棱鏡是一種實心的玻璃光學(xué)材料，是透明材料（如玻璃、水晶等）經(jīng)磨砂和拋光而成的多面體，在光學(xué)儀器中應(yīng)用很廣，按照性質(zhì)和用途，棱鏡主要分為4種：色散棱鏡、偏轉(zhuǎn)或反射棱鏡、旋轉(zhuǎn)棱鏡和偏移棱鏡。

偏轉(zhuǎn)、偏移和旋轉(zhuǎn)棱鏡常用于成像應(yīng)用。擴(kuò)散棱鏡專用于色散光源，因此不適合用于要求優(yōu)質(zhì)圖像的任何應(yīng)用。

色散棱鏡

根據(jù)棱鏡基片的波長和反射率，棱鏡色散取決于棱鏡的幾何及其折射率色散曲線。較常用的是等邊三棱鏡。

偏轉(zhuǎn)/反射/旋轉(zhuǎn)棱鏡

偏轉(zhuǎn)光線路徑的棱鏡，或?qū)D像從其原始軸偏移，在很多成像系統(tǒng)中很有幫助。光線通常在45°、60°、90°和180°角度偏轉(zhuǎn)。

其中，機(jī)器視覺中比較常用的是直角棱鏡。它一般用于彎曲圖像路徑或?qū)⒐饴忿D(zhuǎn)折90°。

直角棱鏡

直角棱鏡是一種采用90°度概念設(shè)計而成的棱鏡。直角棱鏡可產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)的左旋性圖像，這取決于棱鏡的方向。將兩個直角棱鏡結(jié)合在一起也可以合成圖像、偏移光束。

核心功能：將光的方向偏轉(zhuǎn)90°或180°，用于圖像/光束的旋轉(zhuǎn)或偏移。

核心作用：用以解決狹小空間里相機(jī)以及光源安裝干涉的問題。

應(yīng)用場景：多個棱鏡可對檢測物側(cè)邊進(jìn)行圖像的90°轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)一個相機(jī)可以環(huán)產(chǎn)品四周成像的作用。

1、采用全反射原理，當(dāng)光從棱鏡任意一個直角面入射時，光束會在直角棱鏡的斜面上發(fā)生全反射，反射光線從另一個直角面出射，實現(xiàn)90°反射。

2、當(dāng)入射光從棱鏡的斜面入射時，光會在直角面發(fā)生全反射，在經(jīng)過下一個直角面時發(fā)生第二次全反射，最后從斜面反射出去，反射光線方向與入射光線平行，光線發(fā)生180°偏轉(zhuǎn)，且與入射角無關(guān)。

3、在直角棱鏡的斜邊上鍍一層反射膜，則可稱之為直角棱鏡反射鏡，此時，光束入射至斜邊將被反射膜反射，而不是由于全反射。這種反射棱鏡可以減少材料對光束的吸收等影響。

應(yīng)用案例

檢測產(chǎn)品:芯片正面二維碼及側(cè)面焊點有無檢測

產(chǎn)品表面金屬材質(zhì)，高反光，機(jī)構(gòu)限制，既要堅持正面二維碼，還要同時檢測側(cè)面焊點有無，不加棱鏡，只能看到正面，無法檢測4個側(cè)面。

光學(xué)方案

使用低角度光源搭配4個直角棱鏡，將產(chǎn)品側(cè)面轉(zhuǎn)角90°，可以將側(cè)面的焊點給打清晰，同時還能兼顧二維碼檢測，符合機(jī)構(gòu)要求，便于檢測。