Лазеры в автомобильных фарах: как это работает

Первой мыслью неосведомлённого человека, узнавшего про лазерную фару, станет образ мощного, может даже боевого луча, бьющего вдаль из футуристического автомобиля неопределённого будущего. На самом деле эти фары давно серийно производятся и устроены несколько иначе.

Зачем там лазер

По своему определению, лазер создаёт строго монохромное, белее того, когерентное излучение. В переводе с научного языка это означает настолько насыщенный цвет одного-единственного оттенка, насколько это вообще возможно. То есть для освещения этот мощный прибор абсолютно непригоден, мало кому понравится осматривать дорогу с помощью пятна зелёного или красного цвета.

Лазер в фаре нужен только для создания энергетической накачки специального вещества – люминофора, которое поглощает его излучение и само начинает светиться с той же интенсивностью, но уже с более приемлемым спектром. В реальных конструкциях он максимально приближен к привычному для человека солнечному.

Дополнительные возможности

Просто создать световой пучок было бы слишком примитивно для современной продвинутой фары. Это умели и лампы накаливания, всем привычные «галогенки», и ксеноновые излучатели на газоразрядном принципе, и самое последнее, что есть в технологиях автомобильной оптики – светодиоды (LED).

Правильная матричная фара умеет рисовать светом на дороге. Это обеспечивается прохождением света от люминофорного излучателя через линзу и матричное устройство с множеством управляемых зеркал. По такому же принципу, как работают экраны телефонов, телевизоров и видеопроекторов. Каждое пиксельное зеркало, а их там может быть десятки тысяч, либо пропускает свет, либо отражает его, так сказать, на утилизацию. Причём может это делать тысячи раз в секунду, создавая дополнительный эффект модуляции светового потока.

Компьютер, управляющий этой матрицей может нарисовать на дороге что угодно. Конечно, демонстрация фильмов не предполагалась, хотя технически это реализуемо, а вот выборочное освещение дороги в нужных местах, с затемнением нежелательных – то, что надо. И появляется масса новых возможностей:

• можно сохранять освещённость дороги дальним светом везде, кроме глаз встречного водителя, которого нельзя ослепить;

• применение нескольких мощных лазеров на одну фару даст освещённость дороги на дальность 500-800 метров в уже существующих конструкциях;

• попутные водители тоже не пострадают, область их заднего стекла будет вычеркнута их общего светового потока;

• уже известные функции освещения поворота, когда фары буквально «заглядывают за угол», реализуется просто и безо всякой механики с зеркалами;

• на дороге можно световым лучом рисовать разметку и другие картинки в помощь водителю.

Это далеко не все полезные функции, о многих других автомобилисты узнают по мере развития технологии, которой пока меньше десяти лет. А недостаток у неё один – за цену таких фар можно купить неплохой подержанный автомобиль. Но время вылечит эту единственную проблему, когда-то и ксенон или светодиоды были недостижимой роскошью. Как и вообще личный автомобиль.