[发明专利]具有电子式视野切换功能的飞行中摄像系统

说明书

本发明一般地涉及商用飞机的摄像系统，而更为具体地涉及一种闭路电视系统，具有一或多部摄像机，提供机外的多视野以便向已有的乘客娱乐视频系统提供视频影像。

商用航空公司目前配置具有视频点播(VOD)和数字视/音频点播(AVOD)的飞行中娱乐(IFE)系统，允许航空乘客选择一部视/音频作品用于其飞行中的娱乐。一种可供使用的影像选择是来自摄像机的、飞行期间机外环境的景象。比如，一种常用的外部摄像系统通过设置在前轮前方的一窗孔提供拍摄影象。

来自多部摄像机的多种景象也可以用在闭路电视之中，一如美国专利5,574,497之中所述，在此引入其全部作为参考。两部摄像机装放在一单独的密封模块之中，以一部摄像机朝着地平大致地指向前方，而一第二部摄像机指向下方，一如描述先前技术的系统中各摄像机取景总体配置的图1a和1b之中所示。此系统之中的每一摄像机采用一CCD成像器，设计成或是一远远地装在飞机结构中的摄像头装置(CHU)，而一相伴电子装置派定为一设置在飞机的一电子装置和设备(E&E)舱之中的摄像机控制装置(CCU)，或是一单独的模块，以CHU和CCU集成为一摄像机模块装置(CMU)。一如图1a和1b之中所示，摄像机壳体装置3在结构上结合到机身蒙皮1里面。这种结构上的结合包括一光学倾斜窗孔5，以及各摄像头装置4、7。图示装设区域位于由构架2界定的一结构台架之中。当取消了E&E台架之中CCU的远距安装之后，对于典型的B-747-400型飞机设施来说，电缆重量减小超过95％，造成总重量节省超过40磅(lbs)。

这种传统摄像机所能提供的视野作为一种模拟信号被接合于机上视频娱乐系统，主要允许乘客选定由装在飞机上的各摄像机提供的各固定的视野。先前技术中成双摄像机设计所能提供的一种典型的视野配置示于图2之中。两个视野是：1)前视，由角度FBG描述，以及2)下视，由角度HBI描述。各摄像机视野沿着两条基准线对正；前视摄像机沿着由直线AC描述的一条水平基准线，而下视摄像机沿着由直线DE描述的一条垂直于水平基准线的垂直基准线。这种光学组合可产生一个角度视野范围，从7.5°(H)与5.75°(V)到3.8°(H)与2.8°(V)。所述的各镜头组合可提供所需的光学特性，以便使示于图1b之中的结构上的窗孔5尺寸达到最小。不过，诸如通过摇移摄像机来改变一部摄像机的视野会导致改变选定观看此摄像机的每一乘客的视频图景的视野，每一乘客选定不同视野的乘客个别控制是不可能的。

希望设置一种闭路电视系统，使之可以提供多个视野供机上乘客选定，或是从一单独摄像机的一单独视频帧之中，或是从提供可由机上乘客个别选定的一些景象的多部摄像机之中。本发明符合这些需求。

简略地说，并一般地说，本发明提供一种改进的飞机用风景摄像系统，采用数字视频技术以便或是从单独一个视频帧或是从具有不同视野的多部摄像机处获得可以由机上乘客选定用于观看的多个视野。在一项目前最佳的实施例中，摄像机模块从一具有一140°视野的镜头的摄像机处接收视频输入，此镜头可以围绕一垂直于飞机表面的一条切线的安装轴线转动90°，形成大致上水平方面140°和垂直方面128°的视频帧的一个最大角度范围，这比镜头的通常长宽比方位多90°。摄像机模块还可以从一或多部辅助摄像机处，诸如一垂直尾翼上安装的、亦即指向前方用于飞行中观看飞机的摄像机处、或者一后视的、机身腹部安装的摄像机处，接收视频输入。

本发明因此提供一种飞机用闭路电视系统，设置至少一部具有从飞机中心线向前和向下的视野的摄像机，并生成形成许多视频图像的一种数字视频信号。一连接于至少一部摄像机和许多视频显示模块的摄像机控制模块，用于接收和显示数字视频信号，分别向许多视频显示模块提供许多选定的视频图像。

在一项当前最佳的实施例中，一部摄像机从一单独的视频帧中提供许多视野。在另一最佳实施例中，许多视野可以由许多摄像机提供，诸如通过提供来自一或多部辅助摄像机，诸如一部垂直尾翼上安装的、亦即指向前方用于飞行中观看飞机的摄像机，或者一部后视的、机身腹部安装的摄像机的附加视频输入。

本发明的这些和其他一些方案和优点从以下详细说明和各附图中将变得明了，它们通过实例表明本发明的一些特点。

图1a是先前技术的飞机外景摄像机系统部位的一种平面形式的图示；

图1b表明一种先前技术的成双的飞机前视的下视摄像机的配置；

图2表明一般先前技术的成双摄像机系统可以提供的视野；

图3表明本发明飞机闭路电视系统的一第一实施例，指出单独一部摄像机所可提供的多个视野的范围；