光學(xué)透鏡所成的像與原物面貌不是準(zhǔn)確相似的現(xiàn)象，由于物點(diǎn)發(fā)出的光線與透鏡主軸交角太大，離軸較遠(yuǎn)或透鏡材料的折射率隨光的波長(zhǎng)而變等原因造成。像差是指實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)中，由非近軸光線追跡所得的結(jié)果和近軸光線追跡所得的結(jié)果不一致，與高斯光學(xué)的理想狀況的偏差。像差大小反映成像品質(zhì)的優(yōu)劣，那么光學(xué)透鏡的像差有哪些呢？下面潤(rùn)之匯小編來(lái)給大家介紹。

　　光學(xué)透鏡的像差有哪些：

　　1、球差

　　入射到薄透鏡上的平行于主光軸的單色光束，如果是近軸光線，則經(jīng)過(guò)透鏡折射后與光軸交于一點(diǎn),為共軛點(diǎn)。 如果不是近軸光線，而是大孔徑光束，則折射光線與主軸的交點(diǎn)就不是一點(diǎn)了。例如凸透鏡邊緣的光線的聚焦點(diǎn)比近軸光線的聚焦點(diǎn)離透鏡光心近一些；而凹透鏡邊緣的光線折射后的虛焦點(diǎn)離透鏡光心要近一些。因此軸上物點(diǎn)發(fā)出的單色大孔徑光束經(jīng)透鏡折射后不能再會(huì)聚于一點(diǎn)，即不能產(chǎn)生一個(gè)共軛像點(diǎn)，而將得到的是一個(gè)擴(kuò)展的像斑。這樣的像差叫球面像差，簡(jiǎn)稱球差。

　　2、彗差

　　即使消除了球差的共軸光學(xué)系統(tǒng)，對(duì)近軸物點(diǎn)發(fā)出的大孔徑單色光束也不能理想成像于一點(diǎn)，而是成一錐形彌散斑，因其形狀象拖著尾巴的彗星，所以叫彗差。彗差與球差引起的彌散斑不同，它的光斑對(duì)光束的主光線不對(duì)稱。當(dāng)我們用放大鏡對(duì)太陽(yáng)光聚焦時(shí)，只要把放大鏡傾斜一些，就會(huì)看到已經(jīng)聚好焦的亮點(diǎn)散開(kāi)成為彗星狀的彌散斑，這就是所說(shuō)的彗差。

　　3、像散和像面彎曲

　　即使在消除了球差和彗差的光學(xué)系統(tǒng)中，遠(yuǎn)離光軸的物點(diǎn)發(fā)出的細(xì)光束，經(jīng)折射后仍不能成一個(gè)理想像點(diǎn)。單心光束經(jīng)折射后成為像散光束，在近軸光線成像的像平面上可接收到橢圓形光斑。當(dāng)接收屏向光學(xué)系統(tǒng)逐漸移近時(shí)，像斑由長(zhǎng)橢圓變?yōu)樵谧游缑鎯?nèi)的豎線，稱為弧矢焦線，而后變?yōu)閳A斑，稱為明晰圓，進(jìn)而變?yōu)楸鈾E圓，又變?yōu)榇怪庇谧游缑娴臋M線，稱為子午焦線。上面所說(shuō)的這種像差叫做像散。這里所說(shuō)的子午面是指包含物點(diǎn)和主軸的平面。

　　4、畸變

　　由于實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于同一物平面上的各物點(diǎn)的垂軸放大率不等而使得物體的像發(fā)生形變的現(xiàn)象叫畸變。如果離軸越遠(yuǎn)的物點(diǎn)放大率越小，就會(huì)發(fā)生桶形畸變；如果離軸越遠(yuǎn)的點(diǎn)放大率越大，則發(fā)生枕形畸變。

　　5、色差

　　可見(jiàn)光是波長(zhǎng)范圍約400nm～760n的電磁波。不同顏色的光對(duì)應(yīng)著不同的波長(zhǎng)。所有的光學(xué)玻璃都是色散介質(zhì)，即不同波長(zhǎng)的光通過(guò)透鏡后偏折的角度不同。所以，每種顏色的光各自成像，不同顏色的像其大小和位置是不一致的，這樣引起的像差叫色像差，簡(jiǎn)稱色差。

　　6、散光

　　它也是一種離軸像差。與昏迷不同，散光只與視野有關(guān)。由于離軸光束的不對(duì)稱性，離軸點(diǎn)的經(jīng)向細(xì)光束的會(huì)聚點(diǎn)（即透鏡的直徑方向）與矢狀細(xì)光束的會(huì)聚點(diǎn)（透鏡的圓弧方向）不同。這種現(xiàn)象稱為散光。散光可以理解為眼睛的散光。有散光的眼睛實(shí)際上在兩個(gè)方向上的透鏡曲率不一致，導(dǎo)致所看到的點(diǎn)分散成一條短線。

　　以上內(nèi)容就是對(duì)光學(xué)透鏡的像差有哪些的介紹了，光學(xué)系統(tǒng)的成像是不完善的，光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)各表面?zhèn)鬏敃?huì)形成多種像差，使成像產(chǎn)生模糊、變形等缺陷，像差就是光學(xué)系統(tǒng)成像不完善程度的描述。光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作就是要校正這些像差，使成像質(zhì)量達(dá)到技術(shù)要求，盡量消除或減少這些像差是設(shè)計(jì)光具組的一項(xiàng)重要的任務(wù)。