유 행 라인들(81A)의 세트는 키들(38A) 및 LED들(62A)의 쌍들의 개별 행들에 접속한다. 라이트 열 라인들(85A)의 세트는 LED들(62A)의 열들에 접속하고, 키 열 라인들(87A)의 세트는 키들(38A)의 열들에 접속한다. 따라서, 공유 행렬(48A)은 키보드 컨트롤러(46A)와 공유 행렬(48A) 사이의 핀 접속들(83A)을 나타낸다. 공유 행 라인들(81A)은 키보드 컨트롤러(46A)가 키들(38A)의 어레이 및 LED들(62)의 어레이가 행 라인들 및 열 라인들의 별개의 세트들을 통해 어드레싱되는 경우보다 적은 핀 접속들(83A)을 이용해 공유 행렬(48A)의 LED들(62A) 및 키들(38A)을 어드레싱하는 것을 가능하게 한다. 도 5의 제1 실시예가 공유 행렬(48A)을 6개의 행과 7개의 열을 갖는 예시로서 도시하였지만, 현재 고려되는 실시예들은 특정 수량의 행 또는 열로 한정되지 않는다.
키보드 컨트롤러(46A)의 제어 로직(54A)은 스캐닝 주기의 행 간격들 동안 행 핀들(72A)을 통해 공유 행 라인들(81A)에 출력 전압을 공급하도록 행 트랜지스터들(77A)을 제어한다. 각각의 행 간격 동안, 제어 로직(54A)은 행 간격에 대한 키 백라이트 입력에 기초하여 LED들(62)을 구동하도록 전류 싱크(79A)를 제어한다. 전류 싱크(79A)를 턴온하는 것은 공유 행 라인(81A)과 라이트 열 라인(85A) 사이의 LED(62) 양단의 전류를 드로우한다(draw). 키들(38A) 및 LED들(62A)의 각각의 쌍은 공유 행렬(48A)의 개별 행 라인 및 열 라인에 의해 식별될 수 있다. 대시 기호로 이루어진(dashed) 원(89A)은 스캐닝 주기 동안 광을 방출하도록 구동되는 LED들(62A)을 표시한다. 예를 들어, R2C1-7, R3C1, R3C7, R4C1, R4C7, R5C1, R5C3, R5C5, R5C7 및 R6C1-7에서의 LED들(62A)이 스캐닝 주기 동안 구동된다. 제어 로직(54)은 개별 LED들(62A)을 구동하기 위해 개별 전류 싱크 P1-P7를 개별 행 간격들 동안 턴온하도록 제어한다.
제어 로직(54A)은 키 열 라인들(87A)에 대한 신호 모니터링을 통해 키 누름을 검출한다. 키(38) 누름은 공유 행 라인(81A)과 키 열 라인(87A) 사이의 스위치를 닫으며, 키 열 라인(87A)의 전압을 변화시킨다. 키 열 라인들(87A)은 핀 접속들(83A)을 통해 키 감지 핀들(74A)에 접속된다. 따라서, 상응하는 행 간격 동안 행 라인 상의 스위치를 닫는 것은 키 감지 핀들(74A)을 따라 신호(예를 들어, VOUT)를 전송한다. 공유 행렬(48A)에서, R5, C3에 있는 키(38A)가 스캐닝 주기 동안 눌리고, 이는 제5 행 라인(78A) 상의 행 간격 동안 제5 공유 행 라인(78A)(R5)과 제3 키 열 라인(91A)(C3) 사이의 스위치를 닫는다. 이러한 닫힌 스위치는 라이트 열 라인들(85A) 상의 신호에 실질적으로 영향을 미치지 않고 키 감지 핀 K3 상의 전압을 변화시킨다.
도 5의 제1 실시예는 공유 행렬(48A)과 키보드 컨트롤러(46A) 사이의 핀 접속들(83A)의 수량을 감소시키는 공유 행렬(48A)의 공유 행 라인들(81A)을 도시한다. 이것은 감소된 수량의 핀 접속들(83A) 및 행 라인들을 이용하여 원하는 패턴의 키들(38A)을 백라이팅하도록 LED들(62)을 어드레싱하는 것과 별개로 키 누름을 검출하기 위해 키보드 컨트롤러(46A)가 키들(38A)을 어드레싱하는 것을 가능하게 한다. 제1 실시예에서, 키보드 컨트롤러(46A)는 키 누름의 검출에 독립적으로 LED들(62A)을 구동할 수 있다. 예를 들어, 스캐닝 주기 동안 키(38A)를 누르는 것이 상응하는 LED(62A)가 스캐닝 주기 동안 키(38A)를 백라이팅하도록 구동될 수 있는지 여부에 실질적으로 영향을 미치지 않을 수 있다.
도 6은 도 5의 공유 행렬(48A)에서 도시된 스캐닝 주기의 타이밍도(80A)를 도시한다. 전술된 바와 같이, 제어 로직(54A)은 행 트랜지스터들(77A) W1-W6을 제어함으로써 스캐닝 주기(82A)를 행 간격들로 분할한다. 일부 실시예들에서, 행 간격들(84A)의 지속기간은 실질적으로 동일할 수 있다. 각각의 개별 행 핀 R1-R6에 대한 행 간격들(84A)이 순차적인 하이(high) 행 신호들(86A)로서 도시되었다. 행 핀(72A) 상의 하이 행 신호(86A)는 공유 행 라인(81A) 상에 배열된 키들(38A) 및 LED들(62A)의 쌍들에 공급된다. 제어 로직(54A)은 LED들(62A)을 구동하기 위해서 각각의 행 간격(84A) 동안 개별 전류 싱크(79A)가 턴온되도록 제어한다. 타이밍도(80)는 적절한 행 간격들(84) 동안 개별 열 핀(76A) 상의 하이 열 신호(88)로 전류 싱크(79A)가 턴온되는 때를 도시한다. 열 핀(76A) 상의 하이 열 신호(88A)는 개별 라이트 열 라인(85A) 상의 LED(62A)를 구동한다. 예를 들어, 턴오프된 도 5의 R1 상의 LED들(62A)과 상응하는 열 핀들(76A) 중 어느 것도 제1 행 간격(90A) 동안 도 6의 하이 열 신호(88A)를 갖지 않는다. R2 상의 제2 행 간격(92A) 및 R6 상의 제6 행 간격(94A) 동안에는 모든 전류 싱크(79A)가 개별 열 핀들 C1-C7 상의 하이 열 신호들(88A)을 턴온하도록 제어된다. 도 6의 R2 및 R6 상의 하이 행 신호들(86A) 동안의 열 핀들 C1-C7 상의 하이 열 신호들(88A)은 도 5의 R2 및 R6 상의 턴온된 LED들(62A)에 상응한다. 제3 행 간격(96A) 및 제4 행 간격(98A)에 있어서, 도 5의 행 핀들 R3 및 R4 상의 턴온된 LED들(62A)에 상응하도록 전류 싱크 P1 및 P7이 도 6의 열 핀들 C1 및 C7 상에서 하이 열 신호들(88A)를 갖도록 제어된다. 제5 행 간격(100A)에 있어서, 도 5의 행 핀 R5 상의 턴온된 LED들(62A)에 상응하도록 전류 싱크 P1, P3, P5, 및 P7이 도 6의 열 핀들 C1, C3, C5 및 C7 상에서 하이 열 신호들(88A)을 갖도록 제어된다.
타이밍도(80A)는 키(38A)가 눌렸을 때를 식별하기 위한 키 감지 핀들(74A) 상의 하이 키 신호(102A)를 도시한다. 도 5의 제1 실시예에서 오직 (R5K3)에 있는 키(38A)(예를 들어, 제5 행 라인(78A) 및 제3 키 열 라인(91A))만이 스캐닝 주기(82A) 동안 눌렸다. 따라서, R5K3에 있는 키를 누르는 것은 제5 행 간격(100A) 동안 키보드 컨트롤러(46A)의 핀 접속(83A)을 통해 하이 키 신호(102A)를 제3 키 감지 핀 K3으로 통과시키는 제3 키 열 라인(91A) 상에 하이 키 신호(102A)를 발생시킨다. 제5 행 간격(100A) 에서의 이러한 하이 신호(102)는 스캐닝 주기 동안 상응하는 키가 눌렸음을 제어 로직(54A)에 표시한다. 제어 로직(54A)은 각각의 스캐닝 주기 동안의 하이 키 신호(102A)에 기초하여 출력 신호(50A)를 프로세서(12A)에 전송할 수 있다. 제어 로직(54A)은 키 열 라인들(85A) 및 키 감지 핀들 K1-K7을 통해 행 간격(84A) 동안 동일한 공유 행 라인(81A) 상의 복수의 키들(38A)이 눌렸을 때를 검출할 수 있다.
제1 실시예는 공유 행렬(48A)과 키보드 컨트롤러(46A) 사이의 핀 접속들(83A)의 수량을 감소시키도록 키들(38A)의 제1 어레이와 LED들(62A)의 제2 어레이 사이에 공유 행 라인들(81A)을 활용하는 것을 개시한다. 공유 행렬(48)과 키보드 컨트롤러(46) 사이의 핀 접속들의 수량의 추가적인 감소는 키보드 컨트롤러(46)의 추가 핀들이 제거될 수 있거나 다른 목적을 위해 사용될 수 있도록 자유롭게 한다. 도 7에 도시된 제2 실시예는 공유 행렬(48B)과 키보드 컨트롤러(46B) 사이의 핀 접속들(83B)의 수량을 감소시키도록 키들(38B)의 제1 어레이와 LED들(62B)의 제2 어레이 사이에 공유 행 라인들(81B) 공유 열 라인들(93B)을 활용하는 것을 도시한다. 제1 실시예와는 대조적으로, 제2 실시예는 하나의 세트의 공유 행 라인들(81B) 및 하나의 세트의 공유 열 라인들(93B)을 구비한다. 따라서, 공유 행렬(48B)은 키보드 컨트롤러(46B)와 공유 행렬(48B) 사이에 13개의 핀 접속들(83B)을 나타낸다. 공유 행 라인들(81B) 및 공유 열 라인들(93B)은 키보드 컨트롤러(46B)가 제1 실시예보다 적은 핀 접속들(83B)을 이용해 공유 행렬(48B)의 LED들(62B) 및 키들(38B)을 어드레싱하는 것을 가능하게 한다. 또한, 제2 실시예는 공유 행렬(48B)의 예시이며, 공유 행렬(48B)의 다른 실시예들이 6개의 행들 및 7개의 열들로 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
제어 로직(54B)은 스캐닝 주기의 행 간격들 동안 공유 행 라인들(81B)에 전압을 공급하도록 제1 실시예의 행 트랜지스터들(77A)과 유사한 행 트랜지스터들(77B)을 제어한다. 전류 싱크(79B)는 공유 열 라인들(93B)에 접속되지만, 그렇지 않으면 공유 열 라인들(93B) 상의 LED들(62B)을 구동하기 위해 제1 실시예와 유사하게 제어 로직(54B)에 의해 제어된다. 키들(38B) 및 LED들(62B)의 각각의 쌍은 공유 행 라인(81B) 및 공유 열 라인(93B) 사이에 병렬 배열된다. LED들(62B)은 공유 행 라인(81B) 및 공유 열 라인(93B) 사이의 전압차에 의해 구동된다. 한 쌍의 키(38B)를 누르는 것은 상응하는 LED(62B)를 단락시키는 키 스위치를 닫으며, 이는 키(38B)가 눌린 동안 LED(62) 양단의 전압차를 감소시킨다. 따라서, 제2 실시예의 LED들(62B)은 키(38B)가 눌린 동안 키(38B)를 백라이팅하지 않을 수 있다. 키(38B)가 누름 해제되고 키 스위치를 개방하면, 키(38B)를 백라이팅하기 위해 개별 병렬 LED(62B)를 구동하도록 제어 로직(54B)이 전류 싱크(79B)를 제어할 수 있다.
키보드 컨트롤러(46B)는 키 누름을 감지하기 위해 공유 열 라인들(93B)에 접속되는 열 핀들(76B) 상의 비교기들(106B)을 활용한다. 비교기들(106B)은 상응하는 공유 열 라인(93B)으로부터의 열 핀(76B) 상의 전압을 기준 전압과 비교함으로써 키(38B)가 눌린 때를 검출한다. 예를 들어, 키(38B)를 누르는 것은 병렬 LED(62)를 단락시키고 상응하는 열 핀(76B) 상의 전압을 출력 전압과 대략 동일하게 할 수 있다. 키보드 컨트롤러(46B)의 비교기들(106B)은 키(38B)가 눌린 때를 표시하도록 제어 로직(54B)에 신호를 전송할 수 있다. 비교기들(106B)은 키보드 컨트롤러(46B) 내부에 있는 키 감지 핀들(74B)(K1-K7)을 통해 신호를 전송할 수 있다. 도 7의 키 감지 핀들(74B)은 임의의 별개의 핀 접속들(83B)에 의해 공유 행렬(48B)의 키들(38B) 또는 LED들(62B)에 접속되지 않는다. 즉, 키 감지 핀들(74B)은 공유 행렬(48B)과의 외부 핀 접속들(83B)을 갖지 않는다. 이것은 공유 행렬(48B)을 키보드 컨트롤러(46B)에 전기적으로 접속시키는 핀 접속들(83B)의 수량을 감소시킨다. 또한, 이것은 공유 행렬(48B)의 라인들(예를 들어, 행 및 열 라인들)의 수량을 감소시킨다.
도 7에서, 대시 기호로 이루어진 원들(89B)은 제어 로직(54B)이 키 백라이트 입력에 기초하여 전류 싱크(79B)를 턴온하도록 지시하는 LED들(62B)을 표시한다. 제2 실시예의 키 백라이트 입력은 제어 로직(54B)이 도 5의 제1 실시예에서와 동일한 패턴으로 LED들(62B)을 구동하도록 지시한다. 즉, 키 백라이트 입력은 스캐닝 주기 동안 R2C1-7, R3C1, R3C7, R4C1, R4C7, R5C1, R5C3, R5C5, R5C7 및 R6C1-7에 있는 LED들을 구동하도록 제어 로직(54B)에 지시한다. 그러나, R5C3에서의 눌린 키가 병렬 LED(62B)를 단락시키며 그에 따라 눌린 키(38B)를 백라이팅하는 R5C3에서의 LED(62B)를 구동하기에 LED(62B) 양단의 전압이 불충분하다.
도 7에 도시된 제2 실시예에 대한 도 8의 타이밍도(80B)는 도 5에 도시된 제1 실시예에 대한 도 6의 타이밍도(80A)와 유사할 수 있다. 제어 로직(54B)은 행 트랜지스터들(77B) W1-W6을 제어함으로써 스캐닝 주기(82B)를 행 간격들(84B)로 분할한다. 각각의 개별 행 핀(72B) R1-R6에 대한 행 간격들(84B)이 순차적인 하이 행 신호들(86B)로서 도시되었다. 행 핀(72B) 상의 하이 행 신호(84B)가 접속된 공유 행 라인(81B) 상에 배열된 키들(38B) 및 LED들(62B)의 쌍들에 공급된다. 제어 로직(54B)은 LED들(62B)을 구동하기 위해서 각각의 행 간격(84B) 동안 개별 전류 싱크(79B)가 턴온되도록 제어한다. 타이밍도(80B)는 적절한 행 간격들(84B) 동안 개별 공유 열 핀(93B) 상의 하이 열 신호(88B)로 전류 싱크(79B)가 턴온되는 때를 도시한다. 즉, 하이 열 신호(88B)는 대시 기호로 이루어진 원들에 의해 도 7에 도시된 LED들(62B)의 백라이트 패턴에 상응한다. 그러나, 도 7의 R5C3에서 눌린 키는 병렬 LED(62B)를 단락시켜 제5 행 간격(100B) 동안의 열 핀 C3 상의 하이 신호(88B)가 상응하는 LED(62B)를 구동하지 않는다. 오히려, R5C3에서 눌린 키는 열 핀 C3 상의 비교기(106)가 제5 행 간격(100B) 동안 키 감지 핀 K3 상의 하이 신호(102B)를 전송하게 한다.
제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 키보드 컨트롤러(46B)와 공유 행렬(48B) 사이의 핀 접속들(83B)의 수량을 감소시킨다. 공유 행 라인들(81B) 및 공유 열 라인들(93B)은 키들(38B)의 어레이를 어드레싱하도록 사용되는 현존하는 행 라인들 및 열 라인들을 이용하여 LED들(62B)의 어레이가 어드레싱되는 것을 가능하게 한다. 또한, 키(38B)가 눌렸을 때 LED(62B)를 단락시킴으로써 LED(62B)를 턴오프하는 것은 제어 로직(54)이 키 누름을 검출했을 때의 표시를 사용자에게 제공한다.
일부 실시예들은 키(38C)가 눌렸을 때 키(38C)가 후면발광하도록 남아있는 것을 가능하게 할 수 있다. 도 9에 도시된 제3 실시예는 키보드 컨트롤러(46C)와 공유 행렬(48C) 사이에 공유 행 라인들(81C) 및 공유 열 라인들(93C)을 활용하는 공유 행렬(48C)을 도시한다. 공유 행렬(48C)이 도 7에서 전술된 공유 행렬(48B)의 유사한 크기의 실시예와 동일한 수량의 핀 접속들(83C)을 가질 수 있지만, 제어 로직(54C) 및 키들(38C)은 키(38C)가 눌렸는지 여부와 무관하게 키보드 컨트롤러(46C)가 키들(38C)을 백라이팅하는 것을 가능하게 할 수 있다. 제2 실시예와 유사하게, 키들(38C) 및 LED들(62C)의 쌍들은 하나의 세트의 공유 행 라인들(81C)과 하나의 세트의 공유 열 라인들(93C) 사이에서 병렬 접속된다.
도 7의 제2 실시예와 유사하게, 공유 행렬(48C)의 제3 실시예의 키들(38C) 및 LED들(62C)의 쌍들은 공유 행 라인들(81C)과 공유 열 라인들(93C) 사이에서 병렬 접속된다. 저항기(108C)는 공유 행렬(48C) 내의 각각의 쌍의 키(38C)의 키 스위치와 직렬이고 LED(62C)와 병렬이다. 저항기(108C)의 저항은 키(38C)가 눌렸을 때 저항기(108C)보다는 LED(62C)를 통해 대부분의 전류가 흐르도록 병렬 LED(62C)의 저항보다 실질적으로 클 수 있다. 예를 들어, 저항기(108C)의 저항은 대략 10 kΩ이거나 그보다 클 수 있다. 따라서, 키들(38C) 및 LED들(62C)의 각각의 쌍의 저항기(108C)는 LED들(62C)이 키(38C)가 눌렸는지 여부와 무관하게 개별 키(38C)를 백라이팅하는 것을 가능하게 한다.
제어 로직(54C)은 스캐닝 주기의 행 간격들 동안 공유 행 라인들(81C)에 출력 전압을 공급하도록 제2 실시예의 행 트랜지스터들(77B)과 유사한 행 트랜지스터들(77C)을 제어한다. 공유 열 핀들(76C)은 키보드 컨트롤러(46C)의 키 감지 스위치들(110C)(KS1-KS7) 및 전류 싱크(79C)에 접속된다. 각각의 행 간격 동안, 제어 로직(54C)은 행 간격을 구동 간격과 감지 간격으로 분할하도록 전류 싱크(79C) 및 키 감지 스위치들(110C)을 제어한다. 개별 공유 열 라인(93C) 상의 LED들(62C)을 구동하도록 구동 간격 동안 키 감지 스위치들(110C)이 개방되고 전류 싱크(79C)가 턴온될 수 있다. 감지 간격 동안, 키(38C)가 눌렸을 때(예를 들어, 키 스위치가 닫혔을 때)를 검출하기 위해 전류 싱크(79C)가 턴오프될 수 있고 비교기들(106)을 공유 열 라인들(93C)에 접속시키도록 키 감지 스위치들(110C)이 닫힌다.
제3 실시예의 제어 로직(54C)은 키 누름의 검출과는 별개로 LED들(62C)을 구동하도록 스캐닝 주기의 각각의 행 간격 동안 두 가지 모드로 동작할 수 있다. 행 간격 동안 LED들(62C)을 구동하기 위해서, 키 백라이트 입력에 기초하여 제어 로직(54C)이 키 감지 스위치들(110C)을 개방하고 구동될 LED들(62C)에 상응하는 전류 싱크(79C)를 턴온한다. LED들(62C)이 구동될 수 있는 이러한 행 간격의 부분을 본 명세서에서 구동 간격으로 지칭한다. LED(62C)와 병렬인 저항기(108C)로 인해 구동 간격 동안 키(38C)가 눌렸을 때에도 LED(62C)를 통과하는 전류가 LED(62C)를 구동하기에 충분할 수 있다. 따라서, LED(62C)는 키(38C)가 눌린 동안 후속하는 스캐닝 주기들의 구동 간격들 동안 구동될 수 있다. 제어 로직(54C)은 전류 싱크(79C) 및 키 감지 스위치들(110C)의 제어를 통해서 구동 간격의 지속기간을 조정할 수 있다. 구동 간격의 지속기간을 조정하는 것은 듀티 사이클을 조정함으로써 LED(62C)의 인식되는 밝기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 5개의 행 간격들(예를 들어, 각각이 스캐닝 주기의 대략 20%이다) 동안 구동되는 5개의 행들의 LED들(62C)을 갖는 실시예에서, 제어 로직(54)은 대략 10% 듀티 사이클(예를 들어, 50% 구동 간격 * 20% 스캐닝 주기 = 10% 듀티 사이클)로 키(38C)를 백라이팅하기 위해서 각각의 구동 간격이 개별 행 간격의 지속기간의 대략 50%이도록 제어할 수 있다.
제어 로직(54)은 행 간격의 감지 간격을 시작하도록 키 감지 스위치들(110C)을 닫을 수 있다. 감지 간격의 지속기간은 대략 구동 간격이 경과된 후의 행 간격의 나머지일 수 있다. 제어 로직(54C)은 감지 간격 동안 LED들(62C)을 구동하는 것을 중단하도록 전류 싱크(79C)를 턴오프한다. 그러나, 감지 간격 동안 LED들(62C)을 턴오프하는 것은 스캐닝 주파수로 인해 사용자에게 인식가능하지 않을 수 있다. 키 감지 스위치들(110C)을 닫는 것은 비교기들(106C)을 열 핀들(76C)에 접속시킨다. 열 핀들(76C)은 공유 열 라인들(93C)로부터 신호를 수신한다. 비교기들(106C)은 감지 간격 동안 키(38C)가 눌렸는지 여부를 결정하도록 공유 열 라인들(93C)로부터의 전압을 기준 전압에 비교한다. 키(38C)를 누르는 것이 구동 간격 동안 LED(62C)를 턴오프하기 위해 병렬 LED(62C)를 통과하는 전류를 실질적으로 감소시키지 않을 수 있지만, 감지 간격 동안 LED(62C)에 병렬인 키 스위치를 닫기 위해 키(38C)를 누르는 것은 열 라인(93C) 상의 신호에 영향을 미치며, 그에 따라 개별 비교기(106C)가 키 누름을 검출할 수 있다. 비교기(106C)는 키보드 컨트롤러(46C) 내부에 있는 키 감지 핀들(74C)을 통해 신호를 전송한다. 제2 실시예와 같이, 도 9의 키 감지 핀들(74C)은 임의의 별개의 핀 접속들(83C)에 의해 공유 행렬(48C)의 키들(38C) 또는 LED들(62C)에 접속되지 않는다. 이것은 공유 행렬(48C)을 키보드 컨트롤러(46C)에 전기적으로 접속시키는 핀 접속들(83C)의 수량을 감소시킨다.
대시 기호로 이루어진 원들(89C)은 키 백라이트 입력에 기초하여 스캐닝 주기의 구동 간격들 동안 제어 로직(54C)이 전류 싱크(79C)를 턴온하도록 지시함을 나타낸다. 제3 실시예의 키 백라이트 입력은 R1C1, R2C2, R2C5, R3C6, R4C7, R5C1 및 R6C3에 있는 LED들(62C)을 구동할 것을 제어 로직(54C)에 지시한다. 제어 로직(54C)은 스캐닝 주기의 감지 간격들 동안 R3C5, R3C6, R5C7 및 R6C5에 있는 눌린 키들(38C)(및 개별적으로 닫힌 키 스위치들)을 검출할 수 있다.
도 10의 타이밍도(120)는 도 9의 실시예에 상응하는 두 개의 스캐닝 주기들(82C) 및 행 스캐닝 간격들(84C)을 도시한다. 제어 로직(54C)은 행 핀(72C)에 접속된 각각의 공유 행 라인(81C) 상의 LED들(62C) 및 키들(38C)을 어드레싱하도록, 하이 행 신호(86C)에 의해 나타내어진 행 간격들(84C)로 각각의 스캐닝 주기(82C)를 분할한다. 제어 로직(54C)은 각각의 행 간격(84C)을 구동 간격(122C) 및 감지 간격(124C)으로 분할하도록 전류 싱크(79C) 및 키 감지 스위치(110C)를 제어한다. 일부 실시예들에서, 구동 간격(122C) 및 감지 간격(124C)의 지속기간들은 행 간격들(84C) 및/또는 스캐닝 주기들(82C) 사이에서 달라질 수 있다. 각각의 행 핀(72C)에 대한 구동 간격(122C) 동안, 제어 로직(54C)은 키 백라이트 입력에 기초하여 개별 공유 행 라인들(81C) 상의 LED들(62C)을 구동하도록 전류 싱크(79C)를 제어한다. 열 핀들(76C) 상의 하이 열 신호들(88C)은 LED(62C)가 키(38C)를 백라이팅하도록 구동되는때를 표시한다. 예를 들어, R2C2 및 R2C5에 있는 LED들(62C)이 제2 행 간격(92C)의 구동 간격(122C) 동안 구동된다.
제어 로직(54C)은 구동 간격(122C)이 경과된 후에 행 핀(72C)에 접속된 LED들(62C)을 턴오프하도록 전류 싱크(79C)를 턴오프한다. 각각의 구동 간격(122C) 후에, 제어 로직(54C)은 감지 간격(124C)을 시작하기 위해 개별 열 핀들(76C)에 비교기들(106C)을 접속하도록 키 감지 스위치들(110C)을 스위칭한다. 비교기들(106C)은 행 핀(72C)에 대한 감지 간격(124C) 동안 키(38C)가 눌린 때를 표시하도록 키 감지 핀들(74C)(K1-K7) 상의 제어 로직(54C)에 신호를 전송한다. 타이밍도(120C)는 하이 키 신호들(102C)을 갖는 감지 간격들(124C) 동안의 키 누름을 나타낸다. 예를 들어, 타이밍도(120)는 제3 행 간격(96C) 동안 R3C5 및 R3C6에서의 키들(38C)이 눌려진 실시예를 도시한다. 일부 실시예들에서, 감지 간격(124)은 구동 간격(122)에 앞설 수 있다.
전술된 공유 행렬들(48A, 48B, 48C)의 실시예들은 후면발광 키보드의 키(38)당 핀 접속들의 수량을 감소시키기 위해 행 핀들(72) 및/또는 열 핀들(76)을 공유한다. 각각의 키(38)는 개별적으로 후면발광될 수 있으며, 키보드 컨트롤러(46)가 각각의 키(38)에 대한 LED(62)의 밝기를 개별적으로 조절할 수 있다. 공유 행렬(48)과 키보드 컨트롤러(46) 사이의 핀 접속들(83)의 수량을 감소시키는 것은 공유 행렬(48) 및 키보드(22)가 키들 및 LED들의 별개의 어레이들 및 상응하는 별개의 행 및 열 라인들을 갖는 키보드보다 얇아지는 것을 가능하게 한다. 공유 행렬(48)로의 핀 접속들(83)의 수량을 감소시키는 것은 또한 키들(38)의 복잡도를 감소시키고 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 더 적은 핀 접속들(83)은 행 라인들 및/또는 열 라인들에 따른 더 낮은 저항 손실, 열 등으로 인해 공유 행렬(48)의 전체 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 키들(38)의 제1 어레이를 LED들(62)의 제2 어레이와 일체화하는 것은 키보드 컨트롤러(46)가 더 적은 핀들을 사용하는 것을 가능하게 하고/하거나 제어 로직(54)의 핀들이 다른 용도를 위해 재목적화되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 재목적화된 핀들은 마우스, 터치 패드, 또는 I/O 디바이스를 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아닌 추가적인 입력 디바이스를 접속시키는 데에 사용될 수 있다.
공유 행렬(48) 및 키보드(22)의 일부 실시예들은 전력 효율성을 향상시킬 수 있고/있거나 키 누름을 검출하기 위한 응답 시간을 감소시킬 수 있다. 도 11은 공유 행 라인(81)(예로서, RN) 및 공유 열 라인(93)(예로서, Cm) 사이의 병렬인 키 스위치(38) 및 LED(62)를 갖는 라이팅된 키(125)의 실시예를 도시한다. 키보드 컨트롤러(46)의 공급 전압(126)(예로서, VDD, VIN, VOUT) 및 풀-업 저항기(127)(예로서, Rpull)는 비교기(106)(예로서, Km)에 접속된다. 일부 실시예들에서, 풀-업 저항기(127)는 LED(62)에 병렬인 저항기(108)(예로서, Rkey)보다 실질적으로 더 클 수 있다(예를 들어, 대략 2, 5, 10, 또는100배 더 클 수 있다). Rkey(108)은 구동 간격(122) 동안 라이팅된 키(125)가 눌린 경우 대부분의 전류가 LED(62)를 통해 제1 방향(128)으로 통과하는 것을 가능하게 하도록 LED(62)보다 큰 저항을 가질 수 있다.
라인 스위치(129)(예로서, Ln)는 감지 간격(124) 동안 키 스위치(38) 및 LED(62)를 접지에 접속시키며, 구동 간격(122) 동안 개방된다. 키보드 컨트롤러(46)의 키 감지 스위치(110)는 키 누름을 검출하는 것을 용이하게 하도록 감지 간격(124) 동안 닫힌다. 구동 간격(122) 동안, 전류 싱크(79)는 구동 전류를 LED(62)를 통해 제1 방향(128)으로 지시한다. 만약 라이팅된 키(125)가 감지 간격(124) 동안 눌리지 않았다면, 개방 키 스위치(38) 및 LED(62)의 배향으로 인해 실질적으로 어떠한 전류도 제2 방향(130)으로 Rpull(127) 및 Ln(129)를 통과해 접지로 흐르지 않는다. 키 스위치(38)가 감지 간격(124) 동안 개방되었을 때, 비교기(106)에서의 전압 신호(Vcomp)는 식 1에 의해 정의될 수 있다:
Vcomp = VDD 식 1
만약 라이팅된 키(125)가 감지 간격(124) 동안 눌렸다면, 닫힌 키 스위치(38)로 인해 전류는 제2 방향(130)으로 Rpull(127) 및 Ln(129)을 통과해 접지로 흐르고, 비교기(106)에서 전압 신호를 강하시킨다. 키 스위치(38)가 감지 간격(124) 동안 닫혔다면, 비교기(106)에서의 Vcomp는 VDD 보다 작으며 식 2에 의해 정의될 수 있다:
Vcomp = VDD * Rkey / (Rkey + Rpull) 식 2
비교기(106)는 Vcomp에서의 강하로서 키 누름을 감지할 수 있다. 풀-업 저항기(127)는 비교기(106)에서의 Vcomp가 스위치 키 감지 스위치(110)가 닫히지 않는 한 대략 공급 전압(126)이 되는 것을 가능하게 한다.
도 12는 공유 행 라인(81)(예로서, RN) 및 공유 열 라인(93)(예로서, Cm) 사이의 병렬인 키 스위치(38) 및 LED(62)를 갖는 라이팅된 키(131)의 다른 실시예를 도시한다. 라이팅된 키(131)는 키 스위치(38)와 직렬이고 LED(62)와 병렬인 역-바이어스 다이오드(131)를 구비한다. 역-바이어스 다이오드(131)는 구동 간격(122) 동안 닫힌 키 스위치(138)를 통과하는 제1 방향(129)으로의 실질적으로 모든 구동 전류를 차단할 수 있으며, 그에 따라 실질적으로 모든 구동 전류가 LED(62)를 구동하는 것을 가능하게 한다. 역-바이어스 다이오드(131)는 LED(62)가 키 누름 동안 원하는 구동 전류를 유지하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 그에 따라 LED(62)의 밝기 및/또는 색상에 대한 키 누름의 영향을 감소시킨다. 일부 실시예에서, 도 11에서 전술된 바와 같이 다이오드(132)를 갖는 라이팅된 키(131)는 비교기(106), 풀-업 저항기(133)(예로서, Rpull) 및 VDD(126)에 접속될 수 있다. 다이오드(132)는 도 12의 풀-업 저항기(133)의 저항이 도 11의 풀-업 저항기(127)의 저항보다 작게 하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 풀-업 저항기(133)의 저항을 감소시키는 것은 키 누름을 검출하기 위한 비교기(106)에 대한 응답 시간을 감소시킨다.
만약 라이팅된 키(131)가 감지 간격(124) 동안 눌렸다면, 닫힌 키 스위치(38)로 인해 전류가 제2 방향(130)으로 Rpull(133) 및 Ln(129)을 통해 접지로 흐르고, 이는 비교기(106)에서의 전압 신호를 강하시킨다. 이해될 수 있는 바와 같이, 다이오드(132)는 (예를 들어, 구동 간격(122) 동안) 제1 방향(128)으로의 전류 흐름에 대해 역-바이어스되고(reverse-biased), (예를 들어, 감지 간격(124) 동안) 제2 방향(130)으로의 전류 흐름이 정-바이어스된다(forward-biased). 따라서, 다이오드(132)는 LED(62)의 반대 배향으로 바이어스된다. 따라서, 감지 간격(124)에서 실질적으로 모든 전류가 다이오드(132)를 통해 제2 방향(130)으로 흐르고, 실질적으로 어떠한 전류도 LED(62)를 통해 제2 방향(130)으로 흐르지 않는다. 구동 간격(122)에서, 키 스위치(38)가 닫혔다고 할지라도 실질적으로 모든 전류가 LED(62)를 통해 제1 방향(128)으로 흐르며, 실질적으로 어떠한 전류도 다이오드(132)를 통해 제1 방향(128)으로 흐르지 않는다. 키 스위치(38)가 감지 간격 동안 닫혔을 때, 비교기(106)에서의 Vcomp는 VDD보다 작으며 이는 식 3에 의해 정의될 수 있다:
Vcomp = Vdiode 식 3
이때 Vdiode는 다이오드(132) 양단의 접지로의 전압 강하이다. 일부 실시예들에서, 라이팅된 키(125)의 Rkey(108)에 대한 키 누름을 검출하도록 라이팅된 키(131)의 다이오드(132)가 비교기(106)의 더 빠른 응답 시간을 가능하게 할 수 있다. 또한, 키 스위치(38)와 직렬인 다이오드(132)를 갖는 라이팅된 키들(131)은 키 스위치(38)와 직렬인 Rkey(108)를 갖는 라이팅된 키들(125)에 대한 키보드 컨트롤러(46) 및 공유 행렬(48)의 감소된 전력 소비 및/또는 열 생성을 가능하게 할 수 있다.
다이오드들은 주로 정방향(예를 들어, LED(62)를 통한 제1 방향(128), 다이오드(132)를 통한 제2 방향(130))으로 전류가 흐르는 것을 허용하지만; 비교적 적은 누수 전류가 역방향으로 흐를 수 있다. 도 13은 LED(62) 주위의 바이패스 경로(135)를 갖는 라이팅된 키(134)의 실시예를 도시한다. 구동 간격(122) 동안, 바이패스 스위치(136)는 구동 전류가 제1 방향(128)으로 흐르고 LED(62)를 구동하는 것을 가능하게 하도록 개방된다. 감지 간격(124) 동안 라이팅된 키(134)가 눌렸을 때(예를 들어, 키 스위치(38)가 닫혔을 때), 바이패스 스위치(136)는 라이팅된 키(134) 양단의 전류가 LED(62)를 접지로 바이패스하는 것을 가능하게 하도록 키 스위치(38)를 닫는다. 바이패스 스위치(136)는 임의의 누수 전류가 제2 방향(130)으로 LED(62)를 통과하는 것을 실질적으로 감소시키거나 방지할 수 있다. 다이오드(예로서, LED(62))를 통한 역방향으로의 누수 전류를 감소시키는 것은 마모를 감소시키고 다이오드의 유효 수명을 증가시킬 수 있다.
전자 디바이스(10)의 동작 동안, 전자 디바이스(10)는 비활동 주기 이후에 또는 사용자의 대기 모드 선택과 같이 대기 모드 또는 슬립 상태에 진입할 수 있다. 대기 모드 동안의 전자 디바이스(10) 및 키보드(22)의 전력 소비는 키들(38)에 대한 라이트들(62)을 파워-다운하고, 프로세서(12)의 동작 속도를 감소시키고, 디스플레이(18)를 턴오프하거나, 또는 이들의 조합에 의해서 감소될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 대기 모드는 OFF 상태로부터 전자 디바이스(10)를 턴온하는 것보다 더 빨리 운영자가 전자 디바이스(10)를 웨이크하고 전자 디바이스(10)의 전체 동작을 재개하는 것을 가능하게 한다. 도 14는 임의의 키 누름에 따라 키보드(22)가 대기 모드로부터 웨이크될 수 있는 실시예를 도시한다.
임의의 키 누름을 검출하기 위해서, 라이팅된 키들(131)의 공유 열 라인들(93)이 대기 스위치들(138)에 의해 대기 모드에서 함께 단락되고, 라이팅된 키들(131)의 각각의 공유 행 라인들(81)은 개별 라인 스위치들(129)을 통해 접지에 접속된다. 공유 행 라인들(81) 및/또는 공유 열 라인들(93)이 없는 일부 실시예들에서, 키 스위치들(38)의 열 라인들(71)이 대기 스위치들(138)에 의해 대기 모드에서 함께 단락되고/되거나 키 스위치들의 각각의 행 라인들(69)이 개별 라인 스위치들(129)을 통해 접지에 접속된다. 대기 스위치들(138)은 웨이크 비교기(139)에 접속된다. 대기 모드에서, 키 스위치(38)가 닫힐 때까지 웨이크 비교기(139)에서의 전압 신호가 대기 저항기(140)(RSB)에 의해서 VDD(126)(예로서, VIN, VOUT)로 풀-업된다. 웨이크 비교기(139)에서 전압 신호를 감소시키도록 임의의 닫힌 키 스위치(38)가 대기 저항기(140) 양단의 전류를 드로우하기 때문에 웨이크 비교기(139)가 임의의 라이팅된 키(131)가 눌린 때를 검출할 수 있다. 대기 모드에서 LED들(62)을 통한 제2 방향(130)(예로서, 역-바이어스)으로의 전류 흐름을 제한하기 위해 RSB(140)의 저항은 비교적 클 수 있다(예로서, 대략 5 kΩ, 10 kΩ, 20kΩ, 또는 그보다 클 수 있음).
도 15의 순서도는 공유 행렬(48)의 키들(38) 및 LED들(62)을 어드레싱하도록 키보드 컨트롤러(46)를 동작시키는 방법(150)의 실시예를 도시한다. 블록(152)에서, 키보드 컨트롤러(46)는 제어 로직(54)이 어떤 LED들(62)을 스캐닝 주기 동안 턴온할지를 결정하도록 활용하는 키 백라이트 입력을 수신한다. 예를 들어, 키 백라이트 입력은 모든 키들(38), 또는 키들(38)의 서브셋을 백라이팅할 것을 제어 로직(54)에 지시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 키들(38)의 서브셋은 문자들, 자음들, 모음들, 구두점들, 숫자들, 명령들(예를 들어, 리턴, 백스페이스, 홈, 종료), 화살키들, 또는 기능 키들일 수 있다. 키보드 컨트롤러(46)는 공유 행렬(48)을 행들로 어드레싱한다. 각각의 스캐닝 주기(82)의 시작시에, 블록(154)에서 키보드 컨트롤러(46)가 행 카운터를 리셋한다(예로서, X = 0). 키보드 컨트롤러(46)는 각각의 행을 순차적으로 어드레싱할 수 있다. 블록(156)에서, 키보드 컨트롤러(46)는 키들(38) 및 LED들(62)의 다음 행을 어드레싱하도록 행 카운터를 증가시킨다(예를 들어, X = X + 1).
각각의 행을 어드레싱하기 위해서, 블록(158)에서 제어 로직(54)이 행 핀 RX를 어드레싱하도록 행 트랜지스터 WX 상에서 스위칭한다. 제어 로직(54)은 행 간격(84) 동안 각각의 행 핀을 어드레싱한다. 행 간격(84) 동안, 블록(160)에서 제어 로직(54)은 어드레싱된 행 핀 RX에 대한 키 백라이트 입력에 기초하여 광원들(예로서, LED들(62))을 턴온하도록 전류 싱크 P1-PM을 제어하며, 이때 M은 행 핀 RX 당 열 핀들(76) 및 광원들의 수량이다. 제어 로직(54)은 행 간격(84)의 구동 간격(122) 동안 광원들을 구동한다. 일부 실시예들에서, 블록(162)에서 제어 로직(54)은 구동 간격(122) 동안 M개의 열 핀들(76)에 대한 키 누름을 검출한다. 일부 실시예들에서, 구동 간격(122) 동안 후면발광 키를 누르는 것은 광원을 턴오프할 수 있다. 다른 실시예들에서, 키(38)는 키(38)가 눌린 동안 후면발광하도록 남아있을 수 있다.
블록(162)에서 키 누름을 검출하기에 앞서 광원들을 턴오프하도록 블록(164)에서 제어 로직(54)이 전류 싱크 P1-PM을 제어함으로써 구동 간격(122)을 종료시킬 수 있다. 블록(166)에서, 키 누름을 검출하기 위해서 구동 광원들로부터 어드레싱 모드를 변경함으로써 제어 로직(54)이 행 간격(84)의 감지 간격(124)을 시작할 수 있다. 제어 로직(54)은 키 감지 스위치들(110) 닫음 및/또는 라인 스위치들(129) 닫음에 앞서 어드레싱 모드를 변경할 수 있다. 제어 로직(54)은 행 간격(84)의 부분들로서 구동 간격(122) 및 감지 간격(124)의 지속기간을 조정할 수 있다. 광원들(예를 들어, LED들(62))의 밝기는 행 간격(84)에 대한 구동 간격(122)의 비율에 비례할 수 있다. 구동 간격(122)의 지속기간을 행 간격(84)의 지속기간의 백분률로서 증가시키는 것은 광원들의 인식되는 밝기를 증가시킨다. 행 간격(84)이 경과된 후에, 제어 로직(54)은 카운터가 행 핀들의 수량 N과 동일한지 여부를 노드(168)에서 결정한다. 만약 카운터가 수량 N보다 적으면, 제어 로직(54)은 스캐닝 주기가 경과될 때까지 다음 행 핀을 어드레싱하도록 블록들(156 내지 166)을 반복한다. 만약 카운터가 수량 N과 동일하면, 스캐닝 주기가 경과된다. 그 다음 제어 로직(54)은 키 백라이트 입력을 수신하도록 블록(152)으로 복귀하고, 블록(154)에서 카운터를 리셋하며, 블록(156)에서 다음 스캐닝 주기(82)를 시작한다.
위에서 설명한 특정 실시예들은 예로서 도시되었으며, 이러한 실시예들은 다양한 수정 및 대안적인 형태들을 받아들일 수 있다는 것으로 이해되어야 한다. 또한 특허청구범위는 기재된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라, 본 명세서의 사상 및 범주에 포함되는 모든 변형, 등가물, 대안들을 포함한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (29)

  1. 전자 디바이스로서:
    상기 전자 디바이스에 사용자 입력을 제공하도록 구성된 키보드를 포함하고, 상기 키보드는:
    키 행렬 내에 배열된 복수의 키들 -상기 키 행렬은 프로세서에 연결된 복수의 키 행 라인들(a plurality of key row lines) 및 상기 프로세서에 연결된 복수의 키 열 라인들(a plurality of key column lines)을 포함함-;
    상기 복수의 키들을 백라이팅하도록 구성된 복수의 광원들 -상기 복수의 광원들은 백라이트 행렬 내에 배열되고, 상기 백라이트 행렬은 상기 프로세서에 연결된 복수의 백라이트 행 라인들 및 상기 프로세서에 연결된 복수의 백라이트 열 라인들을 포함함-; 및
    상기 프로세서를 포함하는 키보드 컨트롤러 -상기 키보드 컨트롤러는 키 누름을 검출하기 위해 상기 복수의 키들을 스캔하고 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 구동하도록 구성되며, 상기 복수의 백라이트 행 라인들 및 상기 복수의 키 행 라인들은 복수의 공유 행 라인들을 포함함- 를 포함하는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 키 백라이트 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 광원들 중 상기 적어도 하나의 광원을 구동하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 키들은 복수의 키 스위치들을 포함하고 상기 복수의 광원들은 복수의 발광 다이오드(LED)들을 포함하는, 전자 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 키 스위치들의 각각의 키 스위치는 상기 복수의 LED들의 LED와 평행하게 배열되는, 전자 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 키 스위치들의 각각의 키 스위치는 대략 1000 Ω보다 큰 저항을 갖는 저항기를 포함하는, 전자 디바이스.
  6. 제4항에 있어서, 상기 복수의 키 스위치들의 각각의 키 스위치는 상기 복수의 LED들의 상기 개별 LED와 반대 방향으로 바이어스된 다이오드를 포함하는, 전자 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 백라이트 열 라인들 및 상기 복수의 키 열 라인들은 복수의 공유 열 라인들을 포함하는, 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 상기 복수의 키들 중 하나의 키가 눌렸을 때를 검출하도록 구성된 복수의 비교기들을 포함하고, 상기 복수의 비교기들은 상기 복수의 공유 열들에 연결되는, 전자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 복수의 풀-업(pull-up) 저항기들을 포함하고, 상기 복수의 비교기들의 각각의 비교기가 개별 풀-업 저항기에 연결되는, 전자 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 상기 복수의 키 열 라인들에 연결된 웨이크 비교기(wake comparator)를 포함하고, 상기 웨이크 비교기는 상기 복수의 키들 중 임의의 키가 눌렸을 때를 검출하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 구동 간격(driving interval) 동안 상기 복수의 광원들 중 적어도 하나의 광원을 구동하고 감지 간격(sensing interval) 동안 상기 복수의 키들을 스캔하도록 구성되며, 상기 구동 간격은 상기 감지 간격으로부터 분리된, 전자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 상기 구동 간격의 구동 지속기간(driving duration)을 상기 감지 간격의 감지 지속기간(sensing duration)에 조정함으로써 상기 복수의 광원들의 상기 광원의 밝기(brightness)를 조정하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 키보드 컨트롤러는 제1 키가 눌렸는지 여부와 상관없이 상기 제1 키를 백라이팅하기 위해 상기 복수의 광원들 중 제1 광원을 구동하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  14. 시스템으로서:
    공유 행렬을 포함하며, 상기 공유 행렬은:
    복수의 행 라인들 및 복수의 열 라인들 상에 배열되고 각각의 키 쌍이 키 스위치 및 광원을 포함하는 복수의 키 쌍들;
    각각의 공유 행 핀이 상기 복수의 행 라인들 중 하나의 행 라인 상에 배열된 상기 복수의 키 쌍들의 키 쌍에 연결되는 복수의 공유 행 핀들(pins);
    각각의 공유 열 핀이 상기 복수의 열 라인들 중 하나의 열 라인 상에 배열된 상기 복수의 키 쌍들의 키 쌍에 연결되는 복수의 공유 열 핀들; 및
    상기 복수의 공유 행 핀들 및 상기 복수의 공유 열 핀들에 의해 상기 공유 행렬에 연결되는 키보드 컨트롤러 -상기 키보드 컨트롤러는 스캐닝 기간 동안 상기 복수의 공유 행 핀들을 어드레싱하도록 구성되고, 상기 스캐닝 기간은 각각의 공유 행 핀 및 상응하는 행 라인에 대한 행 간격을 포함하며, 상기 개별 행 간격 동안 상기 키보드 컨트롤러가 상기 공유 행 핀에 연결된 상기 키 쌍들의 키 스위치가 닫혔을 때를 검출하고 키 백라이트 입력에 기초하여 상기 공유 행 핀에 연결된 상기 키 쌍들의 광원을 구동하도록 구성됨- 를 포함하는, 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 복수의 광원들은 복수의 발광 다이오드(LED)들을 포함하는, 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 각각의 키 쌍의 상기 광원 및 상기 스위치가 행 라인과 열 라인 사이에서 평행하게 연결되는, 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 각각의 키 쌍의 광원은 상기 개별 키 쌍의 상기 스위치가 닫혔을 때 턴온된(turned on) 채로 남아있도록 구성되는, 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 적어도 하나의 키 쌍의 상기 스위치가 저항기 또는 역-바이어스 다이오드를 포함하는, 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 각각의 행 간격은 구동 간격 및 감지 간격을 포함하고, 상기 키보드 컨트롤러는 상기 구동 간격 동안 상기 상응하는 행 라인 상에 배열된 상기 키 쌍들의 광원을 구동하도록 구성되며, 상기 키보드 컨트롤러는 상기 감지 간격 동안 상기 상응하는 행 라인 상에 배열된 상기 키 쌍들의 키 스위치가 닫혔을 때를 검출하도록 구성되는, 시스템.
  20. 후면발광(backlit) 컴퓨터 키보드를 동작시키는 방법으로서:
    키 백라이트 입력을 수신하는 단계 -상기 키 백라이트 입력은 상기 컴퓨터 키보드의 복수의 키들을 개별적으로 백라이팅하도록 배열된 복수의 광원들에 대한 구동 명령들을 포함함-; 및
    키 쌍들의 공유 행렬을 어드레싱하는 단계 -각각의 키 쌍은 상기 복수의 광원들 중 하나의 광원 및 상기 복수의 키들 중 하나의 키를 포함하고, 각각의 키 쌍은 복수의 행 핀들 중 하나의 행 핀 및 복수의 열 핀들 중 하나의 열 핀에 연결되며, 상기 키 쌍들의 공유 행렬을 어드레싱하는 단계는:
    상기 키 백라이트 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 복수의 광원들을 제어하는 단계; 및
    상기 복수의 키들의 키 누름을 검출하는 단계를 포함함- 를 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 키 쌍들의 공유 행렬을 어드레싱하는 단계는 행 간격들 내에서 상기 복수의 행 핀들의 각각의 행 핀을 어드레싱하는 단계 및 개별 행 간격 동안 행 핀 상에 배열된 상기 복수의 광원들을 제어하기 위해 상기 복수의 열 핀들 상의 전류 싱크(current sink)를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 구동 간격 동안 상기 복수의 열 핀들 상의 상기 전류 싱크가 제어되고, 감지 간격 동안 상기 복수의 열 핀들 상의 상기 복수의 키들의 키 누름이 검출되며, 각각의 개별 행 간격이 상기 구동 간격 및 상기 감지 간격을 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 키 쌍들의 공유 행렬을 어드레싱하는 단계는 상기 구동 간격과 상기 감지 간격 사이에서의 전이를 위해 각각의 개별 행 간격 동안 상기 복수의 열 핀들 상의 키 감지 스위치들을 스위칭하는 단계를 포함하는, 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 복수의 광원들에 대한 상기 구동 명령들은 현재 사용자 활동, 주변 환경, 또는 사용자 제어, 또는 이들의 임의의 조합에 적어도 부분적으로 기초하는, 방법.
  25. 제품으로서:
    키보드 컨트롤러의 프로세서에 의해 실행되도록 구성되는 명령을 적어도 집합적으로 포함하는 하나 이상의 실재하는 기계-판독가능한 매체를 포함하고, 상기 명령은:
    복수의 키들을 갖는 공유 행렬 내에 배열된 복수의 광원들을 구동하기 위한 명령 -상기 복수의 광원들 및 상기 복수의 키들은 복수의 행 라인들 및 복수의 열 라인들을 따라 복수의 키 쌍들로 상기 공유 행렬 내에 배열되고, 각각의 키 쌍의 광원은 상기 복수의 행 라인들의 개별 공유 행 라인 및 상기 복수의 열 라인들의 개별 공유 열 라인을 따라 키 백라이트 입력에 적어도 부분적으로 기초하여 구동됨-; 및
    키 누름을 검출하도록 상기 공유 행렬 내에 배열된 상기 복수의 키들을 모니터링하기 위한 명령 -각각의 키 쌍의 상기 키의 키 누름은 상기 개별 공유 행 라인 및 상기 개별 공유 열 라인을 따라 검출됨- 을 포함하는, 제품.
  26. 제25항에 있어서, 각각의 행 라인에 대한 순차적인 행 간격들 동안 상기 공유 행렬의 상기 복수의 키 쌍들을 어드레싱하기 위한 명령을 포함하며, 상기 복수의 광원들을 구동하기 위한 상기 명령은 각각의 행 간격의 구동 간격 동안 발생하고 키 누름을 검출하도록 상기 복수의 키들을 모니터링하기 위한 명령은 각각의 행 간격의 감지 간격 동안 발생하는, 제품.
  27. 제26항에 있어서, 상기 개별 구동 간격 동안 구동되는 상기 복수의 광원들의 밝기를 조정하도록 각각의 구동 간격의 지속기간을 조정하기 위한 명령을 포함하는, 제품.
  28. 제25항에 있어서, 상기 복수의 키들 중 임의의 키의 키 누름을 검출한 것에 응답하여 상기 키보드 컨트롤러에 연결된 디바이스를 웨이크(wake)시키기 위한 명령을 포함하는, 제품.
  29. 전자 디바이스로서:
    상기 전자 디바이스에 사용자 입력을 제공하도록 구성된 키보드를 포함하고, 상기 키보드는:
    키 행렬 내에 배열된 복수의 키들을 포함하고, 상기 복수의 키들의 각각의 키는 스캐닝 기간 동안 개별 키의 키 누름을 검출하도록 구성된 개별 키 누름 비교기에 연결되고, 상기 복수의 키들은 슬립 모드 동안 상기 복수의 키들 중 임의의 키의 키 누름을 검출하도록 구성된 웨이크 비교기에 연결되며, 상기 웨이크 비교기는 임의의 키 누름의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 전자 디바이스를 대기 모드로부터 웨이크하도록 구성되는, 전자 디바이스.
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