Трубки Айкен был первый успешный плоские панели черно-белый телевизор . Первоначально разработанные в начале 1950-х годов, небольшое количество ламп было построено в 1958 году для использования в военных целях в сотрудничестве с Kaiser Industries . Последовала расширенная патентная битва с аналогичной технологией, разработанной в Соединенном Королевстве, и запланированное коммерческое производство для внутреннего рынка так и не началось. Дальнейшая разработка велась рядом компаний, включая Sinclair Electronics и RCA, после истечения срока действия патентов. Дисплеи производились в небольших количествах для военных приложений и осциллографов. [1]
История [ править ]
Бытие [ править ]
Уильям Росс Эйкен был студентом- электротехником в Калифорнийском университете в Беркли в 1941 году. Первоначально рассчитывая получить высшее образование в классе 1942 года, он решил взять годичный отпуск и поработать в промышленности. Он получил работу на заводе Kaiser Shipyards № 2 в Ричмонде, Калифорния , и был назначен главой электрического отдела. Когда США вступили во Вторую мировую войну , статус выборочной службы Эйкена был объявлен как категория 1-B. Он был одним из семи человек в стране, «замороженных» на работе Admiral Land и неспособных оставить работу ни при каких обстоятельствах. [2]
Когда война закончилась, Айкен был призван в армию, но из-за астмы был объявлен 4-F , и вместо этого его отправили работать в промышленность на различные должности. Следующие шесть лет он проработал в Радиационной лаборатории Калифорнийского университета , ныне Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса , над разработкой средств управления для циклотронов, которые там строятся. Затем ему поручили разработать рентгеновский спектрометр для измерения температуры огненных шаров ядерного оружия . [2] Во время работы над этими разработками он был отправлен в Эниветок во время серии ядерных испытаний.
Именно в это время ему пришла в голову идея создания нового типа тонкой электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), когда он работал с осциллографами . Он думал, что использовавшиеся в то время индикаторные трубки были слишком длинными, и более короткая трубка была бы гораздо более практичной. [3] Эйкен был не первым, кто рассматривал возможность создания компактного ЭЛТ с тонким экраном, но на тот момент никому не удалось его разработать. Было множество проблем, особенно с механизмами фокусировки, но Айкен продолжал атаковать их одну за другой, пока не нашел то, что, по его мнению, было работоспособным решением. [4]
Набросав идею, он обратился в Комиссию по атомной энергии США , которая в то время была его работодателем, но они не нашли эту идею интересной. Вернувшись из Эниветока, он затем подошел к Радиационной лаборатории, но они тоже отказались взяться за разработку. Он решил самостоятельно построить прототип тонкого ЭЛТ. Он арендовал место в подвале почтового отделения и разработал рабочую трубку, которая могла рисовать и перемещать точки по экрану. [5]
Входит Кайзер [ править ]
Одно дело нарисовать точку на экране и переместить ее, совсем другое - сделать рабочий телевизор. В поисках капитала для развития Айкен начал предлагать концепцию всем, кто проявил интерес. Warner Brothers направила инженера для изучения, но отказалась финансировать разработку, полагая, что это подделка. Уолтер Бейкер , глава исследовательских лабораторий General Electric , позвонил Айкену, чтобы назначить встречу, но Айкен потребовал подписать соглашение о неразглашении, и Бейкер отказался. [6]
Затем Айкен обратился к некоторым из своих старых контактов в Kaiser, и они оказались гораздо более заинтересованы и счастливы подписать соглашение о неразглашении. Увидев подразделение и его работу, они решили финансировать разработку за счет прибыли от другого подразделения. Когда они обнаружили, что прибыль была получена из-за ошибки бухгалтерского учета, разработка практически прекратилась. [7]
К этому времени Лаборатория военно-морских исследований США услышала о его работе и была очень заинтересована в разработке ее в виде интерактивной графической таблицы для отображения данных с гидроакустических буев с противолодочных вертолетов . [8] Позже они добавили дополнительную роль в качестве дисплея на лобовом стекле для тренера T-2 Buckeye , для которого требовался прозрачный люминофор, чтобы пилот мог смотреть сквозь дисплей и из купола. [9] Получив гарантированное финансирование, Кайзер открыл новую лабораторию в Пало-Альто, Калифорния . Shockley Semiconductorучаствовал в разработке небольшого транзисторного компьютера для отображения базовой навигационной информации, а компания Corning была привлечена для разработки сверхплоских стеклянных пластин, необходимых для передней панели дисплея. [10]
Пока разработка продолжалась, Kaiser начал искать партнеров в области бытовой электроники, которые могли бы помочь в финансировании усилий по запуску трубки в коммерческое производство. В то время NTSC находился в процессе внедрения своего стандарта цветного телевидения, и огромные суммы финансирования тратились на разработку широкого спектра технологий на рынке цветных технологий. Кайзер не смог найти никого, кто был бы заинтересован в разработке другой черно-белой системы, и после того, как закончились государственные контракты, прекратил финансирование разработки. [11]
Иск [ править ]
Примерно в это же время их внимание привлекла аналогичная трубка, разработанная Деннисом Габором (более известным как разработчик голограмм ). Конструкция Габора была похожа в том, что она использовала офсетную пушку и отклоняющие пластины за люминофором , но отличалась тем, что электронная пушка располагалась под областью дисплея, а не сбоку. Айкен также зарегистрировал аналогичные патенты после своих первых попыток. Последовала патентная битва, в которой Габор в конечном итоге выиграл права в Великобритании, а Эйкен - в США. К этому моменту их активное развитие закончилось, и они стали друзьями. [11]
Айкен продолжил разработку ряда не связанных друг с другом технологий отображения, подобных дисплею с перекидным диском, в конечном итоге сформировав «Display Technology Corporation» для их производства.
Описание [ править ]
Во время работы с Kaiser Айкен разработал ряд различных конструкций трубок, ряд из которых был описан в патенте США 2795731.
В первичной конструкции использовалась электронная пушка, расположенная сбоку от экрана, которая либо стреляла горизонтально через верхнюю часть трубки дисплея, либо стреляла вертикально по направлению к верху, а затем изгибалась на 90 градусов для перемещения по верхней части. Поперек верхней части трубы была серия пластин С-образной формы и соответствующий набор параллельных стержней под ней. Пластины заряжались относительно стержней для обеспечения отклонения, изгибая балку для перемещения между стержнями и вниз по поверхности трубы.
За трубкой располагалась серия широких металлических пластин, горизонтально идущих вдоль задней поверхности дисплея. Они использовались для изгиба луча под углом и его попадания на переднюю поверхность экрана. Двухмерное сканирование осуществлялось путем зарядки двух горизонтальных пластин для выбора вертикального положения на дисплее, а затем быстрой зарядки отклоняющих пластин вверху по очереди для выбора горизонтального положения. Каждая вертикальная и горизонтальная пластина обращалась ко многим точкам на экране, причем местоположения в области каждой пластины выбирались путем зарядки относительно ее соседей.
Патенты описывают ряд различных систем для создания отклоняющих пластин, включая как электростатические, так и электромагнитные цепи. Включение и выключение пластин при высоких частотах и высоких напряжениях является серьезной проблемой даже сегодня, и для этого был описан ряд различных систем, в том числе оптико-механическая система, подобная диску Нипкова .
Вторая конструкция, описанная в патенте США 2 837 691, была аналогична первой для вертикальной адресации, но использовала обычную систему горизонтального сканирования. Пушка была перемещена в нижнюю середину дисплея, стреляла вверх, сканировалась по горизонтали с помощью одной пары отклоняющих пластин, расположенных прямо над пушкой. Горизонтальное сканирование выполняется намного быстрее, чем вертикальное, поэтому это изменение значительно упростило электронику драйвера. В верхней части экрана находился единственный провод, заряженный до очень высокого напряжения, который изгибал луч на 180 градусов назад к нижней части дисплея. Вертикальные отклоняющие пластины были установлены на пластине, расположенной так, чтобы лежать между траекторией луча, когда он двигался вверх в задней части трубы и обратно вниз в передней части.
Ссылки [ править ]
Примечания [ править ]
- ^ "Geer Experimental Color CRT" . www.earlytelevision.org .
- ^ a b Интервью , стр. 2
- ^ Интервью , стр. 4
- ^ Интервью , стр. 5
- ^ Интервью , стр. 6
- ^ Интервью , стр. 7
- ^ Интервью , стр. 10
- ^ Интервью , стр. 9
- ^ Интервью , стр. 12
- ^ Интервью , стр. 11
- ^ a b Интервью , стр. 14
Библиография [ править ]
- Уильям Росс Эйкен, "История тонкой электронно-лучевой трубки Kaiser-Aiken" , IEEE Transactions on Electron Devices , Volume 31 Issue 11 (ноябрь 1984), стр. 1605-1608
- А. В. Вудхед, "Плоские электронно-лучевые трубки", Physics in Technology , Volume 15, Issue 2 (март 1984), стр. 86-91.
- Джеймсон Кобли, "Интервью с Уильямом Россом Эйкеном" , Исторический центр IEEE , интервью № 322, 30 октября 1996 г.
Патенты [ править ]
- Патент США 2795731 , « Катодно- лучевая трубка», Уильям Росс Эйкен / Kaiser Aircraft & Electronics, подан 4 декабря 1953 г., выдан 11 июня 1957 г.
- «Описание 179,404» , «Телевизионный приемник», Уильям Росс Эйкен / Kaiser Aircraft & Electronics, подано 21 января 1955 г., опубликовано 18 декабря 1956 г.
- Патент США 2837691 , «Электронное устройство», William Ross Aiken / Kaiser Aircraft & Electronics, подан 24 августа 1955 г., выдан 2 июня 1958 г.
- Патент США 2 879 443 , «Электронное устройство», William Ross Aiken / Kaiser Aircraft & Electronics, подан 15 декабря 1955 г., выдан 24 марта 1959 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- «Тонкая трубка предсказывает настенный телевизор и вид на небо для воздушного пилота» , Popular Mechanics , январь 1958 г., стр. 104
