La televisión de retroproyección ( RPTV ) es un tipo de tecnología de visualización de televisión de pantalla grande . Hasta aproximadamente 2006, la mayoría de los televisores de pantalla grande de consumo relativamente asequibles de hasta 100 pulgadas (250 cm) utilizaban tecnología de retroproyección. Una variación es un proyector de video , que utiliza una tecnología similar, que se proyecta en una pantalla .
En los televisores de proyección se utilizan tres tipos de sistemas de proyección. Los televisores de retroproyección CRT fueron los primeros y, si bien fueron los primeros en superar las 40 ", también eran voluminosos y la imagen no era clara a corta distancia. Las tecnologías más nuevas incluyen: DLP (chip de microespejos reflectantes), proyectores LCD , TV láser y LCOS . son capaces de 1080p de resolución, y los ejemplos incluyen Sony 's SXRD (Silicon X-tal Reflective Display), JVC ' s D-ILA de (transmisión directa de imágenes digitales amplificador de luz) y la Corporación MicroDisplay líquido fidelidad . [1]
Antecedentes e historia
Necesidad
La tecnología de los tubos de rayos catódicos era muy limitada en los primeros días de la televisión. Se basó en métodos convencionales de soplado de vidrio que prácticamente no han cambiado en siglos. Dado que el tubo tenía que contener un vacío muy alto, el vidrio estaba sometido a una tensión considerable, junto con el bajo ángulo de deflexión de los CRT de la época, el tamaño práctico de los CRT sin aumentar su profundidad era limitado. [2] El tubo práctico más grande que se podía fabricar y que podía montarse horizontalmente en un gabinete de televisión de profundidad aceptable era de alrededor de nueve pulgadas. Se podían fabricar tubos de doce pulgadas, pero eran tan largos que tenían que montarse verticalmente y verse a través de un espejo en ángulo en la parte superior del gabinete. En 1936, el gobierno británico convenció a la British Broadcasting Corporation de lanzar un servicio público de transmisión de televisión de alta definición (para la era [a] ). [b] El principal impulsor del movimiento del gobierno británico fue establecer instalaciones de producción de tubos de rayos catódicos que creía que serían vitales si se materializaba la anticipada Segunda Guerra Mundial.
La capacidad de corregir las señales de deflexión por aberraciones en la geometría del tubo aún no se había desarrollado, y era necesario hacer tubos que fueran relativamente largos en comparación con el tamaño de su pantalla para minimizar la distorsión. Sin embargo, debido a que la cara del tubo tenía que ser convexa para proporcionar resistencia a la presión del aire, esto mitigó el problema, pero solo si el centro de deflexión aparente estaba más o menos en el centro de curvatura de la pantalla. Esto requirió un tubo que fuera relativamente largo para el tamaño de su pantalla. El voltaje de aceleración utilizado para estos tubos era muy bajo según los estándares posteriores e incluso un tubo de doce pulgadas solo funcionaba con un suministro de 5000 voltios. Los primeros fósforos blancos no eran tan eficientes como las ofertas posteriores y estos primeros televisores debían verse con una iluminación tenue.
Solución
En 1937, tanto Philips como HMV exhibieron en el show Radiolympia en Londres, televisores que tenían un tamaño de pantalla de 25 pulgadas basados en el mismo tubo MS11 [c] Philips / Mullard [d] . [3] Estos habían sido objeto de una campaña publicitaria antes de la feria que generó mucho interés. El televisor proyectaba la imagen desde atrás de un 4+Tubo de 1 ⁄ 2 pulgada en una pantalla de celuloide grabado de 25 pulgadas intercalada entre dos hojas de vidrio para protección. El tamaño del tubo lo dictaba el hecho de que era el tubo más grande que se podía fabricar con una pantalla plana. En ese momento no se había apreciado que una pantalla curva fuera ópticamente mejor si el centro de curvatura de la pantalla estaba aproximadamente en el mismo lugar que el centro de curvatura del espejo. El tubo se montó verticalmente en la parte inferior del gabinete con la pantalla apuntando hacia abajo hacia un espejo cóncavo que reflejaba la imagen hacia un espejo en ángulo en la parte superior del gabinete en la pantalla de 25 pulgadas. La parte superior de la caja del espejo del tubo tenía una Lente Schmidt [e] para corregir aberraciones. Debido a que la imagen tuvo que ser ampliada 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 realmente muy brillante. Para lograr el brillo requerido, el tubo se impulsó desde un suministro de aceleración de 25.000 voltios. [f] Como lo delata el número de tipo de tubo, el fósforo era verde, que era más brillante para una corriente de haz dada que los fósforos blancos contemporáneos.
Desafortunadamente, tanto Philips como HMV tuvieron que retirar sus equipos de exhibición en la tarde del primer día ya que los tubos de rayos catódicos habían fallado en ambos casos. Los clientes que habían comprado estos aparatos se sintieron decepcionados 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 volver a comprar los aparatos en lugar de seguir reemplazando los tubos en garantía, que se estaban volviendo más difíciles de conseguir a medida que la demanda superaba la oferta. [4] [g] No hay información disponible sobre cómo HMV manejó el problema.
En 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 que podía soportar una corriente de haz más alta. [i] Este nuevo tubo retuvo 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 manejarse 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 televisión tenían el problema de que el alto voltaje de aceleración en el tubo significaba que producía una radiación X sustancial. Esto nunca se pensó en la década de 1930. [j] Afortunadamente, la mayor parte de esta radiación pasó a través del fondo del aparato desde el tubo que apunta hacia abajo.
En los Estados Unidos de América, la radiodifusión televisiva se generalizó al final de la Segunda Guerra Mundial. [6] [7] Aunque la tecnología de los tubos de rayos catódicos había mejorado durante la guerra de tal manera que los tubos se hicieron más cortos para su tamaño, ya que ahora era posible corregir las distorsiones, doce pulgadas seguían siendo el límite práctico de tamaño. Sin embargo, ahora era posible montar un tubo de doce pulgadas horizontalmente en un tamaño de gabinete aceptable. Como resultado de estas limitaciones de tamaño, los sistemas de retroproyección se hicieron populares [8] [9] como una forma de producir televisores con un tamaño de pantalla superior a 12 pulgadas. [10] Usando un CRT monocromo de 3 o 4 pulgadas impulsado a un voltaje de aceleración muy alto para el tamaño (generalmente 25,000 voltios [11] aunque RCA produjo un tubo más grande de cinco pulgadas que requirió 27,000 voltios. [10] ), el tubo produjo la imagen extremadamente brillante que se proyectó a través de una lente Schmidt y un conjunto de espejo en una pantalla semitranslúcida de tamaño típico de 22,5 a 30 pulgadas en diagonal utilizando un sistema óptico prácticamente idéntico al sistema Philips anterior descrito anteriormente. El único cambio fue que RCA usó la pantalla convexa ópticamente superior en el tubo después de 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 CRT de visión directa y tuvo que observarse con una iluminación muy tenue. El grado en que se accionaba el tubo significaba que el tubo tenía una vida relativamente corta.
Cuando se reanudó la transmisión de la televisión británica en junio de 1946, la producción televisiva tardó en reanudarse principalmente debido a la escasez de materiales después de la guerra. Como ya se señaló, treinta centímetros seguían siendo el límite superior práctico para los tubos de rayos catódicos de visión directa. En respuesta, en 1950, la empresa Philips, a través de su filial Mullard, introdujo un nuevo tubo de proyección, el MW6 / 2. [k] [12] Aunque la idea básica del tubo no había cambiado, era más pequeño en solo 2+1 ⁄ 2 pulgadas y ahora presentaba una pantalla convexa, aprovechando los desarrollos estadounidenses intermedios. También era alrededor de cuatro pulgadas más corto y ahora presentaba un fósforo blanco más eficiente desarrollado durante la guerra. Este tubo permitió un sistema de retroproyección más compacto. El tubo se montó horizontalmente y se dirigió hacia un espejo cóncavo como antes, pero esta vez la imagen reflejada fue girada noventa grados por un espejo plano con un orificio central para el tubo. Luego se reflejó hacia arriba a través de una lente correctora Schmidt antes de reflejarse a través de otros noventa grados para golpear la pantalla. [l]
Este nuevo tubo y sistema óptico ofrecía varias ventajas sobre el sistema anterior. El gabinete del conjunto pudo ser más pequeño. Anteriormente, la pantalla estaba encima de un mueble sustancial, pero este nuevo sistema permitía que la pantalla ocupara una posición similar a la pantalla de un televisor de vista directa en un gabinete del tamaño de una consola normal. Todavía se requería que el Schmidt corrigiera la imagen de la aberración esférica del espejo. [m] El uso de un espejo plano adicional permitió colocar las bobinas de desviación y los imanes de enfoque detrás de este espejo fuera de la trayectoria de la luz. Anteriormente habían obstruido parcialmente la imagen del espejo cóncavo siendo algo más grande que la pantalla del tubo. La caja óptica que albergaba el tubo también fue diseñada para proteger la radiación X producida por el tubo. Las cajas ópticas se produjeron en tres versiones para 15+1 ⁄ 2 , 17+3 ⁄ 4 y 19+Pantallas de 7 ⁄ 8 pulgadas [en diagonal]. Había dos tamaños más disponibles para proyección frontal en pantallas de 44 o 52 pulgadas. [13] La diferencia fue únicamente la posición de la pantalla del tubo en relación con el espejo cóncavo y la característica óptica de la lente Schmidt. Este nuevo sistema proporcionó imágenes aceptables que eran lo suficientemente brillantes cuando se veían con luz tenue. Sin embargo, la imagen brillante en la pantalla del tubo junto con el hecho de que todavía se maneja con fuerza significaba que la vida útil del tubo era sustancialmente más corta que los tubos de visión directa contemporáneos. Un equipo de retroproyección requeriría al menos uno o dos tubos de repuesto durante su vida útil. Este inconveniente se vio compensado en parte por el precio relativamente bajo del tubo en comparación con las versiones de vista directa más grandes, en parte debido a las cantidades en las que tenían que producirse, además del hecho de que eran bastante fáciles de reemplazar.
A medida que se desarrolló la década de 1950, hubo 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 protección contra implosiones permitió producir tubos de mayor diámetro. Las mejoras en la corrección de las aberraciones de deflexión en esas pantallas permitieron ángulos de deflexión más grandes 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. En 1956 se desarrolló la capacidad de producir tubos con caras casi rectangulares. Esto fue facilitado por el pretensado, pero aún requería que las paredes tuvieran una forma convexa para resistir la presión atmosférica. [14] Aunque el tamaño de 17 pulgadas era el más grande en este momento, era lo suficientemente grande como para hacer obsoleta la tecnología de retroproyección para el futuro inmediato. Usando el fósforo blanco superior del período de la posguerra y voltajes de aceleración más altos, [n] televisores eran más grandes y brillantes.
A medida que se desarrolló la tecnología de la televisión y la calidad de la imagen mejoró, las limitaciones en los tamaños de los tubos de rayos catódicos se convirtieron en un problema una vez más. Aunque se disponía de tamaños de pantalla más grandes con longitudes de tubo cortas, hubo un resurgimiento del interés en los sistemas de retroproyección para lograr tamaños de imagen que estaban más allá de las capacidades de los tubos de rayos catódicos de visión directa de la época. Los televisores modernos de retroproyección en color estaban disponibles comercialmente en la década de 1970, [15] [16] [17] pero en ese momento no podía igualar la nitidez de imagen de un CRT de visión directa.
Dadas sus ya grandes dimensiones, los televisores de proyección a veces incluían parlantes más grandes y audio incorporado más potente que los CRT de vista directa y especialmente paneles planos de profundidad limitada, así como procesamiento de sonido envolvente básico o emuladores como el Sistema de recuperación de sonido (SRS) de SRS. Laboratorios , similar a una barra de sonido .
Desarrollos
Si bien fue popular a principios de la década de 2000 como alternativa a las pantallas planas LCD y de plasma más caras a pesar del aumento de volumen, la caída del precio y las mejoras de las pantallas LCD llevaron a Sony , Philips , Toshiba e Hitachi a eliminar los televisores de retroproyección de su línea. [18] [19] Samsung , Mitsubishi , ProScan , RCA , Panasonic y JVC salieron del mercado más tarde cuando los televisores LCD se convirtieron en el estándar.
La mayor parte de los televisores de retroproyección anteriores significaba que no se podían montar en la pared y, aunque la mayoría de los consumidores de pantallas planas no cuelgan sus televisores, la capacidad de hacerlo se considera un punto de venta clave. [20] El 6 de junio de 2007, Sony dio a conocer un modelo KDS-Z70XBR5 de 70 "retroproyector SXRD que era un 40% más delgado que su predecesor y pesaba 200 libras, lo que era algo que se podía montar en la pared. Sin embargo, el 27 de diciembre de 2007 , Sony decidió salir del mercado de RPTV. [21] [22] [23] Mitsubishi comenzó a ofrecer su línea LaserVue de televisores de proyección trasera montables en la pared en 2009. [24]
Los primeros RPTV eran esencialmente proyectores CRT con un espejo para proyectar en una pantalla incorporada. Pesaban hasta 500 libras. [25] Los primeros RPTV que no utilizaron CRT se lanzaron en 2002, utilizando tecnologías DLP, LCD y LcOS, que requerían una lámpara UHP . Las lámparas UHP utilizadas en proyectores y RPTV requieren un reemplazo periódico, ya que se atenúan con el uso. El primer RPTV de montaje en pared fue lanzado en 2003 por RCA. Mitsubishi lanzó el primer RPTV DLP 1080p en 2005. El primer RPTV en usar LED en lugar de una lámpara UHP como fuente de luz fue lanzado por Samsung en 2006. Los RPTV que usaban una lámpara de plasma fueron lanzados por Panasonic en 2007. [26] [27] El primer RPTV en usar láseres en lugar de un Mitsubishi lanzó una lámpara UHP o un LED como LaserVue en 2008. Samsung abandonó el mercado en 2008, dejando a Mitsubishi como el único fabricante restante de RPTV hasta que se detuvo en 2012 debido a los bajos márgenes de beneficio y la popularidad. [28]
Tipos
Un televisor de proyección usa un proyector para crear una pequeña imagen o video a partir de una señal de video y ampliar esta imagen en una pantalla visible. El proyector utiliza un haz de luz brillante y un sistema de lentes para proyectar la imagen a un tamaño mucho mayor. Un televisor de proyección frontal utiliza un proyector que está separado de la pantalla y el proyector se coloca delante de la pantalla. La configuración de un televisor de retroproyección es en cierto modo similar a la de un televisor tradicional. El proyector se encuentra dentro de la caja del televisor y proyecta la imagen desde detrás de la pantalla.
Los siguientes son diferentes tipos de televisores de proyección, que difieren según el tipo de proyector y cómo se crea la imagen (antes de la proyección):
- Proyector CRT : los pequeños tubos de rayos catódicos crean la imagen de la misma manera que lo hace un televisor CRT tradicional, que consiste en disparar un haz de electrones en una pantalla recubierta de fósforo y luego la imagen se proyecta en una pantalla grande. Esto se hace para superar el límite de tamaño del tubo de rayos catódicos que es de aproximadamente 40 pulgadas. Normalmente se utilizan 3 CRT, uno rojo, uno verde y uno azul, alineados para que los colores se mezclen correctamente en la imagen proyectada.
- Proyector LCD : una lámpara transmite luz a través de un pequeño chip LCD compuesto por píxeles individuales para crear una imagen. El proyector LCD usa espejos para tomar la luz y crear tres haces rojos, verdes y azules separados, que luego pasan a través de tres paneles LCD separados. Los cristales líquidos se manipulan mediante corriente eléctrica para controlar la cantidad de luz que pasa. El sistema de lentes toma los rayos de tres colores y proyecta la imagen.
- Proyector de procesamiento de luz digital (DLP) : un proyector DLP crea una imagen utilizando un dispositivo de microespejos digitales (chip DMD), que en su superficie contiene una gran matriz de espejos microscópicos, cada uno correspondiente a un píxel en una imagen. Cada espejo se puede girar para reflejar la luz de modo que el píxel parezca brillante, o el espejo se puede girar para dirigir la luz a otra parte y hacer que el píxel parezca oscuro. El espejo está hecho de aluminio y se gira sobre una bisagra de eje. Hay electrodos a ambos lados de la bisagra que controlan la rotación del espejo mediante atracción electrostática. Los electrodos están conectados a una celda SRAM ubicada debajo de cada píxel, y las cargas de la celda SRAM impulsan el movimiento de los espejos. El color se agrega al proceso de creación de imágenes a través de una rueda de colores giratoria (utilizada con un proyector de un solo chip) o un proyector de tres chips (rojo, verde, azul). La rueda de color se coloca entre la fuente de luz de la lámpara y el chip DMD de modo que la luz que pasa se colorea y luego se refleja en un espejo para determinar el nivel de oscuridad. Una rueda de color consta de un sector rojo, verde y azul, así como un cuarto sector para controlar el brillo o incluir un cuarto color. Esta rueda de colores giratoria en la disposición de un solo chip se puede reemplazar por diodos emisores de luz (LED) rojo, verde y azul. El proyector de tres chips utiliza un prisma para dividir la luz en tres haces (rojo, verde, azul), cada uno dirigido hacia su propio chip DMD. Las salidas de los tres chips DMD se recombinan y luego se proyectan.
Notas
- ^ Aunque los sistemas de 240 líneas y 405 líneas utilizados no se considerarían de 'alta definición' según los estándares modernos, estaban en el contexto del día
- ^ Alemania estaba transmitiendo señales de televisión en 1934, pero este era solo un sistema de 180 líneas
- ^ El número de tubo se compuso como foco M-Magnetic; S-fósforo verde y 11-el diámetro total del extremo de la pantalla del tubo en centímetros. Era común en Gran Bretaña en este momento designar el tamaño de los televisores por la diagonal del tamaño de la pantalla visible. Por tanto, aunque la MS11 era una 4+Tubo de 1 ⁄ 2 pulgada, se habría descrito en la literatura de la época como un tubo de cuatro pulgadas. Por el contrario, Estados Unidos midió los tamaños de los televisores por el diámetro exterior general del tubo de rayos catódicos, aunque utilizó la diagonal de la pantalla para los equipos de proyección. Gran Bretaña adoptó este principio una vez que se reinició la fabricación después de la guerra. Los tamaños de los televisores fueron (y todavía lo están) designados en pulgadas imperiales tanto en Estados Unidos como en Gran Bretaña. En otros lugares, los tamaños pueden estar en centímetros, pero el número de modelo del conjunto suele delatar su tamaño imperial.
- ^ La empresa holandesa Philips era propietaria de la empresa británica de válvulas Mullard
- ^ Estos fueron diseñados originalmente para telescopios astronómicos para permitir el uso de un espejo esférico en lugar de un espejo parabólico que no habría tenido distorsiones pero que habría sido más caro de producir. La lente Schmidt mejoró el enfoque al corregir la distorsión esférica de la imagen. Cayeron en desgracia en los telescopios porque la presencia de una lente dispersó la imagen y redujo la resolución en comparación con un espejo parabólico no corregido. Esto nunca fue un problema en los televisores de proyección, ya que la imagen era de baja resolución.
- ↑ Como regla general, en 1937, un tubo de rayos catódicos de televisión de visión directa tenía un voltaje de aceleración de aproximadamente 400 voltios por pulgada de diámetro, generalmente redondeado al millar más cercano. Así, un tubo de nueve pulgadas tenía un voltaje de aceleración de 4000 voltios.
- ^ No se sabe si Philips pagó los costos de mano de obra involucrados en el reemplazo de los tubos. En este momento en el Reino Unido, la ley del consumidor no requería que se pagaran los costos laborales y, en consecuencia, las garantías generalmente excluían dichos costos.
- ^ El '/ 1' significaba que el tubo era eléctrica y ópticamente muy similar al MS11 original. Sin embargo, este último no pudo ser sustituido por el primero en el conjunto anterior, ya que la corriente del calentador requerida era mayor.
- ^ Aunque la corriente máxima del haz se especificó como 2 mA, esto representó una potencia de 50 vatios a 25.000 voltios.
- ^ Tanto es así que todo el equipo necesario para producir rayos X en su hogar, junto con la capacidad de tomar fotografías, estaba disponible gratuitamente para comprar en 1938, en todas las buenas tiendas de juguetes.
- ^ Nunca hubo un MW6 simple. La 'W' en el tipo de tubo indicaba que el fósforo ahora era blanco. El '6' significaba aproximadamente seis centímetros de diámetro. Es posible que la parte '/ 2' del número de tubo se refiera a que el tubo es nominalmente un tubo de 2 pulgadas, ya que nunca hubo un '/ 1'. Sin embargo, esto no se convirtió en una práctica estándar, ya que una vez que Philips / Mullard introdujeron tubos más nuevos y más grandes, el primer número vino a designar el tamaño del tubo en centímetros y el segundo número (separado por un guión) no guardaba relación con ningún aspecto físico y solo sirvió para diferenciar tubos que eran del mismo tamaño pero de diferentes características.
- ^ Puede encontrar más información sobre el sistema óptico aquí [13]
- ^ Esta misma técnica se utilizó más tarde para corregir la forma del espejo defectuoso del Telescopio Espacial Hubble
- ↑ Para 1956, se había convertido en la regla general que el voltaje de aceleración era de 1000 voltios por pulgada de diámetro del tubo o diagonal redondeada al millar más cercano. Esto fue superior a los 400 voltios por pulgada de las décadas de 1930 y 1940.
Ver también
- Efecto de pantalla de seda
- Efecto puerta mosquitera
- DLP
- Tecnología de televisión de pantalla grande
- Pantalla de video láser (LVD)
- Pantalla de fósforo láser
Referencias
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- ^ Thorn-AEI Radio Valves and Tubes Limited (1964). Electrones en tubos de imágenes . Reino Unido.
- ^ [1] Televisor de proyección Philips 1937
- ^ [2] Televisor de proyección Philips 1938
- ^ [3] Hoja de datos de Mullard MS11 / 1
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- ^ [4] Hoja de datos de Mullard MW6 / 2.
- ^ a b [5] Sistema óptico réflex
- ^ [6] Ficha técnica del nuevo tubo rectangular de Mullard
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Otras lecturas
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- 2. Las cinco aberraciones de los sistemas de lentes. AE Conrady. Mensual No. Roy. Astron. Soc. 79. 60-66. 1918.
- 3. Aberraciones ópticas en sistemas de lentes y espejos. W de Groot. Philips Tech. Revisar. Vol. 9, 1947/48, p. 301.
- 4. Receptores de televisión de proyección. Partes 1, 2, 3, 4 y 5. Philips Tech. Revisar. Vol. 10 1948/49, págs. 69, 97, 125, 307, 364, también pág. 286.
- 5. Fabricación de prismas y lentes. Twyman. Pub. Hilger y Watts, 1952. Optical Instruments. Proc. de la Conferencia de Londres, 1950.
- 6. Fabricación de placas de corrección para sistema óptico Schmidt. Philips Tech. Revisar. Vol. 9, núm. 12, 1947, pág. 349.
- 7. Prueba de espejos de gran angular. HW Cox. Revista Asociación Astronómica Británica, vol. 56, pág.111.
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