基于人机工程学的儿童弱视仪设计研究

　　1 序言

　　弱视是影响儿童视觉功能发育的障碍之一,如果不及时治疗,工作、学习、生活将会受到巨大的影响。弱视治疗仪是一种治疗与预防儿童弱视的医用与家用治疗保健仪器,治疗仪利用视锥敏感的激光刺激眼底黄斑区视锥细胞,使视锥细胞受到良性刺激,激活视锥细胞的功能,达到有效治疗弱视的目的。应用人机工程学为儿童设计弱视治疗仪时主要从以下几个方面考虑的:

　　2 人机系统总体目标与作业要求

　　人机工程学是运用人体测量学、生理学、心理学等学科的研究手段和成果,将人体特性、能力和活动限度等方面的数据用于产品及其所处环境的设计中去, 使操作者能安全、舒适和高效率地工作, 达到人机系统和谐统一的学科。

　　弱视仪的使用者为3—8岁的单眼或双眼弱视的儿童。产品设计的重点不仅是功能的有效性,还在于要符合儿童特有的生理、心理特点, 比如好动、缺乏耐心等。视仪的人机系统总体设计就是将弱视仪的使用者作为研究的主要对象,确立其在人机系统中的主导地位和作用。下面从外观、功能、操作方式三方面简析。

　　由于儿童是主要的产品使用者,因此产品的外观设计必须能够吸引儿童,满足儿童的好奇心。目前市场上的弱视仪整体形象笨重,机械化味道浓厚,外观设计人情味薄弱。本设计着重放在儿童心理的适应上。

　　产品功能合理, 使用方式简单直观。儿童弱视治疗是一个漫长的过程,视觉训练一旦开始后,必须每天坚持训练,不容间断,否则会影响疗效。由于儿童天性好动,如果操作按钮过于复杂,不但影响使用,而且容易被儿童损坏。因此在儿童弱视仪设计中应当简化操作界面, 合理其功能结构。

　　良好的操作方式可以让整个治疗过程不至于让人厌烦而很快就失去兴趣。患有弱视的儿童常常伴有不同程度的自卑或者自闭的心理。趣味化的使用过程可以使儿童忘却自己的疾病,而寓治疗于娱乐之中,从而达到治疗的目的。

　　3 视觉感知原理设计分析

　　儿童弱视产生的原因在于视觉细胞和神经长期受不到外界的刺激而衰退。因此有针对性地感光刺激和手眼协调训练成为弱视仪治疗的主要手段。

　　3.1 视觉刺激方式

　　在弱视仪的设计中,应用不同方式的光刺激来提高视觉细胞的灵敏度成为主要的方式。人眼可以分辨波长为 380 — 780nm 的可见光谱。视网膜中含有三种不同的感光色素分别感受红、绿、蓝三种基本原色。而红色由于对眼睛的刺激最强,因此可以采用红光刺激视锥细胞,达到加强感光的目的。当光的亮度不同时,视觉器官的感受性也在发生变化。通过光的强弱来刺激视杆细胞和视锥细胞,提高感光灵敏度。并通过辨认参照物,达到视觉细胞协调工作的目的。饱和度高的纯色对视觉的刺激最强。通过高强对比的色彩图案可以有效的刺激视锥细胞, 增加视觉的感受力。在视觉刺激的同时,通过手的协调训练,增加眼睛对事物细节的把握能力。