鮑威爾棱鏡是一種光學(xué)劃線棱鏡，它使激光束通過后可以最優(yōu)化地劃成光密度均勻、穩(wěn)定性好、直線性好的一條直線。
鮑威爾棱鏡劃線優(yōu)于柱面透鏡的劃線模式，能消除高斯光束的中心熱點(diǎn)和褪色邊緣分布。
高斯激光束通過普通的柱面透鏡時，會產(chǎn)生不均勻分布的直線，而鮑威爾棱鏡的頂部是復(fù)雜的二維非球面曲面，激光通過時會產(chǎn)生大量球面像差，重新分配光路，減少中心區(qū)域的光，增加邊緣的光，形成一條均勻的直線，適用于各種生物醫(yī)學(xué)、汽車裝配、食品加工等機(jī)器視覺應(yīng)用。
扇形角
鮑威爾棱鏡扇形角的寬度是玻璃和屋頂角度的折射率的函數(shù)。的屋頂陡和較高的折射率，更廣泛的扇形角和時間越長，線對于給定的投影距離。小風(fēng)扇角度通常使用溫和的光學(xué)玻璃，N = 1.5，折光指數(shù)。大型風(fēng)機(jī)的角度，最好具有高折射率玻璃制成，N = 1.8，或更高，以盡量減少屋頂?shù)妮^陡的角度Laserline的光學(xué)加拿大股6毫米直徑和直徑8.9毫米透鏡1°，5°，10°，15°，20°，30°，45°，60°，75°和90°。組委會還可以制造定制的風(fēng)扇角度低NRE成本。
激光光束尺寸
入射激光束尺寸決定了激光線厚度在給定的投影距離。準(zhǔn)直激光二極管擁有一個橢圓形光束剖面允許帶單個二極管模塊薄或厚的線路能力。
窄入射光束的一個例子
寬入射光束的一個例子
具有窄入射光束方向，光束的長軸平行于鮑威爾透鏡屋頂并用產(chǎn)生小的聚焦深度的薄激光線。具有寬入射光束方向，光束的長軸垂直于鮑威爾棱鏡屋頂和帶產(chǎn)生大的焦點(diǎn)深度厚激光線。在上面的圖形發(fā)散風(fēng)扇被截斷靠近鏡頭。對于每一種情況下，光束被聚焦到CCD陣列在500毫米工作距離。下面清楚的圖像顯示光束形狀/方向上的線寬的影響。
窄入射光束 – 細(xì)線焦點(diǎn)窄深
寬入射光束 – 粗線焦廣深
窄入射光束鮑威爾鏡頭光路
寬入射光束鮑威爾鏡頭光路
鮑威爾棱鏡的性能和物理特性由波束寬度驅(qū)動。最顯著不同點(diǎn)是在平坦出射面在作為安裝面的發(fā)散風(fēng)扇的腳打印。必須小心，以確保安裝硬件不夾發(fā)散的光。
線均勻
鮑威爾棱鏡性能對入射激光束的特性以及鏡頭的非球面表面的質(zhì)量非常敏感。對于要求苛刻的應(yīng)用中，均勻地照射激光線最好通過匹配鮑威爾透鏡到激光器模塊的特定光束特性來實(shí)現(xiàn)的。
鮑威爾棱鏡的均勻性不是絕對的特性，它是依賴于測試技術(shù)。例如，均一性度量將取決于是否一個評估鮑威爾棱鏡的投影線在機(jī)器視覺應(yīng)用看到的一個表面由一相機(jī)或席卷的光的發(fā)散風(fēng)扇檢測器，用于激光安全評估。在均勻性特征的差異增加了風(fēng)扇的角度，超過20度的鮑威爾透鏡發(fā)散差異變得顯著。
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