CN104903788A - 电光光圈器件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电光光圈，所述电光光圈具有包括前透明导体介质、有源电致变色介质和后透明导体介质的叠层。所述前透明导体介质和后透明导体介质通过位于成像路径内的导电区段直接连接到彼此。本发明还描述了其他实施例并要求对其进行保护。

Description

电光光圈器件

相关内容

本非临时申请要求2013年1月4日提交的临时申请61/748,988、2013年4月30日提交的临时申请61/817,498和2013年10月21日提交的临时申请61/893,609的较早提交日期的优先权。

本发明的实施例涉及用于可集成在便携式消费电子设备内的相机的可变固态光圈。还描述了其他实施例。

背景技术

相机模块已经被结合到各种消费电子设备中，诸如智能电话、移动音频播放器、个人数字助理、膝上型计算机和平板计算机，以及台式个人计算机。典型的数字相机模块是已经集成至少以下部件的组件：微电子成像传感器集成电路芯片；印刷电路载体，诸如柔性电路结构，其承载传感器芯片和消费电子设备内的其他电路之间的电力连接和信号连接；以及光学系统，其包括固定焦距镜头子系统或自动聚焦镜头子系统。可存在附加光学元件，诸如红外滤光器和中性密度滤光器。通常，在具有相对较薄轮廓(或所谓的浅的z高度)的大多数消费电子便携式设备诸如智能电话和平板计算机中，光学系统中的各个光路光圈具有固定种类。这部分地是因为例如使用叶片的常规可变光圈不仅复杂(增加了整个设备的成本)并且更易于受到物理冲击或破坏，而且其还在z高度方向上需要额外余量，从而导致智能电话或平板计算机较厚。

已经建议在成像系统中使用电光光圈，以便避免使用活动零件，同时实现改善的聚焦效果和更大的景深。电光光圈可包括电致变色(EC)介质，其响应于正施加到一对透明导体层的电压来衰减来自景物的穿过光圈的光，其中EC介质夹置在这对透明导体层之间。在透明导体层中的一个透明导体层中形成陡突的空隙或间隙，以便形成环状光圈，其内部区域在EC介质被激励时保持透明，并且其外部区域变暗，从而实际上产生较小光瞳。电光光圈可定位在系统的聚焦镜头与正被成像的景物之间。

发明内容

本发明的一个实施例是一种便携式消费电子设备，其被描述为具有手持便携式设备壳体和集成在壳体中的电子相机模块。该模块具有用于聚焦来自景物的光的聚焦镜头和用于接收所聚焦的光的成像传感器。提供电光可变光圈以允许来自景物的不同量的光到达成像传感器(穿过聚焦镜头)。该光圈具有包括前透明导体介质、电解质介质、有源EC介质和后透明导体介质的叠层。可产生可变电压的驱动器电路耦接到透明导体，以便施加可变电压，从而使有源EC介质根据需要在暗状态与透光状态之间改变。在一个实施例中，可连续改变电压以在EC介质中实现连续可变的所需暗度或颜色水平，或者电压可跨离散水平变化。在一个例子中，施加较大激活电压实际上产生较小光瞳，即较大光圈数。在这种情况下，光圈传递较少的光，使得较暗的光学图像被投射到成像传感器上。相反，如果驱动器产生较小激活电压，则EC介质变得较暗和/或具有较少颜色，从而实际上产生较大或较宽光瞳；这允许来自景物的更多光到达成像传感器。该过程是可逆的，因为驱动器还可产生使EC介质返回到其透光状态的电压。这种可变光圈允许对用于捕获景物的照片的最终曝光进行灵活微调。

在一个实施例中，EC介质具有有源EC材料层，该有源EC材料层基本上垂直于相机模块的光轴取向但具有渐缩的厚度。具体地，有源EC材料层可为基本上环状或环形的，因为渐缩的厚度在该层的内部区域中下降到基本为零，其中这个内部区域可基本上以光轴为中心或与光轴对齐。

在另一个实施例中，前透明导体介质是图案化层，使得当向导体介质施加激活电压(以从而实际上实现较小光瞳)时穿过EC介质生成环状电荷流。图案化层可具有形成于其中的间隙或孔，该间隙或孔可基本上以光轴为中心或与光轴对齐。该间隙可被填充与透明导体材料不同并且具有所需折射率的光学材料，或者其可被简单地保留为充满空气的开放空间。

在另一个实施例中，在前透明导体介质中形成内部插接区域，其中插接区域具有与透明导体介质的外部区域相同的材料但与透明导体介质的外部区域电隔离。该技术也可穿过EC介质产生环状电荷场(当向前透明导体介质的外部区域和后导体介质施加激活电压以便有效地产生较小光瞳时)。

在另一个实施例中，电解质介质具有离子源介质(其邻近前导体定位)，该离子源介质与离子传导介质(其邻近EC介质)接触。在该实施例中，离子传导介质是图案化层，使得再一次地当向透明导体介质施加激活电压时，穿过EC介质产生环状电荷场。具体地，可在离子传导介质层的内部区域内形成孔，使得即使当正在施加激活电压时，穿过位于该孔正下方的EC介质生成微弱电流，从而允许EC介质的该部分保持透光。

在另一个实施例中，电光可变光圈的叠层还包括位于成像路径中的导电区段，该导电区段将前透明导体介质和后透明导体介质直接连接。当驱动器电路向透明导体介质施加电压(其可为可变电压)以便使有源EC介质在暗状态与透光状态之间改变时，EC介质的位于导电区段处并且直接围绕导电区段的区域由于该区两端的基本为零的电压或电势差(由于存在导电区段)而保持相对透光。同时，随着远离导电区段移动，即在朝向成像路径的横截面周边的横向方向上移动，EC介质变得越来越暗，因为EC介质两端的电势差在此方向上稳定地增大。在一个实施例中，导电区段的宽度或厚度可控制最小光瞳尺寸，其中较大的导电区段在成像路径中产生较大区域，该较大区域保持处于基本为零的电势差。

以上概述不包括本发明的所有方面的详尽列表。预期本发明包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该申请提交的权利要求中特别指出的各个方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有在以上概述中未特别列举的特定优点。

附图说明

本发明的实施例以举例的方式进行说明，而不以限制附图的图形的方式进行说明，在附图中类似的附图标号表示类似的元件。应当指出，本公开中提到“一”或“一个”实施例未必是同一实施例，并且它们表示至少一个。

图1示出了便携式消费电子设备，具有电光可变光圈的相机模块集成在该设备中。

图2是包括相机模块和相关联的电子电路的相机相关元件的框图。

图3是根据本发明的实施例的电光可变光圈的剖视图。

图4是根据另一个实施例的电光可变光圈的剖视图。

图5是另一个实施例的剖视图。

图6是电光可变光圈的另一个实施例的剖视图。

图7是相机电光光圈结构的剖视图，该相机电光光圈结构可具有至少三个状态，包括中性密度滤光状态。

图8示出集成在消费电子设备中的相机模块的光学系统中的可放置电光光圈的两个位置。

图9是电光光圈的剖视图。

图10是本发明的实施例的剖视图，其中已经在成像路径内添加了导电区段以直接连接透明导体层。

具体实施方式

现在将参考所附附图来解释本发明的若干实施例。无论何时实施例中所描述的部件的形状、相对位置和其他方面未被明确限定，本发明的范围都不只限于仅旨在用于说明的目的所示出的部件。另外，尽管阐述了许多细节，但应当理解，本发明的一些实施例可在没有这些细节的情况下被实施。在其他情况下，未详细示出熟知的电路、结构和技术，以免模糊对本具体实施方式的理解。

图1示出了在由最终用户使用时的示例性便携式消费电子设备，相机模块10集成在该设备中。在该示例中，该设备是智能电话，其正面在用户打电话期间贴着用户的耳朵。背面具有开口，透过该开口能够看到相机模块10。相机模块10可另选地集成在其他便携式消费电子设备诸如平板计算机和膝上型或笔记本计算机内。相机模块10还可集成在非便携式消费电子设备中，尤其是外部壳体的所谓厚度或z高度或深度受限从而使得难以使用机械可变光圈的那些设备中。本发明的实施例是一种电光(E-O)可变光圈，其特别适于在此类设备的紧凑范围中使用。

图2是相机模块10连同实施相机功能所需的电子电路元件的框图。需注意，可存在本领域的一般技术人员已知但出于简洁起见而未在本文中描述的在消费电子设备中实施的附加功能件，例如，通信网络接口、显示屏、触摸屏、键盘和音频换能器。相机模块10具有作为光学系统的一部分的成像传感器13，该光学系统还包括聚焦镜头11和电光可变光圈14。这些光学元件与光轴对齐，如图所示。然而，需注意，尽管在该特定示例中，所有光学元件位于直线上，但在其他实施例中，可存在允许一个或多个元件偏离直线定位的反射镜或其他光学偏转器。然而，那些元件可仍被视为“与光轴对齐”。图2所示的是一种特别有效的机构(就封装而言)，其可装配在低z高度设备诸如智能电话、平板计算机或膝上型计算机的紧凑范围内，其中具体地，所有光接口基本上平行于设备的外部壳体的正面或背面来定位。换句话讲，每个光学元件在x-y平面内平放，而其高度在所示的z方向上给出。

成像传感器13可为任何常规的固态成像传感器，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器芯片，其提供到曝光控制器17的接口以接收用于确定拍摄照片所需的曝光的某些参数。传感器参数可包括像素积分时间，其可由曝光控制器17根据任何合适的曝光控制算法来设置，该曝光控制算法考虑各种输入变量(例如，景物照明水平和闪光或频闪照明的可用性)。曝光控制器17可响应于手动快门释放命令(例如，响应于由设备的用户制动的机械或虚拟快门按钮)来自动执行该算法以确定恰当的曝光设置，然后发信号通知成像传感器更新其参数。曝光控制器17可被实现为程序化处理器，或实现为完全硬连线逻辑状态机连同所存储的参数选项。一旦成像传感器13已经在所选的曝光设置下捕获了数字图像，便可将其传送到数字图像存储装置19(例如，固态易失性或非易失性存储器)，之后由产生例如静止图片文件(例如，JPEG格式)或视频文件(例如，数字电影格式)的高层相机功能进行进一步处理或分析。

相机模块10中还包括聚焦镜头11，其可包括一个或多个镜头元件，所述镜头元件用于将来自景物的光聚焦到成像传感器13上(从而在成像传感器13的有源像素阵列部分上产生光学图像)。聚焦镜头11可包括定焦光学子系统，或实施自动聚焦机构的变焦子系统。还可存在光学变焦机构，其作为聚焦镜头11的一部分。就光学变焦镜头和/或自动聚焦机构而言，曝光控制器17可针对待进行的每次曝光来设置与镜头位置相关的附加控制参数，如本领域的一般技术人员所理解的。

相机模块10还具有电光可变光圈14，出于简单起见将其示出为定位在聚焦镜头11的前方。光圈14有效地实现光瞳，该光瞳的宽度或尺寸是电动可变的。光圈14可定位在沿着成像传感器13前方的光轴的任何合适的光圈位置处。当光圈14已经被电控制成小的或窄的光瞳时，其准许高度准直的光线进入，这在光学系统的像平面处产生清晰聚焦。另一方面，当光圈14被配置成大的或宽的光瞳时，准许未准直的光线进入，从而产生在聚焦镜头11正聚焦的物体周围清晰并且可能在其他地方模糊的光学图像。光圈14因此确定来自景物的准入光线的准直程度，这些光线最终在像平面聚焦。光圈14还确定入射光的量或准许多少入射光线进入，并且因此确定有多少光到达成像传感器，其中当然光圈越窄，传感器13所捕获的数字图像就越暗(对于给定积分时间而言)。使用电子驱动器电路15实现对光圈14的有效光瞳尺寸的控制，该电子驱动器电路可接收来自曝光控制器17的控制信号或命令，该控制信号或命令可表示有效光瞳的所需尺寸。驱动器电路15将该输入命令转变成施加到光圈14的输入透明导体的驱动电压，如下所述。

现在转向图3，它示出了根据本发明的实施例的光圈14的剖视图。如图所示，光圈14具有包括如下元件的叠层：前透明导体介质17，其在该示例中连接到驱动器电路的“+”端子；电解质介质；有源EC介质；以及后透明导体介质20(连接到驱动器电路的互补端子)。在一个实施例中，该叠层的元件被形成为彼此接触，如该图中所示出，也就是说，电解质介质被形成为一个层，其表面与后透明导体层20接触，并且其相对表面与有源EC介质例如有源EC层接触，而有源EC介质的表面与前透明导体层17接触。

在一个实施例中，电解质介质由离子源介质组成，该离子源介质邻近后透明导体20并且与离子传导介质接触，该离子传导介质又邻近有源EC层。此处，形成不与有源EC层接触而是与离子传导层接触的离子源层，其中离子传导层与有源EC层接触。换句话讲，离子传导层完全夹置在离子源层与有源EC层之间。这种布置方式还可存在于光圈14的其他实施例中，例如在图4至图6的剖视图中示出了这些实施例。

离子源层存储合适的离子，例如锂离子，其将用于当已经在透明导体层17、20之间产生足够的电荷场时激活EC层，该电荷场可在本文附图的上下文中大体上垂直指向。另外，离子源层应当足够透光或透明以允许来自景物的光线通过(在本文附图的上下文中在大体垂直方向上)。离子源层还可称为反电极层。

离子传导层允许已由离子源产生的离子在进入有源EC层时具有高移动性。

前透明导体层17和后透明导体层20可形成在前基片和后基片的相应表面上。或者，可仅存在一个基片，例如，如图3所示的前基片16，可在该基片上形成叠层，该叠层在本文所有附图中示出为以透明导体层17开始。基片可为镜头，或其可为消费电子设备(例如，智能电话或平板计算机)的外部壳体壁，该外部壳体壁与镜头间隔开，参见图8。基片可由足够透明以供在消费电子相机的光学系统中使用并且可用于支持透明导体层17、20的形成的玻璃、聚碳酸酯或者其他合适材料或组合物制成。

透明导体可为例如被形成为相对较薄层的氧化铟锡(ITO)或其他透明导电材料层。透明导体提供导电路径以将来自驱动器电路的电荷施加到离子源，同时允许来自景物的光线自由通过。在这种情况下，前透明导体层17形成在前基片16的背面上。需注意，本文中对“前”和“后”的提及仅仅是为了更容易描述光圈14的结构而并非旨在以其他方式进行限制。例如，在一个实施例中，入射光穿过前基片16进入该叠层，该前基片位于图3所示的叠层的底部；光圈14还可在来自景物的入射光以相反方向进入光圈例如穿过后基片的情况下工作。

仍然参考图3，在该实施例中，有源EC层如图所示在其边缘处成为渐缩的，从而形成渐变环而非具有陡突或阶梯状边缘。在从上方观看时这个环形非常明显(未示出)。换句话讲，尽管EC层基本上垂直于相机模块10的光轴伸展(见图2)，但其不具有均匀厚度而是具有渐缩的厚度，该渐缩的厚度在EC层的空内部区域内下降到基本为零，如图3所示。在这种情况下，这个空内部区域基本上与光轴对齐或以光轴为中心。EC层的向下渐缩有利于离子传导层的材料填充此间隙，从而得到离子传导层的基本上截头圆锥形状，如图3所示。渐缩的有源EC层因此向光圈14提供最小光瞳宽度，其在这种情况下与渐缩的有源EC层的底部共同延伸。

在工作中，光圈14有效地提供宽光瞳，只要有不充足的电流穿过EC介质的外部区域，这可在驱动器电路向前透明导体和后透明导体施加基本上为零的电压时实现。当驱动器增大电压时，迫使离子从电解质介质穿过渐缩的有源EC层，这使EC层的该外部区域变暗。此处，应注意，EC层的暗度取决于该点的厚度以及该点的电流强度。因此，渐缩的EC层中的暗度变化是逐渐的，因为针对给定固定电压，暗度随着远离中心光轴向外移动而增大。可调整在EC层的边缘处的锥形的形状以便调整光学系统的衍射质量。与在有源EC层内具有陡突边缘的电光光圈相比，这可有助于在成像传感器13(参见图2)上形成更清晰的图像。例如，调整EC层的边缘可有助于通过减小非常高频率下的空间频率响应并且增大低空间频率响应(清晰度)来减少颜色混叠伪影。

虽然图中未示出，但是光圈14的俯视图显示，可与光轴中心对齐的内部区域可被形成为任何合适形状，但预期圆形形状可产生改善的效果，因为其与聚焦镜头11的镜头元件的自然圆形形状匹配。另外，尽管本文中多次提及“环”或“环状”形状，但这并不意味着该形状的外部边界必定也是圆形的，而是形状仅仅是环形的，因为存在由非空外部区域环绕的基本为空的内部区域。

EC层的整个激活和去激活过程是可逆的，使得有源EC层的外部区域可从基本上透光(透明)状态转变为有色或暗状态(响应于穿过其产生的足够电流)并且返回(当移除激活电压时)。

在一个实施例中，在其透光状态下(例如，在零驱动电压下)，光圈14在所关注的可见频带中具有至少95％的透光率(用于消费电子设备数字摄影)；当接着通过三个“孔径光阑”梯级来减小有效光瞳直径(其中每个梯级以2的平方根或约1.414为因数来减小直径，因此使光瞳的有效面积减半)时，光圈14应仍具有至少75％的透光率。

在一个实施例中，现在参考图7，具有有源EC介质1的根据图3的叠层与具有EC介质2的另一个叠层组合。这使得整个结构(图7所示)能够被控制或切换为三个状态，即透光状态、暗孔径光阑(或光阑缩小)状态和中性密度状态，在中性密度状态下，整个光圈显示来自景物的光的强度基本上均匀减小(跨所关注的所有可见颜色或波长)。控制电路23将输入请求转变为可变电压源V1和V2的合适的驱动器电压设置，其又分别导致有源EC介质1、2表现出适当的不透明度。

现在转向图4，它示出本发明的另一个实施例的剖视图，其中在这种情况下，形成光圈叠层，使得其前透明导体介质或层17是图案化层。具体地，如图4所示，前透明导体层17具有形成在其中的间隙或孔(例如，通过化学或机械蚀刻)，该间隙或孔基本上与光轴对齐或以光轴为中心。该间隙导致穿过有源EC层的位于间隙正下方的部分生成不充足的电流来激活EC介质的该部分。换句话讲，穿过有源EC层生成了环状电流(当由驱动器电路施加激活电压时)。这确保光圈叠层的内部区域在高激活电压下保持基本上透光，从而形成最小有效光瞳宽度，其基本上与透明导体层17中的间隙共同延伸，并且随着激活电压减小而产生逐渐变大的光瞳宽度。在该实施例中，EC介质由有源EC层组成，该有源EC层基本上垂直于光轴，但也具有基本上均匀的厚度，如图所示。驱动器电路所施加的电压可从较低的或最小水平诸如零伏(其在EC层的外部区域中产生较低的不透明度)连续调制或改变为高电压(其在EC层的外部区域中产生较高的不透明度)。

现在参考图5，该剖视图示出了一个实施例，其中光圈叠层的前透明导体层介质17包含透明导体内部插接区域，也称为隔离区域，即，其与前透明导体介质17的外部区域电隔离。该隔离区域可基本上以光轴为中心或与光轴对齐。其可保持电浮置或其可另选地与前透明导体介质17的外部区域不同的电压相关联，同时前透明导体介质17由驱动器电路驱动至激活电压。此机构再次穿过有源EC层的外部区域产生环状电流，从而在有源EC层的内部区域中保持非常低的不透明度。因此，类似于上文描述的实施例，在高驱动电压下，有源EC层的外部区域(其经受环状电流)达到较高的不透明度，而其内部区域基本上没有经受电流或经受非常小的电流，因而保持处于较低的不透明度。

应注意，图5的实施例优于图4的实施例的另外一个优点可在于，当驱动电压最小并且光瞳尺寸最宽时，通过光圈14的光路的内部区域(以光轴为中心或与光轴对齐)与光路的外部区域(其受到有源EC层的较高的不透明度影响)之间光学特性的差异有所减小。换句话讲，来自景物的通过光圈14的内部区域的光线将受到与穿过外部区域的光线基本上相同的光学特性的影响(假设可忽略图5中前透明导体层17的隔离区域与外部区域之间所示的物理间隙的效应)。图3的实施例(由于渐缩的有源EC层)和图4的实施例(由于透明导体层17中的大间隙)可能不属于这种情况。

现在转向图6，在光圈叠层的另一个实施例中，通过在原本可为厚度均匀的离子传导层的物体中形成间隙或孔，离子传导介质或层变成图案化层，如图所示。该孔可基本上与光轴对齐或以光轴为中心，如图所示。这意味着当由驱动器电路施加激活电压时，来自离子源层的不够多的离子将穿过离子传导层的(空)内部区域，并且因此应不会影响有源EC层的位于该孔正下方的内部区域。因此，有源EC层的内部区域应当不会显著变暗。再次地，在这种情况下使用与图3至图5所述的机构不同的机构获得了最小有效光瞳宽度。再次地，穿过EC层生成了环状电流(当由驱动器电路施加激活电压时)以便减小光圈的宽度。光圈的最小宽度或面积可基本上对应于离子传导层中的孔的尺寸。

现在转向图9，其根据本发明的另一个实施例示出了电光光圈的剖面图。这里的光圈叠层与图3的实施例的相似之处在于具有其上已经形成透明导体介质或层17的基片。如上所述，基片可由任何合适材料诸如蓝宝石或玻璃或其他足够透明的材料制成，可在该基片上形成电光光圈的叠层。与透明导体介质17接触的是有源EC层，该有源EC层的相对表面与离子传导层接触。离子传导层与离子源层接触。这整个夹层结构以前透明导体层17和后透明导体层20为边界。在图9的实施例中，还存在已经在前透明导体层17与基片之间形成的前防反射和/或红外线(IR)过滤层。另外，在这种情况下，已经通过添加具有内部开口的视觉上不透明的层来限定经过光圈的成像路径。在该示例中，视觉上不透明的层已被直接施加到基片，并且形成在基片与相邻的防反射和/或IR过滤层之间。还需注意，在前防反射和/或IR过滤层与后防反射层中形成开口，以便允许电接触部(未示出)与前透明导体层17和后透明导体层20直接连接以便施加电光光圈的激活电压。在这种情况下，除了进行电接触所需要的区域(如图所示)之外，前防反射和/或IR过滤层和后防反射和/或IR过滤层完全包封或覆盖光圈叠层。

现在转向图10，它示出本发明的另一个实施例，其中已经通过添加导电区段26来修改图9的叠层。该导电区段在图10中被描述为大约位于成像路径的中心处的小的电短路，其将两个透明导体层17、20直接连接。在一个实施例中，该导电区段或短路26相对较小，例如，大约为约10微米厚或宽。可按在某种程度上类似于微电子制造工艺中在集成电路的不同金属层之间形成通路的方式形成导电区段。需注意，导电区段26可由与前透明导体介质17和后透明导体介质20相同的材料制成。

图10还示出此类“变迹”光圈的示例性电阻电路模型，其中在这种情况下2伏的激活电压被施加到两个透明导体层17、20。导电区段26由于位于成像路径的中心处而将具有约+1伏的中点电压。然而，需注意，跨越有源EC介质的电势将从中心处的基本上零伏(由于存在导电区段26)朝向成像路径的周边逐渐变大，此处在周边处高达2伏。这意味着EC介质在中心处具有最低不透明度，并且随着向外移动到周边，不透明度越来越高。还可以发现，如果将导电区段26制备得较厚或较大，则光圈的最小或最低光瞳尺寸也可较大，因为EC层的两端电压为零伏的区域较大。

虽然图10将导电区段26示出为相对于前透明导体层17和后透明导体层20以约90°取向，并且更靠近成像路径的横截面的中心而非周边，但一种替代方式可用于以不同方式对导电区段26进行定位和取向或成形。另外，可存在将透明导体层17、20直接连接的多于一个的此类离散导电区段或短路。

虽然已描述并且在附图中示出了某些实施例，但应当理解，此类实施例仅用于说明广义的本发明而非对其进行限制，并且本发明并不限于所示和所述的特定构造和布置，因为对于本领域普通技术人员而言可想到各种其他修改。例如，尽管附图示出了用于堆叠光圈14的各种层的特定次序，但可改变一些层的位置而仍实现类似的结果。另外，虽然并非在所有附图中，但可添加不改变上文所述的概念的某些其他层。例如，在形成针对光圈14示出的叠层之前可存在施加到基片的防反射涂层。因此要将描述视为示例性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种便携式消费电子设备，包括：

手持便携式设备壳体；以及

集成在所述壳体中的电子相机模块，所述模块具有用于聚焦来自景物的光的聚焦镜头、用于接收所聚焦的光的成像传感器、以及用于允许来自所述景物的不同量的所述光经过成像路径到达所述成像传感器的电光可变光圈，

其中所述光圈具有包括前透明导体介质、电解质介质、有源电致变色介质和后透明导体介质的叠层，并且其中所述前透明导体介质和后透明导体介质通过位于所述成像路径内的导电区段直接连接到彼此。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述导电区段具有与所述前透明导体介质和后透明导体介质相同的材料。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述导电区段相对于所述前导体介质和后导体介质以约九十度取向，并且更靠近所述成像路径的横截面的中心而非周边。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述导电区段位于所述成像路径的所述横截面的大约中心处，所述设备还包括驱动器电路，所述驱动器电路用于向所述前导体介质和后导体介质施加激活电压，使得所述光圈在所述导电区段处具有最低不透明度，并且越远离所述中心不透明度越来越高。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述电解质介质包括离子源介质和离子传导介质。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述光圈叠层还包括前基片，所述前透明导电介质形成在所述前基片上。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述光圈叠层还包括后基片，所述后透明导电介质形成在所述后基片上。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述光圈被定位成使得所述前透明导体介质比所述后透明导体介质更靠近所述景物。

9.根据权利要求1所述的设备，还包括：

驱动器电路，所述驱动器电路用于产生可变电压并且耦接到所述光圈的所述透明导体介质，以便施加所述可变电压以激活所述光圈；

曝光控制器，所述曝光控制器用于接收用户触发的快门释放命令，并且作为响应，根据给定的曝光设置来发信号通知a)所述驱动器电路施加特定电压以激活所述光圈，以及通知b)所述传感器施加特定积分时间；以及

数字图像存储装置，所述数字图像存储装置被耦接以从所述传感器接收捕获的数字图像。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述手持便携式设备壳体具有接合所述壳体的正面和背面的侧面，并且其中所述相机模块在所述壳体中取向为使得所述聚焦镜头基本上平行于所述壳体的所述背面并且通过所述壳体的所述背面中的开口接收来自所述景物的光。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述电致变色介质包括电致变色材料层，所述电致变色材料层基本上垂直于所述相机模块的光轴并且具有基本上均匀的厚度。

12.根据权利要求1所述的设备，还包括：

另一透明导体介质；

另一电致变色介质，所述另一电致变色介质夹置在所述另一透明导体介质与所述后透明导体介质之间；以及

控制电路，所述控制电路确定响应于多个输入所需状态而待施加到所述透明导体介质的电压，所述多个输入所需状态包括透光状态、孔径光阑状态和中性密度状态。

13.根据权利要求6所述的设备，其中所述前基片是所述相机模块的聚焦镜头。

14.根据权利要求6所述的设备，其中所述前基片是所述便携式设备的外部壳体壁。

15.一种便携式消费电子设备，包括：

手持便携式设备壳体；以及

集成在所述壳体中的电子相机模块，所述模块具有用于聚焦来自景物的光的聚焦镜头、用于接收所聚焦的光的成像传感器、以及用于允许来自所述景物的不同量的所述光到达所述成像传感器的电光可变光圈，

其中所述光圈具有包括前透明导体介质、电解质介质、有源电致变色介质和后透明导体介质的叠层。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述电致变色介质包括电致变色材料层，所述电致变色材料层基本上垂直于所述相机模块的光轴但具有渐缩的厚度。

17.根据权利要求16所述的设备，其中所述电致变色层是基本上环状或环形的，因为所述渐缩的厚度在所述层的内部区域中下降到基本为零。

18.根据权利要求15所述的设备，其中所述前透明导体介质是图案化层，使得当向所述前导体介质和后导体介质施加激活电压时，穿过所述电致变色介质生成环状电流。

19.根据权利要求18所述的设备，其中在所述前透明导体介质的所述图案化层的内部区域内形成孔，使得基本上未穿过所述电致变色介质的位于所述孔正下方的所述部分生成将激活所述电致变色介质的足够的电流。

20.根据权利要求15所述的设备，其中所述前透明导体介质包含与外部区域基本上电隔离的内部插接区域，使得当向所述前导体介质的所述外部区域和所述后导体介质施加激活电压时，穿过所述电致变色介质生成环状电流。