Trinitron

Sony-Farbfernseher mit Trinitron-Bildröhre, etwa 1970er Jahre

Trinitron ist ein Handelsname des Elektronikkonzerns Sony für eine Farbbildröhren-Technik, bei der die Leuchtstoffe als Streifen vor einer Streifen- oder Schlitzmaske angeordnet sind. Die drei Elektronenstrahlsysteme waren hierzu nicht im Dreieck (Delta- oder Tripel-Anordnung), sondern waagerecht nebeneinander (in-line) angeordnet.

Geschichte

Sony Chromatron

1967 entwickelte Sony mit der sogenannten Trinitron-Bildröhre den Nachfolger der bis dahin produzierten, damals aber sehr aufwendigen und fehleranfälligen Chromatron-Technik, die Sony fast in den Ruin stürzte. Die Trinitron-Technik verwendete statt der bei Farbbildröhren bisher üblichen Lochmaske eine Streifenmaske. Diese ließ bis zu 20 % (theoretisch bis 33 %) der Elektronen zum Phosphor hin passieren — rund 5 % mehr als damalige Farbbildröhren. Das Ergebnis war ein kontrastreicheres Bild.

Eine Variante, die sich nicht nur allein durch eine Streifenmaske, sondern auch durch nur einer statt dreier Elektronenkanonen von anderen Designs unterschied, barg anfangs ihre Schwierigkeiten. Die frei schwingenden vertikalen Maskenstreifen ließen den Elektronenstrahl bei Vibrationen teils an der falschen Stelle ankommen. Das Ergebnis waren Falschfarben, die sich unregelmäßig über das Bild verteilten. Die Lösung dafür war sehr simpel: Ein oder zwei horizontal angebrachte Wolfram-Drähte hielten die Maske zusammen und die Schwingungen in Grenzen.

Sony-Präsident Ibuka kündigte das erste Modell, den KV-1310, am 15. April 1968 an. Ab Mitte Oktober wollte man den Verkauf beginnen; bis Ende des Jahres sollten 10.000 Geräte ausgeliefert werden. Das Entwicklerteam wurde damit überrascht – man hatte gerade einmal zehn Testgeräte; das verkündete Produktionsziel wurde aber dennoch dank Überstunden erreicht. 1973 gewann Sony den technischen Emmy Award für die Trinitron-Röhre.

Nach der Überwindung der anfänglichen Schwierigkeiten wurde die Trinitron-Technik auf breiter Basis am Markt etabliert. Sony entwickelte sie über Jahrzehnte hinweg weiter. Neue Ätzverfahren ermöglichten feinere Masken, neue Leuchtstoffe verbesserte Farb- und Helligkeitseigenschaften. Der Bildschirm war anfangs gleichförmig gewölbt (Kugelkalotten-Ausschnitt), später nur noch in der horizontalen (Ausschnitt einer Zylinderoberfläche); schließlich gelang es, auch Bildschirme mit planer Front herzustellen.

Die letzte Entwicklungsstufe der Trinitron-Bildröhre für Fernseher stellt eine Bildröhre dar, bei der die Anzahl der Maskenstreifen auf ca. 1400 erhöht wurde, was eine Darstellung von HDTV-Bildern in fast nativer Auflösung gestattete. Ein entsprechender HDTV-fähiger Fernseher wurde von Sony in den USA, dem Nahen Osten, Australien und Ostasien, nicht jedoch in Europa angeboten.

Vorteile

Lochmaske (links) im Vergleich zu einer Streifenmaske (Trinitron)

Die Konvergenz-Korrektur der Ablenkwinkel der drei Elektronenstrahlen ist bei nebeneinander angeordneten Elektronenstrahlsystemen wesentlich einfacher als bei Tripelanordnung. Zudem wurden eine höhere Leuchtintensität und eine bessere Schärfe erreicht.

Der Leuchtschirm war bei ersten Trinitron-Bildröhren keine in zwei Achsen gewölbte Fläche, sondern ein Ausschnitt eines Zylindermantels mit großem Durchmesser. Vertikale Linien erscheinen daher auch bei verschiedenen Betrachtungswinkeln gerade, was speziell für CAD-Anwendungen wichtig war. Im Vergleich zu nur max. 23 % bei normalen CRT-Geräten treffen bei der Trinitron-Bildröhre theoretisch bis 33 % der Elektronen auf die Leuchtstoffschicht und erzeugen dadurch ein helleres und kontrastreicheres Bild.

Die dunkle Einfärbung des Schirmglases und eine aluminiumhinterlegte Leuchtstoffschicht mit schwarzen Trennstreifen zwischen den Farben führten zu weiteren Kontraststeigerungen (Black Trinitron). Selbige Technik wurde allerdings auch bei sogenannten Black-Matrix-Bildröhren eingesetzt.

Nachteile

Ein von manchen Personen als störend empfundenes Merkmal der Trinitron-Bildröhre ist, dass man auf hellem, einfarbigem Hintergrund bei genauem Hinsehen ein bis drei sehr dünne Haltedrähte erkennen kann, die sich innerhalb des Glaskolbens der Bildröhre befinden und sich als feiner Schatten auf dem Monitorbild bemerkbar machen. Da die Bauweise der Streifenmaske sehr empfindlich gegenüber horizontalen Erschütterungen (z. B. bei großer Lautstärke der eingebauten Lautsprecher) ist, sind – je nach Größe der Bildröhre – ein bis drei dieser Haltedrähte in horizontaler Richtung der Bildröhre angebracht, um Schäden an der Streifenmaske zu verhindern und diese zu stabilisieren.

Ein weiterer potentieller Nachteil der Trinitronbauweise ist das deutlich höhere Gewicht im Vergleich zu anderen Bildröhren, was daraus resultiert, dass die Drähte der Streifenmaske in einen massiven Metallrahmen gespannt werden mussten, um Bildstabilität und Haltbarkeit der Bildröhre zu gewährleisten.

Speziell bei den letzten Serien der Trinitron-Röhren mit planer Bildröhre kam nochmals zusätzliches Gewicht hinzu, denn die Röhre war nur äußerlich flach, innen aber weiterhin gebogen, sprich es kam zusätzliches Glas an der Front hinzu im Vergleich zu den alten, zylindrischen Trinitron-Bildröhren.

Anwendung und verwandte Technik

Trinitron-Monitor (in der Mitte) in einer Computeranlage

Schnittplatz mit Trinitron-Monitor links (2005)

Auf der Trinitron-Technik basierende Bildröhren kamen vor allem in TV-Geräten zum Einsatz, fanden aber seit den 1980er Jahren auch in Computermonitoren weite Verbreitung. Sie wurden darüber hinaus in Spezialgeräten der Industrie, der Medizintechnik oder als (HDTV-)Studiomonitore in Film- und Fernsehstudios eingesetzt, wo sie zum Teil noch 2020 Verwendung finden.

Da ein Großteil der Patente auf das originale Trinitron-Konzept Ende der 1990er Jahre auslief, konnten auch andere Hersteller auf die Eigenschaften von Sonys Röhrentechnik zurückgreifen. Trinitron-Pendants waren unter anderen die von Mitsubishi entwickelte Diamondtron-Bildröhre oder die von LG Electronics produzierten Flatron-Modelle. Diese glichen bis auf wenige von Sony immer noch patentgeschützte Details weitgehend den Trinitron-Röhren.

Die Produktion von Trinitron-Röhren wurde Anfang 2008 eingestellt, da LCD- und Plasmabildschirme die klassischen Röhrenfernseher aus dem Geschäft verdrängt hatten und die Produktion unrentabel geworden war. Sony produzierte aber etwa 2013 in einer Fabrik in Singapur Trinitron-Röhren in kleinen Stückzahlen für professionelle und industrielle Anwendungen.

Siehe auch

• Bilderzeugung in einer Farbbildröhre

Weblinks

Commons: Trinitron – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• fernsehmuseum.info, Die Sony Trinitron-Technik