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JP2008041267A - Filament lamp and light irradiation type heat treatment equipment - Google Patents

Filament lamp and light irradiation type heat treatment equipment Download PDF

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JP2008041267A JP2006209834A JP2006209834A JP2008041267A JP 2008041267 A JP2008041267 A JP 2008041267A JP 2006209834 A JP2006209834 A JP 2006209834A JP 2006209834 A JP2006209834 A JP 2006209834A JP 2008041267 A JP2008041267 A JP 2008041267A
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Abstract

【課題】 複数のフィラメントの点灯状態が独立に制御されて所望の光放射照度分布が得られ、しかも、大電力が投入可能であって各フィラメントについて急速な立ち上がり特性が得られるフィラメントランプおよび被処理体を均一に加熱することができる光照射式加熱処理装置を提供すること。
【解決手段】 フィラメントランプは、発光管の内部に、各々コイル状のフィラメントとリードとからなるフィラメント体の複数が管軸方向に並んで配設されてなり、各フィラメントに独立に給電される構成のものであって、各リードは、フィラメントのコイル軸方向に伸びるフィラメント連結部がフィラメントの端部の内部空間内に挿入されてその外周面がフィラメントに当接状態で配置されると共に、フィラメントの径方向に伸びる径方向部がフィラメントのコイルピッチ間に挟まれた状態で係止されて、フィラメントと連結されている。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a desired light irradiance distribution by independently controlling lighting states of a plurality of filaments, and to supply a large electric power and to obtain a rapid rise characteristic for each filament, and to be processed To provide a light irradiation type heat treatment apparatus capable of uniformly heating a body.
A filament lamp has a structure in which a plurality of filament bodies each made of a coiled filament and a lead are arranged in the tube axis direction inside the arc tube, and power is supplied to each filament independently. Each of the leads is arranged such that a filament connecting portion extending in the coil axis direction of the filament is inserted into the inner space of the end portion of the filament and its outer peripheral surface is in contact with the filament. The radial portion extending in the radial direction is locked in a state of being sandwiched between the coil pitches of the filament, and is connected to the filament.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、フィラメントランプおよび光照射式加熱処理装置に関し、特に、被処理体を加熱処理するために用いられるフィラメントランプおよび当該フィラメントランプを備えた光照射式加熱処理装置に関する。   The present invention relates to a filament lamp and a light irradiation type heat treatment apparatus, and more particularly to a filament lamp used for heat treatment of an object to be processed and a light irradiation type heat treatment apparatus provided with the filament lamp.

半導体製造工程における、例えば成膜、酸化拡散、不純物拡散、窒化、膜安定化、シリサイド化、結晶化、イオン注入活性化などの様々なプロセスを行うに際しては、加熱処理が利用されており、特に、例えば半導体ウエハなどの被処理体の温度を急速に上昇させたり下降させたりする急速熱処理(以下、「RTP:Rapid Thermal Processing」ともいう。)は、歩留まりや品質を向上させることができることから、好ましく利用されている。   When performing various processes such as film formation, oxidation diffusion, impurity diffusion, nitridation, film stabilization, silicidation, crystallization, and ion implantation activation in the semiconductor manufacturing process, heat treatment is used. For example, rapid thermal processing (hereinafter also referred to as “RTP: Rapid Thermal Processing”) that rapidly increases or decreases the temperature of an object to be processed such as a semiconductor wafer can improve yield and quality. It is preferably used.

RTPにおいて用いられる加熱処理装置としては、例えば光透過性材料からなる発光管の内部にフィラメントが配設されてなる白熱ランプなどの光源からの光照射によって、被処理体に接触することなくこれを加熱することのできる光照射式の加熱処理装置が広く利用されている(特許文献1,特許文献2参照)。
このような光照射式の加熱処理装置によれば、例えば、被処理体を1000℃以上の温度にまで、数秒から数十秒で昇温させることが可能であると共に、光照射を停止することにより、被処理体を急速に冷却(降温)させることが可能である。
As a heat treatment apparatus used in RTP, for example, it is possible to irradiate light from a light source such as an incandescent lamp in which a filament is disposed inside a luminous tube made of a light transmitting material without contacting the object to be processed. A light irradiation type heat treatment apparatus that can be heated is widely used (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
According to such a light irradiation type heat treatment apparatus, for example, the temperature of the object to be processed can be raised to a temperature of 1000 ° C. or more in several seconds to several tens of seconds, and light irradiation is stopped. Thus, the object to be processed can be rapidly cooled (cooled down).

このような光照射式の加熱処理装置を用いて例えば半導体ウエハのRTPを行う場合においては、半導体ウエハを1050℃以上に加熱する際に半導体ウエハに温度分布の不均一が生じると、半導体ウエハに「スリップ」と呼ばれる現象、すなわち結晶転移の欠陥が発生し不良品となるおそれがあるため、半導体ウエハの全面の温度分布が均一になるように、加熱、高温保持、冷却を行うことが必要とされている。すなわち、RTPにおいては、被処理物の高精度な温度均一性が求められている。   For example, when RTP of a semiconductor wafer is performed using such a light irradiation type heat treatment apparatus, if the temperature distribution of the semiconductor wafer becomes uneven when the semiconductor wafer is heated to 1050 ° C. or higher, the semiconductor wafer A phenomenon called “slip”, that is, defects in crystal transition may occur, resulting in a defective product. Therefore, it is necessary to perform heating, holding at high temperature, and cooling so that the temperature distribution on the entire surface of the semiconductor wafer is uniform. Has been. That is, in RTP, high-precision temperature uniformity of the workpiece is required.

而して、例えば光照射面全面の物理特性が均一である半導体ウエハに対して放射照度が均一になるように光照射を行った場合であっても、半導体ウエハの周辺部においては、半導体ウエハの側面等から熱が放射されるため、半導体ウエハの周辺部の温度が低くなって半導体ウエハには温度分布の不均一が生じる。
このような問題を解決するために、半導体ウエハの周辺部の表面における放射照度を半導体ウエハの中央部の表面における放射照度よりも大きくなるように光照射することによって、半導体ウエハの側面等からの熱放射による温度低下を補償して半導体ウエハにおける温度分布を均一にすることが行われている。
Thus, for example, even when light irradiation is performed so that the irradiance is uniform with respect to a semiconductor wafer having a uniform physical property on the entire surface of the light irradiation surface, in the periphery of the semiconductor wafer, the semiconductor wafer Since heat is radiated from the side surfaces of the semiconductor wafer, the temperature of the peripheral portion of the semiconductor wafer is lowered, and the temperature distribution in the semiconductor wafer is uneven.
In order to solve such a problem, light irradiation is performed so that the irradiance on the surface of the peripheral portion of the semiconductor wafer is larger than the irradiance on the surface of the central portion of the semiconductor wafer. Compensation for temperature drop due to thermal radiation makes the temperature distribution in the semiconductor wafer uniform.

例えば特許文献1に開示されている加熱処理装置は、図27に示すように、光透過性材料からなるチャンバ31外の上下両段に、複数本の白熱ランプ32,33が上下で対向しかつ互いに交差するように配置されてなり、チャンバ31内に収納される被処理体Wをその両面から白熱ランプ32,33によって光照射してこれを加熱する構成とされている。 この加熱処理装置30においては、図28にも示すように、上段の両端にある加熱用の白熱ランプL1,L2のランプ出力を中央部の加熱用の白熱ランプL3のランプ出力に比べて大きくし、下段の両端にある加熱用の白熱ランプL4、L5のランプ出力を中央部の加熱用の白熱ランプL6のランプ出力に比べて大きくする設定することにより、被処理体Wの周辺部WBでの放熱作用による温度低下を補償して、被処理体Wの中央部と周辺部との温度差を小さくし、被処理体Wの温度分布を均一にすることが可能である、とされている。   For example, in the heat treatment apparatus disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 27, a plurality of incandescent lamps 32 and 33 are vertically opposed to both upper and lower stages outside a chamber 31 made of a light transmitting material. It arrange | positions so that it may mutually cross | intersect, and it is set as the structure which irradiates light to the to-be-processed object W accommodated in the chamber 31 by the incandescent lamps 32 and 33 from both surfaces, and heats this. In this heat treatment apparatus 30, as shown in FIG. 28, the lamp outputs of the incandescent lamps L1 and L2 for heating at both ends of the upper stage are made larger than the lamp outputs of the incandescent lamp L3 for heating at the center. By setting the lamp outputs of the incandescent lamps L4 and L5 for heating at both ends of the lower stage larger than the lamp output of the incandescent lamp for heating L6 at the central part, the peripheral part WB of the workpiece W is set. It is said that it is possible to compensate for the temperature drop due to the heat radiation action, to reduce the temperature difference between the central part and the peripheral part of the object to be processed W, and to make the temperature distribution of the object to be processed W uniform.

しかしながら、上記従来の加熱処理装置30においては、例えば図28に示すように、被処理体Wにおける、白熱ランプの発光長に比して極めて小さい狭小な特定領域WAについては、当該特定領域WAの特性に対応した光強度で光照射を行っても、特定領域WA以外の領域にも同じ条件で光照射されてしまうため、特定領域WAとその他の領域とが適切な温度状態となるように温度調整すること、すなわち、被処理物Wの温度状態が均一になるよう、狭小な特定領域WAに対する放射照度のみを制御することはできない。   However, in the above-described conventional heat treatment apparatus 30, for example, as shown in FIG. 28, a specific area WA that is very small compared to the light emission length of the incandescent lamp in the object W is Even if light irradiation is performed with the light intensity corresponding to the characteristics, the region other than the specific region WA is also irradiated with the same conditions. Therefore, the temperature is set so that the specific region WA and other regions are in an appropriate temperature state. It is not possible to adjust, that is, to control only the irradiance with respect to the narrow specific area WA so that the temperature state of the workpiece W becomes uniform.

例えば半導体ウエハには、その表面にスパッタリング法などにより金属酸化物等からなる膜が形成されていたり、また、イオン注入により不純物添加物がドーピングされていることが一般的であり、このような金属酸化物の膜厚や不純物イオンの密度には、半導体ウエハの表面上で場所的な分布を有する。このような場所的分布は、必ずしも半導体ウエハの中心に対して中心対称ではなく、例えば不純物イオン密度については、半導体ウエハの中心に対して中心対称ではない狭小な特定領域において不純物イオン密度が変化することがある。
このような特定領域においては、他の領域と同一の放射照度となるように光照射した場合であっても、温度上昇速度に差異が生じることがあり、特定領域の温度とその他の領域の温度とは必ずしも一致しない。
従って、上記従来の加熱処理装置30においては、被処理体Wの処理温度に不所望な温度分布が生じることになり、被処理体Wに所望の物理特性を付与することが困難になる、という問題が生じる。
For example, a film made of a metal oxide or the like is generally formed on a surface of a semiconductor wafer by sputtering or the like, and an impurity additive is generally doped by ion implantation. The oxide film thickness and impurity ion density have a local distribution on the surface of the semiconductor wafer. Such a local distribution is not necessarily centrosymmetric with respect to the center of the semiconductor wafer. For example, with respect to the impurity ion density, the impurity ion density changes in a narrow specific region that is not centrosymmetric with respect to the center of the semiconductor wafer. Sometimes.
In such a specific area, even when light is irradiated so as to have the same irradiance as other areas, there may be a difference in the rate of temperature rise. Does not necessarily match.
Therefore, in the conventional heat treatment apparatus 30, an undesired temperature distribution occurs in the processing temperature of the object to be processed W, and it becomes difficult to impart desired physical characteristics to the object to be processed W. Problems arise.

また、特許文献2に開示されている加熱処理装置は、図29に示すように、ランプハウス41内に、U字形状を有しフィラメント45への給電装置が発光管の両端部に設けられているダブルエンドランプ43を紙面に対し平行方向及び垂直方向に複数個並べて構成される第1のランプユニット42と、この第1のランプユニット42の下方側に配設された、直線形状を有しフィラメントへの給電装置が発光管の両端部に設けられているダブルエンドランプ47を紙面に沿って紙面と垂直方向に複数個並べて構成される第2のランプユニット46とが配設されてなり、第2のランプユニット46の下方位置においてサポートリング48上に載置される半導体ウエハなどの被処理体Wを加熱する構成とされている。 そして、この加熱処理装置40においては、被処理体Wにおける、他の部分に比して温度が低くなる傾向にある、被処理体Wを載置するサポートリング48との接続部の温度を上昇させるため、接続部の上方に位置する第1のランプユニット42に属するU字形状のランプを高出力にするよう制御する機構を備えている。   In addition, as shown in FIG. 29, the heat treatment apparatus disclosed in Patent Document 2 has a U-shape in the lamp house 41, and power supply devices to the filament 45 are provided at both ends of the arc tube. A first lamp unit 42 configured by arranging a plurality of double-end lamps 43 arranged in parallel and perpendicular to the paper surface, and has a linear shape disposed below the first lamp unit 42. A second lamp unit 46 configured by arranging a plurality of double-end lamps 47 in which power supply devices for the filaments are provided at both ends of the arc tube along the paper surface in a direction perpendicular to the paper surface; The workpiece W such as a semiconductor wafer placed on the support ring 48 is heated at a position below the second lamp unit 46. And in this heat processing apparatus 40, the temperature of the connection part with the support ring 48 which mounts the to-be-processed object W in which the temperature tends to become low compared with the other part in the to-be-processed object W is raised. Therefore, a mechanism for controlling the U-shaped lamp belonging to the first lamp unit 42 located above the connection portion to have a high output is provided.

この加熱処理装置40においては、まず、被処理体Wである半導体ウエハの加熱領域を中心対称で同心の複数のゾーンに分割し、第1のランプユニット42および第2のランプユニット46の各ランプによる照度分布を組み合わせて、分割されたゾーンの各々に対応した、半導体ウエハの中心に対して中心対称である合成照度分布パターンを形成し、ランプからの光の照度バラツキの影響を抑制するために、半導体ウエハが回転された状態で、各ゾーンの温度変化に応じた加熱処理が行われる。
このような加熱処理装置40によれば、被処理体Wの同心に配置される各ゾーンを個別の照度で加熱することが可能とされており、これにより、被処理体Wの温度状態を均一にすることが可能である、とされている。
In this heat treatment apparatus 40, first, the heating region of the semiconductor wafer as the workpiece W is divided into a plurality of concentric and concentric zones, and each lamp of the first lamp unit 42 and the second lamp unit 46 is divided. By combining the illuminance distributions by, and forming a composite illuminance distribution pattern that is symmetrical about the center of the semiconductor wafer, corresponding to each of the divided zones, to suppress the influence of illuminance variation of the light from the lamp In the state where the semiconductor wafer is rotated, the heat treatment according to the temperature change of each zone is performed.
According to such a heat treatment apparatus 40, it is possible to heat each zone arranged concentrically of the object to be processed W with individual illuminance, whereby the temperature state of the object to be processed W is made uniform. It is possible to make it.

しかしながら、上述の特定領域が半導体ウエハの中心に対して中心対称でない場合については、半導体ウエハを回転させて加熱処理を行っているので、上記の問題点を良好に解決することはできない。   However, in the case where the specific region is not centrosymmetric with respect to the center of the semiconductor wafer, the heat treatment is performed by rotating the semiconductor wafer, and thus the above-described problem cannot be solved satisfactorily.

また、この加熱処理装置40は、実用上は以下に示すような問題点が生じるおそれがあると考えられる。具体的には、U字形状を有するランプは、水平部44Bと一対の垂直部44Aとから構成されているが、発光に寄与するのは内部にフィラメント45が配設されている水平部44Bのみであることから、個々のランプは無視できない程度の空間を介在して離間して配置されることとなるため、この空間の直下に対応する部分では温度分布が生じるものと考えられる。
すなわち、各ゾーンに対応する、第1のランプユニット42および第2のランプユニット46の各ランプによる照度分布を組み合わせて半導体ウエハの中心対称の合成照度分布を形成したとしても、上記空間の直下に対応する部分では照度が比較的急峻に変化(低下)するため、各ゾーンの温度変化に応じた加熱を行おうとしても、上記空間の直下に対応する部分近傍で生じる温度分布を小さくすることは、比較的難しいものと考えられる。
さらに、このような加熱処理装置40は、近年、ランプユニットを配設するためのスペース(主として高さ方向)を極力小さくする傾向にあることから、U字形状を有するランプを使用すると、ランプの垂直部に対応するスペースが必要となるため、小スペース化の観点からは好ましくない。
Further, it is considered that this heat treatment apparatus 40 may cause the following problems in practical use. Specifically, the U-shaped lamp is composed of a horizontal portion 44B and a pair of vertical portions 44A, but only the horizontal portion 44B in which the filament 45 is disposed contributes to light emission. For this reason, the individual lamps are spaced apart from each other with a non-negligible space, and it is considered that a temperature distribution is generated in a portion corresponding to the space immediately below the space.
That is, even if the illuminance distribution by the lamps of the first lamp unit 42 and the second lamp unit 46 corresponding to each zone is combined to form a central symmetric composite illuminance distribution of the semiconductor wafer, it is immediately below the space. In the corresponding part, the illuminance changes (decreases) relatively steeply, so even if heating is performed according to the temperature change of each zone, it is not possible to reduce the temperature distribution generated in the vicinity of the corresponding part immediately below the space. It is considered relatively difficult.
Furthermore, since such a heat treatment apparatus 40 tends to reduce the space (mainly in the height direction) for disposing the lamp unit as much as possible in recent years, when a lamp having a U shape is used, Since a space corresponding to the vertical portion is required, it is not preferable from the viewpoint of reducing the space.

以上のような事情に鑑みて、本発明者らは、次のような構成を有する、光照射式加熱処理装置の光源として用いられるフィラメントランプを提案している(特願2005−191222号明細書参照)。
図30は、フィラメントランプの一例における構成の概略を示す説明用斜視図である。 このフィラメントランプ50は、両端が気密に封止された直管状の発光管51を備えてなり、この発光管51内には、各々コイル状のフィラメントとフィラメントに給電するためのリードとからなるフィラメント体53A,53Bの複数(図30においては2個)が、フィラメントが発光管51の管軸方向に伸びるよう、管軸方向に順次に並んで配置されている。
In view of the circumstances as described above, the present inventors have proposed a filament lamp used as a light source of a light irradiation type heat treatment apparatus having the following configuration (Japanese Patent Application No. 2005-191222). reference).
FIG. 30 is an explanatory perspective view showing an outline of a configuration in an example of a filament lamp. The filament lamp 50 includes a straight tubular arc tube 51 hermetically sealed at both ends. The arc tube 51 includes a filament composed of a coiled filament and a lead for supplying power to the filament. A plurality (two in FIG. 30) of the bodies 53A and 53B are arranged side by side in the tube axis direction so that the filament extends in the tube axis direction of the arc tube 51.

一方のフィラメント体53Aにおけるフィラメント54Aの一端に連結される一端側のリード56Aは、フィラメント54A,54Bの間に配設された例えば石英ガラスからなる絶縁体61に形成された貫通穴62A内を挿通されて発光管51の一端側の封止部52Aに気密に埋設された金属箔57Aを介して封止部52Aから外部に突出する外部リード58Aに電気的に接続されており、また、一方のフィラメント体53Aにおけるフィラメント54Aの他端に連結される他端側のリード55Aは、発光管51の他端側の封止部52Bに埋設された金属箔57Dを介して外部リード58Dに電気的に接続されている。一端側のリード56Aにおける他方のフィラメント体53Bのフィラメント54Bと対向する部分には、絶縁管60Aが設けられている。
また、他方のフィラメント体53Bにおけるフィラメント54Bの一端に連結される一端側のリード56Bは、発光管51の一端側の封止部52Aに埋設された金属箔57Bを介して外部リード58Bに電気的に接続されており、また、他方のフィラメント体53Bにおけるフィラメント54Bの他端に連結される他端側のリード55Bは、絶縁体61に形成された貫通穴62B内を挿通されて発光管51の他端側の封止部52Bに埋設された金属箔57Cを介して外部リード58Cに電気的に接続されている。他端側リード55Bにおける一方のフィラメント体53Aのフィラメント54Aと対向する部分には、絶縁管60Bが設けられている。
63Aおよび63Bは給電装置であって、一方の給電装置63Aは外部リード58A,58Dを介して一方のフィラメント体53Aに接続されていると共に、他方の給電装置63Bは外部リード58B,58Cを介して他方のフィラメント体53Bに接続されており、これにより、各フィラメント体53A,53Bにおけるフィラメント54A,54Bに個別に給電可能とされている。
また、59は、発光管51の内壁と絶縁管60A,60Bとの間の位置において、発光管51の管軸方向に並設された環状のアンカーであって、各フィラメント54A,54Bは、それぞれ、例えば3個のアンカーによって発光管51と接触しないよう支持されている。
One lead 56A connected to one end of the filament 54A in one filament body 53A is inserted through a through hole 62A formed in an insulator 61 made of, for example, quartz glass disposed between the filaments 54A and 54B. And is electrically connected to an external lead 58A protruding outward from the sealing portion 52A through a metal foil 57A hermetically embedded in the sealing portion 52A on one end side of the arc tube 51. The lead 55A on the other end side connected to the other end of the filament 54A in the filament body 53A is electrically connected to the external lead 58D via the metal foil 57D embedded in the sealing portion 52B on the other end side of the arc tube 51. It is connected. An insulating tube 60A is provided at a portion of the one end side lead 56A that faces the filament 54B of the other filament body 53B.
The lead 56B on one end connected to one end of the filament 54B in the other filament body 53B is electrically connected to the external lead 58B via the metal foil 57B embedded in the sealing portion 52A on the one end side of the arc tube 51. In addition, the other end lead 55B connected to the other end of the filament 54B in the other filament body 53B is inserted through a through hole 62B formed in the insulator 61 and is connected to the arc tube 51. It is electrically connected to the external lead 58C via a metal foil 57C embedded in the sealing portion 52B on the other end side. An insulating tube 60B is provided in a portion of the other end side lead 55B facing the filament 54A of one filament body 53A.
63A and 63B are power supply devices, and one power supply device 63A is connected to one filament body 53A via external leads 58A and 58D, and the other power supply device 63B is connected via external leads 58B and 58C. It is connected to the other filament body 53B, so that the filaments 54A and 54B in each filament body 53A and 53B can be individually fed.
Reference numeral 59 denotes an annular anchor arranged in parallel in the tube axis direction of the arc tube 51 at a position between the inner wall of the arc tube 51 and the insulating tubes 60A and 60B. The filaments 54A and 54B are respectively For example, it is supported not to contact the arc tube 51 by three anchors.

このフィラメントランプ50は、発光管51内に複数のフィラメント54A,54Bを有し、各フィラメント54A,54Bの発光等の制御を個別に行うことが可能な構造とされているので、光照射式加熱処理装置における加熱用光源として用いた場合には、複数本のフィラメントランプ50を並列に配列することにより、従来のような、発光管内に1つのフィラメントを有するフィラメントランプに比して、光照射される被処理体の被照射領域に対応してフィラメントを高密度に配置することが可能となる。
従って、このような光照射式加熱処理装置によれば、複数のフィラメント54A,54Bに対して個別に給電できて各フィラメント54A,54Bの発光等の制御を個別に行うことができることから、例えば平板状の被処理体上における特定領域が被処理体の形状に対し非対称である場合においても、当該特定領域に対して所望の光強度で光照射することが可能となる結果、熱処理される被処理体上における場所的な温度変化の度合いの分布が被処理体の形状に対して非対称である場合においても、被処理体を均一に加熱することができ、従って、被処理体における被照射面の全体にわたって、均一な温度分布を実現することができる。
さらに、例えば特許文献2に記載されているU字形状を有するランプを使用する光照射式の加熱処理装置と比較したとき、光照射式の加熱処理装置に搭載するフィラメントランプを直管状にすることが可能であるため、U字形状ランプの垂直部に対応するスペースが不要となり、加熱処理装置を小型化することができる。
The filament lamp 50 has a plurality of filaments 54A and 54B in the arc tube 51, and has a structure capable of individually controlling light emission and the like of each filament 54A and 54B. When used as a heating light source in a processing apparatus, by arranging a plurality of filament lamps 50 in parallel, light is irradiated as compared with a conventional filament lamp having one filament in an arc tube. It becomes possible to arrange the filaments at a high density corresponding to the irradiated area of the object to be processed.
Therefore, according to such a light irradiation type heat treatment apparatus, it is possible to individually supply power to the plurality of filaments 54A and 54B, and to individually control light emission of the filaments 54A and 54B. Even when a specific area on the object to be processed is asymmetric with respect to the shape of the object to be processed, it is possible to irradiate the specific area with light with a desired light intensity. Even when the distribution of the degree of local temperature change on the body is asymmetric with respect to the shape of the object to be processed, the object to be processed can be heated uniformly. A uniform temperature distribution can be realized throughout.
Further, for example, when compared with a light irradiation type heat treatment apparatus using a lamp having a U-shape described in Patent Document 2, the filament lamp mounted on the light irradiation type heat treatment apparatus is made into a straight tube. Therefore, a space corresponding to the vertical portion of the U-shaped lamp is not necessary, and the heat treatment apparatus can be downsized.

特開平7−37833号公報JP-A-7-37833 特開2002−203804号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-203804

近年においては、更なる歩留まりの向上や品質の向上が求められており、上記フィラメントランプ50においてこのような要求を満足するためには、フィラメントランプ50の立ち上がりを急速にすることが必要であり、例えばフィラメント54A,54Bへの単位長さ当たりの投入電力を従来以上に増加することにより対応することができるものと考えられる。
単に、フィラメント54A,54Bに対して高い電力を投入した場合には、フィラメント54A,54Bが過剰に高温となって溶断してしまうおそれがあるため、素線径の大きいフィラメント構成材をコイル状に巻回することによりフィラメント54A,54Bを構成することが必要であると共に、フィラメント54A,54Bの抵抗はフィラメント構成材の断面積に反比例するので、フィラメント54A,54Bの抵抗が小さくなるのを避けるためには、太径のフィラメント構成材の素線径を大きくする場合には、フィラメント構成材の全長を十分に確保する必要がある。
しかし、フィラメント54A,54Bの軸方向の長さにはその構成上制約があるため、長いフィラメント構成材を使用しながら、フィラメント54A,54Bの軸方向長さを所定の長さにおさめるためには、フィラメント54A,54Bの巻径を大きくせざるを得ない。
In recent years, further improvements in yield and quality have been demanded, and in order to satisfy such requirements in the filament lamp 50, it is necessary to make the filament lamp 50 rise rapidly. For example, it is considered that this can be dealt with by increasing the input power per unit length to the filaments 54A and 54B more than before.
If high power is simply applied to the filaments 54A and 54B, the filaments 54A and 54B may become excessively hot and melt, so that the filament constituent material having a large wire diameter is coiled. It is necessary to configure the filaments 54A and 54B by winding, and the resistance of the filaments 54A and 54B is inversely proportional to the cross-sectional area of the filament constituent material, so that the resistance of the filaments 54A and 54B is avoided from becoming small. In order to increase the filament diameter of the thick filament constituent material, it is necessary to ensure the full length of the filament constituent material.
However, the axial lengths of the filaments 54A and 54B are limited in configuration, so that the axial lengths of the filaments 54A and 54B can be reduced to a predetermined length while using a long filament component. The winding diameter of the filaments 54A and 54B must be increased.

例えば図30に示すフィラメントランプ50においては、コイル状のフィラメント54Aとリード55A,56Aとを連結するために、リード55A,56Aはフィラメント54Aのコイル内径より若干大きい外径を有するものが用いられている。具体的には、4kWの電力をフィラメント54Aに投入してもフィラメント54Aが溶断することがないような構成とするためには、線径0.5mmのフィラメント構成材を使用し、フィラメント54Aのコイル外径を4.3mm、コイル内径を3.3mmとし、リード55A,56Aの外径を3.5mmとする必要がある。また、他方のフィラメント体53Bについても、同様である。   For example, in the filament lamp 50 shown in FIG. 30, in order to connect the coiled filament 54A and the leads 55A and 56A, the leads 55A and 56A have an outer diameter slightly larger than the coil inner diameter of the filament 54A. Yes. Specifically, in order to prevent the filament 54A from fusing even when 4 kW of electric power is applied to the filament 54A, a filament constituent material having a wire diameter of 0.5 mm is used, and the coil of the filament 54A is used. It is necessary that the outer diameter is 4.3 mm, the inner diameter of the coil is 3.3 mm, and the outer diameters of the leads 55A and 56A are 3.5 mm. The same applies to the other filament body 53B.

しかしながら、外径3.5mmもの太さのリードを用いて図30に示すフィラメントランプ50を構成すると、リード56A,55Bの周囲を被覆する絶縁管60A,60Bについても、管径の大きなものを用いることが必要となり、また、発光管51の外径には制約があるから、絶縁管60A,60Bがフィラメント54A,54Bに接近することになって、絶縁管60A,60Bが点灯時に高温状態になったフィラメント54A,54Bの熱的影響を受けて溶融してリード56A,55Bが発光管51内に剥き出しの状態になり、発光管51内においてリード56A,55Bとフィラメント54A,54Bが接触することによって、隣接するフィラメント間で短絡を生じる、という不具合を生じるおそれがある。   However, if the filament lamp 50 shown in FIG. 30 is configured using a lead having an outer diameter of 3.5 mm, the insulating tubes 60A and 60B covering the periphery of the leads 56A and 55B also have a large tube diameter. In addition, since the outer diameter of the arc tube 51 is limited, the insulating tubes 60A and 60B come close to the filaments 54A and 54B, and the insulating tubes 60A and 60B are in a high temperature state when lit. The leads 56A and 55B are melted by the thermal influence of the filaments 54A and 54B, and the leads 56A and 55B are exposed in the arc tube 51. There is a risk that a short circuit occurs between adjacent filaments.

特に、温度分布の均一性を厳しく要求される被処理体の加熱処理に用いられる場合には、発光管内に配設した多数のフィラメントに対して個別に給電する必要が生じるため、発光管内に多数のリードが配設されることになり、隣接するフィラメント間で短絡が生じる危険性が高くなる。   In particular, when it is used for heat treatment of an object to be processed that requires a uniform temperature distribution, it is necessary to individually supply power to a large number of filaments arranged in the arc tube. This leads to an increased risk of short circuit between adjacent filaments.

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、複数のフィラメントの点灯状態を互いに独立して制御することにより所望の光放射照度分布を得ることができ、しかも、素線径の大きいフィラメント構成材が比較的大きな巻き径で巻回されてなるコイル状のフィラメントと、小径の給電用のリードとを確実に連結させることのできる特定のフィラメント支持構造が採用され、フィラメントに大電力を投入することができる構成のものでありながら、隣接するフィラメント間で短絡が生じることのないフィラメントランプを提供することである。
また、本発明の他の目的は、上記フィラメントランプを備え、被処理体を均一に加熱することができるとともに、小型化することが可能な光照射式加熱処理装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, the purpose of which can obtain a desired light irradiance distribution by controlling the lighting state of a plurality of filaments independently of each other, In addition, a specific filament support structure that can reliably connect a coil-shaped filament formed by winding a filament component with a large wire diameter with a relatively large winding diameter to a small-diameter power supply lead is adopted. It is another object of the present invention to provide a filament lamp that does not cause a short circuit between adjacent filaments while having a configuration capable of supplying high power to the filament.
Another object of the present invention is to provide a light irradiation type heat treatment apparatus that includes the filament lamp and can uniformly heat the object to be processed and can be downsized.

本発明のフィラメントランプは、両端に封止部が形成された直管状の発光管の内部に、各々コイル状のフィラメントと当該フィラメントに電力を供給するリードとが連結されてなるフィラメント体の複数が、各フィラメントが発光管の管軸方向に伸びるよう、管軸方向に順次に並んで配設され、各フィラメント体におけるリードの各々が封止部に配設された複数の導電性部材の各々に対して電気的に接続されて各フィラメントに対してそれぞれ独立に給電されるフィラメントランプであって、
各リードは、フィラメントのコイル軸方向に直交する方向に伸びる径方向部と、フィラメントのコイル軸方向に伸びるフィラメント連結部とを有し、
フィラメント連結部がフィラメントの端部における内部空間内に挿入されて外周面がフィラメントの内面に当接状態で配置されると共に径方向部がフィラメントのコイルピッチ間に挟まれた状態で径方向外方に突出して伸びるよう係止され、フィラメントとリードとが連結されていることを特徴とする。
In the filament lamp of the present invention, a plurality of filament bodies each formed by connecting a coiled filament and a lead for supplying electric power to the filament inside a straight tubular arc tube having sealing portions formed at both ends are provided. The filaments are sequentially arranged in the tube axis direction so that each filament extends in the tube axis direction of the arc tube, and each of the leads in each filament body is attached to each of the plurality of conductive members provided in the sealing portion. A filament lamp that is electrically connected to each filament and is independently fed to each filament;
Each lead has a radial portion extending in a direction orthogonal to the coil axis direction of the filament, and a filament connecting portion extending in the coil axis direction of the filament,
The filament connecting portion is inserted into the inner space at the end of the filament, the outer peripheral surface is disposed in contact with the inner surface of the filament, and the radial portion is sandwiched between the coil pitches of the filament in the radially outward direction. The filament and the lead are connected to each other so as to protrude and extend.

本発明のフィラメントランプにおいては、各リードは、フィラメントのコイル軸方向に伸びるリード本体部と、径方向部を有すると共に先端部がリード本体部方向に伸びる鉤状部とを有し、隣接するフィラメントの間の位置には、リードの鉤状部が係合される被係合部による位置決め機構が形成された板状の支持部材が配設されており、この支持部材によって支持されることによりフィラメントが発光管に対して位置決めされた構成とされていることが好ましい。   In the filament lamp of the present invention, each lead has a lead body portion extending in the coil axis direction of the filament and a hook-like portion having a radial portion and a tip portion extending in the lead body portion direction, and an adjacent filament A plate-like support member in which a positioning mechanism is formed by the engaged portion with which the hook-like portion of the lead is engaged is disposed at a position between the two, and the filament is supported by the support member. Is preferably positioned relative to the arc tube.

また、本発明のフィラメントランプにおいては、リードにおけるフィラメント連結部は、リードを構成する線条材の一部がコイル状に巻回されて形成された構成とすることができる。   Moreover, in the filament lamp of this invention, the filament connection part in a lead | read | reed can be set as the structure formed by winding a part of filament material which comprises a lead in coil shape.

さらに、本発明のフィラメントランプにおいては、リードにおけるフィラメント連結部は、径方向部を有するリード構成材とは別個のフィラメント連結部構成材がリード構成材の径方向部に接合されて形成された構成とすることができる。   Furthermore, in the filament lamp of the present invention, the filament connecting portion in the lead is formed by joining a filament connecting portion constituent material different from the lead constituent material having the radial direction portion to the radial direction portion of the lead constituent material. It can be.

さらにまた、本発明のフィラメントランプにおいては、リードは、フィラメントコイルのコイル軸方向に伸びる線状のリード本体部構成材と、フィラメント連結部が一体に形成された、軸方向の断面形状がF字状の鉤状部構成材とが接合されて形成された構成とすることができる。   Furthermore, in the filament lamp of the present invention, the lead has an F-shaped cross-sectional shape in the axial direction in which a linear lead main body component extending in the coil axial direction of the filament coil and the filament connecting portion are integrally formed. It can be set as the structure formed by joining the shape | molded hook-shaped part structural material.

本発明の光照射式加熱処理装置は、上記フィラメントランプが複数本並列配置されてなるランプユニットを有し、当該ランプユニットから放出される光を被処理体に照射して被処理体を加熱することを特徴とする。   The light irradiation type heat treatment apparatus of the present invention has a lamp unit in which a plurality of the filament lamps are arranged in parallel, and heats the object by irradiating the object with light emitted from the lamp unit. It is characterized by that.

本発明のフィラメントランプによれば、基本的には、各フィラメントに対して独立に給電される構成とされていることにより、被処理体を加熱処理するに際して、被処理体において狭小な領域で温度分布が不均一になったとしても、当該領域に位置するフィラメントに対する給電を調整することにより、被処理体上の狭小な領域における温度を調整することができるので、被処理体の全体にわたって均一な温度分布を実現することができる。
しかも、フィラメント連結部がフィラメントコイルの内部空間内に挿入されて当接状態で配置されると共に径方向部がコイルピッチ間に挟まれた状態とされてフィラメントとリードとが連結されていることにより、フィラメントの軸方向に対する変位およびフィラメントの径方向に対する変位が規制された状態とされるので、素線径およびコイル巻き径が大きいフィラメントとリードとを連結させる場合であっても、リードの線径をフィラメントの内径に適合するよう大きくすることなしに両者を確実に連結することができ、従って、大電力をフィラメントに投入することができる構成のものでありながら、隣接するフィラメント間で短絡が生じることを確実に防止することができる。
また、フィラメントランプの輸送時あるいは使用時において、フィラメントとリードの連結部位に衝撃が加わった場合であっても、フィラメントがリードから脱落するおそれがない。
According to the filament lamp of the present invention, basically, since each filament is independently supplied with power, the temperature of the object to be processed is reduced in a narrow region when the object to be processed is heated. Even if the distribution becomes non-uniform, the temperature in a narrow region on the object to be processed can be adjusted by adjusting the power supply to the filament located in the region. A temperature distribution can be realized.
In addition, the filament connecting portion is inserted into the inner space of the filament coil and arranged in a contact state, and the radial portion is sandwiched between the coil pitches so that the filament and the lead are connected. Since the displacement with respect to the filament axial direction and the displacement with respect to the radial direction of the filament are regulated, the wire diameter of the lead can be obtained even when connecting the filament and the lead having a large wire diameter and coil winding diameter. Can be reliably connected to each other without increasing the diameter to match the inner diameter of the filament, so that a large amount of power can be supplied to the filament, but a short circuit occurs between adjacent filaments. This can be surely prevented.
Further, even when the filament lamp is transported or used, even if an impact is applied to the connecting portion of the filament and the lead, there is no possibility that the filament will fall off the lead.

また、本発明のフィラメントランプによれば、リードの鉤状部の一部が係合される被係合部による位置決め機構が形成された板状の支持部材が配設されていることにより、更にフィラメントの周方向の変位(移動)が規制されるので、フィラメントの位置決めを一層確実に行うことができ、各フィラメントを発光管の所望の位置に高精度にかつ容易に配置することができると共に、フィラメント体の位置が経時的に変位することを防止することができて長期間の間にわたって所期の性能を確実に維持することができる。   Further, according to the filament lamp of the present invention, the plate-like support member formed with the positioning mechanism by the engaged portion to which a part of the hook-like portion of the lead is engaged is further provided. Since the displacement (movement) in the circumferential direction of the filament is regulated, the filament can be positioned more reliably, and each filament can be placed at a desired position of the arc tube with high accuracy and easily. The position of the filament body can be prevented from being displaced with time, and the desired performance can be reliably maintained over a long period of time.

本発明の光照射式加熱処理装置によれば、上記フィラメントランプの複数からなるランプユニットを備えていることにより、ランプユニットから所定の距離だけ離間した被処理体上の照度分布を精密に、かつ、任意の分布に設定することが可能となるので、被処理体における場所的な温度変化の度合いの分布が被処理体の形状に対して非対称である場合においても、それに対応して、被処理体上の照度分布を設定することが可能となり、被処理体を均一に加熱することができる。
しかも、各フィラメントランプそれ自体の特性により、大電力をフィラメントに投入することができるので、更なる歩留まりおよび品質の向上を図ることができる。
According to the light irradiation type heat treatment apparatus of the present invention, by providing the lamp unit composed of a plurality of the filament lamps, the illuminance distribution on the object to be processed which is separated from the lamp unit by a predetermined distance is precisely and Therefore, even if the distribution of the degree of local temperature change in the object to be processed is asymmetric with respect to the shape of the object to be processed, The illuminance distribution on the body can be set, and the object to be processed can be heated uniformly.
In addition, due to the characteristics of each filament lamp itself, a large amount of electric power can be input to the filament, so that the yield and quality can be further improved.

<第1実施形態>
図1は、本発明のフィラメントランプの一例における構成の概略を示す説明用斜視図、図2は、複数のフィラメント体の配置パターンおよび構成を簡略化して示す説明図である。
このフィラメントランプ10は、両端部が溶着されて封止部12a,12bが形成された、例えば石英ガラスなどの光透過性材料からなる直管状の発光管11を備えてなり、この発光管11の内部には、複数例えば3つのフィラメント体14,15,16が発光管11の管軸方向に並列状態で配設されていると共にハロゲンガスが封入されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing an outline of a configuration of an example of a filament lamp of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a simplified arrangement pattern and configuration of a plurality of filament bodies.
The filament lamp 10 includes a straight tube arc tube 11 made of a light-transmitting material such as quartz glass, which is sealed at both ends to form sealing portions 12a and 12b. A plurality of, for example, three filament bodies 14, 15, 16 are arranged in parallel in the tube axis direction of the arc tube 11, and a halogen gas is enclosed therein.

フィラメント体14は、図3に示すように、フィラメントコイル14bとこのフィラメントコイル14bの他端部に連結された給電用のリード14aおよびフィラメントコイル14bの一端部に連結されたリード14cとにより構成されている。   As shown in FIG. 3, the filament body 14 includes a filament coil 14b, a power feeding lead 14a connected to the other end of the filament coil 14b, and a lead 14c connected to one end of the filament coil 14b. ing.

フィラメント体14における他端側のリード14aは、図4に示すように、1本の線条材により形成されており、線状のリード本体部142aと、このリード本体部142aに直交する方向(連結されるフィラメントコイルの径方向)に伸びる径方向部分を有する鉤状部140aとを有する。
鉤状部140aは、リード本体部142aに連続してリード本体部142aに直交する方向に伸びるよう折り曲げられた径方向部143aと、この径方向部143aに連続する、コイル軸がリード本体部142aと並行して伸びるコイル状のフィラメント連結部141aと、このフィラメント連結部141aに連続してそのコイル軸方向に直交する方向に伸び、先端部がコイル軸方向に伸びるよう折り曲げられたL字状部144aとにより構成されている。
フィラメント連結部141aは、フィラメントコイル14bのコイル内径に適合する外径を有する。
As shown in FIG. 4, the lead 14 a on the other end side of the filament body 14 is formed of a single wire rod, and has a linear lead main body 142 a and a direction orthogonal to the lead main body 142 a ( And a hook-shaped portion 140a having a radial portion extending in the radial direction of the filament coil to be connected.
The hook-shaped portion 140a includes a radial direction portion 143a that is bent so as to extend in a direction orthogonal to the lead body portion 142a continuously to the lead body portion 142a, and a coil shaft that continues to the radial direction portion 143a. A coil-shaped filament connecting portion 141a extending in parallel with the L-shaped portion, which is continuous with the filament connecting portion 141a, extends in a direction perpendicular to the coil axis direction, and is bent so that the tip end portion extends in the coil axis direction 144a.
The filament connecting portion 141a has an outer diameter that matches the inner diameter of the filament coil 14b.

また、フィラメント体14における一端側のリード14cは、便宜上、リード14aと同一の構成部分には「a」を「c」に替えて同一の符号が付してある。   In addition, for convenience, the lead 14c on one end side of the filament body 14 is provided with the same reference numerals by replacing “a” with “c” in the same components as the lead 14a.

このフィラメント体14においては、図5に示すように、フィラメントコイル14bの他端部をリード14aの径方向部143aに対して捩じ込むことにより、フィラメント連結部141aがフィラメントコイル14bの他端部における内部空間内に挿入されてその外周面がフィラメントコイル14bの内面に当接状態で配置されると共に、径方向部143aがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされている。そして、フィラメント連結部141aの外径はフィラメントコイル14bの内径よりやや大きく、かつ径方向部143aの外径はフィラメントコイル14bのコイルピッチよりもやや大きいので、リード14aとフィラメントコイル14bとの強固な連結が達成されている。
また、リード14cについても同様に、フィラメント連結部141cがフィラメントコイル14bの内部に当接状態で配置されると共に、径方向部143cがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされ、これにより、リード14cとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
In this filament body 14, as shown in FIG. 5, the other end portion of the filament coil 14b is screwed into the radial direction portion 143a of the lead 14a so that the filament connecting portion 141a becomes the other end portion of the filament coil 14b. The outer circumferential surface of the filament coil 14b is disposed in contact with the inner surface of the filament coil 14b, and the radial portion 143a protrudes radially outward of the filament coil 14b between the coil pitches of the filament coil 14b. It is in a state of being pinched. Since the outer diameter of the filament connecting portion 141a is slightly larger than the inner diameter of the filament coil 14b and the outer diameter of the radial direction portion 143a is slightly larger than the coil pitch of the filament coil 14b, the lead 14a and the filament coil 14b are strong. Consolidation has been achieved.
Similarly, for the lead 14c, the filament connecting portion 141c is disposed in contact with the inside of the filament coil 14b, and the radial portion 143c is radially outward of the filament coil 14b between the coil pitches of the filament coil 14b. Thus, the lead 14c and the filament coil 14b are connected to each other.

フィラメントコイル14bとフィラメント連結部141a,141cとは溶接されているわけではない。従って、フィラメントとリードとの連結部に曲げや捩れる力が作用した場合であっても、フィラメントまたはリードが損傷することを防止することができる。   The filament coil 14b and the filament coupling portions 141a and 141c are not welded. Therefore, even when a bending or twisting force acts on the connecting portion between the filament and the lead, the filament or the lead can be prevented from being damaged.

また、フィラメント体15,16についても、フィラメント体14と同一の構成とされており、フィラメントコイル15b(16b)とこのフィラメントコイル15b(16b)の他端部に連結された給電用のリード15a(16a)およびフィラメントコイル15b(16b)の一端部に連結されたリード15c(16c)とにより構成されている。   Also, the filament bodies 15 and 16 have the same configuration as the filament body 14, and a power supply lead 15a (connected to the filament coil 15b (16b) and the other end of the filament coil 15b (16b). 16a) and a lead 15c (16c) connected to one end of the filament coil 15b (16b).

また、発光管11の内部における隣接するフィラメント間の位置には、フィラメント体14,15,16を支持する、例えば石英ガラスなどの絶縁材料からなるディスク状の支持部材19a,19b,19c,19dが発光管11の管軸に対して垂直に設けられており、これらの支持部材19a,19b,19c,19dによってフィラメント体14,15,16が発光管11に対して位置決めされた状態で支持されている。   Further, disk-shaped support members 19a, 19b, 19c, and 19d made of an insulating material such as quartz glass that support the filament bodies 14, 15, and 16 are provided at positions between adjacent filaments inside the arc tube 11. It is provided perpendicular to the tube axis of the arc tube 11, and the filament bodies 14, 15, and 16 are supported by these support members 19a, 19b, 19c, and 19d while being positioned with respect to the arc tube 11. Yes.

支持部材19bには、図6に示すように、略中央部に開口197が形成されていると共に、その周縁部に、フィラメント体を位置決めするための位置決め機構を構成する複数例えば6つの切欠き部191,192,193,194,195,196が互いに周方向に離間した位置に形成されている。開口197を形成することは必須ではないが、支持部材19bに開口197を設けることにより、支持部材19bとフィラメントコイル14bとの間隔を大きくすることが可能となり、支持部材19bの熱的負荷を軽減することができる。
これらの切欠き部は、例えば切欠き部191と194、192と195、193と196の対が、支持部材19bの中心を通る仮想線の略同一線上に位置されている。
また、他の支持部材19a,19c,19dも、支持部材19bと同一の構成を有する。
As shown in FIG. 6, the support member 19 b has an opening 197 formed at a substantially central portion, and a plurality of, for example, six cutout portions constituting a positioning mechanism for positioning the filament body at the peripheral portion thereof. 191, 192, 193, 194, 195, 196 are formed at positions separated from each other in the circumferential direction. Although it is not essential to form the opening 197, by providing the opening 197 in the support member 19b, it is possible to increase the distance between the support member 19b and the filament coil 14b, and to reduce the thermal load on the support member 19b. can do.
For example, pairs of the notches 191 and 194, 192 and 195, and 193 and 196 are positioned on substantially the same imaginary line passing through the center of the support member 19b.
The other support members 19a, 19c, and 19d have the same configuration as the support member 19b.

フィラメント体14は、一端側のリード14cにおける鉤状部140cが支持部材19bの切欠き部196に係合されると共にリード本体部142cが当該切欠き部196と対をなす切欠き部193内を挿通されて、フィラメントコイル14bが支持部材19bに対して垂直な方向に伸びる姿勢で、取り付けられており、また、他端側のリード14aにおける鉤状部140aが支持部材19aに対して同様に取り付けられており(図1参照)、これにより、フィラメント体14が発光管11に対して位置決めされた状態で支持される。
フィラメント体14の他端側のリード14aは、発光管11の他端側の封止部12aに気密に埋設された金属箔13aを介して外部リード18aに電気的に接続されている。また、一端側のリード14cは、支持部材19c,19dにおけるリードの鉤状部の位置決めに寄与しない切り欠き部内を挿通されて発光管11の管軸に沿って伸び、発光管11の一端側の封止部12bに気密に埋設された金属箔13dを介して外部リード18dに電気的に接続されている。
In the filament body 14, the hook-shaped portion 140c of the lead 14c on one end side is engaged with the notch 196 of the support member 19b, and the lead main body 142c passes through the notch 193 that makes a pair with the notch 196. The filament coil 14b is attached in such a manner that the filament coil 14b extends in a direction perpendicular to the support member 19b, and the hook-like portion 140a of the lead 14a on the other end side is similarly attached to the support member 19a. Thus, the filament body 14 is supported while being positioned with respect to the arc tube 11 (see FIG. 1).
The lead 14a on the other end side of the filament body 14 is electrically connected to the external lead 18a via a metal foil 13a hermetically embedded in the sealing portion 12a on the other end side of the arc tube 11. The lead 14c on one end side extends through the tube axis of the arc tube 11 through the notch that does not contribute to the positioning of the flange portion of the lead in the support members 19c and 19d, and extends on the one end side of the arc tube 11 It is electrically connected to the external lead 18d through a metal foil 13d that is hermetically embedded in the sealing portion 12b.

フィラメント体15は、他端側のリード15aにおける鉤状部が、フィラメント体14の一端部を支持する支持部材19bの一面側において、フィラメント体14の一端側のリード14cの位置決めに寄与しない支持部材19bの切欠き部194に係合されると共にリード本体部が当該切欠き部194と対をなす切欠き部191内を挿通されて、フィラメントコイル15bが支持部材19bに対して垂直な方向に伸びる姿勢で、取り付けられており、一端側のリード15cにおける鉤状部が支持部材19cに対して同様に取り付けられており(図1参照)、これにより、フィラメント体15が発光管11に対して位置決めされた状態で支持される。
フィラメント体15の他端側のリード15aは、支持部材19aにおけるリードの鉤状部の位置決めに寄与しない切り欠き部内を挿通されて発光管11の管軸に沿って伸び、発光管11の他端側の封止部12aに気密に埋設された金属箔13bを介して外部リード18bに電気的に接続されている。また、一端側のリード15cは、支持部材19dにおけるリードの鉤状部の位置決めに寄与しない切り欠き部内を挿通されて発光管11の管軸に沿って伸び、発光管11の一端側の封止部12bに気密に埋設された金属箔13eを介して外部リード18eに電気的に接続されている。
The filament body 15 is a support member in which the hook-shaped portion of the lead 15a on the other end side does not contribute to the positioning of the lead 14c on one end side of the filament body 14 on the one surface side of the support member 19b that supports one end portion of the filament body 14 The lead main body portion is inserted into the notch portion 191 that is paired with the notch portion 194 and is engaged with the notch portion 194 of the 19b, so that the filament coil 15b extends in a direction perpendicular to the support member 19b. It is attached in a posture, and the hook-like portion of the lead 15c on one end side is similarly attached to the support member 19c (see FIG. 1), whereby the filament body 15 is positioned with respect to the arc tube 11 It is supported in the state.
The lead 15a on the other end side of the filament body 15 is inserted through a notch that does not contribute to the positioning of the lead-shaped portion of the support member 19a and extends along the tube axis of the arc tube 11, and the other end of the arc tube 11 It is electrically connected to the external lead 18b through a metal foil 13b that is airtightly embedded in the side sealing portion 12a. In addition, the lead 15c on one end side is inserted through a notch that does not contribute to the positioning of the hook-shaped portion of the lead in the support member 19d and extends along the tube axis of the arc tube 11, and seals on the one end side of the arc tube 11 It is electrically connected to the external lead 18e through a metal foil 13e that is airtightly embedded in the portion 12b.

フィラメント体16は、図1に示すように、他端側のリード16aにおける鉤状部が、フィラメント体15の一端部を支持する支持部材19cの一面側において、フィラメント体15の一端側のリード15cの位置決めに寄与しない支持部材19cの切欠き部に係合されると共にリード本体部が当該切欠き部と対をなす切欠き部内を挿通されて、フィラメントコイル16bが支持部材19cに対して垂直な方向に伸びる姿勢で、取り付けられており、一端側のリード16cにおける鉤状部が支持部材19dに対して同様に取り付けられており、これにより、フィラメント体16が発光管11に対して位置決めされた状態で支持される。
フィラメント体16の他端側のリード16aは、支持部材19bの切欠き部195内および支持部材19aにおけるリードの鉤状部の位置決めに寄与しない切欠き部内を挿通されて発光管11の管軸に沿って伸び、発光管11の他端側の封止部12aに気密に埋設された金属箔13cを介して外部リード18cに電気的に接続されている。
フィラメント体16の一端側のリード16cは、発光管11の一端側の封止部12bに気密に埋設された金属箔13fを介して外部リード18fに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the filament body 16 includes a lead 15 c on one end side of the filament body 15 on the one surface side of the support member 19 c that supports the one end portion of the filament body 15. Is engaged with a notch portion of the support member 19c that does not contribute to positioning, and the lead body portion is inserted through the notch portion paired with the notch portion, so that the filament coil 16b is perpendicular to the support member 19c. It is attached in a posture extending in the direction, and the hook-like portion of the lead 16c on one end side is similarly attached to the support member 19d, whereby the filament body 16 is positioned with respect to the arc tube 11 Supported in state.
The lead 16a on the other end side of the filament body 16 is inserted into the notch 195 of the support member 19b and the notch that does not contribute to the positioning of the lead flange portion of the support member 19a, and is inserted into the tube axis of the arc tube 11. It is electrically connected to the external lead 18c through a metal foil 13c that extends along the gas pipe 11 and is hermetically embedded in the sealing portion 12a on the other end side of the arc tube 11.
The lead 16c on one end side of the filament body 16 is electrically connected to the external lead 18f via a metal foil 13f hermetically embedded in the sealing portion 12b on one end side of the arc tube 11.

このフィラメントランプ10においては、フィラメント体のリードの、他のフィラメント体におけるフィラメントおよびリードと対向する箇所に、例えば石英などの絶縁材料からなる絶縁管が設けられている。絶縁管が設けられていることにより、後述するフィラメントに取り付けられたアンカーと、リードとが接触して電気的に短絡することを確実に防止することができる。
具体的には、図2に示すように、フィラメント体14における一端側のリード14cには、フィラメント体15のフィラメントコイル15bおよびフィラメント体16のフィラメントコイル16bと対向する箇所に、絶縁管25c,25eが設けられている。
また、フィラメント体15における一端側のリード15cには、フィラメント体16のフィラメントコイル16bと対向する箇所に、絶縁管25fが設けられており、他端側のリード15aには、フィラメント体14のフィラメントコイル14bと対向する箇所に、絶縁管25aが設けられている。
さらに、フィラメント体16における他端側のリード16aには、フィラメント体14のフィラメントコイル14bおよびフィラメント体15のフィラメントコイル15bと対向する箇所に、絶縁管25b,25dが設けられている。
In the filament lamp 10, an insulating tube made of an insulating material such as quartz is provided at a portion of the lead of the filament body facing the filament and the lead in the other filament body. By providing the insulating tube, it is possible to reliably prevent the anchor attached to the filament, which will be described later, and the lead from coming into contact with each other and being electrically short-circuited.
Specifically, as shown in FIG. 2, the lead 14 c on one end side of the filament body 14 is provided with insulating tubes 25 c and 25 e at locations facing the filament coil 15 b of the filament body 15 and the filament coil 16 b of the filament body 16. Is provided.
The lead 15c on one end side of the filament body 15 is provided with an insulating tube 25f at a location facing the filament coil 16b of the filament body 16, and the lead 15a on the other end side is provided with a filament of the filament body 14 An insulating tube 25a is provided at a location facing the coil 14b.
Further, the lead 16a on the other end side of the filament body 16 is provided with insulating tubes 25b and 25d at locations facing the filament coil 14b of the filament body 14 and the filament coil 15b of the filament body 15.

このフィラメントランプ10においては、発光管11の内壁と絶縁管との間の位置において、発光管11の管軸方向に並設された複数の環状のアンカー17が設けられており、各フィラメントコイル14b,15b,16bは、それぞれ、例えば2個のアンカーによって発光管11と接触しないよう支持されている。
アンカー17は、フィラメントランプ10を作製するに際して、複数のフィラメント体を発光管11内に容易に挿入して配設することができる程度の弾性を有する。
In this filament lamp 10, a plurality of annular anchors 17 arranged in parallel in the tube axis direction of the arc tube 11 are provided at a position between the inner wall of the arc tube 11 and the insulating tube, and each filament coil 14b. 15b and 16b are supported so as not to contact the arc tube 11 by, for example, two anchors.
The anchor 17 has such elasticity that a plurality of filament bodies can be easily inserted and disposed in the arc tube 11 when the filament lamp 10 is manufactured.

上記構成のフィラメントランプ10は、第1の給電装置7a、第2の給電装置7b、第3の給電装置7cからなる電源部7に接続されている。詳細には、フィラメント体14と電気的に接続された外部リード18aおよび18dの間に第1の給電装置7aが接続され、フィラメント体15と電気的に接続された外部リード18bおよび18eの間に第2の給電装置7cが接続され、フィラメント体16と電気的に接続された外部リード18cおよび18fの間に第3の給電装置7bが接続されている。   The filament lamp 10 having the above configuration is connected to a power supply unit 7 including a first power supply device 7a, a second power supply device 7b, and a third power supply device 7c. Specifically, the first power supply device 7a is connected between the external leads 18a and 18d electrically connected to the filament body 14, and between the external leads 18b and 18e electrically connected to the filament body 15. The second power supply device 7c is connected, and the third power supply device 7b is connected between the external leads 18c and 18f electrically connected to the filament body 16.

このフィラメントランプ10は、電源部7によって給電されることにより点灯駆動されるが、各フィラメント体14,15,16に個別の給電装置7a,7b,7cが接続されているので、各フィラメント体14,15,16のフィラメントコイル14b,15b,16bに個別に電力を給電することにより、各フィラメントコイル14b,15b,16bの点灯制御を個別に行うことができる。   The filament lamp 10 is driven to be lit by being supplied with power from the power supply unit 7. However, since the individual feeders 7 a, 7 b, and 7 c are connected to the filament bodies 14, 15, and 16, the filament bodies 14 are connected. , 15, and 16 can individually control the lighting of the filament coils 14b, 15b, and 16b by supplying power to the filament coils 14b, 15b, and 16b.

また、給電装置7a,7b,7cを可変電源により構成した場合には、各フィラメントコイル14b,15b,16bへ給電する電力量の割合を任意に設定することができるので、各フィラメントコイル14b,15b,16bから放射される光の強度比を任意に設定することができ、従って、上記フィラメントランプ10を光照射式加熱処理装置の加熱用光源として用いた場合に、フィラメントランプ10から照射される光の、被処理体上での放射照度分布が均一となるよう調整することができる。
例えば、上記フィラメントランプ10の下方に被照射体を設置し、フィラメント体14におけるフィラメントコイル14b直下の被処理体上の放射照度を、フィラメント体15におけるフィラメントコイル15b直下の被処理体上の放射照度よりも大きくする必要がある場合には、給電装置7aからフィラメント体14に給電する電力を、給電装置7bからフィラメント体15に給電する電力より大きくなるよう、可変電源である給電装置7aを調整すればよい。
In addition, when the power feeding devices 7a, 7b, and 7c are configured with variable power sources, the ratio of the amount of power that is fed to the filament coils 14b, 15b, and 16b can be arbitrarily set, so that the filament coils 14b, 15b , 16b can be arbitrarily set, so that the light emitted from the filament lamp 10 when the filament lamp 10 is used as a heating light source of the light irradiation type heat treatment apparatus. The irradiance distribution on the object to be processed can be adjusted to be uniform.
For example, an object to be irradiated is installed below the filament lamp 10, and the irradiance on the object to be processed immediately below the filament coil 14 b in the filament body 14 is set to be the irradiance on the object to be processed in the filament body 15 immediately below the filament coil 15 b. If it is necessary to increase the power, the power feeding device 7a, which is a variable power source, is adjusted so that the power fed from the power feeding device 7a to the filament body 14 is larger than the power fed from the power feeding device 7b to the filament body 15. That's fine.

以上において、上記フィラメントランプ10が光照射式加熱処理装置の加熱用光源として用いられる場合は、一のフィラメント体のフィラメントコイルから放射される光の一部が、他のフィラメント体のリードや絶縁管によって遮られることがないように、各フィラメント体14,15,16を構成・配置することが肝要である。
具体的には、例えば、フィラメントコイル14b,15b,16bから放射された光が、図1の下方に設置された被処理体を照射する場合、フィラメントコイル14bから放射される光の一部がリード15a,リード16aにより遮光されないように、支持部材19a,19bに設けられた位置決め機構を構成する切欠き部のうち、リード15a,リード16aの通過部として機能している切欠き部の位置が決定される。また、フィラメントコイル15bから放射される光の一部がリード14c,リード16aにより遮光されないように、支持部材19b,19cに設けられた位置決め部である切欠き部のうち、リード14c,リード16aの通過部として機能している切欠き部の位置が決定される。さらに、フィラメントコイル16bから放射される光の一部がリード14c,リード15cにより遮光されないように、支持部材19c,19dに設けられた位置決め部である切欠き部のうち、リード14c,リード15cの通過部として機能している切欠き部の位置が決定される。
このように構成することにより、一のフィラメントから放射された光の一部が、他のフィラメントのリードおよび絶縁管によって遮光されることを防止することができる。
In the above, when the filament lamp 10 is used as a heating light source of a light irradiation type heat treatment apparatus, a part of light emitted from a filament coil of one filament body is a lead or an insulating tube of another filament body. It is important to configure and arrange the filament bodies 14, 15 and 16 so that they are not blocked by.
Specifically, for example, when the light emitted from the filament coils 14b, 15b, and 16b irradiates the object to be processed installed in the lower part of FIG. 1, a part of the light emitted from the filament coil 14b is a lead. The positions of notches that function as passing portions for the leads 15a and leads 16a among the notches constituting the positioning mechanism provided in the support members 19a and 19b are determined so as not to be shielded from light by the leads 15a and 15a. Is done. Further, of the notches that are positioning portions provided on the support members 19b and 19c so that a part of the light emitted from the filament coil 15b is not shielded by the leads 14c and 16a, The position of the notch functioning as the passing part is determined. Further, of the notches that are positioning portions provided in the support members 19c and 19d so that a part of the light emitted from the filament coil 16b is not shielded by the leads 14c and 15c, the leads 14c and 15c of the leads 15c. The position of the notch functioning as the passing part is determined.
By configuring in this way, it is possible to prevent a part of the light emitted from one filament from being blocked by the lead and the insulating tube of the other filament.

上記構成のフィラメントランプ10によれば、基本的には、各フィラメントコイル14b,15b,16bに対して独立に給電される構成とされていることにより、被処理体を加熱処理するに際して、被処理体において狭小な領域で温度分布が不均一になったとしても、当該領域に位置するフィラメントに対する給電を調整することにより、被処理体上の狭小な領域における温度を調整することができることので、被処理体の全体にわたって均一な温度分布を実現することができる。
しかも、リード14a,14cにおけるフィラメント連結部141a、141cがフィラメントコイル14bの内部空間内に挿入されて当接状態で配置されると共に鉤状部140a,140cがコイルピッチ間に挟まれた状態とされてフィラメントコイル14bとリード14a,14cとが連結されていることにより、フィラメントコイル14bの軸方向に対する変位およびフィラメントコイル14bの径方向に対する変位が規制された状態とされるので、素線径およびコイル巻き径が大きいフィラメントコイル14bとリード14a,14cとを連結させる場合であっても、リード14a,14cの線径をフィラメントコイル14bの内径に適合するよう大きくすることなしに両者を確実に連結することができる。例えば素線径が0.5mm、コイル巻き径が4.3mmであるフィラメントコイルと、線径が0.8mmであるリードとであっても、両者を確実に連結することができる。 また、フィラメントコイル15b,16bについても同様である。
従って、例えば4kW以上もの大電力をフィラメントコイル14b,15b,16bに投入することができて各フィラメントコイル14b,15b,16bを所期の発熱状態となるよう急速に立ち上げることができる構成のものでありながら、ランプ点灯時に高温状態となるフィラメントの熱的影響を受けてリードの外周を被覆している絶縁管25a,25b,25c,25d,25e,25fが溶融することがないよう十分な大きさの間隔を確保した状態で、各フィラメント体14,15,16を発光管11内に配設することができるので、隣接するフィラメント間で短絡が生じることを確実に防止することができる。
According to the filament lamp 10 having the above-described configuration, basically, the filament coil 14b, 15b, 16b is configured to be supplied with power independently. Even if the temperature distribution becomes uneven in a narrow region of the body, the temperature in the narrow region on the object to be processed can be adjusted by adjusting the power supply to the filament located in the region. A uniform temperature distribution can be realized over the entire processing body.
Moreover, the filament connecting portions 141a and 141c of the leads 14a and 14c are inserted into the inner space of the filament coil 14b and arranged in contact with each other, and the hook-shaped portions 140a and 140c are sandwiched between the coil pitches. By connecting the filament coil 14b and the leads 14a and 14c, the displacement of the filament coil 14b in the axial direction and the displacement of the filament coil 14b in the radial direction are regulated. Even when the filament coil 14b having a large winding diameter is connected to the leads 14a and 14c, the leads 14a and 14c are reliably connected without increasing the wire diameter to match the inner diameter of the filament coil 14b. be able to. For example, even a filament coil having an element wire diameter of 0.5 mm and a coil winding diameter of 4.3 mm and a lead having a wire diameter of 0.8 mm can be reliably connected. The same applies to the filament coils 15b and 16b.
Accordingly, for example, a configuration in which large power of 4 kW or more can be input to the filament coils 14b, 15b, 16b, and the filament coils 14b, 15b, 16b can be rapidly started up so as to be in a desired heat generation state. However, the insulation tubes 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, and 25f covering the outer periphery of the lead are not sufficiently melted due to the thermal influence of the filament that is in a high temperature state when the lamp is turned on. Since the filament bodies 14, 15, and 16 can be disposed in the arc tube 11 in a state where the gap is secured, it is possible to reliably prevent a short circuit from occurring between adjacent filaments.

また、フィラメントランプ10の輸送時あるいは使用時において、フィラメントとリードの連結部位に衝撃が加わった場合であっても、フィラメントコイル14b,15b,16bがリードから脱落するおそれがない。   Further, when the filament lamp 10 is transported or used, even if an impact is applied to the filament / lead connection portion, the filament coils 14b, 15b, 16b do not fall off the lead.

さらに、フィラメント体14が、リード14cの鉤状部140cが係合される切欠き部からなる被係合部による位置決め機構が形成された板状の支持部材19bによって支持されていると共に、リード14aについても同様に支持部材19aによって支持されていることにより、更にフィラメントコイル14bの周方向の変位(移動)が規制されるので、フィラメント体14の位置決めを一層確実に行うことができる。
また、フィラメント体15,16についても、それぞれ、支持部材19b,19c,19dによって支持されていることにより、フィラメントコイル15b,16bの周方向の変位(移動)が規制されるので、フィラメント体15,16の位置決めを一層確実に行うことができる。
従って、各フィラメントコイル14b,15b,16bを発光管11内の所望の位置に高精度にかつ容易に配置することができると共に、各フィラメントコイル14b,15b,16bの位置が重力等の影響によって経時的に変位することを防止することができて長期間の間にわたって所期の性能を確実に維持することができる。
また、フィラメントコイル14b,15b,16bが断線するなどの不測の事態によってフィランメントランプの構成部材の一部を交換する必要が生じた場合においても、発光管11内に各フィラメントコイル14b,15b,16bを高い再現性で高精度に配置することができるため、例えばフィラメント体の交換前後における被処理体の表面上での放射照度分布の再現性を確保することができ、被処理体に対する適正な処理を行うことができる。
Further, the filament body 14 is supported by a plate-like support member 19b on which a positioning mechanism is formed by an engaged portion including a notch portion with which the flange portion 140c of the lead 14c is engaged, and the lead 14a. Similarly, since the displacement (movement) of the filament coil 14b in the circumferential direction is further regulated by being supported by the support member 19a, the filament body 14 can be positioned more reliably.
Further, the filament bodies 15 and 16 are also supported by the support members 19b, 19c and 19d, respectively, so that the displacement (movement) in the circumferential direction of the filament coils 15b and 16b is regulated. 16 positioning can be performed more reliably.
Accordingly, the filament coils 14b, 15b, and 16b can be easily and accurately arranged at desired positions in the arc tube 11, and the positions of the filament coils 14b, 15b, and 16b are affected by the influence of gravity and the like over time. Displacement can be prevented, and the desired performance can be reliably maintained over a long period of time.
Further, even when it is necessary to replace some of the constituent members of the filament lamp due to an unexpected situation such as the filament coils 14b, 15b, 16b being disconnected, the filament coils 14b, 15b, Since 16b can be arranged with high reproducibility and high accuracy, for example, reproducibility of the irradiance distribution on the surface of the object to be processed before and after replacement of the filament body can be ensured. Processing can be performed.

以上のフィラメントランプ10においては、フィラメント体におけるリードは、例えば図7に示すような構成とすることができる。
このリード14cは、リード本体部142cと、リード本体部142cに連続してリード本体部142cに直交する方向に伸びるよう折り曲げられた径方向部143c、この径方向部143cに連続する、コイル軸がリード本体部142cと並行に伸びるコイル状のフィラメント連結部141c、このフィラメント連結部141cに連続して一端側に傾斜しながらコイル軸方向に直交する方向に伸びる傾斜部145cおよびこの傾斜部145cに連続して先端部がコイル軸方向に伸びるよう折り曲げられたコ字状部146cからなる鉤状部140cとにより構成されており、径方向部143cの一端縁とコ字状部146cの一端縁とが同一線上に位置された状態とされている。
In the filament lamp 10 described above, the lead in the filament body can be configured as shown in FIG. 7, for example.
The lead 14c includes a lead main body 142c, a radial portion 143c bent continuously in a direction perpendicular to the lead main body 142c, and the coil shaft continuous to the radial portion 143c. A coiled filament connecting portion 141c extending in parallel with the lead main body portion 142c, an inclined portion 145c extending in a direction perpendicular to the coil axis direction while being inclined to one end side continuously to the filament connecting portion 141c, and continuous to the inclined portion 145c. The distal end portion is formed by a flange-shaped portion 140c formed of a U-shaped portion 146c bent so as to extend in the coil axis direction, and one end edge of the radial direction portion 143c and one end edge of the U-shaped portion 146c are formed. It is assumed that they are located on the same line.

通常、フィラメントコイル14bにおけるフィラメント連結部141cの外表面と接している箇所は、他の箇所よりも熱容量が低く低温状態となって他の箇所に比べて放射される光が少ない。
然るに、リード14が上記のような構成とされていることにより、図6を参照して説明すると、鉤状部140cを支持部材19bの所定の切欠き部196に係合させると共にリード本体部142cを当該切欠き部196と対をなす切欠き部193内に挿通させた際に、フィラメント連結部141cを支持部材19bの開口197内に配置することができるので、フィラメント連結部141cを支持部材19bの開口197外に配置した場合に比して、フィラメントランプ10の軸方向における照度分布を均一な状態とすることができる。
Normally, a portion of the filament coil 14b that is in contact with the outer surface of the filament coupling portion 141c has a lower heat capacity than other portions and is in a low temperature state, and emits less light than other portions.
However, since the lead 14 is configured as described above and will be described with reference to FIG. 6, the hook-shaped portion 140c is engaged with the predetermined notch portion 196 of the support member 19b and the lead main body portion 142c. Since the filament connecting portion 141c can be disposed in the opening 197 of the supporting member 19b when the filament connecting portion 141c is inserted into the notched portion 193 paired with the notched portion 196, the filament connecting portion 141c is supported by the supporting member 19b. Compared with the case where it is arranged outside the opening 197, the illuminance distribution in the axial direction of the filament lamp 10 can be made uniform.

本発明のフィラメントランプにおいては、上記第1実施形態に係るフィラメント支持構造に限定されるものではなく、以下に示すフィラメント支持構造によりフィラメントとリードとが連結された構成とすることができる。   The filament lamp of the present invention is not limited to the filament support structure according to the first embodiment, and may have a configuration in which the filament and the lead are connected by the filament support structure described below.

〔第2実施形態〕
図8は、本発明の第2実施形態に係るフィラメントランプの一構成例におけるフィラメント体の構成を示す正面図、図9は、図8に示すフィラメント体におけるリードの構成を示す説明図であって、(A)正面図、(B)側面図であり、図10は、フィラメント体のリードとフィラメントとの連結部を示す拡大断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a front view showing the configuration of the filament body in one configuration example of the filament lamp according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of the leads in the filament body shown in FIG. FIG. 10A is a front view, FIG. 10B is a side view, and FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between the lead of the filament body and the filament.

このフィラメント体14は、フィラメントコイル14bとこのフィラメントコイル14bの他端部に連結された給電用のリード14aおよびフィラメントコイル14bの一端部に連結されたリード14cとにより構成されている。
リード14cは、フィラメントコイル14bのコイル軸方向に伸びる線状のリード本体部142cと、このリード本体部142cに連続してリード本体部142cに直交する方向(フィラメントコイル14bのコイル軸に直交する方向)に伸びる径方向部143cおよびこの径方向部143cに接合された、フィラメントコイル14bのコイル軸方向に伸びる円板状のフィラメント連結部141cを有し、径方向部143cの先端部がコイル軸方向外方に向かって伸びるよう折り曲げられた鉤状部140cとにより構成されている。 また、リード14aについても、リード14cと同一の構成を有し、図8において、便宜上、リード14cと同一の構成部材には「c」を「a」に替えて同一の符号が付してある。
The filament body 14 includes a filament coil 14b, a power supply lead 14a connected to the other end of the filament coil 14b, and a lead 14c connected to one end of the filament coil 14b.
The lead 14c includes a linear lead body 142c extending in the coil axis direction of the filament coil 14b, and a direction that is continuous with the lead body 142c and orthogonal to the lead body 142c (a direction orthogonal to the coil axis of the filament coil 14b). ) Extending in the axial direction) and a disk-shaped filament connecting portion 141c extending in the coil axial direction of the filament coil 14b joined to the radial direction 143c, and the distal end of the radial direction 143c is in the axial direction of the coil. It is comprised by the hook-shaped part 140c bent so that it might extend outward. Also, the lead 14a has the same configuration as the lead 14c. In FIG. 8, for convenience, the same components as those of the lead 14c are denoted by the same reference numerals by replacing “c” with “a”. .

フィラメント連結部141cは、フィラメントコイル14bのコイル内径に適合する外径を有する。   The filament connecting portion 141c has an outer diameter that matches the coil inner diameter of the filament coil 14b.

リード本体部142cおよび鉤状部140cが1本の線条材により形成されたリード構成部材と、フィラメント連結部141cを構成するフィラメント連結部構成材との接合方法は、特に限定されるものではなく、例えば溶接などにより行われる。   The joining method of the lead constituent member in which the lead main body part 142c and the hook-like part 140c are formed of one wire rod and the filament connecting part constituent material constituting the filament connecting part 141c is not particularly limited. For example, it is performed by welding.

このフィラメント体14においては、フィラメントコイル14bの一端部をリード14cの鉤状部140cに対して捩じ込むことにより、フィラメント連結部141cがフィラメントコイル14bの内部空間内に挿入されて外周面がフィラメントコイル14bの内面に当接状態で配置されると共に、鉤状部140cの径方向部分がフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされている。そして、フィラメント連結部141cの外径はフィラメントコイル14bの内径よりやや大きく、かつ鉤状部140cの径方向部143cの外径はフィラメントコイル14bのコイルピッチよりもやや大きいので、リード14cとフィラメントコイル14bとの強固な連結が達成されている。
また、リード14aについても同様に、フィラメント連結部141aがフィラメントコイル14bの内部に当接状態で配置されると共に、鉤状部140aの径方向部143aがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされ、これにより、リード14aとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
In this filament body 14, one end portion of the filament coil 14b is screwed into the flange portion 140c of the lead 14c, whereby the filament connecting portion 141c is inserted into the internal space of the filament coil 14b, and the outer peripheral surface is the filament. It is arranged in contact with the inner surface of the coil 14b and is sandwiched between the coil pitches of the filament coil 14b so that the radial portion of the flange 140c protrudes radially outward of the filament coil 14b. Yes. Since the outer diameter of the filament connecting portion 141c is slightly larger than the inner diameter of the filament coil 14b and the outer diameter of the radial portion 143c of the hook-shaped portion 140c is slightly larger than the coil pitch of the filament coil 14b, the lead 14c and the filament coil A strong connection with 14b has been achieved.
Similarly, for the lead 14a, the filament connecting portion 141a is disposed in contact with the inside of the filament coil 14b, and the radial portion 143a of the hook-shaped portion 140a is disposed between the coil pitches of the filament coil 14b. Thus, the lead 14a and the filament coil 14b are connected to each other.

フィラメントコイル14bとフィラメント連結部141a,141cとは溶接されているわけではない。従って、フィラメントとリードとの連結部に曲げや捩れる力が作用した場合であっても、フィラメントコイルまたはリードが損傷することを防止することができる。   The filament coil 14b and the filament coupling portions 141a and 141c are not welded. Therefore, even when a bending or twisting force acts on the connecting portion between the filament and the lead, the filament coil or the lead can be prevented from being damaged.

フィラメント体14は、図11に示すように、フィラメント連結部141cが支持部材19bの略中央に設けられた開口197内に位置された状態で、一端側のリード14cにおける鉤状部140cが支持部材19bの2箇所の切欠き部193,196に係合されて、フィラメントコイル14bが支持部材19bに対して垂直な方向に伸びる姿勢で、取り付けられている。
また、他端側のリード14aにおける鉤状部140aが支持部材19aに対して同様に取り付けられており、これにより、フィラメント体14が発光管11に対して位置決めされた状態で支持される(図1参照)。
As shown in FIG. 11, in the filament body 14, the filament connecting portion 141c is positioned in the opening 197 provided in the approximate center of the support member 19b, and the hook-like portion 140c of the lead 14c on one end side is the support member. The filament coil 14b is attached in such a manner that the filament coil 14b extends in a direction perpendicular to the support member 19b by being engaged with the two notches 193 and 196 of 19b.
Further, the hook-like portion 140a of the lead 14a on the other end side is similarly attached to the support member 19a, and thereby the filament body 14 is supported in a state of being positioned with respect to the arc tube 11 (see FIG. 1).

第2実施形態に係るものにおいては、必然的にフィラメント連結部141cが支持部材19bに向けて伸びる構成となるため、支持部材19bに開口197を設けることが必須となり、図1に示すように、支持部材19a、19c、19dについても、略中央部に開口が形成されている。   In the second embodiment, since the filament connecting portion 141c inevitably extends toward the support member 19b, it is essential to provide an opening 197 in the support member 19b, as shown in FIG. The support members 19a, 19c, and 19d also have an opening at a substantially central portion.

上記構成のフィラメント体14を備えたフィラメントランプ10によれば、上記第1実施形態に係るフィラメントランプと実質的に同等の効果を得ることができることに加え、さらに以下のような効果を得ることができる。
すなわち、フィラメント連結部141cを支持部材19bの開口197内に配置することにより、フィラメントランプ10の管軸方向において、光が放射されない領域(デッドゾーン)が支持部材19bの厚み相当の長さのみで済むことから、被処理物体上での照度分布への悪影響を最小限とすることができる。フィラメントコイル14bにおいて、フィラメント連結部141aに巻き付いている部分は、フィラメント連結部への熱伝導のためフィラメントの温度が上がらないという理由により、発光しないからである。
また、支持部材19bに開口部197が設けられていることにより、支持部材19bとフィラメントコイル14bとの間隔を大きくすることが可能となり、支持部材19bの熱的負荷を軽減することができる、という利点もある。
なお、以上においては、一のフィラメント体に着目して説明したが、他のフィラメント体についても、同様の効果が奏されることはいうまでもない。
According to the filament lamp 10 including the filament body 14 configured as described above, in addition to being able to obtain substantially the same effect as that of the filament lamp according to the first embodiment, it is possible to obtain the following effects. it can.
That is, by disposing the filament connecting portion 141c in the opening 197 of the support member 19b, a region where no light is emitted (dead zone) in the tube axis direction of the filament lamp 10 is only a length corresponding to the thickness of the support member 19b. Therefore, the adverse effect on the illuminance distribution on the object to be processed can be minimized. This is because the portion of the filament coil 14b wound around the filament connecting portion 141a does not emit light because the temperature of the filament does not rise due to heat conduction to the filament connecting portion.
Further, since the opening 197 is provided in the support member 19b, the interval between the support member 19b and the filament coil 14b can be increased, and the thermal load on the support member 19b can be reduced. There are also advantages.
In the above, the description has been given focusing on one filament body, but it goes without saying that the same effect can be achieved with other filament bodies.

以上においては、フィラメント連結部は、フィラメントコイルの内径に適合する外径を有する外形形状部分を有するものであれば、外形形状が円板状であるものに限定されず、例えば図12(A)に示すような、中央に開口が設けられた円環状のものや、例えば図12(B)に示すような、円環の一部を切欠いたC字状のものにより構成することができる。   In the above, as long as the filament connecting portion has an outer shape portion having an outer diameter that matches the inner diameter of the filament coil, the outer shape is not limited to a disk shape. For example, FIG. As shown in FIG. 12, it can be configured by an annular shape having an opening at the center, or a C-shaped shape with a part of the annular shape cut out, for example, as shown in FIG.

〔第3実施形態〕
図13は、本発明の第3実施形態に係るフィラメントランプの一構成例におけるフィラメント体の構成を示す正面図、図14は、図13に示すフィラメント体におけるリードとフィラメントとの連結部を示す拡大断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 13 is a front view showing a configuration of a filament body in one configuration example of a filament lamp according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 14 is an enlarged view showing a connecting portion between a lead and a filament in the filament body shown in FIG. It is sectional drawing.

このフィラメント体14は、フィラメントコイル14bとこのフィラメントコイル14bの他端部に連結された給電用のリード14aおよびフィラメントコイル14bの一端部に連結されたリード14cとにより構成されている。
リード14aは、フィラメントコイル14bのコイル軸方向に伸びる線状のリード本体部142aと、このリード本体部142aに連続してリード本体部142aに直交する方向(フィラメントコイル14bのコイル軸方向に直交する方向)に伸びる径方向部143aおよびこの径方向部143aに接合された、フィラメントコイル14bのコイル軸方向に伸びる棒状のフィラメント連結部141aを有し、径方向部143aの先端部がコイル軸方向外方に伸びるよう折り曲げられた鉤状部140aとにより構成されている。
また、リード14cについても、リード14aと同一の構成を有し、図13において、便宜上、リード14aと同一の構成部材には「a」を「c」に替えて同一の符号が付してある。
The filament body 14 includes a filament coil 14b, a power supply lead 14a connected to the other end of the filament coil 14b, and a lead 14c connected to one end of the filament coil 14b.
The lead 14a has a linear lead main body 142a extending in the coil axis direction of the filament coil 14b, and a direction continuous to the lead main body 142a and orthogonal to the lead main body 142a (perpendicular to the coil axial direction of the filament coil 14b). ) And a rod-shaped filament connecting portion 141a extending in the coil axis direction of the filament coil 14b, and the tip end portion of the radial direction portion 143a is outside the coil axis direction. And a hook-like portion 140a bent so as to extend in the direction.
Also, the lead 14c has the same configuration as the lead 14a. In FIG. 13, for convenience, the same components as those of the lead 14a are denoted by the same reference numerals by replacing “a” with “c”. .

フィラメント連結部141aは、図15に示すように、一端部に例えば削り出し加工により平面部147aが形成された、フィラメントコイル14bのコイル内径に適合する外径を有する棒状のフィラメント連結部構成材21が、その平面部147aがリード構成材20における径方向部143aに対して例えば溶接などにより接合されて、構成されている。フィラメント連結部構成材21が平面部147aを有することにより、径方向部143aに対してフィラメント連結部構成材21を容易に接合することができる。   As shown in FIG. 15, the filament connecting portion 141 a is a rod-like filament connecting portion constituting material 21 having an outer diameter matching the coil inner diameter of the filament coil 14 b, in which a flat portion 147 a is formed at one end by, for example, machining. However, the flat portion 147a is joined to the radial direction portion 143a of the lead constituting member 20 by welding or the like, for example. Since the filament connecting part constituent material 21 has the flat part 147a, the filament connecting part constituent material 21 can be easily joined to the radial direction part 143a.

このフィラメント体14においては、フィラメントコイル14bの一端部をリード14aの鉤状部140aに対して捩じ込むことにより、フィラメント連結部141aがフィラメントコイル14bの内部空間内に挿入されて外周面がフィラメントコイル14bの内面に当接状態で配置されると共に、鉤状部140aの径方向部143aがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされている。そして、フィラメント連結部141aの外径はフィラメントコイル14bの内径よりやや大きく、かつ鉤状部140aの径方向部143aの外径はフィラメントコイル14bのコイルピッチよりもやや大きいので、リード14aとフィラメントコイル14bとの強固な連結が達成されている。
また、リード14cについても同様に、フィラメント連結部141cがフィラメントコイル14bの内部空間内に挿入されて外周面がフィラメントコイル14bの内面に当接状態で配置されると共に、鉤状部140cの径方向部143cがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされ、これにより、リード14cとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
In this filament body 14, one end portion of the filament coil 14b is screwed into the flange portion 140a of the lead 14a, whereby the filament connecting portion 141a is inserted into the internal space of the filament coil 14b, and the outer peripheral surface is the filament. It is disposed in contact with the inner surface of the coil 14b, and the radial portion 143a of the flange-shaped portion 140a is sandwiched between the coil pitches of the filament coil 14b so as to protrude outward in the radial direction of the filament coil 14b. ing. Since the outer diameter of the filament connecting portion 141a is slightly larger than the inner diameter of the filament coil 14b and the outer diameter of the radial portion 143a of the hook-shaped portion 140a is slightly larger than the coil pitch of the filament coil 14b, the lead 14a and the filament coil A strong connection with 14b has been achieved.
Similarly, for the lead 14c, the filament connecting portion 141c is inserted into the inner space of the filament coil 14b and the outer peripheral surface is disposed in contact with the inner surface of the filament coil 14b. The portion 143c is sandwiched between the coil pitches of the filament coil 14b so as to protrude outward in the radial direction of the filament coil 14b, whereby the connection between the lead 14c and the filament coil 14b is achieved.

フィラメントコイル14bとフィラメント連結部141a,141cとは溶接されているわけではない。従って、フィラメントコイルとリードとの連結部に曲げや捩れる力が作用した場合であっても、フィラメントコイルまたはリードが損傷することを防止することができる。   The filament coil 14b and the filament coupling portions 141a and 141c are not welded. Therefore, even when a bending or twisting force acts on the connecting portion between the filament coil and the lead, the filament coil or the lead can be prevented from being damaged.

フィラメント体14は、第2実施形態と同様に、フィラメント連結部141aが支持部材の略中央に設けられた開口内に位置された状態で、他端側のリード14aにおける鉤状部140aが支持部材19aの2箇所の切欠き部に係合されて、フィラメントコイル14bが支持部材19aに対して垂直な方向に伸びる姿勢で、取り付けられていると共に、一端側のリード14cにおける鉤状部140cが支持部材19bに対して同様に取り付けられており、これにより、フィラメント体14が発光管11に対して位置決めされた状態で支持される(図1参照)。   In the filament body 14, as in the second embodiment, the filament connecting portion 141a is positioned in the opening provided at the approximate center of the support member, and the flange portion 140a of the lead 14a on the other end side is the support member. The filament coil 14b is attached in such a manner that the filament coil 14b extends in a direction perpendicular to the support member 19a by being engaged with the two notches 19a, and the hook-like portion 140c of the lead 14c on one end side is supported. It is similarly attached to the member 19b, whereby the filament body 14 is supported while being positioned with respect to the arc tube 11 (see FIG. 1).

上記構成のフィラメント体14を備えたフィラメントランプ10によれば、上記第1実施形態に係るフィラメントランプと実質的に同等の効果を得ることができる。   According to the filament lamp 10 including the filament body 14 having the above configuration, substantially the same effect as that of the filament lamp according to the first embodiment can be obtained.

以上の第3実施形態に係るフィラメントランプ10においては、図16(A)に示すように、フィラメント体14におけるリード14aを構成するフィラメント連結部構成材21がその平面部147aに、径方向部143aの外径よりもやや幅の狭い溝部148aが径方向に伸びるよう形成された構成のものとすることができる。
このリード14aは、図16(B)に示すように、フィラメント連結部構成材21の溝部148aにリード構成材20の径方向部143aが配置され、平面部147aと溝部148aとの境界部Eにおいて、径方向部143aとフィラメント連結部構成材21とが例えば溶接により接合されて、構成されている。フィラメント連結部構成材21における平面部147aに溝部148aが形成されていることにより、フィラメント連結部141aを径方向部143aに容易に接合することができる。
In the filament lamp 10 according to the third embodiment described above, as shown in FIG. 16A, the filament connecting portion constituting material 21 constituting the lead 14a in the filament body 14 is disposed on the flat portion 147a and the radial portion 143a. The groove portion 148a having a slightly narrower width than the outer diameter of the groove 148a may be configured to extend in the radial direction.
In this lead 14a, as shown in FIG. 16B, the radial direction portion 143a of the lead constituting member 20 is disposed in the groove portion 148a of the filament connecting portion constituting member 21, and at the boundary portion E between the flat portion 147a and the groove portion 148a. The radial direction part 143a and the filament connecting part constituting material 21 are joined, for example, by welding. By forming the groove portion 148a in the flat surface portion 147a of the filament connecting portion constituting material 21, the filament connecting portion 141a can be easily joined to the radial direction portion 143a.

〔第4実施形態〕
図17は、本発明の第4実施形態に係るフィラメントランプの一例におけるフィラメント体を構成するリードの構成を示す(A)正面図、(B)リードの作製方法を示す説明図である。
このリード14aは、線状のリード本体部142aと、このリード本体部142aに直交する方向(フィラメントコイル14bのコイル軸に直交する方向)に伸びる径方向部143aおよびこの径方向部143aと一体に成形された、リード本体部142aと並行に伸びる棒状のフィラメント連結部141aを有し、径方向部143aの先端部がリード本体142aと並行に伸びるよう折り曲げられた鉤状部140aとにより構成されている。 このリード14aは、リード本体部構成材22の一端部に、例えば金型法により作製された断面形状がF字状の鉤状部構成材23における径方向部分の基端部が当接された状態において、リード本体部構成材22と鉤状部構成材23とを例えば溶接することにより接合し、これにより、得ることができる。ここに、リード本体部構成材22と鉤状部構成材23との溶接部Wpは、フィラメント連結部141aと十分に離間した位置に形成されている。
[Fourth Embodiment]
FIGS. 17A and 17B are (A) front view and (B) explanatory view showing a lead manufacturing method showing the configuration of the leads constituting the filament body in an example of the filament lamp according to the fourth embodiment of the present invention.
The lead 14a includes a linear lead main body 142a, a radial portion 143a extending in a direction orthogonal to the lead main body 142a (a direction orthogonal to the coil axis of the filament coil 14b), and the radial direction 143a. The rod-shaped filament connecting portion 141a extending in parallel with the lead main body portion 142a is formed, and the distal end portion of the radial direction portion 143a is formed by a hook-shaped portion 140a bent so as to extend in parallel with the lead main body 142a. Yes. In the lead 14a, the base end portion of the radial portion of the flange-shaped component 23 having a F-shaped cross-section manufactured by, for example, a die method is brought into contact with one end of the lead main body component 22 In the state, the lead body part constituting material 22 and the hook-like part constituting material 23 are joined by, for example, welding, and thus can be obtained. Here, the welded portion Wp between the lead body portion constituting material 22 and the hook-like portion constituting material 23 is formed at a position sufficiently separated from the filament connecting portion 141a.

このような構成のリード14aとフィラメントコイル14bとの連結は、フィラメントコイルの一端部をリード14aの鉤状部140aに対して捩じ込むことにより、フィラメント連結部141aがフィラメントコイルの内部空間内に挿入されて外周面がフィラメントコイルの内面に当接状態で配置されると共に、鉤状部140aの径方向部143aがフィラメントコイルのコイルピッチ間においてフィラメントコイルの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされている。そして、フィラメント連結部141aの外径はフィラメントコイル14bの内径よりやや大きく、かつ鉤状部140aの径方向部143aの外径はフィラメントコイル14bのコイルピッチよりもやや大きいので、リード14aとフィラメントコイル14bとの強固な連結が達成されている。   The lead 14a and the filament coil 14b having such a configuration are connected by screwing one end portion of the filament coil into the hook-like portion 140a of the lead 14a, so that the filament connection portion 141a enters the internal space of the filament coil. The outer peripheral surface is inserted and arranged in contact with the inner surface of the filament coil, and the radial portion 143a of the flange 140a is sandwiched between the coil pitches of the filament coil so as to protrude outward in the radial direction of the filament coil. It is supposed to be in a state. Since the outer diameter of the filament connecting portion 141a is slightly larger than the inner diameter of the filament coil 14b and the outer diameter of the radial portion 143a of the hook-shaped portion 140a is slightly larger than the coil pitch of the filament coil 14b, the lead 14a and the filament coil A strong connection with 14b has been achieved.

上記構成のリード14aとフィラメントコイルとが連結されてなるフィラメント体14を備えたフィラメントランプによれば、上記第1実施形態に係るフィラメントランプと実質的に同等の効果を得ることができることに加え、さらに以下のような効果を得ることができる。
2以上の構成部材が溶接により接合されてリード14aが形成されているという構成上、溶接部Wpは、溶接されていない箇所に比べて、高温状態となった際の熱的ストレスによって破壊されやすく、特に、ランプ点灯時においては、フィラメント連結部141aが高温状態になりやすい。
然るに、溶接部Wpがフィラメント連結部141aと十分に離間した位置に形成されていることにより、ランプ点灯時に過剰に高温状態となることを防止することができるので、熱的ストレスによって破壊されることを防止することができる。
According to the filament lamp including the filament body 14 formed by connecting the lead 14a and the filament coil having the above-described configuration, in addition to being able to obtain substantially the same effect as the filament lamp according to the first embodiment, Furthermore, the following effects can be obtained.
Due to the configuration in which two or more structural members are joined by welding to form the lead 14a, the welded portion Wp is more likely to be destroyed by thermal stress when it is at a higher temperature than in a portion that is not welded. In particular, when the lamp is lit, the filament connecting portion 141a tends to be in a high temperature state.
However, since the welded portion Wp is formed at a position sufficiently separated from the filament connecting portion 141a, it can be prevented from becoming an excessively high temperature state when the lamp is turned on, and thus is destroyed by thermal stress. Can be prevented.

〔第5実施形態〕
図18は、本発明の第5実施形態に係るフィラメントランプの一例におけるフィラメント体の構成を示す正面図、図19は、図18に示すフィラメント体の側面図、図20は、図18に示すフィラメント体におけるフィラメントコイルとリードとの連結部を示す拡大断面図である。
このフィラメント体14は、フィラメントコイル14bとこのフィラメントコイル14bの他端部に連結された給電用のリード14aおよびフィラメントコイル14bの一端部に連結されたリード14cとにより構成されている。
[Fifth Embodiment]
18 is a front view showing a configuration of a filament body in an example of a filament lamp according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 19 is a side view of the filament body shown in FIG. 18, and FIG. 20 is a filament shown in FIG. It is an expanded sectional view which shows the connection part of the filament coil and lead in a body.
The filament body 14 includes a filament coil 14b, a power supply lead 14a connected to the other end of the filament coil 14b, and a lead 14c connected to one end of the filament coil 14b.

リード14aは、1本の線条材により形成されており、フィラメントコイル14bのコイル軸方向に伸びる線状のリード本体部142aと、このリード本体部142aに直交する方向(フィラメントコイル14bの径方向)に伸びる径方向部分を有する鉤状部140aとを有する。
鉤状部140aは、リード本体部142aに連続してリード本体部142aに直交する方向に伸びるよう折り曲げられた径方向部143aと、この径方向143aに連続して、全体がフィラメントコイル14bのコイル軸方向に伸びるよう形成されたフィラメント連結部141aと、このフィラメント連結部141aに連続してそのコイル軸方向に直交する方向に伸び、先端部がコイル軸方向に伸びるよう折り曲げられたL字状部144aとにより構成されている。
フィラメント連結部141aは、フィラメントコイル14bのコイル内径に適合する外径を有する弧状湾曲部149aを有する。
また、リード14cについても、リード14aと同一の構成を有し、図18において、便宜上、リード14aと同一の構成部材には「a」を「c」に替えて同一の符号が付してある。
The lead 14a is formed of a single wire rod, and has a linear lead body 142a extending in the coil axis direction of the filament coil 14b and a direction perpendicular to the lead body 142a (the radial direction of the filament coil 14b). ) And a hook-shaped portion 140a having a radial portion extending.
The hook-shaped portion 140a includes a radial portion 143a that is bent so as to extend in a direction orthogonal to the lead main body portion 142a continuously to the lead main body portion 142a, and a coil of the filament coil 14b that is continuous with the radial direction 143a. A filament connecting portion 141a formed so as to extend in the axial direction, and an L-shaped portion that is continuous with the filament connecting portion 141a and extends in a direction perpendicular to the coil axis direction, and is bent so that the tip end portion extends in the coil axis direction. 144a.
The filament connecting portion 141a has an arcuate curved portion 149a having an outer diameter that matches the inner diameter of the filament coil 14b.
Also, the lead 14c has the same configuration as the lead 14a. In FIG. 18, for convenience, the same components as those of the lead 14a are denoted by the same reference numerals by replacing “a” with “c”. .

このフィラメント体14においては、フィラメントコイル14bの他端部をリード14aの鉤状部140aの径方向部143aおよびL字状部144aに対して捩じ込むことにより、フィラメント連結部141aがフィラメントコイル14bの内部空間内に挿入されて弧状湾曲部149aの外周面がフィラメントコイル14bの内面に当接状態で配置されると共に、鉤状部140aの径方向部143aおよびL字状部144aがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされ、さらに、弧状湾曲部149aの外周面とフィラメントコイル14bの内周面との当接部分が例えば溶接により接合され、これにより、リード14aとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
また、リード14cについても同様に、フィラメント連結部141cがフィラメントコイル14bの内部に当接状態で配置されると共に、鉤状部140cの径方向部143cおよびL字状部144cがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされ、これにより、リード14cとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
In the filament body 14, the other end portion of the filament coil 14b is screwed into the radial direction portion 143a and the L-shaped portion 144a of the flange portion 140a of the lead 14a, whereby the filament connecting portion 141a is connected to the filament coil 14b. The outer peripheral surface of the arc-shaped curved portion 149a is disposed in contact with the inner surface of the filament coil 14b, and the radial portion 143a and the L-shaped portion 144a of the flange-shaped portion 140a are disposed in the filament coil 14b. Between the coil pitches of the coil coil 14b so as to protrude outward in the radial direction, and the contact portion between the outer peripheral surface of the arc-shaped curved portion 149a and the inner peripheral surface of the filament coil 14b is formed by welding, for example. As a result, the lead 14a and the filament coil 14b are connected to each other. There has been achieved.
Similarly, for the lead 14c, the filament connecting portion 141c is disposed in contact with the inside of the filament coil 14b, and the radial portion 143c and the L-shaped portion 144c of the flange-shaped portion 140c are the coils of the filament coil 14b. Between the pitches, the filament coil 14b is sandwiched so as to protrude outward in the radial direction, whereby the connection between the lead 14c and the filament coil 14b is achieved.

フィラメント体14は、第2実施形態と同様に、フィラメント連結部141aが支持部材の略中央に設けられた開口内に位置された状態で、リード14aにおける鉤状部140a が支持部材19aの2箇所の切欠き部に係合されて、フィラメントコイル14bが支持部材19aに対して垂直な方向に伸びる姿勢で、取り付けられていると共に、リード14cにおける鉤状部140cが支持部材19bに対して同様に取り付けられており、これにより、フィラメント体14が発光管11に対して位置決めされた状態で支持される(図1参照)。   As in the second embodiment, the filament body 14 is formed in a state where the filament connecting portion 141a is positioned in the opening provided at the substantially center of the support member, and the hook-shaped portion 140a in the lead 14a has two locations on the support member 19a. The filament coil 14b is attached in such a manner that the filament coil 14b extends in a direction perpendicular to the support member 19a, and the hook-like portion 140c of the lead 14c is similarly attached to the support member 19b. Thus, the filament body 14 is supported while being positioned with respect to the arc tube 11 (see FIG. 1).

上記構成のフィラメント体14を備えたフィラメントランプによれば、上記第1実施形態に係るフィラメントランプと実質的に同等の効果を得ることができ、さらに、フィラメント連結部141a,141cにおける弧状湾曲部149a,149cとフィラメントコイル14bとの当接面で溶接されて接合されているので、フィラメントコイル14bとリード14a,14cとの連結が強固なものとなる。   According to the filament lamp including the filament body 14 configured as described above, substantially the same effect as that of the filament lamp according to the first embodiment can be obtained, and the arc-shaped curved portion 149a in the filament connecting portions 141a and 141c can be obtained. , 149c and the filament coil 14b are welded and joined together so that the filament coil 14b and the leads 14a and 14c are firmly connected.

以上、本発明のフィラメントランプの実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば上記第1実施形態〜第5実施形態に係るフィラメントランプは、隣接するフィラメント間の位置に板状の支持部材が配設された構成のものについて説明したが、フィラメントコイルがリードによって特定の支持構造で連結されていれば、図21に示すように、支持部材を有さない構成とすることができる。図21において、25は絶縁管である。
このような構成のフィラメントランプにおいては、各フィラメント体におけるリードは、例えば図22乃至図24に示すような構成のものを用いることができる。具体的には、このフィラメント体14におけるリード14a (14c)は、1本の線条材により形成されており、連結されるフィラメント14bのコイル軸方向に伸びるコイル状のフィラメント連結部141a(141c)と、このフィラメント連結部141a(141c)の一端部に連続してフィラメント連結部141a(141c)のコイル軸方向に直交する方向に伸びる径方向部143a(143c)と、この径方向部143a(143c)に連続してフィラメント連結部141a(141c)のコイル軸方向に伸びる線状のリード本体部142a(142c)とにより構成されている。 このフィラメント体14においては、フィラメントコイル14bの他端部をリード14aの径方向部143aに対して捩じ込むことにより、フィラメント連結部141aがフィラメントコイル14bの他端部における内部空間内に挿入されてその外周面がフィラメントコイル14bの内面に当接状態で配置されると共に、径方向部143aがフィラメントコイル14bのコイルピッチ間においてフィラメントコイル14bの径方向外方に突出するよう挟まれた状態とされ、これにより、リード14aとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
また、一端側のリード14cについても同様にして、リード14cとフィラメントコイル14bとの連結が達成されている。
このような構成のフィラメント体を備えてなるフィラメントランプにおいても、上記のものと同様の実用上十分な効果が得られる。
As mentioned above, although embodiment of the filament lamp of this invention was described, it is not limited to the said embodiment, A various change can be added.
For example, the filament lamp according to the first to fifth embodiments has been described with a configuration in which a plate-like support member is disposed at a position between adjacent filaments. However, the filament coil has a specific support by a lead. If it is connected by a structure, as shown in FIG. 21, it can be set as the structure which does not have a supporting member. In FIG. 21, 25 is an insulating tube.
In the filament lamp having such a configuration, for example, a lead having a configuration as shown in FIGS. 22 to 24 can be used as the lead in each filament body. Specifically, the lead 14a (14c) in the filament body 14 is formed of a single filament material, and a coiled filament coupling portion 141a (141c) extending in the coil axis direction of the filament 14b to be coupled. A radial portion 143a (143c) extending in a direction orthogonal to the coil axis direction of the filament coupling portion 141a (141c) continuously to one end of the filament coupling portion 141a (141c), and the radial direction portion 143a (143c). ) And a linear lead body 142a (142c) extending in the coil axis direction of the filament connecting portion 141a (141c). In this filament body 14, the other end portion of the filament coil 14b is screwed into the radial direction portion 143a of the lead 14a, whereby the filament connecting portion 141a is inserted into the internal space at the other end portion of the filament coil 14b. And the outer peripheral surface of the filament coil 14b is disposed in contact with the inner surface of the filament coil 14b, and the radial portion 143a is sandwiched between the coil pitches of the filament coil 14b so as to protrude outward in the radial direction of the filament coil 14b. Thus, the connection between the lead 14a and the filament coil 14b is achieved.
Similarly, the connection between the lead 14c and the filament coil 14b is achieved for the lead 14c on one end side.
Also in the filament lamp provided with the filament body having such a configuration, a practically sufficient effect similar to the above can be obtained.

また、本発明のフィラメントランプにおいては、フィラメント体の数は限定されるものではなく、目的に応じて適宜に変更することができる。フィラメント体の数を多くすれば、被処理体に対する放射照度分布を一層精密に制御することができ、例えば、高精度の温度制御を要求される拡散工程を行う場合には、5個以上であることが好ましく、特にφ300mm以上の大口径の半導体ウエハについての処理を行う場合には、7ないし9個であることが好ましい。
さらに、封止部に気密に埋設される導電性部材は、金属箔に限らず、板状体、棒状体等のものであってもよい。
In the filament lamp of the present invention, the number of filament bodies is not limited, and can be appropriately changed according to the purpose. If the number of filament bodies is increased, the irradiance distribution on the object to be processed can be controlled more precisely. For example, when performing a diffusion process that requires high-precision temperature control, the number of filament bodies is 5 or more. In particular, when processing a semiconductor wafer having a large diameter of φ300 mm or more, the number is preferably 7 to 9.
Furthermore, the conductive member embedded in the sealing portion in an airtight manner is not limited to a metal foil, but may be a plate-like body, a rod-like body, or the like.

以上のように、本発明のフィラメントランプは、発光管内に配設された複数のフィラメント体が各々独立に給電可能に構成されており、また、特定のフィラメント支持構造が採用されていることによりフィラメント体に対して大電力を投入することが可能に構成されていることから、当該フィラメントランプの複数からなるランプユニットを構成することにより、光照射式加熱処理の加熱用光源として極めて有用なものとなる。以下、本発明の光照射式加熱処理装置について説明する。   As described above, the filament lamp of the present invention is configured such that a plurality of filament bodies arranged in the arc tube can be independently fed with each other, and a specific filament support structure is adopted, so that the filament lamp Since it is configured to be able to input a large amount of power to the body, it is extremely useful as a heating light source for light irradiation type heat treatment by configuring a lamp unit composed of a plurality of the filament lamps. Become. Hereinafter, the light irradiation type heat treatment apparatus of the present invention will be described.

<光照射式加熱処理装置>
図25は、本発明の光照射式加熱処理装置の一例における構成の概略を示す正面断面図、図26は、図25に示す光照射式加熱処理装置の光源部を構成する第1のランプユニットおよび第2のランプユニットにおける、フィラメントランプの配列例を示す平面図である。
この光照射式加熱処理装置100は、内部空間が例えば石英からなる窓板4によって上下に区画されてランプユニット収容空間S1および加熱処理空間S2が形成されたチャンバ300を備えている。
<Light irradiation type heat treatment device>
25 is a front sectional view showing an outline of the configuration of an example of the light irradiation type heat treatment apparatus of the present invention, and FIG. 26 is a first lamp unit constituting the light source unit of the light irradiation type heat treatment apparatus shown in FIG. It is a top view which shows the example of an arrangement | sequence of a filament lamp in a 2nd lamp unit.
The light irradiation type heat treatment apparatus 100 includes a chamber 300 in which an internal space is partitioned vertically by a window plate 4 made of, for example, quartz to form a lamp unit accommodation space S1 and a heat treatment space S2.

ランプユニット収容空間S1には、例えば10本の上記フィラメントランプ10が、ランプ中心軸が互いに同一平面レベルに位置された状態で、所定の間隔で離間して並設されてなる第1のランプユニット200Aと、例えば10本の上記フィラメントランプ10が、ランプ中心軸が互いに同一平面レベルに位置された状態で、所定の間隔で離間して並設されてなる第2のランプユニット200Bとが、上下方向に並んだ位置において互いに対向するように配置されている。
第1のランプユニット200Aを構成する各フィラメントランプ10と、第2のランプユニット200Bを構成する各フィラメントランプ10とは、ランプ中心軸が互いに交差する状態とされている。
A first lamp unit in which, for example, ten filament lamps 10 are arranged in parallel at a predetermined interval in the lamp unit housing space S1, with the lamp central axes positioned at the same plane level. 200A and a second lamp unit 200B in which, for example, ten filament lamps 10 are arranged in parallel at a predetermined interval with the lamp central axes positioned at the same plane level, It arrange | positions so that it may mutually oppose in the position located in a line with the direction.
The filament lamps 10 constituting the first lamp unit 200A and the filament lamps 10 constituting the second lamp unit 200B are in a state where the lamp central axes intersect each other.

第1のランプユニット200Aの上方には、第1のランプユニット200Aおよび第2のランプユニット200Bから上方に向けて照射された光を被処理体W側へ反射する反射鏡201が配置されている。
反射鏡201は、例えば無酸素銅からなる母材に金がコートされてなるものであり、反射断面が、例えば円の一部、楕円の一部、放物線の一部または平板状などから選ばれる形状を有する。
Above the first lamp unit 200A, there is disposed a reflecting mirror 201 that reflects light irradiated upward from the first lamp unit 200A and the second lamp unit 200B to the workpiece W side. .
The reflecting mirror 201 is formed by coating a base material made of, for example, oxygen-free copper with gold, and the reflection cross section is selected from, for example, a part of a circle, a part of an ellipse, a part of a parabola, or a flat plate shape. Has a shape.

第1のランプユニット200Aの各フィラメントランプ10は、一対の第1の固定台650、651により支持されている。
第1の固定台650,651は導電性部材からなる導電台66と、セラミックス等の絶縁部材からなる保持台67とにより構成されており、保持台67は、チャンバ300の内壁に設けられており、導電台66を保持している。
第1のランプユニット200Aを構成するフィラメントランプ10の本数をn1、フィラメントランプ10が有するフィラメント体の個数をm1とするとき、各フィラメント体全てに独立に電力が供給される構成とされている場合には、n1×m1組の、一対の第1の固定台650、651が必要とされる。
Each filament lamp 10 of the first lamp unit 200 </ b> A is supported by a pair of first fixing bases 650 and 651.
The first fixed bases 650 and 651 are constituted by a conductive base 66 made of a conductive member and a holding base 67 made of an insulating member such as ceramics. The holding base 67 is provided on the inner wall of the chamber 300. The conductive stand 66 is held.
When the number of filament lamps 10 constituting the first lamp unit 200A is n1, and the number of filament bodies included in the filament lamp 10 is m1, the power is supplied to all the filament bodies independently. For this, n1 × m1 pairs of first fixing bases 650 and 651 are required.

第2のランプユニット200Bの各フィラメントランプ10は、図示しない第2の固定台により支持されており、第2の固定台は、第1の固定台と同様に、導電台と保持台とにより構成されている。
第2のランプユニット200Bを構成するフィラメントランプ10の本数をn2、フィラメントランプ10が有するフィラメント体の個数をm2とするとき、各フィラメント全てに独立に電力が供給される構成とされている場合には、n2×m2組の、一対の第2の固定台が必要とされる。
Each filament lamp 10 of the second lamp unit 200B is supported by a second fixing base (not shown), and the second fixing base includes a conductive base and a holding base in the same manner as the first fixing base. Has been.
When the number of filament lamps 10 constituting the second lamp unit 200B is n2, and the number of filament bodies of the filament lamp 10 is m2, the power is supplied to all the filaments independently. N2 × m2 sets of a pair of second fixing bases are required.

チャンバ300には、電源部7の給電装置からの給電線が接続される一対の電源供給ポート71、72が設けられており、この一対の電源供給ポート71、72の組数は、フィラメントランプ10の個数、各フィラメントランプ10内のフィラメント体の個数等に応じて設定される。
この実施例においては、電源供給ポート71は、第1のランプ固定台650の導電台66と電気的に接続されており、この第1のランプ固定台650の導電台66は、例えばフィラメントコイル14bにリード14aを介して接続された外部リード18a(図1参照)と電気的に接続されている。
また、電源供給ポート72は、第1のランプ固定台651の導電台66と電気的に接続されており、この第1のランプ固定台651の導電台66は、例えば、フィラメントコイル14bにリード14cを介して外部リード18d(図1参照)と電気的に接続されている。
これにより、電源部7における給電装置7aに対して、第1のランプユニット200Aにおける1つのフィラメントランプ10のフィラメント体14が電気的に接続される。また、このフィラメントランプ10の他のフィラメント15b,16bについても、他の一対の電源供給ポート71、72より、各々、給電装置に対して同様の電気的接続がなされる。
そして、第1のランプユニット200Aを構成する他のフィラメントランプ10の各フィラメントおよび第2のランプユニット200Bを構成する各フィラメントランプ10の各フィラメントについても、各々、給電装置に対して同様の電気的接続がなされる。
このような構成とされていることにより、各フィラメント体におけるフィラメントを選択的に発光させることにより、あるいは各フィラメント体への供給電力の大きさを個別に調整することにより、被処理体W上の放射照度分布を任意に、かつ、高精度に設定することができる。
The chamber 300 is provided with a pair of power supply ports 71 and 72 to which a power supply line from a power supply device of the power supply unit 7 is connected. The number of pairs of the power supply ports 71 and 72 is determined by the filament lamp 10. And the number of filament bodies in each filament lamp 10 are set.
In this embodiment, the power supply port 71 is electrically connected to the conductive base 66 of the first lamp fixing base 650, and the conductive base 66 of the first lamp fixing base 650 is, for example, the filament coil 14b. Is electrically connected to an external lead 18a (see FIG. 1) connected via a lead 14a.
The power supply port 72 is electrically connected to the conductive base 66 of the first lamp fixing base 651. The conductive base 66 of the first lamp fixing base 651 is connected to, for example, the filament coil 14b and the lead 14c. And is electrically connected to the external lead 18d (see FIG. 1).
Thereby, the filament body 14 of one filament lamp 10 in the first lamp unit 200 </ b> A is electrically connected to the power supply device 7 a in the power supply unit 7. In addition, the other filaments 15b and 16b of the filament lamp 10 are similarly connected to the power feeding device from the other pair of power supply ports 71 and 72, respectively.
In addition, the filaments of the other filament lamps 10 constituting the first lamp unit 200A and the filaments of the filament lamps 10 constituting the second lamp unit 200B are also electrically connected to the power feeding device. A connection is made.
By adopting such a configuration, by selectively causing the filaments in each filament body to emit light, or by individually adjusting the magnitude of the power supplied to each filament body, it is possible on the workpiece W to be processed. Irradiance distribution can be set arbitrarily and with high accuracy.

この光照射式加熱処理装置100においては、被処理体Wの加熱処理を行うに際して各フィラメントランプ10を冷却する冷却機構が設けられている。
具体的には、チャンバ300の外部に設けられた冷却風ユニット8からの冷却風がチャンバ300に設けられた冷却風供給ノズル81の吹出し口82を介してランプユニット収容空間S1に導入され、当該冷却風が第1のランプユニット200Aおよび第2のランプユニット200Bにおける各フィラメントランプ10に吹き付けられることにより、各フィラメントランプ10における発光管11が冷却され、その後、熱交換により高温になった冷却風がチャンバ300に形成された冷却風排出口83から外部に排出される。
The light irradiation type heat treatment apparatus 100 is provided with a cooling mechanism for cooling each filament lamp 10 when the object to be processed W is heat-treated.
Specifically, the cooling air from the cooling air unit 8 provided outside the chamber 300 is introduced into the lamp unit accommodation space S1 through the outlet 82 of the cooling air supply nozzle 81 provided in the chamber 300. The cooling air is blown onto the filament lamps 10 in the first lamp unit 200A and the second lamp unit 200B, whereby the arc tube 11 in each filament lamp 10 is cooled, and then the cooling air is heated to a high temperature by heat exchange. Is discharged to the outside from a cooling air outlet 83 formed in the chamber 300.

このような冷却機構は、各フィラメントランプ10の封止部12a、12bは他の箇所に比して耐熱性が低いため、冷却風供給ノズル81の吹出し口82が、各フィラメントランプ10の封止部12a、12bに対向するよう形成され、各フィラメントランプ10の封止部12a、12bが優先的に冷却されるように構成されていることが望ましい。
なお、ランプユニット収容空間S1に導入される冷却風の流れは、熱交換されて高温になった冷却風が逆に各フィラメントランプ10を加熱しないよう、また、反射鏡201も同時に冷却するよう、設定されている。また、反射鏡201が図示を省略した水冷機構により水冷される構成のものである場合には、必ずしも反射鏡201も同時に冷却されるように冷却風の流れが設定されていなくともよい。
In such a cooling mechanism, since the sealing portions 12a and 12b of each filament lamp 10 have low heat resistance compared to other portions, the outlet 82 of the cooling air supply nozzle 81 is used to seal each filament lamp 10. It is desirable that the sealing portions 12a and 12b of each filament lamp 10 are preferentially cooled so as to face the portions 12a and 12b.
The flow of the cooling air introduced into the lamp unit housing space S1 is such that the cooling air heated to a high temperature by heat exchange does not heat each filament lamp 10 and the reflecting mirror 201 is also cooled at the same time. Is set. Further, in the case where the reflecting mirror 201 is configured to be water cooled by a water cooling mechanism (not shown), the flow of the cooling air may not be set so that the reflecting mirror 201 is also cooled at the same time.

また、この光照射式加熱装置100においては、冷却風供給ノズル81の吹出し口82が窓板4の近傍の位置にも形成されており、冷却風ユニット8からの冷却風によって窓板4が冷却される構成とされている。これにより、加熱される被処理体Wからの輻射熱によって蓄熱される窓板4から2次的に放射される熱線によって、被処理体Wが不所望な加熱作用を受けて被処理体Wの温度制御性の冗長化(例えば、設定温度より被処理物の温度が高温になるようなオーバーシュート)や、蓄熱される窓板4自体の温度ばらつきに起因した被処理体Wにおける温度均一性の低下、あるいは被処理体Wの降温速度の低下、などの不具合が発生することを確実に防止することができる。   In the light irradiation type heating device 100, the outlet 82 of the cooling air supply nozzle 81 is also formed at a position near the window plate 4, and the window plate 4 is cooled by the cooling air from the cooling air unit 8. It is supposed to be configured. Accordingly, the temperature of the object to be processed W is affected by the undesired heating action of the object to be processed W by the heat rays that are secondarily emitted from the window plate 4 stored by the radiant heat from the object to be processed W to be heated. Degradation of temperature uniformity in the workpiece W due to redundancy of controllability (for example, overshoot such that the temperature of the workpiece is higher than the set temperature) and temperature variation of the stored window plate 4 itself Alternatively, it is possible to reliably prevent the occurrence of problems such as a decrease in the temperature drop rate of the workpiece W.

チャンバ300における加熱処理空間S2には、被処理体Wが固定される処理台5が設けられている。
処理台5は、例えば被処理体Wが半導体ウエハである場合には、モリブデンやタングステン、タンタルのような高融点金属材料やシリコンカーバイド(SiC)などのセラミック材料、または石英、シリコン(Si)からなる薄板の環状体であって、その円形開口部の内周部に半導体ウエハを支持する段差部が形成されてなるガードリング構造のものにより構成されていることが好ましい。
処理台5は、処理台5それ自体も光照射によって高温とされるので、対面する半導体ウエハの外周縁が補助的に放射加熱され、これにより、半導体ウエハの外周縁からの熱放射などに起因する半導体ウエハの周縁部の温度低下が補償される。
In the heat treatment space S <b> 2 in the chamber 300, a treatment table 5 to which the workpiece W is fixed is provided.
For example, when the object to be processed W is a semiconductor wafer, the processing table 5 is made of a refractory metal material such as molybdenum, tungsten, or tantalum, a ceramic material such as silicon carbide (SiC), quartz, or silicon (Si). It is preferable that the ring-shaped annular member is formed of a guard ring structure in which a step portion for supporting the semiconductor wafer is formed on the inner peripheral portion of the circular opening.
Since the processing table 5 itself is also heated to a high temperature by light irradiation, the outer peripheral edge of the semiconductor wafer that faces it is supplementarily radiated and heated, thereby causing heat radiation from the outer peripheral edge of the semiconductor wafer. The temperature drop at the peripheral edge of the semiconductor wafer is compensated.

処理台5に設置される被処理体Wの裏面側には、被処理体Wの温度分布をモニタするための、例えば熱電対や放射温度計よりなる温度測定部91の複数が被処理体Wに当接或いは近接して設けられており、各温度測定部91は温度計9に接続されている。ここに、温度測定部91の個数および配置位置は、特に限定されるものではなく、被処理体Wの寸法に応じて設定することができる。   On the back side of the object to be processed W installed on the processing table 5, a plurality of temperature measuring units 91 made of, for example, a thermocouple or a radiation thermometer for monitoring the temperature distribution of the object to be processed W are provided. The temperature measuring units 91 are connected to the thermometer 9. Here, the number and arrangement positions of the temperature measuring units 91 are not particularly limited, and can be set according to the dimensions of the workpiece W.

温度計9は、各温度測定部91によりモニタされた温度情報に基づいて、各温度測定部91の測定地点における温度を算出するとともに、算出された温度情報を温度制御部92を介して主制御部3に送出する機能を有する。
主制御部3は、被処理体W上の各測定地点における温度情報に基づいて、被処理体W上の温度が所定の温度で均一な分布状態となるように指令を温度制御部92に送出する機能を有する。
温度制御部92は、主制御部3からの指令に基づいて、電源部7からの各フィラメントランプのフィラメントコイルに供給される電力の大きさを制御する機能を有する。
The thermometer 9 calculates the temperature at the measurement point of each temperature measurement unit 91 based on the temperature information monitored by each temperature measurement unit 91 and controls the calculated temperature information via the temperature control unit 92. It has a function of sending to the unit 3.
Based on the temperature information at each measurement point on the workpiece W, the main controller 3 sends a command to the temperature controller 92 so that the temperature on the workpiece W is uniformly distributed at a predetermined temperature. It has the function to do.
The temperature control unit 92 has a function of controlling the magnitude of electric power supplied to the filament coil of each filament lamp from the power supply unit 7 based on a command from the main control unit 3.

主制御部3は、例えばある測定地点の温度が所定の温度に比して低いという温度情報を温度制御部92から得た場合には、当該測定地点に対して光照射を行うフィラメントコイルから放射される光が増加するように、当該フィラメントコイルに対する給電量を増加させるよう温度制御部92に対し指令を送出し、温度制御部92は、主制御部3から送出された指令に基づいて、電源部7から当該フィラメントコイルに接続された電源供給ポート71、72に供給される電力を増加させる。   For example, when the temperature information obtained from the temperature control unit 92 indicates that the temperature at a certain measurement point is lower than a predetermined temperature, the main control unit 3 radiates from the filament coil that irradiates the measurement point with light. The temperature control unit 92 sends a command to the temperature control unit 92 so as to increase the amount of power supplied to the filament coil so that the light to be generated increases. The power supplied from the unit 7 to the power supply ports 71 and 72 connected to the filament coil is increased.

また、主制御部3は、ランプユニット200A、200Bにおけるフィラメントランプ1の点灯時において、冷却風ユニット8に指令を送出し、冷却風ユニット8は、この指令に基づいて、発光管11および反射鏡201、窓板4が高温状態とならないよう冷却風を供給する。   Further, the main control unit 3 sends a command to the cooling air unit 8 when the filament lamp 1 is turned on in the lamp units 200A and 200B, and the cooling air unit 8 receives the arc tube 11 and the reflecting mirror based on this command. 201, cooling air is supplied so that the window plate 4 does not reach a high temperature state.

この光照射式加熱処理装置100においては、加熱処理の種類に応じたプロセスガスを加熱処理空間S2内に導入・排気するプロセスガスユニット800が接続されている。
例えば、熱酸化プロセスを行なう場合は、加熱処理空間S2に酸素ガス、および、加熱処理空間S2をパージするためのパージガス(例えば、窒素ガス)を導入・排気するプロセスガスユニット800が接続される。
プロセスガスユニット800からのプロセスガス、パージガスはチャンバ300に設けられたガス供給ノズル84の吹出し口85を介して加熱処理空間S2内に導入されると共に排出口86を介して外部に排出される。
In the light irradiation type heat treatment apparatus 100, a process gas unit 800 for introducing / exhausting a process gas in accordance with the type of heat treatment into the heat treatment space S2 is connected.
For example, when a thermal oxidation process is performed, a process gas unit 800 for introducing and exhausting oxygen gas and a purge gas (for example, nitrogen gas) for purging the heat treatment space S2 is connected to the heat treatment space S2.
The process gas and purge gas from the process gas unit 800 are introduced into the heat treatment space S2 through the outlet 85 of the gas supply nozzle 84 provided in the chamber 300 and discharged to the outside through the outlet 86.

上記光照射式加熱処理装置100においては、第1のランプユニット200Aおよび第2のランプユニット200Bの各フィラメントランプのフィラメントの各々に対して適正な大きさに制御された電力が電源部7から供給されて点灯状態とされることにより、各フィラメントランプ10から放射される光が、直接的にあるいは反射鏡201によって反射されて窓板4を介して加熱処理空間S2に設けられた被処理体Wに照射されて、被処理体Wの加熱処理が行われる。   In the light irradiation type heat treatment apparatus 100, electric power controlled to an appropriate size is supplied from the power supply unit 7 to each filament of each filament lamp of the first lamp unit 200A and the second lamp unit 200B. By being turned on, the light W emitted from each filament lamp 10 is reflected directly or by the reflecting mirror 201 and is provided in the heat treatment space S2 through the window plate 4 to be processed W. The object to be processed W is heated.

而して、上記構成の光照射式加熱処理装置100によれば、光源部を構成する第1のランプユニット200Aおよび第2のランプユニット200Bの各々は、発光管内において、複数のフィラメント体が発光管の長手方向に順次に並んで配置され、各フィラメントに対して独立に給電されるフィラメントランプ10が複数並列に配置されて構成されていることにより、発光管の軸方向およびこれと垂直な方向の両方向について光強度分布の調整をすることができるので、被照射体Wの表面における放射照度分布を高精度に設定することができる。   Thus, according to the light irradiation type heat treatment apparatus 100 configured as described above, each of the first lamp unit 200A and the second lamp unit 200B constituting the light source section emits light from a plurality of filament bodies in the arc tube. By arranging a plurality of filament lamps 10 that are sequentially arranged in the longitudinal direction of the tube and that are independently fed to each filament, the axial direction of the arc tube and the direction perpendicular thereto are configured. Since the light intensity distribution can be adjusted in both directions, the irradiance distribution on the surface of the irradiated object W can be set with high accuracy.

例えばフィラメントランプの発光長よりも全長が短い狭小な特定領域のみに限定して、この特定領域上の放射照度を設定することができるので、この特定領域とその他の領域において、それぞれの特性に対応した放射照度分布を設定することができる。例えば、図26に示す被処理体Wにおける、フィラメントランプ10Aとフィラメントランプ10Bないし10Cとが交差する箇所の直下の領域(領域1ともいう)の温度が、被処理体Wにおける他の領域(領域2ともいう)の温度に比して低いような場合、或いは、領域1における温度上昇の度合いが領域2における温度上昇の度合いより小さいことがあらかじめ判明しているような場合には、フィラメントランプ10Aが有する各フィラメントコイルのうち、領域1に対応するフィラメントコイルへの給電量を増加させることにより、領域1と領域2との温度が均一となるように温度調整することができる。なお、図26において、各フィラメントランプの内部に図示されている線分は、各フィラメントコイルの配置位置を示すものである。従って、被処理体Wの全体にわたって均一な温度分布で加熱処理を行うことができる。   For example, the irradiance on this specific area can be set only in a narrow specific area whose overall length is shorter than the light emission length of the filament lamp, so it corresponds to each characteristic in this specific area and other areas Irradiance distribution can be set. For example, in the object to be processed W shown in FIG. 26, the temperature of the region (also referred to as region 1) immediately below where the filament lamp 10 </ b> A and the filament lamps 10 </ b> B to 10 </ b> C cross each other 2), or when it is known in advance that the temperature increase in the region 1 is smaller than the temperature increase in the region 2. By increasing the amount of power supplied to the filament coil corresponding to the region 1 among the filament coils included in the region 1, the temperature can be adjusted so that the temperatures of the region 1 and the region 2 become uniform. In FIG. 26, the line segment shown inside each filament lamp indicates the arrangement position of each filament coil. Therefore, the heat treatment can be performed with a uniform temperature distribution over the entire workpiece W.

また、ランプユニット200A,200Bから所定の距離だけ離間した被処理体W上の放射照度分布を精密に、かつ、任意の分布に設定することができる結果、被処理体W上の放射照度分布を被処理体Wの形状に対して非対称に設定することも可能となる。従って、被処理体Wにおける場所的な温度変化の度合いの分布が被処理体Wの形状に対して非対称である場合においても、それに対応して、被処理体W上の放射照度分布を設定することができ、被処理体Wを均一な温度分布状態で加熱することができる。   In addition, the irradiance distribution on the object to be processed W that is separated from the lamp units 200A and 200B by a predetermined distance can be precisely and arbitrarily set. It is also possible to set asymmetric with respect to the shape of the workpiece W. Therefore, even when the distribution of the degree of local temperature change in the workpiece W is asymmetric with respect to the shape of the workpiece W, the irradiance distribution on the workpiece W is set accordingly. It is possible to heat the workpiece W in a uniform temperature distribution state.

さらに、フィラメントランプ10が発光管内に配置される各フィラメント同士の離間距離を極めて小さくできる構成のものであることから、発光しない各フィラメント間の離間部の影響を小さくすることができ、被処理体上での照度分布の不所望なバラツキを極めて小さくすることが可能である。
また、光照射式加熱処理装置100の高さ方向における、ランプユニットの配設スペースも小さくて済むため、光照射式加熱処理装置100を小型化することができる。
Furthermore, since the filament lamp 10 has a configuration in which the separation distance between the filaments arranged in the arc tube can be made extremely small, the influence of the separation portion between the filaments that do not emit light can be reduced, and the object to be processed Undesirable variation in the illuminance distribution above can be made extremely small.
In addition, since the space for arranging the lamp unit in the height direction of the light irradiation type heat treatment apparatus 100 can be small, the light irradiation type heat treatment apparatus 100 can be downsized.

特に、本発明の光照射式加熱処理装置100は、光源部であるランプユニット200A, 200Bに上記本発明のフィラメントランプ10を採用しているので、以下の効果を奏することができる。
各フィラメントランプは、リードにおけるフィラメント連結部がフィラメントコイルの内部空間内に挿入されて当接状態で配置されると共に鉤状部がコイルピッチ間に挟まれた状態とされてフィラメントコイルとリードとが連結されていることにより、フィラメントコイルの軸方向に対する変位およびフィラメントコイルの径方向に対する変位が規制された状態とされるので、素線径およびコイル巻き径が大きいフィラメントコイルとリードとを連結させる場合であっても、リードの線径をフィラメントコイルの内径に適合するよう大きくすることなしに両者を確実に連結することができる。
従って、大電力をフィラメントコイルに投入することができて各フィラメントコイルを所期の発熱状態となるよう急速に立ち上げることができる構成のものでありながら、ランプ点灯時に高温状態となるフィラメントコイルの熱的影響を受けてリードの外周を被覆している絶縁管が溶融することがないよう十分な大きさの間隔を確保した状態で、各フィラメント体を発光管内に配設することができるので、隣接するフィラメント体間で短絡が生じることを確実に防止することができる。
また、フィラメントコイルからの放射光がリードに遮られる割合が少なくなり、被処理体の表面面上での放射照度分布に対する悪影響の程度を抑制することができ、特に、発光管内に多数のフィラメント体が配設されてなるものである場合に有用である。
In particular, the light irradiation type heat treatment apparatus 100 according to the present invention employs the filament lamp 10 according to the present invention in the lamp units 200A and 200B that are the light source sections, and therefore, the following effects can be achieved.
In each filament lamp, the filament connecting portion of the lead is inserted into the inner space of the filament coil and arranged in a contact state, and the hook-shaped portion is sandwiched between the coil pitches so that the filament coil and the lead are connected. By connecting, the displacement of the filament coil with respect to the axial direction and the displacement of the filament coil with respect to the radial direction are regulated. When connecting the filament coil and the lead having a large wire diameter and coil winding diameter Even so, it is possible to reliably connect the leads without increasing the lead wire diameter to match the inner diameter of the filament coil.
Therefore, the filament coil is configured so that high power can be input to the filament coil and each filament coil can be quickly started up to have a desired heat generation state. Since each filament body can be arranged in the arc tube in a state where a sufficiently large interval is secured so that the insulating tube covering the outer periphery of the lead is not melted due to thermal influence, It is possible to reliably prevent a short circuit from occurring between adjacent filament bodies.
In addition, the rate at which the light emitted from the filament coil is blocked by the lead is reduced, and the degree of adverse effects on the irradiance distribution on the surface of the object to be processed can be suppressed. This is useful when the is provided.

さらに、フィラメントランプの輸送時あるいは使用時において、フィラメントコイルとリードの連結部位に衝撃が加わった場合であっても、フィラメントコイルがリードから脱落するおそれがなく、長期間の間にわたって安定して被処理体の加熱処理を行うことができる。   Furthermore, even when a filament lamp is transported or used, even if an impact is applied to the connecting portion of the filament coil and the lead, the filament coil is not likely to fall off the lead and can be stably covered for a long period of time. The heat treatment of the treatment body can be performed.

さらにまた、鉤状部がフィラメントのコイルピッチ間に挟まれた状態で、フィラメントが鉤状部に連結されていることにより、フィラメントランプの軸方向において、フィラメントコイル間に存在する光が放射されない領域(デッドゾーン)が、各フィラメントコイル間に配置される支持部材の厚み相当分の長さのみであるので、被処理体の表面上における照度分布への悪影響の程度を小さく抑制することができる。   Furthermore, the region where the light existing between the filament coils is not radiated in the axial direction of the filament lamp by the filament being connected to the flange-like portion with the flange-like portion being sandwiched between the coil pitches of the filament. Since the (dead zone) is only the length corresponding to the thickness of the support member disposed between the filament coils, the degree of adverse effects on the illuminance distribution on the surface of the object to be processed can be reduced.

さらにまた、フィラメント体におけるリードがその鉤状部が係合される切欠き部からなる被係合部による位置決め機構が形成された板状の支持部材によって支持されていると共に、リードについても同様に支持部材によって支持されていることにより、フィラメントコイルの周方向の変位(移動)が規制されるので、フィラメント体の位置決めを一層確実に行うことができる。
従って、各フィラメントを発光管内の所望の位置に高精度にかつ容易に配置することができると共に、各フィラメントの位置が経時的に変位することを防止することができて長期間の間にわたって所期の性能を確実に維持することができる。
また、フィラメントが断線するなどの不測の事態によってフィランメントランプの構成部材の一部を交換する必要が生じた場合においても、発光管内に各フィラメント体を高い再現性で高精度に配置することができるため、例えばフィラメント体の交換前後における被処理体の表面上での放射照度分布の再現性を確保することができ、被処理体に対する適正な処理を行うことができる。
Furthermore, the lead in the filament body is supported by a plate-like support member in which a positioning mechanism is formed by an engaged portion including a notched portion with which the hook-shaped portion is engaged. Since the displacement (movement) of the filament coil in the circumferential direction is restricted by being supported by the support member, the filament body can be positioned more reliably.
Accordingly, each filament can be easily and accurately placed at a desired position in the arc tube, and the position of each filament can be prevented from being displaced with time. The performance of the can be reliably maintained.
Even when it is necessary to replace some of the components of the filament lamp due to unforeseen circumstances such as the filament breaking, it is possible to arrange each filament body in the arc tube with high reproducibility and high accuracy. Therefore, for example, the reproducibility of the irradiance distribution on the surface of the object to be processed before and after the replacement of the filament body can be ensured, and an appropriate process can be performed on the object to be processed.

図1は、本発明の第1実施形態に係るフィラメントランプの一例における構成の概略を示す説明用斜視図である。FIG. 1 is an explanatory perspective view showing an outline of a configuration of an example of a filament lamp according to the first embodiment of the present invention. 複数のフィラメント体の配置パターンおよび構成を簡略化して示す説明図である。It is explanatory drawing which simplifies and shows the arrangement pattern and structure of a some filament body. フィラメント体の一構成例を示す正面図である。It is a front view which shows one structural example of a filament body. リードの一構成例を示す正面図である。It is a front view which shows one structural example of a lead | read | reed. フィラメント体のリードとフィラメントとの連結部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the connection part of the lead of a filament body, and a filament. フィラメント体と支持部材との連結部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the connection part of a filament body and a supporting member. リードの他の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the other structural example of a lead | read | reed. 本発明の第2実施形態に係るフィラメントランプの一構成例におけるフィラメント体の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the filament body in the structural example of the filament lamp which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図8に示すフィラメント体におけるリードの構成を示す説明図であって、(A)正面図、(B)側面図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the lead | read | reed in the filament body shown in FIG. 8, Comprising: (A) Front view, (B) Side view. フィラメント体のリードとフィラメントとの連結部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the connection part of the lead of a filament body, and a filament. フィラメント体と支持部材との連結部を拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the connection part of a filament body and a supporting member. フィラメント体におけるリードの他の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the other structural example of the lead in a filament body. 本発明の第3実施形態に係るフィラメントランプの一構成例におけるフィラメント体の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the filament body in the structural example of the filament lamp which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図13に示すフィラメント体におけるリードとフィラメントとの連結部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the connection part of the lead | read | reed and filament in the filament body shown in FIG. 図13に示すフィラメント体におけるリードの作製方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the preparation methods of the lead in the filament body shown in FIG. 本発明の第3実施形態に係るフィラメントランプの他の構成例におけるリードの構成を説明するための図であって、(A)作製方法の説明図、(B)鉤状部とフィラメント連結部構成材との接合状態を示す拡大断面図である。It is a figure for demonstrating the structure of the lead in the other structural example of the filament lamp which concerns on 3rd Embodiment of this invention, Comprising: (A) Explanatory drawing of a manufacturing method, (B) A hook-shaped part and a filament connection part structure It is an expanded sectional view which shows a joining state with material. 本発明の第4実施形態に係るフィラメントランプの一例におけるフィラメント体を構成するリードの構成を示す(A)正面図、(B)リードの作製方法を示す説明図である。It is an explanatory view showing a manufacturing method of a lead (A) showing composition of a lead which constitutes a filament body in an example of a filament lamp concerning a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態に係るフィラメントランプの一例におけるフィラメント体の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of the filament body in an example of the filament lamp which concerns on 5th Embodiment of this invention. 図18に示すフィラメント体の側面図である。It is a side view of the filament body shown in FIG. 図18に示すフィラメント体におけるフィラメントコイルとリードとの連結部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the connection part of the filament coil and lead in the filament body shown in FIG. 本発明のフィラメントランプの更に他の例における構成の概略を示す説明用斜視図である。It is an explanatory perspective view showing an outline of composition in other examples of a filament lamp of the present invention. 図21に示すフィラメントランプにおけるフィラメント体の一構成例を示す正面図である。It is a front view which shows one structural example of the filament body in the filament lamp shown in FIG. 図22に示すフィラメント体を構成するリードの構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the structural example of the lead | read | reed which comprises the filament body shown in FIG. 図22に示すフィラメント体における、リードとフィラメントとの連結部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the connection part of a lead | read | reed and filament in the filament body shown in FIG. 本発明の光照射式加熱処理装置の一例における構成の概略を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the outline of a structure in an example of the light irradiation type heat processing apparatus of this invention. 図25に示す光照射式加熱処理装置の光源部を構成する第1のランプユニットおよび第2のランプユニットにおける、各フィラメントランプの配列例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of an arrangement | sequence of each filament lamp in the 1st lamp unit and 2nd lamp unit which comprise the light source part of the light irradiation type heat processing apparatus shown in FIG. 従来の加熱処理装置の一例における構成の概略を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the outline of a structure in an example of the conventional heat processing apparatus. 図27に示す加熱処理装置の光源部を構成するランプの配列例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of an arrangement | sequence of the lamp | ramp which comprises the light source part of the heat processing apparatus shown in FIG. 従来の加熱処理装置の他の例における構成の概略を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the outline of the structure in the other example of the conventional heat processing apparatus. 従来のフィラメントランプの一例における構成の概略を示す説明用斜視図である。It is an explanatory perspective view showing the outline of the composition in an example of the conventional filament lamp.

符号の説明Explanation of symbols

3 主制御部
4 窓板
5 処理台
7 電源部
7a 第1の給電装置
7b 第2の給電装置
7c 第3の給電装置
71,72 一対の電源供給ポート
650、651 一対の第1の固定台
66 導電台
67 保持台
8 冷却風ユニット
800 プロセスガスユニット
81 冷却風供給ノズル
82 吹出し口
83 冷却風排出口
84 ガス供給ノズル
85 吹出し口
86 排出口
9 温度計
91 温度測定部
92 温度制御部
10 フィラメントランプ
11 発光管
12a,12b 封止部
13a,13b,13c,13d,13e,13f 金属箔
14,15,16 フィラメント体
14a,15a,16a リード
14b,15b,16b フィラメントコイル
14c,15c,16c リード
140a,140c 鉤状部
141a,141c フィラメント連結部
142a,142c リード本体部
143a,143c 径方向部
144a,144c L字状部
145c 傾斜部
146c コ字状部
147a 平面部
148a 溝部
149a,149c 弧状湾曲部
17 アンカー
18a,18b,18c,18d,18e,18f 外部リード
19a,19b,19c,19d 支持部材
191,192,193,194,195,196 切欠き部
197 開口
20 リード構成材
21 フィラメント連結部構成材
22 リード本体部構成材
23 鉤状部構成材
Wp 溶接部
25,25a,25b,25c,25d,25e,25f 絶縁管
100 光照射式加熱処理装置
200A 第1のランプユニット
200B 第2のランプユニット
201 反射鏡
300 チャンバ
S1 ランプユニット収容空間
S2 加熱処理空間
30 加熱処理装置
31 チャンバ
32,33 白熱ランプ
W 被処理物
WA 特定領域
WB 周辺部
40 加熱処理装置
41 ランプハウス
42 第1のランプユニット
43 ダブルエンドランプ
44A 一対の垂直部
44B 水平部
45 フィラメント
47 ダブルエンドランプ
46 第2のランプユニット
48 サポートリング
50 フィラメントランプ
51 発光管
52A,52B 封止部
53A,53B フィラメント体
54A,54B フィラメント
55A,55B 他端側リード
56A,56B 一端側リード
57A,57B,57C,57D 金属箔
58A,58B,58C,58D 外部リード
59 アンカー
60A,60B 絶縁管
61 絶縁体
62A,62B 貫通穴
63A,63B 給電装置
3 Main Control Unit 4 Window Plate 5 Processing Table 7 Power Supply Unit 7a First Power Supply Device 7b Second Power Supply Device 7c Third Power Supply Device 71, 72 Pair of Power Supply Ports 650, 651 Pair of First Fixing Base 66 Conductive table 67 Holding table 8 Cooling air unit 800 Process gas unit 81 Cooling air supply nozzle 82 Air outlet 83 Cooling air outlet 84 Gas supply nozzle 85 Air outlet 86 Air outlet 9 Thermometer 91 Temperature measuring unit 92 Temperature control unit 10 Filament lamp 11 Arc tube 12a, 12b Sealing part 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f Metal foil 14, 15, 16 Filament body 14a, 15a, 16a Lead 14b, 15b, 16b Filament coil 14c, 15c, 16c Lead 140a, 140c Cage-shaped part 141a, 141c Filament connection part 42a, 142c Lead body portion 143a, 143c Radial direction portion 144a, 144c L-shaped portion 145c Inclined portion 146c U-shaped portion 147a Flat portion 148a Groove portion 149a, 149c Arc-shaped curved portion 17 Anchor 18a, 18b, 18c, 18d, 18e 18f External lead 19a, 19b, 19c, 19d Support member 191, 192, 193, 194, 195, 196 Notch 197 Opening 20 Lead constituent material 21 Filament connection part constituent material 22 Lead body part constituent material 23 Gutter-shaped part constituent material Wp welded portion 25, 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 25f Insulating tube 100 Light irradiation type heat treatment device 200A First lamp unit 200B Second lamp unit 201 Reflector 300 Chamber S1 Lamp unit accommodation space S2 Heat treatment Sky 30 Heat treatment device 31 Chamber 32, 33 Incandescent lamp W Object to be treated WA Specific area WB Peripheral portion 40 Heat treatment device 41 Lamp house 42 First lamp unit 43 Double end lamp 44A A pair of vertical portions 44B Horizontal portion 45 Filament 47 Double end lamp 46 Second lamp unit 48 Support ring 50 Filament lamp 51 Arc tube 52A, 52B Sealing portion 53A, 53B Filament body 54A, 54B Filament 55A, 55B Other end side lead 56A, 56B One end side lead 57A, 57B, 57C, 57D Metal foil 58A, 58B, 58C, 58D External lead 59 Anchor 60A, 60B Insulating tube 61 Insulator 62A, 62B Through hole 63A, 63B Power feeding device

Claims (6)

両端に封止部が形成された直管状の発光管の内部に、各々コイル状のフィラメントと当該フィラメントに電力を供給するリードとが連結されてなるフィラメント体の複数が、各フィラメントが発光管の管軸方向に伸びるよう、管軸方向に順次に並んで配設され、各フィラメント体におけるリードの各々が封止部に配設された複数の導電性部材の各々に対して電気的に接続されて各フィラメントに対してそれぞれ独立に給電されるフィラメントランプであって、
各リードは、フィラメントのコイル軸方向に直交する方向に伸びる径方向部と、フィラメントのコイル軸方向に伸びるフィラメント連結部とを有し、
フィラメント連結部がフィラメントの端部における内部空間内に挿入されて外周面がフィラメントの内面に当接状態で配置されると共に径方向部がフィラメントのコイルピッチ間に挟まれた状態で径方向外方に突出して伸びるよう係止され、フィラメントとリードとが連結されていることを特徴とするフィラメントランプ。
A plurality of filament bodies each formed by connecting a coiled filament and a lead for supplying power to the filament inside a straight tubular arc tube having sealing portions formed at both ends. In order to extend in the tube axis direction, the filaments are arranged side by side in the tube axis direction, and each lead in each filament body is electrically connected to each of a plurality of conductive members provided in the sealing portion. A filament lamp that is independently fed to each filament,
Each lead has a radial portion extending in a direction orthogonal to the coil axis direction of the filament, and a filament connecting portion extending in the coil axis direction of the filament,
The filament connecting portion is inserted into the inner space at the end of the filament, the outer peripheral surface is disposed in contact with the inner surface of the filament, and the radial portion is sandwiched between the coil pitches of the filament in the radially outward direction. A filament lamp, wherein the filament lamp and the lead are connected to each other so as to protrude and extend.
各リードは、フィラメントのコイル軸方向に伸びるリード本体部と、径方向部を有すると共に先端部がリード本体部方向に伸びる鉤状部とを有し、隣接するフィラメントの間の位置には、リードの鉤状部の一部が係合される被係合部による位置決め機構が形成された板状の支持部材が配設されており、この支持部材によって支持されることによりフィラメントが発光管に対して位置決めされていることを特徴とする請求項1に記載のフィラメントランプ。   Each lead has a lead body portion extending in the coil axis direction of the filament, and a hook-shaped portion having a radial portion and a tip portion extending in the lead body portion direction. A plate-like support member is provided in which a positioning mechanism is formed by an engaged portion with which a part of the hook-like portion is engaged. By being supported by this support member, the filament is against the arc tube. The filament lamp according to claim 1, wherein the filament lamp is positioned. リードにおけるフィラメント連結部は、リードを構成する線条材の一部がコイル状に巻回されて形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフィラメントランプ。   The filament lamp according to claim 1 or 2, wherein the filament connecting portion in the lead is formed by winding a part of a wire material constituting the lead in a coil shape. リードにおけるフィラメント連結部は、径方向部を有するリード構成材とは別個のフィラメント連結部構成材がリード構成材の径方向部に接合されて形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフィラメントランプ。   The filament connecting portion in the lead is formed by joining a filament connecting portion constituent material different from a lead constituent material having a radial portion to the radial direction portion of the lead constituent material. Item 3. A filament lamp according to Item 2. リードは、フィラメントコイルのコイル軸方向に伸びる線状のリード本体部構成材と、フィラメント連結部が一体に形成された、軸方向の断面形状がF字状の鉤状部構成材とが接合されて形成されていることを特徴とする請求項2に記載のフィラメントランプ。   The lead is formed by joining a linear lead main body constituent material extending in the coil axial direction of the filament coil and a hook-like constituent material in which the filament connecting portion is integrally formed and having an F-shaped cross-sectional shape in the axial direction. The filament lamp according to claim 2, wherein the filament lamp is formed. 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のフィラメントランプが複数本並列に配置されてなるランプユニットを有し、当該ランプユニットから放射される光を被処理体に照射して被処理体を加熱することを特徴とする光照射式加熱処理装置。   A lamp unit comprising a plurality of filament lamps according to claim 1 arranged in parallel, and the object to be processed is irradiated with light emitted from the lamp unit. A light irradiation type heat treatment apparatus characterized by heating.
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