1887年，爱迪生在西奥伦治的实验室建筑已竣工。此时爱迪生在专心致力于留声机改进方面的研究：他正在紧张地对涂有蜡制混合物层的辊子进行试验。爱迪生无法亲自从事电影机的研究工作，但他也不想对这一问题置之不理。他的助手之一乌·迪克逊是一个很热心的摄影爱好者，所以爱迪生就委托他设计出一架拍摄活动目标的照相机。爱迪生对他作了具体指导。
当时各种照相机差别不大，但仍可以挑选到最适合于这一目的的类型。迪克逊挑选了这一类型的照相机。1888年初，他拍摄了许多活动目标的照片，而且每一个“画面”的尺寸都不超过1/16×1/16英寸（约1. 6×1. 6毫米）。拍摄出来的这些画面是这样的：其总和应构成所拍摄物的动作的一个完整过程。这种解决方法爱迪生并不满意，他又提出了一个新的任务：用快速拍照法来进行连续拍摄，这样就可以获得大量图像并应通过利用视觉惯性现象的装置来观看这些图像。虽然其他工作极其繁重，但爱迪生还是积极地着手研究这一问题。
经过几个月的研究之后，爱迪生于1888年10月8日向专利局提出了这一初步装置的专利申请，他对这一装置的作用作了如下叙述：
我正在试验一种机器，这种机器可以为眼睛做出像留声机为耳朵做的事情；这种机器能拍摄活动物体并放映出来，而且其形式也是既经济、实用而又方便。我把这种机器叫做活动电影放映机，即激动景物机。
爱迪生所运用的制作方法的特点是什么呢？他的发明是把有连续性的一系列的图像，快速拍摄到位于圆筒（辊子）或扁平盘（薄片）上的呈连续不断的螺线状带上；这一过程与他所发明的用留声机进行录音的方法相似。值得注意的是，圆筒的转动是断续的（每转到某一角度，都要停一次）；当圆筒不动时再进行拍摄。圆筒表面应有一层感光层；圆筒的转动和停止都应与照相机快门的启闭同步，而且应当是自动的。在用固定不动的照相机的情况下，无论要使圆筒转动，还是要使圆筒作纵向位移，都要使用电动机操作，而不能用手操作。
爱迪生在对这些器械继续进行试验中得出的结论是，采用如留声机中那种能连续转动，而又能作连续纵向位移的圆筒是更加正确的；拍摄本身就应当是断续的，并且使用与人的眼睛的视觉惯性因素相一致的速度拍摄。
我们看到，爱迪生采取了自己的独具一格的解决问题的办法，但同时他也完全掌握了用以奠定留声机基础的那些原理。
当时对人的一些生理方面的资料还未弄清，而这些生理方面的资料是确定人的视觉获得连续性印象，最低限度每秒钟需要更换多少张连续性的图像的依据。爱迪生最初认为，为了清楚录制图像，每秒钟大约应当拍摄40张照片。但用当时的照相机是很难做到这一点的，爱迪生就减少了每秒钟拍摄数。为了获得更加清晰的图像，爱迪生就转而采用了较大尺寸（1/4×1/4英寸即6. 25×6. 25毫米）的画面。画面可以用放大镜来看清楚，当时曾用感应线圈的火花放电来进行画面照明。使用放大镜观看，图像变得更为粗糙，部分轮廓失真，但总的说，无疑是一种进步。
六
当时，最困难的问题是不能不用玻璃底版拍摄照片（胶片当时还没有）。爱迪生开始寻找新的照相材料。1869年海耶特兄弟在美国发明了靠硝化纤维和樟脑相互作用提炼出来的赛璐珞，由于用蓖麻油来代替部分樟脑，赛璐珞就变得柔韧。1889年爱迪生试验了涂有照相乳胶的赛璐珞片，并看到了，用这种材料所制成的约有15英寸长的软胶片裹到留声机圆筒上，就可以拍制成更多的1/4×1/4英寸的照片。 1889年末，他就转而采用适用于活动电影放映机的赛璐珞胶片。在使用胶片拍摄时，应创制出交替开关快门的装置来拍照一些彼此没有连接起来的画面。爱迪生和迪克逊制造了狭条赛璐珞胶片，赛璐珞胶片是他们用几个单独部分粘制成的，而且他们也规定，要进一步把画面尺寸加大到 1/2×3/4英寸。于是胶片就开始在电影中使用了。
一个叫做乔治·伊斯门的美国人改进了胶片，他制作的胶片既轻软又透明。他开始把胶片用于他所发明的“柯达”轻便照相机。这种胶片很容易卷到轴上，这就可以缩小照相机或放映机的尺寸。爱迪生从伊斯门那里得到了50英尺（约有16米）长的赛璐珞胶片。试验进入了新的阶段。爱迪生设计了一种输送胶片的装置，这种装置可以使速度发生变化，并能保证获取事先预定的每秒钟的画面数。为了输送胶卷和卷起胶卷，胶卷的边上打了孔。
最初电影机很笨重，很不方便。输送齿轮的齿，极易把胶片的齿孔弄破。感光层当时都呈粗粒状。爱迪生在1889年夏天临去参加巴黎博览会前给他的助手留下一个课题，即弄清在电影放映机方面有哪些工作必须予以完成。
迪克逊在爱迪生离开后拍摄了许多每秒速度为12张照片的影片；这些影片能连续一个接一个地放映，也就是说有些与我们称之为演电影的情况相似。
1889年10月6日，爱迪生从欧洲回到西奥伦治。实验室的助手们是这样欢迎他的：银幕上出现了迪克逊的图像，并由留声机播送他的声音：“早晨好，爱迪生先生，您回来了我真高兴。我想您会对有声活动影像机感到满意。为向您表演声影同步化，我举起手并同时数到十。”表演证明了图像的稳定性，以及与声音的同步性。爱迪生清除了机器的机械方面的缺点，他力求做到随着音乐伴奏放映活动图像。为此就需要使图像和声音有更加精确的同步性，也就是使影片卷筒的旋转和留声机圆筒的旋转同步化。为开始在商业上出售这一发明，就应当制造正像胶片，并保证可以从孔洞式镜头里观看到胶片。爱迪生把这种仪器叫做原始活动电影放映机。
原始活动电影放映机在当时已有的观看移动图像的机器中，究竟占有什么样的位置呢？所有这些机器中，其中包括爱迪生的原始活动电影放映机，都属于所谓的频闪观测器。它们有着不同的结构形式：圆盘式的、镜式的、鼓形的和笔记本式的。所有这些机器，就像爱迪生的原始活动电影放映机一样，只能供一个人观看。原始活动电影放映机为胶片电影机开辟了道路。在爱迪生之后，这种电影就得到了最迅速的发展，并成为现代电影的主要形式。
为放映有声电影片，爱迪生及其助手们于1890年制造了一个经过改进的电影摄影机，供拍摄放映配有音响的宽为1 3<sub>8</sub>英寸的影片，影片上每一画面为 3/4英寸×1英寸，以保证有供输送胶片用的良好孔洞。这种胶片宽度（35毫米）在实践中固定下来并成为一种标准。爱迪生只是在1891年7月末才取得了在电影方面的发明专利权（专利特许证号码是493426号和589168号）。上述专利特许证并没有包括他所进行的各种改进。
七
人们长时间含糊其词地传闻着爱迪生的原始活动电影放映机。报纸发表了一些偶然的和不十分准确的消息。对这种机器的研究已有很大的进展，可以开始进行固定拍摄，并可以在商业中举办这一发明的展览。1893年爱迪生建筑了第一座电影摄影棚，即助手们称之为“黑马利亚”的电影制片厂。电影制片厂的四壁上都涂上了黑颜色，因为当时人们错误地认为，在拍摄时必须消除其他光源的影响。该电影制片厂从1893年到1894年，曾把女舞蹈家、技巧运动家、杂技演员和驯化动物等拍制成影片。1894年根据爱迪生的发明，美国成立了一个在商业方面进行研究的“活动电影放映公司”。是于1894年4月14日在纽约百老汇大街开幕的。各地都建立了“活动电影沙龙”。所有这些活动电影机，都装有硬币自动投放装置。
为使影片内容多样化，也不应只限于看半分钟影片。1894年夏季，“黑马利亚”电影制片厂拍摄了拳术家利奥纳尔德和库申格的比赛，这就使用了350多米胶片。影片分四部来放映，每一部都可以由单独的活动电影放映机来放映。百老汇大街的活动电影放映机馆门口人山人海，只好请警察来维持秩序。这个影片的放映促使活动电影放映机的普及化，从而赢得了广大群众的喜爱。
“活动电影放映机公司”把放映拳术家比赛的影片许可证发给了莱瑟姆兄弟。他们想到要改进放映条件，在大教室里制造一种放映银幕，来取代供一个人观看的箱子。爱迪生在其专利特许证中，没有规定放映到银幕上。他主张用带有硬币自动收费机的单个的放映机。此外，爱迪生没有获得国外原始活动电影放映机的专利权，这就为竞争创造了有利条件。不但在国外可以生产电影设备，甚至可以把它输入到美国去，也可以在外国进行某些改进和获得专利权。由于没有获得爱迪生同意制造电影放映机，莱瑟姆兄弟及其父亲（化学教授），就只好暗中制造这种电影放映机，并详细研究把电影放映到银幕上的问题。而在国外，这些都可以公开进行研究，并已开始进行大量有关制造电影设备和银幕的研究工作。法国和英国就产生出了很不错的电影设备。1895年初，柳米耶尔兄弟开始拍摄了第一批影片并进行了放映。这就产生了现代电影机。
同年乌·莱瑟姆制造了一个“望远显微两用镜”装置，这就使爱迪生的原始电影放映机增添了一个往银幕上放映的设备，但这一装置中没有间歇运动的跳跃机构。1896年，有个叫托马斯·阿尔马特的美国人，制造了一个大型的早期电影放映机“维太放映机”。爱迪生开始筹办一个配有银幕和阿尔马特放映机的影剧院。银幕的尺寸是4×7米。第一次给报社记者放映电影是在1896年早春，而从4月23日起就开始在先驱广场的音乐厅里公演。从此，爱迪生和阿尔马特的协同研究工作走上了轨道。在布朗克斯（纽约的一个区）建设了一个大型电影制片厂，爱迪生在以后几年中也就成了美国最大的电影和电影设备生产者。1907年以后，美国成立了一个“电影专利有限公司”，该有限公司承认爱迪生的所有专利权，并加以使用。
八
1912年2月7日，爱迪生在纽约放映了有留声机配音的有声电影。经过改进的留声机有一个用琥珀油制成的圆筒，它出色地给由莎士比亚的悲剧《裘力斯·恺撒》改编的电影片断配了音。“会说话的”影片持续时间不超过7～8分钟。所以这种有声电影的放映在持续不少于一个小时的一场放映时间内只能是一个插入节目。
爱迪生费了很大力气来专门研究电影，因为他一开始就认识到电影在文化和社会生活中一定会具有的巨大意义。爱迪生认为，电影将会被广泛地用于教育目的。1923年爱迪生说，用不了20年，我们就可以用电影，而不是用书本来给儿童讲课。他不主张完全或部分取消课本和学校的教学形式，但他深信，引人入胜的直观电影教学会使学生最好地掌握知识。
爱迪生没有把创造电影方面的巨大功绩归于自己。1924年2月15日，爱迪生向电影工业的代表们说：“不管我在建立电影这一有组织的工业部门中有多少功劳，我还是始终不渝地力求对电影进行技术改进。”
因此，1961年亨德里克斯在洛杉矶以《爱迪生电影机的神话》这个耸人听闻的书名出版的小册子，不能不使人们持谨慎的态度。作者的目的是要读者相信，好像归功于爱迪生的大部分发明都是他的助手迪克逊的工作成果。迪克逊从来都没有提出过这种问题（他比爱迪生多活了4年），并且令人百思不解的是，为什么在两位发明家死后30年又突然出现了这一问题。爱迪生实验室的档案大概可以查证，在爱迪生的这些研究工作中迪克逊做了哪些工作。可以认为，迪克逊在这些工作中做出了卓有成效的功绩，但不管怎样，毫无疑问的是，爱迪生的原始活动电影放映机的制造（1891年—1894年）是创造电影机道路中的一个很重要的阶段。
在爱迪生的发明之后，接踵而来的是美国的日·阿·勒鲁瓦于1894年；美国的乌·莱瑟姆于1895年；英国的弗·乌·波尔于1895年，发明了放映机。俄国的约·安·季姆琴科于1893年；法国的日·杰梅尼于1893年—1894年；德国的奥·梅斯捷尔于1896年，发明了图像间歇的跳跃机构。电影机的所有组成部分，在1896年以前都发明出来了。奥久斯特兄弟和路易·柳米耶尔在电工设计家日·卡尔潘季耶的直接参与下，制造了第一台在技术上令人满意的电影摄影机。虽然柳米耶尔兄弟的劳动具有巨大的意义，但绝没有认为他们是惟一的电影机发明家。电影机就是那些有充分根据可以称之为国际间共同努力的综合发明之一。爱迪生不是电影机的发明家，但他却以其对原始活动电影放映机的卓有成效的研究，使人们对这一新事业更加感兴趣，并促进这一方面的研究工作的发展。而这一研究工作，最终也就导致制造出了广泛用于文化、科学和技术领域中的放映活动物体图像的机器。