基于DMD(数字微镜器件)的动态红外景象投影技术在国外已经开发并应用于红外成像制导仿真系统,该技术的核心器件是美国德州仪器(TI)公司生产的数字微镜器件DMD。该技术采用二进制脉宽调制技术来控制生成的红外景象的灰度级,它能够产生高空间分辨率、高帧频、无死像元、均匀性极好的红外景象。本文所研究的是动态红外景象投影技术在双色红外成像制导仿真中的应用,宽波段且满足导引头特性要求的光学系统是本文工作的重点。本文首先介绍了DMD动态红外景象投影系统的构成及其基本原理,阐述了其核心器件DMD的结构和工作原理,并对单片DLP系统做了简要介绍;分析了DMD红外景象投影技术的优势,并讨论了其关键技术,如短暂假信号、微镜衍射限制动态范围、DMD光学窗口的光谱透射问题等;分析确定了一种用于红外双色仿真的DMD动态红外景象投影系统方案。DMD动态红外景象投影系统包括两个光学子系统:照明系统和投影系统。照明系统提供红外光,并均匀照明DMD器件;投影系统将生成的红外景象准直投射到被测系统入瞳上。照明系统以黑体为光源,为提高能量利用率并能充分发挥投影系统的作用,设计了一个聚光镜;设计中还使用了一片红外半反半透镜,用来衔接照明系统和投影系统的光路,文中给出所用半反半透镜的尺寸和材料。投影系统是设计的主要内容之一。文中结合被测导引头参数和DMD参数分析了投影系统的设计参数及指标,用光学设计软件ZEMAX设计了一个三种材料四片透镜的投影物镜,工作波段为3～5μm和8～12μm ,F数为3.2,半视场1.3°。并对设计完成的物镜进行了MTF分析、畸变分析等,对系统能量进行了核算,各项指标均满足要求,设计结果较好。