機械式テレビジョンとは？意味をやさしく解説

機械式テレビジョン

機械式テレビジョンは、初期のテレビ技術であり、回転する円盤や鏡などの機械的な機構を用いて映像を走査し、表示する方式です。映像の取得と表示に機械的な要素を使用しますが、映像信号の伝送には電子工学と電波が用いられていました。この技術は、1920年代に電子式テレビジョンが開発されるまで、テレビの初期開発において重要な役割を果たしました。

歴史

初期の研究

機械式テレビジョンの基礎となる技術は、19世紀にファクシミリの開発とともに始まりました。1840年代にはアレクサンダー・ベインが、1850年代にはフレデリック・ベイクウェルがファクシミリの実験機を製作しました。その後、ジョヴァンニ・カゼッリによって、1856年以降に電信回線で動作する実用的なファクシミリシステムが開発され、実際に運用されました。

1873年には、ウィロビー・スミスがセレンの光伝導性を発見し、これが機械式走査システムの撮像素子として利用されるセレンセルの基礎となりました。1885年には、ヘンリー・サットンがニプコー円板、セレン光電素子、ニコルプリズム、カー効果セルを組み合わせた「テレファン」というシステムを設計し、電信回線を使って画像の送信を試みました。この設計は1890年に国際的に公開され、1896年にはワシントンのイブニングスター紙で静止画の送受信についての解説が掲載されました。

画像の瞬間的な伝送を最初に実証したのは、ドイツの物理学者エルンスト・ルーマーです。彼は、25個のセレンセルをテレビ受像機の画素として配置し、1909年後半にベルギーで、ブリュッセルからリエージュまでの電話回線を利用した簡単な画像伝送実験に成功しました。この実験は、「世界初のテレビ機器の実用モデル」と評されましたが、要素数が限られていたため、単純な幾何学的形状しか表示できず、非常に高価でした。セレンセル1個あたり15ポンド（45米ドル）という価格で、4,000セルのシステムには60,000ポンド（180,000米ドル）、10,000セルのシステムは「風景を必要とするシーンやイベント」を再現するために150,000ポンド（450,000米ドル）が必要だと見積もられました。

ルーマーは、ブリュッセル万国博覧会がより多くのセルを搭載した高度なデバイスの開発を支援することを期待しましたが、250,000ポンド（750,000米ドル）という推定費用は高すぎると判断されました。

機械式テレビジョンの作動原理

円盤による方式

機械式テレビジョンの典型的な例としてニプコー円板があります。ニプコー円板は、螺旋状に穴が開けられた円盤で、回転することで画像を走査します。カメラは、光電素子を用いて、回転する円盤の穴を通過する光の強弱を検出し、これを電気信号に変換します。

鏡を使った方式

デジタルライトプロセッシング（DLP）は、画素ごとに配置された微小な鏡が、スクリーン側と何もない側の2方向に可動することで光を制御する方式です。画素の色は、光源自体の色を変化させる電気的な方法と、三色の半透明の円盤を回転させて光量を変化させる電気機械的な方法で制御されます。

脚注

[1] 機械式テレビジョンの技術的な情報

機械式テレビジョン