قبل از اینکه تلویزیون های الکتریکی از راه برسند، تلویزیون های مکانیکی در اوایل قرن بیستم عرضه شده بودند. نحوه کار آنها به این صورت بود که به صورت مکانیکی تصاویر را اسکن کرده و سپس به نمایشگر می فرستادند. با این حال در مقایسه با مدل های امروزی نحوه کارشان بسیار ابتدایی به نظر می رسید.
یکی از اولین تلویزیون های مکانیکی اولیه از دیسکی چرخنده با سوراخ هایی که به صورت مارپیچی در آن تعبیه شد بود تشکیل می شد. این دستگاه توسط دو مخترع جداگانه ساخته شد: «جان لوگی بِرد» در بریتانیا و «چارلز فرانسیس جِنکینز» در آن سوی دنیا در ایالات متحده. هر دو این دستگاه ها در اوایل دهه ۱۹۲۰ میلادی اختراع شده بودند
تاریخچه تلویزیون
جان لوگی برد در حال کار با تلویزیون ساخت خود اما پیش از این دو، «پائول گوتلیب نیپکو» مخترع آلمانی اولین تلویزیون مکانیکی را توسعه داده بود. تلویزیون نیپکو تصاویر از طریق سیم ها و با استفاده از یک دیسک فلزی چرخان ارسال می کرد و رزولوشنی ۱۸ خطی داشت. البته نیپکو به جای تلویزیون، نام «تلسکوپ الکتریکی» را برایش انتخاب کرده بود.
در سال ۱۹۰۷ دو مخترع، «بوریس روزینگ» روسی و «آلن آرچیبالد کمپبل سویینتُن» یک لامپ کاتدی را با سیستم اسکن مکانیکی ترکیب کردند و سیستم تلویزیون کاملاً جدید را پدید آوردند. در نهایت تلاش های اولیه این دو، دنیا را به سمت ساخت اولین تلویزیون های الکتریکی در سال های بعد هدایت کرد.
تلویزیون های مکانیکی چگونه کار می کردند؟
تلویزیون های مکانیکی از دیسک های چرخان در هر دو سمت فرستنده و گیرنده بهره می بردند. دیسک ها دارای سوراخ هایی بودند که به صورت مارپیچ قرار گرفته بودند.
برای ارسال تصاویر با استفاده از این سیستم باید دوربین در فضای کاملاً تاریکی قرار می گرفت و در پشت دیسک هم از یک منبع نوری به شدت قوی استفاده می شد. دیسک با استفاده از یک موتور می چرخید و هر یک بار چرخش آن یک فریم تصویر تلویزیونی را شکل می داد.
تلویزیون مکانیکی اولیه جان لوگی برد دارای ۳۰ سوراخ بود و دیسک آن با سرعت ۱۲.۵ بار در هر ثانیه می چرخید. در جلوی دیسک هم لنزهایی برای متمرکز کردن نور روی سوژه تعبیه شده بود. هنگامی که نور به سوژه برخورد می کرد به سلول فوتوالکتریک بازتاب داده می شد که انرژی نوری را به پالس های الکتریکی تبدیل می کرد. این پالس ها به صورت امواج الکتریکی از طریق هوا به گیرنده ارسال می شد.
در سمت گیرنده یک دیسک چرخان با سرعت مشابه با دیسک فرستنده در حال چرخش بود. به این منظور باید موتورهای دیسک ها در دو طرف فرستنده و گیرنده با یکدیگر هماهنگ می شدند تا تصویر به درستی نمایش داده شود.
بخش گیرنده به یک دریافت کننده رادیویی مجهز شده بود که با دریافت امواج آنها را به یک لامپ نئونی قرار گرفته در پشت دیسک گیرنده ارسال می کرد. هنگامی که لامپ روشن می شد و شروع به پخش کردن نور بر اساس سیگنال دریافت شده می کرد، چرخش دیسک هم آغاز می شد. در نهایت در سمت گیرنده، نمایش تصویری که در سمت فرستنده در حال ثبت بود، ممکن می شد.
اولین های تلویزیون الکترونیکی
سازنده اولین تلویزیون الکترونیکی تا ۱۴ سالگی در خانه ای بدون برق زندگی می کرد
اولین تلویزیون های الکترونیکی توسط مخترع ۲۱ ساله، «فیلو تِیلور فارنسوورث» در ۱۹۲۷ ساخته شد. جالب اینکه فیلو در خانه ای زندگی می کرد که تا سن ۱۴ سالگی او فاقد برق بود. از زمانی که در دبیرستان بود شروع به تفکر درباره سیستمی با امکان ثبت تصاویر متحرک کرد. او این گونه تصور کرده بود که تصاویر به کدهایی تبدیل شوند و پس از آن از طریق امواج رادیویی به دستگاه های دیگر ارسال شود. البته ۱۶ سال پیش از اینکه فارنسوورث موفق شود، بوریس روزینگ، مخترع روسی آزمایش های ابتدایی برای ارسال تصاویر را انجام داده بود.
ایده های فارنسوورث کیلومترها با آنچه از تلویزیون های مکانیکی تا آن زمان مطرح شده بود، فاصله داشت. سیستم ارائه شده توسط او تصاویر متحرک را با استفاده از پرتوی از الکترون ها ثبت می کرد و اساساً می توان این سیستم را مشابه با یک دوربین اولیه در نظر گرفت.
اولین تصاویری که به تلویزیون ها ارسال شد یک خط ساده بود. بعدها فارنسوورث یک علامت دلار را با استفاده از تلویزیون خود ارسال کرد. با این حال هنوز تا سقوط تلویزیون های مکانیکی سال ها فاصله بود. در بین سال های ۱۹۲۶ تا ۱۹۳۱ مخترعان تلویزیون های مکانیکی ساخته های خود را بهبود داده و آزمایش کردند البته ایده های آنها در مقابل تلویزیون های الکتریکی محکوم به فنا بود. بعدها در سال ۱۹۳۴ هم تمامی تلویزیون های مکانیکی با مدل های پیشرفته تر الکترونیکی جایگزین شدند.
اولین تصاویر تلویزیونی
در سال های اولیه تمامی تلویزیون ها تصاویر را سیاه و سفید پخش می کردند. ایده تلویزیون های رنگی اما برای اولین بار در سال ۱۹۰۴ مطرح شده بود با این حال دهه ها طول کشید تا روانه بازار شوند.
نحوه کارکرد تلویزین های الکترونیکی
دلایل قانع کننده ای وجود داشت که موجب توقف استفاده از تلویزیون های مکانیکی شد. تلویزیون های الکترونیکی بر تکنولوژی لامپ پرتوی کاتُدی در کنار ۲ یا تعداد بیشتری آنُد مبتنی بودند. آند ترمینال های مثبت را تشکیل می دادند در حالی که کاتد ها ترمینال های منفی بودند.
لامپ پرتو کاتدی شامل محفظه ای شیشه ای، سر کاتدی و انتهای فسفری است. به واسطه جریان الکتریکی و با سر کاتدی سمت دیگر صفحه فسفری (بخش آند و سمت نمایشگر تلویزیون) بمباران الکترونی می شود و فسفر در برخورد الکترون تغییر رنگ می دهد. به این ترتیب پیکسل ها تصاویر رنگی را نمایش می دهند.
لامپ پرتو کاتدی
برای اینکه پرتاب های الکترون ها کنترل شود از دو سیم پیچ استفاده می شود. هر دو این سیم پیچ ها با نیروی مغناطیسی پرتوهای الکترونی را به بخش های مورد نظر در نمایشگر می فرستند. یکی از این سیم پیچ ها برای پرتاب الکترون ها در جهت های بالا و پایین به کار می رود و دیگری برای پرتاب در جهات چپ و راست کاربرد دارد.