本发明涉及一种非圆齿轮驱动旋转棱镜装置，由棱镜与镜框总成、传动系统和机座组件组成，所述棱镜与镜框总成包括镜框、棱镜垫圈、楔形棱镜、橡胶垫块、棱镜挡圈和楔形挡圈，所述的传动系统包括旋转电机、旋转编码器、电机支座、旋转编码器支座、联轴器、主动轴、从动轴、主动非圆齿轮、从动非圆齿轮、主动圆齿轮和从动圆齿轮，所述机座组件包括机座、轴承挡圈、轴承端盖、机座镶块、滚动轴承；所述非圆齿轮对的形状依据楔形棱镜转角与出射光束偏转角之间的非线性关系进行设计，驱动电机只需匀速旋转即可实现对特定轨迹的高精度光束扫描，降低了旋转棱镜系统的控制要求；所述的传动系统内配有旋转编码器，用于实时地检测主动轴的实际转角，通过计算机处理采集的数据，根据实际需求灵活地采用开环控制或闭环控制方式，获得合适的棱镜旋转精度。