Televisión de retroproyección

La tecnología de tubos de rayos catódicos era muy limitada en los inicios de la televisión. Se basaba en métodos convencionales de soplado de vidrio que prácticamente no habían cambiado en siglos. Dado que el tubo debía contener un vacío muy alto, el vidrio estaba sometido a una tensión considerable. Esto, junto con el bajo ángulo de deflexión de los CRT de la época, significaba que el tamaño práctico de los CRT estaba limitado sin aumentar su profundidad. ^{[ 2 ]} El tubo práctico más grande que se podía fabricar y que podía montarse horizontalmente en un mueble de televisión de profundidad aceptable medía alrededor de nueve pulgadas (23 cm) . Se podían fabricar tubos de doce pulgadas (30 cm) , pero estos eran tan largos que debían montarse verticalmente y verse a través de un espejo inclinado en la parte superior del mueble. En 1936, el gobierno británico persuadió a la British Broadcasting Corporation para que lanzara un servicio público de radiodifusión televisiva de alta definición (para la época ^{[ a ] ). [ b ]} El principal motivo de la iniciativa del gobierno británico fue establecer instalaciones de producción de tubos de rayos catódicos, que consideraba vitales si la esperada Segunda Guerra Mundial se materializaba.  

La capacidad de corregir las señales de deflexión para compensar las aberraciones en la geometría del tubo aún no se había desarrollado, y era necesario fabricar tubos relativamente largos en comparación con el tamaño de su pantalla para minimizar la distorsión. Sin embargo, dado que la cara del tubo debía ser convexa para ofrecer resistencia a la presión del aire, esto mitigaba el problema, pero solo si el centro de deflexión aparente se encontraba más o menos en el centro de curvatura de la pantalla. Esto requería un tubo relativamente largo para el tamaño de su pantalla. El voltaje de aceleración utilizado para estos tubos era muy bajo en comparación con los estándares posteriores, e incluso un tubo de doce pulgadas solo funcionaba con una fuente de alimentación de 5000 voltios . Los primeros fósforos blancos no eran tan eficientes como los posteriores, y estos primeros televisores debían verse con iluminación tenue.

En 1937, tanto Philips como His Master's Voice (HMV) exhibieron en la feria Radiolympia de Londres televisores con una pantalla de 25 pulgadas, basados ​​en el mismo tubo MS11 ^{[ c ]} Philips/Mullard ^{[ d ]} . ^{[ 3 ]} Estos televisores habían sido objeto de una campaña publicitaria previa a la feria que generó gran interés. La parte posterior del televisor proyectaba la imagen de un tubo de 4 ½ pulgadas sobre una pantalla de celuloide grabada de 25 pulgadas, intercalada entre dos láminas de vidrio para su protección. El tamaño del tubo se debía a que era el más grande que se podía fabricar con una pantalla plana. En ese momento no se comprendía que una pantalla curva ofrecía una mejor calidad óptica si el centro de curvatura de la pantalla coincidía aproximadamente con el centro de curvatura del espejo. El tubo estaba montado verticalmente en la parte inferior del gabinete con la pantalla apuntando hacia abajo hacia un espejo cóncavo que reflejaba la imagen hacia arriba hacia un espejo inclinado en la parte superior del gabinete sobre la pantalla de 25 pulgadas. La parte superior de la caja del espejo del tubo tenía una lente Schmidt ^{[ e ]} para corregir las aberraciones. Debido a que la imagen tenía que ser magnificada para iluminar una pantalla que tenía aproximadamente 100 veces el área de la imagen en la cara del tubo, la imagen en el tubo tenía que ser muy brillante. Para lograr el brillo requerido, el tubo era alimentado por una fuente aceleradora de 25 000 voltios. ^{[ f ]} Como lo delata el número de tipo del tubo, el fósforo era verde, que era más brillante para una corriente de haz dada que los fósforos blancos de la época.

Lamentablemente, tanto Philips como HMV tuvieron que retirar sus televisores de la exhibición la tarde del primer día, ya que los tubos de rayos catódicos habían fallado en ambos casos. Los clientes que habían comprado estos televisores se decepcionaron al descubrir que sus tubos rara vez duraban más de unas pocas semanas (teniendo en cuenta que solo había una hora de transmisión de televisión al día). En noviembre de 1937, Philips decidió que era más económico recomprar los televisores en lugar de seguir reemplazando los tubos bajo garantía, que cada vez eran más difíciles de conseguir debido a que la demanda superaba la oferta. ^{[ 4 ] [ g ]} No hay información disponible sobre cómo HMV manejó el problema.

Para 1938, Philips había superado sustancialmente las deficiencias del tubo de rayos catódicos anterior para producir el tubo de proyección Philips/Mullard MS11/1 ^{[ h ] . [ 5 ]} Este nuevo tubo era básicamente similar, pero tenía un cátodo más grande que requería más potencia de calentamiento, lo que permitía soportar una corriente de haz más alta. ^{[ i ]} Este nuevo tubo conservaba la pantalla de fósforo verde del tubo anterior. El televisor también tenía una pantalla más pequeña de 21 pulgadas, que era aproximadamente tres cuartas partes del área del modelo del año anterior, lo que significaba que el tubo no tenía que ser impulsado con tanta fuerza. Los compradores de este último modelo solo pudieron usarlo durante un año o menos, ya que la transmisión de televisión se suspendió en 1939 durante la Segunda Guerra Mundial. Ambos modelos de televisor tenían un problema: el alto voltaje de aceleración en el tubo significaba que producía una cantidad sustancial de radiación X. Esto no se consideró una preocupación generalizada en la década de 1930. ^{[ j ]} Afortunadamente, la mayor parte de esta radiación pasó a través de la parte inferior del aparato desde el tubo que apuntaba hacia abajo.

En los Estados Unidos de América, la transmisión televisiva se generalizó al final de la Segunda Guerra Mundial. ^{[ 6 ] [ 7 ]} Si bien la tecnología de tubos de rayos catódicos había mejorado durante la guerra, de modo que los tubos se volvieron más cortos en proporción a su tamaño, ya que ahora era posible corregir las distorsiones, doce pulgadas seguía siendo el límite práctico de tamaño. Sin embargo, ahora era posible montar un tubo de doce pulgadas horizontalmente en un gabinete de tamaño aceptable. Como resultado de estas limitaciones de tamaño, los sistemas de retroproyección se popularizaron ^{[ 8 ] [ 9 ]} como una forma de producir televisores con un tamaño de pantalla mayor a 12 pulgadas. ^{[ 10 ]} Utilizando un tubo de rayos catódicos monocromo de 3 o 4 pulgadas alimentado a un voltaje de aceleración muy alto para su tamaño (generalmente 25 000 voltios ^{[ 11 ]} aunque RCA produjo un tubo más grande de cinco pulgadas que requería 27 000 voltios ^{[ 10 ]} ), el tubo producía la imagen extremadamente brillante que se proyectaba a través de un conjunto de lente y espejo Schmidt sobre una pantalla semitranslúcida de tamaño típicamente de 22,5 a 30 pulgadas de diagonal utilizando un sistema óptico prácticamente idéntico al sistema Philips anterior descrito anteriormente. El único cambio fue que RCA utilizó la pantalla convexa ópticamente superior en el tubo tras haber descubierto que la lente Schmidt no tenía que corregir la curvatura de la cara del tubo, sino solo la aberración esférica del espejo. La imagen resultante era más oscura que con un tubo de rayos catódicos de visión directa y tenía que verse con una iluminación muy tenue. El grado de excitación del tubo significaba que tenía una vida útil relativamente corta.

Cuando se reanudaron las emisiones de la televisión británica en junio de 1946, la producción televisiva tardó en reanudarse, principalmente debido a la escasez de materiales tras la guerra. Como ya se ha señalado, doce pulgadas seguía siendo el límite superior práctico para los tubos de rayos catódicos de visión directa. En respuesta, en 1950, Philips, a través de Mullard, presentó un nuevo tubo de proyección, el MW6/2. [ ^{k ] [ 12 ] Aunque} la idea básica del tubo no había cambiado, era más pequeño, de tan solo 2 ½ pulgadas , y ahora presentaba una pantalla convexa, aprovechando los avances estadounidenses de la época. También era unas cuatro pulgadas más corto y ahora incorporaba un fósforo blanco más eficiente desarrollado durante la guerra. Este tubo permitía un sistema de retroproyección más compacto. El tubo se montaba horizontalmente y se dirigía hacia un espejo cóncavo como antes, pero esta vez la imagen reflejada se giraba noventa grados mediante un espejo plano con un orificio central para el tubo. A continuación, se reflejaba hacia arriba a través de una lente correctora Schmidt antes de reflejarse otros noventa grados para incidir en la pantalla. ^{[ l ]}

Este nuevo tubo y sistema óptico ofrecía varias ventajas sobre el sistema anterior. El mueble del televisor podía ser más pequeño. Anteriormente, la pantalla se ubicaba sobre un mueble considerable, pero este nuevo sistema permitía que ocupara una posición similar a la de la pantalla de un televisor de visión directa en un mueble de tamaño estándar. El espejo Schmidt seguía siendo necesario para corregir la aberración esférica de la imagen. ^{El uso de} un espejo plano adicional permitió colocar las bobinas de deflexión y los imanes de enfoque detrás de este espejo, fuera del recorrido de la luz. Anteriormente, obstruían parcialmente la imagen debido a que el espejo cóncavo era algo más grande que la pantalla del tubo. La caja óptica que albergaba el tubo también se diseñó para protegerlo de la radiación X producida por este. Las cajas ópticas se fabricaron en tres versiones para pantallas de 15 + 1/2 , 17 + 3/4 y 19 + 7/8 pulgadas [ en diagonal ] . Se ofrecían dos tamaños adicionales para proyección frontal en pantallas de 44 o 52 pulgadas. ^{[ 13 ]} La diferencia radicaba únicamente en la posición de la pantalla del tubo con respecto al espejo cóncavo y en las características ópticas de la lente Schmidt. Este nuevo sistema proporcionaba imágenes aceptables, suficientemente brillantes incluso con iluminación tenue. Sin embargo, la brillantez de la imagen en la pantalla del tubo, sumada a su funcionamiento a alta potencia, implicaba que la vida útil del tubo era considerablemente menor que la de los tubos de visión directa contemporáneos. Un televisor de retroproyección requería al menos uno o dos tubos de repuesto durante su vida útil. Este inconveniente se compensaba en cierta medida con el precio relativamente bajo del tubo en comparación con las versiones de visión directa de mayor tamaño, debido en parte a las cantidades en las que debían producirse, además de la relativa facilidad de su reemplazo.

A medida que avanzaba la década de 1950, se produjeron varios avances importantes en la tecnología de tubos de rayos catódicos. El pretensado del bulbo del tubo con bandas de acero alrededor del exterior de la pantalla para la protección contra implosiones permitió producir tubos de mayor diámetro. Las mejoras en la corrección de las aberraciones de deflexión en esas pantallas permitieron mayores ángulos de deflexión y, en consecuencia, tubos más cortos para un tamaño de pantalla dado. Además, se habían desarrollado sistemas de deflexión mucho más simples que podían generar las grandes corrientes requeridas sin consumir la energía de los circuitos anteriores. Para 1956, se desarrolló la capacidad de producir tubos con cara casi rectangular. Esto fue facilitado por el pretensado, pero aún requería que las paredes tuvieran una forma convexa para soportar la presión atmosférica. ^{[ 14 ]} Aunque 17 pulgadas era el tamaño más grande en ese momento, era lo suficientemente grande como para dejar obsoleta la tecnología de retroproyección en el futuro inmediato. Utilizando el fósforo blanco superior del período de posguerra y voltajes de aceleración más altos, ^{[ n ]} los televisores eran más grandes y brillantes.

Con el desarrollo de la tecnología televisiva y la mejora de la calidad de imagen, las limitaciones en el tamaño de los tubos de rayos catódicos volvieron a ser un problema. Aunque existían pantallas más grandes con tubos más cortos, resurgió el interés por los sistemas de retroproyección para lograr tamaños de imagen que superaban las capacidades de los tubos de rayos catódicos de visión directa de la época. La televisión moderna de retroproyección en color se comercializó en la década de 1970, ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]} pero en aquel entonces no podía igualar la nitidez de imagen de un tubo de rayos catódicos de visión directa.

Dadas sus ya grandes dimensiones, los televisores de proyección a veces incluían altavoces más grandes y un audio integrado más potente en comparación con los televisores CRT de visión directa y, especialmente, con los paneles planos de profundidad limitada, así como procesamiento de sonido envolvente básico o emuladores como el Sound Retrieval System (SRS) de SRS Labs , similar a una barra de sonido .