CN1402297A - 阴极射线管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阴极射线管，通过增强速度调制效应以展示良好的对比度。构成电子枪的前级阳极电极和聚焦电极分别被分割成多个部分。多个部分的分块前级阳极电极以给定的间隔沿管轴方向排列，并在电路上互相连接。多个部分的分块聚焦电极以给定的间隔沿管轴方向排列，并在电路上互相连接。由于前级阳极电极和聚焦电极中形成的间隙，可以增大速度调制效应。
Description
技术领域
本发明涉及增强速度调制效应的阴极射线管。
背景技术
彩色阴极射线管，特别是，诸如投影型阴极射线管的高亮度阴极射线管，通过增强投影到荧光屏上的电子束(电流)，增大加到最后加速电极(阳极)上的加速电压，和提高聚焦电极的电位，在荧光屏上形成高亮度和高分辨率的图像。
此外，我们已知一种方法(速度调制方法)，它改变电子束的扫描速度以响应图像的对比度，可以显示有极佳对比度的图像。
在这个方法中，电子束的扫描操作受到控制，因此，当电子束完成从黑色电平到白色电平的水平扫描操作以响应图像信号的差分输出时，扫描速度瞬时加速，此后，扫描操作瞬时停止；而当电子束完成从白色电平到黑色电平的水平扫描操作以响应图像信号的差分输出时，扫描操作瞬时停止，此后扫描速度瞬时加速。
快扫描速度的部分展示低的电子束密度，因此，该部分是黑暗的，而扫描操作停止的部分展示高的电子束密度，因此，该部分是明亮的。所以，黑色电平的区域增大，与此同时，白色电平的区域变窄，所以电流密度就增大，从而使亮度增大。所以，提高了对比度，得到高质量的图像显示。
阴极射线管的真空管壳是由屏面部分，管颈部分和锥体部分构成，荧光屏形成在屏面部分，管颈部分中安放电子枪，而锥体部分连接屏面部分和管颈部分。
图15是常规阴极射线管中管颈部分附近的剖面图。电子枪安放在管颈部分23。电子枪是由阴极K，第一栅极电极(控制电极)11，第二栅极电极(加速电极)12，第三栅极电极(前级阳极电极)13，第四栅极电极(聚焦电极)14和第五栅极电极(阳极电极)15构成。偏转线圈6从外部安装到管颈部分23与锥体部分22之间的过渡区。此外，在管颈部分23的外侧，从外部安装用于聚焦调整和彩色纯度调整的校正磁性装置7和速度调制线圈8。
由于速度调制线圈8产生的磁场，电子束在水平扫描方向上瞬时接收正的偏转动作(扫描方向)或负的偏转动作(与扫描方向相反的方向)。
速度调制线圈8中流动的电流是高频电流，而第四电极14是由非磁性的金属材料制成，例如，不锈钢，按照与其他电极相同的方法，因此，当速度调制线圈8中产生的磁场作用到电极14上时，在电极14的内部产生涡流。
磁通量作用在第四电极14内部空间，磁通量的产生受到这种涡流的抑制，因此，减小了速度调制效应。
为了使速度调制磁场有效地作用到电子束上，已知的方法是沿电子束路径的方向分割第四电极14。利用连接线把分割成两块的第四电极14进行电气连接。
借助于这种结构，使速度调制线圈的磁场插入到第四电极14的空间中，就可以进行速度调制，因此，可以实现高效率的速度调制。
此外，沿管轴方向伸长两个分块第四电极14的间隔，从而使速度调制磁场更有效地作用到电子束上。
图16是采用速度调制方法的电子枪侧视图。在图16所示的电子枪中，部分的第四栅极电极14插入到第五栅极电极15中。在图16中，利用相同的数字表示完成与图15中所示相同作用部分的那些部分。
一些出版物公开了与这种类型阴极射线管相关的现有技术，例如，Japanese Laid-open Patent Publication 334824/1998，JapaneseLaid-open Patent Publication 74465/1998和Japanese Accepted PatentPublication 21216/1987。
此外，Japanese Laid-open Patent Publication 188067/2000公开了这样一种结构，其中线圈状部分形成在部分的第三栅极电极中。
在沿管轴方向把聚焦电极分割成两块的电子枪中，这两块分割电极之间间隙的伸张有一个限制。若这两块分割电极之间的间隙过大，则第四电极内部的电位不可能保持相等的电位。就是说，当这两块分割电极之间的间隙增大时，电子束接收非电子枪中电极产生的电场或外部磁场的影响。例如，来自充电绝缘支承体(珠状玻璃)或连接器的电场影响就增大，因此，电子束的横截面形状发生形变。
由于这两块分割电极之间的间隔不可能增大，保证有足够的速度调制磁场进入到电子束传输区是很困难的。
此外，若阴极射线管的总长度是短的，则管颈部分的总长度也是短的。所以，安排速度调制线圈到接近于主透镜的位置是困难的，因此，不可能获得足够的速度调制效应。
此外，若电子枪的总长度是短的，则聚焦电极的总长度也是短的。所以，提供足够的间隙以获得速度调制效应是困难的。
发明内容
按照本发明的阴极射线管包括真空管壳，它是由屏面部分，管颈部分和锥体部分构成，荧光屏形成在屏面部分，管颈部分中安放电子枪，而锥体部分连接屏面部分和管颈部分。
偏转线圈，用于校正电子束轨迹的校正磁性装置和速度调制线圈从外部安装到真空管壳上。
在电子枪中，包括阴极，控制电极，加速电极，前级阳极电极，聚焦电极和阳极电极的多个电极以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列。每个电极的固定是借助于电极支承体，电极支承体安装到埋入绝缘支承体的侧壁上。
前级阳极电极沿阴极射线管的管轴方向被分割成多个部分(电极)。多个部分的分块前级阳极电极以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列，并借助于连接线在电路上互相连接。
聚焦电极沿阴极射线管的管轴方向被分割成多个部分(电极)。多个部分的分块聚焦电极以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列，并借助于连接线在电路上互相连接。
由于这样一种结构，减小了聚焦电极中产生的涡流，涡流是由于速度调制线圈产生的磁场。此外，速度调制线圈产生的磁场可以容易地进入电子束传输区，因此，可以获得足够的速度调制效应。所以，可以提高显示图像的对比度。
按照本发明，可以提供这样一种阴极射线管，通过增强速度调制效应以展示良好的对比度。
附图说明
图1是按照本发明阴极射线管的剖面图。
图2是安排在本发明阴极射线管内部的电子枪侧视图。
图3是前级阳极的剖面图。
图4a是第二聚焦电极的正视图，而图4b是沿图4a中直线H-H的剖面图。
图5a是另一个例子中第二聚焦电极的正视图，而图5b是沿图5a中直线I-I的剖面图。
图6a是另一个例子中第二聚焦电极的正视图，而图6b是沿图6a中直线J-J的剖面图。
图7a是图2所示电子枪中第一聚焦电极与第二聚焦电极之间的间隙内产生的电场分布图，图7b是第二聚焦电极与第三聚焦电极之间的间隙内产生的电场分布图，而图7c是第三聚焦电极与第四聚焦电极之间的间隙内产生的电场分布图。
图8a是电子枪中第一聚焦电极与第二聚焦电极之间的间隙内产生的电场分布图，其中电子枪的聚焦电极没有螺旋状部分。
图8b是第二聚焦电极与第三聚焦电极之间的间隙内产生的电场分布图，而图8c是第三聚焦电极与第四聚焦电极之间的间隙内产生的电场分布图。
图9是安排在本发明第二个实施例阴极射线管内部的电子枪侧视图。
图10是速度调制灵敏度与沿电子枪电极的管轴方向的距离之间关系的曲线图。
图11是前级阳极的间隙与电子束位移量之间关系的曲线图。
图12是电子枪的侧视图，用于解释本发明第二个实施例中的变动。
图13是利用阴极射线管的投影型图像显示装置的正视图。
图14是利用阴极射线管的投影型图像显示装置内部的侧视图。
图15是采用电磁速度调制方法的常规阴极射线管中主要部件的剖面图。
图16是采用速度调制方法的常规电子枪的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图解释按照本发明的几个优选实施例中阴极射线管。
图1是按照本发明阴极射线管的剖面图。这种阴极射线管是单色投影型阴极射线管(以下简单地称之为“阴极射线管”)。
在阴极射线管中，真空管壳是由屏面部分1，管颈部分2和锥体部分3构成，屏面部分1在其内表面上形成荧光屏4，管颈部分2中安放电子枪，而锥体部分3连接屏面部分1和管颈部分2。荧光屏4是由单色荧光粉层构成。电子枪5发射电子束9，从而使荧光体发光。L表示阴极射线管的总长度。
在真空管壳的外部，安装偏转线圈6，用于校正电子束轨迹的校正磁性装置7和速度调制线圈8。
偏转线圈6从外部安装到管颈部分2与锥体部分3之间的过渡区。速度调制线圈8和用于聚焦调整的校正磁性装置7从外部安装到管颈部分2的外围。这些磁场发生装置从荧光屏侧开始按照偏转线圈6，校正磁性装置7和速度调制线圈8的顺序安装。
在这个实施例中，采用管轴方向上总长度为20mm的速度调制线圈8。
图2是电子枪5的侧视图，用于解释本发明的第一个实施例。虚线部分表示透视部分。这个实施例中阴极射线管的总长度为270mm。
在图2所示的电子枪中，阴极K，第一栅极电极(控制电极)11，第二栅极电极(加速电极)12，第三栅极电极(前级阳极电极)13，第四栅极电极(聚焦电极)14和第五栅极电极(阳极电极)15沿阴极射线管的管轴方向排列。这些栅极电极分别有垫圈支承16。各个电极的垫圈支承16埋入绝缘支承体(珠状玻璃)17，为的是固定各个电极。此外，通过连接线(连接器)18给各个电极提供电位。
阴极K，第一栅极电极11和第二栅极电极12构成产生电子束的所谓三极部分。
前级阳极电极13，聚焦电极14和阳极电极15形成电子透镜，用于加速和聚焦电子束到荧光屏。图2所示的电子枪5是所谓的单电位型电子枪。此外，部分的聚焦电极14插入到阳极电极15的内部。由于这样一种结构，增大了由聚焦电极14和阳极电极15构成的电子透镜直径。
前级阳极电极13被分割成阴极侧的第一前级阳极电极131和荧光屏侧的第二前级阳极电极132。多个分块的前级阳极电极131和132以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列。借助于连接线182使第一前级阳极电极131和第二前级阳极电极132的电路连接，因此，这些阳极电极131和132具有相等的电位。
图3是前级阳极电极13的剖面图。第一前级阳极电极131是有两个直径的杯状电极部分，它包括较大内径的圆柱部分和较小内径的圆柱部分。第二前级阳极电极132是由圆柱形电极部分构成。
聚焦电极14被分割成第一聚焦电极(前级聚焦电极)141，第二聚焦电极142，第三聚焦电极143和第四聚焦电极(后级聚焦电极)144，按照上述的顺序从阴极侧排列到荧光屏侧。这些多个分块的聚焦电极以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列。借助于连接线183使第一聚焦电极141，第二聚焦电极142，第三聚焦电极143和第四聚焦电极144的电路连接。聚焦电压Vf加到聚焦电极14上，聚焦电压的电压变化与电子束的偏转同步。
第四聚焦电极144有阴极侧的小直径部分和荧光屏侧的大直径部分。大直径部分插入到阳极电极15的内部。
最高阳极电压加到阳极电极15上。此外，借助于连接线181使阳极电极15与前级阳极电极13的电路连接。
由于前级阳极13和聚焦电极14分别被分割，减小了聚焦电极14中产生的涡流，涡流是由于速度调制线圈8产生的磁场。此外，速度调制线圈8产生的磁场可以容易地进入电子束传输区，因此，可以获得足够的速度调制效应。所以，可以提高显示图像的对比度。
在图2中，前级阳极电极13有一个间隙，而聚焦电极14有三个间隙。然而，阳极电极13可以有多个间隙，而聚焦电极14可以有单个间隙。在这个实施例中，为了使速度调制磁场穿透进入聚焦电极14的内部，其中电子束的直径变得尽可能地粗，在聚焦电极14的内部形成三个间隙。
第三聚焦电极143采用与第二聚焦电极142中相同形状的那些部分。
在图2中，A1表示第一前级阳极131的总长度，A2表示第二前级阳极132的总长度，B1表示第一聚焦电极141的总长度，B2表示第二聚焦电极142的总长度，B3表示第三聚焦电极143的总长度，B4表示第四聚焦电极144的总长度，C1表示第一前级阳极131与第二前级阳极132之间的间隙，D1表示第一聚焦电极141与第二聚焦电极142之间的间隙，D2表示第二聚焦电极142与第三聚焦电极143之间的间隙，D3表示第三聚焦电极143与第四聚焦电极144之间的间隙，E1表示第二前级阳极132与第一聚焦电极141之间的间隔，φ1表示第二前级阳极电极132的内径和第一聚焦电极141的内径，而φ2表示第四聚焦电极144中较大直径部分的内径。
从第一前级阳极131的荧光屏侧端部延伸到第四聚焦电极144的阴极侧端部的长度(C1+A2+E1+B1+D1+B2+D2+B3+D3)为20mm。设定第一前级阳极131的荧光屏侧端部延伸到第四聚焦电极144的阴极侧端部的长度为速度调制线圈8的总长度，可以有效地利用速度调制线圈8产生的磁场。
配置这个实施例结构的电子枪5的阴极射线管，速度调制线圈8产生的磁场可以有效地进入前级阳极13中形成的间隙和聚焦电极14中形成的间隙，并作用在电子束上。
按照这个实施例，由于前级阳极电极13中形成的间隙和聚焦电极14中形成的间隙，速度调制线圈8的磁场可以容易地进入电子束传输区。此外，减小了前级阳极电极13和聚焦电极14中产生的涡流，因此获得足够的速度调制效应。此外，可以抑制来自珠状玻璃和连接器的影响，因此，提高了图像的对比度，从而得到高质量的图像显示。
此外，在这个实施例中，利用在管轴方向上有较短长度的聚焦电极作为第二聚焦电极142和第三聚焦电极143，可以抑制聚焦电极14中涡流的产生。
图4a和图4b表示第二聚焦电极142的一个例子，其中图4a是杯状电极的平面视图，而图4b是沿图4a中直线H-H的剖面图。杯状电极142是通过整体制成杯状部分20和垫圈支承部分16构成的。杯状电极142有较小直径部分φ3和较大直径部分φ4。虽然在此附图中内径φ3和另一个内径φ4之间有这样的关系，φ3＜φ4，即使这种关系设置成φ3＝φ4，也不会有什么问题。然而，必须设置内径φ3等于或大于第一聚焦电极141的内径φ1。
图4a和图4b中所示第二聚焦电极142的具体数字值如下所示。
第二聚焦电极的第一内径φ3：9.9mm。
第二聚焦电极的第二内径φ4：11.7mm。
第二聚焦电极的平板厚度t：0.4mm。
图5a和图5b表示另一个例子的第二聚焦电极142，其中图5a是圆柱形电极的平面视图，而图5b是沿图5a中直线I-I的剖面图。通过固定垫圈支承部分16到圆柱部分21上制成第二聚焦电极142。
图5a和图5b中所示第二聚焦电极142的具体数字值如下所示。
第二聚焦电极的内径φ5：9.9mm。
第二聚焦电极的平板厚度t：1.1mm。
与其他的电极进行比较，第二聚焦电极142在圆柱部分有较大的平板厚度t。由于在垂直于阴极射线管的管轴方向上厚度较大，可以抑制来自连接线181的干扰电场影响，连接线181电气连接前级阳极电极13和阳极电极15。
图6a是图2中所示第二聚焦电极142的平面视图，而图6b是沿图6a中直线J-J的剖面图。圆柱形电极在其一端有凸缘部分24和垫圈支承部分16，而在其另一端有弯向圆柱部分22外侧的螺旋部分23。凸缘部分24和垫圈支承部分16沿垂直于管轴的方向延伸。此外，圆柱形电极142是通过整体制成圆柱部分22，螺旋部分23，凸缘部分24和垫圈支承部分16构成的。
图6a和图6b中所示第二聚焦电极142的具体数字值如下所示。
第二聚焦电极的内径φ5：9.9mm。
第二聚焦电极的平板厚度t：0.4mm。
第二聚焦电极的螺旋部分的外径φ6：12.2mm。
圆柱部分内壁处螺旋部分的高度t1：1.15mm。
凸缘24的高度t2：1.4mm。
通过配置螺旋部分23，可以抑制第二聚焦电极142的形变。此外，通过配置螺旋部分23，可以伸长沿垂直于阴极射线管的管轴方向的长度。就是说，可以得到等同于增加图5a和图5b中平板厚度t的有益效果。此外，图6a和图6b中所示第二聚焦电极142的平板厚度小于图5a和图5b中所示第二聚焦电极142的平板厚度，因此，可以容易地制成该电极。
图6a和图6b中所示圆柱形电极的优点是，与杯状电极比较，圆柱形电极可以更有效地减小电子束的变形。
此外，虽然弯向圆柱部分22外侧的螺旋部分23制成在图6a和图6b中圆柱形电极的一端，但是，在圆柱形电极的一端可以制成沿垂直于管轴方向延伸的凸缘。
图4b，图5b或图6b中所示每个电极的总长度B2短于其他电极的长度。通过安排有较短总长度的电极到速度调制磁场作用的区域，可以减小该电极上产生的涡流。
第二聚焦电极的垫圈支承16埋入在绝缘支承体17中。此处，由于相邻电极之间的距离很小，可能发生绝缘支承体的破裂。为了避免绝缘支承体17中发生的破裂，垫圈支承16的两个端部做得比其他部分薄一些。
在这个实施例中，虽然第二聚焦电极142制成圆柱形状，但是，第二聚焦电极142可以制成平板状电极或杯状电极。
图7a，图7b和图7c分别表示图2所示电子枪中电场分布的测量结果。图7a表示在第一聚焦电极141与第二聚焦电极142之间间隙D1的中间部分的测量结果，图7b表示在第二聚焦电极142与第三聚焦电极143之间间隙D2的中间部分的测量结果，而图7c表示在第三聚焦电极143与第四聚焦电极144之间间隙D3的中间部分的测量结果。
在图7a，图7b和图7c中，纵坐标轴上0轴与横坐标轴上0轴的相交点构成阴极射线管的管轴。珠状玻璃的中心部分位于纵坐标轴上0轴的延长线。电路上连接前级阳极电极13和阳极电极15的连接线(以下称之为“阳极连接线”)181位于横坐标轴上0轴的向左延长线。
在图7a所示第一聚焦电极141与第二聚焦电极142之间间隙D1的中间部分，前级阳极电极13的影响较强，因此，等位线较密。电场沿垫圈支承排列方向延伸。此外，这个部分的电场几乎不接受阳极连接线181的影响。
在图7b所示第二聚焦电极142与第三聚焦电极143之间间隙D2的中间部分，电场沿垫圈支承排列方向延伸。此外，这个部分的电场接受阳极连接线181的影响，因此，等位线之间的距离在横坐标轴的0轴上管轴的右侧和左侧略微不同。
在7c所示第三聚焦电极143与第四聚焦电极144之间间隙D3的中间部分，这个部分的电场接受阳极连接线181的影响，电场的形状在管轴的右侧和左侧不同。然而，由于等位线之间的距离较粗，电场对电子束的影响很小，因此，电子束的形变也很小。
图8表示没有螺旋部分的圆柱形电极用作第二聚焦电极142和第二聚焦电极143时的电场分布测量结果。其他的条件与图7中测量电子枪5的条件相同。
图8a表示在第一聚焦电极141与第二聚焦电极142之间间隙D1中间部分的测量结果，图8b表示在第二聚焦电极142与第三聚焦电极143之间间隙D2中间部分的测量结果，而图8c表示在第三聚焦电极143与第四聚焦电极144之间间隙D3中间部分的测量结果。
在图8a所示第一聚焦电极141与第二聚焦电极142之间间隙D1的中间部分，电场沿垫圈支承排列方向延伸。此外，这个部分的电场接受阳极连接线181的影响，因此，等位线的中心N1位移到管轴中心的左侧。
在图8b所示第二聚焦电极142与第三聚焦电极143之间间隙D2中间部分，电场接受阳极连接线181的影响，因此，等位线的中心N1位移到管轴中心的左侧。此外，等位线之间的距离在横坐标轴的0轴上管轴的右侧和左侧不同。
在图8c所示第三聚焦电极143与第四聚焦电极144之间间隙D3中间部分，电场接受阳极连接线181的影响，电场的形状在管轴的右侧和左侧不同。
由于这样一种结构，通过在圆柱形电极的一端制成凸缘部分和在圆柱形电极的另一端制成螺旋部分，可以减小电子束接受来自阳极连接线181的影响。
由于阳极电压与聚焦电压之间存在约为23kV的电位差，最好是，设置凸缘部分或螺旋部分与阳极连接线181之间的间隔等于或大于2mm。
图9是用于解释本发明第二个实施例中电子枪的侧视图。利用相同的数字表示与图2中所示具有相同功能的那些部分。图9中所示的前级阳极13和聚焦电极14分别有一个间隙。
关于这个实施例中的阴极射线管，其总长度L短于常规的阴极射线管。由于屏面部分的对角线尺寸和电子束的偏转角与常规阴极射线管中的相同，因此，可以缩短管颈部分的总长度L1。常规的通用阴极射线管的总长度为270mm。本发明对于总长度较短的阴极射线管是特别有效，例如，总长度等于或小于260mm的阴极射线管。通过缩短聚焦电极的长度，后级阳极的长度和屏蔽杯的长度，可以缩短阴极射线管的总长度到240mm。
这个实施例中阴极射线管的总长度为255mm。此外，这个实施例缩短聚焦电极的总长度。
由于管颈部分是短的，电子枪的阳极部分插入到偏转线圈的区域。所以，速度调制线圈8安排在沿管轴方向与聚焦电极14和前级阳极13重叠的区域。此外，聚焦电极14和前级阳极13分别具有间隙。速度调制线圈8产生的磁场进入这些间隙并到达电子束传输区。聚焦电极14和前级阳极13分别具有的间隙构成电子束扫描速度调制的间隙(VM间隙)。
前级阳极13被分割成阴极侧的第一前级阳极131和荧光屏侧的第二前级阳极132。借助于阳极连接线181使第一前级阳极131与第二前级阳极132的电路连接，因此，这些电极131和132具有相等的电位。前级阳极的形状与第一个实施例中的相同。
聚焦电极14被分割成前级聚焦电极141和后级聚焦电极144，按照这个顺序从阴极侧排列到荧光屏侧。前级聚焦电极141是由圆柱形电子部分构成。
借助于连接线18使前级聚焦电极141与后级聚焦电极146电气连接。聚焦电压Vf加到聚焦电极14上，聚焦电压的电压变化与电子束的偏转同步。
后级聚焦电极146在阴极侧有较小内径的圆柱部分和在荧光屏侧有较大内径的圆柱部分。大内径的圆柱部分插入到阳极15的内部。
最高阳极电压加到阳极15。此外，借助于连接线181使阳极15电气连接到前级阳极13。
图9所示聚焦电极14的总长度短于图2所示聚焦电极14的总长度。在这个实施例中，通过缩短聚焦电极14的总长度，缩短了彩色阴极射线管的总长度。
这个实施例中电子枪的具体尺寸如下所示。
第一前级阳极131的总长度A1＝14.5mm。
第二前级阳极132的总长度A2＝5.0mm。
前级聚焦电极145的总长度B5＝5.0mm。
后级聚焦电极146的总长度B6＝32.5mm。
第一前级阳极131与第二前级阳极132之间的间隙C1＝1.0mm。
前级聚焦电极145与后级聚焦电极146之间的间隙D4＝1.0mm。
第二前级阳极132与前级聚焦电极145之间的距离E1＝2.0mm。
第二前级阳极132的内径＝前级聚焦电极145的内径φ1＝9.9mm。
后级聚焦电极的较大直径部分的内径φ2＝15.8mm。
此处，制造公差为0.1mm。
从第一前级阳极131的荧光屏侧端部延伸到后级聚焦电极146的阴极侧端部的长度(C1+A2+E1+B5+D4)为14mm。从第一前级阳极131的荧光屏侧端部延伸到第四聚焦电极144的阴极侧端部的长度设定在这样一个长度范围内，它短于速度调制线圈的总长度。
配置这个实施例中电子枪结构的阴极射线管，速度调制线圈产生的磁场可以有效地进入前级阳极的间隙和聚焦电极的间隙，并作用在电子束上。
按照本发明，由于这些间隙分别形成在前级阳极电极13和聚焦电极14中，聚焦电极14中形成的间隙可以做得很小。因此，可以减小来自绝缘支承体17和连接线的电场影响。
此外，由于增大速度调制效应的间隙(VM间隙)是在聚焦电极14和前级阳极电极13中，即使速度调制线圈的中心位置安排在第二前级阳极132与前级聚焦电极145之间间隙E1的中心，仍可以获得足够的速度调制效应。因此，即使缩短电子枪的总长度，仍可以抑制对比度的减小。
图10是利用图9所示电子枪的阴极射线管中速度调制灵敏度的特征曲线。阴极射线管中管轴方向上的位置安排在横坐标轴上，而管轴附近的磁通量密度安排在纵坐标轴上。管轴方向上间隙E1的中心部分作为参考位置，其中阴极的方向取负(-)值。速度调制效应是一个总体效应，它包括进入前级阳极13中间隙的磁场，进入前级阳极与聚焦电极之间间隙的磁场，和进入聚焦电极14中间隙的磁场所得到的速度调制效应。此处，使用长度为20mm的速度调制线圈，速度调制线圈的中心安排在管轴方向上间隙E1的中心部分。
曲线F表示这个实施例的电子枪中磁通量密度的分布。关于这条曲线F，数字25表示通过前级阳极电极13中间隙C1进入电子束路径的磁通量密度的峰值，数字26表示进入前级阳极电极13与聚焦电极14之间间隙E1的电子束路径的磁通量密度的峰值，而数字27表示进入聚焦电极14中间隙D4的电子束路径的磁通量密度的峰值。
此外，关于曲线F，由于来自第一聚焦电极的影响，在峰值部分26与峰值部分27之间形成缓慢倾斜的部分；由于来自第二前级阳极的影响，在峰值部分25与峰值部分26之间形成缓慢倾斜的部分。
由于制成前级阳极电极13的间隙C1和聚焦电极14的间隙D4接近于前级阳极电极13与聚焦电极14之间的间隙E1，来自第二前级阳极132和第一聚焦电极145的影响是很小的，因此，可以抑制进入电子束路径的磁通量的减小。速度调制效应取决于来自速度调制线圈的磁场综合值。所以，通过制成前级阳极电极13的间隙和聚焦电极14的间隙接近于前级阳极电极13与聚焦电极14之间的间隙，可以大大增强速度调制效应。
曲线G表示电子枪中仅有间隙E1的磁通量密度分布。
由于这个实施例中的结构，速度调制线圈产生的磁场穿过前级阳极电极13和聚焦电极14中形成的间隙，就可以实现给定的速度调制。与此同时，可以减小聚焦电极中产生的涡流，涡流是由于速度调制线圈产生的磁场，因此，可以抑制速度调制效应的减小。
所以，可以显示有增强对比度的图像。
按照上述的实施例，通过电子枪向荧光屏侧的位移，可以缩短管颈部分的总长度。此外，可以缩短阴极射线管的总长度。
这个实施例的电子枪可以分别缩短构成聚焦电极14的电极部分总长度和构成前级阳极13的电极部分总长度，因此，可以避免电极的形变。
由于电子枪可以位移到荧光屏侧，就可以缩短大直径电子透镜与荧光屏之间的距离，从而增强聚焦作用。
图11是前级阳极13中形成间隙C1的距离(G3间隙)与荧光屏上电子束位移量(光束位移)之间关系的曲线图，其中画出电流进入速度调制线圈时的位移量和电流没有进入速度调制线圈时的位移量。
点28表示电子枪既没有间隙C1也没有间隙C4的阴极射线管中电子束的位移量，点29表示电子枪有间隙D4但没有间隙C1的阴极射线管中电子束的位移量，而点30，点31和点32表示有间隙C1和C4的阴极射线管中电子束的位移量。此外，我们设置间隙C1在点30为1.0mm，设置间隙C1在点31为1.5mm，和设置间隙C1在点32为3.0mm。关于有间隙C1的电子枪，通过改变第一前级阳极的尺寸，可以改变间隙C1的距离。
阴极射线管中电子束斑点的位移量(以下称之为“电子束位移量”)约为0.11mm，其中电子枪既没有间隙C1也没有间隙D4。阴极射线管的电子束位移量约为0.19mm，其中电子枪有间隙D4但没有间隙C1。阴极射线管的电子束位移量约为0.23mm，其中电子枪有间隙D4并有1.0mm的间隙C1。阴极射线管的电子束位移量约为0.234mm，其中电子枪有间隙D4并有1.5mm的间隙C1。阴极射线管的电子束位移量约为0.242mm，其中电子枪有间隙D4并有3.0mm的间隙C1。
在上述的实验中，我们设置间隙D4为1.0mm。
在投影图像的屏幕上，电子束斑点的电子束位移量约10倍于荧光屏上的位移量。例如，若电子束斑点在荧光屏上位移量约0.23mm，则电子束斑点在屏幕上位移量约2.3mm。
随着电子束位移量的增大，当信号电平按照黑暗，明亮和黑暗的顺序变化时，例如，通过加调制电压VM，屏幕上的明亮部分以较窄的方式显示在荧光屏上。这意味着，速度调制效应有较大的量。
就是说，在信号电平从黑暗变化到明亮的情况下，当扫描操作瞬时加速时，电子束位移量相应地增大。与此相反，在信号电平从明亮变化到黑暗的情况下，扫描操作在信号下降时缓慢地进行，此后，扫描操作加速进行，使电子束发生大的位移。在屏幕上，黑暗部分被放大，产生有增强对比度的图像。
分别在前级阳极和聚焦电极中形成间隙，可以抑制来自速度调制磁场产生的涡流，从而可以有效地利用速度调制磁场。
在上述的实施例中，虽然第一前级阳极131与第二前级阳极132之间的间隙C1设置成1.0mm，但是，间隙C1可以设置在0.5mm至1.5mm的范围内。即，VM间隙可以设置在0.5mm至1.5mm的范围内。
若VM间隙设置成小于0.5mm，则磁场进入到电子束路径的变得较小，因此，减小了速度调制效应。此外，电极伸长的量相当于VM间隙的减小，因此，增大了涡流的产生，从而减小速度调制效应。
若VM间隙设置成大于1.5mm，则干扰磁场或干扰电场进入电子束路径，因此，电子束发生形变。
图12是变型的第二个实施例。在间隙C1和间隙D4中可以使用弹簧状连接线33。虽然存在这样一个问题，弹簧状连接线33容易发生形变，因此，对它的操作比较困难，但是，弹簧状连接线33可以大大抑制涡流的产生。
图13是使用本发明阴极射线管的投影型图像显示装置的正视图，而图14是用于解释图13中所示图像显示装置内部结构的内部侧视图。在这些附图中，数字40表示屏幕，数字41表示阴极射线管(投影型阴极射线管)，数字42表示光连接器，数字43表示投影光学系统，而数字44表示反射镜。
在这种投影型图像显示装置中(更具体地说，投影型电视接收机)，阴极射线管41屏面部分的荧光屏上形成的图像被投影光学系统43放大，投影光学系统43借助于连接器42安装在屏面部分，此后，放大的图像通过反射镜44投影到屏幕40上。在进行彩色图像显示时，必须有分别显示红色，绿色和蓝色图像的三个阴极射线管。校正磁性装置用于三个阴极射线管的图像聚焦调整。
按照这种投影型电视接收机，例如，在等于或大于40英寸的大屏幕上，可以再现高图像质量的图像。
本发明不限制于上述单色阴极射线管，按照相同的方式，本发明可应用于有多个电子束和多种颜色荧光体的直射型彩色阴极射线管以及其他各种类型的阴极射线管。
在上述的实施例中，用于提高速度调制灵敏度的间隙分别形成在前级阳极13和聚焦电极14中。然而，代替上述的间隙，可以在前级阳极13或聚焦电极14或二者中安排围绕电子束路径的螺旋状连接线。
如以上所描述的，本发明可以缩短阴极射线管的整个长度，并可以提高对比度。
此外，按照本发明，即使利用这样的阴极射线管，其中由于管颈部分的总长度较短，安排速度调制线圈接近于主透镜是很困难的，但仍可以获得足够的速度调制效应。此外，即使电子枪有较短的聚焦电极，本发明仍可以获得足够的速度调制效应。
Claims (9)
1.一种包括真空管壳的阴极射线管，该真空管壳是由屏面部分，管颈部分和锥体部分构成，荧光屏形成在屏面部分，管颈部分中安放电子枪，而锥体部分连接屏面部分和管颈部分，其中
电子枪具有阴极，控制电极，加速电极，分割成多个电极的前级阳极电极，分割成多个电极的聚焦电极，和阳极电极，
多个分割前级阳极块以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列，和
多个分割聚焦电极以给定的间隔沿阴极射线管的管轴方向排列。
2.按照权利要求1的阴极射线管，其中前级阳极电极被分割成两块，而聚焦电极被分割成四块。
3.按照权利要求1的阴极射线管，其中前级阳极电极被分割成两块，和聚焦电极被分割成两块。
4.按照权利要求2的阴极射线管，其中两个分块前级阳极电极之间的距离等于或大于0.5mm并且等于或小于1.5mm。
5.按照权利要求3的阴极射线管，其中两个分块前级阳极电极之间的距离等于或大于0.5mm并且等于或小于1.5mm，而两个分块聚焦电极之间的距离等于或大于0.5mm并且等于或小于1.5mm。
6.按照权利要求1的阴极射线管，其中阴极射线管的总长度等于或大于240mm并且等于或小于260mm。
7.一种有电子枪的阴极射线管，其中阴极，控制电极，加速电极，前级阳极电极，聚焦电极，和阳极电极都沿管轴方向排列，安装在各个电极侧壁上的电极支承体埋入并固定到绝缘支承体，其中
前级阳极电极包括：第一前级阳极和第二前级阳极，第一前级阳极安排在阴极侧，第二前级阳极安排在聚焦电极侧，且第一前级阳极和第二前级阳极电气互相连接，
聚焦电极包括：前级聚焦电极和后级聚焦电极，前级聚焦电极安排在阴极侧，后级聚焦电极有插入到阳极中的部分，且前级聚焦电极和后级聚焦电极电气互相连接。
8.按照权利要求7的阴极射线管，其中阴极射线管的总长度等于或大于240mm并且等于或小于260mm。
9.按照权利要求7的阴极射线管，其中两个分块前级阳极电极之间的距离等于或大于0.5mm并且等于或小于1.5mm。
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