テレクローム

テレクロームは、初の全電子式単管カラーテレビシステムでした。このシステムは、スコットランドの有名なテレビ技術者、ジョン・ロジー・ベアードによって発明されました。ベアードは、テレクローム以前のシステムを使用して初の公共テレビ放送と初のカラー放送を行っていました。

テレクロームは、薄い半透明の雲母板の両側に2つの電子銃を向けて使用しました。片側はシアン色の蛍光体で覆われ、もう片側は赤橙色で覆われており、限られた色域しか生成できませんでしたが、肌の色調を表示するのに適していました。少し変更すれば、このシステムを使用して3D画像を生成することもできます。テレクロームは、1944年に委員会によって英国全体のテレビ規格の基礎として選ばれましたが、ベアードが1946年に亡くなったとき、2色システムを3色RGBに変換する困難な作業はまだ進行中でした。

RCAによるシャドウ マスク設計の導入により、画像の明るさはかなり劣るものの、カラー テレビに適したソリューションが生まれました。テレクロームやギア チューブなどの代替システムへの関心は、1950 年代後半には薄れました。広く使用されるようになった唯一の代替システムは、ジェネラル エレクトリックのスロット マスクとソニーのトリニトロンで、どちらも RCA コンセプトの改良版でした。1990 年代以降、CRT ベースの方式はすべてLCD テレビにほぼ完全に置き換えられました。

ベアードは1928年7月3日、カラーテレビシステムの最も初期の公開デモンストレーションを行った。これは、受信側の単一のディスクと同期する3つのニポウディスクスキャナと、放送局と同期してオン/オフされる3つのカラーライトを備えた完全に機械的なシステムを使用した。同じ基本システムが1938年2月4日に使用され、ロンドンのクリスタルパレスからドミニオンシアターへの最初のカラー放送が作成された。ベアードは機械式カラーテレビの実験を行った唯一の人物ではなく、この期間中に同様のデバイスが多数デモンストレーションされたが、ベアードは公開デモンストレーションで実際の無線送信を示した最初の人物として記録されている。^[1]

1940年に彼は、今日ハイブリッドカラーとして知られるシステムを使用した、はるかに優れたソリューションを発表しました。これは、従来の白黒CRTの前に回転するカラーフィルターを使用したものです。シーケンシャルスキャンと呼ばれるシステムで次々に送られる3つのフレームは、カラーホイールが同期して回転する間にCRTに表示されます。この設計は物理的に非常に長く、受信機のシャーシが深くなりましたが、後のバージョンではミラーを使用して光路を折り曲げ、やや実用的なシステムを実現しました。また、このようなシステムを製造したのはベアードだけではなく、CBSもほぼ同時期に非常によく似たシステムを発表しました。しかし、ベアードはこの設計に満足せず、後に完全に電子化されたデバイスの方が良いと述べました。^[1]

カラーテレビの設計者が直面した基本的な問題は、動画の各フレームを送信するということは、赤、緑、青のそれぞれに 1 つずつ、合計 3 つの完全な画像を送信することを意味するということだった。ベアードの初期の取り組みのようなシーケンシャル システムでは、3 つの画像を次々に送信していた。動きが滑らかに見えるためには、画像が 1 秒間に少なくとも 16 回変化する必要がある。ちらつきを減らすには、40 フレーム/秒 (fps) 以上が必須である。このため、非常に高いリフレッシュ (フィールド) レートが必要だった。CBS のシステムは 144 fps、各色ごとに 48 fps でリフレッシュした。^[2] (ピーター カール ゴールドマークの CBS チームは、いくつかのフィールド レートを試した。6 MHz の許容チャネル帯域幅内で、最も許容できるレートは 144 fps だった。このレートでは、50 Hz または 60 Hz で動作する既存のシステムと画像が互換性がなくなった。^[3]

3 つの信号すべてを従来のリフレッシュ レートで同時に送信できるシステムの方がはるかに望ましいでしょう。このような信号を送信するには、3 つのカメラ チューブを使用し、それぞれの前面にカラー フィルターを配置し、ミラーまたはプリズムを使用して 1 つのレンズで同じシーンを撮影します。各信号は、従来の 3 つのテレビ チャンネルを使用して別々に放送され、輝度の概念を使用して、そのうちの 1 つを従来の白黒テレビで受信できます。これにはかなりの帯域幅が使用されますが、テレビ チャンネルが少数しかなかった時代には、これは小さなコストでした。^[3]

しかし、問題は3つの別々の信号をどうやって1つのディスプレイに再び組み合わせるかだった。カメラで使用されていた3つの別々の管を光学的に組み合わせたシステムは、3つのCRTを備えた受信機セットのコストと、それらを収容するのに扱いにくいシャーシのために実用的ではなかった。その一例がRCA トリニスコープで、これは有用な画像を生成するが、非常に複雑で、絶えず調整する必要があり、10インチ（250 mm）のディスプレイを生成するために当時の冷蔵庫ほどの大きさが必要だった。より一般的な管を使用してフィルタリングする実験がいくつか行われたが、CRTの出力が低いため非常に暗い画像が生成され、実用的ではないと却下された。^[4]

ベアードは以前、「ティーポット管」として知られる高輝度 CRT システムの開発に携わっていた。これは英国と米国で劇場の映写システムとして使われていた。これらは通常、2 台の CRT を並べて構築され、1 台は主管が故障した場合の予備として機能していた。1941 年、ベアードはティーポット プロジェクターを改造して 2 色の画像を生成するようにした。これは 2 台の管の前にフィルターを配置し、それらを小さなスクリーンに投影して実効輝度を向上させるというものである。彼は 1941 年にこれを初めて公開し、1942 年にBBC はその結果得られたカラー画像を「完全に自然」と評した。パディ ネイスミスの画像は、公開された最初のカラーテレビ画像として知られている。^[1]

2 つの CRT を使用した投影システムは 3 つよりはましでしたが、家庭用受信機としては依然として実用的ではありませんでした。Baird は他の解決策を検討し続けました。1 つは、従来の CRT 1 つを使用して 2 つの画像を 1 つのフレームに表示し、画像の上半分に 1 つの色の画像、下半分にもう 1 つの色の画像を表示するというものでした。ディスプレイに焦点を合わせたレンズ システムは、上または下の画像のみが表示されるように配置され、フィルターを通過させてから、スクリーン上で再結合されます。3 つのフレームを使用した同様のシステムを示す図面がありました。^[5]他の実験者の多くの同様の取り組みと同様に、Baird はこのアプローチを断念しました。^[6]

ベアードは、直接見るのに十分な明るさ​​を持つ単管式ソリューションをまだ模索していたが、1942年にテレクロームのコンセプトを思いついた。彼のソリューションは、基本的に2本の管を1つの大きな球形の筐体に組み合わせることだった。筐体の中央にはディスプレイを形成する半透明の雲母板があり、片側はシアン 色の蛍光体で覆われ、もう片側はオレンジがかった赤色で覆われており、限定的だが有用な色域を生み出していた。スクリーンの両側に配置された2つの電子銃がスクリーンに照射され、2つの色を生み出した。画像は片側から見られ、1つの色は直接見え、もう1つの色は反対側からスクリーンを通して透過された。^[7]これが最初の単管式カラーテレビシステムであった。^[8]

初期のテストモデルでは、スクリーンの幅がわずか数インチで、銃がスクリーンに対してほぼ直角に配置されていたため、非常に大きなチューブが作られていました。^[8]後のモデルは非常に大きなハックブリッジ・ヒューイティック (HH) 真空管の中に組み入れられました。これは、同社がもともと電源装置の高出力整流器として使用するために設計したものです。 ^[9]以前ベアードとHHの両方で働いていたガラス吹き職人のアーサー・ジョンソンが、新しいモデルを製作しました。これらのスクリーンの幅は10インチで、^[10]当時のモノクロームスクリーンに匹敵します。銃は約45度の角度で上向きに発射するため、シャーシのディスプレイの下に配置できます。ティーポットチューブの場合と同様に、首が非常に長かったです。^{[7] [9]}

ベアードは、2銃管を立体3Dテレビの基礎として使用することも実証した。^[7]ベアードの画像ピックアップはフライングスポットスキャナであった。このスキャナは、青緑とオレンジ赤の走査ビームを交互に生成した。ビーム分離により、アナグリフ立体画像に必要な視差が得られた。^{[11] [12] [13]}視聴者は色付きメガネを着用した。メガネが画像を操作した。片方の目にはオレンジ赤の画像のみが見え、もう一方の目には青緑の画像のみが見えた。この立体視方法は、アナグリフ3D映画のプロセスと同一である。^[14]

2 銃システムの色域は限られており、強い緑や青を再現することはできない。より広い色域を再現するには、3 原色を使用するシステムが必要である。2 色の場合は、画面のどちらの側でも照準を合わせることができるが、3 色の場合は「第 3 の側」は使用できない。ベアードの解決策は、2 色システムのバリエーションを使用し、画面の片側をそのまま使用し、もう片側を一連の水平三角形の隆起でパターン化するというものだった。1 丁の銃は、通常ほとんどの図で赤で示され、2 色モデルと同様に、画面の平らな側に向けて発砲する。他の 2 丁の銃は、画面の隆起側の上下に配置され、隆起のどちらかの側に向けて発砲する。隆起の色は緑と青である。3 丁の銃すべてが発砲すると、画像は 1 つのディスプレイに結合される。^{[7] [9]}

この方法の問題点は、信号が両側の隆起部に漏れ出さずに電子銃を隆起部に焦点を合わせるのが非常に難しいことであった。この問題は、信号がスクリーンを進むにつれて電子銃と隆起部の間の角度が変化することでさらに悪化した。同様の設計は多くの研究者によって試みられたが、最もよく知られているのは、背面に3つの電子銃を配置したピラミッド型のパターンを使用したギア管であった。これらのシステムはどれも確実に動作することはなく、焦点合わせと位置合わせが常に問題であった。^[15]

3門銃テレクローム管の成功したバージョンが作られたという証拠となる文書はないが、プロトタイプとされるものを手に持つベアードの写真は広く複製されている。画像には3つの口を持つ管が写っているが、3番目の口は元々のヒューイティックの口で、現在は内部スクリーンを保持するために使用されている。バーンズは2門銃3口管の典型的な写真を公開した。^[16]

ベアードは、メガネを必要としない隆起チューブを使用した3Dシステムについても説明しました。この場合、チューブは回転し、ピークが水平ではなく垂直に走り、赤い銃は取り除かれました。以前は緑と青に使用されていた銃は、今度は左右の画像に使用されました。^[6]基本的な概念は、雑誌やその他の印刷物で3D画像を作成するために使用されるレンチキュラー印刷システムと同じです。 ^[7]しかし、そのようなシステムが実際に試されたという証拠はありません。

ベアードは戦争中、2色システムのデモンストレーションを何度も行い、1944年8月12日には記者向けの本格的なデモンストレーションを行った。これらは概して好意的に報道され、特に1944年10月の『エレクトロニクス』誌の記事では、画像が明るく、3D効果が「素晴らしい」と評された。^[14]

全ての報告が肯定的だったわけではない。ある報告は、ベアード氏は「カラーテレビの価値を示す上で本当に貢献した」と結論付けたが、最終的には2色システムは3色システムに置き換えられる必要があると示唆した。^[14]彼らはさらに次のように述べた。

コーティングされた雲母スクリーン以外には、新たな発明は実証されていないと考えており、成功するには、ベアード氏の現在の組織の能力をはるかに超える規模の開発が必要であると考えています。^[14]

彼らはまた、ベアードがこの時点で明らかに終了していた3D作品を「スタント」として却下した。^[14]

1943年、戦争が明らかに連合国に有利に傾くと、ウィンストン・チャーチルは戦後の復興を検討するための一連の委員会を結成した。その中には、アレクサンドラ・パレス放送局の再開、そしてより広くは全国放送のテレビ放送の計画も含まれていた。これを検討するために、チャーチルは1943年9月にテレビ委員会を結成した。これは歴史上ハンキー委員会としてよく知られている。^[17]

委員会は翌年何度も会合を開き、戦後の放送に関するいくつかの論文をベアードに作成するよう依頼した。ベアードの提案の中には、BBCの独占を終わらせ、独立放送局に免許を与えるべきだというものがあり、そのようなサービスを開始するよう要請するとともに提出された。委員会はこの立場に同意した。ベアードはテレクローム システムについても説明しており、これが委員会に大きな影響を与えたようだ。

ハンキーテレビ委員会へのコメントで、ベアードは2色1,000ライン画像を提案した。このような画像にはかなりの無線帯域幅が必要だった。この画像は戦前のEMI/BBCの405ラインシステムとは互換性がなかった。ハンキー委員会に先立ち、ベアードは互換性のあるカラーシステムの可能性も検討した。^[18] 1944年12月、委員会は予備報告書を提出した。報告書では「1,000ライン程度」の解像度を持つシステムを求めていた。このシステムはオプションでカラーおよび3D表示が可能であった。このシステムはまた、戦前のマルコーニとEMIの405ラインシステムと並行して動作可能であった。^[17]

ベアードは1944年2月29日、ケーブル・アンド・ワイヤレス（C&W）の会議に招集され、カラーテレビスタジオの設立について議論した。しばらく議論した後、C&Wのエドワード・ウィルショー会長は、マルコーニが1949年まで市場に参入できないという合意があり、他の会社に比べて大幅に不利になるだろうと指摘した。彼は、すぐに変更を加えるとC&W、郵政公社、BBCの間で摩擦が生じるため、この問題は延期すべきだと提案した。この問題は取り下げられ、1954年のテレビ法が制定されるまで、その可能性は再検討されなかった。^[19]

1944年からベアードの健康状態は悪化し、その年の終わりには熱病にかかり、ほとんど動けなくなった。それでも彼はジョン・ロジー・ベアード社という新しい会社を設立し、ロンドンのダウンタウンにある家に事務所と研究室を構えた。ベアードは時とともに研究室に通う回数が減っていき、1945年11月に訪れたとき、妻は彼が建物の4階建ての階段を上るたびに立ち止まって息を切らしているのを見てその理由に気づいた。^[20] 1945年のクリスマスに風邪をひき、1946年2月に脳卒中を起こした。寝たきりを命じられたが、そのまま寝たきりになることを拒否し、6月14日に亡くなるまで病状は悪化し続けた。^[21]

テレクロームはベアードとともに消滅したが、この頃には同社は最初の本当に成功した製品を発表していた。これは27インチ（690 mm）の白黒テレビ、ラジオ受信機、そしてレコードを変えるレコードプレーヤーを1つの大きなキャビネットに組み合わせたものだ。同社は1948年に買収され、その後何度か所有者が変わり、最終的にはソーン・エレクトリカル・インダストリーズによって一時期ブランド名として使われた。^[21]

何年も後、ベアード社の元従業員エドワード・アンダーソンは「ソニーのトリニトロン管に相当するものを設計中だった」と発言したと伝えられている。^[22]この発言は、技術系以外の多くの著者によって、 2つのシステムに共通点はないものの、トリニトロンはテレクロームと技術的に何らかの関連があると示唆するものとして使用されている。^{[23] [24]}

• UK 562168、ジョン・ロジー・ベアード、「カラーテレビの改良」、1944 年 6 月 21 日発行 

• アブラムソン、アルバート (1974)。エレクトロニック・モーション・ピクチャーズ。アルノ。ISBN 9780405060311。
• バーンズ、RW (2000)。ジョン・ロジー・ベアード、『テレビのパイオニア』。IET。ISBN 9780852967973。
• ハーバート、レイ (1996)。ワイヤレスで見る: ベアード テレビジョンの物語(PDF)。ハーバート。
• 「カラーテレビ」。テレビ協会誌。1941年9月。
• 「ベアード『テレクローム』」。ワイヤレスワールド。1944年10月。
• 「テレクローム管」。サイエンス ミュージアム グループ コレクション。サイエンス ミュージアム グループ。2020 年5 月 4 日閲覧。
• 「両面スクリーンを備えたカラーテレビ」。ポピュラーメカニクス。1945 年 3 月。

• 唯一残っているテレクローム管、オリジナルの4インチモデル。