(57)【要約】【課題】  ポインティングデバイスの操作感を飛躍的に向上させること。【解決手段】  操作部材による所定の方向への移動に対応して検出されるセンサ部１のセンサ出力に対して所定の演算処理を行うことにより、該センサ出力を操作部材の所定の方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数値に変換して出力する。【選択図】  図１
2006065518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材と、前記操作部材の所定の方向への移動を検出するセンサ部と、前記センサ部のセンサ出力を信号処理する信号処理部と、前記信号処理部の信号処理の結果を出力する出力制御部とを有するポインティングデバイスであって、
前記信号処理部は、前記操作部材による所定の方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力に対して所定の演算処理を行うことにより、該センサ出力を前記操作部材の所定の方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数値に変換して出力するセンサ出力変換手段を具えたことを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
前記出力制御部は、
前記センサ出力変換手段により変換出力された関数値に応じて、操作対象の移動量または移動速度を変えることを特徴とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項３】
前記変換出力される関数値は、
２次以上の関数、多項式関数、指数関数、又は対数関数からなる関数であることを特徴とする請求項１又は２記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
前記センサ出力変換手段は、
電源を投入した時点での前記操作部材が移動していないときの前記センサ部のセンサ出力を非移動時出力値とし、該非移動時出力値を用いて移動時に検出される前記センサ部のセンサ出力を補正し、該補正されたセンサ出力に対して演算処理を行う手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項５】
前記センサ出力変換手段は、
前記変換出力される関数値の次数又は係数を、それぞれ独立に設定する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項６】
前記センサ出力変換手段は、
前記変換出力される関数値が正か負かによって、該関数値の次数又は係数を変更する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項７】
前記センサ出力変換手段は、
前記操作部材を前記所定の方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値に応じて前記センサ出力の演算処理の内容を補正し、該補正された内容に基づいて演算処理を行うことにより前記関数値を決定する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項８】
前記センサ出力変換手段は、
前記操作部材を前記所定の方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値が所定範囲外のときは、前記操作部材を移動させても前記センサ部のセンサ出力を変化させない固定値に設定する手段をさらに具えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項９】
前記センサ出力変換手段は、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応する前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
センサ出力Ｘ１を演算処理によって３次数以上のＸ軸の関数値に変換して出力し、センサ出力Ｙ１を演算処理によって３次数以上のＹ軸の関数値に変換して出力することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１０】
前記センサ出力変換手段は、
電源を投入した時点での前記操作部材が移動していないときの前記センサ部のＸ軸方向およびＹ軸方向へのそれぞれのセンサ出力を非移動時出力値Ｘ０、Ｙ０とし、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
センサ出力(Ｘ１−Ｘ０)を演算処理によって３次数以上のＸ軸の関数値に変換して出力し、センサ出力（Ｙ１−Ｙ０）を演算処理によって３次数以上のＹ軸の関数値に変換して出力することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１１】
前記センサ出力変換手段は、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
前記操作部材をＸ軸方向およびＹ軸方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値に応じて、センサ出力Ｘ１の係数α、次数β、および、センサ出力Ｙ１の係数γ、次数θをそれぞれ所定値に設定し、
センサ出力Ｘ１を演算処理によってβ次数以上のＸ軸の関数値αＸβ若しくはα（Ｘ−Ｘ０）Ｘβに変換して出力し、センサ出力Ｙ１を演算処理によってθ次数以上のＹ軸の関数値γＹθ若しくはγ（Ｙ−Ｙ０）θに変換して出力することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１２】
前記センサ出力変換手段は、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
前記操作部材をＸ軸方向およびＹ軸方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値が所定範囲外のときは、前記操作部材を移動させても前記センサ部のセンサ出力Ｘ１、Ｙ１を変化させずに固定値に設定して出力することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のポインティングデバイス。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載のポインティングデバイスが、操作入力手段として組み込まれたことを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
ポインティングデバイスによる信号処理方法であって、
操作部材を少なくとも所定の方向に移動する工程と、
前記操作部材の所定の方向への移動をセンサ部により検出する工程と、
前記操作部材による所定の方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力に対して所定の演算処理を行うことにより、該センサ出力を前記操作部材の所定の方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数値に変換して出力するセンサ出力変換工程と、
前記変換出力された関数値に応じて、操作対象の移動量または移動速度を変える工程と
を具えたことを特徴とする信号処理方法。
【請求項１５】
前記変換出力される関数値は、
２次以上の関数、多項式関数、指数関数、又は対数関数からなる関数であることを特徴とする請求項１４記載の信号処理方法。
【請求項１６】
前記センサ出力変換工程は、
電源を投入した時点での前記操作部材が移動していないときの前記センサ部のセンサ出力を非移動時出力値とし、該非移動時出力値を用いて移動時に検出される前記センサ部のセンサ出力を補正し、該補正されたセンサ出力に対して演算処理を行う工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１４又は１５記載の信号処理方法。
【請求項１７】
前記センサ出力変換工程は、
前記変換出力される関数値の次数又は係数を、それぞれ独立に設定する工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項１８】
前記センサ出力変換工程は、
前記変換出力される関数値が正か負かによって、該関数値の次数又は係数を変更する工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項１９】
前記センサ出力変換工程は、
前記操作部材を前記所定の方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値に応じて前記センサ出力の演算処理の内容を補正し、該補正された内容に基づいて演算処理を行うことにより前記関数値を決定する工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項２０】
前記センサ出力変換工程は、
前記操作部材を前記所定の方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値が所定値以上または以下のときは、前記操作部材を移動させても前記センサ部のセンサ出力を変化させない固定値に設定する工程をさらに具えたことを特徴とする請求項１４ないし１９のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項２１】
前記センサ出力変換工程は、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応する前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
センサ出力Ｘ１を演算処理によって３次数以上のＸ軸の関数値に変換して出力し、センサ出力Ｙ１を演算処理によって３次数以上のＹ軸の関数値に変換して出力することを特徴とする請求項１４ないし２０のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項２２】
前記センサ出力変換工程は、
電源を投入した時点での前記操作部材が移動していないときの前記センサ部のＸ軸方向およびＹ軸方向へのそれぞれのセンサ出力を非移動時出力値Ｘ０、Ｙ０とし、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
センサ出力(Ｘ１−Ｘ０)を演算処理によって３次数以上のＸ軸の関数値に変換して出力し、センサ出力（Ｙ１−Ｙ０）を演算処理によって３次数以上のＹ軸の関数値に変換して出力することを特徴とする請求項１４ないし２１のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項２３】
前記センサ出力変換工程は、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
前記操作部材をＸ軸方向およびＹ軸方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値に応じて、センサ出力Ｘ１の係数α、次数β、および、センサ出力Ｙ１の係数γ、次数θをそれぞれ所定値に設定し、
センサ出力Ｘ１を演算処理によってβ次数以上のＸ軸の関数値αＸβ若しくはα（Ｘ−Ｘ０）Ｘβに変換して出力し、センサ出力Ｙ１を演算処理によってθ次数以上のＹ軸の関数値γＹθ若しくはγ（Ｙ−Ｙ０）θに変換して出力することを特徴とする請求項１４ないし２２のいずれかに記載の信号処理方法。
【請求項２４】
前記センサ出力変換工程は、
前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、
前記操作部材をＸ軸方向およびＹ軸方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値が所定範囲外のときは、前記操作部材を移動させても前記センサ部のセンサ出力Ｘ１、Ｙ１を変化させずに固定値に設定して出力することを特徴とする請求項１４ないし２３のいずれかに記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話等の入力手段として使用されるポインティングデバイス、および、信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポインティングデバイスには、磁気検出式ポインティングデバイスに代表されるように、磁石を含む操作部を移動して、その移動量を磁気センサ等のセンサ部で検出するものが一般的である。
【０００３】
このようなポインティングデバイスは、カーソル等を人間の感覚に近い状態で移動させるための有効な入力手段として利用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０６９６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のポインティングデバイスにおいては、磁気センサで検出する信号は、磁石の移動に対してリニアな値になるよう構成されているものが多い。
【０００６】
しかし、アプリケーションの形態によっては、リニアなセンサ出力よりむしろ傾きが一定でない（例えば、移動距離が大きくなるほど傾きも大きくなるように移動させる）方が、ポインティングデバイスの操作性が向上し、好都合な場合がある。
【０００７】
また、磁気センサと磁石の配置ずれに起因する操作感の低下によって、カーソル等を人間の感覚に近い状態で移動させにくい、という問題もある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、カーソル等を人間の感覚に近い状態で移動させることが可能な、操作感が飛躍的に向上したポインティングデバイス、および、信号処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、操作部材と、前記操作部材の所定の方向への移動を検出するセンサ部と、前記センサ部のセンサ出力を信号処理する信号処理部と、前記信号処理部の信号処理の結果を出力する出力制御部とを有するポインティングデバイスであって、前記信号処理部は、前記操作部材による所定の方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力に対して所定の演算処理を行うことにより、該センサ出力を前記操作部材の所定の方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数値に変換して出力するセンサ出力変換手段を具えることによって、ポインティングデバイスを構成する。
【００１０】
前記出力制御部は、前記センサ出力変換手段により変換出力された関数値に応じて、操作対象（カーソルなど）の移動量または移動速度を変えてもよい。
【００１１】
前記変換出力される関数値は、２次以上の関数、多項式関数、指数関数、又は対数関数からなる関数としてもよい。
【００１２】
前記センサ出力変換手段は、電源を投入した時点での前記操作部材が移動していないときの前記センサ部のセンサ出力を非移動時出力値とし、該非移動時出力値を用いて移動時に検出される前記センサ部のセンサ出力を補正し、該補正されたセンサ出力に対して演算処理を行う手段をさらに具えてもよい。
【００１３】
前記センサ出力変換手段は、前記変換出力される関数値の次数又は係数を、それぞれ独立に設定する手段をさらに具えてもよい。
【００１４】
前記センサ出力変換手段は、前記変換出力される関数値が正か負かによって、該関数値の次数又は係数を変更する手段をさらに具えてもよい。
【００１５】
前記センサ出力変換手段は、前記操作部材を前記所定の方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値に応じて前記センサ出力の演算処理の内容を補正し、該補正された内容に基づいて演算処理を行うことにより前記関数値を決定する手段をさらに具えてもよい。
【００１６】
前記センサ出力変換手段は、前記操作部材を前記所定の方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値が所定範囲外のときは、前記操作部材を移動させても前記センサ部のセンサ出力を変化させない固定値に設定する手段をさらに具えてもよい。
【００１７】
前記センサ出力変換手段は、前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応する前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、センサ出力Ｘ１を演算処理によって３次数以上のＸ軸の関数値に変換して出力し、センサ出力Ｙ１を演算処理によって３次数以上のＹ軸の関数値に変換して出力してもよい。
【００１８】
前記センサ出力変換手段は、電源を投入した時点での前記操作部材が移動していないときの前記センサ部のＸ軸方向およびＹ軸方向へのそれぞれのセンサ出力を非移動時出力値Ｘ０、Ｙ０とし、前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、センサ出力(Ｘ１−Ｘ０)を演算処理によって３次数以上のＸ軸の関数値に変換して出力し、センサ出力（Ｙ１−Ｙ０）を演算処理によって３次数以上のＹ軸の関数値に変換して出力してもよい。
【００１９】
前記センサ出力変換手段は、前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、前記操作部材をＸ軸方向およびＹ軸方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値に応じて、センサ出力Ｘ１の係数α、次数β、および、センサ出力Ｙ１の係数γ、次数θをそれぞれ所定値に設定し、センサ出力Ｘ１を演算処理によってβ次数以上のＸ軸の関数値αＸβ若しくはα（Ｘ−Ｘ０）Ｘβに変換して出力し、センサ出力Ｙ１を演算処理によってθ次数以上のＹ軸の関数値γＹθ若しくはγ（Ｙ−Ｙ０）θに変換して出力してもよい。
【００２０】
前記センサ出力変換手段は、前記操作部材によるＸ軸方向およびＹ軸方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力をそれぞれＸ１、Ｙ１としたとき、前記操作部材をＸ軸方向およびＹ軸方向へ最大可動範囲内で移動させたときの前記センサ出力の最大値および最小値を読取り、該読取り値が所定範囲外のときは、前記操作部材を移動させても前記センサ部のセンサ出力Ｘ１、Ｙ１を変化させずに固定値に設定して出力してもよい。
【００２１】
本発明は、上記ポインティングデバイスが、操作入力手段として組み込まれた電子機器として構成することができる。
【００２２】
本発明は、ポインティングデバイスによる信号処理方法であって、操作部材を少なくとも所定の方向に移動する工程と、前記操作部材の所定の方向への移動をセンサ部により検出する工程と、前記操作部材による所定の方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力に対して所定の演算処理を行うことにより、該センサ出力を前記操作部材の所定の方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数値に変換して出力するセンサ出力変換工程と、前記変換出力された関数値に応じて、操作対象（カーソルなど）の移動量または移動速度を変える工程とを具えることによって、信号処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、前記操作部材による所定の方向への移動に対応して検出される前記センサ部のセンサ出力に対して所定の演算処理を行うことにより、該センサ出力を前記操作部材の所定の方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数値に変換して出力するようにしたので、カーソル等を人間の感覚に一段と近い状態で移動させることが可能となり、これにより、操作者が飛躍的に操作感を向上させることが可能なポインティングデバイスを得ることができ、多様なアプリケーションに対して好都合に対応することが可能となる。
【００２４】
また、本発明によれば、このように飛躍的に操作感が向上したポインティングデバイスを電子機器に組み込むことにより、携帯電話やゲーム機、ノートＰＣ、テレビのリモコン等の電子機器でマウスの代替として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。  
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係るポインティングデバイスとして、磁気検出式ポインティングデバイスの回路構成例を示す。なお、ここでは磁気検出方式ポインティングデバイスを例に挙げて説明するが、他方式のポインティングデバイスで使用する場合でも、同様の効果を得る。
【００２７】
本ポインティングデバイスは、操作部材（図示せず）と、操作部材の所定の方向（ここでは、Ｘ，Ｙ方向の２軸）への移動を検出するセンサ部１と、センサ部１の各軸方向の磁気センサ１１ａ〜１１ｄのセンサ出力を差動的に増幅する差動アンプ２と、各軸の差動出力を信号処理する信号処理部３と、信号処理部３の信号処理の結果を出力する出力制御部４とに大別される。
【００２８】
操作部材は、ポインティングデバイスの操作部にあたり、硬質樹脂や金属などで構成することが可能であり、また、操作感を向上させるため、様々な形状をとることも可能である。
【００２９】
信号処理部３や出力制御部４は、シリコン等を用いた通常の集積回路として構成することが可能である。
【００３０】
このようなポインティングデバイスは、パーソナルコンピュータや携帯電話等の操作入力手段として使用される。
【００３１】
図２は、図１の磁気検出式ポインティングデバイスの構造を示す。図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面である。
【００３２】
センサ部１は、Ｘ軸及びＹ軸に沿って２個ずつ対称に配置された４個の磁気センサ（例えば、ホール素子）１１ａ〜１１ｄ（１１ａ，１１ｂがＸ軸方向、１１ｃ，１１ｄがＹ軸方向にそれぞれ配置）からなる。
【００３３】
磁気センサ１１ａ〜１１ｄの上方に配置された磁石１２を有する操作部材１３の移動によるＸ軸方向およびＹ軸方向の各磁気センサ１１ａ〜１１ｄの各センサ出力を、差動アンプ２により差動的に増幅する。その差動増幅されたセンサ出力（アナログ値）は信号処理部３に入力されることにより、Ｘ座標値およびＹ座標値に変換され、この変換された出力値が出力制御部４に入力されることにより、操作対象となるカーソル等の移動量が決定される。
【００３４】
（動作）
＜信号処理部＞
図３は、ポインティングデバイスの信号処理部３での演算処理を示す。
【００３５】
ステップＳ１では、ポインティングデバイスの電源を投入する。
【００３６】
ステップＳ２では、センサ部１のＸ軸方向およびＹ軸方向の各磁気センサ１１ａ〜１１ｄによりそれぞれ検出された操作時点での現在のセンサ出力（ｘ，ｙ）を読取る。
【００３７】
ステップＳ３では、その操作時点でのＸ軸方向のセンサ出力ｘとＹ軸方向のセンサ出力ｙとを演算処理することにより、それぞれ関数演算出力値αｘ３、αｙ３に変換して出力する。ただし、αは係数、３はセンサ出力ｘ，ｙの次数である。
【００３８】
ステップＳ４では、その関数演算出力値を、出力制御部４に転送する。この出力制御部４では、操作される対象（カーソルなど）の移動量を、演算処理後のＸ軸方向の関数演算出力値αｘ３と、Ｙ軸方向の関数演算出力値αｙ３とに変える機能を有している。
【００３９】
このような演算処理を実行することにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力が小さいときはカーソルの移動量を小さくし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の出力が大きいときはカーソルの移動量を大きくすることができる。これにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力を、操作部材のＸ軸方向およびＹ軸方向への移動量に応じて非線形的に変化する関数演算出力値に変換して出力することができる。
【００４０】
図４は、磁気検出式ポインティングデバイスにおけるＸ軸方向（図１で左右方向）に配置された磁気センサ１１ａ，１１ｂの磁束密度差の分布を示す。
【００４１】
ポインティングデバイスは、操作部材の移動量に対して、センサ部１のセンサ出力がリニアに変化するものが一般的である。
【００４２】
このようにセンサ出力がリニアに変化する従来方式のポインティングデバイスを用いる場合、例えばカーソルをＹ軸方向である下側に移動させたいときに、操作部材を下側いっぱいに移動させるが、カーソルの移動速度が遅いと感じる場合や、カーソルを少しだけ移動させたいときに、操作部材を少しだけ動かしても、思いのほかカーソルが動きすぎてしまう場合がある。
【００４３】
しかし、本例の図３に示したような信号処理方法を採用することにより、カーソルの移動量に応じて非線形的に変化するような関数演算出力値を得られることから、操作部材の移動量が大きいときは、センサ出力が大きくなり、操作部材の移動量が小さいときは、センサ出力が小さくなっているのと同等の効果を有するので、ポインティングデバイスの操作感を飛躍的に向上させることが可能である。
【００４４】
図５は、磁気検出式ポインティングデバイスにおける本発明に係る図３の演算処理後の、Ｘ軸方向（図１で左右方向）に配置された磁気センサ１１ａ，１１ｂの相当磁束密度差の分布を示す。
【００４５】
この図５の例では、信号処理部３により、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力（ｘ，ｙ）に対して、関数(０．００７５ｘ３，０．００７５ｙ３)の演算処理をしたときの出力特性である関数演算出力値を示す。関数の係数α＝０．００７５、次数＝３とする。
【００４６】
操作部材の移動距離が±０．２ｍｍの範囲内では、カーソルの移動量が０に近づき、±０．６を超える範囲では、カーソルの移動量が５倍程度にまで増加するので、従来の図４のポインティングデバイスと比較して、より人間の感覚に近い操作感を得ることができる。
【００４７】
なお、本例では、αｘ３の関数を用いて信号処理を行ったが、アプリケーションにより、３次関数ではなく４次関数以上の高次の関数を用いてもよいし、２次程度の関数でも、好都合に対応可能な場合がある。
【００４８】
また、例えば、ａｘ３＋ｂｘ２＋ｃｘ＋ｄのように、３次関数と２次関数と１次関数と定数との和で示される多項式関数を用いても当然かまわない。
【００４９】
さらに、３次以上の関数以外にも、同様の傾向を示す指数関数や対数関数、または累乗関数の一部を用いることも可能である。
【００５０】
また、本例では、Ｘ軸方向のセンサ出力の関数と、Ｙ軸方向のセンサ出力の関数とを全く同じ形式にしたが、例えば、Ｙ軸方向のセンサ出力をβｙγ（β≠α、γ≠３）と別の関数に設定することも可能である。
【００５１】
ポインティングデバイスによっては、左右方向（Ｘ軸方向）と上下方向（Ｙ軸方向）とで操作性が異なる場合があり、また、人間の操作する指（例えば、親指）も左右方向と上下方向で動かしやすさが異なる場合がある。
【００５２】
また、カーソルを上下方向に移動させるときだけ、特に早く移動させたいアプリケーションなどを利用することがある。
【００５３】
しかし、本例のような演算処理を実行することにより、実際に上下方向と左右方向で操作部材を移動させる量が異なっても、カーソルの動きは左右方向も上下方向も均等にすることが可能になり（逆に、意図的に左右方向と上下方向をずらすことも可能）、また、ポインティングデバイスの出力特性を飛躍的に向上させることが可能になり、多種多様なアプリケーションに対して好都合に対応可能になる。
【００５４】
＜出力制御部＞
出力制御部４は、操作時点でのＸ軸方向のセンサ出力と、Ｙ軸方向のセンサ出力との値に応じて、操作される対象（カーソルなど）の移動量または移動速度を変える機能を有する。
【００５５】
例えば、図５の例と同様に、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力が小さいときはカーソルの移動速度を小さくし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力が大きいときはカーソルの移動速度を大きくすることができる。
【００５６】
また、カーソルの移動速度を０に設定した操作部材の不感帯を設けることも可能になり、ポインティングデバイスの操作感を飛躍的に向上させることが可能である。
【００５７】
また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力ｘ１，ｙ１に対して、３次以上の関数とある係数とを、ｘ１とｙ１の値が正か負かによって、３次以上の関数又は係数を変えるようにしてもよい。
【００５８】
アプリケーションによっては、４次関数や６次関数などをセンサ出力とみなすと操作感が良好になる場合がある。このような偶関数を用いる場合は、真のセンサ出力がマイナスの値でも、信号処理後の出力はプラスに変わってしまう。従って、ｘ１とｙ１の値が正か負かによって、係数などを変更することによって、好適に対応することができる。
【００５９】
また、センサや操作部材などの実装ばらつきや、センサなどの特性ばらつきに起因するポインティングデバイスの出力の非対称性を、関数や係数を変更することによってキャンセルすることが可能となる。
【００６０】
［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図６〜図７に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【００６１】
図６は、ポインティングデバイスの信号処理部３での演算処理を示す。
【００６２】
ステップＳ１２では、電源投入時（ポインティングデバイスを操作していないとき）におけるＸ軸方向のセンサ出力ｘ０と、Ｙ軸方向のセンサ出力ｙ０とを読み取り、内部メモリに記憶させておく。
【００６３】
ステップＳ１４では、ステップＳ３でのポインティングデバイス操作時におけるＸ軸方向のセンサ出力ｘおよびＹ軸方向のセンサ出力ｙに対して演算処理することにより、それぞれ関数演算出力値α（ｘ−ｘ０）３、関数演算出力値α（ｙ−ｙ０）３に変換して出力する。
【００６４】
ステップＳ４では、その変換出力された関数演算出力値α（ｘ−ｘ０）３、α（ｙ−ｙ０）３を、出力制御部４に転送する。
【００６５】
このような演算処理を実行することにより、センサや操作部材などの実装ばらつきや、センサなどの特性ばらつきに起因する出力のオフセットを自動でキャンセルすることが可能になり、さらに操作感のよいポインティングデバイスとなる。
【００６６】
前述した図４を用いて、磁気検出式ポインティングデバイス（センサはホール素子）でのセンサ出力の１例を示す。
【００６７】
磁石１２のサイズを３．０×３．０×０．６５ｍｍとし、磁石１２と磁気センサ１１ａ〜１１ｄの距離を２．０７ｍｍとした。磁石１２は、０．６５ｍｍの方向にＮＳの着磁を行っている。磁石１２の残留磁束密度を９７０ｍＴ、対角に位置する磁気センサ１１ａ〜１１ｄ間の距離を３．２６ｍｍとしたとき、左右の磁気センサ１１ａ，１１ｂ部分に発生する磁束密度差は、図４に示すようになる。操作部材の移動距離（横軸）に対して、ほぼリニアにセンサ出力（縦軸）が変化していることがわかる。
【００６８】
仮に、図４の出力特性を示す構成において、磁石１２の配置がＸ軸方向に０．３ｍｍずれて構成された場合、操作部材を移動させていない状態でも、磁束密度で８ｍＴに相当するセンサ出力が発生してしまい、ポインティングデバイスの特性が所望のものにはならない。
【００６９】
しかし、本例のステップＳ１２、ステップＳ１４のように、操作部材を移動させていないときのセンサ出力をキャンセルして信号処理を行うことにより、ポインティングデバイスの特性を飛躍的に向上させることが可能になる。
【００７０】
＜変形例＞
図７は、ポインティングデバイスの信号処理部３での別の演算処理例を示す。
【００７１】
図６の例では、Ｘ軸方向のセンサ出力ｘおよびＹ軸方向のセンサ出力ｙに対して演算処理して、それぞれ関数演算出力値α（ｘ−ｘ０）３、関数演算出力値α（ｙ−ｙ０）３に変換出力し、それら関数演算出力値を出力制御部４に転送した。
【００７２】
ここでは、ステップＳ２４に示すように、センサ出力ｘ，ｙに対して演算処理することにより、それぞれ関数演算出力値α（ｘ−ｘ０）β、関数演算出力値γ（ｙ−ｙ０）θ（ただし、α≠γ、β≠θ）に変換して出力する。α、γは関数の係数、β、θは関数の次数である。
【００７３】
ポインティングデバイスによっては、左右方向（Ｘ軸方向）と上下方向（Ｙ軸方向）で操作性が異なる場合があり、また、人間の操作する指（たとえば親指）もポインティングデバイスの形状などにより、左右方向と上下方向で動かしやすさが異なる場合がある。
【００７４】
しかし、図７のような演算処理を実行することにより、実際に上下方向（Ｘ軸方向）と左右方向（Ｙ軸方向）とで操作部材を移動させる移動量が異なる場合においても、カーソルの動きは左右方向も上下方向も均等にすることが可能となる。
【００７５】
また、このとき、βやθが偶数で、信号処理後のセンサ出力が偶関数になる場合は、元々のセンサ出力ｘとｙの値が正か負かによって、αとγの係数の符号を変更すればよい。
【００７６】
［第３の例］
本発明の第３の実施の形態を、図８に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【００７７】
図８は、ポインティングデバイスの信号処理部３での演算処理を示す。
【００７８】
ステップＳ３２では、ポインティングデバイスの操作部材をＸ，Ｙ平面内の全可動範囲内（例えば、図１の円形破線５で示される範囲内）で操作し、その操作時点でのＸ軸方向のセンサ出力ｘおよびＹ軸方向のセンサ出力ｙの最大値および最小値をそれぞれ読取る。
【００７９】
ステップＳ３４では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力ｘ、ｙに対して所定の演算処理を行う。
【００８０】
ここでは、その読取ったセンサ出力ｘ、ｙのそれぞれの最大値および最小値に応じて、その演算処理の内容を補正する。
【００８１】
具体的には、関数演算出力値αｘβ、γｙθを算出するための演算処理において、α、β、γ、θの各値を、読取った最大値と最小値に基づいて、所望の出力特性の関数演算出力値が得られるように補正する。α、γは関数の係数、β、θは関数の次数である。
【００８２】
そして、このように補正されたα、β、γ、θを用いて演算処理を行うことにより、関数演算出力値αｘβ、γｙθを算出する。その後、このようにして算出された関数演算出力値を出力制御部４に転送する。
【００８３】
このような演算処理を実行することにより、センサや操作部材などの実装ばらつきや、センサなどの特性ばらつきに起因する出力のばらつきを自動でキャンセルすることが可能になる。
【００８４】
また、この演算処理により、センサや操作部材などの実装ばらつきや、センサなどの特性ばらつきに起因するポインティングデバイスの出力の非対称性をキャンセルすることが可能になる。
【００８５】
センサ出力の最小値に、他のセンサ出力を合わせることも可能であり、当然、センサ出力にゲインを掛けるなどして、最大値に他のセンサ出力を合わせることも可能である。
【００８６】
また、この他にも、カーソルの移動速度を０にした操作部材の不感帯を設けることも可能である。
【００８７】
［第４の例］
本発明の第４の実施の形態を、図９に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【００８８】
図９は、ポインティングデバイスの信号処理部３での演算処理を示す。
【００８９】
ステップＳ４２では、ポインティングデバイスの操作部材をＸ，Ｙ平面内の全可動範囲内（例えば、図１の円形破線５で示される範囲内）で操作し、その操作時点でのＸ軸方向のセンサ出力ｘおよびＹ軸方向のセンサ出力ｙの最大値および最小値をそれぞれ読取る。
【００９０】
ステップＳ４４では、それら読取ったＸ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力ｘ、ｙの最大値および最小値が、ある値以上若しくはある値以下に相当する場合には、センサ出力を変更せずに固定値とし、この固定値に対して演算処理をして関数演算出力値に変換出力した後、この関数演算出力値を出力制御部４に転送する。
【００９１】
例えば、磁石１２の実装位置ずれが原因で、Ｘ軸出力の範囲は−１５〜１５、Ｙ軸出力の範囲が−１８〜１２となっている場合などでは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向のセンサ出力が−１２〜１２以外の範囲になるときは、センサ出力を固定値−１２若しくは１２に設定し、この固定値に対して演算処理をして関数演算出力値を算出する。
【００９２】
このような演算処理を実行することにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向との操作感の違いや、Ｙ軸方向での＋方向と−方向の操作感の違いを解消することが可能となり、ポインティングデバイスの操作性をさらに一段と向上させることができる。
【００９３】
また、この演算処理により、磁気センサ１１ａ〜１１ｄや操作部材などの実装ばらつきや、磁気センサ１１ａ〜１１ｄなどの特性ばらつきに起因するポインティングデバイスの出力の非対称性をキャンセルすることが可能となる。
【００９４】
本例では、センサ出力の最小値に、他のセンサ出力をあわせたが、当然、センサ出力にゲインを掛けるなどして、最大値に他のセンサ出力を合わせることも可能である。
【００９５】
また、それ以外にも、カーソルの移動速度を０にした操作部材の不感帯を設けることも可能である。
【００９６】
［第５の例］
本発明の第５の実施の形態を、図１０に基づいて説明する。なお、前述した各例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。
【００９７】
図１０は、ポインティングデバイスの信号処理部３での演算処理を示す。
【００９８】
前述した第１の例〜第４の例については、それら各例に各々特有の演算処理方法をその他の例に合わせて複合化適用することも可能である。
【００９９】
例えば、図１０の例は、第２の例の図７の演算処理と、第４の例の図９の演算処理とを組み合わせた例を示す。
【０１００】
また、上記演算方法の組み合わせ以外にも、いずれの処理方法を複数組み合わせても、同様にポインティングデバイスの操作性を向上させることができる。
【０１０１】
このように、本発明に係る各例の演算処理をいろいろ組み合わせて適用することができる。
【０１０２】
以上説明した各例において、主としてポインティングデバイスのセンサ部からの演算処理方法に関するものであるので、ホール素子や磁気抵抗効果素子を用いた磁気検出式、静電容量変化を検出する静電容量検出式、可変抵抗等を用いる抵抗変化検出式など様々な方式のセンサを用いるポインティングデバイスに対して適用可能である。
【０１０３】
また、本発明の内容はｘｙ平面上（２軸）のカーソルを操作させるポインティングデバイスでの適用を示したが、これに限るものではなく、少なくとも１方向すなわち１軸方向上或いは３軸方向上でカーソルを操作させる場合も、同様の演算処理方法が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、磁気検出方式ポインティングデバイスの回路構成を示すブロック図である。
【図２】磁気検出式ポインティングデバイスの構造例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図である。
【図３】信号処理部での演算処理を示すフローチャートである。
【図４】従来方式の磁気検出式ポインティングデバイスにおけるＸ軸方向に配置された磁気センサの磁束密度差の分布を示す特性図である。
【図５】本発明に係る磁気検出式ポインティングデバイスにおける図３の演算処理後のＸ軸方向に配置された磁気センサの相当磁束密度差の分布を示す特性図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態である、ポインティングデバイスの信号処理部での演算処理を示すフローチャートである。
【図７】ポインティングデバイスの信号処理部での別の演算処理例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態である、ポインティングデバイスの信号処理部での演算処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施の形態である、ポインティングデバイスの信号処理部での演算処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施の形態である、ポインティングデバイスの信号処理部での演算処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１  検出部
２  差動アンプ
３  信号処理部
４  出力制御部
５  操作部材の可動範囲
１１ａ〜１１ｄ  磁気センサ
１２  磁石
１３  操作部材
１４  キーシート
１５  実装基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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