人機工程學(xué)設(shè)計-眼睛框架

1、眼鏡框架與面部的人機關(guān)系班級：礦山機電12-9制作人：李忠亞2014.5.25眼睛是人心靈的窗戶，一個人的面部狀況也是一個人的窗戶，雖然以貌取人在大多數(shù)情況下不是什么好詞，但是卻是生活中實實在在存在的。如果一個人的外在不堪入目我相信沒有多少人愿意去接觸他。眼鏡自出生以來被視作工具從工匠手中進(jìn)入西方貴族又因蒸汽革命等近代進(jìn)化史從人類高層返回底層平民手中，眼鏡從金屬框架稀有金屬框架復(fù)合材料框架。到了至今為止，眼鏡已經(jīng)成為了一種文化流行在社會上。我聽過一個故事：日本的三菱集團董事帶的那副眼鏡原本是一副很舊的眼鏡，直到有一天有一個眼鏡商找到他說：眼鏡是臉上的一種裝飾品，您作為日本最成功的商人，經(jīng)常要面

2、對歐美的外國人，一副又舊又破的眼睛已經(jīng)不適合你了！您作為最長出現(xiàn)在外國人視野的日本人，您代表的不僅是三菱和您自己，更是日本的形象，您應(yīng)該從我那里配一副金絲眼睛，這樣的眼鏡才配得上您的身份。董事欣然同意。這不僅是一次完美的推銷，更是對于一個產(chǎn)品眼鏡的詮釋。我也是眼鏡的使用者，相信每個在配眼鏡的時候都會從上百種眼鏡框中挑選一副框架戴在鼻梁上試試。這個程序甚至優(yōu)先于重要的鏡片。由此可見一副合適美觀的眼鏡框是多么的重要。一副眼鏡框應(yīng)該擁有：1、鏡身鏡架整個框架的正身。由鏡圈、鼻梁、鼻托、裝頭等組成（金屬鏡架還有緊固管）。2、鏡圈用來裝鏡片的邊框（鏡圈內(nèi)側(cè)有槽，金屬鏡架是型材自然彎成，而塑料鏡架是加工出

3、來的，目前單個鏡圈有全框和半框。3、鼻梁是連接兩個鏡圈的橋梁，即鼻子上的一架橋梁。金屬鏡架是焊上的，而塑料鏡架原來就有，特例：無框架眼鏡是鼻梁與鏡片直接固定連接，也有的通過鼻托固定支撐于鼻部。4、鼻托用來把鏡圈等托在鼻梁上，起支撐作用的零件。金屬鏡架是托柱焊在鏡圈上，托葉安裝在托柱上，而塑料鏡架是粘上的，鼻托的托葉與鼻部接觸，像一個襯墊，支撐并穩(wěn)定鏡架，使之不滑脫，不晃動。5、樁頭鏡身兩端突出的部位。位于鏡身兩端，用來安裝鉸鏈，確定鏡身的最大尺寸及鏡腿的寬度，在鏡身與鏡腿的連接處。6、鏡腿掛在兩耳上，固定鏡身的曲桿。金屬鏡架的鏡腿由金屬腿、防滑套等組成，而塑料鏡架由塑料腿、腿芯等組成，鏡腿通過

4、裝頭連接于兩鏡框或鏡片的顳側(cè)。7、腿樁頭鏡腿上用來安裝鉸鏈的尺寸最大的部位。8、鏡腿芯塑料鏡架上鏡腿中心扎入的金屬絲。用來增強鏡腿牢固性、強度，且不易變形。9、鉸鏈用來連接鏡身與鏡腿的部件，可以拆卸。包括兩個鉸鏈片，一個螺釘。10、鉚釘用來固定塑料鏡架上鉸鏈葉片的金屬零件，同時起到裝飾作用。11、緊固管用于連接金屬鏡圈。12、防滑套在金屬鏡架的尾部，起到防滑、防腐蝕等作用。樁頭鼻支架套孵鏡腿樁頭鏡圈一副眼鏡的基本構(gòu)造.)r=LZ|_人一眼鏡系統(tǒng)組成眼鏡的功能是能夠幫助近視人群，就發(fā)揮眼鏡的功能作用而言，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(tǒng)，該人一

5、眼鏡系統(tǒng)中的人一眼鏡界面關(guān)系可由圖1-1來進(jìn)行分析。1人與支撐部件關(guān)系鏡腿、鏡框、鼻托鏡片工作部分支撐部分界面關(guān)系支撐部件主要有鏡腿、鏡框、鼻托等，是眼鏡的構(gòu)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(xiàn)眼鏡的功能。從人機關(guān)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(guān)系，與近視者的位置和活動的動作有著性的設(shè)計參數(shù)。人與動力接受部件關(guān)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。人與工作部件關(guān)系工作部件就是鏡片，鏡片是由玻璃或者樹脂構(gòu)成的。鏡片的主要作用是運用凹透鏡的原理解決近視患

6、者無法看清物體的問題，應(yīng)該著眼于近視者一鏡片重量的問題才可能設(shè)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(xiàn)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(dǎo)致鏡架上面的鼻支架的距離也有點兒不同。近視患者應(yīng)該根據(jù)自身的具體情況來選擇設(shè)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。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(chǎn)生原因有人體因素，也有眼鏡結(jié)構(gòu)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。VW內(nèi)V屛才Z1.CCM鞏膜視

7、J嗎能眼球的構(gòu)造用膜L訛孔憑膜蹴璃休脈絡(luò)膜視盤三、眼鏡設(shè)計結(jié)構(gòu)要素分析影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(jié)合起來，以使人一眼鏡協(xié)調(diào)。為此，著重分析與人體相關(guān)的結(jié)構(gòu)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(nèi)側(cè)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(shù)，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

8、是向下微微向內(nèi)側(cè)彎曲的形狀。鏡框的形狀以圓形，方形的為主3鏡片的尺寸、材料及形狀cix：cr現(xiàn)代矩形鏡片傳統(tǒng)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(shù)及應(yīng)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。鏡片所需的最小直徑公式：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(xiàn)代表鏡架幾何中

9、心距離。圖1-8人眼鏡水平視野及垂直視野的范圍鏡片主要采用了三種材質(zhì)：1.PC鏡片，主要功能質(zhì)量更輕了，強度更大;2.樹脂鏡片，主要功能質(zhì)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(zhì)量也比較重，這種基本使用率低了。四、眼鏡與鼻梁之間的人機關(guān)系一副好的眼鏡不光考慮眼球和鏡片的關(guān)系，而佩戴舒適度與鼻梁，甚至佩戴時眼球的舒適度更離不開眼鏡框在鼻梁上的位置。鼻支架在鼻梁上的位置與鼻支架的構(gòu)造緊緊相關(guān)。鼻支架一般選為硬材料和軟材料兩種，硬材料為塑料支架自帶的構(gòu)造。軟材料為軟塑料通過小型零件將軟塑料鑲嵌在鼻支架內(nèi)側(cè)的一種特殊材料。但是我認(rèn)為鼻梁處的鼻支架構(gòu)造更可以設(shè)計為半活動式構(gòu)造，這樣的構(gòu)造會如同兩扇可以自由活動的窗戶一樣，通過使用者手動隨時調(diào)節(jié)。并設(shè)置最大活動范圍和最小活動范圍，這樣的設(shè)計即可以保證該眼鏡在醫(yī)學(xué)上的醫(yī)學(xué)安全性，也可以保障使用者在最大安全范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)的使用舒適度。而且這樣的設(shè)計有利于組裝，不論是堅硬的硬材料與小型零件組合的軟材料鼻墊。都不利于維修。而活動窗式鼻支架通過物理而非機械固定保證了使用者自己便可以維修的簡易與經(jīng)濟實用性。五、人一眼鏡特性分析穩(wěn)定性眼鏡的穩(wěn)定是使用過程中的穩(wěn)定，是一種平衡的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性影響到人在使用過程中的動態(tài)特性，穩(wěn)定性對眼鏡使用者是必不可少的特性。力學(xué)特性眼鏡在使用過程中的條件是地心引力的作用，這當(dāng)然與物理特性中的