나는 기술 혁신, 투쟁, 실패 및 구속의 좋은 컴백 이야기를 좋아합니다. 주사 커패시턴스 현미경의 발명은이 모든 것을 가지고 있습니다.
1981 년 RCA는 제출했다 SCM에 대한 특허 회사 연구원 James R. Matey를 대신하여. 현미경은 1960 년대 중반부터 회사가 시장에 출시하기 위해 고군분투하고있는 Videodisc 기술의 의도하지 않은 부산물이었습니다. RCA는 VideoDisc가 홈 비디오 시장의 절반을 캡처 할 것으로 예상했지만 대신 VHS에게 큰 길을 잃었습니다.
Videodisc의 투쟁에도 불구하고 기본 기술은 보석을 가졌습니다. Videodisc 플레이어에 사용 된 절묘하게 민감한 커패시턴스 센서는 Attofarads 규모에서 정전 용량 차이를 측정 할 수있었습니다 (1 × 10-18 손가락).
그러나 엔지니어와 과학자들은 Matey의 아이디어를 신뢰하기 전에 새로운 현미경의 정확성을 확인하기위한 독립적 인 평가를 원했습니다. 국립 표준 기술 연구소의 연구원들은 의무를 지었다. 1990 년대 초부터 오래된 Videodisc 플레이어의 캐니버스 커패시턴스 센서가 너무 식인화되고 상단에 묘사 된 것과 같은 일련의 SCM을 맞춤 제작했습니다. NIST의 검증 후 현미경 제조업체는 SCM을 상용화 한 후 Chipmakers는 통합 회로를 연구하기 위해 채택하여 차세대 반도체의 문을 열었습니다.
RCA 비디오가 실패한 이유
그러나 스캐닝 커패시턴스 현미경의 승리에 대한 이야기는 VideoDisc의 실패에 대한 논의없이 완료되지 않을 것입니다. 이론적으로는 번성했을 것입니다. 중요한 소비자 시장을 예상 한 철저한 연구 제품이었습니다. 재생 충실도는 오버 공중 프로그래밍과 자기 테이프보다 우수했습니다. 그럼에도 불구하고 폭격했다. 왜?
RCA가 1960 년대 초에 RCA가 물었을 때 Videodisc의 노력이 시작되었습니다. 이 회사는 그 대답이 텔레비전을 통해 사전 녹음 된 영화와 TV 쇼를 연주하는 어떤 유형의 시스템이라고 결정했습니다. RCA는이 아이디어를 추구하는 데 혼자가 아닙니다. 개발중인 모든 홈 비디오 시스템에는 필름, 마그네틱 테이프, 비자기 테이프 및 다양한 크기 및 구성의 비닐 디스크와 같은 스토리지 매체와 오디오 및 비디오를 고해상도로 재생하는 장치가 포함되었습니다. 자기 방법 외에도 전자 기계, 사진, 전자 빔 또는 광학 기술을 사용하여 정보를 저장할 수 있습니다.
1964 년까지 RCA는 VideoDiscs에 정착했습니다. 레코드 앨범 (회사가 개척 한)과 마찬가지로, 비디오는 스타일러스를 사용하여 재생을 위해 홈이있는 비닐 플래터였습니다. 레코드와는 달리, VideoDisc는 오디오와 비디오를 훨씬 더 높은 밀도로 운반했으며 스타일러스는 기계 대신 전기적이었습니다. (Videodisc는 때때로와 혼동됩니다 LASERDISC광학 레이저를 사용한 시대의 홈 비디오 기술.)
RCA는 디스크를 커패시턴스 전자 디스크라고 불렀습니다. VideoDisc 플레이어는 30 센티미터 디스크를 일정한 450 rpm으로 회전시킵니다. 금속성 스타일러스는 손가락이 터치 스크린과 접촉하는 방식과 유사하게 커패시턴스의 차이를 등록함으로써 디스크의 홈의 우울과 충돌을 추적했습니다. 솔리드 스테이트 회로는 커패시턴스 차이에서 인코딩 된 주파수 조절 비디오 신호를 방출했습니다. 이러한 차이는 펨토 파라드의 순서대로 진행되었으며 비디오 신호는 약 910 메가 헤르츠로 진행되었습니다. 명확한 그림을 얻으려면 VideoDisc 시스템은 고주파에서 이러한 작은 차이를 감지하기 위해 매우 민감한 커패시턴스 센서가 필요했습니다.
불행히도 상용화는 예상보다 훨씬 오래 걸렸습니다. 1972 년에 RCA는 VideoDisc가 다음 해에 데뷔 할 것이라고 발표했지만 실현되지는 않았다. 기사의 기사 인기있는 과학 1977 년 2 월, 그해 말까지 지역 판매가 예상됩니다. 그러나 1981 년 3 월까지 RCA SelectAvision 시스템이 마침내 시장에 출시되었습니다. 무거운 승진에도 불구하고, 그것은 팔리지 않았고 1984 년에 선반에서 뽑혔습니다. 결국, RCA는 비디오를 개발하기 위해 20 년 동안 약 5 억 달러를 침몰 시켰으며, 그것은 전체 플롭이었습니다.
비디오 테이프가 비디오를 정복 한 방법
무엇이 잘못 되었습니까? 한마디로 : 비디오 테이프. RCA가 거부 한 자기 테이프는 더 큰 소비자 호소력을 가진 것으로 판명되었습니다. 1976 년에 소개, VHS 테이프 저렴하고 구매 또는 임대에 더 많은 타이틀을 보유하고 있었으며, 소유자가 자신의 프로그램을 녹음 할 수있었습니다.
아마도 Videodisc가 1973 년에 시작 되었다면 기회가 있었을 것입니다. 그러나이 기술에는 다른 문제가있었습니다. 지문, 먼지 및 긁힘은 사용자가 레코드 앨범만큼 우연히 소매에서 디스크를 제거하는 사용자를 구상 한 초기 디자인을 어뢰했습니다. 대신, 최종 버전은 디스크를 플라스틱 껍질에 담긴 다음 플레이어에 삽입했습니다.
또 다른 문제는 실행 시간이었습니다. 1977 년에 VideoDiscs는 한 면당 약 30 분의 재료를 보유 할 수있었습니다. 제품이 출시 될 때까지 한 시간에 한 시간이 지났지 만 여전히 120 분 이상의 영화는 여러 디스크에 퍼져야한다는 것을 의미했습니다. 첫 번째 VHS 테이프는 120 분의 비디오 (메인 테이프 경쟁 업체 인 Betamax의 두 배)를 보유 할 수 있습니다. VHS는 1980 년대까지 해상도 품질이 눈에 띄게 떨어지면서도 오랫동안 플레이 (4 시간)와 연장 된 플레이 (6 시간) 버전을 계속 확장했습니다.
RCA 예측자는 또한 비디오 플레이어의 경제를 잘못 읽었습니다. VideoDisc 플레이어에 대한 1977 년 가격 추정치는 $ 500 (오늘날 달러는 약 $ 2,800)이었습니다. 최초의 VHS 플레이어는 $ 1,000에서 $ 1,400 범위의 훨씬 비싸지 만 1980 년대 중반에는 가격이 $ 200에서 $ 400로 떨어졌습니다. 주요 할리우드 영화의 VHS 테이프는 약 80 달러의 비용이 들었습니다. VideoDiscs의 $ 10 ~ $ 18 가격표보다 훨씬 더 비쌉니다. 그러나 Diehard 팬만 실제로는 현대에 440 달러를 지불하여 Videotape에서 영화를 구입했습니다. 할리우드 스튜디오는 다른 모든 사람들을 위해 타이틀을 제 3 자 임대 회사에 허가했습니다. 밤새 독립적 인 비디오 상점, 슈퍼마켓 및 블록버스터와 같은 내셔널 체인은 영화를 적은 비용으로 임대했습니다. 잠시 동안 RCA VideoDiscs는 비디오 테이프와 함께 선반에 공유했지만 일반적으로 독립 상점에서만 제공되며 타이틀을 많이 사용할 수 없었습니다.
한편, RCA는 비디오 icts 플레이어를 판매하기 위해 고군분투했습니다. 이 회사는 최종 연간 매출이 5 백만 명에서 6 백만 명으로 예측되었습니다. 첫해 목표는 20 만명 이었지만 그 숫자의 절반 만 팔았습니다. 1984 년까지 RCA는 VideoDisc가 수익성을 제외하고는 시장 침투에 거의 50 % 가까이 오지 않을 것이며 플러그를 끌어 당기는 것을 깨달았습니다.
주사 커패시턴스 현미경의 탄생
일반적으로 그것은 이야기의 끝 일 것입니다. 소비자 전자 제품의 또 다른 실패한 벤처. 그러나 RCA 과학자들이 처음 비디오를 연구하기 시작했을 때, 오디오/비디오 신호를 인코딩 한 디스크의 작은 변형을 식별 할 수있는 현미경이 없었습니다. 충돌과 우울증은 그루브 자체의 크기의 10 분의 1 미만이었습니다. 오늘의 가장 진보 된 현미경조차도 작은 기능을 감지 할 수 없었습니다.
그래서 RCA 제임스 메이트 스캐닝 커패시턴스 현미경을 개발하고 특허를 받았으며 (사기를 약화 시켰지만, 다른 사람들은 SCM으로 현명하게 단축) Videodiscs를 제조하기위한 품질 관리 도구로서 현명하게 단축되었습니다. 첫 번째 특허 4 년 후, RCA는 a 재발행 특허 약간의 수정과 개선이 있습니다. 1985 년 3 월호의 매우 읽기 쉬운 논문에서 응용 물리학 저널, Matey와 동료 RCA 연구원 인 Joseph Blanc은 새로운 기술을 설명했습니다. SCM은 0.5 평방 마이크로 미터의 순서에 따라 0.3 나노 미터의 순서대로 표면 지형의 변화를 감지 할 수있다. RCA는이 백서가 비디오 작전을 종료 할 때 까지이 백서의 출판을 지연 시켰으며 Matey와 Blanc은 그들의 논문을 마무리했습니다.“우리는 현재 적응 과정에 있습니다. [the SCM] 다른 샘플에서도 비슷한 용도로.” 새로운 용도는 차세대 반도체의 제조에있는 것으로 판명되었습니다.
반도체 성능은 의도적으로 도입 된 불순물 (도펀트)의 분포에 달려 있으며, 이는 재료가 전기를 전도하는 능력을 변화시킵니다. 반도체 생산 초기에 제조업체는 ION 질량 분광법과 스프레드 저항이라는 기술을 사용하여 도펀트 분포를 한 차원으로 측정했습니다.
1980 년대 후반, 통합 회로는 너무 작아서 업계가 2 차원으로 도펀트를 측정하는 방법이 필요했습니다. 원자력 현미경과 함께 사용되는 SCM은 법안에 맞습니다. 원자력 현미경의 전도성 팁이 반도체 표면과 접촉 할 때, 도펀트 농도에 따라 파라 드의 족장으로의 작은 정전 용량을 만들었습니다. SCM은 국소 커패시턴스의 변화를 측정하고 도펀트 분포를 매핑했습니다. 그러나이 기술은 여전히 참신하고 상업적으로 이용 가능하지 않았으므로 NIST의 연구원들은 테스트 작업을 수행했습니다.
1990 년대 초, Joseph Kopanski, Jay Marchiando 및 David Berning은 NIST Semiconductor Electronics Division에서 일련의 맞춤형 SCM을 구축하기 시작했습니다. 그들은 단순히 Matey와 Blanc의 결과를 재현하는 것 이상을했습니다. 또한 커패시턴스 측정에서 2 차원 도펀트 분포를 추출하기위한 모델과 소프트웨어를 업계에 제공했습니다.
SCM에 대한 NIST의 검증은 기기의 상업적 생산으로 이어졌으며, 이로 인해 Videodisc와 같은 소비자 제품보다 세계 경제에 더 중요한 산업 인 산업 인 산업이었다. 그것은 기술의 역사에서 구속에 대한 고전적인 이야기입니다. 새로운 기술 프로젝트가 시작될 때 아무도 결과가 무엇인지 실제로 아무도 모릅니다. 때때로, 당신은 단지 abject 실패를 통해서도 계속 가야하며, 다른 쪽에서 좋은 것이 나타날 것이라고 믿습니다.
a의 일부 계속되는 시리즈 무한한 기술의 잠재력을 받아들이는 역사적 유물을 살펴 봅니다.
이 기사의 요약 된 버전은 2025 년 10 월 인쇄 문제에 “RCA의 Videodisc Gamble이 칩에 지불 한”것으로 나타납니다.
참조
Nist의 내 친구들은 먼저 그들의 수집에서 주사 커패시턴스 현미경을 제안하고 나를 훌륭한 설명 그것의. 뉴저지 대학의 Sarnoff 컬렉션에는 똑같이 도움이되는 설명이 있습니다. RCA Videodisc의 상승과 하락.
그런 다음 James R. Matey ‘s로 시작하여 주요 출처로갔습니다. 특허. 조셉 블랑 (Joseph Blanc)과의 기사, “스캐닝 커패시턴스 현미경“(응용 물리학 저널1985 년 3 월 1 일), 이전 현미경의 한계에 대한 명확하게 서면 계정을 제공합니다. SCM의 가능성.
출처는 종종 출처로 이어지기 때문에 Matey와 Blanc의 기사에서 각주 1 1978 년 3 월호 RCA 검토이는 VideoDisc에 전념하는 228 페이지가 넘는 10 개의 기사로 구성됩니다.
톰 하우 그의 레트로 웹 사이트에서 RCA의 커패시턴스 전자 디스크에 대한 엄청난 양의 데이터를 수집했습니다. CED 마법. 1977 년 2 월에 대해 배운 것은 거기에 있습니다. 인기있는 과학 기사“여기서 마침내 : 비디오 디스크 플레이어.”
마지막으로 비즈니스 역사가 마가렛 BW 그레이엄 하버드 비즈니스 스쿨 학습의 일환으로 비디오 제작을 기록하면서 RCA가 발산되는 액세스를 받았습니다. 그녀의 책 RCA 및 비디오 슈스 : 연구 사업 (Cambridge University Press, 1986)는 프로젝트 실패에 대한 최고의 분석 중 하나입니다.