DE3534193A1

DE3534193A1 - Kantenermittlungseinrichtung in einem optischen messinstrument

Info

Publication number: DE3534193A1
Application number: DE19853534193
Authority: DE
Inventors: Sadamitsu Hino Tokio/Tokyo Nishihara; Katsuhide Kawasaki Kanagawa Sawada
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1986-04-03
Also published as: US4652738A; GB2165044A; GB2165044B; GB8523523D0; JPS6177701A

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kantenermittlungseinrichtung in einem optischen Meßinstrument zum Messen von Abmessungen, Verschiebungen und dgl. eines Gegenstandes und speziell auf eine Kantenermittlungseinrichtung in einem optischen Meßinstrument, bei dem ein nicht-transparenter, der Messung unterworfener Gegenstand direkt von einem Abtastlicht bestrahlt wird, ein aufgrund dieser Bestrahlung durchgelassenes oder reflektiertes Licht oder ein projiziertes Abbild des der Messung unterworfenen Gegenstandes, das aufgrund des durchgelassenen oder reflektierten Lichtes erzeugt wird, von einem oder mehreren photoelektrischen Elementen empfangen wird, um ein oder mehrere elektrische Signale abzugeben und die Messung von Abmessungen, die Unterscheidung einer Position, die Beurteilung einer Konfiguration oder dgl. des der Messung unterworfenen Gegenstandes in Abhängigkeit von den vorgenannten elektrischen Signalen ausgeführt wird.

Das optische Meßinstrument der beschriebenen Art, wie beispielsweise ein Projektor, ist daher bislang so gestaltet gewesen, daß ein zu vermessender Gegenstand an einem Halter durch paralleles Licht bestrahlt wird, ein projiziertes Abbild des Gegenstandes auf einen Schirm fokussiert wird und eine Abmessung, Konfiguration oder dgl. des zu vermessenden Gegenstandes aus dem so gebildeten Abbild bestimmt wird. Jedoch hat eine Kante oder ein Rand des Abbildes des zu vermessenden Objektes, das auf einen Schirm projiziert ist, im allgemeinen einen sogenannten Anschnitt oder dgl. Es ist daher schwierig, daß der Gegenstand auf dem Halter bewegt wird und ein Meßwert

genau bei Koinzidenz zwischen dem auf dem Schirm befindlichen Bild und einer Haarlinie abgelesen wird.

um die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, wonach der Rand des Abbildes relativ zu einem photoelektrischen Element bewegt wird, wodurch eine Variation in der Größe eines elektrischen Signals, das von dem photoelektrischen Element aufgrund einer Variation im Verhältnis zwischen den Flächen hellen Anteils und dunklen Anteils des auf eine lichtempfindliche Fläche des photoelektrischen Elements projizierten Abbildes mit einer Bezugsspannung verglichen wird, so daß der Rand des projezierten Bildes ermittelt werden kann.

Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß die ungünstigen Einflüsse von Störlilcht und dgl. groß ist, daß die Meßgenauigkeit aufgrund Schwankungen des vom photoelektrischen Element gelieferten Signal oder Bezugs-Spannung erheblich herabgesetzt ist.

Es gibt ein weiteres Verfahren, wonach das photoelektrische Element relativ zu dem Rand des auf den Schirm projizierten Abbildes bewegt wird und ein Ausgangssignal des photoelektrischen Elements einer Ableitung zweiter Ordnung unterworfen wird, um ein Wellenformsignal zu erhalten, das mit einer Bezugsspannung verglichen wird, um daraus den Rand zu ermitteln. Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß die ermittelten Randpositionen von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem photoelektrischen Element und dem projizierten Bild abhängen und daß, wie beim erstgenannten Verfahren,die Meßgenauigkeit durch Schwankungen der Bezugsspannung erheblich herabgesetzt ist.

Ein weiteres Verfahren sieht die Verwendung zweier photoelektrischer Elemente vor, die relativ zum Rand des projizierten Bildes bewegt werden. Ein Wellenformsignal wird

aus einer Mehrzahl von Ausgangssignalen erhalten, die durch die vorgenannte Relativbewegung erzeugt werden, und das Wellenformsignal wird mit einer Bezugsspannung verglichen, um den Rand des Abbildes zu ermitteln. Wie bei den vorausgegangenen Beispielen ergibt sich jedoch auch hier der Nachteil, daß aufgrund einer relativen Schwankung zwischen den Ausgangssignalen und der Bezugsspannung, aufgrund von Pegelschwankungen und dgl. die Messung sehr instabil wird, der Anwendungsbereich ist wegen der Intensität der Beleuchtung durch das bestrahlende Licht klein, die Messung ist eingeschränkt, und die Sensoranordnung oder ein zugehöriger Schaltkreis werden im Aufbau kompliziert.

Speziell ändert sich die Helligkeit des auf den Schirm projizierten Abbildes aufgrund Alterung der Projektorlampe, der Charakteristik der Linsen im Projektionssystem aufgrund von Störlicht, die Helligkeit des projizierten Lichtes ändert sich bei Änderungen des Vergrößerungsmaß-Stabes und, weiterhin, als Bedingung auf Seiten des Benutzers muß die Helligkeit in geeigneter Weise gewählt werden, weil die für den Betrieb geeignete Helligkeit von der Farbe der Pupillen des Benutzers (die häufig mit der Rasse variiert) abhängt. Als Folge davon ist der An-Wendungsbereich eingeschränkt, weil die Intensität der Beleuchtung, wie oben beschrieben, zu einem verminderten Leistungsvermögen des Projektors führt.

Weiterhin, wenn bei dem bekannten Verfahren zur Ermittlung eines Randes der Fokus des projizierten Bildes verschoben wird, dann hat das von dem photoelektrischen Element erzeugte Signal relativ flache Flanken, woraus der Nachteil erwächst, daß der Rand nicht exakt ermittelt werden kann.

Dieser Nachteil besteht nicht nur hinsichtlich des Projektors, sondern auch bei den Randermittlungen durch optische Meßinstrumente, bei denen im allgemeinen

das von einem Objekt durchgelassene oder reflektierte Licht ermittelt wird, wodurch Dimensionen und dgl. des Objektes direkt oder indirekt gemessen werden können.

So ist beispielsweise in der DE-OS 33 12 203 eine Randermittlungsvorrichtung in einem optischen Meßinstrument beschrieben, bei der ein durchgelassenes oder reflektiertes Licht ermittelt wird, um direkt oder indirekt eine Dimension eines zu vermessenden Gegenstandes zu bestimmen. Dieses bekannte Meßgerät enthält:

einen Sensor mit vier Licht empfangenden Elementen zum Erzeugen von wenigstens zwei Sätzen von Phasenverschiebungssignalen in Abhängigkeit von einem hellen Bereich oder einem dunklen Bereich, der bei Relativbewegung des zu vermessenden Objektes erzeugt wird;

erste und zweite Berechnungseinrichtungen zum Berechnen von Differenzen zwischen den Phasenverschiebungssignalen der entsprechenden Sätze;

eine dritte Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Differenz zwischen den Signalen, die von den ersten und zweiten Berechnungseinrichtungen ausgegeben werden, und eine vierte Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Summe zwischen den von den ersten und zweiten Berechnungseinrichtungen ausgegebenen Signalen; und

eine Sensoreinrichtung zum Ausgeben eines Kreuzungssignals zwischen einem Bezugspegelsignal und einem von der dritten Berechnungseinrichtung ausgegebenen Signal, das erzeugt wird, während ein von der vierten Berechnungseinrichtung ausgegebenes Signal sich auf einem vorbestimmten Pegel befindet.

Dieses Randermittlungsgerät bietet solche Vorteile, wonach der Rand mit einem vereinfachten Gerätaufbau ermittelt werden kann, ohne daß nachteilige Einflüsse aufgrund der

Stärke der Lichtbestrahlung des zu vermessenden Objektes, von Störlicht und dgl. während der Messung und Schwankungen der von den photoelektrischen Elementen abgegebenen Signale oder der Bezugsspannung bestehen. Der Rand kann genau ermittelt werden, selbst wenn sich der Fokus des
projizierten Lichtes verschiebt, und weiterhin kann der Rand des zu vermessenden Gegenstandes durch direkte Verarbeitung eines Analogsignals von einem photoelektrischen Element bestimmt werden.

Dieses Gerät verwendet jedoch einen Sensor mit vier Lichtempfangselement, die als vier Quadranten eines Quadrats angeordnet sind. Dieser kann den Rand eines projizierten Bildes nicht ermitteln, wenn die Relativbewegung zu dem Bild auf dem Schirm, beispielsweise bei einem projizierten Bild, in der Richtung mit der Grenzlinie der Lichtempfangselemente zusammenfällt. Die Bewegungsrichtung
des Sensors relativ zum projizierten Bild ist daher Beschränkungen unterworfen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Kantenermittlungseinrichtung in einem optischen Meßgerät anzugeben, bei der die Bewegung des Sensors relativ zum projizierten Bild keinen Beschränkungen unterworfen ist und bei dem bei beliebiger Richtung der Kante eine genaue Ermittlung derselben möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines optischen

Systems und einer Kantenermittlungseinrichtung in einem optischen Meßinstrument nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Verwen

dung eines Projektors;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Anordnung nach

Fig. 1;
10

Fig. 3 die Gestalt von Signalen in dem Schalt

kreis nach Fig. .2;

Fig. 4 den Signalverlauf bei der Signalverar-

beitung in dem Bereichsignalgenerator

in der genannten Ausführungsform; und

Fig. 5 und 6 Draufsichten auf andere Ausführungsformen der Anordnung von Lichtempfangs- elementen des Sensors nach der vorlie

genden Erfindung.

Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen, ist in einer bekannten Ermittlungseinrichtung ein Projektor 10 vorgesehen, wobei Licht von einer Lichtquelle 1 ein zu vermessendes Objekt 4 auf einem Halter 3 von unterhalb des Halters 3 mittels eines Kondensorsystems 2 oder von oben mittels eines anderen Lichtweges bestrahlt, wodurch ein projiziertes Abbild des zu vermessenden Objektes 4 durch eine Projektionslinse 5 auf einen Schirm 6 projiziert wird, so daß eine Abmessung oder dgl. des zu vermessenden Objektes 4 indirekt gemessen werden kann.

Die Vorrichtung enthält weiterhin einen Sensor 12 mit zwei Lichtempfangselementen 12A und 12B, die konzentrisch zueinander in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zu einer Bewegungsebene einer Relativbewegung zwischen dem zu vermessenden Objekt 4 und den zwei

Lichtempfangselementen 12A und 12B liegt, um Phasenverschiebungssignale in Abhängigkeit von einem hellen oder einem dunklen Bereich während der Relativbewegung zu erzeugen, wobei die Pegel der Sensorausgangssignale, die an den Sensorausgangsanschlüssen 14A und 14B erscheinen, gleich groß sind, wenn während der Relativbewegung der helle oder der dunkle Bereich auf die Lichtempfangselemente 12A und 12B fällt.

Weiterhin ist ein Differenzrechner 16 mit den Sensorausgangsanschlüssen 14A und 14B verbunden, um die Differenz zwischen den Phasenschiebersignalen zu errechnen.

Ein Bereichssignalgenerator 18 formt eines der Aussgangssignale des Sensors 12 in ein Eingangssignal um und gibt ein Signal in einem spezifischen Bereich ab, der einen Kreuzungspunkt mit einem Bezugspegelsignal der Phasenverschiebungssignale einschließt.

Eine Sensoreinrichtung 20 gibt ein Uberkreuzungssignal zwischen einem Ausgangssignal des Differenzrechners 16 und einem vorgegebenen Pegelsignal ab, während der Bereichssignalgenerator 18 das Signal abgibt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Sensor 12 integral mit einer transparenten Platte 22 versehen, die verschiebbar auf und parallel zur Oberseite des Schirmes 16 des Projektors 10 angeordnet ist und mit der transparenten Platte 22 beweglich ist.

Das Lichtempfangselement 12B, das teilweise den Sensor 12 bildet, ist kreisförmig im Querschnitt gestaltet, während das Lichtempfangselement 12A ringförmig gestaltet und konzentrisch zu dem Lichtempfangselement 12B angeordnet ist, dieses mit radialem Abstand umgebend.

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Außerdem ist der Sensor 12 mit Strom/Spannungswandlern

24A und 24B versehen, um Strom/Spannungs-gewandelte

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Ausgänge von Lichtempfangselementen 12A und 12B abzugeben und weiterhin mit Verstärkern 26A und 26B versehen, um die Ausgangsspannungen zu verstärken.

Diese Verstärker 26A und 26B sind versatzgesteuert, um die Dunkelspannung der Lichtempfangselemente 12A und 12B_f die sich bei völliger Dunkelheit ergibt, zu unterdrücken, und sie sind über den gesamen Helligkeitsbereich verstärkungsgeregelt, so daß die Ausgänge an den Sensorausgangsanschlüssen 14A und 14B gleichen Pegel haben.

Der Bereichssignalgenerator 18 enthält:

einen ersten Komparator 26 zum Vergleich eines der Sensorausgangssignale a oder b mit einem ersten Bezugssignal

V - , um ein Signal abzugeben, wenn eines der Signale einen niedrigeren Pegel als das erste Bezugssignal V _f hat ;

einen zweiten Komparator 28 zum Vergleichen eines der Sensorausgangssignale mit einem zweiten Bezugssignal

V _f_, um ein Signal zu erzeugen, wenn eines der Signale einen niedrigeren Pegel hat als das zweite Bezugssignal V_ref_; und

eine Exklusiv-ODER-Schaltung 30 zum Erzeugen eines Bereichssignals, wenn einer der ersten und zweiten Komparatoren 26 und 28 ein Signal abgibt.

Weiterhin enthält die Sensoreinrichtung 20:

einen Komparator 32 zum Abgeben eines Signals, wenn das Ausgangssignal vom Differenzrechner 16 und das Bezugspegelsignal miteinander übereinstimmen, d. h. ein Kreuzungspunkt vorliegt;

einen Impulssignalgenerator 34 zum Erzeugen eines Randimpulssignals in Abhängigkeit von einem von dem Kompa-

rator 32 gelieferten Signal; und

eine UND-Schaltung 36 zum Ausgeben eines Kantenermittlungssignal, nur wenn die Siganle sowohl vom Impulssignalgenerator 34 und dem Bereichssignalgenerator 18 abgegeben werden.

Die Betriebsweise der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend erläutert. 10

Der Sensor 12 wird in einer Richtung relativ zu einem projizierten Bild 4A des zu vermessenden Objekts 4 bewegt, das auf den Schirm 6 fokussiert ist, wodurch der Rand des projizierten Bildes 4A über den Sensor 12 läuft.

Wenn das projizierte Abbild 4A relativ den Sensor 12 erreicht und ihn überquert, dann werden die Ausgangssignale, die man von den Lichtempfangselementen 12A und 12B erhält, die durch die Strom/Spannungs-Wandlr 24A und 24B laufen und durch die Verstärker 26A und 26B geregelt werden und an den Anschlüssen 14A und 14B erscheinen, Phasenverschiebungsignale, die in den Amplituden miteinander übereinstimmen, wie durch die Bezugszeichen a und b in Fig. 3(A) dargestellt ist. Wie Fig. 3(B) zeigt, wird aus diesen Ausgangssignalen die Differenz a-b von dem Differenzrechner 16 berechnet und abgegeben.

Das vom Differenzrechner 16 abgegebene Signal wird im Komparator 32 der Sensoreinrichtung 20 zugeführt, und dieser Komparator 32 gibt ein digitales Signal der Größe "1" ab, wenn das Ausgangssignal a-b ein Bezugspegelsignal von 0 kreuzt, wie Fig. 3(B) zeigt.

Der Impulsgenerator 34 gibt ein Impulssignal f ab, das in Fig. 3(C) dargestellt ist, das zu der UND-Schaltung 36 gelangt, in Abhängigkeit vom Ausgangssignal vom Komparator 32. _t

Andererseits wird das Ausgangrösignal a vom Sensorausgangsanschluß 14A den Komparatoren 26 und 28 des Bereichssignalgenerators 18 zugeführt.

Wie Fig. 4 zeigt, gibt der erste Komparator 26 ein Ausgangssignal an die Exklusiv/ODER-Schaltung 30 ab, wenn die Bezugsspannung V _f und das Eingangssignal a miteinander verglichen werden und das Signal a einen kleineren Pegel hat als die Bezugsspannung ^v _ref₊· Weiterhin gibt der zweite Komparator 28 an die Exklusiv/ODER-Schaltung 30 ab, wenn die Bezugsspannung V _f_ und das Eingangssignal a miteinander verglichen werden und das Signal a einen niedrigeren Pegel als die Bezugsspannung

^Vref- ^hat·
15

Die Exklusiv/ODER-Schaltung 30 gibt ein Digitalsignal e der Größe "1"! ab, wenn nur einer der ersten und zweiten Komparatoren 26 und 28 ein Signal abgibt, wie in den Fig. 3(D) und 4 dargestellt ist.

Das Impulssignal f vom Impulssignalgenerator 34 und ein Digitalsignal e von der Exklusiv/ODER-Schaltung 30 werden einer UND-Schaltung 36 zugeführt, die ein Impulssignal g von z. B. 10 ps abgibt, wenn beide Eingangssignale die Größe "1"! haben, wie Fig. 3(E) zeigt, und in diesem Augenblick wird der Rand des projezierten Bildes 4A ermittelt.

Bei dieser Ausführungsform sind die Lichtempfangselemente 12A und 12B im Sensor 12 konzentrisch zueinander angeordnet und die Ausgangspegel der von ihnen an den Sensorausgangsanschlüssen 14A und 14B erzeugten Spannungen sind einander gleichgemacht, die Grenzlinie zwischen den Lichtempfangselementen 12A und 12B stimmt nicht mit der Bewegungsrichtung überein, und man erhält Signale gleichmäßiger Größe ohne Rücksicht auf die Bewegung des Sensors relativ zum projezierten Bild 4, so daß der Rand mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann, ohne jegliche Ein-

_τ»_ O Ό O H- , -J

schränkung in der Bewegung des Sensors relativ zum zu vermessenden Objekt.

Die Lichtempfangselemente 12A und 12B im Sensor 12 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wodurch die Fläche der Licht empfangenden Elemente 12A und 12B, die dem zu vermessenden Objekt gegenüberstehen, vermindert werden kann, so daß die Erfindung an einem Meßinstrument anwendbar ist, daß im Aufbau kompakt ist, den Einsatz leichter und einfacher Tragvorrichtungen erlaubt und die Beobachtbarkeit des Schirmes verbessert werden kann.

Der Sensor 12 ist von kompaktem Aufbau, so daß die Erfindung auf die Randbestimmung eines zu vermessenden Objektes angewendet werden kann, das eine komplizierte Konfiguration hat.

Außerdem ist bei der obigen Ausführungsform das Lichtempfangselement 12B von kreisförmiger Gestalt, und das Lichtempfangselement 12A ist als ein konzentrischer Ring ausgebildet, der den umfang des kreisförmigen Lichtempfangselementes 12B mit radialem Abstand umgibt. Die Erfindung braucht jedoch nicht notwendigerweise auf diese Ausführungsform beschränkt zu sein, jede Art von Lichtempfangselement ist geeignet, sofern nur die äußeren Umfange der Elemente konzentrisch zueinander sind.

Daher kann, wie Fig. 5 zeigt, ein ringförmiges Lichtempfangselement 12C mit einem kreisförmigen Lichtempfangselement 12B im Inneren kombiniert werden, ohne daß zwischen den beiden Elementen ein radialer Abstand vorhanden ist.

Wie Fig. 6 zeigt, sind zwei Lichtempfangselemente als konzentrische Ringe 12D und 12E ausgebildet.

In der obigen Ausführungsform ist der Bereichssignalgenerator 18 durch zwei Kompatoren 26 und 28 und die

Exklusiv/ODER-Schaltung 30 gebildet. Es ist jedoch jeder Bereichssignalgenerator geeignet, solange er nur einen Anstieg oder einen Abfall einer der Ausgangssignale des Sensors ermittlen kann. Die Erfindung ist daher nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt.

Bei der obigen Ausführungsform haben die Lichtempfangselemente 12A und 12B gleichgroße Lichtaufnahmeflächen, so daß die Pegel der Ausgangssignale, die an den Sensorausgangsanschlüssen 14A und 14B erscheinen, gleiche Größe haben. Es kann jedoch jede andere Anordnung verwendet werden, solange nur die Ausgangssignale, die an den Sensorausgangsanschlüssen 14A unf 14B erscheinen, gleiche Größe aufweisen. Die Ausgangspegel, die an den beiden Sensorausgangsanschlüsen 14A und 14B erscheinen, können daher gegebenenfalls auch dann gleich groß sein, wenn zwischenden Lichtempfangselementen 12A und 12B und den Sensorausgangsanschlüssen 14A und 14B keine Verstärker angeordnet sind.

Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform der Sensor 12 realativ zu dem projizierten Bild 4A bewegt worden. Es kann jedoch auch der Halter 3 bewegt werden, wodurch das projizierte Bidl 4A gegenüber dem Sensor 12 bewegt wird.

Weiter ist bei der obigen Ausführungsform der Rand des

auf den Schirm projizierten Bildes gemessen worden. Die Erfindung ist jedoch nicht notwendigerweise hierauf beschränkt, sie ist vielmeh auch anwendbar auf Randermitt-3Q lungsgeräte in optischen Meßinstrumenten, bei denen durchgelassenes oder reflektiertes Licht ermittelt wird,um direkt oder indirekt eine Abmessung des zu vermessenden Objektes zu bestimmen.

Die Erfindung ist folglich anwendbar auf ein photoelektrisches Längenmeßinstrument, bei dem eine Hauptskala und eine Indexskala, die mit optischen Gittern versehen sind, relativ zueinander bewegt werden, um photoelektrisch eine

Abmessung oder dgl. zu ermitteln oder bei einem Randermittlungsgerät in einem Meßinstrument, wo ein zu vermessendes Objekt parallel durch einen Laserstrahl oder dgl. abgetastet wird, um eine Abmessung und dgl. von dem zu vermessenden Objekt aus hellen und dunklen Lichtbereichen zu bestimmen.

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Claims

Patentansprüche

1. Kantendetektoreinrichtung in einem optischen Meßinstrument zum Ermitteln eines durchgelassenen oder reflektierten Lichtes, um direkt oder indirekt eine Abmessung eines zu vermessenden Objektes zu messen, gekennzeichnet dursch folgende Merkmale:

einen Sensor (12) mit zwei Lichtempfangselementen (12A, 12B), die koaxial zueinander in einer Ebene im wesentlichen parallel zu einer Bewegungsebene einer Relativbewegung zu dem zu Vermesseenden Objekt (4) und den zwei Lichtempfangselementen (12A, 12B) angeordnet sind, um Phasenverschiebungssignale in Abhängigkeit von einem hellen oder einem dunklen Bereich während der Relativbewegung zu erzeugen, wodurch Pegel

von Sensorausgangssignalen (a, b) an Sensorausgangsanschlüssen (14A, 14b) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Lichtempfangselemente (12A, 12B) erscheinen, die einander gleiche Größe haben, jedesmal wenn der helle oder dunkle Bereich während der Relativbewegung erzeugt wird;

einen Differenzrechner (16), der mit den Sensorausgangsanschlüssen (14A, 14B) verbunden ist, um eine Differenz zwischen den Phasenverschiebungssignalen (a, b) zu berechnen;

einen Bereichssignalgenerator (18), der wenigstens ein Ausgangssignal, das von dem Signalverarbeitungssystem, das sich von der Ausgabeseite des Sensors (12) zur Eingabeseite des Differenzrechners (16) erstreckt, in ein Eingangssignal umformt, um ein Signal in einem spezifischen Bereich abzugeben, der einen Uberkreuzungspunkt mit einem Bezugspegelsignal der Phasenver-Schiebungssignale einschließt; und

eine Sensoreinrichtung (20) zum Ausgeben eines Uberkreuzungssignals zwischen einem Ausgangssignal von dem Differenzrechner (16) und einem vorgegebenen Bezugspegelsignal, während der Bereichssignalgenerator (18) das genannte Signal (e) abgibt.

2. Kantenermittlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Umfange der zwei Lichtempfangselemente (12A, 12B) kreisförmig sind und die Lichtempfangsflächen der Elemente einander gleich groß sind.

3. Kantenermittlungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Äußere (12A) der Lichtempfangselemente (12A, 12B) ringförmig gestaltet und konzentrisch im Abstand um das andere Lichtempfangselement (12B) angeordnet ist.

4. Kantenermittlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (12) einen Vorverstärker (26A, 26B) enthält, der zwischen einem der Lichtempfangselemente (12A, 12B) und dem zugehörigen Sensorausgangsanschluß (14A, 14B) angeordnet ist, wodurch die Ausgangssignalpegel der zwei Lichtempfangselemente (12A, 12B) bei gleich großen empfangenen Lichtmengen an den Sensorausgangsanschlüssen (14A, 14B) einander gleichgemacht werden. 10

5. Kantenermittlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereichssignalgenerator (18) einen Fensterkomparator (26) zum Vergleichen eines der Sensorausgangssignale mit einem Bezugssignal, um einen Bereichssignal (e) zu erzeugen, wenn der Pegel des einen der Signale innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt.

6. Kantenermittlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereichssignalgenerator enthält:

einen ersten Komparator (26) zum Vergleichen des einen der Sensorausgangssignale (a, b) mit einem ersten Bezugssignal, um ein Signal abzugeben, wenn das genannte eine Signal einen geringeren Pegel als das Bezugssignal hat;

einen zweiten Komparator (28) zum Vergleichen des genannten einen der Signale mit einem zweiten Bezugssignal, um ein Signal abzugeben, wenn das genannte eine Signal einen niedrigeren Pegel als das zweite Bezugssignal hat, und

eine Exklusiv/ODER-Schaltung (30) zum Erzeugen eines Bereichssignals (e), wenn nur einer der ersten und zweiten Komparatoren ein Signal (c, d) abgibt.