本发明属于光学设计，尤其涉及一种连续变焦距的显微成像物镜。
背景技术：
1、随着生物学或医学研究的日益发展，特别是疾病及相关治疗的研究已越来越多的由体外分子及细胞研究转移到活体动物研究层面，因此，构建基于活体动物水平的新型研究平台是开展转化医学研究及进行新药临床前研发的重要基础。其中，小动物活体的光学成像技术具有操作简便、结果直观、测量快速、灵敏度高、无毒副作用及费用低廉等优点，被越来越广泛地应用于临床前疾病研究的各个领域，包括癌症研究、传染性疾病研究、心血管疾病研究、神经疾病研究、炎症疾病研究、免疫学及干细胞研究、代谢疾病研究、生物医学材料研究、新药研发等。小动物活体的光学成像技术是通过采用生物发光与荧光探针标记研究对象，借助灵敏的光学检测仪器，直接在活体动物上监测疾病的发展变化并开展相关药物的临床前研发。
2、活体小动物的体内荧光成像设备需要高集光能力、高倍率、大成像视野和倍率连续可变的显微物镜，现有的活体小动物显微物镜为分档切换的工作方式，无法实现连续的倍率变化，且切换倍率的变化范围也比较小，无法满足大变倍比和高性能的成像需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明创造旨在提供一种连续变焦距的显微成像物镜，以解决现有技术设计的显微成像物镜不能满足大数值孔径、大视场、高倍率和大变倍比等的设计要求，本发明能够实现物方成像视野在10mm×10mm~200mm×200mm之间的连续可变，满足大成像视野的变化范围的要求。
2、为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
3、一种连续变焦距的显微成像物镜，包括从物面到像面沿光轴方向依次设置的前固定一组、可变孔径光阑、前固定二组、变倍组和后固定组，且前固定一组靠近物面，后固定组靠近像面；通过沿光轴方向移动变倍组实现对显微成像物镜的连续变焦，通过调节显微成像物镜所在的显微镜的载物平台，使载物平台沿显微成像物镜的光轴进行移动，实现对显微成像物镜的像面位置的补偿，通过调节可变孔径光阑的通光口径调节显微成像物镜的物方数值孔径和像方数值孔径。
4、进一步的，前固定一组和前固定二组为正光焦度，变倍组为负光焦度，后固定组为正光焦度；物面与前固定一组的间隔变化范围为22mm~496mm，前固定二组与变倍组的间隔变化范围为2mm~152mm，变倍组与后固定组的间隔变化范围为2mm~152mm，后固定组与像面的间隔为230mm；
5、可变孔径光阑的通光口径的变化范围为20mm~42.8mm，且可变孔径光阑的通光口径为20mm时，显微成像物镜为大视场低倍率，可变孔径光阑的通光口径为42.8mm时，显微成像物镜为小视场高倍率。
6、进一步的，显微成像物镜处于最低倍率时，物方数值孔径为0.0145，像方数值孔径为0.05；显微成像物镜处于最高倍率时，物方数值孔径为0.243，像方数值孔径为0.04。
7、进一步的，前固定一组包括沿光轴方向依次设置的第一胶合透镜、插拔式滤光片、平面补偿玻璃和第二胶合透镜，第一胶合透镜包括沿光轴方向依次设置的第一弯月透镜和第一双凹透镜，第一弯月透镜的凸面朝向平面补偿玻璃，第二胶合透镜包括沿光轴方向依次设置的第二弯月透镜和第一双凸透镜，第二弯月透镜的凸面朝向平面补偿玻璃，通过对插拔式滤光片的插拔状态进行设置，实现对显微成像物镜成像时的光谱选择；
8、前固定二组包括沿光轴方向依次设置的第三胶合透镜、第二双凸透镜和第一平凸透镜，第一平凸透镜的凸面背向第二双凸透镜，第三胶合透镜由沿光轴方向依次设置的第三双凸透镜和第二双凹透镜组成。
9、进一步的，第一弯月透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-220mm，第一弯月透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-83mm，第一弯月透镜的厚度为5mm、折射率为1.954、阿贝值为33.3；
10、第一双凹透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-83mm，第一双凹透镜中远离物面的透镜的曲率半径为35mm，第一双凹透镜的厚度为3mm、折射率为1.487，阿贝值为70.4；
11、插拔式滤光片的曲率半径为∞，厚度为2mm；
12、平面补偿玻璃的曲率半径为∞，厚度为30mm；
13、第二弯月透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为70mm，第二弯月透镜中远离物面的透镜的曲率半径为70mm，第二弯月透镜的厚度为28mm、折射率为1.805、阿贝值为25.5；
14、第一双凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为70mm，第一双凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-55mm，第一双凸透镜的厚度为12mm、折射率为1.487，阿贝值为70.4；
15、第三双凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为231mm，第三双凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-35mm，第三双凸透镜的厚度为15mm、折射率为1.487、阿贝值为70.4；
16、第二双凹透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-35mm，第二双凹透镜中远离物面的透镜的曲率半径为170.8mm，第二双凹透镜的厚度为4mm、折射率为1.806，阿贝值为33.3；
17、第二双凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为255.5mm；第二双凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-91mm；第二双凸透镜的厚度为9mm、折射率为1.487、阿贝值为70.4；
18、第一平凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-2582mm；第一平凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-93.9mm；第一平凸透镜的厚度为8mm、折射率为1.847、阿贝值为23.8。
19、进一步的，
20、显微成像物镜呈最小放大倍率时，物面与第一弯月透镜的中心的距离为496.4mm，显微成像物镜呈最大放大倍率时，物面与第一弯月透镜的中心的距离为22mm。
21、进一步的，变倍组包括沿光轴方向依次设置的第三双凹透镜、第一平凹透镜和第四胶合透镜，第一平凹透镜的凹面背向第四胶合透镜，第四胶合透镜包括沿光轴方向依次设置的第四双凹透镜和第四双凸透镜；
22、第三双凹透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-187.7mm；第三双凹透镜中远离物面的透镜的曲率半径为110mm；第三双凹透镜的厚度为4mm、折射率为1.901、阿贝值为37.1；
23、第一平凹透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-93mm；第一平凹透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-1067mm；第三双凹透镜的厚度为4.4mm、折射率为1.901、阿贝值为37.1；
24、第四双凹透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-145mm，第四双凹透镜中远离物面的透镜的曲率半径为182mm，第四双凹透镜的厚度为18.5mm、折射率为1.606、阿贝值为43.9；
25、第四双凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为182mm，第四双凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-85mm，第四双凸透镜的厚度为14mm、折射率为1.762、阿贝值为26.6。
26、进一步的，后固定组包括沿光轴方向依次设置的第五双凸透镜、第五胶合透镜和第三弯月透镜，第三弯月透镜的凸面朝向第五胶合透镜，第五胶合透镜包括沿着光轴方向依次设置的第六双凸透镜和第二平凹透镜，第二平凹透镜的凹面朝向第五双凸透镜；
27、第五双凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为590mm；第五双凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-138mm；第五双凸透镜的厚度为24mm、折射率为1.487、阿贝值为70.4；
28、第六双凸透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为377mm，第六双凸透镜中远离物面的透镜的曲率半径为-177mm，第六双凸透镜的厚度为30mm、折射率为1.487、阿贝值为70.4；
29、第二平凹透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为-177mm，第二平凹透镜中远离物面的透镜的曲率半径为443mm，第二平凹透镜的厚度为10mm、折射率为1.806、阿贝值为33.3；
30、第三弯月透镜中靠近物面的透镜的曲率半径为168mm；第三弯月透镜中远离物面的透镜的曲率半径为495mm；第三弯月透镜的厚度为14.5mm、折射率为1.741、阿贝值为27.7。
31、进一步的，变倍组的最大通光口径为67.6mm，后固定组的最大通光口径为122.5mm。
32、进一步的，
33、物面和第一胶合透镜的空气间隔为22~496mm；
34、第一胶合透镜和插拔式滤光片的空气间隔为7.4mm；
35、插拔式滤光片和平面补偿玻璃的空气间隔为3mm；
36、平面补偿玻璃和第二胶合透镜的空气间隔为0.4mm；
37、第二胶合透镜和可变孔径光阑的空气间隔为3.2mm；
38、可变孔径光阑和第三胶合透镜的空气间隔为4.2mm；
39、第三胶合透镜和第二双凸透镜的空气间隔为2mm；
40、第二双凸透镜和第一平凸透镜的空气间隔为4mm；
41、第一平凸透镜和第三双凹透镜的空气间隔为2~152mm；
42、第三双凹透镜和第一平凹透镜的空气间隔为6.5mm；
43、第一平凹透镜和第四胶合透镜的空气间隔为3.6mm；
44、第四胶合透镜和第五双凸透镜的空气间隔为2~152mm；
45、第五双凸透镜和第五胶合透镜的空气间隔为6mm；
46、第五胶合透镜和第三弯月透镜的空气间隔为19mm；
47、第三弯月透镜和像面的空气间隔为233mm。
48、与现有技术相比，本发明创造能够取得如下有益效果：
49、（1）本发明创造所述的连续变焦距的显微成像物镜，通过变倍组的轴向移动，能够实现成像倍率从0.29~6.3的21倍变化，并通过物距变化实现对像面位置的补偿，保证显微成像物镜在变倍过程中的清晰成像，最后，显微成像物镜的放大倍率为0.29~6.3。
50、（2）本发明创造所述的显微成像物镜，在靶面尺寸为61.44mm×61.44mm条件下，可实现物方成像视野在10mm×10mm~200mm×200mm之间连续可变，满足大成像视野变化范围的要求。
51、（3）本发明创造所述的显微成像物镜，可实现波段500nm~850nm的光谱测量范围。
1.一种连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：包括从物面到像面沿光轴方向依次设置的前固定一组、可变孔径光阑、前固定二组、变倍组和后固定组，且所述前固定一组靠近物面，所述后固定组靠近像面；通过沿光轴方向移动所述变倍组实现对所述显微成像物镜的连续变焦，通过调节所述显微成像物镜所在的显微镜的载物平台，使所述载物平台沿所述显微成像物镜的光轴进行移动，实现对所述显微成像物镜的像面位置的补偿，通过调节所述可变孔径光阑的通光口径调节所述显微成像物镜的物方数值孔径和像方数值孔径。
2.根据权利要求1所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述前固定一组和前固定二组为正光焦度，所述变倍组为负光焦度，所述后固定组为正光焦度；物面与前固定一组的间隔变化范围为22mm~496mm，前固定二组与变倍组的间隔变化范围为2mm~152mm，变倍组与后固定组的间隔变化范围为2mm~152mm，后固定组与像面的间隔为230mm；
3.根据权利要求1所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述显微成像物镜处于最低倍率时，物方数值孔径为0.0145，像方数值孔径为0.05；所述显微成像物镜处于最高倍率时，物方数值孔径为0.243，像方数值孔径为0.04。
4.根据权利要求1所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述前固定一组包括沿光轴方向依次设置的第一胶合透镜、插拔式滤光片、平面补偿玻璃和第二胶合透镜，所述第一胶合透镜包括沿光轴方向依次设置的第一弯月透镜和第一双凹透镜，所述第一弯月透镜的凸面朝向所述平面补偿玻璃，所述第二胶合透镜包括沿光轴方向依次设置的第二弯月透镜和第一双凸透镜，所述第二弯月透镜的凸面朝向所述平面补偿玻璃，通过对插拔式滤光片的插拔状态进行设置，实现对所述显微成像物镜成像时的光谱选择；
5.根据权利要求4所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述第一弯月透镜中靠近所述物面的透镜的曲率半径为-220mm，所述第一弯月透镜中远离所述物面的透镜的曲率半径为-83mm，所述第一弯月透镜的厚度为5mm、折射率为1.954、阿贝值为33.3；
6.根据权利要求5所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述变倍组包括沿光轴方向依次设置的第三双凹透镜、第一平凹透镜和第四胶合透镜，所述第一平凹透镜的凹面背向所述第四胶合透镜，所述第四胶合透镜包括沿光轴方向依次设置的第四双凹透镜和第四双凸透镜；
8.根据权利要求7所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述后固定组包括沿光轴方向依次设置的第五双凸透镜、第五胶合透镜和第三弯月透镜，所述第三弯月透镜的凸面朝向所述第五胶合透镜，所述第五胶合透镜包括沿着光轴方向依次设置的第六双凸透镜和第二平凹透镜，所述第二平凹透镜的凹面朝向所述第五双凸透镜；
9.根据权利要求8所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：所述变倍组的最大通光口径为67.6mm，所述后固定组的最大通光口径为122.5mm。
10.根据权利要求9所述的连续变焦距的显微成像物镜，其特征在于：
