CN113671613A - 一种超表面光学元件及设计方法、结构光投影模组 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种超表面光学元件及设计方法、结构光投影模组，涉及光学技术领域，包括：基底，设置于基底上的多个通过几何相位调制入射光束的纳米天线，多个纳米天线的形状、尺寸均相同，且多个纳米天线阵列分布于基底，部分纳米天线的相位不同，每个纳米天线的相位均为准直相位和衍射相位的叠加。使得超表面光学元件能够在光束在入射纳米天线时，对其同时实现准直和衍射的功能，即将准直元件和衍射元件进行集成，有效降低了现有准直和衍射独立为两个光学元件所占用的空间，同时，由于取消了准直元件和衍射元件的对位装配，因此，能够有效降低其所导致的对位误差。
Description
技术领域
本申请涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种超表面光学元件及设计方法、结构光投影模组。
背景技术
结构光(structure light)是通过投射特定的图案至物体表面，并通过接收模组采集，根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置及深度信息，进而复原整个深度空间。该图案可被设计成条纹形态、规则点阵形态、网格形态、散斑形态、编码形态等，甚至更复杂形态的光形。随着光学技术的发展，结构光的应用范围越来越广泛，比如人脸识别、手势识别、投影仪、三维(Three-dimensional，3D)轮廓重现、深度测量、防伪辨识等。因此如何提供一种稳定发射结构光的投影模组成为人们研究的重点。
现有技术中的结构光投影模组主要包括光源、准直透镜以及衍射光学元件。现有结构光投影模组中，准直镜和衍射光学元件为分立元件，使得整个模组占用空间较大，对位精度较低。
发明内容
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种超表面光学元件及设计方法、结构光投影模组，以改善现有结构光投影模组占用空间较大，对位精度较低的问题。
为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
本申请实施例的一方面，提供一种超表面光学元件，包括：基底，设置于基底上的多个通过几何相位调制入射光束的纳米天线，多个纳米天线的形状和尺寸均相同，多个纳米天线阵列分布于基底，且部分纳米天线的相位不同，每个纳米天线的相位均为对应准直相位和衍射相位的叠加。
可选的，纳米天线在基底上的正投影为轴对称图形。
可选的，基底为透明基底，透明基底的材质为石英、玻璃或氧化硅薄膜。
可选的，纳米天线的材质为硅、氧化钛、氧化铝或氮化硅。
可选的，相邻两个纳米天线的中心间距小于600nm。
可选的，纳米天线的高为300nm至1000nm。
可选的，纳米天线的正投影的为长方形，长方形的长为50nm至500nm、宽为50nm至500nm。
可选的，纳米天线的正投影为椭圆形，椭圆形的长轴为50nm至500nm，椭圆形的短轴为50nm至500nm。
本申请实施例的另一方面，提供一种超表面光学元件设计方法，方法包括：
获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位；
获取模拟衍射元件基底上设置的多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位，其中，多个第一模拟纳米天线与多个第二模拟纳米天线的数量、形状、尺寸、位置一一对应，超表面光学元件基底上的多个纳米天线与多个第二模拟纳米天线的数量、形状、尺寸、位置一一对应；
将多个第一模拟纳米天线的准直相位与各自对应的第二模拟纳米天线的衍射相位叠加得到超表面光学元件基底上的多个纳米天线各自的相位。
可选的，获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位包括：
获取模拟准直元件的模拟焦距；
根据模拟焦距和透镜聚焦方程得出多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位。
可选的，获取模拟衍射元件基底上设置的多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位包括：
获取模拟衍射元件的模拟视场角；
根据模拟视场角和预设算法得出多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位。
可选的，在获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位之前，方法还包括：
获取超表面光学元件的工作波长和视场角；
根据工作波长确定超表面光学元件的材质；
根据工作波长和视场角确定超表面光学元件基底上的相邻两个纳米天线的中心间距。
本申请实施例的再一方面，提供一种结构光投影模组，包括光源以及上述任一种的超表面光学元件，光源位于超表面光学元件的入光侧，超表面光学元件用于对光源出射的光束进行准直和衍射。
本申请的有益效果包括：
本申请提供了一种超表面光学元件及设计方法、结构光投影模组，包括：基底，设置于基底上的多个通过几何相位调制入射光束的纳米天线，多个纳米天线的形状、尺寸均相同，且多个纳米天线阵列分布于基底，部分纳米天线的相位不同，每个纳米天线的相位均为准直相位和衍射相位的叠加。使得超表面光学元件能够在光束在入射纳米天线时，对其同时实现准直和衍射的功能，即将准直元件和衍射元件进行集成，有效降低了现有准直和衍射独立为两个光学元件所占用的空间，同时，由于取消了准直元件和衍射元件的对位装配，因此，能够有效降低其所导致的对位误差。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种超表面光学元件的结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的一种超表面光学元件的结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的一种模拟准直元件的结构示意图之一；
图4为本申请实施例提供的一种模拟准直元件的结构示意图之二；
图5为本申请实施例提供的一种模拟衍射元件的结构示意图之一；
图6为本申请实施例提供的一种模拟衍射元件的结构示意图之二；
图7为本申请实施例提供的一种模拟准直元件和模拟衍射元件的叠加示意图；
图8为本申请实施例提供的一种结构光投影模组的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种超表面光学元件设计方法的流程示意图。
图标：10-光源；20-垂直腔面发射激光器；30-散斑点图像；100-超表面光学元件；110-基底；120-纳米天线；200-模拟准直元件；210-模拟准直元件的基底；220-第一模拟纳米天线；300-模拟衍射元件；310-模拟衍射元件的基底；320-第二模拟纳米天线。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施例的一方面，提供一种超表面光学元件100，如图1和图2所示，包括：基底110，设置于基底110上的多个纳米天线120，多个纳米天线120可以通过几何相位原理调制入射纳米天线120光束的相位，其中，几何相位指纳米天线120长宽方向(或者在二维坐标系中，沿X和Y轴)大小不一致形成的各向异性，利用这种各向异性可以实现对入射圆偏振光的任意位相调制，例如：一束左旋光入射时，将纳米天线120摆放方向旋转角度θ，出射光中的右旋光分量会额外引入
的相移，左旋光分量保持不变；而当右旋光入射时，出射光中的左旋光分量会额外引入
的相移，右旋光分量保持不变。基于这种几何相位的原理，可以通过精心设计超表面中纳米天线120的尺寸以及旋转角度，实现同时具有准直和分束功能的超表面光学元件100。
部分纳米天线120以不同的相位阵列分布于基底110，即多个纳米天线120中一部分纳米天线120的相位不同，另一部分纳米天线120的相位相同，也即多个纳米天线120中的一部分以不同的叠加旋转角度设置，另一部分则以相同的叠加旋转角度设置，如此，在图1的侧面视角中，部分纳米天线120的侧面呈现出侧面积不相同的状态。多个纳米天线120在基底110表面分布时，可以是于基底110的同一侧的表面分布。同时，多个纳米天线120的形状均相同，并且形状所对应的尺寸(几何尺寸)也均相同，如此，在多个纳米天线120具有不同旋转角度时，才能够对入射光束具备有效的相位调制能力。
在确定一个纳米天线120的相位时，可以先确定该纳米天线120在单独实现准直功能时所对应的准直相位和单独实现衍射功能时所对应的衍射相位，然后将准直相位和衍射相位进行叠加，从而得出该纳米天线120的相位(为便于区分，后续称为叠加相位，对应的旋转角度也同步称为叠加旋转角度)，通过相位为旋转角度2倍的原理，即可得出该纳米天线120的叠加旋转角度，进而确定该纳米天线120的设置方式。
当纳米天线120为多个时，每一个纳米天线120均可以参照上述方式得出各自所对应的叠加相位，如此，便可以将具有不同叠加相位的纳米天线120布设于基底110一侧的表面，使得超表面光学元件100能够在光束在入射纳米天线120时，对其同时实现准直和衍射的功能，即将准直元件和衍射元件进行集成，有效降低了现有准直和衍射独立为两个光学元件所占用的空间，同时，由于取消了准直元件和衍射元件的对位装配，因此，能够有效降低其所导致的对位误差。
在一些实施方式中，为了进一步的提高超表面光学元件同时实现准直和衍射功能时的效果，还可以对多个得到叠加相位的纳米天线120进行小幅微调以优化模拟结果，从而优化叠加相位。具体的优化方式可以是通过算法等进行，本申请对其不做限制。
此外，由于本申请超表面光学元件100在实现准直和衍射功能时，是基于超表面结构，因此，还可以有效提高衍射效率和均一性。同时，从制造工艺来讲，该超表面光学元件100可以通过半导体芯片工艺批量制造，例如可以通过电子束或者深紫外曝光等光刻方式制作模板，然后通过干法刻蚀等工艺制造样品。
实际使用中，基底110可以起到保护超表面光学元件以及隔离灰尘等作用，不需要再额外增加盖板，因此不会降低模组整体的衍射效率。此外，透明基底110的另一侧表面为没有设置光学元件的平面，因此可以在其上设置其他光学元件或者膜层来扩展超表面光学元件100的性能，比如可以在玻璃基底另一侧镀上抗反膜或者耐磨层等。也可以在透明基底表面镀上ITO层，起到保护作用。
在一些实施方式中，为满足纳米天线120的几何相位对入射光束的相位调制，故，可以将纳米天线120在基底110上的正投影设置为轴对称图形，且该轴对称图形在二维坐标系中，沿X和Y轴方向的尺寸不同，如图2所示，轴对称图形即指在纳米天线120在基底110上的正投影的形状被配置有长L、宽W尺寸时，可以沿着长L方向或宽W方向对称，纳米天线120在长度L和宽度W不相等时所呈现的各向异性，如此，在每个纳米天线120以不同相位，即不同旋转角度θ进行布设时，能够对应调制入射光束的相位。在一些实施方式中，纳米天线120的形状可以是椭圆柱、长方柱或带圆角的长方柱等单元结构。
在一些实施方式中，当纳米天线120在基底110上的正投影的形状为长方形时，其长为50nm至500nm、宽为50nm至500nm，在选取长和宽时，应当使得长和宽不相等。
在一些实施方式中，当纳米天线120在基底110上的正投影的形状为椭圆时，其长轴为50nm至500nm、短轴为50nm至500nm。
在一些实施方式中，多个纳米天线120以不同的相位分布于基底110表面，在实际设置时，可以以多个纳米天线120各自所对应的叠加旋转角度进行设置。如图2所示，在确定每个纳米天线120的叠加旋转角度并进行设置时，可以设立统一的基准线，例如图2中，设置有空间直角坐标系(XYZ)，每个纳米柱均被配置有三维尺寸(以长宽高为例)，以X轴为基准线时，可以使得每个纳米柱的长度所在直线与X轴所形成的夹角θ为叠加旋转角度。
在一些实施方式中，基底110可以为透明基底110，如此，能够使得形成的超表面光学元件100具备良好的透光性。在一些实施方式中，透明基底110的材质可以是石英、玻璃或氧化硅薄膜。
在一些实施方式中，纳米天线120的材质可以是硅、氧化钛、氧化铝或氮化硅。在一些实施方式中，纳米天线120的是硅时，可以是单晶硅、非晶硅或多晶硅等。
在一些实施方式中，纳米天线120的可以是亚波长光学天线。
在一些实施方式中，相邻两个纳米天线120的中心间距小于600nm，如此，能够满足较宽范围的工作波长以及具有较大的视场角。
在设置纳米天线120的尺寸时，在左旋或右旋圆偏振光垂直照射纳米天线120时，透射和反射的交叉偏振(左旋→右旋，或右旋→左旋)转化效率最高且相等、同向偏振(左旋→左旋，或右旋→右旋)转化效率最低，此时结构为较优结构。在一些实施方式中，纳米天线120的高为300nm至1000nm，其中，高指纳米天线120在垂直基底110方向的高度。
本申请实施例的另一方面，提供一种超表面光学元件100设计方法，如图9所示，方法包括：
S010：获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位。
如图3所示，在对超表面光学元件100进行设计时，可以先获取通过超表面光学元件100在模拟单独实现准直功能(为便于区分以下称为模拟准直元件200)时，多个第一模拟纳米天线220在模拟准直元件的基底210上的相位分布，也即每一个第一模拟纳米天线220各自能够实现准直功能的准直相位。如图4所示，模拟准直元件200在光源10处于焦距位置出射光束时，能够对应对入射光束进行准直后出射。
S020：获取模拟衍射元件基底上设置的多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位，其中，多个第一模拟纳米天线与多个第二模拟纳米天线的一一对应，超表面光学元件基底上的多个纳米天线与多个第二模拟纳米天线的一一对应。
如图5所示，在对超表面光学元件100进行设计时，还可以获取通过超表面光学元件100在模拟单独实现衍射功能(为便于区分，以下称为模拟衍射元件300)时，多个第二模拟天线在模拟衍射元件的基底310上的相位分布，也即每一个第二模拟纳米天线320各自能够实现衍射功能的衍射相位。执行S010和S020时，在不同实施方式中，可以以不同的顺序进行。如图6所示，在平行光入射模拟衍射元件300后，能对平行光进行衍射后出射。
如图7所示，由于模拟准直元件200和模拟衍射元件300均是由超表面光学元件100模拟实现单一准直或衍射功能时所呈现的结构，因此，模拟准直元件200的多个第一模拟纳米天线220在模拟准直元件的基底210上的布设和模拟衍射元件300的多个第二模拟纳米天线320在模拟衍射元件的基底310上的布设呈一一对应的状态，即每一个第一模拟纳米天线220都和其所对应的一个第二模拟纳米天线320的形状相同、尺寸相同、在基底上的所处位置相同，且第一模拟纳米天线220和第二模拟纳米天线320的数量也相同。因此，在设置时，可以将图5中的模拟衍射元件300按照图7所示，根据模拟准直元件的基底210面积、第一模拟纳米天线220数量进行匹配设置。
此外，如图7所示，基于设计和工艺限制，模拟准直元件和模拟衍射元件两者的周期可能存在差别，通常来讲可能模拟准直元件的面积大于模拟衍射元件的面积，因此，在将两者模拟好后，可以将模拟衍射元件进行多次阵列，使得模拟准直元件与阵列后的模拟衍射元件各自的纳米天线的数量位置等对应，便于实现后续的叠加。
S030：将多个第一模拟纳米天线的准直相位与各自对应的第二模拟纳米天线的衍射相位叠加得到超表面光学元件基底上的多个纳米天线各自的相位。
如图7所示，通过S010和S020获取到模拟准直元件200上的多个第一模拟纳米天线220各自的准直相位和模拟衍射元件300上的多个第二模拟纳米天线320各自的衍射相位后，即可依据前述实施例中，相位为旋转角度的2倍，得出每一个第一模拟纳米天线220的第一旋转角度，同时也得出每一个第二模拟纳米天线320的第二旋转角度，按照第一模拟纳米天线220和第二模拟纳米天线320的对应关系，将一个第一旋转角度和其所对应的一个第二旋转角度叠加，即可得到分别与第一旋转角度和第二旋转角度所对应的一个叠加旋转角度，将其它的第一旋转角度和其它的第二旋转角度同理按照对应关系进行叠加，从而得到多个叠加旋转角度，每一个叠加旋转角度则分别与超表面光学元件100的基底110上的多个纳米天线120的一一对应，如此，将超表面光学元件100的基底110上的多个纳米天线120按照其各自对应的叠加旋转角度进行旋转，如此，便可以使得布设后的超表面光学元件100同时实现准直和衍射的功能，即将准直和衍射进行集成。需要说明的是，在实现准直和衍射功能的集成时，可以通过光学传递函数，若干成像系统串联时，合成系统的光学传递函数是子系统光学传递函数的乘积，即振幅相乘，相位叠加即可。
在一些实施方式中，为了进一步的提高超表面光学元件同时实现准直和衍射功能时的效果，还可以对多个得到叠加相位的纳米天线120进行小幅微调以优化模拟结果，从而优化叠加相位。具体的优化方式可以是通过算法等进行，本申请对其不做限制。
此外，由于本申请超表面光学元件100在实现准直和衍射功能时，是基于超表面结构，因此，还可以有效提高衍射效率和均一性。同时，从制造工艺来讲，该超表面光学元件100可以通过半导体芯片工艺批量制造，例如可以通过电子束或者深紫外曝光等光刻方式制作模板，然后通过干法刻蚀等工艺制造样品。其中超表面光学元件100、模拟准直元件200和模拟衍射元件300均基于超表面工艺制造，因此，三者各自的制程相同，制造成本相同，即本申请的超表面光学元件100在集成有准直和衍射功能的同时，还能够避免增加成本。
如图7所示，由于模拟准直元件200和模拟衍射元件300均是由超表面光学元件100模拟实现单一准直或衍射功能时所呈现的结构，因此，超表面光学元件100的多个纳米天线120在基底110上的布设和模拟衍射元件300的多个第二模拟纳米天线320(模拟准直元件200的多个第一模拟纳米天线220)在基底310上的布设呈一一对应的状态，即每一个纳米天线120都和其所对应的一个第二模拟纳米天线320(第一模拟纳米天线220)的形状相同、尺寸相同、在基底上的所处位置相同，且纳米天线120和第二模拟纳米天线320(第一模拟纳米天线220)的数量也相同。
在一些实施方式中，通过S010获取模拟准直元件的基底210上设置的多个第一模拟纳米天线220各自对应的准直相位时，可以先获取模拟准直元件200的模拟焦距，该模拟焦距可以进行预设，然后再结合模拟焦距和透镜聚焦方程得出多个第一模拟纳米天线220各自的准直相位。
在一些实施方式中，模拟准直元件200能够将入射的圆偏光转换为交叉偏振的圆偏光，并对其进行准直，准直效率取决于选取单元结构的交叉偏振转化效率，大于90％。
在一些实施方式中，通过S020获取模拟衍射元件的基底310上设置的多个第二模拟纳米天线320各自对应的衍射相位时，可以先获取模拟衍射元件300的模拟视场角，该模拟视场角可以预设，然后结合模拟视场角和预设算法得出多个第二模拟纳米天线320各自对应的衍射相位。在一些实施方式中，预设算法可以是傅里叶迭代算法或G-S迭代算法等。
在一些实施方式中，模拟衍射元件300能够将入射的圆偏光转换为交叉偏振的圆偏光，并对其进行分束，由于单元像素对应的相位没有离散，因此衍射效率仅取决于选取单元结构的交叉偏振转化效率，大于90％。
在一些实施方式中，在S010获取模拟准直元件的基底210上设置的多个第一模拟纳米天线220各自对应的准直相位之前，方法还包括：先获取超表面光学元件100的工作波长和视场角，工作波长和视场角可以根据实际需求进行预设。然后根据工作波长确定超表面光学元件100的材质，包括基底110的材质和纳米天线120的材质。还可以根据工作波长和视场角确定超表面光学元件100基底110上的相邻两个纳米天线120的中心间距，例如设置为小于600nm。纳米天线120的形状、尺寸通过电磁仿真软件进行优化，达到左旋或右旋圆偏光垂直照射纳米天线120时，透射和反射的交叉偏振(左旋→右旋，或右旋→左旋)转化效率最高且相等、同向偏振(左旋→左旋，或右旋→右旋)转化效率最低，此时结构为最优结构。
本申请实施例的再一方面，提供一种结构光投影模组，如图8所示，包括光源10以及上述任一种的超表面光学元件100，光源10位于超表面光学元件100的入光侧，光源10出射的光束经超表面光学元件100的纳米天线120入射，通过纳米天线120的相位调制，对入射的光束进行准直和衍射后出射在目标区域。当光源10为垂直腔面发射激光器20时，能够对应在目标区域投射散斑点图像30。由于通过超表面光学元件100集成了准直和衍射，因此，该结构光投影模组的整体体积较小。
在一些实施方式中，光源还可以是产生点源的LD激光器，光源10为任意偏振光，波长为紫外波段到太赫兹波段。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超表面光学元件，其特征在于，包括：基底，设置于所述基底上的多个通过几何相位调制入射光束的纳米天线，多个所述纳米天线的形状和尺寸均相同，多个所述纳米天线阵列分布于所述基底，且部分所述纳米天线的相位不同，每个所述纳米天线的相位均为对应准直相位和衍射相位的叠加。
2.如权利要求1所述的超表面光学元件，其特征在于，所述纳米天线在所述基底上的正投影为轴对称图形。
3.如权利要求1所述的超表面光学元件，其特征在于，所述基底为透明基底，所述透明基底的材质为石英、玻璃或氧化硅薄膜；所述纳米天线的材质为硅、氧化钛、氧化铝或氮化硅。
4.如权利要求1所述的超表面光学元件，其特征在于，相邻两个所述纳米天线的中心间距为200nm至600nm；所述纳米天线的高为300nm至1000nm。
5.如权利要求2所述的超表面光学元件，其特征在于，所述纳米天线的正投影的为长方形，所述长方形的长与宽不相等，所述长方形的长为50nm至500nm、宽为50nm至500nm；或，所述纳米天线的正投影为椭圆形，所述椭圆形的长轴为50nm至500nm、短轴为50nm至500nm。
6.一种超表面光学元件设计方法，其特征在于，所述方法包括：
获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位；
获取模拟衍射元件基底上设置的多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位，其中，所述多个第一模拟纳米天线与所述多个第二模拟纳米天线一一对应，所述超表面光学元件基底上的多个纳米天线与所述多个第二模拟纳米天线一一对应；
将多个所述第一模拟纳米天线的准直相位与各自对应的所述第二模拟纳米天线的衍射相位叠加得到所述超表面光学元件基底上的多个纳米天线各自的相位。
7.如权利要求6所述的超表面光学元件设计方法，其特征在于，所述获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位包括：
获取所述模拟准直元件的模拟焦距；
根据所述模拟焦距和透镜聚焦方程得出所述多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位。
8.如权利要求6所述的超表面光学元件设计方法，其特征在于，所述获取模拟衍射元件基底上设置的多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位包括：
获取所述模拟衍射元件的模拟视场角；
根据所述模拟视场角和预设算法得出所述多个第二模拟纳米天线各自对应的衍射相位。
9.如权利要求6所述的超表面光学元件设计方法，其特征在于，在所述获取模拟准直元件基底上设置的多个第一模拟纳米天线各自对应的准直相位之前，所述方法还包括：
获取所述超表面光学元件的工作波长和视场角；
根据所述工作波长确定所述超表面光学元件的材质；
根据所述工作波长和所述视场角确定所述超表面光学元件基底上的相邻两个纳米天线的中心间距。
10.一种结构光投影模组，其特征在于，包括光源以及如权利要求1至5任一项所述的超表面光学元件，所述光源位于所述超表面光学元件的入光侧，所述超表面光学元件用于对所述光源出射的光束进行准直和衍射。
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