KR101266232B1 - 필라멘트 램프 - Google Patents

Abstract

(과제)필라멘트와 내부 리드의 절연을 도모하면서도, 필라멘트의 위치가 움직여 버리는 것을 방지하고, 배광 분포를 유지할 수 있는 필라멘트 램프를 제공하는 것.

(해결 수단)양단에 시일링부(3a, 3b)가 형성된 발광관(2)과, 발광관(2)의 내부에 관축 방향으로 순차적으로 늘어서 설치된 복수의 필라멘트(12a, 12b)와, 각 필라멘트(12a, 12b)의 양단에 연결된 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)를 구비하는 필라멘트 램프(1)에 있어서, 복수의 필라멘트(12a, 12b) 중 적어도 1개의 주위에 발광관(2)의 관축을 따라 배치된 절연벽(5a, 5b)이 배치되고, 당해 필라멘트(12a, 12b)와 평행하게 연장되는 내부 리드(13b, 13d)가, 발광관(2)과 절연벽(5a, 5b)의 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

필라멘트 램프{FILAMENT LAMP}

본 발명은, 반도체 웨이퍼의 가열·태양 전지 가열 또는 액정의 가열 처리에 이용되는 필라멘트 램프에 관한 것이다.

반도체 제조 공정에 있어서의 광조사식 가열 장치는, 성막, 확산, 어닐 등, 광범위에 걸쳐 이용되고 있고, 어느 처리나 판 형상의 피처리물 등의 반도체 웨이퍼를 급속히 가열하는 것이 가능하며, 1000℃ 이상으로까지 몇초간~수십초간으로 승온시키는 것이다. 근래는 더 고속으로 승온시키는 것이 요구되어 오고 있고, 램프에 투입되는 전력이 대전력화해 오고 있다. 이것은 스파이크 어닐로 불리고 있고, 200℃/초를 넘는 고속으로 승온시키고, 목적 온도에 이르면 즉시 냉각하는 것이 행해진다. 이 스파이크 어닐에 의해 상당히 얇은 확산층(섈로우 정크션)을 형성시킬 수 있고, 반도체 소자의 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 가열시, 반도체 웨이퍼의 온도 분포가 불균일해지면, 반도체 웨이퍼에 슬립이라고 불리는 현상, 즉, 결정 전이의 결함이 발생하고, 불량품이 될 우려가 있다. 그래서 광조사식 가열 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼를 가열 처리하는 경우에는, 반도체 웨이퍼의 온도 분포가 균일해지도록, 가열·고온 유지·냉각할 필 요가 있다. 온도 분포를 균일하게 하는 제안으로서, 일본국 특허공개2006-279008호 공보에는 1개의 발광관에 독립하여 급전 가능한 복수의 필라멘트를 구비한 필라멘트 램프가 제안되어 있고, 이것에 의해 부분적으로 필라멘트에 입력하는 전력을 바꿀 수 있으며, 고균일한 온도 분포가 되도록 조정할 수 있다.

도 10은, 종래의 필라멘트 램프(1)를 나타내는 도면이다. 도 10(a)는 필라멘트 램프(1) 전체의 사시도를 나타내고, 도 10(b)는 도 10(a)에 나타내는 A-A＇선으로 절단한 단면도를 나타낸다.

직관 형상의 발광관(2)은, 단면 타원 형상을 하고 있고, 양단이 시일링부(3a, 3b)로 기밀하게 시일링되어 있다. 발광관(2)의 내부에는, 길이 방향으로 이간하여 링 서포터(12ar, 12br)가 복수 설치된 코일 형상의 필라멘트(12a, 12b)가 발광관(2)의 관축 방향으로 신장되도록 순차적으로 늘어서 배치된다. 각 필라멘트(12a, 12b)의 양단에는, 각각 급전용의 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)가 연결되어 있다. 또한, 내부 리드(13b, 13d)는, 예를 들면 석영 유리로 이루어지는 절연성의 세관(8a, 8b)으로 피복되고, 필라멘트(12a, 12b)와 도통하지 않도록 하고 있다.

상기의 각 필라멘트(12a, 12b)에 접속하는 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)는, 각각 양단의 시일링부(3a, 3b)에 연장되어, 개별적으로 금속박(11a, 11b, 11c, 11d)을 통해 외부 리드(14a, 14b, 14c, 14d)에 전기적으로 접속되어 있다.

즉, 각 필라멘트(12a, 12b)의 일단측에 연장되는 내부 리드(13a, 13b)는 각각 일단측 시일링부(3a)의 금속박(11a, 11b)을 통해, 일단측의 외부 리드(14a, 14b)에 전기적으로 접속되어 있다.

마찬가지로, 타단측에 연장되는 내부 리드(13c, 13d)는 각각 타단측 시일링부(3b)의 금속박(11c, 11d)을 통해, 단측의 외부 리드(14c, 14d)에 전기적으로 접속되어 있다.

[특허 문헌 1:일본국 특허공개2006-279008호 공보]

도 10에 나타내는 바와 같이, 필라멘트(12a, 12b)에 독립 급전하기 위해서는, 발광관(2)의 내부에 필라멘트(12a, 12b)와 내부 리드(13b, 13d)를 평행하게 배치하게 된다. 내부 리드(13b, 13d)를 절연성의 세관(細管)(8a, 8b)으로 피복함으로써, 필라멘트(12a, 12b)와의 절연을 도모하고 있다. 그리고, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 필라멘트(12a)는, 링 서포터(12ar)가 발광관(2)의 내벽에 접함으로써, 발광관(2)의 내부에 있어서 위치 결정되어 있다.

그러나, 세관(8a)으로 피복된 내부 리드(13b)가, 매끄러운 발광관(2)의 내벽에 형성된 돌기물로도 이루어질 수 있기 때문에, 링 서포터(12ar)가 보다 넓은 공간으로 퍼지려고 하여, 좌우 어느쪽으로 어긋나 버릴 가능성이 있다. 링 서포터(12ar)가 어긋나면, 함께 필라멘트(12a)의 위치도 움직여 버리기 때문에, 워크에 있어서의 배광 분포가 바뀌어 버린다는 문제가 발생하는 경우가 있다.

본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여, 발광관의 내부에 필라멘트와 내부 리드가 관축 방향으로 평행하게 배치되어 있는 곳에 있어서, 필라멘트와 내부 리드의 절연을 도모하면서도, 필라멘트의 위치가 움직여 버리는 것을 방지하고, 배광 분포를 유지할 수 있는 필라멘트 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 제1의 발명은, 양단에 시일링부가 형성된 발광관과, 상기 발광관의 내부에 관축 방향으로 순차적으로 늘어서 설치된 복수의 필라멘트와, 각 필라멘트의 양단에 연결된 내부 리드를 구비하는 필라멘트 램프에 있어서, 상기 복수의 필라멘트 중 적어도 1개의 주위에 상기 발광관의 관축 방향으로 내벽을 따라 배치된 절연벽이 배치되고, 당해 필라멘트와 평행하게 연장되는 내부 리드가, 상기 발광관과 상기 절연벽의 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본원 제2의 발명은, 제1의 발명에 있어서, 상기 발광관과 상기 절연벽의 사이에는, 관축을 따라 절연벽의 일단으로부터 타단에 걸쳐서 연장되는 경로가 설치되고, 당해 경로에 상기 내부 리드가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본원 제3의 발명은, 제1의 발명에 있어서, 상기 절연벽이 주위에 배치된 필라멘트에는, 길이 방향으로 이간하여 링 서포터가 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본원 제4의 발명은, 제1 또는 제2의 발명에 있어서, 상기 절연벽이 서로 이웃하도록 배치되고, 한 쪽의 절연벽에 절결부가 설치되고, 다른 쪽의 절연벽에 플랜지부가 설치되고, 상기 절결부와 상기 플랜지부가 끼워 맞춰지는 것을 특징으로 하는 필라멘트 램프.

본원 제1의 발명에 의하면, 절연벽의 내측에 필라멘트가 배치되기 때문에, 절연벽의 대략 중심에 필라멘트를 배치할 수 있다. 또, 절연벽의 내표면에는 돌기물도 없이 매끄러운 면으로 되어 있으므로, 광을 발하는 필라멘트의 위치가 바뀌지 않고, 워크에 있어서의 필라멘트 램프에 의한 배광 분포를 유지할 수 있다.

또, 필라멘트와 관축 방향으로 평행하게 설치되는 내부 리드는, 발광관과 절 연벽의 사이에 배치되므로, 내부 리드를 세관으로 피복하지 않더라도, 필라멘트와 내부 리드의 절연을 도모할 수 있다.

본원 제2의 발명에 의하면, 발광관과 절연벽의 사이에 관축을 따라 절연벽의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 경로가 설치되고, 당해 경로에 내부 리드가 설치됨으로써, 경로가 내부 리드의 위치 결정을 하므로, 발광관의 내부에 있어서의 배치 위치가 어긋나는 일이 없다. 따라서, 조사 대상이 되는 워크에 대해서, 점등·소등에 따라 내부 리드의 위치가 어긋나 필라멘트로부터 방사되는 광을 차단하는 문제를 회피할 수 있다.

본원 제3의 발명에 의하면, 길이 방향으로 이간하여 링 서포터가 복수 설치된 필라멘트가 절연벽에 배치되기 때문에, 절연벽의 대략 중심에 필라멘트를 배치할 수 있다. 또, 절연벽의 내표면에는 돌기물도 없이 매끄러운 면으로 되어 있으므로, 링 서포터의 위치가 어긋나 버리는 일도 없다.

본원 제4의 발명에 의하면, 절연벽의 절연벽과의 맞닿음면에 절결부를 설치하고, 절연벽의 절연벽과의 맞닿음면의 절결부에 대응하는 위치에 플랜지부를 설치하고, 절결부와 플랜지부가 끼워 맞춰짐으로써 절연벽과 절연벽이 따로 따로 회전하지 않게 할 수 있다.

도 1은, 제1의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)를 나타내는 사시도이다.

필라멘트 램프(1)는, 예를 들면 석영 유리 등의 광투과성 재료로 이루어지는 발광관(2)을 구비한다. 발광관(2)의 양단에는 금속박(11a, 11b, 11c, 11d)이 매설 된 핀치 시일에 의해 시일링부(3a, 3b)가 형성되고, 발광관 내부가 기밀로 시일링되어 있다. 발광관(2)의 내부에는, 예를 들면 텅스텐으로 이루어지고, 발광관(2)의 축 방향에 있어서 2개로 분할된 필라멘트(12a, 12b)가, 동일축 상에 발광관(2)의 축을 따라 설치되어 있다.

필라멘트(12a)는, 일단측에 금속박(11a)에 접속된 내부 리드(13a)가 전기적으로 접속되고, 타단측에 금속박(11d)에 접속된 내부 리드(13d)가 전기적으로 접속되어 있다.

필라멘트(12b)는, 필라멘트(12a)와 마찬가지로 하여, 일단측에 금속박(11c)에 접속된 내부 리드(13c)가 전기적으로 접속되고, 타단측에 금속박(11b)에 접속된 내부 리드(13b)가 전기적으로 접속되어 있다. 내부 리드(13b)는, 필라멘트(12b)의 타단측에 접속되어 있다.

이와 같이, 필라멘트(12a)에는, 필라멘트(12b)에 급전하기 위한 내부 리드(13b)가 관축 방향으로 평행하게 설치되고, 필라멘트(12b)에는, 필라멘트(12a)에 급전하기 위한 내부 리드(13d)가 관축 방향으로 평행하게 설치되어 있다.

한 쪽의 내부 리드(13a, (13b))를 한 쪽의 시일링부(3a)에 도출하고, 다른 쪽의 내부 리드(13d, (13c))를 다른 쪽의 시일링부(3b)에 도출하는, 즉, 필라멘트(12a, (12b))에 접속되는 내부 리드(12a, 12d, (12b, 12c))를 다른 시일링부(3a, 3b)에 도출하고 있다. 이와 같이 양단의 시일링부(3a, 3b)로부터 급전하여, 각각의 필라멘트(12a, (12b))에 독립 급전하는 경우, 필라멘트(12a, (12b))와 다른 전위에 대전하는 내부 리드(13b, (13d))가 관축 방향으로 평행하게 설치되게 된다.

시일링부(3a)측에 매설되는 금속박(11a, 11b)에는, 각각 시일링부(3a)로부터 외부로 도출하는 외부 리드(14a, 14b)가 전기적으로 접속되고, 시일링부(3b)측의 금속박(11c, 11d)에도 마찬가지로 하여, 각각 외부 리드(14c, 14d)가 전기적으로 접속되어 있다. 이로 인해, 필라멘트(12a)는 외부 리드(14a, 14d)에 전기적으로 접속되고, 필라멘트(12b)는 외부 리드(14b, 14c)에 전기적으로 접속된다.

발광관(2)의 내부에, 석영 유리로 이루어지는 2개의 절연벽(5a, 5b)이 배치되고, 절연벽(5a, 5b)의 내측에 필라멘트(12a, 12b)가 설치되어 있다. 각각의 절연벽(5a, 5b)의 관축 방향의 길이는, 독립 급전되는 필라멘트(12a, 12b)의 전체 길이와 동등 혹은 필라멘트(12a, 12b)의 전체 길이보다 약간 길어지도록 형성된다. 그러나, 필라멘트(12a)를 덮는 절연벽(5a)이, 다른 급전 회로에 접속하는 필라멘트(12b)에 이르기까지 길게 형성되는 일은 없다. 절연벽(5a)과 절연벽(5b)의 사이로부터, 필라멘트(12a, 12b)에 급전하는 내부 리드(13d, 13b)를 끌어 낼 수 있도록 하고 있기 때문이다.

도 2는, 제1의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)에 있어서의 절연벽(5b)이 형성된 부분의 확대 사시도이다.

대략 원통 형상의 절연벽(5b)의 내측에, 길이 방향으로 이간하여 링 서포터(12br)가 복수 설치된 필라멘트(12b)가 배치되기 때문에, 절연벽(5b)의 대략 중심에 필라멘트(12b)를 배치할 수 있다. 또, 절연벽(5b)의 내표면에는 돌기물도 없이 매끄러운 면으로 되어 있으므로, 링 서포터(12br)의 위치가 어긋나 버리는 일도 없다.

링 서포터(12br)의 위치가 어긋나지 않기 때문에, 필라멘트(12b)도 절연벽(5b)의 대략 중심에 배치하고, 그 위치에 고정시킬 수 있다. 그리고, 광을 발하는 필라멘트(12b)의 위치가 바뀌지 않기 때문에, 워크에 있어서의 필라멘트 램프에 의한 배광 분포를 유지할 수 있다.

또, 필라멘트(12b)와 관축 방향으로 평행하게 설치되는 내부 리드(13d)는, 발광관(2)과 절연벽(15b)의 사이에 배치된다. 필라멘트(12b)는 절연벽(5b)의 내측에 배치되기 때문에, 내부 리드(13d)를 세관으로 피복하지 않더라도, 필라멘트(12b)와 내부 리드(13d)의 절연을 도모할 수 있다.

도 3은, 제1의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)에 있어서의 절연벽(5b)이 형성된 부분의 단면도이다.

절연벽(5b)의 외주면에는, 관축을 따라 당해 절연벽(5b)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 홈(6)이 형성되어 있다. 절연벽(5b)의 외주면에 홈(6)을 형성함으로써, 발광관(2)과의 사이에 극간이 생기고, 홈(6)의 오목부가 절연벽(5b)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 경로로 된다. 이 경로에 내부 리드(13d)가 설치되어 있다.

절연벽(5b)의 내측에 필라멘트(12b)가 배치되기 때문에, 필라멘트(12b) 자체의 직경의 크기나, 절연벽(5b)에 필라멘트(12b)로부터 발생되는 열을 받아 고온이 되는 것을 고려하면, 절연벽(5b)의 직경은 어느 정도 크지 않으면 안 된다. 그러나, 본 발명의 필라멘트 램프를, 발광관(2)의 내부에 절연벽(5b)이 배치되어 있지 않은 종래 타입의 필라멘트 램프의 대체품으로서 제공하기 위해서는, 발광관(2)의 외경을 너무 크게 할 수는 없다. 절연벽(5b)의 외주면에 홈(6)을 형성하여, 발광관(2)과의 사이에 관축을 따라 연장되는 극간을 형성하고, 이 극간을 경로로 하여 내부 리드(13c, 13d)를 설치함으로써, 절연벽(5b)을 발광관(2)에 접하는 정도로까지 큰 직경을 가지는 것으로 할 수 있고, 발광관(2)의 외경을 그만큼 크게 하지 않아도 내부에 절연벽(5b)을 배치할 수 있다.

또, 필라멘트(12b)와 내부 리드(13d)가 평행하게 배치되어 있기 때문에, 필라멘트(12b)로부터의 열에 의해 내부 리드(13d)가 가열되기 쉽고, 점등·소등에 따라 내부 리드(13d)가 신축한다. 내부 리드(13d)의 형성시에 발생한 가공 왜곡이 내재하면, 내부 리드(13d)의 신축에 따라 가공 왜곡을 회복하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러나, 내부 리드(13d)는 절연벽(5b)에 형성된 홈(6)과 발광관(2)의 사이에 형성된 극간이 경로가 되어, 내부 리드(13d)가 위치 결정되어 있기 때문에, 발광관(2)의 내부에 있어서의 배치 위치가 어긋나는 일이 없다. 따라서, 조사 대상이 되는 워크에 대해서, 점등 ·소등에 따라 내부 리드(13d)의 위치가 어긋나 필라멘트(12b)로부터 방사되는 광을 차단하는 문제를 회피할 수 있다.

또한, 제1의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)에서는 절연벽(5a, 5b)의 외주면에 홈을 설치하여 경로를 형성하고 있지만, 경로를 형성하는 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 절연벽(5a, 5b)의 외주면이 아닌, 발광관(2)의 내주면에 홈을 형성하여, 발광관(2)과의 사이에 관축을 따라 연장되는 극간을 형성하고, 이 극간을 경로로 하는 것도 가능하다.

계속해서, 제1의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)의 형성 절차를 설명한다.

우선, 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)를 소정의 형태가 되도록 구부려 형성하고, 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)의 선단에 필라멘트(12a, 12b)를 연결한다. 계속해서, 절연벽(5a, 5b)을 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)의 말단으로부터 삽입하고, 홈(6)의 오목부에 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)가 설치되도록 하여 위치 결정한다. 또한, 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d)의 말단에 금속박(11a, 11b, 11c, 11d)을 각각 용접하고, 계속해서, 금속박(11a, 11b, 11c, 11d)의 타단에 외부 리드(14a, 14b, 14c, 14d)를 용접한다.

이와 같이 하여 형성된 내부 리드(13a, 13b, 13c, 13d), 연결 부재(15), 유지 부재(4a), 유지 부재(4b), 필라멘트(12a, 12b), 금속박(11a, 11b, 11c, 11d), 외부 리드(14a, 14b, 14e, 14d)로 이루어지는 마운트 삽입체를, 발광관(2)의 내부에 삽입한다. 마운트 삽입체가 내부에 배치된 발광관(2)에 대해서, 금속박(11a, 11b), 금속박(11c, 11d)이 있는 개소에서 각각 시일링하고, 시일링부(3a, 3b)가 형성된다.

이하에 구체적인 수치를 예시한다.

발광관 외경 :φ13㎜~16㎜

두께 :1.0㎜~1.5㎜

절연관 길이 :30㎜~250㎜

외경 :φ10㎜~13㎜

두께 :1.0㎜~2.0㎜

홈(폭) :0.7㎜~1.1㎜

홈(깊이) :0.4㎜~0.8㎜

리드선 직경 :φ0.5㎜~1.0㎜

필라멘트 권선 직경 :φ1.0~4.0㎜

길이 :30㎜~200㎜

도 4는, 제2의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)를 나타내는 사시도이다.

발광관(2) 내에는, 3개의 필라멘트(24, 25, 26)가 관축 방향으로 늘어서 배치되어 있다. 각 시일링부(3a, 3b)의 가장 가까이에 배치된 2개의 필라멘트(24, 26)의 양단에 각각 연결된 내부 리드(24a, 24b, 26a, 26b)가, 필라멘트(24, 26)의 가장 가까운 동일 시일링부 방향으로 연장되어, 그 시일링부(3a, 3b)로 유지됨과 더불어, 2개의 필라멘트(24, 26)의 사이에 배치된 필라멘트(25)의 양단에 연결된 내부 리드(25a, 25b)가, 발광관(2)의 축 방향에 있어서 서로 다른 방향으로 연장되어 양단의 각 시일링부(3a, 3b)로 유지되어 있다.

상세하게는, 일단부의 시일링부(3a)에 가장 가까운 필라멘트(24)의 내부 리드(24a, 24b)는, 시일링부(3a)로부터 연장되어 각각 필라멘트(24)의 단부에 접속되어 있다. 이들 내부 리드(24a, 24b)는 모두, 동일한 시일링부(3a)에 있어서 금속박(21a, 21b)과 접속하도록 유지되어 있다.

한편, 중앙부에 위치하는 필라멘트(25)의 내부 리드(25a, 25b)는 각각 양단의 시일링부(3a, 3b) 방향으로 연장되고, 당해 시일링부(3a, 3b)로 금속박(22a, 22b)와 접속하도록 유지되어 있다.

타단측의 시일링부(3b)에 가장 가까운 필라멘트(26)에 관해서도, 상기 필라 멘트(24)와 마찬가지이며, 그 내부 리드(26a, 26b)는 타단부의 시일링부(3b) 내에서 금속박(23a, 23b)과 접속하도록 유지되어 있다.

금속박(21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b)에는, 각각 외부 리드(27a, 27b, 28a, 28b, 29a, 29b)가 접속되어 있다.

또, 발광관(2)의 내부의 시일링부(3a, 3b) 근방에는, 유리 브릿지(4a, 4b)가 설치되어 있다. 그 유리 브릿지(4a, 4b)는, 한 쌍의 원기둥 형상 유리 부재로 이루어지고, 그 사이에 각각 내부 리드(24a, 24b, 25a), 내부 리드(25b, 26a, 26b)가 끼워져 지지된다.

상기와 같은 구성으로 함으로써, 중앙부의 필라멘트(25)의 근방에는 내부 리드가 연장되지 않고, 피처리체의 바로 위에 위치하는 필라멘트(25)로부터의 조사광이 내부 리드에 의해 차단되지 않고, 균일 조사가 달성된다.

일단부의 시일링부(3a)에 가장 가까운 필라멘트(24)를 덮도록 절연벽(5a)이 배치되고, 타단측의 시일링부(3b)에 가장 가까운 필라멘트(26)를 덮도록 절연벽(5b)이 배치된다. 한편, 중앙부의 필라멘트(25)의 근방에는 내부 리드가 연장되어 있지 않기 때문에, 필라멘트(25)를 다른 것과 절연을 취할 필요가 없고, 필라멘트(25)의 주위에는 절연벽(5a, 5b)이 배치되어 있지 않다.

도 5는, 제2의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)에 있어서의 필라멘트(24)의 근방을 나타내는 확대 사시도이다.

필라멘트(24)의 근방에는, 필라멘트(24)에 급전하기 위한 내부 리드(24b)와, 필라멘트(25)에 급전하기 위한 내부 리드(25a)가, 관축 방향으로 평행하게 설치되 어 있다. 필라멘트(24)와 내부 리드(24b, 25a)를 절연하지 않으면, 각 필라멘트(24, 25, 26)에 독립 급전할 수 없다.

발광관(2)의 내부에 석영 유리로 이루어지는 절연벽(5a)이 배치되고, 절연벽(5a)의 내측에 필라멘트(24)가 설치되어 있다. 필라멘트(24)와 관축 방향으로 평행하게 설치되는 내부 리드(24b, 25a)는, 발광관(2)과 절연벽(5a)의 사이에 배치된다. 그 때문에, 내부 리드(24b, 25a)를 세관으로 피복하지 않고, 필라멘트(24)와의 절연을 도모할 수 있다.

필라멘트(24)에는 길이 방향으로 이간하여 링 서포터(24r)가 복수 설치되어 있으므로, 대략 원통 형상의 절연벽(5a)의 중심에 필라멘트(24)를 배치할 수 있다. 절연벽(5a)의 내표면에는 돌기물도 없이 매끄러운 면으로 되어 있으므로, 링 서포터(24r)의 위치가 어긋나 버리는 일도 없다. 광을 발하는 필라멘트(12a, 12b)의 위치가 바뀌지 않기 때문에, 워크에 있어서의 필라멘트 램프에 의한 배광 분포를 유지할 수 있다.

절연벽(5a)의 외주면에는, 관축을 따라 당해 절연벽(5a)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 홈(6)이 형성되어 있다. 절연벽(5a)의 외주면에 홈(6)을 형성함으로써, 발광관(2)과의 사이에 극간이 생기고, 홈(6)의 오목부가 절연벽(5a)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 경로로 된다. 이 경로에 내부 리드(24b, 25a)가 설치되어 있다. 경로가 내부 리드(24b, 25a)의 위치 결정을 하므로. 내부 리드(24b, 25a)를 필라멘트 램프(1)의 점등 중에 위치가 어긋나지 않도록 할 수 있다. 따라서, 조사 대상이 되는 워크에 대해서, 점등·소등에 따라 내부 리드(24b, 25a)의 위치가 어긋나 필라멘트로부터 방사되는 광을 차단하는 문제를 회피할 수 있다.

필라멘트(24)의 필라멘트(25)에 인접하는 일단에 연결하는 내부 리드(24b)는, 시일링부(3a)로부터 필라멘트(24)에 평행하게 연장되고, 선단이 직경 방향으로 구부러져 더 축 방향으로 구부러진 역ㄷ자 형상을 하고 있다. 이 내부 리드(24b)의 역ㄷ자 형상 부분에, 절연벽(5a)의 일단이 맞닿아 있다.

또, 절연벽(5a)의 타단의 근방에는, 당해 절연벽(5a)의 내경보다 큰 최대 길이를 가지는 유리 브릿지(4a)가 설치되어 있다. 그 때문에, 절연벽(5a)은 유리 브릿지(4a)를 넘어 시일링부(3a)측으로 이동하는 일이 없다.

절연벽(5a)은 일단이 역ㄷ자 형상의 내부 리드(24b)에 맞닿고, 타단의 근방에 유리 브릿지(4a)가 배치되어 빠지지 않도록 구성되어 있으므로, 당해 절연벽(5a)의 축 방향으로 움직이지 않도록 위치 결정할 수 있다.

제2의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)의 변형예를 나타낸다. 도 6은, 필라멘트 램프(1)의 필라멘트(24)의 근방에서 관축 방향으로 수직으로 절단했을 때의 단면도이다.

도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 절연벽(5a)의 외주면에 홈을 형성하지 않고, 발광관(2)과 절연벽(5a)의 사이에 설치되는 내부 리드(24b, 25a)에 대응하여, 발광관(2)에 딤플(71a, 71b)을 형성하여 내부 리드(24b, 25a)의 위치 결정을 하고 있다. 이 딤플(71a, 71b)이 절연벽(5a)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 경로가 된다.

딤플(71a, 71b)은 내부 리드(24b, 25a)의 축 방향에 걸쳐 전역에 설치할 필요는 없고, 내부 리드(24b, 25a)의 위치 결정을 할 수 있는 정도로 수개소 점재하여 설치하도록 하는 것도 가능하다.

또 도 6(b), (c)에 나타내는 바와 같이, 절연벽(5a)의 외주면에 홈을 설치하지 않고, 발광관(2)에 딤플(7a, 7b)도 설치하지 않아도, 관축을 따라 절연벽의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 경로를 설치할 수 있다. 절연벽(5a)의 외표면도 발광관(2)의 내표면도 매끄러운 면이 되도록 형성하고, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 절연벽(5a)의 외표면에 석영 유리의 입자(72a, 72b)를 군데군데 배치하여, 내부 리드(24b, 25a)의 위치 결정을 하는 경로를 설치할 수 있다. 또, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 발광관(2)과 절연벽(5a)의 사이에, 반으로 나뉜 석영 유리(73a, 73b)를 배치하여, 그 극간에 내부 리드(24b, 25a)를 배치하도록 하여 경로를 설치할 수도 있다.

석영 유리의 입자(72a, 72b)도 반으로 나뉜 석영 유리(73a, 73b)도, 딤플(71a, 71b)과 마찬가지로, 내부 리드(24b, 25a)의 축 방향에 걸쳐 전역에 설치할 필요는 없고, 내부 리드(24b, 25a)의 위치 결정을 할 수 있는 정도로 수개소 점재하여 설치하도록 하는 것이 가능하다.

도 7은, 제3의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)를 나타내는 사시도이다.

제3의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)는, 제2의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)와 마찬가지로 각 시일링부(3a, 3b)의 가장 가까이에 배치된 2개의 필라멘트(31, 34)의 양단에 각각 연결된 내부 리드(31a, 31b, 34a, 34b)가, 필라멘트(31, 34)의 가장 가까운 동일 시일링부 방향으로 연장되어, 그 시일링부(3a, 3b)에서 유지된다.

한편, 제2의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)와 달리, 중앙부에 독립하여 급전되는 2개의 필라멘트(32), 필라멘트(33)가 배치된다. 한쪽의 필라멘트(33)에 접속하는 내부 리드(33a, 33b)는 시일링부(3b) 내에서 금속박과 접속하도록 유지되어 있다. 다른쪽의 필라멘트(32)에 접속하는 내부 리드(32a, 32b)는 각각 양단의 시일링부(3a, 3b) 방향으로 연장되고, 당해 시일링부(3a, 3b)에서 금속박과 접속하도록 유지되어 있다.

일단부의 시일링부(3a)에 가장 가까운 필라멘트(31)를 덮도록 절연벽(5a)이 배치되고, 타단측의 시일링부(3b)에 가장 가까운 필라멘트(34)를 덮도록 절연벽(5b)이 배치된다. 또한, 중앙에 배치되는 한쪽의 필라멘트(33)를 덮도록 절연벽(5c)이 절연벽(5b)에 인접하여 배치된다. 이와 같이, 각 시일링부(3a, 3b)의 가장 가까이에 배치된 필라멘트(31, 34) 외에도, 근방에 내부 리드가 연장되는 필라멘트(33)가 있는 경우에는, 그 필라멘트(33)의 주위에도 절연벽(5c)을 배치한다.

한편, 중앙부의 다른 쪽의 필라멘트(32)의 근방에는 내부 리드가 연장되어 있지 않기 때문에, 당해 필라멘트(32)를 다른 것과 절연을 취할 필요가 없고, 필라멘트(32)의 주위에는 절연벽(5a, 5b, 5c)이 배치되어 있지 않다.

도 8은, 제3의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)에 있어서의 필라멘트(33)와 필라멘트(34)의 서로 이웃하는 부분을 나타내는 확대 사시도이다.

절연벽(5c)의 외표면에는, 필라멘트(33)의 일단에 접속하는 내부 리드(33b) 를 배치하기 위한 홈(6)과, 필라멘트(32)에 급전하기 위한 내부 리드(32b)를 배치하기 위한 홈(6)이 형성되어 있다.

절연벽(5b)의 외표면에는, 내부 리드(33b)를 배치하기 위한 홈(6)과, 내부 리드(32b)를 배치하기 위한 홈(6)에 더하여, 필라멘트(33)의 타단에 접속하는 내부 리드(33a)를 배치하기 위한 홈(6)과, 필라멘트(34)의 일단에 접속하는 내부 리드(34b)를 배치하기 위한 홈(6)이 형성되어 있다.

각 절연벽(5b, 5c)의 외주면에는, 각각 관축을 따라 당해 절연벽(5b, 5c)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 홈(6)이, 병행하여 배치되는 내부 리드(32b, 33a, 33b, 34b)의 수에 따라 형성되어 있다. 절연벽(b, 5c)의 외주면에 홈(6)을 형성함으로써, 발광관(2)과의 사이에 극간이 생기고, 홈(6)의 오목부가 절연벽(5b, 5c)의 일단으로부터 타단에 걸쳐 연장되는 경로가 된다.

절연벽(5b)과 발광관의 사이에 설치되어 있는 내부 리드(34b)와 내부 리드(33a)를, 절연벽(5b)과 절연벽(5c)의 사이로부터 직경 방향으로 구부려, 각각 절연벽(5b), 절연벽(5c)의 내측에 배선하고 있다.

제3의 실시 형태의 필라멘트 램프(1)의 변형예를 나타낸다. 도 9는, 서로 이웃하는 2개의 절연벽(5b), 절연벽(5c)의 연결 방법을 설명하기 위한 사시도이다.

도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 절연벽(5b)의 절연벽(5c)과의 맞닿음면에 절결부(51)를 설치하고, 절연벽(5c)의 절연벽(5b)과의 맞닿음면의 절결부(51)에 대응하는 위치에 플랜지부(52)를 설치하고, 절결부(51)와 플랜지부(52)가 끼워 맞춰짐으로써 절연벽(5c)과 절연벽(5b)이 따로 따로 회전하지 않도록 할 수 있다. 도에 나타내는 바와 같이, 절연벽(5b)과 절연벽(5c)에 걸쳐 연장되는 홈(6)을 가질 때는, 절결부(51)와 플랜지부(52)로 이루어지는 회전 방지 기구를 가지는 것이 바람직하다.

도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 절연벽(5b)의 외주면에 형성되는 홈(6)에 절결부(51)를 형성할 수도 있다. 홈(6)에 형성된 절결부(51)와 절결부(51)에 대응하는 위치에 형성된 플랜지부(52)가 끼워 맞춰지고, 절연벽(5b)과 절연벽(5c)이 밀접하게 배치된다. 그러나, 절연벽(5c)에 형성되는 플랜지부(52)는, 절연벽(5b)에 형성되는 절결부(51)의 기단까지 차지하는 것은 아니며, 플랜지부(52)와 절결부(51)의 사이에 극간이 생기도록 형성되어 있다. 절연벽(5b)의 홈(6)에 설치되는 내부 리드는, 이 플랜지부(52)와 절결부(51)의 사이의 극간으로부터, 절연벽(5b), 절연벽(5c)의 내측에 배선되고, 필라멘트에 접속할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3의 실시 형태에 나타내는 필라멘트 램프는 모두 시일링부(3a, 3b)가 핀치 시일된 것이지만, 핀치 시일로 바꾸어 쉬링크 시일로 한 필라멘트 램프에 대해서도 본 발명의 구성을 적용할 수 있다. 시일링부의 형태를 쉬링크 시일로 하면, 내부 리드를 발광관(2)의 내표면을 따라 도출시킨 채, 시일링부(3a, 3b)에 삽입하여 시일링할 수 있다는 구조 상의 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 확대 사시도.

도 3은 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 일부 단면도.

도 4는 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 확대 사시도.

도 6은 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 일부 단면도.

도 7은 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 사시도.

도 8은 본 발명의 필라멘트 램프를 나타내는 확대 사시도.

도 9는 본 발명의 필라멘트 램프의 절연벽을 나타내는 확대 사시도.

도 10은 종래의 필라멘트 램프를 나타내는 사시도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:필라멘트 램프 2:발광관

3a, 3b:시일링부 4a, 4b:유리 브릿지

5a, 5b, 5c:절연벽 6:홈

11a, 11b, 11c, 11d, 21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b:금속박

12a, 12b, 24, 25, 26:필라멘트

13a, 13b, 13c, 13d, 24a, 24b, 25a, 25b, 26a, 26b:내부 리드

14a, 14b, 14c, 14d, 27a, 27b, 28a, 28b, 29a, 29b:외부 리드

Claims (4)

1. 양단에 시일링부가 형성된 발광관과, 상기 발광관의 내부에 관축 방향으로 순차적으로 늘어서 설치된 복수의 필라멘트와, 각 필라멘트의 양단에 연결된 내부 리드를 구비하는 필라멘트 램프에 있어서,

   상기 복수의 필라멘트 중 적어도 1개의 주위에, 상기 발광관의 내벽을 따라, 당해 발광관의 축 방향으로 연장하는 절연벽이 배치되고, 상기 절연벽이 주위에 배치된 필라멘트에는, 길이 방향으로 이간하여 링 서포터가 복수 설치되며, 당해 필라멘트와 평행하게 연장되는 내부 리드가, 상기 발광관과 상기 절연벽의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 램프.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 발광관과 상기 절연벽의 사이에는, 관축을 따라 절연벽의 일단으로부터 타단에 걸쳐서 연장되는 경로가 설치되고, 당해 경로에 상기 내부 리드가 설치되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 램프.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 절연벽이 서로 이웃하도록 배치되고, 한 쪽의 절연벽에 절결부가 설치되고, 다른 쪽의 절연벽에 플랜지부가 설치되고, 상기 절결부와 상기 플랜지부가 끼워 맞춰지는 것을 특징으로 하는 필라멘트 램프.
4. 삭제

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