用于干涉测量系统的高速相移的设备和方法

摘要

描述了一种用于光束的高速相移的方法和设备。具有不同光学厚度的各区域的透明板由光束沿着延伸通过所述区域的入射路径照明。透明板可以被移动或者光束可以被操纵从而生成入射路径。离开透明板的光束根据光束入射到其中的区域而具有瞬时相位值。有利的是，相位值是可重复和稳定的，而与光束在相应区域内的入射位置无关，并且以高调制率的相位变化是有可能的。该方法和设备可以用于调制诸如干涉条纹投影系统中的一对相干光束的相位差。

说明书

技术领域

本发明大体上涉及光束的高速相移并且更具体地涉及用于三维成像系统的干涉条纹图案的高速相移。

背景技术

基于条纹干涉测量法的精确非接触三维（3D）计量已经发展用于一系列的工业应用。通常对大体积以低数据采集速度进行测量。对于诸如医学和牙齿成像的各种应用，3D成像系统典型地要求高的空间分辨率和短的测量持续时间。此外，许多系统在尺寸上被限制从而使得能够由诸如技术人员、医生或牙科医生的操作人员使用。通过引用结合于此的PCT专利申请No.PCT/US08/80940描述了紧凑3D成像系统的实例。

由于要求精确地移动（即相移）投影在被测量对象的表面上的条纹的原因，解决上述限制的传统系统在速度上受限制。一些系统基于以亚微米精度移动条纹投影仪中的部件。其它系统要求以小的步长精确移动条纹投影仪。例如，美国专利No.4,964,770公开了一种将条带（stripe）图案投影在牙齿表面上的3D测量系统。在条带投影仪移动到在那里采集到条带图案的附加图像的其它位置之前，采集条带图案的图像。因此该系统依赖于条带投影仪的精确移动、投影仪指向稳定性以及在数据采集间隔期间对象（牙齿）的稳定性。

相位测量干涉测量（PMI）技术被用在一些精确非接触3D计量系统中，在其中将从要被测量的对象散射的相干辐射与相干参考光束结合从而在探测器阵列处生成干涉条纹图案。参考光束的相位被改变，并且对于多个相位值采集到条纹图案的图像。

如例如在美国专利No.5,870,191中所描述并且通过引用结合于此的云纹干涉测量（AFI）技术利用了条纹投影仪，其包含两个紧密隔开的相干光源以便将干涉条纹图案投影在被测量的对象上。完成所述两个光源的相位差中的两个（或更多个）精确偏移，并且对于三个（或更多个）相位差中的每一个采集条纹图案的至少一个图像。用于实现相移的技术包含衍射光栅的精确平移和光纤的精确重定位。两种技术都依赖于具有亚微米定位稳定性的能力的机械平移机构，并且由于平移机构的安置时间的原因，采用这些技术的系统在数据采集速度上受限制。

发明内容

在一个方面，本发明特征在于一种用于调制光束的相位的方法。利用光束沿着入射路径在第一区域中的第一区段照明透明板，所述透明板具有光学厚度不同的第一区域和第二区域。在传播通过透明板的第一区域之后，该光束具有根据第一区域的光学厚度确定的相位，并且该相位不依赖于在第一区域内的入射位置。利用该光束沿着入射路径在第二区域中的第二区段照明该透明板。入射路径的第一和第二区段限定连续路径，该连续路径越过第一和第二区域之间的过渡。第一和第二区域之间的切换时间显著小于光束在第一和第二区域的每一个中的渡越时间（transit time）。在传播通过透明板的第二区域之后，该光束具有根据第二区域的光学厚度确定的相位，并且所述相位不依赖于在第二区域内的入射位置。

在另一方面，本发明特征在于一种用于光束的高速相移的设备。该设备包含具有第一区域和第二区域的透明板。每个区域具有的光学厚度不同于其它区域的光学厚度。该设备还包含相对平移机构以便平移传播通过该透明板的光束的入射位置。该入射位置沿着连续入射路径被平移，所述连续入射路径延伸通过第一和第二区域的每一个的至少一部分。光束在第一和第二区域之间的过渡时间（transition time）显著小于光束在所述两个区域的每一个中的渡越时间。在传播通过在每个区域处的透明板之后，该光束具有根据相应光学厚度确定的相位。该相位不依赖于在相应区域内的入射位置。

在又一方面，本发明特征在于一种用于调制一对相干光束的相位差的方法。在第一时间利用一对相干光束照明透明板。该透明板具有带有第一光学厚度的第一区域和带有第二光学厚度的第二区域。每个相干光束在第一和第二区域的其中之一处入射在透明板，并且离开该透明板的这对相干光束的相位差具有第一值。在第二时间利用这对相干光束照明该透明板，使得所述相干光束的其中之一入射在透明板的区域不同于该相干光束对于第一时间的相应区域，以使得离开该透明板的这对相干光束的相位差具有第二值。在第三时间利用这对相干光束照明该透明板，使得所述相干光束的其中之一入射在透明板的区域不同于该相干光束对于第二时间的相应区域，以使得离开该透明板的这对相干光束的相位差具有第三值。

在再一方面，本发明特征在于用于调制一对相干光束的相位差的设备。该设备包含透明板，其具有带有第一光学厚度的第一区域和带有第二光学厚度的第二区域。透明板适于接收一对相干光束。该设备还包含耦合到透明板的循环移动机构。该循环移动机构适于平面平移。每个相干光束在第一和第二区域的其中之一处入射在该透明板并且根据在相应区域的光学厚度被相位延迟。每个相干光束的入射位置在由平面平移限定的循环路径上移动，使得相干光束的相位差根据当相干光束的入射位置在第一和第二区域之间过渡时的光学厚度的差被周期性地调制。

在再一方面，本发明特征在于条纹投影和成像系统。该系统包含透明板、循环移动机构、成像器和控制模块。透明板适于接收一对相干光束并且具有带有第一光学厚度的第一区域和带有第二光学厚度的第二区域。循环移动机构耦合到透明板并且适于平面平移。每个相干光束在第一和第二区域的其中之一处入射在该透明板，并且根据在相应区域的光学厚度被相位延迟。每个相干光束的入射位置在由平面平移限定的循环路径上移动，使得相干光束的相位差被周期性地调制。该调制基于当相干光束的入射位置在第一和第二区域之间过渡时的光学厚度的差。成像器配置成采集在由相干光束离开相位板之后照明的表面上生成的条纹图案的图像。对于所述相干光束的多个相位差值采集图像。控制模块与该循环移动机构和成像器电气通信，并且同步对于每个相位差的条纹图案的图像的采集。

附图说明

通过结合附图参考下述描述可以更好地理解本发明的上述和其它优点，在附图中相似的数字指示各个图中相似的结构元件和特征。所述图不一定按比例，反而将重点放在说明本发明的原理上。

图1A说明照明相位板的光束的入射路径。

图1B说明对于四个时间t₁、t₂、t₃和t₄中的每一个的图1A的光束的入射位置。

图1C通过图表以时间的函数描述图1A的光束在离开相位板之后的相位。

图2说明根据本发明一个实施例的一对相干光束的相位差被调制的3D测量系统。

图3说明根据本发明的包含用于调制一对相干光束的相位差的设备的干涉条纹投影仪的实施例。

图4说明根据本发明的干涉条纹投影仪的另一个实施例。

图5A和图5B分别说明图4所示相位板的实例的前视图和侧视图。

图6A、6B和6C说明对于相位板的三个离散位置的相对于图4所示虚拟源的图5的相位板。

图7A为对于如图6A所示那样定位的相位板，针对单个有源激光二极管在目标平面处产生的条纹图案的图示。

图7B通过图表描述跨越图7A所示的条纹图案的竖直切片的强度变化。

图8A为对于如图6B所示那样定位的相位板，针对单个有源激光二极管在目标平面处产生的条纹图案的图示。

图8B通过图表描述跨越图8A所示的条纹图案的竖直切片的强度变化。

图9A为对于如图6C所示那样定位的相位板，针对单个有源激光二极管在目标平面处产生的条纹图案的图示。

图9B通过图表描述跨越图9A所示的条纹图案的竖直切片的强度变化。

图10说明根据本发明一个实施例的可以与轨道平移机构一起使用从而实现两个相干光束之间的相位差的调制的相位板。

图11示出根据本发明一个实施例的附连到轨道平移机构的图10的相位板。

图12为示出使用图11所示的相位板和轨道平移机构在单个轨道循环期间事件同步的时序图。

图13示出对于图12的图像采集间隔相对于虚拟源对的固定位置的图11的相位板的位置。

具体实施方式

简短地概括来说，本发明涉及用于高速调制光束的相位的方法和设备。利用光束照明具有不同光学厚度的各区域的透明板。光束沿着路径入射，该路径包含在不同区域中的区段。通过相对于透明板移动光束而建立该路径。例如，可以操纵光束或者可以平移透明板。根据光束当前入射到其中的区域的光学厚度确定光束在传播通过透明板之后的相位。由于区域内的光学厚度均匀性是不变的，所以当光束保持入射在区域内时，光束的相位保持稳定，即使在该区域内的入射位置发生变化。快速平移或光束操纵实现稳定相位值之间的高速切换。

图1A和1B分别示出相位板2的前视图和俯视图，该相位板2具有光学厚度不同的四个区域（区域A至区域D）。相位板2由光学性能透明板制成。每个区域的光学厚度是根据该区域的板的物理厚度确定的。如所说明的那样，区域A具有由板厚度T和光学玻璃的折射率的乘积确定的光学厚度。区域B、C和D具有逐渐更小的物理厚度并且因此具有逐渐更小的光学厚度。在可替换实施例中，相位板2具有标称厚度，并且增加厚度的一个或多个区域被提供。在另一可替换实施例中，所述区域具有相同物理厚度；然而，每个区域的折射率不同于每个其它区域的折射率。

通过使用标准离子铣削工艺从而在空间上选择地减小光学性能透明板或窗的物理厚度，可以生成具有在空间上变化的光学厚度的期望图案的相位板2。相邻区域之间的过渡的宽度可以小至1μm或更小。传播通过相位板2的光束8的相位延迟的值依赖于光束8的波长、各区域的板厚度的差以及相位板2的折射率。

图1A示出照明相位板2的前表面4的光束8的入射路径4。路径4在时间上顺序地从左到右由入射位置的瞬时位点限定。通过移动相位板2和/或通过操纵光束8而改变入射位置。路径4包含四个区段4A、4B、4C和4D，其中每个区段对应于在相应区域中的路径4的一部分。渡越时间（此处被限定为入射位置进入区域直到该入射位置随后离开该区域为止的时间）显著地比恒定相位延迟之间的过渡时间更长。对于时间t₁、t₂、t₃和t₄描述了四个离散入射位置。图1B说明对于四个时间t₁、t₂、t₃和t₄中的每个入射光束8的位置。

图1C通过图表以时间的函数描述在光束8’离开相位板2时光束8’的相位。该相位依赖于光束8所入射到其中的区域的光学厚度，因此获得四个不同的相位值。只要光束8保持在单个区域内，相位就是非常稳定的，与在该区域内的入射位置无关。例如，对于可见波长，相位在一个区域上的变化可以小于0.1°。这种相位稳定性是由于每个区域的厚度均匀性的缘故。此外，只要光束8保持在一个区域内，光束8’的相位就不依赖于入射位置的变化速率。当入射位置从一个区域过渡到相邻区域时，即，当路径4从一个区段过渡到下一个区段时，离开相位板2的光束8’的相位快速变化。相位变化速率根据下述各项确定：在相位板2处的光束尺寸（例如直径）、相邻区域之间光学厚度过渡的有限宽度以及入射位置沿着板表面6的变化速率。因此，为了迅速在各相位值之间切换，入射位置的高变化速率是优选的，并且与所述区域的横向尺度相比，在相位板2处的光束尺寸应该是小的。例如，100mm/sec的变化速率和1μm的光束尺寸导致10μsec的切换时间。为了实现小的光束尺寸，光束被聚焦在板表面6上或板表面6的附近。

在一些实施例中，光束8被聚焦在板表面6上或板表面6的附近，因此相位在两个恒定值之间过渡的时间减小。可替换地或附加地，相位板2可以以高的平移速率移动从而减小相位过渡时间。

在可替换实施例中，使用光束定向器操纵光束8从而生成期望入射路径4。例如，光束定向器可以是使得能够快速且可重复地利用电子控制操纵光束8的声光调制器。在其它实例中，光束定向器为用于沿着入射路径4定向光束8的可操纵的镜或折射元件。

尽管上述相位板2包含以线性配置布置的具有不同光学厚度的各区域，应认识到，区域的其它几何配置是有可能的。此外，不要求入射路径4是线性的，而且其可以是任何这样的二维路径，所述二维路径在与区域的特定几何布局一起使用时导致离开的光束8’的期望时间相位特性（即“相位分布”）。在另外其它实施例中，入射位置的平移速率根据期望相位分布和/或区域的几何布局而改变。

用于实现高精确度相移的传统技术包含利用压电致动器来调节光学元件（诸如镜）的位置；然而，压电致动器典型地要求若干毫秒或更多毫秒以在各相位值之间过渡。相比之下，诸如铌酸锂调制器的电光调制器可以以超过1GHz的速率改变光束的相位；然而，电光调制器对于相位控制而言通常非常不精确。此外，电光调制器的相位稳定性典型地依赖于环境条件并且因此对于要求精确相位控制的应用通常要求温度控制。由于图1的相位板2的玻璃厚度的差典型地是小的（即，光束8的波长的一小部分），所以可以容忍温度显著变化而没有相移精确度的显著减小。因此所说明的相位板2在与相对平移机构（即，或者是光束定向器或者是平移机构）结合时使得能够实现不能通过传统相移方法获得的程度上的高精确度相移和高切换带宽。

本发明的方法和设备具有干涉条纹投影和成像系统中的应用，诸如在3D AFI测量系统中用于确定对象表面上各点的位置信息的那些干涉条纹投影和成像系统。这种3D测量系统可以在牙齿应用中用于诸如牙齿的珐琅质表面、牙齿的牙质子结构、牙床组织和各种牙齿结构（例如柱状物、插入物和填充物）的表面的口内成像。该方法和设备使得能够实时执行高精确度3D测量，而没有与现有技术干涉条纹投影装置中采用的机构相关联的与安置时间相关联的问题。

图2说明根据本发明一个实施例的诸如AFI测量系统的3D测量系统10，在其中一对相干光束的相位差被调制。由条纹投影仪18生成两个相干光束14A和14B（通常为14）并且所述两个相干光束14A和14B被用于利用干涉条纹26的图案来照明对象22的表面。条纹图案在对象22处的图像是由成像系统或透镜30形成于包含光电探测器的阵列34的成像器上。例如，探测器阵列34可以是二维电荷耦合装置（CCD）成像阵列。由探测器阵列34生成的输出信号被提供到处理器38。输出信号包含关于在阵列34中每个光电探测器处接收的辐射的强度的信息。可选的偏振器42被取向成与散射的辐射的主偏振分量一致。控制模块46控制从条纹投影仪18发射的所述两个相干光束14的参数。控制模块46包含：相移控制器50以便调节两个光束14的相位差；以及空间频率控制器54以便调节对象22处干涉条纹26的节距或间距。

条纹图案的空间频率由条纹生成器18中两个相干光学辐射的虚拟源的间距、从虚拟源到对象22的距离以及辐射的波长确定。如此处所使用的那样，虚拟源意指辐射似乎源于其的点，尽管实际的辐射源可能位于别处。处理器38和控制模块46通信以协调对来自光电探测器阵列34的关于相位差和空间频率的变化的信号的处理，并且处理器38根据条纹图案图像确定对象表面的三维信息。

在一个实施例中，条纹投影仪18包含耦合到循环移动机构的相位板，该循环移动机构由相移控制器50控制。相位板具有标称光学厚度以及一个或多个光学厚度不同的区域。因此，相对于相位板在那里具有不同光学厚度的不同入射位置处的光束的相位，入射在相位板表面的光束的相位被延迟或提前。为了实现光束14之间的三个不同的相位差值，具有标称光学厚度以及一个或多个光学厚度不同的区域的相位板被放置于如下所述三个不同位置：

a）两个光束14都通过标称光学厚度；

b）一个光束14A通过标称光学厚度且另一个光束14B通过该板的具有不同光学厚度的区域；以及

c）一个光束14A通过该板的具有不同光学厚度的区域且另一个光束14B通过标称光学厚度。

在一个实施例中，选择两个板厚度之间的差，以便在入射在用于光束14的其中之一的相位板的光束在不同厚度的区域之间过渡时提供所述光束14之间的相位差的120o偏移。

图3说明干涉条纹投影仪58的一个实施例，该干涉条纹投影仪58包含用于调制一对相干光束14的相位差的设备。该设备使得能够快速改变相位差同时在相位过渡之后维持稳定和精确的相位差。条纹投影仪58包含激光二极管62、准直透镜66、衍射光栅70、聚焦透镜74、双针孔掩模78以及具有厚度不同的区域的相位板82。激光二极管62发射发散相干辐射光束，该发散相干辐射光束被准直透镜66准直。该准直光束入射在衍射光栅70上并且沿着一条轴衍射成不同阶数的多个光束。对于每个衍射光束，聚焦透镜74在针孔掩模78生成光束腰（即虚拟源）。+1和-1衍射阶数光束的光束腰76A和76B（或者虚拟源，通常为76）存在于针孔孔径处，因此光束传播通过掩模78；然而，更高阶衍射光束被阻挡。相位板82被定位为靠近掩模78，使得从所述虚拟源76扩展的两个光束14的截面区域具有在相位板78处的直径，所述直径相对于不同厚度的区域的横向尺度是小的。因此，不要求精确定位相位板82，并且在图像采集时间期间平移相位板82不影响测量精确度。

图4示出根据本发明的干涉条纹投影仪84的另一个实施例。条纹投影仪84包含类似于针对图3的单通道条纹投影仪58所示的那些部件的部件；然而，附加激光二极管62B、准直透镜66以及衍射光栅86与折叠镜88一起用在第二光学路径中。两个激光二极管62以基本上相同的波长操作。半波长（λ/2）波片90使来自下方激光二极管62B的辐射的偏振旋转，并且偏振相关光束组合器94组合沿着公共光学路径来自两个激光二极管62的辐射。所述两个衍射光栅70和84的节距是不同的，因此对于每个激光二极管62的各阶衍射光束的角度是不同的。结合针孔掩模78中的孔径的尺寸和位置来选择所述节距，使得两个激光二极管62的+1和-1衍射阶数的光束通过而更高阶衍射光束被阻挡。

由于针对两个激光二极管62的+1和-1衍射光束的角度的差，上方针孔孔径中的两个虚拟源76A和96A的位置是不同的。类似地，下方针孔孔径中的两个虚拟源76B和96B的位置是不同的。因此，一个激光二极管62A的虚拟源76的间距不同于另一个激光二极管62B的虚拟源96的间距，并且两个条纹图案的空间频率是不同的。

在操作中，一个激光二极管62A是有效的（active）而另一个激光二极管62B被禁用，使得对应于单对虚拟源76的仅仅一个条纹图案被生成。随后，有源激光二极管62A被禁用并且另一个激光二极管62B被激活从而提供第二对虚拟源96和第二条纹图案。

图5A和图5B分别示出图4的相位板82的实例的前视图和侧视图。相位板82’具有标称厚度T₁以及减小的厚度T₂的两个区域98A和98B（通常为98）。基于激光二极管波长和相位板82’的折射率选择厚度差ΔT从而实现所述光束14之间的相位差的期望变化。在于405nm处操作的激光二极管62的一个实例中，由折射率为1.4696且标称厚度t₁为2.28mm的Corning 7980UV级熔融石英制成相位板82’。减小厚度的区域被离子铣削至287nm的ΔT深度，导致标称厚度区域和减小厚度区域之间的120°相移。

图6A、6B和6C说明对于三个离散位置的相对于虚拟源76和96的相位板82’。相位板82’在各位置之间的移动沿着垂直于包含虚拟源76和96的轴的方向，并且垂直于条纹投影仪84的光轴（见图4）。

图7A为在目标平面处在单个有源激光二极管的两个分散光束14之间的交叠区域中产生的条纹图案的图示。相位板82’相对于虚拟源76和96的位置对应于图6A，其中不引入所述光束之间的相位差。图7B描述跨越图7A所示条纹图案的小区域102的竖直切片强度如何变化。应认识到，如果激光二极管62A被禁用且另一个激光二极管62B被启用（图4），则生成具有不同条纹间隔的条纹图案。

图6B示出对于相位板82’的第二位置，虚拟源76和96的位置。由于来自第一虚拟源76A和96A的光束入射在减小厚度的区域98A，所以离开相位板82’的相应光束的相位相对于相对应的虚拟源96A和96B的光束的相位被提前。例如，通过将相位板82’从第一位置移动到第二位置而给予的相位差的变化可以为120o。图8示出通过将相位板82’移动到第二板位置而实现的第一激光二极管62A的偏移的条纹图案。

图6C说明对于相位板82’的第三位置，虚拟源对76和96的位置。来自第二虚拟源76B和96B的光束入射在减小厚度的区域98B而来自第一虚拟源的光束传播通过相位板82’的标称厚度。结果，相对于来自第二虚拟源76B和96B的光束的相位，来自第一虚拟源76A和96A的光束的相位被延迟。例如，通过将相位板82’从第一位置移动到第三位置而给予的相位差的变化可以为-120o。图9示出通过将相位板82’移动到第三板位置而实现的第一激光二极管62A的偏移的条纹图案。

图7至9说明根据图6的相位板82’的定位如何实现三个不同相位差。双线性移动（也就是说，相位板82’朝上以及朝下平移到三个位置）是指虚拟源76和96通过图6A所示零值相移位置的频率是通过图6B和图6C所示两个非零相移位置的两倍。当期望对于所述三个相位差中的每个的相等的持续时间时，这导致复杂性。

图10说明根据本发明的可以与轨道平移机构一起使用从而实现两个相干光束之间的相位差的调制的相位板106。相位板106和轨道平移机构克服上述双线性平移技术引起的复杂性，诸如由非线性平移速度分布引起的图像采集和传递的时序同步。与上文针对双线性平移所述的相位板82’类似，所说明的相位板106包含减小厚度的两个区域110A和110B（通常为110）；然而，每个区域110呈馅饼状并具有120o的楔角θ。

图11示出附连到轨道平移机构114的相位板106。附连到安装在该机构的框架122内的微型电动机118的传动轴的凸轮包含延伸到轨道板126中的轴承内的销。框架122和轨道板126之间的柔性杆130将轨道板维持在固定平面内，同时允许有限的平面移动。相位板106被紧固在接近针孔掩模（未示出）的轨道板126内的开口处。

微型电动机118的激励导致轨道板126沿着圆形路径的平面平移。因此，对于微型电动机传动轴的每次回转，相位板106以恒定角速度跟踪圆形路径。当相位板沿着圆形路径移动时，两个减小厚度的区域110顺序移入和移出虚拟源76B和96B以及接着76A和96A的路径。

图12为示出在单个轨道循环期间以33Hz图像采集率（30msec时钟周期）的事件同步的时序图。图13示出对于图12的图像采集间隔，相位板106相对于虚拟源对76和96的固定位置的位置。在所说明的实例中，所考虑的虚拟源76和96跨越相位板106上的深度过渡的过渡时间由各竖直虚线示出并且为5msec。因此，+1阶光束和-1阶光束二者的相位均在每个30msec时钟周期内稳定达25msec。5msec图像采集时间导致±10msec时序容差。

在所说明的实例中，存在6个时序间隔：

1. 在第一时序间隔期间，激光二极管1被启用，并且对于当两个1阶光束均传播通过相位板106的标称厚度时的时间的一部分，图像LD1a被采集，结果得到激光二极管1的+1阶和–1阶光束之间的0°的相对相位差。

2. 在第二时序间隔期间，激光二极管2被启用，并且对于当两个1阶光束均传播通过相位板106的标称厚度时的时间的后一部分，图像LD2a被采集，结果得到激光二极管2的+1阶和–1阶光束之间的0°的相对相位差。

3. 在第三时序间隔期间，激光二极管1被启用，并且在当+1阶光束传播通过减小厚度的区域110B并且–1阶光束传播通过相位板106的标称厚度时的时间的一部分期间，图像LD1b被采集，结果得到激光二极管1的+1阶和–1阶光束之间的-120°的相对相位差。

4. 在第四时序间隔期间，激光二极管2被启用，并且在当+1阶光束传播通过减小厚度的区域110B并且–1阶光束传播通过相位板106的标称厚度时的时间的后一部分期间，图像LD2b被采集，结果得到激光二极管2的+1阶和–1阶光束之间的-120°的相对相位差。

5. 在第五时序间隔期间，激光二极管1被启用，并且在当+1阶光束传播通过相位板106的标称厚度并且–1阶光束传播通过减小厚度的区域110A时的时间的一部分期间，图像LD1c被采集，结果得到激光二极管1的+1阶和–1阶光束之间的+120°的相对相位差。

6. 在第六时序间隔期间，激光二极管2被启用，并且在当+1阶光束传播通过相位板106的标称厚度并且–1阶光束传播通过减小厚度的区域110A时的时间的后一部分期间，图像LD2c被采集，结果得到激光二极管2的+1阶和–1阶光束之间的+120°的相对相位差。

其它时序布置是有可能的。例如，如果时序容差的减小是可接受的，则增大的图像采集持续时间是允许的。此外，图像数据传递的持续时间可以增大，只要传递持续时间在下一个激光二极管激活的开始之前期满。

尽管已经参考特定实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，可以在本发明中进行形式和细节上的各种变化而不背离本发明的精神和范围。