守護(hù)“機(jī)器之眼”：車載攝像頭鏡頭鍍膜的耐久性測(cè)試探析

在智能駕駛時(shí)代，車載攝像頭已成為汽車的“感知之眼”，其性能直接關(guān)系到高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛的安全性、可靠性。鏡頭作為攝像頭的“角膜”，其表面鍍膜的質(zhì)量與耐久性，是決定成像清晰度、抑制雜散光、抵抗惡劣環(huán)境侵蝕的關(guān)鍵。因此，對(duì)鏡頭鍍膜進(jìn)行系統(tǒng)、嚴(yán)苛的耐久性測(cè)試，是保障車載視覺系統(tǒng)全生命周期性能不可或缺的一環(huán)。

一、 為何要關(guān)注鍍膜耐久性？

車載攝像頭工作環(huán)境極端惡劣，其鏡頭鍍膜面臨多重挑戰(zhàn)：

• 化學(xué)腐蝕： 酸雨、鳥糞、昆蟲尸體、融雪劑、玻璃清洗劑等。

  
  

• 物理磨損： 高速行駛中沙石、灰塵的沖擊，以及不當(dāng)?shù)那鍧嵭袨椤?/p>

  
  

• 氣候考驗(yàn)： 持續(xù)的紫外線照射導(dǎo)致老化，劇烈的溫度循環(huán)（-40°C 至 +105°C）引起的熱應(yīng)力，以及高濕環(huán)境。

  
  

• 光學(xué)性能衰減： 鍍膜脫落、龜裂、霧化將直接導(dǎo)致鏡頭透光率下降、眩光鬼影增加、對(duì)比度降低，最終影響圖像識(shí)別算法的準(zhǔn)確率。

  
  

一次鍍膜失效，可能導(dǎo)致攝像頭在逆光、夜雨等關(guān)鍵場(chǎng)景下“致盲”，其后果不堪設(shè)想。因此，耐久性測(cè)試的目標(biāo)就是 “將產(chǎn)品生命周期內(nèi)可能遇到的失效，加速在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中提前暴露”。

二、 核心測(cè)試項(xiàng)目與方法

一套完整的鍍膜耐久性測(cè)試體系，通常模擬以下環(huán)境應(yīng)力，并結(jié)合測(cè)試前后的精密光學(xué)檢測(cè)進(jìn)行評(píng)估。

1. 環(huán)境可靠性測(cè)試：

• 溫度循環(huán)測(cè)試： 在寬溫域內(nèi)進(jìn)行數(shù)百次快速冷熱交替，檢驗(yàn)鍍膜與鏡頭基材（玻璃或塑料）因熱膨脹系數(shù)差異而產(chǎn)生的附著力、是否出現(xiàn)開裂、剝離。

  
  

• 高溫高濕測(cè)試（雙85測(cè)試）： 在溫度85°C、濕度85%的恒溫恒濕箱中持續(xù)放置數(shù)百至上千小時(shí)，評(píng)估鍍膜在濕熱條件下的耐水解性和抗腐蝕能力。

  
  

• 冷凝測(cè)試： 創(chuàng)造鏡頭表面反復(fù)結(jié)露、蒸發(fā)的環(huán)境，加速模擬晝夜溫差或車內(nèi)空調(diào)引起的凝露，考驗(yàn)鍍膜的抗水滲透性。

  
  

• 紫外線老化測(cè)試： 使用紫外燈長(zhǎng)時(shí)間照射，模擬陽光中的紫外成分，評(píng)估鍍膜的抗老化、抗黃變能力。

  
  

2. 機(jī)械與化學(xué)耐受性測(cè)試：

• 摩擦/鋼絲絨測(cè)試： 使用特定負(fù)載和摩擦材料（如布、橡膠、鋼絲絨）對(duì)鍍膜表面進(jìn)行往復(fù)摩擦，量化其抗劃傷能力（通常以莫氏硬度或可見劃痕的負(fù)載力作為標(biāo)準(zhǔn)）。

  
  

• 附著力測(cè)試（百格法/膠帶法）： 在鍍膜表面劃出網(wǎng)格，使用專用膠帶粘貼后快速撕離，檢查鍍膜是否從基材上脫落。

  
  

• 化學(xué)試劑耐受測(cè)試： 將標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)試劑（如汽油、機(jī)油、剎車油、玻璃水、酸堿溶液）滴于鍍膜表面并保持一定時(shí)間，觀察并測(cè)試其是否造成腐蝕、變色或永久性損傷。

  
  

3. 綜合模擬與真實(shí)場(chǎng)景測(cè)試：

• 沙塵/碎石沖擊測(cè)試： 模擬車輛行駛中飛沙走石的環(huán)境，檢驗(yàn)鍍膜的抗沖擊和抗磨損性能。

  
  

• 清洗系統(tǒng)模擬測(cè)試： 模擬噴嘴噴淋、雨刮器刮擦等動(dòng)作，評(píng)估與整車清洗系統(tǒng)的兼容性。

  
  

• 整車道路耐久測(cè)試： 將攝像頭安裝在試驗(yàn)車輛上，在不同氣候、不同路況（高速、鄉(xiāng)村、鹽堿地等）進(jìn)行數(shù)萬公里的長(zhǎng)測(cè)，這是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室測(cè)試有效性的最終環(huán)節(jié)。

  
  

三、 測(cè)試評(píng)估與失效分析

所有測(cè)試并非僅為“通過/不通過”，關(guān)鍵在于量化分析：

• 光學(xué)性能對(duì)比： 測(cè)試前后，使用分光光度計(jì)精確測(cè)量鏡頭在可見光及近紅外波段的關(guān)鍵光學(xué)參數(shù)變化，如透光率、反射率、光譜曲線。

  
  

• 成像質(zhì)量評(píng)估： 在標(biāo)準(zhǔn)暗室或?qū)嶋H場(chǎng)景下，通過解析力測(cè)試圖卡、強(qiáng)光源眩光測(cè)試等，評(píng)估圖像對(duì)比度、MTF（調(diào)制傳遞函數(shù)）下降值、鬼影炫光程度。

  
  

• 表面形態(tài)學(xué)檢查： 使用顯微鏡、電子顯微鏡觀察鍍膜表面是否有微裂紋、點(diǎn)蝕、剝落、霧化等現(xiàn)象。

  
  

通過系統(tǒng)的失效分析，可以追溯至鍍膜工藝（如材料選擇、鍍膜層數(shù)、厚度控制、工藝參數(shù)）或基材處理的問題，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的改進(jìn)。

四、 行業(yè)趨勢(shì)與展望

隨著L2+級(jí)智能駕駛的普及和L3/L4級(jí)技術(shù)的推進(jìn)，對(duì)攝像頭鍍膜的耐久性要求正變得前所未有的嚴(yán)苛。行業(yè)趨勢(shì)呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

• 標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)： 主機(jī)廠和 Tier-1 供應(yīng)商正在制定比國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)（如ISO 16750）更為嚴(yán)格的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試條件更極端，循環(huán)次數(shù)更多。

  
  

• 全光譜考量： 除了可見光，對(duì)用于激光雷達(dá)補(bǔ)盲或夜視增強(qiáng)的近紅外波段鍍膜耐久性也提出了明確要求。

  
  

• 新材料與新工藝： 硬度更高、疏水疏油性更強(qiáng)的類金剛石鍍膜、二氧化硅復(fù)合鍍膜等正在被研發(fā)和應(yīng)用，以應(yīng)對(duì)更長(zhǎng)的質(zhì)保期（如8-10年或更長(zhǎng)里程）要求。

  
  

• 仿真與測(cè)試結(jié)合： 利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在鍍膜設(shè)計(jì)階段就預(yù)測(cè)其在不同應(yīng)力下的表現(xiàn)，減少試錯(cuò)成本，加速開發(fā)進(jìn)程。

  
  

結(jié)語

車載攝像頭鏡頭鍍膜的耐久性，絕非簡(jiǎn)單的“保護(hù)層”，而是精密光學(xué)系統(tǒng)與殘酷使用環(huán)境之間的第一道防線。一套科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、覆蓋全面的耐久性測(cè)試體系，是篩選優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商、確保攝像頭在整車生命周期內(nèi)“眼明心亮”的核心工具。它不僅是技術(shù)規(guī)范，更是對(duì)智能汽車安全承諾的堅(jiān)實(shí)背書。隨著自動(dòng)駕駛向更高階邁進(jìn)，對(duì)這顆“機(jī)器之眼”的保護(hù)與考驗(yàn)，必將持續(xù)深化，驅(qū)動(dòng)著材料與工藝技術(shù)的不斷革新。