Tutoriel : Construction d’une lame Luxeon™
Par Erv’
erverv2004@yahoo.fr
© Plecter Labs Décembre
2005 - http://irvin.plecter.free.fr
Consultez le
site de Plecter Labs pour des éventuelles
mises à jour de ce tutoriel.
L’exploration des technologies
appliquées au sabre laser m’a conduit tout d’abord vers le
fil et la bande électroluminescente (EL), qui est une lumière
dite « froide » et peu rayonnante. J’ai néanmoins
réussi à tirer le meilleur de cette technique grâce à un driver
(onduleur) de fil EL personnalisé permettant de survolter le
fil pour le rendre plus brillant et sans trop consommer de
courant (cf tutoriel « inspiration graflex »). Et puis je suis arrivé à la conclusion que
j’en voulais encore plus… et si possible avec une solution
utilisant un maximum de composants accessibles sans être obligés
de recourir à une expertise trop poussée pour les mettre en œuvre.
L’utilisation de LED Luxeon pour réaliser des lames de sabre laser est apparue
vers juin 2005 sur les forum américains et s’est démocratisée à partir
de septembre environ, date à laquelle je me suis intéressé à la
question.
Il est important de noter que
bon nombre des informations présentées dans ce tutoriel sont
basées le savoir et l’expérimentation de Corbin Das,
notamment la topologie de lame qui permet de simuler la sortie/rétractation
de lame.
[Note] : les LED luxeon dont il est question
dans ce document sont extrêmement lumineuses. Il ne faut
pas les regarder directement en face ni viser les yeux de
quelqu’un avec, tout comme n’importe quelle lampe puissante. Plecter Labs ne
saurait être responsable d’aucune utilisation malencontreuse
des LED luxeon.
Sommaire
Introduction
Le principe d’une lame luxeon est… une LED Luxeon. Introduite à partir
de 2003 par Lumiled™, la LED luxeon est une source de lumière inégalée en rapport taille
/ puissance lumineuse. Dès son apparition, les amateurs de lampe
de poche hightech les ont utilisés pour remplacer les ampoules de
leur maglite ou pour créer des modèles
innovants. Le fait de posséder une source lumineuse ne permet
pas de réaliser un sabre laser pour autant : il suffit de
regarder un sabre Hasbro pour s’en
rendre compte. Les 3 LEDs haute luminosité présentes à la
base de la lame télescopique rayonnent assez peu dans l’ensemble
du tube (outre le fait bien entendu que les 3 LEDs sont
très loin d’être équivalentes à une seule luxeon).
L’idée novatrice dans l’utilisation
des LEDs puissante est de recourir à un
collimateur : il s’agit d’une optique divergente permettant
de récupérer un maximum des rayons lumineux émis sur une presque
demi-sphère. Ainsi, l’énergie lumineuse n’est pas « gâchées » en
partant dans d’autre direction que la lame.
Les collimateurs existent en
différentes
versions, les plus populaires pour les sabres sont 6° et 10°,
leur utilisation varie en fonction du diamètre de la lame en
Polycarbonate utilisée. Plus la lame est grosse, moins la convergence
a besoin d’être serrée. Le collimateur recentre environ 60% de
l’énergie lumineuse dans le cône de x° comme le montre la figure
ci-dessous.
Diagramme
de radiation lumineuse d’une optique 6°
Les LEDs luxeon existent en plusieurs modèles, de différente puissance,
et de différentes méthode d’émission (on parle de radiation
pattern). Les modèles les plus utilisés sont les Star/O,
une luxeon 1 watt équipée d’une optique de 10°, et la Star III,
une LED 3 watt, livrée « nue » sur un substrat d’époxy
(un mini circuit imprimé en forme d’étoile) doublé d’aluminium
au dos pour dissiper la chaleur produite.
La
Star/O coûte a peu près autant qu’une
Star III « nue » tout en possédant une optique, elle
est assez populaire aux USA pour la réalisation d’un premier
sabre car de bon rapport qualité prix. Cependant je ne la recommanderais
pas pour le design d’un sabre réalisé avec les lames classique
française en polycarbonate 20/16 mm. En effet, le collimateur
de 10° ne resserre pas assez la lumière pour ce diamètre de
lame, créant une baisse de luminosité dans les derniers 20
cm de lame. Nos collègues américains utilisent des lame de
1" (2,54 cm) captant mieux le rayonnement. Pour nos lames
20/16, une optique de 6° est recommandée pour obtenir les meilleurs
résultats.
Il
est bon de noter que des lames plus grosse sont trouvables
et peuvent
tout à fait être réalisées,
mais elles sont généralement plus lourdes et le 20/16 mm reste
un excellent compromis permettant d’obtenir une luminosité quasi
identique à des lames de 1" si l’on utilise les bons composants.
Les lames de 1" sont également plus proche de ce que l’on
peut voir dans les films au niveau du rendu.
Etant
donné la collimation insuffisante
de la star/O (à moins de remplacer son optique), je recommanderais
plutôt l’utilisation de la Star III équipée d’un collimateur
de 6°.
Ce
tutorial ne traitera que des lames simples tube telle que
l’on peut les réaliser avec le matériel
disponible en France, mais d’autres variantes sont possibles,
généralement plus difficiles et plus
onéreuses à réaliser. Référez vous au tutoriel de Corbin Das sur
le site de « Corbin’s Components » pour plus
de détails.