基于TRIZ理论的验光仪瞳距测量系统改进设计

　　0　绪论

　　准确的测量瞳距是验光配镜中较为重要的环节,瞳距测量不准,即便球、柱镜度数准确,佩戴眼镜之后仍会使人发生视物不清、头晕恶心等不适症状。太原中北新缘科技中心生产的FA-系列客观式验光仪是我国最早自主研发的客观式验光仪,以其优良的性能和低廉的价格,在市场上受到广泛的欢迎。近年来随着我国验光水平的提高,不断有用户对FA-系列客观式验光仪的瞳距测量提出了更高的要求,对FA-系列客观式验光仪瞳距测量系统进行改进,进一步提高测量精度已迫在眉睫。

　　1　TRIZ理论

　　前苏联G. S.Altshuller在分析研究了世界各国250万件专利的基础上,提出了发明问题解决理论,简称TRIZ理论。它是基于知识的、面向人的、系统化地解决发明、创新问题的理论;是当今创新设计领域研究中最有影响力的理论方法之一[1]。TRIZ理论解决技术矛盾的流程如图1所示,首先将要解决的特定问题加以明确定义,并将其转化为对应的TRIZ标准问题;针对标准问题运用TRIZ工具找出标准解,最后依据标准解找出用户需要解决的特定问题解,它的主要内容包括:产品进化理论、分析、冲突解决原理、物质—场分析、效应、ARIZ:发明问题解决算法[2]。

　　1.1　产品进化理论

　　产品进化理论是TRIZ理论的核心,产品的进化规律满足S曲线,根据S曲线中拐点的位置,可以将产品进化过程分为四个阶段:婴儿期、成长期、成熟期和退出期。根据这一原理,技术系统一直处于进化之中,解决矛盾是其进化的推动力。进化速度随技术系统一般矛盾的解决而降低,使其产生突变的唯一方法是解决阻碍其进化的深层次矛盾[3]。

　　1.2　分析

　　分析是TRIZ的工具之一,包括产品功能分析、理想解( ideal final result, IFR)的确定、可用资源分析和冲突区域的确定,分析是解决问题的一个重要阶段。

　　1.3　冲突解决原理

　　Altshuller把包含冲突要求的困难问题称为发明性问题,发明性问题至少包含一对冲突。冲突包括物理冲突和技术冲突,物理冲突是指系统的同一个参数有两个相反的要求所构成的冲突,其中的矛盾是,系统一方面要求该参数正向发展,另一方面要求该参数负向发展。TRIZ理论采用分离原理解决物理冲突。技术冲突指系统中两个参数之间的冲突,常表现为一个系统中两个子系统之间的冲突。TRIZ理论提出用39个通用工程参数描述冲突,用这39个标准参数还可构成一个39×39的冲突矩阵,用以直观地表示任意一对技术冲突,对于每对冲突,TRIZ理论提出了40条创新原理加以解决。实际应用中,首先要把组成冲突的双方内部性能用该39个工程参数中的2个来表示,然后在冲突矩阵中找出解决冲突的发明原理[4]。