JPH046560B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は製図機において水平及び垂直の直スケ
ールを取外し自在に取付けた製図ヘツドの図板上
における回転角度を表示する製図ヘツドの回転角
度表示装置に関する。 従来、製図ヘツドの分度盤に記された単位目盛
未満の回転角度は分度盤に隣接して配置された副
尺目盛を使用して読取る方法によつている。この
方法によれば上記分度盤の単位目盛（0.5ないし
１mm間隔）とこの分度盤の単位目盛の間隔よりも
若干大きい間隔の副尺目盛とを相互に突き合せな
ければならず、この目盛の突き合せにおいては分
度盤の目盛間隔が小さいために読取誤差が大きく
なることが避けられない。 読取誤差を小さくするために分度盤を大きくし
て単位目盛の間隔を大きくする方法が考えられる
が、この方法は分度盤が障害となつて描線作業を
一部不能とする致命的欠陥がある。 副尺使用の煩しさ及び読取誤差を除去するため
に分度盤の単位目盛未満の角度を電子的手段を介
して表示しうる製図ヘツドの回転角度表示装置を
本件出願人は特願昭54−112586号の明細書及び図
面において既に提案した。この製図ヘツドの回転
角度表示装置は、図板上を任意の方向に移動操作
される製図ヘツドと、この製図ヘツドにスケール
取付板を介して回転自在に取付けられた直スケー
ルと、この直スケールの図板上における所定回転
角度（ｎ）に応じて信号レベルが変化する所定の
繰返し周期の検出出力信号を発生する検出器と、
上記検出出力信号の信号レベルを複数（Ｎ）に分
割したタイミング毎に弁別出力信号を出力するレ
ベル弁別手段と、このレベル弁別手段からの弁別
出力信号により選択駆動されｎ／Ｎ単位の表示を
行なう表示部とからなることを特徴とする。この
製図ヘツドの回転角度表示装置は検出器の温度特
性及び経年変化に対する補償手段が組込まれてい
ないため、これらの温度特性のバラツキ又は経年
変化の影響を受けて検出器の検出出力信号の信号
レベルが変化し、それに応じて弁別レベルによつ
て弁別される単位目盛未満の回転角度に誤差が生
じる可能性が皆無とは云えない。 本発明の目的は検出器の温度特性、経年変化又
はその他の誤差を補償することにより正常正確な
回転角度を弁別するレベル弁別出力信号を得るこ
とのできる製図ヘツドの回転角度表示装置を提供
することである。この目的を達成するための本発
明は、図板上において時計方向または反時計方向
に回転自在の製図ヘツドと、製図ヘツドの分度盤
における単位目盛を１周期として信号レベルが正
弦波的に変化し互いに1/2周期の位相差のある角
度検出信号を出力する第１及び第２角度検出器
と、第１及び第２角度検出器に対して適宜の位相
差のある角度検出信号を出力する第３及び第４角
度検出器と、第１及び第２角度検出信号の加算に
よつてレベル弁別のための第１種基準電圧並びに
第３及び第４角度検出器の角度検出信号の加算に
よつてレベル弁別のための第２種基準電圧を作り
出すとともにこれらの基準電圧に連動して変化す
る弁別レベルを作り出す基準電圧分圧回路と、上
記角度検出信号によつて被弁別信号を作り出す回
路と、弁別レベルにより弁別された信号により回
転角度の表示を制御する回路とから成ることを特
徴とする。 以下、本発明の好適な実施例を第１図ないし第
９図に基づいて詳細に説明する。第１図は本発明
に係る製図ヘツドの回転角度表示装置１を具えた
製図ヘツド２を示す平面図、第２図は製図ヘツド
２の一部破断断面図である。製図ヘツド２は、図
示しない図板の上端縁に取付けられている横レー
ルに沿つて図板上を左右方向に移動自在な図示し
ない縦レールにヒンジ機構を具えた連結部材３を
介して連結されている。製図ヘツド２は上記縦レ
ールに沿つて図板上をこの図板の横断方向（第１
図中、上下方向）に移動自在である。上記製図ヘ
ツド２の上端部位においてノブ４が図示しない回
動主軸の上端部位に剛性結合されている。回動主
軸の下端部位は製図ヘツド基板５に固着されてい
る。この製図ヘツド基板５は互いに垂直な関係で
延設されたスケール取付部６を有し、このスケー
ル取付部６に水平スケール７及び垂直スケール８
がビス９により取外し自在に取付けられている。 上記ノブ４の側面にはインデツクスレバー摘み
１０が突設されている。このインデツクスレバー
摘み１０は非回動の移動軸１１に対して固定され
た分度度盤１２に製図ヘツド基板５を一定角度毎
に固定するインデツクス機構の一部を成してい
る。このインデツクス機構を用いないで上記製図
ヘツド基板５を所望の回転角度で移動軸１１に固
定する場合には、分度盤固定レバー１３によつて
回動主軸を移動軸１１に対して締付固定すること
によりなされる。 製図ヘツド２の内部にはこの製図ヘツド２の回
転角度を検出し、かつ、５分単位毎に検出表示す
る製図ヘツドの回転角度表示装置１が配置されて
いる。 製図ヘツドの回転角度表示装置１は以下に説明
する構成を有している。即ち、上記移動軸１１に
は第３図及び第４図に示すステンレス鋼板の主光
学分度盤１４が固着されている。この主光学分度
盤１４は第３図から理解できるように径の異なる
ステンレス鋼板製の２枚の半円板が直径１８にお
いて接合されたものと同等であり、ほぼ円板を成
している。直径１８が分度盤１２の零位置及び
180度位置を通る直径に一致するように主光学分
度盤１４は移動軸１１に固着される。 主光学分度盤１４の最外周部位に第２コードパ
ターン１６が形成され、この第２コードパターン
１６の内周側に第１コードパターン１５が形成さ
れる。 第１コードパターン１５は角度１度のピツチを
以つて円周方向に並列された合計360本のスリツ
ト１７によつて構成されている。 第２コードパターン１６は第１コードパターン
１５の外周側に形成され、かつ、第１コードパタ
ーン１５とは同心円の関係にある。第２コードパ
ターン１６は主光学分度盤１４の直径１８を対称
軸として一方の側１４ａにおいては光が通過し、
他方の側１４ｂにおいては光が遮断されるように
機能する。 第２コードパターン１６は製図ヘツド２が時計
方向CWまたは反時計方向CCWのいずれに回転
されたかを判別する手段の一部を構成する。 第３図及び第４図に示すように弓形の指示用光
学分度盤１９が主光学分度盤１４に対抗して配置
され、第１コードパターン１５上を主光学分度盤
１４に沿つて移動するように支持されている。 指示用光学分度盤１９は第３図に示すように角
度１度のピツチを以つて円周方向に並列された３
本のスリツト２０を１組として４組のスリツト２
０群が形成されている。各組のスリツト２０群の
間には出力信号の位相において90度の位相差を生
じるような間隔が設定されている。 第３図において上側から下側へ順次第１角度検
出器２１、第３角度検出器２３、第２角度検出器
２２及び第４角度検出器２４が配置されている。
第２角度検出器２２は第１角度検出器２１に対し
て180度の位相差を有する角度検出信号を出力し、
第４角度検出器２４は第３角度検出器２３に対し
て180度の位相差を有する角度検出信号を出力す
る。 角度検出器２１，２２，２３及び２４はそれぞ
れ主光学分度盤１４を上側及び下側から挾むよう
な位置関係で配置されている。角度検出器２１，
２２，２３及び２４は、それぞれが発光ダイオー
ド２１ａ，２２ａ，２３ａ及び２４ａ並びにフオ
トトランジスタ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ及び２４
ｂを内蔵している。 指示用光学分度盤１９と対向する位置に回転方
向検出器２５が配置されている。この回転方向検
出器２５も角度検出器２１，２２，２３及び２４
と同一の構成を有しており、発光ダイオード２５
ａ及びフオトトランジスタ２５ｂを内蔵してい
る。 角度検出器２１，２２，２３及び２４による角
度検出信号及び回転方向検出器２５による回転方
向検出信号を基礎として、回転角度表示部３８に
配置された角度表示用発光ダイオード２６ないし
３７が択一的に点灯される。上記回転角度表示部
３８は第１図に示すように分度盤１２の角度指標
３９に隣接して配置されている。 製図ヘツドの回転角度表示装置１のための角度
表示電子回路４０は第５図に示されている。以
下、第５図に基づいて角度表示電子回路４０につ
いて詳しく説明する。 第１角度検出器２１の角度検出信号は一定周期
で繰り返す正弦波信号であつて、第１位相反転増
幅回路４１を構成する第１演算増幅器４２の逆相
側入力端子４３に固定抵抗器４４を経て供給され
ている。第１演算増幅器４２の同相側入力端子４
５は基準電圧分圧回路４６の第７端子４７に接続
されている。 第１演算増幅器４２の出力端子４８と逆相側入
力端子４３との間に帰還抵抗器として可変抵抗器
４９及び固定抵抗器５０が直列接続されている。
可変抵抗器４９によつて第１位相反転増幅回路４
１の出力レベルを微調整することができる。第１
演算増幅器４２の出力端子４８は出力レベル測定
用外部端子５１を有している。 角度検出器２１，２２，２３及び２４のそれぞ
れの発光ダイオード２１ａ，２２ａ，２３ａ及び
２４ａ並びにフオトトランジスタ２１ｂ，２２
ｂ，２３ｂ及び２４ｂ並びに回転方向検出器２５
の発光ダイオード２５ａ及びフオトトランジスタ
２５ｂは外部端子５２によつて角度表示電子回路
４０の一部として組込まれる。 フオトトランジスタ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ及
び２４ｂのそれぞれのエミツタ５５は、固定抵抗
器５３及びこの固定抵抗器５３に直列接続された
可変抵抗器５４を経て接地されている。この可変
抵抗器５４によつてフオトトランジスタ２１ｂ，
２２ｂ，２３ｂ及び２４ｂのそれぞれの検出信号
の出力レベルを微調整することができる。 第１位相反転増幅回路４１の出力端子４８は、
基準電圧分圧回路４６を構成する第１緩衝増幅器
５６の同相側入力端子５７に固定抵抗器５８ａを
介して接続され、第１最大値選択回路５９を構成
する第５演算増幅器６０の同相側入力端子６１に
接続され、同時に、第２コンパレータ６２の逆相
側入力端子６３に接続されている。 第２角度検出器２２の角度検出信号は第１角度
検出器２１の角度検出信号に対して180度の位相
差を有する繰返し正弦波信号であつて、第２位相
反転増幅回路６４を構成する第２演算増幅器６５
の逆相側入力端子６６に固定抵抗器４４を経て供
給されている。第２演算増幅器６５の同相側入力
端子６７は基準電圧分圧回路４６の第７端子４７
に接続されている。 第２演算増幅器６５の出力端子６８と逆相側入
力端子６６との間に帰還抵抗器として可変抵抗器
４９及び固定抵抗器５０が直列接続されている。 第２位相反転増幅回路６４の出力端子６８は、
基準電圧分圧回路４６の第１緩衝増幅器５６の同
相側入力端子５７に固定抵抗器５８ｂを介して接
続され、同時に、第１最大値選択回路５９を構成
する第６演算増幅器７０の同相側入力端子７１に
接続されている。 固定抵抗器５８ａ及び５８ｂは第１緩衝増幅器
５６の同相側入力端子５７に対して互いに並列関
係にあり、第１位相反転増幅回路４１及び第２位
相反転増幅回路６４の出力信号の抵抗加算用抵抗
器として作用する。第１緩衝増幅器５６の出力端
子６９において、第１角度検出器２１及び第２角
度検出器２２の角度検出信号の加算電圧の変動に
連動する第１種基準電圧が得られる。 第３角度検出器２３の角度検出信号は第１角度
検出器２１の角度検出信号に対して90度の位相差
を有する繰返し正弦波信号であつて、第３位相反
転増幅回路７２を構成する第３演算増幅器７３の
逆相側入力端子７４に固定抵抗器４４を経て供給
されている。第３演算増幅器７３の同相側入力端
子７５は基準電圧分圧回路４６の第７端子４７に
接続されている。 第３演算増幅器７３の出力端子７６と逆相側入
力端子７４との間に帰還抵抗器として可変抵抗器
４９及び固定抵抗器５０が直列接続されている。 第３位相反転増幅回路７２の出力端子７６は、
第２最大値選択回路７７を構成する第７演算増幅
器７８の同相側入力端子７９に接続され、基準電
圧分圧回路４６を構成する第２緩衝増幅器８０の
同相側入力端子８１に固定抵抗器５８ｂを介して
接続され、同時に、第６コンパレータ８２の逆相
側入力端子８３に接続されている。 第４角度検出器２４の角度検出信号は第３角度
検出器２３の角度検出信号に対して180度の位相
差を有する繰返し正弦波信号であつて、第４位相
反転増幅回路８４を構成する第４演算増幅器８５
の逆相側入力端子８６に固定抵抗器４４を経て供
給されている。第４演算増幅器８５の同相側入力
端子８７は基準電圧分圧回路４６の第７端子４７
に接続されている。 第４演算増幅器８５の出力端子８８と逆相側入
力端子８６との間に帰還抵抗器として可変抵抗器
４９及び固定抵抗器５０が直列接続されている。 第４位相反転増幅回路８４の出力端子８８は、
第２最大値選択回路７７を構成する第８演算増幅
器８９の同相側入力端子９０に接続され、同時
に、第２緩衝増幅器８０の同相側入力端子８１に
固定抵抗器５８ａを介して接続されている。 第３位相反転増幅回路７２及び第４位相反転増
幅回路８４の出力は抵抗加算され、第２緩衝増幅
器８０の出力端子９１において、第３角度検出器
２３及び第４角度検出器２４の角度検出信号の加
算電圧の変動に連動する第２種基準電圧が得られ
る。 基準電圧分圧回路４６は、第１緩衝増幅器５
６、第２緩衝増幅器８０及び第３緩衝増幅器９２
並びに分圧抵抗器９３ないし１０４を有してい
る。 第３緩衝増幅器９２の同相側入力端子１０６
は、直列接続された分圧抵抗器１０２，１０３及
び１０４において分圧抵抗器１０３と１０４との
接続点に接続されている。分圧抵抗器１０２の一
端は接地されており、分圧抵抗器１０３と接続さ
れていない分圧抵抗器１０４の他端１０４ａには
5Vの正電源が接続されている。分圧抵抗器１０
３は可変抵抗器であつて、この分圧抵抗器１０３
により第３緩衝増幅器９２の出力端子１０５に
3Vの正電位が現われるように調整される。 第１緩衝増幅器５６の出力端子６９と第３緩衝
増幅器９２の出力端子１０５との間には分圧抵抗
器９３，９４及び９５が直列接続されている。こ
れらの分圧抵抗器９３，９４及び９５はレベル弁
別回路１０７において第１角度検出器２１及び第
２角度検出器２２の角度検出信号をレベル弁別す
るための弁別レベルを決定する作用を果す。 第１緩衝増幅器５６の出力端子６９において
は、正常状態の場合、2Vの正電位が出現するよ
うに調整されており、分圧抵抗器９３，９４及び
９５の値は弁別レベルに対応して決定されてい
る。 本実施例においては、分圧抵抗器９３，９４及
び９５の抵抗値はそれぞれ2.05KΩ、3.95KΩ及び
4KΩに定められている。 分圧抵抗器９３と第１緩衝増幅器５６の出力端
子６９との間には第１端子１０８が設けられ、分
圧抵抗器９３と９４との間には第２端子１０９が
設けられ、分圧抵抗器９４と９５との間には第３
端子１１０が設けられている。正常状態において
は、第１端子１０８には2Vの正電位が出現し、
第２端子１０９には2.2Vの正電位が出現し、第
３端子１１０には2.6Vの正電位が出現する。 第１端子１０８はレベル弁別回路１０７を構成
する第２コンパレータ６２の同相側入力端子１１
１に接続され、第２端子１０９はレベル弁別回路
１０７を構成する第３コンパレータ１１２の逆相
側入力端子１１３に接続され、第３端子１１０は
第４コンパレータ１１４の同相側入力端子１１５
に接続されている。 第２緩衝増幅器８０の出力端子９１と第３緩衝
増幅器９２の出力端子１０５との間には分圧抵抗
器９６，９７及び９８が直列接続されている。こ
れらの分圧抵抗器９６，９７及び９８はレベル弁
別回路１０７において第３角度検出器２３及び第
４角度検出器２４の角度検出信号をレベル弁別す
るための弁別電圧レベルを決定する作用を果す。 本実施例においては、分圧抵抗器９６，９７及
び９８の抵抗値はそれぞれ、0.8KΩ、7.15KΩ及
び2.05KΩに定められている。 分圧抵抗器９６と９７との間には第４端子１１
６が設けられ、この第４端子１１６は第５コンパ
レータ１１７の同相側入力端子１１８に接続され
ている。分圧抵抗器９と９８との間には第６端子
１１９が設けられ、この第６端子１１９は第７コ
ンパレータ１２０の同相側入力端子１２１に接続
されている。分圧抵抗器９８と第２緩衝増幅器８
０の出力端子９１との間には第５端子１２２が設
けられ、この第５端子１２２は第６コンパレータ
８２の同相側入力端子１２３に接続されている。 第３緩衝増幅器９２の出力端子１０５は直列接
続された分圧抵抗器９９，１００及び１０１を介
して接地されている。 本実施例においては、分圧抵抗器９９，１００
及び１０１の抵抗値はそれぞれ3KΩ、7KΩ及び
20KΩに設定されている。分圧抵抗器９９と１０
０との間には第８端子１２４が設けられ、この第
８端子１２４は第１コンパレータ１２５の逆相側
入力端子１２６に接続されている。分圧抵抗器１
００と１０１との間には第７端子４７が設けら
れ、この第７端子４７は既に述べた通り演算増幅
器４２，６５，７３及び８５のそれぞれの同相側
入力端子４５，６７，７５及び８７に接続されて
いる。 第１最大値選択回路５９は第５演算増幅器６０
及び第６演算増幅器７０を含み、この第１最大値
選択回路５９の出力端子１２６は第４コンパレー
タ１１４の逆相側入力端子１２７に接続されると
ともに第３コンパレータ１１２の同相側入力端子
１１３ａに接続されている。第５演算増幅器６０
の出力端子１２８は固定抵抗器１２９及び逆流防
止用ダイオード１３０を経て第１最大値選択回路
５９の出力端子１２６に接続されている。逆流防
止用ダイオード１３０は第５演算増幅器６０の出
力端子１２８から第１最大値選択回路５９の出力
端子１２６に向つて順方向である。第５演算増幅
器６０の逆相側入力端子１３１は第１最大値選択
回路５９の出力端子１２６に直結されている。 第６演算増幅器７０の出力端子１３２は固定抵
抗器１３３及び逆流防止用ダイオード１３４を経
て第１最大値選択回路５９の出力端子１２６に接
続されている。第６演算増幅器７０の逆相側入力
端子１３５は第１最大値選択回路５９の出力端子
１２６に直結されている。 上記第１の最大値選択回路５９は、上記第１位
相反転増幅回路４１及び上記第２位相反転増幅回
路６４とともに、レベル弁別回路１０７によりレ
ベル弁別される被弁別信号を上記第１の角度検出
器２１及び第２の角度検出器２２の角度検出信号
からつくり出す回路を構成している。 第２最大値選択回路７７は第７演算増幅器７８
及び第８演算増幅器８９を含み、この第２最大値
選択回路７７の出力端子１３６は第７コンパレー
タ１２０の逆相側入力端子１３７に接続されてい
る。第７演算増幅器７８の出力端子１３８は固定
抵抗器１３９及び逆流防止用ダイオード１４０を
経て第２最大値選択回路７７の出力端子１３６に
接続されている。第７演算増幅器７８の逆相側入
力端子１３９は第２最大値選択回路７７の出力端
子１３６に直結されている。 更に、第１最大値選択回路５９の出力端子１２
６は固定抵抗器１２６ａを経て接地されている。 第８演算増幅器８９の出力端子１４１は固定抵
抗器１４２及び逆流防止用ダイオード１４３を経
て第２最大値選択回路７７の出力端子１３６に接
続されている。第８演算増幅器８９の逆相側入力
端子１４４は第２最大値選択回路７７の出力端子
１３６に直結されている。 更に、第２最大値選択回路７７の出力端子１３
６は固定抵抗器１４５を経て接地されている。 上記第２の最大値選択回路７７は、上記第３位
相反転回路７２及び上記第４位相反転回路８４と
ともに、レベル弁別回路１０７によりレベル弁別
される被弁別信号を上記第３の角度検出器２３及
び第４の角度検出器２４の角度検出信号からつく
り出す回路を構成している。 上記レベル弁別回路１０７は第３コンパレータ
１１２、第４コンパレータ１１４、第５コンパレ
ータ１１７、第６コンパレータ８２及び第７コン
パレータ１２０並びに第１排他的論理和回路１４
６、第２排他的論理和回路１４７及び第３排他的
論理和回路１４８を有している。 第３コンパレータ１１２の出力信号Ｅ（第８図
Ｅ参照）はダイオード１５０のカソード端子１５
０ｃに供給されている。このダイオード１５０の
アノード端子１５０ａに出現する信号Ｋ（第８図
Ｋ参照）は第４デマルチプレクサ１５４の制御端
子１５５に供給されるとともに第３排他的論理和
回路１４８の他方入力端子１５６に供給されてい
る。 第４コンパレータ１１４の出力信号Ｆ（第８図
Ｆ参照）は第２排他的論理和回路１４７の他方入
力端子１５８に供給されるとともに第３排他的論
理和回路１４８の一方入力端子１５９に供給され
ている。 第５コンパレータ１１７の出力信号Ｊ（第８図
Ｊ参照）はダイオード１６１のカソード端子１６
１ｃに供給されている。ダイオード１６１とダイ
オード１５０とはアンド回路を成すように構成さ
れ、ダイオード１６１のアノード端子１６１ａと
ダイオード１５０のアノード端子１５０ａとが相
互に接続されている。アノード端子１５０ａ及び
１６１ａの接続点は固定抵抗器１６２を経て5V
の正電源に接続されている。 第５コンパレータ１１７の逆相側入力端子１６
３は第６コンパレータ８２の逆相側入力端子８３
に直結され、かつ、第３位相反転増幅回路７２の
出力端子７６に接続されている。 第６コンパレータ８２の出力信号Ａ（第８図Ａ
参照）は第２デマルチプレクサ１５２の一方入力
端子１６６、第３デマルチプレクサ１５３の一方
入力端子１６７及び第４デマルチプレクサ１５４
の一方入力端子１６８に同時に供給されている。 第７コンパレータ１２０の出力信号は第２排他
的論理和回路１４７の一方入力端子１７０に供給
されるとともに第１排他的論理和回路１４６の他
方入力端子１７１に供給されている。 第１排他的論理和回路１４６の一方入力端子１
７２には5Vの正電源が接続されている。 第１排他的論理和回路１４６の出力信号Ｇ（第
８図Ｇ参照）は第１デマルチプレクサ１５１の制
御端子１５１ａに供給され、第２排他的論理和回
路１４７の出力信号Ｉ（第８図Ｉ参照）は第２デ
マルチプレクサ１５２の制御端子１５２ａに供給
され、第３排他的論理和回路１４８の出力信号Ｈ
（第８図Ｈ参照）は第３デマルチプレクサ１５３
の制御端子１５３ａに供給されている。 上記回転方向検出器２５の回転方向検出信号は
主光学分度盤１４の零位置を境にして製図ヘツド
２が時計方向CWに回転移動される場合には低レ
ベルとなり、逆に反時計方向CCWに回転移動さ
れる場合には高レベルとなり、第１コンパレータ
１２５の同相側入力端子１７３に供給されてい
る。 第１コンパレータ１２５の出力信号Ｃ（第８図
Ｃ参照）は第４排他的論理和回路１４９の他方入
力端子１７４に供給されている。第４排他的論理
和回路１４９の一方入力端子１７５には第２コン
パレータ６２の出力信号Ｂ（第８図Ｂ参照）が供
給されている。 第４排他的論理和回路１４９の出力信号Ｄ（第
８図Ｄ参照）は第１デマルチプレクサ１５１の一
方入力端子１７６に供給され、第２デマルチプレ
クサ１５２の他方入力端子１７７に供給され、同
時に、第３デマルチプレクサ１５３の他方入力端
子１７８に供給されている。 第１デマルチプレクサ１５１の他方入力端子１
７９及び第４デマルチプレクサ１５４の他方入力
端子１８０は接地されており、したがつて常時入
力信号は低レベルに固定されていることになる。 第１デマルチプレクサ１５１において、その一
方出力端子１８１は45分を表示する時に点灯する
角度表示用発光ダイオード３５に接続され、その
他方出力端子１８２は15分を表示する時に点灯す
る角度表示用発光ダイオード２９に接続されてい
る。 第２デマルチプレクサ１５２において、その第
１出力端子１８３は50分を表示する時に点灯する
角度表示用発光ダイオード３６に接続され、その
第２出力端子１８４は40分を表示する時に点灯す
る角度表示用発光ダイオード３４に接続され、そ
の第３出力端子１８５は10分を表示する時に点灯
する角度表示用発光ダイオード２８に接続され、
その第４出力端子１８６は20分を表示する時に点
灯する角度表示用発光ダイオード３０に接続され
ている。 第３デマルチプレクサ１５３において、その第
１出力端子１８７は55分を表示する時に点灯する
角度表示用発光ダイオード３７に接続され、その
第２出力端子１８８は35分を表示する時に点灯す
る角度表示用発光ダイオード３３に接続され、そ
の第３出力端子１８９は５分を表示する時に点灯
する角度表示用発光ダイオード２７に接続され、
その第４出力端子１９０は25分を表示する時に点
灯する角度表示用発光ダイオード３１に接続され
ている。 第４デマルチプレクサ１５４において、その一
方出力端子１９１は０分を表示する時に点灯する
角度表示用発光ダイオード２６に接続され、その
他方出力端子１９２は30分を表示する時に点灯す
る角度表示用発光ダイオード３２に接続されてい
る。 第５図に示す角度表示電子回路４０において
5Vの正電源を供給する定電圧電源回路１４９が
第６図に示されている。この定電圧電源回路１４
９においては6.7〜9Vの電池から5Vの一定電圧の
正電源を作り出している。定電圧電源回路１４９
の正電源供給端子１４９ａに角度表示電子回路４
０の各正電源端子が接続される。 二出力チヤンネル型の第１デマルチプレクサ１
５１及び第４デマルチプレクサ１５４の真理値表
１並びに四出力チヤンネル型の第２デマルチプレ
クサ１５２及び第３デマルチプレクサ１５３の真
理値表２を以下に掲げる。

【表】

【表】 (注) ×：０又は１
以下、本発明に係る製図ヘツドの回転角度表示
装置１の作用効果について詳しく説明する。第７
図には各位相反転増幅回路４１，６４，７２及び
８４の出力信号の波形が示されている。第７図に
示されるべき波形は本来正弦波形状であるが簡単
化して説明するために三角波形状で示されてい
る。 第７図に示された基準レベル１９３は第１位相
反転増幅回路４１の信号出力と第２位相反転増幅
回路６４の信号出力とを加算して得られる第１種
基準電圧を表示するとともに第３位相反転増幅回
路７２の信号出力と第４位相反転増幅回路８４の
信号出力とを加算して得られる第２種基準電圧を
表示している。 第１種基準電圧は基準電圧分圧回路４６の第１
端子１０８における電圧であり、第２種基準電圧
は基準電圧分圧回路４６の第５端子１２２におけ
る電圧である。 第７図に示された第１弁別レベル１９４は基準
電圧分圧回路４６の第２端子１０９に出現する電
圧であるとともに基準電圧分圧回路４６の第６端
子１１９に出現する電圧である。 第１最大値選択回路５９の信号出力が第１弁別
レベル１９４に達しない場合には、製図ヘツド２
の回転角度において単位目盛未満の大きさが０分
又は30分のいずれかであることが弁別される。 第１最大値選択回路５９の信号出力Ｌが第１最
大値選択回路５９の信号出力Ｌが第１弁別レベル
１９４以上であつて、かつ、第２弁別レベル１９
５に達しない場合には、製図ヘツド２の回転角度
において単位目盛未満の大きさが５分、25分、35
分又は55分のいずれかであることを弁別する。 第１弁別レベル１９４は更に第２最大値選択回
路７７の信号出力Ｍを弁別することができる。 第２最大値選択回路７７の信号出力が第１弁別
レベル１９４に達しない場合には、製図ヘツド２
の回転角度において単位目盛未満の大きさが15分
又は45分のいずれかであることが弁別される。 第２最大値選択回路７７の信号出力が第１弁別
レベル１９４以上でかつ第２弁別レベル１９５以
下である場合には製図ヘツド２の回転角度におい
て単位目盛未満の大きさが10分、20分、40分又は
50分のいずれかであることが弁別される。 第７図に示された第２弁別レベル１９５は基準
電圧分圧回路４６の第３端子１１０に出現する電
圧である。 第１最大値選択回路５９の信号出力が第１弁別
レベル１９４以上であつて、かつ、第２弁別レベ
ル１９５に達しない場合には、製図ヘツド２の回
転角度において単位目盛未満の大きさが５分、25
分、35分又は55分のいずれかであることを弁別す
る。 第１最大値選択回路５９の信号出力が第２弁別
レベル１９５以上である場合には製図ヘツド２の
回転角度において単位目盛未満の大きさが10分、
15分、20分、40分、45分又は50分のいずれかであ
ることを弁別する。 第７図に示された第３弁別レベル１９６は基準
電圧回路４６の第４端子１１６に出現する電圧で
ある。 第３位相反転増幅回路７２の信号出力が第２弁
別レベル１９５以上であつて第３弁別レベル１９
６に達しない場合には、製図ヘツド２の回転角度
において単位目盛未満の大きさが５分又は55分で
あることを弁別する。 第３位相反転増幅回路７２の信号出力が第３弁
別レベル１９６以上である場合には、製図ヘツド
２の回転角度において単位目盛未満の大きさが０
分であることを弁別する。 製図ヘツド２が反時計方向CCWに回転し、か
つ、この製図ヘツド２の回転角度の単位目盛未満
の角度が０分以上、かつ、2.5分未満である場合
には、第７図中太線で示す第１最大値選択回路５
９の出力信号Ｌのレベルが第１弁別レベル１９４
に達しないから第３コンパレータ１１２の出力信
号は低レベルとなり、第４コンパレータ１１４の
出力信号は高レベルとなる。 なお、上記第１最大値選択回路５９の出力信号
Ｌは、第７図中一点鎖線で示す第１の角度検出信
号及び同図中二点鎖線で示す第２の角度検出信号
の最大値を取つたものであり、また、以下に述べ
る同図中太点線で示す第２最大値選択回路７７の
出力信号Ｍは、同図中点線で示す第３の角度検出
信号及び同図中実線で示す第４の角度検出信号の
最大値を取つたものである。すなわち、本発明で
は、上記第１〜第４の角度検出信号の４つの信号
を用いて５分単位を決定している。 第２最大値選択回路７７の出力信号Ｍのレベル
は第１弁別レベル１９４を超えているから、第７
コンパレータ１２０の出力信号は低レベルとな
る。 したがつて、第１排他的論理和回路１４６の一
方入力端子１７２には高レベル、他方入力端子１
７１には低レベルの信号が供給され、第２排他的
論理和回路１４７の一方入力端子１７０には低レ
ベル、他方入力端子１５８には高レベルの信号が
供給され、第３排他的論理和回路１４８の一方入
力端子１５９には高レベル、他方入力端子１５６
には低レベルの信号が供給される。 したがつて、第１デマルチプレクサ１５１の制
御端子１５１ａ、第２デマルチプレクサ１５２の
制御端子１５２ａ及び第３デマルチプレクサ１５
３の制御端子１５３ａには高レベルの信号が供給
され、これらのデマルチプレクサ１５１，１５２
及び１５３は動作しないから真理値表１及び２よ
り明らかな通りデマルチプレクサ１５１，１５２
及び１５３の出力端子１８１ないし１９０は高レ
ベルの信号を出力し、角度表示用発光ダイオード
２７ないし３１並びに３３ないし３７は点灯しな
い。 第４デマルチプレクサ１５４の制御端子１５５
には低レベルの信号が供給され、一方入力端子１
６８には低レベルの信号が供給されている。 したがつて、真理値表１の最上段の組合せから
明らかな通り第４デマルチプレクサ１５４の一方
出力端子１９１は低レベルの信号を出力し、それ
によつて、角度表示用発光ダイオード２６が点灯
する。 第４デマルチプレクサ１５４の他方出力端子３
２は高レベルの信号を出力し、それによつて、角
度表示用発光ダイオード３２は消灯したままであ
る。 次いで製図ヘツド２の単位目盛未満の角度が
2.5分以上、かつ、7.5分未満である場合には、第
１最大値選択回路５９の出力信号Ｌのレベルが第
１弁別レベル１９４以上、かつ、第２弁別レベル
１９５を超えないから第３コンパレータ１１２の
出力信号は高レベルとなり、第４コンパレータ１
１４の出力信号は高レベルとなる。 第２最大値選択回路７７の出力信号Ｍのレベル
は第１弁別レベル１９４以上であるから、第７コ
ンパレータ１２０の出力信号は低レベルとなる。 したがつて、第１デマルチプレクサ１５１の制
御端子１５１ａ、第２デマルチプレクサ１５２の
制御端子１５２ａ及び第４デマルチプレクサ１５
４の制御端子１５５には高レベルの信号が供給さ
れ、これらのデマルチプレクサ１５１，１５２及
び１５４は動作しない。 したがつて、角度表示用発光ダイオード２６，
２８，２９，３０，３２，３４，３５、及び３６
は消灯状態にある。 一方、第３デマルチプレクサ１５３制御端子１
５３ａには低レベルの信号が供給され、一方入力
端子１６７には第６コンパレータ８２から低レベ
ルの信号が供給され、かつ、他方入力端子１７８
には第４排他的論理和回路１４９から高レベルの
信号が供給されている。 したがつて、真理値表２の上から２段目の組合
せから明らかな通り第３出力端子１８９のみが低
レベルの信号を出力し、それによつて、角度表示
用発光ダイオード２７が点灯する。 角度表示用発光ダイオード３１，３３及び３７
は消灯したままである。 次いで、製図ヘツド２の単位目盛未満の角度が
7.5分以上、かつ、12.5分未満である場合には、
第１最大値選択回路５９の出力信号のレベルが第
２弁別レベル１９５以上となるから、第３コンパ
レータ１１２の出力信号は高レベルとなり、か
つ、第４コンパレータ１１４の出力信号は低レベ
ルとなる。 第２最大値選択回路７７の出力信号Ｍのレベル
は第１弁別レベル１９４を超えているから第７コ
ンパレータ１２０の出力信号は低レベルとなる。 したがつて、第１デマルチプレクサ１５１の制
御端子１５１ａ、第３デマルチプレクサ１５３の
制御端子１５３ａ及び第４デマルチプレクサ１５
４の制御端子１５５には高レベルの信号が供給さ
れ、これらのデマルチプレクサ１５１，１５３及
び１５４は動作しない。 したがつて、角度表示用発光ダイオード２６，
２７，２９，３１，３２，３３，３５及び３７は
点灯しない。 一方、第２デマルチプレクサ１５２において、
その制御端子１５２ａには低レベルの信号が供給
され、その一方入力端子１６６には第６コンパレ
ータ８２から低レベルの信号が供給され、かつ、
その他方入力端子１７７には第４排他的論理和回
路１４９から高レベルの信号が供給されている。 したがつて、真理値表２より明らかな通り第３
出力端子１８５のみが低レベルの信号を出力し、
それによつて角度表示用発光ダイオード２８が点
灯する。 次いで、製図ヘツド２の単位目盛未満の角度が
12.5分以上、かつ、17.5分未満である場合には、
第１最大値選択回路５９の出力信号のレベルが第
２弁別レベル１９５を超えているから第３コンパ
レータ１１２の出力信号は高レベルとなり、か
つ、第４コンパレータ１１４の出力信号は低レベ
ルとなる。 第２最大値選択回路７７の出力信号のレベルは
第１弁別レベル１９４以下となるから第７コンパ
レータ１２０の出力信号は高レベルとなる。 したがつて、第２デマルチプレクサ１５２の制
御端子１５２ａ、第３デマルチプレクサ１５３の
制御端子１５３ａ及び第４デマルチプレクサ１５
４の制御端子１５５には高レベルの信号が供給さ
れ、これらのデマルチプレクサ１５２，１５３及
び１５４は動作しない。 一方、第１デマルチプレクサ１５１の制御端子
１５１ａには低レベルの信号が供給され、一方入
力端子１７６には高レベルの信号が供給されてい
る。 したがつて、真理値表２より明らかな通り第１
デマルチプレクサ１５１の出力端子１８２のみが
低レベルの信号を出力し、それによつて、角度表
示用発光ダイオード２９が点灯する。 製図ヘツド２の回転角度の単位目盛以下の角度
が17.5分以上となる場合にも各弁別レベルに対応
して角度表示用発光ダイオード３０，３１，３
２，３３，３４，３５，３６又は３７が順次点灯
駆動される。 第９図ａに示すように、第１角度検出器２１及
び２２が正常温度内で動作している場合には、第
１端子１０８における基準レベルは2Vであり、
第３緩衝増幅器９２の出力端子１０５における電
圧は3Vである。 第１端子１０８における基準レベルは角度検出
器２１及び２２の出力変動に連動して変動し、出
力端子１０５における電圧は定電圧の5Vの正電
源から、角度検出器２１及び２２の出力変動とは
無関係の分圧抵抗器により形成されたものである
から温度変化によつても変動することなく一定で
ある。 第５図から理解できるように、分圧抵抗器１０
２，１０３及び１０４は角度検出器２１及び２２
の出力変動とは無関係であつて、第７端子４７及
び第８端子１２４における電圧は温度変化に関係
なく一定である。 分圧抵抗器９３，９４及び９５の接続関係から
明らかなように（第５図参照）第１端子１０８，
第２端子１０９及び第３端子１１０における電圧
は第１種基準電圧の変動に連動して変化する。 分圧抵抗器９６，９７及び９８の接続関係から
明らかなように（第５図参照）第４端子１１６，
第５端子１２２及び第６端子１１９における電圧
も第２種基準電圧の変動に連動して変化する。 第１角度検出器２１及び第２角度検出器２２の
出力が温度変化によつて例えば20％低下した場合
には、第１種基準電圧は第９図ｂに示すように
2.2Vに変化する。 この場合には、第２端子１０９における電圧
（第１弁別レベル１９４）及び第３端子１１０に
おける電圧（第２弁別レベル１９５）もそれぞれ
2.36V及び2.68Vに変化する。 これによつて、第１弁別レベル１９４及び第２
弁別レベル１９５が検出する単位目盛未満の回転
角度は変化しない。 第１角度検出器２１及び第２角度検出器２２に
ついて成立した現象は第３角度検出器２３及び第
４角度検出器２４についても全く同様に該当す
る。即ち、第１弁別レベル１９４及び第３弁別レ
ベル１９６が検出する単位目盛未満の回転角度は
第３角度検出器２２及び第４角度検出器２４の出
力が温度変化によつて変動しても変化しない。 このように、本発明によれば角度検出器の角度
検出信号の変動と連動する状態で弁別レベルが変
動するために、角度検出器の温度変化、経年変化
又は角度検出器及び主光学分度盤若しくは指示用
光学分度盤に付着したほこり等があつても自動的
に誤差を補償し、弁別レベルが表示する単位目盛
未満の回転角度に変化が生じないから、単位目盛
未満の角度まで正確に表示することできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る、製図ヘツドの回転角度
表示装置を具える製図ヘツドの平面図、第２図は
上記製図ヘツドの一部破断断面図、第３図は上記
製図ヘツドの回転角度表示装置における主光学分
度盤及び指示用光学分度盤の平面図、第４図は主
光学分度盤及び指示用光学分度盤に対する角度検
出器及び回転方向検出器の位置関係を示す断面
図、第５図は本発明に係る角度表示電子回路の回
路図、第６図は定電圧電源の回路図、第７図は最
大値選択回路の出力端子における波形図、第８図
は上記角度表示電子回路の主要各部におけるタイ
ムチヤート、第９図は上記製図ヘツドの回転角度
表示装置における温度補償方法の概要を説明する
線図である。 １……製図ヘツドの回転角度表示装置、２……
製図ヘツド、１２……分度盤、２１……第１角度
検出器、２２……第２角度検出器、２３……第３
角度検出器、２４……第４角度検出器、４６……
基準電圧分圧回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 図板上において、時計方向又は反時計方向に
   回転自在の製図ヘツドと、製図ヘツドの分度盤に
   おける単位目盛を一周期として信号レベルが正弦
   波的に変化し互いに1/2周期の位相差のある角度
   検出信号を出力する第１及び第２角度検出器と、 上記第１及び第２角度検出器に対して90°の位
   相差のある角度検出信号を出力する第３及び第４
   角度検出器と、 第１及び第２角度検出信号の加算によつてレベ
   ル弁別のための第１基準電圧並びに第３及び第４
   角度検出器の角度検出信号の加算によつてレベル
   弁別のための第２基準電圧をつくり出すととも
   に、これらの基準電圧に連動して変化する複数の
   弁別レベルをつくり出す基準電圧分圧回路と、 上記角度検出信号によつて被弁別信号をつくり
   出す回路と、 弁別レベルにより弁別された信号により回転角
   度の表示を制御する回路と、 単位目盛未満の角度を表示する複数の表示素子
   と、 上記複数の表示素子による単位目盛未満の角度
   の表示を制御する回路とからなる製図ヘツドの回
   転角度表示装置。