0819-farnsworth with TV

發明電視的人

發明電視的人

發明電視的人

1922年的某一天,美國愛達荷州一個人口不到兩千人的小鎮里格比(Rigby)裏,16歲的方斯渥斯(Philo T. Farnsworth)正在父親的農場上幫忙。他用馬拉著耙子在地上耙出準備施種的植溝,中途他回頭看著地上一道道的植溝,突然冒出一個想法:電子如果這樣一行一行地,由上往下畫出一幅畫,速度就會快到肉眼無法分辨,看起來宛如實在的圖像……。

方斯渥斯於1906年8月19日出生,從小就對電特別有興趣,常自己動手做實驗,並不時從科學雜誌學習新知,電視這念頭便是源自他在雜誌中讀到的文章。

波蘭裔的德國工程師尼普考(Paul Nipkow)曾在1884年發明一種裝置,沿著圓盤周圍以螺旋狀鑽許多小孔,圓盤旋轉後,前方光線穿過一個個小孔,依序打到光感測器,轉換為電子訊號後,傳輸到可隨訊號強度而變的光源,便能重建黑白影像。不過這要到1906年,可放大訊號的三級真空管發明後,才能付諸實現。而且即使許多人再加以改良,解析度仍非常低,另外還有個致命的缺點:由於圓盤的轉動是機械動作,再怎麼快也無法如實呈現動態畫面。

方斯渥斯在農場上想到以電子產生影像的點子後,第二天連忙去找科學老師托曼(Justin Tolman)請教,沒想到老師根本連電視這名詞都沒聽過。於是方斯渥斯拿起粉筆,在黑板上一邊畫一邊說明自己的構想:透鏡將物體的影像聚焦到感光元件,感光元件再將一個一個畫素轉換成電子訊號後,傳送到可控制陰極射線管電磁場的裝置,讓電子一行一行地在螢光幕上打出物體影像。托曼聽得興味盎然,特地在筆記本上畫下黑板上的圖,他沒料到這張紙未來將會成為方斯渥斯發明電視的有力證據。

16歲的方斯渥斯在黑板上畫下所構想的電視,他的老師托曼在紙上照畫下來

第二年方斯渥斯全家搬到猶他州,他進入楊百翰大學就讀後,仍繼續研發理想中的電視。有次他遇見從加州過來的兩位慈善家,他們聽了他的構想後,竟立即願意投資,於是方斯渥斯便於1926年搬到柏克萊,在那裏設立實驗室。隔年9月7日,方斯渥斯成功從柏克萊傳送影像到舊金山,雖然只是一條直線,但已足以讓他興奮地大叫:「這就是了,電子電視!」。

方斯渥斯提出專利申請,同時繼續加以改良。1928年9月3日,他在媒體記者前展示了第一個圖像——1美元的紙鈔,據說是為了回應他的投資人想知道能不能從他的發明看到錢。第二年,他的太太艾瑪(Elma)成為首度透過電視傳送的臉孔。方斯渥斯樂觀又自信地期待光明前景,卻渾然不知威脅已悄悄迫近。

原來西屋公司的俄裔工程師佐利金(Vladimir K. Zworykin)在1923年已申請了電子式電視的專利,只不過一直未能做出成品。他於1930年被挖角到有意發展電視的美國無線電公司(簡稱RCA)後沒多久,便前來造訪方斯渥斯,停留了三天之久。隔年,佐利金就取得重大突破,發明了與原來專利大不相同的「光電攝影管」。更令方斯渥斯吃驚的是,RCA竟然還反過來控告他侵犯了佐利金的專利。

佐利金和他發明的光電攝影管。

方斯渥斯提出抗辯,稱自己更早就提出構想,RCA的律師嗤之以鼻:哪有可能一個十來歲的高中生能發明這麼複雜的電子裝置?所幸方斯渥斯的老師托曼當年畫的那張草圖一直保存著,成為有力證據。1935年RCA被判敗訴,但仍繼續多次上訴,直到1939年才終於同意支付方斯渥斯100萬美元,向他取得技術授權。

但二次大戰爆發後,電視的商業化也暫時中止,等到戰爭結束後,原本就壟斷無線電發展的RCA延續其優勢稱霸電視市場,方斯渥斯眼見難以匹敵,終於在1951年接受國際電話與電報公司(簡稱ITT)併購。方斯渥斯逐漸被淡忘,人們則以為電視的發明人是佐利金。

方斯渥斯成為ITT的員工後,繼續做出各種發明,包括潛艇偵測器、雷達顯示器、……等。但他最投入的卻是核融合的研究,這是他在研究電視時得到的靈感。他設計了名為「融合器」(Fusor)的裝置,利用陰極射線管的原理,讓正離子互撞而產生核融合。不過ITT眼見沒有具體成果,便在1966年中止了這項研發計畫。

方斯渥斯為他發明的核融合裝置申請專利的圖示

1967年,方斯渥斯搬回猶他州,繼續研發融合器,為此除了出售ITT的持股,還用保單向銀行貸款。過沒幾年方斯渥斯就耗盡資金,也無力償還貸款與稅款,以致實驗室遭到查封。他開始酗酒,最終感染肺炎,於1971年病逝家中。死前兩年,他和太太艾瑪在家中透過電視轉播,看到阿姆斯壯踏上月球表面時,轉頭對艾瑪說:「Pem(方斯渥斯稱她的小名),這使得一切都值得了。」

艾瑪在方斯渥斯死後不斷為他應有的歷史地位而努力。1999年,《時代》雜誌將法恩斯沃斯納入「時代100:本世紀最重要的人物」之列。

按:若以最早成功傳送圖像做為標準,發明電子式電視的人應該是日本的高柳健次郎,他在1926年12月25日就成功傳送了片假名「イ」,比方斯渥斯還早了八個多月,但這件事在日本以外鮮為人知。

參考資料:

  1. Philo Farnsworth – Wikipedia
  2. “THE DAMNED THING WORKS!:” Philo T. Farnsworth & the Invention of Television – The Indiana History Blog
  3. #2- From a Log Cabin to the “Big Idea” — The History Of Television (thehistoryoftv.com)

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