[发明专利]用于声学透镜的基本人造单元

权利要求书

1.一种用于操纵和引导声波的单元，所述单元为超材料单元并且包括：毂(12)和多个辐条(14)，所述多个辐条从所述毂(12)辐射开来，其中每个辐条具有多个接合点(24)，所述单元的特征在于：

-多个指状物(28)，所述多个指状物围绕所述毂(12)沿周向分布，其中所述多个指状物(28)中的每个指状物连接在各自的接合点处并且从各自的接合点悬伸出来，并且其中，所述多个指状物(28)具有由多个边缘(106、110)限定的平坦表面，所述多个指状物(28)被定向以使所述声波经由所述多个边缘(106、110)中的至少一个进入所述多个指状物(28)并且沿着平行于所述平坦表面的轴线行进。

2.如权利要求1所述的单元，其中所述多个指状物(28)被进一步分布以形成多个同心叶片(16)。

3.如权利要求2所述的单元，其中每个辐条包括多个颈状部分，每个颈状部分紧邻每个接合点。

4.如权利要求2所述的单元，其中所述叶片(16)被成形为以下各项中的一项：(i)圆形，以及(ii)多边形。

5.如权利要求1所述的单元，其中所述多个指状物(28)中的每一个包括放大部分。

6.如权利要求1所述的单元，其中所述毂(12)由多个结构独立的部段形成，其中每个部段具有一组所述多个辐条(14)，并且其中每组所述多个辐条(14)在结构上是彼此独立的。

7.如权利要求1所述的单元，其中所述毂(12)和所述多个辐条(14)沿着一平面对准。

8.如权利要求7所述的单元，其中所述多个指状物(28)中的至少两个指状物(28)的厚度沿着所述平面非线性地变化。

9.如权利要求1所述的单元，其中多对指状物(28)沿着每个辐条在相反方向上分支。

10.如权利要求1所述的单元，其中放大部分形成于所述多个指状物(28)中的每个指状物的远端处。

11.如权利要求1所述的单元，其中每个指状物包括至少一个径向定向的突起。

12.如权利要求1所述的单元，其中：

-所述毂(12)、所述多个辐条(14)和所述多个指状物(28)被划分以形成多个结构独立的单元区段；

-所述多个指状物(28)在径向上错开以相互嵌套；并且

-所述毂(12)、所述多个辐条(14)和所述多个指状物(28)全部沿着同一个平面放置。

13.一种声学工具，所述声学工具的特征在于：

-换能器，所述换能器被配置用来产生和检测声波；以及

-透镜，所述透镜与声源间隔开来；所述透镜具有由多个边缘(106、110)限定的平坦表面，其中所述声波经由所述多个边缘(106、110)中的至少一个进入所述透镜并且沿着平行于所述平坦表面的轴线行进；所述透镜包括至少一个透镜元件，所述透镜元件构造为根据权利要求1至12中的任意一项所述的单元；

其中所述毂(12)和所述多个辐条(14)是平行于所述平坦表面布置的平坦构件。

14.如权利要求13所述的声学工具，其中所述透镜包括多个共平面的透镜元件。

15.一种操纵声波的方法，所述方法的特征在于：

对透镜进行安置以接收所述声波，所述透镜包括根据权利要求1至12中的任意一项所述的单元；

将换能器定位成产生基本进入所述透镜的所述多个边缘中的第一边缘中的声波；

接收基本进入所述透镜的所述多个边缘中的第一边缘中的声波；

在平行于所述透镜的某一面的方向上将所述声波传送穿过所述透镜；以及

从所述透镜的所述多个边缘中的第二边缘引导所述声波，所述第二边缘处于与所述第一边缘相对的一侧。