エイケンチューブ

エイケン管は、初めて成功したフラットパネル 白黒テレビでした。1950年代初頭に最初に設計され、1958年にカイザー工業との協力で軍事用に少数の管が製造されました。その後、英国で同様の技術が開発され、長期にわたる特許争いが続き、家庭用市場向けの商業生産は計画されていませんでした。特許が失効した後、シンクレアエレクトロニクスやRCAを含むいくつかの企業によってさらなる開発が行われました。ディスプレイは軍事用途とオシロスコープ用に少量生産されただけでした。^[1]

ウィリアム・ロス・エイキンは、1941年にカリフォルニア大学バークレー校で電気工学の学部生だった。当初は1942年に卒業する予定だったが、1年間休学して産業界で働くことにした。カリフォルニア州リッチモンドのカイザー造船所第2工場に就職し、電気部門の責任者に昇進した。米国が第二次世界大戦に参戦すると、エイキンの選択的徴兵ステータスはカテゴリー1-Bと宣言された。彼は、ランド提督によって職を「凍結」され、いかなる状況でも職を離れることができなかった国内7人のうちの1人だった。^[2]

戦争が終わるとエイケンは徴兵されたが、喘息のため4Fと診断され、代わりに産業界の様々な仕事に送られた。彼はその後6年間、カリフォルニア大学放射線研究所（現在のローレンス・リバモア国立研究所）で働き、そこで建設中のサイクロトロンの制御設計を行った。その後、核兵器の火の玉の温度を測定するためのX線分光計の開発を担当した。^[2]これらの開発に取り組んでいる間、彼は一連の核実験の最中に エニウェトクに派遣された。

この頃、エイケンはオシロスコープを研究しているときに、新しいタイプの薄型ブラウン管(CRT)のアイデアを思いつきました。当時使用されていた表示管は長すぎると考え、もっと短い管の方がはるかに実用的だと考えたのです。^[3]エイケンは、薄型表示画面を備えた小型 CRT の可能性を検討した最初の人物ではありませんでしたが、その時点では誰もそれを開発することに成功していませんでした。特に焦点合わせの配置に関して多くの問題がありましたが、エイケンはそれらを一つずつ解決し、実行可能な解決策を見つけるまで取り組み続けました。^[4]

彼はアイデアをスケッチした後、当時の雇用主である米国原子力委員会を訪れたが、彼らはそのコンセプトに興味を示さなかった。エニウェトクから戻ると、彼は次に放射線研究所にアプローチしたが、そこでも開発を引き受けることは断られた。彼は自分で薄型のCRTプロトタイプを作ることにした。彼は郵便局の地下室を借り、画面上で点を描画したり動かしたりできる実用的なチューブを開発した。^[5]

画面に点を描いて動かすのは簡単だが、実際に機能するテレビを作るのはまったく別の話である。開発資金を求めて、エイケンは興味を示した人にこのコンセプトを売り込み始めた。ワーナー・ブラザーズはエンジニアを派遣して調査させたが、偽物だと信じて開発資金の拠出を断った。ゼネラル・エレクトリックの研究所長ウォルター・ベイカーはエイケンに電話をして会議を設定したが、エイケンは秘密保持契約に署名するよう要求し、ベイカーは拒否した。^[6]

その後、エイケンはカイザー社の古い知人に連絡を取り、彼らはずっと興味を示し、秘密保持契約に喜んで署名した。ユニットとその仕組みを見た後、彼らは別の部門の利益を使って開発に資金を提供することを決めた。利益が会計上の誤りによるものであることが判明したため、開発はほぼ終了した。^[7]

この時までにアメリカ海軍研究所は彼の研究について聞いており、対潜ヘリコプターのソノブイからのデータを表示するための対話型プロットテーブルとして開発することに非常に興味を持っていました。^{[8]その後、彼らは}T-2バックアイトレーナーのヘッドアップディスプレイとしての追加の役割を追加しました。パイロットがディスプレイを通してキャノピーの外を見ることができるように透明な蛍光体が必要でした。^{[9]資金を確保したカイザーは、}カリフォルニア州パロアルトに新しい研究所を設立しました。ショックレーセミコンダクターは、基本的なナビゲーション情報を表示する小さなトランジスタコンピューターの開発に協力し、コーニングはディスプレイの前面に必要な超平坦なガラス板の開発に参加しました。^[10]

開発が続く中、カイザーは、ブラウン管を商業生産に移行させるための資金援助をしてくれるかもしれない家電製品の分野のパートナーを探し始めた。当時、 NTSCはカラーテレビ規格を導入する過程にあり、カラー市場では幅広い技術の開発に莫大な資金が投入されていた。カイザーは、別の白黒システムの開発に興味を持つ人を見つけることができず、政府との契約が終了した後、開発への資金援助を中止した。^[11]

この頃、デニス・ガボール（ホログラムの開発者として知られる）が開発した同様の管が初めて彼らの注目を集めた。ガボールの設計は、オフセット銃と蛍光体の後ろの偏向板を使用するという点で類似していたが、電子銃がディスプレイ領域の横ではなく下に配置されている点で異なっていた。エイケンも初期の試みの後に同様の特許を申請していた。特許争いが続き、最終的にガボールがイギリスの権利を、エイケンがアメリカの権利を獲得した。この時点で両者の積極的な開発は終了し、2人は友人になった。^[11]

エイケンは、フリップディスクディスプレイに似た、無関係なディスプレイ技術を数多く開発し、最終的にそれらの製造を行う「ディスプレイテクノロジーコーポレーション」を設立しました。

エイケンはカイザーと共同で作業中にさまざまなチューブ設計を開発し、そのうちのいくつかは米国特許 2,795,731 に記載されています。

基本的な設計では、画面の横に配置された電子銃が使用され、表示管の上部を横切って水平に発射するか、上部に向かって垂直に発射してから 90 度曲げて上部に沿って移動します。管の上部には一連の C 字型のプレートがあり、その下には対応する平行バーのセットがあります。プレートはバーに対して帯電しており、偏向をもたらし、ビームを曲げてバーの間を移動させ、管の表面を下方に進めます。

チューブの後ろには、ディスプレイの背面に沿って水平に走る一連の幅広の金属板がありました。これらは、ビームを角度を変えて曲げ、画面の前面に当てるために使用されました。2D スキャンは、水平プレートのうち 2 つを充電してディスプレイ上の垂直位置を選択し、次に上部の偏向プレートをすばやく充電して水平位置を選択することで実現しました。各垂直プレートと水平プレートは、画面上の多くの位置に対応し、各プレートの領域内の位置は、隣接するプレートを充電することによって選択されました。

特許には、静電回路と電磁回路の両方を含む、偏向板を構成するさまざまなシステムが記載されています。プレートを高周波と高電圧でオン/オフに切り替えることは、今日でも大きな問題であり、これを実現するために、ニプコー ディスクに類似した光学機械システムを含むさまざまなシステムが記載されています。

2 番目の設計は、米国特許 2,837,691 に記載されており、垂直アドレッシングに関しては最初の設計と似ていますが、従来の水平スキャン システムを使用しています。ガンはディスプレイの下部中央に移動され、上向きに発射され、ガンの真上に配置された 1 組の偏向プレートによって水平にスキャンされます。水平スキャンは垂直スキャンよりもはるかに高速であるため、この変更により、ドライバー エレクトロニクスの複雑さが大幅に軽減されました。画面の上部には、非常に高い電圧が印加された 1 本のワイヤがあり、ビームを 180 度曲げてディスプレイの下部に戻します。垂直偏向プレートは、ビームがチューブの背面で上向きに移動し、前面で下向きに戻るときのビームの経路の間に位置するように配置したプレートに取り付けられています。