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Fibres optiques à éclairage latéral

Références de produits

Références de projets

Les fibres optiques

Les fibres optiques à éclairage latéral sont des fibres en PMMA. Pour intégrer ces fibres à un textile nous utilisons des fibres de diamètre 0,5 et 0,25 mm en fonction de la souplesse souhaitée. Pour diffuser la lumière sur toute leur longueur, ces fibres sont dépolies par sablage. Regroupées en mèche de plusieurs fibres et serties dans un toron métallique, elles sont innervées de lumière par une LED de puissance.

Le sablage

Le travail de sablage des fibres optiques et une étape particulièrement délicate qui peut être réalisée avec une sableuse traditionnelle et un corindon de grade 220. La difficulté consiste à réaliser un sablage progressif. Plus on s’éloigne de la source lumineuse plus le sablage doit être intense. Un sablage de précision pourra être effectué par la société Excel-ray située à proximité de Clermont-Ferrand. Pour sabler des fibres avant le tissage, l'ourdissoir de sablage conçu au DataPaulette vous permettra de fixer vos fibres pour injecter la lumière au cours du sablage.




Ourdissoir de sablage
Produit Caractéristiques Quantité
Tige filetée diamètre 8 - longueur 1 mètre 2 pièces
Tube carré 20×20 mm - longueur 200 mm 3 pièces
Jonc plastique diamètre 20 à 30 mm - longueur 200 mm 2 pièces
Boulons diamètre 6 mm - longueur 100 mm 2 pièces
Écrous diamètre 8 mm 12 pièces
Rondelles diamètre intérieur 8 mm 12 pièces


Pour régler le problème de débit avec la sableuse :

  1. Régler la pression sur 4 à 5 bar avec la molette de la sableuse.
  2. Boucher le stylo et donner des petits coups de pédale pour purger le circuit.
  3. Cette technique doit faire ressortir du sable du haut de la tige qui se trouve dans le réservoir de sable.

La connectique

Le nombre de fibres optiques regroupées sur un toron peut varier d’une simple fibre à une mèche de trente à quarante fibres. Le nombre de fibres et leur diamètre détermine la taille du toron métallique. Le choix du nombre de fibres à regrouper dans un toron dépend de la nécessité de programmer ou non la lumière. Dans le cas d’une surface lumineuse statique, les fibres seront toutes regroupées dans un même toron et éclairées par une source unique qui pourra néanmoins changer de couleur et d’intensité.
Pour pouvoir disposer de plus de possibilités dans l'animation lumineuse d'une surface en fibres optiques, plusieurs sources sont nécessaires. Les Lulu sont des petites cartes qui permettent d'injecter de la lumière dans un toron de 2mm de diamètre perles tubulaires en laiton. En utilisant plusieurs de ces cartes il est facile de réaliser une programmation lumineuse dans un textile. Conçue comme composants Lilypad, cette carte peut se broder avec des fils conducteurs sur un support textile. La carte Lulu comporte une LED de puissance (350 mA) et un petit tube métallique pour emboîter le toron de fibres optiques. Cette carte permet donc d'injecter de la lumière dans la tranche de chaque fibre. Lulu permet également de diffuser la chaleur produite par la LED. La mise au point de cette pièce à été particulièrement délicate car elle regroupe des contraintes propres aux domaines optique, mécanique et électrique. Les fichiers numériques de cette carte sont disponible sur le serveur Git du DataPaulette : https://github.com/DataPaulette/Lulu

Le sertissage

Pour injecter de la lumière dans la tranche des fibres optiques il est nécessaire de les regrouper et les collées dans un toron. Une solution consiste à utiliser une cosse métallique (la Lulu utilise le modèle JTE-1.5 en 8mm). Pour coller les fibres dans ces tubes il est préférable d'utiliser une colle qui résiste à la chaleur car le polissage qui suit va faire fondre la colle si celle-ci ne supporte pas la chaleur. La colle doit également être opaque pour bloquer la lumière qui s’infiltre entre les fibres optiques et qui s’échappe à la base du toron, cela pour éviter un “point chaud” au niveau de la Lulu.

Alimentation électrique

Solution résistance

La solution la plus simple consiste à ajouter une résistance dans le circuit pour dissiper l’excédent d'énergie en chaleur. Nous utiliserons une batterie de téléphone portable de récupération en y ajoutant un petit module de charge. FIXME ajouter une photo.

Dans sa prochaine version la Lulu intégrera une résistance sur son PCB. Pour les applications autonomes qui doivent économiser le courant de la batterie il sera préférable de remplacer la résistance par un régulateur de courant. Cette solution permettra d'optimiser l’autonomie du dispositif.

Solution avec régulateur de courant

Le circuit de courant constant LM317…

Programmation Lulumière

Solution mécanique

Solution électronique

  _________
 |  |      |------  1 INPUT
 |O |      |------  2 OUTPUT
 |__|______|------  3 ADJUST



   VCC (Lipo 3.7V)        VCC (Lipo 3.7V)
    |                      |
    |                      |
    |                     LED
    |                      |
    |                      |
    |                      /
    |                      \ R 10 Ohm
    |                      / 
    |                      |
    |                      |
  Arduino        2,2K      |C
  Digital >-----/\/\/---B-<
  I/O pin                  |E
    |                      |
    |                      |
    |                      |
    |                      | 
    |                      |
   GND--------------------GND
(Arduino)             (Puissance)

Solution JFET (J105)

*  datasheet

 _                       _     _             
| |                     (_)   | |            
| |_ _ __ __ _ _ __  ___ _ ___| |_ ___  _ __ 
| __| '__/ _` | '_ \/ __| / __| __/ _ \| '__|
| |_| | | (_| | | | \__ \ \__ \ || (_) | |   
 \__|_|  \__,_|_| |_|___/_|___/\__\___/|_|   
                                             
    _______
   /    /-|------  D DRAIN
  |    ( -|------  S GATE
   \____\-|------  G SOURCE



                          VCC (Lipo 3.7V)
                           |
                           |
                          LED
                           |
                           |
                           /
                           \ R 10 Ohm
                           / 
                           |
                           |
                 2,2K      |D
          >-----/\/\/---G-<
                           |S
                           |
                           |
                           |
                           | 
                           |
                          GND

Solution Lucette (TLC5940)

Le tissage


Achats groupés

Fibres optiques

^ Liste des participants ^^^^^

RÉFÉRENCE QUANTITÉ PRÉNOM NOM MAIL
Diam 0.25 2000 Maurin Donneaud maurin.box@gmail.com
Diam 0.5 500 Pauline Vierne pauline.vierne@gmail.com
Diam 0.5 1000 Audrey Briot audrey.briot@live.fr
Diam 0.5 1000 Alice Fernandez alice.fernandez.75@gmail.com
Diam 0.5 500 Gwen Boudon gwenboudon@gmail.com
Diam 0.5 1000 Etienne Soubrie etienne.soubrie@gmail.com
Diam 0.5 1000 Alice Giordani alice@smooth-wearable.com

Les LEDs

Les LEDs qui se fixent sur le connecteurs Lulu sont des LEDs OSRAM OSLON SSL 350 mA.
Angle, vision: 80° (MAX)

Il existe plusieurs coloris

Liste des participants
RÉFÉRENCE QUANTITÉ PRÉNOM NOM MAIL
OSRAM OSLON 80 SSL Blanc chaud 40 Maurin Donneaud maurin.box@gmail.com

Pour réaliser une version RVB avec des LEDs adressables haute luminosité : http://ytai-mer.blogspot.fr/2015/11/pixie-bright-things-come-in-small.html

http://www.futura-sciences.com/maison/actualites/decoration-textile-lumineux-pourrait-depolluer-air-ambiant-60740

180 PCB Lulu = 219€ (http://seeedstudio.com/)

Pour commander les perles métalliques

  • Metalbeads : diamètre intérieur qui ne correspond pas à la description du produit.
  • Modernfindings : en cours de commande!
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