CN101866048A

CN101866048A - 光学单元

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Publication number: CN101866048A
Application number: CN201010161579.1A
Authority: CN
Inventors: 长吉真弓; 大内敏; 小坂忠义; 小堀智生; 瀬尾欣穗
Original assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2030-04-14
Also published as: CN101866048B; US20130107224A1; US8308301B2; US20140015874A1; EP2241929A1; US8529068B2; US20100259727A1; JP2010249966A; US8827459B2

Abstract

本发明提供一种小型光学单元，其特征为，具有一个或多个光源、控制光扩展的一个或多个光学元件、将来自所述光源的射出光合成的合成模块、扫描模块。来自所述光源的光在屏幕上具有椭圆形状的射束点，该点的长轴设置成相对于扫描方向大致垂直。通过简单的构成，利用廉价的光学单元，实现装置的小型化、轻量化，且提供得到高析像度画质的小型光学单元以及利用其的影像显示装置。

Description

光学单元

技术领域

本发明涉及通过对根据影像信号调制后的光源光进行扫描而显示影像的影像显示装置，并涉及光学单元的小型化。

背景技术

以利用小型的影像显示装置构成大型的图像为目的，出现了以激光或LED为光源的DMD(数字微镜器件：Digital Mirror Device)方式或液晶面板方式、或者基于光学扫描方式的新的显示器。例如，当使用白色光源时，光源部分的容积能够大幅度地缩小，因此可使影像显示装置小型化。另外，通过使用红(R)、绿(G)、蓝(B)等单色光源，在小型化的基础上，还能够实现高画质化。

例如，日本专利特开2007-293226号公报公开有激光显示装置，其具有集束装置，该集束装置具备射出激光的多个激光二极管元件和反射激光并向屏幕投影影像的扫描模块。

但是，在所述特开2007-293226号公报公开的技术中，将多个激光光源接近配置，因此价格高。另外，因产生大量的热而存在使光源的光轴发生偏离，或者光输出发生损失的问题。另外，多个激光的射束点尺寸偏差，存在析像度恶化的问题。

发明内容

因此，本发明目的在于提供一种光学单元和使用了该光学单元的影像显示装置，利用简单的构成且廉价的光学单元实现装置的小型化、轻量化，且得到高析像度的画质。

为了实现上述目的，本发明的光学单元，具有一个或多个光源、控制光的扩展的一个或多个光学元件、将来自所述光源的射出光合成的合成模块、扫描模块，其特征为，来自所述光源的光具有椭圆形状的射束点，相对于扫描方向垂直设置该点的长轴。

根据本发明，能够实现高析像度画质的小型光学单元以及利用其的影像显示装置。

附图说明

图1(a)表示本发明的光学单元的概略构成的第1实施方式；

图1(b)表示利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射的屏幕上的射束点；

图1(c)表示利用现有的驱动方法投射的屏幕上的射束点和光强度；

图1(d)是表示利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射的屏幕上的射束点和光强度的图；

图2是表示本发明的光学单元的概略构成的第2实施方式的图；

图3是表示本发明的光学单元的概略构成的第3实施方式的图；

图4是表示本发明的光学单元的概略构成的第4实施方式的图；

图5是表示本发明的光学单元的概略构成的第5实施方式的图；

图6是表示本发明的光学单元的概略构成的第6实施方式的图；

图7(a)是表示本发明的光学单元的光源和光学元件和屏幕的图；

图7(b)是表示利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射影像的屏幕及其扫描方向上的像素的图；

图7(c)是表示屏幕上的一个像素和利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射的一个射束点的图；

图8是表示屏幕上的一个像素和利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射的一个射束点的图；

图9是表示使用本发明的光学单元投射的、屏幕上的白色射束的图；

图10(a)是表示利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射的、屏幕上的射束点的图；

图10(b)是表示利用使用了本发明的光学单元的影像显示装置投射的、屏幕上的射束点的图；

图11是表示本发明的光学单元的概略构成的第7实施方式的图；

图12是表示本发明的光学单元的概略构成的第8实施方式的图；

图13(a)是表示驱动本发明的光学单元时的光输出的时间变化的概略图的一例的图；

图13(b)是表示现有的驱动方法(PWM驱动)的一例的图；

图13(c)是表示现有的驱动方法(模拟驱动)的一例的图；

图14是表示本发明的光学单元的概略构成的第8实施方式的图；

图15是表示影像显示装置的实施方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的多个实施方式进行说明。

图1(a)表示本发明的光学单元的概略构成的第1实施方式。实施例中，光学单元12具有多个光源1a、1b、1c；控制光的扩展的多个光学元件2a、2b、2c；对来自上述光源的射出光进行合成的合成模块3；扫描模块4。来自上述光源1a、1b、1c的光具有椭圆形状的点，如图1(b)所示，该点的长轴设置成相对于扫描方向大致垂直。由此，例如在使用多个同色光源1a、1b、1c的情况下，即使温度发生变化、光源1a、1b、1c的发光点的位置发生偏离，或者在组装时光源1a、1b、1c的发光点的位置发生偏离，光轴偏离也不明显，能够实现高亮度。另一方面，在使用多个不同的单色光源1a、1b、1c的情况下，使得合成模块3使用对色进行合成的反射镜或棱镜、光导设备、光纤等色合成模块3。由于在扫描方向上能够调节点亮光源的时间，所以可防止色偏差，但在与扫描方向垂直的方向上难以调节。但是，根据本发明，由于将点配置成相对于扫描方向成为纵长，所以在不同色的点发生偏离的情况下，也具有重合的面积大，光轴偏离或色偏差不明显的优点。

图1(c)表示利用现有的驱动方法投射的屏幕上的射束点和光强度。以往，射束点的大小相对于一个像素大致相等，在邻近的像素暗时，发生模糊，难以进行具有解像力的清晰的显示。

但是，在本发明中，如图1(d)所示，点的短轴相对于一个像素较短，因此，能够在点占据邻近的像素前熄灭光源1a、1b、1c，能够以高析像度显示影像。

在此，例如在使用激光光源1a、1b、1c时，能够能够影像信号对激光进行调制，因此在黑色显示时，阻止激光的振荡，由此能够省电。光源1a、1b、1c利用UV固化树脂紧固，或者通过嵌合进行固定。控制由光源1a、1b、1c射出的扩展光的扩展，为了提供高清晰度高的影像，在光源之后，配置利用具有准直功能或聚焦功能的透镜、光纤、全息元件等光学元件2a、2b、2c。透镜形状为凸、凹、球面、非球面。也可以配置圆柱体透镜，对来自光源的射束的形状进行整形。由此，能够入射与扫描模块4所具有的反射部的形状匹配的形状的射束，在实现高效率化的同时，也能够从反射部解决因发出来的光引起的温度上升的问题。

光学元件2a、2b、2c既可以配置在光源1a、1b、1c的结构体之后，也可以配置在结构体内部的发光点附近。通过配置在发光点附近，使光进入光学元件2a、2b、2c的效率提高，并且能够在屏幕6上生成更小的点，能够实现高画质。点径，在扫描模块4的反射部中为1mm以下。也可以在光学元件2a、2b、2c的位置安装致动器或反馈传感器，以使得能够配合光源1a、1b、1c的发光点向x、y轴方向的偏离量而进行自动控制。由此，消除光轴偏离，得到高析像度。

使用的光源1a、1b、1c可以是白色，也可以是R(红)、G(绿)、B(蓝)三色，或者R(红)、G1(绿1)、G2(绿2)、B(蓝)，或者R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)四色。在使用白色光源时，通过使用多个光源1a、1b、1c，由此可实现高亮度化。另外，通过使用三色或四色的单色光源1a、1b、1c，色再现性大幅度地提高，可实现高画质化。也可以使用多个波长2～5nm不同的光源1a、1b、1c。由此，例如在光源1a、1b、1c使用激光的情况下，能够减少因干涉而生成的斑点图像。

另外，在例如光源1a、1b、1c使用LED或激光，合成模块3使用二色镜或二色棱镜时，只要在光源1a、1b、1c的射束轮廓上，在具有峰值强度的10％以上的强度的波长区域中得到二色面的光学特性即可。如果使用不是具有宽幅(broad)而是具有峰值的发光分布的LED或激光光源1a、1b、1c，只要得到二色面的特性，在峰值波长约±10nm的范围内，透射率、反射率为94％以上即可。因此，能够减少二色面的层数，能够廉价地进行制作。

多个光源1a、1b、1c既可以安装在单独的封装中，也可以安装在同一的封装中。另外，光源1a、1b、1c和色合成模块3、扫描模块4的任一个也可以安装在同一封装中。安装在不同的封装中的优点是，容易散热，且不容易发生光源1a、1b、1c的峰值波长偏差或光损失。另一方面，安装在同一封装的优点是，在使用单色光源1a、1b、1c的情况下，容易对色进行合成，且容易使光轴一致。

扫描模块4可以使用一个二维方向的扫描元件，也可以使用两个一维方向的扫描元件。扫描模块4所具有的反射部的形状为正圆、椭圆、正方形、长方形中的任一者。使反射部的尺寸为最大1mm。反射部具有与从光源1a、1b、1c射出的射束的形状匹配的形状，使其为最小尺寸，由此能够减小质量，进行高速驱动，能够得到高析像度的画质。

扫描模块4的反射部的材料，例如为Al或银蒸镀、电介质多层膜。也可以在材料上涂敷SiO₂或TiO₂等外涂层。观察光源1a、1b、1c的射束轮廓时，在为峰值强度的10％以上强度的波长区域，反射率为90％以上，由此得到高亮度的图像，并且减小由扫描模块4产生的热量，能够提供高效率的光学单元12。

光学单元12也可以具有孔44，例如在光源1a、1b、1c或光学元件、合成模块3的射出之后，配置在框体444的射出口。由此，除去光源自身具有的闪光(flare)、或由光源1a、1b、1c的结构体或光学元件2a、2b、2c、合成模块3产生的干涉条纹、散乱光、杂散光、点的偏离等，能够射出形成正圆、椭圆、正方形、长方形的任一种的形状后的射束。当在框体444的射出口配置有孔44的情况下，能够除去扫描模块4的反射部以外的，例如碰到扭杆等导致的散乱光，能够得到高精细的点。

孔(aperture)44的剖面具有倾斜的形状，也可以成为台阶状。由此，具有防止衍射光发生的效果。颜色为黑色，例如对铝等金属进行防蚀加工(alumite)制作。为了在x方向上保持高精度，使在框体444的底面设置的孔44的安装孔为长孔。由此，在光源1a、1b、1c或合成模块3等倾斜配置的情况下，能够与光轴一致地调节孔44的位置，能够得到闪光少的高精度的点。

框体444由铝等金属制作，易于低成本加工。光源1a、1b、1c和光学元件2a、2b、2c和合成模块3的保持部件为分体，分别配置有散热部件11。由此，在光源1a、1b、1c发生大量热的情况下，也不会破坏光学元件2a、2b、2c或合成模块3，光源1a、1b、1c能够散热。通过使光源1a、1b、1c充分散热，防止峰值波长的偏差或光输出的损失及发光点的位置偏离，实现高画质化。例如将本发明的光学单元12装载于车上，或者组装入移动电话中等，且环境温度超过光源1a、1b、1c的规格范围的情况下，能够使光源1a、1b、1c的温度降到动作保证温度范围内，实现高亮度化。为了提高框体444的耐撞击性，也可以在内部配置缓冲材料。

框体444在扫描模块4的保持位置具有长孔。由此，在光源1a、1b、1c或合成模块3倾斜设置的情况下，也能够调节扫描模块4的x方向，以使射束没有损失地入射到扫描模块4，从而能够抑制热量发生。

图2表示本发明的光学单元的概略构成的第2实施方式。在光学单元12中，其特征为，合成模块3是对p偏光的光进行色合成的色合成模块3。

在此，所谓p偏光是指电场成分与入射面平行的光波，所谓s偏光是指电场成分与入射面垂直的光波。例如，色合成模块3使用二色棱镜或二色镜，光源1a、1b、1c具有宽的波段的发光分布时，使p偏光入射至色合成模块3，由此能够得到高的透射率和反射率，可实现高亮度化。

对色合成模块3的各面实施AR涂敷，防止多余的反射。色合成模块3通过粘接剂固定于框体444，通过在框体444的底面加工粘接剂溢出的槽，由此，不会从底面上浮，而能够保持高精度。

图3表示本发明的光学单元的概略构成的第3实施方式。光学单元12的特征为，合成模块3是色合成模块3，包含以TE模式振荡的光源1a、1b、1c、和由光源1a、1b、1c发出的光以s偏光进行入射的色合成模块3，扫描模块4其设置面与色合成模块3的设置面不同。由此，能够使屏幕6上的射束点的长轴相对于扫描方向大致成垂直，得到光轴偏离不明显的高析像度的影像。在此，所谓TE模式是指在短轴方向上进行振动的光波。

图4表示本发明的光学单元的概略构成的第4实施方式。光学单元12的特征为，合成模块3为色合成模块3，包含以TM模式振荡的光源1a、1b、1c、由光源1a、1b、1c发出的光通过s偏光入射的色合成模块3。由此，能够使屏幕6上的射束点的长轴相对于扫描方向大致成垂直，得到光轴偏离不明显的高析像度的影像。在此，所谓TM模式是指在长轴方向上进行振动的光波。

图5表示本发明的光学单元的概略构成的第5实施方式。光学单元12的特征为，合成模块3是色合成模块3，包含以TE模式振荡的光源1a、1b、1c、和由光源1a、1b、1c发出的光以p偏光进行入射且改变行进方向的色合成模块3。由此，能够使屏幕6上的射束点的长轴相对于扫描方向大致成垂直，得到光轴偏离不明显的高析像度的影像。

图6表示本发明的光学单元的概略构成的第6实施方式。光学单元12的特征为，合成模块3为色合成模块3，包含以TM模式振荡的光源1a、1b、1c、和由光源1a、1b、1c发出的光以p偏光入射且改变行进方向的色合成模块3。合成模块3的设置面与扫描模块4的设置面不同。由此，能够使屏幕6上的射束点的长轴相对于扫描方向大致成垂直，得到光轴偏离不明显的高析像度的影像。

图7(a)表示本发明的光学单元12的光源1和光学元件2和屏幕6。图7(b)表示利用使用了本发明的光学单元12的影像显示装置投射影像的屏幕6及其扫描方向上的像素。图7(c)表示屏幕6上的一个像素和利用使用了本发明的光学单元12的影像显示装置投射的一个射束点。

本发明第一方面所述的光学单元12，其特征为，设光学元件2的射出面上的射束的水平方向的点尺寸为B(mm)、屏幕6上的射束点的扫描方向上的尺寸为φ(mm)、从光源1的发光点到光学元件2的距离为f(mm)、光源光的扩展与光轴形成的角为θ(°)、发光点与扫描方向平行的方向的尺寸为a(mm)、屏幕6的扫描方向上的尺寸为S_scan(mm)、扫描方向上的像素数为n_scan时，则满足B＝2ftanθ+a≥S_scan/n_scan≥φ的关系式。由此，一个像素和射束点为相同尺寸，故得到析像度、清晰度高的图像。

另外，在本发明中，由于相对于点的短轴方向只要满足上式即可，所以与相对于长轴方向应用的情形相比，在透镜设计上留有余地，只要使用折射率小的透镜即可。因此，能够以低成本进行制作。另外，发光点的形状既可以是图7所示的长方形，也可以是正方形、正圆、椭圆，所以形状均具有同样的效果。

图8表示屏幕6上的一个像素和利用使用了本发明的光学单元12的影像显示装置投射的一个射束点。光学单元12，其特征为，设光学元件2的射出面的射束的水平方向的点尺寸为B(mm)、屏幕6上的射束点的扫描方向上的尺寸为φ(mm)、从光源1的发光点到光学元件2的距离为f(mm)、光源光的扩展与光轴构成的角为θ(°)、发光点与扫描方向平行的方向的尺寸为a(mm)、屏幕6的扫描方向上的尺寸为S_scan(mm)、扫描方向的像素数为n_scan时，则满足B＝2f tanθ+a≥1.5 S_scan/n_scan≥φ的关系式。即，如果屏幕6上的射束点尺寸相对于像素为1.5倍以下，则能够得到高析像度的画质。

图9表示利用本发明的光学单元12的影像显示装置投射的、屏幕6上的射束点。本发明第一方面所述的光学单元12，其特征为，设光学元件2的射出面的射束的水平方向的点尺寸为B(mm)、屏幕6上的射束点的扫描方向上的尺寸为φ(mm)、扫描方向和点的长轴方向构成的角为γ(°)、从光源1的发光点到光学元件2的距离为f(mm)、光源光的扩展与光轴构成的角为θ(°)、发光点与扫描方向平行的方向上的尺寸为a(mm)、屏幕6的扫描方向上的尺寸为S_scan(mm)、扫描方向上的像素数为n_scan时，则满足B＝2ftanθ+a≥S_scan/n_scan≥φsinγ，或者B＝2ftanθ+a≥1.5S_scan/n_scan≥φsinγ的关系式。

即，即使射束点相对于扫描方向具有倾斜角γ，也能够得到高析像度的画质。在此，在扫描方向和与扫描方向垂直的方向上比较射束点的长度时，倾斜角γ为满足扫描方向上的长度窄的角度。

图10(a)表示利用使用了本发明的光学单元12的影像显示装置投影到屏幕6上的红(R)、绿(G)、蓝(B)的射束点。光学单元12，其特征为，具有R、G、B三色光源1a、1b、1c和控制光扩展的多个光学元件2a、2b、2c和对来自光源1a、1b、1c的射出进行光合成的色合成模块3和扫描模块4，其中光学单元12，其特征为，在屏幕6上设像素节距(pitch)为d，G光的射束点尺寸为φG，R光和B光的射束点间隔为φRB，R光和G光的射束点间隔为φRG，B光和G光的射束点间隔为φBG时，则满足φG≤1.5d，且φRB＜0.5d，且φRG＜0.5d，且φBG＜0.5d。

例如，在保持光源1a、1b、1c或光学元件2a、2b、2c时，即使位置或倾斜度含有误差，只要满足上述条件，在屏幕6就不会分开地看见R、G、B三色，而是合成为白色，得到高析像度的画质。另一方面，如图10(b)所示，当φRB、φRG、φBG中任一个为0.5d以上时，在屏幕6上，分开地看见颜色，析像度恶化。

图11表示本发明的光学单元的概略构成的第7实施方式。本发明第十方面所述的光学单元，其特征为，光源1a、1b、1c中的R光、B光以s偏光入射到色合成模块3，G光以偏光p入射到色合成模块3。例如当在色合成模块3中使用二色棱镜或二色镜时，在G光的发光分布接近宽幅(broad)时，只要以p偏光入射到色合成模块3，就能够在宽波段得到高的透射率。由此，通过二色面少的层数能够廉价地实现高亮度化。

图12表示本发明的光学单元的概略构成的第8实施方式。光学单元，其特征为，B光所通过的光学元件2a、2b、2c的数量最少。通常，光学元件2a、2b、2c在B的波段(400nm～485nm)上，透射率或反射率下降。因此，通过减少B光通过的光学元件2a、2b、2c的数量，能够防止B光的亮度的下降，能够实现光学单元12的高亮度化。

图13(a)表示驱动本发明的光学单元时的光输出的时间变化的概略图的一例。现有的驱动方法是，使光输出为一定的PWM驱动(图13(b))，或不进行脉冲调制的模拟驱动(图13(c))，但本光学单元12进行光输出为可变的PWM驱动，在一定时间对其积分，计算R、G、B的光输出。

在设PWM驱动的上述光源的光输出的时间变化为P(t)时，

X_{B} = &Integral; ({&Integral;}_{i = 0}^{i} P (t) dt) \times \exp (- x^{2} / 2) \times \overset{&OverBar;}{X} (λ) dλ,

Y_{B} = &Integral; ({&Integral;}_{i = 0}^{i} P (t) dt) \times \exp (- x^{2} / 2) \times \overset{&OverBar;}{Y} (λ) dλ,

Z_{B} = &Integral; ({&Integral;}_{i = 0}^{i} P (t) dt) \times \exp (- x^{2} / 2) \times \overset{&OverBar;}{Z} (λ) dλ

x_{W} = \frac{X_{R} + X_{G} + X_{B}}{(X_{R} + Y_{R} + Z_{R}) + (X_{G} + Y_{G} + Z_{G}) + (X_{B} + Y_{B} + Z_{B})},

y_{W} = \frac{Y_{R} + Y_{G} + Y_{B}}{(X_{R} + Y_{R} + Z_{R}) + (X_{G} + Y_{G} + Z_{G}) + (X_{B} + Y_{B} + Z_{B})}

其中，

表示R、G、B的光输出的时间积分，

根据由上式求出的色度坐标(xW，yW)而求出的色温度Kw满足10000K≤Kw≤16000K，由此得到色温度高的画质。根据色度坐标毫无疑义地求出色温度(参考文献：http://www.spstj.org/book/pdf/lecture/lec_2006.pdf)，例如(xW，yW)＝(0.26，0.31)时，色温度为10914k，偏差为0.02。

图14表示本发明的光学单元的概略构成的第9实施方式。光学单元12，其特征为，上述光源1a、1b、1c、光学元件2a、2b、2c和色合成模块3的保持部件为分体，分别配置有散热部件11。保持部件和散热部件11分体构成，由此，由光源1a、1b、1c产生的热量不向光学元件2a、2b、2c或色合成模块3、框体444传递，而能够散热，因此能够防止光源1a、1b、1c的光输出的损失或发光点位置偏离、峰值波长的偏差，具有可实现高画质的效果。

图15表示在具有以上构成的本发明的光学单元12中组合电源部14、电路部15、信号处理装置而成的影像显示装置的实施方式。能够提供小型且轻量化的影像显示装置。

Claims

1.一种光学单元，其特征在于，具有：

向屏幕投射的光的光源；控制从所述光源到所述屏幕的射束的扩展的一个或多个光学元件；对来自所述光源的射出光进行合成的合成模块；和扫描模块，其中，

所述光源，在屏幕上具有椭圆形状的射束点，输出使该点的长轴相对于扫描方向形成为大致垂直的光束。

2.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述合成模块由对p偏振的光进行色合成的色合成模块构成。

3.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述光源以TE模式振荡，

所述合成模块由从所述光源射出的光以s偏光入射的色合成模块构成，

所述色合成模块的设置面与所述扫描模块的设置面不同。

4.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述光源以TM模式振荡，

所述合成模块由，从所述光源射出的光以s偏光入射的色合成模块构成。

5.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述光源以TE模式振荡，

所述合成模块由从所述光源射出的光以p偏光入射并改变行进方向的色合成模块构成。

6.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

所述光源以TM模式振荡，

所述合成模块由从所述光源射出的光以p偏光入射并改变行进方向的色合成模块构成，

所述色合成模块的设置面与所述扫描模块的设置面不同。

7.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

在设所述光学元件的射出面上的射束的水平方向的点尺寸为B(mm)，屏幕上的射束点的扫描方向上的尺寸为φ(mm)，从所述光源的发光点到所述光学元件的距离为f(mm)，光源光的扩展与光轴所成的角为θ(°)，所述发光点与扫描方向平行的方向上的尺寸为a(mm)，屏幕的扫描方向上的尺寸为Sscan(mm)，扫描方向上的像素数为nscan时，满足下述关系式：

B＝2ftanθ+a≥Sscan/nscan≥φ。

8.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

B＝2ftanθ+a≥1.5Sscan/nscan≥φ。

9.如权利要求1所述的光学单元，其特征在于，

在设所述光学元件的射出面上的射束的水平方向的点尺寸为B(mm)，屏幕上的射束点的扫描方向上的尺寸为φ(mm)，扫描方向和所述点的长轴所成的角为γ(°)，从所述光源的发光点到所述光学元件的距离为f(mm)，光源光的扩展与光轴所成的角为θ(°)，所述发光点与扫描方向平行的方向上的尺寸为a(mm)，屏幕的扫描方向上的尺寸为Sscan(mm)，扫描方向上的像素数为nscan时，满足下述关系式：

B＝2ftanθ+a≥Sscan/nscan≥φsinγ，或

B＝2ftanθ+a≥1.5Sscan/nscan≥φsinγ。

10.一种光学单元，其特征在于，具有：

红(R)，绿(G)，蓝(B)三色光源；控制光扩展的多个光学元件；对来自所述光源的射出光进行合成的色合成模块；和扫描模块，

设在屏幕上像素节距为d，G光的射束点尺寸为φG，R光和B光的射束点间隔为φRB，R光和G光的射束点间隔为φRG，B光和G光的射束点间隔为φBG时，满足：

φG≤1.5d，且φRB＜0.5d，且φRG＜0.5d，且φBG＜0.5d。

11.如权利要求10所述的光学单元，其特征在于，

所述色合成模块，所述光源中R光、B光以s偏光入射，G光以p偏光入射。

12.如权利要求10所述的光学单元，其特征在于，

B光所通过的所述光学元件的数量比其它色的光所通过的光学元件的数量少。

13.如权利要求10所述的光学单元，其特征在于，

在设被进行PWM驱动的所述光源的光输出的时间变化为P(t)时，

根据由下式求出的色度坐标(xW，yW)而求出的色温度Kw满足10,000K≤Kw≤16,000K，

X_{B} = &Integral; ({&Integral;}_{i = 0}^{i} P (t) dt) \times \exp (- x^{2} / 2) \times \overset{&OverBar;}{X} (λ) dλ,

Y_{B} = &Integral; ({&Integral;}_{i = 0}^{i} P (t) dt) \times \exp (- x^{2} / 2) \times \overset{&OverBar;}{Y} (λ) dλ,

Z_{B} = &Integral; ({&Integral;}_{i = 0}^{i} P (t) dt) \times \exp (- x^{2} / 2) \times \overset{&OverBar;}{Z} (λ) dλ,

x_{W} = \frac{X_{R} + X_{G} + X_{B}}{(X_{R} + Y_{R} + Z_{R}) + (X_{G} + Y_{G} + Z_{G}) + (X_{B} + Y_{B} + Z_{B})},

y_{W} = \frac{Y_{R} + Y_{G} + Y_{B}}{(X_{R} + Y_{R} + Z_{R}) + (X_{G} + Y_{G} + Z_{G}) + (X_{B} + Y_{B} + Z_{B})} .

14.如权利要求10所述的光学单元，其特征在于，

所述光源、所述光学元件和所述色合成模块的保持部件分体而成，分别配置有散热部件。