Ecrivez sur les murs !!! Pilotez votre rayon LASER


Je suis tombée raide dingue des rayons lasers la première fois que j’en ai vu un dans un concert, dont les effets pilotés suivaient le guitariste , un clone de Blackmore. Sur le solo de Higway star c’était dantesque.

Complété par un deuxième : un gros tube vert qui traversait la salle à chaque coup de grosse caisse..

Ca ne date pas d’hier, mais c’est resté un souvenir mémorable.

Je me demandais comment ils pilotaient la déviation du faisceau aussi rapidement : un champ électrique comme l’oscilloscope, un champ magnétique comme dans les télés.. mais on est pas dans un tube à vide..

Oui ça aurait été possible, avec les cristaux biréfrigents.. mais alors aucune indication sur leur utilisation pratique..

C’est une technique utilisée, mais elle nécessite un générateur HT de 2 kV ( un peu comme dans les tubes TV )

Pourtant j’avais la solution à portée de main.. j’ai utilisé des galvas à miroir ( très chers ) enregistreurs UV multipiste ultrarapide qui utilisait des mini miroirs galvanométriques de la taille d’un reste de crayon de papier qu ‘on enfichait sur les pistes de l’enregistreur.

Bien plus tard j’ai eu l’occasion dans un show de voir un laser le capot ouvert, il y a bien des miroirs pour dévier le faisceau horizontalement et verticalement.

Les miroirs sont orientés avec des mini moteurs pas à pas , ultrarapides.

.C’est la technique qui est utilisée pour dévier le faisceau de lumière de certains modèles de projos à leds. sauf qu ‘ils ne sont pas assez rapides par rapport à la rémanence de l’oeil pour tracer des dessins ou des lettres.. ils se contentent de faire bouger le faisceau d’éclairage, mais avec une très bonne réactivité , que n’avaient pas les manipulateurs humains..et avec une parfaite synchronisation. ..

Le laser , c’est un peu le truc maudit, il y a des avertissements sur tous les appareils.

Soit c’est très scientifique, soit c’est fermé dans un boitier, ou alors le domaine particulier du spectacle : un sacré business : le matériel est en location et on vend le show avec..

La première fois que j’ai vu ce show laser, , c’était une démo, et ce groupe « amateur » d’un très bon niveau avait été choisi..

Il y a trois ou quatre ans , je suis tombée sur un site de félés du laser.

Ils rachètent des vieux lasers à tube ou des pièces d’occase et font leur laser show, avec des outils très puissants, en privé ! parce que pour les utiliser en public . Bonjour la règlementation..

( mais on a fait pire pour la récupération des eaux pluviales, avec la grippe avaire, parec qu’un oiseau contaminé pouvait chier sur le toit et des fois qu ‘on serait assez cons pour boire cette eau, qui ramasse toute la pollution déposée sur les tuiles ).

Il faut quand même se méfier, parce qu’on peut découper, usiner, ou souder de la ferraille avec un rayon laser…

Peu de gens bricolent avec des lasers, le sujet est tout de même difficile à appréhender, et le matériel un peu spécial…et souvent hors de prix.

Mais c’est une bonne application de système embarqué.

Un peu de théorie : http://fr.wikipedia.org/wiki/Laser

Je retiens :

1 – la comparaison avec l’ effet Larsen lorsqu ‘on approche un micro trop près du haut parleur, pour la lumière. Seule une partie de la lumière peut sortir de ce piège pour former le faisceau laser.

Ce qui explique que la puissance du faisceau est ridicule par rapport à la puissance consommée, et qu’ un laser ça chauffe..

2 – Les normes de sécurite

Selon la puissance et la longueur d’onde d’émission du laser, celui-ci peut représenter un réel danger pour la vue et provoquer des brûlures irréparables de la rétine. Pour des questions de sécurité, la législation française interdit l’utilisation de lasers de classe supérieure à 2 en dehors d’un cadre professionnel[7].

La nouvelle norme :

Classe 1
lasers sans danger, à condition de les utiliser dans leurs conditions raisonnables prévisibles (exemples : imprimantes, lecteurs de CD-ROM et lecteurs de DVD).
Classe 1M
lasers dont la vision directe dans le faisceau, notamment à l’aide d’instrument optiques, peut être dangereuse.
Classe 2
lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. La protection de l’œil est normalement assurée par les réflexes de défense comprenant le réflexe palpébral, clignement de la paupière (par exemple, des lecteurs de code-barres).
Classe 2M
lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. Lasers dont la vision directe dans le faisceau, notamment à l’aide d’instrument optiques, peut être dangereuse (exemples : loupes et télescopes).
Classe 3A
lasers dont l’exposition directe dépasse l’EMP (Exposition Maximal Permise) pour l’œil, mais dont le niveau d’émission est limité à cinq fois la LEA (Limite d’Emission Accessible) des classes 1 et 2.
Classe 3B
laser dont la vision directe du faisceau est toujours dangereuse. La vision de réflexions diffuses est normalement sans danger.
Classe 4
lasers qui sont aussi capables de produire des réflexions diffuses dangereuses. Ils peuvent causer des dommages sur la peau et peuvent également constituer un danger d’incendie. Leur utilisation requiert des précautions extrêmes.

Les classes ont été déterminées en fonction des lésions que peut provoquer un laser, elles varient en fonction de la fréquence du laser, le laser UltraViolet étant bien plus dangereux que le laser visible. Dans le domaine visible, pour un laser continu, les classes sont :

Classe 1
jusqu’à 0.39µW.
Classe 2
de 0.39µW à 1mW
.
Classe 3A
de 1 à 5mW.
Classe 3B
de 5 à 500mW.
Classe 4
au-delà de 500mW.

Les pros travaillent avec des lunettes, qui coûtent assez cher, il faut une paire de lunette par gamme de longueur d’onde et qu’elles ne soient pas rayées..

Les équipements de chantier pour le pour le positionnement précis de la mécanique sont équipés d’une clé..

Les pointeurs lasers qui portent à dix mètres, utilisés dans les salles de conférence sont déjà dans les classes IIIa, voire IIIb et doivent être utilisés avec prudence..

Les recommandations et mises en garde de spécialistes américains :

http://members.misty.com/don/laserdon.html

Il nous reste la classe II, inférieure à 1 mW, dont le rayon n’est pas très visible et fera un point sur un mur..

En déviant le faisceau, on pourra dessiner sur le mur, sans danger.

A propos de ces pointeurs lasers, leur utilisation doit être intermitente, à cause de l’échauffement. Ce n’est pas toujours précisé sur les sites de vente en ligne de ces produits…. c’est sûrement dans la notice..

Un autre danger du laser, est sa stabilité avec l’échauffement : On peut doser sa puissance, mais le circuit de pilotage doit stabiliser la puissance, soit par un montage électronique simple qui stabilise le courant, soit en mesurant la puissance émise avec un photodiode incorporée dans la diode laser, qui agira sur le circuit électronique de pilotage de la diode laser pour stabiliser la puissance du rayonnement..

Les diodes laser : c’est pas cher !

On trouve des diodes lasers avec les couleurs classiques : vert, rouge bleu, mais aussi de diodes lasers infrarouge ( et donc invisbles et d’autant plus dangereuses )

Spectre de la lumière : les longueurs d’onde

http://fr.wikipedia.org/wiki/Spectre_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique

le rouge entre 745 625 nm

le vert entre 565 520 nm

le bleu entre 520 435 nm

mais aussi du jaune et du violet rouge et vert sont les plus courantes. et moins chères.

http://www.rgblase.com/product.htm

Les diodes laser ont des caractéristiques très différentes selon leur couleur.
on ne pourra pas remplacer une bleue par une verte ou une rouge.

On trouve des diodes à 2 pins : une simple diode laser

des diodes à 3 pins : deux diodes.

La seconde est soit :

– une diode qui émet un rayon visible pour le pointage d’un faisceau infrarouge

– une cellule pour mesurer le retour ( lecteurs de code barre ou controle la puissance ).

Elles sont équipées d’une lentille en plastique, adaptée à leur usage.. ou d’une lentille qui permet d’ajuster le focus.

http://www.selectronic.fr/soussousfamille.asp?fam_ref=04&sfam_ref=90&ssfam_ref=10

Mais ce ne sont pas ces diodes laser de couleur qui sont utilisées, hormis dans les petits appareils classe I

il est recommandé de ne pas jouer avec ces diodes destinées à fonctionner dans un milieu fermé, et dont on ne connait rien lorsqu ‘il sagit de récupération dans un graveur de CD ou DVD.

Si on veut un faisceau laser cohérent avec les rayons bien parallèles, et des couleurs différentes, on utilse des DPSS

Diode-Pumped Solid-State laser

http://www.laserfx.com/Works/Works2.html

La diode laser chatouille ( excite ) un cristal possédant certaines propriétés et qui va émettre dans sa propre couleur, selon sa compostion, voire doubler la fréquence de l’onde lumineuse et émettre un rayon visible à partir d’une diode infrarouge…

On note en sortie un filtre pour bloquer les infrarouges , et dangereux car non visibles….

Aussi on ne démontera pas son stylo pointeur..

Les modèles que l’on trouve sur ce site sont dangereux.

http://www.pointeurlaser.com/index.php?route=common/home

Ils ne sont pas non plus adaptés pour un fonctionnement prolongé.

C’est plutot ce genre de module qui convient, le prix aussi 67 €

monté dans un support qui lui permet de diffuser la chaleur.

Chez Innovam :

http://www.innovam.com/det/

Deviation :

Par miroir galvanométrique :

http://www-plani.cea.fr/scripts/home/publigen/content/templates/show.asp?P=246&L=FR

Ces modèles permettent une déviation de + ou – 30 °

http://www.optoprim.com/index.php/GENERAL-SCANNING/Deflexion-Traitement-de-faisceaux/Deflecteur/Moteurs-galvanometriques-miroirs-et-montures.html

Moteur pas à pas 400 pas par tour : coût 10 euros

on peut le pulser jusqu’ à 6 à 8000 pas par seconde

Soit 0,9 ° par pas , pour un balayage de miroir de 30 ° = > ~ 32 pas

sur un balayage de 2 m pour 32 pas un pas ~ 5cm

( pas terrible comme précision , mais ça peut être un début de solution pas chère et simple à mettre en oeuvre si on positionne le miroir sur l’axe, pour ne pas avoir de mécanique et d’inertie )

A 4000 pas / seconde, un balayage complet de 32 pas durerait 8 ms.

Mais ce n’est pas du balayage TV horizontal vertical, avec retour en début de ligne , instantané. .

Pas sûre qu ‘on puisse écrire, mais au moins dessiner.. ..

http://www.selectronic.fr/upload/produit/fichetechnique/1892.pdf

http://tamagawa-seiki.com/pdfe/1648n2ej.pdf

Puis je n’ai encore rencontré personne qui avait un laser à la maison.

Un jour j’ai vu chez une amie, un gadget made in taïwan , qui affichait l’heure et la date sur le mur.. C’était pas mal, et disons assez original..

Mais je me disais : on pourrait peur être faire beaucoup plus avec un laser..

Afficher des messages.. le numéro de celui qui appelle sur le tel fixe. ou le nom si on l’a dans notre annuaire… des dessins , mais des conneries aussi. pour mettre un peu d’ambiance.. un mémo mural, si on oublie d’ouvrir le sien..

Depuis les premières démos on fait beaucoup mieux :

Il y a plusieurs tubes lasers de différentes couleurs de couleurs
ou alors un seul tube avec des actuateurs qui manipulent des filtres..

de la même façon pour couper le faisceau, pour dessiner en étant plus tributaire du trait continu

ils utilisent un actuateur qui dévie le faisceau dans la boite dans la boite.

Une réalisation d’amateurs, performante : 0,7 µs pour couper le faiceau.

Avec le bras de positionnement des têtes d’un disque dur d’iPod



http://optics.ph.unimelb.edu.au/atomopt/shutter/shutter.html

le rapport complet en PDF :

La rapidité est importante . la rétinence oblige à 25 img/s

Sur une image de 2m de large projetée sur un mur ? 1 mm représente une durée de 4 ms. / ( 1mm /2000 mm ) = 20 µs.

Pour l’orientation des miroirs il faudra faire le même calcul, avec la valeur du pas des moteurs.. sachant qu ‘un utilisera pas les 360 degrés.

una uatre piste à explorer est le piezzo recouvert d’un miroir, qui se déforme en fonction due la tension appliquée.. mais c’est de l’analogique

Les lasers DPSS.

Les diodes lasers ( ce qui coute 10 à 20 euros ) émettent parait-il ( je veux bien les croires ) un faisceau laser de piètre qualité. Aussi les lasers de spectacle utilisaient des tubes laser à l’argon et autres ..

Depuis existe les DPSS, la source laser est située dans l’infrarouge, et on lui fait subir un tas de traitements optiques, pour sortir un faisceau de qualité ( de diverses couleurs selon sa composition )..

Un espoir au niveau prix : on montre un exemple d ‘utilisation dans pointeur laser..

Sur ce site on en trouve un vert à 73 euros.

http://www.innovam.com/fr/JLM-5RB.html

Il y a des supports , qui servent également au refroidissement..

On s’aperçoit sur ce site que de nombreux pointeurs laser sont classés comme dangereux.

Y compris le modèle DSSP. Mais on peut réduire sa puissance..

Le circuit de controle , permet de la stabiliser.

A ce prix là, on peut envisager de faire son laser.

On peut aussi choisir un pointeur laser ( voir )

Déviation :

Ce système s’appelle scanner.

Dans les lasers vendus dans le commerce , c’est souvent une boite noire appellé scanner

Vu sur un site : les moteurs pas à pas de cde des têtes de vieux disques dur conviennent très bien..

il faudra observer le controleur qui est installé sur le PCB et aller chercher son datasheet, pour pouvoir réutiliser le moteur., avec un autre chip que l’on pourr souder plus facilement selon son package. C’est une idée..

Il est possible de faire l’essai avec un pointeur laser du commerce..

Eventuellement celui d’un lecteur de CD Rom ( commande de la tête )

C’est de la micro électronique.. et la récup est très délicate, les fils sont très fins . Du coup j’ai balancé le mien après l’avoir désossé.

( il y a aussi la diode laser classe 1, mais à utiliser dans un boitier clos exclusivement : ça grave les CD , qui montent en température, c’est donc une diode laser dangereuse à utiliser dans une pièce..)

Vu également sur le Web : les imprimantes lasers sont parfois équipées de moteur pas à pas avec un miroir, pour balayer la ligne : donc avant de la mettre à la benne..

http://www.epanorama.net/documents/lights/lasercontrol.html

Pour les Lyres, les moteur orientent carément le tube LED, plus les lentilles et leur support , autour d’un axe vertical et un axe horizontal. comme la tourelle d’un canon.. les moteurs doivenet être plus puissants, mais contrairement à un miroir ils ne sont pas limités en angle de rotation . on peut décrire un cercle de façon infinie. ( les miroirs sont limités à + ou – 30° )

Autre problème .. les lasers de spectacle foctionnenet de manière continue et dessinnent des figures bizarres.. C’est comme dessiner avec un trait interrompu, sans lever le crayon de la feuille de papier.

Pas très pratique pour dessiner des lettres..

il faut donc interrompre le faisceau.

Les controleurs laser sont équipés d’une entrée TTL , qui permet de le faire. mais tous les lasers ne réagissent pas assez vite.. aussi ils utilisent un obturateur un peu comme les appareils photos à rideau.. Ce système a aussi une limite de vitesse.

Les diodes Laser sont sorties depuis longtemps, bien avant les lecteurs de CD..

On peut les commander de manière continue, ou de manière pulsée

Un site qui fait le tour du sujet et propose une carte d’évaluation de leur circuit contrôleur en fonction des divers types de diodes ( simple ou double ), avec pas mal de documentation.


http://www.teamwavelength.com/products/product.asp?part=148&view=tools#tabs

Contrairement aux LEDS, classique, elles consomment beaucoup de puissance.

Puissance :

Il est préférable d’utiliser des diodes laser de Classe 2

Classe 2
lasers qui émettent un rayonnement visible dans la gamme de longueur de 400 à 700nm. La protection de l’œil est normalement assurée par les réflexes de défense comprenant le réflexe palpébral, clignement de la paupière (par exemple, des lecteurs de code-barres).

Un site de vente de composants , avec un outil de sélection.

http://fr.farnell.com/jsp/search/browse.jsp?N=1002838+185032&No=0&getResults=true&appliedparametrics=true&locale=fr_FR&catalogId=&prevNValues=1002838&filtersHidden=false&appliedHidden=false&originalQueryURL=%2Fjsp%2Fsearch%2Fbrowse.jsp%3FN%3D1002838%26No%3D0%26getResults%3Dtrue%26appliedparametrics%3Dtrue%26locale%3Dfr_FR%26catalogId%3D%26prevNValues%3D1002838

Pour rester en sécurité ( classe 2 , il faut choisir des diodes de puissnce inférieure ou égale à 1 milli Watt )

exemple : une diode laser ~ 30 euros

Peut être alimentée par une batterie de 3V, pour les appareils mobiles.

HERO
Code commande:
1209951
Référence fabricant:
PLP6501AR

Description

* LASER 1MW AJUSTABLE FOCUS
* Longueur d’onde typ.:650nm
* Puissance, sortie:1mW
* Taille de faisceau laser:3.4mm x 5.8mm
* Courant, alimentation:45mA
* Tension:6V
* Classe, laser:Classe 2
* Diamètre, extérieur:10.5mm
* Diamètre, faisceau:5.8mm
* Divergence, faisceau:0.1mrad
* Longueur d’onde, crête:650nm
* Longueur/hauteur:17mm
* Température de fonctionnement:-10°C à +40°C
* Tension, alimentation maxi:6V
* Tension, alimentation mini:2.7V

AR signifie : focus ajustable

Voici un diode laser avec son circuit d’alimentation :

Le coüt 50 dollars..

C’est le prix auquel on trouve les premiers lasers , peu puissants, avec quelques effets. c’est pas avec ça qu ‘on ca cramer la tapisserie..

http://www.thomann.de/fr/prod_bdb_AR_239777.html?image=0

Sinon les prix vont jusqu ‘à 20 000 dollars..

lls sont parfois utilisés comme scanners 3D pour la CAO, dans le domaine de l’architecture urbaine et pour la restauration de monuments, la reproduction en maquettes de nos chateaux,. avec une précision démente, malgré la distance.

Voilà un modèle pour « Débutants » de Laserworld , le EL-50G DMX

130 US Dollars

Laserworld EL-50G DMX

The Laserworld Ecoline lasers offer a perfect cost-performance-ratio. All units are stand-alone capable and can change the numerous patterns controlled by sound. Additionally the EL DMX lasers can be controlled by DMX. Because of their sound assembly, these lasers are the perfect solution for beginners and price-conscious consumers. Here you can buy a really impressive laser effect for small money.

icon_2-5kpps icon_sound_mode icon_dmx

Technical specifications:

Output power: 35mW 50mW

Output green: ( c’est le rayon vert original à ce prix là on a qu ‘une seule couleur )

35mW/532nm

laser source: aircooled DPSS laser

laser class: 3b

operation modes:

auto mode,music mode, DMX512

scanner system: highspeed stepper motors, 2-5kpps

basic patterns:

50 (layers, tunnels, fences, animations, etc.), Overall more than 350 different great effects

beam specifications: ca. 3mm / comes with voltage converter to 110V!

power consumption: 40W

dimensions: 210/130/170

weight net: 3,5kg

weight gross: 4,0kg

http://fr.wikipedia.org/wiki/Laser

J’avoue que lors du premier concert avec laser que j’ai vu, les problèmes des écurité , tout le monde s’en foutait..

Le laser c’est bien mais on se lasse vite de le regarder faire ses effets programmés en interne ( mode standalone )

Ce qui est intéressant est de le piloter avec le DMX et de programmer soi même ses effets dans sa carte. effets de lumière domotique.

Dessins réalisés avec un modèle moyenne gamme.

http://www.thomann.de/fr/prod_bdb_AR_245156.html?image=30

Seule inconnue , je ne sais pas si avec ce modèle on peut couper le faisceau pour interrompre le trait pour détacher les lettres..

Sur les système à tubes, qui nécessitent que ça chauffe, il y a un déflecteur ultra rapide pour couper le faisceau entre deux lettres d’un texte..

Ce n’est pas instantané comme les LEDs, pour couper et rallumer…

L’écriture ou le dessin sans lever la pointe du crayon est un art particulier…

130 $ US , ce n’est pas ruineux pour s’amuser un peu et avoir une déco originale.

En plus on peut piéger ses amis avec leur mobile lorsqu ‘il émét son paquet de localisation .. et le « bot » qui est dans la boite va pouvoir les identifier et les interpeller avec des messages personnalisés lordsqu ‘ils reviendront..

.


Des LIENS de sites sur le Laser :

Une autre solution pour scanner : ce sont les miroirs piezos

Le site ci dessous, est intéressant pour les explications, mais il s’agite de matériel de haute précision, destiné aux laboratoires.

Le principe : ce sont des cristaux, qui se déforment sous l’action d’un champ électrique et font bouger un mini miroir.. avec des temps de réponse qi ‘il est difficile d’atteindre avec de la mécanique ou des mini actuateurs électromagnétiques, classiques, qui ont des temps de réponse de 100 ms., plus destinés au positionnement précis, qu’à la déviation ( scan ) ultra rapide.


http://www.physikinstrumente.com/en/products/prdetail.php?sortnr=300710

http://www.epanorama.net/links/laser.html

http://www.laserfx.com/Works/IndexWorks.html


http://www.iks-jena.de/mitarb/lutz/verein/funknetz/1/lasersam.html

http://www.walshcomptech.com/repairfaq/sam/laserstr.htm

belle réalisation amateur.

jayrob laser

http://hacknmod.com/hack/fantastic-diy-7-color-laser-tutorial/

Une autre :

laser RGB

http://hacknmod.com/hack/diy-super-powerful-rgb-laser-system/

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