近些年来,扫描技术在各领域的应用日益广泛,传统的扫描系统需要依靠回转机构的带动来实现扫描的过程,通常机体较大,结构较为复杂。为了实现扫描机构的小型化和紧凑化要求,我们设计了一款像方扫描机制的红外成像光学系统,该系统将瞬时视场与空间扫描相结合,通过扫描以扩大视场,进而实现大视场扫描的功能,并同时具有径向尺寸小、结构紧凑等功能。该系统由三部分构成,包括前置物镜组、中继镜组以及三次成像镜组,利用摆镜的运动来实现系统对大视场的扫描,并在此基础上,对该系统的性能进行研究。该扫描系统工作波段为3.7~4.8μm,扫描视场为±15°,F~#为2.0,外形尺寸Φ190mm×260mm,冷光阑距离为19.8mm。该系统可广泛应用于具有小型化要求的系统中。利用动态光学理论对该系统的物像关系进行分析,分别得出摆镜在理想状态下做一维运动以及引入误差量做二维运动时的物像关系,并且得出当摆镜在摆扫过程中引入绕其他方向的旋转微量,会使像发生旋转和倾斜的结论。