本發(fā)明屬于太陽能裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于跟蹤光源的反射裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

太陽能作為一種可再生清潔能源，越來越受到社會(huì)各界的普遍關(guān)注，其應(yīng)用范圍也更加廣泛，例如太陽能熱水、太陽能空調(diào)、太陽能光伏發(fā)電及太陽能光熱發(fā)電等。針對這些應(yīng)用，太陽能自動(dòng)追日技術(shù)得到了長足的發(fā)展，這也為太陽能利用效率的提高做出了很大的貢獻(xiàn)。然而，太陽能的應(yīng)用已逐漸不再局限于陽光直射的范疇，太陽能定向反射技術(shù)也開始被關(guān)注，這對太陽能效率的突破性提高有著至關(guān)重要的作用。太陽能定向反射技術(shù)更多地應(yīng)用在塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)中，其傳感和動(dòng)作機(jī)制基本沿用于自動(dòng)追日技術(shù)，近來，也涌現(xiàn)出了較多的新思想。

白天的室內(nèi)照明，可以直接使用太陽能光進(jìn)行室內(nèi)照明。如大型廠房的側(cè)面窗戶有限、頂部沒有透光，白天室外很明亮但室內(nèi)昏暗，依然需要開啟照明才能生活生產(chǎn)，如果可以引導(dǎo)室外光線進(jìn)入室內(nèi)，則節(jié)省照明電力，節(jié)能減排。用反光鏡反射太陽能光就能引導(dǎo)光線通過側(cè)面門窗進(jìn)入室內(nèi)。但太陽照射角度時(shí)刻在變化，反射光的角度也同時(shí)隨太陽位置時(shí)刻變化，必須是根據(jù)太陽光入射角度的時(shí)刻改變來不停的調(diào)整反射鏡姿態(tài)，以達(dá)到反射的光線進(jìn)入側(cè)面門窗。

只要有控制光源的反射光線到達(dá)指定位置的應(yīng)用，涉及到光源位置變化，通過調(diào)整反射鏡來調(diào)整反射光角度不變的問題就可以應(yīng)用該跟蹤反射裝置。

已有發(fā)明的自動(dòng)化跟蹤光源反射光的設(shè)備，通過檢測光源位置，復(fù)雜的計(jì)算調(diào)整反射鏡姿態(tài)，使反射光線到達(dá)指定位置。因?yàn)樾枰柕奈恢靡约霸O(shè)備和反射點(diǎn)三者的位置，本身反射控制方案及電路會(huì)復(fù)雜，反射鏡姿態(tài)調(diào)整的執(zhí)行機(jī)械結(jié)構(gòu)也受到光線跟蹤控制器控制方案的限制，安裝位置的選擇需要根據(jù)設(shè)備控制方案及機(jī)械結(jié)構(gòu)選擇，更是一種限制。這些復(fù)雜方案的光源反射光的跟蹤，使設(shè)備推廣到實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生了困難，所需要的零件精度要求高，使成本會(huì)居高不下。

專利申請?zhí)枮?01110247994.3所公布的“基于光斑識別的控制日光反射裝置自動(dòng)跟蹤太陽的方法”，公開了如何利用光斑成像技術(shù)計(jì)算反射裝置的調(diào)整角度，實(shí)現(xiàn)反射裝置將日光反射到指定位置。專利申請?zhí)枮?00810007862.1所公布的“定日鏡裝置”、專利申請?zhí)枮?00980158900.6所公布的“用傳感器控制反射方向的定日鏡裝置”，均公開了如何通過探測定位反射光方向來調(diào)整反射裝置的運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)將日光反射到指定位置。雖然這些專利都從控制思想上提供了反射鏡的動(dòng)作調(diào)整依據(jù)，但并未對其機(jī)械調(diào)整結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)創(chuàng)新研究。專利申請?zhí)枮?01210205805.0所公布的“塔式太陽能集熱發(fā)電系統(tǒng)定日鏡自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)換控制裝置”，專利申請?zhí)枮?01210205821.X所公布的“新型塔式太陽能集熱系統(tǒng)定日鏡的被動(dòng)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)”，具體公開了一種與反射鏡、傳感器、運(yùn)動(dòng)軸位置有關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，相比于之前的相關(guān)研究而言思想上具有一定的創(chuàng)新性，但其實(shí)現(xiàn)思想中描述的以鄰邊等邊平行四邊形為核心的反射裝置結(jié)構(gòu)冗余，且定日鏡安裝于兩運(yùn)動(dòng)軸交點(diǎn)的結(jié)構(gòu)容易導(dǎo)致系統(tǒng)的重心不穩(wěn)、支撐不牢。

針對上述技術(shù)問題，故需要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、取材廣泛，使得反射光方向的控制變得簡單的用于跟蹤光源的反射裝置及其使用方法。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于跟蹤光源的自動(dòng)反射裝置，包括反光鏡面，反光鏡面的正面方向?qū)μ?；角度調(diào)整機(jī)構(gòu)，圍繞水平與垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)并被控制以調(diào)整反光鏡面的角度；跟蹤傳感器，傳感器感測方向面對反光鏡面，傳感器背面面對需要反射光的指向方向，通過跟蹤傳感器追蹤反光鏡面中的太陽；安裝架，固定地豎立于地面上并在反光鏡面的背面整體支撐反光鏡面和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)（云臺）；支撐桿，支撐桿一端固定到安裝架上，另一端安裝有跟蹤傳感器；跟蹤傳感器與反光鏡面的正面中點(diǎn)相對應(yīng)。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、經(jīng)度跟蹤電機(jī)和緯度跟蹤電機(jī)；所述第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；經(jīng)度跟蹤電機(jī)和緯度跟蹤電機(jī)連接于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于安裝架和反光鏡面之間，用于實(shí)現(xiàn)反光鏡面在經(jīng)度和緯度方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述反光鏡面的重心落在安裝架上。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一連接軸和第一連接槽；連接軸和連接槽固定連接，一體成型；連接軸套接于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)內(nèi)，使得第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)圍繞連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，連接槽與安裝架頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上固設(shè)有反光鏡面，反光鏡面與經(jīng)度跟蹤電機(jī)分別位于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的前后端；所述經(jīng)度跟蹤電機(jī)和緯度跟蹤電機(jī)分別連接于第一云臺的頂端和側(cè)邊，經(jīng)度跟蹤電機(jī)和緯度跟蹤電機(jī)相互垂直。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水平控制電機(jī)和垂直控制電機(jī)；第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下端套接于安裝架上，并圍繞安裝架的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二連接軸和第二連接槽；第二連接軸和第二連接槽固定連接，一體成型；水平控制電機(jī)和垂直控制電機(jī)分別連接于第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與第二連接槽的側(cè)邊，第二連接槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)塊，旋轉(zhuǎn)塊與反光鏡面的反面固定連接。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述支撐桿為圓弧形。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)和導(dǎo)向架；所述導(dǎo)向架轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第一步進(jìn)電機(jī)上；反光鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)連接于導(dǎo)向架上，導(dǎo)向架外側(cè)連接有第二步進(jìn)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)反光鏡面上下旋轉(zhuǎn)。

一種用于跟蹤光源的反射裝置的使用方法，它包括以下步驟：

步驟1：將跟蹤傳感器布設(shè)于弧形支撐桿上，調(diào)整跟蹤傳感器在弧形支撐桿上的位置，并使跟蹤傳感器正面與反光鏡面的正面位置相對應(yīng)，蹤傳感器背面與需要反射光方向的位置相對應(yīng)，反光鏡面的正面方向?qū)庠矗瑐鞲衅髋c光源都在反光鏡的正面方向，反光鏡面中點(diǎn)與跟蹤傳感器具有確定的幾何關(guān)系；

步驟2：光源照射在反光鏡面上的中心位置；光源具有不確定的運(yùn)行軌跡，根據(jù)幾何原理可以等效為圍繞中心位置的圓周運(yùn)動(dòng)；

步驟3：反光鏡正面方向?qū)\(yùn)動(dòng)的光源，在反光鏡面內(nèi)形成有對應(yīng)運(yùn)行軌跡的光源虛像；

步驟4：用跟蹤傳感器追蹤光源虛像，控制第一云臺或第二云臺或者第一第二步進(jìn)電機(jī)在安裝架上轉(zhuǎn)動(dòng)，使得移動(dòng)光源的反射光線始終保持在特定位置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過巧妙的感測控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供了一種控制方便，取材廣泛，通過設(shè)置跟蹤傳感器檢測對象的改變，使得移動(dòng)光源的反射光方向的控制變得簡單，沒有復(fù)雜的角度位置計(jì)算，達(dá)到節(jié)省成本、方便生產(chǎn)、便于推廣的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例A向放大爆炸圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例B向放大爆炸圖；

圖5是普通太陽能追光系統(tǒng)的太陽光與跟蹤傳感器垂直時(shí)狀態(tài)圖；

圖6是普通太陽能追光系統(tǒng)的太陽光偏離跟蹤傳感器的狀態(tài)圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器控制反光鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)圖（一）；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器控制反光鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)圖（二）；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器垂直跟蹤反光鏡面內(nèi)的光源狀態(tài)圖（一）；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器垂直跟蹤反光鏡面內(nèi)的光源狀態(tài)圖（二）；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器水平跟蹤反光鏡面內(nèi)的光源狀態(tài)圖（一）；

圖12是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器水平跟蹤反光鏡面內(nèi)的光源狀態(tài)圖（二）；

圖13是本發(fā)明實(shí)施例跟蹤傳感器水平跟蹤反光鏡面內(nèi)的光源狀態(tài)圖（三）；

圖14是本發(fā)明實(shí)施例光源、反光鏡面與跟蹤傳感器幾何關(guān)系分解圖；

圖15是本發(fā)明實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記：反光鏡面1，支撐桿2，跟蹤傳感器3，安裝架4，第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5，經(jīng)度跟蹤電機(jī)6，緯度跟蹤電機(jī)7，第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8，垂直控制電機(jī)9，水平控制電機(jī)10，連接軸11，連接槽12，第二連接軸13，第二連接槽14，旋轉(zhuǎn)塊15，第一步進(jìn)電機(jī)16，導(dǎo)向架17，第二步進(jìn)電機(jī)18，支撐架19，第三步進(jìn)電機(jī)20，第四步進(jìn)電機(jī)21。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作詳細(xì)說明。

實(shí)施例一：如圖1或圖3所示，一種用于跟蹤光源的反射裝置及其使用方法，包括反光鏡面1，反光鏡面1的正面方向?qū)μ枺唤嵌日{(diào)整機(jī)構(gòu)，圍繞水平與垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)并被控制以調(diào)整反光鏡面1的角度；跟蹤傳感器3，傳感器感測方向面對反光鏡面1，傳感器背面面對需要反射光的指向方向，通過跟蹤傳感器3追蹤反光鏡面1中的太陽；并與角度調(diào)整機(jī)構(gòu)相配合以控制信號控制反光鏡面1的反射光方向；安裝架4，固定地豎立于地面上并在反光鏡面1的背面整體支撐反光鏡面1和角度調(diào)整機(jī)構(gòu)；支撐桿2，支撐桿2一端固定到安裝架4上，另一端安裝有跟蹤傳感器3；支撐桿2為圓弧形，跟蹤傳感器3與反光鏡面1的正面中點(diǎn)相對應(yīng)；使跟蹤傳感器3突伸到反光鏡面1中心的前方，從而控制反射鏡，并保持在太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中通過跟蹤傳感器3，使得太陽的反射光能都落在反光鏡面1的中心位置和傳感器3位置的兩點(diǎn)直線上面；用跟蹤傳感器3跟蹤反光鏡面1里面的太陽（光源），控制角度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，使反光鏡1內(nèi)的太陽虛像一直垂直照射傳感器3，即反射光線一直保持在反光鏡面1的中心位置和傳感器3位置的兩點(diǎn)直線上面；反光鏡面1的中心位置和傳感器3位置的兩點(diǎn)射線方向即為反射光的指向方向，使得反射光方向的控制和安裝變得簡單，沒有復(fù)雜的角度位置計(jì)算，達(dá)到節(jié)省成本、方便生產(chǎn)、便于推廣的目的。

本實(shí)施例的角度調(diào)整機(jī)構(gòu)主要用于太陽能方面比較好，該角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5、第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、經(jīng)度跟蹤電機(jī)6和緯度跟蹤電機(jī)7；所述第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5與第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；經(jīng)度跟蹤電機(jī)6和緯度跟蹤電機(jī)7連接于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5上，第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于安裝架4和反光鏡面1之間，用于實(shí)現(xiàn)反光鏡面1在經(jīng)度和緯度方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，反光鏡面1的重心落在安裝架4上。

第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一連接軸11和第一連接槽12；連接軸11和連接槽12固定連接，一體成型；連接軸11套接于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5內(nèi)，使得第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5圍繞連接軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，連接槽12與安裝架4頂端轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5上固設(shè)有反光鏡面1，反光鏡面1與經(jīng)度跟蹤電機(jī)6分別位于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的前后端；所述經(jīng)度跟蹤電機(jī)6和緯度跟蹤電機(jī)7分別連接于第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的頂端和側(cè)邊，經(jīng)度跟蹤電機(jī)6和緯度跟蹤電機(jī)7相互垂直。

本裝置的電路控制部分也是一種常規(guī)方案，通過控制系統(tǒng)將該信號轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)單元的控制信號，經(jīng)驅(qū)動(dòng)單元控制連接線傳遞，通過經(jīng)度跟蹤電機(jī)6和緯度跟蹤電機(jī)7驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)反射鏡裝置的法線向太陽光照射和傳感器的夾角中心線方向旋轉(zhuǎn)，最終使跟蹤傳感器3與反光鏡內(nèi)的光源虛像的位置相一致，則最終實(shí)現(xiàn)了太陽光源的光線、通過反光鏡面1反射與跟蹤傳感器3實(shí)現(xiàn)共線。

經(jīng)過對普通太陽能電池跟蹤發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與方案的觀察研究；太陽能電池板跟蹤技術(shù)已經(jīng)比較常見也比較成熟，當(dāng)太陽光垂直于太陽能電池板的時(shí)候，單位面積所收集的太陽能為最大，經(jīng)過雙軸跟蹤方案的解剖，以水平平面尋找光線垂直點(diǎn)為例，如圖5、圖6中；A為太陽（光源），太陽能電池板M’M（太陽能收集設(shè)備M’M）與傳感器B以及O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同組成太陽能跟蹤器，BO垂直于M’M；圖6中為太陽能跟蹤器偏離太陽（光源）A點(diǎn)的位置，傳感器B檢測A以后控制O點(diǎn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳感器B和電池板M'M旋轉(zhuǎn)，使太陽光垂直照射于傳感器B即垂直照射于太陽能電池板M’M（太陽能收集設(shè)備M’M），即太陽能跟蹤到達(dá)圖5中的位置。

把圖5、圖6中的跟蹤傳感器B，跟蹤檢測方向180度轉(zhuǎn)變，變成檢測檢測反光鏡面1（把太陽能電池板M'M替換為反光鏡1）內(nèi)的太陽虛像位置，反光鏡1（即M'M）可以隨意左右（上下）圍繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，傳感器B則和支架4固定于一體，位置不隨反光鏡1運(yùn)動(dòng)可自由運(yùn)動(dòng)一般為固定狀態(tài)。該檢測方向180度旋轉(zhuǎn)的傳感器B即為圖1、圖3、圖15中傳感器3。傳感器檢測反光鏡M'M內(nèi)太陽虛像A'的位置，控制O點(diǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整反光鏡面1（M'M）的姿態(tài)，來控制太陽光A通過反射鏡M'M反射的光線在跟蹤傳感器B和運(yùn)動(dòng)軸點(diǎn)O所在位置的一條直線上。圖5、圖6中電池板M'M替換為反光鏡M'M由O點(diǎn)云臺控制自由運(yùn)動(dòng)，傳感器B檢測方向旋轉(zhuǎn)180并和支架固定可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，A在反光鏡M'M內(nèi)產(chǎn)生虛像A'，該太陽能跟蹤器替換以后相當(dāng)于本發(fā)明的反光跟蹤控制設(shè)備，即為圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14的跟蹤原理狀態(tài)圖。

圖7是跟蹤傳感器圍繞反光鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)圖，為俯視觀察一個(gè)水平面內(nèi)，M'M為反光鏡面1，根據(jù)鏡面反射原理，物體C會(huì)在反光鏡面1里面產(chǎn)生一個(gè)虛像C'，虛像C'和實(shí)物C所在的兩點(diǎn)連接起來的直線，和反光鏡面M'M所在的直線垂直。光源C照射的光線經(jīng)過反光鏡面1反射在C'OC''直線上面； A為太陽（光源）初始位置。該狀態(tài)已經(jīng)是跟蹤傳感器B跟蹤虛像A'，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)O轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡面M'M，使A經(jīng)M'M反射以后的光線到達(dá)A'OA''直線上面的跟蹤穩(wěn)定狀態(tài)。C位置為太陽（光源）A運(yùn)動(dòng)以后的位置，C'即為C的虛像。跟蹤傳感器B固定在OBA''的直線上面，反光鏡面M'M可以繞O點(diǎn)以O(shè)BA''為中心線左右90度旋轉(zhuǎn)；射線OB的指向即為光源反射光的照射方向。

跟蹤虛像控制反射光照射方向的具體過程為：如圖7所示，初始位置即穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的A經(jīng)過運(yùn)動(dòng)以后，會(huì)到達(dá)C的位置；這個(gè)時(shí)候根據(jù)圖7初始跟蹤穩(wěn)定狀態(tài)的M'M姿態(tài)進(jìn)行成像的運(yùn)動(dòng)以后的A的虛像在C'位置，所以A運(yùn)動(dòng)到C以后產(chǎn)生的反射光線在COC''上面，光線反射后向左偏離了OBA''射線方向，傳感器B需要尋找M'M新的穩(wěn)定姿態(tài)。傳感器B檢測虛像的位置，虛像在A'位置時(shí)候是穩(wěn)定狀態(tài)，C'位置向右偏離了A'的位置，需要控制O的執(zhí)行結(jié)構(gòu)使M'M順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到圖8中M'M的姿態(tài)，根據(jù)鏡面反射的原理，虛像C'的位置向左移動(dòng)到達(dá)了A'的位置；和A'重合則傳感器B再次檢測為設(shè)備穩(wěn)定狀態(tài)；A在C位置時(shí)候產(chǎn)生的光線經(jīng)過M'M反射，仍然在OBA''射線方向，和OBA''射線重合。

本實(shí)施例的跟蹤傳感器B可選擇的可以是多種方案，和太陽能電池板跟蹤器的基本相同；可以是光敏電阻檢測光強(qiáng)比較跟蹤，可以是感光二極管檢測光強(qiáng)比較進(jìn)行跟蹤，可以是CCD、COMS攝像頭傳感器進(jìn)行圖像跟蹤，等等進(jìn)行光強(qiáng)跟蹤的方案傳感器皆可用，安裝在B位置。

如圖9-10所示，為跟蹤傳感器垂直跟蹤反光鏡面內(nèi)的光源狀態(tài)圖，太陽(光源)A從圖9位置向下移動(dòng)到圖10位置，跟蹤傳感器B檢測以后通過O點(diǎn)執(zhí)行器使M'M順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到合適角度，使虛像A'仍然在直線OB上面，直線A'A''和OB重合，使反射光線在OB指向上。跟蹤傳感器檢測對象的改變，使得反射光方向的控制變得簡單，使得控制M'M的姿態(tài)變成一個(gè)簡單的過程。圖11、圖12、圖13同理為水平方位跟蹤虛像調(diào)整反光鏡姿態(tài)的狀態(tài)圖。

一種用于跟蹤光源的反射裝置的使用方法，它包括以下步驟：

步驟1：將跟蹤傳感器3布設(shè)于弧形支撐桿2上，調(diào)整跟蹤傳感器3在弧形支撐桿2上的位置，并使跟蹤傳感器3的反面方向指向需要反射光照射的方向或位置，反光鏡面1的正面方向位置調(diào)節(jié)到跟蹤傳感器3正面感測面相對應(yīng)，同時(shí)反光鏡面1的正面方向?qū)庠?，光源與傳感器3都在反光鏡的正面方向，反光鏡面1中點(diǎn)與跟蹤傳感器3具有確定的幾何關(guān)系；

步驟2：光源照射在反光鏡面1上的中心位置；光源具有不確定的運(yùn)行軌跡，根據(jù)幾何原理可以等效為圍繞中心位置O的圓周運(yùn)動(dòng)；

步驟3：運(yùn)動(dòng)的光源在反射鏡1正面方向的任何方位，在反光鏡面1內(nèi)形成有對應(yīng)運(yùn)行軌跡的光源虛像；

步驟4：用跟蹤傳感器3追蹤光源虛像，控制第一云臺A或第二云臺B在安裝架4上轉(zhuǎn)動(dòng)，或者控制第一步進(jìn)電機(jī)第二步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得移動(dòng)光源的反射光線始終保持在特定位置。

具體幾何關(guān)系我們可以對照圖14進(jìn)行說明，圖中圓形軌跡為光源的運(yùn)行軌跡，光源具有不確定的運(yùn)行軌跡，但根據(jù)幾何原理可以等效為圍繞中心位置O的圓周運(yùn)動(dòng)。光源為太陽光源，在平面AOB內(nèi)，A點(diǎn)為太陽光源的起始位置，A點(diǎn)沿著光源的運(yùn)行軌跡在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，相對應(yīng)的，A'點(diǎn)同時(shí)在平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，OB點(diǎn)位置固定，OB點(diǎn)為反光鏡面1的正面中點(diǎn)距跟蹤傳感器3的距離，M'M可以以圓形O以O(shè)BA''為中心線左右90度旋轉(zhuǎn)，圓形O為反光鏡面1的正面中點(diǎn)；

（1）.A點(diǎn)與A'點(diǎn)幾何關(guān)系符合平面鏡成像原理，直線M'M為反光鏡面1；幾何關(guān)系為直線A'A⊥直線M'M，相交于點(diǎn)Z，A'Z=AZ，A'O=AO；

（2）.AO為入射光線，反射光線在OB射線上；根據(jù)平面鏡反射原理，N'N為反光鏡面1的M'M的法線，N'N⊥M'M，∠i=∠r。

（3）.因?yàn)镹'N⊥M'M，A'A⊥M'M，所以N'N∥A'A。根據(jù)直線的平行性質(zhì)，∠ZAO=∠i。因?yàn)椤蟟=∠r，及等邊三角形性質(zhì)∠ZAO=∠ZA'O；所以∠i=∠r=∠ZAO=∠ZA'O；根據(jù)三角形內(nèi)角和性質(zhì)，∠ZAO+∠ZA'O+∠AOA'=∠i+∠r+∠AOA'=∠A'OB=180°，即A'O與OB在同一條直線上面。

綜上可得，當(dāng)BO與OA'共線時(shí)候，反光鏡面1對AO光線的反射光就與OB射線重合。

當(dāng)A改變了在平面AOB內(nèi)的位置以后，調(diào)節(jié)M'M的角度∠MOB，可以調(diào)整A符合鏡面成像原理的A'點(diǎn)的位置，對A'進(jìn)行調(diào)整，使∠ZAO+∠ZA'O+∠AOA'=∠i+∠r+∠AOA'=∠A'OB=180°，使A經(jīng)過平面鏡M'M反射的光線與OB指向射線重合。

傳感器B可以跟蹤控制M'M反射鏡角度，使光源A的虛像A'O與OB重合，完成跟蹤，所以O(shè)B射線即為A經(jīng)反射以后光線的方向；用跟蹤傳感器3跟蹤反光鏡面1里面的太陽（光源）的虛像，控制角度調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，使反射光線一直保持在某一位置。

實(shí)施例二：

如圖2和圖4所示，角度調(diào)整機(jī)構(gòu)用于跟蹤水平和垂直光源光線比較好，該角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、垂直控制電機(jī)9和水平控制電機(jī)10；第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8下端套接于安裝架4上，并圍繞安裝架4的轉(zhuǎn)動(dòng)，第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二連接軸13和第二連接槽14；第二連接軸13和第二連接槽14固定連接，一體成型；垂直控制電機(jī)9和水平控制電機(jī)10分別連接于第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與第二連接槽14的側(cè)邊，第二連接槽14內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)塊15，旋轉(zhuǎn)塊15與反光鏡面1的反面固定連接。

如圖11-13所示，太陽（光源）A從圖11的位置向西（右）經(jīng)過圖12的位置到達(dá)圖13位置，跟蹤傳感器B控制執(zhí)行機(jī)械O使M'M順時(shí)針旋轉(zhuǎn)尋找穩(wěn)定位置，經(jīng)過圖12穩(wěn)定姿態(tài)到達(dá)圖13穩(wěn)定姿態(tài)；使得反射光方向的控制變得簡單，沒有復(fù)雜的角度位置計(jì)算，達(dá)到節(jié)省成本、方便生產(chǎn)、便于推廣的目的。

本實(shí)施例的其它內(nèi)容可參考實(shí)施例一。

實(shí)施例三：

如圖15所示，角度調(diào)整機(jī)構(gòu)包括第一步進(jìn)電機(jī)16、第二步進(jìn)電機(jī)18和導(dǎo)向架17；所述導(dǎo)向架17轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第一步進(jìn)電機(jī)16上；第一步進(jìn)電機(jī)16帶動(dòng)導(dǎo)向架17可以在垂直方向上進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，而反光鏡面1轉(zhuǎn)動(dòng)連接于導(dǎo)向架17上，導(dǎo)向架17外側(cè)連接有第二步進(jìn)電機(jī)18，用于驅(qū)動(dòng)反光鏡面1上下旋轉(zhuǎn)；這樣的設(shè)置使得反光鏡面1的轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈活，準(zhǔn)確性更高，同時(shí)，與反光鏡面1位置相對應(yīng)的位置設(shè)置有支撐架19，支撐架19上端分別安裝有第三步進(jìn)電機(jī)20和支撐桿2，跟蹤傳感器3布設(shè)于支撐桿2上，跟蹤傳感器3上連接有第四步進(jìn)電機(jī)21，第四步進(jìn)電機(jī)21用于驅(qū)動(dòng)跟蹤傳感器3沿著支撐桿2左右滑動(dòng)，第三步進(jìn)電機(jī)20驅(qū)動(dòng)支撐桿2上下擺動(dòng)；這樣使得跟蹤傳感器3與反光鏡面1中心的位置相對應(yīng)，跟蹤傳感器3可以自由的運(yùn)動(dòng)的同時(shí)傳感器3的正面可以時(shí)刻指向中心位置，使反射光線指向位置的調(diào)整變得方便。

本實(shí)施例的其它內(nèi)容可參考實(shí)施例一或?qū)嵤├?/p>

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)；因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。

盡管本文較多地使用了圖中附圖標(biāo)記：反光鏡面1，支撐桿2，跟蹤傳感器3，安裝架4，第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5，經(jīng)度跟蹤電機(jī)6，緯度跟蹤電機(jī)7，第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8，垂直控制電機(jī)9，水平控制電機(jī)10，連接軸11，連接槽12，第二連接軸13，第二連接槽14，旋轉(zhuǎn)塊15，第一步進(jìn)電機(jī)16，導(dǎo)向架17，第二步進(jìn)電機(jī)18，支撐架19，第三步進(jìn)電機(jī)20，第四步進(jìn)電機(jī)21等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性；使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。