テレビの歴史 その３
電子テレビ
1897 年、イギリスの物理学者 J. J. トムソンは、3 つの有名な実験で、現代のブラウン管 (CRT) の基本的な機能である陰極線を偏向することに成功しました。 CRT の最初のバージョンは 1897 年にドイツの物理学者カール フェルディナンド ブラウンによって発明され、ブラウン管としても知られています。 ブラウンは、CRT を表示装置として使用することを最初に考案しました。 これは冷陰極ダイオードであり、蛍光体でコーティングされたスクリーンを備えたクルックス管を改良したものでした。 ブラウン管は 20 世紀のテレビの基礎となりました。 陰極線管は 1906 年にドイツのマックス ディークマン教授によって表示装置としての実証に成功し、彼の実験結果は 1909 年に科学誌サイエンティフィック アメリカンに掲載されました。 1908 年に英国王立協会のフェローであるアラン アーチボルド キャンベル スウィントンは、 科学誌ネイチャーに寄稿したこの手紙では、ブラウン管 (または「ブラウン」管) を送信装置と受信装置の両方として使用することで「遠方電気視覚」がどのように達成できるかを説明しました。 彼は 1911 年にロンドンで行ったスピーチで自身のビジョンを拡張し、タイムズ紙とレントゲン協会ジャーナルに報告しました。 1926年10月に出版されたネイチャーへの手紙の中で、キャンベル＝スウィントンはまた、G.M.ミンチンおよびJ.C.M.スタントンと行ったいくつかの「あまり成功しなかった実験」の結果を発表した。 彼らは、セレンでコーティングされた金属板に画像を投影し、同時に陰極線ビームで走査することで電気信号を生成することを試みました。 これらの実験はミンチンが亡くなる 1914 年 3 月より前に行われました。 これらは後に 1937 年に、EMI の H. ミラーと J. W. ストレンジ、RCA の H. アイアムズと A. ローズという 2 つの異なるチームによって再現されました。 両チームは、オリジナルのキャンベル・スウィントンのセレンでコーティングされたプレートを使用して、「非常にかすかな」画像を送信することに成功しました。 他の人は受信機としてブラウン管を使用する実験を行っていましたが、送信機として使用するという概念は斬新でした。 熱陰極を使用した最初の陰極線管は、ジョン B. ジョンソン (ジョンソン ノイズという用語の命名者) とウェスタン エレクトリック社のハリー ウェイナー ワインハートによって開発され、1922 年に商品化されました。
これらの初期の電子カメラ管 (イメージ ディセクターなど) には、非常に残念で致命的な欠陥がありました。つまり、被写体をスキャンしましたが、各点で観察されたのは、スキャン システムがその上を通過した瞬間に観察された小さな光の断片だけでした。 実用的な機能を備えたカメラチューブには、別の技術的アプローチが必要でしたが、これは後に「チャージストレージカメラチューブ」として知られるようになりました。 これは 1926 年にハンガリーで発見され特許を取得した新しい物理現象に基づいていますが、広く理解され認識されるようになったのは 1930 年頃からです。
光に対する感度が低く、送信管または「カメラ」管からの電気出力が低いという問題は、1924 年初頭にハンガリーの技術者カルマン ティハニによる電荷蓄積技術の導入によって解決されました。1926 年、ティハニはテレビ システムを設計しました。 完全に電子的な走査および表示要素を利用し、走査 (または「カメラ」) 管内での「電荷蓄積」の原理を採用します。 彼の解決策は、各スキャン サイクルを通じてチューブ内に電荷 (「光電子」) を蓄積して保存するカメラ チューブでした。 この装置は、1926 年 3 月にハンガリーで彼が「Radioskop」と名付けたテレビ システムのために提出した特許出願の中で最初に説明されました。 1928 年の特許出願に含まれるさらなる改良の後、ティハニの特許は 1930 年に英国で無効と宣言されたため、米国で特許を申請しました。 彼の進歩は 1931 年に RCA の「イコノスコープ」の設計に組み込まれましたが、ティハニの送信管の米国特許は 1939 年 5 月まで認められませんでした。彼の受信管の特許は前年 10 月に認められていました。 どちらの特許も承認前に RCA によって購入されていました。 Tihanyi の電荷蓄積のアイデアは、今日に至るまでテレビ用のイメージング デバイスの設計における基本原則となっています。
1924年のファイロ・ファンズワース
1926 年 12 月 25 日、高柳健次郎は日本の浜松工業高等学校で CRT ディスプレイを使用した 40 ライン解像度のテレビ システムをデモンストレーションしました。 高柳氏は特許を申請しなかった。
1927 年 9 月 7 日、ファイロ ファーンズワースの画像分析カメラ チューブは、サンフランシスコのグリーン ストリート 202 番地にある彼の研究室で、最初の画像である単純な直線を送信しました。 1928 年 9 月 3 日までに、ファーンズワースは報道機関向けにデモンストレーションを行うのに十分なシステムを開発しました。 これは、最初の電子テレビのデモンストレーションであると広く考えられています。 1929 年に、システムはモーター ジェネレーターを排除することでさらに改良され、彼のテレビ システムには機械部品がなくなりました。 その年、ファーンズワースは、目を閉じた妻エルマ (「ペム」) の 3.5 インチの画像 (おそらく明るい照明が必要だったため) を含む、彼のシステムを使った最初の生きた人間の画像を送信しました。
一方、ウラジミール・ズウォリキンもブラウン管を使って画像を作成し表示する実験を行っていました。 1923 年にウェスチングハウス エレクトリック社で働きながら、電子カメラ管の開発を始めました。 しかし、1925 年のデモンストレーションでは、画像は暗く、コントラストが低く、解像度も低く、静止していました。 ズウォリキンの撮像管は実験室の段階を超えることはなかった。 しかし、ウェスチングハウスの特許を取得したRCAは、ファーンズワースの1927年の画像分析装置の特許は非常に広範に書かれており、他の電子画像装置を除外するものであると主張した。 したがって、RCAは、ズウォリキンの1923年の特許出願に基づいて、ファーンズワースに対して特許干渉訴訟を起こした。 米国特許庁の審査官は1935年の決定に同意せず、ファンズワースがズウォリキンに対して発明の優先権を認めた。 ファーンズワースは、ズウォリキンの 1923 年のシステムでは彼の特許に異議を唱えるタイプの電気画像を生成することはできないと主張した。 ズウォリキンは、1923 年の特許出願のカラー透過バージョンの特許を 1928 年に取得しましたが、1931 年に元の出願も分割しました。ズウォリキンは、1923 年の特許出願に基づく彼の真空管の実用モデルの証拠を導入することができなかった、または導入する気はありませんでした。 1939年9月、裁判所で控訴に敗訴し、テレビ機器の商業生産を進めることを決定した後、RCAはファーンズワースの特許使用料として、ライセンス料に加えて10年間で100万米ドルをファーンズワースに支払うことに同意した。
1933 年に RCA は、ティハニの電荷蓄積原理に基づいた改良されたカメラ チューブを導入しました。 ズウォリキンによってイコノスコープと名付けられたこの新しい管は、約 75,000 ルクスの光感度を有しており、したがってファンズワースの画像分析装置よりもはるかに感度が高いと主張されました。 しかし、ファーンズワースは、1930 年に研究を開始し、1931 年に実証した独自の「マルチパクター」装置の発明によって、イメージ ディセクターの電力問題を克服しました。この小さなチューブは、伝えられるところによると 60 乗以上に信号を増幅することができ、 エレクトロニクスのあらゆる分野で大きな可能性を示しました。 残念なことに、マルチパクターの問題は、不十分な速度で摩耗することでした。
