虚拟现实设备及其方法 [0001] 本申请要求于2017年1月6日提交的加拿大专利申请第2,953,752号的优先权，所述申请通过引用并入以用于所有目的，如同其在本文完全阐述一样。 [0002] 发明领域和背景技术 [0003] 本发明涉及诸如虚拟现实设备的观察设备及其各种方法。 [0004] 现代电子装置以及经由因特网进行的全球连接已经彻底改变了日常生活的方方面面。通过诸如智能电话和无线因特网连接的装置，通信、商务、信息移动和管理已经全部得到了大幅改变。将受先进手持电子装置与因特网连接的融合的极大影响的一个领域是医学领域。 [0005] 许多现代医学是在诸如医院和诊所的专用医疗机构中实践。对诸如医生和护士的医学专家以及经常可能达到数百万美元的设备两者的要求通常是在专用医疗机构中进行医学治疗。当前布置的诸多挑战是：要求前往医院等；因为相对于医疗专业人员的数量而言患者过多，所以通常需要等待很长时间才能预约；由于缺乏昂贵、精密的设备，无法在家中继续妥善治疗；并且无论患者和/或他/她针对各种治疗账单选择了何种投保，费用(医院和类似治疗成本)都会很高。简单手术达到数万美元的账单并不罕见。 [0006] 尽管所有医学治疗都不一定适合非现场进行，但是正确使用诸如平板计算机和智能电话的先进电子装置结合与医疗专业人员的因特网通信提供了患者在远离正规医院或临床环境的情况下进行多项活动的可能性。现成装置与专用软件以及在需要时与硬件的结合将会允许许多患者在家中或在疗养院进行锻炼，而护士或医生则可以实时访问表现数据。医学专业人员远程修改方案的可能性意味着可以消除医院和诊所中存在的许多瓶颈。 [0007] Luberski和Sumango的美国专利申请第13/477,317号教导了一种用于减轻与前庭障碍相关联的症状的系统及方法。患者站在平衡平台顶部并在平衡平台上平衡或进行其它锻炼。锻炼需要患者克服位于平衡平台下方的可充气气囊的不稳定性。通过改变可充气气囊的压力可以增加或降低训练困难。压力增加使气囊坚固，这使在其上更容易平衡，而压力减小使气囊软化，这使在其上更难平衡。随着时间的推移，锻炼过程的重复进行改善了患者由于前庭障碍的症状而经历的损伤。 [0008] Stewart和Wallace的美国专利申请第09/909,084号描述了用于诊断和治疗诸如脑震荡、头部创伤、记忆丧失、意识模糊或其它认知功能障碍的中枢神经系统异常的标准化指南。就意识丧失、脊髓损伤或继发性损伤对人员进行初步评估。要求人员进行多项心理和体育锻炼。还进行动态视敏度测试。这些测试可以在运动比赛场地的边线执行，以确定运动员是否适合返回比赛。接下来，对患者进行基于机器的听力、动态视觉和平衡测试。这些基于机器的测试的结果通过电子方式传输到在线数据库，并由位于场外的医生进行评估，所述医生开具出被设计成改善患者的前庭机能的治疗方案。 [0009] Santina等人的国际专利申请第PCT/US2009/040486号描述了用于测试前庭和动眼神经功能的系统及方法。本发明的一方面提供了一种前庭和动眼神经功能测试装置，所述装置包括由多个轴承支撑的轨道、被配置为选择性地移动轨道的发动机以及联接到轨道的头部联接部件。头部联接部件被配置为将由发动机产生的移动沿一个或多个轴线传送到受试者的头部。 [0010] 特别是针对平衡和前庭障碍的康复的方法及设备包括BNAVE(匹兹堡大学医学虚拟现实中心(Medical Virtual Reality Center University of Pittsburgh))和Balance Quest(Micromedical Technologies)，尽管这些系统无法执行视觉和前庭相互作用与更新显示的图像的实时融合。Equitest(Neurocom，Natus的分支)仅提供有限的训练功能。 MedFit(Korebalance)提供诊断和康复机会，并且BRU(Medicaa，Uruguay)提供康复功能，尽管它不适合家用，不是便携式装置，并且不包含真正的3D刺激，也不包括特定的自适应眼睛训练。目前用于前庭康复的经典方法不包含任何技术。在所有提及情况中，没有办法跟踪家庭活动并根据家用结果定制康复计划。 [0011] 平衡分析工具包括通过加速度计或相机测量经受不同种类的视觉、前庭和本体感受刺激和步态分析工具的姿势的装置，在地板、床垫或跑步机上行走时所述加速度计或相机测量不同的步态参数。姿势分析的实例包括Balance Quest(Micromedical Technologies)、具有Sensory Organization Test(SOT)、MedFit(Korebalance)、BRU(Medicaa，Uruguay)的Balance Manager(Neurocom，Natus的分支)。步态分析实例包括使用加速度计数据的SensoGo(SensoGo，Israel)和Opal(APDM)，而其它技术包括记录身体移动的相机、压力感测床垫和诸如Kinect(Microsoft)的游戏硬件。压力系统包括感应足压的Walkway(Tekscan)。 [0012] 跟踪身体移动的健身装置(诸如Moov(Mushroom Labs)和Up(Jawbone))也有所增加，所述健身装置通常被实现为腕带。 [0013] 美国专利公开第2006/0206175号和第2009/0240172号公开了用于能够选择性地刺激涉及视网膜图像稳定性的动眼神经反射的方法及设备。 [0014] 尽管有这些进步，但是本发明人已经认识到需要用于虚拟现实观察的改善的方法及装置，特别是用于治疗诸如前庭损伤的大脑相关损伤的虚拟现实观察方法及设备。 发明内容 [0015] 根据本发明的教导，提供了一种观察设备，所述观察设备包括：耳机，其适于以耳机戴上模式固定在用户的头部上或相对于用户的头部固定；所述耳机包括用于所述用户的至少一只眼睛的至少一个观察镜头以便观察移动计算装置的显示屏；保持外壳，其适于固定地保持所述移动计算装置并可逆地附接到所述耳机；光学装置，其与所述保持外壳和所述耳机相关联，并包括至少一个光学角度修改器和至少一个分光器；所述耳机、所述保持外壳和所述光学装置适于使得在其中所述移动计算装置插入所述保持外壳中的所述戴上模式的观察配置中，所述移动计算装置的显示屏面向所述耳机的所述至少一个观察镜头；其中所述光学装置还适于在所述观察配置中同时建立所述耳机的所述至少一个观察镜头与所述移动计算装置的所述相机镜头之间的第一光学路径；以及所述移动计算装置的所述显示屏与所述耳机的所述至少一个观察镜头之间的第二光学路径；其中所述至少一个分光器被光学地设置在所述第一光学路径上介于所述观察镜头与所述至少一个光学角度修改器之间；其中所述至少一个光学角度修改器被光学地设置在所述第一光学路径上介于所述至少一个分光器与所述相机镜头之间；并且其中所述至少一个光学角度修改器适于修改经由所述至少一个分光器接收的入射光的角度并将所述光引导朝向所述相机镜头。 [0016] 根据本发明的教导，提供了一种基本上如本文所述的单片光学适配装置。 [0017] 根据本发明的教导，提供了一种用于治疗前庭、眼睛或中枢损伤的设备，所述设备包括：耳机，其适于以戴上模式安置在用户的头部上；移动计算装置，其具有计算机处理器、至少一个相机和显示屏；外壳，其适于保持所述移动计算装置并附接到所述耳机；光学装置，其与所述外壳或框架相关联并适于聚焦所述至少一个相机的视野；以及与所述处理器相关联的应用程序，所述应用程序和所述处理器适于使用虚拟现实在所述屏幕上显示至少一种刺激锻炼；所述耳机、所述外壳和所述光学装置适于使得在所述戴上模式中：所述屏幕面向所述用户的眼睛，并且所述光学装置将所述至少一个相机的视野聚焦到至少一只眼睛上；其中当头部处于所述戴上模式时，所述应用程序还适于在所述至少一种锻炼期间使用所述至少一个相机记录至少一只眼睛的移动；并且其中所述应用程序还适于：至少部分地基于所述移动来执行对所述用户对所述至少一种刺激锻炼中的特定刺激锻炼的响应能力的确定；并且基于所述确定来修改所述特定刺激锻炼的难度。 [0018] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于治疗患者的前庭、眼睛或中枢损伤的方法，所述方法包括以下步骤：将所述耳机放置在所述用户的头部上，所述外壳保持所述移动计算装置并附接到所述耳机；使用所述光学装置将所述至少一个相机的所述视野聚焦到所述至少一只眼睛上；通过所述虚拟现实在所述屏幕上显示所述至少一种刺激锻炼；使用所述至少一个相机记录或测量至少一只眼睛的移动；至少部分地基于所述移动来执行对所述特定锻炼的响应能力的确定；以及基于所述确定来修改所述特定锻炼的难度以产生难度经修改的锻炼。 [0019] 根据本发明的又一方面，提供了一种用于产生前庭或眼睛康复方案的方法，所述方法包括：向患者的眼睛提供至少一种刺激；执行所述刺激的一个或多个刺激参数的至少一个变化；在所述变化期间跟踪所述患者的眼睛、头部和身体移动中的至少一者，以定量地确定所述患者的能力；以及创建刺激方案，其中确定的刺激参数适于从低于所述能力的值开始并随后增加难度。 [0020] 根据本发明的又一方面，提供了一种用于治疗患者的前庭、眼睛或中枢损伤的方法，所述方法包括：将耳机放置在所述患者的头部上，所述耳机包括移动计算装置，所述移动计算装置适于包括触摸屏、加速度计、至少一个相机、计算机处理器和与其相关联的数字存储器、无线通信部件和适于在所述移动计算装置上运行的应用程序，使得所述触摸屏被设置成接近所述患者的眼睛，并且使得与所述耳机相关联的光学元件将所述至少一个相机的焦点引导朝向所述眼睛；在特定治疗阶段根据第一方案经由所述触摸屏向所述患者提供多种眼睛刺激和头部锻炼；使用所述至少一个相机记录所述眼睛和所述头部对所述刺激的响应；将所述响应存储在所述存储器中并使用所述计算机处理器分析所述响应；通过头部、眼睛和身体跟踪，持续监测所述患者响应于刺激的表现；产生由所述应用程序预测的预期表现与由所述处理器测量的实际表现的相关性；以及至少部分地基于所述相关性，为所述患者产生修订方案以进行附加锻炼以改善所述实际表现。 [0021] 根据本发明的又一方面，提供了一种观察设备，所述观察设备包括：(a)耳机，其具有至少一个观察镜头并适于在观察模式中与用户的脸部并置，使得所述用户的眼睛与所述观察镜头对准；(b)适配器装置，其适于固定地保持配备有至少一个相机镜头的蜂窝电话，并可逆地附接到所述耳机，所述适配器装置包括：(i)蜂窝电话接收装置，其用于在观察位置中固定地接收所述蜂窝电话；以及(ⅱ)板载光学装置，其包括至少一个光学角度修改器； 以及(c)分光器，其被设置在所述观察设备内；所述耳机、所述蜂窝电话接收装置以及所述光学装置适于使得在其中所述适配器装置可逆地附接到所述耳机并且其中所述蜂窝电话固定在所述观察位置中的观察模式中，所述蜂窝电话的显示屏面向所述耳机的至少一个观察镜头；其中所述分光器和所述板载光学装置适于在所述观察模式中同时建立所述耳机的所述至少一个观察镜头中的第一观察镜头与所述至少一个相机镜头中的至少第一相机镜头之间的第一光学路径；以及所述蜂窝电话的所述显示屏与所述第一观察镜头之间的第二光学路径；其中所述分光器被光学地设置在所述第一光学路径上介于所述观察镜头与所述至少一个光学角度修改器之间；其中所述至少一个光学角度修改器被光学地设置在所述第一光学路径上介于所述至少一个分光器与所述第一相机镜头之间；并且其中所述至少一个光学角度修改器适于修改经由所述至少一个分光器接收的入射光的角度并将所述光引导朝向所述第一相机镜头。 [0022] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括所述移动计算装置，所述移动计算装置还包括计算机处理器，所述计算机处理器在所述观察模式中的观察事件期间适于使用所述移动计算装置的所述相机镜头记录至少一只眼睛的眼睛移动信息。 [0023] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器适于在所述观察模式中的观察事件期间使用虚拟现实在所述屏幕上显示至少一种刺激锻炼，并使用所述移动计算装置的所述相机镜头记录至少一只眼睛的眼睛移动信息。 [0024] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器还适于：至少部分地基于所述移动来执行对用户对所述至少一种刺激锻炼中的特定刺激锻炼的响应能力的确定； 以及基于所述确定来修改所述特定刺激锻炼的难度。 [0025] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，对所述响应能力的所述确定还基于所述用户的规范响应能力和先前响应能力中的至少一者。 [0026] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述至少一个分光器包括分束器。 [0027] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述至少一个光学角度修改器包括至少一面镜子。 [0028] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述耳机包括观察凹部。 [0029] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述观察凹部适于使得在所述观察模式中所述用户的面部与其并置时，形成观察室。 [0030] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括光源装置，所述光源装置包括光源并且在所述观察模式中适于在所述观察凹部内提供光。 [0031] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光源指向所述观察凹部的内壁。 [0032] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光源装置包括光漫射器，当在所述观察模式中通过所述观察镜头观察时，所述光漫射器被光学地设置在所述光源与所述观察镜头和所述用户的眼睛的位置中的至少一者之间。 [0033] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光源包括发光二极管(LED)。 [0034] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光源包括来自所述蜂窝电话的闪光灯，并且所述光源装置包括用于将光从所述闪光灯传递到所述观察凹部的光学导管。 [0035] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述分光器是具有任选地在2％至 30％的范围内的部分反射率的玻璃平面。 [0036] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，至少在所述观察模式中，所述光学装置被设置在光学室中。 [0037] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光学室的至少一个内壁是黑色和/或无光泽的光吸收壁。 [0038] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光学装置是第一光学装置，所述设备还包括根据权利要求1至17中任一项所述的第二光学装置，所述第二光学装置与所述第一光学装置光学地分离或平行，并且与所述耳机的所述至少一个观察镜头中的第二观察镜头形成光学路径。 [0039] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述第二光学装置适于与所述蜂窝电话的相同相机镜头形成光学路径。 [0040] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述第二光学装置适于与所述蜂窝电话的第二相机镜头形成光学路径。 [0041] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述第一和第二光学装置通过分隔壁光学地分离。 [0042] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括蜂窝电话屏幕滤光器，所述蜂窝电话屏幕滤光器被光学地设置在所述蜂窝电话屏幕与所述分光器之间，并且适于且被定向为沿最接近所述相机镜头的所述光学角度修改器的方向对从所述屏幕发出的小角度光的至少一部分进行滤光，所述小角度光最多为50°。 [0043] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述分光器是所述适配器装置的一部分。 [0044] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述适配器装置是单片适配器装置。 [0045] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述适配器装置包括适于将所述适配器装置固定到所述耳机的至少一个紧固元件。 [0046] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述适配器装置适于将特定蜂窝电话固定在单个或预定位置中。 [0047] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，特定蜂窝电话的相机镜头被设置在特定位置中，并且其中包括所述板载光学装置的所述适配器装置适于所述特定蜂窝电话和所述相机镜头的所述特定位置，使得随着所述特定蜂窝电话固定在所述观察位置中，最接近所述相机镜头的所述光学角度修改器与所述相机镜头光学对准，两者都被设置在所述第一光学路径上。 [0048] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，对所述响应能力的所述确定还基于目标响应能力。 [0049] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，本申请还适于执行对所述用户对所述特定刺激锻炼的阈值响应能力的确定。 [0050] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括至少一个加速度计，至少一个所述加速度计任选地设置在所述移动计算装置内。 [0051] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，本申请还适于在至少一种头部锻炼期间使用所述至少一个加速度计测量所述头部的移动；并且所述应用程序还适于至少部分地基于所述头部的所述移动来执行对所述用户对所述至少一种头部锻炼中的特定头部锻炼的响应能力的基于头部移动的确定；并且基于所述基于头部移动的确定来修改所述特定头部锻炼的难度。 [0052] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括扬声器和扩音器中的至少一者，并且所述应用程序还适于以下至少一者：在任何锻炼期间，经由所述扩音器接收用户反馈并经由所述扬声器与所述用户通信。 [0053] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述移动计算装置是所述观察设备的部件，所述移动计算装置还包括计算机处理器。 [0054] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器适于在所述观察配置中的观察事件期间使用所述移动计算装置的所述相机镜头记录至少一只眼睛的眼睛移动信息。 [0055] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器适于在所述观察配置中的观察事件期间使用虚拟现实在所述屏幕上显示至少一种刺激锻炼。 [0056] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器适于在所述观察配置中的观察事件期间使用所述移动计算装置的所述相机镜头记录至少一只眼睛的眼睛移动信息。 [0057] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器还适于：至少部分地基于所述移动来执行对用户对所述至少一种刺激锻炼中的特定刺激锻炼的响应能力的确定； 以及基于所述确定来修改所述特定刺激锻炼的难度。 [0058] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，对所述响应能力的所述确定还基于规范响应能力。 [0059] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，对所述响应能力的所述确定还基于所述用户的先前响应能力。 [0060] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光学装置的至少一部分构建在单片光学适配装置中。 [0061] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述单片光学适配装置包括适于将所述单片光学适配装置固定到所述耳机的至少一个紧固元件。 [0062] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述耳机包括至少一个光源。 [0063] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述至少一个分光器包括分束器和/或热镜。 [0064] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述至少一个光学角度修改器包括至少一面镜子。 [0065] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述移动计算装置选自由以下组成的组：智能电话、平板计算机、数字音乐播放器、数字个人助理、膝上型计算机和移动计算机。 [0066] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述移动计算装置是智能电话。 [0067] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括适于从所述移动计算装置接收数据的第二计算装置。 [0068] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述移动计算装置适于利用远程计算装置传递数据和指令。 [0069] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述设备还包括与所述计算机处理器相关联的表现行为数据库。 [0070] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述数据库包括与以下至少一者有关的数据：规范表现行为；同一类别中或具有相同特征的用户的表现行为，以及用户的先前表现行为。 [0071] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述处理器利用其进行所述至少一种刺激锻炼或所述至少一种头部锻炼的创建、调整、定制和个性化中的至少一者。 [0072] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述光学元件包括至少一面镜子和被布置为聚焦所述视野的至少一个照明元件。 [0073] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述移动计算装置适于根据所述用户的眼睛外观来识别所述用户。 [0074] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述耳机和所述外壳形成单个整体单片单元。 [0075] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法还包括将所述难度修改的锻炼应用于所述用户。 [0076] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所有方法步骤都在单个治疗阶段内执行。 [0077] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，将所述难度修改的锻炼应用于所述用户的步骤在后续治疗阶段中执行。 [0078] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法在家庭环境中执行。 [0079] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法在没有临床医生的情况下执行。 [0080] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法在没有临床监督的情况下执行。 [0081] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法应用于帕金森氏病、多发性硬化症、跌倒风险、偏头痛相关性眩晕、脑震荡或TBI、焦虑症、头晕、恐惧性姿势性眩晕和晕动病。 [0082] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法应用于涉及眼睛、头部、颈部和/或前庭信息的感觉统合不足。 [0083] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法应用于患有外周疾病、学习障碍和/或ADHD的儿童。 [0084] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法应用于外围视觉、健康和病理受试者的视力改善、阅读速度、老年性黄斑变性的视力和/或抑郁症患者的认知控制。 [0085] 根据所述优选实施方案中的更进一步的特征，所述方法还包括经由与移动计算装置相关联的第二相机将增强现实数据添加到所述屏幕。 [0086] 除非此处或在实施方案中另有定义，否则本文所使用的所有技术和/或科学术语均具有与术语所属领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。 [0087] 与脑相关损伤相关的“前庭”、“眼睛”和“中枢”可以具有它们在本领域中通常理解的含义。“护目镜”通常可以指适于放置在患者头部上并允许将护目镜或相关元件的一部分放置在患者眼睛前方的元件。“外壳”或“护目镜外壳”通常可以指适于附接到移动计算装置并且还允许将护目镜外壳附接到护目镜的元件。“移动计算装置”通常可以指适于执行计算动作的装置或元件。移动计算装置的非限制性实例包括智能电话、手持式计算机、谷歌眼镜(Google Glass)、智能手表、平板计算机、膝上型计算机等。 [0088] “光学元件”或“光学装置”通常可以指适于允许患者的眼睛聚焦到与移动计算装置(如智能电话)相关联的相机的元件。光学元件通常可以包括允许在患者参与和根据本发明的方案相关的锻炼时监测患者的眼睛的镜子、灯或其它特征件。 [0089] “方案”通常可以指适于呈现给患者以便以锻炼形式执行的程序、应用程序、过程或指令集。方案可以自动呈现或在患者或医疗专业人员的控制下呈现。可以基于与方案相关联的锻炼的执行来调整、修改、改变或变更方案。 [0090] “耳机”通常可以指帽子元件或装置。耳机可以适于在戴上模式期间使得眼睛锻炼能够呈现给用户的眼睛。耳机可以允许跟踪眼睛。另外，耳机可以允许跟踪用户的其它特征，包括但不限于头部移动、行走行为、意识程度和注意力分散。 [0091] 应当理解，“加速度计”可以被实现为一个或多个加速度计、陀螺仪、磁力计等，以及它们的组合。 附图说明 [0092] 仅通过举例方式，参考附图在本文描述了本发明。现在具体参考附图，要强调的是，所示的细节仅通过举例方式并仅用于本发明的优选实施方案的说明性讨论目的而示出，并且是为了提供认为对本发明的原理和概念方面最有用和易于理解描述的内容而提出。在这方面，没有试图比对本发明的基本理解所必需的更详细地示出本发明的结构细节，与附图一起进行的描述使得本领域技术人员对本发明的几种形式如何可以在实践中体现显而易见。在整个附图中，相同附图标记用于指定相同元件。 [0093] 在附图中： [0094] 图1A提供了根据本发明的一方面的耳机设备的透视图； [0095] 图1B提供了具有用于在图1A的设备内使用的相机的移动电话的透视图； [0096] 图1C提供了随着时间的推移通过本发明耳机设备向患者的眼睛显示的一系列刺激的示意图； [0097] 图2提供了根据本发明的一方面的将身体跟踪与感觉刺激结合的步态测量和分析系统； [0098] 图3呈现了确定刺激的能力阈值并产生和传递连续刺激的过程； [0099] 图4描述了根据本发明的另一方面的用于产生和传递连续刺激的过程，其中难度水平在确定的阈值附近增加； [0100] 图5A是示出根据本发明的观察装置内的第一和第二光学路径的示意图。 [0101] 图5B是用于与本发明结合使用的示例性光学角度修改器的示意图； [0102] 图6A是示出根据本发明的实施方案的能够同时捕获用户的两只眼睛的图像的装置的示意图； [0103] 图6B是图6A的装置的第一光学路径的一部分的示意图； [0104] 图7A是根据本发明的一方面的形成观察设备的部件的耳机观察总成的示意图； [0105] 图7B是根据本发明的一方面的单片光学适配装置的示意图； [0106] 图7C是根据本发明的一方面的形成观察设备的部件的保持外壳的示意图； [0107] 图7D至图7F提供了根据本发明的各方面的用于使特定的移动计算装置的尺寸和相机位置适于耳机设备的示例性适配器装置的透视图； [0108] 图7G提供了具有后盖并包含适配器装置的耳机框架的透视图； [0109] 图8是具有照明装置的耳机观察总成的示意图； [0110] 图8A提供了耳机观察总成的一部分的示意性俯视横截面视图，其中照明装置包括漫射器板； [0111] 图9A和图9B提供了耳机框架的透视图，其中光源包括与蜂窝电话的辅助相机的镜头相关联的闪光灯单元，并且其中光学装置可以形成从后部相机镜头朝向耳机框架观察凹部的观察镜头的光学路径；并且 [0112] 图10A和图10B提供了耳机框架的透视图，其中当蜂窝电话可操作地设置在本发明设备中时，每个观察镜头自身具有通向蜂窝电话的一个或多个相机镜头的光学路径。 具体实施方式 [0113] 参考附图和所附描述可以更好地理解本发明的设备及方法的原理和操作。 [0114] 在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，应当理解，本发明在其应用方面并不限于以下描述中阐述的或附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施方案或者能够以各种方式实践或执行。此外，应当理解，本文所采用的短语及术语用于描述目的并且不应被视为限制性的。 [0115] 在一些实施方案中，本发明涉及用于为患有前庭或其它相关医学损伤的患者产生和应用可修改方案的方法及装置。在本发明的一些实施方案中，护目镜的耳机可以应用于患者以允许呈现刺激和记录表现行为。在一些实施方案中，本文描述的方法可以针对特定患者需求、进展或发展进行定制。 [0116] 本发明的第一方面是一种系统，所述系统包括计算机或计算装置、所述装置上或其外部的至少一个软件应用程序(例如，基于云的应用程序)、通信协议、虚拟现实或增强现实头盔或护目镜或平板显示器、一种或多种头部、眼睛和身体跟踪装置、刺激产生系统以及实时可视化工具。 [0117] 图1A提供了根据本发明的一方面的耳机或耳机设备105的透视图，所述耳机适于由一般用户(例如，用于游戏、社交媒体、营销)或者由患有前庭损伤(例如，由于既往病症)的患者或用户佩戴和使用。 [0118] 现在参考图1A和图1B，耳机105可以包括外壳或护目镜外壳(或后盖)107，其适于接受具有诸如多点触摸屏的显示屏115的移动计算装置120(通常是移动电话)，使得当耳机 105由用户在戴上模式中佩戴时，移动计算装置120面向用户的眼睛。外壳107任选地是可移除的。耳机105通常包括用于将所述设备保持或固定在头部上的头带或类似装置。 [0119] 本领域技术人员将理解，外壳107可以进一步适于接受具有不同几何形状的各种移动计算装置中的任何一者。根据本发明的移动计算装置120可以有利地包括计算机处理器、至少一个相机和显示屏。更典型地，移动计算装置120还可以包括无线连接功能、扬声器、扩音器和至少一个加速度计。移动计算装置120的相机或相机镜头110适于面向用户。 [0120] 被设置在耳机105内的光学元件或装置130可以适于将用户的眼睛聚焦在相机110上。在一些实施方案中，这通过智能电话或类似的移动通信/计算装置来实现。本领域技术人员将理解，光学装置130可以包括至少一面镜子以及允许眼睛聚焦在移动计算装置120的相机110中的任何其它元件。光学装置可以基本上如所示的那样附接到耳机105。移动计算装置120可以包括背离用户的第二相机(未示出)，并且可以适于录制周围环境并向用户呈现周围环境以便将增强现实的元素添加到用户进行的锻炼中。现在还参考图1C，移动计算装置120可以适于包括并运行至少一个应用程序以在连续的一系列帧a和一系列帧b内提供刺激150，帧a的系列被显示给用户的左眼，帧b的连续系列随着时间的推移被显示给用户的右眼，进展由箭头190表示。在刺激移动的一个实例中，向用户呈现对象。该对象在虚拟世界中移动并通过屏幕看到。虚拟世界中的移动通过一组帧呈现，其中对象在连续帧中移动(改变位置)。当向每只眼睛呈现相同图像时，可以在两个维度上看到刺激。当每只眼睛接收不同的刺激时，取决于眼睛与对象的相对位置，对象被感知为三维的。 [0121] 所述应用程序还可以适于存储、分析、传输和呈现用户进行锻炼的结果。用户眼睛和头部移动可以由通常被设置在移动计算装置120内的至少一个加速度计测量/监测，而与移动计算装置相关联的扬声器可以向非患者观察者或医疗护理提供者提供实时反馈和/或传递表现信息。 [0122] 所述系统可以适于提供视觉刺激，所述视觉刺激释放产生头晕的特定眼睛移动和头部移动，以便训练大脑输出合适的前庭-眼睛响应。还与身体相互作用以结合身体-部头-眼睛移动，当一些这样的移动引起头晕时，这促进大脑的补偿机制。刺激可以重现已经建立的锻炼，诸如前庭康复治疗(VRT)，并且旨在释放神经可塑性机制(补偿、取代和习惯化)。还可以应用相同的原理来训练几种不同眼睛病变中的眼睛移动。 [0123] 该系统可以扩展到包含用户正经受视觉、前庭、本体感受或/和听觉刺激时的步态分析。 [0124] 在一些实施方案中，所述系统包括平板计算机和具有头部跟踪系统的一副虚拟现实护目镜。用户的装置加载了用户使用的训练方案，如由合适的临床医生(例如，物理治疗师。举例来说，所述方案可以包括每天操作系统两次，每次操作20分钟)指示。来自使用的数据被收集并自动存储在所述装置中。数据可以无线地发送给治疗师，或者可以在下次预约时通过有线连接发送。通过这种方式，治疗师可以跟踪和检查系统的正确使用。治疗师可以利用允许存储所有信息并创建或编辑锻炼方案的不同程序。 [0125] 应当理解，用于使用移动装置的虚拟现实的各种平台是可商购的，所述平台包括： Google Cardboard(谷歌)；Pinc(由Cordon开发)；VR One(Carl Zeiss)；Samsung Gear VR(Samsung Gear)；vrAse(vrAse)；以及DuroVis(DuroVis)。 [0126] 刺激产生系统可以产生以下至少一种类型的刺激： [0127] ·扫视(2D和3D)-水平、垂直和随机，有或没有3D深度，以训练快速眼睛移动；可以类似地执行连续的扫视刺激，但是会执行限定眼睛轨迹的连续小幅度扫视，而扫视变得不太频繁以实现一个大幅度扫视，或者通过改变实现下一次扫视的时间而变得不太频繁。 [0128] ·视网膜视动刺激-覆盖整个视网膜的场景内部的对象流。 [0129] ·视网膜中央凹视动刺激-所定义对象的流动。感兴趣的对象必须位于中央凹，即能够看到细节的眼睛区域。 [0130] ·视网膜前庭-视觉刺激-类似于视网膜视动刺激但是也包括调整虚拟世界中的视点的头部移动的刺激。 [0131] ·中央凹前庭-视觉刺激-类似于视网膜前庭-视觉刺激，其中感兴趣的对象必须位于中央凹。 [0132] ·具有叠加刺激的现实生活场所-叠加刺激的常用房间和环境的场景。 [0133] ·头部移动锻炼-在沉浸于虚拟现实场景中时，指示受试者搜索特定对象。为了执行搜索并探索场景，需要头部移动。在找到对象时(例如，在对象上方放置视觉标记)时，锻炼结束。信息获自对移动的分析。 [0134] 再次参考附图，图2提供了根据本发明的一方面的步态测量和分析系统。所述系统可以通过感觉刺激来挑战平衡系统。大脑受到不同类型的感觉刺激的挑战，以产生正确输出(例如，动眼神经和脊柱)。不同类型的刺激将会产生取决于大脑的能力将会在一定程度上解决的挑战。当在不同的感觉条件或感觉刺激下测量相同输出时，评估在这些条件下大脑要解决的能力。 [0135] 在一个示例性实施方案中，受试者戴上一副虚拟现实护目镜100，其连接到刺激发生器装置500或与刺激发生器装置相关联，并且佩戴被设置在受试者身体上的身体跟踪加速度计，诸如安装在腿上的加速度计300或腕带加速度计200。当身体跟踪系统记录移动并且呈现视觉刺激时，指示受试者行走。可以使用对参数的实时分析来调整刺激。进一步处理确定步态参数，诸如节奏、步长、速度等，所述步态参数可以与不同感觉条件下的同一组参数进行比较。这可以扩展或应用于任何类型的移动或锻炼、任何身体跟踪系统以及前庭、本体感受和/或听觉刺激。可以通过虚拟现实护目镜呈现视觉刺激(虚拟现实或增强现实)；通过命令头部移动进行前庭刺激；通过调整其中执行锻炼的表面来进行本体感受刺激；以及通过耳机或扬声器进行听觉刺激。行走表面可以是坚固的地板或变更本体感受信息的其它表面400。 [0136] 本发明的另一个实施方案可以包括前面描述的实施方案，其中行走表面是行走地毯，所述行走地毯具有适于在地毯的至少一部分中产生倾斜的倾斜机构。地毯还能够记录足压。感觉整合测试(Sensory Organization Test,SOT)与步态分析的结合将SOT从站立扩展到行走。可以通过根据行走表面的移动模式提供感觉刺激来确定平衡损伤。在本发明的一个示例性实施方案中，指示受试者沿着在不同感觉条件下感测足压的地毯行走。这些可以包括： [0137] ·闭眼，坚硬表面； [0138] ·睁眼，坚硬表面； [0139] ·佩戴虚拟现实护目镜，其根据脚下压力分布提供刺激； [0140] ·闭眼，移动表面； [0141] ·睁眼，移动表面； [0142] ·佩戴虚拟现实护目镜，其取决于脚下压力分布提供不同的刺激。站立表面测量身体摇摆的不同振荡。由于这些振荡，脚下体重分布发生变化。可以测量该分布并将该分布用于变更视觉刺激。 [0143] SOT是一种评估使用视觉、本体感受和前庭信号的能力的姿势描记术形式。在本实施方案中，代替在安静姿态期间测量压力中心并设定视觉或表面倾斜度的是，信息现在用于移动受试者在上面行走的表面。行走期间的压力分布用于确定用于修改虚拟现实护目镜上的显示和/或地毯的倾斜度的虚拟压力中心。 [0144] 来自上述所有测试的信息与永久性身体跟踪系统(诸如身体跟踪加速度计200或 300)的结合可以用于分析康复过程期间的演变。在康复过程期间，安静姿态、步态参数和问卷调查预期会示出受试者进行康复的演变。然而，对受试者的连续监测会产生大量数据，所述数据可以与记录数据的特定模式相关联。该方法可以用于为康复治疗的演变提供指标，并且当与受试者自己的历史数据或对其他受试者收集的数据进行比较时，在长期使用中，可以提供信息以将数据模式与特定事件(跌倒、头晕等)相关联。 [0145] 监测日常生活的活动和身体移动的评估 [0146] 康复的重要因素是确定日常生活的活动，因为这些活动是功能状态的指示。可以通过佩戴在身体上的传感器来跟踪此类活动。图2示出了被设置在腕带上或被设置在腿上的此类传感器的实例。用于对平衡系统的功能评估的传统方法是基于定期临床评估。这些评估测试涉及平衡的不同系统，诸如眼睛移动和姿势控制。实例包括VNG和姿势描记术。这些评估是离散评估，其给出了临床环境中患者表现的图片。 [0147] 在本发明的一个实施方案中，评估扩展到患者锻炼的时间期间的连续评估。该评估旨在实时地基于患者表现来调整刺激。 [0148] 最终，提高生活质量(在这种情况下被识别为由传感器测量的日常活动的增加)是康复过程的目标。将来自在患者进行康复锻炼的几天或几周内监测他们的信息作为附加输入被馈入康复刺激参数的初始化。治疗师也可以获得关于日常活动的信息，以确定治疗对日常活动的影响，并且所述信息补充传统的测量值，所述测量值趋向于更侧重于所涉及的不同系统的响应(例如，动眼神经响应)。 [0149] 评估身体移动 [0150] 作为经典姿势描记术的扩展，发明人已经发现可以在经受不同的视觉、听觉或本体感受刺激的同时进行若干其它身体活动。可以指示患者在提供不同刺激的同时沿直线行走。这允许测量患者在相同身体活动下对不同感觉刺激的响应。它还允许将一种类型的刺激和一种身体活动下的结果与患者群体进行比较。这可以看作对姿势描记术的扩展(在不同感觉条件下站立在平台上)和对步态分析的扩展(在不改变感觉条件的情况下沿着带有传感器的床垫行走)。发明人已经发现两种方法的组合(即，跟踪身体移动(例如，快门分析)同时提供感官刺激(例如，视觉))与由传统方法所实现的相比提供了更多更丰富的信息和更完整的平衡系统功能评估。 [0151] 图3呈现了确定刺激的能力阈值并产生和传递连续刺激的过程。 [0152] 所述过程可以从正在实施的特定刺激过程的设定点的初始化开始。与诸如刺激的速度、尺寸或频率的参数有关的这些设定点可以用于配置刺激锻炼。设定点也可能受用户和/或临床医生输入的影响。例如，系统处理器可以提示临床医生以1至5的等级对特定患者病情进行评级，并且随后相应地调整设定点。类似地，可以提示患者对各种特定患者病情(例如，与情绪、警觉性、眼睛疲劳和头痛严重性有关)进行评级，并且基于所述输入，系统处理器可以相应地调整设定点。 [0153] 临床医生输入还可以包括来自其它测试的结果。例如，临床医生可以包含以下中的一者： [0154] ·根据响应中的不对称百分比的热量测试结果。 [0155] ·目标的错误识别，通过增加扫视速度或平滑追踪同时识别图标进行测试，直到图标被错误识别持续一定百分比的时间。 [0156] ·取决于自动动态视敏度测试(ADVA)调整图标尺寸。 [0157] ·VNG结果，同时使用平滑追踪的增益不足、扫视和视动性眼球震颤来选择刺激的锻炼和参数(诸如速度或方向)。 [0158] ·感觉整合测试(SOT)结果。SOT是一项旨在识别平衡障碍来源的黄金标准测试。 所述测试的结果将会提供关于前庭、本体感受或视觉系统对患者病情的贡献的信息。在产生方案时，测试的输出可以用于馈送我们的系统。 [0159] ·病理或诊断，诸如前庭或中枢障碍。临床医生还可以指定诸如关于老年人群的非特定病情。 [0160] 一旦配置了刺激，就使用关于图1A和图1B描述的设备对用户进行刺激，例如平滑追踪刺激，其中对象是如图1C中所示的球体。 [0161] 所述系统适于使用板载相机和加速度计跟踪用户的眼睛移动和头部移动中的至少一者，它们通常是两种类型的移动。因此，测量或定量地确定用户对刺激的响应，而不是依赖于来自患者的语言响应，其将认知问题与能力评估相联系。 [0162] 随后，所述系统处理器确定用户响应的能力。对用户能力的确定包括用户对所提供刺激的预期响应与对所提供刺激的实际响应之间的比较。每种类型的刺激可以针对不同的动眼神经响应或反射。在理想情况下，预期响应与实际响应之间的差值(Δ)可能趋向于零。在一些情况下，预期结果仅仅是特定眼睛移动的存在，而在其它情况下，响应的存在以一定的速度、速率或增益来补充。在平滑追踪刺激(是一种速度伺服系统，其允许在中央凹上放置通常以高达每秒30度的速度移动的对象)的情况下，确定眼睛是否可以此类速度逐渐跟随对象或者是否需要进行矫正性快速眼睛移动以到达目标的能力。当向患者提供扫视刺激时，通过测量可能在一定程度上超过或未超过目标的移动来确定用户响应的能力。通过比较头部和眼睛移动并确定移动增益(头部速度/眼睛速度)接近1的程度来测试前庭眼反射(VOR)。对于各种其它类型的刺激，响应的存在可能已经指示例如在其中预期存在眼球震颤的视动刺激中的能力。 [0163] 如果系统处理器确定用户有响应能力，则处理器可能会为下一个阶段、为当前阶段内的下一次锻炼或为继续当前锻炼增加刺激难度(例如，通过增加刺激的速度)。然后可以存储参数，并且重新配置刺激。 [0164] 可选地，如果系统处理器确定用户有响应能力，则处理器可以检查刺激难度是否为高(例如，高于与个人或群体规范相关的预设值)，在这种情况下，可以保持刺激难度。 [0165] 如果系统处理器确定用户没有响应能力，则处理器可能会为下一个阶段、为当前阶段内的下一次锻炼或为继续当前锻炼降低刺激难度(例如，通过降低刺激的速度)。然后可以存储参数，并且重新配置刺激。 [0166] 任选地，如果系统处理器确定用户也没有先前响应能力，则处理器可以将刺激保持在当前的难度水平。 [0167] 评估能力的另一个实例涉及头部移动锻炼。在这种情况下，感兴趣的特殊参数涉及通向对象的最短路径与所需路径之间的比较。另一个特殊参数是头部移动的速度。在更一般的意义上，可以从头部移动导出若干参数以将它们与通向目标的最短路径进行比较。 该刺激可以被扩展为包括眼睛跟踪以将眼睛的实际轨迹与最短路径进行比较以便找到目标。上述刺激可以包括头部和眼睛跟踪以将预期移动与实际移动进行比较。该信息可以与先前锻炼结果(研究响应的演变)或其它人的表现(例如，规范表现)进行比较。其它人的表现可以从正常范围或从特定病理学的特定范围导出。 [0168] 在旨在使用虚拟现实释放眼球移动的刺激(例如，平滑追踪、扫视、眼球震颤以及视觉和前庭系统之间的相互作用)中，可能难以验证刺激实际上是否释放了预期移动。为了解决这个问题，一些先前的方法在刺激中包括患者需要识别的图标(字母或数字)，然后发音使得治疗师可以验证正确地执行眼球移动。 [0169] 发明人已经发现，涉及识别旨在验证对锻炼的依从性的字母或图标的识别的刺激需要第二认知任务，其可能不利地产生假肯定和假否定。受试者可以正确地识别图标，但是由于与动眼神经系统的功能能力无关的各种因素，可能难以发音。受试者可以基于部分识别来猜测图标。例如：可以基于类似形状来猜测数字3、6、8和9。假否定可能归因于多种原因，包括缺乏注意力、认知损伤、注意力不集中、视力受损、敏锐度降低，甚至是产生言语的努力。 [0170] 发明人进一步发现，为了更好地评估动眼神经系统的功能能力(例如，平滑追踪)，可以消除或大幅减少此类认知任务，使得焦点可以单独置于在动眼神经响应上。通过跟踪针对动眼神经系统基础的刺激，基于受试者表现在线调整刺激可以在很大程度上消除假肯定和假否定，因此实现对所涉及的动眼神经系统的更“纯粹”分析。 [0171] 图4描述了根据本发明的另一方面的用于产生和传递连续刺激的过程，其中难度水平在确定的阈值附近增加。所述过程包括定义刺激，向患者提供刺激，在改变刺激的至少一个参数的同时测量患者响应。举例来说，当提供刺激以训练平滑追踪时，使对象的速度变化直到不再有响应能力。此时，确定能力的阈值。可能需要定义另外两个元素：(1)增量百分比，其指示超过阈值的程度，以及(2)达到增量所需的步数。锻炼以初始速度开始，并且基于所定义的元素增加，直到达到所需迭代次数。 [0172] 具体地，如果意图在10步以内达到超过速度阈值5％，则可以将刺激配置为从比阈值低5％开始并且在每一步中将速度增加1％。可选地，刺激可以从阈值水平开始并且在两步以内将速度增加到超过阈值20％。在一个实例中，平滑追踪刺激被确定为在20度/秒时有能力，刺激被设定为以21度/秒开始，以2度/秒的步长增加5倍，直到达到31度/秒。 [0173] 当达到步数时，所述过程结束。 [0174] 另一个实例是提供扫视刺激并随后确定用户响应能力。这种能力可以表示扫视在连续的矫正扫视表现为需要补偿之前可以具有的最大速度。可以在几步以内提供刺激，以便增加扫视长度，直到达到一定迭代次数。例如，扫视能力可以被确定为100度/秒。用于训练这种扫视反射的刺激被设定为以90度/秒开始并且以5度/秒的10个步长增加(产生更长的扫视)。在这种情况下，第一扫视可以是90度/秒，第二扫视可以是95度/秒，直到第十扫视以140度/秒提供。 [0175] 所述系统可以适于和被配置为在刺激提供期间跟踪眼睛移动，基于大脑继续保持能力(例如，在需要矫正扫视时维持平滑追踪的能力)的最具挑战性的参数来确定要使用的参数(例如，速度)。所述系统可以适于和被配置为在不连续点周围执行特定治疗参数从负Δ至正Δ的逐步增加。例如，当向患者提供平滑追踪刺激并且刺激速度太高时，患者将会执行矫正扫视(即，快速眼睛移动以继续关注兴趣点)。将没有平滑追踪能力的速度设定为阈值，并且所提出的刺激意味着将刺激速度从低于能力的值增加到通常高于能力的较高值。 另一种描述包括提供特定刺激，确定锻炼时的能力并根据结果设定参数，例如基于所确定的阈值设定刺激速度。另一个实例是提供一定的刺激，确定锻炼时的能力，并将挑战性参数设定为在同一锻炼期间从低于能力增加到高于能力。速度增量可以被配置为沿着特定时间段(天、周)增加，不一定在同一阶段期间增加。例如，如果大脑不能进行超过10度/秒眼睛移动的扫视，则可以使用以约6度/秒眼睛移动开始并直到眼睛移动增加到14度/秒的扫视来完成训练。 [0176] 所述系统可以通过网络发送数据并通过网络接收指令。所收集的关于系统使用的信息将被上传到中央服务器以进行远程审查。治疗师可以更新方案并通过网络发送新版本。 [0177] 本发明的设备及方法还可以应用于各种动眼神经治疗，包括不良的双眼协调、会聚不足、弱视、复视、斜视、压力相关视觉问题、视力康复、TBI、中风、颈部扭伤、发育迟缓，以及Brock string式锻炼。 [0178] 在本发明的另一个示例性实施方案中，可以使用一副增强现实护目镜将刺激叠加到患者或受试者所存在的实际环境上。 [0179] 图5A是示出根据本发明的观察装置或设备300内的第一光学路径340和第二光学路径360的示意图。用户的眼睛380经由第二光学路径360观察由移动计算装置120的显示屏 115显示的图像。第二光学路径360包括至少一个分光器(诸如分束器345)和观察镜头112。 [0180] 第一光学路径340可以被从用户的眼睛380经由观察镜头112引导到至少一个分光器，诸如分束器345。第一光学路径340的该第一部分被标记为340C。在第一光学路径340的第二部分340B中，入射光的一部分被分光器朝向至少一个光学角度修改器342反射。在一些情况下，至少一个光学角度修改器或光学角度修改器装置342可以包括串联设置的两个或更多个光学角度修改器。 [0181] 从光学角度修改器342的最终单元开始，光被引导朝向移动计算装置120的相机镜头110。第一光学路径340的该第三部分被标记为340A。 [0182] 在一些实施方案中，光源375可以被定位成将光引导到用户的眼睛380。该光源可以包括可见光和/或红外光。 [0183] 在一些实施方案中，分光器可以包括与红外线结合使用的热镜。 [0184] 在将本发明付诸于实践时，发明人已经发现了从显示屏115发出的光的一部分被引导至镜子342并从那里到达相机110。该光可能是不利的，为由相机110接收的图像产生噪声，所述相机的目的是使用分束器345获得眼睛380的图像。发明人进一步发现这种干扰的大小是显著的。 [0185] 发明人已经发现屏幕滤光器517可以放置在屏幕115附近并且优选地以触摸屏幕。 屏幕滤光器517可以有利地适于阻挡或大幅度阻挡小角度发射光(例如，最多50°、最多40°、最多30°或最多20°)，使得相对于屏幕115仅具有大角度(例如，至少20°、至少30°、至少40°或至少50°)的光线穿过滤光器517。因为所述设备适于使得眼睛380以大致90°的角度观察屏幕，所以整个屏幕是可见的，尽管有屏幕滤光器517。然而，镜子342相对于屏幕115定位并成角度，使得相机110将屏幕115视为黑色或基本上黑色的表面。 [0186] 举例来说，屏幕滤光器517可以是或者包括隐私屏幕滤光器或者隐私屏幕滤光器或保护器，其是双向滤光器，诸如3MTM隐私屏幕保护器(3MTMPrivacy Screen Protector)。 这种滤光器可以具有或不具有粘附的宽表面。 [0187] 在一些实施方案中，屏幕滤光器517可以粘附到屏幕115，但是相对于此类屏幕滤光器的正常粘附方向以大致垂直方式粘附(即，使得滤光是针对移动单元或蜂窝电话的顶部和底部。 [0188] 所述设备可以包括(不透明的)内部分离器(通常大致垂直于屏幕并且通常平行于眼睛380的视线)，其适于为每只眼睛提供光学隔离的观察室，如下文进一步关于图10A和图 10B详细描述的。这种内部分离器可以用于本发明的所有实施方案。 [0189] 除了通过反射从眼睛380提供图像之外，分束器345还进一步不利地可以按透明度提供分离器、隔板或壁的图像。发明人已经发现，通过利用上述屏幕滤光器，并且通过利用暗的(通常是黑色)并且优选地非反射表面用于分离器或分隔壁(举例来说，图10A和图10B中的分离壁1098)，玻璃板(例如，常规玻璃或窗玻璃)可以用于分束器345。 [0190] 具有光滑观察表面的玻璃反射入射光的一部分，使得在实践中，玻璃表现为分束器。优选地，玻璃板或元件应当被选择和/或适于反射入射光的至少2％或3％，并且更通常地，反射入射光的至少4％、至少5％或至少6％。通常，这种玻璃板或元件可以反射在2％至 80％、2％至60％、2％至40％、2％至30％、2％至20％、2％至15％、2％至10％、4％至40％、 4％至30％、4％至20％、6％至40％、6％至30％或6％至20％的范围内的入射光。必须强调，因为玻璃可以用不同的材料和不同的方式制备，因此反射程度的范围很宽，用镜子涂覆时为100％或者被设置抗反射涂层时接近0％。 [0191] 分束器也可以由玻璃制成，例如具有部分反射涂层。分束器也可以由各种透明塑料制成。 [0192] 图5B是用于与本发明结合使用的示例性光学角度修改器342的示例性示意图。光学角度修改器342通常可以包括镜子。其它技术替代方案对于本领域技术人员而言将是显而易见的。 [0193] 图6A是示出根据本发明的实施方案的能够同时捕获用户的两只眼睛的图像的光学装置600的示意图。第一光学路径340指向第一光学路径光学角度修改器342A，其输出光或视线指向第二或最终光学角度修改器342B。第一光学角度修改器342A和第二光学角度修改器342B适于并定位在装置600内使得来自第二或最终光学角度修改器342B的输出光或视线被引导或大部分指向一对分光器，诸如分束器345A、345B。入射光的一部分被分束器345A引导到用户的第一只眼睛(未示出)，而入射光的一部分被分束器345B引导到用户的第二只眼睛(未示出)。 [0194] 图6B是图6A的装置600的第一光学路径340的一部分的示意图。可以观察到经由第一光学角度修改器342A维持的相机镜头(未示出)的视野随着沿着光学路径的距离而变宽。 [0195] 现在共同参考图7A至图7C，图7A至图7C是根据本发明的各方面的观察设备的部件的示意图。图7A是具有一对耳机观察镜头112的耳机观察总成305的示意图。观察镜头112可以在光学上适于减小通过其观察的眼睛的焦距。图7B是本发明单片光学适配装置350的示意图。图7C是观察设备的移动电话保持外壳或后盖107的示意图。为了清楚起见，附图被提供有识别字母A和B，它们表示三个部件的对准指示符(即，每个部件的点A对准，每个部件的点B也对准)。耳机观察总成305、单片光学适配装置350和保持外壳或后盖107(以及任选的头带，其用于将部件适当地保持在头部上，使得用户的眼睛固定就位以经由耳机观察镜头 112进行观察)可以共同形成完整的耳机设备。 [0196] 耳机观察总成305包括观察凹部760，所述观察凹部被设计成并且调整尺寸以使得用户能够将他的面部与其并置，使得眼睛380可以经由观察镜头112适当地观察目标。观察凹部760可以被壁或至少一个壁包围，并且在图7A的实施方案中，被侧壁761和762以及顶壁 763和底壁764包围。 [0197] 如所示，保持外壳或后盖107包括适于将移动计算装置120固定在固定位置中的保持机构122(例如，弹簧加载的机构)。保持外壳107可以本领域技术人员已知的各种方式固定到耳机305。最典型地，保持外壳107通过将外壳滑动到耳机305中的互补凹部中固定到耳机，如图1A中可见。 [0198] 单片光学适配装置350可以通过紧固件352固定到耳机305。紧固件352可以与耳机 305中的紧固件或互补紧固件152一起形成紧固装置的一部分。此类紧固装置可以包括但不限于钩环装置、螺钉和螺钉孔、扣环装置、压入配合或搭扣配合装置等。 [0199] 现在共同参考图7D至图7F，图7D至图7F提供了根据本发明的各方面的用于使特定移动计算装置120(“蜂窝电话”，未示出)的尺寸和相机位置适于耳机设备的示例性适配器装置或保持外壳700的各种透视图。因此，可以生产多个这样的专用适配器装置700，每个专用适配器装置专用于一个或多个特定蜂窝电话的尺寸和/或相机位置。 [0200] 适配器装置700可以包括蜂窝电话接收装置771，其可以包括用于接收蜂窝电话的凹部或狭槽。在示例性适配器装置700中，接收装置771包括由一个或多个蜂窝电话引导元件或引导角773形成的狭槽772。蜂窝电话可以放置在适配器装置700的宽面774上并滑入狭槽772。蜂窝电话接收装置771可以单独或与耳机的其它部件结合来确定地将蜂窝电话定向和/或定位到适当位置，使得蜂窝电话屏幕上的相机与板载光学装置785光学对准。 [0201] 通常，板载光学装置785包括至少一个光学角度修改器或光学角度修改器装置 342，其适于和被定位成当蜂窝电话放置在适配器装置700中在适当的位置时将光引导在第一光学路径340的第二部分340B(如图5A中所示)与蜂窝电话的相机镜头110之间。 [0202] 光学角度修改器装置342可以包括一个或多个光学角度修改器。在图7D至图7F中提供的示例性实施方案中，光学角度修改器装置342包括第一光学角度修改器342A和第二光学角度修改器342B，它们适于和被定位成将光从诸如(板载)分束器345的分束器引导至蜂窝电话的相机镜头110。 [0203] 在一些实施方案中，分束器可以被设置在适配器装置700的外部，例如附接或整体附接到耳机观察总成，诸如耳机观察总成305(如图7A中所示，或如图10A至图10B中所示，如下所述。 [0204] 光学角度修改器342A、342B可以被设置在一个或多个光学角度修改器壳体(诸如壳体343A和壳体343B)中。光学角度修改器342A、342B中的至少一者可以是镜子，并且光学角度修改器342A和壳体343可以形成潜望镜装置。 [0205] 适配器装置700还可以包括用于接收和固定板载分束器345的接收或固定装置 746。在图7D至图7F中提供的示例性实施方案中，接收或固定装置746包括用于接收和固定板载分束器345的第一端的狭槽。 [0206] 适配器装置700可以通过紧固装置固定到耳机观察总成或主耳机主体。这种紧固装置可以包括至少一个紧固件752。紧固装置可以包括但不限于钩环装置、螺钉和螺钉孔、扣环装置、压入配合或搭扣配合装置等。适配器装置700可以具有与主耳机主体(例如，如所示)基本上相符的周长，或者可以调整尺寸以适合装配在主耳机主体内(如图7G中所示)。 [0207] 适配器装置700还可以包括用于接收屏幕滤光器(诸如屏幕滤光器517)的空间(例如，在狭槽772内)。 [0208] 图7G提供了根据本发明的各方面的耳机框架或耳机设备框架705的透视图。耳机框架705可以包括后盖707，所述后盖可以任选地通过连接器709连接到框架705。在图7G中提供的示例性实施方案中，连接器709是铰链总成。 [0209] 耳机框架或耳机设备框架705可以包括适配器装置，诸如适配器装置700。在图7G中提供的示例性实施方案中，适配器装置700A被调整尺寸并适于装配在耳机框架705的主壳体790内。 [0210] 如所示，屏幕滤光器517在适配器装置700A内被设置于耳机框架705内。 [0211] 发明人已经发现，当用户戴上耳机时，用户的眼睛可能接收非常少的光，使得相机无法接收到清晰的眼睛图像。发明人进一步发现，当光源被定位成将光引导到用户的眼睛时，相机可以接收清晰的眼睛图像，然而，这种布置可能引起眼睛的不适和疲劳，这也可能促进不依从和错误结果。 [0212] 发明人已经发现了一种用于使得蜂窝电话的相机能够捕获合适的眼睛图像的方法及装置。所述方法包括以相当均匀的方式照射观察凹部760的内部。 [0213] 现在参考图8，图8是根据本发明的各方面的具有照明装置840的耳机观察总成805的示意图。耳机观察总成805包括观察凹部760，所述观察凹部被设计成并且调整尺寸以使得用户能够将他的面部与其并置，使得用户的眼睛经由观察镜头812适当地观察目标(例如，附接到耳机观察总成805或被设置在其中的蜂窝电话屏幕)。 [0214] 观察凹部760由侧壁861和862、顶壁863和底壁864以及前壁865包围，所述前壁容纳观察镜头812。 [0215] 观察凹部760还可以被设计成和调整尺寸使得在观察模式中，当用户将他的面部与观察凹部760的壁并置时，所述面封闭观察凹部760以便形成观察室。从照明角度来看，所述观察室可以基本上被密封以与外部环境隔绝。 [0216] 在一些实施方案中，照明装置875被设置在观察凹部760内。照明装置875通常可以包括至少一个光源840，通常为诸如发光二极管(LED)双引线半导体光源，以及诸如电池(未示出)的电源。光源可以来自蜂窝电话本身，如关于图9A至图9B所述。 [0217] 从能量角度来看，LED非常有效，并且发热量很少。然而，这种LED发出定向光，如上所述，这可能是不利的。LED可以是表面贴装装置(SMD)LED模块，其使用表面贴装技术将一个或多个LED芯片安装在印刷电路板上。LED可以是独立式表面贴装LED装置。本领域技术人员将理解，可以使用其它合适类型的LED。 [0218] 照明装置875还可以包括光漫射器或光漫射器板841，当处于观察模式时(照明装置处于操作或“开启”模式)，所述光漫射器或光漫射器板被光学地设置在光源840的光学路径与用户的眼睛之间。通常为半透明的光漫射器板841可以由塑料或本领域技术人员已知的其它材料制成，并且可以从前壁865延伸朝向耳机观察总成805的开口面。光源840可以由光漫射器841保持或固定到光漫射器。发明人已进一步发现，通过将光源840引导远离光漫射器，在观察凹部760的内壁(例如，壁861)的方向上，相对于其中光源840指向光漫射器841的布置，光可以更明显地漫射。 [0219] 图8A提供了耳机观察总成的一部分的示意性俯视横截面视图，其中照明装置875包括如上所述的漫射器板841。在一些实施方案中，观察凹部760的内壁(例如，壁861)的至少一部分或大部分具有由漫反射材料制成的漫反射表面(即，面向观察凹部760)，所述材料最小化或明显地减少镜面反射并允许明显的漫反射。例如，这种漫反射表面可以涂覆有白色无光泽涂料。 [0220] 在一些实施方案中，具有反射性质的材料由不规则表面制成，以便在许多方向上反射入射光线。 [0221] 由于上面提供的原因，在眼睛区域中使用的塑料可以有利地是白色的并且是高反射性的。 [0222] 根据本发明的各方面，图9A和图9B提供了耳机框架905的透视图，其中耳机框架的光源是或者可以任选地包括与蜂窝电话120的辅助相机的镜头111相关联的闪光灯单元 112。未示出耳机框架905的后盖，以便揭示蜂窝电话120以及与其相关的耳机框架905的内部工作。通常，该辅助相机的镜头111被设置在蜂窝电话120的后侧113。 [0223] 在一些实施方案中，设置至少一根光纤电缆990，使得第一端991从闪光灯单元112接收光(当闪光灯或手电筒处于操作模式时)。电缆990的相对端992被设置在观察凹部760内(在图9B中最佳地示出)，以便当经由观察凹部760观察时照亮眼睛。在一些实施方案中，光漫射材料可以放置在光缆990中的光纤的端部992处，使得观察凹部760内的光更加漫射。 [0224] 在一些实施方案中，图8A的光学装置也可以用光纤电缆990来实施，例如，光缆990的端部992由光漫射器841支撑，并且从光纤传递的光被引导朝向观察凹部760的壁。无需另外的LED。 [0225] 根据本发明的各方面，图9A进一步提供了耳机框架905的透视图，其中辅助相机的镜头111被设置在蜂窝电话120的后侧113，并且其中光学装置975形成从镜头111围绕蜂窝电话120的侧面并且朝向观察凹部760的观察镜头812(如图9B中所示)的光学路径。 [0226] 图10A和图10B提供了耳机框架1005A、1005B的透视图，其中当适当地设置在本发明设备中时，每只眼睛或观察镜头自身具有通向蜂窝电话的一个或多个相机镜头的光学路径。 [0227] 所述设备可以包括(不透明的)内部分离器或隔板1098(通常大致垂直于蜂窝电话 120的屏幕115，和/或大致垂直于左观察镜头812L和右观察镜头812R)，其适于分割光学室(包含各种光学路径)，以便为每只眼睛提供相应的光学隔离的光学室1095L、1095R(使得没有或基本上没有光在光学室之间传递)。这种内部分离器和光学隔离的光学室可以有效地用于本发明的所有光学室。一般而言，光学室中的内壁可以优选地是光吸收壁，其优选地是黑色的和/或优选地是非反射的/无光泽的，并且通常是黑色和无光泽的。 [0228] 现在具体参考图10A，当蜂窝电话120被设置在创造性设备中时，耳机框架1005A适于利用蜂窝电话120的前后相机镜头为每只眼睛或观察镜头提供通向这些相机镜头的单独的、光学上不同的和隔离的光学路径。 [0229] 第一光学路径被光学地设置在左观察镜头812L(和左观察眼睛)与被设置在蜂窝电话120的前面或屏幕侧的相机镜头110之间，其中蜂窝电话120被设置在适当的位置，使得屏幕115面向观察镜头。第二光学路径在右观察镜头812R(和右眼观察眼睛)与设置在蜂窝电话120的后侧的相机镜头111之间。应当理解，左和右是任意的，并且所述设备可以被构造成使得第一光学路径是右观察镜头的第一光学路径。 [0230] 第一光学路径具有至少一个光学角度修改器1042A和分束器345L，并且可以基本上类似于或相同于关于图5A描述的光学路径。 [0231] 第二光学路径包括相机镜头111与右观察镜头812R之间的至少三个光学角度修改器1042B、1042C和1042D，以及分束器345R。分束器345R被定位成使得光的一部分从观察镜头812R被分束器345R反射(或者光学路径由所述分束器引导)朝向光学角度修改器1042D。 [0232] 在上文中已经描述了各自穿过分束器的附加光学路径。 [0233] 光学路径从光学角度修改器1042D被引导到光学角度修改器1042C，所述光学角度修改器被设置在蜂窝电话120的后面或远侧。光学路径指向光学角度修改器1042C，所述光学角度修改器也被设置在蜂窝电话120的后面或远侧，并进一步被设置成和成角度使得光学路径被引导到设置在蜂窝电话120的后侧的相机镜头111。 [0234] 将理解，尽管在图10A和图10B中为了清楚起见都未示出耳机框架的后盖，但是从观察镜头到蜂窝电话相机镜头和屏幕的所有光学路径都与来自环境的光隔离。 [0235] 现在具体参考图10B，当蜂窝电话被设置在本发明设备中时，耳机框架1005B适于利用后相机镜头111为每只眼睛或观察镜头提供通向这些相机镜头的单独的、光学上不同的和隔离的光学路径。 [0236] 第二光学路径可以基本上类似于关于图10A描述的光学路径。然而，由于后相机镜头111是两个不同光学路径的一部分的事实并且鉴于空间考虑，与图10A的1042B的功能类似的光学角度修改器1042E可以稍微不同的方式调整尺寸和成角度。 [0237] 第一光学路径包括相机镜头111与左观察镜头812L之间的至少三个光学角度修改器1042F、1042G和1042H，以及分束器345L。分束器345L被定位成使得光的一部分从观察镜头812L被分束器345L反射(或者光学路径由所述分束器引导)朝向光学角度修改器1042H。 [0238] 第一光学路径从光学角度修改器1042H被引导到光学角度修改器1042G，所述光学角度修改器被设置在蜂窝电话120的后面或远侧。光学路径指向光学角度修改器1042F，所述光学角度修改器也被设置在蜂窝电话120的后面或远侧，并进一步被设置成和成角度使得光学路径被引导到相机镜头111。 [0239] 根据本发明的其它方面，本发明的设备(例如，除了虚拟现实之外)可以用于增强现实。例如，蜂窝电话的一个相机可以用于拍摄用户的眼睛，而另一个相机(通常在蜂窝电话的后侧)可以用于(同时)拍摄环境，并例如经由观察镜头812为眼睛提供图像。 [0240] 本文公开的各种设备(例如，虚拟现实设备、增强的虚拟现实设备)的使用方法可以应用于各种医疗和医疗-前庭环境，并且另外还可以应用于游戏(例如，社交媒体的游戏)。 [0241] 例如，玩家可以使用所述系统来玩需要眼睛跟踪的虚拟现实游戏。 [0242] 在另一个示例性应用中，社交媒体活动，其中头像(avatar)(例如，表示虚拟空间中的计算机用户并由其操纵并且与该虚拟空间中的其它对象交互的电子图像)在用户正观看它时具有不同响应。 [0243] 根据本发明的另一方面，公开了一种确定哪只眼睛正在被跟踪的方法。所述方法可以包括将电话插入外壳中或者插入设备内的位置，通过其加速度计识别移动电话(计算装置)的旋转，以便通过移动电话处理器确定哪只眼睛正在被跟踪。 [0244] 实施例 [0245] 现在参考以下实施例，所述实施例与以上描述一起以非限制性方式说明本发明。 [0246] 实施例1 [0247] 患有单侧外周前庭病变的患者被送往进行前庭康复治疗，并且被装配有适于保持运行应用程序的谷歌Nexus智能电话的耳机，其中智能电话的多点触摸屏适于距离患者眼睛几厘米。耳机呈现允许一个电话的相机连续录制患者的至少一只眼睛的视频的光学元件和照明条件。所述应用程序经由指向患者的蜂窝电话屏幕呈现一组视觉目标，并且还确定眼睛位置以进行校准。之后，物理治疗师设定方案，所述方案包括需要患者进行头部和/或眼睛移动的一组锻炼。所述应用程序适于以所述方案呈现锻炼并记录患者响应。指示患者每天在家中使用所述系统3次(由治疗师设定的方案确定大致约15分钟的时间)。患者将谷歌Nexus装配到耳机中，打开应用程序并佩戴耳机，其中蜂窝电话屏幕面向患者的面部。所述应用程序经由电话相机和任何相关联的光学元件来检测眼睛，检查校准(并在必要时更新)并开始以所述方案进行锻炼。所述应用程序监测表现并在表现太差或太好的情况下调整锻炼的复杂性。关于使用、调整、响应和技术信息(电池电量不足、应用程序意外关闭等)的所有信息都会被应用程序记录来并上传到中央服务器。当患者执行所述阶段时，将相关表现信息与群体数据库进行比较以分析他/她的康复表现的演变。 [0248] 实施例2 [0249] 疗养院病房有3名患者。患者A，78岁，容易摔倒；患者B，82岁，患有老年性黄斑变性；患者C，68岁，是一名患有多发性硬化症(MS)的女性。每名患者在他/她的预约时间将同一部电话装配到所提供的耳机中，开启适当的应用程序，并且耳机适合被患者佩戴，使得患者的眼睛与电话屏幕相对并紧邻电话屏幕。所述应用程序适于引导眼睛处的相机识别用户(例如，视网膜的模式识别)并将加载该特定患者的方案集。所记录的信息和分析最初被存储和上传在电话上并且可以自动添加到电子健康记录中。 [0250] 应当理解，为了清楚起见，在单独的实施方案的情形中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方案中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施方案的情形中描述的本发明的各种特征也可分开提供或以任何合适的子组合提供。 [0251] 尽管本发明已经连同其具体实施方案一起进行了描述，但是显然对于本领域的技术人员而言许多替代方案、修改和变型将显而易见。因此，旨在涵盖属于所附权利要求的精神和广泛范围的所有此类替代方案、修改和变型。本说明书中提到的所有公开、专利和专利申请(包括美国专利公开第2006/0206175号、第2007/0200927号和第2009/0240172号)在本文以引用方式并入说明书，其程度如同每个单独的公开、专利和专利申请具体地且单独地被指示以引用方式全部并入本文。另外，对本申请中的任何参考文献的叙述或识别不应当被解释为承认此类参考文献可用作本发明的现有技术。