发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电致变色光圈、其制备方法和包含其的镜头模组。本发明提供的制备方法能够保证光圈实现多级调控的同时，有效避免传统刻蚀方法引起的变色不均匀等问题。本发明提供的不同结构的电致变色光圈，可以在实现光圈多级调控的同时避免因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光问题，或实现更大差别的光圈级数调节，曲面结构的电致变色光圈可以实现与消色差透镜组合的合并，减薄镜头模组。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

现有的电致变色光圈通常在透明导电层刻蚀有环状凹槽，将其从内向外分割为多个区域，每个区域可独立施加电压控制，以实现电致变色光圈的多级调控；离子存储层和电致变色层则在透明导电层刻蚀完成后进行涂布。但是这样会导致离子存储层和电致变色层在凹槽处不平整，光圈变色不均匀，影响成像质量。需要说明的是，本发明中所述“从内向外”是指沿径向从膜层面的中心到边缘。

为解决该问题，本发明提出第一方面的制备方法，其于在离子存储层和电致变色层涂布完成后才进行刻蚀操作，因此在保证光圈能够实现多级调控的同时，有效地避免了传统刻蚀方法引起的变色不均匀等问题。

第一方面，本发明提供一种电致变色光圈的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)在第一透明基底上形成第一透明导电层，第二透明基底上形成第二透明导电层；

(2)在所述第一透明导电层上形成离子存储层，所述第二透明导电层上形成电致变色层；

(3)在所述离子存储层和第一透明导电层上，和/或所述电致变色层和第二透明导电层上，刻蚀出多条以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

(4)将所述离子存储层和电致变色层与离子转移层复合，所述离子转移层设置在所述离子存储层和电致变色层之间，得到所述电致变色光圈；

或者包括如下步骤：(1)在第一透明基底上形成第一透明导电层，第二透明基底上形成第二透明导电层；

(2)在所述第一透明导电层上形成离子存储层，所述第二透明导电层上形成电致变色层；

(3)将所述离子存储层和电致变色层与离子转移层复合，所述离子转移层设置在所述离子存储层和电致变色层之间；

(4)从所述第一透明基底侧进行刻蚀，在所述第一透明基底和第一透明导电层两层上，或第一透明基底、第一透明导电层和离子存储层三层上，刻蚀出多条以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

和/或从所述第二透明基底侧进行刻蚀，在所述第二透明基底和第二透明导电层两层上，或第二透明基底、第二透明导电层和电致变色层三层上，刻蚀出多条以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽。

本发明对于刻蚀的方法没有特殊限制，示例性地，可以使用激光刻蚀。

第二方面，本发明提供一种电致变色光圈，由第一方面所述的制备方法制备得到。该电致变色光圈的结构包括依次叠合的第一透明基底、第一透明导电层、离子存储层、离子转移层、电致变色层、第二透明导电层和第二透明基底；

其中，在本发明一实施方式中，所述第一透明导电层和离子存储层上刻蚀有多个以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

在本发明一实施方式中，所述第二透明导电层和电致变色层上刻蚀有多个以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

在本发明一实施方式中，所述第一透明基底和第一透明导电层上刻蚀有多个以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

在本发明一实施方式中，所述第二透明基底和第二透明导电层上刻蚀有多个以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

在本发明一实施方式中，所述第一透明基底、第一透明导电层和离子存储层上刻蚀有多个以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽；

在本发明一实施方式中，所述第二透明基底、第二透明导电层和电致变色层上刻蚀有多个以所述电致变色光圈的中心轴为中心的环状凹槽。

第一方面所述的制备方法虽然有效地避免了传统刻蚀方法引起的变色均匀性等问题，但是采用刻蚀凹槽的方法在实现电致变色光圈的多级变色的同时，都会在凹槽区域产生不变色区域，导致漏光或不透光，进而影响成像质量。因此仍需进一步改进。

为解决该问题，本发明提出下述第三方面的电致变色光圈，由于该电致变色光圈不同电致变色单元中的电致变色层沿电致变色光圈的中心轴方向的投影是无缝衔接的，而不同电致变色单元的变色过程可以独立控制，因此在实现光圈多级调控的同时，避免了因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题。

第三方面，本发明提供一种电致变色光圈，所述电致变色光圈包括至少两个叠合的相互独立的电致变色单元，所述电致变色单元包括依次叠合的第一透明导电层、离子存储层、离子转移层、电致变色层和第二透明导电层；相邻的所述电致变色单元之间通过透明基底隔开；

所述电致变色层和离子存储层的形状为以所述电致变色光圈的中心轴为中心的圆形或圆环形，且同一个电致变色单元中的离子存储层和电致变色层相互对齐，不同电致变色单元中的电致变色层沿所述电致变色光圈的中心轴方向的投影不重叠且边界相互对齐。

需要说明的是，本发明中所述“同一个电致变色单元中的离子存储层和电致变色层相互对齐”是指同一个电致变色单元中，离子存储层和电致变色层沿电致变色光圈的中心轴方向的投影相互重合。

本发明对于制备上述形状的离子存储层和电致变色层的方法没有特殊限制，示例性地，可以列举以下两种方法：

1.首先采用镂空出环形的遮挡基材覆盖于透明导电层上方，在透明导电层上方涂布电致变色层或离子存储层，去掉遮挡基材后即可得到环状的电致变色层或离子存储层。

2.在已经涂布有电致变色层或离子存储层的透明导电层上，激光刻蚀、化学腐蚀或物理擦拭出环状电致变色层或离子存储层。

为解决因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题，本发明提出下述第四方面的电致变色光圈。以电致变色光圈从内向外分为3个区域，开始变亮的电压分别为0.4、0.8、1.2V为例，则当电压在0.4-0.8V之间时，只有最内圈的区域开始变亮；当电压在0.8-1.2V之间时，最内圈和中间的区域开始变亮；当电压大于1.2V时，最内圈、中间和最外圈的区域都开始变亮。当光圈开始变暗的电压从内向外逐渐减小时，施加反向电压，即可使光圈外圈比内圈更先变暗。由于光圈从内向外的各区是连续的，因此在实现光圈多级调控的同时，避免了因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题。

第四方面，本发明提供一种电致变色光圈，包括依次叠合的第一透明基底、第一透明导电层、离子存储层、离子转移层、电致变色层、第二透明导电层和第二透明基底；

所述电致变色光圈开始变亮的电压从内向外逐渐增大或开始变暗的电压从内向外逐渐减小。

本发明中，对于实现“电致变色光圈开始变亮的电压从内向外逐渐增大或开始变暗的电压从内向外逐渐减小”的方法没有特殊限制，示例性地，可以列举如下两种方法：

1.在离子转移层紫外固化前，通过用不同紫外透过率的物质遮挡住不同区域，使得离子转移层的交联程度从内向外逐渐增大；

2.在透明导电层上涂布开始变亮或开始变暗电压不相同的电致变色材料，保证从内向外的电致变色材料开始变亮的电压逐渐增大或开始变暗的电压逐渐减小。

为解决因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题，本发明提出下述第五方面的电致变色光圈。通过使用第五方面所述的电致变色光圈，并对其中心处施加高电压，边缘处施加低电压，可以使得光圈上的电压由内向外逐渐减小。由于光圈上未刻蚀凹槽，且光圈上任意一点的透过率和该点的电压相关，则当光圈由内向外电压逐渐减小时，其透过率会由内向外逐渐减小，改变电压，即可实现光圈的不同透过率的变化控制，从而在实现光圈多级调控的同时，避免了因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题。

第五方面，本发明提供一种电致变色光圈，包括依次叠合的第一透明基底、第一透明导电层、离子存储层、离子转移层、电致变色层、第二透明导电层和第二透明基底；

所述电致变色光圈从内向外的材质相同，且所述电致变色光圈上无凹槽。

第六方面，本发明提供一种对第五方面所述的电致变色光圈进行多级调控的方法，所述方法为使用第五方面所述的电致变色光圈，在所述电致变色光圈的中心处和边缘处施加不同的电压，且中心处的电压大于边缘处的电压，实现多级调控。

需要说明的是，本发明中对光圈所施加的电压是指电致变色层与离子存储层之间的电势差，当该电势差为正时，则所施加的电压为正电压，当该电势差为负时，则所施加的电压为负电压。所述“中心处的电压大于边缘处的电压”是指中心处的电压值大于边缘处的电压值，例如可以是中心处为正电压，边缘处为负电压；或者中心处和边缘处均为正电压，且中心处电压绝对值大于边缘处电压绝对值；或者中心处和边缘处均为负电压，且中心处电压绝对值小于边缘处电压绝对值。

光圈厚度过大一直是限制光圈在便携式消费电子设备的摄像模组中应用的原因，本发明第七和第八方面提供的电致变色光圈通过对各层材料进行选择，可使其具有柔性可弯曲的特点，可以将光圈设计为与消色差透镜组合中凸透镜或凹透镜曲率相同的曲面结构，将光圈贴附在消色差透镜组合的凹透镜或凸透镜表面，从而实现镜头模组中光圈和透镜的合并，进一步地减薄镜头模组。或者也可以将光圈设计为与消色差透镜组合中的凹透镜或凸透镜的形状相同的结构，从而代替凹透镜或凸透镜，实现镜头模组中光圈和透镜的合并，进一步地减薄镜头模组。由于电致变色光圈在变色过程中折射率变化极小，因此不会影响消色差功能。

第七方面，本发明提供一种电致变色光圈，包括依次叠合的第一透明基底、第一透明导电层、离子存储层、离子转移层、电致变色层、第二透明导电层和第二透明基底；

所述电致变色光圈为曲面结构，且曲率与消色差透镜组合中的凹透镜或凸透镜表面的曲率相同。

第八方面，本发明提供一种电致变色光圈，包括依次叠合的第一透明基底、第一透明导电层、离子存储层、离子转移层、电致变色层、第二透明导电层和第二透明基底；

所述电致变色光圈的形状与消色差透镜组合中的凹透镜或凸透镜的形状相同。

现有的电致变色光圈基本是二级调控，即只有两个光圈级数变化，即使能做到三级，如果三个环的变色范围一致(假定每环变色范围为20-90％)，则它的最小光瞳的整体透过率依然较大，不仅会影响成像效果，光圈可调控的级数差别也不明显，即最大光瞳透过率和最小光瞳透过率的比值较小，需要进行改进。

针对该问题，本发明提出下述第九方面的电致变色光圈。通过改变不同区域电致变色层的厚度，从而改变各区域的变色范围(例如从内向外电致变色层分为三个区域，每个区域变色范围依次为20-90％、10-80％、5-70％)，可以使得最大光瞳透过率和最小光瞳透过率的比值大幅度增加，实现更大差别的光圈级数调节，满足多种拍摄场景需求。

第九方面，本发明提供一种电致变色光圈，其结构为：在本发明第二、三、四、五、七、八方面所述的电致变色光圈的基础上，进一步将所述电致变色层，或所述电致变色层和离子存储层的厚度设置为从内向外逐渐增大。

其边缘处与中心处的厚度比值可以为1.1-10:1；例如可以是1.1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1等。

需要说明的是，由于离子转移层的厚度是微米级，而电致变色层厚度变化为纳米级，因此实际引起的离子转移层厚度变化可忽略。

本发明通过将电致变色层的厚度设置为从内向外逐渐增大，使光圈从内向外具有不同的变色范围，从而实现了更大差别的光圈级数调节，满足多种拍摄场景需求。

本发明对实现上述厚度变化的方法没有特殊限制，示例性地，可以先制备厚度均一的膜层，然后进行激光刻蚀；或者在制备膜层时就对膜层的厚度进行控制(如通过分层涂布的方式控制)。

在本发明一实施方式中，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的材料各自独立地由ITO(indium-tin oxide，氧化铟锡)、AZO(aluminum zinc oxide，氧化锌铝)、FTO(fluorine doped tin oxide，氟掺杂氧化锡)、银纳米线、石墨烯、碳纳米管、金属网格或银纳米颗粒形成。

在本发明一实施方式中，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的厚度各自独立地为5-250μm；例如可以是5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm、200μm或220μm等。

第一透明导电层和第二透明导电层是电致变色光圈的电极，在实际应用中，可接入引线将电极引出。

在本发明一实施方式中，所述离子存储层的材料为第IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB及IIB族中金属元素形成的可以在电化学反应时储蓄离子的氧化物或络合物中的一种或至少两种的组合。例如可以是某一种金属氧化物，或者两种以上金属氧化物的组合，或者某种金属络合物，或者两种以上金属络合物的组合，或者金属络合物和金属氧化物的组合。若选择两种以上金属氧化物时，指的是掺杂形式，例如Nb₂O₅掺杂5wt％TiO₂。

优选地，所述金属选自Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ir、Ni、Cu和Zn。

优选地，所述络合物选自普鲁士绿、普鲁士白、普鲁士棕、普鲁士蓝、KFeFe(CN)₆、FeNiHCF、FeHCF、NiHCF或铁化合物X_mY_n{Fe(CN)6}中的一种或至少两种的组合，其中X为Na⁺或K⁺或其他文献中提及的金属离子，Y为Fe³⁺、Co³⁺、Ni⁺、Mn²⁺、Zn²⁺或Cu²⁺，或其他文献中提及的金属离子。

优选地，所述离子存储层的材料还包括具有氧化还原活性的高分子。

所述具有氧化还原活性的高分子可以是吡咯及吡咯衍生物形成的聚合物，噻吩及噻吩衍生物形成的聚合物，含TEMPO(四甲基哌啶氮氧化物)及其衍生物的聚合物，含紫精及其衍生物的聚合物等。

在本发明一实施方式中，离子存储层可以是过渡金属络合物与金属氧化物的混合体系、过渡金属络合物与具有氧化还原活性的高分子的混合体系、还可以是金属氧化物与具有氧化还原活性的高分子的混合体系等。

在本发明一实施方式中，所述离子存储层的厚度为1-10000nm；例如可以是1nm、3nm、5nm、10nm、20nm、50nm、80nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、800nm、1000nm、2000nm、5000nm、8000nm或10000nm等。

离子存储层主要用于储存离子，通电时离子存储层的离子向电致变色层转移，电致变色层吸收这些离子而变色。

在本发明一实施方式中，所述离子转移层为凝胶态电解质层、液态电解质层或固态电解质层，进一步优选固态电解质层，更进一步优选固态柔性电解质层。

在本发明一实施方式中，所述离子转移层中包含的中性有机小分子的重量百分含量≤30wt％，例如25wt％、20wt％、15wt％、10wt％、5wt％等；所述中性有机小分子的分子量≤3000，例如2500、2000、1500、1000、500等。

在本发明一实施方式中，所述固态电解质层中的聚合物为固体电解质聚合物，所述固体电解质聚合物带有以共价键连接的塑化基团。

在本发明一实施方式中，所述固体电解质聚合物为单体或低聚物与离子导电聚合物的共聚物，所述单体或低聚物的侧链具有可塑化基团，进一步地，所述固态电解质层的组成成分还包括侧链带有交联基团的单体或低聚物片段。

本发明所述的“进一步地”指的是，在上述的限定中，所述固态电解质层的组成成分在包括单体或低聚物与离子导电聚合物的共聚物的前提下，优选所述共聚物中还包括侧链带有交联基团的单体或低聚物片段；对于下述中的“进一步地”做同样解释。

所述塑化基团以及可塑化基团指的是能减弱高分子间的相互作用，降低高分子结晶性的基团。

在本发明一实施方式中，所述固体电解质聚合物为塑化线性聚合物和离子导电聚合物，二者以化学键连接，所述塑化线性聚合物玻璃化温度低于-20℃，进一步地，所述固态电解质层的组成成分还包括侧链上具有交联基团的单体或聚合物，所述侧链上具有交联基团的单体或聚合物与所述塑化线性聚合物和离子导电聚合物三者以化学键连接。

在本发明一实施方式中，所述固体电解质聚合物为侧链带有塑化基团且玻璃化温度低于-20℃的聚合物和离子导电聚合物，二者以化学键连接，进一步地，所述固态电解质层的组成成分还包括侧链上具有交联基团的单体或聚合物，所述侧链上具有交联基团的单体或聚合物与所述侧链带有塑化基团且玻璃化温度低于-20℃的聚合物和离子导电聚合物三者以化学键连接。

在本发明一实施方式中，所述固体电解质聚合物为刷状聚合物，所述刷状聚合物具有柔性聚合物主链、离子导电型侧链和非混相侧链，进一步地，所述固态电解质层的组成成分还包括侧链上具有交联基团的单体或低聚物，所述侧链上具有交联基团的单体或低聚物以嵌段共聚的形式与所述刷状聚合物以化学键相连。

本发明所述的非混相侧链指的是和其他侧链或高分子性质差别大，不可有效共混的侧链，而本发明提供的刷状聚合物指的是高分子的主链是柔性聚合物，侧链有两种，一种侧链是用于导离子的，另一种侧链是和导离子侧链性能差别较大，不可有效共混的其它类型侧链。本发明引入这种不可混的侧链可以降低高分子的结晶度，使高分子处于无规状态，进而提高高分子整体导离子能力和透明度。

在本发明一实施方式中，所述离子转移层是固态柔性电解质层。所述固态柔性电解质层的聚合物可以选自于以下四大类聚合物。

其中，x、y、和z各自独立地选自大于0的整数。式中所示的长方形代表具有导离子作用的聚合物嵌段(离子导电聚合物嵌段)，椭圆形代表了带有PR(塑化基团)、或CL(交联基团)、或NM(非混相基团)、或IC(离子导电基团)这些侧链的单体或聚合物。

PEGPRCL或PEGPR

具有导离子作用的聚合物嵌段y(如聚乙二醇或其他文献报道过的材料)与侧链上具有塑化基团(PR)的单体或聚合物嵌段x，以及侧链上具有交联基团(CL)的单体或聚合物嵌段z进行共聚形成的嵌段共聚物(以PEGPRCL表示)。或是具有导离子作用的聚合物嵌段y(如聚乙二醇或其他文献报道过的材料)与侧链上具有塑化基团(PR)的单体或聚合物嵌段x进行共聚形成的嵌段共聚物(以PEGPR表示)。

PEGSPCL或PEGSP

具有导离子作用的聚合物嵌段y(如聚乙二醇或其他文献报道过的材料)与具有玻璃化转变温度低于-20℃的线性塑化聚合物(SP)嵌段x(如聚乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、硅氧烷、或其他文献报道过的材料等)，以及侧链上具有交联基团(CL)的单体或聚合物嵌段z进行共聚形成的嵌段共聚物(以PEGSPCL表示)。或是具有导离子作用的聚合物嵌段y(如聚乙二醇或其他文献报道过的材料)与具有玻璃化转变温度低于-20℃的线性塑化聚合物(SP)嵌段x(如聚乙烯、聚丁烯、聚异丁烯、硅氧烷、或其他文献报道过的材料等)通过化学反应连接起来形成的嵌段共聚物(以PEGSP表示)。

PEGSP-PRCL或PEGSP-PR

具有导离子性的高分子嵌段y(如聚乙二醇或其他文献报道过的材料)与具有塑化侧链的塑化高分子(SP-PR)嵌段x通过化学反应连接起来形成，再与侧链上具有交联基团的单体或低聚物(CL)嵌段z进行共聚形成的嵌段共聚物(以PEGSP-PRCL表示)。或是具有导离子性的高分子嵌段y(如聚乙二醇或其他文献报道过的材料)与具有塑化侧链的塑化高分子(SP-PR)嵌段x通过化学反应连接起来形成的嵌段共聚物(以PEGSP-P R表示)。

ICNMCL或ICNM

具有导离子作用的寡聚物或高分子(如聚乙二醇或其他在文献中报道的材料)作为侧链的柔性高分子嵌段x和具有与导离子高分子不共混的侧链(如烷基类、芳香类或烷基、芳香混合类侧链)的柔性高分子嵌段y通过化学反应连接起来，再与侧链上具有交联基团的单体或低聚物(CL)嵌段z进行共聚形成的梳状嵌段共聚物(ICNMCL)。或是具有导离子作用的寡聚物或高分子(如聚乙二醇或其他在文献中报道的材料)作为侧链的柔性高分子嵌段x和具有与导离子高分子不共混的侧链如(烷基类、芳香类或烷基、芳香混合类侧链)的柔性高分子嵌段y通过化学反应连接起来形成的梳状嵌段共聚物(ICNM)。

上述用于离子转移层的高分子材料还需要与一定量的有机盐和/或无机盐共混形成电解质前体。所述无机盐包括但不限于锂盐、钠盐、钾盐、镁盐、钙盐、铝盐；所述有机盐包括但不限于离子液体，例如EMITFSI、EMIOTF。有时候，还需要引入引发剂来共混形成电解质前体，电解质前体通过加热，光引发等方法交联形成最终的全固态电解质。

在本发明中，塑化基团(PR)包括但不限于以下结构：

交联基团(CL)包括但不限于以下结构：

梳状嵌段共聚物的主链包括但不限于以下结构：

离子导电基团(IC)包括但不限于以下结构：

在本发明一实施方式中，所述离子转移层的厚度为0.1-200μm；例如可以是0.1μm、0.2μm、0.5μm、0.8μm、1μm、2μm、5μm、8μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、150μm、160μm、180μm或200μm等。离子转移层是离子的转移通道。

在本发明一实施方式中，所述电致变色层的材料选自氧化钨等电致变色金属氧化物、聚癸基紫精及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)及其衍生物、聚噻吩并[3,4-b][1,4]二氧杂环庚烷及其衍生物、聚呋喃及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚咔唑及其衍生物中的一种或至少两种的组合，和/或，上述聚合物的单体或低聚物与缺电子单体形成的共聚物。

在本发明一实施方式中，缺电子单体包括但不限于选自苯并噻二唑、苯并硒二唑、苯并恶唑、苯并三唑、苯并咪唑、喹噁啉和吡咯并吡咯二酮中的一种或至少两种的组合。

电致变色层的颜色变化可根据电致变色材料的种类进行调节，例如可以是黑色与透明之间的变化、黑色与红色之间的变化、黑色与黄色之间的变化等。

在本发明一实施方式中，所述电致变色层的厚度为1-10000nm；例如可以是1nm、3nm、5nm、10nm、20nm、50nm、80nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、800nm、1000nm、2000nm、5000nm、8000nm或10000nm等。

在本发明一实施方式中，所述第一透明基底和第二透明基底的材料各自独立地为玻璃或柔性基底材料。

所述柔性基底材料包括但不限于PET、环烯烃共聚物、三醋酸纤维素等。

在本发明一实施方式中，所述电致变色光圈的总厚度在1mm以下。

本发明提供的电致变色光圈的总厚度可控制在5mm以下，较低的厚度(或称Z轴高度)有利于相机的变焦和调控。

第十方面，本发明提供一种光圈透镜组合，包括用于消色差的凹透镜和凸透镜组合，以及贴附在所述凹透镜或凸透镜表面的如第七方面所述的电致变色光圈；

或者所述光圈透镜组合包括用于消色差的凹透镜和凸透镜组合，且所述凹透镜为第八方面所述的电致变色光圈。

第十一方面，本发明提供一种镜头模组，包括消色差透镜组合、本发明第二、三、四、五、七、八或九方面所述的电致变色光圈、曝光控制器、图像传感器、脉冲电压控制器、光强传感器、感光元件、线路板和芯片；

所述消色差透镜组合、电致变色光圈、曝光控制器和图像传感器的中心在同一光轴上；

或者包括第十方面所述的光圈透镜组合、曝光控制器、图像传感器、脉冲电压控制器、光强传感器、感光元件、线路板和芯片；

所述光圈透镜组合、电致变色光圈、曝光控制器和图像传感器的中心在同一光轴上。

其中，消色差透镜组合包括前透镜和后透镜，前透镜和后透镜各自独立地包括一个或多个透镜。其中透镜材料是一种或多种可以通过紫外固化、热固化或常温固化等方式进行加工的树脂，例如聚碳酸酯、聚酯或聚氨酯等。前透镜和后透镜的组合主要用于消除色差。

电致变色光圈主要用于调节光可以通过的光阑大小进而调节镜头模组的进光量。

脉冲电压控制器主要用于通过施加脉冲电压作用于电致变色光圈，进而改变电致变色光圈的透光率。脉冲电压控制器受光强传感器，曝光控制器，透镜移动按钮等的影响。

图像传感器通过环境参数控制脉冲电压控制器调节电致变色光圈的光阑，控制曝光控制器控制曝光参数和曝光时间。环境参数包括像素积分时间、环境照度、闪光灯、以及闪光灯是否可用等因素。图像传感器可以是能够捕捉聚焦的光学图像的任何常规固态成像传感器，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器芯片。

感光元件能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡(包括电荷耦合(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS))保存。

本发明中，整个用于调整进光量和拍摄效果的镜头模组的制造过程，可以归结为以下步骤：

(1)电致变色光圈的制备；

(2)消色差透镜组合的模制与固化，并与电致变色光圈组成电致变色光圈透镜；

(3)图像传感器、脉冲电压控制器、感光元件的调试和安装：

通过精密调试，控制电致变色光圈和消色差透镜组合以及图像传感器位于同一光轴，图像传感器检测环境的光照度，转化为电信号输出给控制芯片，进而调控脉冲电压控制器输出相应的电流改变电致变色光圈的透光率，同时音圈马达改变相应的焦距达到最优的拍摄参数，然后曝光控制器控制曝光，图像信号由CCD转化为电信号之后经过处理输出为图像；

(4)将电致变色光圈透镜与其他部件组合，形成镜头模组：

电致变色光圈透镜和其他部件，例如曝光控制器、CCD、音圈马达等经过精密调试后安装到一起，即为镜头模组。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明第一方面提供的电致变色光圈的制备方法在保证光圈能够实现多级调控的同时，有效地避免了传统刻蚀方法引起的变色不均匀等问题。

本发明第三方面、第四方面提供的电致变色光圈在实现光圈多级调控的同时，避免了因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题。

本发明第五方面提供的电致变色光圈和第六方面提供的对电致变色光圈进行多级调控的方法，在实现光圈多级调控的同时，避免了因刻蚀凹槽引起的漏光或不透光的问题。

本发明第七方面提供的电致变色光圈为曲面结构，且曲率与消色差透镜组合中的凹透镜或凸透镜表面的曲率相同，可以贴附在消色差透镜组合的凹透镜或凸透镜表面，从而实现镜头模组中光圈和透镜的合并，进一步地减薄镜头模组。

本发明第八方面提供的电致变色光圈为曲面结构，且形状与消色差透镜组合中的凹透镜或凸透镜的形状相同，可以代替消色差透镜组合中的凹透镜或凸透镜，从而实现镜头模组中光圈和透镜的合并，进一步地减薄镜头模组。

本发明第九方面提供的电致变色光圈从内向外具有不同的变色范围，可以实现更大差别的光圈级数调节，满足多种拍摄场景需求。