텔레비전의 역사
전자식 텔레비전

1897년 영국의 물리학자인 J. J. 톰슨은 그의 세 가지 유명한 실험에서 현대 음극선관 (CRT)의 기본 기능인 음극선 편향을 할 수 있었다. CRT의 초기 버전은 1897년 독일의 물리학자 카를 페르디난트 브라운이 발명하여 브라운관이라고도 한다. Braun은 CRT를 디스플레이 장치로 사용하는 것을 최초로 생각했다. 형광체가 코팅된 스크린이 있는 크룩스 튜브의 변형인 냉음극 다이오드였다. 브라운관은 20세기 텔레비전의 기초가 되었다. 음극선관은 1906년 독일인 막스 디크만(Max Dieckmann) 교수에 의해 디스플레이 장치로 성공적으로 시연되었으며, 그의 실험 결과는 1909년 《사이언티픽 어메리컨》 저널에 게재되었다. 1908년 영국 왕립학회 회원인 앨런 아치볼드 캠벨스윈튼은 과학 저널인에 전송 및 수신 장치 모두에 음극선관 (또는 브라운관)을 사용하여 "원격 전기 비전"을 얻을 수 있는 방법을 설명하는 편지를 발표했다.
그는 1911년 런던에서 한 연설에서 자신의 비전을 확장했으며 《더 타임스》와 《뢴트겐 학회 저널》에 보고했다. 1926년 10월  《네이쳐》에 보낸 편지에서 캠벨스윈턴은 GM 민친 및 J.C.M. 스탠턴과 함께 수행한 "성공적이지 않은 실험"의 결과도 발표했다. 그들은 음극선 빔으로 동시에 스캔되는 셀레늄 코팅 금속판에 이미지를 투사하여 전기 신호를 생성하려고 시도했다. 이러한 실험은 G. M. 민친이 사망한 1914년 3월 이전에 실시되었다. 그들은 나중에 1937년에 EMI의 H. Miller와 J.W. Strange, 및 RCA의 H. Iams와 A. Rose의 두 팀에 의해 반복되었다. 두 팀 모두 원본 캠벨스윈턴의 셀레늄 코팅 플레이트로 "매우 희미한" 이미지를 전송하는 데 성공했다. 다른 사람들이 음극선관을 수신기로 사용하는 실험을 했지만 송신기를 송신기로 사용한다는 개념은 참신했다.
열음극을 사용한 최초의 음극선관은 존 B. 존슨 ( 존슨-나이퀴스트 노이즈라는 용어에 이름을 붙인 사람)과 웨스턴 일렉트릭 사의 해리 와이너 와인하트(Harry Weiner Weinhart)가 개발하여 1922년 상용 제품이 되었다. 이 초기 전자 카메라 튜브( 이미지 분해기 와 같은)는 매우 실망스럽고 치명적인 결함이 있었다. 그들은 피사체를 스캔했고 각 지점에서 보이는 것은 스캐닝 시스템이 통과하는 순간에 보이는 작은 빛 조각뿐이었다. 실용적인 기능성 카메라 튜브는 나중에 전하 저장식 카메라 튜브로 알려지게 된 다른 기술적 접근 방식이 필요했다. 그것은 1926년에 헝가리의 티허니 칼만에 의하여 발견되고 특허를 받은 새로운 물리적 현상에 기반을 두고 있지만, 1930년경부터 널리 이해되어 인식되기 시작했다. 열음극을 이용하는 최초의 음극선관은 존슨-나이퀴스트 노이즈라는 용어에 이름이 붙여진 존 B. 존슨 과 웨스턴 일렉트릭 사의 해리 와이너 와인하트(Harry Weiner Weinhart)가 개발하여 1922년에 상용 제품이 되었다.
전송 튜브 혹은 "카메라" 튜브의 낮은 전기 출력을 초래하는 빛에 대한 낮은 감도 문제는 1924년 초 헝가리 엔지니어 티하니 칼만이 전하 저장 기술을 도입하여 해결하였다. 1926년에 티하니는 완전 전자식의 스캐닝 및 디스플레이 요소를 활용하는, 스캐닝(또는 "카메라") 튜브 내에 "전하 저장" 원리를 사용하는 텔레비전 시스템을 고안했다.
그의 해결 방법은 하나의 스캔 주기 동안 튜브 내에 전하("광전자")를 모아서 저장하는 카메라 튜브였다. 이 장치는 1926년 3월 그가 "라디오스코프"이라고 명명한 텔레비전 시스템에 대하여 헝가리 에서 제출한 특허 출원서에서 최초로 설명되었다. 1928년에 추가적인 개량을 특허 출원에 포함한 이후에,  1930년 영국에서 티하니의 특허가 무효로 선언되었고, 그래서 그는 미국에서 특허를 출원하였다.
그의 이러한 획기적인 개선책은 1931년 RCA사에서 " 아이코노스코프 " 디자인으로 통합되게 되는데 티하니의 전송 튜브에 대한 미국 특허는, 1939년 5월까지 특허 등록되지 않았다. 이와 달리 수신관에 대한 특허는 이미 10월에 승인되었다.  티하니의 특허출원 2건은 모두 특허등록 되기 전에 RCA에서 매입하였다. 티하니에 의한 전하 저장식 아이디어는 지금까지도 텔레비전용 촬상 장치 설계의 기본 원칙으로 존속하고 있다.
1926년 12월 25일 타카야나기 켄지로는 일본의 하마마쓰 공업고등학교에서 CRT 디스플레이를 사용하는 40라인 해상도의 TV 시스템을 시연했다. 타카야나기는 특허를 신청하지 않았다.
1927년 9월 7일, 필로 판즈워스는 최초의 영상인 간단한 직선을 영상 분해기 카메라관을 이용하여 샌프란시스코의 202 Green Street에 있는 그의 연구실에서 전송했다. 1928년 9월 3일이 되자 그는 언론을 위한 시연을 하기에 충분한 시스템을 개발하여 시연을 하였는데 이것은 최초의 전자식 텔레비전 시연으로 널리 알려져 있다. 1929년에는 모터 발전기를 제거하는 식으로 더욱 개선하여 그의 텔레비전 시스템에는 마침내 기계 부품이 존재하지 않게 되었다. 그해에 판즈워스는 자신의 아내 엘마("Pem")의 3.5인치 영상을 포함하는 최초의 라이브 인간 이미지를 자신의 시스템을 이용하여 전송했는데, 엘마는 아마도 밝은 조명 때문에 눈을 감고 있었다.
한편, 블라디미르 즈보리킨은 이미지를 만들고 보여주기 위해 음극선관을 실험하고 있었다. 1923년 웨스팅하우스 일렉트릭 사에서 일하면서 그는 전자 카메라 튜브를 개발하기 시작했다. 그러나 1925년 시연에서는 이미지가 어둡고 대비가 낮고 선명도가 낮았으며 고정되어 있었다. 그의 이미징 튜브는 결코 실험실 단계를 넘어선 적이 없다. 그러나 웨스팅하우스 특허를 획득한 RCA는 판스워스의 1927년 이미지 해부기에 대한 특허가 너무 광범위하여 다른 전자 이미징 장치를 배제할 것이라고 주장했다. 따라서 RCA는 즈보리킨의 1923년 특허 출원을 기반으로 판즈워스를 상대로 특허 저촉 심사 소송을 제기했다. 미국 특허청 심사관은 1935년의 결정에서 이에 동의하지 않고, 판즈워스 발명의 즈보리킨에 대한 우선권을  인정하였다. 판즈워스는 즈보리킨의 1923 시스템이 그의 특허에 이의를 제기하는 유형의 전기 이미지를 생성할 수 없을 것이라고 주장했다. 즈보리킨은 1923년 특허 출원에 대한 컬러 전송 버전에 대해 1928년에 특허를 받았으며 그는 또한 1931년에 원래 출원을 분할했다. 즈보리킨은 그의 1923년 특허 출원을 기반으로 한 그의 튜브 작동 모델의 증거를 제시할 수 없었거나 제시할 의사가 없었다. 1939년 9월, 법원 항소에서 패소하고 TV 장비의 상업적 제조를 진행하기로 결정한 RCA는 판스워스의 특허를 사용하기 위해 판즈워스에게 라이선스 비용 외에 10년 동안 백만 달러를 지불했다.
1933년 RCA는 티하니의 전하 저장 원리에 의존하는 개선된 카메라 튜브를 출시했다. 즈보리킨이 아이코노스코프라고 명명한 이 새로운 튜브는 약 75,000럭스의 감도를 가지고 있어 판즈워스의 영상 분해기보다 훨씬 민감하다고 주장하였다. 그런데 판즈워스는 1930년에 연구를 시작하여 1931년에 시연한 독특한 "멀티팩터" 장치의 발명을 통해 영상 분해기의 전력 문제를 극복했으며, 이 작은 튜브는 신호를 60배 이상으로 증폭할 수 있으며 모든 전자 분야에서 큰 가능성을 보여주었다. 불행하게도 멀티팩터의 문제는 빠른 속도로 그 성능이 저하된다는 것이었다.
1931년 8월 베를린에서 열린 베를린 라디오 쇼에서 만프레드 폰 아르덴은 송신과 수신 모두에 CRT를 사용하는 최초의 완전 전자식 텔레비전 전송으로 텔레비전 시스템을 공개적으로 시연했다. 그러나 아르덴은 슬라이드와 필름을 스캔하기 위한 플라잉 스팟 스캐너 대신에 CRT를 사용하는 카메라 튜브를 개발하지 못하였다. 아르덴은 1933년 12월 24일에 텔레비전 사진을 처음으로 전송했고, 1934년에는 공영 텔레비전 서비스를 위한 테스트 실행이 이어졌다. 세계 최초의 전자 스캔 텔레비전 서비스는 1935년 베를린에서 시작되었으며 <b>파울 닙코프 방송국</b>이 베를린에서 독일 전역의 공공 장소로 1936년 하계 올림픽을 생중계하면서 절정에 달했다.
필로 판즈워스는 1934년 8월 25일부터  10일 동안 필라델피아의 프랭클린 연구소에서 라이브 카메라를 사용하여 전자식 텔레비전 시스템을 세계 최초로 공개 시연했다.
영국에서 아이작 쇤베르그가 이끄는 이엠아이 사의 엔지니어링 팀은 1932년에 그들이 BBC용으로 설계한 카메라의 핵심이 되는 "에미트론"이라는 새로운 장치에 대한 특허를 신청했다. 1936년 11월, 에미트론을 사용하는 405 라인 방송 서비스가 알렉산드라 팰리스의 스튜디오에서 시작되어 빅토리아 시대 건물의 탑 중 하나 꼭대기에 특별히 지어진 마스트에서 전송되었다. 인접한 스튜디오에서 베어드의 기계 시스템과 짧은 시간 동안 번갈아 사용했지만 에미트론에 의한 시스템이 더 안정적이고 눈에 띄게 우수했고, 이것이 세계 최초의 고화질 텔레비전 정규 서비스였다. 원래의 미국식 아이코노스코프는 잡음이 많고 신호 대 간섭의 비율이 높았고 특히 당시에 사용할 수 있는 고화질 기계식 주사 체계와 비교하여도 실망스러운 결과를 제공했다.
아이작 쇤베르그의 감독 하에 EMI 팀에서는 아이코노스코프 또는 에미트론에서 전자 신호를 생성하는 방법을 분석하여 효율성이 이론적 최대치의 약 5%에 불과 하다는 결론을 내렸다. 이들은 1934년에 수퍼 에미트론과 CPS 에미트론이라고 하는 새로운 두 개의 카메라 튜브를 개발하여 이 문제를 해결하고 특허를 받았다.  새롭게 개발된 수퍼 에미트론은 원래의 에미트론과 아이콘스코프 튜브보다 최소 10배에서 최대 15배 더 민감하고 어떤 경우에는 이 비율이 훨씬 더 높았다. 새롭게 개발된 이미지 수신관은 1937년 종전일에 처음으로 BBC의 중계 방송에서 사용되어, TV를 통해 일반 대중들은 국왕이 기념비에 헌화하는 장면을 시청 할 수 있었다. 판즈워스나 RCA도 1939년 뉴욕 세계 박람회가 되어서야 생방송을 할 수 있었기 때문에, 이웃 건물의 옥상에 설치된 카메라를 통하여 모든 사람이 거리 장면을 생방송으로 시청할 수 있었던 것은 이번이 처음이었다.
한편, 1934년 미국의 즈보리킨은 독일에서 아이코노스코프의 사용에 관하여  라이선스 받은 텔레푼켄사와 일부 특허권을 공유했다. 독일에서는 "수퍼이코노스코프"로 불리게 되는 이미지 아이코노스코프는 이러한 공동 작업의 결과로 제작 되었는데, 이 촬상관은 기본적으로 수퍼 에미트론과 동일하다.
유럽에서 수퍼 에미트론과 이미지 아이코노스코프의 생산과 상용화는 즈보리킨과 판즈워스 사이의 특허 전쟁의 영향을 받지 않았다. 즈보리킨은 1925 년 독일에서 《Lichtelektrische Bildzerlegerröhre für Fernseher》(텔레비전을 위한 광전 이미지 분해관)에 대한 특허를 출원했는데 이는 판즈워스가 미국에서 동일한 작업을 수행하기 2년 전의 일이다. 이미지 아이코노스코프 또는 수퍼이코노스크포는 1936년부터 1960년까지 유럽 공영 방송에서 산업 표준이 되었는데, 그 후 이는 비디콘 및 플럼비콘 관으로 대체되었다. 이러한 촬상관은 이미지 오르시콘으로 대표되는 미국의 촬상관과 경쟁 하는 유럽의 전자관 전통을 대표 하는 것이었다.
독일 회사인 하이만사에서는 1936년에 개최된 베를린 올림픽을 위하여 수퍼 이코노스코프를 생산했고,  그후에 하이만사에서는 1940년부터 1955년까지 이것을 생산 하여 상용화했으며, 마지막으로 네덜란드 회사인 필립스사에서는 이미지 아이코노스크프와 멀티콘의 생산 및 상용화를 1952년 부터 1958년 까지 계속 지속하였다.
당시 미국 텔레비전 방송은 1941년 거래가 성사되고 표준이 합의될 때까지 별도의 기술로 프로그래밍과 우위를 놓고 경쟁하는 다양한 규모의 다양한 시장으로 구성되어, 예를 들어 RCA는 뉴욕 지역에서는 아이코노스코프만 사용했지만 필라델피아와 샌프란시스코에서는 판즈워스 영상 분해기를 사용했다.
1939년 9월 RCA는 판스워스의 특허에 접근하기 위해 향후 10년 동안 판스워스 텔레비전 및 라디오 회사에 로열티를 지불하기로 합의했고, 이 역사적인 계약이 체결되면서 RCA는 판즈워스 기술의 장점을 시스템에 통합했다.
1941년 미국은 525개의 주사선을 갖는 텔레비전을 구현했다.
세계 최초의 625 라인 텔레비전 표준은 1944년 소련에서 설계되었으며 1946년에 국가 표준이 되었다. 625개 주사선 표준에 의한 최초 방송은 1948년 모스크바에서 이루어졌다. 하나의 프레임 당 625개 라인이라는 개념은 이후 유럽 CCIR 표준에서 구현되었다.
1936년 티하니 칼만은 최초의 평판 디스플레이 시스템인 플라즈마 디스플레이의 원리를 설명했다.
1978년에 제임스 P. 미첼은 CRT를 대체하기 위한 최초의 단색의 평면 패널 LED 디스플레이를 설명하고 시제품을 만들어 시연했다.