1、人機工程在眼鏡設計中案例分析班級：機制1003姓名：付黃龍學號：6眼鏡設計中人機工程學案例分析人一眼鏡系統眼鏡是以矯正視力或保護眼睛而制作的光學器件，同時有時一種美容的 裝飾品，把眼鏡看作近視者的組成部分是完全合理的。因此，近視者在佩戴眼鏡時就組成了人一眼鏡系統，該人一眼鏡系統中的人一眼鏡界面關系可由 圖1-1來進行分析。1 人與支撐部件關系鏡腿、鏡框、鼻托鏡片工作部分支撐部分圖1-1人-眼鏡界面關系支撐部件主要有鏡腿、鏡框、鼻托等，是眼鏡的構架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上，保證眼鏡的整體性，實現眼鏡的功能。從人機關系來看，鏡腿、鏡框、鼻托等的位置和大小，以及它們間的相互關系

2、，與近視者的位置和活動的動作有著性的設計參數。2 人與動力接受部件關系動力接受部件主要是鏡腿。為了使人省力和有舒適感，鏡腿運用可折疊的 方式，一來便于攜帶，二來對眼鏡的整體起到一個支撐的作用。3 .人與工作部件關系工作部件就是鏡片，鏡片是由玻璃或者樹脂構成的。鏡片的主要作用是運 用凹透鏡的原理解決近視患者無法看清物體的問題，應該著眼于近視者一鏡片重 量的問題才可能設計出輕便，實用的眼鏡。二、影響眼鏡性能的人體因素影響眼鏡性能的人體因素很多，現主要分析下述幾點：1. 人的眼睛眼距的因素人各有異，每個人的眼距也不相同。由于眼距的差別，導致鏡架上面 的鼻支架的距離也有點兒不同。近視患者應該根據自身的

3、具體情況來選擇設 和自己的眼鏡，以保證眼鏡的鏡片能夠最大化的工作效率， 給人以最佳舒適 感。圖1-2眼球的工作分析結構圖2. 人的鼻梁高度的因素眼鏡架在人的鼻梁上，通過鼻支架的支撐，調整了眼鏡片與眼睛的 位置，當眼鏡片和眼睛在同一直線上時， 眼鏡的功能得到最大發揮。但是由 于每個人的鼻梁高度不一樣，導致鼻支架的高度不同。圖1-3眼鏡的主要構造圖3 .人眼睛的疲勞人的眼睛疲勞和疼痛是對眼鏡性能的不利因素，其產生原因有人 體因素，也有眼鏡結構因素。疲勞和疼痛一般是由于用眼過度， 佩戴的眼鏡 不合適，以及佩戴眼鏡時眼鏡對面部的的體壓分體不合適等引起的。圖1-4 眼球的結構圖三、眼鏡設計結構要素分析影

4、響眼鏡性能的因素除了上述人的因素外，還有許多機械因素。為了獲 得眼鏡較佳的性能，必須把人的因素與機械因素有機地結合起來， 以使人一 眼鏡協調。為此，著重分析與人體相關的結構要素。1. 鏡腿的尺寸、材料和形狀 鏡腿總長是從螺絲與鏡腿水平軸交點處開始，沿鏡腿軸量至鏡腿尾端。鏡腳彎點長是螺絲與鏡腳水平軸交點和彎曲中心 （鏡腳彎曲部中軸）的長度鏡架的寬度是配鏡三角基底內側之間的距離，傾斜角是鏡架框面和視線 之間的夾角，是一個重要的參數，不僅影響佩戴眼鏡者的外觀，而且也影響 其佩戴功能。鏡腿的材料主要采用的是金屬架和塑膠及合金等材料。鏡腿的形狀主要是向下微微向內側彎曲的形狀。圖1-5 眼鏡鏡腳的構造圖2

5、. 鏡框的材料及形狀傳統的鏡框主要材料和鏡腿大致相同，主要采用金屬及玳瑁，近年則有 塑膠及合金等物料。鏡框在技術及應用物料上亦有不少突破，采用記憶合金 鏡框的眼鏡，可維持其形狀，就算彎曲力度過大亦不會折斷， 令眼鏡擁有更 長壽命，也避免了鏡框折斷所造成的不便。在鏡框臂的絞位加入彈簧亦令眼 鏡更加耐用。鈦金屬材料制作的鏡架，則更輕、更具有耐腐蝕性，避免長期佩戴中由于汗液對金屬的腐蝕而失去光澤。鏡框的形狀以圓形，方形的為主3 .鏡片的尺寸、材料及形狀早期的眼鏡都是以圓形為主，而現在各式各樣的眼鏡卻很少運用圓形 的了，水平方向上的尺寸明顯的被加長了。圖1-6早期的圓形眼鏡片圖1-7 現今的眼鏡片造型

6、F面這種變化時考慮到了人的水平視野要大于垂直視野的緣故圖1-8人眼鏡水平視野及垂直視野的范圍鏡片所需最小直徑公式：D=(F PD)+R其中,D代表鏡片所需最小直徑公式；PD代表瞳距；R代表鏡圈最大直徑尺寸；F代表鏡架幾何中心距離。鏡片主要采用了三種材質：鏡片，主要功能質量更輕了，強度更大；2. 樹脂鏡片,主要功能質量輕，耐沖擊力強；3. 玻璃鏡片,相對前兩種來說比較弱勢了，易碎而且 質量也比較重，這種基本使用率低了。四、人一眼鏡特性分析1 .穩定性眼鏡的穩定是使用過程中的穩定，是一種平衡的穩定性。穩定性影響到人在 使用過程中的動態特性，穩定性對眼鏡使用者是必不可少的特性。2. 力學特性眼鏡在使

7、用過程中的條件是地心引力的作用， 這當然與物理特性中的力學效 應有關，但更重要的是眼鏡的造型要有適合這種力學特征的結構形式。3. 舒適性佩戴眼鏡者能明顯感受到眼鏡的一個舒適性的問題，眼鏡在給人生活帶來方 便的情況下，舒適性也是很重要的，眼鏡作為近視患者的一個輔助工具，而不能 造成一種負擔。4. 美觀性眼睛是心靈的窗戶，選擇適合的眼鏡能突顯個人風格，造型上的獨特設計， 能在視覺上給人加分。五、人機工程與眼鏡的用途1、太陽眼鏡又稱墨鏡、太陽鏡，是為了保護眼睛所設計的眼鏡，鏡片往往是黑色或深色，藉此來避免陽(尤其是紫外線)刺激眼部。中國在宋朝的時候就有太陽眼鏡了2、變色眼鏡 變色眼鏡在陽光下，它是一

8、副黑墨鏡，濃黑的玻璃鏡片擋 住耀眼的光芒。在光線柔和的房間里，它又變得和普通的眼鏡一樣，透明無色。這種眼鏡為司機提供了方便。因為在路上光線強度有時變化很大變色眼鏡的奧秘在玻璃里。這種特殊的玻璃叫做“光致變色”玻璃。它在 制造過程中，預先摻進了對光敏感的物質，如氯化銀、溴化銀（統稱鹵化銀）等, 還有少量氧化銅催化銅。3、隱形眼鏡顧名思義，妙在“隱形”。它既有普通眼鏡矯正視力的功能，又解除了框架眼鏡帶來的不便，所以戴隱形眼鏡已儼然成為當今時尚。佩戴注意：中小學生正處在生長發育旺盛時期，不宜佩戴感冒患者手上往往帶有大量病菌，不宜佩戴青光眼、慢性淚囊炎、結膜炎、角膜潰瘍、甲亢等疾病患者孕期婦女不適合配戴隱形眼鏡4、隱形眼鏡 框架：專為近視的籃球愛好者設計，一體化鏡框經高科技工藝加工，寬窄、 弧度更加適合東方人的臉型特點，折角柔韌性好，不易變形，能更有效的保護眼睛和鼻梁，側翼 透氣孔使佩戴更加安全舒適，可以豪無顧忌馳騁于運動場上。鼻墊：獨特、柔軟、富有彈