[发明专利]光源追踪装置及其光源追踪方法

权利要求书

1.一种光源追踪装置，其特征在于，包括：

旋转机构，可在外部驱动力作用下使得其表面上至少一个位置点的法线指向空间中一定范围内的任一方向；

光传感器阵列，设置于旋转机构表面其中一个所述位置点处；

永磁体，其与所述旋转机构机械耦合，旋转机构表面的所述位置点的法线指向随该永磁体的磁极指向变化而变化；

电磁铁阵列，用于在所述永磁体所在位置处产生方向可控的磁场；

控制单元，用于根据光传感器阵列所采集的信号控制所述永磁体所在位置处的磁场方向，进而控制所述永磁体的磁极指向。

2.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述旋转机构是由转轴相互垂直的内、外两个旋转体构成的二维滚环系统。

3.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述二维滚环系统的内旋转体为球体。

4.如权利要求2所述装置，其特征在于，所述永磁体与所述内旋转体相对固定。

5.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述旋转机构包括一个莲蓬状旋转部件、杆状支承件、夹持片层和支撑底座，莲蓬状旋转部件的根部通过所述杆状支承件固定于支撑底座上。

6.如权利要求5所述装置，其特征在于，所述旋转机构还包括可激励所述支撑底座发生振动的励振装置。

7.如权利要求5所述装置，其特征在于，所述永磁体与所述莲蓬状旋转部件的轴线相对固定。

8.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述光传感器阵列为呈等边三角形排布的三个相同的光传感器。

9.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述电磁铁阵列包括三组电磁铁，各组电磁铁在所述永磁体所在位置处产生的磁场方向相互正交。

10.如权利要求1～9任一项所述装置的光源追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、令所述旋转机构旋转，使得光传感器阵列所在位置点处法线指向遍历所述空间中一定范围内的所有方向，同时获取每一方向下所述光传感器阵列采集到的光信号；

步骤2、控制单元选出光信号最强的方向作为光源的方向，通过所述电磁铁阵列控制所述永磁体所在位置处的磁场方向，该磁场产生的磁力驱动永磁体磁极指向与所述磁场方向趋同，进而带动光传感器阵列所在位置处法线指向随旋转机构旋转至光源的方向。

11.如权利要求10所述方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤3、通过比较光传感器阵列中各光传感器所采集光信号的变化情况，确定光源位置相对于光传感器阵列所在位置点处法线指向的变化，并通过所述电磁铁阵列驱动光传感器阵列所在位置处法线指向光源新的位置。