KR20190019180A - 시각적 프로세싱 및 지각 상태들을 포함하는 신경학적 상태들의 평가 및 수정을 위한 증강 현실 디스플레이 시스템 - Google Patents

시각적 프로세싱 및 지각 상태들을 포함하는 신경학적 상태들의 평가 및 수정을 위한 증강 현실 디스플레이 시스템 Download PDF

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니콜 엘리자베스 사멕
크리스토퍼 엠. 해리시스
마크 배렌로트
스티븐 빈센트 망기엇
나스타스자 유. 로바이나
아담 카를 라이트
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매직 립, 인코포레이티드
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Abstract

일 실시예들에서, 머리-장착가능 증강 현실 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템은 신경학적 분석을 수행하고 신경학적 상태와 연관된 환경 트리거에 기반하여 지각 보조 수단을 제공하도록 구성된다. 신경학적 분석을 수행하는 것은 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하는 것 및 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 지각 보조 수단은 실제 객체의 특성, 예컨대 컬러를 변경하는 리마인더(reminder), 경고 또는 가상 콘텐츠를 포함할 수 있다. 증강 현실 디스플레이는 가변적인 파면 발산을 갖는 광을 출력함으로써 가상 콘텐츠를 디스플레이하고 0.25 디옵터 미만을 포함하여 0.5 디옵터 미만의 원근조절-이접운동 미스매치를 제공하도록 구성될 수 있다.

Description

시각적 프로세싱 및 지각 상태들을 포함하는 신경학적 상태들의 평가 및 수정을 위한 증강 현실 디스플레이 시스템
[0001] 본 출원은, 2016년 6월 20일자에 출원된 미국 가출원 번호 제62/352,539호; 2016년 7월 25일에 출원된 미국 가출원 번호 제62/366,555호; 및 2016년 12월 29일에 출원된 미국 가출원 번호 제62/440,291호를 35 U.S.C.§119(e) 하에서 우선권으로 주장한다. 이들 우선권 서류들 각각의 전체 개시내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002] 본 출원은 다음의 특허 출원들, 즉 2014년 11월 27일에 출원되고 미국 공개 번호 제2015/0205126호로서 2015년 7월 23일에 공개된 미국 특허 출원 번호 제14/555,585호; 2015년 4월 18일에 출원되고 미국 공개 번호 제2015/0302652호로서 2015년 10월 22일에 공개된 미국 특허 출원 번호 제14/690,401호; 2014년 3월 14일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/212,961호(지금, 2016년 8월 16일에 발행된 미국 특허 번호 제9,417,452호); 2014년 7월 14일에 출원되고 미국 공개 번호 제2015/0309263호로서 2015년 10월 29일에 공개된 미국 특허 출원 번호 제14/331,218호; 및 2016년 3월 16일에 출원되고 미국 공개 번호 제2016/0270656호로서 2016년 9월 22일에 공개된 미국 특허 출원 번호 제15/072,290호 각각의 전체를 인용으로 포함한다.
[0003] 본 개시내용은 디스플레이 시스템들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 증강 현실 디스플레이 시스템들에 관한 것이다.
[0004] 현대 컴퓨팅 및 디스플레이 기술들은 소위 "가상 현실" 또는 "증강 현실" 경험들을 위한 시스템들의 개발을 가능하게 하였고, 여기서 디지털적으로 재생된 이미지들 또는 이미지들의 일부분들이, 그들이 실제인 것으로 보이거나, 실제로서 지각될 수 있는 방식으로 사용자에게 제시된다. 가상 현실, 또는 "VR" 시나리오는 통상적으로 다른 실제 실세계 시각적 입력에 대한 투명성(transparency) 없는 디지털 또는 가상 이미지 정보의 표현(presentation)을 수반하고; 증강 현실, 또는 "AR" 시나리오는 통상적으로 사용자 주위 실제 세계의 시각화에 대한 증강으로서 디지털 또는 가상 이미지 정보의 표현을 수반한다. 혼합 현실, 또는 "MR" 시나리오는 AR 시나리오의 타입이고 통상적으로 자연 세계에 통합되고 이에 응답하는 가상 객체들을 수반한다. 예컨대, MR 시나리오에서, AR 이미지 콘텐츠는 실세계의 객체들에 의해 차단되거나, 그렇지 않으면, 이 객체들과 상호작용하는 것으로 지각될 수 있다.
[0005] 도 1을 참조하면, 증강 현실 장면(1)이 묘사되며, 여기서 AR 기술의 사용자는 백그라운드 내의 사람들, 나무들, 빌딩들, 및 콘크리트 플랫폼(1120)을 특징으로 하는 실세계 공원형 세팅(1100)을 본다. 이들 아이템들 외에도, AR 기술의 사용자는 또한, 자신이 "가상 콘텐츠", 이를테면 실세계 플랫폼(1120)에 서 있는 로봇 동상(1110), 및 호박벌의 의인화인 것으로 보여지는 날고 있는 만화형 아바타 캐릭터(1130)를 "보는" 것으로 지각하지만, 이들 엘리먼트들(1130, 1110)은 실세계에 존재하지 않는다. 인간 시지각 시스템이 복잡하기 때문에, 다른 가상 또는 실세계 이미저리(imagery) 엘리먼트들 사이에서 가상 이미지 엘리먼트들의 편리하고, 자연스럽고, 풍부한 표현을 가능하게 하는 AR 기술을 만들어내는 것은 난제이다.
[0006] 본원에 개시된 시스템들 및 방법들은 AR 및 VR 기술에 관련된 다양한 난제들을 처리한다.
[0007] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 가상 콘텐츠를 디스플레이하기 위해, 가변적인 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된 머리-장착가능, 증강 현실 디스플레이를 포함한다. 디스플레이 시스템은 또한, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들; 하나 또는 그 초과의 외향 센서들; 하나 또는 그 초과의 프로세서들; 및 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 다양한 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 동작들은, 신경학적 분석을 수행하는 동작; 신경학적 상태와 연관된 환경적 트리거를 결정하는 동작; 하나 또는 그 초과의 외향 센서들로 주변 환경을 모니터링하는 동작; 주변 환경에서 환경적 트리거의 존재를 검출하는 동작; 및 검출된 트리거링 변수의 존재에 기반하여 지각 보조 수단을 제공하는 동작을 포함한다. 신경학적 분석을 수행하는 동작은, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하는 동작 및 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별하는 동작을 포함한다.
[0008] 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 가상 콘텐츠를 디스플레이하기 위해, 가변적인 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된 머리-장착가능, 증강 현실 디스플레이를 포함한다. 디스플레이 시스템은 또한, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들; 하나 또는 그 초과의 프로세서들; 및 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 다양한 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 저장 매체를 포함한다. 동작들은, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하고 그리고 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으로써, 신경학적 분석을 수행하는 동작을 포함한다.
[0009] 또 다른 실시예들에서, 방법은 하나 또는 그 초과의 프로세서들, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들, 및 머리-장착 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템에 의해 수행된다. 방법은, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수집함으로써 자극에 대한 사용자 반응을 결정함으로써 신경학적 분석을 수행하는 단계; 및 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별하는 단계를 포함한다.
[0010] 게다가, 본 개시내용에 설명된 청구대상의 다양한 혁신적인 양상들은 다음 실시예들에서 구현될 수 있다.
실시예 1: 디스플레이 시스템은, 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하며, 하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성되며,
디스플레이 시스템은,
사용자에게 자극을 제공하고;
자극에 대한 사용자의 반응을 결정하고; 그리고
사용자에게서, 반응과 연관된 신경학적 상태(neurological condition) 또는 신경학적 상태(neurological state)의 존재를 결정하도록 구성된다.
실시예 2: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 증강 현실 이미지 콘텐츠를 포함한다.
실시예 3: 실시예 1 또는 실시예 2의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 반응에 대응하는 신경학적 상태들의 리스트를 사용자에게 디스플레이하도록 구성된다.
실시예 4: 실시예 1 내지 실시예 3 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태들은 신경학적 이상들이다.
실시예 5: 실시예 1 내지 실시예 4 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 신경학적 상태들의 리스트를 임상의에게 통신하도록 구성된다.
실시예 6: 실시예 1 내지 실시예 5 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 신경학적 상태들의 리스트를 하나 또는 그 초과의 다른 사용자들에게 통신하도록 구성된다.
실시예 7: 실시예 1 내지 실시예 6 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서,
디스플레이 시스템은,
사용자에게 복수의 이미지들을 디스플레이함으로써 자극을 제공하고 ―이미지들 중 하나는 이미지들 중 다른 하나와 상이한 깊이 평면 상에 있음―; 그리고
사용자의 눈들의 원근조절, 이접운동 상태 및/또는 다른 원심성 시스템 응답들을 측정하고; 그리고
측정된 원근조절, 이접운동 상태 및/또는 다른 원심성 시스템 응답들을 이미지들 중 하나 또는 이미지들 중 다른 하나에 대해 예상되는 원근조절 및/또는 이접운동 상태와 매칭시킴으로써 사용자에 의해 지각되는 이미지를 결정함으로써,
반응을 결정하도록 구성된다.
실시예 8: 실시예 1 내지 실시예 7 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는, 사용자가 디스플레이를 착용하고 있는 동안, 3 시간 이상 동안 증강 현실 이미지 콘텐츠를 사용자에게 연속적으로 디스플레이하도록 구성된다.
실시예 9: 실시예 1 내지 실시예 8 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 5 시간 이상 동안 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하도록 구성된다.
실시예 10: 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서,
디스플레이 시스템은, 다음의 시퀀스:
사용자에게 자극을 제공하는 것;
자극에 대한 사용자의 반응을 결정하는 것; 그리고
사용자에게서, 반응과 연관된 신경학적 상태의 존재를 결정하는 것
을 복수의 개월에 거쳐 복수번 자동적으로 수행하도록 구성된다.
실시예 11: 디스플레이 시스템은, 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하며, 하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성되며,
디스플레이 시스템은,
자극에 대한 사용자의 반응을 결정하고; 그리고
사용자에게서, 반응과 연관된 신경학적 상태의 존재를 결정하도록 구성된다.
실시예 12: 실시예 1 내지 실시예 11 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 신경학적 상태와 연관된 정보를 다른 사용자들의 모집단에 제공하도록 구성된다.
실시예 13: 실시예 12의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 다른 사용자들의 모집단으로부터 결정된 놈(norm)에 기반하여 신경학적 상태를 결정하도록 구성된다.
실시예 14: 실시예 12 또는 실시예 13의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자에 대응하는 기준들에 기반하여 모집단의 서브세트에 대한 놈을 리트리브하도록 구성된다.
실시예 15: 실시예 12 내지 실시예 14 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 신경학적 상태와 연관된 정보를 다른 사용자들의 모집단에 제공함으로써 놈을 동적으로 변경하도록 구성된다.
실시예 16: 디스플레이 시스템은, 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하며, 하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성되며,
디스플레이 시스템은,
자극이 신경학적 상태와 연관되는지 여부를 결정하고; 그리고
신경학적 상태에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성된다.
실시예 17: 디스플레이 시스템은 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는,
사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들 ―하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성됨―; 및
환경을 모니터링하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하며,
디스플레이 시스템은,
환경에 있는 객체에 대한 사용자의 예상되는 감정 반응을 결정하고;
객체에 대한 사용자의 예상되는 감정 반응이 수정을 위해 타겟팅되었는지 여부를 결정하고; 그리고
사용자에게 증강 현실 콘텐츠를 제시함으로써, 객체에 대한 사용자의 예상되는 감정 반응을 수정하도록 구성된다.
실시예 18: 실시예 17의 디스플레이 시스템에 있어서, 증강 현실 콘텐츠는 증강 현실 이미지 콘텐츠이다.
실시예 19: 실시예 17 또는 실시예 18의 디스플레이 시스템에 있어서, 객체는 사용자 공포증과 연관된다.
실시예 20: 실시예 17 내지 실시예 19 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 객체 상에 증강 현실 콘텐츠를 시각적으로 오버레이하도록 구성된다.
실시예 21: 실시예 17 내지 실시예 21 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서,
디스플레이 시스템은,
사용자로부터 객체의 거리를 결정하고; 그리고
거리에 대응하는 깊이 평면 상에 객체를 오버레이하는 증강 현실 콘텐츠를 제시하도록 구성된다.
실시예 22: 디스플레이 시스템은, 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는,
사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들 ―하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성됨―; 및
환경을 모니터링하도록 구성된 센서를 포함하며,
디스플레이 시스템은,
환경에 있는 객체에 대한 사용자의 예상되는 신체 또는 행동 반응을 결정하고;
객체에 대한 사용자의 예상되는 신체 또는 행동 반응이 수정을 위해 타겟팅되었는지 여부를 결정하고; 그리고
사용자에게 증강 현실 콘텐츠를 제시함으로써, 객체에 대한 사용자의 예상되는 신체 또는 행동 반응을 수정하도록 구성된다.
실시예 23: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 사용자의 적어도 한쪽 눈에 제시되는 하나 또는 그 초과의 이미지들을 포함한다.
실시예 24: 실시예 23의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 이미지들은 사용자의 제1 눈에 제시되는 제1 이미지; 및 사용자의 제2 눈에 제시되는 제2 이미지를 포함하며, 제2 이미지는 제1 이미지와 상이하다.
실시예 25: 실시예 23 또는 실시예 24의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 이미지들은 사용자의 동일(same) 눈에 제시되는 제1 이미지 및 제2 이미지를 포함하며, 제2 이미지는 제1 이미지와 상이하다.
실시예 26: 실시예 23 내지 실시예 25 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제2 이미지는 윤곽, 컬러, 휘도, 플리커 레이트 또는 콘트라스트가 제1 이미지와 상이하다.
실시예 27: 실시예 23 내지 실시예 26 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 이미지는 제1 부분들을 포함하며, 제2 이미지는 제2 부분들을 포함하며, 제1 부분들 및 제2 부분들은 코히어런트 이미지를 형성한다.
실시예 28: 실시예 23 내지 실시예 27 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 이미지는 정적 이미지를 포함하며, 제2 이미지는 일련의 동적 이미지들을 포함한다.
실시예 29: 실시예 23 내지 실시예 28 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제1 이미지는 정지 이미지를 포함하며, 제2 이미지는 동영상을 포함한다.
실시예 30: 실시예 23 내지 실시예 29 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 이미지들은 정지 부분 및 움직이는 부분을 포함한다.
실시예 31: 실시예 23 내지 실시예 30 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 이미지들은 상이한 콘트라스트들을 갖는 하나 또는 그 초과의 이미지들을 포함한다.
실시예 32: 실시예 23 내지 실시예 31 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 반응은 제시되는 하나 또는 그 초과의 이미지들에 대해 응답하는 사용자의 시지각을 포함한다.
실시예 33: 실시예 32의 디스플레이 시스템에 있어서, 반응은 우세 또는 억제의 지각적 상태를 포함한다.
실시예 34: 실시예 32 또는 실시예 33의 디스플레이 시스템에 있어서,
반응은,
하나 또는 그 초과의 이미지들 중 하나의 이미지의 억제;
하나 또는 그 초과의 이미지들의 부분들의 리어셈블리; 또는
하나 또는 그 초과의 이미지들 중 하나의 이미지의 적어도 일부분의 소멸을 포함한다.
실시예 35: 실시예 33 또는 실시예 34의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은, 우세 또는 억제의 지각적 상태를 측정하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함한다.
실시예 36: 실시예 33 내지 실시예 35 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은, 우세 또는 억제의 지각적 상태를 추론하기 위해 fMRI(functional magnetic resonance imaging)를 사용하는 OKN(optokinetic nystagmus), VEP(visual evoked potential), MEG(magnetoencephalography), 또는 BOLD(blood-oxygen level dependent) 콘트라스트 이미징으로부터의 데이터를 사용하도록 구성된다.
실시예 37: 실시예 33 내지 실시예 36 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자에게서 시각적 프로세싱과 연관된 신경학적 상태의 존재를 결정하도록 구성된다.
실시예 38: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 적어도 하나 또는 그 초과의 센서들로부터, 사용자의 머리에 관련된 또는 사용자의 머리의 전기 포텐셜들을 측정하도록 구성된 전극들을 더 포함한다.
실시예 39: 실시예 38의 디스플레이 시스템에 있어서, 전극들은 사용자의 머리 상의 복수의 위치들에 배치되도록 구성되며, 디스플레이 시스템은 복수의 위치들로부터 전기 포텐셜 측정들을 동시적으로 유도하도록 구성된다.
실시예 40: 실시예 38 또는 실시예 39의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 한쪽 눈에 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 41: 실시예 38 내지 실시예 40 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 양쪽 눈들(both eyes)에 동시적으로 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 42: 실시예 38 내지 실시예 41 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 컬러들 간에 교번하는 체커보드 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 43: 실시예 38 내지 실시예 42 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 시간 인터벌 내에서 크기가 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 44: 실시예 38 내지 실시예 43 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 응답을 생성하는 가장 작은 변경을 결정하도록 구성된다.
실시예 45: 실시예 38 내지 실시예 44 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 컬러가 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 46: 실시예 45의 디스플레이 시스템에 있어서, 컬러는 유사한 컬러의 상이한 셰이드들로 변경된다.
실시예 47: 실시예 38 내지 실시예 46 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 휘도가 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 48: 실시예 38 내지 실시예 47 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 시야의 일부분 상에 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 49: 실시예 38 내지 실시예 48 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 시야의 일부분 상에 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 50: 실시예 38 내지 실시예 49 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 복수의 깊이 평면들 상에 자극들을 제시하도록 구성된다.
실시예 51: 실시예 38 내지 실시예 50 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 시야의 상이한 부분들 간에 교번하는 자극을 제시하도록 구성되며, 디스플레이 시스템은 적어도, 상이한 부분들 간에 교번하는 자극들 간에 유발된 이벤트-관련된 포텐셜들의 차이를 측정하도록 구성된다.
실시예 52: 실시예 38 내지 실시예 51 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 적어도 2개의 컬러들 간에 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 53: 실시예 52의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 전체 시야에 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 54: 실시예 38 내지 실시예 53 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 시야 상의 하나의 영역으로부터 다른 영역으로 위치가 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 55: 실시예 38 내지 실시예 54 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 배향이 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 56: 실시예 38 내지 실시예 55 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 경계 선명도가 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 57: 실시예 38 내지 실시예 56 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 경계 콘트라스트가 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 58: 실시예 38 내지 실시예 57 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 특정 주파수에서 특징이 변경되는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 59: 실시예 58의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극이 변경되고 있는 주파수에서 사용자의 응답을 측정하도록 구성된다.
실시예 60: 실시예 38 내지 실시예 59 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 랜덤 도트 스테레오그램들을 포함하는 자극을 제시하도록 구성된다.
실시예 61: 실시예 38 내지 실시예 60 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 측정된 반응을 정상 반응을 표시하는 미리 결정된 응답과 비교하도록 구성된다.
실시예 62: 실시예 38 내지 실시예 61 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 측정된 반응을 특정 신경학적 이상을 표시하는 미리 결정된 응답과 비교하도록 구성된다.
실시예 63: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 밝은 광을 포함한다.
실시예 64: 실시예 63의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 사용자의 눈의 동공이 수축하는 감소된 진폭 또는 감소된 스피드를 포함한다.
실시예 65: 실시예 63 또는 실시예 64의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 동측 시신경의 병변들, 시개전역의 병변들, 뇌신경 III에서 움직이는 동측 부교감의 병변들, 홍채의 동공 수축근의 병변들, 반대편 시신경의 병변들, 간질, 걱정, 중독, 취함, 뇌졸중, 뇌 동맥류, 길랑-바래(Guillain-Barre) 증후군, 및 외상성 뇌손상 중 적어도 하나와 연관된다.
실시예 66: 실시예 63 내지 실시예 65 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 사용자의 제1 눈과 제2 눈 간에 전후로 교번하여 이동되는 광의 패치를 포함한다.
실시예 67: 실시예 66의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 광의 패치에 의해 조명될 때 사용자의 눈의 동공 팽창을 포함한다.
실시예 68: 실시예 66 또는 실시예 67의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 다발성 경화, 시속척수염, 시신경염 또는 외상성 시신경 병증 중 적어도 하나이다.
실시예 69: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 원거리 비전 구역에서 근처 비전 구역으로 이동된 객체를 포함한다.
실시예 70: 실시예 69의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은, 객체가 원거리 비전 구역에서 근처 비전 구역으로 이동함에 따라 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈들의 동공의 수축에서의 이상들을 포함한다.
실시예 71: 실시예 69 또는 실시예 70의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 동측 시신경의 병변들, 뇌신경 III에서 움직이는 동측 부교감의 병변들, 홍채의 동공 수축근의 병변들, 시신경구로부터 시각 피질로의 경로들의 양측성 병변들, 인지 장애, 치매, 알츠하이머병, 루이 소체 치매 및 피질맹 중 적어도 하나와 연관된다.
실시예 72: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 수평 또는 수직 시야에 걸쳐 이동되는 객체를 포함한다.
실시예 73: 실시예 73의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 사용자의 시야에서 수평 또는 수직 축들을 따라 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈들의 스무스한 움직임에서의 장애들을 포함한다.
실시예 74: 실시예 72 또는 실시예 73의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 인지 장애, 파키슨병, 치매, 알츠하이머병, 전측두엽 치매, 진행성 핵상 마비, 취함, 중독, 외상성 뇌손상, 및 피질맹 중 적어도 하나와 연관된다.
실시예 75: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈들 쪽으로 이동되는 객체를 포함한다.
실시예 76: 실시예 75의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 내측이 아닌 방향들을 걸쳐 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈들의 편차를 포함한다.
실시예 77: 실시예 75 또는 실시예 76의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 긴장 이상, 파키슨병, 피질기저핵변성 또는 루이 소체 퇴보 중 적어도 하나에 대응한다.
실시예 78: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 제1 위치에서의 제1 객체 및 제2 위치에서의 제2 객체를 포함하며, 제1 및 제2 위치는 이격되어 있다.
실시예 79: 실시예 78의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈들의 새카드 움직임의 스피드, 진폭 또는 빈도의 측정을 포함한다.
실시예 80: 실시예 76 내지 실시예 79 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 인지 장애, 치매, 알츠하이머병, 헌팅턴 무도병, 파키슨병, 피질기저핵변성, 루이 소체 치매 및 진행성핵상마비 중 적어도 하나와 연관된다.
실시예 81: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 움직이지 않는 타겟 및 움직이지 않는 타겟의 측에 위치된 상이한 객체를 포함한다.
실시예 82: 실시예 81의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 반사성 단속성 운동을 억제하는 것에 대한 실패를 포함한다.
실시예 83: 실시예 81 또는 실시예 82의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 치매, 알츠하이머병, 헌팅턴 무도병, 파키슨병, 피질기저핵변성, 루이 소체 치매, 전측두엽 치매 및 조현병 중 적어도 하나와 연관된다.
실시예 84: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 사용자의 시야에 걸쳐 이동되는 밝고 어두운 줄무늬들을 포함한다.
실시예 85: 실시예 84의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은, 시야에 걸친 움직임 이후 시야에 걸친 움직임보다 빠른 스피드로 정중선으로의 움직임을 나타내지 않는 사용자의 양쪽 눈들의 움직임을 포함한다.
실시예 86: 실시예 84 또는 실시예 85의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 편측 공간 무시, 다발성 경화, 시속척수염, 운동 실조, 취함 및 뇌졸중 중 적어도 하나와 연관된다.
실시예 87: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 광의 플리커링 패치 및 광의 비-플리커링 패치를 포함한다.
실시예 88: 실시예 87의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 광의 플리커링 패치의 색조 지각에서의 변경을 포함한다.
실시예 89: 실시예 87 또는 실시예 88의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 액티브 시신경염에 대응한다.
실시예 90: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 상이한 방향들로부터 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈들 쪽으로 신속히 이동되는 객체를 포함한다.
실시예 91: 실시예 90의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 깜박이지 않음(failure to blink)을 포함한다.
실시예 92: 실시예 90 또는 실시예 91의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 코마에 대응한다.
실시예 93: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극들은 사용자의 양측에 동시적으로 디스플레이되는 객체를 포함한다.
실시예 94: 실시예 93의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 사용자의 양측에 동시적으로 디스플레이될 때 한 측상의 객체의 지각 실패(failure to perceive)를 포함한다.
실시예 95: 실시예 93 또는 실시예 94의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 뇌졸중과 연관된다.
실시예 96: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 증가된 신경가소성을 포함한다.
실시예 97: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 신경가소성을 증가시키기 위해 사용자에게 자극들을 제공하도록 구성된다.
실시예 98: 실시예 97의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극들은 비디오 게임의 일부로서 제공된다.
실시예 99: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 안내된 이미지 치료를 포함한다.
실시예 100: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 안내된 이미지 및 뮤직 치료를 포함한다.
실시예 101: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자에 의한 포지티브 피드백과 연관된 시각적 자극들을 포함한다.
실시예 102: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자에 의한 네거티브 피드백과 연관된 시각적 자극들을 포함한다.
실시예 103: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 전통적인 컨디셔닝 기법들을 통해 사용자를 컨디셔닝하도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 104: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 조작적인 컨디셔닝 기법들을 통해 사용자를 컨디셔닝하도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 105: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 시각적 자극들을 포지티브 또는 네거티브 값들과 연관시키도록 추가로 구성된다.
실시예 106: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 통증을 포함한다.
실시예 107: 실시예 106의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 통증의 느낌을 완화시키기 위해 사용자의 주의를 딴데로 돌리도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 108: 실시예 106 또는 실시예 107의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 통증의 느낌을 완화시키기 위해 사용자를 진정시키도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 109: 실시예 106 내지 실시예 108 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 통증의 느낌을 완화시키기 위한 안내된 이미저리를 포함한다.
실시예 110: 실시예 106 내지 실시예 109 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 통증 레벨들에 관한 사용자 입력을 수신하기 위한 사용자 인터페이스 엘리먼트를 더 포함한다.
실시예 111: 실시예 106 내지 실시예 110 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 사용자의 기분을 변경하도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 112: 실시예 111의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 안내된 이미저리를 포함한다.
실시예 113: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 사용자의 기술들 및 능력들을 개선시키기 위해 지각적 학습 기법들을 제공하도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 114: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 기술들 및 능력들은 지각의 기술들을 포함한다.
실시예 115: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 EMDR(eye movement desensitization and reprocessing) 치료를 제공하도록 구성된다.
실시예 116: 실시예 115의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 사용자의 좌-우 눈 움직임(side-to-side eye movement)을 유도하도록 구성된 양측성 감각 입력을 포함한다.
실시예 117: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 지각적 및 인지적 능력들을 강화시키도록 맞춰진 컴퓨터 게임들을 제공하도록 추가로 구성된다.
실시예 118: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 스피치 및 언어 장애들을 처리(address)하기 위한 청각적 구별 애플리케이션들을 제공하도록 구성된다.
실시예 119: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 1차 인지 또는 감각 경로를 인게이징(engage)하도록 구성된 1차 자극 및 2차 인지 또는 감각 경로를 인게이징 구성된 2차 자극을 제공하도록 구성된다.
실시예 120: 실시예 119의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 컬러들과 연관된 문자들 또는 숫자들을 포함한다.
실시예 121: 실시예 119 또는 실시예 120의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 컬러들과 연관된 뮤직을 포함한다.
실시예 122: 실시예 119 내지 실시예 121 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 사용자 주의의 3D 공간에 포지셔닝된 숫자들 및/또는 문자들을 포함한다.
실시예 123: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 사용자의 가상 반사 이미지를 포함하며, 이미지의 제1 부분은 사용자의 정확한 묘사를 포함하며, 이미지의 제1 부분에 상보적인, 이미지의 제2 부분은 사용자의 전체 이미지를 형성하기 위한 제1 부분의 가상 반사를 포함한다.
실시예 124: 실시예 123의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 전체 이미지로 하여금 좌측-우측 대칭으로 이동하게 하도록 구성된다.
실시예 125: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은, 사용자에게 제시되는 객체들에 기반하며 그리고 사용자의 감지들을 자극하도록 구성된 시청각 자극들을 포함한다.
실시예 126: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 제1 거리에 있는 객체들 및 제2 거리에 있는 객체들을 포함하는 시청각 자극들을 포함하며, 제2 거리에 있는 객체들은 불선명하게 또는 희미하게 보여진다.
실시예 127: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 스피치 인식을 제공하고 인식된 스피치를 텍스트로서 디스플레이하도록 구성되며, 지각 보조 수단들은 디스플레이 시스템에 의해 검출된 스피치에 대응하는 텍스트를 포함한다.
실시예 128: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 귀에 오디오 콘텐츠를 송신하도록 구성된 스피커를 더 포함하며, 자극은 오디오 콘텐츠를 포함한다.
실시예 129: 실시예 128의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 사용자가 들을 수 있는 하나 또는 그 초과의 명령들을 포함한다.
실시예 130: 실시예 2의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 사용자에게 투사되는 하나 또는 그 초과의 시각적 명령들을 포함한다.
실시예 131: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 발성을 검출하도록 구성된 마이크로폰을 더 포함한다.
실시예 132: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 각성도를 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 133: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 사용자의 각성도와 연관된 신경학적 상태를 포함한다.
실시예 134: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자의 각성도를 증가시키도록 선택된 시각적 콘텐츠를 포함한다.
실시예 135: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자의 각성도를 증가시키기 위해 시각적 콘텐츠를 수정하는 것을 포함한다.
실시예 136: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 주의를 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 137: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 단어들의 시퀀스를 열거하는 명령을 포함한다.
실시예 138: 실시예 137의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 시퀀스를 열거하는 사용자의 능력을 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 139: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 심볼들의 어레이, 및 사용자에게 제시되는 하나 또는 그 초과의 기준들에 기반하여 심볼들 중 하나 또는 그 초과를 식별하는 명령을 포함한다.
실시예 140: 실시예 139의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 심볼들의 사용자의 식별의 정확도를 결정하도록 추가로 구성된다.
실시예 141: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 배향의 상태를 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 142: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 사용자의 전체 이름을 포함하는 정보를 표명하는 명령을 포함한다.
실시예 143: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 사용자의 위치를 포함하는 정보를 표명하는 명령을 포함한다.
실시예 144: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 현재 날짜를 포함하는 정보를 표명하는 명령을 포함한다.
실시예 145: 실시예 142 내지 실시예 144 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 명령된 정보를 정확하게 표명하기 위한 사용자의 능력에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 배향 상태를 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 146: 실시예 145의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 생리학적 센서들을 더 포함하며, 디스플레이 시스템은 생리학적 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자가 패닉을 경험하고 있는지를 결정하도록 구성된다.
실시예 147: 실시예 146의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 생리학적 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 배향 상태를 평가하도록 구성된다.
실시예 148: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 사용자의 배향 상태와 연관된 신경학적 상태를 포함한다.
실시예 149: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자의 위치의 청각적 또는 시각적 표시를 포함한다.
실시예 150: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 시간의 청각적 또는 시각적 표시를 포함한다.
실시예 151: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자가 패닉을 경험하고 있다는 결정에 대해 응답하는 진정 오디오 또는 시각적 콘텐츠를 포함한다.
실시예 152: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 기억 능력을 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 153: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 학습 능력을 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 154: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 사용자가 기억하는 정보를 포함한다.
실시예 155: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 정보를 상기하도록 사용자에게 명령하는 것을 포함한다.
실시예 156: 실시예 155의 디스플레이 시스템에 있어서, 정보는 이력 데이터를 포함한다.
실시예 157: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 사용자에게 정보를 제시하는 것 그리고 시간 지연 이후 정보를 상기하도록 사용자에게 명령하는 것을 포함한다.
실시예 158: 실시예 157의 디스플레이 시스템에 있어서, 시간 지연은 적어도 1분이다.
실시예 159: 실시예 157의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 시간 지연 동안 사용자의 주의를 딴데로 돌리도록 구성된다.
실시예 160: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 사용자의 기억 능력과 연관된 신경학적 상태이다.
실시예 161: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 사용자의 학습 능력과 연관된 신경학적 상태이다.
실시예 162: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 태스크를 수행하는 하나 또는 그 초과의 명령들을 포함한다.
실시예 163: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응에 적어도 부분적으로 기반하여 사용자의 언어 기능을 평가하도록 추가로 구성된다.
실시예 164: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 주제에 관해 말하는 명령을 포함한다.
실시예 165: 실시예 164의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 명령에 따른 사용자의 발성을 검출하고 발성에 기반하여 사용자의 자연스러운 스피치 기능을 평가하도록 구성된다.
실시예 166: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 객체의 사진, 및 객체의 이름을 표명하는 명령을 포함한다.
실시예 167: 실시예 164의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자가 객체의 이름을 정확하게 표명했는지를 결정하도록 추가로 구성된다.
실시예 168: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 사용자의 언어 기능과 연관된 신경학적 상태이다.
실시예 169: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은, 사용자가 단어를 상기할 수 없다는 결정에 대한 응답으로, 사용자에게 단어를 디스플레이하는 것을 포함한다.
실시예 170: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자의 스피치에서 검출된 에러에 관한, 사용자에 대한 통지를 포함한다.
실시예 171: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 손가락 실인증 검사를 포함한다.
실시예 172: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 사용자의 눈 시선을 포함한다.
실시예 173: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 자극으로부터 사용자의 반응까지의 경과된 시간량을 포함한다.
실시예 174: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 거스트만 증후군을 포함한다.
실시예 175: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 실서증 검사를 포함한다.
실시예 176: 실시예 175의 디스플레이 시스템에 있어서, 실서증 검사는 사용자에게 공간에 단어를 기록하게 프롬프트하는 것을 포함한다.
실시예 177: 실시예 175의 디스플레이 시스템에 있어서, 실서증 검사는 사용자에게 서류(document)에 단어를 기록하게 프롬프트하는 것을 포함한다.
실시예 178: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 우측-좌측 방향 감각 장애 검사를 포함한다.
실시예 179: 실시예 178의 디스플레이 시스템에 있어서, 우측-좌측 방향 감각 장애 검사는 사용자에게 손가락으로서 신체의 반대측 상에 있는 손가락으로 신체 부분을 터치하도록 프롬프트하는 것을 포함한다.
실시예 180: 실시예 178의 디스플레이 시스템에 있어서, 우측-좌측 방향 감각 장애 검사는 사용자에게 방향을 식별하도록 프롬프트하는 것을 포함한다.
실시예 181: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 계산결과 검사를 포함한다.
실시예 182: 실시예 181의 디스플레이 시스템에 있어서, 계산결과 검사는 사용자에게 산술 문제를 해결하도록 프롬프트하는 것을 포함한다.
실시예 183: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 계산착오를 포함한다.
실시예 184: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 통합 운동 장애를 포함한다.
실시예 185: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 헌팅턴 무도병을 포함한다.
실시예 186: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 후피질 위축을 포함한다.
실시예 187: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 실어증을 포함한다.
실시예 188: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 실인증을 포함한다.
실시예 189: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 실서증을 포함한다.
실시예 190: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 난독증을 포함한다.
실시예 191: 실시예 1 또는 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 서자착오를 포함한다.
실시예 192: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 실행증 검사를 포함한다.
실시예 193: 실시예 192의 디스플레이 시스템에 있어서, 실행증 검사는 사용자에게 손 제스처를 모방하도록 프롬프트하는 것을 포함한다.
실시예 194: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 디바이스는 증강된 정상 응답의 오버레이를 사용자의 반응과 비교하도록 구성된다.
실시예 195: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 사용자의 팔, 손, 다리 또는 발 움직임을 모니터링하도록 추가로 구성된다.
실시예 196: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자에게 전달된 자극들은 사용자의 습관, 일상 또는 신체 활동을 발달시키기 위해 주기적으로 반복된다.
실시예 197: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자에 대한 정확한 응답의 힌트를 포함한다.
실시예 198: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자에게 제공되는 시각적 보조 수단을 포함한다.
실시예 199: 실시예 198의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자에게 제공되는 글쓰기 전략을 포함한다.
실시예 200: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 디스플레이 시스템에 의해 프롬프트된 신체 부분의 위치에 대한 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 위치를 포함한다.
실시예 201: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 산술 솔루션의 누락 단계의 디스플레이를 포함한다.
실시예 202: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 계산결과 검사에 대한 정확한 대답의 식별을 포함한다.
실시예 203: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 태스크를 수행하는 벙법을 보여주는 이미지들을 포함한다.
실시예 204: 실시예 203의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 태스크를 자신의 구성 컴포넌트들로 분해하는 이미지들을 포함한다.
실시예 205: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 정확한 행동의 예를 제공하는 것을 포함한다.
실시예 206: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 태스크를 완료하도록 사용자에게 동기 부여를 하기 위한 시각적 또는 청각적 콘텐츠를 포함한다.
실시예 207: 실시예 16의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 언어 번역을 포함한다.
실시예 208: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 시공간적 태스크를 포함한다.
실시예 209: 실시예 208의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 무시 또는 비정상적 구성 능력의 표시를 포함한다.
실시예 210: 실시예 209의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 우측 정수리 기능장애와 연관된다.
실시예 211: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 인지 태스크를 포함한다.
실시예 212: 실시예 211의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 비정상적 실행 기능의 표시를 포함한다.
실시예 213: 실시예 212의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 전두엽 기능장애와 연관된다.
실시예 214: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 로직 또는 추상 태스크를 포함한다.
실시예 215: 실시예 214의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 사고, 추론, 다단계 명령들 또는 분류에서의 난관의 표시를 포함한다.
실시예 216: 실시예 215의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 고차 연합 피질을 수반하는 영역과 연관된다.
실시예 217: 실시예 6의 디스플레이 시스템에 있어서, 감지된 자극들은 시공간적 태스크를 포함한다.
실시예 218: 실시예 217의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 시공간적 태스크에 대한 사용자 응답에 적어도 부분적으로 기반하여 무시 또는 비정상 구성 능력의 표시를 결정하도록 구성된다.
실시예 219: 실시예 218의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 우측 정수리 기능장애와 연관된다.
실시예 220: 실시예 6의 디스플레이 시스템에 있어서, 감지된 자극들은 인지 태스크를 포함한다.
실시예 221: 실시예 220의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 인지 태스크에 대한 사용자 응답에 적어도 부분적으로 기반하여 비정상 실행 기능의 표시를 결정하도록 구성된다.
실시예 222: 실시예 221의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 전두엽 기능장애와 연관된다.
실시예 223: 실시예 6의 디스플레이 시스템에 있어서, 감지된 자극들은 로직 또는 추상 태스크를 포함한다.
실시예 224: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 제공되는 자극은 하나 또는 그 초과의 스펙트럼 범위들의 파장을 갖는 광 패턴을 포함한다.
실시예 225: 실시예 224의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 동공의 크기의 변경을 포함하며, 동공의 크기의 변경은 광 패턴의 파장들에 기반하여 변할 수 있다.
실시예 226: 실시예 224 또는 실시예 225의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 하루주기 리듬에서의 이상들과 연관된다.
실시예 227: 실시예 69의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 폭주근점(near point of convergence)의 변경을 포함한다.
실시예 228: 실시예 227의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 뇌진탕 또는 진탕이하 충격과 연관된다.
실시예 229: 디스플레이 시스템은 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하며,
하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성되며,
디스플레이 시스템은 신경가소성을 증가시키는 하나 또는 그 초과의 자극들을 제공하도록 구성된다.
실시예 230: 실시예 229의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 자극들은 비디오 게임의 일부로서 제공된다.
실시예 231: 실시예 229 또는 실시예 230의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 자극들은 디스플레이 시스템에 연결된 전극들을 통해 사용자의 두개골에 인가되는 전기 신호들을 포함한다.
실시예 232: 실시예 231의 디스플레이 시스템에 있어서, 전기 신호들은 다른 개인의 뇌 활동을 복제한다.
실시예 233: 실시예 229 내지 실시예 232 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은, 제공되는 자극에 대한 사용자의 응답을 결정하고; 그리고 결정된 응답에 기반하여 자극을 맞추도록 추가로 구성된다.
실시예 234: 실시예 229 내지 실시예 233 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 제공되는 자극에 대한 사용자의 응답을 결정하고; 그리고 결정된 응답을 수정하는 지각 보조 수단을 트리거하도록 추가로 구성된다.
실시예 235: 디스플레이 시스템은 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는,
사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들 ―하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성됨―; 및
사용자에게 전자기 또는 음향 에너지를 전달하는 프로브를 포함한다.
실시예 236: 실시예 235의 디스플레이 시스템에 있어서, 보조 컴포넌트는 전극, 초음파 트랜스듀서 또는 광학 소스를 포함한다.
실시예 237: 실시예 235 또는 실시예 236의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로브는 사용자의 눈 또는 두개골에 전자기 또는 음향 에너지를 전달하도록 구성된다.
실시예 238: 실시예 237의 디스플레이 시스템에 있어서, 보조 컴포넌트는 두개골을 투과하여 사용자의 뇌의 부분들을 자극하도록 구성된 전자기 에너지를 전달하도록 구성된다.
실시예 239: 실시예 237 또는 실시예 238의 디스플레이 시스템에 있어서, 전자기 에너지는 자외선, 비-가시, 가시 또는 적외선 스펙트럼 범위들 중 적어도 하나에서의 파장들을 포함한다.
실시예 240: 실시예 237 내지 실시예 239 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 전자기 에너지는 대략 1-50 Hz의 주파수를 갖는 펄스형 광학 신호를 포함한다.
실시예 241: 실시예 247의 디스플레이 시스템에 있어서, 음향 에너지는 사용자의 두개골로 향하는 초음파 신호를 포함한다.
실시예 242: 실시예 241의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 중간대뇌동맥을 통한 혈류의 이미지들을 획득하도록 구성된다.
실시예 243: 실시예 235 내지 실시예 242 중 어느 하나의 실시예의 디스플레이 시스템에 있어서, 프로브는 사용자의 눈의 구조들을 조명하는 시준된 레이저 빔을 생성하도록 그리고 스펙클 패턴을 생성하도록 구성되며, 디스플레이 시스템은 스펙클 패턴을 검출하며 스펙클 패턴과 연관된 파라미터들을 안구 조직의 혈류 레이트들과 상관시키도록 구성된다.
실시예 244: 실시예 243의 디스플레이 시스템에 있어서, 스펙클 패턴과 연관된 파라미터는 정규화된 블러이다.
실시예 245: 디스플레이 시스템은 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하며,
하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성되며,
디스플레이 시스템은 안구 움직임들을 추적하고 추적된 안구 움직임들에서의 하나 또는 그 초과의 이상들과 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성되며; 그리고
디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 자극들을 제공하여, 추적된 안구 움직임들에서의 하나 또는 그 초과의 이상들을 억제하도록 또는 연관된 신경학적 상태를 담당하는 뇌의 하나 또는 그 초과의 부분들을 재교육하도록 구성된다.
실시예 246: 실시예 245의 디스플레이 시스템에 있어서, 추적된 안구 움직임들은 안구진탕증으로 인한 동공 움직임들을 포함하며, 하나 또는 그 초과의 자극들은 안구진탕증 눈 움직임의 진폭보다 작은 양만큼 이동되는 이미지들을 포함한다.
실시예 247: 디스플레이 시스템은 복수의 깊이 평면들 상에 증강 현실 이미지 콘텐츠를 디스플레이하기 위해 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 머리-장착 디스플레이를 포함하며,
디스플레이는 사용자에게 광을 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 도파관들을 포함하며,
하나 또는 그 초과의 도파관들은 주변 환경으로부터 사용자에게 광을 송신하도록 추가로 구성되며,
송신된 광은 사용자의 안저(fundus)를 조사하기 위해 사용되며; 그리고
디스플레이 시스템은 안저의 조사에 기반하여 신경학적 상태를 결정하도록 구성된다.
실시예 248: 실시예 247의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 두개내압, 두개내압 상승, 압축성 시신경 병증, 동맥 경화성 허혈성 시신경 병증, 비동맥 허혈성 시신경 병증, 시신경염 또는 방사선 시신경 병증 중 적어도 하나를 포함한다.
실시예 249: 실시예 69의 디스플레이 시스템에 있어서, 사용자의 반응은 미리 정의된 시간 인터벌 동안 객체에 대한 응시 불능을 포함한다.
실시예 250: 실시예 249의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 자폐증, 주의 결핍 과잉 행동 장애 또는 파키슨병과 연관된다.
실시예 251: 실시예 116의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 시각적 감각 결핍을 포함한다.
실시예 252: 실시예 116의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 사용자에게 균등한 컬러 필드를 디스플레이하는 것을 포함한다.
실시예 253: 실시예 116의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 잡음 소거를 포함한다.
실시예 254: 실시예 116의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 오디오 및 시각적 감각 결핍을 포함한다.
실시예 255: 실시예 1의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 기능적 근적외선 분광법을 사용하여 사용자의 뇌의 혈류를 매핑하도록 구성된다.
실시예 256: 실시예 11의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이 시스템은 기능적 근적외선 분광법을 사용하여 사용자의 뇌의 혈류를 매핑하도록 구성된다.
실시예 257: 디스플레이 시스템은:
가상 콘텐츠를 디스플레이하기 위해, 가변적인 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된 머리-장착가능, 증강 현실 디스플레이;
하나 또는 그 초과의 내향 센서들;
하나 또는 그 초과의 외향 센서들;
하나 또는 그 초과의 프로세서들; 및
하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 저장 매체를 포함하며,
이 동작들은:
하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하고; 그리고
반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으써,
신경학적 분석을 수행하는 동작;
신경학적 상태와 연관된 환경적 트리거들을 결정하는 동작;
하나 또는 그 초과의 외향 센서들로 주변 환경을 모니터링 하는 동작;
주변 환경에서 환경적 트리거의 존재를 검출하는 동작; 및
가변적인 검출된 트리거링의 존재에 기반하여 지각 보조 수단을 제공하는 동작을 포함한다.
실시예 258: 실시예 257의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단을 제공하는 동작은 가상 콘텐츠를 디스플레이하는 동작을 포함한다.
실시예 259: 실시예 258의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 기억 손실을 포함하며, 지각 보조 수단은 리마인더 및 경고 중 하나 또는 그 초과를 포함한다.
실시예 260: 실시예 258의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단을 제공하는 동작은 실제 객체의 지각된 컬러를 변경하는 동작을 포함한다.
실시예 261: 실시예 257의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단들은 환경적 트리거와 연관된 사운드들을 포함한다.
실시예 262: 실시예 257의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 분석을 수행하는 동작은 복수의 개월에 거쳐 복수번 자동적으로 수행되며, 동작들은 신경학적 분석을 수행하는 것에 기반하여 사용자 신경학적 프로파일을 업데이트하는 동작을 더 포함한다.
실시예 263: 실시예 257의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 회절성 광학 엘리먼트들을 포함하는 도파관을 포함하며, 회절성 광학 엘리먼트들은 도파관으로부터의 광을 추출함으로써 광을 출력하도록 구성되며, 도파관은 도파관들의 스택 중 하나의 도파관이며, 스택된 도파관들의 각각의 도파관은 상이한 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된다.
실시예 264: 디스플레이 시스템은:
가상 콘텐츠를 디스플레이하기 위해, 가변적인 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된 머리-장착가능, 증강 현실 디스플레이;
하나 또는 그 초과의 내향 센서들;
하나 또는 그 초과의 프로세서들; 및
하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행될 때, 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 저장 매체를 포함하며,
이 동작들은:
하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하고; 그리고
반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으로써,
신경학적 분석을 수행하는 동작을 포함한다.
실시예 265: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 동작들은 디스플레이 시스템으로 하여금 지각 보조 수단을 디스플레이하게 하는 동작을 더 포함한다.
실시예 266: 실시예 265의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 식별된 신경학적 상태 및 반응 중 하나 또는 그 초과에 기반하여 선택된다.
실시예 267: 실시예 265의 디스플레이 시스템에 있어서, 지각 보조 수단은 사용자 프로파일에 기반하여 선택된다.
실시예 268: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 분석을 수행하는 동작은 자극을 제공하는 동작을 포함하며, 자극은 디스플레이에 의해 출력되는 가상 콘텐츠를 포함한다.
실시예 269: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 원거리 깊이 평면으로부터 근처 깊이 평면으로 이동된 가상 객체를 포함한다.
실시예 270: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태는 시각적 프로세싱 결핍 및 기억 결핍 중 적어도 하나이다.
실시예 271: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 자극은 주변 환경에 존재하는 자극이다.
실시예 272: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 신경학적 상태를 식별하는 동작은 포텐셜 신경학적 상태들의 리스트를 생성하는 동작을 포함한다.
실시예 273: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 동작들은 복수의 개월에 거쳐 복수번 신경학적 분석을 자동적으로 반복하는 동작을 더 포함하며,
신경학적 분석을 반복하는 동작은 식별된 신경학적 상태를 업데이트하는 동작을 포함한다.
실시예 274: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 동작들은 식별된 신경학적 상태를 복수의 다른 디스플레이 시스템들에 송신하는 동작을 더 포함한다.
실시예 275: 실시예 274의 디스플레이 시스템에 있어서, 동작들은 다른 디스플레이 시스템들의 사용자들의 모집단으로부터 결정된 놈에 기반하여 신경학적 상태를 식별하는 동작을 포함한다.
실시예 276: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 디스플레이는 0.25 디옵터 미만의 원근조절-이접운동 미스매치를 갖는 가상 콘텐츠를 출력하도록 구성된다.
실시예 277: 실시예 264의 디스플레이 시스템에 있어서, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들은 전기 포텐셜들을 측정하도록 구성된 전극을 포함한다.
실시예 278: 하나 또는 그 초과의 프로세서들, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들, 및 머리-장착 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템에 의해 수행되는 방법으로서, 이 방법은:
하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수집함으로써 자극에 대한 사용자 반응을 결정하고; 그리고
반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으로써,
신경학적 분석을 수행하는 단계를 포함한다.
실시예 279: 실시예 278의 방법에 있어서, 디스플레이에 의해 수행되는 방법은 지각 보조 수단을 디스플레이하는 단계를 더 포함한다.
실시예 280: 실시예 278의 방법에 있어서, 지각 보조 수단은 식별된 신경학적 상태, 반응, 또는 사용자 프로파일에 기반한다.
실시예 281: 실시예 278의 방법에 있어서, 디스플레이에 의해 수행되는 방법은 복수의 개월에 거쳐 복수번 신경학적 분석을 자동적으로 반복하는 단계 및 식별된 신경학적 상태를 업데이트하는 단계를 더 포함한다.
[0011] 도 1은 AR(augmented reality) 디바이스를 통한 AR의 사용자의 뷰를 예시한다.
[0012] 도 2는 사용자에 대한 3차원 이미저리를 시뮬레이트하기 위한 종래의 디스플레이 시스템을 예시한다.
[0013] 도 3a-3c는 곡률 반경과 초점 반경 간의 관계들을 예시한다.
[0014] 도 4a는 인간 시각 시스템의 원근조절-이접운동 응답의 표현을 예시한다.
[0015] 도 4b는 사용자의 한쌍의 눈들의 상이한 원근조절 상태들 및 이접운동 상태들의 예들을 예시한다.
[0016] 도 4c는 사용자가 디스플레이 시스템을 통해 콘텐츠를 보는 탑-다운 뷰의 표현의 예를 예시한다.
[0017] 도 4d는 사용자가 디스플레이 시스템을 통해 콘텐츠를 보는 탑-다운 뷰의 표현의 다른 예를 예시한다.
[0018] 도 5는 파면 발산을 수정함으로써 3차원 이미저리를 시뮬레이트하기 위한 접근법의 양상들을 예시한다.
[0019] 도 6은 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 도파관 스택의 예를 예시한다.
[0020] 도 7은 도파관에 의해 출력된 출구 빔들의 예를 예시한다.
[0021] 도 8은 각각의 깊이 평면이 다수의 상이한 컴포넌트 컬러들을 사용하여 형성된 이미지들을 포함하는 스택된 도파관 어셈블리의 예를 예시한다.
[0022] 도 9a는 인커플링 광학 엘리먼트를 각각 포함하는 스택된 도파관들의 세트의 예의 단면 측면도를 예시한다.
[0023] 도 9b는 도 9a의 복수의 스택된 도파관들의 예의 사시도를 예시한다.
[0024] 도 9c는 도 9a 및 도 9b의 복수의 스택된 도파관들의 예의 탑-다운 평면도를 예시한다.
[0025] 도 9d는 웨어러블 디스플레이 시스템의 예를 예시한다.
[0026] 도 10은 환경적 및 사용자 센서들을 포함하는 증강 현실 시스템의 다양한 컴포넌트들의 예의 개략도를 도시한다.
[0027] 도 11은 디스플레이 시스템을 사용하여 신경학적 상태의 존재를 결정하기 위한 방법의 예를 예시한다.
[0028] 도 12는 사용자의 신경학적 상태에 대한 응답으로 지각 보조 수단을 사용자에게 디스플레이하기 위한 방법의 예를 예시하는 흐름도이다.
[0029] 도면들은 예시적인 실시예들을 예시하기 위하여 제공되며 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
[0030] 많은 개인들은 그들의 삶을 바람직하지 않게 간섭하는 시각적 프로세싱 상태들을 포함하는 신경학적 상태들을 가진다. 이러한 신경학적 상태들은 개인의 뇌의 이상들을 포함하는, 개인의 시각적 프로세싱 경로 및/또는 신경계의 이상들 또는 결핍들일 수 있다. 예컨대, 일부 개인들은 소정의 위치들의 객체들을 볼수 없을 수 있다. 다른 예로서, 일부 개인들은 개인들의 연령에 따라 발병률을 증가시킬 수 있는 기억 결핍들을 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 개인들은 정상 안구 운동 기능을 지연시키는 신경근 상태들을 가질 수 있다.
[0031] 유리하게, 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 AR(augmented reality) 디스플레이 시스템들은 시각적 프로세싱 이상들을 포함하는 신경학적 상태들의 존재를 결정하도록 구성될 수 있다. 게다가, AR 디스플레이 시스템들은 뇌의 정보 프로세싱을 포함하는 신경학적 상태들을 처리하고 그리고/또는 변경하도록 구성될 수 있다.
[0032] AR 시스템들은 가상 콘텐츠를 사용자 또는 뷰어에게 디스플레이하면서 사용자가 AR 시스템들 주변의 세계를 계속해서 볼수 있게 한다는 것이 인지될 것이다. 바람직하게, 이러한 콘텐츠는 예컨대 안경류의 부분으로서의 머리-장착 디스플레이상에 디스플레이되며, 이 머리-장착 디스플레이는 사용자의 눈들에 이미지 정보를 투사한다. 게다가, 디스플레이는 또한 주변 환경으로부터의 광을 사용자의 눈들에 송신하여 그 주변 환경을 볼 수 있게 할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와같이, "머리-장착" 또는 "머리-장착가능" 디스플레이가 뷰어의 머리상에 장착될 수 있는 디스플레이라는 것이 인지될 것이다.
[0033] 이하에서 추가로 논의되는 바와같이, 많은 VR, AR, 및 MR 디스플레이 디바이스들은 이미지 정보를 디스플레이할 때 원근조절-이접운동 미스매치들을 겪는다. 이러한 미스매치들은 사용자 불편을 유발할 수 있고, 디바이스의 장기 착용을 실행 불가능하게 만들 수 있다. 유리하게, 본원의 실시예들에 따른 디스플레이 디바이스들은 특히 사용자의 원근조절과 이접운동간의 정확한 매치를 제공함으로써 디바이스의 장기 착용을 가능하게 한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 뷰어에게 디스플레이되는 이미지들은 약 0.1 디옵터 또는 그 미만을 포함하여, 약 0.5 디옵터 또는 그 미만, 약 0.33 디옵터 또는 그 미만, 또는 약 0.25 디옵터 또는 그 미만의 원근조절-이접운동 미스매치를 가질 수 있다. 결과적으로, 디바이스의 사용자들은 3시간 또는 그 초과의 지속기간, 4시간 또는 그 초과의 지속기간, 5시간 또는 그 초과의 지속기간, 6시간 또는 그 초과의 지속기간 동안 또는 하루종일 실질적으로 연속적으로, 그 지속기간의 25% 초과, 20% 초과, 15% 초과, 10% 초과, 또는 5% 초과 동안 디바이스를 제거하지 않고, 디바이스를 착용 및 사용하는 것이 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 앞서 언급된 지속기간들 동안 실질적으로 연속적으로 증강 현실 이미지들을 디스플레이할 수 있다.
[0034] 감각 컴포넌트들을 포함하여 사용자에 대한 디스플레이 시스템의 초근접과 결부시켜 생각할 때, 본원에서 개시된 디스플레이 시스템들의 착용성 및 그 착용성의 장기 성질은 다양한 신경학적 평가들 및 치료들을 유리하게 가능하게 한다. 본원에서 논의되는 바와같이, 감각 컴포넌트들은 사용자와 관련된 파라미터들을 감지하도록 구성된 내향 센서들 및 사용자 주위의 주변 환경과 관련된 파라미터들을 검출하도록 구성된 외향 센서들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 외향 센서들을 사용하여 사용자의 환경을 액티브하게 모니터링하고, 사용자가 세계를 지각하고 그 세계와 상호작용하는 능력에 대한 단점들을 처리하는 것을 돕는 교정 보조 수단들, 예컨대 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 신경학적 상태와 연관되는 환경 트리거들의 존재에 대해 주변 환경을 모니터링할 수 있다. 환경 트리거가 검출될 때, 디스플레이 시스템은 그 검출된 환경 트리거에 기반하여 지각 보조 수단을 제공한다. 기억력 결핍들을 갖는 사용자들에 대해, 디스플레이 시스템은 시간과 같은 외부 변수들을 모니터링하고 특정 액션들(예컨대, 약물 섭취, 건강관리 제공자와 후속 조치 등)을 취하기 위한 리마인더들을 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자가 개별적인 태스크들을 완수하는 것을 돕는 것 외에, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템의 장기 착용성(예컨대, 하루의 대부분 동안의 매일 착용성) 때문에, 일관적인 일상이 수립될 수 있게 하여 사용자가 다른 일들과 무관하게 활동하는 능력을 추가로 가능하게 할 수 있다.
[0035] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 다양한 신경학적 상태들(예컨대, 이상들)의 존재에 관한 결론을 제시하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 자극들, 예컨대 미리-선택된 콘텐츠를 사용자에게 제공하고, 예컨대 내향 센서들을 사용하여 그 콘텐츠에 대한 사용자의 반응을 측정하도록 구성될 수 있다. 자극들은 시각적 및/또는 오디오 콘텐츠의 형태를 취할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 자극들은 주변 환경에 의해 제공될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템에 의해 생성되는 것이 아니라 사용자에 의해 경험되는 사운드들 또는 장면들(풍경들, 사람들 및 다른 시각적 피처들을 포함함)은 디스플레이 시스템에 의해 검출되어 분류될 수 있다. 만일 환경적 시각적 또는 오디오 자극이 특정 신경학적 검사에 적합한 타입임을 시스템이 결정하면, 디스플레이 시스템은 또한 그 신경학적 검사를 효과적으로 수행하기 위해 자극에 대한 사용자의 반응을 측정할 수 있다. 따라서, 본원에서 사용되는 바와같이, 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 자극은 생성되어 디스플레이 시스템에 의해 사용자에게 전달되거나 또는 주변 환경에서 제시되고 디스플레이 시스템에 의해 등록 및 식별될 수 있다. 제공된 콘텐츠의 알려진 변수들 및 사용자 반응은 신경학적 상태의 존재, 이를테면 시각적 프로세싱에서의 이상들을 결정하도록 분석될 수 있다. 디스플레이 시스템이 각각의 눈에 대한 시각적 콘텐츠를 디스플레이하고, 시각적 콘텐츠의 위치, 콘텐츠가 디스플레이되는 깊이 평면, 시각적 콘텐츠에 대한 노출의 지속기간 등을 포함하는 다양한 시각적 파라미터들을 변경할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 본원에서 설명되는 바와같이, 시각적 콘텐츠 및 이들 시각적 파라미터들을 변경함으로써, 상이한 분석들이 수행될 수 있다.
[0036] 이러한 분석들은 예컨대 사용자의 건강을 모니터링할 때 사용자 및/또는 임상의를 보조하기 위하여 단순히 진단, 치료 및/또는 모니터링 목적들을 위해 수행될 수 있다. 바람직하게, 분석으로부터 유도된 결론들은 디스플레이 시스템 및/또는 디스플레이 시스템이 액세스할 수 있는 원격 데이터베이스에 저장되며, 결론들은 특정 지각 보조 수단(예컨대, 교정 보조 수단)이 적용되어야 하는지 여부를 결정하기 위하여 후속적으로 활용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 분석으로부터 유도된 결론들은 또한 적용된 지각 보조 수단의 유효성을 모니터링하기 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 상태를 처리하기 위하여 적용되는 지각 보조 수단의 효능을 결정하기 위하여 그 상태에 대하여 사용자가 재검사될 수 있다.
[0037] 일부 실시예들에서, 지각 보조 수단은 사용자의 뇌에 의한 정보의 프로세싱을 수정하기 위한 정신 훈련 또는 활동일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 학습 보조 수단으로서 기능을 하도록 구성될 수 있으며, 다양한 "마인드 훈련(mind exercise)들"은 디스플레이 시스템에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이들 마인드 훈련들은 사용자에 의한 선택시에 수동으로 제공될 수 있거나, 또는 바이오피드백, 처방 및/또는 신경학적 분석의 결과들에 기반하여, 마인드 훈련들을 수행하기 위한 옵션이 사용자에게 자동적으로 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마인드 훈련들을 수행하기 위한 옵션의 구현 및 프로비전은 디스플레이 시스템에 의해 감지된 외부 자극들에 의해 그리고/또는 마인드 훈련들을 수행하도록 디스플레이 시스템에 지시하는 사용자 입력에 의해 트리거될 수 있다. 예컨대, 기억을 개선하기 위한 게임들과 같은 활동들은 기억 장애의 검출에 대한 응답으로 사용자에게 디스플레이된 후에, 바이오피드백을 통해 수동으로 또는 자동적으로 조절될 수 있다.
[0038] 유리하게, (예컨대, 정확한 원근조절-이접운동 매치를 제공하는 능력에 기인한) 디스플레이 시스템의 장기 착용성은 장기 신경학적 분석들이 수행될 수 있게 하고, 또한 (예컨대, 교정 보조 수단을 요구하는 상태의 식별로 인해 그리고/또는 보조 수단을 필요로 하는 환경에서의 자극의 존재를 감지함으로써) 필요에 따라 그 교정 또는 학습 보조 수단들의 실시간 선택적인 프로비전을 가능하게 하는 플랫폼을 제공한다. 게다가, 이들 이익들은 다양한 분석들을 수행하기 위하여 의료시설을 방문할 것을 사용자에게 요구하지 않고 실현될 수 있다. 오히려, 분석들은 예컨대 특정 자극에 의해 트리거될 때, 사용자에 의해 선택될 때, 처방 등에 기반하여 정기적으로 또는 임의 시간에 수행될 수 있다. 이러한 플렉서빌러티 및 유비퀴티(ubiquity)는 사용자가 정규 진단들을 수행하고 필요에 따라 교정 보조 수단들을 업데이트할 수 있게 한다. 시스템에 의해 수행되는 결정들 및 결론들은 이용가능한 입력들 및 현재 프로그래밍에 기반하여 이루어지며, 이들 결론들은 반드시 정확한 것은 아니라는 것이 인지될 것이다. 본원에서 논의되는 바와같이, 일부 실시예들에서는 분석들을 반복적으로 수행함으로써 시간에 따라 정확도가 개선될 수 있다.
[0039] 이론에 의해 제한됨이 없이, 일부 연구원들은 뇌의 신경 조직들을 재교육하고 그리고/또는 변경하는 (뇌를 재설계하는(rewiring))효능이 자극들 및 학습 요법들에의 긴 그리고/또는 반복된 노출에 의해 강화될 수 있다고 믿는다. 따라서, 적어도 부분적으로 디스플레이 시스템의 착용성에 기인하여, 사용자는 더 긴 시간 기간들 동안 그리고 더 자주 디스플레이 시스템을 착용할 수 있으며, 이에 따라 재교육 훈련들이 적용될 수 있는 지속기간 및 반복들의 횟수를 증가시킬 수 있다. 게다가, 다양한 재교육 훈련들이 하루중 임의의 시간에 그리고 다양한 상이한 환경들에서 (예컨대, 사용자가 자유 시간을 가질 때마다) 수행될 수 있어서, 수행될 수 있는 반복들의 횟수를 추가로 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 재교육 훈련들의 효과들 및 효능이 증가될 수 있다.
[0040] 게다가, 디스플레이 시스템은 사용자가 시간에 따른 자신의 건강을 추적하고 치료 계획들, 예컨대 마인드 훈련들을 받을 때 자신의 진척을 결정할 수 있게 할 수 있다. 특히 사용자로의 피드백이 진척의 표시 및 포지티브 보강을 제공하는 경우에, 사용자가 특정 치료 계획을 계속할 가능성을 그러한 액티브 모니터링 및 사용자로의 피드백이 증가시킬 수 있다는 것이 인지될 것이다. 디스플레이 디바이스가 매일 착용될 수 있기 때문에, 매일 연장된 지속기간들 동안, 다양한 상태들을 추적하는 빈도 및/또는 사용자에게 피드백을 제공하는 능력이 증가되며, 이는 치료 계획의 효능을 증가시킬 수 있다.
[0041] 디스플레이 시스템이 다양한 신경학적 상태들의 진단의 정확도를 증가시키기 위한 이익들을 제공할 수 있다는 것이 또한 인지될 것이다. 예컨대, 디스플레이 시스템들은 다른 방식으로 용이하게 획득될 수 없는 데이터의 세트들의 수집을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템이 바람직하게 긴 지속기간들 동안 착용될 수 있기 때문에, 사용자가 자신의 전체 일상 생활을 지내거나 또는 일상 생활의 일부를 지낼 때, 다양한 분석들의 횟수 및/또는 반복은 (비록 시스템이 또한 임상의 사무실의 환경에서 유리하게 적용될 수 있을지라도) 임상의 사무실을 방문하도록 사용자에게 요구된 경우에 획득된 것보다 더 높을 수 있다. 게다가, 다양한 분석들이 또한 임상의 사무실에서 검출되지 않을 수 있는 데이터와 관련될 수 있다. 예컨대, 분석이 수행되는 환경 (예컨대, 오염물질들 등의 존재를 포함함), 하루중 시간, 일년중 시간 등은 사용자의 측정된 반응과 관련될 수 있다. 결과적으로, 특히, 데이터 수집의 지속기간, 데이터의 다양성, 데이터 수집의 위치들의 다양성 및 다수의 타입들의 데이터를 동시에 수집하는 능력(그로 인해, 이는 상이한 데이터가 예컨대 모든 데이터에 적용되는 위치 스탬프들 및/또는 시간 스탬프들을 사용하여 상호-참조될 수 있게 함)은 사용자에 대해 수행되는 임의의 분석의 정확도를 증가시킬 수 있으며, 건강 상태들 또는 치료법들과 다양한 측정된 변수들간의 관계들(이들은 다른 방식으로는 자명하지 않음)을 드러낼 수 있다. 게다가, 연장된 지속기간들에 걸쳐 디스플레이 디바이스의 착용성은 바이오피드백, 반복발생 및/또는 예측 아티팩트들의 신호 잡음 필터링, 또는 부정적인 또는 유리한 디스플레이 시스템 성능 상태들을 식별하는 직접적인 사용자 상호작용들에 기반하여 정교한 자동 조절들을 가능하게 할 수 있다. 디스플레이 시스템은 시선 및 머리 포즈를 검출하기 위한 다양한 센서들, 이를테면 전극들 및 센서들을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 반복발생 및/또는 예측 아티팩트들의 신호 잡음 필터링은 시선 추적 및/또는 머리 포즈 카메라들, 전극들(예컨대, EEG) 또는 다른 데이터 소스들로부터의 데이터에 의해 보조될 수 있다. 신호들은 수집된 후에 그리고 추가 프로세싱 전에 잡음제거될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템은 사용자의 검출된 움직임에 기반하여 신호를 강화하거나 또는 개선하기 위하여 데이터를 폐기하며 그리고/또는 데이터를 필터링할 수 있다.
[0042] 디스플레이 시스템이 시간에 따른 사람에 관한 정보를 수집하고 이러한 정보에 대해 액세스할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이는 사용자가 노출될 수 있는 환경 자극들을 포함하여 사용자의 더 완벽한 프로파일을 제공한다. 이러한 프로파일은 특정 결론들의 가능성 및 분석을 위한 결론들을 평가하기 위하여 고려될 수 있는 부가 입력들 및 기준들을 제공한다. 게다가, 정기적으로 스케줄링된 시간들에 그리고/또는 사용자 마음대로 검사가 수행될 수 있게 함으로써, 디스플레이 시스템은 수행되는 검사들의 수를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 검사의 정확도를 증가시킬 것으로 예상될 수 있는 데이터세트를 증가시킬 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 원격 데이터 포인트들을 고려에 넣지 않거나 또는 무시하도록 구성된다. 역으로, 디스플레이 시스템은 사용자 참여를 위한 최상의 상태들, 신호 포착 성능 및 시스템 잡음 또는 아티팩트 최소화를 찾아내기 위하여 임의의 시간 및 상이한 시간에 검사를 수행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자가 바람직하게 디스플레이 시스템을 매일 착용하기 때문에, 디스플레이 시스템은 주 기간, 달 기간 또는 년 기간 동안 다양한 검사들을 주기적으로 자동적으로 수행하도록 구성될 수 있는데, 왜냐하면 사용자는 그 시간 기간 동안 디바이스를 착용하기 때문이다.
[0043] 유리하게, 디스플레이 시스템은 본원에서 개시된 분석들 중 다수의 분석들이 동시에 또는 연속적으로 수행될 수 있게 한다. 주어진 시각적 프로세싱 경로 또는 상태와 관련된 다수의 검사들을 수행하는 능력은 또한 그 검사들로부터 끌어낸 임의의 결론들의 정확도를 증가시킬 수 있다. 본원에서 개시된 다양한 분석들은 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0044] 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 분석들을 수행하도록 구성된 디스플레이 시스템들의 상이한 사용자들 간에 정보가 공유될 수 있다. 예컨대, 정보는 (예컨대, 유선 및/또는 무선 연결들을 통해) 디스플레이 시스템들 간에 직접적으로 전송될 수 있으며 그리고/또는 디스플레이 시스템들로부터 정보를 수신하고 다른 디스플레이 시스템들로부터 주어진 디스플레이 시스템에 정보를 분배하는 중심 서버를 통해 전송될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템들은 적용된 자극들의 타입, 자극들에 대한 사용자 반응 및 분석들로부터 끌어낸 결론들에 관한 정보를 공유할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템들은 예컨대 사용자의 뷰와 같은 시각적 데이터를 추가로 공유할 수 있어서(예컨대, “스크린 공유”와 유사함), 의사는 사용자가 분석을 받고 있는 동안 사용자의 투시도를 볼 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 또한 위치, 연령, 성별, 인종 등을 포함하여 사용자의 건강 또는 생리학적 상태에 영향을 미칠 수 있는 다른 파라미터들(바람직하게, 사용자를 명확하게 식별하지 않는 파라미터들)과 관련된 다른 정보를 공유하도록 구성될 수 있다. 본원에서의 분석들 중 많은 분석들이 (예컨대, 이상이 존재함을 결정함으로써) 신경학적 상태들의 존재에 대한 결론들을 끌어내기 위하여 놈에 대한 비교들에 의존한다는 것이 인지될 것이다. 일반적인 모집단의 특정 서브세트들내의 놈들은 상이할 수 있고 이러한 차이량은 특히 분석되는 신경학적 상태 및/또는 서브세트들에 따라 그리고 주변 활동들을 감지하거나 또는 환경 팩터들을 경감시키는데 있어서 입력들을 포함시키거나 또는 배제하는 것에 따라 변화할 수 있다는 것이 또한 인지될 것이다. 유리하게, 앞서 논의된 바와같이, 특정 사용자에 대한 분석들에 사용되는 데이터의 세트는 디스플레이 시스템을 사용하여 많은 수의 검사들을 수행하는 능력에 기인하여 더 정확하게 만들어질 수 있다. 게다가, 사용자들 간에 정보를 공유하는 능력은 개별 사용자들로부터의 이러한 더 정확한 데이터 세트를 분석하고 사용자들의 모집단 중에서 데이터의 더 큰 세트를 가짐으로써, 끌어내어진 임의의 결론들의 정확도를 추가로 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 사용자들의 일반적인 모집단과 사용자들의 특정 서브세트들 간의 놈들은 컴파일링될 수 있다. 다수의 디스플레이 시스템 사용자들간에 정보를 공유하는 것은 제어 그룹들 및 더블 블라인드 플라시보 타입 검사의 포함과 같은 검사 설계 정교화를 증가시킬 수 있다. 원격 프로세싱 유닛에 연결될 수 있는 디스플레이 시스템은 일반적인 모집단과 사용자들의 특정 서브세트들의 놈들 간의 변동량들 간의 비교들을 끌어내도록 구성될 수 있다. 이러한 비교는 특정 사용자의 결과들이 비교되는 놈이 일반적인 모집단에 대한 놈일 수 있는지 또는 사용자들의 특정 서브세트에 대한 놈일 수 있는지 여부를 결정하기 위하여 활용될 수 있다. 그 결과, 더 의미있는 비교들이 행해질 수 있고, 이러한 비교들로부터, 더 정확하거나 미묘한(nuanced) 결론들이 디스플레이 시스템에 의해 끌어내어질 수 있다.
[0045] 비교에 대한 개선된 기준을 제공하는 것 외에, 사용자들에 관한 다른 정보의 공유가, 부가 변수들이 고려될 수 있게 함으로써 분석들로부터 끌어낸 결론들의 정확도를 개선시킬 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 반응들 및 자극들의 일부 조합들이 다수의 결론들과 연관될 수 있다(예컨대, 다수의 프로세싱 결핍들을 표시할 수 있다). 디스플레이 시스템은 데이터베이스에 액세스하도록 구성될 수 있으며, 이 데이터베이스는 디스플레이 시스템의 부분일 수 있고 그리고/또는 다른 사용자들의 검사들로부터 유도된 결론들에 관한 정보를 획득하기 위하여 디스플레이 시스템에 의해 액세스가능한 원격 데이터베이스일 수 있다. 이러한 정보는 다른 변수들, 예컨대 사용자 위치, 연령, 인종, 활동들, 상호작용들 등 중 하나 또는 그 초과와 연관된 결론들에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 정보는 가능성이 가장 높은 정확한 결론을 결정할 때 또는 가능한 결론들을 내릴 때 도움을 주는 사용자의 측정된 반응들과 상호-참조될 수 있다.
[0046] 일부 실시예들에서, 다수의 깊이 평면들상의 이미지들을 디스플레이하는 디스플레이 시스템의 능력은 유리하게 뇌 활동을 측정하기 위한 직접적인 사용자 입력 또는 복잡한 외부 계기장비를 필요로 하지 않고 다수의 이미지들 중에서 뷰어가 지각하거나 또는 반응하는 것이 어느 이미지인지를 결정하기 위하여 유리하게 적용될 수 있다. 예컨대, 평가될 이미지들은 상이한 깊이 평면들상에 디스플레이될 수 있으며, 사용자의 눈들의 원근조절 및/또는 이접운동은 (예컨대, 디스플레이 디바이스상의 눈-추적 카메라들을 사용하여) 측정될 수 있다. 뷰어에 의해 지각되는 상이한 깊이 평면들상의 이미지들은 눈이 상이한 원근조절 및/또는 이접운동 상태들을 가정하게 할 것이라는 것이 인지될 것이다. 결과적으로, 사용자에 의해 지각되는 이미지는 1) 사용자의 눈들의 원근조절 및/또는 이접운동 상태들을 결정하고; 그리고 2) 그 원근조절 및/또는 이접운동 상태를 이미지들 또는 디스플레이되는 이미지들의 깊이 평면들과 매칭시킴으로써 추론될 수 있다. 이후, 사용자의 측정된 원근조절 및/또는 이접운동 상태들에 대응하는 이미지는 사용자에 의해 지각되는 이미지인 것으로 해석된다. 일부 실시예들에서, 이미지들은 이미지들 간의 원근조절 및/또는 이접운동 상태들의 예상된 차이를 증가시키기 위하여 광범위하게 다른 깊이 평면들(예컨대, 디스플레이 시스템에 의해 출력되는 가장 가까운 깊이 평면과 무한대)상에 디스플레이될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지에 대한 사용자 응시 지속기간(예컨대, 사용자의 눈들이 특정 원근조절 및/또는 이접운동 상태를 가정한 시간량)은 또한 사용자가 특정 이미지를 액티브하게 지각하는지 여부, 또는 원근조절 및/또는 이접운동 상태들의 변화가 미세환속운동들과 같은 비자발적 반사의 결과인지 여부를 추론하도록 측정될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 또한 사용자가 디스플레이된 이미지들을 응시하게 하면서 미세환속운동 진폭들을 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 사용자 지각을 검출하기 위한 그러한 방식이 경쟁, 우세 및/또는 억제, 백워드 마스킹 및 포워드 마스킹과 관련된 검사들을 포함하는 (그러나, 이에 제한되지 않음) 다양한 지각 검사들을 위해 활용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0047] 유사한 참조부호들이 전반에 걸쳐 유사한 부분들을 지칭하는 도면들이 이제 참조될 것이다.
[0048] 도 2는 사용자에 대한 3차원 이미저리를 시뮬레이트하기 위한 종래의 디스플레이 시스템을 예시한다. 사용자의 눈들은 이격되며, 그리고 공간 내의 실제 객체를 보고 있을 때, 각각의 눈은 객체의 약간 상이한 뷰를 가질 것이며, 각각의 눈의 망막 상의 상이한 위치들에 객체의 이미지를 형성할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이것은 양안 디스패리티(disparity)로 지칭될 수 있고 그리고 깊이의 지각을 제공하기 위해 인간의 시각 시스템에 의해 활용될 수 있다. 종래의 디스플레이 시스템들은, 가상 객체가 원하는 깊이에 있는 실제 객체이면, 각각의 눈에 의해 보여질 가상 객체의 뷰들에 대응하는 동일한 가상 객체의 약간 상이한 뷰들(각각의 눈(210, 220)에 대해 하나씩)을 갖는 2개의 별개의 이미지들(190, 200)을 제시함으로써 양안 디스패리티를 시뮬레이트한다. 이들 이미지들은, 사용자의 시각 시스템이 깊이의 지각을 유도하기 위해 해석할 수 있는 양안 단서들을 제공한다.
[0049] 도 2를 계속 참조하면, 이미지들(190, 200)은 z-축 상에서 거리(230)만큼 눈들(210, 220)로부터 이격된다. z-축은 뷰어의 광학 축과 평행하고, 뷰어의 눈들은 뷰어의 바로 앞에서 광학 무한대에 있는 객체를 응시한다. 이미지들(190, 200)은 편평하고 눈들(210, 220)로부터 고정된 거리에 있다. 눈들(210, 220)에게 각각 제시된 이미지들 내의 가상 객체의 약간 상이한 뷰들에 기반하여, 눈들은, 단일 양안 비전을 유지하기 위해, 객체의 이미지가 눈들의 각각의 망막들 상의 대응하는 포인트들에 떨어지도록 자연스럽게 회전할 수 있다. 이런 회전은, 눈들(210, 220)의 각각의 시선들이, 가상 객체가 존재하는 것으로 지각되는 공간 내의 포인트 상으로 수렴하게 할 수 있다. 결과적으로, 3차원 이미저리를 제공하는 것은 통상적으로, 사용자의 눈들(210, 220)의 이접운동을 조작할 수 있는, 그리고 인간의 시각 시스템이 깊이의 지각을 제공하기 위해 해석하는 양안 단서들을 제공하는 것을 포함한다.
[0050] 그러나, 현실적이고 편리한 깊이의 지각을 생성하는 것은 난제이다. 눈들로부터 상이한 거리들에 있는 객체들로부터의 광이 상이한 발산 양들을 갖는 파면들을 가지는 것이 인지될 것이다. 도 3a-도 3c는 광선들의 거리와 발산 간의 관계들을 예시한다. 객체와 눈(210) 간의 거리는 거리가 감소하는 순서로 R1, R2 및 R3로 표현된다. 도 3a-도 3c에 도시된 바와 같이, 광선들은, 객체에 대한 거리가 감소함에 따라 더 많이 발산하게 된다. 반대로, 거리가 증가함에 따라, 광선들은 더 시준된다. 다른 말로하면, 포인트(객체 또는 객체의 부분)에 의해 생성된 광 필드가 구체 파면 곡률을 갖는다고 말할 수 있으며, 구체 파면 곡률은, 그 포인트가 사용자의 눈으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지의 함수이다. 곡률은 객체와 눈(210) 간의 거리가 감소함에 따라 증가한다. 도 3a-도 3c 및 본원의 다른 도면들에서 예시의 명확성을 위해 단지 한쪽 눈(210)만이 예시되지만, 눈(210)에 대한 논의들은 뷰어의 양쪽 눈들(210 및 220)에 적용될 수 있다.
[0051] 도 3a-도 3c를 계속 참조하면, 뷰어의 눈들이 응시하는 객체로부터의 광은 상이한 파면 발산 정도들을 가질 수 있다. 상이한 파면 발산 양들로 인해, 광은 눈의 렌즈에 의해 상이하게 포커싱될 수 있고, 이는 차례로 눈의 망막 상에 포커싱된 이미지를 형성하기 위해 렌즈가 상이한 형상들을 취하는 것을 요구할 수 있다. 포커싱된 이미지가 망막 상에 형성되지 않는 경우, 결과적인 망막 블러(blur)는, 포커싱된 이미지가 망막 상에 형성될 때까지 눈의 렌즈의 형상의 변화를 유발하는 원근조절에 대한 단서로서 작용한다. 예컨대, 원근조절에 대한 단서는 눈의 렌즈를 둘러싸는 섬모 체근(ciliary muscle)들을 이완 또는 수축시키도록 트리거할 수 있고, 이에 의해 렌즈를 홀딩하는 현수 인대(suspensory ligament)들에 적용되는 힘이 조절되고, 이에 의해 응시 객체의 망막 블러가 제거되거나 최소화될 때까지 눈의 렌즈의 형상이 변경되게 되고, 이에 의해 눈의 망막(예컨대, 중심와) 상에 응시 객체의 포커싱된 이미지가 형성된다. 눈의 렌즈가 형상을 변화시키는 프로세스는 원근조절로 지칭될 수 있고, 그리고 눈의 망막(예컨대, 중심와) 상에 응시 객체의 포커싱되는 이미지를 형성하기 위해 요구되는 눈의 렌즈의 형상은 원근조절 상태로 지칭될 수 있다.
[0052] 이제 도 4a를 참조하면, 인간의 시각 시스템의 원근조절-이접운동 응답의 표현이 예시된다. 객체를 응시하기 위한 눈들의 움직임은 눈들이 객체로부터 광을 수신하게 하고, 광은 눈들의 망막들 각각 상에 이미지를 형성한다. 망막 상에 형성된 이미지에서 망막 블러의 존재는 원근조절에 대한 단서를 제공할 수 있고, 그리고 망막들 상에서 이미지의 상대적 위치들은 이접운동에 대한 단서를 제공할 수 있다. 원근조절에 대한 단서는 원근조절이 발생하게 하고, 이는 눈들의 렌즈들이 각각 눈의 망막(예컨대, 중심와) 상에 객체의 포커싱된 이미지를 형성하는 특정 원근조절 상태를 취하게 한다. 한편, 이접운동에 대한 단서는, 각각의 눈의 각각의 망막 상에 형성된 이미지들이 단일 양안 비전을 유지하는 대응하는 망막 포인트들에 있도록 이접운동 움직임들(눈들의 회전)이 발생하게 한다. 이들 포지션들에서, 눈들은 특정 이접운동 상태를 취했다고 말할 수 있다. 도 4a를 계속 참조하면, 원근조절은, 눈이 특정 원근조절 상태를 실현하게 하는 프로세스인 것으로 이해될 수 있고, 그리고 이접운동은, 눈이 특정 이접운동 상태를 실현하게 하는 프로세스인 것으로 이해될 수 있다. 도 4a에 표시된 바와 같이, 눈들의 원근조절 및 이접운동 상태들은, 사용자가 다른 객체를 응시하면 변할 수 있다. 예컨대, 원근조절된 상태는, 사용자가 z-축 상의 다른 깊이에 있는 새로운 객체를 응시하면 변할 수 있다.
[0053] 이론에 의해 제한되지 않고, 객체의 뷰어들이 이접운동 및 원근조절의 결합으로 인해 객체를 "3차원"인 것으로 지각할 수 있다는 것이 믿어진다. 앞서 언급된 바와 같이, 서로에 관해 2개의 눈들의 이접운동 움직임들(예컨대, 객체를 응시하기 위해 눈들의 시선들을 수렴하도록 서로쪽으로 또는 서로 멀어지게 동공들이 움직이도록 하는 눈들의 회전)은 눈들의 렌즈들의 원근조절과 밀접하게 연관된다. 정상 조건들하에서, 하나의 객체로부터 상이한 거리에 있는 다른 객체로 포커스를 변화시키기 위하여 눈들의 렌즈들의 형상들을 변화시키는 것은 "원근조절-이접운동 반사(accommodation-vergence reflex)"로서 알려진 관계하에서, 동일한 거리로의 이접운동의 매칭 변경을 자동적으로 유발할 것이다. 마찬가지로, 이접운동의 변화는 정상 조건들 하에서 렌즈 형상의 매칭 변경을 트리거할 것이다.
[0054] 이제 도 4b를 참조하면, 눈들의 상이한 원근조절 및 이접운동 상태들의 예들이 예시된다. 눈들의 쌍(222a)은 광학 무한대에 있는 객체를 응시하는 반면, 눈들의 쌍(222b)은 광학 무한대 미만에 있는 객체(221)를 응시한다. 특히, 눈들의 각각의 쌍의 이접운동 상태들은 상이하고, 눈들의 쌍(222a)은 똑바로 앞을 지향하는 반면, 눈들의 쌍(222b)은 객체(221) 상에 수렴한다. 눈들의 각각의 쌍(222a 및 222b)을 형성하는 눈들의 원근조절 상태들은, 렌즈들(210a, 220a)의 상이한 형상들에 의해 표현된 바와 같이, 또한 상이하다.
[0055] 바람직하지 않게, 종래의 "3D" 디스플레이 시스템들의 많은 사용자들은 그런 종래의 시스템들이 불편하다고 여기거나 또는 이들 디스플레이들의 원근조절 상태와 이접운동 상태 간의 미스매치로 인해 깊이감을 전혀 지각하지 못할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 많은 스테레오스코픽(stereoscopic) 또는 "3D" 디스플레이 시스템들은 약간 상이한 이미지들을 각각의 눈에 제공함으로써 장면을 디스플레이한다. 그런 시스템들은 많은 뷰어들에게 불편한데, 그 이유는, 그런 시스템들이, 특히, 단순히 장면의 상이한 표현들을 제공하고 눈들의 이접운동 상태들의 변화들을 유발하지만, 이들 눈들의 원근조절 상태들의 대응하는 변화가 없기 때문이다. 오히려, 이미지들은 디스플레이에 의해 눈들로부터 고정된 거리에 보여져서, 눈들은 단일 원근조절 상태에서 모든 이미지 정보를 본다. 그런 어레인지먼트는 원근조절 상태의 매칭 변경 없이 이접운동 상태의 변화들을 유발함으로써 "원근조절-이접운동 반사"에 반하게 작동한다. 이런 미스매치는 뷰어 불편함을 유발하는 것으로 믿어진다. 원근조절과 이접운동 간의 더 나은 매칭을 제공하는 디스플레이 시스템들은 3차원 이미저리의 더 현실적이고 편리한 시뮬레이션들을 형성할 수 있다.
[0056] 이론에 의해 제한되지 않고, 인간 눈이 통상적으로 깊이 지각을 제공하기 위해 유한한 수의 깊이 평면들을 해석할 수 있다는 것이 믿어진다. 결과적으로, 지각된 깊이의 매우 믿을만한 시뮬레이션은, 눈에, 이들 제한된 수의 깊이 평면들 각각에 대응하는 이미지의 상이한 표현들을 제공함으로써 실현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 표현들은 이접운동에 대한 단서들 및 원근조절에 대한 매칭 단서들 둘 모두를 제공할 수 있고, 이에 의해 생리학적으로 정확한 원근조절-이접운동 매칭이 제공된다.
[0057] 도 4b를 계속 참조하면, 눈들(210, 220)로부터 공간의 상이한 거리들에 대응하는 2개의 깊이 평면들(240)이 예시된다. 주어진 깊이 평면(240)의 경우, 이접운동 단서들은 각각의 눈(210, 220)에 대해 적합하게 상이한 관점들의 이미지들을 디스플레이함으로써 제공될 수 있다. 게다가, 주어진 깊이 평면(240)의 경우, 각각의 눈(210, 220)에 제공된 이미지들을 형성하는 광은 그 깊이 평면(240)의 거리에 있는 포인트에 의해 생성된 광 필드에 대응하는 파면 발산을 가질 수 있다.
[0058] 예시된 실시예에서, z-축을 따라, 포인트(221)를 포함하는 깊이 평면(240)의 거리는 1 m이다. 본원에서 사용된 바와 같이, z-축을 따른 거리들 또는 깊이들은 사용자의 눈들의 출구 동공들에 위치된 제로 포인트를 사용하여 측정될 수 있다. 따라서, 1 m의 깊이에 위치된 깊이 평면(240)은 사용자의 눈들(눈들은 광학 무한대 쪽으로 지향됨)의 광학 축 상에서, 이들의 눈들의 출구 동공들로부터 1 m 떨어진 거리에 대응한다. 근사치로서, z-축을 따른 깊이 또는 거리는 사용자의 눈들의 전면의 디스플레이(예컨대, 도파관의 표면) 외에(plus), 디바이스와 사용자의 눈들의 출구 동공들 간의 거리에 대한 값으로부터 측정될 수 있다. 그 값은 눈동자 거리(eye relief)라 칭해질 수 있고 그리고 사용자의 눈의 출구 동공과, 눈의 전면에 사용자가 착용한 디스플레이 간의 거리에 대응한다. 실제로, 눈동자 거리에 대한 값은 모든 뷰어들에게 일반적으로 사용되는 정규화된 값일 수 있다. 예컨대, 눈동자 거리는 20 mm인 것으로 가정될 수 있고 1 m의 깊이에 있는 깊이 평면은 디스플레이의 전면에서 980 mm의 거리에 있을 수 있다.
[0059] 이제 도 4c 및 4d를 참조하면, 매칭된 원근조절-이접운동 거리들 및 미스매칭된 원근조절-이접운동 거리들의 예들이 각각 예시된다. 도 4c에 예시된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 가상 객체의 이미지들을 각각의 눈(210, 220)에 제공할 수 있다. 이미지들은, 눈들(210, 220)이 깊이 평면(240) 상의 포인트(15) 상에 수렴하는 이접운동 상태를 그 눈들이 취하게 할 수 있다. 게다가, 이미지들은 그 깊이 평면(240)에 있는 실제 객체들에 대응하는 파면 곡률을 갖는 광에 의해 형성될 수 있다. 결과적으로, 눈들(210, 220)은, 이미지들이 이들 눈들의 망막들 상에 인 포커스(in focus)하는 원근조절 상태를 취한다. 따라서, 사용자는 가상 객체를 깊이 평면(240) 상의 포인트(15)에 있는 것으로 인지할 수 있다.
[0060] 눈들(210, 220)의 원근조절 및 이접운동 상태들 각각이 z-축 상의 특정 거리와 연관되는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 눈들(210, 220)로부터 특정 거리에 있는 객체는 이들 눈들이 객체의 거리들에 기반하여 특정 원근조절 상태들을 취하게 한다. 특정 원근조절 상태와 연관된 거리는 원근조절 거리(Ad)라 지칭될 수 있다. 유사하게, 서로에 대한 포지션들 또는 특정 이접운동 상태들의 눈들과 연관된 특정 이접운동 거리들(Vd)이 있다. 원근조절 거리와 이접운동 거리가 매칭하는 경우, 원근조절과 이접운동 간의 관계는 생리학적으로 정확한 것이라 말할 수 있다. 이것은 뷰어에게 가장 편리한 시나리오인 것으로 고려된다.
[0061] 그러나, 스테레오스코픽 디스플레이들에서, 원근조절 거리와 이접운동 거리가 항상 매칭하지는 않을 수 있다. 예컨대, 도 4d에 예시된 바와 같이, 눈들(210, 220)에 디스플레이되는 이미지들은 깊이 평면(240)에 대응하는 파면 발산으로 디스플레이될 수 있고, 눈들(210, 220)은, 그 깊이 평면 상의 포인트들(15a, 15b)이 인 포커스되는 특정 원근조절 상태를 취할 수 있다. 그러나, 눈들(210, 220)에 디스플레이되는 이미지들은 눈들(210, 220)이 깊이 평면(240) 상에 위치되지 않은 포인트(15) 상에 수렴하게 하는 이접운동에 대한 단서들을 제공할 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 원근조절 거리는 눈들(210, 220)의 출구 동공들로부터 깊이 평면(240)까지의 거리에 대응하는 반면, 이접운동 거리는 눈들(210, 220)의 출구 동공들로부터 포인트(15)까지의 더 먼 거리에 대응한다. 원근조절 거리는 이접운동 거리와 상이하다. 결과적으로, 원근조절-이접운동 미스매치가 존재한다. 그런 미스매치는 바람직하지 않은 것으로 고려되며 사용자에게 불편함을 유발할 수 있다. 미스매치가 거리(예컨대, Vd-Ad)에 대응하며, 디옵터(diopter)들을 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0062] 일부 실시예들에서, 동일한 기준 포인트가 원근조절 거리 및 이접운동 거리에 활용되는 한, 눈들(210, 220)의 출구 동공들 외의 기준 포인트가 원근조절-이접운동 미스매치를 결정하기 위한 거리를 결정하는 데 활용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 거리들은 각막으로부터 깊이 평면까지, 망막으로부터 깊이 평면까지, 접안렌즈(예컨대, 디스플레이 디바이스의 도파관)으로부터 깊이 평면까지 등으로 측정될 수 있다.
[0063] 이론에 의해 제한되지 않고, 미스매치 자체가 상당한 불편함을 유발하지 않으면, 사용자들이 최대 대략 0.25 디옵터, 최대 대략 0.33 디옵터 및 최대 대략 0.5 디옵터의 원근조절-이접운동 미스매치들을 생리학적으로 정확한 것으로 여전히 지각할 수 있다고 믿어진다. 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 디스플레이 시스템들(예컨대, 도 6의 디스플레이 시스템(250))은 대략 0.5 디옵터 또는 그 미만의 원근조절-이접운동 미스매치를 갖는 이미지들을 뷰어에 제시한다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 이미지들의 원근조절-이접운동 미스매치는 대략 0.33 디옵터 또는 그 미만이다. 또 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 이미지들의 원근조절-이접운동 미스매치는 대략 0.1 디옵터 또는 그 미만을 포함해서, 대략 0.25 디옵터 또는 그 미만이다.
[0064] 또한, 머리 및 눈 모션은 이른 바 "전정 안구 반사(vestibulo-ocular reflex)"로 조정되며, 이는 머리 회전들 동안 망막에 대한 이미지 정보를 안정화시키고, 이에 따라 객체 이미지 정보가 망막 상의 대략 중심에 있게 유지한다. 머리 회전에 대한 응답으로, 눈들은 반사적으로 그리고 비례적으로 대향하는 방향으로 회전되어 객체에 대한 안정적인 응시를 유지한다. 이 보상 관계의 결과로서, 다수의 인간들은 자신들의 머리를 전후로 흔들면서 책을 읽을 수 있다(흥미롭게도, 머리가 거의 고정된 상태에서 동일한 속도로 책이 전후로 패닝(panning)하는 경우, 상기는 일반적으로 사실이 아닌데 - 사람은 움직이는 책을 읽을 수 없을 가능성이 높고; 전정 안구 반사는 일반적으로 손 모션에 대해 발현되지 않는, 머리 및 눈 중 하나의 모션 조정임). 이 패러다임은 환자-착용 건강 시스템들에서 중요할 수 있는데, 왜냐하면, 사용자의 머리 모션들은 눈 모션들과 비교적 직접적으로 연관될 수 있고, 시스템은 바람직하게는, 이 관계에 따라 작동하도록 구성되기 때문이다. 따라서, 환자-착용 또는 정지식 디스플레이-기반 건강 시스템을 설계할 때, 인간의 눈의 특성들 및 때로는 제한들은 바람직하게는, 눈의 자연 메커니즘들에 스트레스를 주기 보다는, 이들에 따라 작동하는 의미있는 가상 현실 콘텐츠를 제공하기 위해 고려된다. 또한, 증강 현실 디스플레이 시스템들의 건강-관련 애플리케이션들의 맥락에서, 이는 본원에서 개시된 바와 같이 다양한 이점들을 제공할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 건강 시스템의 디스플레이는 증강 현실(AR) 시스템들과 독립적으로 구현될 수 있지만, 이하의 다수의 실시예들은 단지 예시적인 목적들을 위해 AR 시스템들과 관련하여 설명된다.
[0065] 도 5는 파면 발산을 수정함으로써 3차원 이미저리를 시뮬레이트하기 위한 접근법의 양상들을 예시한다. 디스플레이 시스템은, 이미지 정보로 인코딩된 광(770)을 수신하도록 그리고 그 광을 사용자의 눈(210)에 출력하도록 구성된 도파관(270)을 포함한다. 도파관(270)은 원하는 깊이 평면(240) 상의 포인트에 의해 생성된 광 필드의 파면 발산에 대응하는 정의된 양의 파면 발산을 갖는 광(650)을 출력할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동일한 양의 파면 발산은 그 깊이 평면 상에 제시되는 모든 객체들에 대해 제공된다. 게다가, 사용자의 다른쪽 눈에 유사한 도파관으로부터의 이미지 정보가 제공될 수 있다는 것이 예시될 것이다.
[0066] 일부 실시예들에서, 단일 도파관은 단일 또는 제한된 수의 깊이 평면들에 대응하는 세팅된 양의 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성될 수 있고 그리고/또는 도파관은 제한된 범위의 파장들의 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 복수의 도파관들 또는 도파관들의 스택은 상이한 깊이 평면들에 대해 상이한 양들의 파면 발산들을 제공하는 데 그리고/또는 상이한 범위들의 파장들의 광을 출력하는 데 활용될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 깊이 평면이 편평한 또는 곡선형 표면의 윤곽들을 따를 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 간략성을 위해, 깊이 평면들은 편평한 표면들의 윤곽들을 따를 수 있다.
[0067] 도 6은 이미지 정보를 사용자에게 출력하기 위한 도파관 스택(stack)의 예를 예시한다. 디스플레이 시스템(250)은 복수의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)을 사용하여 3차원 지각을 눈/뇌에 제공하기 위해 활용될 수 있는 도파관들의 스택, 또는 스택된 도파관 어셈블리(260)를 포함한다. 디스플레이 시스템(250)이 일부 실시예들에서 광 필드 디스플레이로 고려될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 게다가, 도파관 어셈블리(260)는 또한 접안 렌즈로 지칭될 수 있다.
[0068] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(250)은 이접운동에 대한 실질적으로 연속적인 단서들 및 원근조절에 대한 다수의 이산 단서들을 제공하도록 구성될 수 있다. 이접운동에 대한 단서들은 상이한 이미지들을 사용자의 눈들의 각각에 디스플레이함으로써 제공될 수 있고, 그리고 원근조절에 대한 단서들은 선택 가능한 이산 양들의 파면 발산을 갖는 이미지들을 형성하는 광을 출력함으로써 제공될 수 있다. 다른 말로 하면, 디스플레이 시스템(250)은 가변적인 레벨들의 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 파면 발산의 각각의 이산 레벨은 특정 깊이 평면에 대응하고 그리고 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 중 특정 도파관에 의해 제공될 수 있다.
[0069] 도 6을 계속 참조하면, 도파관 어셈블리(260)는 또한 도파관들 간에 복수의 피처들(320, 330, 340, 350)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(320, 330, 340, 350)은 하나 또는 그 초과의 렌즈들일 수 있다. 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 및/또는 복수의 렌즈들(320, 330, 340, 350)은 다양한 레벨들의 파면 곡률 또는 광선 발산으로 이미지 정보를 눈에 전송하도록 구성될 수 있다. 각각의 도파관 레벨은 특정 깊이 평면과 연관될 수 있고 그 깊이 평면에 대응하는 이미지 정보를 출력하도록 구성될 수 있다. 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)은 도파관들에 대한 광원으로서 기능할 수 있고 이미지 정보를 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)에 주입하는 데 활용될 수 있고, 이 도파관들 각각은, 본원에 설명된 바와 같이, 눈(210) 쪽으로의 출력을 위해 각각의 개별 도파관에 걸쳐 인입 광을 분배하도록 구성될 수 있다. 광은 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)의 출력 표면(410, 420, 430, 440, 450)에서 나가고 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)의 대응하는 입력 표면(460, 470, 480, 490, 500)으로 주입된다. 일부 실시예들에서, 입력 표면들(460, 470, 480, 490, 500)의 각각은 대응하는 도파관의 에지일 수 있거나, 대응하는 도파관의 주 표면(즉, 세계(510) 또는 뷰어의 눈(210)을 직접 향하는 도파관 표면들 중 하나)의 부분일 수 있다. 일부 실시예들에서, 단일 광빔(예컨대, 시준된 빔)은 특정 도파관과 연관된 깊이 평면에 대응하는 특정 각도들(및 발산량들)로 눈(210) 쪽으로 지향되는 복제된 시준된 빔들의 전체 필드를 출력하기 위해 각각의 도파관으로 주입될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400) 중 하나의 이미지 주입 디바이스는 복수(예컨대, 3개)의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)과 연관되어 이들에 광을 주입할 수 있다.
[0070] 일부 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)은, 이산 디스플레이들이며, 이 각각은 각각, 대응하는 도파관(270, 280, 290, 300, 310)으로의 주입을 위한 이미지 정보를 생성한다. 일부 다른 실시예들에서, 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)은, 예컨대 이미지 정보를 하나 또는 그 초과의 광학 도관들(이를테면, 광섬유 케이블들)을 통하여 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)의 각각에 파이핑(pipe)할 수 있는 단일 멀티플렉싱된 디스플레이의 출력단들이다. 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)에 의해 제공된 이미지 정보가 상이한 파장들, 또는 컬러들(예컨대, 본원에 논의된 바와 같이, 상이한 컴포넌트 컬러들)의 광을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0071] 일부 실시예들에서, 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)로 주입된 광은 광 투사기 시스템(520)에 의해 제공되고, 광 투사기 시스템(520)은 광 방출기, 이를테면 LED(light emitting diode)를 포함할 수 있는 광 모듈(530)을 포함한다. 광 모듈(530)로부터의 광은 빔 분할기(550)를 통해 광 변조기(540), 예컨대 공간 광 변조기로 지향되어 이에 의해 수정될 수 있다. 광 변조기(540)는 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)로 주입된 광의 지각된 세기를 변화시켜 광을 이미지 정보로 인코딩하도록 구성될 수 있다. 공간 광 변조기들의 예들은 LCOS(liquid crystal on silicon) 디스플레이들을 포함하는 LCD(liquid crystal displays)를 포함한다. 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)이 개략적으로 예시되고 그리고 일부 실시예들에서, 이들 이미지 주입 디바이스들이, 광을 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 중 연관된 도파관들로 출력하도록 구성된 공통 투사 시스템의 상이한 광 경로들 및 위치들을 나타낼 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 도파관 어셈블리(260)의 도파관들은 도파관들로 주입된 광을 사용자의 눈들로 중계하면서 이상적인 렌즈로 기능할 수 있다. 이런 개념에서, 객체는 공간 광 변조기(540)일 수 있고 이미지는 깊이 평면 상의 이미지일 수 있다.
[0072] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(250)은 다양한 패턴들(예컨대, 래스터(raster) 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴들 등)의 광을 하나 또는 그 초과의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 및 궁극적으로 뷰어의 눈(210)으로 투사하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 스캐닝 섬유들을 포함하는 스캐닝 섬유 디스플레이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 예시된 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)은 광을 하나 또는 복수의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)로 주입하도록 구성된 단일 스캐닝 섬유 또는 스캐닝 섬유들의 번들(bundle)을 개략적으로 나타낼 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 예시된 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)은 복수의 스캐닝 섬유들 또는 복수의 스캐닝 섬유들의 번들들을 개략적으로 나타낼 수 있고, 이들 각각은 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 중 연관된 도파관으로 광을 주입하도록 구성된다. 하나 또는 그 초과의 광섬유들이 광 모듈(530)로부터의 광을 하나 또는 그 초과의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)로 송신하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 하나 또는 그 초과의 개재 광학 구조들이 스캐닝 섬유 또는 섬유들과, 하나 또는 그 초과의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 간에 제공되어, 예컨대 스캐닝 섬유에서 나가는 광을 하나 또는 그 초과의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)로 재지향시킬 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0073] 제어기(560)는, 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400), 광원(530) 및 광 변조기(540)의 동작을 포함하는, 스택된 도파관 어셈블리(260) 중 하나 또는 그 초과의 동작을 제어한다. 일부 실시예들에서, 제어기(560)는 로컬 데이터 프로세싱 모듈(140)의 부분이다. 제어기(560)는, 예컨대 본원에 개시된 다양한 방식들 중 임의의 방식에 따라, 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)로의 이미지 정보의 프로비전(provision) 및 타이밍을 조절하는 프로그래밍(예컨대, 비-일시적 매체 내의 명령들)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기는 단일 일체형 디바이스, 또는 유선 또는 무선 통신 채널들에 의해 연결되는 분산형 시스템일 수 있다. 제어기(560)는 일부 실시예들에서 프로세싱 모듈들(140 또는 150)(도 9d)의 부분일 수 있다.
[0074] 도 6을 계속 참조하면, 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)은 TIR(total internal reflection)에 의해 각각의 개별 도파관 내에서 광을 전파시키도록 구성될 수 있다. 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)은 각각 주 최상부 표면 및 주 최하부 표면, 그리고 이들 주 최상부 표면과 주 최하부 표면 사이에서 연장되는 에지들을 갖는 평면형일 수 있거나 다른 형상(예컨대, 곡선형)일 수 있다. 예시된 구성에서, 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)은 각각, 이미지 정보를 눈(210)에 출력하기 위해 각각의 개별 도파관 내에서 전파되는 광을 도파관 밖으로 재지향시킴으로써 도파관 밖으로 광을 추출하도록 구성된 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)을 포함할 수 있다. 추출된 광은 또한 아웃커플링된 광이라 지칭될 수 있고 아웃커플링 광학 엘리먼트들은 또한 광 추출 광학 엘리먼트들이라 지칭될 수 있다. 추출된 광 빔은, 도파관 내에서 전파되는 광이 광 추출 광학 엘리먼트를 가격하는 위치들에서 도파관에 의해 출력될 수 있다. 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 예컨대, 본원에서 추가로 논의된 바와 같이 회절 광학 피처들을 포함하는 격자들일 수 있다. 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은, 설명의 용이함 및 도면 명확성을 위해 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)의 최하부 주 표면들에 배치된 것으로 예시되지만, 본원에서 추가로 논의된 바와 같이, 일부 실시예들에서는, 최상부 및/또는 최하부 주 표면들에 배치될 수 있고, 그리고/또는 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)의 볼륨 내에 직접 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)을 형성하기 위해 투명 기판에 부착된 재료의 층에 형성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)은 모놀리식 재료 피스(piece)일 수 있고 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 그 재료 피스의 표면 상에 및/또는 그 내부에 형성될 수 있다.
[0075] 도 6을 계속 참조하면, 본원에 논의된 바와 같이, 각각의 도파관(270, 280, 290, 300, 310)은 특정 깊이 평면에 대응하는 이미지를 형성하기 위해 광을 출력하도록 구성된다. 예컨대, 눈에 가장 가까운 도파관(270)은, (그런 도파관(270)에 주입된) 시준된 광을 눈(210)에 전달하도록 구성될 수 있다. 시준된 광은 광학 무한대 초점 평면을 대표할 수 있다. 위쪽(up) 다음 도파관(280)은, 시준된 광이 눈(210)에 도달할 수 있기 전에 제1 렌즈(350)(예컨대, 네거티브 렌즈)를 통과하는 시준된 광을 전송하도록 구성될 수 있고; 그런 제1 렌즈(350)는 약간 볼록한 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌는 위쪽 그 다음 도파관(280)으로부터 오는 광을, 광학 무한대로부터 눈(210) 쪽으로 내측으로 더 가까운 제1 초점 평면으로부터 오는 것으로 해석한다. 유사하게, 위쪽 제3 도파관(290)은 눈(210)에 도달하기 전에 제1 렌즈(350) 및 제2 렌즈(340) 둘 모두를 통하여 자신의 출력 광을 통과시키고; 제1 렌즈(350) 및 제2 렌즈(340)의 결합된 광학 전력는 다른 증분 양의 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌는 제3 도파관(290)으로부터 오는 광을, 위쪽 다음 도파관(280)으로부터의 광보다는, 광학적 무한대로부터 사람 쪽으로 내측으로 훨씬 더 가까운 제2 초점 평면으로부터 오는 것으로 해석한다.
[0076] 다른 도파관 층들(300, 310) 및 렌즈들(330, 320)은 유사하게 구성되고, 스택 내 가장 높은 도파관(310)은, 자신의 출력을, 사람과 가장 가까운 초점 평면을 대표하는 어그리게이트(aggregate) 초점 전력에 대해 자신과 눈 간의 렌즈들 모두를 통하여 전송한다. 스택된 도파관 어셈블리(260)의 다른 측 상에서 세계(510)로부터 오는 광을 보고/해석할 때, 렌즈들(320, 330, 340, 350)의 스택을 보상하기 위하여, 보상 렌즈 층(620)이 아래쪽 렌즈 스택(320, 330, 340, 350)의 어그리게이트 전력을 보상하도록 스택의 최상부에 배치될 수 있다. 그런 구성은 이용가능한 도파관/렌즈 쌍들이 존재하는 만큼 많은 지각되는 초점 평면들을 제공한다. 도파관들의 아웃커플링 광학 엘리먼트들과 렌즈들의 포커싱 양상들 둘 모두는 정적(즉, 동적이거나 전자-액티브하지 않음)일 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 어느 하나 또는 둘 모두는 전자-액티브 피처들을 사용하여 동적일 수 있다.
[0077] 일부 실시예들에서, 도파관들(270, 280, 290, 300, 310) 중 2개 또는 그 초과는 동일한 연관된 깊이 평면을 가질 수 있다. 예컨대, 다수의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)은 동일한 깊이 평면에 세팅된 이미지들을 출력하도록 구성될 수 있거나, 또는 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)의 다수의 서브세트들은 각각의 깊이 평면에 대해 하나의 세트씩, 동일한 복수의 깊이 평면들에 세팅된 이미지들을 출력하도록 구성될 수 있다. 이것은 이들 깊이 평면들에서 확장된 시야를 제공하기 위해 타일화된(tiled) 이미지를 형성하는 장점들을 제공할 수 있다.
[0078] 도 6을 계속 참조하면, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 자신의 개별 도파관들 밖으로 광을 재지향시키고 그리고 도파관과 연관된 특정 깊이 평면에 대해 적합한 양의 발산 또는 시준으로 이 광을 출력하하도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 상이한 연관된 깊이 평면들을 갖는 도파관들은 상이한 구성들의 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)을 가질 수 있고, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 연관된 깊이 평면에 따라 상이한 양의 발산을 갖는 광을 출력한다. 일부 실시예들에서, 광 추출 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 특정 각도들로 광을 출력하도록 구성될 수 있는 볼류메트릭(volumetric) 또는 표면 피처들일 수 있다. 예컨대, 광 추출 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 볼륨 홀로그램들, 표면 홀로그램들, 및/또는 회절 격자들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 피처들(320, 330, 340, 350)은 렌즈들이 아닐 수 있고; 오히려, 이들은 단순히 스페이서들(예컨대, 공기 갭들을 형성하기 위한 구조들 및/또는 클래딩(cladding) 층들)일 수 있다.
[0079] 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(570, 580, 590, 600, 610)은 "회절 광학 엘리먼트"(또한 본원에서 "DOE"로서 지칭됨) 또는 회절 패턴을 형성하는 회절 피처들이다. 바람직하게, DOE들은 충분히 낮은 회절 효율을 가져서, 빔의 광의 일부분만이 DOE의 각각의 교차지점으로 인해 눈(210) 쪽으로 편향되지만, 나머지는 TIR에 의해 도파관을 통해 계속 이동한다. 따라서, 이미지 정보를 운반하는 광은 다수의 위치들에서 도파관에서 나가는 다수의 관련된 출구 빔들로 나뉘어지고, 그 결과는 도파관 내에서 이리저리 바운싱(bouncing)되는 이런 특정 시준된 빔에 대해 눈(210) 쪽으로 상당히 균등한 출구 방출 패턴이다.
[0080] 일부 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 DOE들은, 이들이 액티브하게 회절하는 "온" 상태들과 이들이 현저하게 회절하지 않는 "오프" 상태들 사이에서 스위칭가능할 수 있다. 예컨대, 스위칭가능 DOE는, 마이크로액적(microdroplet)들이 호스트 매질에 회절 패턴을 포함하는 폴리머 확산형 액정 층을 포함할 수 있고, 마이크로액적들의 굴절률은 호스트 재료의 굴절률과 실질적으로 매칭하도록 스위칭될 수 있거나(이 경우에 패턴은 입사 광을 뚜렷하게 회절시키지 않음) 또는 마이크로액적은 호스트 매질의 인덱스(index)와 매칭하지 않는 인덱스로 스위칭될 수 있다(이 경우 패턴은 입사 광을 액티브하게 회절시킴).
[0081] 일부 실시예들에서, 카메라 어셈블리(630)(예컨대, 가시 광 및 적외선 광 카메라들을 포함하는 디지털 카메라)는, 예컨대 사용자 입력들을 검출하고 그리고/또는 사용자의 생리학적 상태를 모니터링하도록 눈(210)의 이미지들 및/또는 눈(210) 주위의 조직을 캡처하기 위해(예컨대, 눈꺼풀 모니터링, 동공 모니터링, 눈 움직임 모니터링, 움직임 패턴 모니터링, 블링킹 패턴 모니터링, 눈 컬러 모니터링 등을 수행하기 위해) 제공될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 카메라는 임의의 이미지 캡처 디바이스일 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라 어셈블리(630)는 이미지 캡처 디바이스 및 눈에 광(예컨대, 적외선 광)을 투사하기 위한 광원을 포함할 수 있고, 이후 광은 눈에 의해 반사되고 이미지 캡처 디바이스에 의해 검출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라 어셈블리(630)는 프레임(80)에 부착될 수 있고(도 9d) 그리고 카메라 어셈블리(630)로부터의 이미지 정보를 프로세싱할 수 있는 프로세싱 모듈들(140 및/또는 150)과 전기적으로 통신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 카메라 어셈블리(630)는 각각의 눈을 개별적으로 모니터링하기 위해 각각의 눈에 활용될 수 있다.
[0082] 이제 도 7을 참조하면, 도파관에 의해 출력된 출구 빔들의 예가 도시된다. 하나의 도파관이 예시되지만, 도파관 어셈블리(260)가 다수의 도파관들을 포함하는 경우, 도파관 어셈블리(260)(도 6)의 다른 도파관들이 유사하게 기능할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 광(640)은 도파관(270)의 입력 표면(460)에서 도파관(270)으로 주입되고 TIR에 의해 도파관(270) 내에서 전파된다. 광(640)이 DOE(570) 상에 충돌하는 포인트들에서, 광의 일부분은 출구 빔들(650)로서 도파관에서 나간다. 출구 빔들(650)은 실질적으로 평행한 것으로 예시되지만, 본원에 논의된 바와 같이, 이들 출구 빔들(650)은 또한 도파관(270)과 연관된 깊이 평면에 따라, (예컨대, 발산하는 출구 빔들을 형성하는) 각도로 눈(210)으로 전파되도록 재지향될 수 있다. 실질적으로 평행한 출구 빔들이 눈(210)으로부터 먼 거리(예컨대, 광학 무한대)에 있는 깊이 평면 상에 세팅되는 것으로 보이는 이미지들을 형성하기 위해 광을 아웃커플링하는 아웃커플링 광학 엘리먼트들을 갖는 도파관을 표시할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 다른 도파관들 또는 아웃커플링 광학 엘리먼트들의 다른 세트들은 더 발산하는 출구 빔 패턴을 출력할 수 있고, 이 출구 빔 패턴은 눈(210)이 망막 상에 포커스를 맞추기 위해 더 가까운 거리에 원근조절되는 것을 요구할 것이고 뇌에 의해 광학 무한대보다 눈(210)에 더 가까운 거리로부터의 광으로서 해석될 것이다.
[0083] 일부 실시예들에서, 풀 컬러 이미지는 컴포넌트 컬러들, 예컨대 3개 또는 그 초과의 컴포넌트 컬러들 각각에 이미지들을 오버레잉함으로써 각각의 깊이 평면에 형성될 수 있다. 도 8은, 각각의 깊이 평면이 다수의 상이한 컴포넌트 컬러들을 사용하여 형성된 이미지들을 포함하는 스택된 도파관 어셈블리의 예를 예시한다. 비록 더 많거나 더 적은 깊이들이 또한 고려되지만, 예시된 실시예는 깊이 평면들(240a - 240f)을 도시한다. 각각의 깊이 평면은, 제1 컬러(G)의 제1 이미지; 제2 컬러(R)의 제2 이미지; 및 제3 컬러(B)의 제3 이미지를 포함하는, 자신과 연관된 3개 또는 그 초과의 컴포넌트 컬러 이미지들을 가질 수 있다. 상이한 깊이 평면들은 문자들 G, R 및 B 다음에 디옵터들(dpt)에 대한 상이한 숫자들로 도면에 표시된다. 단지 예들로서, 이들 문자들 각각 다음의 숫자들은 디옵터들(1/m), 또는 뷰어로부터 깊이 평면의 역거리(inverse distance)를 표시하고, 도면들에서 각각의 박스는 개별 컴포넌트 컬러 이미지를 나타낸다. 일부 실시예들에서, 상이한 파장들의 광의 눈의 포커싱의 차이들을 고려하기 위해, 상이한 컴포넌트 컬러들에 대해 깊이 평면들의 정확한 배치는 변할 수 있다. 예컨대, 주어진 깊이 평면에 대해 상이한 컴포넌트 컬러 이미지들이 사용자로부터 상이한 거리들에 대응하는 깊이 평면들 상에 배치될 수 있다. 그런 어레인지먼트는 시력 및 사용자 편리함을 증가시킬 수 있고 그리고/또는 색수차들을 감소시킬 수 있다.
[0084] 일부 실시예들에서, 각각의 컴포넌트 컬러의 광은 단일 전용 도파관에 의해 출력될 수 있고, 결과적으로 각각의 깊이 평면은 자신과 연관된 다수의 도파관들을 가질 수 있다. 그런 실시예들에서, 도면들에서 문자들 G, R 또는 B를 포함하는 각각의 박스는 개별 도파관을 나타내는 것으로 이해될 수 있고, 그리고 깊이 평면당 3개의 도파관들이 제공될 수 있고, 여기서 깊이 평면당 3개의 컴포넌트 컬러 이미지들이 제공된다. 각각의 깊이 평면과 연관된 도파관들이 설명의 용이함을 위해 이 도면에서 서로 인접하게 도시되지만, 물리적 디바이스에서, 도파관들 모두가 레벨당 하나의 도파관을 갖는 스택으로 배열될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 다수의 컴포넌트 컬러들은 동일한 도파관에 의해 출력될 수 있어서, 예컨대 깊이 평면당 단일 도파관만이 제공될 수 있다.
[0085] 도 8을 계속 참조하면, 일부 실시예들에서, G는 녹색이고, R은 적색이고, 그리고 B는 청색이다. 일부 다른 실시예들에서, 자홍색 및 청록색을 포함하는, 광의 다른 파장들과 연관된 다른 컬러들이 적색, 녹색 또는 청색 중 하나 또는 그 초과 외에도 사용될 수 있거나 적색, 녹색 또는 청색 중 하나 또는 그 초과를 교체할 수 있다.
[0086] 본 개시내용 전반에 걸쳐 광의 주어진 컬러에 대한 참조들이 그 주어진 컬러인 것으로서 뷰어에 의해 지각되는 광의 파장 범위 내의 하나 또는 그 초과의 파장들의 광을 포함하는 것으로 이해될 것이라는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 적색 광은 대략 620-780 nm의 범위의 하나 또는 그 초과의 파장들의 광을 포함할 수 있고, 녹색 광은 대략 492-577 nm의 범위의 하나 또는 그 초과의 파장들의 광을 포함할 수 있고, 그리고 청색 광은 대략 435-493 nm의 범위의 하나 또는 그 초과의 파장들의 광을 포함할 수 있다.
[0087] 일부 실시예들에서, 광원(530)(도 6)은 뷰어의 시지각 범위를 벗어난 하나 또는 그 초과의 파장들, 예컨대 적외선 및/또는 자외선 파장들의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 게다가, 디스플레이(250)의 도파관들의 인커플링, 아웃커플링 및 다른 광 재지향 구조들은, 예컨대 이미징 및/또는 사용자 시뮬레이션 애플리케이션들을 위해, 디스플레이로부터의 이런 광을 사용자의 눈(210) 쪽으로 지향시키고 방출하도록 구성될 수 있다.
[0088] 이제 도 9a를 참조하면, 일부 실시예들에서, 도파관에 충돌하는 광은 도파관에 그 광을 인커플링하기 위해 재지향될 필요가 있을 수 있다. 인커플링 광학 엘리먼트는 자신의 대응하는 도파관으로 광을 재지향시키고 인커플링하는 데 사용될 수 있다. 도 9a는 인커플링 광학 엘리먼트를 각각 포함하는 복수의 스택된 도파관들 또는 스택된 도파관들의 세트(660)의 예의 단면 측면도를 예시한다. 도파관들은 하나 또는 그 초과의 상이한 파장들, 또는 하나 또는 그 초과의 상이한 범위들의 파장들의 광을 출력하도록 각각 구성될 수 있다. 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400) 중 하나 또는 그 초과로부터의 광이 인커플링을 위해 광이 재지향되기를 요구하는 포지션으로부터 도파관들로 주입되는 것을 제외하고, 스택(660)이 스택(260)(도 6)에 대응할 수 있고 스택(660)의 예시된 도파관들이 복수의 도파관들(270, 280, 290, 300, 310)의 부분에 대응할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0089] 스택된 도파관들의 예시된 세트(660)는 도파관들(670, 680 및 690)을 포함한다. 각각의 도파관은 연관된 인커플링 광학 엘리먼트(도파관 상의 광 입력 영역으로 또한 지칭될 수 있음)를 포함하는데, 예컨대 도파관(670)의 주 표면(예컨대, 상위 주 표면) 상에 인커플링 광학 엘리먼트(700)가 배치되고, 도파관(680)의 주 표면(예컨대, 상위 주 표면) 상에 인커플링 광학 엘리먼트(710)가 배치되고, 그리고 도파관(690)의 주 표면(예컨대, 상위 주 표면) 상에 인커플링 광학 엘리먼트(720)가 배치된다. 일부 실시예들에서, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720) 중 하나 또는 그 초과는 (특히 하나 또는 그 초과의 인커플링 광학 엘리먼트들이 반사성, 편향 광학 엘리먼트들인 경우) 개별 도파관(670, 680, 690)의 최하부 주 표면 상에 배치될 수 있다. 예시된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은, 특히, 이들 인커플링 광학 엘리먼트들이 투과성, 편향 광학 엘리먼트들인 경우, 이들의 개별 도파관(670, 680, 690)의 상위 주 표면(또는 그 다음의 하위 도파관의 최상부) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 개별 도파관(670, 680, 690)의 바디에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 본원에 논의된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 파장 선택적이어서, 이들 인커플링 광학 엘리먼트들은 다른 파장들의 광을 투과시키면서 하나 또는 그 초과의 파장들의 광을 선택적으로 재지향시킨다. 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)이, 이들의 개개의 도파관(670, 680, 690)의 일 측부 또는 모서리 상에 예시되지만, 일부 실시예들에서, 이들은, 이들의 개별 도파관(670, 680, 690)의 다른 영역들에 배치될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0090] 예시된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 서로 측방향으로 오프셋될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 인커플링 광학 엘리먼트는 오프셋될 수 있어서, 각각의 인커플링 광학 엘리먼트는, 다른 인커플링 광학 엘리먼트를 통과하지 않는 광을 수신한다. 예컨대, 각각의 인커플링 광학 엘리먼트(700, 710, 720)는 도 6에 도시된 바와 같이 상이한 이미지 주입 디바이스(360, 370, 380, 390 및 400)로부터 광을 수신하도록 구성될 수 있고, 그리고 실질적으로 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720) 중 다른 인커플링 광학 엘리먼트들로부터 광을 수신하지 않도록 다른 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)로부터 분리(예컨대, 측방향으로 이격)될 수 있다.
[0091] 각각의 도파관은 또한 연관된 광 분배 엘리먼트들을 포함하는데, 예컨대, 도파관(670)의 주 표면(예컨대, 최상부 주 표면) 상에 광 분배 엘리먼트들(730)이 배치되고, 도파관(680)의 주 표면(예컨대, 최상부 주 표면) 상에 광 분배 엘리먼트들(740)이 배치되고, 그리고 도파관(690)의 주 표면(예컨대, 최상부 주 표면) 상에 광 분배 엘리먼트들(750)이 배치된다. 일부 다른 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 연관된 도파관들(670, 680, 690)의 최하부 주 표면 상에 각각 배치될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 각각 연관된 도파관들(670, 680, 690)의 최상부 및 최하부 주 표면 둘 모두 상에 배치될 수 있거나; 또는 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 상이한 연관된 도파관들(670, 680, 690)의 최상부 및 최하부 주 표면들 중 상이한 주 표면들 상에 각각 배치될 수 있다.
[0092] 도파관들(670, 680, 690)은 예컨대, 가스, 액체 및/또는 고체 재료 층들에 의해 이격되고 분리될 수 있다. 예컨대, 예시된 바와 같이, 층(760a)은 도파관들(670 및 680)을 분리할 수 있고; 그리고 층(760b)은 도파관들(680 및 690)을 분리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 층들(760a 및 760b)은 낮은 굴절률 재료들(즉, 도파관들(670, 680, 690) 중 바로 인접한 도파관을 형성하는 재료보다 더 낮은 굴절률을 갖는 재료들)로 형성된다. 바람직하게, 층들(760a, 760b)을 형성하는 재료의 굴절률은 도파관들(670, 680, 690)을 형성하는 재료의 굴절률보다 0.05 또는 그 초과, 또는 0.10 또는 그 미만이다. 유리하게, 더 낮은 굴절률 층들(760a, 760b)은 도파관들(670, 680, 690)을 통해 광의 TIR(total internal reflection)(예컨대, 각각의 도파관의 최상부 주 표면과 최하부 주 표면 간의 TIR)를 가능하게 하는 클래딩 층들로서 기능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 층들(760a, 760b)은 공기로 형성된다. 예시되지 않았지만, 예시된 도파관들의 세트(660)의 최상부 및 최하부가 바로 이웃하는 클래딩 층들을 포함할 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0093] 바람직하게, 제조의 용이함 및 다른 고려 사항들 때문에, 도파관들(670, 680, 690)을 형성하는 재료는 유사하거나 동일하고, 층들(760a, 760b)을 형성하는 재료는 유사하거나 동일하다. 일부 실시예들에서, 도파관들(670, 680, 690)을 형성하는 재료는 하나 또는 그 초과의 도파관들 사이에서 상이할 수 있고, 그리고/또는 층들(760a, 760b)을 형성하는 재료는 상이하지만, 앞서 언급된 다양한 굴절률 관계들을 여전히 유지할 수 있다.
[0094] 도 9a를 계속 참조하면, 광선들(770, 780, 790)은 도파관들의 세트(660) 상에 입사한다. 광선들(770, 780, 790)이 하나 또는 그 초과의 이미지 주입 디바이스들(360, 370, 380, 390, 400)(도 6)에 의해 도파관들(670, 680, 690)로 주입될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0095] 일부 실시예들에서, 광선들(770, 780, 790)은 상이한 특성들, 예컨대 상이한 컬러들에 대응할 수 있는 상이한 파장들 또는 상이한 범위들의 파장들을 가진다. 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720) 각각은 입사 광을 편향시켜, 광은 TIR에 의해 도파관들(670, 680, 690) 중 각 도파관을 통해 전파된다. 일부 실시예들에서, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720) 각각은, 하나 또는 그 초과의 특정 파장들의 광을 선택적으로 편향시키지만, 다른 파장들을 아래 놓인 도파관 및 연관된 인커플링 광학 엘리먼트로 투과시킨다.
[0096] 예컨대, 인커플링 광학 엘리먼트(700)는, 제1 파장 또는 파장들의 범위를 갖는 광선(770)을 편향시키지만, 각각 상이한 제2 및 제3 파장들 또는 파장들의 범위들을 갖는 광선들(780 및 790)을 투과시키도록 구성될 수 있다. 투과된 광선(780)은 제2 파장 또는 파장들의 범위의 광을 편향시키도록 구성된 인커플링 광학 엘리먼트(710)에 충돌하여 이에 의해 편향된다. 광선(790)은 제3 파장 또는 파장들의 범위의 광을 선택적으로 편향시키도록 구성된 인커플링 광학 엘리먼트(720)에 의해 편향된다.
[0097] 도 9a를 계속 참조하면, 편향된 광선들(770, 780, 790)은, 그들이 대응하는 도파관(670, 680, 690)을 통해 전파되도록 편향된다; 즉, 각각의 도파관의 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 광을 그 대응하는 도파관(670, 680, 690)에 인커플링하기 위해 광을 그 대응하는 도파관으로 편향시킨다. 광선들(770, 780, 790)은 광이 TIR에 의해 개별 도파관(670, 680, 690)을 통해 전파되게 하는 각도들로 편향된다. 광선들(770, 780, 790)은, 도파관의 대응하는 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)에 충돌할 때까지 TIR에 의해 개별 도파관(670, 680, 690)을 통해 전파된다.
[0098] 이제 도 9b를 참조하면, 도 9a의 복수의 스택된 도파관들의 예의 사시도가 예시된다. 앞서 언급된 바와 같이, 인커플링된 광선들(770, 780, 790)은 각각 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)에 의해 편향되고, 이어서 각각 도파관들(670, 680, 690) 내에서 TIR에 의해 전파된다. 이어서, 광선들(770, 780, 790)은 각각 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)에 충돌한다. 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 광선들(770, 780, 790)을 편향시켜, 이들 광선들(770, 780, 790)은 각각 아웃커플링 광학 엘리먼트들(800, 810, 820) 쪽으로 전파된다.
[0099] 일부 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 OPE(orthogonal pupil expander)들이다. 일부 실시예들에서, OPE들은, 광을 아웃커플링 광학 엘리먼트들(800, 810, 820)로 편향 또는 분배하고, 그리고 일부 실시예들에서, 광이 아웃커플링 광학 엘리먼트들로 전파될 때 이 광의 빔 또는 스폿(spot) 크기를 또한 증가시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 생략될 수 있고 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 광을 직접 아웃커플링 광학 엘리먼트들(800, 810, 820)로 편향시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 9a를 참조하면, 광 분배 엘리먼트들(730, 740, 750)은 각각 아웃커플링 광학 엘리먼트들(800, 810, 820)로 교체될 수 있다. 일부 실시예들에서, 아웃커플링 광학 엘리먼트들(800, 810, 820)은 뷰어의 눈(210)(도 7)으로 광을 지향시키는 EP(exit pupil)들 또는 EPE(exit pupil expander)들이다. OPE들이 적어도 하나의 축에서 눈 박스의 치수들을 증가시키도록 구성될 수 있고 EPE들이 OPE들의 축을 교차하는, 예컨대 그 축에 수직하는 축에서 눈 박스를 증가시킬 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 각각의 OPE는, OPE에 부딪치는 광의 일부분을 동일한 도파관의 EPE로 재지향시키면서, 광의 나머지 일부분이 도파관 아래로 계속 전파될 수 있게 하도록 구성될 수 있다. 다시 OPE에 충돌할 때, 나머지 광의 다른 일부분이 EPE로 재지향되고, 그리고 다른 일부분의 나머지 일부분은 도파관 아래로 추가로 계속 전파되는 식이다. 유사하게, EPE에 부딪칠 때, 충돌 광의 일부분은 도파관으로부터 사용자 쪽으로 지향되고, 그리고 이 출돌 광의 나머지 일부분은, 다시 EP에 부딪칠 때까지 도파관을 통해 계속 전파되고, 다시 충돌할 때 이 충돌 광의 다른 일부분이 도파관의 밖으로 지향되는 식이다. 결과적으로, 인커플링된 광의 단일 빔은, 그 광의 일부분이 OPE 또는 EPE에 의해 재지향될 때마다 "복제"될 수 있고, 이에 의해 도 6에 도시된 바와 같이, 복제된 광 빔들의 필드가 형성된다. 일부 실시예들에서, OPE 및/또는 EPE는 광 빔들의 크기를 수정하도록 구성될 수 있다.
[0100] 그에 따라서, 도 9a 및 9b를 참조하면, 일부 실시예들에서, 도파관들의 세트(660)는 도파관들(670, 680, 690); 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720); 광 분배 엘리먼트들(예컨대, OPE들)(730, 740, 750); 및 각각의 컴포넌트 컬러에 대한 아웃커플링 광학 엘리먼트들(예컨대, EP들)(800, 810, 820)을 포함한다. 도파관들(670, 680, 690)은 서로의 사이에 공기 갭/클래딩 층이 있게 스택될 수 있다. 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 입사 광을 자신의 도파관으로 재지향시키거나 편향시킨다(상이한 인커플링 광학 엘리먼트들은 상이한 파장들의 광을 수신함). 이어서, 광은 개별 도파관(670, 680, 690) 내에서 TIR을 초래할 각도로 전파된다. 도시된 예에서, 광선(770)(예컨대, 청색 광)은 이전에 설명된 방식으로, 제1 인커플링 광학 엘리먼트(700)에 의해 편향되고, 이어서 도파관 아래로 계속 바운스하여, 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(730) 및 이어서 아웃커플링 광학 엘리먼트(예컨대, EP들)(800)와 상호작용한다. 광선들(780 및 790)(예컨대, 각각 녹색 광 및 적색 광)은 도파관(670)을 통과할 것이고, 광선(780)은 인커플링 광학 엘리먼트(710)에 충돌하여 이에 의해 편향된다. 이어서, 광선(780)은 TIR에 의해 도파관(680) 아래로 바운스하고, 자신의 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(740) 및 이어서 아웃커플링 광학 엘리먼트(예컨대, EP들)(810)로 진행된다. 마지막으로, 광선(790)(예컨대, 적색 광)은 도파관(690)을 통과하여 도파관(690)의 광 인커플링 광학 엘리먼트들(720) 상에 충돌한다. 광 인커플링 광학 엘리먼트들(720)은 광선(790)을 편향시켜, 광선은 TIR에 의해 광 분배 엘리먼트(예컨대, OPE들)(750)로, 이어서 TIR에 의해 아웃커플링 광학 엘리먼트(예컨대, EP들)(820)로 전파된다. 이어서, 아웃커플링 광학 엘리먼트(820)는 마지막으로 광선(790)을, 다른 도파관들(670, 680)로부터 아웃커플링된 광을 또한 수신하는 뷰어에게 아웃커플링한다.
[0101] 도 9c는 도 9a 및 9b의 복수의 스택된 도파관들의 예의 탑-다운 평면도를 예시한다. 예시된 바와 같이, 각각의 도파관의 연관된 광 분배 엘리먼트(730, 740, 750) 및 연관된 아웃커플링 광학 엘리먼트(800, 810, 820)와 함께, 도파관들(670, 680, 690)은 수직으로 정렬될 수 있다. 그러나, 본원에서 논의된 바와 같이, 인커플링 광학 엘리먼트들(700, 710, 720)은 수직으로 정렬되지 않고; 오히려, 인커플링 광학 엘리먼트들은 바람직하게 비-오버랩핑된다(예컨대, 탑-다운 뷰에서 도시된 바와 같이 측방향으로 이격됨). 본원에서 추가로 논의된 바와 같이, 이런 비오버랩핑 공간 어레인지먼트는 일대일 방식으로 상이한 자원들로부터 상이한 도파관들로 광의 주입을 가능하게 하고, 이에 의해 특정 광원이 특정 도파관에 고유하게 커플링될 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 비오버랩핑 공간-분리 인커플링 광학 엘리먼트들을 포함하는 어레인지먼트들은 시프트된 동공 시스템으로 지칭될 수 있고, 그리고 이들 어레인지먼트들 내의 인커플링 광학 엘리먼트들은 서브 동공들에 대응할 수 있다.
[0102] 도 9d는, 본원에 개시된 다양한 도파관들 및 관련된 시스템들이 통합될 수 있는 웨어러블 디스플레이 시스템(60)의 예를 예시한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(60)은 도 6의 시스템(250)이고, 도 6은 그 시스템(60)의 일부 부분들을 더 상세히 개략적으로 보여준다. 예컨대, 도 6의 도파관 어셈블리(260)는 디스플레이(70)의 부분일 수 있다.
[0103] 도 9d를 계속 참조하면, 디스플레이 시스템(60)은 디스플레이(70), 및 그 디스플레이(70)의 기능을 지원하기 위한 다양한 기계적 및 전자적 모듈들 및 시스템들을 포함한다. 디스플레이(70)는 디스플레이 시스템 사용자 또는 뷰어(90)에 의해 착용가능하고 그리고 사용자(90)의 눈들의 전면에 디스플레이(70)를 포지셔닝하도록 구성된 프레임(80)에 커플링될 수 있다. 디스플레이(70)는 일부 실시예들에서 안경류로 고려될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스피커(100)는 프레임(80)에 커플링되고 사용자(90)의 외이도(ear canal)에 인접하게 포지셔닝되도록 구성된다(일부 실시예들에서, 도시되지 않은 다른 스피커가 선택적으로 사용자의 다른 외이도에 인접하게 포지셔닝되어 스테레오/형상화가능 사운드 제어를 제공할 수 있음). 디스플레이 시스템(60)은 또한 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(110) 또는 사운드를 검출하기 위한 다른 디바이스들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 마이크로폰은 사용자가 입력들 또는 커맨드들(예컨대, 음성 메뉴 커맨드들, 자연어 질문들 등의 선택)을 시스템(60)에 제공할 수 있게 하도록 구성되고 그리고/또는 다른 사람들(예컨대, 유사한 디스플레이 시스템들의 다른 사용자들)과 오디오 통신을 허용할 수 있다. 마이크로폰은 추가로 오디오 데이터(예컨대, 사용자 및/또는 환경으로부터의 사운드들)를 수집하도록 주변 센서로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 또한 주변 센서(120a)를 포함할 수 있고, 주변 센서(120a)는 프레임(80)으로부터 분리되고 사용자(90)의 신체에(예컨대, 사용자(90)의 머리, 몸통, 손발 등에) 부착될 수 있다. 주변 센서(120a)는 일부 실시예들에서 사용자(90)의 생리학적 상태를 특징으로 하는 데이터를 획득하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 센서(120a)는 전극일 수 있다. 디스플레이 시스템은 자극 전달 모듈(112)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 자극 전달 모듈(112)은 약물 분배기, 초음파 소스, 진동 소스 및/또는 열 소스를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 주변 자극 전달 모듈은 (예컨대, 햅틱 피드백을 제공함으로써) 치료들 및/또는 경고들을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0104] 도 9d를 계속 참조하면, 디스플레이(70)는 다양한 구성들로 장착될 수 있는, 이를테면 프레임(80)에 고정되게 부착되거나, 사용자에 의해 착용된 헬멧 또는 모자에 고정되게 부착되거나, 헤드폰들에 임베딩되거나, 그렇지 않으면 (예컨대, 백팩(backpack)-스타일 구성으로, 벨트-커플링 스타일 구성으로) 사용자(90)에게 제거가능하게 부착되는 로컬 데이터 프로세싱 모듈(140)에, 통신 링크(130), 이를테면 유선 리드 또는 무선 연결성에 의해 동작가능하게 커플링된다. 유사하게, 센서(120a)는 통신 링크(120b), 예컨대 유선 리드 또는 무선 연결성에 의해 로컬 프로세서 및 데이터 모듈(140)에 동작가능하게 커플링될 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140)은 하드웨어 프로세서뿐 아니라, 디지털 메모리 이를테면 비-휘발성 메모리(예컨대, 플래시 메모리 또는 하드 디스크 드라이브들)를 포함할 수 있고, 이 둘 모두는 데이터의 프로세싱, 캐싱(caching) 및 저장을 보조하는 데 활용될 수 있다. 선택적으로, 로컬 프로세서 및 데이터 모듈(140)은 하나 또는 그 초과의 CPU(central processing unit)들, GPU(graphics processing unit)들, 전용 프로세싱 하드웨어 등을 포함할 수 있다. 데이터는, a) (예컨대 프레임(80)에 동작가능하게 커플링되거나 그렇지 않으면 사용자(90)에게 부착될 수 있는) 센서들, 이를테면 이미지 캡처 디바이스들(이를테면 카메라들), 마이크로폰들, 관성 측정 유닛들, 가속도계들, 컴파스(compass)들, GPS 유닛들, 라디오 디바이스들, 자이로(gyro)들 및/또는 본원에 개시된 다른 센서들로부터 캡처되고; 그리고/또는 b) 원격 프로세싱 모듈(150) 및/또는 원격 데이터 저장소(160)(가상 콘텐츠에 관련된 데이터를 포함함)를 사용하여 획득 및/또는 프로세싱되고, 그런 프로세싱 또는 리트리벌(retrieval) 후 가능하게 디스플레이(70)에 전달되는 데이터를 포함한다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140)은 통신 링크들(170, 180)에 의해, 이를테면 유선 또는 무선 통신 링크들을 통하여, 원격 프로세싱 모듈(150) 및 원격 데이터 저장소(160)에 동작가능하게 커플링될 수 있어서, 이들 원격 모듈들(150, 160)은 서로 동작가능하게 커플링되고 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140)에 대한 자원들로서 이용가능하다. 일부 실시예들에서, 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140)은 이미지 캡처 디바이스들, 마이크로폰들, 관성 측정 유닛들, 가속도계들, 컴파스들, GPS 유닛들, 라디오 디바이스들 및/또는 자이로들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 이들 센서들 중 하나 또는 그 초과는 프레임(80)에 부착될 수 있거나, 또는 유선 또는 무선 통신 경로들에 의해 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140)과 통신하는 독립형 구조들일 수 있다.
[0105] 도 9d를 계속 참조하면, 일부 실시예들에서, 원격 프로세싱 모듈(150)은, 예컨대 하나 또는 그 초과의 CPU(central processing unit)들, GPU(graphics processing unit)들, 전용 프로세싱 하드웨어 등을 포함하는, 데이터 및/또는 이미지 정보를 분석 및 프로세싱하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 프로세서들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 데이터 저장소(160)는 "클라우드" 자원 구성에서 인터넷 또는 다른 네트워킹 구성을 통하여 이용가능할 수 있는 디지털 데이터 저장 설비를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 원격 데이터 저장소(160)는 하나 또는 그 초과의 원격 서버들을 포함할 수 있고, 상기 원격 서버들은 정보, 예컨대 증강 현실 콘텐츠를 생성하기 위한 정보를 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140) 및/또는 원격 프로세싱 모듈(150)에 제공한다. 일부 실시예들에서, 모든 데이터는 저장되고 모든 컴퓨테이션(computation)들은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈에서 수행되는데, 이는 원격 모듈로부터 완전히 자율적인 사용을 허용한다. 선택적으로, CPU들, GPU들 등을 포함하는 외측 시스템(예컨대, 하나 또는 그 초과의 프로세서들의 시스템, 하나 또는 그 초과의 컴퓨터들)은 프로세싱(예컨대, 이미지 정보를 생성, 데이터를 프로세싱) 중 적어도 일부분을 수행하고 그리고 예컨대 무선 또는 유선 연결들을 통해 모듈들(140, 150, 160)에 정보를 제공하고 그리고 이 모듈로부터 정보를 수신할 수 있다.
[0106] 이제, 사용자 센서들(24, 28, 30, 32) 및 환경 센서들(34)을 포함하는 증강 현실 디스플레이 시스템의 다양한 컴포넌트들의 예의 개략도를 도시하는 도 10에 대해 참조가 이루어진다. 일부 실시예들에서, 증강 현실 디스플레이 시스템은 혼합 현실 디스플레이 시스템일 수 있다. 도시된 바와 같이, 사용자 센서들(24, 28, 30, 32)은 사용자의 상태에 관한 데이터를 검출하도록 구성될 수 있고, 그리고 환경 센서들(34)은 사용자 외부의 파라미터들에 관한 데이터를 수집하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 전달되는 AR 콘텐츠에 관련되고 그리고/또는 이를 특징 지우는 데이터(예컨대, AR 콘텐츠의 시간, 위치, 컬러 메이크-업(make-up), 사운드 볼륨 등)를 저장하도록 구성될 수 있다.
[0107] 사용자 센서들이 먼저 논의될 것이다. 예시된 바와 같이, 증강 현실 디스플레이 시스템(2010)은, 내향 센서들로 또한 지칭될 수 있는 다양한 사용자 센서들을 포함할 수 있다. 증강 현실 디스플레이 시스템(2010)은 도 2의 시스템(80)에 대응할 수 있고, 뷰어 이미징 시스템(22)을 포함할 수 있다. 시스템(22)은 사용자(예컨대, 사용자의 눈들(2001, 2002) 및/또는 주변 조직들)로 지향되고 사용자를 모니터링하도록 구성된 광원들(26)(예컨대, 적외선 광원들)과 페어링되는 카메라들(24)(예컨대, 적외선, UV, 및/또는 가시 광 카메라들)을 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 광원들(26)은 광 자극을 사용자에게 제공하기 위한 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 광원들은 다음 특성들: 하나 또는 그 초과의 세기들에서의 컬러들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높은 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높은 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들 ― 이들 모두는 시간에 따라 변할 수 있음 ― 중 하나 또는 그 초과에서 변동되는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있다. 카메라들(24) 및 광원들(26)은 로컬 프로세싱 모듈(70)에 동작가능하게 커플링될 수 있다. 그러한 카메라들(24)은, 본원에 개시된 다양한 분석들을 수행하기 위해, 개개의 눈들의 동공들(동공 크기들을 포함함) 또는 홍채들, 및/또는 눈 주변 조직들, 이를테면 눈꺼풀들 또는 눈썹들의 배향, 형상 및 대칭 중 하나 또는 그 초과를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 눈의 홍채 및/또는 망막의 이미징은 사용자의 보안 식별을 위해 사용될 수 있다.
[0108] 도 10을 계속 참조하면, 카메라들(24)은, 중심와 또는 안저의 피처들과 같은 망막 피처들 및/또는 홍채의 피처들의 위치에 기반하여, 이를테면, 진단 목적들 및/또는 배향 추적을 위해 개개의 눈들의 망막들 및/또는 홍채들을 이미징하도록 추가로 구성될 수 있다. 홍채 및 망막 이미징 또는 스캐닝은, 예컨대, 사용자 데이터를 특정 사용자와 정확하게 연관시키기 위해 그리고/또는 개인 정보를 적합한 사용자에게 제시하기 위해 사용자들의 보안 식별을 위해 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라들(24) 외에도 또는 대안으로서, 하나 또는 그 초과의 카메라들(28)은 사용자의 상태의 다양한 다른 양상들을 검출 및/또는 모니터링하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 카메라들(28)은 내향하고, 그리고 사용자의 눈들 이외의 피처들의 형상, 포지션, 움직임, 컬러 및/또는 다른 특성들, 예컨대 하나 또는 그 초과의 안면 피처들(예컨대, 안면 표정, 자발적 움직임, 비자발적인 틱(tic)들)을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 하나 또는 그 초과의 카메라들(28)은 하향하고, 사용자의 팔들, 손들, 다리들, 발들, 목 및/또는 몸통의 포지션, 움직임 및/또는 다른 피처들 또는 특성들을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
[0109] 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 바와 같이, 디스플레이 시스템(2010)은 섬유 스캐너(예컨대, 도 6의 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208))를 통해, 이미지를 형성하기 위해 사용자의 망막에 걸쳐 광 빔들을 가변적으로 투사하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 섬유 스캐너는, 예컨대, 사용자의 눈들을 추적 또는 이미징하기 위해 카메라들(24 또는 28)과 함께, 또는 그 대신에 사용될 수 있다. 예컨대, 광을 출력하도록 구성된 스캐닝 섬유에 대한 대안으로 또는 그 외에도, 건강 시스템은 사용자의 눈들로부터 반사된 광을 수신하고 그리고 그 반사된 광과 연관된 데이터를 수집하기 위해 별개의 광-수신 디바이스를 가질 수 있다.
[0110] 도 10을 계속 참조하면, 카메라들(24, 28) 및 광원들(26)은, 도파관 스택들(2005, 2006)을 또한 홀딩할 수 있는 프레임(64) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)의 센서들 및/또는 다른 전자 디바이스들(예컨대, 카메라들(24, 28) 및 광원들(26))은 통신 링크들(76, 70)을 통해 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)과 통신하도록 구성될 수 있다.
[0111] 일부 실시예들에서, 사용자에 관한 데이터를 제공하는 것 외에도, 카메라들(24 및 28) 중 하나 또는 둘 모두는 사용자 입력을 제공하기 위해 눈들을 추적하는 데 활용될 수 있다. 예컨대, 뷰어 이미징 시스템(22)은 가상 메뉴들 상에서 아이템들을 선택하고, 그리고/또는, 이를테면, 본원에서 개시된 다양한 검사들 및 분석들에서 사용자 응답들을 제공하기 위해, 다른 입력을 디스플레이 시스템(2010)에 제공하는 데 활용될 수 있다.
[0112] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 사용자의 생리학적 및/또는 행동 양상들을 모니터링하도록 구성된 다른 센서들(30)을 포함할 수 있다. 예컨대, 그러한 센서들(30)은 아래에서 언급된 센서들 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 그러한 센서들(30)의 예들은 안과 검사를 위해 구성된 센서들, 이를테면 공초점 현미경검사(confocal microscopy) 센서들, ENG(electronystagmography) 센서들, EOG(electrooculography), ERG(electroretinography) 센서들, LDF(laser Doppler flowmetry) 센서들, 광음향 이미징 및 압력 판독 센서들, 2광자 여기 현미경검사 센서들, 및/또는 초음파 센서들을 포함한다. 센서들(30)의 다른 예들은 다른 전기진단 기술들을 위해 구성된 센서들, 이를테면 ECG(electrocardiography) 센서들, EEG(electroencephalography) 센서들, EMG(electromyography) 센서들, EP(electrophysiological testing) 센서들, ERP(event-related potential) 센서들, fNIR(functional near-infrared spectroscopy) 센서들, LORETA(low-resolution brain electromagnetic tomography) 센서들, 및/또는 OCT(optical coherence tomography) 센서들을 포함한다. 센서들(30)의 또 다른 예들은 부가적인 생리학적 센서들, 이를테면 혈당계들, 혈압계들, 피부 전기 활동 센서들, 광혈류측정 장비, 컴퓨터 지원 청진(auscultation)용 감지 장비, 자기장 검출기들 및/또는 체온 센서를 포함한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 모션 센서들(32), 이를테면, 하나 또는 그 초과의 가속도계들, 자이로들(gyros), 제스처 센서들, 걸음걸이 센서들, 밸런스 센서들 및/또는 IMU 센서들을 포함할 수 있다. 센서들(30)은 또한 CO2 모니터링 센서들, 호흡수 센서들, 엔드-타이틀(end-title) CO2 센서들, 및/또는 음주측정기들을 포함할 수 있다. 센서들(30)은 검출된 사운드들의 세기 및 타입, 다수의 신호들의 존재, 및/또는 신호 위치를 포함하는, 사운드들, 및 이러한 사운드들의 다양한 특성들을 검출하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 내향(사용자 지향) 마이크로폰들을 포함할 수 있다.
[0113] 센서들(30)은 프레임(64)에 연결된 것으로 개략적으로 예시된다. 이런 연결이 프레임(64)에 대한 물리적 부착 형태를 취할 수 있고, 사용자의 귀들에 걸쳐 연장되는 프레임(64)의 템플들의 단부들을 포함하는, 프레임(64) 상의 어디에나 있을 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예컨대, 센서들(30)은 프레임(64)과 사용자 사이의 접촉 포인트에서, 프레임(64)의 템플들의 단부들에 장착될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 센서들(30)은 사용자(60)(도 9d)와 접촉하도록 프레임(64)으로부터 멀리 연장될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 센서들(30)은 물리적으로 프레임(64)에 부착되지 않을 수 있고; 오히려, 센서들(30)은 프레임(64)으로부터 이격될 수 있는 주변 센서들(30a)(도 9d)의 형태를 취할 수 있다.
[0114] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 객체들, 자극들, 사람들, 동물들, 위치들, 또는 사용자 주위의 세계의 다른 양상들을 검출하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 외향 환경 센서들(34)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 환경 센서들(34)은 하나 또는 그 초과의 카메라들, 고도계들, 기압계들, 화학물질 센서들, 습도 센서들, 온도 센서들, 외부 마이크로폰들, 열 이미징 센서, 타이밍 디바이스들(예컨대, 클록들 또는 캘린더들), 또는 이들의 임의의 조합 또는 서브조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수(예컨대, 2개)의 마이크로폰들은 이격되어, 사운드 소스 위치 결정들을 가능하게 할 수 있다. 환경 감지 카메라들을 포함하는 다양한 실시예들에서, 카메라들은, 예컨대, 사용자의 보통의 시야의 적어도 일부와 유사한 이미지들을 캡처하기 위해 외향하도록 위치될 수 있다. 환경 센서들은 신호들, 이를테면, 레이저, 가시 광, 광의 비가시적 파장들, 사운드(예컨대, 청각적 사운드, 초음파, 또는 다른 주파수들)를 수신하도록 구성된 방출 디바이스들을 더 포함할 수 있다. 물리 접촉 센서들, 이를테면, 변형계들, 연석 감지기들(curb feelers) 등이 또한 환경 센서들로서 포함될 수 있다.
[0115] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은, 사용자의 눈의 부분들(예컨대, 상위 눈꺼풀, 눈 안와, 공막, 각막 등), 사용자의 머리(예컨대, 이마, 템플, 두개골의 부분들 등), 사용자의 얼굴, 또는 사용자의 목으로 음향 에너지를 지향하거나 이와 접촉하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 초음파 프로브들(1081)을 더 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 프로브들(1081)은 사용자의 눈, 머리/얼굴 또는 목의 다양한 구역들에 초음파를 송신할 뿐만 아니라 사용자의 눈, 머리/얼굴 또는 목의 다양한 구역들로부터 반사된 초음파를 수신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 프로브들(1081)은, 초음파 에너지를 사용자의 눈, 사용자의 머리, 사용자의 얼굴 또는 사용자의 목으로 방출하도록 구성된 초음파 송신기(1077) 및 사용자의 눈, 머리, 얼굴 또는 목의 다양한 구조들로부터 다시 반사 및/또는 산란되는 초음파 에너지를 수신하도록 구성된 초음파 수신기(1079)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 프로브들(1081)은 초음파 송신기 및 수신기 둘 모두를 결합하는 초음파 트랜시버(1075)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈, 머리/얼굴 또는 목의 하나 또는 그 초과의 부분들과 접촉하지 않고서, 사용자의 눈, 머리, 얼굴 또는 목의 다양한 부분들에 초음파 에너지를 전달하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템(2010)은, 사용자의 해부적 구조의 다양한 부분들과 접촉하지 않고서, 초음파 에너지를 전달하도록 구성된 EMAT(electromagnetic acoustic transducer)를 포함할 수 있다.
[0116] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(2010)은 추가로 다른 환경적 입력들, 이를테면 GPS 위치 데이터, 날씨 데이터, 날짜 및 시간, 또는 인터넷, 위성 통신, 또는 다른 적절한 유선 또는 무선 데이터 통신 방법으로부터 수신될 수 있는 다른 이용가능한 환경적 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은 사용자의 위치를 특징 지우는 추가 정보, 이를테면 화분 계측, 인구 통계, 공기 오염, 환경 독소들, 스마트 서모스탯들로부터의 정보, 생활방식 통계들, 또는 다른 사용자들, 빌딩들 또는 건강관리 제공자에 대한 근접도에 액세스하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 위치를 특징 지우는 정보는 클라우드-기반 또는 다른 원격 데이터베이스들을 사용하여 액세스될 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은 그러한 데이터를 획득하고 그리고/또는 환경 센서들 중 어느 하나 또는 조합들로부터의 데이터를 추가로 분석하도록 구성될 수 있다.
[0117] 디스플레이 시스템(2010)은 연장된 시간 기간들 동안 위에서 설명된 센서들 및/또는 입력들 중 임의의 것을 통해 획득된 데이터를 수집 및 저장하도록 구성될 수 있다. 디바이스에서 수신된 데이터는 로컬 프로세싱 모듈(70) 및/또는 원격(예컨대, 도 9d에 도시된 바와 같이, 원격 프로세싱 모듈(72), 또는 원격 데이터 저장소(74))에서 프로세싱 및/또는 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 데이터, 이를테면, 날짜 및 시간, GPS 위치, 또는 다른 글로벌 데이터는 로컬 프로세싱 모듈(70)에서 직접 수신될 수 있다. 시스템에 의해 사용자에게 전달되는 콘텐츠에 관한 데이터, 이를테면 이미지들, 다른 시각적 콘텐츠 또는 청각적 콘텐츠는 물론 로컬 프로세싱 모듈(70)에서 수신될 수 있다.
신경 연결들 및 신경가소성
I. 시각적 및 다중감각 프로세싱을 포함하는 정보의 신경 프로세싱
[0118] 다양한 실시예들에서, 본원에서 설명된 시스템들 및 방법들은 시각적 및/또는 다른 감각 정보(예컨대, 다중감각 정보)의 뇌의 프로세싱을 조사 및/또는 수정하는 데 사용될 수 있다. 다중감각 정보는 오디오 및/또는 시각적 정보를 포함할 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 자극들에 대한 사용자의 객관적 및/또는 주관적 반응들 또는 응답들을 모니터링할 수 있다. 자극 반응들은 결핍들 또는 이상들을 결정하는 데, 예컨대, 반응들과 연관된 신경학적 상태를 식별하는 데 사용될 수 있다. 객관적 응답들의 예들은 눈 움직임들, 신경 신호들 및 자율 응답들을 포함한다. 눈 움직임들의 예들은 단속성 운동들, 추격들, 응시, 이접운동 및/또는 싫어함을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 자극들에 대한 주관적 응답들의 예들은 자극들에 대한 사용자의 심리적 또는 감정 반응을 포함한다. 따라서, 디스플레이 시스템은, 시각적 자극들의 신경 및 심리물리적 비-의식적(예컨대, 전의식적 및 비의식적) 및 의식적 프로세싱을 측정함으로써 사용자의 다양한 신경학적 상태들의 존재를 결정하기 위해 시각적 자극 응답들을 사용하도록 구성될 수 있다.
[0119] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 알려진 특성들을 갖는 알려진 자극(또는 자극들)을 시각적 입력으로서 사용자의 눈(들)에 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자의 눈이 자극을 수신한 후에, 신경 임펄스들이 생성되어 뇌로 전달될 수 있고, 뇌는 시지각을 형성하기 위해 정보를 프로세싱할 수 있다. 이어서, 비자발적 또는 자발적 반응이 사용자에서 발생할 수 있다. 디스플레이 시스템은 이들 비자발적 또는 자발적 응답들뿐만 아니라 다른 검출된 바이오메트릭 정보를 검출할 수 있다. 알려진 자극들 및 측정된 응답들로부터, 디스플레이 시스템은, 사용자의 상태, 이를테면, 신경학적 상태의 존재에 관한 결론을 제공하기 위해, 응답들과 예상되거나 그렇지 않다면 알려진 응답들을 비교할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 뇌에서 결핍 또는 손상의 존재를 결정하기 위해 응답 및 자극 정보를 사용할 수 있다.
[0120] 더 일반적으로, 디스플레이 시스템은, 구심성 및 원심성 시각 시스템들을 포함하는 시각 시스템에 의해 시각적 정보의 전체 프로세싱을 검토하도록 구성될 수 있다. 시스템 또는 환경이 자극을 제공하고, 사용자 액션들 또는 환경으로부터의 잡음 또는 아티팩트들을 필터링하고, 자극에 대한 사용자의 반응을 측정하고, 이러한 반응과 예상되는 반응 또는 다른 알려진 반응들을 비교함으로써, 상이한 시각적 프로세싱 경로들 및 현상들이 평가될 수 있다. 시각적 프로세싱 경로들 및 현상들은, 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 특정 자극을 제공하지 않고서, 수동적으로 평가될 수 있다.
[0121] 뇌가 시각적 정보를 적어도 부분적으로 망막 국소적으로(retinotopically) 프로세싱하고, 때때로 특정 기능들에 대한 특정 해부적 구조를 사용하기 때문에, 디스플레이 시스템은, 그러한 특징의 프로세싱 또는 다른 기능성의 분리 또는 로컬화를 허용하는 자극들을 사용함으로써 사용자의 뇌의 다양한 피처들을 식별 및 평가하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 만약 측정된 사용자 반응에 의해 추론된 시지각이 예상된 바와 같지 않다면, 이상이 있는지를 결정할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, (예컨대, 코의 시야 또는 시간적 시야에서) 시스템에 의해 검출된 맹점의 위치에 기반하여, 시각적 경로(예컨대, 시신경구 또는 시각교차)에서 손상이 어디에 위치되는지를 결정할 수 있다. 이러한 결론이 인출될 수 있는 데, 왜냐하면 시각교차에 대한 손상이 통상적으로 양쪽 눈들의 측면에서 또는 외부의 시간적 필드에서 비전의 손실(이측반맹으로 불리는 상태)을 발생시키는 반면에, 시신경구에 대한 손상은 통상적으로 시신경구에 대한 손상의 위치로부터 사용자의 대향 측 상에서 각각의 눈의 시야의 절반의 손실을 발생시키기 때문이다. 다른 예는, 만약 사용자가 안면들을 인지하거나 유사하거나 친숙한 자극들을 구별할 수 없다면, 뇌의 안면 인식 부분인 방추모양 얼굴 영역에 대한 손상을 식별하는 것을 수반한다. 또 다른 예는, 사용자가 자극을 의식적으로 보지 않고서 시각적 자극에 응답하는 맹시를 사용자로 하여금 갖게 할 수 있는 1차 시각 피질 상의 병변이다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 이것이 사용자가 높은 퍼센티지의 정확도로 시각적 자극의 양상들을 추측할 수 있는 타입 1 맹시인지 또는 사용자의 맹점의 영역 내의 시각적 입력 변화가 존재하고 있다는 것을 사용자가 검출할 수 있는 타입 2 맹시인지를 결정할 수 있다.
[0122] 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자들이 존재하지 않는 외부 자극에 응답하고 있는지 여부를 결정함으로써, 사용자가 환각을 경험하고 있을 수 있는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 만약 사용자가 환각을 경험하고 있다면, 사용자는, 예컨대, 존재하지 않는(예컨대, 디스플레이 시스템의 센서들에 의해 검출되지 않는) 어떤 것과 대화하거나, 이를 보거나 느낌으로써, 존재하지 않는 외부 자극과 상호작용할 수 있다. 환각들은 뇌의 감각 경로들 및/또는 하나 또는 그 초과의 부분들의 손상의 결과일 수 있다. 예컨대, 방추모양 얼굴 영역의 병변이 존재하고, 눈으로부터의 신호가 또한 일부 방식으로 손상되는 경우에, 뇌는, 의미를 제공하는 솔루션을 생성함으로써 이러한 상이한 경로들을 통해 수신된 입력들에서의 불일치들을 해결하려고 시도할 수 있다. 환각의 콘텐츠는 영향을 받는 뇌의 기능적 구역들에 의해 지배될 수 있다. 그에 따라서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 존재하지 않는 외부 자극들에 응답하고 있다는 것을 검출한 것으로 인해, 사용자가 환각을 경험하고 있는지 여부를 검출하도록 구성될 수 있다. 환각의 존재는, 뇌의 병변들이 존재할 수 있다는 것을 표시하기 위해 디스플레이 시스템에 의해 해석될 수 있다.
[0123] 이상의 식별로부터, 디스플레이 시스템은 데이터베이스에 측정들 및 계산된 파라미터들을 저장할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 식별된 이상의 통지를 제공하기 위해서, 사용자, 또는 다른 시스템 또는 사람에게 전송할 경고를 생성할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 사용자에 대한 시각적 이상을 정정하기 위한 교정 보조 수단을 생성할 수 있다. 디스플레이 시스템은 그러한 교정 보조 수단 정보를 데이터베이스에 저장할 수 있다. 디스플레이 시스템은 향후 사용을 위해 측정들 및/또는 계산된 파라미터들을 사용자 프로파일에 저장할 수 있다.
[0124] 이제 도 11을 참조하면, 디스플레이 시스템을 사용하여 신경학적 상태(2010)의 존재를 결정하기 위한 방법의 예가 예시된다. 디스플레이 시스템은 각각 도 9d, 6 및 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000, 또는 2010)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(1700)은, 예컨대, 메뉴 상에서 특정 방법(1700)을 선택하거나 그렇지 않다면 방법(1700)을 시작하기 위해 디스플레이 시스템으로 의식적으로 시그널링함으로써, 사용자 및/또는 임상의에 의해 액티브하게 개시될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 방법(1700)을 자동적으로 개시할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템이 오랜 지속기간들 동안, 예컨대, 하루 종일 착용될 수 있고, 백그라운드에서 사용자의 행동을 모니터링할 수 있기 때문에, 디스플레이 시스템은, 장애 또는 다른 상태가 존재한다는 것을 표시할 수 있는 행동들을 감지할 수 있다. 유리하게, 시스템은, 사용자의 지식이 있든지 또는 없든지 간에 가능한 상태를 진단하기 위한 검사를 자동적으로 개시할 수 있다. 사용자의 지식 없이 검사를 개시하는 것은, 검사가 수행되고 있다는 의식적인 인지에 의해 발생되는 바이어스를 제거하는 데 유리할 수 있다. 예컨대, 만약 사용자가 매핑 프로그램으로부터의 방향들을 따를 수 없다고 디스플레이 시스템이 검출하면, 디스플레이 시스템은, 사용자가 좌측 또는 우측으로 회전시키기 위한 프롬프트들을 이해할 수 없는지 여부를 결정하기 위해 우측-좌측 방향 감각 장애 검사를 개시할 수 있다.
[0125] 도 11을 계속 참조하면, 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자의 한쪽 또는 양쪽의 눈들에 디스플레이되는 시각적 또는 오디오 콘텐츠 또는 사용자의 하나 또는 그 초과의 귀들에 전달되는 오디오 콘텐츠를 포함할 수 있는 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 게다가, 자극은 주변 환경에서의 자극일 수 있고, 자극을 제공하는 것은 디스플레이 시스템에 의해 검출된 자극의 식별에 관한 신호를 제공하는 것을 수반할 수 있다.
[0126] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자 반응을 감지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 제시되는 이미지 또는 이미지들에 대한 자신의 반응을 표시할 수 있게 하기 위한 물리적 사용자 인터페이스(예컨대, 하나 또는 그 초과의 버튼들, 이를테면, 디스플레이 시스템의 표면 상의 터치 센서), 가상 사용자 인터페이스(예컨대, 가상 터치 스크린 상의 하나 또는 그 초과의 아이콘들), 오디오 인식 시스템(예컨대, 음성 레코더), 또는 움직임 인식 시스템(예컨대, 모션 검출기)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 사용자의 반응을 검출하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자의 반응을 측정하기 위한 카메라들(도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)) 및/또는 전극들(예컨대, 도 9d의 주변 센서 전극들(30a))을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템 외부의 센서들은 사용자의 반응을 측정하고, 측정된 데이터를 디스플레이 시스템으로 통신하도록 구성될 수 있다. 게다가, 디스플레이 시스템은 또한, 예컨대, 환경적 변수들과 사용자 반응 및/또는 디스플레이 시스템에 의해 인출된 궁극적인 결론을 상관시키기 위해, 그러한 환경적 변수들을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
[0127] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 측정된 사용자 반응이 시각적 프로세싱 상태들을 포함하는 다양한 신경학적 상태들(예컨대, 이상들)을 표시하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템에 의해 연결된 다양한 결정들이 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 또는 원격 프로세싱 모듈(72)(도 9d)에 의해 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 블록(1720)에서 획득된 사용자 반응 데이터를, 디스플레이 시스템으로부터 원격인 건강 관리 전문 및/또는 진단 시스템으로 통신하도록 구성될 수 있다. 건강 관리 전문 및/또는 진단 시스템은 신경학적 상태를 결정할 수 있거나, 그 결정을 내리는 것을 도울 수 있다. 예컨대, 건강 관리 전문 및/또는 진단 시스템은 디스플레이 시스템에 의해 내려진 예비 결정을 리뷰하고 그리고/또는 (예컨대, 가능한 신경학적 상태들의 리스트를 감소시킴으로써) 그 결정을 수정할 수 있다.
[0128] 다양한 블록들(1710, 1720, 1730)이 일부 실시예들에서 순차대로 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 이들 블록들 중 임의의 하나 또는 그 초과의 블록들(예컨대, 블록들(1710 및 1720) 중 하나 또는 둘 모두)은 후속적인 블록으로 진행되기 전에 반복될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 블록들(1710, 1720, 1730) 중 하나는 생략될 수 있다. 예컨대, 블록(1710)이 생략될 수 있고, 사용자의 특정 피처들은, 디스플레이 시스템이 신경학적 상태에 관한 결론을 내리기 전에, 블록(1720)에서 간단히 관측될 수 있다.
시지각 검사들을 포함하는 신경심리적 검사들
[0129] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(예컨대, 도 6, 9d 및 10 각각의 디스플레이 시스템들(80, 1000 및 2010))은 다양한 신경심리적 검사들, 이를테면, 시지각 검사들에 관련하여 방법(1700)을 수행하도록 구성될 수 있다. 그러한 신경심리적 검사들에서, 사용자에게 시각적 자극(예컨대, 하나 또는 그 초과의 이미지들)이 제시되고, 이어서 시각적 자극의 사용자의 지각에 기반하여 태스크를 수행하도록 요청될 수 있다. 예컨대, 디스플레이를 응시하고, 이어서 자극의 외관을 국부화하거나, 사용자가 자극을 지각하였는지 여부를 표시하도록 사용자에게 요청될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상이한 깊이 평면들 상에 또는 상이한 위치들에 가상 자극들을 배치함으로써 발생될 수 있는 바이어스에 대한 포텐셜을 제거하기 위해, 자극들이 상이한 깊이 평면들 또는 위치들 상에 뚜렷하게 존재하지 않도록, 자극들이 제시될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 자극들은 사용자가 의식적으로 알아차리기에 너무 작은 차이를 갖지만 약간 상이한 위치들(예컨대, 상이한 이접운동 포인트들)에 배치될 수 있다. 그러한 약간 상이한 위치들은, 뇌가 2개의 이미지들을 융합하는 것을 방지함으로써 장점들을 제공할 수 있다. 시지각 검사들에서 많은 변동들은, 어떻게 뇌가 자극을 지각하는지에 관련된 상이한 구조들 또는 메커니즘들을 격리하도록 고려된다. 시지각 검사를 수행하기 위한 방법(1700)을 수행하도록 구성된 예시적인 디스플레이 시스템들이 이제 설명될 것이다.
양안 경쟁(Binocular Rivalry)
[0130] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시지각 검사들, 이를테면, 양안 경쟁-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이되는 상이한 이미지를 포함할 수 있는 자극들을 각각의 눈에 제공하도록 구성될 수 있고, 이는 뇌에서 시각적 입력을 프로세싱하는 데 있어 충돌을 생성할 수 있다. 2개의 이미지들의 융합 대신에, 이미지들이 지각적 우세를 위해 경쟁하기 때문에, 그러한 충돌은 시지각으로 하여금 이미지들 간에 교번하게 할 수 있다. 우세한 지각이 억제되기 시작할 때, 혼합 지각이 지각될 수 있고, 이어서 다른, 지금 우세한 지각으로 스위칭될 수 있다. 일 예로서, 제1 이미지가 한쪽 눈에 제시될 수 있고, 제1 이미지와 상이한 제2 이미지가 다른쪽 눈에 제시될 수 있다. 제1 이미지가 우세한 지각일 때, 제1 이미지만이 지각될 수 있다. 제2 이미지가 우세한 지각일 때, 제2 이미지만이 지각될 수 있다. 제1 및 제2 이미지들 간에 교번하는 전환들 동안에, 제1 및 제2 이미지들의 혼합 이미지가 지각될 수 있다.
[0131] 각각의 눈에 대한 이미지들은 다양한 실시예들에서 동시적으로, 교번하여, 한쪽 눈에 선택적으로, 또는 이들의 조합으로 제시될 수 있다. 이미지들은 경쟁을 트리거링할 수 있고, 시간에 따라 지각의 교번들에 영향을 줄 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 양안 경쟁-기반 검사는 하나 또는 그 초과의 상이한 타입들의 경쟁을 포함할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제시된 이미지들은 윤곽 또는 공간 구성들에 있어 상이함으로써 윤곽 경쟁을 제공할 수 있다. 윤곽 경쟁에서, 동일한 이미지는 상이하게 지각될 수 있는 데, 이를테면, 이미지는, 제1 방식으로 볼 때 제1 설계(예컨대, 꽃병), 및 제2, 상이한 방식으로 (예컨대, 이미지를 플립 또는 회전시킴으로써) 볼 때 제2 설계(예컨대, 2개의 얼굴들)를 형성하는 라인들을 갖는다. 그러한 이미지가 한쪽 눈에 제시되고, 이미지의 역이 다른쪽 눈에 제시될 때, 이미지들은 지각적 우세를 위해 경쟁할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들에서, 제시된 이미지들은 컬러 구성들에 있어 상이함으로써 색채 경쟁을 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 실시예들에서, 제시된 이미지들은 휘도들에 있어 상이함으로써 양안 광택을 제공할 수 있다.
[0132] 사용자에 의한 자극들(예컨대, 이미지들)의 지각이 안간(interocular) 억제, 안간 그룹핑 및/또는 Troxler의 효과를 포함하지만 이에 제한되지 않는 시지각의 다양한 양상들에 의해 영향을 받을 수 있다는 것이 인지될 것이다. 시지각의 이러한 양상들의 발생은 특정 자극들을 특정 방식으로 제시함으로써 인게이징될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은, 소정의 이미지를 단지 한쪽 눈에 제시함으로써 안간 억제를 제공할 수 있다. 통상적인 뇌는, 이미지가 블랭크 필드에 의해 억제될 때까지 - 디스플레이 시스템은 사용자의 눈에 도달하는 광을 차단하거나 블랭크 이미지를 디스플레이함 - , 또는 이미지가 다른쪽 눈에 제시되는 이미지에 의해 억제될 때까지, 이미지를 인지할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은, 이미지의 부분들을 한쪽 눈에 제시하고 이미지의 다른 부분들을 다른쪽 눈에 제시함으로써, 안간 그룹핑을 제공할 수 있다. 통상적인 뇌는 코히어런트 이미지를 지각하기 위해 각각의 눈으로부터의 부분들을 리어셈블링할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 또한, 눈들 사이에서 2개의 상이한 이미지들 간에 전후로 스위칭함으로써 안간 그룹핑을 제공할 수 있다. 통상적인 뇌는 때때로, 비록 이미지들 둘 모두가 전후로 계속해서 교환될지라도, 지속기간 시간 동안에 2개의 이미지들 중 하나만을 지각할 수 있다. 또 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 Troxler 효과를 인보크하는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 이미지의 특정 부분에 포커싱할 때, 통상적인 뇌는, 망막 적응 때문에 이미지의 다른 부분(예컨대, 포커싱된 부분으로부터 떨어져 위치된 이미지의 일부분)의 자발적인 페이딩을 발생시킬 수 있다.
[0133] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 양안 경쟁-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 우세 및/또는 억제의 지각적 상태들을 측정 또는 추론함으로써) 자극에 대한 사용자 반응을 감지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 제시되는 이미지 또는 이미지들에 대한 응답으로 자신의 지각을 표시할 수 있게 하는 한편, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하기 위한 물리적 사용자 인터페이스(예컨대, 하나 또는 그 초과의 버튼들, 이를테면, 디스플레이 시스템의 표면 상의 터치 센서), 가상 사용자 인터페이스(예컨대, 가상 터치 스크린 상의 하나 또는 그 초과의 아이콘들), 오디오 인식 시스템(예컨대, 음성 레코더), 또는 움직임 인식 시스템(예컨대, 모션 검출기)을 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자는, 자신이 제1 이미지, 제2 이미지 및/또는 혼합 이미지를 지각하는지 여부를 표시할 수 있다. 다른 예로서, 사용자는 자신이 이미지의 어떤 부분들 또는 컬러들을 지각하는지, 자신이 리어셈블링된 코히어런트 이미지를 지각하는지 여부 등을 표시할 수 있다.
[0134] 다른 예로서, 일부 실시예들은, 적용된 자극들에 대한 사용자의 반응을 측정하기 위해, 디스플레이 시스템의 부분인 센서들 및/또는 디스플레이 시스템과 별개인 센서들을 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 원심성 시각 시스템에 의해 지배되는 액션들, 예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들 등을 (예컨대, 내향 카메라(24)(도 10)를 사용하여) 측정함으로써, 사용자의 반응을 결정(예컨대, 어떠한 이미지가 지각되는지를 결정)하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 2개 또는 그 초과의 상이한 깊이 평면들 상에 그리고/또는 2개 또는 그 초과의 상이한 위치들에서 이미지들을 디스플레이함으로써 사용자의 반응을 결정하도록 구성될 수 있다. 억제된 이미지가 지각되지 않기 때문에, 양쪽 눈들은, 우세한 이미지에 대해 정확한 원근조절 및/또는 이접운동을 제공하도록 변할 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템은, 어떠한 이미지가 사용자의 눈들의 원근조절 및/또는 이접운동에 대응하는지를 결정하기 위해 사용자의 눈들을 측정(예컨대, 이미징)함으로써, 어떠한 이미지가 사용자에 의해 지각되는지를 결정할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 사용자의 반응은, 각각의 이미지를 보는 데 소모되는 시간의 길이를 측정함으로써 결정될 수 있다. 이미지에 대해 소모되는 시간의 길이는 어떠한 이미지가 더 우세한지(그리고 더 오랜 지속기간들 동안 보이는지)를 노출시킬 수 있고 그리고/또는 사용자 경험들, 지식 등에 기반하여 자극들의 사용자의 선호도를 결정하는 것에 관련될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, OKN(optokinetic nystagmus), VEP(visual evoked potential), MEG(magnetoencephalography), 및/또는 fMRI(functional magnetic resonance imaging)를 사용하는 BOLD(blood-oxygen level dependent) 콘트라스트 이미징은 (예컨대, 어떠한 눈이 이미지를 액티브하게 보는 것처럼 보이는지를 결정함으로써) 우세 및/또는 억제의 지각적 상태들을 추론하는 데 사용될 수 있다. VEP, MEG, 및 BOLD을 사용하여, 우세 및/또는 억제의 진폭이 결정될 수 있다. OKN을 사용하여, 속도가 결정될 수 있다.
[0135] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 양안 경쟁-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 측정 또는 추론된 지각적 우세 및/또는 억제가 생리학적 우세 및/또는 신경 연결들을 수반하는 다양한 시지각 및/또는 신경학적 상태들을 표시하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템에 의해 연결된 다양한 결정들이 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 또는 원격 프로세싱 모듈(72)(도 9d)에 의해 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템과 통신하는 건강 관리 전문 및/또는 진단 시스템은 신경학적 상태를 결정할 수 있거나, 그 결정을 내리는 것을 도울 수 있다. 예컨대, 건강 관리 전문 및/또는 진단 시스템은 디스플레이 시스템에 의해 내려진 예비 결정을 리뷰하고 그리고/또는 (예컨대, 가능한 신경학적 상태들의 리스트를 감소시킴으로써) 그 결정을 수정할 수 있다.
[0136] 예로서, 우세 및/또는 억제의 세기는 억제(예컨대, GABAergic 뉴런 버스트들) 및/또는 흥분성(예컨대, 글루타민(glutaminergic) 뉴런 버스트들) 외피 역학의 밸런스와 연관될 수 있다. 통상적인 뇌와 비교하여, 지각을 스위칭하는 데, 예컨대, 하나의 이미지를 억제시키는 데 더 오랜 시간들은 감소된 레벨들의 GABAergic 액션을 표시할 수 있다. 일부 실시예들은, 더 적은 지각적 스위치들 및 감소된 비율의 지각적 억제가 일반적으로 보여지는 자폐증에 대한 평가들에서 사용될 수 있다.
[0137] 다른 예로서, 윤곽 경쟁에서 비-우세한 눈의 기여는 시각 운동 메커니즘들(예컨대, 동공 광 반사)에 의해 억제될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 측정 또는 추론된 지각적 억제는, 사용자가 시각 운동 메커니즘들에 관련된 시각적 프로세싱 상태를 갖는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0138] 또 다른 예로서, 안간 그룹핑 동안 이미지의 부분들의 리어셈블리 프로세스는 뇌의 시각 피질의 입력 층들을 넘어서 발생할 수 있어, 이미지의 억제된 부분들이 심지어 짧은 지속기간 동안에 1차 시각 피질에서 표현될 수 있다는 것을 제안한다. 따라서, 다양한 실시예들에서, 이미지의 부분들을 리어셈블링하기 위한 사용자의 능력 또는 무능력의 세기는, 사용자가 뇌의 1차 시각 피질에 관련된 이상을 갖는지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0139] 일부 실시예들에서, 지각에 대한 퍼스낼리티 및/또는 소셜 영향들은 또한, 사용자가 퍼스낼리티 및/또는 소셜 영향들에 관련된 신경학적 상태를 갖는지 여부를 결정하도록 분석될 수 있다. 경쟁이 존재할 때, 뇌는 일반적으로 더 강하거나 더 우세한 자극에 매혹된다. 예컨대, 만약 한쪽 눈에 제시된 자극이 높은 콘트라스트를 갖는 이미지를 포함하고, 다른쪽 눈에 제시된 자극이 더 낮은 콘트라스트를 갖는 이미지를 포함하면, 뇌가 광 및 컬러의 차이에 기반하여 객체들 및 피처들을 구별하기 때문에, 눈은 일반적으로 더 높은 콘트라스트 이미지에 더 끌리게 된다. 본원에서 설명된 바와 같이, 사용자의 경험들에 기반하여, 객체들, 피처들 등과 연관된 상이한 학습된 연관성들이 또한 존재할 수 있다. 만약 객체와의 네거티브 연관성이 존재하면, 뇌는 회피 시에 이를 억제시킬 수 있다. 만약 포지티브 연관성이 존재하면, 뇌는 이미지를 더 우세하게 만들 수 있다. 예컨대, 양쪽 눈들에 2개의 상이한 이미지들의 부분들이 제시될 때, 사용자는 (예컨대, 안간 그룹핑을 사용하여) 2개의 이미지들 중 하나만을 리어셈블링하고, 이를 지각할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이것은 리어셈블링된 이미지의 객체와의 포지티브 소셜 또는 행동 경험/연관성에 기인할 수 있다. 다른 예로서, 뷰어의 눈들을 추적하는 것으로부터 결정된 시선 싫어함은 퍼스낼리티 및/또는 소셜 영향들에 기인할 수 있다. 일부 경우들에서, 시선 싫어함은 사용자의 수줍음, 죄책감 또는 자폐증을 표시할 수 있다. 시선 싫어함은 또한 사용자의 문화(예컨대, 여기서 직접적인 시선은 대립하는 것으로 여겨짐)를 표시할 수 있다.
단안 경쟁(Monocular Rivalry)/패턴 변경
[0140] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시지각 검사들, 이를테면, 상이한 이미지들이 동일한 눈에 제시되는 단안 경쟁-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 다시 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 한쪽 눈에 수퍼임포즈되어 디스플레이되는 제1 이미지 및 제2, 상이한 이미지를 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 일정 시간 동안 수퍼임포즈된 이미지들을 본 후에, 제1 이미지는 제2 이미지보다 더 분명한 것으로 지각될 수 있고, 이어서 제2 이미지는 제1 이미지보다 더 분명한 것으로 지각될 수 있다. 가끔은, 단지 제1 또는 제2 이미지가 지각될 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 단안 경쟁은 양안 경쟁(예컨대, 우세 또는 억제의 지각적 상태들에 대한 경쟁)에 대해서와 유사한 메커니즘들에 의해, 또는 잔상들 및/또는 눈 움직임들에 의해 발생하는 것으로 설명될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 또한 하나 또는 그 초과의 이미지들을 다른쪽 눈에 유사하게, 개별적으로 제시할 수 있다.
[0141] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 단안 경쟁-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 (예컨대, 우세 및/또는 억제의 사용자의 지각적 상태들을 측정함으로써) 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 수퍼임포즈 이미지들, 더 선명한 제1 이미지를 갖는 수퍼임포즈된 이미지들, 더 선명한 제2 이미지를 갖는 수퍼임포즈된 이미지들, 오직 제1 이미지, 및/또는 오직 제2 이미지를 지각하는지 여부)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다.
[0142] 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 단안 경쟁-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 2개의 상이한 깊이 평면들 상에 또는 주어진 깊이 평면 상의 2개의 상이한 위치들에 이미지들을 배치함으로써, 그리고/또는 각각의 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이를 결정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 더욱 우세한지를 노출시킬 수 있으며, 그리고/또는 사용자 경험들, 지식 등에 기반하여 자극들에서의 사용자의 선호도를 결정하는 것에 관련될 수 있다. 예컨대, 만약 사용자의 선호 컬러가 청색이면, 사용자는 수퍼임포즈된 제2 적색 이미지보다 더 긴 시간 길이 동안 제1 청색 이미지를 볼 수 있다. 일부 실시예들은, 색맹인 사람들이 2개의 이미지들을 얼마나 잘 구별할 수 있는지 그리고 만약 그들의 눈들이 원근조절 및/또는 이접운동 시 변경되었는지(예컨대, 적색 이미지가 수퍼임포즈된 제2 녹색 이미지와는 상이한 깊이 평면 상에 또는 상이한 위치에 있었는지)를 결정하기 위해, 이러한 색맹인 사람들에 대한 신경 심리학 및 시지각을 검토하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD는 또한, 우세 및/또는 억제를 추론하기 위해 이미지들에 대한 사용자의 반응을 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0143] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 단안 경쟁-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 측정된 지각적 우세 및/또는 억제가 생리학적 우세 및/또는 신경 연결들을 수반하는 다양한 신경학적 상태들을 표시하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 설명된 예들과 유사하게, 일부 실시예들은, 사용자가 억제 및/또는 흥분성 외피 역학, 시각운동 메커니즘들, 뇌의 1차 시각 피질, 퍼스낼리티 및/또는 소셜 영향들에 대한 사용자의 밸런스의 이상들에 관련된 신경학적 상태를 갖는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다.
플래시 억제
[0144] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시지각 검사들, 이를테면 플래시 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 개개의 플리커 레이트들이 상이한 이미지들을 제시함으로써, 사용자의 시지각은 가시적 이미지로 하여금 비가시적이 되게 할 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은 다른쪽 눈에 플래싱되는 제2 이미지에 의해 억제될 수 있는, 한쪽 눈에 제시되는 제1 이미지를 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 자극들은, 상이한 이미지들, 세기들 등으로, 상이한 주파수들로 전달될 수 있다(예컨대, 상이한 이미지들은 상이한 노출 시간들 또는 지속기간들로 뷰어에 노출될 수 있음). 일 예로서, 제1 이미지가 제1 눈에 디스플레이될 수 있다. 블랭크 필드가 제2 눈에 제시될 수 있다. 이어서, 제2 이미지가 제2 눈에(예컨대, 제1 눈에서의 제1 이미지와 같은 대응 위치에 있는 블랭크 필드 상에) 플래싱될 수 있다. 비록 제1 이미지가 제1 눈에 여전히 디스플레이될지라도, 제2 이미지의 상이한 자극은 오직 제2 이미지의 지각을 초래할 수 있다. 따라서, 제2 눈에 제시되는 제2 이미지는 제1 눈에 제시되는 제1 이미지를 억제시킬 수 있다. 일부 실시예들은 제1 이미지로부터 제2 이미지로의 전환의 타이밍을 변화시킬 수 있다.
[0145] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 플래시 억제-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 억제의 지각적 상태는 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본 명세서에서 설명된 것과 유사하게 디스플레이 시스템에 의해 측정되거나 또는 추론될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 제1 이미지 및/또는 제2 이미지를 지각하는지 여부)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 플래시 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 2개의 상이한 위치들에서 2개의 상이한 깊이 평면들 상에 이미지들을 배치함으로써, 그리고/또는 각각의 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이를 결정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 더욱 우세한지를 노출시킬 수 있으며, 그리고/또는 사용자 경험들, 지식 등에 기반하여 자극들에서의 사용자의 선호도를 결정하는 것에 관련될 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD를 사용하여, (예컨대, 어느 눈이 이미지를 액티브하게 보고 있는 것 같은지를 결정함으로써) 억제의 지각적 상태를 추론할 수 있다.
[0146] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 플래시 억제-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 측정되거나 또는 추론된 지각적 억제는, 의식적 및/또는 비-의식적 시각적 프로세싱의 메커니즘들을 검토하기 위한 입력들로서 디스플레이 시스템에 의해 사용될 수 있다. 예컨대, 플래시 억제에서, 제2 이미지가 나타날 때, 비록 제1 이미지가 여전히 존재할지라도 제1 이미지는 사라진다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 뇌는 입력들 둘 모두를 수신하는 것으로 이해되지만, 제2 이미지가 새로운 자극이기 때문에, 뇌는 이미지들 둘 모두를 잠재 의식적으로 보고 오래된 이미지를 필터링하여서, 의식적 인지를 통해 새로운 이미지만이 "보일" 수 있게 한다. 피질맹이거나 또는 맹시를 갖는 사람들에 의한 시각적 프로세싱과 유사하게, 객체들(피처들, 인식 등)을 지각하는 것과 그들에 대한 행동/반응하는 것의 분리 때문에, 시각적 인지의 부재 시 행동을 안내하기 위해 시각적 정보가 사용될 수 있다. 플래시 억제-기반 검사를 사용함으로써, 일부 실시예들은, 이 선택적 시각적 주의 필터 및 사용자의 피질맹의 정도를 결정하고, 1차 시각 피질(V1) 독립 비전을 검토하며, 그리고/또는 순수하게 잠재의식으로 콘텐츠를 전달할 수 있다. 일부 실시예들은, 제1 이미지가 제2 이미지의 프로세싱(예컨대, 맥락 관련 해석)에 대한 인지 효과를 여전히 가질 수 있다는 점에서, 심리적 조작(예컨대, 의식되지 않는 메시지들) 및/또는 설득에 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은, 포지티브 연관성들(잠재 의식적으로 보이는 제1 이미지)을 추가함으로써, 네거티브 트리거들(예컨대, 의식적으로 보이는 제2 이미지)을 둔감하게 만들기 위해 사용될 수 있다. 이는 인지 행동 치료, 노출 치료, 주의산만 치료 등에 도움이 될 수 있다.
[0147] 일 예에서, 일부 실시예들은, 잠재 의식적 행동들을 검토하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은, 잠재 의식적으로 보이는 이미지에 대한, 그리고/또는 반응 모터 응답(예컨대, 볼의 제1 청색 이미지를 터치하는 것)을 도출하기 위한 사용자 행동을 가질 수 있다. 이 배측 스트림은 시각적 프로세싱을 위한 파지 및 도달 움직임들을 중재하며, 이는 객체의 고유 피처들을 프로세싱하는 복측 스트림과는 일반적으로 상이하다.
[0148] 다른 예에서, 일부 실시예들은, 사용자가 자극에 잠재 의식적으로 어떻게 반응하는지(예컨대, 투쟁-또는-도주)를 검토하고 이어서 치료를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 치료는 노출 치료(예컨대, PTSD(Post-traumatic Stress Disorder), 걱정, 공포증들 등에 대한 치료), 및/또는 둔감하게 만드는 치료를 포함할 수 있다. 예컨대, 공포증을 갖는 누군가에 대해, 일부 실시예들은, 그들을 갑자기 공격하는 거미의 제1 이미지(예컨대, 잠재 의식적으로 보임)와 나비의 제2 이미지(예컨대, 의식적으로 보임)를 제시할 수 있다. 일부 실시예들은, 트리거의 정도(예컨대, 심박수, 동공 팽창, 가속된 호흡 패턴들 등을 측정함으로써 결정되는 사람의 패닉)를 결정하고, 이어서, 노출 치료를 제공(예컨대, 공포를 극복하는 것을 돕기 위해 거미들의 이미지들을 제공)할 수 있다.
연속하는 플래시 억제
[0149] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시지각 검사들, 이를테면 연속하는 플래시 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 본원에서 설명된 플래시 억제-기반 검사들과 유사하게, 연속하는 플래시 억제-기반 검사 동안의 사용자의 시지각은, 디스플레이 시스템이 개개의 플리커 레이트들이 상이한 이미지들을 제시할 때, 가시적 이미지로 하여금 사용자에게 비가시적이 되게 할 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은 다른쪽 눈에 플래싱되는 일련의 동적 이미지들에 의해 억제될 수 있는, 한쪽 눈에 제시되는 정적 이미지를 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 정적 이미지가 제1 눈에 디스플레이될 수 있다. 이어서, 동적 이미지들이 제2 눈에 플래싱될 수 있다. 비록 정적 이미지가 제1 눈에 여전히 디스플레이될지라도, 동적 이미지들의 변경 성질은 오직 동적 이미지들의 지각을 초래할 수 있다. 따라서, 제2 눈에 제시되는 동적 이미지들은 제1 눈에 제시되는 정적 이미지를 억제시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 정적 이미지는 동적 이미지들을 억제시킬 수 있다. 다른 검사들, 이를테면 양안 경쟁 및/또는 플래시 억제-기반 검사들과 비교하여, 연속하는 플래시 억제-기반 검사들은 더 깊고 그리고/또는 더 긴 억제(예컨대, 5배, 6배, 7배, 8배, 9배, 10배, 11배, 12배 더 길거나, 또는 이러한 값들에 의해 형성되는 임의의 범위들)를 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 억제는 1분 또는 2분 동안 지속될 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 억제는 3분 동안 또는 3분을 초과하여(예컨대, 3.5분, 4분, 4.5분, 5분, 또는 이러한 값들에 의해 형성되는 임의의 범위들 동안) 지속될 수 있다.
[0150] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 연속하는 플래시 억제-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게, 억제의 지각적 상태는 디스플레이 시스템에 의해 측정되거나 또는 추론될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 정적 및/또는 동적 이미지들을 지각하는지 여부)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 연속하는 플래시 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 2개의 상이한 위치들에서 2개의 상이한 깊이 평면들 상에 이미지들을 배치함으로써, 그리고/또는 각각의 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이를 결정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 더욱 우세한지를 노출시킬 수 있으며, 그리고/또는 사용자 경험들, 지식 등에 기반하여 자극들에서의 사용자의 선호도를 결정하는 것에 관련될 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD를 사용하여, (예컨대, 어느 눈이 이미지를 액티브하게 보고 있는 것 같은지를 결정함으로써) 억제의 지각적 상태를 추론할 수 있다.
[0151] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 연속하는 플래시 억제-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 측정되거나 또는 추론된 지각적 억제는, 사전-의식적 및/또는 비-의식적 시각적 프로세싱의 메커니즘들을 검토하기 위한 입력들로서 디스플레이 시스템에 의해 사용될 수 있다. 예컨대, 심장 박동과 동시에 제시되는 시각적 자극들은, 시각적 인지를 억제시키고 구별하기가 더욱 어려울 수 있으며, 이는 심장 내수용 신호들이 시각적 인지에 영향을 끼칠 수 있음을 암시한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시각적 인지에 대한 내수용 신호들의 영향, 그리고 사용자가 심장 내수용 신호들에 관련된 신경학적 상태 및/또는 시각적 프로세싱을 갖는지 여부를 분석하도록 구성될 수 있다.
[0152] 게다가, 다양한 실시예들은, 플래시 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성된 실시예들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 사용될 수 있으며, 일부 경우들에서, 더욱 명백한 효과를 가질 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은, 이미지에 대한 다수의 재연관성들(예컨대, 더 강한 의식되지 않는 메시징)을 생성할 수 있다. 정적 이미지들은 플래싱 이미지들의 프로세싱, 이를테면 맥락 관련 해석에 대한 인지 효과를 가질 수 있다. 따라서, 일부 실시예들은, 심리적 조작(예컨대, 의식되지 않는 메시지들) 및/또는 설득을 위해, 그리고/또는 제1 정적 이미지에 대한 반응 모터 응답들을 도출하기 위해 사용될 수 있다. 이는 인지 행동 치료, 노출 치료, 주의산만 치료 등에 도움이 될 수 있다. 예컨대, 주의산만 치료(예컨대, 화상 변연 절제술)를 제공하도록 구성된 일부 실시예들은, 단어들 또는 격려 및 세기를 근본적인 정적 이미지(예컨대, 잠재 의식적으로 보임)로서 제시하고 재미있는 이미지를 동적 이미지(예컨대, 의식적으로 보임)로서 제시할 수 있다. 다른 예로서, 인지 행동 치료를 제공하도록 구성된 일부 실시예들은, 원치 않는 행동을 변경하기 위해 생각 및 감정들의 패턴들을 잠재 의식적으로(예컨대, 의식되지 않게) 재연관시킬 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 기분 장애들, 불면증, 우울증, 섭식 장애들 등을 치료하기 위해 사용될 수 있다.
모션 -유도 실명( MIB ; Motion-Induced Blindness)
[0153] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시지각 검사들, 이를테면 모션-유도 실명-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 이미지에서의 모션 때문에, 사용자의 시지각은 가시적 이미지의 부분이 사라지게 할 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 정지 부분 및 움직이는 부분을 갖는 이미지들을 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 움직이는 백그라운드 중에서 정지 부분을 포함하는 이미지가 사용자의 눈들에 제공될 수 있다. 사용자가 이미지의 일부분(예컨대, 움직이는 백그라운드 앞의 블링킹 도트 또는 정지 도트)에 포커싱할 때, 이미지의 정지 부분(예컨대, 포커싱된 부분을 둘러싸는 정지 도트들)은 사라지는 것 같을 수 있다. 따라서, 움직이는 백그라운드는 이미지의 일부분에 대해 사용자의 실명을 유도할 수 있다.
[0154] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 모션-유도 실명-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 억제의 지각적 상태는, 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 측정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 이미지의 정지 부분을 지각할 수 있는지 또는 지각할 수 없는지)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 모션-유도 실명-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 둘 또는 그 초과의 상이한 깊이 평면들 상에 또는 둘 또는 그 초과의 상이한 위치들에 이미지들을 배치함으로써, 그리고/또는 각각의 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이를 결정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 더욱 우세한지를 노출시킬 수 있으며, 그리고/또는 사용자 경험들, 지식 등에 기반하여 자극들에서의 사용자의 선호도를 결정하는 것에 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD는 또한, (예컨대, 어느 눈이 이미지를 액티브하게 보고 있는 것 같은지를 결정함으로써) 억제의 지각적 상태를 추론하기 위해 사용될 수 있다.
[0155] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 측정된 지각적 억제는, 의식적 및/또는 비-의식적 시각적 프로세싱의 메커니즘들을 검토하기 위한 입력들로서 디스플레이 시스템에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들은 망막 적응의 정도를 검토하기 위해 사용될 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 안구간 모션 비전이 제한될 수 있지만, 정적 관측은 망막 광수용기 응답들의 감소를 유발할 수 있다. 단속성 운동들 동안에는, 어떤 의식적 지각도 존재할 수 없지만, 추격들 동안에는 사용자가 객체를 완전히 추적할 수 있다. 그에 따라서, 다양한 실시예들은 이를 고려하며, 단속성 운동들 및 추격들을 검토할 때 사용될 수 있다. 예컨대, 단속성 운동 검사를 수행하는 일부 실시예들에서, 새로운 자극들이 사용자에게 끊임없이 동적으로 투사되어서, 반사성 단속성 운동들이 유발될 수 있다. 만약 사용자가 반사성 단속성 운동들을 억제시킬 수 없으면, 다양한 실시예들은, 사용자가 치매 또는 파키슨병의 징후를 갖는다고 결정할 수 있다. 다른 예로서, 추격 검사를 수행하는 일부 실시예들에서, 만약 손상된 스무스한 추격들이 존재하면, 일부 실시예들은, 사용자가 외상성 뇌손상 또는 치매의 징후를 갖는다고 결정할 수 있다. 만약 시각적 추적의 결핍이 존재하면, 일부 실시예들은, 사용자가 피질맹을 갖는다고 결정할 수 있다.
모션 -유도 안구간 억제
[0156] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시지각 검사들, 이를테면 모션-유도 안구간 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은 한쪽 눈에 제시되는 정지 이미지 및 다른쪽 눈에 제시되는 동영상을 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 정지 이미지가 제1 눈에 디스플레이될 수 있다. 동영상은 제2 눈에 디스플레이될 수 있다(예컨대, 그 제2 눈의 시야 내에서, 제1 눈에 대한 제1 이미지 내의 콘텐츠의 위치와 유사한 위치에 움직이는 콘텐츠가 있음). 비록 정지 이미지가 제1 눈에 여전히 디스플레이될지라도, 제2 눈에 디스플레이되는 동영상은 정지 이미지를 억제시킬 수 있다(예컨대, 중심와에 제시되는 이미지를 비가시적이 되게 렌더링함). 일부 인스턴스들에서, 억제는 상대적으로 긴 시간 기간 동안 발생할 수 있다. 예컨대, 만약 동적 이미지가 끊임없이 변경되고 사용자에게 흥미있으면, 참여(engagement) 및 상호작용들의 레벨(예컨대, 정적 이미지의 억제 시간)은 일반적으로 증가할 것이며, 그 반대로도 마찬가지이다. 일부 실시예들에서, 사용자는 대략 60 Hz, 55 Hz, 50 Hz, 45 Hz, 40 Hz, 35 Hz, 또는 30 Hz 미만의 반복 레이트들로 플리커를 검출할 수 있다. 억제 시간은, 다양한 다른 팩터들, 이를테면 이미지 크기 및 변경들에 의해 영향을 받을 수 있다.
[0157] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 억제의 지각적 상태는, 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 디스플레이 시스템에 의해 측정되거나 또는 추론될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 정지 이미지 및/또는 동영상을 지각하는지 여부)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 모션-유도 안구간 억제-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 2개의 상이한 위치들에서 2개의 상이한 깊이 평면들 상에 이미지들을 배치함으로써, 그리고/또는 각각의 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이를 결정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 더욱 우세한지를 노출시킬 수 있으며, 그리고/또는 사용자 경험들, 지식 등에 기반하여 자극들에서의 사용자의 선호도를 결정하는 것에 관련될 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD를 사용하여, (예컨대, 어느 눈이 이미지를 액티브하게 보고 있는 것 같은지를 결정함으로써) 억제의 지각적 상태를 추론할 수 있다.
[0158] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 모션-유도 안구간 억제-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 측정되거나 또는 추론된 지각적 억제는, 의식적 및/또는 비-의식적 시각적 프로세싱의 메커니즘들을 검토하기 위한 입력들로서 디스플레이 시스템에 의해 사용될 수 있다. 일 예로서, 일부 실시예들은 약한 눈에서, 이를테면 약시에서 각각의 눈으로부터의 시각적 입력의 레벨 및 시각적 입력의 억제를 검토하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은 각각의 눈에서의 동적 이미지의 프로세싱 및 지각의 레벨을 비교할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 치료로서 사용될 수 있다. 예컨대, 포커싱하기 위한 동적 이미지를 약한 눈에 제공함으로써, 모션-유도 안구간 억제는 강한 눈에서의 정적 이미지를 억제시키고 이로써 약한 눈으로부터 나오는 시각적 입력을 강화할 수 있다.
백워드 마스킹
[0159] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시지각이 시간상 나중에 제시되는 이미지로 하여금 시간상 조기에 제시된 이미지를 마스킹하게 할 수 있는 시지각 검사들, 이를테면 백워드 마스킹-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈들에 짧게 제시되는 제1 이미지 그리고 이어서 사용자의 눈들에 또한 제시되는 제2 이미지를 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 이미지는 눈들에 디스플레이(예컨대, 50 ms, 이를테면 1 ms 내지 50 ms, 1ms 내지 40ms, 또는 1ms 내지 30ms보다 작거나 그와 동일한 시간 동안 디스플레이)될 수 있다. 이어서, 제2 이미지는 눈들에 디스플레이(예컨대, 제1 이미지보다 더 큰 지속기간 동안, 이를테면 50 ms보다 더 길게 디스플레이)될 수 있다. 제2 이미지의 상대적으로 즉각적인 표현은 제1 이미지의 의식적 지각의 실패를 유발할 수 있다. 따라서, 제2 이미지는 제1 이미지를 마스킹할 수 있다.
[0160] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 백워드 마스킹-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 억제의 지각적 상태는, 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 측정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 제1 이미지, 제2 이미지, 및/또는 이미지들 둘 모두를 지각할 수 있는지 여부)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 백워드 마스킹-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 원근조절 및/또는 이접운동이 측정될 수 있도록, 둘 또는 그 초과의 상이한 깊이 평면들 상에 또는 둘 또는 그 초과의 상이한 위치들에 이미지들을 배치함으로써, 제1 또는 제2 이미지가 지각되는지를 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 지각되는지를 노출시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 눈이 플래싱되는 이미지로 점프하는 데 요구되는 시간에 기반하여, 디스플레이 시스템은, 사용자 응답이 자발적 눈 움직임이었는지 또는 새로운 자극들에 대한 반사성 단속성 운동이었는지를 결정할 수 있다. 단속성 운동들 동안 실질적으로 어떤 의식적 지각도 존재하지 않기 때문에, 소정의 실시예들은, 제1 이미지에 대한 사용자들의 이해력에 대해 사용자를 검사함으로써, 망막 적응의 정도를 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 시각적 프로세싱 스피드 및 주의, 시각적-공간 프로세싱, 및/또는 기억 및 실행 기능들을 교육시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD는 또한, (예컨대, 어느 눈이 이미지를 액티브하게 보고 있는 것 같은지를 결정함으로써) 어느 이미지가 뷰어에 의해 지각되는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
[0161] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 백워드 마스킹-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 측정된 지각적 억제는, 의식적 및/또는 비-의식적 시각적 프로세싱의 메커니즘들을 검토하기 위한 입력들로서 디스플레이 시스템에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들은, 제1 이미지가 제2 이미지의 프로세싱(예컨대, 맥락 관련 해석)에 대한 인지 효과를 여전히 가질 수 있다는 점에서, 심리적 조작(예컨대, 의식되지 않는 메시지들) 및/또는 설득에 사용될 수 있다. 이는 인지 행동 치료, 노출 치료, 주의산만 치료, 둔감하게 만드는 치료 등에 도움이 될 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 상이한 사용자들 간의 특정 이미지들에 대한 응답들을 비교함으로써, 자극들에 대한 비정상적 응답들 및 진단 장애들(예컨대, PTSD(Post-traumatic Stress Disorder), OCD(Obsessive Compulsive Disorder), 걱정, 공포증들 등으로부터의 트리거들)을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
[0162] 이론에 의해 제한됨이 없이, 시각적으로 마스킹된 이미지들이 (예컨대, 응답 프라이밍(priming), 의식되지 않는 메시지들, 사이코라마(psychorama) 등 때문에) 사용자에 의한 응답들에 영향을 끼칠 수 있다고 여겨진다. 이러한 영향이, 다양한 자극들에 대한 사용자의 응답들을 조절하고 사용자가 원하는 응답을 달성하는 것을 돕기 위해 유익하게 적용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 마스킹된 이미지들은 고-스트레스 환경들에서 사용자를 진정 시키기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템이 사용자가 강한 네거티브 감정 반응을 도출해내는 것으로 알려진 객체를 본다고 결정하는 환경들에서, 디스플레이 시스템은 사용자를 진정시키기 위해 이전에 설정된 마스킹된 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 마스킹된 이미지는 그래픽들, 사진 콘텐츠, 단어들 등을 포함할 수 있다. 연속하는 플래시-억제-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 일부 실시예들은, 강한 네거티브 감정 반응을 갖는 객체를, 예컨대 시각적 및/또는 청각적일 수 있는 진정 자극들을 디스플레이함으로써 진정 감정들과 재연관시킬 수 있다.
[0163] 일부 실시예들에서, 사용자 응답들에 영향을 끼칠 때의 마스킹된 이미지의 효능은, 디스플레이 시스템을 사용하여 효율적으로 결정될 수 있다. 예컨대, 사용자가 매일 디스플레이 시스템을 착용할 수 있기 때문에, 상이한 마스킹된 이미지들의 효능을 검사하기 위해 매일 많은 기회들이 존재한다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 블록들(1720 및 1730)은 변경되는 마스킹된 이미지들로 하루 또는 다수의 날들 동안(예컨대, 매일) 상이한 시간들에 수행될 수 있으며, 다른 환경적 변수들 또는 바이오메트릭 데이터와 상관될 수 있는, 마스킹된 이미지들에 대한 사용자의 응답들은 디스플레이 시스템에 의해 목록화될 수 있다. 그 결과, 마스킹된 이미지들 및 예상되는 사용자 응답들의 데이터베이스가 구축될 수 있다. 이어서, 디스플레이 시스템은, 원하는 사용자 응답에 따라 적합한 마스킹된 이미지를 제공하기 위해 이 데이터베이스에 액세스할 수 있다.
포워드 마스킹
[0164] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시지각이 시간상 조기에 제시된 제1 이미지로 하여금 시간상 나중에 제시되는 제2 이미지를 마스킹하게 할 수 있는 시지각 검사들, 이를테면 포워드 마스킹-기반 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 이러한 검사에서, 디스플레이 시스템은, 제1 이미지 및 제2 이미지를 포함할 수 있는 자극들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 이미지는 (예컨대, 나중의 제2 이미지가 디스플레이되는 지속기간보다 더 긴 지속기간 동안, 이를테면 50 ms보다 더 길게) 눈들에 디스플레이될 수 있다. 이어서, 제2 이미지가 눈들에 디스플레이(예컨대, 50 ms보다 작거나 그와 동일한 지속기간, 이를테면 1ms 내지 50ms, 또는 1ms 내지 30ms 동안 디스플레이)될 수 있다. 따라서, 제1 이미지가 제2 이미지를 마스킹할 수 있다.
[0165] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 포워드 마스킹-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 억제의 지각적 상태는, 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 측정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 제1 이미지, 제2 이미지, 및/또는 이미지들 둘 모두를 지각할 수 있는지 여부)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 같이, 포워드 마스킹-기반 검사들을 수행하도록 구성된 일부 실시예들은, 원심성 시각 시스템(예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등)의 컴포넌트들을 측정함으로써, 사용자의 반응을 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 원근조절 및/또는 이접운동이 측정될 수 있도록, 2개의 상이한 깊이 평면들 또는 2개의 상이한 위치들 상에 이미지들을 배치함으로써, 제1 또는 제2 이미지가 지각되는지를 결정할 수 있다. 특정 이미지와 사용자의 눈들의 이접운동/원근조절의 매칭, 및/또는 이미지 상에서 소비되는 시간의 길이는, 어느 이미지가 지각되는지를 노출시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 눈이 플래싱되는 이미지로 점프하는 데 요구되는 시간에 기반하여, 디스플레이 시스템은, 사용자 응답이 자발적 눈 움직임이었는지 또는 새로운 자극들에 대한 반사성 단속성 운동이었는지를 결정할 수 있다. 단속성 운동들 동안 실질적으로 어떤 의식적 지각도 존재하지 않기 때문에, 소정의 실시예들은, 제1 이미지에 대한 사용자들의 이해력에 대해 사용자를 검사함으로써, 망막 적응의 정도를 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 시각적 프로세싱 스피드 및 주의, 시각적-공간 프로세싱, 및/또는 기억 및 실행 기능들을 교육시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, OKN, VEP, MEG, 및/또는 BOLD는 또한, (예컨대, 어느 눈이 이미지를 액티브하게 보고 있는 것 같은지를 결정함으로써) 어느 이미지가 뷰어에 의해 지각되는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
[0166] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 포워드 마스킹-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 측정된 지각적 억제는, 의식적 및/또는 비-의식적 시각적 프로세싱의 메커니즘들을 검토하기 위한 입력들로서 디스플레이 시스템에 의해 사용될 수 있다. 일부 실시예들은, 제1 이미지가 제2 이미지의 프로세싱(예컨대, 맥락 관련 해석)에 대한 인지 효과를 여전히 가질 수 있다는 점에서, 심리적 조작(예컨대, 의식되지 않는 메시지들) 및/또는 설득에 사용될 수 있다. 이는 인지 행동 치료, 노출 치료, 주의산만 치료, 둔감하게 만드는 치료 등에 도움이 될 수 있다. 일부 실시예들은 또한, 상이한 사용자들 간의 상이한 자극들에 대한 응답들을 비교함으로써, 자극들에 대한 비정상적 응답들 및 진단 장애들(예컨대, PTSD(Post-traumatic Stress Disorder), OCD(Obsessive Compulsive Disorder), 걱정, 공포증들 등으로부터의 트리거들)을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
[0167] 백워드 마스킹에 관하여 위에서 개시된 바와 같이, 이론에 의해 제한됨이 없이, 포워드 마스킹에 의해 제공되는 바와 같은 시각적으로 마스킹된 이미지들이 (예컨대, 응답 프라이밍, 의식되지 않는 메시지들, 사이코라마 등 때문에) 사용자에 의한 응답들에 영향을 끼칠 수 있다. 사용자 응답들에 영향을 끼치는 이 능력은 포워드 마스킹에 관하여 위에서 설명된 바와 같이 활용될 수 있다.
양안 광택( 콘트라스트 감도)
[0168] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 콘트라스트 감도의 사용자의 레벨을 결정하기 위한 시지각 검사들, 이를테면 콘트라스트 감도-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 콘트라스트는, 동일한 시야의 다른 객체들 또는 백그라운드에 대한 객체의 컬러 및 휘도에 의해 결정될 수 있다. 뚜렷이, 통상적인 눈은 일반적으로, 절대 휘도에 대해서보다 콘트라스트에 대해 더욱 민감하다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 콘트라스트 감도-기반 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 한쪽 눈 또는 양쪽 눈들에 대해 상이한 레벨들의 콘트라스트를 갖는 이미지들(예컨대, 객체들을 갖는 이미지들이 동일한 이미지 내에서 상이한 컬러들 및/또는 밝기를 가짐)을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0169] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 콘트라스트 감도-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 양안 경쟁-기반 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 자극에 대한 사용자 반응을 감지(예컨대, 사용자의 콘트라스트 감도를 측정)할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 제시된 이미지들에 응답하여 자신의 지각(예컨대, 자신이 이미지를 지각할 수 있는지 여부, 그리고/또는 어느 이미지가 다른 이미지들과 비교하여 더 높은/더 낮은 콘트라스트를 갖는지)을 표시할 수 있게 하는 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 사용자의 반응을 결정(예컨대, 어느 이미지가 지각되고 있는지를 결정)하는 하나의 방법은 원심성 시각 시스템, 예컨대, 응시, 단속성 운동들, 추격들 등의 컴포넌트들을 측정하는 것을 포함한다. 사용자의 반응을 결정하기 위한 다른 방법은, 본원에서 개시된 바와 같이 2개의 상이한 깊이 평면들 상에 또는 2개의 상이한 위치들에 상이한 컬러 및/또는 휘도를 갖는 이미지들을 배치하여서, 어느 이미지가 사용자에 의해 지각되는지를 결정하기 위해 사용자의 눈들의 원근조절 및/또는 이접운동이 측정될 수 있게 하여서, 시스템이 콘트라스트의 차이가 지각되는지를 결정할 수 있게 하는 것을 포함한다.
[0170] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 콘트라스트 감도-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시각적 프로세싱에 관련된 상태를 특징 지우고, 모니터링하며, 그리고/또는 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 망막의 일부 장애들은 감소되는 콘트라스트 감도를 유발할 수 있다. 장애들은 ARMD(Age-Related Macular degeneration), 약시, 및 렌즈 이상들(예컨대, 백내장들)을 포함할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들은, 사용자가 ARMD, 약시, 또는 렌즈 이상들에 관련된 상태를 갖는지 여부를 특징 지우고, 모니터링하며, 그리고/또는 결정하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 신경 기능 장애들, 이를테면 알츠하이머병 및 뇌졸중은 감소되는 콘트라스트 감도를 유발할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들은, 사용자가 알츠하이머병 및/또는 뇌졸중에 관련된 상태를 갖는지 여부를 특징 지우고, 모니터링하며, 그리고/또는 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대 질병들 또는 건강 상태들의 심각도 및/또는 진행을 결정하기 위해 앞서 언급된 다양한 질병들 및 건강 상태들에 의해 유발되는 기능 장애의 정도를 결정하고, 결국, 바이오피드백에 기반하여 치료 프로토콜을 권고하거나 또는 조정하기 위해, 특징 지우기 및 모니터링이 활용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
정신 상태 검사
[0171] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(예컨대, 각각, 도 9d, 도 6, 및 도 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000, 및 2010))은, 사용자의 정신 상태에 관한 정보를 획득하기 위해 사용자의 물리 및 행동 응답들을 식별하고, 추적하며, 그리고/또는 모니터링하기 위해 다양한 센서들로부터 데이터를 획득하여 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 정신 상태 검사는, 환자의 인지 기능과 행동 기능을 평가하고 이들을 구별하기 위해 사용될 수 있다. 이들 진단, 치료, 및 지각적 학습 태스크들을 수행하도록 구성된 예시적 디스플레이 시스템들이 이제 설명될 것이다.
미니-정신 상태 조사
[0172] 일부 실시예들에서, 웨어러블 디스플레이 시스템, 이를테면 도 6, 도 9d, 및 도 10에서 도시된 시스템들은, 사용자의 인지 기능을 평가하기 위한 미니-정신 상태 조사 또는 폴슈타인 검사를 구현할 수 있다. 미니-정신 상태 조사는, 알츠하이머병, 치매와 같은 상태들 또는 다른 상태들과 연관된 인지 장애를 검출하기 위해 구현될 수 있으며, 추가로, 사용자의 인지 변경들, 및/또는 치료(treatment) 및/또는 치료(therapy)에 대한 사용자의 응답을 평가하기 위해, 연장된 시간 기간에 걸쳐 반복적으로 수행될 수 있다. 예컨대, 도 9d를 참조하면, 미니-정신 상태 조사를 수행하는 것은, 디스플레이(62) 및/또는 스피커들(66)에서, 예컨대 마이크로폰들(67)에서 사용자(60)에 제시되는 이미저리 및/또는 오디오에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 이를테면 눈 포지션, 움직임, 또는 시선을 검출하기 위해 내향 카메라들(24)을 통해 사용자를 모니터링할 수 있다. 시스템(2010)은 미니-정신 상태 조사의 질문들에 대한 청각적 응답들, 이를테면 발화된 대답들을, 마이크로폰들을 포함할 수 있는 센서들(30)에서 수신할 수 있다.
[0173] MMSE 검사는 상이한 타입들의 복수의 간단한 질문들 및 문제들, 이를테면 사용자에게 현재 시간 및 장소를 제공할 것을 요청하고, 단어들의 리스트들을 다시 반복하고, 간단한 산술을 수행하고, 기본적인 운동 기술들을 수행하고, 다이어그램을 카피하고, 언어를 사용 및 이해하는 것을 포함할 수 있다. 사용자의 응답들은 (예컨대, 임상의가 검사를 관측함으로써 또는 디스플레이 시스템이 사용자의 대답 및 액션들을 추적하고 예상되는 대답 및 액션들에 매칭시킴으로써) 개별적으로 스코어링될 수 있고, 총 스코어가 결정될 수 있다. 시간에 따라, 개별적인 태스크들 및 총 스코어 둘 모두에 대해 이들의 스코어의 변경들을 추적함으로써 사용자의 정신 상태의 변경들을 추적하기 위해 동일한 또는 유사한 질문들과 문제들이 사용자에게 제기(예컨대, 자동적으로 제기)될 수 있다.
각성도
[0174] 환자의 각성도, 인지 또는 의식의 레벨은 다양한 손상들, 질환 및 장애들에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서 각성도 검사는 정신 상태에 영향을 미치는 손상들, 질환들 또는 장애들을 검출하도록 구현될 수 있다. 시각적 프로세싱 및 지각 조사의 맥락에서, 환자의 각성도 레벨은 또한, 조사가 얼마나 신뢰성 있게 수행될 수 있는지를 표시할 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이 다양한 타입들의 인지 및/또는 행동 검사 중 임의의 검사에, 이를테면 조사의 시작에서 또는 그 근처에서 각성도 검사가 또한 통합되어, 조사의 나머지가 얼마나 신뢰성 있게 수행될 수 있는지 표시할 수 있다.
[0175] 일부 실시예들에서, 각성도 검사는 웨어러블 디스플레이 시스템, 이를테면 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 시스템들에서 구현될 수 있다. 예컨대, 도 9d를 참조하면, 증강 또는 가상 현실 디스플레이 시스템(80)에서 사용자의 각성도 레벨을 검출 및/또는 추적하는 것은 디스플레이(62) 및/또는 스피커들(66)에서 사용자(60)에게 제시되는 안내된 이미저리 및/또는 오디오에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 눈 추적을 위해, 이를테면 눈 포지션, 움직임 또는 시선을 검출하기 위해 내향 카메라들(24)을 통해 사용자를 모니터링할 수 있다. 예컨대, 내향 카메라들(24)은 광원들(26)에 의해 제시되는 변경 이미지에 대한 응답으로 사용자의 눈들이 회전하고 있지 않거나 원근조절하고 있지 않음을 검출하여, 사용자가 저레벨의 각성도를 갖는다는 것을 표시할 수 있다. 내향 카메라들(24)은 사용자의 눈꺼풀들을 이미징하여 눈꺼풀들의 포지션 및/또는 모션을 결정하도록 추가로 구성될 수 있다. 예컨대, 처진 또는 감긴 눈꺼풀들은 사용자가 저레벨의 각성도를 가짐(예컨대, 사용자가 졸림)을 표시할 수 있는 한편, 크게 뜬 상태를 계속 유지하는 눈꺼풀들은 사용자가 고레벨의 각성도를 가짐을 표시할 수 있다. 시스템(2010)은 이를테면, 모션 센서들(32), 카메라들(28), 또는 다른 센서들(30)에 의해 사용자의 머리 포즈를 추가로 모니터링할 수 있다. 예컨대, 시스템은 사용자의 머리가 앞으로 숙여져 있음을 검출하여, 사용자가 잠들어 있음을 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내향 카메라들(24)로부터의 이미저리는 각성도를 모니터링하기 위해 부가 징후들, 이를테면 피부색 및/또는 모션 배율에 기반한 심박수를 모니터링하는데 사용될 수 있다.
[0176] 이제 도 11을 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 사용자의 각성도 레벨과 관련된 정신 상태들 및/또는 신경학적 상태들의 검출 및/또는 진단을 위한 방법(1700)에 따라 사용될 수 있다. 방법(1700)의 단계들 중 임의의 단계는 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 디스플레이들의 회로, 이를테면 프로세싱 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 다른 회로에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1700)은 블록(1710)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 사용자에게 자극이 제시된다. 자극은 웨어러블 시스템, 이를테면 도 9d 및 도 10에 도시된 머리-장착 시스템들을 통해 사용자에게 전달되는 임의의 타입의 콘텐츠일 수 있다. 예컨대, 자극은 위에서 설명된 바와 같이 디스플레이(62)에 의해 전달되는 광 패턴, 이미지, 일련의 이미지들, 비디오, 안내된 이미저리 프로그램 또는 다른 시각적 자극일 수 있거나, 하나 또는 그 초과의 스피커들(66)에 의해 전달되는 사운드 또는 안내된 오디오 프로그램일 수 있다. 다른 실시예들에서, 자극은 디스플레이(62) 또는 스피커들(66)에 의해 제시되는 콘텐츠보다는 사용자 주위의 환경의 한 양상일 수 있다. 예컨대, 만약 사용자가 차를 운전하고 있다면, 예컨대 만약 사용자가 가속하고 있거나 차선들 간에 드리프트하고 있다면, 자극은 도로 상의 인근 차일 수 있다. 따라서 블록(1710)에서의 자극의 표현은 시스템이 사용자의 환경에서 객체, 사운드, 움직임 또는 다른 자극을 검출하고 그 자극을 등록 및 식별함으로써 성취될 수 있다. 사용자에게 자극이 제시된 후에, 방법(1700)은 블록(1720)으로 계속될 수 있다.
[0177] 블록(1720)에서, 방법은 사용자의 각성도 상태를 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 사용자 반응은 본원에서 설명된 바와 같이 사용자의 눈들, 눈 시선, 눈꺼풀들, 머리 포즈 또는 다른 반응의 움직임 또는 포지션을 포함할 수 있다. 이어서, 검출된 반응에 기반하여 사용자의 각성도 레벨이 분석, 결정, 추정되거나 아니면 정량화될 수 있다. 예컨대, 각성도 품질들, 이를테면 의식, 졸음, 피로, 무의식 또는 다른 품질은 자극에 대한 사용자의 반응에 기반하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자의 각성도는 신경학적 상태로 인한 사용자의 결핍 레벨 또는 심각도를 결정하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 알츠하이머병을 갖는 사용자는 사용자가 경계할 때보다, 피곤하거나 아니면 경계하지 않을 때 건망증이 더 심할 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응이 관측되고 사용자의 각성도 레벨이 분석된 후, 방법(1700)은 블록(1730)으로 계속될 수 있다.
[0178] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 검출된 사용자 반응 및/또는 각성도 레벨과 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들을 결정할 수 있다. 블록(1730)에서의 결정은 로컬로 그리고/또는 원격으로 수행될 수 있고, 일부 양상들에서는 진단 의료 정보의 데이터베이스 또는 다른 저장소를 참조하거나, 그에 질의하거나, 아니면 그와 상호작용하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 저레벨의 의식 또는 각성도는 질환들, 이를테면 뇌간의 망상체에 대한 손상, 시상 또는 대뇌 반구들의 단측성 또는 양측성 병변들, 및 독성 또는 대사성 질환들을 표시할 수 있다. 부가 예에서, 검출된 졸음은 신경계 장애들, 이를테면 급성산재성뇌척수염들, 운동 장애들, 이를테면 파키슨병, 기억 장애들, 이를테면 루이 신체 치매, 및/또는 손상들, 이를테면 외상성 뇌손상을 포함하는 다양한 질환들에 의해 야기될 수 있다. 검출된 신경학적 상태의 또 다른 예에서, 검출된 인지, 각성도 또는 의식의 손실은 신경계 장애들, 이를테면 간질, 시속척수염 또는 쉴더병, 기억 장애들, 이를테면 크로이츠펠트-야콥병 또는 루이 신체 치매, 및/또는 손상들, 이를테면 뇌졸중, 뇌 동맥류 또는 외상성 뇌손상을 표시할 수 있다. 디스플레이 시스템은 관측된 사용자 반응과 위의 다양한 질환들의 예상되는 증상들 간의 적합도에 기반하여 사용자가 위의 질환들 중 임의의 질환을 겪고 있다고 결론을 내리도록 구성될 수 있다.
[0179] 이제 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료적 적용들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 치료 방법(1800)은 블록(1810)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 도 11을 참조로 위에서 설명된 바와 같이 사용자 자극들이 감지 또는 검출될 수 있다. 방법(1800)은 블록(1820)으로 계속될 수 있으며, 여기서는 자극들이 사용자의 신경학적 상태, 이를테면 도 11을 참조로 위에서 설명된 신경학적 상태들과 연관된다고 결정된다. 사용자의 신경학적 상태가 검출된 후, 방법은 블록(1830)으로 계속될 수 있다.
[0180] 블록(1830)에서, 방법은 사용자를 위한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 도 9d, 도 6 및 도 10을 참조로 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들 및/또는 엘리먼트들 중 임의의 것, 이를테면 디스플레이, 광원, 도파관 스택 또는 다른 디스플레이 엘리먼트에 의해 사용자를 위한 지각 보조 수단이 디스플레이될 수 있다. 만약 사용자가 각성도, 주의 또는 의식을 손상시키는 신경학적 상태를 갖는 것으로 검출된다면, 사용자를 위한 지각 보조 수단은 사용자의 각성도를 증가시킬 흥미있는 콘텐츠를 포함할 수 있다. 예컨대, 흥미있는 콘텐츠는 밝은 그리고/또는 신속하게 변화하는 이미지, 사용자에게 알려진 관심 대상의 이미지 또는 비디오, 또는 사용자의 주의를 얻을 가능성이 있는 다른 시각적 콘텐츠를 포함할 수 있다. 만약 손상된 각성도가 검출될 때 시각적 콘텐츠가 이미 사용자에게 보여지고 있다면, 시각적 콘텐츠는 이를테면, 밝기를 높이거나 아니면 시각적 콘텐츠를 변경함으로써 사용자의 각성도를 증가시키도록 수정될 수 있다.
주의
[0181] 사용자의 주의 레벨은 다양한 손상들, 질환들 및 장애들에 의해 영향을 받을 수 있다. 시각적 프로세싱 및 지각 조사의 맥락에서, 환자의 주의 레벨은 또한, 조사가 얼마나 신뢰성 있게 수행될 수 있는지를 표시할 수 있다. 따라서 주의 검사는 정신 상태에 영향을 미치는 손상들, 질환들 또는 장애들을 검출하도록 구현될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이 다양한 타입들의 인지 및/또는 행동 검사 중 임의의 검사에, 이를테면 조사의 시작에서 또는 그 근처에서 주의 검사가 또한 통합되어, 조사의 나머지가 얼마나 잘 수행될 수 있는지 표시할 수 있다. 주의 검사는 교육 환경에서의 학생의 참여의 평가로서 부가적으로 수행될 수 있다. 예컨대, 학생이 시각적, 청각적 또는 운동감각적 방법들을 사용하여 가장 잘 학습하는지 여부를 결정하기 위해 주의 검사가 구현될 수 있으며, 결과들은 학생을 보다 효과적으로 가르치는데 사용될 수 있다.
[0182] 일부 실시예들에서, 주의 검사는 웨어러블 디스플레이 시스템, 이를테면 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 시스템들에서 구현될 수 있다. 도 9d를 참조하면, 증강 또는 가상 현실 디스플레이 시스템(80)에서 사용자의 주의를 검출 및/또는 추적하는 것은 디스플레이(62) 및/또는 스피커들(66)에서 사용자(60)에게 제시되는 안내된 이미저리 및/또는 오디오에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 눈 추적을 위해, 이를테면 눈 포지션, 움직임 또는 시선을 검출하기 위해 내향 카메라들(24)을 통해 사용자를 모니터링할 수 있다. 예컨대, 내향 카메라들(24)은 광원들(26)에 의해 제시되는 변경 이미지에 대한 응답으로 사용자의 눈들이 회전하고 있지 않거나 원근조절하고 있지 않음을 검출하여, 사용자가 주의를 딴 데로 돌리거나, 집중하지 않거나, 아니면 이미저리 쪽으로의 약화된 주의를 나타낸다는 것을 표시할 수 있다. 시스템은 착용자에게 제시된 그리고/또는 착용자의 부근에서 검출된 이미저리 또는 오디오에 대한 응답으로 발화된 응답들 또는 다른 사운드들(예컨대, 하품, 한숨, 비자발적 사운드 등)을 검출하기 위해 부가 센서들(30), 이를테면 마이크로폰을 통해 사용자를 추가로 모니터링할 수 있다.
[0183] 이제 도 11을 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 사용자의 주의 레벨과 관련된 정신 상태들 및/또는 신경학적 상태들의 검출 및/또는 진단을 위한 방법(1700)에 따라 사용될 수 있다. 방법(1700)의 단계들 중 임의의 단계는 도 9d 및 도 10에 도시된 디스플레이들의 회로, 이를테면 프로세싱 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 다른 회로에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1700)은 블록(1710)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 사용자에게 자극이 제시된다. 자극은 웨어러블 시스템, 이를테면 도 9d 및 도 10에 도시된 머리-장착 시스템들을 통해 사용자에게 전달되는 임의의 타입의 콘텐츠일 수 있거나, 웨어러블 시스템에 의해 검출된 사용자 주위의 환경의 한 양상, 이를테면 객체, 사운드, 움직임 또는 다른 환경적 자극일 수 있다. 예컨대, 자극은 위에서 설명된 바와 같이 디스플레이 시스템에 의해 전달되는 광 패턴, 이미지, 일련의 이미지들, 비디오, 안내된 이미저리 프로그램 또는 다른 시각적 자극일 수 있거나, 하나 또는 그 초과의 스피커들에 의해 전달되는 사운드 또는 안내된 오디오 프로그램일 수 있다. 사용자에게 자극이 제시된 후에, 방법(1700)은 블록(1720)으로 계속될 수 있다.
[0184] 블록(1720)에서, 방법은 사용자의 주의 상태를 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 일 예에서, 교실에 있는 사용자가 수업 중에 교사 또는 발표 자료(예컨대, 화이트보드)를 보고 있지 않을 수 있다. 사용자의 그러한 반응은 디스플레이 시스템의 내향 카메라에 의해 결정된 바와 같이, 사용자의 눈 시선의 방향에 기반하여 검출될 수 있다. 사용자 반응은 본원에서 설명된 바와 같이 사용자의 눈들 또는 눈 시선의 움직임 또는 포지션을 포함할 수 있다. 이어서, 검출된 반응에 기반하여 사용자의 주의 레벨이 분석, 결정, 추정되거나 아니면 정량화될 수 있다. 예컨대, 주의 품질들, 이를테면 포커스, 주의산만, 또는 다른 품질은 자극에 대한 사용자의 반응에 기반하여 결정될 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응이 관측되고 사용자의 주의 레벨이 분석된 후, 방법(1700)은 블록(1730)으로 계속될 수 있다.
[0185] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 검출된 사용자 반응 및/또는 주의 레벨과 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들을 결정할 수 있다. 블록(1730)에서의 결정은 로컬로 또는 원격으로 수행될 수 있고, 일부 양상들에서는 진단 의료 정보의 데이터베이스 또는 다른 저장소를 참조하거나, 그에 질의하거나, 아니면 그와 상호작용하는 것을 포함할 수 있다. 예들로서, 블록(1720)에서 측정된 반응에 따라, 디스플레이 시스템은 주의를 유지하는 것 또는 주의산만을 피하는 것이 불가능하다는 검출이 운동 장애들, 이를테면 헌팅턴 무도병을 표시할 수 있다고 결정할 수 있다. 부가 예들에서, 디스플레이 시스템은 약화된 주의 특성들이 기억 장애들, 이를테면 치매, 알츠하이머병, 루이 신체 치매 또는 혈관성 치매, 발달 장애들, 이를테면 주의 결핍 과잉 행동 장애, 다운 증후군, 태아 알코올 스펙트럼 장애 또는 조현병, 및/또는 손상들, 이를테면 뇌수종을 포함하는 다양한 질환들에 의해 야기될 수 있다고 결정할 수 있다.
[0186] 방법(1700)을 사용하여 수행될 수 있는 주의 검사의 몇 가지 예시적인 타입들이 이제 도 9d를 참조로 그리고 도 11을 계속 참조하여 설명될 것이다. 일 예에서는, 블록(1710)에서 자극으로서 간단한 태스크를 사용자에게 제시함으로써 사용자의 주의가 검사될 수 있다. 예컨대, 스피커(66)는 시퀀스, 이를테면 단어를 철자로 표시하는 문자들, 제공된 숫자들의 시퀀스, 알파벳, 연도의 달들 또는 다른 적절한 시퀀스를 순방향으로, 그리고 이어서 역방향으로 말하도록 사용자에게 청각적 명령을 제공할 수 있다. 이어서, 사용자는 마이크로폰(67)에 의해 검출될 수 있는 응답을 말할 수 있다. 만약 사용자가 시퀀스를 순방향 및 역방향으로 완전히 열거할 수 있다면, 사용자는 상대적으로 높은 주의 레벨을 갖고 있고 그리고/또는 주의를 딴 데로 돌리지 않은 것으로 결정될 수 있다. 만약 사용자가 태스크를 완료할 수 없다면, 사용자가 주의를 딴 데로 돌리거나 아니면 부주의한 것으로 결정될 수 있다.
[0187] 다른 예에서, 블록(1710)에서의 자극은 유사한 심볼들, 이를테면 문자들(d, p)의 어레이, 또는 상이한 컬러들의 동일한 심볼들을 사용자에게 보여주는 것을 포함할 수 있다. 사용자는 심볼들의 특정 서브세트, 예컨대 문자(d)의 모든 인스턴스들을 마킹하거나, 표시하거나 아니면 선택하도록 요청받을 수 있다. 블록(1720)에서, 방법(1700)은 사용자의 응답을 검출하고 그 정확도를 평가할 수 있다. 예컨대, 프로세싱 모듈(70)은 사용자에게 제공된 태스크에 기반하여, 정확하게 마킹된 심볼들의 수, 사용자가 마킹했어야 하는 마킹되지 않은 심볼들의 수 및/또는 사용자가 마크하지 않았어야 하는 마킹된 심볼들의 수에 기반하여 응답을 분석 또는 "등급화"할 수 있다. 이어서, 응답 분석에 기반하여 사용자의 주의 레벨이 결정될 수 있다.
[0188] 다른 예에서, 방법(1700)은 TOVA(test of variables of attention) 또는 TEA(test of everyday attention)를 관리하는데 사용될 수 있다. TOVA 또는 TEA는 사용자의 주의를 더욱 철저하게 분석하도록, 블록(1710)에서 제공되는 다양한 상이한 자극들로 블록들(1710, 1720)을 반복하는 것을 수반할 수 있다. 예컨대, 블록(1710)이 반복될 때, 사용자에게는 자극 태스크들, 이를테면 지도 내의 심볼들을 탐색하는 것, 태스크들을 카운팅하는 것, 이를테면 시각적 보조 수단들 및/또는 주의산만들을 이용한 엘리베이터 카운팅, 및/또는 사용자가 미리 결정된 "우승 번호"를 일련의 청각적 숫자들로 리스닝하라는 프롬프트를 받는 복권 태스크가 주어질 수 있다. 일부 실시예들에서, TEA는 어떠한 부가 자극도 제공하지 않고 사용자의 보통의 태스크들의 수행을 수동적으로 모니터링함으로써 관리될 수 있다. 예컨대, 자주 주의를 딴 데로 돌리고 그리고/또는 지속적으로 주위를 둘러보고 있는 것으로 관측된 사용자는 주의 기간 결핍을 가질 수 있다. 사용자가 소정의 태스크들에 대해 더 높은 레벨의 주의를 기울이고 있으며, 다른 태스크들을 수행하도록 요청을 받을 때 더 주의를 딴 데로 돌리는 것으로 관측될 수 있다. 블록(1730)에서, 방법(1700)은 사용자의 신경학적 상태를 보다 정확하게 검출하기 위해 다양한 태스크들의 사용자의 수행을 비교할 수 있다.
[0189] 이제 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료적 적용들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 치료 방법(1800)은 블록(1810)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 도 11을 참조로 위에서 설명된 바와 같이 사용자 자극들이 감지 또는 검출될 수 있다. 방법(1800)은 블록(1820)으로 계속될 수 있으며, 여기서는 자극들이 사용자의 신경학적 상태, 이를테면 도 11을 참조로 위에서 설명된 신경학적 상태들과 연관된다고 결정된다. 사용자의 신경학적 상태가 검출된 후, 방법은 블록(1830)으로 계속될 수 있다.
[0190] 블록(1830)에서, 방법은 사용자를 위한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 도 9d 및 도 10을 참조로 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들 및/또는 엘리먼트들 중 임의의 것, 이를테면 디스플레이, 광원, 도파관 스택 또는 다른 디스플레이 엘리먼트에 의해 사용자를 위한 지각 보조 수단이 디스플레이될 수 있다. 일부 실시예들에서, 청각적 지각 보조 수단들은 단독으로 또는 시지각 보조 수단에 추가하여 스피커에 의해 제공될 수 있다. 만약 사용자가 주의를 손상시키는 신경학적 상태를 갖는 것으로 검출된다면, 사용자를 위한 지각 보조 수단은 사용자의 주의를 증가시킬 흥미있는 콘텐츠를 포함할 수 있다. 예컨대, 흥미있는 콘텐츠는 사용자의 주의를 배향, 유지, 제어 및/또는 조정하기 위한 액티브 비디오 게임을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 지각 보조 수단은 포지티브 또는 네거티브 보강을 포함할 수 있다. 예컨대, 이 방법은 사용자가 지정된 시간 동안 태스크에 집중된 상태를 계속 유지할 때 포지티브 보강을 제시할 수 있으며, 만약 사용자가 자주 주의를 딴 데로 돌린다면 네거티브 보강을 제공할 수 있다.
배향
[0191] 일부 실시예들에서, 배향 검사가 수행되어 사용자의 정신 배향 상태를 결정할 수 있다. 예컨대, 배향 검사는 진단 시스템이 사용자가 혼란스러워 하거나 아니면 방향 감각을 잃었다고 결정하게 할 수 있다. 배향 검사는 웨어러블 디스플레이 시스템, 이를테면 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 시스템들에서 구현될 수 있다. 도 9d를 참조하면, 증강 또는 가상 현실 디스플레이 시스템(80)에서 사용자의 방향 상태를 검출 및/또는 추적하는 것은 디스플레이(62) 및/또는 스피커들(66)에서 사용자(60)에게 제시되는 안내된 이미저리 및/또는 오디오에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 눈 추적을 위해, 이를테면 눈 포지션, 움직임, 시선, 동공 크기 또는 다른 특성들을 검출하기 위해 내향 카메라들(24)을 통해 사용자를 모니터링할 수 있다. 내향 카메라들(24)은 사용자의 눈꺼풀들을 이미징하여 눈꺼풀들의 포지션 및/또는 모션을 결정하도록 추가로 구성될 수 있다. 시스템(2010)은 주변 센서들(30a), 이를테면 심박수 센서, 피부 전기 활동 센서 또는 다른 센서에 의해 사용자의 심박수, 발한 또는 다른 생리학적 징후들을 추가로 모니터링할 수 있다. 예컨대, 심박수 센서는 상승된 심박수를 검출할 수 있고, 내향 카메라들(24)은 동공 확대(동공의 팽창)를 검출하여, 사용자가 패닉을 겪고 있음을 표시할 수 있다. 다른 예에서, 만약 사용자가 말하기(예컨대, 발음이 분명하지 않은 단어들)에 난관을 갖는 것으로 관측된다면, 시스템(2010)은 난관이 사용자가 피곤하기 때문인지(예컨대, 가속도계에서 검출된 머리 숙임으로 표시됨) 또는 질환, 이를테면 뇌졸중(예컨대, 전기 피부 활동 센서로 검출되는, 적절하게 기능하지 않는 안면 근육들로 표시됨) 때문인지를 결정하는 것이 가능할 수 있다.
[0192] 이제 도 11을 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 사용자의 배향 상태와 관련된 정신 상태들 및/또는 신경학적 상태들의 검출 및/또는 진단을 위한 방법(1700)에 따라 사용될 수 있다. 방법(1700)의 단계들 중 임의의 단계는 도 9d 및 도 10에 도시된 디스플레이들의 회로, 이를테면 프로세싱 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 다른 회로에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1700)은 블록(1710)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 사용자에게 자극이 제시된다. 자극은 웨어러블 시스템, 이를테면 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 머리-장착 시스템들을 통해 사용자에게 전달되는 임의의 타입의 콘텐츠일 수 있거나, 웨어러블 시스템에 의해 검출된 사용자 주위의 환경의 자극, 이를테면 객체, 사운드, 움직임 또는 다른 환경적 자극일 수 있다. 예컨대, 자극은 위에서 설명된 바와 같이 디스플레이 시스템에 의해 전달되는 광 패턴, 이미지, 일련의 이미지들, 비디오, 안내된 이미저리 프로그램 또는 다른 시각적 자극일 수 있거나, 하나 또는 그 초과의 스피커들에 의해 전달되는 사운드 또는 안내된 오디오 프로그램일 수 있다. 일부 자극들은 위에서 설명된 바와 같이 시스템의 센서들에 의해 검출 가능한 응답을 제공하도록 사용자에게 지시하는 상호작용 명령들을 포함할 수 있다. 예컨대, 마이크로폰을 포함하는 시스템에서, 자극은 사용자의 전체 이름, 사용자의 위치 및 날짜를 표명하라는, 사용자에 대한 청각적 명령을 포함할 수 있다. 사용자에게 자극이 제시된 후에, 방법(1700)은 블록(1720)으로 계속될 수 있다.
[0193] 블록(1720)에서, 방법은 사용자의 배향 상태를 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 사용자 반응은 본원에서 설명된 바와 같이 사용자의 눈들, 눈 시선 또는 다른 반응의 움직임 또는 포지션을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자 반응은 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(67)에 의해 검출 가능한 발화된 응답을 포함할 수 있다. 이어서, 검출된 반응에 기반하여 사용자의 배향 상태가 분석, 결정, 추정되거나 아니면 정량화될 수 있다. 예컨대, 만약 사용자가 사용자의 전체 이름, 사용자의 위치 및 날짜를 표명하도록 명령을 받았다면, 시스템은 마이크로폰(67)에서 사용자의 응답을 레코딩할 수 있다. 이어서, 사용자로부터의 레코딩된 응답은 이를테면, 프로세싱 모듈(70)에 의해 분석되어, 사용자가 완전하고 정확한 대답을 제공했는지를 결정할 수 있다. 만약 대답이 불완전하거나 부정확하다면, 사용자는 적어도 부분적으로 방향 감각을 잃은 것으로 결정될 수 있다. 사용자의 응답의 분석 결과들은 생리학적 데이터, 이를테면 동공 크기, 눈 움직임, 발한, 심박수 또는 다른 징후들과 결합되어, 사용자가 혼란, 패닉 또는 다른 징후 또는 증상을 겪고 있는지를 결정할 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응이 관측되고 사용자의 배향 상태가 분석된 후, 방법(1700)은 블록(1730)으로 계속될 수 있다.
[0194] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 검출된 사용자 반응 및/또는 배향 상태와 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들을 결정할 수 있다. 블록(1730)에서의 결정은 로컬로 또는 원격으로 수행될 수 있고, 일부 양상들에서는 진단 의료 정보의 데이터베이스 또는 다른 저장소를 참조하거나, 그에 질의하거나, 아니면 그와 상호작용하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 방향 감각 장애 및/또는 혼란 상태가 신경계 장애들, 이를테면 급성산재성뇌척수염들, 간질 또는 시속척수염, 기억 장애들, 이를테면 알츠하이머병, 크로이츠펠트-야콥병, 루이 신체 치매, 후피질 위축 또는 혈관성 치매, 및/또는 손상들, 이를테면 편두통, 뇌졸중 또는 외상성 뇌손상을 포함하는 다양한 신경학적 상태들을 표시할 수 있다고 결정할 수 있다.
[0195] 이제 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료적 적용들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 치료 방법(1800)은 블록(1810)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 도 11을 참조로 위에서 설명된 바와 같이 사용자 자극들이 감지 또는 검출될 수 있다. 방법(1800)은 블록(1820)으로 계속될 수 있으며, 여기서는 자극들이 사용자의 신경학적 상태, 이를테면 도 11을 참조로 위에서 설명된 신경학적 상태들과 연관된다고 결정된다. 사용자의 신경학적 상태가 검출된 후, 방법은 블록(1830)으로 계속될 수 있다.
[0196] 블록(1830)에서, 이 방법은 블록(1820)에서 결정된 신경학적 상태를 처리하도록 사용자를 위한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 도 9d, 도 6 및 도 10을 참조로 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들 및/또는 엘리먼트들 중 임의의 것, 이를테면 디스플레이, 광원, 도파관 스택 또는 다른 디스플레이 엘리먼트에 의해 사용자를 위한 지각 보조 수단이 디스플레이될 수 있다. 일부 실시예들에서, 청각적 지각 보조 수단들은 단독으로 또는 시지각 보조 수단에 추가하여 스피커에 의해 제공될 수 있다. 만약 사용자가 배향을 손상시키는 신경학적 상태를 갖는 것으로 검출된다면, 사용자를 위한 지각 보조 수단은 방향 감각 장애를 줄일 가능성이 있는 콘텐츠, 이를테면 시간 및/또는 위치 경고들, 리마인더들, 또는 사람, 장소 또는 시간의 다른 표시자들을 포함할 수 있다. 만약 사용자가 패닉 또는 혼란을 겪고 있다면, 지각 보조 수단은 사용자를 진정시키기 위해 선택된 이미지들 및/또는 사운드들을 더 포함할 수 있다.
기억 및 학습
[0197] 사용자의 기억 및/또는 학습 능력들은 다양한 신경학적 손상들, 질환들 및 장애들에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서 기억 및 학습 검사는 정신 상태에 영향을 미치는 손상들, 질환들 또는 장애들을 검출하도록 구현될 수 있다. 기억 트레이닝은 예컨대, 운동감각 학습을 통해 추가로 구현될 수 있다. 일부 양상들에서, 기억 트레이닝은 질병들, 이를테면 서자착오 또는 난독증의 치료를 위해 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기억 및 학습 검사들은 웨어러블 디스플레이 시스템, 이를테면 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 시스템들에서 구현될 수 있다. 도 9d를 참조하면, 증강 또는 가상 현실 디스플레이 시스템(80)에서 사용자의 기억 및 학습 역량을 검출 및/또는 추적하는 것은 디스플레이(62) 및/또는 스피커들(66)에서 사용자(60)에게 제시되는 안내된 이미저리 및/또는 오디오에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 눈 추적을 위해, 이를테면 눈 포지션, 움직임, 시선 또는 동공 크기를 검출하기 위해 내향 카메라들(24)을 통해 사용자를 모니터링할 수 있다. 내향 카메라들(24)은 다른 안면 표시자들, 이를테면 눈꺼풀 포지션, 안면 근육 경련, 사시, 또는 다른 안면 포지션 또는 움직임을 모니터링하도록 추가로 구성될 수 있다. 시스템(2010)은 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(67)에서 사용자로부터의 청각적 응답들, 이를테면 스피치를 추가로 모니터링할 수 있다.
[0198] 이제 도 11을 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 사용자의 기억 및 학습 능력들과 관련된 정신 상태들 및/또는 신경학적 상태들의 검출 및/또는 진단을 위한 방법(1700)에 따라 사용될 수 있다. 방법(1700)의 단계들 중 임의의 단계는 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 디스플레이들의 회로, 이를테면 프로세싱 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 다른 회로에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1700)은 블록(1710)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 사용자에게 자극이 제시된다. 자극은 웨어러블 시스템, 이를테면 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 머리-장착 시스템들을 통해 사용자에게 전달되는 임의의 타입의 콘텐츠일 수 있거나, 이러한 웨어러블 시스템에 의해 검출된 사용자 주위의 환경의 자극일 수 있다. 예컨대, 자극은 위에서 설명된 바와 같이 디스플레이 시스템에 의해 전달되는 광 패턴, 이미지, 일련의 이미지들, 비디오, 안내된 이미저리 프로그램 또는 다른 시각적 자극일 수 있거나, 하나 또는 그 초과의 스피커들에 의해 전달되는 사운드 또는 안내된 오디오 프로그램일 수 있다. 사용자에게 자극이 제시된 후에, 방법(1700)은 블록(1720)으로 계속될 수 있다.
[0199] 블록(1720)에서, 방법은 사용자의 기억 및/또는 학습 능력을 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 사용자 반응은 본원에서 설명된 바와 같이 사용자의 눈들, 눈 시선, 눈꺼풀들, 안면 근육들 또는 다른 반응의 움직임 또는 포지션을 포함할 수 있다. 사용자 반응은 또한, 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들에서 검출되는 발화된 또는 다른 청각적 반응을 포함할 수 있다. 이어서, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 검출된 반응에 기반하여 사용자의 기억, 학습 및/또는 지각 능력이 분석, 결정, 추정되거나 아니면 정량화될 수 있다. 게다가, 잊혀진 또는 알려지지 않은 정보를 기억하려는 시도들 도중 안면 근육의 경련 또는 사시뿐만 아니라, 기억 결핍으로부터 발생한 패닉 때문에 확장된 동공들 또는 상승된 심박수에 기반하여 기억 장애들이 검출될 수 있다. 예컨대, 만약 사용자가 너무 자주 행동(예컨대, 사용자의 이를 여러 번 닦고, 약속을 스케줄링하기 위해 여러 번 전화를 거는 등)을 수행한다면, 이례적인 행동들에 기반하여 행동 기억 및/또는 건망증이 검출될 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응이 관측되고 사용자의 기억, 학습 및/또는 지각 능력이 분석된 후, 방법(1700)은 블록(1730)으로 계속될 수 있다.
[0200] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 검출된 사용자 반응 및/또는 사용자의 기억, 학습 및/또는 지각 능력과 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들을 결정할 수 있다. 블록(1730)에서의 결정은 로컬로 또는 원격으로 수행될 수 있고, 일부 양상들에서는 진단 의료 정보의 데이터베이스 또는 다른 저장소를 참조하거나, 그에 질의하거나, 아니면 그와 상호작용하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 손상된 기억의 징후들이 신경계 장애들, 이를테면 발로 동심성 경화증 또는 쉴더병, 인지 장애들, 이를테면 경도 인지 장애, 손상들, 이를테면 뇌종양들, 뇌수종, 뇌졸중 또는 외상성 뇌손상, 및/또는 기억 장애들, 이를테면 치매, 알츠하이머병, 크로이츠펠트-야콥병, 루이 신체 치매 또는 혈관성 치매를 표시함을 결정하도록 구성될 수 있다. 부가 예에서, 단기 기억 상실의 징후들은 기억 장애들, 이를테면 피질기저핵변성, 후피질 위축 또는 진행성 핵상 마비를 표시할 수 있다. 작업 기억 문제점들의 징후들은 발달 장애들, 이를테면 조현병을 표시할 수 있다. 또 다른 예에서, 치매의 징후들은 운동 장애들, 이를테면 헌팅턴 무도병 및/또는 기억 장애들, 이를테면 크로이츠펠트-야콥병을 표시할 수 있다. 단어들 및/또는 이미지들의 오인의 징후들은 기억 장애들, 이를테면 후피질 위축을 표시할 수 있다.
[0201] 일부 양상들에서, 즉각 기억에서의 검출된 결핍들(예컨대, 블록(1710)에서 제공된 콘텐츠를 그 콘텐츠가 사용자에게 제시된 후 몇 초 내에 기억할 수 없음)은 주의 및/또는 각성도뿐만 아니라 기억의 이상들을 표시할 수 있다. 만약 사용자의 즉각 기억이 불완전한 것으로 밝혀지지 않았지만 사용자가 더 긴 기간, 이를테면 1분, 2분, 5분 또는 유사한 기간 후에 상기에 난관을 갖는다면, 내측 측두엽들 및/또는 내측 간뇌의 대뇌 변연계 기억 구조들에 대한 손상이 연루될 수 있다. 이러한 손상은 증상들, 이를테면 선행성 건망증 및/또는 역행성 건망증을 야기할 수 있다. 다른 기억 상실은 뇌의 다른 영역들에 대한 손상을 표시할 수 있다.
[0202] 방법(1700)을 사용하여 수행될 수 있는 기억 및 학습 검사의 몇 가지 예시적인 타입들이 이제 도 9d를 참조로 그리고 도 11을 계속 참조하여 설명될 것이다. 일 예에서, 방법(1700)은 블록(1710)에서 정보, 이를테면 몇 개의 명명된 아이템들 또는 스토리를 사용자에게 제시하고, 사용자에게 몇 분, 이를테면 3분 또는 5분의 지연 후에 정보를 상기하도록 요청함으로써 사용자의 최근 기억을 검사하는데 사용될 수 있다. 정보는 예컨대, 디스플레이(62) 또는 스피커(66)에 의해 사용자에게 제시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 이를테면, 마이크로폰(67)에 말함으로써 정보를 즉시 상기하여, 지연 기간을 시작하기 전에 사용자가 정보를 학습함을 보장하도록 요청받을 수 있다. 지연 중에, 다양한 주의산만들, 이를테면 관련되지 않은 사운드들 또는 이미저리가 사용자에게 제시될 수 있다. 지연의 종료시, 사용자는 오리지널 정보를 반복하도록 요청받을 수 있다. 블록(1720)에서, 사용자의 응답, 이를테면 정보의 반복 또는 정보의 반복 시도들이 마이크로폰(67)에서 검출될 수 있다. 제시된 정보에 대한 사용자의 열거의 정확도에 기반하여 사용자의 단기 기억 능력이 평가될 수 있다.
[0203] 다른 예에서, 방법(1700)은 블록(1710)에서 이력 이벤트들 또는 입증 가능한 개인 이벤트들에 관한 정보를 상기하도록 사용자에게 요청함으로써 사용자의 원격 기억을 검사할 수 있다. 방법(1700)은 또한, 블록(1710)에서 이미지들, 얼굴 사진들 또는 다른 인지 가능한 자극을 포함하는 사진 또는 사운드 자극들을 제공하고 사용자가 자극을 식별하도록 프롬프트함으로써 명시적인 단어 및 이미지 인식을 검사하는데 사용될 수 있다. 블록(1720)에서, 사용자는 요청받은 정보를 제공할 수 있거나, 이를테면 본원에서 설명된 바와 같이 마이크로폰으로 응답을 말함으로써 그러한 정보를 제공하도록 시도할 수 있다. 위에서 설명된 최근의 기억 검사와 마찬가지로, 사용자의 원격 기억은 사용자의 응답들의 정확도에 기반하여 평가될 수 있다.
[0204] 일부 실시예들에서, 다양한 기억 검사들이 웩슬러 기억 척도에 따라 관리될 수 있다. 예컨대, 검사는 공간 부가, 심볼 기간, 설계 기억, 일반적인 인지 스크리닝, 로지컬 기억, 언어 쌍 연합들 및/또는 시각적 재생의 하위 검사들을 포함할 수 있다. 블록(1730)에서, 검사의 결과들이 분석되어 청각적 기억, 시각적 기억, 시각적 작업 기억, 즉각 기억 및/또는 지연 기억을 포함하는 기억 인덱스 스코어들을 결정할 수 있다.
[0205] 다양한 실시예들에서, 방법(1700)은 뇌 평가를 위해 적용될 수 있다. 일 예에서, 사용자의 지각 능력의 저하를 검출하기 위해 비디오 게임 또는 다른 상호작용 활동이 사용자에게 제공될 수 있다. 블록(1710)에서, 일련의 이미지들, 이를테면 명확하게 이동 및/또는 변경될 수 있는 도트들의 그룹이 사용자에게 제공될 수 있다. 사용자는 도트들을 자신들의 눈들로 따라가도록 요청받을 수 있다. 블록(1720)에서, 도트들을 따라가는 사용자의 능력은 디스플레이 시스템에 의한 눈 시선 추적에 기반하여 검출될 수 있다. 블록(1730)에서, 도트들을 따라가는 사용자의 능력은 사용자가 신경학적 상태, 이를테면 조기 치매 또는 다른 결핍을 갖는지 여부를 결정하기 위해 평가될 수 있다.
[0206] 이제 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료적 적용들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 치료 방법(1800)은 블록(1810)에서 시작될 수 있으며, 여기서는 도 11을 참조로 위에서 설명된 바와 같이 사용자 자극들이 감지 또는 검출될 수 있다. 방법(1800)은 블록(1820)으로 계속될 수 있으며, 여기서는 자극들이 사용자의 신경학적 상태, 이를테면 도 11을 참조로 위에서 설명된 신경학적 상태들과 연관된다고 결정된다. 사용자의 신경학적 상태가 검출된 후, 방법은 블록(1830)으로 계속될 수 있다.
[0207] 블록(1830)에서, 방법은 사용자를 위한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 도 9d, 도 6 및 도 10을 참조로 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들 및/또는 엘리먼트들 중 임의의 것, 이를테면 디스플레이, 광원, 도파관 스택 또는 다른 디스플레이 엘리먼트에 의해 사용자를 위한 지각 보조 수단이 디스플레이될 수 있다. 만약 사용자가 기억을 손상시키는 신경학적 상태를 갖는 것으로 검출된다면, 사용자를 위한 지각 보조 수단은 사용자의 기억을 개선하도록 설계된 경고들, 리마인더들, 게임들 및/또는 다른 상호작용 콘텐츠를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 지각 보조 수단들은 시간, 위치, 인근 사람들, 객체들, 또는 잊어버릴 수 있는 다른 아이템들에 관한 경고들 또는 통지들을 포함할 수 있다. 행동 건망증을 경험한 사용자에게는 일관적인 일상들을 포함하여 필요한 액션들을 수행하도록, 또는 액션들을 너무 자주 수행하지 않도록 프롬프트될 수 있다. 일부 실시예들에서, 지각 보조 수단들은 게임들, 이를테면 심볼 매칭 훈련들을 제시함으로써 사용자의 인식 기억을 개선할 수 있다. 지각 보조 수단들은 다수의 학습 타입들(예컨대, 시각적 학습, 오디오 학습, 운동감각 학습 등)을 통해 학습될 수 있다. 증강 현실 시스템들에서, 지각 보조 수단들은 3차원 증강 콘텐츠로서 제시될 수 있다. 3차원 콘텐츠는 이를테면, 빈번한 목적지까지의 루트를 연습하고 학습하도록 3D 지도 내에서의 내비게이션에 의해 강화된 공간 기억을 제공할 수 있다. 예컨대, 3D 지도 내에서의 내비게이션은 집에 사는 사용자에게 식료품점까지의 루트를 가르치는데, 또는 양로원에 거주하는 알츠하이머병의 환자에게 사용자의 방이나 카페테리아에 가도록 가르치는데, 또는 문들이나 계단들 등에 대한 접근을 막기 위한 경고들을 보이는데 사용될 수 있다. 외부 트리거들이 또한 결합될 수 있다(예컨대, 사용자가 자신의 방으로 돌아오도록 지시되었을 때, 오버레이, 신호 표시기 또는 다른 시각적으로 오버레이된 표시자가, 사용자가 원하는 목적지에 도달했다고 시그널링할 수 있다).
[0208] 일부 실시예들에서, 전술한 바와 같이, 예측 알고리즘들 및/또는 인공 지능 방법들이 지각 보조 수단들을 이들이 요구되기 전에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 일 예에서, 디스플레이 시스템의 마이크로폰 및 프로세서는, 사용자에 의해 자주 또는 반복적으로 요청되는 질문들을 검출할 수 있고, 질문들의 빈도에 기초하여, 질문들에 대한 대답들이 요청되기 전에 대답들을 궁극적으로 제공할 수 있다. 예컨대, 기억이 부족한 사용자는 자주, 시간 및/또는 날짜가 무었는지를 요청할 수 있다. 사용자가 이러한 질문들을 요청하는 때와 얼마나 자주 요청하는 지를 관측한 것에 기반하여, 방법은 예측하여, 이를테면, 빈번하게, 몇 분마다, 한 시간에 한번, 또는 사용자가 요청할 가능성이 더 많은 하루 중의 소정의 시간 등에, 시간 및 날짜를 디스플레이할 수 있다.
언어
[0209] 사용자의 언어 기능들은 다양한 신경학적 손상들, 상태들 및 장애들에 의해 영향을 받을 수 있다. 일부 실시예들에서, 언어 기능 검사는 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 시스템들과 같은 웨어러블 디스플레이 시스템에서 구현될 수 있다. 도 9d를 참조하면, 증강 또는 가상 현실 디스플레이 시스템(80)에서 사용자의 언어 기능을 평가하는 것은, 디스플레이(62) 및/또는 스피커(66)에서 사용자(60)에게 제시되는 안내된 이미저리 및/또는 오디오에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(67)에서, 청각적 응답들을 모니터링하고 및/또는 사용자로부터의 임의의 다른 발화된 입력을 수신할 수 있다.
[0210] 이제 도 11을 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은, 사용자의 언어 기능과 관련된 정신 상태들 및/또는 신경학적 상태들의 검출 및/또는 진단을 위한 방법(1700)에 따라 사용될 수 있다. 방법(1700)의 단계들 중 임의의 단계는, 프로세싱 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 다른 회로와 같은, 도 9d 및 도 10에 도시된 디스플레이들의 회로에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있다. 방법(1700)은 자극이 사용자에게 제시되는 블록(1710)에서 시작할 수 있다. 자극은 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 머리-장착 시스템들과 같은 웨어러블 시스템을 통해 사용자에게 전달되는 임의의 타입의 콘텐츠일 수 있거나, 객체, 사운드, 움직임 또는 다른 외부 (환경적) 자극과 같이 웨어러블 시스템에 의해 검출된 사용자 주위의 환경에서의 자극일 수 있다. 예컨대, 자극은 위에서 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템에 의해 전달되는 광 패턴, 이미지, 일련의 이미지들, 비디오, 안내된 이미저리 프로그램, 또는 다른 시각적 자극일 수 있거나, 하나 또는 그 초과의 스피커들에 의해 전달되는 사운드 또는 안내된 오디오 프로그램일 수 있다. 언어 검사 맥락에서, 사용자는 오디오 명령 또는 시각적으로 투사된 명령에 따라, 구절을 읽거나, 질문에 답하거나, 특정 주제에 대해 말하도록 지시받거나, 다른 방식으로 말하도록 지시받을 수 있다. 자극이 사용자에게 제시된 후, 방법(1700)은 블록(1720)으로 계속될 수 있다.
[0211] 블록(1720)에서, 방법은 사용자의 기억 및/또는 학습 능력을 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 사용자 반응은 본원에서 설명된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들에서 검출 및/또는 레코딩되는, 발화된 또는 다른 방식의 청각적 반응을 포함할 수 있다. 이어서, 사용자의 언어 능력 또는 기능은, 보다 상세히 후술되듯이, 검출되거나 기록된 반응에 기반하여 분석되거나 평가될 수 있다. 예컨대, 실어증, 두서 없는 스피치, 난독, 외설증 및/또는 문자 그대로의 번역(very literal translation)과 같은 징후로부터 사용자의 언어 능력에서의 결핍들이 발견될 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응이 관측되고 사용자의 언어 기능이 분석된 후, 방법(1700)은 블록(1730)으로 계속될 수 있다.
[0212] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 검출된 사용자 반응 및/또는 사용자의 언어 기능과 관련된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태를 결정할 수 있다. 블록(1730)에서의 결정은, 로컬로 또는 원격으로 수행될 수 있으며, 일부 양상들에서 진단 의료 정보의 데이터베이스 또는 다른 저장소를 참조하거나, 이에 질의하거나, 그렇지 않으면 이와 상호작용하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 적용된 자극에 대한 사용자의 반응이 실어증을 나타내는 것으로 결정할 수 있으며, 이러한 경우, 디스플레이 시스템은, 이것이 신경계 장애들, 이를테면, Balo 동심 경화 또는 간질, 운동 장애들, 이를테면, 헌팅톤 무도병, 인지 장애들, 이를테면, 경증 인지 장애 또는 청각/언어 처리 장애들, 상해들, 이를테면, 뇌종양, 편두통 또는 뇌졸중 및/또는 기억 장애들, 이를테면, 치매, 알츠하이머병, 피질 기저핵 변성, 크로이츠펠트-야콥병, 전두측두엽 치매, 1차 진행성 실어증, 1차 진행성 핵상 마비, 또는 혈관성 치매를 표시할 수 있다고 결정하도록 구성된다. 다른 예에서, 디스플레이 시스템은 사용자에 의한 두서 없는 스피치가 기억 장애들, 이를테면, 루이 신체 치매 또는 전두측두엽 치매를 표시할 수 있다는 것을 인지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 난독은 인지 장애들, 이를테면, 청각적, 언어적 또는 시각적 처리 장애들, 기억 장애들, 이를테면, 전두측두엽 치매 또는 후피질 위축 및/또는 학습 장애들, 이를테면, 난독증 또는 시각적 운동 결핍을 표시할 수 있다는 것을 인지하도록 구성될 수 있다. 게다가, 사용자에게서 외설증이 관측되는 경우, 디스플레이 시스템은, 외설증이 운동 장애, 이를테면, 뚜렛 증후군을 표시할 수 있고, 문자 그대로의 번역들이 비언어적 학습 장애들에 의해 유발될 수 있다는 것을 인지하도록 구성될 수 있다. 일부 양상들에서, 언어 기능에서 검출된 결핍들은 뇌의 다양한 부위들에서의 병변들을 표시할 수 있다. 예컨대, 우세한 전두엽(Broca 영역 포함), 좌측두엽 및 두정엽(Wernicke 영역 포함), 피질 백질 및 회백질 구조(시상 및 미상핵 포함) 및 비우세한 반구에서의 병변들은 본원에서 설명된 다양한 상태들에 의해 표시될 수 있다. 예시적인 애플리케이션에서, 시스템은 Broca 영역에 대한 손상(예컨대, 사용자가 스피치를 이해할 수는 있지만 말할 수 없는 경우)과 Wernicke 영역에 대한 손상(예컨대, 사용자가 말할 수는 있지만 다른 사람들의 스피치를 이해할 수 없는 경우)을 구분하는 것이 가능할 수 있다.
[0213] 방법(1700)을 사용하여 수행될 수 있는 여러 예시적인 타입들의 언어 검사가 이제 도 9d 및 계속해서 도 11을 참조하여 설명될 것이다. 일 예에서, 방법(1700)은 블록(1710)에서 사용자에게 일반적인 주제에 대해 말하도록 요청함으로써 사용자의 자발적인 스피치를 검사하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 사용자는 사용자의 어린 시절 또는 자발적인 스피치를 생성할 가능성이 있는 임의의 다른 주제에 대해 일반적으로 말하도록 요청받을 수 있다. 스피치 프롬프트는 예컨대, 디스플레이(62) 또는 스피커(66)에 의해 사용자에게 제시될 수 있다. 블록(1720)에서, 사용자의 응답 스피치는 마이크로폰(67)에서 검출될 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은, 스피치 인식 소프트웨어 또는 다른 분석 프로세싱을 사용하여, 레코딩된 스피치를 분석할 수 있다. 이어서, 사용자의 자발적인 스피치 기능은 팩터들, 이를테면, 유창성, 어구 길이, 스피치 속도 및 자발적인 스피치의 풍부함에 기반하여 평가될 수 있다. 사용자의 자발적인 스피치는, 음색 변조, 착어 에러들, 신조어 및/또는 문법 에러들의 검출에 기반하여 추가로 분석될 수 있다.
[0214] 다른 예에서, 방법(1700)은 블록(1710)에서 사용자에게 질문들을 하고 그리고/또는 명령들을 사용자에게 제공함으로써 사용자의 언어 이해력을 검사할 수 있다. 예컨대, 블록(1710)에서 제시된 질문들 또는 명령들은 사용자로부터의 구두 응답을 요구할 수 있다. 블록(1720)에서, 마이크로폰(67) 또는 다른 센서는 블록(1710)에서 제공된 간단한 명령들에 대한 응답들 및/또는 간단한 질문들에 대한 사용자의 대답들을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 커맨드들은 비언어적 응답들을 요구할 수 있으며, 이들은 내향 또는 외향 카메라들 또는 주변 센서들(30a)과 같은 센서들에 의해 검출될 수 있다. 커맨드들에 대한 사용자의 준수는 블록(1720)에서 유사하게 검출될 수 있다.
[0215] 다른 예에서, 방법(1700)은 객체들 또는 객체들의 부분을 명명하는 사용자의 능력을 평가할 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이(62)는 사용자에게 흔한 객체, 이를테면, 연필, 시계 또는 다른 아이템의 사진을 보여줄 수 있고, 사용자에게 아이템의 이름을 말하도록 프롬프트할 수 있다. 벨트 버클이나 청진기와 같이 덜 흔한(더 "어려운") 아이템들이 또한 제시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전체 객체들 대신 또는 전체 객체들 외에, 객체들의 부분들을 명명하도록 사용자에게 요청함으로써 난관이 강화될 수 있다. 블록(1720)에서, 마이크로폰(67)은 시각적 자극에 대한 사용자의 발화된 응답을 검출할 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은 스피치 인식 소프트웨어를 사용하여 사용자가 묘사된 객체를 정확하게 명명했는지를 결정할 수 있다.
[0216] 일부 실시예들에서, 방법(1700)은 사용자의 반복 및/또는 읽기 능력들을 검사하기 위해 사용될 수 있다. 블록(1710)에서, 사용자에게는 단일 단어, 수 개의 단어들, 짧은 구, 긴 구, 문장 또는 다른 단어들의 그룹이 제시될 수 있다. 반복 검사에서, 자극은 이를테면, 스피커(66)에 의해 청각적으로 제시될 수 있다. 읽기 검사에서, 자극은 시각적으로, 이를테면, 디스플레이(62)에 서면 단어를 표시함으로써 제시될 수 있다. 이어서, 사용자는 자극을 반복하거나 읽도록 청각적으로 또는 시각적으로 프롬프트될 수 있다. 블록(1720)에서, 사용자의 응답은 마이크로폰(67)에서 검출될 수 있다. 프로세싱 모듈(70)은 스피치 인식 소프트웨어를 사용하여 사용자가 자극 단어, 단어들, 구, 문장 또는 문장들을 정확하게 읽거나 반복했는지를 결정하고, 임의의 불일치 또는 에러를 평가할 수 있다.
[0217] 이제 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료 애플리케이션들을 위해 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 치료 방법(1800)은 블록(1810)에서 시작될 수 있으며, 여기서 도 11을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 사용자 자극들이 감지되거나 검출될 수 있다. 방법(1800)은 블록(1820)으로 계속될 수 있으며, 여기서 자극들은 도 11을 참조하여 위에서 설명된 신경학적 상태들과 같은 사용자의 신경학적 상태와 연관되는 것으로 결정된다. 사용자가 식별된 신경학적 상태를 갖는 것으로 결정된 후에, 방법은 블록(1830)으로 계속될 수 있다.
[0218] 블록(1830)에서, 방법은 사용자에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 지각 보조 수단은, 디스플레이, 광원, 도파관 스택 또는 다른 디스플레이 엘리먼트와 같이, 도 9d 및 도 10을 참조하여 본원에서 설명된 임의의 디스플레이 시스템들 및/또는 엘리먼트들에 의해 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 사용자가 사용자의 언어 기능을 손상시키는 신경학적 상태를 갖는 것으로 검출되면, 사용자를 위한 지각 보조 수단은 언어 및/또는 스피치 치료를 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자에게 스피치 에러가 통보되고 에러를 수정하도록 프롬프트될 수 있다. 다른 예에서, 단어 또는 구를 기억하기가 어려운 사용자는, 이를테면, 단어 또는 구를 디스플레이(62)에 디스플레이함으로써 프롬프트될 수 있다. 일부 실시예들에서, 교재 및 언어 게임들과 같은 시각적 콘텐츠는, 사용자의 학습 능력을 강화하고 사용자의 언어 기술들을 향상시키기 위해 제공될 수 있다.
손가락 실인증 검사들
[0219] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 손가락 실인증 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 손가락 실인증 검사는 손가락 또는 발가락을 명명하고 식별하는 사용자의 능력을 결정할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 손가락 실인증 검사는 디스플레이 시스템에 의해 생성된 상호작용 프롬프트들을 사용하여 관리될 수 있다. 프롬프트들은 시각적, 청각적 그리고/또는 촉각적일 수 있다.
[0220] 일부 실시예들에서, 손가락 실인증 검사는 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 시스템들과 같은 웨어러블 디스플레이 시스템에서 구현될 수 있다. 도 9d를 참조하면, 증강 현실 디스플레이 시스템(80)에서의 프롬프트들에 대한 사용자의 응답을 검출 및/또는 추적하는 것은, 디스플레이(62) 및/또는 스피커(66)를 사용하여 사용자(60)에게 제시되는 시각적 콘텐츠, 안내된 이미저리 및/또는 일반적인 오디오 명령들에 대한 응답들을 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템(2010)은 이를테면, 눈 포지션, 움직임 또는 시선을 검출하기 위해, 눈 추적을 위한 내향 카메라들(24)을 통해 사용자를 모니터링할 수 있다. 본원에서 개시된 바와 같이, 카메라들(24)은 (예컨대, 사용자의 가상 메뉴 아이템들의 선택을 결정하기 위해 사용자의 눈들을 추적함으로써) 디스플레이 시스템에 사용자 입력들을 등록하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 실제 입력 디바이스들(예컨대, 물리적 버튼들) 및/또는 가상 입력 디바이스들(예컨대, 디스플레이 디바이스에 의해 투사된 가상 버튼들)을 통해 입력들을 수신하도록 구성될 수 있다. 이러한 입력들은, 예컨대, 눈 추적, 머리 포즈 및/또는 제스처를 포함할 수 있다.
[0221] 이제 도 11을 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은, 사용자의 손가락 실인증과 관련된 신경학적 상태들을 검출 및/또는 진단하기 위해 방법(1700)을 수행할 수 있다. 방법(1700)의 단계들 중 임의의 단계는, 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 디스플레이 시스템들에 의해 적어도 부분적으로 수행될 수 있으며, 프로세싱은 프로세싱 모듈(70), 원격 프로세싱 모듈(72) 또는 다른 회로를 사용하여 수행된다. 도 11의 블록(1710)에서, 자극은 디스플레이 시스템에 의해 사용자에게 제시될 수 있거나, 주위 환경에 의해 제시되고 디스플레이 시스템에 의해 식별될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자극은 사용자가 태스크를 완료하게 하는 초구를 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자는 왼손 검지 손가락을 식별하거나 오른손을 공간으로 이동하도록 프롬프트될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 특정 손가락을 식별하거나, 특정 배향으로 손가락을 포지셔닝하거나, 다수의 손가락들을 구별하도록 프롬프트될 수 있다. 예컨대, 사용자는, 특정 손가락을 가상 마커에 정렬시키고, 자신의 다른 손으로 손가락을 가리키고, 그리고/또는 특정 손가락에 자신의 눈들을 포커싱하도록 요청받을 수 있다.
[0222] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 디스플레이 시스템은 내향 카메라들(24)을 사용하여 사용자의 눈 시선을 감지하여 사용자의 시선이 정확한 손가락에 있는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 환경 센서(34)를 사용하여 사용자의 손가락들을 모니터링하여 정확한 손가락이 가상 마커와 정확하게 정렬되는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 블록(1730)에서의 결정은, 로컬로 그리고/또는 원격으로 수행될 수 있으며, 일부 양상들에서 진단 의료 정보의 데이터베이스 또는 다른 저장소를 참조하거나, 이에 질의하거나, 그렇지 않으면 이와 상호작용하는 것을 포함할 수 있다.
[0223] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 블록(1720)에서 결정된 자극에 대한 사용자의 반응에 기반하여 사용자가 손가락 실인증을 앓고 있는지를 결정할 수 있다. 예컨대, 손가락을 일관성 있게 식별할 수 없는 능력은 손가락 실인증에 의해 유발된 것으로 해석될 수 있다. 손가락 실인증은 헌팅톤 무도병에 의해 유발될 수 있고, 시스템은 손가락 실인증 및 가능한 헌팅톤 무도병의 존재의 통지로 사용자 및/또는 제3 자에게 경고하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다..
[0224] 이 검사는 상호작용이기 때문에, 손가락 실인증에 대한 허위 포지티브가, 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 명령들을 이해할 수 없는 능력 때문에 유발될 수 있는 것이 가능하다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 예컨대, 명령들이 제시되는 언어를 이해할 수 없는 능력이나 명령들을 이해할 수 없는 인지 능력으로 인해, 명령들의 이해에 결핍이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 명령들에 대한 정확한 언어는 먼저, 블록(1710 또는 130)으로 진행하기 전에 사용자가 명령들을 이해하는지를 확인하기 위해 사용자에게 질문들을 제시함으로써 결정될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈 시선 및 디스플레이 시스템으로부터 명령들을 수신한 후 경과된 시간을 분석하여, 이들 파라미터들이 혼란을 표시하고 따라서 명령들의 이해가 부족한지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 특정 언어를 이해하지 못하는 사용자의 눈들은, 그 언어의 정상적인 스피커가 단어들을 추적할 수 있는 것과 동일한 방식으로 디스플레이 시스템에 의해 디스플레이된 단어들을 추적하지 못할 수 있는데, 그 이유는 사용자가 이러한 단어들을 이해하지 못할 수 있고, 일부 경우들에서, 문장의 처음부터 끝까지 단어들을 직선적으로 따라갈 수 없을 수 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 명령들의 디스플레이와 사용자에 의한 손가락의 식별 사이에 경과된 시간을 측정하도록 구성될 수 있다. 기준 시간보다 긴 경과 시간은 명령들을 이해하는 능력이 없음을 표시할 수 있다.
[0225] 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료 애플리케이션들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 블록(1810)에서, 소정의 실시예들에서, 도 11의 반응들을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 사용자에게 전달된 자극들이 감지되거나 검출될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 환경 센서(34) 또는 다른 센서를 포함하는 다양한 센서들을 사용하여 사용자가 자신의 시선을 손가락 또는 발끝으로 향하는지 여부를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 블록(1820)에서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 자극들이 손가락 실인증과 연관되어 있다고 결정할 수 있다.
[0226] 디스플레이 시스템은 다른 시스템들, 객체들, 토템들, 유닛들 또는 아이템들과 상호작용하여 치료를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자는 사용자에게 느낌 및/또는 자극(예컨대, 전기적, 기계적, 열적, 생화학적)을 제공하도록 구성된 의류(예컨대, 장갑)를 착용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 느낌 및/또는 자극은 본원에서 설명된 바와 같이, 사용자 입력에 대한 응답으로 개시될 수 있다. 예컨대, 사용자는 TENS(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulations), EMS(Electrical Muscle Stimulator) 및/또는 PMS(Power Muscle Stimulator) 유닛을 사용하여 전기 자극을 제공하도록 구성된 장갑을 착용할 수 있다. 이 예에 계속해서, 사용자는 손가락을 응시함으로써 사용자의 손가락에서 전기 자극을 활성화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제공된 자극은 사용자로의 피드백(예컨대, 폐쇄 루프, 촉각), 통증 감소, 증가된 혈액 순환, 근육 위축 방지, 근육 컨디셔닝, 근육 경련들의 이완 및/또는 증가된 근육 지지와 같은 많은 이익들을 제공할 수 있다. 예컨대, 손가락에 대해 완전한 운동 기술을 갖지 않은 사용자는 운동 기술 결핍(예컨대, 떨림, 흔들림, 약함)을 보상하는 것을 돕기 위해 디스플레이 시스템에 의해 개시된 전기 자극을 받을 수 있다.
[0227] 또한, 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은 사용자에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 정확한 손가락 또는 발가락의 힌트 또는 위치, 식별 또는 표시를 디스플레이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이된 가상 콘텐츠는 유리하게는 정확한 손가락 또는 발가락에 직접 오버레이될 수 있고, 또한 손가락 또는 발가락과 동일한 깊이 평면 상에 배치될 수 있다.
실서증 검사들
[0228] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(예컨대, 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 디스플레이 시스템들)은 단어 또는 단어들의 스트링을 쓰는 사용자의 능력을 평가하기 위해 실서증 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 상호작용 프롬프트들을 사용하여 실서증 검사를 관리할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자에게 공간에 자신의 이름을 쓰거나 디스플레이 시스템에 의해 이미징된 한 장의 종이에 문장을 쓰도록 요청함으로써 실서증 검사를 관리하도록 구성될 수 있다.
[0229] 이제 도 11을 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은, 사용자의 실서증과 관련된 신경학적 상태들을 검출 및/또는 진단하기 위해 방법(1700)을 수행할 수 있다. 블록(1710)에서, 자극이 사용자에게 제시된다. 주변 환경에도 또한 자극이 있을 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자를 둘러싼 환경에서 하나 또는 그 초과의 객체들과 상호작용하는 사용자를 관측할 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 기록하고 있을 때를 관측할 수 있고, 이는 자극으로서 검출 및 식별될 수 있다. 자극은 사용자가 태스크를 완료하게 하는 프롬프트를 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자는 한 장의 종이 위에, 공간에, 또는 다른 매체상에/다른 매체내에 단어 또는 단어들(예컨대, 자신의 이름, 문장, 심볼)을 쓰도록 프롬프트될 수 있다. 프롬프트는, 예컨대 디스플레이(62)에 의해 제공된 텍스트와 같은 시각적 프롬프트 또는 스피커들(66)을 통해 제공된 명령들과 같은 청각적 프롬프트일 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0230] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 실서증이 있는지 또는 없는지를 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자의 손들의 포지션 및 움직임, 임의의 글쓰기 구현들 및/또는 표면 상에 쓰여진 텍스트를 이미징하거나 그렇지 않으면 검출하도록 구성될 수 있다. 텍스트는, 예컨대, 잉크 또는 연필심을 사용하여 물리적으로 쓰여질 수 있거나, 예컨대 필기 도구의 팁 및/또는 사용자의 손가락 및/또는 제스처의 포지션을 추적하기 위해 디스플레이 시스템을 사용함으로써 가상으로 쓰여질 수 있다. 일부 실시예들에서, 텍스트는 가상 및/또는 물리적 키보드를 사용하여 쓰여질 수 있다.
[0231] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 실서증을 앓고 있는지의 여부 및 그 정도를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 단어들을 쓰는 요청된 태스크들을 완료할 수 없었다고 결정할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 사용자가 자신의 태스크들을 완료할 수 없었던 정도를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자는 단어들의 일부를 쓸 수 있었을 수 있다. 디스플레이 시스템은 사용자에 의해 완료된 태스크들의 부분에 기반하여 실서증의 심각도를 결정하도록 구성될 수 있다. 실서증의 심각도는 완료되지 않은 태스크들(특정 콘텐츠를 쓰기 위한, 디스플레이 시스템에 의해 제공된 명령들)의 수와 직접적으로 관련되어 있는 것으로 이해될 것이다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 현재 결과들을 사용자의 이전 결과들과 비교할 수 있다. 이러한 비교는 신경학적 상태의 존재를 결정하거나 상태의 진행을 결정하기 위해 적용될 수 있다. 예컨대, 사용자가 파킨슨 병을 앓고 있는 것으로 이전에 결정된 경우, 실서증 검사는 예컨대, 주, 월 또는 년의 시간 기간을 통해 주기적으로 수행되기 때문에, 디스플레이 시스템은 시간 경과에 따른 사용자의 손 글씨의 크기 및/또는 가독성을 비교하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 시간이 지남에 따라 점차적으로 작아지고 그리고/또는 판독하기 더 어렵게 되는 손 글쓰를 질병 진행의 표시로서 해석할 수 있다.
[0232] 디스플레이 시스템은 연관된 타입들의 장애들을 구별하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 테스트들이 특정 타입의 장애 (예컨대, 실서증)를 더 정확히 찾아내기 위해 조합하여 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은(예컨대, 종이 위에, 공간에) 손으로 쓴 텍스트를 생성하는 사용자의 능력 및 (예컨대, 물리적인 키보드로, 가상 키보드를 사용하여) 타이핑된 텍스트를 생성하는 사용자의 능력 둘 모두를 검출함으로써, 순수 실서증과 실행 실서증을 구별할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 손으로 쓴 텍스트의 결과들을 타이핑된 텍스트의 결과들과 비교하여 사용자의 신경학적 상태를 더 정확하게 찾아낼 수 있다.
[0233] 실인증에 관하여 위에서 언급한 것처럼, 디스플레이 시스템에 의해 요청받은 프롬프트들 또는 태스크들을 이해할 수 없는 사용자의 능력 때문에 허위 포지티브가 획득되는 것이 가능하다. 결과적으로, 실인증에 관하여 위에서 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 사용자가 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 프롬프트들을 이해한다는 것을 확인하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 프롬프트들의 언어를 이해하고 그리고/또는 프롬프트들을 이해할 인지 능력을 가지고 있다고 결정하도록 구성될 수 있다.
[0234] 이제 도 12를 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료 애플리케이션들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 블록(1810)에서, 소정의 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 마이크로폰(67)(도 9d), 환경 센서(34)(도 10), 하향 카메라(28)(도 10), 또는 다른 센서를 포함하는 다양한 센서들을 사용하여, 사용자가 자신의 이름 또는 일부 다른 단어를 쓰도록 프롬프트되는지 여부를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 블록(1820)에서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 자극들(물리적으로 콘텐츠를 쓰라는 요청들)이 사용자의 신경학적 상태, 이를 테면, 실서증과 연관되어 있다고 결정할 수 있다.
[0235] 위에서 실인증에 대해 설명된 것과 같이, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 본원에 기술된 바와 같이 실서증에 대한 치료를 제공하기 위한 다른 시스템들, 객체들, 토템들, 유닛들 또는 아이템들(예컨대, 의류, 프로세서들, TENS/EMS/PMS 유닛들)과 상호작용하도록 구성될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 바와 같이, 이러한 시스템, 객체, 토템, 유닛 또는 아이템을 사용하여 느낌 및/또는 자극(예컨대, 전기적, 기계적, 열적, 생화학적)을 개시하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제공된 자극은 본원에서 설명된 바와 같이 많은 이익들을 제공할 수 있다.
[0236] 블록 1830에서, 디스플레이 시스템은 실서증이 있는 사용자에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 자신의 글쓰기를 향상시키거나 단어, 구 또는 문장을 성공적으로 쓰는 것을 돕기 위한 시각적 보조 수단 또는 글쓰기 전략을 디스플레이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 글쓰기와 관련하여 사용자에게 주어진 단어들에 대응하는 증강 현실 콘텐츠를 디스플레이할 수 있다. 게다가, 상이한 깊이 평면들 상에 콘텐츠를 디스플레이하는 디스플레이 시스템의 능력으로 인해, 디스플레이 시스템은 사용자가 쓰고 있는 표면 상에 있는 것처럼 보이는 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 사용자는 그들이 쓰려고 하는 (증강 현실 콘텐츠로서 디스플레이된) 단어들을 간단하게 추적할 수 있다.
우측- 좌측 방향 감각 장애 검사들
[0237] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(예컨대, 도 9d, 도 6 및 도 10에 도시된 디스플레이 시스템들)은 신체의 부분들을 식별하는 데 있어서 사용자의 방향 감각 장애를 검사하기 위해 우측-좌측 방향 감각 장애 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 상호작용 프롬프트들을 통해 우측-좌측 방향 감각 장애 검사가 관리될 수 있다.
[0238] 이제 도 11을 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은, 사용자의 우측-좌측 방향 감각 장애(예컨대, 우측과 좌측을 구별하지 못하는 능력)과 관련된 신경학적 상태들을 검출 및/또는 진단하기 위해 방법(1700)을 수행할 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 자극을 제공함으로써 사용자에게 우측-좌측 방향 감각 장애 테스트를 제공하도록 구성될 수 있다. 자극은 사용자가 태스크를 완료하게 하는 프롬프트일 수 있다. 예컨대, 사용자는 하나의 신체 부분을 그 신체 부분의 반대측에 있는 손가락으로 터치하도록 프롬프트될 수 있다. 또 다른 예로서, 사용자는 자신의 우측 손가락으로 자신의 좌측 엉덩이를 터치하도록 프롬프트될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 특정 방향 쪽으로 자극(객체의 이미지)을 투사할 수 있다. 예컨대, 사용자는 투사된 방향을 식별하도록 프롬프트될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자극은 디스플레이 시스템 외에도 또는 디스플레이 시스템 대신에 환경으로부터 발생할 수 있다. 예컨대, 자극은 주행하는 사용자가 특정 방향으로 터닝하도록 지시하는 GPS 내비게이션 명령일 수 있다.
[0239] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자에게 우측-좌측 방향 감각 장애가 있는지 또는 없는지를 표시할 수 있는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 손들 및/또는 다른 신체 부분들의 포지션 및 움직임을 이미징하거나 그렇지 않으면 검출하고, 프롬프트된 태스크가 정확하게 완료되었는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 예컨대, 사용자의 눈 움직임이나 시선을 추적함으로써, 프롬프트된 태스크에 대한 사용자의 반응을 결정하기 위해, 마이크로폰(67)(도 9d), 환경 센서(34)(도 10), 내향 카메라(24)(도 10) 및/또는 하향 카메라(28)(도 10)를 활용할 수 있다.
[0240] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 우측-좌측 방향 감각 장애를 앓고 있는지 여부 및 그 정도를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 주어진 태스크, 이를테면, 자신의 우측 손가락으로 좌측 엉덩이를 터치하는 것을 정확하게 수행했는지 여부를 결정할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 투사된 증강 현실 객체의 방향을 정확하게 식별했는지 여부를 결정할 수 있다.
[0241] 이제 도 12를 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료 애플리케이션들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 블록(1810)에서, 소정의 실시예들에서, 사용자에게 전달된 자극들이 감지되거나 검출될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 환경 센서(34) 또는 마이크로폰(67)을 이용하여 사용자의 환경을 모니터링하여, 좌측 방향과 우측 방향을 구별하도록 사용자에게 요구하는 자극을 사용자가 받고 있는지 여부를 감지하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 디스플레이 시스템 자체에 의해, 제3 자에 의해 또는 다른 디바이스에 의해) 사용자에게 방향들이 주어진 것을 인식할 수 있다. 블록(1820)에서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 자극들이 우측-좌측 방향 감각 장애와 연관되고 사용자가 그러한 우측의 방향 감각 장애를 갖는다고 결정할 수 있다.
[0242] 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은 또한, 사용자의 우측-좌측 방향 감각 장애를 보상하기 위한 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 지각 보조 수단은 예컨대, 힌트, 객체의 위치, 표시자 또는 방향의 리마인더일 수 있다. 예컨대, (예컨대, 지도 프로그램으로부터의 제3 자 등으로부터의) 청각적 명령들에 대한 응답으로, 우측으로 터닝 또는 좌측으로 터닝하기 위해, 디스플레이 시스템은 사용자의 시야에 정확한 방향을 가리키는 화살표를 간단히 디스플레이할 수 있다.
계산 검사들
[0243] 소정의 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 계산 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 그러한 검사들은 계산들(예컨대, 산술)을 수행하는 사용자의 능력을 시험할 수 있다. 계산 검사들은 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 상호작용 프롬프트들을 통해 관리될 수 있다.
[0244] 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은, 계산들을 성공적으로 수행하는 사용자의 능력과 관련된 신경학적 상태들을 검출 및/또는 진단하기 위해 방법(1700)을 수행할 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 계산 검사를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 산술 문제(예컨대, 두 개의 숫자들의 덧셈)가 있는 이미지 또는 구두 명령들을 디스플레이할 수 있다. 자극은 환경으로부터의 오디오/시각적 자극일 수 있다. 예컨대, 자극은 주변 환경에 존재하는 산술 문제(예컨대, 교실의 화이트 보드에 존재하는 산술 문제)일 수 있다.
[0245] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 제시된 문제를 해결하는 사용자의 능력을 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 반응을 감지하는 것은 사용자가 표면에 쓴 대답을 이미징하고, 사용자가 구술한 대답을 해석하는 것을 포함할 수 있다. 본원의 다른 검사들과 마찬가지로, 블록(1730)으로 진행하기 전에, 블록(1710 및 1720)은, 나중의 분석을 위한 더 큰 데이터 세트를 구축하기 위해 복수 회 반복될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0264] 블록(1730)에서, 방법(1700)은 검출된 사용자 반응과 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들을 결정할 수 있다. 예로서, 디스플레이 시스템은 계산 착오(예컨대, 곱셈 표를 기억하지 못하는 사용자의 능력)에 기반하여 기억 장애를 진단하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 장애의 가능한 원인이 후피질 위축인 것으로 결정할 수 있다.
[0247] 도 12를 참조하면, 위에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료 애플리케이션들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 블록(1810)에서, 특정 실시예들의 자극들에서, 디스플레이 시스템은 환경 센서(34) 또는 마이크로폰(67)과 같은 다양한 센서를 사용하여 (예컨대, 교사 또는 부모에 의해, 또는 계산서를 계산하는 동안 식당에서) 사용자에게 주어진 프롬프트를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
[0248] 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은 계산들을 수행하지 못하는 사용자의 능력을 보상하기 위해 사용자를 위한 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 산술 솔루션에서 누락된 단계를 디스플레이하거나, 허위 또는 누락된 단계에 대한 힌트 또는 리마인더를 통해 사용자에게 프롬프트하거나, 문제에 대한 정확한 대답 또는 응답을 식별할 수 있다.
실행증 검사들
[0249] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 실행증, 또는 운동 커맨드를 따르지 못하는 사용자의 능력을 검사하도록 구성될 수 있다. 실행증은 운동 결핍이나 언어 이해 능력이 없는 것과 상이하다는 것이 인지될 것이다. 오히려, 실행증은 고차원 계획 또는 프롬프트되는 운동 태스크의 개념화의 결핍에 의해 유발된다. 디스플레이 시스템은 사용자가 움직임들의 복잡한 조합들을 수행하도록 프롬프트하고 사용자가 이러한 움직임들을 성공적으로 완료했는지 여부 및/또는 사용자가 적어도 부분적으로 커맨드를 완료할 수 있었던 정도를 결정하도록 구성될 수 있다.
[0250] 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은, 사용자의 실행증과 관련된 신경학적 상태들을 검출 및/또는 진단하기 위해 방법(1700)을 수행할 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 신체 또는 신체 부분들의 움직임들의 시퀀스를 수행하기 위한 커맨드를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자는 소정의 손 제스처들을 모방하거나, 도구의 사용을 마이밍(mime)하도록 프롬프트될 수 있다. 다른 예로서, 사용자는 자신의 이를 닦거나 자신의 머리카락을 빗는 척하도록 프롬프트될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 (예컨대, 툴을 사용하여) 물리적 및/또는 가상 객체들과 상호작용하는 제스처들을 수행하도록 사용자에게 프롬프트할 수 있다.
[0251] 도 11의 블록(1720)에 의해 표시된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 프롬프트된 숙련된 움직임들을 수행하는 사용자의 능력을 표시하는, 자극에 대한 사용자 반응을 검출할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 손들의 포지션 및 움직임, 및/또는 사용자가 상호작용하는 임의의 객체를 이미징하거나 그렇지 않으면 검출하도록 구성될 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈 시선, 사용자의 눈들의 포커스, 또는 자극의 개시(예컨대, 사용자에게 프롬프트)로부터 자극에 대한 사용자 반응까지 얼마나 많은 시간이 경과했는지를 감지하도록 구성될 수 있다.
[0252] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 실행증을 앓고 있는지의 여부 및 그 정도를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 프롬프트된 숙련된 움직임을 완료할 수 없었다고 결정할 수 있다.
[0253] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 운동 결핍 또는 언어 장애를 가지고 있지 않음을 확인하기 위한 기준 검사를 수행할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 간단한 움직임을 수행하도록 프롬프트함으로써 블록(1710)을 수행하고, 블록(1720)에서 프롬프트에 대한 응답으로 사용자의 움직임을 감지하고, 140에서, 프롬프트된 움직임이 성공적으로 완료되었는지 여부를 결정할 수 있다. 이 움직임이 성공적으로 완료되면, 시스템은 그 후에, 위에서 설명된 바와 같이 움직임들의 보다 복잡한 시퀀스로 블록들(1710, 1720 및 1730)을 수행할 수 있다. 후속적인 검사에서, (사용자가 단순한 움직임들로 이전의 검사들에 의해 입증된 대로 온전한 이해력 또는 그렇지 않으면 정상 운동 제어를 가질지라도) 사용자의 움직임들이 어색하고 디스플레이 시스템에 의해 프롬프트된 움직임들과 거의 유사하지 않다고 디스플레이 시스템이 결정한다면, 디스플레이 시스템은 사용자에게 실행증이 있다고 결론을 내리도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 프롬프트된 숙련된 움직임을 완료하는 데 있어서 느렸으며 그리고/또는 움직임의 단지 일부만을 완료했다고 결정할 수 있는데, 이는 실행증을 또한 표시할 수 있다.
[0254] 실행증이 존재한다고 결정 시, 디스플레이 시스템은 실행증의 존재 및/또는 정도, 및 또한, 실행증을 야기하는 가능한 질병들 또는 손상들의 통지를 제공하도록 구성될 수 있다. 가능한 질병들 또는 손상들의 예들은 거스트만 증후군, 헌팅턴 무도병, 피질기저핵변성, 및 뇌졸중을 포함한다.
[0255] 도 12를 참조하면, 본원에서 설명된 시스템들 및 센서들은 치료 애플리케이션들을 위한 방법(1800)에 따라 사용될 수 있다. 블록(1810)에서, 소정의 실시예들에서, 사용자에게 전달된 자극들은, 이를테면, 도 11의 반응들을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 감지 또는 검출될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 부분적으로 환경 센서(34) 또는 다른 센서를 사용함으로써, 사용자의 매일의 습관들, 일상들, 물리적 활동들을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 블록(1820)에서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 자극들이 실행증과 연관된다고 결정할 수 있다.
[0256] 위의 실인증에 대한 설명에서와 같이, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 바와 같이, 실행증에 대한 치료를 제공하기 위해 다른 시스템들, 객체들, 토템들, 유닛들, 또는 아이템들(예컨대, 의류, 프로세서들, TENS/EMS/PMS 유닛들)과 상호작용하도록 구성될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 본원에서 설명된 바와 같이, 그러한 시스템, 객체, 토템, 유닛 또는 아이템을 사용하여 느낌(예컨대, 촉각적 느낌) 및/또는 자극(예컨대, 전기적, 기계적, 열적, 생화학적)을 개시하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제공된 자극은 본원에서 설명된 바와 같이 많은 이익들을 제공할 수 있다.
[0257] 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은 또한, 실행증에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 태스크가 어떻게 수행되는지를 디스플레이할 수 있고, 선택적으로는 이미지들을 디스플레이하여, 태스크를 그 구성 컴포넌트들로 분해하거나, 허위 또는 누락된 단계의 힌트 또는 리마인더를 통해 사용자에게 프롬프트하거나, 또는 정확한 행동의 다른 예들을 제공할 수 있다.
시공간적 및 다른 감각 기능들
[0258] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 시공간적 및 다른 감각 기능들을 평가하기 위해 무시 및/또는 구성-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 시공간적 기능들을 수반하는 태스크들은 뇌의 두정엽의 영역들과 연관될 수 있다. 이러한 기능들의 이상들은 이러한 영역들에 대한 손상(예컨대, 우측 정수리 기능장애)을 표시할 수 있다. 무시, 다른 시공간적 장애들, 및/또는 인지 장애들(예컨대, 손상된 시퀀싱 또는 실행증)은 구성 기술들에서의 이상들을 야기할 수 있다.
[0259] 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 그러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자에게 시지각, 구성, 및/또는 통합을 수반하는 하나 또는 그 초과의 태스크들을 수행하도록 명령하는 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 상호작용 명령들 및 콘텐츠, 이를테면, 시각적 이미지들 및/또는 오디오(예컨대, 안내된 이미저리)를 통해 검사를 관리할 수 있다. 검사들은 드로잉 검사들, 읽기 검사들, 조작 검사들, 시각화 검사들, 내비게이션 검사들 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 검사들은, 무시 드로잉 검사들(예컨대, 사용자에게 사진을 완료하거나 또는 객체를 양분하도록 요청함), 카피 드로잉 검사들(예컨대, 사용자에게 하나 또는 그 초과의 형상들을 드로잉하도록 그리고/또는 하나 또는 그 초과의 형상들을 카피하도록 요청함), 무시 읽기 검사들(예컨대, 사용자에게 텍스트를 큰소리로 읽도록 요청함), 및 객체 조작 검사들(예컨대, 사용자에게 객체들, 이를테면, 블록들을 조작하도록 요청함)을 포함할 수 있다. 일부 검사들은 다른 기능들 및 기준들(예컨대, 주의, 관측, 조직, 계획, 사고, 기억, 시각화 등)을 포함할 수 있다. 예컨대, ROCF(Rey-Osterrieth Complex Figure) 검사(예컨대, 사용자에게, 사용자가 볼 수 있는 드로잉으로 상대적으로 복잡한 드로잉을 재현하고, 나중에 사용자가 볼 수 있는 드로잉 없이 드로잉을 재현하도록 요청함)는 경험, 컨디셔닝, 또는 로르샤흐 검사 같은 병리학에 기반하여, 다른 능력들, 이를테면, 주의, 인식, 기억, 이미지 프로세싱, 또는 지각을 평가할 수 있다. 다른 예로서, 정신적 이미저리 및 회전 검사들(예컨대, 사용자에게, 2D 또는 3D 객체의 이미지를 정신적으로 생성하고, 객체를 정신적으로 회전시키고, 그리고/또는 회전된 객체와의 비교/콘트라스트를 행하도록 요청함)은 시각화 및 사고 기술들을 평가할 수 있다. 게다가, 기억 장애들을 식별하기 위해, 가상 공간 내비게이션이 사용될 수 있다.
[0260] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 무시 및/또는 구성-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 자극(예컨대, 드로잉, 읽기, 시각화 등의 태스크)에 대한 사용자 반응을 감지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 자극에 대한 자신의 응답을 표시할 수 있도록 하기 위한, 물리적 사용자 인터페이스(예컨대, 쓰기 또는 드로잉 태블릿), 가상 사용자 인터페이스(예컨대, 쓰기 또는 드로잉을 위한 가상 태블릿, 또는 가상 객체들, 맵들, 또는 세계들을 생성/재생성하기 위해 프리미티브들, 블록들, 라인들, 형상들을 사용하기 위한 제스처-기반 CAD/그래픽 사용자 인터페이스), 오디오 인식 시스템(예컨대, 사용자의 구두 응답을 감지하기 위한 음성 레코더), 움직임 인식 시스템(예컨대, 사용자의 액션들을 감지하기 위한 모션 검출기), 또는 다른 센서 시스템(예컨대, 머리 포즈, 눈 추적 및/또는 다른 제스처들을 검출하기 위한 것)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 사용자의 응답(예컨대, 한 장의 종이상에서의 응답 또는 블록들의 조작)을 검출하기 위해 하나 또는 그 초과의 카메라들(예컨대, 도 10의 카메라(24 또는 28))을 사용할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 카메라들은 또한, 사용자가 자극을 해석하는 방법을 결정하는 것을 돕고, 그리고/또는 난관 및/또는 혼란의 가능한 표시들에 대해 주의 및/또는 눈 시선을 검출할 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 실시예들은 난관 및/또는 혼란의 가능한 표시들에 대한 자극을 제공하는 것으로부터의 시간 경과를 (예컨대, 타이밍 디바이스를 통해) 검출할 수 있다.
[0261] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 무시 및/또는 구성-기반 검사들을 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자 반응과 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자 반응은 하나 또는 그 초과의 장애 특성들을 보여줄 수 있다. 드로잉 검사 또는 읽기 검사에서, 사용자는 도형의 일 측을 드로잉하는 것을 무시할 수 있거나 또는 텍스트의 일 측을 리딩하는 것을 무시할 수 있다. 사용자의 눈 시선은 또한, 뷰의 일 측을 회피하는 경향이 있을 수 있다. 무시의 다른 양상들은, 감각 무시(예컨대, 일 측에 대한 시각적, 체감각적, 또는 청각적 자극들을 무시함), 운동 무시(예컨대, 비록 팔다리가 정상일지라도 한 쪽 팔다리를 무시함), 질병인식불능(예컨대, 기능 장애를 알아채지 못함), 및/또는 준-질병인식불능(예컨대, 기능 장애 부인)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시공간적 검사는 다른 감각 검사와 결합될 수 있다. 예컨대, 시공간적 검사는 체감각적 검사와 결합될 수 있다. 일부 그러한 검사들에서, 시각적 자극들 외에도, 체감각적 자극들, 이를테면, 압력, 온도, TENS(transcutaneous electrical nerve stimulation), EMS(electrical muscle stimulation) 등에 대한 자극들이 사용자에게 제시될 수 있다. 움직임 인식 시스템은 사용자의 물리적 자극 응답을 검출할 수 있다.
[0262] 일부 인스턴스들에서, 비정상적 구성들(예컨대, 손상된 시공간적 기능들)은 우측 두정엽 병변들을 보여줄 수 있다. 일부 실시예들은 뇌의 우측 및 다른 부분들의 병변들을 결정할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들은, 일 측이, 그러한 기능들을 제어하는 뇌의 영역에서의 기능 장애 및/또는 병변을 표시하는 것이 무시되는 준-무시(hemi-neglect)를 결정할 수 있다. 만약, 사용자가 자신의 좌측 상의 자극들을 무시한다면, 디스플레이 시스템은, 사용자가 우측 두정엽에 병변을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 다른 인스턴스들에서 그리고 다른 입력들과 함께, 디스플레이 시스템은 우측 전두엽 병변들, 우측 시상 병변들, 기저핵 병변들 및/또는 우측 중뇌 병변들을 결정할 수 있다. 만약, 사용자가 자신의 우측 상의 자극들을 무시한다면, 디스플레이 시스템은, 사용자가 좌측 두정엽 병변을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 무시의 징후들을 표시하는 일부 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 손상, 이를테면, 뇌졸중을 갖고 있다고 결정할 수 있다.
[0263] 사용자 반응에 적어도 부분적으로 기반하여, 일부 실시예들은 시지각에 대한 문제들, 이를테면, 소시증(micropsia) 또는 대시증(macropsia)을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 손상, 이를테면, 편두통을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 시각적 정보 해석에 대한 이슈들을 결정할 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 학습 장애(예컨대, 시각적 운동 결핍), 인지 장애(예컨대, 시각적 프로세싱 장애), 기억 장애(예컨대, 루이 신체 치매 또는 혈관성 치매), 및/또는 운동 장애(예컨대, 파킨슨 병)를 갖고 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 공간 인지에 대한 문제들을 결정할 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 학습 장애(예컨대, 비-언어 학습 장애), 운동 장애(예컨대, 통합 운동 장애) 및/또는 손상(예컨대, 뇌졸중)을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들은 시공간적 기능장애(예컨대, 자신과 자신의 주변 환경과의 관계의 감각 상실)의 징후들을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 학습 장애(예컨대, 비-언어 학습 장애 또는 시각적 운동 시각적 운동 결핍), 및/또는 기억 장애(예컨대, 치매, 알츠하이머병, 또는 후피질 위축)를 갖고 있다고 결정할 수 있다.
[0264] 이제 도 12를 참조하면, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 치료를 제공하기 위해 방법(1800)을 수행할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 무시 및/또는 구성-기반 검사는, 디스플레이 시스템에 의해(예컨대, 도 11의 블록(1710)과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이), 또는 외부 소스, 이를테면, 다른 개인(예컨대, 의사, 치료사, 교사, 가족 멤버, 낯선 사람 등)에 의해 사용자에게 제공될 수 있다.
[0265] 도 12의 블록(1810)을 참조하면, 자극(예컨대, 드로잉, 읽기, 시각화 등의 태스크)이 제시될 때, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 도 11의 블록(1720)과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이) 사용자 반응뿐만 아니라 (예컨대, 도 10의 환경 센서(34)를 사용하여) 사용자에게 전달된 자극을 감지하도록 구성될 수 있다. 도 12의 블록(1820)을 참조하면, 다양한 실시예들은, 감지된 정보에 적어도 부분적으로 기반하여 (예컨대, 도 11의 블록(1730)에 대해 설명된 바와 같이) 사용자의 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 신경학적 상태는 디스플레이 시스템에 알려질 수 있고, 그 존재는 사용자에 대한 프로파일을 로딩함으로써 결정될 수 있다.
[0266] 또한, 도 12의 블록(1830)을 참조하면, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 시스템은, (예컨대, 주의력을 높이기 위해 그리고/또는 무시를 개선하는 데 도움이 되는 다수의 자극들에 포커싱하기 위해) 무시된 영역들에서 시각적 자극으로서 시각적 콘텐츠(예컨대, 안내된 이미저리)를 제공할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 무시된 측으로부터의 객체들을 사용자에게 가시적이게 만들기 위해, 무시된 측으로부터의 객체들의 이미지들을 무시되지 않은 측 상에 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 본원에서 논의된 바와 같이, 도 12의 블록(1820)에서 (예컨대, ROCF 검사를 통해) 만약 사용자가 관측 및 기억 기술들에 대한 이슈들을 갖고 있다고 진단되면, 디스플레이 시스템은, 사용자가 관측 및 기억 기술들을 실시하고 개선하는 것을 돕기 위해, 사용자 기억 및/또는 태스크들을 돕기 위한 보조 수단들을 제공할 수 있다. 또 다른 예로서, 도 12의 블록(1820)에서 (예컨대, 정신적 이미저리 및 회전 검사들을 통해) 만약 사용자가 사고 및 시각화에 대한 이슈들을 갖고 있다고 진단되면, 디스플레이 시스템은 이러한 태스크들을 이용하여 사용자를 돕기 위한 보조 수단들을 제공할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자가 시각화하는 데 난관들을 겪고 있는 객체를 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 사고 및 시각화 전략들을 개선하는 데 도움이 되는 부가적인 회전 문제들을 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 정신적 회전들을 개선하는 데 도움이 되는 비디오 게임들을 제공할 수 있다. 추가의 예로서, 만약 사용자가 공간 내비게이션에 대한 이슈들을 갖고 있다고 진단되면, 디스플레이 시스템은 객체들 또는 다른 개인들에 대한 근접성에 대한 리마인더들 및/또는 경고들을 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 기억 및 내비게이션 기술들을 개선하는 데 도움이 되는 미로(maze)들을 제공할 수 있다.
실행 인지 기능들
[0267] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 실행 기능들(예컨대, 문제 해결, 계획, 조직화, 단기 기억, 선택적 주의력, 억제 제어 등을 포함하는 다양한 인지 프로세스들)에 대한 액세스를 제공하기 위해 인지 검사들(예컨대, 시퀀싱 검사들)을 수행하도록 구성될 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 이러한 기능들을 수반하는 태스크들은 전두엽들의 영역들과 연관될 수 있다. 이러한 기능들에 대한 이상들은 이러한 영역들에 대한 병변들을 표시할 수 있다.
[0268] 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 그러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 예컨대 전두엽 기능 장애를 평가하기 위해, 사용자에게 인지 기능들을 수반하는 하나 또는 그 초과의 태스크들을 수행하도록 명령하는 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 상호작용 명령들 및 콘텐츠, 이를테면, 시각적 이미지들 및/또는 오디오(예컨대, 안내된 이미저리)를 통해 검사를 관리할 수 있다. 검사들은, 카드 분류 검사들, 이를테면, 위스콘신 카드 분류 검사(Wisconsin Card Sort Test)(예컨대, 사용자에게 가상 카드들을 매칭시키도록 요청하지만, 가상 카드들을 어떻게 매칭시키는지를 설명하지 않음)를 포함할 수 있으며, 여기서 새로운 개념들을 학습하는 사용자의 역량이 측정될 수 있다. 검사들은 다음의 커맨드들, 이를테면, 청각적 반응-비반응 검사(Go-No-Go Test)(예컨대, 사용자에게, 한번 소리(a sound)에 반응하여 손가락을 움직이고 두번 소리(two sounds)에 반응하여 손가락을 가만히 두도록 요청함)를 포함할 수 있으며, 여기서 운동 지속불능증(motor impersistence), 행동 억제, 무의지증(예컨대, 느린 반응 시간), 판단의 변경들, 및/또는 퍼스낼리티의 변경들이 평가될 수 있다. 다른 예로서, 검사들은 스트룹 효과 검사(Stroop Effect Test)(예컨대, 사용자에게, 자신의 이름으로 표시된 컬러로 쓰여진 단어를 읽도록 요청함)를 포함할 수 있으며, 여기서 반응 시간, 주의, 억제 및/또는 억제 스위칭이 평가될 수 있다. 다른 예시적인 검사들은, 기재된 교번적 시퀀스 태스크 검사(Written Alternating Sequence Task Test)(예컨대, 사용자에게, 패턴에 있어서의 다음 시퀀스를 쓰거나 드로잉하도록 요청함) 또는 수동 교번적 시퀀스 태스크 검사(Manual Alternating Sequence Task Test)(예컨대, 사용자에게, 태스크들의 수동 시퀀스를 반복하도록 요청함)를 포함할 수 있으며, 여기서 고집증(예컨대, 행동들을 변경하는 데 있어서의 난관)이 평가될 수 있다. 또 다른 예로서, 검사들은 미스매치 부정성 검사(Mismatch Negativity Test)(예컨대, 시퀀스의 홀수 이미지 또는 오디오에 대한 응답으로 사용자의 이벤트-관련 포텐셜 컴포넌트를 측정함)를 포함할 수 있다. 추가의 예로서, 검사들은, 성인 사용자들의 유아 반사(infant reflex)들의 존재를 평가하기 위해, 파지 반사 검사(Grasp Reflex Test)(예컨대, 사용자가 치료사의 손가락 또는 펜을 파지하는지를 확인하기 위해, 치료사와 손을 문지르도록 사용자에게 요청함)를 포함할 수 있다.
[0269] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 인지 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 자극(예컨대, 태스크)에 대한 사용자 반응을 감지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 자극에 대한 자신의 응답을 표시할 수 있게 하기 위한, 물리적 사용자 인터페이스(예컨대, 디스플레이 시스템의 표면 상의 터치 센서 상의 버튼들, 또는 쓰기 또는 드로잉 태블릿), 가상 사용자 인터페이스(예컨대, 가상 터치 스크린), 오디오 인식 시스템(예컨대, 사용자의 구두 응답을 감지하기 위한 음성 레코더), 또는 움직임 인식 시스템(예컨대, 사용자의 액션들을 감지하기 위한 모션 검출기), 또는 다른 센서 시스템(예컨대, 머리 포즈, 눈 추적 및/또는 다른 제스처들을 검출하기 위한 것)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 사용자의 응답(예컨대, 한 장의 종이상에서의 응답 또는 객체들의 조작)을 검출하기 위해 하나 또는 그 초과의 카메라들(예컨대, 도 10의 카메라(24 또는 28))을 사용할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 카메라들은 또한, 난관 및/또는 혼란의 가능한 표시들에 대한 주의 및/또는 눈 시선을 검출할 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 실시예들은 난관 및/또는 혼란의 가능한 표시들에 대해 자극을 제공하는 것으로부터의 시간 경과를 (예컨대, 타이밍 디바이스를 통해) 검출할 수 있다.
[0270] 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 인지 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자 반응과 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 그러한 검사들은 사용자가 전두엽 기능 장애를 갖고 있다고 결정할 수 있고, 전두엽들의 병변들을 국부화하는 것을 도울 수 있다. 예컨대, 위스콘신 카드 분류 검사에서, 사용자 반응은 하나 또는 그 초과의 기능 장애 특성들을 보여줄 수 있다. 사용자 반응에 적어도 부분적으로 기반하여, 일부 실시예들은 실행 기능들에 대한 이슈들을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 기억 장애(예컨대, 알츠하이머병), 신경계 장애(예컨대, 발로 병), 운동 장애(예컨대, 헌팅턴 무도병), 발달 장애(예컨대, 태아 알코올 스펙트럼 장애 또는 조현병), 및/또는 손상(예컨대, 뇌졸중 또는 외상성 뇌 손상)을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 위스콘신 카드 분류 검사에서, 사용자 반응은 와해(disorganization)를 보여줄 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 기억 장애(예컨대, 혈관성 치매) 및/또는 발달 장애(예컨대, 주의 결핍 과잉 행동 장애)를 갖고 있다고 결정할 수 있다.
[0271] 다른 예로서, 청각적 반응-비반응 검사에서, 일부 사용자 반응들은 프로세싱 난관들을 보여줄 수 있다. 일부 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 신경계 장애(예컨대, 발로 병) 및/또는 손상(예컨대, 뇌수종)을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 행동의 변경들을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 운동 장애(예컨대, 헌팅턴 무도병), 기억 장애(예컨대, 진행성 핵상 마비 또는 전측두엽 치매), 및/또는 손상(예컨대, 뇌수종 또는 뇌종양)을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 퍼스낼리티의 변경들을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 신경계 장애(예컨대, 쉴더 병), 운동 장애(예컨대, 헌팅턴 무도병), 기억 장애(예컨대, 크로이츠펠트-야콥 병 또는 전측두엽 치매), 및/또는 손상(예컨대, 뇌수종)을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 게다가, 일부 실시예들은 비범한 창조성, 예술의 재능, 뮤직의 재능, 및/또는 수치적 능력들의 재능을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 발달 장애(예컨대, 자폐 스펙트럼 장애) 또는 기억 장애(예컨대, 전측두엽 치매)를 갖고 있다고 결정할 수 있다.
[0272] 다른 예로서, 스트룹 검사에서, 사용자 반응은 인지 장애를 보여줄 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 기억 장애(예, 루이 신체 치매), 운동 장애(예컨대, 운동 뉴런 질환 또는 파킨슨병), 및/또는 손상(예컨대, 외상성 뇌손상)을 갖고 있다고 결정할 수 있다.
[0273] 또 다른 예로서, 기재된 또는 수동 시퀀싱 태스크 검사(Written or Manual Sequencing Task Test)들에서, 사용자 반응은 보속증(perseveration)의 징후들을 보여줄 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 발달 장애(예컨대, 자폐 스펙트럼 장애)를 갖고 있다고 결정할 수 있다. 일부 실시예들은 본원에서 설명된 바와 같은 지각 보조 수단들, 이를테면, 인지 대체/강화를 사용하여 발달 장애를 결정할 수 있다.
로직 및/또는 추상
[0274] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 사고 및 추론 기술들에 대한 액세스를 제공하기 위해 로직 및/또는 추상-기반 검사들을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)을 참조하면, 그러한 검사들에서, 디스플레이 시스템은, 로직 및/또는 유추를 수반하는 하나 또는 그 초과의 문제들을 포함할 수 있는 자극을 제공하도록 구성될 수 있거나, 또는 그러한 자극을 환경에서 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 상호작용 명령들 및 콘텐츠, 이를테면, 시각적 이미지들 및/또는 오디오(예컨대, 안내된 이미저리)를 통해 문제를 관리할 수 있다. 예시적인 문제들은 간단한 질의, 해석, 비교들, 일반화, 패턴들 등을 수반하는 단순, 중간, 또는 고급 문제들을 포함한다.
[0275] 도 11의 블록(1720)을 참조하면, 로직 및/또는 추상-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 실행 인지 기능들과 관련된 검사들에 대해 본원에서 설명된 바와 유사하게 자극(예컨대, 제시된 문제)에 대한 사용자 반응을 감지하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 사용자 반응을 감지할 수 있게 하면서, 사용자가 자극에 대한 자신의 응답을 표시할 수 있게 하기 위한, 물리적 사용자 인터페이스, 가상 사용자 인터페이스, 오디오 인식 시스템, 또는 움직임 인식 시스템을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 일부 실시예들은 사용자의 응답(예컨대, 한 장의 종이상에서의 응답 또는 객체들의 조작)을 검출하기 위해 하나 또는 그 초과의 카메라들(예컨대, 도 10의 카메라(24 또는 28))을 사용할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 카메라들은 또한, 난관 및/또는 혼란의 가능한 표시들에 대한 주의 및/또는 눈 시선을 검출할 수 있다. 또 다른 예로서, 일부 실시예들은 난관 및/또는 혼란의 가능한 표시들에 대해 자극을 제공하는 것으로부터의 시간 경과를 (예컨대, 타이밍 디바이스를 통해) 검출할 수 있다.
[0276] 이론에 의해 제한됨이 없이, 로직 및 추상과 관련된 기능들은 고차의 연합 피질(higher-order association cortex)을 수반하는 뇌의 영역들과 연관될 수 있다. 이러한 기능들에 대한 이상들은 이러한 영역들에 대한 손상을 표시할 수 있다. 도 11의 블록(1730)을 참조하면, 로직 및/또는 추상-기반 검사를 수행하도록 구성된 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자 반응과 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자 반응에 적어도 부분적으로 기반하여, 일부 실시예들은 정신집중, 판단, 계획 및/또는 조직화를 포함하는 사고 및 추론 기술들의 쇠퇴의 징후들을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 운동 장애(예컨대, 헌팅턴 무도병 또는 파킨슨병), 인지 장애(예컨대, 경도 인지 장애), 기억 장애(예컨대, 크로이츠펠트-야콥 병, 루이 신체 치매, 전측두엽 치매, 진행성 핵상 마비, 또는 혈관성 치매), 행동 장애(예컨대, 우울증), 발달 장애(예컨대, 양극성 정동 장애), 및/또는 손상들(예컨대, 뇌종양, 뇌수종, 또는 외상성 뇌손상들)을 갖고 있다고 결정할 수 있다. 다른 예로서, 사용자 반응에 적어도 부분적으로 기반하여, 일부 실시예들은 다단계 명령들 또는 분류의 난관들의 징후들을 결정할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 학습 장애(예컨대, 비-언어 학습 능력들) 또는 발달 장애(예컨대, 자폐 스펙트럼 장애)를 갖고 있다고 결정할 수 있다.
[0277] 이제 도 12를 참조하면, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 치료를 제공하기 위해 방법(1800)을 수행할 수 있다. 일부 그러한 인스턴스들에서, 로직 및/또는 추상-기반 검사는, 디스플레이 시스템에 의해(예컨대, 도 11의 블록(1710)과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이), 또는 외부 소스, 이를테면, 다른 개인(예컨대, 의사, 치료사, 교사, 가족 멤버, 낯선 사람 등)에 의해 사용자에게 제공될 수 있다.
[0278] 도 12의 블록(1810)을 참조하면, 자극(예컨대, 문제)이 제시될 때, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 도 11의 블록(1720)과 관련하여 도시되고 설명된 바와 같이) 사용자 반응뿐만 아니라 (예컨대, 환경 센서(34)를 사용하여) 사용자에게 전달된 자극을 감지하도록 구성될 수 있다. 도 12의 블록(1820)을 참조하면, 다양한 실시예들은, 사용자의 프로파일에 액세스함으로써 그리고/또는 감지된 정보에 적어도 부분적으로 기반하여 (예컨대, 도 11의 블록(1730)에 대해 설명된 바와 같이) 사용자의 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다.
[0279] 또한, 도 12의 블록(1830)을 참조하면, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에 대한 지각 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 사용자가 문제를 해결하는 것을 돕기 위해) 사용자에게 시각적 및/또는 운동감각 학습 보조 수단로서 시각적 콘텐츠(예컨대, 안내된 이미저리)를 제공할 수 있다. 다른 예로서, 피드백이 있는 비디오 게임들은 의사-결정 기술들을 증가시켜, 인지 편향들(예컨대, 편향 맹점, 확인 편향, 기본적 귀인 에러, 앵커링 프로젝션(anchoring projection) 또는 대표성(representativeness))을 감소시킨다. 비디오 게임들은 또한, 적응성, 집중력/주의력, 기억, 추론 속도/정신적 민첩성, 문제 해결 및/또는 플렉서빌러티를 개선시킬 수 있다. 게다가, 비디오 게임들은 다수의 객체들을 추적하는 것을 개선시키는 것을 돕도록 단계들을 세분화하는 것을 도울 수 있다.
지각 검출 및 다른 시각적 응답 검출
[0280] 우세 및 억제의 시지각 상태들은, OKN(optokinetic nystagmus), VEP(visual evoked potential), MEG(magnetoencephalography), 및/또는 fMRI(functional magnetic resonance imaging)를 사용한 BOLD(blood-oxygen level dependent) 콘트라스트 이미징을 사용하여 평가될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 우세 및 억제의 진폭은, 예컨대 VEP, MEG, 및/또는 BOLD를 사용하여 결정될 수 있고, 우세 및 억제의 속도는, 예컨대 OKN을 사용하여 결정될 수 있다.
[0281] 유리하게, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템(예컨대, 각각, 도 9d, 6, 및 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000 및 2010))은, 사용자의 눈들에 대한 광의 고유 전달, 눈 추적, 및 다른 센서들, 이를테면, 사용자의 신체의 전기 포텐셜들을 측정하는 전극들을 포함하는, 디스플레이 시스템의 다양한 피처들을 사용하여 사용자의 시지각을 추론하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 지각을 추론하기 위해 추가의 변수들에 대한 원심성 시각 시스템의 컴포넌트들, 예컨대 응시, 단속성 운동들, 추격들, 원근조절, 이접운동 등을 측정할 수 있다. 사용자의 시지각을 추론 및 평가하기 위한 다양한 예시적인 방법들은 아래에서 논의된다.
시각적 유발 포텐셜들 (" VEP ")
[0282] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, VEP를 사용하여, 광학 신경 기능 장애들을 결정하고, 망막으로부터 시각 피질로 진행하는 광학 신경들을 통해 시각적 경로들의 무결성을 측정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 시각 피질을 덮고 있는 두피로부터 측정된 전기 포텐셜 측정들을 취하고, 시각적 경로들의 이상들을 결정할 수 있다. 그러한 측정들은, 전극일 수 있고 사용자의 두피 상에 포지셔닝될 수 있는 주변 센서(30a)(도 9d)를 사용하여 수행될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 전기 포텐셜들은 사용자의 신체 상의 상이한 그리고/또는 부가 위치들로부터 측정된다. 디스플레이 시스템은, 시각적 자극이 사용자의 눈에 제시되기 전에, 제시되는 동안, 그리고/또는 제시된 후에 전기 포텐셜들을 측정할 수 있다.
[0283] VEP 분석은 도 11에 예시된 단계들을 포함할 수 있다. 블록(1710)에서, 예컨대, 디스플레이 시스템에 의해 사용자에게 디스플레이되는 이미지 콘텐츠의 형태로, 사용자에게 자극이 제시될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 블록(1720)에서, 전기 포텐셜을 결정하기 위해 사용자에게 부착된 하나 또는 그 초과의 전극들을 사용하여, 자극에 대한 사용자 반응을 감지할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 전극들은 도 9d에 예시된 주변 센서 전극(30a)일 수 있다는 것이 인지될 것이다. 디스플레이 시스템은 사용자의 반응과 연관된 신경학적 상태의 존재를 결정하기 위해 전기 포텐셜들을 프로세싱할 수 있다. 그러한 결정은, 예컨대 제공된 자극의 특정 조합에 기반하여, 측정된 반응과 연관된 상태들을 식별함으로써 이루어질 수 있다. 신경학적 상태 결정은, 하나 또는 그 초과의 가능한 상태들이 존재한다고 결론내릴 수 있고, 사용자가 하나 또는 그 초과의 가능한 상태들을 가질 확률들을 제공할 수 있고, 그리고/또는 다른 결정에 사용될 가중치 또는 팩터를 결정하는 데 사용될 수 있다.
[0284] 디스플레이 시스템은, 잡음을 감소시키고, 신호를 필터링하고, 주파수 도메인에서 데이터를 분석하고, 그리고/또는 잡음보다 그리고/또는 다른 신호들 보다 더 강한 신호를 획득하기 위해 다른 신호 프로세싱 기법들을 수행하기 위해, 스위프 응답들의 평균을 계산하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 디스플레이 시스템은 측정된 신호를 정상 사용자의 미리 결정된 신호, 특정 상태들을 갖는 사용자들의 미리 결정된 신호들 및/또는 다른 미리 결정된 신호들과 비교할 수 있다. 디스플레이 시스템은 측정들의 레이턴시 및 진폭을 결정할 수 있다.
[0285] 디스플레이 시스템은 다양한 상이한 VEP 검사들을 수행할 수 있으며, 그 중 일부 예들이 아래에서 언급된다. 비록 아래의 VEP 검사들의 예들이 개별적으로 설명될지라도, 디스플레이 시스템은 다수의 VEP 검사들을 동시적으로 연속적으로 수행할 수 있다. 본원에서 개시된 바와 같이, 블록(1710)에 대해 아래에서 논의되는 다양한 자극들은 공간 내의 다양한 위치들에서(x, y 및 z 축들을 따르는 다양한 위치들에서) 디스플레이 시스템에 의해 사용자에게 제시될 수 있고, 블록(1720)에서의 반응들의 측정은 사용자에게 부착된 하나 또는 그 초과의 전극들에 의해 수행될 수 있다.
[0286] 일부 실시예들에서, 사용자에게 제시되는 시각적 자극들은 치료 효과들을 가질 수 있다. 일 예에서, 도 12의 방법의 블록(1830)에서 전달된 지각 보조 수단은 신경 패턴들에 영향을 미치기 위해 소정의 주파수들(예컨대, 감마파들의 주파수 또는 다른 주파수들)의 광을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 알츠하이머병은 비정상적 신경 진동들과 연관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 지각 보조 수단은 비정상적인 신경 진동들을 정규화하기 위해, 선택된 주파수들의 광을 사용자에게 전달하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자에게 제시되는 광은, 사용자들, 이를테면, 알츠하이머병을 앓고 있는 사용자들의 베타-아밀로이드 플라크들을 감쇠시키도록 선택된 특정 주파수, 예컨대 40Hz로 플리커링할 수 있다.
[0287] 일부 실시예들에서, 플리커링 또는 스트로빙 광은 디스플레이 시스템의 도파관들의 서브세트 또는 디스플레이 시스템에 의해 제시되는 이미지들의 서브세트로부터 사용자에게 제시될 수 있다. 예컨대, 플리커링 광은 하나의 컴포넌트 컬러 도파관(예컨대, 적색, 녹색, 또는 청색 컴포넌트 컬러 이미지들을 제공하기 위한 도파관)으로부터 사용자에게 제시될 수 있는 한편, 다른 컴포넌트 컬러들을 제공하기 위한 다른 도파관들은 정상 (비-플리커링) 가상 콘텐츠를 제공하는 데 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 백그라운드 플리커는, 사용자가 응시하지 않는 깊이 평면에 대응하는 플리커링 광을 제공함으로써 RGB 컴포넌트 컬러들 중 하나 또는 그 초과로 사용자에게 제시될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 정상 비-플리커링 가상 콘텐츠는 사용자가 응시하고 있는 깊이 평면 상에 제공될 수 있다.
광원 고글 VEP
[0288] 도 10을 참조하면, 디스플레이 시스템은 사용자에게 자극을 제공하기 위한 광원(26)을 포함할 수 있다. 복수의 광원들(26)(예컨대, LED들)이 프레임(64) 주위에 배열될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 그 자체는, 예컨대 하나 또는 그 초과의 이산 광원들을 보여주는 콘텐츠를 디스플레이함으로써, 하나 또는 그 초과의 이산 광원들을 시뮬레이트할 수 있다.
[0289] 도 11을 참조하면, 일부 실시예들에서, 복수의 이산 광원들(26), 또는 이미지로서 보여지는 복수의 이산 광원들(26)의 시뮬레이션은 사용자에 대한 자극(120)을 생성할 수 있다. 실제 또는 시뮬레이트된 광원들은 시선 방향의 효과를 최소화하는 큰 자극 필드를 생성할 수 있다. 광원들은 디스플레이 시스템에 배치될 수 있거나, 디스플레이 시스템에 주변적으로 부착될 수 있거나, 또는 분리될 수 있지만, 디스플레이 시스템과 전기 통신할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 광원들은 패턴으로 또는 그리드로 배열될 수 있다. 광원들은 다양한 컬러들 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높은 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높은 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들(이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있음) 중 하나 또는 그 초과를 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 다양한 깊이 평면들에서 광원들에 대응하는 이미지들을 생성하여, 안락함을 보이기 위해 사용자에게 적절한 원근조절 및 이접운동을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0290] 도 11을 계속 참조하면, 블록(1720)에서, 실제 또는 시뮬레이트된 광원들을 사용한 자극에 대한 사용자의 반응이 측정될 수 있다. 이를 위해, 디스플레이 시스템은 주변 센서 전극들, 이를테면, 도 9d의 전극들(30a)을 포함할 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 전극들은 디스플레이 프레임(64)의 일부분 상에 배치될 수 있고, 디스플레이 프레임(64)의 부착된 또는 탈착된 부분일 수 있고, 그리고/또는 유선 또는 무선 통신을 사용하여 디스플레이 프레임(64)과 통신할 수 있다. 반응들은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 또는 원격 프로세싱 모듈(72)에 의해 저장 및 프로세싱될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자극이 적용될 수 있고, 사용자 반응의 후속적인 측정이 평가되어, 특정 반응을 달성하기 위한 자극의 효능을 검사할 수 있고 그리고/또는 사용자의 특정 상태를 유도하는 것을 돕는 피드백 루프를 제공하도록 구현될 수 있다. 광원 고글 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들 간의 가변성(개인간 가변성) 및 주어진 사람 내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
단안 및 양안 VEP
[0291] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 단안 및/또는 양안 VEP 검사를 수행할 수 있다. 그러한 검사는 기능적 무결성, 세포 생존력, 및 시각적 경로에서의 간섭을 측정하는 데 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0292] 도 11을 참조하면, 블록(1710)에서, 자극이 사용자에게 제시될 수 있다. 단안 VEP의 경우, 디스플레이 시스템은 자극을 한 번에 한쪽 눈에 투사될 수 있다. 양안 VEP의 경우, 자극은 양쪽 눈들에 동시적으로 투사될 수 있다. 예로서, 자극은 좌측 눈 및 우측 눈에 대한 이미지들을 포함할 수 있고, 이미지들을 높은 레이트로 교번시킬 수 있다. 자극들의 세 가지 예들은, 도트들이 상관(correlated)과 반상관(anticorrelated) 간에서 교번하는 동적 랜덤 도트 코렐로그램(dynamic random dot correlogram)들, 각각의 눈에 제시된 도트 패턴들의 부분들이 고정 레이트로 서로에 대해 수평으로 시프트되는 동적 랜덤 도트 스테레오그램(dynamic random dot stereogram)들, 및 각각의 눈에 대해 상이한 주파수들로 컬러를 교번하는 다이크옵틱 체커보드 자극(dichoptic checkerboard stimulus)들을 포함한다. 디스플레이 시스템은, 다양한 깊이 평면들에서 광원들에 대응하는 이미지들을 생성하여, 안락함을 보이기 위해 사용자에게 적절한 원근조절 및 이접운동을 제공하도록 구성될 수 있다. 자극의 또 다른 예는 어두운-컬러의 정사각형(dark-colored square)들을 밝은-컬러의 정사각형(light-colored square)들로, 그리고 밝은-컬러의 정사각형들을 어두운-컬러의 정사각형들로 변경하는 것이며, 정사각형들의 크기는, 예컨대 눈의 15-40 arcmin이고, 정사각형들은 한 번에 한쪽 눈에 제시되는 체커보드 패턴을 형성한다. 그러한 실시예들에서, VEP는 중심와 및 부중심와 엘리먼트들에 의해 생성될 수 있다. 광원들은 다양한 컬러들 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높은 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높은 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들(이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있음) 중 하나 또는 그 초과를 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있다. 단안 및 양안 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다..
[0293] 도 11을 계속 참조하면, 디스플레이 시스템은, 블록(1720)에서, 자극에 대한 사용자 반응을 감지할 수 있다. 디스플레이 시스템은 사용자 반응(140)과 연관된 신경학적 상태들 또는 다른 이상들을 결정할 수 있다. 예컨대, 만약 자극에 대한 반응이 이례적(atypical)이라면, 디스플레이 시스템은 시각교차 앞쪽에 시신경의 병변들이 존재할 수 있다고 결정할 수 있다. 시야의 선택 부분들이 시뮬레이트될 수 있고, 사후교차(postchiasmal), 사전교차(prechiasmal), 및/또는 교차 이상들이 상응하게 결정될 수 있다. 단안 및 양안 VEP 검사는, 많은 원인들, 예컨대, 안구 장애들의 결과일 수 있는 시신경에 대한 손상을 나타내는 시신경 병증을 결정하기 위해 평가될 수 있다. 단안 및 양안 VEP 검사는 또한, 감광성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대, 패턴들이 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 평가될 수 있다.
스위프 VEP
[0294] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템이 시력을 평가할 수 있게 하는 스위프 VEP 테스트를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 11을 참조하면, 블록(1710)에서, 자극이 사용자에게 제시될 수 있다. 자극은 높은 시간적 주파수 레이트로 교번되는 패턴들의 형태를 취할 수 있다. 통상적으로, 레이트는 5 내지 15Hz이지만, 이러한 레이트는 더 빠르거나 또는 더 느릴 수 있다는 것이 인지된다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 패턴의 크기를 감소시킬 수 있고 그리고/또는 소정의 시간 기간 내에서 그리고 x, y, 및 z 평면들에서 다양한 패턴들을 제시할 수 있으며, 깊이 평면들 상에 디스플레이되는 이미지들은 적절한 원근조절 및 이접운동 매칭을 갖는다. 예컨대, 패턴의 크기는, 소정의 시간량(예컨대, 10초) 내에서, 많은 수의 상이하게 크기가 정해진 패턴들(예컨대, 20개의 상이한 패턴 크기들)이 연속해서 제공되도록 감소될 수 있다.
[0295] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자 반응을 감지할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 공간 해상도 도메인의 그것의 스위프로부터, 응답을 생성하는 가장 작은 패턴을 결정할 수 있다. 이러한 결정으로부터, 디스플레이 시스템은 시력을 추정할 수 있다. 이러한 추정된 시력은 사용자(140)와 연관된 신경학적 상태를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 판독들의 진폭들은 제시된 자극들의 크기에 기반하여 체크 및 비교될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 x, y, 및 z 평면들에서 자극들의 다른 특성들, 이를테면 휘도, 변경 빈도, 이미지의 선명도 등을 스위핑할 수 있으며, 깊이 평면들 상에 디스플레이되는 이미지들은 적절한 원근조절 및 이접운동 매칭을 갖는다. 다수의 스위프들이 수행될 수 있으며, 결과들은 더 깨끗한 신호를 제공하기 위해 잡음 플로어(floor)를 감소시키고 신호-대-잡음비를 개선시키도록 평균될 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높은 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높은 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들 중 하나 또는 그 초과를 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다. 스위프 VEP는, 예컨대 시간에 따른, 사람들 간의 가변성(개인간 가변성) 및 주어진 사람 내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0296] 디스플레이 시스템이 레코딩된 신호들에 대해 이산 푸리에 변환, 또는 다른 타입의 신호 프로세싱 변환을 수행할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 디스플레이 시스템은 응답의 진폭 및 위상의 실시간 측정을 제공할 수 있으며, 따라서, 디스플레이 시스템이 응답을 신속히 검출할 수 있게 한다. 디스플레이 시스템은 응답 진폭 대 패턴 크기 플롯을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이 시스템은 수개의 스위프들을 수행할 수 있다. 다수의 스위프들은, 잡음 플로어에 걸쳐 신호 세기를 증가시키기 위해 사용될 수 있고, 이전 결정들을 확인하기 위해 사용될 수 있고, 다른 계산들에 대한 가중치들 또는 팩터들로서 사용될 수 있으며, 그리고/또는 경향들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예로서, 스위프 VEP 검사는 시력을 평가함으로써 백색증을 갖는 아이들 및 사람들에서 비전 장애를 결정하는 데 특히 도움이 될 수 있다. 스위프 VEP 검사는 또한, 광감성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대 어떤 주파수가 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
색채 VEP
[0297] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 컬러 비전을 검사하기 위해 컬러 자극을 사용할 수 있다. 색채 VEP 분석이 도 11에 설명된 프로세스에 대응할 수 있다는 것이 인지된다. 블록(1710)에서, 사용자에게 적용된 자극은 컬러들, 즉 적색 및 녹색, 청색 및 황색, 검은색 및 흰색, 또는 컬러들의 다른 조합을 갖는 이미지 콘텐츠를 포함할 수 있다. 자극은 2개의 컬러들 또는 상이한 복수의 컬러들 간에 변경될 수 있다. 자극의 복수의 부분들은 컬러를 동시적으로 변경시킬 수 있다. 자극은 유사한 컬러들의 상이한 셰이드들 간에 변경될 수 있다. 자극은 2차원일 수 있거나 또는 3차원 컬러 공간에서 투사될 수 있다. 자극은 단일 레이트 또는 다양한 상이한 레이트들로 컬러 패턴을 변경시킬 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높은 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높은 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들 중 하나 또는 그 초과를 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다. 자극은 하나의 시각적 영역에서 컬러를 변경시킬 수 있지만 다른 시각적 영역에서는 컬러를 변경시킬 수 없다. 색채 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0298] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 적용된 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 유발된 포텐셜들을 주변 센서 또는 전극(예컨대, 도 9d의 전기(30a))을 사용하여 측정함으로써 사용자의 컬러 콘트라스트 감도를 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 응답들로부터 색채 VEP 파형들을 생성하고 신호 프로세싱을 수행하여, 신경학적 상태들, 또는 다른 이상들, 이를테면 선천적인 및 획득된 컬러 비전 결핍 둘 모두에서의 컬러 비전 용량의 손실을 식별할 수 있다. 예컨대, 컬러 비전 결핍들은, 예컨대 더 낮은 진폭들 및 증가된 레이턴시들 때문의 파형의 차이들에 의해 결정될 수 있다. 특정 타입의 색채 결핍에 전달된 자극은 또한, 그 특정 결핍의 식별을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 색채 VEP는 사용자의 컬러 시각적 경로의 무결성에 대한 정보를 제공하는 데 도움을 줄 수 있다. 예로서, 색채 VEP는, 탈수초 질환을 갖는 젊은 환자들을 평가할 때 도움이 될 수 있다. 색채 VEP는 또한, 색채 시각적 경로들의 발달, 성숙, 및 노화를 특징 지우기 위해 사용될 수 있다. 색채 VEP가 다른 애플리케이션들에서 사용될 수 있다는 것이 인지된다. 색채 VEP는 또한, 광감성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대 어떤 컬러들이 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
반시야 VEP
[0299] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시야의 일측에 제시되는 자극을 사용할 수 있다. 반시야 VEP 프로세스가 도 11에 설명된 프로세스에 대응할 수 있다는 것이 인지된다. 블록(1710)에서, 사용자에게 적용된 자극은 응시 포인트에 대한 특정 위치의 시야의 섹터에 제시될 수 있다. 자극은 상이한 지정된 필드들 간에서 교번함으로써 제시될 수 있다. 예컨대, 자극은 먼저 좌측 시야 그리고 이어서 우측 시야에 제시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시야의 다른 부분들, 이를테면 깊이 평면들을 사용하는 적절한 원근조절 및 이접운동에 대한 조정을 갖는 x, y, 및 z 평면들 내의 임의의 위치가 사용될 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 최상부 및 최하부 시야가 사용될 수 있거나, 또는 특정 사분면들이 자극될 수 있다. 반시야 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0300] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 응답을 감지할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 좌측 및 우측 반시야 자극 간의 유발된 포텐셜들 간의 진폭 차이를 결정할 수 있다. 디스플레이 시스템은 신경학적 상태 또는 다른 이상을 식별하기 위해, 감지된 응답을 사용할 수 있다. 예컨대, 반시야 응답은 정상 피술자로부터의 응답들과 비교되거나 또는 특정 응답을 생성하는 알려진 이상들을 갖는 피술자들과 비교될 수 있다. 디스플레이는 이상들을 결정하기 위해 진폭 및 레이턴시를 평가할 수 있다. 예컨대, 반시야 VEP들은 기능적 단안 반맹을 검출하는 데 도움을 줄 수 있다. 다른 예에서, 반시야 VEP들의 측정은 기질 병변에 의해 야기된 반시야 손실로부터 기능적 반맹을 구별하기 위한 객관적 툴을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하프-필드 비전의 감도는 교차, 사전교차, 또는 사후교차 장소들에서 시각 시스템의 병변들을 식별하기 위해 검사될 수 있다. 일부 환경들에서, 전체-필드 검사의 모호성의 원인은 반시야 VEP 검사를 사용하여 명확하게 될 수 있다. 또한, 뇌의 반구에 대한 손상이 공간의 일측의 인지에 대한 결핍을 초래하는 편측 공간 무시의 경우, 디스플레이 시스템은, 뇌가 응답 신호를 수신하고 있는지를 결정하기 위해 반시야 VEP 정보를 사용할 수 있으며, 이 경우, 디스플레이 시스템은 뇌가 신호를 수신하기 위한 불능이 아니라 더 높은 확률의 심리적 상태를 결정할 수 있다.
플래시 VEP
[0301] 디스플레이 시스템은 플래시 VEP 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 그러한 분석에서, 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 사용자에 대한 광의 밝은 플래시들을 포함하는 자극을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광의 플래시들은 패턴화되지 않을 수 있다. 적용된 자극은 특정 시간 기간 동안의 수개의 플래시들을 포함할 수 있다. 예컨대, 6개의 주요 피크 플래시들이 네거티브 및 포지티브 극성으로 교번하면서 처음 250 ms에서 제공될 수 있다. 상이한 시간 기간들 동안의 상이한 수의 플래시들이 사용될 수 있다는 것이 인지된다. 플래시들은 광원들(26)(도 10)에 의해 생성될 수 있고 그리고/또는 광의 플래시들을 포함하는 이미지 콘텐츠로서 디스플레이될 수 있다. 플래시들은 초 당 미리 결정된 수의 사이클들로 제시될 수 있다. 자극은, 시선 방향이 중요하지 않도록 전체 시야로 플래싱될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 시야의 특정된 구역들이 타겟팅될 수 있고, 그리고/또는 자극은 시야의 섹션에 미칠 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다. 플래시 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0302] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 응답을 측정할 수 있다. 플래시 VEP 검사가 자극 고정 눈 움직임 또는 근육 움직임을 요구하지 않는 플래시 자극에 대한 응답들을 식별할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 플래시 VEP는, 만약 환자의 시력이 20/40(6/120) 또는 그보다 않좋다면 또는 환자가 비협조적, 무의식적, 진정상태이거나, 또는 안구 불투명들을 갖는다면 응답들을 측정하기 위한 능력을 제공할 수 있다. 플래시 VEP는 또한, 소정의 패턴에 고정되게 남아있다는 문제를 갖는 유아들에 대한 응답들을 결정하기 위한 능력을 디스플레이 시스템에 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 신경학적 상태들(140), 또는 다른 이상들, 이를테면 중앙의 시각적 경로들의 광학 위축 및 다른 이상들을 검출하기 위해 플래시 VEP 측정들을 사용할 수 있다. 플래시 VEP 검사는 또한, 광감성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대 어떤 주파수가 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
모션 VEP
[0303] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 도 11에 설명된 프로세스의 일부로서 모션 VEP 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 블록(1710)에서, 사용자에게 적용된 시각적 콘텐츠 자극은 시야 내에서 이동하는 피처들을 포함할 수 있다. 예컨대, 피처들은 깊이 평면들을 사용하는 적절한 원근조절 및 이접운동에 대한 조정을 갖는 x, y, 및 z 평면들에서 시야의 일 영역으로부터 다른 영역으로 이동할 수 있고, 배향에서 변경될 수 있으며, 그리고/또는 경계 선명도에서 변경될 수 있다. 피처들은 한번에 변경될 수 있거나, 또는 디스플레이 콘텐츠의 다수의 부분들이 동시적으로 변경될 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다.
[0304] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 응답을 측정할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 사용자에게 부착된 하나 또는 그 초과의 전극들을 사용하여 결정된 바와 같이, 자극의 형태, 스케일, 위치, 또는 다른 변경을 변화시키는 효과들을 평가할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 적용된 자극 및 측정된 반응에 기반하여 모션의 시지각의 선조외측 모션-민감 영역 로컬화를 결정할 수 있다. 자극이 사용자에게 제시되었던 시간과 하나 또는 그 초과의 전극들에 의해 측정된 응답 피크의 시간 간의 레이턴시가 또한 결정될 수 있다.
[0305] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 반응과 연관된 신경학적 이상을 결정하기 위해 전기 포텐셜들을 프로세싱할 수 있다. 모션 VEP가 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 모션 VEP 검사는 다수의 경화, 뇌병증들, 난독증, 및 녹내장을 포함하는 장애를 평가하기 위해 적용될 수 있다.
다초점 VEP
[0306] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 도 11에 설명된 프로세스의 일부로서 다초점 VEP 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 사용자의 시야 내의 상이한 위치들에 동시적인 자극을 제공하도록 구성될 수 있고, 자극에 대한 반응들을 동시적으로 측정할 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 시각적 콘텐츠의 상이한 영역들 또는 섹터들이 상이한 패턴들을 가질 수 있는 시각적 콘텐츠를 디스플레이할 수 있으며, 그 패턴들 각각은 개별적인 자극 시퀀스에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 이미지 콘텐츠는 체커보드 패턴을 각각 갖는 60개의 섹터들을 포함할 수 있다. 디스플레이된 시각적 콘텐츠는, 예컨대, 다트보드의 형상인 체크 패턴을 반전시킴으로써 체크 패턴들을 반전시키는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 깊이 평면들을 사용하는 적절한 원근조절 및 이접운동에 대한 조정을 갖는 x, y, 및 z 평면들에서 다른 타입들, 이를테면 플리커링 패턴들의 자극들이 사용될 수 있다는 것이 인지된다. 사용자의 시야 내의 특정 위치들에 디스플레이된 특정 패턴들이 사용자에 의해 고유 응답 또는 응답들의 세트를 자극할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다.
[0307] 블록(1720)에서, 하나 또는 그 초과의 전극들은 적용된 자극에 대한 사용자의 반응을 측정할 수 있다. 다초점 VEP를 사용하여, 디스플레이 시스템은, 각각의 자극에 대한 응답을 순차적으로 제시 및 측정하는 것 대신 많은 수의 자극들에 대한 반응들을 동시적으로 제시 및 측정함으로써 신속히 사용자의 시각적 프로세싱 경로 내의 기능장애 영역들을 격리시킬 수 있다. 다초점 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0308] 시야 내의 결핍들을 평가하기 위해, 디스플레이 시스템은, 블록(1720)에서 측정된 자극에 대한 응답들의 측정들을 취하고, 블록(1730)에서 이들 판독들에 기반하여 신경학적 상태 또는 다른 이상을 결정할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 시야 내의 상이한 위치들로부터 발생되는 응답들을 구별하기 위해 전기 측정들을 프로세싱하도록 구성될 수 있다. 시야 내의 상이한 위치들은 상이한 망막 위치들과 상관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 다초점 VEP 응답들을 취하고, 그들을 정상 응답들 또는 상이한 미리 결정된 응답과 비교할 수 있다. 다초점 VEP 검사는, 디스플레이 시스템이 시신경 송신의 작은 이상들을 검출하게 하고 시각적 경로를 따라 지형 상관을 제공하게 할 수 있다. 다초점 VEP 검사는 또한, 광감성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대 어떤 패턴들이 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
다채널 VEP
[0309] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 다수의 전기 포텐셜들을 측정하기 위해 전극들의 다수의 채널들을 사용할 수 있다. 다수의 전극들(예컨대, 도 9d의 다수의 주변 센서 전극들(30a))이 사용자와 접촉하여 배치될 수 있다. 예컨대, 전극들의 어레이 또는 그리드가 또한 생성 및 사용될 수 있다. 16개의 전극들이 측정을 위해 4x4 다채널 어레이로 분배될 수 있다. 다채널 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다. 다수의 채널들이 중앙 시각적 경로들을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 부가 채널들은 교차, 사전교차, 및 사후교차 기능 장애를 더 양호하게 진단하기 위한 능력을 디스플레이 시스템에 제공할 수 있다. 예컨대, 2개의 채널들이 측방향 대칭들을 검출하기 위해 사용될 수 있다.
다주파수 VEP
[0310] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 도 11에 설명된 프로세스의 일부로서 다주파수 VEP 분석을 수행할 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 상이한 주파수들로 동일한 자극을 제공할 수 있고 그리고/또는 상이한 주파수들로 상이한 자극들을 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 상이한 시간적 주파수들, 예컨대 우측 반시야에 대한 자극에 대해 10 Hz 및 좌측 반시야에 대한 자극에 대해 15 Hz로 2개의 패턴 자극들을 사용자에게 디스플레이할 수 있다. 다주파수 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다.
[0311] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 바와 같이, 하나 또는 그 초과의 전극들을 사용하여 사용자의 응답들을 측정할 수 있다. 블록(1730)에서, 측정된 응답들은 신경학적 상태들 또는 다른 이상들을 식별하기 위해 분석될 수 있다. 예컨대, 이산 푸리에 변환은, 반시야 자극들 둘 모두에 대한 응답들의 실시간의 동시적인 측정을 제공하도록, 측정된 신호들에 대해 수행될 수 있다. 위의 예를 사용하여, 디스플레이 시스템은, 우측 및 좌측 반시야들에 대해 10 Hz 및 15 Hz 주파수 대역에 있는 주파수 스펙트럼에서 진폭들을 식별할 수 있다. 유리하게, 일부 실시예들에서, 다주파수 VEP를 사용하는 디스플레이 시스템은 응답을 매우 신속히 검출하기 위한 능력을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다주파수 VEP는 교차, 사전교차, 또는 사후교차 장애들을 갖는 환자들의 시각적 프로세싱 기능을 조사하기 위해 적용될 수 있다. 다주파수 VEP 검사는 또한, 광감성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대 어떤 주파수가 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
스테레오-도출된 VEP
[0312] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 도 11에 설명된 프로세스의 일부로서 스테레오-도출된 VEP 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 이러한 분석의 일부로서, 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 깊이 지각을 평가하기 위해 랜덤 도트 스테레오그램들을 자극들로서 디스플레이할 수 있다. 상이한 스테레오그램들이 상이한 깊이들에 대응하는 이미지들을 제공하기 위해 사용자에게 제시될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 스테레오그램들의 이러한 변경은 단일 타겟 또는 다수의 타겟들에 대해 한번 또는 반복적으로, 신속히 또는 느리게 발생할 수 있고 그리고/또는 다른 자극들과 동시적으로 또는 단독으로 발생할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스테레오스코픽 자극들은 상이한 지각된 깊이들에서 자극들을 생성 및 제거할 수 있다. 스테레오그램들의 콘텐츠는 선명한 에지들 또는 불선명한 에지들을 가질 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다. 스테레오-도출된 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0313] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 스테레오그램들에 대한 사용자의 반응을 측정할 수 있다. 통상적으로, 스테레오스코픽 디스패리티의 변경은 이접운동 때문의 근육 눈 움직임들과 연관된다. 이들 근육 변경들은 주변 센서 전극들(예컨대, 도 9d의 전극들(30a))에 의해 측정될 수 있는 전기 포텐셜들을 생성할 수 있다. 디스플레이 시스템은 이상들(140)을 결정하기 위해, 측정된 응답들을 사용할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 자극들의 지각된 깊이를 변경시키는 것에 기반하여 근육 변경들을 측정함으로써 눈의 이접운동 이상들을 결정할 수 있다. 스테레오-도출된 VEP 검사는 또한, 사용자의 눈(들)을 추적함으로써 이접운동 이상들을 결정할 수 있다.
정상 상태 VEP
[0314] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 도 11에 설명된 프로세스의 일부로서 정상 상태 VEP 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 소정의 주파수들로 사용자에게 디스플레이된 자극들에 대한 사용자 응답들을 검출할 수 있다. 예컨대, 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은 특정 베이스 주파수, 예컨대 3.5 Hz 내지 75 Hz로 사용자에게 시각적 콘텐츠를 디스플레이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시각적 콘텐츠는 베이스 주파수로 턴 온 및 오프되는 스트로빙 광일 수 있다. 광원들은, 다양한 컬러들 중 하나 또는 그 초과, 및 하나 또는 그 초과의 원하는 광 세기들, 패턴들, 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높거나 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션의 결핍, 더 높거나 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡 또는 다른 품질들을 갖는 콘텐츠를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다. 정상 상태 VEP는 예컨대 시간에 따른, 사람들간의 가변성 (개인간 가변성)에 대해 그리고 주어진 사람내의 가변성(개인내 가변성)에 대해 평가될 수 있다.
[0315] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자 응답들을 측정할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 사용자가 그러한 자극을 볼 때, 자극의 신호의 주파수는 사용자의 뇌로 하여금, 베이스 주파수 및 베이스 주파수의 배수들 둘 모두에서 전기 신호들을 생성하게 할 수 있다는 것이 믿어진다. 예컨대, 만약 사용자가 20 Hz의 플래싱하는 광 자극을 본다면, 뇌는 20 Hz, 40 Hz, 60 Hz 등의 주파수로 (정상 상태 VEP들의 형태의) 전기 활동을 생성할 수 있다. 뇌에 의한 그러한 반응이 3.5 Hz 내지 75 Hz의 범위에 있는 주파수들로 제시되는 자극들에 대해 발생할 수 있다는 것이 믿어진다. 자극의 국부화된 및 분배된 소스들은 사용자에게 디스플레이된 이미지 콘텐츠의 형태로 이들 정상 상태 VEP들을 생성할 수 있다. 이어서, 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 측정된 정상 상태 VEP들에서 이상들을 식별할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 고속 푸리에 변환을 사용하여 측정들을 분석할 수 있다. 일부 실시예들에서, 정상 상태 VEP들은 유아들의 시야 및 시력을 평가하기 위한 능력을 제공한다. 정상 상태 VEP들은 또한, 신피질 동적 프로세스들의 바람직한 주파수들을 특징 지우기 위한 수단을 제공할 수 있다. 정상 상태 VEP 검사는 또한, 광감성 간질을 진단하고 어떤 자극들, 예컨대 어떤 주파수가 발작들을 야기하는지를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
이벤트 관련된 포텐셜들 ("ERP")
[0316] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시신경, 망막 세포들, 근육들, 및/또는 운동 뉴런들을 포함하는 뇌 및 신경계의 건강 및 기능을 평가하기 위해 ERP를 사용하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, ERP 기법들은, 유리하게는 뇌 및 신경계 기능을 평가하는 비침습성 수단인 "ERG"(electroretinography), "EKG"(electrocardiography), 및/또는 "EMG"(electromyography)를 포함할 수 있다. ERP는 자극들에 대한 사용자의 응답을 포함하는, 사용자의 신경계 활동에 관한 정보를 획득하기 위해 전극들(예컨대, EEG)을 활용할 수 있다.
[0317] 예컨대, 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시각 피질 위에 놓인 두피로부터 전기 포텐셜 측정들을 취하고, 시각적 또는 다른 경로들에서 이상들을 결정할 수 있다. 그러한 측정들은 주변 센서(30a)(도 9d)를 사용하여 수행될 수 있으며, 그 주변 센서는 전극일 수 있고, 사용자의 머리 또는 신체 상의 사용자의 두피 또는 다른 위치들 상에, 이를테면, 눈 근처의 각막 또는 피부 상에 또는 사용자의 심장 근처의 피부 상에 포지셔닝될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 전기 포텐셜들은 사용자의 신체 상의 상이한 및/또는 부가 위치들로부터 측정된다. 디스플레이 시스템은, 자극이 사용자에게 제시되기 (예컨대, 시각적 자극이 사용자의 눈에 제시되거나 오디오 자극이 사용자에게 제시되는 등) 전에, 그 동안, 및/또는 그 후에 전기 포텐셜들을 측정할 수 있다.
[0318] 일부 실시예들에서, ERG는, 자극들의 표준화된 세트를 포함할 수 있는 시각적 자극에 대한 망막 세포들(예컨대, 양극 세포들, 무축색 세포들, 신경절 세포들, 광수용체들 등)의 전기 응답들을 측정함으로써 구현될 수 있다. ERG는 망막 세포들의 전기 응답들을 검출하기 위해 눈 근방 또는 근처의 사용자의 각막 및/또는 피부 상의 센서들을 활용할 수 있다. ERG 기법들은 (최후 단계 녹내장을 포함하는) 녹내장의 검출 및/또는 모니터링을 위한 비율 ERG, 특정 타입들의 망막 세포들(예컨대, 간상체들, 추상체들, 무축색들 등)에 관련된 상태들을 검출하기 위한 플래시 ERG, 망막 기능 장애를 정량화하기 위해 망막에 걸쳐 세포 기능을 측정하기 위한 다초점 ERG, 및/또는 망막 세포들의 기능성, 시신경 병증, 및/또는 신경절 세포들의 기능 장애의 측정을 위한 패턴 ERG를 포함할 수 있다.
[0319] 일부 실시예들에서, EKG는, 예컨대 자극에 대한 응답으로 심장 내 그리고 그 주위의 세포들의 전기 활동을 측정함으로써 구현될 수 있다. EKG는 심장 내의 세포들의 전기 응답들을 검출하기 위해 심장 부근에서 사용자의 피부 상의 센서들을 활용할 수 있다. EKG는, 예컨대, 사용자에게 제공된 자극 또는 보조 수단, 예컨대, 사운드 치료, 사용자를 진정시키도록 의도된 사운드들, 심박수 또는 혈압을 낮추도록 의도된 시각적 및/또는 오디오 자극들 등에 대한 심장 응답을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.
[0320] 일부 실시예들에서, EMG는 근육들 및/또는 근육들을 제어하는 운동 뉴런들의 전기 활동을 측정함으로써 구현될 수 있다. EMG는 모니터링될 근육들 및/또는 운동 뉴런들에 근접한 사용자의 피부 상의 센서들을 활용할 수 있다. EMG는, 예컨대 자극에 대한 사용자의 응답(예컨대, 신체 부분을 이동시키기 위한 명령 등)을 검출하고 그리고/또는 명령된 움직임을 준수하거나 또는 부분적으로 준수하기 위한 사용자의 능력을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.
[0321] 일부 실시예들에서, ERP 분석은 도 12에 예시된 단계들을 포함할 수 있다. 블록(1710)에서, 사용자는, 예컨대 디스플레이 시스템에 의해 사용자에게 디스플레이된 이미지 콘텐츠의 형태로 자극을 제시받을 수 있다. 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 전기 포텐셜을 결정하기 위해 사용자에게 부착된 하나 또는 그 초과의 전극들을 사용하여 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 예컨대, 블록(1720)에서, 시스템은 시각적 자극에 대한 망막 응답을 검출하기 위해 ERG를 사용할 수 있고, 오디오 또는 시각적 자극에 대한 응답으로 심박수의 변경을 검출하기 위해 EKG를 사용할 수 있고, 그리고/또는 자극에 대한 응답으로 사용자에 의해 행해진 움직임 또는 움직임의 결핍을 검출하기 위해 EMG를 사용할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 전극들이 도 9d에 예시된 주변 센서 전극(30a)일 수 있다는 것이 인지될 것이다. 디스플레이 시스템은 사용자의 반응과 연관된 신경학적 상태의 존재를 결정하기 위해 전기 포텐셜들을 프로세싱할 수 있다. 그러한 결정은, 예컨대, 제공된 자극의 특정 조합에 기반하여 측정된 반응과 연관된 상태들을 식별함으로써 행해질 수 있다. 신경학적 상태 결정은, 하나 또는 그 초과의 가능한 상태들이 존재한다고 결론을 내릴 수 있고, 사용자가 하나 또는 그 초과의 가능한 상태들을 갖는 확률들을 제공할 수 있고, 그리고/또는 다른 결정에서 사용될 가중치 또는 팩터를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
[0322] 일부 실시예들에서, ERP 분석은 도 13에 예시된 단계들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 도 13의 방법의 블록(1830)에서 전달된 지각 보조 수단은, 사용자가 고혈압 또는 상승된 심박수를 경험하고 있다는 결정에 대한 응답으로, 진정시키는 것으로 이전에 결정된 자극(예컨대, 진정 사운드들, 진정 시각적 콘텐츠, 또는 다른 진정 자극)을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
[0323] 디스플레이 시스템이 스위프 응답들의 평균을 계산하여 잡음을 감소시키고, 신호를 필터링하고, 주파수 도메인에서 데이터를 분석하며, 그리고/또는 다른 신호 프로세싱 기법들을 수행하여 잡음에 비해 그리고/또는 다른 신호들에 비해 더 강한 신호를 획득하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 디스플레이 시스템은 측정된 신호를 정상 사용자의 미리 결정된 신호, 특정 상태들을 갖는 사용자들의 미리 결정된 신호들, 및/또는 다른 미리 결정된 신호들과 비교할 수 있다. 디스플레이 시스템은 측정들의 레이턴시 및 진폭을 결정할 수 있다.
신체 센서들을 이용한 바이오피드백
[0324] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 뇌의 신경 조직들을 재교육시키고 그리고/또는 변경시키기 위해 신체 센서들과 함께 바이오피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 피드백(예컨대, 시각적 단서들)을 제공하면서 근육 활동을 측정 및/또는 자극하기 위해 신체 전극들, 센서들, 및/또는 자극기들과 함께 사용될 수 있다. 그러한 치료는 신경 인터페이스 기술, 감각 운동 트레이닝, 인지 재활, 신경 보정술(neuroprosthesis), 근전도 검사 등을 포함할 수 있다. 그것은 진단 및 치료(예컨대, 재활) 애플리케이션들 둘 모두에 대해 사용될 수 있다.
[0325] 특정 예로서, 신체 센서들을 이용한 바이오피드백이 뇌졸중 환자를 치료하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 뇌졸중 환자는 홀로 또는 도움을 받아, 손상된 뇌의 새로운 부분을 재교육시키기 위해 그의 팔을 자주(예컨대, 매일) 이동시킬 수 있다. 디스플레이 시스템은 측정을 개선시키고 그리고/또는 환자의 신경가소성의 변경들을 가속화시키기 위해 모션의 범위에 대한 피드백을 제공하도록 구성될 수 있다. 이것은, 환자가 판단하는지 또는 개선 레벨을 말하는지에 대한 주관적 피드백만을 제공하는 것에 비해 개선될 수 있다.
눈 움직임을 활용한 분석들
[0326] 디스플레이 시스템(예컨대, 각각, 도 9d, 도 6, 및 도 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000, 및 2010)이 하나 또는 그 초과의 시각적 자극들에 대한 시각 시스템의 안구운동 응답(눈 및 뇌의 반응들을 포함함)(예컨대, 응시, 새카드, 추격, 전정, 눈운동, 원근조절, 동공 팽창/수축 및/또는 이접운동)을 검출하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 검출된 안구 운동 응답은, 시각적 정보가 어떻게 이해되고 지각되는지를 담당하는 뇌 및/또는 눈에서 발생하는 상이한 프로세스들을 평가하고 리버스 엔지니어링(reverse engineer)하고 평가하기 위해 사용될 수 있다. 안구 운동 응답들을 활용하는 다양한 분석들 또는 평가들이 아래에서 설명된다.
외안 /안구 운동성 평가
[0327] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 하나 또는 그 초과의 시각적 자극들에 대한 응답으로 외안 눈 움직임들을 검출함으로써 사용자의 안구 운동 신경(또한 뇌신경 III으로 지칭됨), 외전 신경(또한 뇌신경 VI로 지칭됨), 및/또는 활차 신경(또한 뇌신경 VI로 지칭됨)의 이상들을 평가 및/또는 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 눈 움직임을 제어하는 외안 근육들을 제어하는 뇌의 부분들의 약점 및/또는 이상들을 평가하기 위해 외안/안구 운동성 평가를 수행하도록 구성될 수 있다.
[0328] 외안/안구 운동성 평가를 수행하기 위해, 디스플레이 시스템은 도 11에 도시된 방법(1700)의 블록(1710)에 도시된 바와 같이, 자극을 사용자에게 제시하도록 구성될 수 있다. 자극은, 사용자의 눈이 사용자의 눈으로부터 원근조절 및 이접운동할 수 있는 거리(예컨대, 대략 16 인치)에 이미지가 있는 것으로 나타나도록 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 디스플레이 시스템에 의해 투사된 객체(예컨대, 펜 또는 펜슬)의 이미지를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 방향들로 객체의 투사된 이미지를 이동시키도록 추가로 구성될 수 있다.
[0329] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다(도 11). 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 사용자의 눈 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자는 스무스한 추격 검사와 유사하게 자신의 머리를 움직이지 않으면서 객체의 투사된 이미지를 따르도록 명령받을 수 있다. 블록(1730)에서, 사용자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 추적된 움직임과 연관된 신경학적 상태가 결정될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 이미지가 배치되는 깊이 평면은 변경될 수 있으므로, 사용자의 눈들의 이접운동 및/또는 원근조절이 검사될 수 있도록, 객체의 이미지는 상이한 깊이로부터 발생하는 것으로 나타난다. 예컨대, 외안 근육들을 제어하는 뇌의 부분들의 약점 또는 다른 이상들은 사용자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 추적된 움직임으로부터 결정될 수 있다. 그러한 결정은, 예컨대, 사용자의 눈들이 투사된 이미지를 절대적으로 얼마나 밀접하게 추적하는지를 비교함으로써, 또는 다른 개인들이 투사된 이미지를 얼마나 밀접하게 추적하는지와 비교하여 행해질 수 있다. 일부 실시예들에서, 외안 근육들을 제어하는 뇌의 부분들의 약점 또는 다른 이상들의 결정은, 사용자의 눈 중 하나 또는 둘 모두의 추적된 움직임을 리뷰하는 건강 관리 전문가 및/또는 디스플레이 시스템과 통신하는 진단 시스템에 의해 행해질 수 있다.
[0330] 일부 실시예들에서, 블록(1710)에서 사용자에게 제시된 자극은, 외부 환경에 존재하고 디스플레이 시스템에 의해 분류된 자극일 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템의 전방-지향 카메라는 주변 환경을 이미징하도록 구성될 수 있고, 디스플레이 시스템은, 주변 환경에 있는 다양한 피처들의 존재를 결정하기 위해 이미지들에 대한 이미지 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자의 시야에서 얼굴들 및/또는 인간 눈들의 존재 및 위치를 결정하기 위해 얼굴 및/또는 눈 인식을 수행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 블록(1710)에서, 다양한 타입들의 콘텐츠(예컨대, 사람의 이미지들 및/또는 추상적 이미지들)를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
[0331] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 이접운동 및 가능하게는 원근조절을 추적하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈들 각각의 가시선 또는 시선 방향을 추적함으로써 응시 검사를 수행하도록 구성될 수 있고, 디스플레이 시스템은 글린트(glint)를 또한 선택적으로 검출하도록 구성될 수 있다. 눈들은, 눈으로 지향되는 하나 또는 그 초과의 내향 카메라들을 사용하여 추적될 수 있다. 사용자의 눈들이 응시하는 위치 또는 객체는, 각각의 눈의 시선 방향이 수렴하는 포인트를 결정함으로써 결정될 수 있다. 게다가, 디스플레이 시스템은, 사용자가 자신의 환경을 볼 때(이를테면, 사용자가 객체를 응시할 때) 이접운동 및 원근조절에서의 미세환속운동들 또는 미세변동(microfluctuation)들을 검출하도록 구성될 수 있다.
[0332] 사용자들의 모집단에 걸쳐, 다양한 파라미터들, 이를테면, 객체 응시 지속기간, 및/또는 이접운동 및/또는 원근조절에서의 미세환속운동들 또는 미세변동들의 양에 대해 특정 놈들이 예상될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이러한 놈들은 객체에 따라 변할 수 있고, 놈들은 디스플레이 디바이스의 로컬 데이터 모듈(70) 상에 로컬로 또는 원격 데이터 저장소(74) 상에 저장될 수 있다는 것이 인지될 것이다(도 9d). 예컨대, 객체가 사람 눈인 경우, 사회적 두려움(social fear)들 또는 자폐증을 갖는 사용자는, 눈 접촉을 피할 수 있고 그리고/또는 소셜 이미지들 또는 사람 대신 (추상적 이미지들 및 인간의 얼굴 둘 모두가 존재하는 실제 또는 가상 장면에서) 추상적 이미지들 또는 객체들에 포커싱하는 것을 선호할 수 있다. 그 결과, 디스플레이 시스템은, 사용자가 일반적인 모집단에 대한 놈들에 비해 다른 사람의 눈들을 응시하는 데 시간을 덜 소비한다는 것(그에 의해, 눈 접촉을 피한다는 것)을 검출하도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 디스플레이 시스템은, 사용자가 사회적 두려움들 또는 자폐증을 가질 수 있다는 결론을 내리도록 구성될 수 있다.
[0333] 사용자의 응시 패턴에서의 다른 이상들이 또한 언급될 수 있으며, 다양한 장애들의 가능한 발생들이 디스플레이 시스템에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 응시 패턴들에서의 이상들은, 정신 장애들, 파키슨병, ADHD(attention deficit hyperactivity disorder), 또는 태아 알코올 스펙트럼 장애를 표시할 수 있다. 자폐증 및 ADHD와 같은 장애들은 현재 식별가능한 바이오마커들을 갖고 있지 않으며, 대신, 자폐증, ADHD, 및 다른 발달 장애들의 진단은 피술자들의 자연스러운 환경들에서의 그들의 관측에 따를 수 있다. 디스플레이 시스템은, 주변 환경에서 사용자의 시야에 존재하는 또는 사용자에게 디스플레이되는 다양한 객체들에 대한 응답으로, 사용자의 응시, 원근조절, 미세환속운동들, 및/또는 미세변동들을 자동적으로 추적함으로써 그러한 장애들의 검출을 가능하게 하는 진단 툴들로서 기능할 수 있다. 특정 타입들의 객채들에 대한 응시, 원근조절, 미세환속운동들, 및/또는 미세변동들에 대한 놈들로부터의 편차들이 검출될 수 있고, 위에 언급된 바와 같이, 장애를 표시하기 위해 디스플레이 시스템에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 소정의 눈 움직임 패턴들은 파키슨병을 표시할 수 있다는 것을 알게 되었다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 신경학적 상태의 결정에 대한 응답으로, 도 12에 대해 아래에서 논의되는 바와 같이 지각 보조 수단들을 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
[0334] 도 11을 계속 참조하면, 일부 실시예들에서, 블록(1720)은 블록(1710) 전에 수행될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자의 눈들이 응시하는 곳을 결정하고, 이어서, 사용자가 어떤 피처(예컨대, 어떤 객체)를 응시하는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
[0335] 일부 실시예들에서, 눈 움직임들을 추적하고 그리고/또는 안과학적 진단을 내리기 위해, 디스플레이 시스템은 EOG/E.O.G.(Electrooculography)를 수행하도록 구성될 수 있다. EOG는, 인간 눈의 앞과 뒤 사이에 존재하는 각막-망막 고정 포텐셜(corneo-retinal standing potential)을 측정하는 데 사용되는 기법이라는 것이 인지될 것이다. EOG를 수행하도록 구성되는 디스플레이 시스템은, 눈의 위 및 아래 또는 눈의 좌측 및 우측에 배치되는 한 쌍의 전극들(예컨대, 주변 센서 전극들(30a), 도 9d)을 포함할 수 있다. 만약 눈이 중심 포지션으로부터 2개의 전극들 중 하나 쪽으로 이동한다면, 눈이 이동한 쪽의 전극은 망막의 일 측(망막의 포지티브 측으로 또한 지칭됨)을 감지하고, 다른 전극은 망막의 다른 측(망막의 네거티브 측으로 또한 지칭됨)을 감지한다. 그 결과, 포텐셜 차이가 전극들 간에 발생한다. 포텐셜 차이로부터 초래되는 이러한 전압 신호는 안구 전위도(electrooculogram)로 지칭될 수 있다. 휴지(resting) 포텐셜이 일정하다고 가정하면, 레코딩된 전압 신호는, 예컨대, 눈들의 응시 포인트들을 결정하고 그리고/또는 그렇지 않으면 눈 움직임을 추적하기 위해 눈의 포지션의 척도를 제공할 수 있다.
새카드 움직임 평가
[0336] 디스플레이 시스템은, 일부 실시예들에서, 스무스한 새카드 움직임에서의 장애들을 검출하도록 구성될 수 있다. 사용자의 새카드 움직임의 스무스함(smoothness)을 검사하기 위해, 도 11의 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자에게 자극을 제시하도록 구성될 수 있다. 자극은, 수평 및 수직 축들을 따른 다양한 위치들에서 주어진 깊이 평면 상에 그리고 상이한 깊이들 상에 위치하는 것으로 보일 수 있다. 자극은, 제1 시간 인터벌 동안 제1 위치에서 도 10의 디스플레이 시스템에 의해 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터 밖으로) 투사되는 제1 이미지, 및 제2 시간 인터벌 동안 제2 위치에서 디스플레이 시스템에 의해 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터 밖으로) 투사되는 제2 이미지를 포함할 수 있다. 제1 시간 인터벌과 제2 시간 인터벌 간의 차이는, 사용자의 시선이 제1 이미지를 응시하는 것과 제2 이미지를 응시하는 것 사이에서 신속히 스위칭하도록 짧을 수 있다(예컨대, 대략 30 초 미만, 대략 10 초 미만, 대략 2.5 - 5 초, 대략 1 - 3 초, 또는 1 초 미만). 제1 및 제2 위치들은 사용자의 시야에서 넓게 이격될 수 있다. 사용자는, 자신의 시선을 제1 및 제2 이미지들 상에 응시하도록 명령받을 수 있다. 새카드 움직임 검사는, 자발적 새카드 움직임을 검사하는 데 사용될 수 있다.
[0337] 디스플레이 시스템은 또한, 시각적 자극, 명령 또는 심볼적 단서에 대한 응답으로 발생하는 자발적 새카드 움직임과 주변 자극에 대한 응답으로 발생하는 반사성 또는 비자발적 새카드 움직임 간의 차이들을 검출하도록 만들어질 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 도 12의 블록(1810)에 도시된 바와 같이 사용자의 눈들의 주변 시야에서의 자극을 감지하고, 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 센서 및/또는 카메라를 사용하여, 사용자의 눈들의 주변 시야에서의 자극에 대한 응답으로 발생하는 비자발적 새카드 움직임을 감지하도록 구성될 수 있다. 만약 비자발적 새카드 움직임에서의 이상들이 검출되면, 디스플레이 시스템은, 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 새카드 움직임을 주기적으로(예컨대, 매일, 시간마다, 주마다, 매달 등) 모니터링하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 시선 위치의 정밀도를 사용자가 매일, 시간마다, 또는 주마다 상호작용하는 객체들과 정렬시킴으로써 단속성 운동 정확도를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 디스플레이 시스템은, 만약 새로운 자극이 사용자의 시야에 나타난다면, 비자발적 새카드 움직임을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
[0338] 디스플레이 시스템은 또한, 시각적 자극, 명령 또는 심볼적 단서에 대한 응답으로 발생하는 자발적 새카드 움직임과 주변 자극에 대한 응답으로 발생하는 반사성 또는 비자발적 새카드 움직임 간의 차이들을 검출하도록 만들어질 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 도 12의 블록(1810)에 도시된 바와 같이 사용자의 눈들의 주변 시야에서의 자극을 감지하고, 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 센서 및/또는 카메라를 사용하여, 사용자의 눈들의 주변 시야에서의 자극에 대한 응답으로 발생하는 비자발적 새카드 움직임을 감지하도록 구성될 수 있다. 만약 비자발적 새카드 움직임에서의 이상들이 검출되면, 디스플레이 시스템은, 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 새카드 움직임을 주기적으로(예컨대, 매일, 시간마다, 주마다, 매달 등) 모니터링하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 시선 위치의 정밀도를 사용자가 매일, 시간마다, 또는 주마다 상호작용하는 객체들과 정렬시킴으로써 단속성 운동 정확도를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 디스플레이 시스템은, 만약 새로운 자극이 사용자의 시야에 나타난다면, 비자발적 새카드 움직임을 모니터링하도록 구성될 수 있다.
[0339] 디스플레이 시스템은, 도 11의 블록(1720)에 도시된 바와 같이, 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 사용자의 시선이 제1 이미지를 응시하는 것과 제2 이미지를 응시하는 것 사이에서 스위칭할 때 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24)을 사용하여) 사용자의 눈 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는, 그들의 머리를 움직이지 않으면서 제1 이미지를 응시하는 것과 제2 이미지를 응시하는 것 사이에서 스위칭하도록 명령받을 수 있다.
[0340] 사용자의 시선이 제1 이미지를 응시하는 것과 제2 이미지를 응시하는 것 사이에서 스위칭할 때 디스플레이 시스템에 의해 획득된 추적 정보로부터, 스무스한 새카드 움직임에서의 결핍들이 검출될 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 스무스한 새카드 움직임에서의 결핍들과 연관된, 예컨대, 인지 장애들, 운동 장애들, 및/또는 기억 장애들과 같은 신경학적 상태가 사용자에게 존재할 수 있다는 것을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은, 인지 장애, 치매, 또는 알츠하이머병을 포함한다. 다른 예로서, 만약 연장된 단속성 운동 레이턴시 및/또는 단속성 운동들의 둔화가 디스플레이 시스템에 의해 검출된다면, 도 11의 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 헌팅턴 무도병, 파키슨병, 치매, 알츠하이머병, 피질기저핵변성, 루이 신체 치매, 또는 진행성 핵상 마비와 같은 신경학적 상태를 가질 수 있다는 것을 결정할 수 있다. 연장된 단속성 운동 레이턴시 및/또는 단속성 운동들의 둔화는 시간에 따른 주기적인 새카드 움직임 평가들을 행함으로써 디스플레이 시스템에 의해 결정될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 또 다른 예로서, 만약 디스플레이 시스템이 시간에 따른 새카드 눈 움직임의 교란(disturbance) 또는 감소된 새카드 정확도를 검출한다면, 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 헌팅턴 무도병 또는 파키슨병과 같은 신경학적 상태가 사용자에게 존재할 수 있다는 것을 결정할 수 있다. 다른 예로서, 만약 시간에 따른 주기적 새카드 움직임 평가들로부터 증가된 빈도의 사각파 단수축(square wave jerk)들 또는 감소된 새카드 진폭/속도가 검출된다면, 디스플레이 시스템은, 인지 장애, 치매, MS(multiple sclerosis), 알츠하이머병, 또는 진행성 핵상 마비와 같은 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 교정성 단속성 운동(catch-up saccade)들이 검출되는 경우, 디스플레이 시스템은, 교정성 단속성 운동들을 전정 손실의 표시로서 해석하도록 구성될 수 있다.
[0341] 유리하게, 본원에서 개시된 바와 같이, 디스플레이 시스템은, 긴 지속기간들에 걸쳐, 예컨대, 사용자의 수명에 걸쳐 이루어지는 것을 포함하여 주, 달, 년에 걸쳐 주기적으로 평가들이 수행될 수 있게 한다. 그러한 주기적인 평가들은, 시간에 따라 진행되는 상태들의 진단들을 (이러한 진행을 추적하는 데이터를 제공함으로써) 가능하게 할 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 블록(1730)에서 이루어진 결정은, 블록(1720)에서의 측정된 사용자 반응의 진행의 분석을 포함할 수 있다.
[0342] 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 동공들의 움직임(예컨대, 스무스한 새카드 움직임에서의 결핍들, 안구진탕증 등)을 추적하고 눈들이 지향되는 시각적 정보를 디스플레이하는 보조 디바이스로서 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 추가로, 투사된 이미지가 눈들의 움직임과 동기식으로 이동하도록, 투사된 이미지를 디더링(dither)하게 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 각각의 동공의 움직임을 개별적으로 추적하고, 각각의 눈 쪽으로 투사된 이미지를 상이한 레이트들로 디더링하여, 각각의 눈에서의 안구진탕증 또는 새카드 움직임에서의 결핍들을 보상하도록 구성될 수 있다.
역- 단속성 운동(Anti-Saccade)들의 검사
[0343] 디스플레이 시스템은, 반사성 새카드 움직임 억제 실패를 검출하도록 구성될 수 있다. 반사성 새카드 움직임 억제 실패를 검사하기 위해, 도 11의 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템에 의해 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사되는 움직이지 않는 타겟의 이미지(예컨대, 작은 도트)를 제1 위치에 제시하도록 구성될 수 있다. 사용자는, 자신의 시선을 움직이지 않는 타겟 상에 응시하도록 명령받는다. 디스플레이 시스템은 추가로, 사용자에게 다른 자극을 제시하도록 구성될 수 있다. 자극은, 제2 타겟이 사용자의 시계(field of vision) 내의 제2 위치에 있는 것으로 보이도록 디스플레이 시스템에 의해 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사되는 제2 타겟의 제2 이미지를 포함할 수 있다. 제2 위치는, 제1 위치의 일 측(예컨대, 제1 위치의 좌측 또는 우측)에 있을 수 있다. 디스플레이 시스템은, 사용자에게, 제2 이미지가 위치하는 측의 반대 측으로 사용자의 시선을 피봇팅(pivot)할 것을 명령할 수 있다. 예컨대, 만약 자극이 움직이지 않는 타겟의 좌측에 제시된다면, 디스플레이 시스템은, 사용자에게, 움직이지 않는 타겟의 우측으로 사용자의 시선을 피봇팅할 것을 명령하도록 구성될 수 있다.
[0344] 도 11의 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하도록 구성될 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 사용자의 시선이, 제2 이미지가 투사되는 측의 반대 측으로 피봇팅할 때 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24)을 사용하여) 사용자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 제2 이미지가 투사되는 측의 반대 측으로 사용자가 자신의 시선을 피봇팅할 때 디스플레이 시스템에 의해 획득된 추적 정보로부터, 반사성 단속성 운동 억제 실패가 검출될 수 있다. 예컨대, 반사성 단속성 운동을 억제하여 제2 이미지에 시선을 두는 사용자의 능력은, 디스플레이 시스템에 의해 획득된 추적 정보로부터 평가될 수 있다.
[0345] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 반사성 단속성 운동 억제 실패와 연관된, 예컨대, 기억 장애들, 운동 장애들, 및/또는 발달 장애들과 같은 신경학적 상태가 사용자에게 존재할 수 있다는 것을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 만약 디스플레이 시스템에 의해 수행되는 검사들로부터 반사성 단속성 운동 억제 실패가 검출된다면, 신경학적 상태(예컨대, 치매, 헌팅턴 무도병, 파키슨병, 알츠하이머병, 피질기저핵변성, 루이 신체 치매, 조현병 또는 전두측두엽 치매)가 사용자에게 존재한다는 것을 결정할 수 있다.
스무스한 추격 검사
[0346] 디스플레이 시스템은, 수직 및/또는 수평 방향들을 따른 사용자의 시선의 스무스한 추격에서의 장애들을 검출하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1710)에 도시된 바와 같이, 사용자의 시선의 스무스한 추격을 검사하기 위해, 디스플레이 시스템은, 사용자에게 자극을 제시하도록 구성될 수 있다. 자극은, 이미지가 사용자의 눈으로부터 특정 거리에 있는 것으로 보이도록 디스플레이 시스템에 의해 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터 밖으로) 투사되는 객체의 이미지를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 추가로, 객체의 투사된 이미지를 수직(y) 및/또는 수평(x) 방향들을 따라 이동시키도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 객체의 이미지를, 객체가 상이한 깊이들에 있는 것으로 보이도록 수평(x) 및 수직(y) 방향들에 수직인 방향을 따라 이동시키도록 구성될 수 있다.
[0347] 디스플레이 시스템은, 블록(1720)에서, 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 투사된 이미지가 광학 축에 평행한 평면(예컨대, 깊이 평면)에서 수직 및/또는 수평 방향을 따라 이동되거나 광학 축에 평행한 방향으로 이동(예컨대, 상이한 깊이 평면들에 걸쳐 이동)되는 경우에 사용자가 그 투사된 이미지를 따르도록 명령받을 때, (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 사용자의 눈 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자는, 자신의 머리를 움직이지 않으면서 투사된 이미지를 따르도록 명령받을 수 있다. 사용자가 수직 및/또는 수평 방향을 따른 투사된 이미지를 따를 때 디스플레이 시스템에 의해 획득된 추적 정보로부터, 수평 및/또는 수직 눈 움직임들의 전체 범위에서의 결핍들이 검출될 수 있다. 수평 및/또는 수직 눈 움직임들의 전체 범위에서의 결핍들은 스무스한 추격에서의 장애들을 표시할 수 있다.
[0348] 블록(1730)에서, 스무스한 추격에서의 검출된 장애들과 연관된, 예컨대, 인지 장애들, 운동 장애들, 기억 장애들, 및/또는 행동 장애들과 같은 신경학적 상태가 존재하는 것으로 디스플레이 시스템에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들(예컨대, 인지 장애, 파키슨병, 치매, 알츠하이머병, 전두측두엽 치매, 진행성 핵상 마비, 취함, 중독, 외상성 뇌손상들, 다발성 경화증 등)이 사용자에게 존재한다는 것을 결정할 수 있다. 일부 사용자들에게서, 디스플레이 시스템은 블록(1720)에서 시각적 추적의 부재를 검출할 수 있고, 이는, 블록(1730)에서 피질맹을 표시하는 것으로 해석될 수 있다.
전정-안구 반사 검사
[0349] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 뇌간 눈 움직임 경로들이 온전한지를 결정하기 위해 전정-안구 반사 검사를 행하도록 구성될 수 있다. 전정-안구 반사 검사는, 예컨대, 코마 또는 심각한 무기력 환자들의 진단 목적들에 사용될 수 있다. 의식이 있거나 깨어있는 환자들의 경우, 전정-안구 반사는 일반적으로 자발적 눈 움직임들에 의해 마스킹된다. 전정-안구 반사 검사의 일부 실시예들에서, 블록(1710)에서, (예컨대, 임상의에 의해) 환자의 눈은 열린 채 유지될 수 있고 그리고 머리는 좌우로 또는 위아래로 회전될 수 있다.
[0350] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 머리 움직임에 대한 환자의 반응을 감지할 수 있다. 자극에 대한 환자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 환자의 머리가 이동될 때 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 환자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 만약 뇌간 눈 움직임 경로들이 온전하고 전정-안구 반사가 환자에게 올바르게 기능한다면, 환자의 눈들은, 머리가 이동되는 방향과 반대인 방향으로 이동해야 한다. 예컨대, 만약 머리가 좌측으로 이동된다면, 눈들은 우측으로 이동해야 한다. 도 11의 블록(1730)에서, 만약 눈들의 예상되는 움직임이 존재한다면, 디스플레이 시스템은, 뇌간 눈 움직임 경로들이 온전하고 전정-안구 반사가 올바르게 기능한다고 결론을 내리도록 구성될 수 있다.
[0351] 전정-안구 반사 검사의 일부 실시예들에서, 환자의 내이 및 인근 신경들이, 예컨대, 열 자극(caloric stimulation)에 의해 자극될 수 있다. 자극은, 상이한 시간들 및 블록(1710)에서, 차가운 물, 따뜻한 물, 차가운 공기 또는 따뜻한 공기를 외이도 내로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 차가운 물이 귀에 들어가서 내이의 온도가 변할 때, 이는, 안구진탕증으로 불리는 빠른 좌우로의 눈 움직임들을 야기한다. 차가운 물 또는 공기에 의해 자극되는 것에 대한 응답으로, 눈들은 일반적으로, 차가운 물 또는 공기가 전달된 귀로부터 멀어지게 이동한 다음, 그들의 휴지 포지션으로 다시 느리게 이동한다. 따뜻한 물 또는 공기가 귀 내로 전달될 때, 눈들은, 따뜻한 물 또는 공기가 전달된 귀 쪽으로 이동한 다음, 그들의 휴지 포지션으로 다시 느리게 이동한다.
[0352] 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 차가운 물/공기 또는 따뜻한 물/공기의 전달에 대한 환자의 반응을 감지할 수 있다. 자극에 대한 환자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 차가운 물/공기 또는 따뜻한 물/공기가 환자의 외이도 내로 전달될 때 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 환자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 만약 환자의 뇌간 눈 움직임 경로들이 온전하다면, 환자의 눈들은 위에 언급된 바와 같이 이동해야 한다. 도 11의 블록(1730)에서, 눈들이 위에 언급된 바와 같이 이동한다면, 디스플레이 시스템은, 뇌간 눈 움직임 경로들이 온전하다고 결론을 내리도록 구성될 수 있다.
[0353] 일부 실시예들에서, 블록(1730)에서, 만약 사용자의 눈들이 예상되는 바와 같이 이동하지 않는다면, 디스플레이 시스템은, 비정상적 신경학적 상태(예컨대, 편측 공간 무시, 뇌줄중, 파키슨병, 취함, 뇌간 기능 장애, 균형 장애, 어지럼증 등)가 사용자에게 존재한다고 결론을 내릴 수 있다.
[0354] 도 12를 참조하면, 블록(1830)에서, 시스템은 추가로, 비정상적 신경학적 상태에 대응하는 지각 보조 수단을 제공할 수 있다. 예컨대, 사용자가 균형 장애, 전정 장애, 전정-안구 장애 등을 갖는 경우, 지각 보조 수단은, 가상 콘텐츠를, 가상 콘텐츠가 사용자의 잘못된 전정-안구 반사와 매칭하도록 공간 내에 배치하는 것을 포함할 수 있다. 장애를 치료하기 위해, 콘텐츠는 선택적으로, 가상 콘텐츠가 실제 세계의 객체들의 움직임들과 매칭하기 시작하도록, 시간에 따라 재배향될 수 있다.
머리 기울임 검사
[0355] 디스플레이 시스템의 실시예들은, 머리가 똑바른지 또는 기울어졌는지를 결정하기 위해, (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 환자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하고 눈 추적 정보를 사용자의 머리 포즈 및 주변 환경에 있는 객체들과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 센서 및/또는 카메라는, 눈들의 배향을 관측함으로써 머리가 환경과 수평으로 정렬된지를 결정할 수 있다. 예컨대, 만약 눈들이 환경, 지면, 테이블들, 플로어(floor)들 등과 평행한 평면 상에 있지 않으면, 머리는 기울어져 있다. 머리가 기울어진 각도 및 방향(머리가 그 방향을 따라 기울어짐)은, 환경, 지면, 테이블들, 플로어들 등과 평행한 평면과 눈의 광학 축 간의 각도 차이로부터 결정될 수 있다. 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은, 사용자의 뷰를 가로지르는 수평 라인을 투사하고, 투사된 수평 라인이 환경(예컨대, 수평선)과 평행하지 않으면 머리가 기울어져 있다고 결정하도록 구성될 수 있다. 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 무엇을 보는지를 결정하기 위해, (예컨대, 외부 카메라(34)를 사용하여) 주변 환경의 객체들을 검출하도록 구성될 수 있다. 블록(1720)에서, 주변 환경의 객체에 대한 사용자의 반응이 또한, 사용자의 머리의 (예컨대, 수평선에 대한) 배향을 결정하기 위해 외부 카메라들을 사용하여 측정될 수 있다. 비정상적 머리 기울임 및/또는 돌림은, 사용자가 상사근 마비 또는 다른쪽 눈 문제들을 겪고 있을 때 나타날 수 있는데, 그 이유는, 머리의 비정상적 포지션이 눈들의 더 양호한 정렬을 제공하고 그리고/또는 때때로 복시의 완화를 도울 수 있기 때문이다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 만약 머리의 포지션에서의 이상들이 디스플레이 시스템에 의해 검출된다면, 신경학적 상태(예컨대, 상사근 마비)를 결정하도록 구성될 수 있다.
[0356] 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 무엇을 보는지를 결정하기 위해, (예컨대, 도 10의 외부 카메라(34)를 사용하여) 주변 환경의 객체들을 검출하도록 구성될 수 있다. 도 11의 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 센서 및/또는 카메라를 사용하여, 객체의 평면에 수직인 축에 대응하는 객체 축에 대해, 사용자의 동공들이 따라 지향되는 축에 대응하는 눈-추적 축의 배향을 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 결정된 배향에 기반하여 머리 기울임을 결정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 가속도계를 포함할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 눈-추적 축의 결정은, 가속도계에 의해 획득된 데이터와 상관될 수 있다. 예컨대, 가속도계로부터의 데이터는 머리가 객체 축과 정렬된지 여부를 표시할 수 있고, 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34))은 눈이 동일 평면 상에 있는지 또는 비-동일 평면 상에 있는지를 결정할 수 있다. 비정상적 머리 기울임 및/또는 돌림은, 사용자가 상사근 마비 또는 다른쪽 눈 문제들을 겪고 있을 때 나타날 수 있는데, 그 이유는, 머리의 비정상적 포지션이 눈들의 더 양호한 정렬을 제공하고 그리고/또는 때때로 복시의 완화를 도울 수 있기 때문이다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 만약 머리의 포지션에서의 이상들이 디스플레이 시스템에 의해 검출된다면, 신경학적 상태(예컨대, 상사근 마비)를 결정하도록 구성될 수 있다.
시운동성 안구진탕증 검사
[0357] 디스플레이 시스템은, 사용자의 시야에 걸쳐 객체들을 이동시킴으로써 유도되는 안구진탕증을 검출하기 위해 시운동성 안구진탕증 검사를 관리하도록 구성될 수 있다. 블록(1710)(도 11)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자의 시야에 걸쳐 이동되는 하나 또는 그 초과의 피처들을 갖는 이미지를 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사하는 것을 포함하는 자극을 제시하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이미지는, 일련의 대조적 줄무늬들(예컨대, 검은색 및 흰색 줄무늬들)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 이미지는, 일련의 상이한 컬러의 줄무늬들을 포함할 수 있다. 사용자는, 그들의 시야에 걸쳐 줄무늬들이 이동하는 것을 보도록 명령받을 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 다수의 이미지들 및/또는 다수의 객체들의 이미지들을 투사하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 다수의 이격된 그리고 인접한 형상들을 투사하도록 구성될 수 있다.
[0358] 도 11의 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은, 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 그들의 시야에 걸쳐 이동하는 줄무늬들을 볼 때 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 사용자의 눈들 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 시운동성 안구진탕증 검사에 대한 정상 응답은, 사용자의 눈들이 하나 또는 그 초과의 줄무늬들을, 그 줄무늬들이 시야 밖으로 이동할 때까지 따르고, 눈들이 다른 세트의 줄무늬들을 응시하고 따르기 위해 스냅 백(snap back)하는 것이다. 디스플레이 시스템은 또한, 어느 컬러가 지각적 검사에 대해 우세한지 추론하기 위해, 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 센서 및/또는 카메라를 사용하여, 어느 컬러 줄무늬 또는 줄무늬들을 사용자가 따르는지를 감지하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 만약 사용자가 검은색 줄무늬들만을 따른다면, 디스플레이 시스템은, 사용자가 검은색 줄무늬들에 관련된 더 강한 연관 및 우세를 갖는다는 것을 결정할 수 있다.
[0359] 시운동성 안구진탕증 검사에 대한 응답에서의 이상들은 다양한 신경학적 상태들을 표시할 수 있고, 디스플레이 시스템은, 도 11의 블록(1730)에서, 사용자가 이러한 상태들 중 하나를 갖는다는 것을 결정하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 응답에서의 이상들은 무시를 표시할 수 있는데, 이는, 환자들이, 손상을 입은 측의 반대쪽 뇌 측으로부터의 자극들에 대해 응답의 결핍 또는 부진한 응답을 나타내는 상태를 지칭한다. 시운동성 안구진탕증 검사에 대한 응답에서의 이상들은 또한, 전정 장애들(내이 또는 균형 장애들과 관련됨); 뇌졸중; 및 핵간 안근 마비, 공액성 외측 주시(conjugate lateral gaze) 장애를 표시할 수 있다. 핵간 안근 마비를 겪는 사용자의 영향을 받는 눈은 내전(adduction)의 장애를 나타내지만, 파트너(partner) 눈은 외전(abduction) 동안, 영향을 받는 눈에서 다이버징(diverge)된다. 공액성 외측 주시 장애 때문에, 핵간 안근 마비는 복시를 유발할 수 있다. 극단적 외전 동안, 보상적 안구진탕증이 파트너 눈에 보일 수 있다.
[0360] 시운동성 안구진탕증 검사에 대한 응답에서의 이상들과 연관된 가능한 상태들의 다른 예들은, 기억 장애들, 운동 장애들, 행동 장애들, 편측 공간 무시, 뇌졸중, 시속척수염, 다발성 경화증, 운동 실조, 취함, 중독, 및 알코올 중독을 포함한다.
[0361] 디스플레이 시스템은 또한, 시운동성 안구진탕증 검사를 수행하지 않고도 안구진탕증을 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, "비자발적 눈 움직임"으로 라벨링된 섹션에서 위에 논의된 바와 같이, 안구진탕증은, 사용자의 눈(들)이 어떻게 응시하고, 이동하고, 그리고/또는 객체들을 추적하는지를 감지/관측함으로써 디스플레이 시스템에 의해 검출될 수 있으며, 디스플레이 시스템에 의해 검출되는 임의의 비정상적 진동들 또는 반복적인 제어되지 않은 움직임들(예컨대, 미세환속운동들)은 안구진탕증에 기인할 수 있다. 안구진탕증은, 사용자로 하여금 시야에 있는 객체들이 진동하는 것으로 지각하게 할 수 있다(진동시(oscillopsia)로 또한 지칭됨). 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은, 시력을 개선하고 진동시를 완화하기 위해, 투사된 이미지를 비자발적 눈 움직임들과 동기식으로 이동시키도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 또한, 하루 종일 비자발적 움직임들을 모니터링하고 안구진탕증의 증가를 야기할 수 있는 트리거들 또는 원인들을 식별하도록 구성될 수 있다.
[0362] 디스플레이 시스템은 또한, 안구진탕증 움직임이 둔화되도록 사용자의 눈들을 트레이닝하게 구성되는 치료 디바이스로서 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 눈 움직임들을 둔화시키도록 사용자의 눈들을 트레이닝하기 위해, 디스플레이 디바이스에 의해 제시되는 이미지들을 안구진탕증 눈 움직임의 진폭보다 작은 양만큼 이동시키도록 구성될 수 있다.
비자발적 눈 움직임
[0363] 안구진탕증은 눈들의 비자발적 움직임과 연관된 상태이고, 블록(1720)에서 디스플레이 시스템에 의해 획득된 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 검출될 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 만약 디스플레이 시스템에 의해 획득된 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 그러한 상태가 검출된다면, 안구진탕증과 연관된 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은, 약물 과다 복용, 또는 알코올 중독, 또는 말초 또는 중추 전정 기능 장애를 포함한다.
[0364] 블록(1720)에서 디스플레이 시스템에 의해 획득된 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터, 사용자 눈의 좌우로의 움직임 및/또는 눈의 롤링 업(rolling up)을 검출하는 것이 가능할 수 있다. 예컨대, 시스템은, 홍채의 움직임(예컨대, 측방향, 수직, 또는 회전 움직임)을 감지함으로써 눈의 좌우로의 움직임 및/또는 롤링 업을 검출하도록 구성될 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 디스플레이 시스템에 의해 획득된 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 검출되는, 눈의 좌우로의 움직임 및/또는 눈의 롤링 업으로부터의 눈의 움직임과 연관된 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은, 간질, 길랑-바래 증후군, 헌팅턴 무도병, 진행성 핵상 마비, ADHD(attention deficit hyperactive disorder), 진동시, 및/또는 뇌졸중을 포함한다.
수렴 검사
[0365] 디스플레이 시스템은 수렴에서의 장애들을 검출하도록 구성될 수 있으며, 수렴은, 사용자의 눈들에 더 가깝게 이동되는 객체를 볼 때 사용자의 눈들의 동시적인 내측으로의 움직임을 지칭한다. 수렴을 검사하기 위해, 블록(1710)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자에게 자극을 제시하도록 구성될 수 있다. 자극은, 이미지가 사용자의 눈으로부터 특정 거리에 있는 것으로 보이도록 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)의 특정 깊이 평면을 통해) 디스플레이 시스템에 의해 투사되는 객체의 이미지를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 추가로, 이미지가 사용자의 눈들에 더 가깝게 이동하는 것으로 보이도록 상이한 깊이 평면들 상에의 이미지를 투사하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 블록(1720)에 도시된 바와 같이, 자극에 대한 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해, 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 투사된 이미지가 사용자의 눈에 더 가까워지게 보이는 경우에 사용자가 그 투사된 이미지를 따르도록 명령받을 때 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 사용자의 눈 중 하나 또는 둘 모두의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 사용자는, 자신의 머리를 움직이지 않으면서 투사된 이미지를 따르도록 명령받을 수 있다. 투사된 이미지가 사용자의 눈에 더 가깝게 이동되는 경우에 사용자가 그 투사된 이미지를 따를 때 디스플레이 시스템에 의해 획득된 추적 정보로부터, 수렴 불충분이 검출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 NPC(near point of convergence)를 결정하도록 구성될 수 있으며, 이는, 사용자가 객체에 포커싱하는 동안 그리고 복시 또는 더블 비전이 발생하기 전에, (그들의 눈들의 서로를 향한 동시적인 내측으로의 움직임을 유지함으로써) 그들의 눈들을 수렴시킬 수 있는, 사용자의 눈들로부터의 가장 가까운 포인트이다.
[0366] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 수렴 불충분과 연관된, 예컨대, 운동 장애들 및/또는 기억 장애들과 같은 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들이 사용자에게 존재할 수 있다는 것을 결정할 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은, 파키슨병, 피질기저핵변성, 약시, 및 루이 신체 치매를 포함한다. 일부 실시예들에서, NPC에서의 그러한 변화들은 갑작스러울 수 있는데, 예컨대, NPC는, 신체 활동(예컨대, 스포츠 참여) 전에 그리고 하나 또는 그 초과의 신체적 충격들을 받은 후에 측정될 수 있다. 미리 결정된 임계치를 초과하는 NPC에서의 변화들은, 뇌진탕들 또는 반복적인 진탕이하 충격들을 표시하는 것으로 결정될 수 있다.
[0367] 일부 사용자들에게서, 디스플레이 시스템은 안구운동발작을 검출할 수 있는데, 이는, 복시(더블 비전)를 유발할 수 있는, 눈들이 수렴하기 시작할 때의 눈들의 극단적이고 지속적인 편차(예컨대, 상향 편차)를 지칭한다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 만약 디스플레이 시스템에 의해 수행된 검사들로부터 안구운동발작이 검출된다면, 근육긴장이상이 존재할 수 있다는 것을 결정할 수 있다.
[0368] 일부 사용자들에게서, 디스플레이 시스템은 새카드 움직임을 검출할 수 있으며, 이는, 사용자가 스무스한 추격들에 대해 검사될 때, 동일한 방향으로의 응시의 2개 또는 그 초과의 포인트들 사이에서의 양쪽 눈들 모두의 동시적인 움직임을 지칭한다. 교정성 단속성 운동들로 또한 지칭되는 그러한 새카드 눈 움직임들은 인지 또는 기억 장애들을 표시할 수 있다. 예컨대, 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 만약 디스플레이 시스템에 의해 수행된 검사들로부터 증가된 교정성 단속성 운동들이 검출된다면, 인지 장애, 치매, 또는 알츠하이머병이 사용자에게 존재할 수 있다는 것을 결정하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 만약 디스플레이 시스템에 의해 수행된 검사들로부터 증가된 교정성 단속성 운동들이 검출된다면, 사용자가 전정 손실을 겪고 있다는 것을 결정하도록 구성될 수 있다.
동공 평가
[0369] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 동안 신경, 시개전역, 뇌신경 III에서 움직이는 동측 부교감, 홍채의 동공 수축근 및/또는 다른 질병들의 다양한 이상들을 검출하기 위해서 동공 평가를 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 동공 광 반사 검사를 수행하도록 구성될 수 있고, 디스플레이 시스템은, 시각적 자극이 제시되기 전에 (예컨대 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 동공 크기, 사용자의 눈들의 형상 및/또는 둘러싼 눈 조직을 레코딩하고, 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1710)에 도시된 바와 같이 시각적 자극을 사용자에게 제시하며, 그리고 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1720)에 도시된 바와 같이 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하도록 구성될 수 있다.
[0370] 동공 광 반사 검사의 경우에, 시각적 자극은 디스플레이 시스템에 의해서 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006) 중 하나 또는 둘 모두로부터) 사용자의 눈들의 하나 또는 둘 모두의 동공들로 투사되는 밝은 광 패턴(예컨대, 원형, 직사각형 또는 정사각형의 광 패치)일 수 있다. 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은 색채 동공 평가들을 수행하도록 구성될 수 있다. 그런 실시예들에서, 시각적 자극은 상이한 컬러들의 광 패턴들일 수 있다. 디스플레이 시스템은 예컨대 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용함으로써 밝은 광 자극 및/또는 상이한 컬러들의 광 패턴들에 대한 동공 응답을 레코딩하도록 구성될 수 있다.
밝은 광 자극에 대한 동공 응답
[0371] 밝은 광 자극에 대한 동공 응답은 밝은 광에 의해서 조명을 받는 동공의 크기 또는 형상의 변경(직접적 응답으로도 지칭됨), 밝은 광에 의해서 조명을 받지 않는 다른 동공의 크기 또는 형상의 변경(공감 반응으로도 지칭됨), 조명 아래에서 관측될 수 있지만 눈 움직임들과는 무관한 동공의 리드미컬한 팽창 및 수축, 또는 조명을 받는 동공이 시각적 자극에 응답하는 레이트 및/또는 조명의 변경들(동공 동요 또는 동공 무정위운동으로도 지칭됨)을 포함할 수 있다.
[0372] 밝은 광 자극에 대한 동공 응답과 연관된 신경학적 상태는 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1730)에 도시된 바와 같이 결정될 수 있다. 예컨대, 동공의 리드미컬한 팽창 및 수축의 이상들(예컨대, 동공의 리드미컬한 팽창 및 수축의 진폭 또는 빈도의 증가)은 사용자의 심장 기능의 근본적인 이상, 손상으로 인해 또는 약물 또는 화학물질의 결과로, 동공 근육들을 제어하는 뇌의 부분(예컨대, 전두엽)의 이상, 다른 자율 기능들, 이를테면 심박수의 이상들 및/또는 사용자의 간 또는 신장 기능의 이상들을 표시할 수 있다. 예컨대, 동공의 리드미컬한 팽창 및 수축은 심장의 수축 및 이완과 상관될 수 있다. 그에 따라서, 동공의 리드미컬한 팽창 및 수축은 사용자의 심박수의 이상들을 모니터링 및/또는 검출하기 위해 사용될 수 있다. 동공의 리드미컬한 팽창 및 수축의 기간(예컨대, 동공의 2번의 연속적인 팽창들 간의 시간 인터벌) 및/또는 진폭(예컨대, 팽창과 수축 간의 간격)은 다양한 자율 시스템 기능들, 이를테면 심박수에 상관될 수 있다. 시스템의 일부 실시예들은 사용자의 혈압, 혈액 순환 및/또는 맥관 구조의 이상들을 모니터링 및/또는 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 시스템은 눈 뒤의 혈압에 의해서 야기되는 맥박의 결과로서 사용자의 눈의 광학 축에 평행한 방향을 따라 발생하는 극미한 각막 변위들을 감지 및/또는 측정하도록 구성될 수 있다. 시스템은 측정된 극미한 각막 변위 값들을 정상 혈압 또는 맥관 기능을 표시하는 극미한 각막 변위들의 하나 또는 그 초과의 값들과 비교하도록 구성될 수 있다. 만약 측정된 극미한 각막 변위 값들이 정상 혈압 또는 맥관 기능을 표시하는 극미한 각막 변위들의 하나 또는 그 초과의 값들로부터 벗어난다면, 사용자의 혈압 및/또는 사용자의 맥관 기능의 이상들이 검출될 수 있다.
[0373] 다른 예에서는, 사용자의 뷰로부터 캡처된 비디오에 Eulerian 알고리즘을 적용함으로써(예컨대, 의사가 시스템을 착용하고 환자를 관측하거나, 또는 환자가 자신의 모습을 봄으로써) 혈액 순환이 검출될 수 있어서, 사용자의 작은 움직임들, 이를테면 얕은 호흡, 맥박 등이 관측된다. 관측된 맥박(예컨대, 시간에 따른 혈관들의 움직임)이 심박수를 결정하기 위해 분석될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 게다가, 환자 또는 사용자의 모습의 이미지들의 컬러 분석을 수행함으로써, 시스템은 예컨대 시스템의 외향 카메라에 의해서 관측되는 다양한 신체 부분들에서의 적열 상태의 영역들 및/또는 스파이크들에 기반하여 혈류의 위치를 결정할 수 있다. 예컨대, 증가된 적열 상태를 갖는 영역들은 증가된 혈류를 갖는 영역인 것으로 해석될 수 있다. 이런 이미징-기반 분석은 임의의 가시적 신체 부분(예컨대, 얼굴, 손목, 가슴, 다리 등)에 대해 수행될 수 있다.
[0374] 다른 예로서, 조명을 받는 동공의 손상된 직접적 응답은 동측 시신경, 시개전역 또는 홍채의 동공 수축근의 병변들 및/또는 뇌신경 III에서 움직이는 동측 부교감의 이상들의 존재를 표시할 수 있다. 또 다른 예로서, 조명을 받지 않는 다른 동공의 손상된 공감 응답은 반대편 시신경, 시개전역 또는 동공 수축근의 병변들 및/또는 뇌신경 III에서 움직이는 동측 부교감의 이상들을 표시할 수 있다. 다른 예로서, 만약 조명을 받는 동공이 팽창된 상태로 유지된다면(산동으로도 지칭됨), 사용자가 일부 타입의 신경계 장애(예컨대, 간질), 행동 장애(예컨대, 걱정, 취함, 약물 또는 알코올의 영향 하에 있음) 또는 신경학적 장애(예컨대, 뇌졸중, 뇌 동맥류 또는 뇌 손상)로 고통받고 있다는 결정이 이루어질 수 있다. 동공들은 또한 공포, 통증, 정신적 고통 등 동안 동정적인 투쟁 도주 응답의 부분으로서 팽창할 수 있다. 그에 따라서, 밝은 광 자극에 대한 응답으로 동공들의 팽창은 공포, 통증 또는 정신적 고통을 표시할 수 있다. 또 다른 예로서, 시각적 자극에 대한 동공 활동의 변경들은 Guillain-Barre 증후군 또는 알츠하이머병을 표시할 수 있다. 예컨대, 밝은 광 자극에 대한 느린 동공 응답, 및 동공이 밝은 광 자극에 응답하는 감소된 진폭 또는 스피드(예컨대, 덜 응답적이거나 덜 반응적인 동공)는 알츠하이머병의 조기 표시를 제공할 수 있다.
상이한 컬러들의 광 패턴들에 대한 동공 응답
[0375] 색채 동공 평가들을 수행하도록 구성되는 디스플레이 시스템의 실시예들은 도 11의 블록(1710)에서 특정 범위들의 파장들 또는 컬러들의 광 또는 광의 패턴들을 포함하는 시각적 자극을 제시할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 시각적 자극은 하나 또는 그 초과의 스펙트럼 범위들(예컨대, 상이한 컬러들, 이를테면 적색, 청색, 녹색, 황색 및/또는 주황색에 대응하는 가시 스펙트럼의 스펙트럼 범위들)의 파장들을 갖는 광을 포함할 수 있는데, 상이한 파장들의 광은 패턴을 형성한다. 동공의 수축은 시각적 자극을 포함하는 광의 파장에 따라 변할 수 있다. 예컨대, 동공은 상이한 파장들을 갖는 광에 의해서 조명을 받을 때 상이한 양들만큼 수축할 수 있다. 상이한 파장들을 갖는 광 패턴들에 대한 동공 응답과 연관되는 신경학적 상태들은 정상 범위들로부터 사용자의 동공의 스펙트럼 감도의 편차들에 기반하여 블록(1730)에서 결정될 수 있다. 예컨대, 소정의 파장들을 갖는 광에 노출될 때 동공의 수축 양의 이상들은 하루주기 리듬들의 이상들을 결정하는데 있어 도울 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 멜라놉신(눈에 존재하는 광수용체)이 하루주기 리듬들을 조정하는 것에 수반되는 것으로 고려된다. 멜라놉신은 청색 스펙트럼 범위의 광(예컨대, 대략 440 nm - 490 nm의 파장을 갖는 광)에 민감하고, 그리고 그 스펙트럼 범위의 광에 의해서 활성화될 수 있다. 멜라놉신은 또한 동공 수축 및 팽창에 영향을 주는 것으로 고려된다. 예컨대, 청색 광을 포함하는 광의 패턴에 노출시킨 이후에는, 멜라놉신은 동공 수축이 지속되게 할 수 있다. 이런 광에 대한 동공 응답을 측정함으로써, 멜라놉신 응답의 이상들이 검출될 수 있고, 그 이상들은 하루주기 리듬들의 이상들 및/또는 슬립 이상들을 표시할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 다른 파장들을 갖는 광에 노출한 효과들을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템이 동공을 청색 광에 노출한 이후에 적색 광에 노출하게 함으로써 기존 멜라놉신-주도 포스트-조명 동공 응답에 대한 적색 광 노출의 효과들이 또한 관측될 수 있다.
다른 시각적 자극들에 대한 동공 응답
[0376] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시신경, 망막 질병 또는 악화, 신경계 장애들(예컨대, 다발성 경화 또는 시속척수염) 및/또는 시신경 병증들(예컨대, 시신경염 또는 외상성 시신경 병증)의 변병들에 의해서 야기될 수 있는 RAPD(relative afferent pupillary defect)를 검출하도록 구성될 수 있다. RAPD를 검출하기 위해서, 디스플레이 시스템은 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1710)에 도시된 바와 같이 사용자에게 시각적 자극을 제시하도록 그리고 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1720)에 도시된 바와 같이 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하도록 구성될 수 있다. RAPD를 검출하기 위해 사용자에게 제시되는 시각적 자극은, 디스플레이 시스템에 의해서 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사되고 그리고 사용자의 눈들 사이에서 전후로 이동되는 광의 스윙잉 패치일 수 있다. 예컨대, 광의 스윙잉 패치는 10초 미만(예컨대, 2 내지 3초)의 시간 인터벌로 사용자의 눈들 사이에서 전후로 이동될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 예컨대 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용함으로써, 광의 스윙잉 패치에 대한 양쪽 눈들의 동공 응답(예컨대, 수축 또는 팽창)을 레코딩하도록 구성될 수 있다.
[0377] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 RFPD로 고통을 받고 있는지 여부에 관해 결정하도록 구성될 수 있다. RAPD에 의해서 영향을 받지 않는 눈의 경우에, 정상 동공은 광의 스윙잉 패치가 동공을 조명할 때는 수축할 것이고 그리고 광의 스윙잉 패치가 멀리 이동될 때는 팽창할 것이다. 그러나, RAPD에 의해서 영향을 받는 눈에 있어서는, 동공은 광의 스윙잉 패치가 영향을 받지 않는 눈으로부터 영향을 받는 눈으로 이동될 때는 덜 수축할 것이다. 일부 사용자들에 있어서는, RAPD에 의해서 영향을 받는 눈의 동공은 광의 스윙잉 패치가 영향을 받지 않는 눈으로부터 영향을 받는 눈으로 이동될 때는 팽창하는 것으로 보일 수 있다.
[0378] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1710)에 도시된 바와 같이 시각적 자극을 사용자에게 제시하고 그리고 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1720)에 도시된 바와 같이 자극에 대한 사용자의 반응을 감지함으로써, 원근조절에 대한 사용자의 동공 응답을 검사하도록 구성될 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 정상 눈의 동공들은, 원거리 비전 구역으로부터 근처 비전 구역으로 이동되는 객체에 포커싱할 때는, 수축하는 것으로 이해된다. 그에 따라서, 원근조절에 대한 사용자들의 동공 응답을 검사하기 위해서 사용자에게 제시되는 시각적 자극은, (예컨대, 사용자의 눈으로부터 대략 3 피트 보다 더 먼 거리에 대응하는 깊이 평면 상에서) 원거리 비전 구역의 위치로부터 발신하는 것으로 보이는 디스플레이 시스템에 의해서 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사되고 그리고 (예컨대, 사용자의 눈으로부터 대략 30 - 40 cm의 거리에 대응하는 깊이 평면 상에서) 근처 비전 구역의 위치로 이동되는 하나 또는 그 초과의 이미지들을 포함할 수 있다. 눈이 상이한 거리들의 객체에 포커싱할 때의 동공 응답은 예컨대 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용함으로써 감지된다.
[0379] 도 11을 참조하면, 블록(1730)에서, 원근조절에 대한 동공 응답의 이상들과 연관된 신경학적 상태가 결정될 수 있다. 예컨대, 근처 비전 구역에 위치되는 객체가 눈에 제시될 때 수축하지 않는 사용자 동공은 손상된 원근조절을 표시할 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 손상된 원근조절을 갖는다고 결론을 내도록 구성될 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 또한, 손상된 원근조절이 동측 시신경, 뇌신경 III에서 움직이는 동측 부교감, 또는 동공 수축근의 병변들 또는 시신경구들로부터 시각 피질로의 경로들의 양측성 병변들의 결과일 수 있다는 것을 인지하고 그리고/또는 사용자 및/또는 제3자(예컨대, 임상의)에게 통지하도록 구성될 수 있다.
[0380] 원근조절에 대한 동공 응답을 검사할 때, 디스플레이 시스템은 또한 시각적 응시를 검출하도록 구성될 수 있는데, 특정 위치에 위치하는 객체에 시각적 시선을 유지할 사용자의 눈들의 능력이 평가된다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은, 반사성 단속성 운동들을 억제시키는 것에 대한 무능력 또는 시각적 응시의 결핍이 인지 장애들(예컨대, 경도 인지 장애), 기억 장애들(예컨대, 치매, 알츠하이머병, 루이 신체 치매) 및/또는 손상들(예컨대, 피질맹)을 표시할 수 있다는 것을 결정할 수 있다.
[0381] 본원에서 설명된 디스플레이 시스템(예컨대, 도 9d 및 10에 묘사되고 이들을 참조하여 설명된 시스템들)의 실시예들은 망막의 건강을 평가하기 위해서 색채 동공측정 검사를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 색채 동공측정 검사는, 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1710)에 도시된 바와 같이 시각적 자극을 사용자에게 제시하고 그리고 도 11에 묘사된 방법(1700)의 블록(1720)에 도시된 바와 같이 자극에 대한 사용자의 반응을 감지함으로써, 수행될 수 있다. 색채 동공측정 검사 동안 사용자에게 제시되는 시각적 자극은 디스플레이 시스템에 의해서 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 사용자의 눈들 중 한쪽 또는 그 초과의 눈들에 상이한 세기들로 투사되는 적색 및 청색 이미지들을 포함할 수 있다. 상이한 세기들의 적색 및 청색 이미지들에 대한 동공 응답들은 이를테면 예컨대 디스플레이 시스템(2010)(도 10)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용함으로써 감지된다. 상이한 세기들의 적색 및 청색 이미지들에 대한 동공 응답의 이상들과 연관된 신경학적 상태가 블록(1730)에서 결정될 수 있다. 가능한 상태들의 예들은 청색 광에 대한 감도가 감소되는 색소성 망막염, 녹내장 및/또는 망막 퇴행성 질병을 포함한다. 위에서 논의된 색채 동공측정 검사는 외망막 기능들, 망막 기능적 상태들, 멜라놉신 기능 및 간상체 및 추상체 기능을 검사하기 위해서 사용될 수 있다.
눈 & 눈꺼풀 평가
[0382] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈꺼풀들 및/또는 눈들의 포지션들의 이상들을 야기하는 다양한 상태들을 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈들/눈꺼풀들의 정지 이미지들 또는 비디오 이미지들을 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 통해) 획득하도록 (예컨대, 눈들/눈꺼풀들이 진정된 포지션에서 움직이지 않고 있을 때) 구성될 수 있다. 사용자의 눈/눈꺼풀들의 획득된 이미지들은 눈/눈꺼풀의 하나 또는 그 초과의 표면들의 이상들, 눈 및 근육 움직임들의 이상들, 비대칭 눈 시선 등을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 사용자의 눈들 또는 눈꺼풀들 중 하나 또는 둘 모두의 이상들과 연관된 신경학적 상태들이 검출된 이상들에 기반하여 결정될 수 있다. 사용자의 눈들/눈꺼풀들과 연관된 다양한 이상들이 아래에서 논의된다.
눈/눈꺼풀의 포지션의 이상들
[0383] 눈꺼풀 안검 하수증은 상위 눈꺼풀의 처짐과 연관된 상태이다. 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈/눈꺼풀들을 이미징하도록 구성될 수 있고, 그리고 그 이미징에 기반하여 이런 상태를 검출할 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 검출된 눈꺼풀 처짐과 연관된 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 격리된 및 양측성 동안 신경 마비들을 포함하는 동안 신경 마비, 신경계 장애들, 이를테면 예컨대 간질, 및/또는 관절만곡증을 갖는 선천적인 척수근 위축증을 포함한다.
[0384] 일부 사용자들의 한쪽 또는 양쪽 눈들은 외향 및/또는 하향 편차를 나타낼 수 있다. 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 그런 편차를 검출하기 위해서 눈/눈꺼풀들을 이미징하도록 구성될 수 있다. 일부 사용자들은 디스플레이 시스템에 의해서 획득되는 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 또한 검출될 수 있는 한쪽 또는 양쪽 눈들의 동측 동공의 팽창을 나타낼 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 동측 동공의 검출된 하향 편차 또는 팽창과 연관된 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 격리된 및 양측성 동안 신경 마비들을 포함하는 동안 신경 마비를 포함한다.
[0385] 일부 사용자들의 한쪽 또는 양쪽 눈들은 눈이 임의의 특정 객체를 응시하고 있지 않을 때 진정된 포지션에서 내측으로 또는 측방향으로 회전될 수 있다. 블록(1720)에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈/눈꺼풀들을 이미징하도록 구성될 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 눈의 검출된 내측 및 측방향 회전과 연관된 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 뇌신경 VI(외전 신경) 또는 뇌신경 III(동안 신경)에 대한 손상을 포함한다.
[0386] 일부 사용자들에서, 한쪽 또는 양쪽 눈들은 움직이지 않고 정중선에 있는 것으로 관측될 수 있지만, 사용자는 측방향으로 눈이 벗어나지 못하게 할 수 있다. 이런 상태를 검출하기 위해서, 디스플레이 시스템은 움직이지 않는 눈의 하나 또는 그 초과의 이미지들을 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용하여) 획득하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 눈에 대해 측방향인 포지션에 있는 것으로 보이는 이미지를 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사하도록 그리고 투사된 이미지에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해서 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용하여) 사용자의 눈들의 이미지들을 획득하도록 추가로 구성될 수 있다. 만약 시각적 자극이 사용자에게 제시될 때 획득되는 사용자의 눈들의 이미지들이, 사용자가 측방향으로 눈이 벗어날 수 없게 한다는 것을 표시한다면, 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 눈이 측방향으로 벗어나게 하는 것에 대한 검출된 무능력과 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 뇌신경 VI(외전 신경)에 대한 손상을 포함한다.
더블 비전
[0387] 더블 비전은, 사용자가 수평으로 배치되는(2개의 이미지들이 나란히 있음), 수직으로 배치되는(하나의 이미지가 다른 이미지 위에 있음), 또는 비스듬히 디스플레이되는(2개의 이미지들이 수평으로 또는 수직으로 분리됨) 동일 객체의 2개의 이미지들을 볼 수 있는 상태이다. 수직 복시는 대측성 머리 기울임을 통해 개선될 수 있고, 동측성 머리 기울임을 통해 악화될 수 있다. 그에 따라서, 복시로 고통받고 있는 일부 사용자들은, 비정상적 머리 포지션이 눈들의 더 나은 정렬을 가능하게 할 수 있기 때문에, 그들의 머리를 기울일 수 있고, 그럼으로써 복시를 완화하는데 도움이 된다. 머리 기울임 및/또는 회전은 상사근마비로 고통받고 있는 사용자들에 의해서 나타날 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록(1710)에서는, 사용자에게 객체의 이미지가 디스플레이될 수 있고, 블록(1720)에서는, 2개의 이미지들이 사용자에게 보여지는지 여부를 표시하도록 사용자에게 프롬프트할 수 있다. 만약 2개의 이미지들이 보여진다면, 디스플레이 시스템은 2개의 이미지들이 수평으로, 수직으로, 또는 비스듬히 배치되는지 여부를 사용자에게 묻도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 것을 사용하여 사용자의 눈들의 망막 상에 형성되는 이미지들을 감지하고 그리고 이미지들이 형성되는 망막 상의 포지션을 결정하도록 구성될 수 있다. 만약 디스플레이 시스템이 이미지가 부분적으로 또는 완전히 중심와 상에 형성되지 않는다고 결정하면, 디스플레이 시스템은 망막 상에서 이미지들의 포지션에 기반하여 그 이미지들이 사용자에 의해 어떻게 지각되는지를 결정할 수 있다. 블록(1730)에서, 만약 복시와 연관된 신경학적 상태(예컨대, 뇌신경 IV(활차 신경)에 대한 손상 및/또는 상사근마비)가 디스플레이 시스템에 의해서 획득되는 머리의 기울임 및/또는 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 검출된다면, 그 디스플레이 시스템은 그 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다.
깊이 지각의 손실
[0388] 일부 실시예들에서, 블록(1710)에서는, 디스플레이 시스템이 상이한 깊이들로부터 발신하는 것으로 보이는 하나 또는 그 초과의 이미지들을 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사하고, 블록(1720)에서, 이미지들에 대한 사용자의 눈들의 응답을 감지하도록 구성될 수 있다. 응답은, 예컨대 디스플레이 시스템(2010)의 사용자 응답 카메라들(24, 28)을 사용함으로써 그리고/또는 투사된 이미지의 깊이 평면의 변경이 검출되는지 여부를 표시하도록 사용자에게 프롬프트함으로써, 감지될 수 있다. 검출된 응답에 기반하여, 깊이 지각의 손실 및/또는 시각적 스캐닝과 연관된 문제점들이 검출될 수 있다.
[0389] 일부 실시예들에서, 사용자는 가상 콘텐츠와 상호작용하도록 요청받을 수 있다. 그러한 상호작용들은 배측 스트림 또는 복측 스트림에 병변이 존재하는지를 결정하기 위해서 사용될 수 있고, 이는 상이한 기능성을 제공하며 그리고 상호작용들에 상이하게 충격을 줄 수 있다. 예컨대, 만약 깊이 평면의 변경이 존재하고 사용자가 가상 객체를 터치하려 시도한다면, 이런 태스크를 성취하는 것에 대한 실수 또는 무능력이 배측 스트림으로 인한 문제점들을 표시할 것이고, 이는 시각적 프로세싱을 위한 파지 및 리칭 움직임들을 중재한다. 다른 한편으로, 복측 스트림은 객체의 고유 피처들을 프로세싱하고, 그리고 파지 태스크에 충격을 줄 것으로 예상되지 않을 것이다.
[0390] 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 깊이 지각의 검출된 손실 및/또는 시각적 스캐닝과 연관된 문제점들을 야기하는 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 외상성 뇌손상, 뇌신경 II, IV 및/또는 V에 대한 손상, 후피질 위축, 기억 장애들 등을 포함한다.
안구 돌출증
[0391] 안구 돌출증은 눈의 돌출과 연관된 상태이고, 그리고 블록(1720)에서 디스플레이 시스템에 의해 획득된 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 검출될 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 검출된 안구 돌출증을 야기하는 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 압축성 시신경 병증, 높은 안압, 결후 눈병, 또는 녹내장을 포함한다. 디스플레이 시스템은 안구 돌출증의 원인을 결정하기 위해서 다양한 팩터들을 삼각측량하도록 구성될 수 있다. 위의 신경학적 상태들 외에도, 디스플레이는 안구 돌출증의 원인이 될 수 있는 관측가능 생리학적 상태들의 존재를 검출하기 위해서 눈을 이미징하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자의 안와를 이미징하도록, 그리고 혈관들의 비정상적 증식 및/또는 림프관의 형성(이들 둘 모두는 안구 돌출증의 원인이 되는 것으로 여겨짐)의 존재를 결정하기 위해서 이들 이미지들의 이미지 분석을 수행하도록 구성될 수 있다.
눈 근육의 이상들
[0392] 눈 근육들과 연관된 이상들, 이를테면 예컨대 눈 근육들의 비자발적 수축, 눈들 주위 근육들(예컨대, 눈썹 주위 근육들)의 움직임, 다양한 눈 근육들 간의 불균형, 안근마비(이는 눈 내 근육들 또는 눈 주위 근육들의 마비와 연관됨) 등은 블록(1720)에서 디스플레이 시스템에 의해 획득된 사용자의 눈/눈꺼풀들의 이미지들로부터 검출될 수 있다. 이들 이상들은 예컨대 눈 근육들의 수축의 가시적 이상들에 기반하여 검출될 수 있다. 블록(1730)에서, 디스플레이 시스템은 눈 근육들의 검출된 이상을 야기하는 가능한 신경학적 상태들을 결정하도록 구성될 수 있다. 가능한 신경학적 상태들의 예들은 간질, 뇌성 마비, 및 진행성 핵상 마비를 포함한다. 디스플레이 시스템은 또한 일부 자극에 대한 행동 응답을 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 만약 디스플레이 시스템이 사용자가 그의 눈들을 가늘게 뜨고 있다는 것을 감지하면, 그 디스플레이 시스템은 사용자가 일부 거슬리거나 불쾌한 자극(예컨대, 밝은 광, 통증 등)에 노출된다고 결정할 수 있다. 다른 예로서, 만약 디스플레이 시스템이, 사용자의 눈들이 확대된다는 것을 감지하면, 그 디스플레이 시스템은 사용자가 충격을 받았다고 결정할 수 있다. 또 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 눈썹들의 움직임을 감지하도록 그리고 일부 자극에 대한 행동 응답을 결정하도록 구성될 수 있다.
다른 분석
[0393] 일부 실시예들에 따라, 디스플레이 시스템은 눈 추적을 수반하지 않는 HVS(human visual system)의 다양한 다른 이상들을 검출하도록 구성될 수 있다. 본원에 설명된 디스플레이 시스템의 일부 다른 애플리케이션들이 아래에서 논의된다. 인간 시각 시스템의 일부 평가들은 관측적이고 그리고 사용자에게 자극을 인가할 필요가 없다는 것이 인지될 것이다.
안저의 조사
[0394] CN(Cranial Nerve)들은 PNS(peripheral nervous system)의 부분이고, 그리고 뇌로부터 직접적으로 나온다. 12개의 상이한 CN들이 있으며, 이러한 CN들 각각은 상이한 기능을 서빙하지만, 이러한 CN들 전부는 신체, 주로 목 및 머리의 구역들과 뇌 간에 정보를 중계한다. 위에서 논의된 바와 같이, 사용자의 눈들/눈꺼풀들의 포지션 및/또는 움직임과 연관된 일부 이상들은 하나 또는 그 초과의 뇌신경들에 대한 결핍들 및 손상들을 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 시신경에 대한 손상을 검출하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 검안경으로서 구성되고, 그리고 눈의 안저를 포함하는(그러나 이것으로 제한되지는 않음) 사용자의 눈의 다양한 부분들을 조사하기 위해서 사용될 수 있다. 안저는 눈의 망막, 시신경 유두, 황반, 중심와 및 후부 극, 및 다른 구조물들을 포함한다.
[0395] 디스플레이 시스템은 안저를 조명하기 위해서 사용자의 눈의 동공을 통해 광 빔을 (예컨대, 도 10의 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 안저의 조사를 위해서 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 통해) 안저의 이미지들을 획득하도록 구성될 수 있다.
[0396] 디스플레이 시스템은 이들 이미지들에 기반하여 손상 또는 이상들에 대해서 안저(예컨대, 망막 및/또는 시신경)를 조사하도록 추가로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 (예컨대, 날들, 주들, 달들, 년들 등에 걸쳐 안저를 주기적으로 이미징함으로써) 시간에 걸쳐 안저를 모니터링할 수 있고, 이는 사용자의 안저의 형상, 크기 등에 대한 장기 놈들을 설정할 수 있다. 안저의 조사, 및 주어진 모집단 내의 평균 및/또는 사용자에 대한 장기 놈들과 안저의 비교에 기반하여, 다양한 상태들이 결정될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 다발성 경화에 의해서 야기될 수 있는 시신경의 위축성 변경들을 검출할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 시신경 디스크의 이상들을 검출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 안저의 조사는 시신경 디스크가 부어오른 것을 결정할 수 있는데, 시신경 디스크의 그런 부어오름은 압축성 시신경 병증, 허혈 시신경 병증(동맥/비동맥), 시신경염 또는 방사 시신경 병증을 포함하는(그러나 이들로 제한되지는 않음) 다양한 시신경 병증들 또는 ICP(intracranial pressure)의 증가를 표시할 수 있다.
[0397] 다른 예들에서, 디스플레이 시스템에 의한 안저의 조사는 시신경 디스크를 따른 불선명한 에지들 및 경계들의 존재; 시신경 디스크의 크기, 형상 및/또는 컬러의 이상들; 및 시신경 디스크/눈술잔 비율의 이상들을 검출할 수 있다. 이들 이상들 각각은 다양한 신경학적 장애들을 표시할 수 있다. 예컨대, 창백하고 그리고/또는 무특징적인 시신경 디스크는 다발성 경화, 및/또는 압축성 시신경 병증, 허혈 시신경 병증(동맥), 또는 미토콘드리아 시신경 병증을 포함하는(그러나 이들로 제한되지는 않음) 다양한 시신경 병증들의 결과로서 시신경 위축을 표시할 수 있다. 다른 예로서, 증가된 시신경 디스크 눈술잔(또는 시신경 디스크/눈술잔 비율의 증가)는 녹내장 및/또는, 허혈 시신경 병증(동맥) 또는 미토콘드리아 시신경 병증을 포함하는(그러나 이들로 제한되지는 않음) 다양한 시신경 병증들의 결과일 수 있다. 또 다른 예로서, 감소된 시신경 디스크 눈술잔(또는 시신경 디스크/눈술잔 비율의 감소)은 허혈 시신경 병증(비동맥)을 포함하는(그러나 이것으로 제한되지 않음) 시신경 병증들에 의해서 야기될 수 있다. 안저의 조사는 또한 다른 질병들, 이를테면 알츠하이머병 또는 두개내압상승을 진단하는데 도움을 줄 수 있다. 예컨대, 만약 아밀로이드반들이 안저의 조사를 통해 검출된다면, 디스플레이 시스템은 알츠하이머병의 표시가 존재한다고 결정할 수 있다. 다른 예로서, 안저의 조사 동안에 유두주위 주름살들, 유두주위 외망막 주름들, 내망막 주름들 등의 검출은 두개내압상승의 표시일 수 있다.
밝기 검사
[0398] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 기능적 시력의 객관적 측정치이 상이한 밝기 및/또는 눈부심 상태들 하에서 획득되는 밝기 검사를 관리하기 위해서 사용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 다양한 밝은 광 상태들에서 기능적 시력을 결정하기 위해 밝기 예민성 검사를 관리하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 3개 또는 그 초과의 밝은-광 상태들, 즉 1) 높음-머리 위 직사광선; 2) 중간-부분적으로 흐린 날; 및 3) 낮음-머리 위의 밝은 상업용 조명을 시뮬레이트하도록 구성될 수 있다. 시력 측정치들은 표준 시력 검사표를 사용하여 이들 3개의 상태들에서 측정되어질 것들과 유사할 수 있다. 그런 검사의 결과는 기능적 시력의 평가일 수 있다. 그런 검사들은 밝은 광, 광선 공포증, 손상된 암소시 등에 대한 감도에 대해서 검사하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 개별적인 컬러들(예컨대, 적색, 녹색, 청색, 황색 등)에 대한 굴절 에러들을 결정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 상대적으로 높은 콘트라스트의 이미지를 투사하고 그 이미지의 콘트라스트를 서서히 감소시킴으로써 사용자의 콘트라스트 감도를 평가하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 콘트라스트 감도 검사를 눈부심 검사와 결합하도록 추가로 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자의 콘트라스트 감도에 대한 눈부심의 효과를 결정하기 위해서 밝은 광을 눈들로 지향시키도록 내향 광원을 활성화시킴으로써 눈부심 상태들을 시뮬레이트하도록 구성될 수 있다.
[0399] 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 Aulhorn 플리커 검사를 관리하도록 구성될 수 있는데, 그 검사에서는 디스플레이 시스템이 암선에 의해 2개의 반구들로 분할되는 광의 원형 패치의 이미지를 사용자의 눈들에 투사하도록 구성된다. 반구들 중 하나가 대략 0 Hz 내지 대략 50 Hz의 주파수로 플리커링하도록 구성될 수 있음으로써, 그 플리커링 반구의 휘도는 비-플리커링 반구의 휘도의 절반만큼 지각된다. 사용자는 상이한 플리커 주파수들에 대한 플리커링 반구의 휘도를 매칭시키기 위해서 비-플리커링 반구의 휘도를 조정하도록 명령받을 수 있다. 급성 시신경염을 갖는 사용자들은 플리커링 광의 밝기에 대해 감소된 감도를 갖는다. 그에 따라서, Aulhorn 플리커 검사를 관리하도록 구성되는 디스플레이 시스템은 시신경염 또는 시신경의 염증을 검출하는데 사용될 수 있다. 시신경의 급성 염증을 갖는 사용자들은 Brucke의 시프트 또는 Brucke의 효과로 지칭되는 광 세기 변경들에 따른 색조의 변경을 지각할 수 있다. 사용자는 자신이 디스플레이된 이미지의 휘도의 변경들에 따른 색조의 변경을 지각하는지 여부를 표시하도록 프롬프트받을 수 있다. 색조의 변경의 그런 지각은 시신경에 염증이 났다는 추가 표시로서 디스플레이 시스템에 의해 해석될 수 있다. 본원에서 설명된 다양한 밝기 검사들의 결과들은 특징적인 변동들을 진행 중인 시신경염으로서 나타낼 수 있다. 따라서, 본원에서 설명된 다양한 밝기 검사들은 시신경염의 5개의 상이한 단계들, 즉 급성 시신경염, 만성 시신경염, 재발 시신경염, 소멸 시신경염, 및 진정 시신경염을 구별하기 위해서 사용될 수 있다. 그에 따라서, 디스플레이 시스템은 예컨대 사용자가 주들, 달들 또는 년들의 기간에 걸쳐 디바이스를 착용할 때 그 기간에 걸쳐 주기적으로 밝기 검사들을 자동적으로 수행함으로써 시신경염의 단계를 검출하도록 부가적으로 구성될 수 있다.
시야 검사
[0400] 디스플레이 시스템은 위협에 대한 눈깜박임 검사를 관리하기 위해 사용될 수 있는데, 그 검사에서는 디스플레이 시스템이 상이한 방향들로부터 환자의 눈 쪽으로 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)에 의해 디스플레이되는 상이한 깊이 평면들을 통해) 신속히 이동되는 일부 객체, 이를테면 예컨대 손, 손가락들 또는 일부 다른 객체의 이미지를 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 도파관 스택들(2005, 2006)로부터) 투사한다. 디스플레이 시스템은 움직이는 손 및/또는 손가락들에 대한 깜박임 응답을 (예컨대, 디스플레이 시스템(2010)의 카메라들(24, 28)을 사용하여) 검출하도록 구성될 수 있다. 블록(1730)에서, 깜박임 응답의 결핍과 연관된 신경학적 상태가 결정될 수 있다. 예컨대, 깜박임 응답은 혼수상태의 환자들에서는 검출될 수 없다. 깜박임 응답을 검사하는 것 이외에도, 시야 검사는 시야 결핍들을 검출, 진단 및/또는 보상하도록 구성될 수 있다. 시야 검사는 피술자의 시야의 다양한 위치들에 있는 정지 및/또는 움직이는 객체들 및/또는 이미지들을 보기 위한 피술자의 능력을 분석함으로써 중앙 및/또는 주변 비전에서의 시각적 결핍들을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 우측 눈의 관자 부위 및 좌측 눈의 코 부위로부터의 시각적 경로들은 뇌의 좌측으로 이어지고, 우측 눈의 코 부위 및 좌측 눈의 관자 부위로부터의 시각적 경로들은 뇌의 우측으로 이어진다. 그에 따라서, 사용자의 좌측 및 우측 눈들의 상이한 부분들은 뇌의 상이한 부분들과 직접적으로 상관될 수 있다. 상이한 시야 구역들과 뇌의 상이한 구역들 간의 직접적인 상관성들의 결과로, 좌측 및 우측 눈의 상이한 영역들은 뇌의 상이한 구역들에 매핑될 수 있다. 그에 따라서, 하나 또는 그 초과의 시야 검사들에 의해 결정되는 시야 구역의 결핍들은 뇌의 다양한 부분들의 병변들 또는 결핍들 또는 시각적 경로(예컨대, 시신경, 시각교차, 시신경구들, 시각 부챗살들 등)의 상이한 부분들의 결핍들과 상관될 수 있다. 부가적으로, 눈 검사(예컨대, 본원에서 설명된 진단 검사들 중 임의의 진단 검사)에 의해 획득되는 사용자의 좌측 및 우측 눈들의 상이한 시야 구역들의 결핍들은 디스플레이 시스템에 의해 제시되는 자극에 대한 하나 또는 그 초과의 응답들 및/또는 사용자에 의해서 경험되고 뇌의 포텐셜 병변들 또는 이상들을 진단하기 위해 사용되는 하나 또는 그 초과의 시각적/청각적/물리적/신경학적 증상들과 상관될 수 있다.
[0401] 예컨대, 사용자의 좌측 및 우측 눈의 하나 또는 그 초과의 시각적 구역들에서의 결핍들은, (i) 동공 반응에서의 이상들; (ii) 안검하수; (iii) 더블 비전; (iv) 블러리 비전; (v) 안구 추격들에서의 이상들; (vi) 양안 비전에서의 결핍들; (vii) 접촉을 유지하는 것의 불능; (viii) 시선을 시프트할 때의 장애들; (ix) 사용자 제공 증상들, 이를테면 두통들, 메스꺼움, 이명, 현기증 등 중 적어도 하나와 상관될 수 있고, 뇌의 포텐셜 병변들 또는 이상들을 진단하기 위해 사용될 수 있다. 본 출원은 또한, 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들이 사용자의 증상에 대한 응답으로 눈 검사(예컨대, 본원에서 논의된 시야 검사, 또는 다른쪽 눈 검사들 중 임의의 것)를 개시하도록 구성될 수 있는 것을 고려한다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 눈 검사를 개시하고 증상에 대한 사용자의 청각적 표현(예컨대, 자신이 두통을 겪고 있다고 사용자가 큰 소리로 불평하는 것)에 대한 응답으로 눈에 대한 정보를 획득하도록 구성될 수 있다. 시야 검사는 다양한 상태들의 존재, 이를테면, 암점, 각막에 대한 외상, 유리체 눈물들, 외상으로 유도된 백내장들, 망막 출혈, 망막 분리, 황반 변성 또는 안검내 출혈(비틀림 증후군)을 표시할 수 있다.
시각적 소멸 검사
[0402] 시각적 소멸은 심리적 장애이고 시각적 입력의 결핍으로부터 발생하지 않는다. 시각적 소멸은, 객체가 오직 일측에만 제시될 때 환자들이 객체를 볼 수 있지만 객체가 눈의 양측에 제시될 때 환자들이 눈의 그 일측 상의 객체를 본다고 보고하지 않는 반무시의 형태일 수 있다. 시각적 소멸은 대측성 정수리 병변들에 의해 더 자주 초래되고 전두엽 또는 시상 병변들에 의해 덜 자주 초래된다.
[0403] 디스플레이 시스템은 동시에 사용자의 눈들의 어느 한 측 상에 디스플레이 시스템이 동시적인 더블 자극을 제시하는 시각적 소멸 시험을 관리하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자의 눈들의 어느 한 측 상에 이미지, 이를테면 손 및/또는 손가락을 투사하도록 구성될 수 있다. 사용자는 이를테면, 예컨대 눈의 어느 한 측 상에 얼마나 많은 손가락들이 제시되는지를 표시함으로써 이미지를 식별하도록 요청받을 수 있다. 시각적 소멸은, 이미지가 양측 상에 동시에 투사될 때 만약 사용자가 눈의 일측 상에서 이미지를 본다고 보고하지 않지만, 이미지가 그 일측 상에만 투사될 때 일측 상에서 이미지를 본다고 보고하는 경우 검출될 수 있다. 디스플레이 시스템은 만약 시각적 소멸이 디스플레이 시스템에 의해 검출되면 신경학적 상태(예컨대, 뇌졸중, 뇌의 정수리 로브에 대한 손상)를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 예컨대 시각적 입력들과 신경학적 상태들을 구별하기 위해, 시야 검사와 관련된 시각적 소멸 검사를 관리하도록 구성될 수 있다.
LSFG (Laser speckle flowgraphy )
[0404] 본원에 개시된 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 생체내에서 시신경 유두, 맥락막, 망막 및 홍채의 혈류의 정량적 추정을 수행하기 위해 LSFG(Laser speckle flowgraphy) 및/또는 레이저 도플러 플로우메트리를 수행하도록 구성될 수 있다. LSFG로서 구성된 디스플레이 시스템은 눈(예컨대, 망막)의 구조들을 조명하고 스펙클 패턴을 생성하기 위해 높은 세기의 좁은 광 빔들의 소스(예컨대, 레이저 광)를 포함할 수 있다. 스펙클 패턴은 본원에 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 것을 사용하여 검출되고 눈의 망막 및/또는 맥락막 층들에서 혈류를 연구하기 위해 분석될 수 있다. 예컨대, 스펙클 콘트라스트의 근사 역수인 NB(normalized blur)는 안구 조직의 혈류량들과 상관될 수 있다. NB의 제곱과 비례하는 SBR(square blur ratio)은 혈액 속도의 정량적 추정을 제공할 수 있다. LSFG(laser speckle flowgraphy) 시스템으로서 구성되는 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 사용자의 신체의 다른 부분들을 조명 및 이미징하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 높은 세기의 좁은 광 빔들은 사용자의 신체의 다른 부분들로 지향될 수 있고, 센서 및/또는 카메라가 사용자의 신체의 조명된 부분들에서 광 빔들에 의해 초래되는 스펙클 패턴을 검출하도록 구성될 수 있다.
경두개 도플러 디바이스
[0405] 본원에 개시된 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 뇌의 혈류를 매핑하도록 구성될 수 있는 경두개 도플러 디바이스로서 구성될 수 있다. 경두개 도플러 디바이스로서 구성되는 디스플레이 시스템은 뇌의 혈류(예컨대, 두개골의 혈관들을 통한 혈류의 속도)를 매핑하기 위해 초음파를 이용할 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 프로브들(1081)(도 10)을 사용하여 초음파가 사용자의 두개골에 전달될 수 있다. 디스플레이 시스템은 초음파 수신기(1079) 또는 초음파 트랜시버(1075)를 사용하여 두개골을 통해 횡단하고 반사된 초음파의 반향들을 수신 및 측정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템(2010)은 반사된 음파에 기반하여 색전, 협착, 출혈 등을 진단하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은, 뇌의 대동맥 중 하나인 중간대뇌동맥을 통한 혈류의 하나 또는 그 초과의 이미지들을 획득할 수 있는 진보된 경두개 도플러 디바이스로서 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 이미지들은 사용자들의 뇌진탕을 표시하는 이상들에 대해 (예컨대, 디스플레이 시스템에 의해) 분석될 수 있다. 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 임상의에 의해 뷰잉 및/또는 분석될 수 있는 뇌의 혈류의 3D(three-dimensional) 실시간 맵을 생성하도록 구성될 수 있다. 경두개 도플러 디바이스로서 구성되는 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 사용자의 신체의 다른 부분들을 이미징하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 초음파들을 사용자의 신체의 다른 부분들에 지향하도록 포지셔닝되는 하나 또는 그 초과의 프로브들(1081) 및 초음파 수신기(1079) 또는 초음파 트랜시버(1075)는 사용자의 신체의 이러한 다른 부분들을 횡단하고 그에 의해 반사된 초음파를 검출하도록 구성될 수 있다.
광음향 이미징
[0406] 본원에 개시된 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 사용자 또는 다른 사람들의 생물학적 조직 구조들(예컨대, 혈관들)을 이미징하는 광음향 이미징 디바이스로서 추가로 구성될 수 있다. 광음향 이미징을 위해 구성되는 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 레이저 소스들(예컨대, 비-이온화 레이저 소스들) 및 하나 또는 그 초과의 초음파 트랜스듀서들을 사용할 수 있다. 레이저 소스들은 관심 지역에 펄스형 방출들을 전송할 수 있고, 이는 관심 지역의 조직으로부터 초음파 방출들을 초래할 수 있다. 초음파 방출들은 조직을 이미징하도록 프로세싱될 수 있는 신호를 생성할 수 있는 하나 또는 그 초과의 초음파 트랜스듀서들에 의해 수신될 수 있다. 특정 초음파 방출들은 상이한 생리학적 특성들, 이를테면 헤모글로빈 농도 또는 산소 포화도와 연관될 수 있는 것이 인지될 것이다. 결국, 초음파 방출들의 분석(예컨대, 크기 및 위치)은, 레이저 에너지가 지향되는 영역의 2D 또는 3D 이미지들을 형성하기 위해 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 레이저 에너지는 열음향 이미징으로 공지된 다른 유사한 프로세스에서 라디오 주파수 펄스들에 의해 교체될 수 있다.
[0407] 도 10을 참조하면, 디스플레이 시스템(2010)의 복수의 센서들(30)은 적합한 파장들의 레이저 또는 라디오 주파수 펄스들을 생물학적 조직으로 방출하고 초음파 방출들을 검출하여 영역을 이미징하도록 구성되는 광음향 이미징 센서들일 수 있다. 복수의 센서들(30)은 일부 실시예들에서 사용자의 머리(예컨대, 두피)에 부착될 수 있음이 인지될 것이다.
fNIRS (Functional Near Infrared Spectroscopy) 디바이스
[0408] 본원에 개시된 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 뇌의 혈류를 매핑하는 fNIRS(functional near infrared spectroscopy) 디바이스로서 추가로 구성될 수 있다. fNIRS에 대해 구성되는 디스플레이 시스템은 적외선 광의 특정 파장들의 방출기들 및 신체로부터 다시 반사된 적외선 광을 검출하는 센서들을 사용할 수 있다. 이어서 디스플레이 시스템은 광이 지향된 신체 부분의 흡수 스펙트럼들을 결정할 수 있다. 산소화된 및 탈산소화된 헤모글로빈은 상이한 흡수 스펙트럼들을 가져서, (BOLD(blood-oxygen-level dependent) 응답을 통해) 뉴런 활동과 상관될 수 있는 뇌의 산소화된 및 탈산소화된 헤모글로빈의 측정을 허용한다. 유리하게, fNIRS 측정들은 측정되고 있는 정신 태스크에 대해 객관적이고 비-침습적일 수 있다.
[0409] 도 10을 참조하면, 디스플레이 시스템(2010)의 복수의 센서들(30)은 적합한 파장들의 적외선 광을 방출하고 반사된 적외선 광을 검출하여 적외선 흡수 스펙트럼들을 획득하도록 구성되는 fNIRS 센서들일 수 있다. 복수의 센서들은 일부 실시예들에서 사용자의 머리(예컨대, 두피)에 부착될 수 있음이 인지될 것이다. 다양한 구현들에서, fNIRS는 시스템(2010)이 뉴런 활동을 검출, 측정 또는 달리 검출하도록 허용할 수 있고, 이는 사용자의 하나 또는 그 초과의 정신 상태 표시자들, 이를테면, 정신 작업부하, 분할적 주의, 상황 인지, 신경 활동, 통증 및/또는 시스템(2010)에 의해 전달 또는 검출되는 자극들에 대한 다른 정신 반응들을 표시하는 것으로 해석될 수 있다.
[0410] 일부 실시예들에서, 검출된 적외선 스펙트럼들의 특성들에 따라, 디스플레이 시스템은 사용자가 알츠하이머병 또는 다른 상태들을 겪고 있거나 겪기 쉬운지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 적외선 스펙트럼들의 특성들은 또한 사용자가 알츠하이머를 겪고 있을 때 디스플레이 시스템이 질병의 진행을 결정하는 것을 도울 수 있다.
[0411] fNIRS를 수행하도록 구성되는 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 사용자의 신체의 다른 부분들을 이미징하기 위해 사용될 수 있음이 인지될 것이다. 이러한 실시예들에서, fNIR 센서들은 신체의 이러한 다른 부분들에서 산소화된 및 탈산소화된 헤모글로빈을 검출하도록 위치되고 구성될 수 있다.
형광 리간드 스캐닝
[0412] FLS(Fluorescent Ligand Scanning)은 눈에 도입된 형광 리간드들이 눈의 아밀로이드들(예컨대, 렌즈의 망막 또는 과핵 구역(supranucleus region)들)에 바인딩하고 광학적으로 여기되어, 눈에서 베타-아밀로이드들의 존재 및/또는 농도를 검출하기 위해 측정될 수 있는 형광을 방출하는 방법이다. 망막의 베타-아밀로이드 레벨들은 뇌의 베타-아밀로이드 레벨들과 상당히 상관될 수 있다. 베타-아밀로이드들은 알츠하이머병과 연관됨이 인지될 것이다. 그에 따라서, FLS는 알츠하이머 환자와 비-알츠하이머 환자를 구별할 뿐만 아니라 의사들 및 건강관리 제공자들이 환자들의 질병의 진행을 추적하는 것을 돕고 의사들 및 제약 연구원들이 알츠하이머 약물들의 효능을 모니터링하는 것을 돕는데 유용할 수 있다. 디스플레이 시스템(예컨대, 각각 도 9d, 도 6 및 도 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000 및 2010))은 FLS를 관리하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 베타 아밀로이드-특정 소분자들을 포함하는 화합물이 예컨대, 디스플레이 시스템 및/또는 제3자에 의해 사용자의 눈에 (예컨대, 분사, 스쿼팅 등에 의해) 도입될 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 베타 아밀로이드-특정 소분자들은 렌즈에 흡수되고 아밀로이드 어그리게이트들에 바인딩하는 것으로 여겨진다. 베타 아밀로이드-특정 소분자들은 디스플레이 시스템에 의해 전달되는 방사에 의해 여기될 수 있는 형광 리간드들을 포함할 수 있다. 여기 이후, 형광 리간드들에 의해 방출되는 형광은 아밀로이드들의 존재 및 농도를 검출하기 위해 디스플레이 시스템에 의해(예컨대, 본원에서 설명된 하나 또는 그 초과의 내향 카메라들에 의해) 측정될 수 있다. 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들(예컨대, 각각 도 9d, 도 6 및 도 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000 및 2010))에서, 섬유 스캐너(예컨대, 도 6의 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208))는 형광 리간드들에 의해 방출되는 형광을 이미징하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 예컨대, 눈을 이미징함으로써 리간드들이 존재하는 눈의 특정 위치들을 결정하도록 추가로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 검출된 형광의 특성들에 따라, 디스플레이 시스템은 사용자가 알츠하이머병을 겪고 있거나 겪기 쉬운지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 검출된 형광의 특성들은 또한 사용자가 알츠하이머를 겪고 있을 때 디스플레이 시스템이 질병의 진행을 결정하는 것을 도울 수 있다. 형광 리간드 스캐닝을 수행하도록 구성되는 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 사용자의 신체의 다른 부분들을 이미징하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 형광 리간드들은 신체의 다른 부분들에 도입될 수 있고 디스플레이 시스템은 신체의 이러한 다른 부분들에서 형광 리간드들에 의해 방출되는 형광을 검출하도록 구성될 수 있다.
홍채 카메라
[0413] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 다운증후군을 검출하는 홍채 카메라로서 기능하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예컨대, 도 10의 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 것을 사용하여 홍채를 감지/관측하고, 홍채 상에 임의의 백색 스팟들(또한 브러시필드 스팟들로 지칭됨)이 존재하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들(예컨대, 각각 도 9d, 도 6 및 도 10의 디스플레이 시스템들(80, 1000 및 2010))에서, 섬유 스캐너(예컨대, 도 6의 이미지 주입 디바이스들(200, 202, 204, 206, 208))는 홍채를 감지/관측하고, 홍채 상에 임의의 백색 스팟들(또한 브러시필드 스팟들로 지칭됨)이 존재하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 만약 브러시필드 스팟들의 존재가 검출되면 사용자가 다운증후군을 겪고 있다고 결정하도록 구성될 수 있다.
OCT(Optical Coherence Tomography )
[0414] 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들은 OCT(optical coherence tomography) 시스템으로 기능하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 사용자의 눈들에 광의 빔을 투사하도록 구성될 수 있다. 투사된 빔의 일부는 사용자의 눈들의 다양한 해부학적 피처들에 의해 반사, 산란 및/또는 회절될 수 있고 본원에서 설명된 센서들 및/또는 카메라들(예를 들어, 센서들 및/또는 카메라들(24, 28, 30, 32, 34)) 중 임의의 것에 의해 수신될 수 있다. 디스플레이 시스템 및/또는 디스플레이 시스템과 통신하는 전자 하드웨어 프로세서는 눈에서 선택된 조직 층들의 두께에서의 변경들을 추적하기 위해 사용자의 눈들로부터 수신된 광을 분석하도록 구성될 수 있다. 이러한 변경들은 신경학적 질병들, 이를테면 MS(multiple sclerosis)의 존재 및/또는 진행을 표시하도록 결정될 수 있다. 다른 예로서, MS 환자들은 또한, 내부 핵 층에 유체 수집물들(가성낭으로 고려됨)이 존재하는 MME(microcystic macular edema)를 나타낼 수 있다. 다양한 내향 센서들 및/또는 카메라들에 의해 수신된 반사된 광의 프로세싱을 통해, 디스플레이 시스템은 내부 핵 층의 유체 수집물들의 존재를 검출하고, 따라서 사용자에게 MME가 존재한다고 결정하도록 구성될 수 있다. 이어서 MME의 이러한 결정은 사용자가 다발성 경화증을 겪고 있을 수 있다고 결정하기 위해 활용될 수 있다.
[0415] OCT로서 구성된 디스플레이 시스템은 망막 혈관 바이오마커들, 이를테면 사용자의 눈에 전달된 바이오마커들을 검출하도록 구성될 수 있다. 이러한 바이오마커들의 검출 및 이미징으로부터의 신호들은 망막 혈관 변경들/악화의 존재를 결정하기 위해 분석될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 변경들은 알츠하이머병을 표시하는 것으로 결정될 수 있는 악화이다.
[0416] OCT로서 구성된 디스플레이 시스템은 또한 유두주위 신경 섬유를 분석하기 위해 시신경 유두주위를 스캐닝함으로써 시신경 장애들을 검출하기 위해 사용될 수 있다.
[0417] 디스플레이 시스템은 망막 및 맥락막에서 혈류를 검출할 수 있는 OCT-A(OCT Angiography)를 수행하도록 구성될 수 있다. OCT-A는 관류된 망막 혈관들을 식별하고, 앤지오(angio) 유동 밀도를 결정하고, 망막 및 맥락막 층들에서 관류 밀도 및 혈류를 시각화하는 것 등을 위해 사용될 수 있다. 디스플레이 시스템은 검출된 망막 관류에 기반하여 허혈성 손상을 결정하도록 구성될 수 있다.
기능들 및 구조들의 변경을 포함하는 뇌 신경 조직들의 변경
[0418] 뇌의 프로세싱 계층구조(예컨대, 시각적 프로세싱 계층구조) 및 피드-포워드, 피드백 및 수평 피질-대-피질 연결들 및 구조들은, 뇌가 대체로 가소성인 미성숙한 뇌의 임계 기간 동안 주로 결정된다(예컨대, "연결됨"). 비록 뇌가 항상 가소성일지라도, 임계 기간 동안 더 높은 레벨의 가소성을 보여준다. 뇌의 프로세싱의 특정 세부사항들은 상이한 사람들에 대해 상이할 수 있고 변할 수 있음이 인지될 것이다. 유리하게, 본원에서 설명된 메커니즘들은 위에서 앞서 언급된 연결들이 지각 및/또는 인지에 어떻게 영향을 미치는지의 결정을 허용하고 또한 특정 사람의 프로세싱의 커스터마이징된 이해를 허용한다.
[0419] 특정 뇌가 어떻게 구조화되는지의 이해를 제공하는 것 외에도, 본원에서 설명된 메커니즘들은 뇌의 신경 조직들을 변경하도록 허용할 수 있다. 이론에 의해 제한됨이 없이, 뇌의 프로세싱 경로들은 예컨대, 정보에 대한 사용자의 지각 및 프로세싱에 영향을 미치도록 재구조화될 수 있다고 여겨진다. 뇌는 가소성이기 때문에, 임계 기간(예컨대, 발달 동안 뇌가 강화된 가소성을 갖는 시간 윈도우)을 재개하는 것이 가능하다. 환경적 팩터들과 함께 다수의 약물들 및 세포 치료들이 임계 기간 동안 어린 시절에 발견된 것들에 필적할만한 레벨들로 가소성을 리턴시키는 것으로 입증되었다. 이러한 환경적 팩터들 중 일부는 신체 훈련, 명상, 비디오-게임 트레이닝 등을 포함한다.
[0420] 일부 실시예들에서, (예컨대, 도 6, 도 9d 및 도 10에 대해 도시되고 설명된 바와 같이) 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들은 임계 기간을 재개하고 그리고/또는 사용자에 대한 가소성을 증가시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 임계 기간을 재개하고 그리고/또는 가소성을 증가시키기 위해, 사용자가 노출된 특정 자극들을 포함하여 사용자의 환경적 팩터들을 조정 및/또는 맞추도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 사람이 학습하는 방식 또는 사람을 예컨대 포지티브 및/또는 네거티브 보강에 효과적으로 인게이징하여 흥미있는 콘텐츠를 제공하는 방식 등을 모방하도록 설계된 본원에서 설명된 기술들 중 하나 또는 그 초과를 활용하는 애플리케이션들, 이를테면 비디오 게임들을 활용할 수 있다. 디스플레이 시스템은 뇌가 하루중 수신된 정보를 프로세싱하고 있는 중에, 슬립 동안 메시지들, 이를테면, 의식되지 않는 메시지들을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이론에 의해 제한됨이 없이, 디스플레이 시스템은 뇌의 임계 기간이 재개되고 가소성이 증가되는 "유동" 상태로 사용자를 배치하는 것으로 여겨지는 다양한 활동들을 통해 사용자를 유도하도록 구성될 수 있다. 이러한 태스크들의 예들은 예컨대, 신체 훈련, 명상 및 요가를 포함한다. 디스플레이 시스템은 또한 임계 뇌 발달 기간들 동안 자연적으로 발생하는 경험들을 미러링 또는 모방하는 경험들을 제공할 수 있다. 예로서, 어린 시절 발달 동안, 약시를 갖는 아이는 뇌를 재교육하고 더 약한 눈을 강화하기 위해 더 강한 눈 상에 눈 패치를 배치할 수 있다. 사용자의 뇌가 변경을 쉽게 수용하기에 충분한 레벨에 신경 가소성이 도달하면, 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들은 사용자의 뇌를 트레이닝하고 결핍들을 완화하고 그리고/또는 기능을 개선하도록 뇌를 변경하기 위해 사용될 수 있다.
[0421] 예로서, 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들 및 방법들은 사용자의 시각적 프로세싱 계층구조 및 연결들이 사용자의 시지각에 영향을 미치는 방법을 변경하도록 구성될 수 있다. 신경가소성에서 유도된 증가는 더 효과적인 뇌 트레이닝을 초래할 수 있고, 이는 다양한 시각적 프로세싱 단계들에서 뉴런 어셈블리들의 지각적 학습 및 응답 수정을 통해 사용자에게 수행 변경을 초래할 수 있다. 신경가소성에서의 이러한 증가는 본원에서 개시된 학습 활동들(예컨대, 정신 훈련들) 중 임의의 것을 용이하게 하도록 유리하게 적용될 수 있는 것이 인지될 것이다.
[0422] 일부 실시예들에서, 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들 및 방법들을 사용하여 그리고 고유한 콘텐츠 전달을 통해, 사용자의 뇌는 사용자가 상호작용할 수 있게 맞춰진 자극들을 수용한다. 본원에서 설명된 시스템들은 사용자의 상호작용들 및 (본원에서 설명된 물리적, 감정적 및 행동적) 응답들을 실시간으로 모니터링하고 그에 따라서 트레이닝을 조정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 본원에서 설명된 시스템들은 적응적으로 구성될 수 있다. 시스템은 사용자가 잘 수행하고 있을 때 뇌 트레이닝 태스크들의 난관을 증가시키도록 및 그 반대가 되도록(사용자가 트레이닝 활동들을 불량하게 수행하고 있고 그리고/또는 완료하지 못할 때 난관을 감소시키도록) 구성될 수 있다. 시스템은 또한 사용자 참여를 증가시키기 위해 포지티브 및 네거티브 보강을 활용하도록 구성될 수 있다(포지티브 보강이 더 유리할 수 있다). 이는 트레이닝을 더 게임처럼 그리고 즐겁게 만들어서, 사용자가 트레이닝 프로그램을 계속할 가능성을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이는 또한, 예컨대, 이를테면 말기의 환자들 등에 대해 자존감을 돋우기 위한 사용자 수행이 감소되고 있는 경우, 포지티브 피드백을 제공하기 위해 의도적으로 인위적인 방식으로 사용될 수 있다.
[0423] 자극들 및/또는 뇌 트레이닝 프로그램들(예컨대, 비디오 게임들)은, 본원에서 설명된 바와 같이, 생체모방 광 전달 시스템 및 3D의 다수의 깊이 평면들 렌더링 콘텐츠의 사용을 통해 뇌가 "실제"처럼 지각하는 환경적 장면을 시뮬레이트하기 위해 몰입형 기법들을 활용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이론에 의해 제한됨이 없이, 다수의 깊이 평면들을 제공함으로써, 본원에서 설명된 치료들은, 뇌가 다수의 깊이 평면들로부터 제공되는 자극들을 실제 생활처럼 지각할 가능성이 더 많아, 치료 결과들을 향상시킬 수 있기 때문에 더 효과적이다. 디스플레이 시스템은 바이오피드백 시스템을 통해 사용자가 어떻게 수행하고 있는지에 적어도 부분적으로 기반하여 시뮬레이트된 환경을 실시간으로 조작할 수 있고, 여기서 센서들은 사용자에게 제공되는 자극을 수정하기 위해, 외부 환경, 사용자에게 제공되고 있는 콘텐츠, 및 사용자의 생리학적 및/또는 심리적(예컨대, 행동적, 감정적) 반응들을 모니터링한다. 이러한 바이오피드백은 본원에서 설명된 인지 수정 및 다수의 다른 애플리케이션들에서 사용될 수 있다.
[0424] 본원에서 설명된 소정의 실시예들에 따르면, 디스플레이 시스템은 결핍들을 완화하고 그리고/또는 기능을 개선하기 위해, 사용자의 뇌의 신경 조직들을 트레이닝 및/또는 변경하는 것을 돕도록 맞처진 자극들 또는 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 12에 예시된 방법(1800)은 환경적 자극들에 대한 응답으로 지각 보조 수단을 제공하도록 적용될 수 있다. 유리하게, 디스플레이 시스템의 착용성으로 인해, 시스템은 뇌 트레이닝 프로그램을 포함하는 지각 보조 수단을 어떠한 임의적 환경에서 제공하도록 구성될 수 있다. 이론에 제한됨이 없이, 뇌의 신경 조직들을 재교육 및/또는 변경하는 것의 효능은 본원에서 설명된 자극들 및/또는 치료들에 대한 길고 반복된 노출에 의해 강화된다. 따라서, 적어도 부분적으로 디스플레이 시스템의 착용성으로 인해, 사용자가 더 긴 시간 기간들 동안 그리고 더 자주 디스플레이 시스템을 착용하여 본원에서 설명된 처치들 및 치료들의 효과들 및 효능을 증가시킬 가능성이 있다. 유사하게, 사용자는 다양한 환경들에서 디스플레이 시스템을 사용하여 사용자에 대한 준수성을 증가시킬 수 있다. 예컨대, 프로그램은 사용자가 세계에서 외부에 있는 동안 수행될 수 있거나 또는 제어된 세팅에서(예컨대, 사용자의 집 또는 임상의의 사무실에서) 수행될 수 있다. 바람직하게, 방법(1800)을 수행하기 전에, 디스플레이 시스템은, 사용자의 신경학적 상태의 존재로 인해 사용자에게 특정 반응을 트리거링하거나 트리거링하지 않을 수 있는 프로파일 카탈로깅 자극들을 그 내부에 저장하거나 그에 대한 액세스를 가질 수 있다. 시스템은 또한 자극에 대한 사용자의 반응을 수정하도록 설계된 프로그램일 수 있는 지각 보조 수단을 트리거링하기 위해 자극들의 존재를 사용하도록 미리 구성될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 블록(1810)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 노출되는 자극 또는 자극들을 감지하도록 구성될 수 있다. 블록(1820)에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가 변경되기를 원할 수 있는 반응(또는 반응의 결핍)을 초래하는 신경학적 상태와 특정 자극이 연관된다고 결정하도록 구성될 수 있다. 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은, 자극에 대한 사용자의 반응, 지각들 또는 인지 프로세싱으로 변경하도록 구성될 수 있는 지각 보조 수단을 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템은 지각 보조 수단들이 제공될 때 사용자에게 경고하도록 구성될 수 있다. 시스템은 또한 사용자로부터의 입력에 대한 응답으로 지각 보조 수단을 제공하고, 자극들에 대한 사용자의 반응 또는 지각들을 변경할 수 있는 특정 지각 보조 수단을 제안하도록 구성될 수 있다.
[0425] 예로서, 블록(1810)에서, 디스플레이 시스템은, 상당한 감정들, 이를테면, 사용자에게 걱정 또는 공포를 초래하는 환경적 자극에 사용자가 노출되는 것을 감지할 수 있다. 예컨대, 자극은 사용자가 공포증 및/또는 외상 연관성을 갖는 객체 또는 곤충일 수 있다. 블록(1820)에서, 디스플레이 시스템은 사용자가 대응하는 공포증 및/또는 외상 연관성을 갖는다고 결정하도록 구성될 수 있다. 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은 사용자들 및 자극에 대한 제1 반응을 조절 또는 완화하는 프로그램을 개시할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자를 진정시키기 위해 안내된 이미저리를 수행할 수 있다.
[0426] 일부 실시예들에서, 본원에서 개시된 시스템들 및 방법들 중 임의의 것에 대해, 이들이 요구되기 전에 지각 보조 수단들을 제공하기 위해 예측 알고리즘들 및/또는 인공 지능 방법들이 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 특정 지각 보조 수단을 자주 또는 반복적으로 요구하는 환경들 및/또는 자극들을 검출할 수 있고, 반복들의 빈도 및/또는 수에 기반하여, 요구되기 전에 지각 보조 수단을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 기억력 결핍을 갖는 사용자는 특정 정보를 자주 질문할 수 있다. 이러한 문제들의 상황에 기반하여, 디스플레이 시스템은 사용자가 특정 상황에 있을 때마다 관련된 정보를 자동으로 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
[0427] 일부 실시예들에서, 블록들(1810, 1820, 1830) 중 소정의 블록들이 생략될 수 있음이 인지될 것이다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 블록들(1810, 1820)을 수행함이 없이 블록(1830)을 수행할 수 있다. 이는, 예컨대, 사용자가 단순히 반응을 수정하기 위한 치료 프로그램을 겪기를 원하는 경우들에서, 프로그램을 트리거링하는 자극을 요구함이 없이 발생할 수 있다. 오히려, 디스플레이 시스템은 우회(520, 530)하는 동안 블록(1830)에서 인게이징하기 위해 사용자로부터 주관적 및/또는 객관적 입력을 수신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 신체적 및 행동적 사인들(예컨대, 공포 또는 신경과민의 경우 동공 팽창)을 모니터링함으로써, 블록(1830)이 트리거링될 수 있다. 유사하게, 사용자는 블록(1830)을 액티브하게 수행할 수 있다. 일부 경우들에서, 예컨대, 사용자는 강한 반응들을 도출하는 자극들이 존재할 가능성이 있는 환경에 진입하기 전에 블록(1830)을 우선적으로 수행하기를 원할 수 있다.
[0428] 사용자에게 적용될 수 있는 다양한 타입들의 치료의 예들이 아래에 논의된다.
지각 수정
[0429] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 지각적 학습 기법들을 통해 블록(1830)에서의 사용자의 지각을 수정하도록 구성될 수 있다. 치료는 사용자에게 개선된 지각 기술들을 교육하거나 사용자의 통상적인 지각을 수정하도록 맞춰진 눈 및 청각 자극들을 포함할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자의 지각을 수정하기 위해 안내된 이미저리 치료, 암흑화, 청각 자극 등을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0430] 디스플레이 시스템은 지각 수정을 통해 치료 이익들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 노출 치료를 제공할 수 있다. 노출 치료는 예컨대, 걱정 장애들을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 노출 치료는 사용자들의 걱정을 극복하기 위해 어떠한 위험 없이 두려운 객체 또는 상황에 사용자를 노출하는 것을 포함한다. 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 EMDR(eye movement desensitization and reprocessing) 치료를 제공할 수 있다. EMDR은 더 적응적 코핑 메커니즘들을 발달시킴으로써 고통스러운 기억들의 오래 지속되는 효과들을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 치료는 좌우 눈 움직임들을 초래할 수 있는, 디스플레이 시스템으로부터의 몇몇 타입들의 양측성 감각 입력 중 하나를 수신하는 동안 사용자가 고통스러운 이미지들을 상기하도록 요청하는 것을 포함한다. 디스플레이 시스템에 의해 제공되는 이러한 치료들은 행동적 장애들, 이를테면 외상후 스트레스 장애를 치료할 때 효과적일 수 있다.
[0431] 디스플레이 시스템은 사용자에게 지각적 학습을 제공하도록 구성될 수 있고, 여기서 지각적 학습은 개선된 지각 기술들을 학습하는 능력을 지칭한다. 개선들은 실세계 전문기술(예컨대, 판독, 체스 조각들 사이의 관계들을 보는 것, X-선 이미지가 종양을 나타내는지 여부를 아는 것 등)과 관련된 공간적 및 시간적 패턴들의 복잡한 카테고리화들에 대한 간단한 감각 구별들(예컨대, 2개의 뮤직 톤들을 서로 구별함)을 포함할 수 있다. 감각 양상들은 시각, 청각, 촉각, 후각 및/또는 미각을 포함할 수 있다. 지각적 학습은 복잡한 인지 프로세스들(예컨대, 언어)의 중요한 기초일 수 있고, 지각적 전문기술을 생성하는 다른 종류들의 학습과 상호작용할 수 있다.
[0432] 디스플레이 시스템은 특정 기술 또는 기술들을 획득할 때 사용자를 돕는 지각적 학습 기능성을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 지각적 및 인지적 능력들을 강화하도록 구성된 비디오 게임들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 비디오 게임들은 특정 능력들(예컨대, 손-눈 조정)을 타겟팅하기 위해 다수의 상이한 상호작용 엘리먼트들을 갖도록 구성될 수 있다. 비디오 게임들은 사용자가 수행하고 있는 방법에 기반하여(예컨대, 사용자 피드백을 통해 평가된) 난관 레벨을 조정하도록 구성될 수 있다. 비디오 게임들은 또한 사용자의 액션들에 대한 응답으로 포지티브 및 네거티브 보강을 가질 수 있다. 흥미있는 콘텐츠를 갖는 게임의 상황에서 이러한 기술들을 활용함으로써, 사용자의 참여 및 주의 레벨이 증가한다. 이러한 비디오 게임들을 사용하면, 사용자는 개선된 손-눈 조정, 주변부의 증가된 프로세싱, 강화된 정신 회전 기술들, 보다 큰 분할적 주의 능력들, 더 빠른 반응 시간들, 유효 시야(이 유효 시야내에서, 뷰어들은 객체들을 식별할 수 있음)의 크기에서 기능 증가, 문제 해결, 창조성 등을 포함하는 다양한 기술들에서의 개선을 경험할 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한 예상되지 않는 상호작용들을 제공함으로써 문제 해결 기술들 및/또는 창조성을 학습 또는 강화하기 위해 비디오 게임들을 사용할 수 있다. 예컨대, 반복적 액션들에 대한 성향을 갖는 사람은, 예상되지 않는 상호작용들, 이를테면, 통상적으로 우측으로 회전할 때 좌측이 되어야 하는 상황들로부터의 출구들, 왕자 또는 공주가 되기 위해 개구리에게 키스하는 것, 라인들 외부에 착색하는 것에 대한 보상, 정지되고 명상하거나 집중할 때 비행 스피드를 증가시키는 것 등에 노출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 스피치 및 언어 난관들, 이를테면 강화된 및 연장된 스피치 신호들을 처리하기 위해 청각적 구별 애플리케이션들을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0433] 디스플레이 시스템은 임상의에 의해 조사될 수 있는 환자 진행 및 데이터 수집의 자동화된 추적을 위해 구성될 수 있다. 다른 예로서, 생리학적 측정 또는 모션 추적의 추가를 통해, 디스플레이 시스템은 노출 프로세스 전반에 걸쳐 참가자의 정서적인 응답을 조사하기 위해 사용될 수 있는 노출 치료(예컨대, 가상 현실 등급 노출 치료, 즉, VRGET)를 제공하도록 구성될 수 있다. 이는, 공포 감소가 성공적인 치료의 중심일 수 있을 때 특히 효과적일 수 있다. 또 다른 예로서, 노출 치료를 제공하는 디스플레이 시스템은, 모터 응답들을 추적하고 그러한 응답들이 성공적인 치료(예컨대, 가딩 또는 브레이싱 행동)와 일치하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 그에 따라서, 노출 치료는 만성 근육통의 상황에서 공포 및 장애를 감소시키도록 구성될 수 있다.
지각 검사 및 수정
[0434] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 본원에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 지각 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 본원에서 더 상세히 설명되고 도 11에 예시된 바와 같이, 자극을 제공하고 사용자 응답을 측정하도록 구성될 수 있다. 지각 검사의 예는 양안 경쟁을 포함한다. 노출 치료에 대한 백마스킹을 포함하는 본원에서 개시된 지각 검사 기법들은 또한 뇌를 재교육하고(신경 조직들을 변경하고) 그리고/또는 연관성들을 수정하는 방법들로서 사용될 수 있다.
감각 대체/강화
[0435] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 감각 자극들을 대체 또는 강화하도록 구성될 수 있다. 이러한 대체 또는 강화는 사용자의 감각들 중 하나의 감각에 의한 자극들의 검출을 사용자의 감각들 중 다른 감각으로 시프트함으로써 그 하나의 감각에서의 결핍들을 처리하기 위해 활용될 수 있다. 예컨대, 열 또는 청취를 검출하는 능력의 결핍들은 열 또는 사운드들을 디스플레이 시스템에 의한 시각적 출력들로 변환함으로써 처리될 수 있다. 예컨대, 뜨거운 스토브가 블록(1810)에서 검출되는 자극일 수 있고, 열을 검출하는 것의 불능은 블록(1820)에서의 자극과 연관된 신경학적 상태일 수 있고, 스토브의 온도에 대응하는 변경 컬러를 디스플레이하는 것은 블록(1830)에서 제공되는 지각 보조 수단일 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템은 스토브로부터 검출된 열을 컬러로 변환하도록 구성될 수 있고, 디스플레이 시스템은 사용자의 시각이 열을 검출하는 것에 대한 사용자의 불능을 보상하도록 허용한다.
[0436] 다른 예로서, 사용자가 완전히 또는 부분적으로 청각 장애가 있는 경우, 큰 사운드가 블록(1810)에서 검출되는 자극일 수 있고, 청취 불능은 블록(1820)에서의 자극과 연관된 신경학적 상태일 수 있고, 큰 사운드에 대응하는 변경 컬러를 디스플레이하는 것은 블록(1830)에서 제공되는 지각 보조 수단일 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템은 환경에서 검출된 사운드를 컬러 또는 시각적 이미저리로 변환하도록 구성될 수 있고, 디스플레이 시스템은 사용자의 시각이 사용자의 청취 불능을 보상할 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컬러 또는 패턴들은 기분을 전달하거나, 뮤직에 대한 대용물(예컨대, 우울한 뮤직에 대한 청색 컬러)이 되거나, 다른 사운드들에 대한 대용물(예컨대, 심장 박동들에 대한 EKG 트레이스들)이 되거나, 또는 백그라운드 잡음에 대한 대체물이 되도록 디스플레이될 수 있다. 컬러들 및/또는 패턴들은 텍스트 또는 다른 관심 객체들에 대해 사용되지 않는 깊이 평면 상에 디스플레이될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 스피치 인식 기능성으로 프로그래밍될 수 있고, 시스템에 의해 디스플레이되는 지각 보조 수단은 디스플레이 시스템에 의한 스피치 인식의 출력일 수 있다. 시스템은 스피치의 다양한 양상들 이를테면, 예컨대, 스피치의 톤, 스피치의 피치, 스피치의 스피드, 사용자가 악센트들 및 문장 구조를 인지하고 그로부터 근본적인 감정을 식별하도록 돕는 스피치의 볼륨을 인지하도록 추가로 구성될 수 있다. 따라서, 디스플레이 시스템은 일부 실시예들에서 제3자에 의해 발화된 단어들을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 디스플레이 시스템은 눈이 응시하고 있는 곳에 대응하는 단어들을 발화하도록 구성될 수 있고, 이는 시각 장애를 갖거나 다른 비전 장애들을 갖는 사용자에게 유용할 수 있다. 디스플레이 시스템은 주변 환경에서 객체들 및/또는 사람들에 대해 사용자에게 상이한 경고들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사람에게 그의 경로 내의 장애물에 관해 또는 다가오는 트래픽에 관해 경고하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 사용자의 친구가 부근에 있는 것을 사용자에게 통지하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이 시스템은 사용자가 자신들의 환경을 내비게이트하는 것(예컨대, 이들이 응시하고 있는 곳의 3 피트 앞에 의자가 있음을 이들이 알게 함) 또는 달리 시각의 사용 없이 자신들의 인접 환경들에서 피처들 및 이들의 배치에 대한 정보를 획득하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 단어들은 사람이 단어들을 말하고 있는 것과 동일한 깊이 평면 상에 디스플레이되고, 따라서 사용자가 자신들의 눈들의 포커스를 변경할 필요 없이 단어들을 보도록 허용할 수 있다. 원하는 깊이 평면 상에 텍스트를 배치하는 이러한 능력은 사용자와 제3자 발화자 간에 더 자연스럽고 편안한 상호작용을 허용할 수 있음이 인지될 것인데, 이는 사용자가 발화자로부터 멀리 자신들의 포커스를 시프트할 필요가 없기 때문이다(텍스트는 제3자와 동일한 깊이 평면에서 제3자 위에 디스플레이되거나 또는 제3 자상에 수퍼임포즈될 수 있기 때문이다). 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 외국어인 스피치를 인지하고 사용자가 이해하는 언어로 텍스트를 디스플레이하도록 구성될 수 있다.
[0437] 일부 실시예들에서, 감각 자극들의 대체 또는 강화는, 본원에서 설명되는 바와 같이 행동 컨디셔닝에서, 그리고 발작들과 같은 상이한 상태들에 대한 치료를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 치료는 환경적 자극들을 교체하거나 강화시키도록 맞춰진 안구 및/또는 청각 자극들을 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 포지티브 및 네거티브 보강에 대해 전통적인 컨디셔닝 및 조작적(operant) 컨디셔닝과 관련하여 본원에서 설명된 것들과 유사한 방법들을 활용하도록 구성될 수 있다.
[0438] 디스플레이 시스템은, 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하도록 그리고 감각 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 사용자는 (실세계 또는 시뮬레이트된 환경에서) 객체를 볼 수 있고, 그러한 객체는 컬러들, 사운드들, 및/또는 다른 자극들(예컨대, 온도 변경들)을 수반하여 사용자에게 제시될 수 있다.
[0439] 일부 실시예들에서, 감각들의 연관성 및 자극은, 예컨대 플래시들, 클릭들, 오디오 및/또는 비디오에 의한 백색 잡음 등을 사용하여 발작들을 중단시키는 데 유용할 수 있다. 이는, 예컨대, 이전의 발작들에 존재하는 시청각 단서들을 디콘볼루팅(deconvoluting)하고 그리고/또는 위험 신호들을 차단하거나 취소함으로써, 발작들로부터 보호하는 데 또한 유용할 수 있다. 이는 청각 장애, 황반 변성 및/또는 기타 연령-관련 병들을 보상하는 데 또한 유용할 수 있다.
[0440] 디스플레이 시스템은, 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하도록 그리고 공간 증강을 제공하도록 구성될 수 있다. 지각적 학습 및 지각 수정에 대해 본원에서 설명된 것들과 유사한 시스템들 및 방법들은 공간 증강과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 객체들은 타겟팅된 객체들에 대한 포커스를 강화시키기 위해 선택적으로 흐려지거나 불선명해질(blurred) 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 더 가까운 객체들에 포커싱하는 것을 돕기 위해, 멀리 있는 객체들을 불선명하거나 흐리게 하도록 구성될 수 있다.
공감
[0441] 디스플레이 시스템은 사용자의 지각을 수정하기 위해 공감을 수반하는 기법들을 사용하도록 구성될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 공감은 일반적으로, 일차 감각 또는 인지 경로를 자극하는 것이 감각 또는 인지 경로가 또한 시뮬레이트되게 하는 상황을 지칭한다. 공감의 공통 예들은 컬러들과 연관된 문자들 및/또는 숫자들, 컬러들과 연관된 사운드의 피치(예컨대, G 키의 노래는 청색으로 보일 수 있는 한편, C 키의 노래는 적색으로 보일 수 있음), 수치 시퀀스들이 공간에 포지셔닝되는 공간 시퀀스 공감(예컨대, 더 큰 숫자들은 더 멀리 보일 수 있음), 3D 공간에서 구성되는 것으로 나타나는 시간들 또는 날짜들 등을 포함한다. 공감은 암기, 완벽한 피치, 수학(math) 등을 도울 수 있다.
[0442] 디스플레이 시스템은, 도 12의 블록(1830)에서, 뇌의 트레이닝에 도움이 되도록 공감을 모방하는 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 감각 입력들 및 출력들을 포함할 수 있으며, 그리고 마이크로폰들, 카메라들 및/또는 깊이 센서들을 사용하여 사용자 환경의 시청각 정보를 또한 캡처하면서, 3D 공간에서 사실적인 사운드들 및 영상(visual)들을 제시하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 예컨대, 적합한 사운드 및/또는 영상을 다른 사운드 및/또는 영상과 함께 제공함으로써, 마이크로폰을 사용하여 캡처된 또는 미리 레코딩된 사운드에 영상들을 링크시키도록 구성될 수 있다. 유사하게, 디스플레이 시스템은 사용자의 환경에서의 특정 시각적 정보에 소정의 사운드들을 링크시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 촉각 피드백(예컨대, 햅틱 제어기, 글로브 또는 다른 터치-기반 디바이스를 사용함) 및/또는 후각(smell)을 포함한다.
[0443] 공감을 활용(leverage)하는 지각적 학습을 제공하기 위해, 디스플레이 시스템은, 예컨대, 피치를 컬러에 링크시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 사용자가 특정 컬러들로 키들이 강조된 피아노 또는 다른 악기의 연주를 배우는 것을 돕도록 설계된 애플리케이션을 포함할 수 있다. 사용자가 무언가를 연주하는 방법을 상기할 때, 사용자는 사운드들뿐만 아니라 컬러를 또한 상기할 수 있다. 유사하게, 디스플레이 시스템은 사용자가 피치를 검출하는 것을 돕도록 설계된 애플리케이션을 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 피치 및 키를 검출하도록, 그리고 뮤직 키를 컬러에 링크시키는 시각화들을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 예컨대, E 플랫 장조(E flat Major)의 노래들은 해록색(sea green)으로 보일 수 있다. 일부 실시예들에서, 해록색 컬러는 환경에 대한 사용자의 뷰와 오버레이될 수 있다. 이는 뮤직 교육의 부분이 될 수 있는 "귀 트레이닝"을 위해 사용될 수 있다.
[0444] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자에게 감각 또는 지각적 결핍을 제공하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 주변 환경에서의 자극들에 대한 사용자의 지각을 감소시키거나 제거하기 위해 오디오 및/또는 시각적 기능성을 사용할 수 있다. 예컨대, 도 12의 블록(1830)에서의 지각 보조 수단들은 광의 투사에 의해 생성되는 균등한 암시야(dark field) 형태의 시각적 콘텐츠를 포함할 수 있거나, 또는 디스플레이 시스템에 불투명 엘리먼트, 이를테면 액정 필름 또는 다른 선택적으로 불투명한 계층을 제공하여 활성화시킴으로써, 사용자가 임의의 식별가능한 시각적 자극을 지각하지 않게 한다. 유사하게, 시스템은 (사용자가 임의의 식별가능한 오디오 자극을 지각하지 않도록) 잡음 소거 음파들과 같은 오디오 콘텐츠를 제시하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 이를테면 수 초, 수 분 또는 수 시간의 기간과 같이, 원하는대로 다양한 시간 기간들 동안 오디오 및/또는 시각적 감각 결핍 콘텐츠를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 간츠펠트 효과(ganzfeld effect)에 기반하여 유사한 치료 구현들이 실현될 수 있는 바, 여기에서는, 사용자에게 균등한 비-구조화된 자극을 제시함으로써 지각적 결핍이 실현될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 전체 시야에 걸쳐 균등한 컬러를 포함하는 시각적 콘텐츠, 및/또는 백색 잡음과 같은 오디오 콘텐츠를 제공할 수 있다. 유사하게, 간츠펠트 효과 콘텐츠는 짧은 기간 동안, 또는 수 분 또는 수 시간의 연장된 기간 동안 제시될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같은 감각 또는 지각적 결핍 기법들은, 이를테면 걱정, 스트레스 또는 다른 감정 응답의 감소를 위한, 또는 환각들 또는 변경된 의식 상태들을 유도하기 위한 치료 구현들을 위해 관리될 수 있다.
[0445] 일부 실시예들에서, 공감을 활용하는 지각적 학습을 제공하기 위해, 디스플레이 시스템은 단어들을 컬러, 크기 및/또는 공간 포지셔닝에 링크시키도록 구성될 수 있다. 이는 언어 학습에 유용할 수 있는데, 왜냐하면 사용자는 상기(recall)하는 것을 개선하기 위해, 특정 단어들을 컬러 및 공간 포지션과 연관시키는 것을 학습할 수 있기 때문이다. 예컨대, 코끼리에 대한 일본어 단어는 크고 푸른 회색으로 보일 수 있다. 이는, 하나 초과의 감각(예컨대, 시력, 청력 등)을 연관물(association)(예컨대, 객체, 단어 등)과 결합시키는 것에 적어도 부분적으로 기인하여, 교육 기법들의 효과를 증가시킬 수 있고, 그에 의해 연관성의 세기를 증가시킬 수 있다.
다중감각 통합
[0446] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 다수의 감각 양상들을 활용하도록 그리고/또는 비-시각적 감지들에 의해 검출된 자극들과 디스플레이된 콘텐츠를 통합하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 감지를 통한 지각은 다른 감지들로부터 동시적으로 수신된 다른 자극들에 의해 수정될 수 있기 때문에, 2감각 통합(cross-modal)의 상호작용들이 감각 지각에 있어서 상당히 중요할 수 있음이 인지될 것이다. 일 예에서, 시각적 우세는 다른 감지들에 의해 검출된 정보를 바이어싱할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가상 콘텐츠의 코히어런트 다중-감각 표현을 제공하는 것은 디스플레이된 콘텐츠의 사실감을 강화할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 다양한 감지들에 대한 자극들은, 지각 보조 수단으로서의 다양한 양들의 미스매치(예컨대, 공간 및/또는 시간적 미스매치)와 함께 제시될 수 있다. 예컨대, 사용자에게 제시되는 자극들의 타이밍은 (시간적 미스매치를 제공하도록) 미스매치될 수 있고, 그리고/또는 청각적 자극들의 지각된 청각적 위치는 (공간적 미스매치를 제공하도록) 시각적 자극들의 지각된 시각적 위치로부터 미스매치될 수 있다.
[0447] 신경학적 상태들이 보통의 다중감각 통합을 변경할 수 있음이 인지될 것이다. 예컨대, 약시는 시청각 단서들이 공간적으로 그리고/또는 시간적으로 미스매치되게 하여, 벤트릴로퀴스트 효과(ventriloquist effect)를 일으킬 수 있다. 정확하게 정의된 공간적 및/또는 시간적 미스매치들을 자극들에 제공하는 디스플레이 시스템의 능력은 다중감각 통합 이상들을 치료하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 시간의 경과에 따라 점진적으로 더 적은 미스매치를 가지면서, 공간적으로 그리고/또는 시간적으로 미스매치된 자극들을 제공할 수 있다.
[0448] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 시간적으로 그리고/또는 공간적으로 매치 또는 미스매치된 다수의 감각 단서들을 전달하도록 구성될 수 있다. 도 12를 참조하면, 다중감각 통합의 시간적 및/또는 공간적 조작이 블록(1830)에서의 지각 보조 수단으로서 사용될 수 있다. 일 예에서, 약시의 징후들을 나타내는 사용자에 대해, 오디오 및 시각적 자극들 또는 단서들은 상이한 시간들 또는 공간 내의 위치들에서 사용자에게 전달될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오디오 및 시각적 단서들은, 오디오 및 시각적 자극들에 대한 사용자의 프로세싱을 돕기 위해 벤트릴로퀴스트 효과를 완화하기 위하여, 사용자의 미스매치를 보상하도록 결정된 미스매치와 함께 전달될 수 있다. 치료 애플리케이션에서, 오디오 및 시각적 자극들은 처음에는 미스매치를 가지며 전달될 수 있고, 이들이 어떠한 미스매치도 없이 전달될 때까지, 감소하는 미스매치를 가지면서 점진적으로 전달될 수 있다.
[0449] 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 예컨대, 각각의 귀에 상이한 주파수를 갖는 사인파들의 형태로 사용자에게 사운드를 제공함으로써, 바이노럴 비트(binaural beat)들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 주파수들의 조합 ― 주파수들 둘 모두는 1500Hz보다 낮고, 이러한 두 주파수들 간의 차이는 거의 40Hz 또는 그 미만임 ― 은 사용자에게 제3 톤의 청각적 착각(illusion), 또는 바이노럴 비트를 초래할 수 있다. 바이노럴 비트는 사용자의 귀들에 제공되는 주파수들 간의 주파수 차이에 대응할 수 있다.
[0450] 추가의 예시적인 구현들에서, 디스플레이 시스템은 모달(modal), 공간적 및/또는 시간적 미스매칭을 갖는 다수의 감각 단서들을 전달하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 시스템은 진단 검사에서 맥거크 효과(McGurk effect)를 사용할 수 있다. 도 11을 참조하면, 블록(1710)에서, 자극들은, 미스매치된 오디오 및 시각적 자극들, 예컨대, 하나 또는 그 초과의 음소들을 말하는 입 또는 얼굴의 비디오 콘텐츠, 및 비디오 콘텐츠에 도시된 것들과 상이한 음소들을 포함하는 오디오 콘텐츠를 사용자에게 제공함으로써 제시될 수 있다. 블록(1720)에서, 사용자 반응이 감지될 수 있다. 예컨대, 사용자는 오디오 및 시각적 콘텐츠로부터 지각된 음소를 반복하도록 지시받을 수 있다. 사용자가 맥거크 효과에 얼마나 민감한 지에 따라, 지각된 음소는 시각적 및 오디오 콘텐츠에 표현된 음소들과 상이한 제3 음소일 수 있다. 블록(1730)에서, 반응과 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들이 결정될 수 있다. 예컨대, 사용자가, 이를테면, 제3 음소라기 보다는 2개의 제시된 음소들 중 하나를 반복함으로써, 상대적으로 작은 맥거크 효과를 나타낸다면, 이를테면 자폐 스펙트럼 장애들, 알츠하이머병, 난독증 또는 다른 상태들과 같은 장애들이 나타날 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록들(1710 및 1720)은 사용자가 얼마나 자주 2개의 제시된 음소들 중 하나를 반복하거나 제3 음소를 말하는 지에 기반하여 결과를 결정하기 위해 임의의 횟수만큼 반복될 수 있다.
[0451] 다른 예에서, 시스템은 공간적 로컬화에서 오디오 자극들 및 시각적 자극들의 상대적 가중치를 결정하기 위해 복화술을 사용할 수 있다. 복화술에서, 오디오 자극들의 위치의 지각은 시각적 단서쪽으로 시프트된다. 도 11을 계속 참조하면, 블록(1710)에서의 자극들은 하나 또는 그 초과의 사운드들이 수반되는 가상 객체를 포함할 수 있으며, 이들 중 일부는 가상 객체와 일치하는 위치로부터 발생(emanate)하고 일부는 가상 객체로부터 떨어진 위치들에서 발생하는 것처럼 보이도록 선택된다. 블록(1720)에서, 자극에 대한 사용자 응답이 수신될 수 있다. 예컨대, 사용자는 가상 객체가 어디에 위치되는 것으로 보이는지 그리고/또는 사운드들의 위치를 표시하도록 요청받을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 사용자의 복화술 효과의 정도에 따라, 가상 객체의 포지션으로부터 멀리 위치되는 사운드들이 가상 객체의 위치와 일치하는 것으로 보일 수 있다. 블록(1730)에서, 사용자의 복화술 효과의 정도가 결정될 수 있고, 그리고/또는 증가된 또는 감소된 복화술 효과와 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들이 사용자의 응답에 기반하여 표시될 수 있다. 예컨대, 약시를 갖는 개인들은 통상적인 것보다 더 많은 복화술 효과를 나타내는 것으로 보이며, 이는 사운드의 위치를 지각하여 가상 객체의 위치에서의 미스매치들을 검출하는 능력의 감소로 이어진다.
[0452] 다른 예에서, 시스템은 진단 검사에서 이중-플래시 착각을 사용할 수 있다. 도 11을 계속 참조하면, 블록(1710)에서의 자극들은 하나 또는 그 초과의 사운드들, 예컨대 삑 소리(beep)들 또는 다른 청각적 톤들을 수반하는 하나 또는 그 초과의 광 플래시들을 포함할 수 있다. 블록(1720)에서, 자극에 대한 사용자 응답이 수신될 수 있다. 예컨대, 사용자는 얼마나 많은 플래시들이 지각되었는 지를 표시하도록 요청받을 수 있다. 오디오 및 시각적 통합에 대한 사용자의 레벨에 따라, 사운드들의 수는 플래시들의 수에 대한 사용자의 지각의 정확도에 영향을 줄 수 있다. 블록(1730)에서, 오디오 및 시각적 통합의 레벨이 결정될 수 있고, 그리고/또는 오디오 및 시각적 통합의 강화된 또는 감소된 레벨과 연관된 하나 또는 그 초과의 신경학적 상태들이 사용자의 응답에 기반하여 표시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 블록들(1710 및 1720)은, 사용자가 얼마나 자주, 제시된 플래시들의 수를 정확하게 또는 부정확하게 식별하는 지에 기반하여 결과를 결정하기 위해, 임의의 횟수만큼 반복될 수 있다.
[0453] 다른 예에서, 시스템은 치료 기능성을 위해 고무 손 착각 및/또는 신체 전달 착각을 사용할 수 있다. 도 12를 참조하면, 시스템은, 블록(1820)에서, 자극이, 고무 손 및/또는 신체 전달 착각에 기반하여 완화될 수 있는 신경학적 상태, 이를테면 환상지통(phantom limb pain) 또는 다른 상태와 연관됨을 결정할 수 있다. 환상지통의 예에서, 사용자는, 예컨대 절단때문에 사용자가 더 이상 가지고 있지 않는 사지로부터 오는 듯한 통증과 같은 느낌들을 느낄 수 있다. 블록(1830)에서, 시스템은, 예컨대, 환상 사지를 묘사하는 시각적 콘텐츠와 같은 지각적 보조 수단을 디스플레이할 수 있다. 환상지통은 사용자의 시각적 느낌과 촉각적 느낌 간의 미스매치를 수반하기 때문에, 촉각적 느낌과 매칭하는 시각적 콘텐츠를 제공하는 것은 환상지통의 효과를 완화할 수 있다.
[0454] 일부 실시예들에서, 앞서 언급된 예시적인 상태들에 대한 다양한 치료들이 제공될 수 있다. 예컨대, 사용자에게 적용되는 자극들은 사용자로부터의 피드백에 기반하여 실시간으로 변경 및 조절될 수 있다. 복화술의 예에서, 객체의 위치 및 사운드의 위치를 개별적으로 결정하는 능력은, 사운드를 가상 객체에 더 가깝지만 특정하게 일치하지는 않는 위치들로 가져와서 결정을 더 어렵게 함으로써 더 발달될 수 있다. 결정은 변할 수 있으며, 그리고 이미지들 및 사운드들의 위치들에 대한 사용자의 정확한 또는 부정확한 지각에 기반하여 더 어렵게 될 수 있는데, 예컨대, 사용자가 시각적 및 오디오 자극들을 개별적으로 위치하는 것을 잘 하고 있을 때에는 더 어렵고, 이들이 시각적 및 오디오 자극들의 개개의 위치들을 부정확하게 지각하고 있을 때에는 더 쉽다.
거울 치료
[0455] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 예컨대 환상지통 및 뇌졸중 재활을 위해 효과적인 거울 치료를 수행하도록 구성될 수 있다. 치료는, 사용자가 손실된 또는 절단된 신체의 부분들을 움직일 수 있는 능력을 개선하거나 회복하는 것을 돕도록 구성된 안내된 이미저리를 포함할 수 있다. 물리적 거울을 사용하기 보다는, 디스플레이 시스템은 사용자에게 사용자의 가상 거울 이미지를 디스플레이하도록 구성될 수 있고, 이미지는 측면 대칭을 갖는다. 거울 이미지는, 디스플레이 시스템을 통해 거울 이미지의 절반을 허용하고 나머지 절반에 대해 그 이미지의 반전된 버전을 투사함으로써 제공될 수 있다. 거울 이미지는, 양호한(good) 사지의 동일한 움직임 (및 이미지)를 증강시킴으로써, 하지만 (반사에서와 같이) 뒤집거나 반전되어, 손실된 사지 위에 수퍼임포즈되게 함으로써, 제공될 수 있다. 이는 손실된 사지가 존재하고 적절하게 기능하고 있다는 착각을 제공할 수 있다. 사용자가 거울 대칭 움직임들을 행할 때, 디스플레이 시스템은 움직이는 2개의 양호한 사지들을 갖는 사용자의 이미지를 제공한다. 이는 사용자에게 손실된 사지의 움직임의 느낌을 제공할 수 있어서, 환상지통을 완화시키는 것을 도울 수 있다. 사용자는 움직이고 있는 양호한 및 손실된 사지들의 이미지를 보기 때문에, 이러한 인위적인 시각적 피드백은 사용자로 하여금, 마치 자신들이 절단된 사지를 움직이고 있는 것처럼 느끼게 한다. 이는 사용자가, 잠재적으로 고통스러운 포지션들로부터, 절단된 사지와 연관된 근육들을 풀 수 있도록 돕는 데 보조할 수 있다.
정신 상태 및 인지 변화
인지 대체/강화
[0456] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 인지를 자극하도록 구성될 수 있다. 인지 자극은 기억, 지각 및/또는 학습을 자극하도록 맞춰진 안구 및 청각 자극들의 사용을 통해 제공될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 지각적 학습 및 지각 수정과 관련하여 본원에서 설명된 것들과 유사한 기법들을 사용하여 인지 대체 및 인지 강화를 제공할 수 있다.
[0457] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들을 통해 사용자의 스피치를 모니터링하고, 문장 완성 및 단어 완성을 위한 제안들을 제공할 수 있다. 디스플레이 시스템은 객체들에 대한 맥락 단어들(예컨대, "you strike a match")을 제공하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 객체들, 사람들 및 장소들을 라벨링하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 치매 및 알츠하이머병과 같은 기억 장애들을 치료하는데 유용할 수 있는 반복적이고 일관적인 루틴들을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0458] 디스플레이 시스템은 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하도록 그리고 인지 증강을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 청각 장애가 있는 사용자들에 관해 앞서 언급된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 스피치에 대한 텍스트를 제공할 수 있다. 스피치에 대한 텍스트의 프로비전은, 사용자가 청각 장애가 없는 경우에도, 세계에 대한 사용자의 뷰를 증강시키는 데 사용될 수 있다. 시스템은, 사용자가 악센트들 및 문장 구조를 인지하고 그로부터 기본 감정을 식별하는 것을 돕기 위해, 예컨대 스피치의 톤, 스피치의 피치, 스피치의 스피드 및 스피치의 볼륨과 같은, 스피치의 다양한 양상들을 인지하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 시스템은, 사용자와 대화하는 사람이 분노하거나 상처를 받은 경우(이는 이들의 스피치의 분석 및 그러한 스피치의 앞서 언급된 양상들에 기반함), 사용자에게 경고하도록 구성될 수 있다. 시스템은, 대화들을 레코딩하고 그리고 사용자가 나중의 날(date) 또는 시간에 대화들을 리트리브 및 리뷰하게 허용하도록 구성될 수 있다. 시스템은, 대화들을 따라가는 사용자의 능력이 제한될 수 있는 환경들에서 발생하는 다양한 대화들의 요약(예컨대, 텍스트-기반 요약)을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템은, 환경 내의 다양한 사람들의 신체 언어 및 다른 소셜 단서들을 관측하고, 신체 언어에 대한 디스플레이 시스템의 해석에 대한 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템은, 예컨대 긴급상황에서 명령들 및 정보가 유리하게 될 상황들에서 그러한 명령들 및 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 화재 긴급상황의 경우, 시스템은 잡음이 화재 경보임을 결정하고 대피 절차들에 관한 지침(direction)들을 제공할 수 있다.
[0459] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 뇌를 트레이닝하도록 사용자에게 인지 태스크들을 제공하도록 구성될 수 있다. 태스크들은 사용자로부터의 상호작용을 요구하는 안구 및 청각 자극들을 포함할 수 있다. 인지 태스크들은 본원에서 더 상세히 설명되며, 그리고 예컨대, 지각 액션, 동기부여, 결정 및 보상, 학습 및 기억(예컨대, 치매 및 알츠하이머와 같은 기억 장애들을 치료하는 데 유용할 수 있는, 기억 및 정신집중을 향상시키는 3D 게임들), 공간, 시간 및 숫자들, 감각 프로세싱(예컨대, 언어 처리 장애와 같은 인지 장애들을 치료하는 데 유용할 수 있는, 시각화 전략들, 스토리 매핑, 소셜 스토리 등을 포함함), 및 멀티모달 지각(multimodal perception)을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
안내된 이미저리 및 인지 행동 치료
[0460] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 예컨대, 블록(1830)의 부분으로서, 안내된 이미저리 치료 및/또는 인지 행동 치료를 수행하도록 구성될 수 있다. 치료는 행동 및/또는 생활 방식 수정을 초래하도록 맞춰진 안구 및/또는 청각 자극들을 포함할 수 있다.
[0461] 도 12의 블록(1830)을 참조하면, 디스플레이 시스템은, 도움이 안되는 사고 습관들을 변경하고 감정 건강의 개선들을 가져오기 위해, 안내된 이미저리, 안내된 뮤직, 안내된 뮤직 및 이미저리, 롤 플레잉 시나리오들, 습관의 지속에 기반한 미래의 시나리오들(예컨대, 미래로의 다양한 시간들에 대한 계속된 흡연의 결과들을 제시함) 등을 포함하는 다양한 형태들을 취할 수 있는 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 타입의 치료는, 사람이 스스로 생각하는 방식 및 기억들을 저장 및 프로세싱하는 것과 연관된 뇌의 부분들인, 전두엽 피질과 측두엽 피질의 부분들에서의 활성화 패턴들의 변경들로 이어질 수 있다. 뇌의 이러한 부분들에 영향을 주는 치료를 사용함으로써, 사용자가 세계를 해석하는 방식 및 그 내에서의 사용자의 위치가 변경되어, 사용자의 감정 건강을 개선시킬 수 있다. 이러한 치료는, 예컨대, 셀프-모니터링(예컨대, 일일 로그(daily log)들) 및 주간 활동 스케줄들(예컨대, 지시받은 긍정적 경험(directed positive experience)들)과 같은 다른 유리한 활동들과 함께 사용될 수 있다.
[0462] 안내된 이미저리는 사용자의 응답을 유발하는 이미지들을 제공함으로써 사용자의 감정 건강을 개선하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 사용자의 삶(life)에서 (예컨대, 이벤트 자체의 이미지들이라기 보다는) 비극적 이벤트와 관련된 이미저리는, 사용자로 하여금 그러한 비극적 이벤트와 연관된 감정들을 경험하게 할 수 있다. 사용자가 이러한 효과를 경험할 때, 사용자는 이벤트와 연관된 슬픔을 극복하고 그리고/또는 이벤트에 대해 둔감해질 수 있다. 지시되는(directed), 안내된 이미저리의 그러한 체계적인 사용은 사용자의 감정적 응답을 유발할 수 있으며, 이어서, 더 건강하고 유익한 행동을 생성하는 데 사용될 수 있다.
[0463] 뮤직, 다른 사운드들(예컨대, 해변 파도들, 작은 물방울들, 귀뚜라미들, 노는 어린이 등), 및/또는 핑크 잡음(예컨대, 이를테면 ADD(attention deficit disorder) 또는 자폐증을 갖는 사람들에 대해, 불쾌하게 하는 신호들을 필터링하고, 감각 입력을 감소시키고, 그리고 정신집중을 촉진시키도록 구성된 사운드들)이 또한, 치료 프로세스를 보조할 수 있다. 뮤직 및 다른 사운드들이 청취자(디스플레이 시스템 사용자)로부터 감정적 응답들을 도출할 수 있고, 심지어, 청취자가 의식 아래의 감정들에 액세스하는 것을 도울 수 있음이 관측되었다. 청취자에게 이러한 액세스를 제공함으로써, 청취자는 사전에 느껴 보지 못한 감정들 및 기분들을 경험하도록 초래할 수 있는 자기-탐구(self-exploration)에 인게이징할 수 있다. 뮤직을 안내된 이미저리와 함께 사용하여, 억압될 수 있는 감정 또는 사용자가 알지 못할 수 있는 감정에 액세스하기 위한 부가적인 툴들을 사용자에게 제공할 수 있다. 뮤직은, 사용자의 상상력있는 프로세스에 액세스하여, 사용자에게 제시되는 이미저리의 효과를 향상시키는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 뮤직과 이미저리의 조합은, 예컨대, 감정적 응답을 일으키고, 감지들을 활성화하고, 신체에 대한 생리학에 영향을 주고, 그리고 상징적인 표현 또는 이미저리를 자극할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 사용자가 내면의 감정들을 내비게이팅하도록 도움으로써, 외향적인 치료 변경들이 실현될 수 있다.
[0464] 그러한 치료는 피로를 줄이기 위해 사용될 수 있으며, 다발성 경화증과 같은 질병들의 치료를 도울 수 있다. 이 치료는 적용된 행동 분석과 함께 사용될 수 있으며, 이를테면 자폐 스펙트럼 장애와 같은 발달 장애들의 치료를 도울 수 있다. 이 치료는 사용자의 소셜 기술들을 발달시키는 데 사용될 수 있으며, 이를테면 자폐 스펙트럼 장애 및/또는 다운증후군과 같은 발달 장애들의 치료를 도울 수 있다. 이 치료는 사용자가 자조 기술들을 발달시키는 것을 돕는 데 사용될 수 있으며, 이를테면 자폐 스펙트럼 장애 및/또는 다운증후군과 같은 발달 장애들의 치료를 도울 수 있다.
[0465] 그러한 치료는, 사용자의 사고 또는 행동의 패턴(예컨대, 인지 프로세스들)을 변경하여, 결과적으로 사용자가 느끼는 방식을 변경하는 데 효과적일 수 있다. 이러한 치료는, 예컨대, 분노 관리, 걱정 및 패닉 발작들, 어린이 및 청소년 문제들, 만성 피로 증후군, 만성 통증, 우울증, 약물 또는 알코올 문제들, 식사 문제들, 일반적인 건강 문제들, 안면 틱(facial tic)들과 같은 습관들, 감정 기복(mood swing)들, 강박 장애, 공포증들, 외상후 스트레스 장애, 성적 및 관계 문제들, 및 수면 문제들을 포함(하지만 이들로 제한되지 않음)하는 다양한 문제들 또는 감정적 이슈들을 치료하는 데 효과적일 수 있다. 이러한 치료는 또한, 사용자가 코핑 기술들을 배우고, 행동들 및 믿음들을 변경하고, 건강한 관계들을 생성하고, 그리고 삶의 문제들을 처리하는 것을 돕는 데 도움이 될 수 있다.
포지티브/네거티브 보강
[0466] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 포지티브 및/또는 네거티브 보강을 통해 사용자의 뇌의 신경 조직을 트레이닝하거나 변경하도록 구성될 수 있다. 이러한 치료는 바람직한 및/또는 바람직하지 않은 행동과 연관된 포지티브 및/또는 네거티브 피드백을 각각 제공하기 위한 안구 및 청각 자극들을 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은, 예컨대 EEG 센서들, 온도 센서들, 호흡율(breathing rate) 센서들, 심박수 센서, 눈 추적(eye tracking), 눈 센서, 눈꺼풀 센서 등(하지만 이들로 제한되지 않음)과 같은 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 센서들은 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 사용하여 사용자의 물리적 상태를 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 카메라들(34)(도 10)과 같은 환경 센서들이 외부 환경을 모니터링하는 데 활용될 수 있는 한편, 하향 카메라들(28)과 같은, 사용자를 모니터링하기 위한 센서들이 사용자의 외부 행동을 결정하는 데 활용될 수 있다. 블록(1810)(도 12)에서, 이러한 사용자 행동은, 아마도 심박수, 눈 추적 등과 같은 다른 파라미터들과 함께, 디스플레이 시스템에 의해 감지되는 사용자 자극들인 것으로 이해될 수 있다. 블록(1820)에서, 디스플레이 시스템은 자극과 연관된 신경학적 상태를 결정하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 자극들이, 사용자가 바람직하지 않은 것으로 사전에 표시(flag)한 행동 패턴을 표시하는 것으로 결정할 수 있다. 예컨대, 자극들은 분노 장애들과 연관된 행동들을 표시할 수 있다. 결과적으로, 블록(1830)에서, 디스플레이 시스템은 바람직하지 않은 행동을 막는 (또는 일부 다른 예시들에서는, 바람직한 행동을 강화하고 장려하는) 출력을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다.
[0467] 포지티브 및 네거티브 보강 치료는 타겟팅된 또는 바람직한 방식으로 행동하도록 사용자를 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 그러한 치료는, 행동 관리에 그리고 분노 장애들과 같은 행동 장애들을 처리하는 데 특히 효과적일 수 있다. 특정 이론에 구속되기를 원하지 않으면서, 사람의 행동은 보강 및 처벌을 포함하는 그 사람의 히스토리의 결과인 것으로 여겨진다. 행동은 또한, 사람의 현재 동기부여 상태 및 다른 제어 자극들에 의해 영향을 받는다. 이어서, 컨디셔닝은, 타겟팅된 또는 바람직한 행동을 개발하도록 맞춰진 방식으로 자극들, 보강 및/또는 처벌을 도입함으로써, 행동을 처리하는 데 사용될 수 있다.
[0468] 디스플레이 시스템은, 전통적인 컨디셔닝(또는 파블로비안(Pavlovian) 컨디셔닝 또는 응답자 컨디셔닝(respondent conditioning)) 기법들을 통해 사용자를 컨디셔닝하도록 구성된 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 비록 사용자가 반응이 존재할 것을 원할 수 있다고 하더라도, 사용자는 특정 자극에 대한 반응을 갖지 않을 수 있다. 그러한 예시들에서, 지각 보조 수단들은 사전에 중립적인 자극(예컨대, 중립적인 응답을 사전에 도출한 자극)에 대한 타고난 응답을 생성하게 사용자를 트레이닝시키도록 구성될 수 있다. 이는 중립적 자극과 강력한 자극의 반복된 페어링들을 통해 발생할 수 있다. 시간의 경과 후에, 사용자는 사전에 중립적인 자극에 대한 컨디셔닝된 응답으로 인해, 사전에 중립적인 자극과 함께 제시될 때 강력한 자극에 대한 타고난 응답을 생성할 것이다. 예컨대, 중립적 자극은 주변 환경 내의 객체일 수 있고, 그 객체를 검출할 때, 디스플레이 시스템은 뷰어로부터 강한 반응을 유발하는 지각 보조 수단을 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 객체가 주변 환경에서 관측될 때 마다 지각 보조 수단을 제공함으로써, 강한 반응을 객체와 링크시키도록 구성될 수 있다.
[0469] 디스플레이 시스템은, 조작적 컨디셔닝(또는 도구적(instrumental) 컨디셔닝) 기법들을 통해 사용자를 컨디셔닝하기 위한 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 지각 보조 수단들은 결과들(예컨대, 보상 또는 처벌)을 제공함으로써 사용자의 행동의 세기를 수정하도록 구성될 수 있으며, 그리고 행동 그 자체는 그러한 결과들을 알려주게 되는 선행사건(antecedent)들(예컨대, 차별적 자극들)에 의해 제어될 수 있다. 행동이 보상받거나 처벌될 때 존재하는 차별적 자극들이 그러한 행동을 제어하게 된다. 그에 따라서, 디스플레이 시스템은 사용자에 대한 차별적 자극들로서 작용하는 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 또한, 차별적 자극들과 함께 적합한 보상들 및 처벌들을 제공하도록 구성될 수 있다.
[0470] 디스플레이 시스템은 시각적 자극들 및/또는 오디오 자극들을 포지티브 또는 네거티브 값들과 연관시키도록 구성될 수 있다. 그러한 시각적 자극들은, 보상들 및 처벌들과 이러한 자극들의 연관성을 통해 포지티브 또는 네거티브 값을 획득할 수 있다. 임의의 특정 이론으로 제한되는 것을 원하지 않으면서, 사람의 뇌는 뉴런들의 별개의 모집단들에서 시각적 자극들의 포지티브 및 네거티브 값들을 인코딩하는 것으로 여겨진다. 그에 따라서, 사용자의 뇌에 의해 제공되는 포지티브 또는 네거티브 값은 시각적 자극들에 대한 행동적, 감정적 및 생리학적 응답들에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 자폐증을 갖는 어린이는, 그 어린이가 더 많은 눈 접촉을 하도록 영향을 주기 위해, 눈 접촉을 할 때 긍정적인 보상을 받을 수 있다.
[0471] 포지티브 및 네거티브 보강은 다양한 형태들을 취할 수 있음이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 포지티브 및 네거티브 보강은 시각적 및/또는 청각적 콘텐츠로서 제공될 수 있다. 예컨대, 포지티브 보강은, 디스플레이 시스템에 의해 출력되는 즐거운(pleasing) 청각적 톤들, 컬러들, 및/또는 이미저리의 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 바람직한 행동을 보강하기 위해 즐거운 컬러로 환경에 대한 사용자의 뷰를 뒤덮도록(bathe) 구성될 수 있다. 반면, 네거티브 보강은 불쾌한 사운드들, 컬러들 및/또는 이미저리의 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 바람직하지 않은 행동을 막기 위해 환경에 대한 사용자의 뷰가 불쾌한 컬러로 나타나도록(behave) 구성될 수 있다.
통증 관리 및 주의산만 치료
[0472] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 안구 및 청각 자극들을 포함하는 다양한 기법들을 통해 사용자가 통증을 관리하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 예컨대, (본원에서 설명된 바와 같은) 안내된 이미저리, 이미지 배치 및 이동을 통한 주의산만, 최면요법, 이완 기법들(예컨대, 심호흡, 뮤직, 안내된 뮤직 등), 뇌심부 자극(deep brain stimulation), 안내된 뮤직 등을 포함(하지만 이들로 제한되지 않음)하는 다수의 기법들을 통해 사용자가 통증을 다루는 것을 돕기 위해 지각 보조 수단들을 사용자에게 제시하도록 구성될 수 있다.
[0473] 디스플레이 시스템은, 도 12의 블록(1810)에서, 통증의 존재를 결정하기 위해 사용자 자극들을 검출하도록 구성될 수 있다. 소정의 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 동공들의 팽창, 눈꺼풀들의 넓은 개방(opening), 혈압 및/또는 심박수의 변경들, 증가된 호흡수 및/또는 깊이, 입모(piloerection), 피부 및 신체 온도의 변경들, 증가된 근긴장도, 발한, 소름들, 창자(gut) 활동의 둔화, 혈액 내의 응고 팩터들 및 당 농도, 큰 근육들에서의 증가된 긴장(tension) 및 혈류, 증가된 배변 및 배뇨 등을 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자의 통증의 존재를 결정하기 위해, 위의 생리학적 징후들 중 하나 또는 그 초과를 측정하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 사용자가, 이를테면 통증의 존재 및/또는 양(예컨대, 통증 스코어)과 같은 정보를 디스플레이 시스템에 제공하도록 허용하는 직접적인 사용자 입력을 (예컨대, 디스플레이 시스템 상의 물리적 버튼을 통해, 또는 디스플레이 시스템에 대한 가상 메뉴를 통해) 수신하도록 구성될 수 있다.
[0474] 디스플레이 시스템은, 통증의 느낌을 감소시키기 위해 통증과 연관된 인지 이슈들을 처리하도록 구성된 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자가, 이를테면 환자 주의산만, 호흡 훈련들, 포지티브 행동의 보강, 연령에 적합한 이미저리의 사용, 및/또는 행동 리허설과 같은 전략들을 사용하는 것을 도울 수 있다. 디스플레이 시스템은, 이를테면 위로하는(soothing) 뮤직 및/또는 흥미있는 비디오들과 같은 주의산만을 제공할 수 있다.
기분 변경
[0475] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 안구 및 청각 자극들을 포함하는 다양한 기법들을 통해 사용자의 기분을 바꾸기 위해 사용자에게 지각 보조 수단들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 (본원의 다른 곳에서 설명된 바와 같은) 안내된 이미저리, 바이노럴 비트들, 및/또는 (예컨대, 전기-침(electro-acupuncture)을 위한 전력 소스를 제공함으로써) 전기-침을 제공하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은, 예컨대 EEG 센서들, 온도 센서들, 호흡율 센서들, 심박수 센서, 눈 추적, 눈 센서, 눈꺼풀 센서 등(하지만 이들로 제한되지 않음)과 같은 하나 또는 그 초과의 센서들을 포함하도록 구성될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 센서들은 하나 또는 그 초과의 측정된 파라미터들에 기반하여 사용자의 기분을 검출하도록 구성될 수 있다. 측정된 파라미터들은 도 12의 블록(1810)에 대해 본원에서 설명된 사용자 자극들일 수 있으며, 그리고 디스플레이 시스템은 블록(1820)에 대해 본원에서 설명된 바와 같이 사용자의 신경학적 상태(예컨대, 사용자의 기분)를 결정하기 위해 사용자 자극들을 사용할 수 있다. 이러한 피드백은 블록(1830)에서 시스템에 의해 사용되어, 사용자가 사용자의 기분을 변경하기 위한 적합한 지각 보조 수단을 결정할 수 있다. 이러한 지각 보조 수단은 설명된 것들 중 임의의 것이 될 수 있음을 이해할 것이다. 시스템은, 특정 상태들을 유도하거나, 예컨대 이완, 우울증, 명상, 최면 등을 포함(하지만 이들로 제한되지 않음)하는 기분들을 변경하는 데 사용될 수 있다. 디스플레이 시스템은 다양한 기분 변경 자극들에 대한 사용자의 응답에 기반하여 기분 변경 자극들의 데이터베이스를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 시스템은 추가로, 기분 변경 행동을 야기할 수 있는 특정 자극들을 검출하도록, 그리고 특정 자극들이 제시되고 있음을 감지할 때 기분 변경 행동을 완화시키기 위한 조치를 취하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 바람직하지 않은 것으로 사용자가 사전에 결정한 시각적 자극들을 차단하도록 구성될 수 있다. 시스템은 또한, 근본 원인 분석을 위해 특정 기분-변경 자극들 및 기분-변경 행동을 분석하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 특정 자극에 대한 사용자의 반응 및 결과적인 기분에 대한 이력 분석이 수행될 수 있으며, 그리고 자극과 기분 간의 상관의 정도가 결정되어, 자극과 기분 간의 링크가 언제 처음 관측되었는지를 결정할 수 있다. 링크의 이러한 제1 관측시에 경험되는 다른 자극들은, 다른 자극들이 자극과 기분 간에 링크를 수립하는 데 수반될 수 있는지 여부를 결정하기 위해, (예컨대, 임상의 또는 디스플레이 시스템에 의해) 평가될 수 있다.
신경 자극
경두개 전기 자극 또는 (TES)
[0476] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 뇌의 신경 조직들을 재교육 및/또는 변경하기 위해 비-침습적 뇌 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 비-침습적 뇌 자극은, 예컨대, 사용자에 부착되고 디스플레이 시스템에 연결된 전극들을 통해, 사용자의 머리에 인가되는 전기 임펄스들을 사용하여 제공될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템(2010)(도 10)의 전극(30)은 전기 임펄스들을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 전기 임펄스들은 타겟팅된 뉴런들의 베이스라인 활동 레벨을 변경함으로써, 그리고/또는 시냅스들에서의 기능을 수정함으로써, 뇌에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시예들에서, 뉴런들의 활동의 레벨에 영향을 미치기 위해 전기 임펄스들을 제공하는 것은 치료 동안 이익들을 제공할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 시냅스들에서의 기능을 수정하는 것은 더 오래 지속되는 효과들을 제공할 수 있다. 둘 모두를 결합함으로써, 사용자는 즉각적이고 오래 지속되는 이익들을 경험할 수 있다. 전기 임펄스들은 뉴런 활동을 증가시키기 위해 애노드로 구성될 수 있거나, 또는 뉴런 활동을 감소시키기 위해 캐소드로 구성될 수 있다. 치료 및/또는 인지 치료들 동안 사용자의 머리에 적합한 또는 타겟팅된 전기 신호들을 제공함으로써, 사용자는 타겟팅된 전기 신호들을 이용하지 않는 치료에 대하여 강화된 결과들을 경험할 수 있다.
[0477] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 학습을 개선할 수 있는, 경두개 직류 자극들 또는 (tDCS), 경두개 랜덤 잡음 생성 또는 (tRNG), 및/또는 경두개 교류 자극들 또는 (tACS)를 제공하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은, 사용자가 특정 기술을 가르침 받고 있는 동안, (예컨대, 사용자에 부착된 전극들을 통해) 사용자의 뇌의 상이한 부분들에 전기 신호들을 제공하도록 구성될 수 있다. 사용자에 제공되는 전기 신호들은, 그 특정 기술을 수행하거나 또는 가르치는 동안, 전문가들 또는 교사들의 뇌들에서 검출되는 뇌 활동(예컨대, 전기 신호들)을 복제함으로써, 그 기술의 학습을 가능하게 할 수 있다.
[0478] 다른 예에서, TES는 운동 기능들 또는 시각적 능력들을 발달시키는 것을 돕거나, 또는 사고들에 대한 특정 감정들을 자극하기 위해, 뇌의 특정 섹션들을 흥분시키고 활성화하는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 운동 피질은 뇌졸중 재활 또는 손상-관련된 치료를 위해 선택적으로 흥분될 수 있고, 시각 피질은 시각적 장애의 치료를 위해 선택적으로 흥분될 수 있고, 해마는 기억 및 감정(우울증을 포함함) 등에 관련된 상태들의 치료를 위해 선택적으로 흥분될 수 있는 등이다. 또 다른 실시예에서, 시스템(2010)의 전극들은 뇌의 활동을 레코딩하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자에 부착된 일부 전극들은 신경 활동을 레코딩하기 위해 사용될 수 있는 한편, 다른 전극들은 경두개 전기 자극을 제공하기 위해 사용된다.
경두개 자기 자극 또는 (TMS)
[0479] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 사용자의 뇌의 신경 조직들을 변경하고 그리고/또는 재교육하기 위해 (예컨대, 지각 보조 수단로서) 비-침습적 자기 뇌 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 비-침습적 뇌 자극은, 예컨대, 디스플레이 시스템에 연결되고 사용자에 부착된 하나 또는 그 초과의 자기장 생성기들을 통해, 사용자의 머리에 인가되는 자기장들을 사용하여 제공될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템(2010)(도 10)의 자기장 생성기(30)는 머리에 펄스형 자기장을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자기장들은 우울증의 증상들을 완화시키기 위해 우울증과 연관된 뇌의 부분들 내의 신경 세포들을 자극함으로써, 뇌에 영향을 미칠 수 있으며, 그 우울증은 사용자에게 고통을 주는 상태로서 식별되었다.
근접장 IR
[0480] 광은, 셀룰러 기능을 자극할 수 있고 치료 이익들을 제공할 수 있는 광생체조절(photobiomodulation) 성능을 갖는 것으로 드러났다. 예컨대, 이론에 의해 제한됨 없이, 600 - 1200 nm의 파장 범위 내의 광의 광자들은 미토콘드리아 호흡 연쇄(mitochondrial respiratory chain)에서 시토크롬 c 산화효소에 의해 흡수될 수 있고, 광생체조절을 담당할 수 있는 것으로 여겨진다. 이들 광자들에 의해 제공되는 에너지는 반응성 산소 종을 변조하고, 미토콘드리아 DNA 복제를 활성화하고, 조기-응답 유전자들을 증가시키고, 성장 팩터 발현을 증가시키고, 세포 증식을 유도하며, 산화 질소 레벨을 변경하는 것으로 여겨진다.
[0481] 근-적외선 광이 뼈를 효율적으로 통과할 수 있다는 것이 또한 발견되었으며, 이는 디스플레이 시스템에 의해 투사된 근-적외선 광이 뇌 내로 지향될 수 있게 함으로써, 예컨대 TBI(traumatic brain injury)의 치료를 가능하게 할 수 있다. 그에 따라서, 일부 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 외상성 뇌손상 또는 반복적인 뇌진탕으로 인한 뇌 손상을 위한 치료를 제공하는 근-적외선 치료 디바이스로서 구성될 수 있다. 그러한 실시예들에서, 디스플레이 디바이스는 적색 내지 근-적외선 스펙트럼 범위 내의(예컨대, 약 600 nm - 1200 nm의 파장 범위 내의) 광을 사용자의 두개 구역에 전달하도록 구성될 수 있다. 적색 내지 근-적외선 스펙트럼 범위 내의 광은 디스플레이 시스템과 통합된 가시적 및/또는 적외선 광원들(예컨대, 프레임(64) 상에 장착된 광원(26) 또는 다른 광학 소스들)을 사용하여 사용자의 두개 구역에 전달될 수 있다. 일부 실시예들에서, 적색 내지 근-적외선 스펙트럼 범위 내의 광은 도파관 스택들(2005, 2006)을 통해 투사될 수 있고, 사용자의 두개골들을 통해 생체 조직에 전달될 수 있다. 유리하게, 이론에 의해 제한됨 없이, 위에서 설명된 바와 같이, 뇌로 전파하는 광은 뇌 내의 세포들 내의 대사 경로들을 가속시키고 그리고/또는 활성화함으로써, 뇌의 회복 및 치유를 가능하게 할 수 있다.
광유전 , 광 전달 시스템
[0482] 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 생체 조직(예컨대, 뇌 내의 단일 뉴런 또는 뉴런들의 그룹) 내의 활동을 활성화하고 그리고/또는 억제하기 위해 광학 신호들을 이용하는 광유전 시스템으로서 구성될 수 있다. 본 기술분야에서 알려진 바와 같이, 생체 조직은 기능적 유전자 산물들, 이를테면 예컨대 감광 이온 채널들(예컨대, 세공-형성 막 단백질들, 그 세공-형성 막 단백질들의 기능들은, 세포막에 걸친 이온들의 흐름을 게이팅하고, 분비 및 상피 세포들에 걸친 이온들의 흐름을 제어하고, 세포 볼륨을 조정함으로써, 휴지 막 포텐셜, 성형 액션 포텐셜들, 및 다른 전기 신호들을 수립하는 것을 포함할 수 있음) 및/또는 효소들을 합성하도록 유전적으로 수정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이들 유전자 산물들의 감광성은 이들 유전자 산물들로의 광의 애플리케이션에 의해 셀룰러 및 조직 기능이 조정될 수 있게 한다. 예컨대, 생체 조직 내의 감광 채널들은 생체 조직 쪽으로 지향되는 광학 신호들에 의해 활성화(예컨대, 개방) 또는 억제(예컨대, 폐쇄)될 수 있다. 생체 조직이 뇌 물질인 경우, 사용자의 뇌의 기능은 광에 민감한 뇌의 부분들로의 광학 자극(광)의 적용에 의해 조정될 수 있다. 예컨대, 후각 감각 뉴런들의 광유전 활성화는 (예컨대, 냄새의 지각들에 기반한 공격적인 행동을 억제하기 위해) 매개 후각 안내 행동들을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 다른 예로서, 다양한 화학물질들(예컨대, 중독성 물질들)에 대한 사용자의 반응은 (예컨대, 화학물질들에 의해 영향을 받는 뇌의 영역들 내의) 감광 뉴런들의 활성화를 통해 조정될 수 있다. 게다가, 뇌의 부분들을 선택적으로 활성화하는 능력은 회로들을 매핑하기 위해 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 감광 세포들은 사용자의 눈에 있고, 그리고 사용자의 시지각을 수정하기 위해 디스플레이 시스템으로부터의 광의 애플리케이션에 의해 조정될 수 있다. 광유전 시스템으로서 구성된 디스플레이 시스템의 다양한 실시예들이 심장 사이클들을 페이싱 및/또는 재동기화하기 위해 그리고/또는 발작들 및/또는 신경 발화 패턴들을 제어 또는 억제하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 홍채 및/또는 렌즈의 형상은, 근시, 원시, 노안, 또는 다른 시각적 상태들을 보정하기 위해, 사용자가 보고 있는 곳을 표시하는 이접운동 단서에 기반하여 변경될 수 있다. 다른 예에서, 눈 내의 그리고 주위의 다른 근육들의 광-기반 활성화는 사시, 약시, 또는 다른 상태들을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 광 활성화는 사고들, 감정들 등을 자극하는 것을 돕기 위해 디스플레이 시스템으로부터의 시각적/오디오 출력들에 대해 사용될 수 있다.
[0483] 다른 예시적인 구현들에서, 망막 세포들의 광유전 제어는 망막 손상을 갖는 사용자에 대해 지각적 보조 수단을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 사용자의 망막 세포들은 가상 콘텐츠에 기반하여 그리고/또는 실세계로부터의 광에 기반하여 자극될 수 있다. 일부 실시예들에서, 망막의 적색, 녹색, 및 청색 추상체들은 상이한 연관된 파장들의 광을 사용하여 개별적으로 활성화 및 억제되도록 이루어질 수 있다. 따라서, 추상체들은 디스플레이 시스템에 의해 사용자의 망막으로 지향되는 광의 파장에 기반하여 개별적으로 활성화될 수 있다. 일부 실시예들에서, 망막 세포들의 선택적 활성화 및 억제는 사용자가 변화되는 광 상태들에 적응하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다(예컨대, 주변 광 레벨이 변경됨에 따라, 더 많은 간상체들을 활성화하고 더 많은 추상체들을 억제하거나, 또는 그 반대로 함). 예컨대, 시력 감퇴를 갖는 사용자는, 광 레벨들이 변경됨에 따라, 잘 전환되지 않을 수 있고, 그에 따라, 시스템은 자동적으로, 광 레벨들이 감소됨에 따라 한층 더 많은 추상체들을 억제하고 한층 더 많은 간상체들을 활성화하도록(또는, 만약 광 레벨들이 증가된다면 그 반대로) 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 요구되는 세포들만이 활성화된다. 예컨대, 만약 사용자가 포커싱에 장애들을 갖는다면, 주의산만들을 감소시키기 위해, 중심와만이 활성화될 것이고, 주변부 내의 망막 세포들은 억제될 것이다. 일부 실시예들에서, 망막 세포들의 활성화는 하루중 시간에 따를 수 있고; 예컨대, 청색 추상체들이 우리의 하루주기 리듬들을 엉망으로 만들지 않도록 청색 추상체들이 억제될 것이다. 일부 다른 실시예들에서, 맹점들 내의 망막 세포들이 활성화될 수 있다. 또한, 주어진 시간 기간에 걸쳐, 상이한 주파수들, 적용되는 광의 정확한 위치들, 파장들, 세기들 등으로, 적용되는 광 자극이 사이클링될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
[0484] 광유전 시스템으로서 구성된 디스플레이 시스템의 실시예들은 디스플레이 시스템에 통합된 광원들(예컨대, 프레임(64) 상에 장착된 광원(26) 또는 다른 광학 소스들)을 사용하여, 생체 조직(예컨대, 뇌의 뉴런들)에 광학 신호들을 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광원들은 비-가시적(예컨대, UV 또는 적외선) 및/또는 가시적 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 광은 도파관 스택들(2005, 2006)을 통해 투사될 수 있고, 그리고 생체 조직 내의 활동을 활성화/억제하기 위해 생체 조직으로 전달될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템의 광 방출기는 광 프로브로 광을 지향시키도록 구성될 수 있고, 이어서, 광 프로브는 원하는 신체 조직으로 광을 구체적으로 지향시키도록 포지셔닝된다. 일부 실시예들에서, 광학 신호들은 사용자의 뇌 내의 생체 조직 내의 세포들을 프로빙하기 위해, 짧은 버스트들로, 예컨대, 대략 1 - 100 밀리초의 시간 스케일로 전달될 수 있다. 예컨대, 광유전 시스템으로서 구성된 디스플레이 시스템의 일부 실시예들은 대략 1-50 Hz의 주파수를 갖는 펄스형 광학 신호를 전달할 수 있다. 펄스형 광학 신호 내의 펄스들은 대략 10%-50%의 듀티 사이클을 가질 수 있다.
초음파유전( Sonogenetics )
[0485] 본 기술분야에 알려진 바와 같이, 사용자 내의 일부 신체 조직(예컨대, 뇌 내의 일부 뉴런들)은 진동들(예컨대, 음향파 또는 초음파)에 민감할 수 있고, 그리고/또는 초음파들에 민감하도록 수정될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 생체 조직(예컨대, 뇌 내의 단일 뉴런 또는 뉴런들의 그룹) 내의 활동을 비-침습적으로 활성화/억제하기 위해 초음파 신호들을 이용할 수 있는 초음파유전 시스템으로서 구성될 수 있다. 예컨대, 특정 초음파-민감 뉴런들을 비-침습적으로 활성화하기 위해, 디스플레이 시스템에 의해 사용자에 저압 초음파가 지향될 수 있다. 초음파유전 시스템으로서 구성된 디스플레이 시스템의 실시예들은, 예컨대, 디스플레이 시스템(2010)과 통합된, 하나 또는 그 초과의 초음파 프로브들(1081) 및 초음파 송신기(1077), 수신기(1079), 및 트랜시버들(1075)을 사용하여, 생체 조직(에컨대, 뇌의 뉴런들)에 초음파 신호들을 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 초음파 신호들은 광유전과 유사하게, 유전적으로 수정된 세포들의 이온-채널들의 발현을 자극할 수 있다. 광유전과 유사하게, 초음파유전은 또한, 뇌 내의 신경 회로들(예컨대, 편도체 내의 신경 회로들)을 매핑하기 위해 그리고/또는 뇌의 상이한 부분들을 자극하기 위해 사용될 수 있다.
[0486] 일부 실시예들에서, 초음파가 두개골을 투과할 수 있고, 뇌의 다양한 부분들의 선택적 자극을 허가할 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 개별적인 뉴런들 또는 뉴런 영역들이 선택적으로 자극될 수 있다(예컨대, 손상-후 치료 또는 뇌졸중 재활을 위한 운동 피질, 시각적 장애의 치료를 위한 시각 피질, 또는 기억 및/또는 감정-관련된 상태들의 치료를 위한 해마). 적용되는 초음파들은 자극의 원하는 효과에 따라, 시간에 걸쳐 상이한 주파수, 정확한 위치, 파장, 및/또는 세기로 변할 수 있다.
[0487] 일부 다른 실시예들에서, 저-세기 초음파가 다양한 치료들을 위해 환자(예컨대, 사용자)에 적용될 수 있다. 예컨대, 그러한 저-세기 초음파는, 예컨대 환자가 걷는 것을 돕기 위해, 코마 환자의 시상을 자극하기 위해 적용될 수 있다. 다른 예에서, 예컨대, 주변 조직들을 손상시키지 않으면서 원하는 타겟에 초음파 자극을 포커싱하기 위해 보강 및 상쇄 간섭을 통한 조직들의 절제를 위해, 포커싱된 초음파가 구현될 수 있다. 포커싱된 초음파들은, 열 절제로 타겟팅된 구역 내의 세포들을 죽일 수 있을 정도로 충분히, 타겟팅된 구역의 온도를 상승시킬 수 있다. 예컨대, 초음파 절제는 (예컨대, 발작들 등을 경험하는 사용자들의) 손상된 연결부들을 절단하기 위해 그리고/또는 종양들을 치료하도록 구현될 수 있다.
[0488] 일부 실시예들에서, 초음파 자극은 다중-감각 자극을 형성하기 위해 다른 감각 자극들과 결합될 수 있다. 예컨대, 특정 사고들 또는 감정들을 도출(예컨대, 이들 사고들 또는 감정들과 연관된 뇌의 특정 부분들을 자극하는 것에 의함)하기 위한 초음파 자극은, 이들 특정 사고들 또는 감정들을 도출하는 것을 추가로 돕는 (예컨대, 가상 콘텐츠 및/또는 사운드들의 형태의) 시각적 및/또는 오디오 자극들로 증강될 수 있다.
신경학적 인터페이스
[0489] 설명된 시스템들이 생체모방 신경학적 인터페이스로서 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 이들 시스템들은, 뇌의 타겟팅된 영역을 격리시키고 그에 대한 뇌의 응답을 측정하는 맞춰진 자극을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 만약 응답이 비정상적이라면, 시스템들은 연관된 영역에 결핍이 있을 수 있다는 것을 결정하도록 구성될 수 있다. 시스템들은 또한, 뇌가 제공된 자극을 어떻게 프로세싱하고 지각할지를 결정하기 위해 이 동일한 시퀀스를 사용할 수 있다. 시스템들은, 자극이 어떻게 프로세싱되고 지각될지를 변경하기 위해 그리고 가소성을 증가시키기 위해 사용자의 환경을 변경하도록 구성될 수 있다. 이는 기능을 개선할 수 있거나 또는 결핍들을 수용할 수 있다.
[0490] 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들의 다양한 실시예들은 가능한 치료 옵션들을 제안 또는 제공하도록, 또는 검출된 하나 또는 그 초과의 시각상 및/또는 신경학적 결핍들과 연관된 증상들을 완화하는 데 유용할 수 있는 다양한 약물들에 대한 정보를 제공하도록 구성될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 예컨대, 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들의 다양한 실시예들은, 만약 위에서 설명된 눈 검사들 중 하나 또는 그 초과를 수행한 후 가능한 안과 및/또는 신경학적 상태가 검출된다면, 사용자에게 하나 또는 그 초과의 약물들 또는 약들에 대하여 이들의 의사와 상담할 것을 제안하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들의 다양한 실시예들은, 위에서 설명된 눈 또는 뇌 검사들 중 하나 또는 그 초과를 수행한 후 가능한 안과 및/또는 신경학적 상태를 검출한 것에 대한 응답으로, 휴양 목적지들, 스파들, 마사지 센터들 등에 대한 정보를 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템의 실시예들은 디스플레이된 휴양 목적지들, 스파들, 마사지 센터들 등과 연관된 쿠폰들 또는 거래들을 제공하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 본원에서 설명된 디스플레이 시스템들의 다양한 실시예들은, 위에서 설명된 눈 검사들 중 하나 또는 그 초과를 수행할 시 검출되는 가능한 안과 및/또는 신경학적 상태에 대한 치료를 제공하는 것이 가능할 수 있는 건강 관리 제공자와의 예약을 스케줄링하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템의 실시예들은 차후 예약들에 대한 리마인더들, 및/또는 건강 관리 제공자의 위치로의 방향들을 추가로 제공하도록 구성될 수 있다.
[0491] 본원에서 설명되고 그리고/또는 도면들에 도시된 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들 각각은 하나 또는 그 초과의 물리적 컴퓨팅 시스템들, 하드웨어 컴퓨터 프로세서들, 애플리케이션-특정 회로 및/또는 특수 및 특정 컴퓨터 명령들을 실행하도록 구성된 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈들로 구현되고 전체적으로 또는 부분적으로 이 코드 모듈들에 의해 자동화될 수 있다는 것이 또한 인지될 것이다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템들은 특정 컴퓨터 명령들로 프로그래밍된 컴퓨터들(예컨대, 서버들) 또는 특수 목적 컴퓨터들, 특수 목적 회로 등을 포함할 수 있다. 코드 모듈은 실행가능 프로그램으로 컴파일링되고 링크되거나, 동적 링크 라이브러리에 설치되거나 또는 해석형 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 특정 동작들 및 방법들은 주어진 기능에 특정한 회로에 의해 수행될 수 있다.
[0492] 더욱이, 본 개시내용의 기능성의 소정의 실시예들은 충분히 수학적으로, 계산적으로 또는 기술적으로 복잡하여, 애플리케이션-특수 하드웨어 또는 하나 또는 그 초과의 물리적 컴퓨팅 디바이스들(적절히 전문화된 실행가능 명령들을 활용함)이 예컨대, 실질적으로 실시간으로 결과들을 제공하기 위하여 또는 수반되는 계산량 또는 계산의 복잡성으로 인해 그 기능성을 수행하는데 필요할 수 있다. 예컨대, 비디오는 각각이 수백만 픽셀들을 갖는 많은 프레임을 포함할 수 있으며, 상업적으로 적정한 시간량에서 원하는 이미지 프로세싱 태스크 또는 애플리케이션을 제공하기 위해, 비디오 데이터를 처리하는데 특수하게 프로그래밍된 컴퓨터 하드웨어가 필요하다.
[0493] 코드 모듈들 또는 임의의 타입의 데이터는 하드 드라이브들, 고체 상태 메모리, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 광 디스크, 휘발성 또는 비-휘발성 스토리지, 전술한 것들의 조합들 등을 포함하는 물리적 컴퓨터 스토리지와 같은 임의의 타입의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체상에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(140), 원격 프로세싱 모듈(150) 및 원격 데이터 저장소(160) 중 하나 또는 그 초과의 일부분일 수 있다. 방법들 및 모듈들(또는 데이터)은 또한, 무선-기반 및 유선/케이블-기반 매체들을 포함하는 다양한 컴퓨터-판독가능 송신 매체들을 통해, 생성된 데이터 신호들로서 (예컨대, 반송파 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호의 부분으로서) 송신될 수 있고, (예컨대, 단일 또는 다중화된 아날로그 신호의 부분으로서 또는 다수의 이산 디지털 패킷들 또는 프레임들로서) 다양한 형태를 취할 수 있다. 개시된 프로세스들 또는 프로세스 단계들의 결과들은 영구적으로 또는 다른 방식으로, 임의의 타입의 비-일시적 유형의 컴퓨터 스토리지에 저장될 수 있거나 또는 컴퓨터-판독가능 송신 매체를 통해 통신될 수 있다.
[0494] 본원에서 설명되고 그리고/또는 첨부된 도면들에 도시된 흐름 다이어그램들에서의 임의의 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 프로세스에서의 (예컨대, 논리적 또는 산술적) 특정 기능들 또는 단계들을 구현하기 위한 하나 또는 그 초과의 실행가능 명령들을 포함하는 코드 모듈들, 세그먼트들 또는 코드의 부분들을 잠재적으로 표현하는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능성들은 결합되거나, 재배열되거나, 본원에서 제공된 예시적인 예들에 추가되거나 또는 이들로부터 삭제되거나 또는 수정되거나 또는 그렇지 않으면 변경될 수 있다. 일부 실시예들에서, 부가적인 또는 상이한 컴퓨팅 시스템들 또는 코드 모듈들은 본원에서 설명된 기능성들의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 본원에서 설명된 방법들 및 프로세스들은 또한 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않으며, 이들 방법들 및 프로세스들에 관한 블록들, 단계들 또는 상태들은 적절한 다른 시퀀스들로 예컨대 직렬로, 병렬로 또는 일부 다른 방식으로 수행될 수 있다. 개시된 예시적인 실시예들에 태스크들 또는 이벤트들이 추가되거나 또는 이들로부터 삭제될 수 있다. 게다가, 본원에서 설명된 실시예들에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 구분은 예시적인 목적을 위한 것이며, 모든 실시예들에서 이러한 구분을 요구하는 것으로 이해되지 않아야 한다. 설명된 프로그램 컴포넌트들, 방법들 및 시스템들이 일반적으로 단일 컴퓨터 제품에 함께 통합되거나 또는 다수의 컴퓨터 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
자극의 컴퓨터 비전 및 센서 기반 검출
[0495] 위에서 논의된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 사용자 주변의 환경에 존재하는 자극을 감지하도록 구성될 수 있다. 자극은, 본원에서 논의된 바와 같은, 다양한 환경 센서들을 포함하는 다양한 기법들을 사용하여 검출될 수 있다. 예컨대, 환경에 존재하는 자극은 컴퓨터 비전 기법들을 사용하여 검출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템의 전방-지향 카메라는 주변 환경을 이미징하도록 구성될 수 있으며, 디스플레이 시스템은 주변 환경 내의 다양한 피처들의 존재를 결정하기 위해 이미지들에 대해 이미지 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 디스플레이 시스템은 외향 이미징 시스템에 의해 포착된 이미지들을 분석하여 장면 재구성, 이벤트 검출, 비디오 추적, 객체 인식, 객체 포즈 추정, 학습, 인덱싱, 모션 추정 또는 이미지 복원 등을 수행할 수 있다. 다른 예들로서, 디스플레이 시스템은 얼굴 및/또는 눈 인식을 수행하여 사용자의 시야에서 얼굴들 및/또는 인간 눈들의 존재 및 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 태스크들을 수행하기 위해 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 비전 알고리즘들이 사용될 수 있다. 컴퓨터 비전 알고리즘들의 비제한적 예들은: SIFT(scale-invariant feature transform), SURF(speeded up robust features), ORB(oriented FAST and rotated BRIEF), BRISK(binary robust invariant scalable keypoints), FREAK(fast retina keypoint), Viola-Jones 알고리즘, Eigenfaces 접근법, Lucas-Kanade 알고리즘, Horn-Schunk 알고리즘, 평균-시프트 알고리즘, vSLAM(visual simultaneous location and mapping) 기법들, 순차적 베이지안 추정기(예컨대, 칼만 필터, 확장 칼만 필터 등), 번들 조정, 적응형 임계화(및 다른 임계화 기법들), ICP(Iterative Closest Point), SGM(Semi Global Matching), SGBM(Semi Global Block Matching), 피처 포인트 히스토그램들, (이를테면 예컨대, 서포트 벡터 머신, k-최근접 이웃들 알고리즘, 나이브 베이지안, 다양한 기계 학습 알고리즘들 (컨볼루셔널 또는 심층 신경 네트워크를 포함하는) 신경 네트워크, 또는 다른 지도/비지도 모델들 등) 등을 포함한다.
[0496] 이들 컴퓨터 비전 기법들 중 하나 또는 그 초과는 또한, 자극의 다양한 특성들을 검출 및 결정하기 위해 다른 환경 센서들(이를테면, 예컨대, 마이크로폰)으로부터 획득된 데이터와 함께 사용될 수 있다.
[0497] 자극은 하나 또는 그 초과의 기준들 또는 팩터들에 기반하여 검출될 수 있다. 이들 기준들은 건강 관리 전문가에 의해 정의될 수 있다. 디스플레이 시스템이 컴퓨터 비전 알고리즘을 사용하여 또는 (디스플레이 시스템의 일부분일 수 있거나 또는 일부분이 아닐 수 있는) 하나 또는 그 초과의 센서 어셈블리들로부터 수신된 데이터를 사용하여 주변 환경에서의 기준들의 존재 또는 부재를 검출할 때, 이어서 디스플레이 시스템은 자극의 존재를 시그널링할 수 있고, 자극에 대한 사용자의 반응을 레코딩/모니터링할 수 있다.
[0498] 부가적으로 또는 대안적으로, 디스플레이 시스템은 사용자의 행동들(또는 사용자들의 그룹의 행동들)에 기반하여 환경에서 자극의 존재를 식별하도록 학습할 수 있다. 예컨대, 디스플레이 시스템은 주변 환경에 존재하는 소정의 객체들과 사용자 또는 사용자들의 그룹의 소정의 액션들 또는 행동들을 연관시킴으로써 환경 내의 자극의 존재를 식별하고, 자극이 존재하는지 여부를 예측하기 위해 그 연관을 사용하도록 학습할 수 있다.
자극의 기계 학습
[0499] 자극들의 존재를 식별하도록 학습하기 위해 다양한 기계 학습 알고리즘들이 사용될 수 있다. 교육되면, 머신 학습 알고리즘은 디스플레이 시스템에 의해 저장될 수 있다. 기계 학습 알고리즘들의 일부 예들은 회귀 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 보통의 최소 제곱 회귀), 인스턴스-기반 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 학습 벡터 양자화), 결정 트리 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 분류 및 회귀 트리들), 베이지안 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 나이브 베이지안), 클러스터링 알고리즘들(이를테면, 예컨대, k-평균 클러스터링), 연관성 규칙 학습 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 선험적 알고리즘들), 인공 신경 네트워크 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 퍼셉트론), 딥 러닝 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 딥 볼츠만 머신, 또는 심층 신경 네트워크), 차원 감소 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 주 컴포넌트 분석), 앙상블 알고리즘들(이를테면, 예컨대, 스택된 일반화) 및/또는 다른 기계 학습 알고리즘들을 포함하는, 지도 또는 비지도 기계 학습 알고리즘들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 개별적인 모델들은 개별적인 데이터 세트들에 대해 커스터마이징될 수 있다. 예컨대, 웨어러블 디바이스는 베이스 모델을 생성하거나 저장할 수 있다. 베이스 모델은 데이터 타입(예컨대, 특정 사용자), 데이터 세트(예컨대, 획득된 부가 이미지들의 세트), 조건부 상황들 또는 다른 변동들에 특정적인 부가 모델들을 생성하기 위한 시작 포인트로서 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 시스템은 복수의 기법들을 활용하여, 어그리게이팅된 데이터의 분석을 위한 모델들을 생성하도록 구성될 수 있다. 다른 기법들은 사전-정의된 임계치들 또는 데이터 값들을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
[0500] 자극을 검출하기 위한 기준들은 하나 또는 그 초과의 임계 조건을 포함할 수 있다. 만약 환경적 센서에 의해 획득된 데이터의 분석이 임계치 상태가 초과된 것을 표시한다면, 디스플레이 시스템은 주변 환경 내의 자극의 존재를 검출할 수 있다. 임계치 상태는 양적 및/또는 질적 측정을 수반할 수 있다. 예컨대, 임계치 상태는 환경에 자극이 존재할 가능성과 연관된 스코어 또는 퍼센티지를 포함할 수 있다. 디스플레이 시스템은 환경 센서의 데이터로부터 계산된 스코어와 임계치 스코어를 비교할 수 있다. 만약 스코어가 임계치 레벨보다 더 높다면, 디스플레이 시스템은 자극의 존재를 검출할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 디스플레이 시스템은, 만약 스코어가 임계치보다 더 낮다면, 환경 내의 자극의 존재를 시그널링할 수 있다.
[0501] 임계치 상태는 사용자의 물리 환경 내의 객체들(또는 사람들), 사용자의 감정 상태, 및/또는 주변 환경과 사용자의 상호작용들에 기반하여 결정될 수 있다. 도 9d 및 10을 참조하여 설명된 바와 같이, 디스플레이 시스템은 외향 카메라, 내향 카메라, 및/또는 디스플레이 시스템과 연관된 하나 또는 그 초과의 센서들로부터 주변 환경으로부터의 정보를 획득할 수 있다. 또 다른 예들로서, 임계치 상태는 사용자의 환경 내의 소정의 객체들의 존재 또는 부재에 기반하여 결정될 수 있다.
[0502] 임계치 상태는 또한, 사용자에게 디스플레이되고 있는 가상 객체들에 기반하여 결정될 수 있다. 일 예로서, 임계치 상태는 소정의 수의 가상 객체들의 존재에 기반할 수 있다. 다른 예로서, 임계치 상태는 가상 객체와의 사용자의 상호작용에 기반할 수 있다.
[0503] 일부 실시예들에서, 임계 조건, 기계 학습 알고리즘들, 또는 컴퓨터 비전 알고리즘들은 특정 맥락에 대해 특수화될 수 있다. 예컨대, 진단 맥락에서, 컴퓨터 비전 알고리즘은 자극에 대한 소정의 응답들을 검출하도록 특수화될 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 시스템은 자극에 대한 사용자의 반응을 감지하기 위해, 안면 인식 알고리즘들 및/또는 이벤트 트레이싱 알고리즘들을 실행할 수 있다.
[0504] 전술한 명세서에서, 본 발명은 본 발명의 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 더 넓은 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 그 특정 실시예들에 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 것이 자명할 것이다. 그에 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 간주될 것이다. 예컨대, 사용자에게 광이 제공되는, 본원의 실시예들 중 임의의 실시예에 대해, 광은 하나 또는 그 초과의 컬러들 및 하나 또는 그 초과의 세기들로 사용자에게 제공될 수 있으며, 사용자에게 제공되는 콘텐츠는, 다양한 원하는 패턴들, 다양한 레벨들의 밝기, 2차원 또는 3차원 강화 또는 비-강화, 선명한 또는 불선명한 포커스, 더 높은 또는 더 낮은 해상도, 강화된 또는 비-강화된 콘트라스트, 모션, 모션 결핍, 더 높은 또는 더 낮은 리프레시 레이트, 배율, 형상, 세기, 왜곡, 또는 다른 품질들을 가질 수 있으며, 이들 모두는 시간에 따라 변경될 수 있다.
[0505] 실제로, 본 개시내용의 시스템들 및 방법들 각각은 몇몇 혁신적인 양상들을 가지며, 그 양상들 중 어떠한 단일 양상도 본원에서 개시된 바람직한 속성들을 전적으로 담당하거나 이를 위해 요구되지 않는다는 것이 인지될 것이다. 위에서 설명된 다양한 특징들 및 프로세스들은 서로 독립적으로 사용될 수 있거나, 또는 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 모든 가능한 조합들 및 서브조합들은 본 개시내용의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다.
[0506] 별개의 실시예들의 맥락에서 본 명세서에 설명된 소정의 특징들은 또한, 단일 실시예의 조합으로 구현될 수 있다. 대조적으로, 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징들은 또한, 별개로 다수의 실시예들에서 또는 임의의 적절한 서브조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징들이 소정의 조합들로 작용하는 것으로 위에서 설명되고 심지어 초기에 이와 같이 청구될 수 있지만, 일부 경우들에서, 청구된 조합으로부터의 하나 또는 그 초과의 특징들은 그 조합으로부터 제거될 수 있고, 청구된 조합은 서브조합 또는 서브조합의 변동에 관련될 수 있다. 단일 특징 또는 특징들의 그룹이 각각의 그리고 모든 각각의 실시예에 필요하거나 필수적인 것은 아니다.
[0507] 구체적으로 달리 언급되지 않거나 또는 사용된 맥락 내에서 달리 이해되지 않으면, 본원에서 사용된 조건어, 이를테면, 다른 것들 중에서도, "할 수 있다(can, could, might, may)", "예컨대" 등은 일반적으로, 소정의 실시예들이 소정의 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 단계들을 포함하지만, 다른 실시예들은 이들을 포함하지 않는다는 것을 전달하도록 의도된다는 것이 인지될 것이다. 따라서, 그러한 조건어는 일반적으로, 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 단계들이 하나 또는 그 초과의 실시예들을 위해 어떤 식으로든 요구된다는 것을, 또는 하나 또는 그 초과의 실시예들이, 저자 입력 또는 프롬프트를 이용하거나 또는 그러한 것을 이용함이 없이, 이들 특징들, 엘리먼트들, 및/또는 단계들이 임의의 특정 실시예에 포함되는지 또는 임의의 특정 실시예들에서 수행되어야 하는지를 판단하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 암시하도록 의도되진 않는다. "포함하는(comprising, including), "갖는(having)" 등의 용어들은 동의어이며, 오픈-엔디드(open-ended) 방식으로 포괄적으로 사용되며, 부가적인 엘리먼트들, 특징들, 행동들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, "또는"이라는 용어는 (그의 배타적인 의미가 아니라) 그의 포괄적인 의미로 사용되어서, 예컨대, 리스트의 엘리먼트들을 연결하기 위해 사용될 때, "또는"이라는 용어는 리스트 내의 엘리먼트들 중 하나, 일부, 또는 전부를 의미한다. 또한, 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같은 단수 표현은 달리 특정되지 않는 한 "하나 또는 그 초과" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석될 것이다. 유사하게, 동작들이 특정한 순서로 도면들에 도시될 수 있지만, 원하는 결과들을 달성하기 위해, 그러한 동작들이 도시된 특정한 순서 또는 순차적인 순서로 수행될 필요가 없거나, 모든 예시된 동작들이 수행될 필요가 없다는 것이 인지될 것이다. 추가로, 도면들은 흐름도의 형태로 하나 또는 그 초과의 예시적인 프로세스들을 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작들이, 개략적으로 예시된 예시적인 방법들 및 프로세스들에 통합될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 부가적인 동작들은, 예시된 동작들 중 임의의 동작 이전, 이후, 그들과 동시에, 또는 그들 사이에서 수행될 수 있다. 부가적으로, 동작들은 다른 실시예들에서 재배열되거나 재순서화될 수 있다. 소정의 환경들에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 위에서 설명된 실시예에서의 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 모든 실시예들에서 그러한 분리를 요구하는 것으로서 이해되지는 않아야 하고, 그리고 설명된 프로그램 컴포넌트들 및 시스템들이 일반적으로, 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품들로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 다른 실시예들은 다음의 청구항들의 범위 내에 있다. 일부 경우들에서, 청구항들에서 열거된 액션들은, 상이한 순서로 수행될 수 있으며, 그럼에도 불구하고 원하는 결과들을 달성할 수 있다.
[0508] 그에 따라서, 청구항들은 본원에서 나타낸 실시예들로 제한되는 것이 아니라, 본원에서 개시된 본 개시내용, 원리들, 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위가 부여되도록 의도된다.

Claims (25)

  1. 디스플레이 시스템으로서,
    가상 콘텐츠를 디스플레이하기 위하여 가변적인 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된 머리-장착가능 증강 현실 디스플레이;
    하나 또는 그 초과의 내향 센서들;
    하나 또는 그 초과의 외향 센서들;
    하나 또는 그 초과의 프로세서들; 및
    명령들을 저장한 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 동작들을 수행하게 하며;
    상기 동작들은,
    상기 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하며 그리고 상기 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으로써, 신경학적 분석을 수행하는 동작;
    상기 신경학적 상태와 연관된 환경 트리거들을 결정하는 동작;
    상기 하나 또는 그 초과의 외향 센서들로 주변 환경을 모니터링하는 동작;
    상기 주변 환경에서 환경 트리거의 존재를 검출하는 동작; 및
    상기 환경 트리거의 상기 검출된 존재에 기반하여 지각 보조 수단(perception aid)을 제공하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지각 보조 수단을 제공하는 동작은 가상 콘텐츠를 디스플레이하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 신경학적 상태는 기억 상실을 포함하며, 상기 지각 보조 수단은 리마인더(reminder) 및 경고 중 하나 또는 그 초과를 포함하는, 디스플레이 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 지각 보조 수단을 제공하는 동작은 실제 객체의 지각된 컬러를 변경하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 지각 보조 수단은 상기 환경 트리거와 연관된 사운드(sound)들을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 신경학적 분석을 수행하는 동작은 복수의 개월(month)들에 거쳐 복수번 자동적으로 수행되며;
    상기 동작들은 상기 신경학적 분석을 수행하는 것에 기반하여 사용자 신경학적 프로파일을 업데이트하는 동작을 더 포함하는, 디스플레이 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 회절성 광학 엘리먼트들을 포함하는 도파관을 포함하며, 상기 회절성 광학 엘리먼트들은 상기 도파관으로부터 상기 광을 추출함으로써 상기 광을 출력하도록 구성되며, 상기 도파관은 도파관들의 스택 중 하나의 도파관이며, 상기 스택의 도파관들 각각은 상이한 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성되는, 디스플레이 시스템.
  8. 디스플레이 시스템으로서,
    가상 콘텐츠를 디스플레이하기 위하여 가변 파면 발산을 갖는 광을 출력하도록 구성된 머리-장착가능 증강 현실 디스플레이;
    하나 또는 그 초과의 내향 센서들;
    하나 또는 그 초과의 프로세서들; 및
    명령들을 저장한 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 동작들을 수행하게 하며;
    상기 동작들은,
    상기 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수신함으로써 자극에 대한 반응을 결정하고 그리고 상기 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으로써, 신경학적 분석을 수행하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 동작들은 상기 디스플레이 시스템으로 하여금 지각 보조 수단을 디스플레이하게 하는 동작들을 더 포함하는, 디스플레이 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 지각 보조 수단은 상기 식별된 신경학적 상태 및 상기 반응 중 하나 또는 그 초과에 기반하여 선택되는, 디스플레이 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 지각 보조 수단은 사용자 프로파일에 기반하여 선택되는, 디스플레이 시스템.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 신경학적 분석을 수행하는 동작은 상기 자극을 제공하는 동작을 포함하며, 상기 자극은 상기 디스플레이에 의해 출력되는 가상 콘텐츠를 포함하는, 디스플레이 시스템.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 자극은 원거리 깊이 평면으로부터 근처 깊이 평면으로 이동되는 가상 객체를 포함하는, 디스플레이 시스템.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 신경학적 상태는 시각적 프로세싱 결핍 및 기억력 결핍 중 적어도 하나인, 디스플레이 시스템.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 자극은 주변 환경에 존재하는 자극인, 디스플레이 시스템.
  16. 제8 항에 있어서,
    상기 신경학적 상태를 식별하는 동작은 잠재적인 신경학적 상태들의 리스트를 생성하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  17. 제8 항에 있어서,
    상기 동작들은 복수의 개월들 동안 상기 신경학적 분석을 복수번 자동적으로 반복하는 동작을 더 포함하며;
    상기 신경학적 분석을 반복하는 동작은 상기 식별된 신경학적 상태를 업데이트하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  18. 제8 항에 있어서,
    상기 동작들은 상기 식별된 신경학적 상태를 복수의 다른 디스플레이 시스템들에 송신하는 동작을 더 포함하는, 디스플레이 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 동작들은 상기 다른 디스플레이 시스템들의 사용자들의 모집단으로부터 결정된 놈(norm)에 기반하여 상기 신경학적 상태를 식별하는 동작을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  20. 제8 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 0.25 디옵터 미만의 원근조절-이접운동 미스매치(mismatch)를 갖는 가상 콘텐츠를 출력하도록 구성되는, 디스플레이 시스템.
  21. 제8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 내향 센서들은 전기 포텐셜들을 측정하도록 구성된 전극을 포함하는, 디스플레이 시스템.
  22. 하나 또는 그 초과의 프로세서들, 하나 또는 그 초과의 내향 센서들 및 머리-장착 디스플레이를 포함하는 디스플레이 시스템에 의해 수행되는 방법으로서,
    상기 하나 또는 그 초과의 내향 센서들로부터 데이터를 수집함으로써 자극에 대한 사용자 반응을 결정하고 상기 반응과 연관된 신경학적 상태를 식별함으로써, 신경학적 분석을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제22 항에 있어서,
    지각 보조 수단을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 지각 보조 수단은 상기 식별된 신경학적 상태, 상기 반응 또는 사용자 프로파일에 기반하는, 방법.
  25. 제22 항에 있어서,
    복수의 개월들에 거쳐 상기 신경학적 분석을 복수번 자동적으로 반복하는 단계 및 상기 식별된 신경학적 상태를 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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