JP3681581B2 - 冷却装置とそれを備えた面発光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却装置に関し、特に多量の熱を放出するレーザダイオードアレイを冷却する冷却装置と、レーザダイオードアレイから構成される面発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオードアレイの用途の一つとして、高出力固体レーザの励起用光源がある。一般に、このような高出力固体レーザにおいて、ｋＷ級の高い平均出力を得ようとすると、励起用光源として使用されるレーザダイオードアレイには、１００Ｗ／ｃｍ2 以上の高い強度の連続レーザ光を発生することと、数十ｃｍ2 以上の大きな発光面積を有することが必要とされる。大きな発光面積を実現するという制約の中で、１００〜２００Ｗ／ｃｍ2 の密度で発生する発熱を外部に放出してレーザダイオードアレイの昇温を抑制するための冷却装置が不可欠である。
【０００３】
また、かかる分野でこのような高出力レーザダイオードアレイから構成された面発光光源の使用が普及するためには、単位光出力当たりのコストを抑えることも非常に重要である。
図１（Ａ）は、従来の複数の一次元レーザダイオードアレイ（以後、レーザバーとも記す。）からなる面発光装置１１８であり、図１（Ｂ）は、かかる面発光装置のための冷却装置１１９の主要部構成を示す。
【０００４】
図１（Ｂ）を参照するに、レーザバー２２で発生した熱はレーザバー支持板１２０を伝導し、さらに絶縁板１２１とヒートシンク板１２２を経由してから冷却液１２３との熱交換で排出されるため、レーザバーと冷却液間の熱抵抗はどうしても比較的高くなり、発熱によってレーザバーの温度が上がり易くなる。
しかし、このような複数のレーザバーから構成される二次元レーザダイオードアレイの背面を冷却する構造の冷却装置を採用した面発光装置１１８は、図１（Ａ）に示したように、発光面側から見て、殆ど全面を発光面とする構成が可能であり、この面光源装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が高く、非発光部の少ない面発光光源もできるという長所がある。
【０００５】
図２は、別の従来の複数のレーザバーからなる面発光装置１２４の構成を示す分解図を示す。図２を参照するに、複数のレーザバー２２はそれぞれ別の冷却器１２５に熱的に接続されており、冷却液は各冷却器に共通して設けられた入口開口部８に接続された冷却液導入口（図２では見えていない）から冷却器１２５に流入し、レーザバーが配置された位置のほぼ直下を経由した後、各冷却器に共通して設けられた出口開口部９に接続された冷却液排出口１７から排出されるため、レーザバーと冷却液間の熱抵抗は低くでき、発熱によるレーザバーの温度上昇を低く抑えることが可能になる。
【０００６】
しかし、このように個々のレーザバーの直下を冷却液で冷却する構造の冷却装置を採用した面発光装置１２４は、積層した複数の冷却器の外側に、入口開口部に冷却液を導入するための導入用配管１４や出口開口部から冷却液を排出するための排出用配管１６、さらに冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐために締め付け用ネジ２０を配置するため、発光面側から見て非発光領域が多く、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくい場合がある等の制約がある。
【０００７】
なお、図２では構成を分かりやすくするため、実際の使用時より冷却器の間隔を拡げて示しており、冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐためのシール材や、レーザバーの冷却器に接続していない方の電極に接続する配線接続用の基板等を省略している。
図３は、図２に示された冷却器の構成例を示す分解図である。図３を参照するに、冷却器１２５は、冷却液の入口開口部８と出口開口部９が形成された第１薄板１２６と、上記第１薄板１２６の下に配置され、出口開口部９と、入口開口部８に連通し上記入口開口部８から冷却器前端面１２に向かって幅を拡げながら延在する冷却液流路１３１が形成された第２薄板１２７と、上記第２薄板１２７の下に配置され、上記入口開口部８と上記出口開口部９にそれぞれ対応した入口開口部８と出口開口部９と、上記冷却液流路１３１に冷却器前端部１２に対応して冷却液流路を構成するスリット１３２が上記入口開口部８と上記出口開口部９から孤立して形成された第３薄板１２８と、上記第３薄板１２８の下に配置され、上記入口開口部８と上記出口開口部９にそれぞれ対応した入口開口部８と出口開口部９と、上記スリット１３２に対応して冷却器前端面１２に沿ってマイクロチャネル１３３と、上記出口開口部８に連通し、マイクロチャネル１３３から上記出口開口部９に向かった幅を狭めながら延在する冷却液流路１３１が形成された第４薄板１２９と、上記第４薄板１２９の下に配置され、上記入口開口部８と上記出口開口部９にそれぞれ対応した入口開口部８と出口開口部９が形成された第５薄板１３０とより構成されている。
【０００８】
上記の各薄板１２６〜１３０は、例えば銅などの熱伝導性の高い材料により構成され、互いに積層されることによって、入口開口部に導入された冷却液が、マイクロチャネル１３３を通り、さらに出口開口部に排出されるようになり、その際に、第５薄板上に冷却器前端面１２に沿って設けられたレーザバー（図示せず）が冷却される。マイクロチャネル１３３には、冷却液の境界層による熱交換効率の低下を抑制するため、レーザ加工等により、幅が２０μｍ程度の微細な流路が形成されている。
【０００９】
図４は、以前に我々が発明し特開平１０−２０９５３１号公報に記された冷却器であり、１個の一次元レーザダイオードアレイを冷却する図３とは別の冷却器の構成を示す分解図である。
図４を参照するに、冷却器１３４は、例えば銅などの熱伝導性の高い材料からなる３枚の板状部材１３５〜１３７から構成されており、上側の板状部材１３５の裏側には、下側の板状部材１３７と同様なパターンの溝３３が形成されている。冷却水路１３８が畝３５で分離された溝３３によって形成され、上記畝３５が、隣接する中間の板状部材１３６に熱的および機械的に接続していることと、上記中間の板状部材１３６にはスリットに代わり互いに孤立した複数の微小貫通孔１３９が設けられ、上記貫通孔間のブリッジ１４０が熱伝導と上記中間の板状部材１３６の変形防止に寄与することによって、上記の３枚の板状部材１３５〜１３７間の熱的結合が向上し、レーザバー２２で発生した熱を冷却器１３４の広い範囲に効率的に拡散させることで優れた冷却性能を実現すると共に、上記冷却器１３４の機械的強度を向上させている。
【００１０】
また、上記冷却器１３４は、上記の板状部材の成形加工を多数同時に加工可能な化学エッチングで行え、冷却器の組立も多数同時に行えるため、低コストで製作可能である。
このように、上記冷却器１３４は低コストで冷却性能の優れた冷却器を実現できるが、この冷却器１３４を用いた面発光装置においても、図２と同様に、発光面側から見て非発光領域が多く、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくい場合がある等の制約がある。
【００１１】
従って、上記図１（Ｂ）の冷却装置１１９を備えた面発光装置においては、上記図１（Ａ）の面発光装置１１８のように、発光面側から見て、殆ど全面を発光面とする構成が可能であり、この面光源装置１１８をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が高く、非発光部の少ない面発光光源もできるという長所がある反面、レーザバー２２で発生した熱はバー支持板１２０を伝導し、さらに絶縁板１２１とヒートシンク板１２２を経由してから冷却液との熱交換で排出されるため、レーザバーと冷却液間の熱抵抗はどうしても比較的高くなり、冷却装置の性能としては劣り、発熱によってレーザバーの温度が上がり易くなるため、レーザバーに注入できる電流に制限があり、レーザバー当たりの光出力を高くすることが困難であり、レーザバー当たりの光出力を上げるため少しでも熱抵抗を下げようとして、バー支持板１２０の厚さを厚くするとレーザバーのピッチが大きくなり、結果として面発光装置における発光面積当たりの光出力である光出力強度をやはり低く抑えられるという問題点がある。
【００１２】
また、少しでもこの問題点を回避するため、注入電流を増やして光出力を高く設定すると、レーザバーの温度が高くなり、レーザバーの特性劣化速度が速くなり、信頼性が低減するという問題点が浮上する。
さらに、図１（Ｂ）の冷却装置１１９を備えた面発光装置においては、レーザバー２２を貼り付けたバー支持板１２０を金属膜パターンが形成された絶縁板にハンダ付けなどで密集して植え込むという組立作業が必要であり、作業性がかなり悪いため、組立時間がかかり、コストを押し上げるという問題点がある。
【００１３】
さらに、上記図１（Ｂ）の冷却装置１１９を備えた面発光装置においては、各々のレーザバー２２を実際の使用状態で予備的に検査して選別することが困難であり、面発光装置に組み上げた後に一部のレーザバーの特性が良くないということが起こりうるが、その不良レーザバーを取り替える作業は更に困難であり、結果として面発光装置の歩留まりを下げ、コストがやはり押し上げるという問題点がある。
【００１４】
一方、上記図２の冷却器１２５を積層した冷却装置を備えた面発光装置１２４においては、レーザバー２２はそれぞれ別の冷却器に熱的に接続されており、冷却液をレーザバーが配置された位置のほぼ直下まで流すことができるため、レーザバー近傍の冷却器内の水路の内壁と冷却液の熱交換が効率良く行うように工夫すれば、レーザバーと冷却液間の熱抵抗が低くでき、発熱によるレーザバーの温度上昇を低く抑えることが可能になり、結果として比較的小さいピッチで複数のレーザバーを配列した状態でも、レーザバーの信頼性を犠牲にすることなく、注入電流を増やしてレーザバー当たりの光出力を増やすことができ、結果として、光出力強度の高い面発光装置が実現できるという長所がある反面、上記図２に示したように、積層した複数の冷却器の外側に、入口開口部に冷却液を導入するための配管や出口開口部から冷却液を排出するための配管、さらに冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐために締め付け用ネジを配置するため、発光面側から見て非発光領域が大きく、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、要求される面発光光源の形状によっては、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくいという問題点がある。
【００１５】
即ち、冷却器を積層した方向と垂直な方向の発光面のサイズは、複数の図２の面発光装置をその方向に隣接して配置することで大きくできるが、冷却器を積層した方向の発光面のサイズを大きくしようとすると、複数の図２の面発光装置をその方向に近接して配置することはできないので広い非発光部が生じて、固体レーザの媒体を均一に励起できなくなるという問題がある。
【００１６】
ここで、積層する冷却器の個数を増やして、冷却器を積層した方向の発光面のサイズをある程度は大きくすることは可能だが、積層できる冷却器の個数は通常３０個程度が上限であり、それ以上積層しようとすると各冷却器に冷却液を均等に供給することや組み立てることが困難になるという問題がある。
さらに、図２の冷却装置を備えた面発光装置１２４において、上記図３の冷却器１２５のように、レーザバー近傍の冷却器内の水路の内壁と冷却液の熱交換が効率良く行うようにマイクロチャネル１３３を有する冷却器を用いると、マイクロチャネル１３３の微細構造を通常の化学エッチングで形成することは困難であり、成形にレーザ加工を用いているため、薄板１２６〜１３０を一枚ずつ加工する必要があり、加工コストが高い問題点が生じる。
【００１７】
また、薄板は最低でも５枚必要だが、このように多数の薄板を積層した場合、冷却液が漏れないように気密構造に貼り合わせる際に歩留まりが低下し、面発光装置の製造コストが増加するという問題がある。
より具体的には、薄板は銅よりなるため、加工中、特に拡散溶接等により互いに接合する際に加えられる熱と圧力により、容易に変形してしまう。特に、レーザビームで切り抜いた冷却液流路を覆う隣接した銅薄板の対応部分は押し潰されやすく、同様な変形はスロット１３２が形成された薄板１２８の冷却器前端面１２にも発生しやすい。またさらに、かかる冷却器１２５の変形は、その上に装着されるレーザバー２２を歪ませ、その結果レーザバーの特性劣化を劣化させる。
【００１８】
図３の冷却器１２５のかわりに、上記図４の冷却装置１３４を用いると、冷却水路が畝３５で分離された溝３３によって形成され、上記畝３５が隣接する中間の板状部材１３６に熱的および機械的に接続していることと、上記中間の板状部材１３６にはスリットに代わり互いに孤立した複数の微小貫通孔１３９が設けられ、上記貫通孔間ブリッジ１４０が熱伝導と上記中間の板状部材１３６の変形防止に寄与することによって、上記の３枚の板状部材１３５〜１３７間の熱的結合が向上し、レーザバー２２で発生した熱を冷却器１３４の広い範囲に効率的に拡散させることで、マイクロチャネルを用いないでも、優れた冷却性能を実現すると共に、上記冷却器１３４の機械的強度を向上させている。
【００１９】
また、上記冷却器１３４は、上記の板状部材の成形加工を多数同時に加工可能な化学エッチングで行え、冷却器の組立も多数同時に行えるため、低コストで製作可能である。
このように、上記冷却器１３４は、低コストで冷却性能の優れた冷却器を実現でき、図３の冷却器１２５における問題点のほとんどが解決されるが、この冷却器１３４を用いた面発光装置においても、図２と同様に、発光面側から見て非発光領域が多くなることは同じであり、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくい場合がある等の制約がある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、高い冷却能力を有すると共に被冷却体のレイアウトの自由度を大きくできる冷却装置と、それを備えた複数のレーザダイオードアレイからなる面発光装置を提供することを目的とする。
【００２１】
そしてより具体的な目的は、被冷却体がレーザダイオードアレイである場合に、発光面側から見て非発光部が少なく、かつ、レーザダイオードアレイと冷却液との間の熱抵抗が小さいことにより、結果として一つのレーザダイオードアレイ当たりの光出力強度が高い大規模な面発光光源を低コストで実現することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、被冷却体が着設された冷却器が積重された冷却装置であって、各々の被冷却体の周囲に冷却液を導くために冷却器の第一の部分を貫通するよう設けられた第一の冷却液供給通路と、各々の被冷却体を冷却した冷却液を冷却装置の外部へ排出するために冷却器の第二の部分を貫通するよう設けられた冷却液排出通路と、冷却器の第三の部分を貫通すると共に第一の冷却液供給通路に接続され、外部から冷却液が供給される第二の冷却液供給通路とを備えたことを特徴とする冷却装置を提供することにより達成される。
【００２３】
このような手段により、被冷却体に対する冷却能力を維持しつつ、被冷却体のレイアウトの自由度を増加させることができる。
ここで、上記冷却器は、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路に開口する二つの穴が設けられた第一の冷却器と、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路及び第二の冷却液供給通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第二の冷却器とからなるものとすることができる。
【００２４】
また、第二の冷却器は、第一の冷却液供給通路と第二の冷却液供給通路とを接続すると共に、畝によって仕切られた複数の流路を含むものとすることができる。
このように、畝で仕切られた複数の流路を形成することにより、隣接して設けられた冷却器は畝で支えられるので、その変形を防ぐことができる。
【００２５】
また、上記冷却装置は、積重された冷却器を圧着するための圧着手段をさらに備えたものとすることができる。
このような手段によれば、冷却器の間からの冷却液の漏洩を防ぐことができる。
さらに、上記圧着手段は、積重された冷却器を緊締するベルトとすることができる。
【００２６】
このように、ベルトによって冷却器を緊締することとすれば、冷却器の構造を単純化できると共に、上記第一及び第二の冷却液供給通路や冷却液排出通路の幅を広く取れるので圧力損失を小さくすることができる。
また、上記冷却装置は、複数の冷却器が並設されると共に、並設された冷却器に含まれた全ての第二の冷却液供給通路に接続された冷却液導入用配管をさらに備えたものとすることができる。
【００２７】
また、上記冷却装置は、冷却器の第四の部分を貫通すると共に、冷却液排出通路に接続され、冷却装置の外部に冷却液を排出する第二の冷却液排出通路をさらに備えたものとすることができる。
また、上記冷却装置においては、冷却器が、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路に開口する二つの穴が設けられた第一の冷却器と、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路及び第二の冷却液供給通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第二の冷却器と、それぞれ第一の冷却液供給通路と第二の冷却液供給通路及び前記冷却液排出通路に接続された第二の冷却液排出通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第三の冷却器とからなるものとすることができる。
【００２８】
また、上記冷却装置は、複数の冷却器が並設されると共に、並設された冷却器に含まれた全ての第二の冷却液排出通路に接続された冷却液排出用配管をさらに備えたものとすることができる。
このような手段によれば、外部と冷却装置との間の冷却液の授受を容易に実現できる。
【００２９】
また、本発明の目的は、冷却器に着設されたレーザダイオードアレイが積重された面発光装置であって、各々のレーザダイオードアレイの周囲に冷却液を導くために冷却器の第一の部分を貫通するよう設けられた第一の冷却液供給通路と、各々のレーザダイオードアレイを冷却した冷却液を面発光装置の外部へ排出するために冷却器の第二の部分を貫通するよう設けられた冷却液排出通路と、冷却器の第三の部分を貫通すると共に第一の冷却液供給通路に接続され、外部から冷却液が供給される第二の冷却液供給通路とを備えたことを特徴とする面発光装置を提供することにより達成される。
【００３０】
このような手段により、レーザダイオードアレイがより高密度に配置された面発光装置を得ることができる。
ここで、上記面発光装置は、積重された冷却器を緊締するベルトをさらに備えるものとすることができる。
また、上記面発光装置は、積重されたレーザダイオードアレイが成す面に対向して配設されると共に上記ベルトにより拘持されたレンズをさらに備えたものとすることができる。
【００３１】
このような手段により、所望の光を生成する高出力の面発光装置を得ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
［実施の形態１］
図５は、本発明の実施の形態１に係る冷却装置１を備えた面発光装置の構成を示す分解図であり、図６はかかる面発光装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。また、図７は上記面発光装置の部分を示す図である。
【００３３】
図５乃至図７を参照するに、複数の板状部材を積層した積層体よりなり、冷却液が上記積層体の内部を流れることによって、上記積層体の前端面に沿って積層体上に装着されたレーザバーを冷却する冷却器を、さらに複数段積層した冷却装置において、大きさ（長さ）の異なる２種類の冷却器（大型冷却器１と小型冷却器２）を使用している。
【００３４】
そして、上記大型冷却器１と上記小型冷却器２をレーザバーが装着された前端面を揃えて積層した時に、両者の長さの差によって、前端面とは逆の方向にはみ出した大型冷却器の付加領域３に、冷却液のための流入開口部４と流出開口部５が設けられており、複数の大型冷却器１を連続して積層することにより、流入開口部４がつながって流入通路６が形成され、流出開口部５がつながって流出通路７が形成されている。
【００３５】
また、大型冷却器１と小型冷却器２の両方の冷却器には、前端面を揃えて積層した状態で、対応する位置に入口開口部８と出口開口部９が設けられており、複数の冷却器を連続して積層することにより、入口開口部８がつながって入口通路１０が形成され、出口開口部９がつながって出口通路１１が形成されている。
また、大型冷却器１と小型冷却器２の長さの差により、両者を冷却器前端面１２を揃えて積層した時に生ずる図７において点線で位置を示した余地空間１３に、冷却液供給装置（図示せず）から冷却液を導入すための導入用配管１４と連通した冷却液導入口１５と上記冷却液供給装置に冷却液を環流するための排出用配管１６と連通した冷却液排出口１７が設けられた第１の締め付け部品１８が、上記冷却液導入口１５が上記大型冷却器１の上記流入開口部４に、上記冷却液排出口１７が上記大型冷却器１の上記流出開口部５に対応するように配設され、もう一方の上記余地空間に第２の締め付け部品１９が配置されている。
【００３６】
そして、上記第１の締め付け部品１８と上記第２の締め付け部品１９の間隔を締め付けネジ２０を回転させて狭めることにより、冷却器間の隙間も減少し、冷却器間に弾性スペーサ部材２１を介在させているので、積層された冷却器間から冷却液が漏洩しないようなる。
なお、図５では、図を分かりやすくするため、全ての入口開口部８と出口開口部９および流入開口部４と流出開口部５の位置に配置すべき弾性スペーサ部材２１を一部のみに配置し、他は省略しており、大型冷却器１と小型冷却器２の個数も間引いている。
【００３７】
上記大型冷却器１においては、流入開口部４と入口開口部８を大型冷却器内に設けられた流入水路（図８、図９を参照）で連通させ、流出開口部５と出口開口部９と大型冷却器内に設けられた流出水路（図８、図９を参照）で連通させている。
また、大型冷却器１と小型冷却器２の両方の冷却器については、入口開口部８の側面に冷却器内に設けられた冷却水路（図８〜図１１を参照）への冷却液入口が設けられ、出口開口部の側面に冷却器内に設けられた上記の冷却水路に接続した冷却液出口が設けられており、冷却水路は冷却器の前端面に沿って装着されたレーザバー２２のほぼ直下の位置まで延在されている。
【００３８】
以上の構成によって、冷却液供給装置から導入用配管１４から供給された冷却液は、冷却液導入口１５を経由して流入開口部４の集合体である流入通路６に流れ込み、さらに、大型冷却器１内に設けられた流入水路を通って、入口開口部８の集合体である入口通路１０に流れ込む。
そのため、冷却液が、全ての冷却器の冷却液入口から冷却器内の冷却水路に入り、レーザバー２２で発生した熱を奪った後、冷却液出口から出て出口開口部９の集合体である出口通路１１に再び集められる。出口通路１１に集められた冷却液は大型冷却器１内に設けられた流出水路を通って、流出開口部５の集合体である流出通路７に流れ込み、冷却液排出口１７を経由して排出用配管１６に排出され、冷却液供給装置に環流されるという冷却装置が実現されている。
【００３９】
各冷却器の上には、両面に接着剤が塗布された型抜き絶縁テープ４０，４５を挟んで接続用金属板３９，４４が配置されており（図１２，図１３を参照）、冷却器に接合した方と反対側のレーザバー２２の電極は接続用金属板とボンディングワイヤ配線等で電気的に接続されており、最も外側の冷却器のさらに外側には、上記締め付け部品１８、１９の間に絶縁薄板２３を挟んで、正電極端子板２４と負電極端子板２５が設けられており、電極端子板２４，２５間に電流を流すことによって、レーザバー２２を多数直列に接続した状態で全レーザバーに電流が注入できるようになり、面発光装置２６が形成される。
【００４０】
図８（Ａ）〜（Ｃ）は、上記大型冷却器１の構成を示す分解図、図８（Ｄ）はかかる大型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。
図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、大型冷却器１は銅あるいは銅合金等の熱伝導率の高い、典型的には１．５Ｗ／ｃｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する金属製の板状部材２７〜２９を積層して形成されており、板状部材２７〜２９の各々には、流入開口部４、流出開口部５、入口開口部８、出口開口部９、締め付けネジ用穴３０、ガイドピン用穴３１が形成されている。
【００４１】
板状部材２７〜２９の各々は典型的には２５０μｍの厚さを有し、上記板状部材２８の流入開口部４と入口開口部８の間には流入水路３２として作用する溝３３が、上記板状部材２９の流出開口部５と出口開口部９の間には流出水路３４として作用する溝３３が、典型的には深さ１３９μｍ、幅が４００〜７００μｍ、ピッチ５５０〜８５０μｍで形成されている。
【００４２】
上記溝３３は、畝３５によって画成されており、流入水路３２や流出水路３４において各々の水路全体の幅が締め付けネジ用穴３０の存在等により変化させる必要がある場所では、溝３３は分岐することによって、溝幅が大きく変化しないようにしている。
上記板状部材２７〜２９において、入口開口部８と出口開口部９とを結ぶ線から前端面１２側の構造は上記小型冷却器２と同一構造（図１０を参照）で形成している。
【００４３】
上記板状部材２７〜２９を図に示した順番で整列させて積層し、拡散溶接等で互いに結合させることによって図８（Ｄ）に示す大型冷却器１が形成され、上記流入開口部４と上記入口開口部８は上記流入水路３２によって連通され、上記流出開口部５と上記出口開口部９は上記流出水路３４によって連通される。
また、板状部材２７は板状部材２９と同一の部材を裏返した状態で上記板状部材２８上に配設するだけでも得られ、その場合、板状部材２７の下面（裏面）には、板状部材２９の上面と同じパターンの溝３２が形成されている。従って、この場合、大型冷却器１は、２種類の板状部材だけで構成できることになる。
【００４４】
図９（Ａ）〜（Ｂ）は、大型冷却器１を構成する上記の２種類の板状部材の平面図である。但し、図９中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図９（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図９（Ａ）は、図８の板状部材２８の平面図であり、図９（Ｂ）は同一の構造をしている図８の板状部材２７と板状部材２９の平面図であり、大型冷却器１はこの２種類の板状部材だけで構成できる。
【００４５】
なお、板状部材の平面図では、図９を含め、これ以降の図についても、濃い灰色の領域は材料とした金属板の表面がそのまま残っている領域を表し、薄い灰色の領域はハーフエッチング等の方法で材料とした金属板の厚さの１／２強の深さまで堀り込んだ領域を表し、これらの領域に取り囲まれた白色の領域は材料とした金属板を両面からのエッチング等の方法で形成された貫通孔あるいは貫通した開口部を表している。
【００４６】
また、板状部材の平面図については、各板状部材の一方の面（表面）の平面図しか示していない場合は、もう一方の面（裏面）については、表面の平面図に示されている貫通孔や貫通した開口部以外の全て領域は、材料とした金属板の表面がそのまま残っている領域であることを意味している。
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、上記小型冷却器２の構成を示す分解図、図１０（Ｄ）はかかる小型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。但し、図１０中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、小型冷却器２は銅あるいは銅合金等の熱伝導率の高い、典型的には１．５Ｗ／ｃｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する金属製の板状部材３６〜３８を積層して形成されており、板状部材３６〜３８の各々には、入口開口部８、出口開口部９、ガイドピン用穴３１が形成されている。
図１０の小型冷却器は、特開平１０−２０９５３１号公報に記されると共に図４に示された冷却器と比較すると、ガイドピン用穴３１の有無と、板状部材の縦横比が異なる点を除けば同じである。
【００４８】
なお、ガイドピン用穴３１は、長さの異なる冷却器を整列させて積層できるように設けたものであり、板状部材の縦横比を変えたのは発光面側から見て非発光部が小さくなるように冷却器の横幅を典型的には１ｃｍの長さを持つレーザバーの長さに近づくように減らし、それに伴って入口開口部と出口開口部の面積が減少しないように冷却器の長さを延長したためである。小型冷却器２についても、大型冷却器１と同様に２種類の板状部材だけで構成できる。
【００４９】
図１１は、小型冷却器２を構成する上記の２種類の板状部材の平面図を示している。但し、図１１中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図１１（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図１１（Ａ）は、図１０に示された板状部材３７の平面図であり、図１１（Ｂ）は同一の構造をしている図１０に示された板状部材３６，３８の平面図であり、小型冷却器２はこの２種類の板状部材だけで構成できる。
【００５０】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、図８，図９に示した上記大型冷却器にレーザバー２２、接続用金属板３９、型抜き絶縁テープ４０等を装着した発光要素部品４１（レーザバーモジュール）の構成を示す分解図、図１２（Ｅ）は、弾性スペーサ部材２１を除く、かかる発光要素部品の組み立てられた状態を示す斜視図である。但し、図１２中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照するに、接続用金属板３９は、両面に接着剤が塗布された型抜き絶縁テープ４０によって、冷却器上に接着されており、冷却器に接合した方と反対側のレーザバー２２の電極は接続用金属板とボンディングワイヤ配線等で電気的に接続されている。
従って、大型冷却器１の下面と接続用金属板３９の上面がレーザバーに電流を流すための電流端子として機能し、これを複数個積層した時には、レーザバー２２を多数直列に接続した状態で全レーザバーに電流が注入できるようになり、図６に示された面発光装置２６が形成される。
【００５２】
接続用金属板３９と型抜き絶縁テープ４０には、締め付けネジ用穴３０、ガイドピン用穴３１の他に、上記流入開口部４、上記流出開口部５に対応した位置とその周辺部分に相当する部分と、上記入口開口部８と上記出口開口部９に対応した位置とその周辺部分に相当する部分に、それぞれ流出入用開口部１１０と出入口用開口部４２が開けられており、これらを大型冷却器１上に装着した時に形成されるそれぞれの凹部には、その凹部の内側にちょうど収まるように弾性スペーサ部材２１が設置される。
【００５３】
また、弾性スペーサ部材２１には冷却液を通すために、上記流入開口部４、上記流出開口部５、上記入口開口部８、上記出口開口部９に対応する部分には、通水開口部４３が設けられており、弾性スペーサ部材２１の厚さは、接続用金属板３９と型抜き絶縁テープ４０の厚さの和よりやや厚く、冷却器を積層してこの積層体を積層方向に圧縮した時には、冷却器間で電気的接続は得られるが、冷却液は漏洩しないようになる。
【００５４】
また、図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０、図１１に示した上記小型冷却器にレーザバー２２、接続用金属板４４、型抜き絶縁テープ４５等を装着した発光要素部品４６（レーザバーモジュール）の構成を示す分解図、図１３（Ｅ）は、弾性スペーサ部材２１を除く、かかる発光要素部品の組み立てられた状態を示す斜視図である。但し、図１３中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）を参照するに、接続用金属板４４、型抜き絶縁テープ４５の機能等は、上記の大型冷却器用の接続用金属板３９、型抜き絶縁テープ４０と同じであり、ガイドピン用穴３１の他に、上記入口開口部８と上記出口開口部９に対応した位置とその周辺部分に相当する部分に出入口用開口部４２が開けられており、これらを小型冷却器２上に装着した時に形成されるそれぞれの凹部には、その凹部の内側にちょうど収まるように弾性スペーサ部材２１が設置される。
【００５６】
また、弾性スペーサ部材２１には冷却液を通すために、上記入口開口部８と上記出口開口部９に対応する部分には、通水開口部４３が設けられており、弾性スペーサ部材２１の厚さは、接続用金属板４４と型抜き絶縁テープ４５の厚さの和よりやや厚く、冷却器を積層してこの積層体を積層方向に圧縮した時には、冷却器間で電気的接続は得られるが、冷却液は漏洩しないようになる。
【００５７】
また、接続用金属板３９と接続用金属板４４は同じ厚さとし、型抜き絶縁テープ４０と型抜き絶縁テープ４５も同じ厚さとすることで、同一構造の弾性スペーサ部材が使用できるようになり、発光要素部品４１と発光要素部品４６は同一のピッチで積層可能となる。 図５乃至図７では、大型冷却器１と小型冷却器２を積層しているが、実際に積層する部品単位は、上記のような大型冷却器を用いた発光要素部品４１と小型冷却器を用いた発光要素部品４６である。
【００５８】
以上のように本実施の形態に係る面発光装置２６では、大きさの異なる冷却器を積層した冷却装置を使用することによって、発光面側から見て非発光部が少ない構造でありながら、背面側から冷却液を供給して全レーザバーの直下まで冷却液を供給することを可能にしている。
［実施の形態２］
図１４は、本発明の実施の形態２に係る冷却装置を備えた面発光装置の構成を示す分解図である。ただし、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
図１４を参照するに、本実施の形態では、上記大型冷却器とは構造の異なる２種類の大型冷却器（大型冷却器４７と大型冷却器４８）と上記小型冷却器２が使用されており、実施の形態１と同様に、大型冷却器と小型冷却器をレーザバーが装着された前端面を揃えて積層した時に、両者の長さの差によって、前端面とは逆の方向にはみ出した大型冷却器の上記付加領域３に、大型冷却器４７には冷却液のための流入開口部４が設けられ、複数の大型冷却器４７を連続して積層することにより、流入開口部４がつながって流入通路６が形成され、大型冷却器４８には冷却液のための流出開口部５が設けられており、複数の大型冷却器４８を連続して積層することにより、流出開口部５がつながって流出通路７が形成される。
【００６０】
また、大型冷却器４７や大型冷却器４８と小型冷却器２の長さの差により、両者を冷却器前端面１２を揃えて積層した時に生ずる余地空間（図７を参照）には、冷却液供給装置（図示せず）から冷却液を導入するための導入用配管１４と連通した冷却液導入口１５が設けられた第１の締め付け部品１８が、上記冷却液導入口１５が上記大型冷却器４７の上記流入開口部４に対応するように配設され、もう一方の上記余地空間には、上記冷却液供給装置に冷却液を環流するための排出用配管１６と連通した冷却液排出口１７（図１４では第１の締め付け部品１９の下面の開けられているので見えていない）が設けられた第２の締め付け部品１９が、上記冷却液排出口１７が上記大型冷却器４８の上記流出開口部５に対応するように配設されている。
【００６１】
なお、図１４でも、図を分かりやすくするため、全ての入口開口部８と出口開口部９および流入開口部４と流出開口部５の位置に配置すべき弾性スペーサ部材２１を一部のみに配置し、他は省略しており、大型冷却器４７、大型冷却器４８、小型冷却器２の個数も間引いている。
上記大型冷却器４７は、冷却液導入口１５が設けられた第１の締め付け部品１８側に配置され、流入開口部４と入口開口部８は大型冷却器内に設けられた流入水路（図１５を参照）で連通させている。
【００６２】
また、上記大型冷却器４８は、冷却液排出口１７が設けられた第２の締め付け部品１９側に配置され、流出開口部５と出口開口部９は大型冷却器内に設けられた流出水路で連通させている。
以上の構成によって、冷却液供給装置から導入用配管１４を通して供給された冷却液は、冷却液導入口１５を経由して流入開口部４の集合体である流入通路６に流れ込み、さらに、大型冷却器４７内に設けられた流入水路を通って、入口開口部８の集合体からなる入口通路１０に流れ込む。
【００６３】
そのため、冷却液が、全ての冷却器の冷却液入口から冷却器内の冷却水路に入り、レーザバー２２で発生した熱を奪った後、冷却液出口から出て出口開口部９の集合体である出口通路１１に再び集められる。そして、出口通路１１に集められた冷却液は大型冷却器４８内に設けられた流出水路を通って、流出開口部５の集合体である流出通路７に流れ込み、冷却液排出口１７を経由して排出用配管１６に排出され、冷却液供給装置に環流されるという冷却装置が実現される。
【００６４】
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、上記大型冷却器４７に使用される板状部材４９〜５１の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図１５（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、板状部材４９と板状部材５１の形状は、線対称の関係にあり、この２枚の板状部材を溝３３が形成された面が板状部材５０に接するように配置して互いに接合することにより、大型冷却器４７が形成される。大型冷却器４７は、板状部材４９が上側にくるようにして使用される。一方、大型冷却器４８は、大型冷却器４７を裏返した状態で使用するだけで得られる。
【００６５】
大型冷却器４７、大型冷却器４８も、上記大型冷却器１と同様に、レーザバー、接続用金属板、型抜き絶縁テープ等を装着した発光要素部品として、図１４の面発光装置５２に組み込まれる。
上記のように本実施の形態に係る面発光装置５２では、各締め付け部品に冷却液供給装置につながる配管を１本ずつ接続するだけで良いので締め付け部品の構造が製作しやすくなるという利点の他に、流入通路６と流出通路７の長さの和が短くなりその分これらの通路での冷却液の圧力損失が減少するので大型冷却器の流入開口部と流出開口部の面積を小さくできる上に、大型冷却器内に流入開口部と流出開口部を分離するための隔壁が不要になるので、大型冷却器の全長を比較的短くできる等の利点がある。
【００６６】
ここで、一度に作製できる冷却器の個数は、ほぼ冷却器の面積に反比例するので（図３８を参照）、大型冷却器の全長をできるだけ短くすることはコスト低減上重要である。
［実施の形態３］
図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る冷却装置を構成する大型冷却器５３に使用される板状部材５４〜５６の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６７】
図１６（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図１６（Ａ）は、流入開口部や流出開口部が開けられていない板状部材５４であり、図１６（Ｂ）の板状部材５５は図１５（Ｂ）の板状部材５０と同一構造の板状部材であり、図１６（Ｃ）の板状部材５６は図１５（Ｃ）の板状部材５１と同一構造の板状部材である。板状部材５４〜５６を溝３３が形成された面が板状部材５５に接するように配置して互いに接合することにより作製した大型冷却器５３は流入開口部や流出開口部が貫通していない。
【００６８】
図１７は、本実施の形態に係る冷却装置の部分的な構成を示し、積層された大型冷却器の流入開口部、流出開口部付近の断面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図１７を参照するに、上記大型冷却器４７、４８の間に、上記大型冷却器５３を板状部材５４が上側にくるようにして使用すると共に、もう１個の大型冷却器５３を板状部材５４が下側にくるように裏返した状態で先の大型冷却器５３の上に隣接して使用している。 図１４に示した実施の形態２の面発光装置５２においては、少なくとも大型冷却器４７と大型冷却器４８を互いに裏返しの関係にある同一部品とした場合には、流入通路６と流出通路７と分離する隔壁が必要であり、実施の形態２のように通水開口部のない弾性スペーサ部材５７を使用しても良いが、流入側と流出側の冷却液の圧力差による弾性スペーサ部材５７の変形等が懸念されるので、流入開口部や流出開口部が貫通していない大型冷却器５３を使用するのが望ましい。
【００６９】
また、図１７のように、板状部材５４〜５６を積層して互いに結合させた大型冷却器５３を、板状部材５４が上側にくるように使用すると共に、もう１個の大型冷却器５３を板状部材５４が下側にくるように裏返した状態で隣接して使用することにより、冷却液の圧力差に対抗する構造的強度は一層向上する。
なお、図１７では、大型冷却器４７、４８、５３は、それぞれ接続用金属板５８、型抜き絶縁テープ５９が装着された状態の断面図を示している。
【００７０】
上記のように、本実施の形態に係る冷却装置では、コスト増加の要因になる部品点数の増加を最小限に抑えながら、実施の形態２の面発光装置５２の信頼性を高めている。
［実施の形態４］
図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態４による冷却装置に使用される小型冷却器６０を構成する板状部材６１〜６３の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７１】
図１８（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図１８（Ａ）は、入口開口部と出口開口部が開けられていない板状部材６１であり、図１８（Ｂ）の板状部材６２は図１０（Ｂ）の板状部材３７と同一構造の板状部材であり、図１８（Ｃ）の板状部材６３は図１０（Ｃ）の板状部材３８と同一構造の板状部材である。板状部材６１と６３を溝３３が形成された面が板状部材６２に接するように配置して互いに接合することにより作製した小型冷却器６０は入口開口と出口開口部が貫通していない。
【００７２】
図５の面発光装置２６や図１４の面発光装置５２において、積層された冷却器の一番外側の小型冷却器には、入口開口部と出口開口部が貫通していない上記小型冷却器６０を使用しても良い。
本実施の形態では、積層された冷却器の最下層には、板状部材６１を下側にして小型冷却器６０を使用し、積層された冷却器の最上層には、もう１個の小型冷却器６０を板状部材６１を上側にした裏返した状態で使用することにより、負電極端子板２５などの冷却器の外側の部品の平面度に左右されず、積層した冷却器の入口開口部と出口開口部からの冷却液の漏洩がより完全に防止できるようになる。
【００７３】
また、本実施の形態に係る冷却装置では、コスト増加の要因になる部品点数の増加を最小限に抑えながら、実施の形態２の面発光装置５２の信頼性を高めている。
［実施の形態５］
図１９は、本発明の実施の形態５に係る冷却装置の構成を示す図であり、図１９（Ｃ）はかかる冷却装置が組み立てられた状態を示し、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）はそれぞれ該冷却装置を構成する大型冷却器１、小型冷却器２を示す。
【００７４】
また、図２０（Ａ）〜（Ｅ）は図１９に示された大型冷却器１の構成を示す分解図であり、図２１（Ａ）〜（Ｅ）は図１９に示された小型冷却器１２の構成を示す分解図である。
図２０を参照するに、大型冷却器１は、冷却液の入口開口部８と出口開口部９及び流入開口部４と流出開口部５が形成された板状部材１４１と、上記板状部材１４１の下に配置され、出口開口部９と流出開口部５とを接続する流出水路３４と、流入開口部４及び入口開口部８に連通し入口開口部８から冷却器前端面に向かって幅を拡げながら延在する冷却液流路１３１と、冷却器前端面に沿ったマイクロチャネル１３３とが形成された板状部材１４２と、上記板状部材１４２の下に配置され、入口開口部８及び出口開口部９と、流入開口部４及び流出開口部５と、上記冷却液流路１３１の冷却器前端部に対応して冷却液流路を構成するスリット１３２が上記入口開口部８と上記出口開口部９から孤立して形成された板状部材１４３と、上記板状部材１４３の下に配置され、入口開口部８と流入開口部４とを接続する流入水路３２と、上記出口開口部９及び流出開口部５に連通し上記スリット１３２から上記出口開口部９に向かって幅を狭めながら延在する冷却液流路１３１とが形成された板状部材１４４と、上記板状部材１４４の下に配置され、上記板状部材１４１と同じレイアウトを有する板状部材１４５とにより構成されている。
【００７５】
なお、上記の各板状部材１４１〜１４５は、例えば銅などの熱伝導性の高い材料により構成され、互いに積層されることによって、流入開口部４に導入された冷却液が、マイクロチャネル１３３を通り、さらに流出開口部５に排出されるようになり、その際に、板状部材１４５上の冷却器前端面に沿って設けられたレーザバー（図示せず）が冷却される。 また、マイクロチャネル１３３には、冷却液の境界層による熱交換効率の低下を抑制するため、レーザ加工等により、幅が２０μｍ程度の微細な流路が形成されている。
【００７６】
なお、本実施の形態における小型冷却器１２の構成は、図３に示された冷却器と同じものである。
以上より、本実施の形態５に係る冷却装置によっても、上記実施の形態に係る冷却装置と同様な効果を得ることができる。
［実施の形態６］
図２２（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の実施の形態６に係る冷却装置の様々な変形例を示し、冷却装置の構成部品である大型冷却器の流入水路あるいは流出水路に対して垂直な断面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
図２２（Ａ）〜（Ｇ）を参照するに、図２２（Ａ）は、上記の大型冷却器１、４７、４８のように３枚の板状部材の内、外側に配置される２枚の板状部材に流入水路３２、あるいは流出水路３４として機能する上記溝３３が設けられた場合の断面図である。
機能的には図２２（Ｂ）や（Ｃ）のように、１枚の板状部材にのみ上記溝３３を設けても良いが、流入水路３２、あるいは流出水路３４における冷却液の圧力損失を低減するためには、水路の断面積が大きい方が望ましく、図２２（Ｄ）や（Ｅ）のように図１６（Ａ）と同程度の断面積を得る構造の他、図２２（Ｆ）や（Ｇ）のように、３枚の板状部材全てに溝３３を設けても良い。
【００７８】
但し、図２２（Ｅ）や（Ｇ）のように、中央に挟まれた板状部材について両面からエッチングして溝３３を形成して溝３３が板状部材を貫通するようにする場合は、溝３３の全長にわたって貫通させると、溝間の畝３５を保持できなくなるので、例えば、流入水路３２や流出水路３４の幅を狭くせざるを得ない部分だけ、両面から溝３３を形成すると良い。
【００７９】
このように、本実施の形態に係る冷却装置では、大型冷却器内の流入水路３２や流出水路３４における冷却液の圧力損失が低減し、冷却器への冷却液供給流量を容易に増加させて冷却器の冷却能力を向上させることが可能であり、冷却液供給装置に要求される供給圧力が低減でき、冷却液供給装置からの配管の耐圧性に対する要求も緩和され、冷却装置全体の低コスト化に寄与する。
［実施の形態７］
図２３（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態７に係る面発光装置を示し、面発光装置の構成部品である電極端子板と本実施の形態に係る説明に必要な関連する部品の構造を示す斜視図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８０】
図２３（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図２３（Ａ）の電極端子板は、図６の面発光装置２６の負電極端子板２５に代わり使用する負電極端子板６４、６５の構造を示しており、図２３（Ｂ）の電極端子板は、図６の面発光装置２６の負電極端子板２４に代わり使用する正電極端子板６６の構造を示している。
図２３（Ａ）では、小型冷却器２の入口開口部８や出口開口部９から離れた部分に対応した位置に、第２の締め付け部品１９に電極取り出し用貫通孔６７を開け、サラネジ６８で正電極端子板６５と６６を接続することで電極端子を取り出す構造としており、第２の締め付け部品１９とは絶縁接着テープなどの絶縁薄板２３で絶縁している。
【００８１】
図２３（Ｂ）では第１の締め付け部品１８の側面を利用して電極端子を取り出す構造になっており、正電極端子板６６と第１の締め付け部品１８の間には絶縁接着テープなどの絶縁薄板２３を設けている。
なお、本実施の形態では図２３（Ａ）の電極端子板構造を負電極端子板に適用して示し、図２３（Ｂ）の電極端子板構造を正電極端子板に適用して示しているが、どちらの電極端子板構造も他方の電極端子構造として適用しても良い。
【００８２】
図５から分かるように、正電極端子板２４は、第１の締め付け部品１８に形成された冷却液導入口１５や冷却液排出口１７と流入通路６や流出通路７に冷却液が流れるように連通させる必要があることから、通常は電極端子板の断面積が非常に小さくなる部分が出てくる。レーザバーには数十アンペアの大電流を流すことが要求されるため、この部分での発熱が問題になるだけでなく、無駄な電力消費による効率の低下が問題になる。
【００８３】
以上より、本実施の形態に係る面発光装置では、面積増による電極端子板の低抵抗化が可能であり、発熱による信頼性低下や無駄な電力消費による発光効率の低下が防止できる。
［実施の形態８］
図２４〜２６は、本発明の実施の形態８に係る面発光装置６９、１１１〜１１３の構成を示し、図２４（Ａ）は面発光装置６９全体の斜視図、図２４（Ｂ）は面発光装置６９の部品である共通締め付け部品７０の斜視図、図２５（Ｃ）は面発光装置６９の変形例である面発光装置１１１全体の斜視図、図２５（Ｄ）は面発光装置１１１の部品である共通締め付け部品１１４の斜視図、図２６（Ｅ）は面発光装置６９の変形例である面発光装置１１２全体の斜視図、図２６（Ｆ）は面発光装置６９の変形例である面発光装置１１３全体の斜視図である。但し、図２４〜２６中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８４】
図２４（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、上記大型冷却器１と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）にわたり積層されており、積層された複数列の冷却器は、共通の部品（共通締め付け部品７０）に隣接して設置され、図５の面発光装置２６等より大規模な面発光装置６９が実現されている。
上記共通締め付け部品７０には、積層した冷却器の各列のそれぞれの流入通路６と流出通路７に対応して、冷却液導入口１５と冷却液排出口１７が複数ペア設けられており、冷却供給装置（図示せず）からの導入用配管１４は共通締め付け部品７０の中で分岐して各冷却液導入口１５に連通しており、排出用配管１６も共通締め付け部品７０の中で分岐して各冷却液排出口１７に連通している。
【００８５】
また、共通締め付け部品７０には、図５の第１の締め付け部品１８のように、積層した冷却器の各列を締め付けるための締め付けネジ２０ためのネジ穴が形成されている。第２の締め付け部品１９は、基本的には図５の第２の締め付け部品１９と同構造で良い。
このように、本実施の形態に係る面発光装置６９では、冷却液供給装置からの配管本数が低減できるので、面発光装置の設置や配管接続が容易になる。
【００８６】
また、図２５（Ｃ）〜（Ｄ）を参照するに、上記面発光装置６９の変形例である面発光装置１１１では、上記大型冷却器４７、４８と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）に積層されており、積層された複数列の冷却器は、共通の部品（共通締め付け部品１１４）に隣接して設置されている。
上記共通締め付け部品１１４には、積層した冷却器の各列のそれぞれの流入通路６に対応して、冷却液導入口１５が複数設けられており、冷却供給装置（図示せず）からの導入用配管１４は共通締め付け部品７０の中で分岐して各冷却液導入口１５に連通している。 また、共通締め付け部品１１４には、図１４の第１の締め付け部品１８のように、積層した冷却器の各列を締め付けるために締め付けネジ２０用のネジ穴が形成されている。
【００８７】
一方、第２の締め付け部品１９は、基本的には図１４の第２の締め付け部品１９と同構造で良く、冷却供給装置（図示せず）への排出用配管１６は上記冷却液排出口１７に連通している。
本実施の形態に係る面発光装置１１１では、導入用配管と冷却液導入口を連通させるための水路と、排出用配管と冷却液排出口を連通させるための水路を共通締め付け部品内で立体交差させる必要がなくなり、共通締め付け部品の製作コストが低減できる。
【００８８】
また、図２６（Ｅ）を参照するに、上記面発光装置６９の変形例である面発光装置１１２では、上記大型冷却器４７、４８と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）積層されており、積層された複数列の冷却器は、図２５（Ｄ）に示した共通締め付け部品１１４に隣接して設置されており、第２の共通締め付け部品１１５によって、冷却液の漏洩が防げるように積層方向に圧力がかけられている。
【００８９】
上記第２の共通締め付け部品１１５には、積層した冷却器の各列のそれぞれの流出通路７に対応して、冷却液排出口１７が複数設けられており、冷却供給装置（図示せず）に接続された排出用配管１６は第２の共通締め付け部品１１５の中で分岐して各冷却液排出口１７に連通している。
本実施の形態に係る面発光装置１１２では、積層された冷却器の厚さの合計を、各列でかなり正確に一致させる必要があるものの、導入用配管と冷却液導入口とを連通させるための水路と、排出用配管と冷却液排出口とを連通させるための水路を共通締め付け部品内で立体交差させることなく、冷却液供給装置からの配管本数が最も低減できる。
【００９０】
また、図２６（Ｆ）を参照するに、上記面発光装置６９の変形例である面発光装置１１３では、上記大型冷却器４７、４８と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）積層されており、積層された複数列の冷却器は、図２５（Ｄ）に示した共通締め付け部品１１４に隣接して設置されており、分割連通型締め付け部品１１６によって、冷却液の漏洩が防げるように積層方向に圧力がかけられている。
【００９１】
上記分割連通型締め付け部品１１６は、図１４の第２の締め付け部品１９を複数個連結したような構造をしており、各々の冷却液排出口の内、一部は冷却液供給装置（図示せず）への排出用配管１６に直接連通しているが、他については、ある程度の範囲で破壊することなく変形できるベローズ１１７のような管を経由して排出用配管に連通させている。
【００９２】
以上より、本実施の形態に係る面発光装置１１３では、導入用配管と冷却液導入口を連通させるための水路と、排出用配管と冷却液排出口を連通させるための水路を共通締め付け部品内で立体交差させることなく、冷却液供給装置からの配管本数が最も低減でき、更に、積層された冷却器の厚さの合計が各列で正確に一致していない場合に発生が懸念される冷却液の漏洩が防止できる。
［実施の形態９］
図２７は、本発明の実施の形態９に係る面発光装置７１の斜視図である。但し、図２７中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９３】
なお、図２７において、レーザビーム７２は、実際は全てのレーザバーからレーザバー幅全体にわたって出射されるが、図を分かりやすくするため、一本置きのレーザバーの一部から出射しているように示している。、
図２７を参照するに、積層した冷却器を、冷却器間からの冷却液の漏洩を防止し、レーザバーが電気的に直列に接続されるために、積層方向に締め付ける方法として、上記締め付けネジ２０を用いる代わりに、スチール等からなる締め付けベルト７３を使用している。
【００９４】
例えば図１４に示した面発光装置５２においては締め付け部品１８、１９の薄い部分は締め付けで反らないようにある程度の厚さが必要であったが、本実施の形態に係る面発光装置７１では、締め付けベルト７３を使用すると冷却器を広い幅で締め付けることが可能になるので反りの問題が無くなり、全体を更に薄くできる。
【００９５】
ここで、図２８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態９に係る冷却装置に使用される大型冷却器７８を構成する板状部材の平面図である。
図２８（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、大型冷却器７８は、板状部材８１と板状部材８３を溝３３が形成された面が板状部材８２に接するように配置して互いに接合することにより作製される。
【００９６】
大型冷却器７８では、板状部材８１を上側にして使用すると、流入開口部４として機能する開口部は、裏返して板状部材８１を下側にして使用すると、流出開口部として機能する。
なお、図２８（Ａ）〜（Ｃ）の板状部材の平面図は、上記大型冷却器４７，４８用の板状部材の平面図（図１５（Ａ）〜（Ｃ））に類似しているが、締め付けネジ用穴３０が無い点が異なっている。
【００９７】
上記のように、大型冷却器４７、４８は上記大型冷却器１より全長が短いので、本実施の形態では更に全長を短くできる。
なお、面発光装置７１には大型冷却器７８の代わりに、後に説明する図３０に示された大型冷却器７７を使用することも可能である。
以上より、本実施の形態に係る面発光装置７１では、発光面側（レーザビーム７２出射側）から見える締め付け部品の面積が小さくできるので、発光面側から見た非発光部の面積が一層小さくできる。
［実施の形態１０］
図２９（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置７４，７５の斜視図である。面発光装置７５は、面発光装置７４の変形例である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９８】
図２９（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、実施の形態９と同様に、積層した冷却器を積層方向に締め付ける方法として締め付けベルト７３を使用している。
このような構成により、上記締め付けネジ２０とそのためのネジ穴が不要になることから、冷却器を積層した冷却装置において、上記余地空間１３を積層方向の外側に確保する必要がなくなるので、積層方向の一番外側に大型冷却器を配置することが可能になり、図２９（Ａ）の面発光装置７４や図２９（Ｂ）の面発光装置７５のような大型冷却器と小型冷却器の配列が考えられる。
【００９９】
なお、本実施の形態では、締め付けベルト７３により、冷却器や電極端子板が変形するのを防止するため、補助締め付け板７６を使用しているが、電極端子板を厚めにして機械的強度を向上させれば必ずしも必要ではない。
また、図３０（Ａ）〜（Ｂ）は、大型冷却器７７を構成する板状部材７９〜８０の平面図である。
【０１００】
図３０（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、大型冷却器７７は、２枚の板状部材８０を溝３３が形成された面が板状部材７９に接するように配置して互いに接合することにより作製される。従って、大型冷却器７７の上側の板状部材と下側の板状部材は同一構造の板状部材である。
また、図３０（Ａ）〜（Ｂ）の板状部材の平面図は、上記大型冷却器１用の板状部材の平面図（図９（Ａ）〜（Ｂ））に類似しているが、締め付けネジ用穴３０が無い点が異なっている。
【０１０１】
本実施の形態においては締め付けネジの代わりに、締め付けベルト７３を使用して冷却器の締め付けを行っているので、大型冷却器に締め付けネジ用穴を設ける必要がない。そのため、大型冷却器７７の全長は、上記大型冷却器１より短くなっている。上記のように、一度に作製できる冷却器の個数は、ほぼ冷却器の面積に反比例するので（図３８を参照）、大型冷却器の全長をできるだけ短くすることはコスト低減上重要である。
【０１０２】
なお、図２９（Ａ）に示された面発光装置７４には大型冷却器７７が、図２９（Ｂ）に示された面発光装置７５には大型冷却器７７のみならず図２８に示された大型冷却器７８がそれぞれ使用できる。
以上より、本実施の形態に係る面発光装置７４，７５においては、図５の面発光装置２６より小さい余地空間しか必要で無くなるので、大型冷却器の割合を増やして、大型冷却器内に設けられた上記流入水路３２や上記流出水路３４における冷却液の圧力損失を全体として低減できる。
【０１０３】
また、冷却器の積層数の比較的すくない面発光装置にも適用しやすい。更には、正電極端子板２４、負電極端子板２５のいずれも冷却液を通過させる穴が必要でなくなるので、簡単に低抵抗な電極端子板が配置できる。
［実施の形態１１］
図３１（Ａ）〜（Ｃ）、図３２（Ａ）〜（Ｃ）、図３３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１による冷却装置に使用される大型冷却器を構成する板状部材の平面図であり、図３１（Ａ）〜（Ｂ）は、大型冷却器を構成する板状部材８７〜８９の平面図であり、図３２（Ａ）〜（Ｃ）は、他の大型冷却器を構成する板状部材９０〜９２の平面図であり、図３３（Ａ）〜（Ｃ）は、さらに他の大型冷却器を構成する板状部材９３〜９５の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１０４】
図３１（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図３１（Ａ）は、流入開口部、流出開口部、入口開口部、出口開口部が開けられていない板状部材８７であり、図３１（Ｂ）の板状部材８８は図３０（Ａ）の板状部材７９と同一構造の板状部材であり、図３１（Ｃ）の板状部材８９は図３０（Ｂ）の板状部材８０と同一構造の板状部材である。
【０１０５】
図３１に示された大型冷却器は、板状部材８７と板状部材８９とを溝３３が形成された面が板状部材８８に接するように配置して互いに接合することにより作製され、流入開口部、流出開口部、入口開口部、出口開口部が貫通していない。図３２（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図３２（Ａ）は、流入開口部や流出開口部、入口開口部、出口開口部が開けられていない板状部材９０であり、図３２（Ｂ）の板状部材９１は図２８（Ｂ）の板状部材８２と同一構造の板状部材であり、図３２（Ｃ）の板状部材９２は図２８（Ｃ）の板状部材８３と同一構造の板状部材である。
【０１０６】
図３２に示された大型冷却器は、板状部材９０と板状部材９２とを溝３３が形成された面が板状部材９１に接するように配置して互いに接合することにより作製され、流入開口部や流出開口部、入口開口部、出口開口部が貫通していない。図３３（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図３３（Ａ）は、流入開口部や流出開口部が開けられていない板状部材９３であり、図３３（Ｂ）の板状部材９４は図２８（Ｂ）の板状部材８２と同一構造の板状部材であり、図３３（Ｃ）の板状部材９５は図２８（Ｃ）の板状部材８３と同一構造の板状部材である。
【０１０７】
図３３に示された大型冷却器は、板状部材９３と板状部材９５を溝３３が形成された面が板状部材９４に接するように配置して互いに接合することにより作製され、流入開口部や流出開口部が貫通していない。
図３１に示された大型冷却器は、図３０に示された大型冷却器と組み合わせて使用し、図３２及び図３３に示された大型冷却器は、図２８に示された大型冷却器と組み合わせて使用するが、図２８及び図３０に示された大型冷却器と同様締め付けネジ用穴が無く、全長はそれぞれ同じように短くなっている。
【０１０８】
図３１に示された大型冷却器は、面発光装置７４の一番上の冷却器や、面発光装置７５の一番上の冷却器と一番下の冷却器として使用でき、面発光装置７４の一番上の冷却器や面発光装置７５の一番上の冷却器として使用する場合は板状部材８７を上側にして使用し、面発光装置７５の一番下の冷却器として使用する場合は裏返して板状部材８７を下側にして使用する。
【０１０９】
また、図３２に示された大型冷却器は、面発光装置７５の一番上の冷却器と一番下の冷却器として使用でき、面発光装置７５の一番上の冷却器として使用する場合は板状部材９０を上側にして使用し、面発光装置７５の一番下の冷却器として使用する場合は裏返して板状部材９０を下側にして使用する。
また、図３１及び図３２に示された大型冷却器は、積層された冷却器の一番外側に配置され、冷却液の漏洩をより完全に防止する。
【０１１０】
また、図３３に示された大型冷却器は、図２７に示された面発光装置７１に使用でき、図１７に示された大型冷却器５３と同様の位置に配置して、流入通路と流出通路を確実に分離する。
ここで、図３３に示された大型冷却器を二つ隣接して配置する場合には、板状部材９３を上側にした大型冷却器の上に、板状部材９３を下側にした大型冷却器を配置する。
【０１１１】
以上より、本実施の形態に係る冷却装置によれば、コスト増の要因になる部品点数の増加を最小限に抑えながら、不要の開口部が閉じられた冷却器の使用によって冷却液のより完全な漏洩防止、及び流入通路と流出通路のより確実な分離が可能になり、動作の信頼性が向上する。
［実施の形態１２］
図３４（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１２に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、図３４中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１２】
図３４（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、面発光装置９６に使用されている補助締め付け板９７は、発光面側に行くに従って、少し薄くなるようにテーパー状に加工されている。積層した冷却器からなる冷却装置を加重装置（図示せず）で積層方向に荷重をかけた状態で、予め閉ループに形成されて、その断面の内側が、冷却装置の外形とほぼ等しい形に成形された締め付けベルト９８の中に押し込み、加重装置による荷重を除去した後も、積層した冷却器が積層方向に圧力がかけられた状態が続くようにしている。
【０１１３】
その結果、冷却器間からの冷却液の漏洩が防止され、レーザバーが電気的に直列に接続されて、面発光装置が実現できる。締め付けベルト９８に金属材料を用いる場合は、図３４に示したように、その側面内側にはスペーサ部品１０９を配置しても良い。
以上より、本実施の形態では、積層した冷却器からなる冷却装置に対して必要な強度の締め付けが、締め付けネジなしで簡単に得られ、発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できる。
［実施の形態１３］
図３５（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１３に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、図３５中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１４】
図３５（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、面発光装置９９では、その内壁が積層した冷却器からなる冷却装置の外側とほぼ密着するように予めに成形され、２つに分割された締め付けベルト１００、１０１を冷却装置に取り付けてから冷却装置を加重装置（図示せず）で積層方向に荷重をかけている。
さらに、荷重をかけた状態で、締め付けベルト１００、１０１を互いに結合させて閉ループを形成することによって、加重装置による荷重を除去した後も、積層した冷却器が積層方向に圧力がかけられた状態が続くようにしている。
【０１１５】
締め付けベルト１００、１０１を結合する方法としては、ベルト材料が金属の場合は、レーザ溶接、電気溶接などが適用でき、非金属の場合は、瞬間接着剤などが適用できる。図３５（Ｂ）では結合場所は溶接部１０２として示している。
以上より、本実施の形態では、実施の形態１２と同様に、積層した冷却器からなる冷却装置に対して必要な強度の締め付けが、締め付けネジなしで簡単に得られ、発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できるが、高さが若干異なる冷却装置にも同じ締め付けベルトが使用でき、また、加重装置で冷却装置の全面に荷重がかけられるので作業性が良く信頼性の高い組立が可能である。
［実施の形態１４］
図３６（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１４に係る面発光装置１０３の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１６】
図３６（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、上記分割型締め付けベルトを実施の形態１３より更に幅広くし、発光面とその反対側の電極端子板と配管の取り出し面を除いて、面発光装置１０３の全体を覆うようにして、面発光装置の外囲保護容器１０４を兼ねるようにしている。
なお、外囲保護容器１０４は発光面側において、発光面よりせり出して設けられている。また、ケースを兼ねる場合は外観上、溶接部１０２は面発光装置の底辺に近い所に設けるのが望ましい。
【０１１７】
以上より、本実施の形態では、分割型締め付けベルトを、発光要素部品、特にレーザバーを保護するための外囲保護容器と兼用させることにより、メンテナンスなどで不用意に破損する危険性を低減しながら、外囲保護容器を含めて発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できる。また、別途用意した外囲保護容器の中に面発光装置を装着する場合に比べて、低コストで外囲保護容器付き面発光光源が得られる。
［実施の形態１５］
図３７（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１５に係る面発光装置１０５の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１８】
図３７（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図３６で発光面よりせり出した面発光装置の外囲保護容器１０４の内側に予め溝１０６を設けておき、上記溝１０６を利用して、外囲保護容器１０４組立時に、複数のレーザバーから出射されたレーザビームのファーストアクシスを平行光にコリメートするための光学部材（シリンドリカルレンズアレイ１０７）を、レーザバーに対して位置精度良く、発光面の前に装着している。
【０１１９】
以上より、本実施の形態では、外囲保護容器を兼ねる締め付けベルトによりレーザバーからのレーザビームをコリメートして平行光に変換する光学部材を位置精度良く設置でき、低コストでコリメート光学系を備えた面発光装置が実現できる。
以下において、上記実施の形態１〜３，６，９，１０，１１で使われる大型冷却器及びそれを構成する板状部材の製造方法について説明する。
【０１２０】
本発明の大型冷却器を構成する全ての板状部材は、原料となる金属板の表面がそのまま残っている領域と、その外周を含めて、流入開口部４、流出開口部５、締め付けネジ用穴３０、ガイドピン用穴３１など完全に部材がない領域と、流入水路３２、流出水路３４など板状部材の厚さの半分位まで掘り込んだ領域だけで構成されている。
【０１２１】
従って、板状部材にフォトレジストを全体に塗布した後、完全に部材をなくす領域については、板状部材の両面のフォトレジストを除去し、半分位まで掘り込む領域については片面だけフォトレジストを除去し、板状部材をエッチング液に投入し、エッチング深さが板状部材の厚さを少し越えた時点でエッチングを終了すれば、容易に大型冷却器が得られる。また、パターンの大きさから特殊なエッチングを必要とせず、加工コストのやすい通常の化学エッチングができる。
【０１２２】
図３８（Ａ）〜（Ｄ）は、図８，９の大型冷却器を例にとって、製造過程中の板状部材と、板状部材を結合した冷却器を示している。
図３８（Ａ）〜（Ｄ）を参照するに、各板状部材は素材となる金属板から多数の板状部材が板状部材支持用ブリッジ１０８でつながった状態で成形され、図３８（Ｄ）のようにそのまま重ねて加熱加圧して拡散溶接などで互いに結合されて大型冷却器が得られる。
【０１２３】
ここで、板状部材支持用ブリッジ１０８を切り離せば、大型冷却器が完成するが、ここで切り離さず、接続用金属板、型抜き絶縁テープについても同様のピッチで原板にブリッジでつながったまま、図３８（Ｄ）の大型冷却器の上に装着し、発光要素部品をパッケージして完成した後に、全てのブリッジを同時に切り離してもよい。
【０１２４】
このような方法により、本発明の実施の形態に係る大型冷却器についても、小型冷却器と同様に、加工コストのやすい通常の化学エッチングで一度に大量に製造でき、冷却装置およびかかる冷却装置を用いた面発光装置の低コスト化が可能になる。
なお、上記においては、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はその要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【０１２５】
最後に、本発明の要旨を記す。
（１）被冷却体と熱的に接続し，複数の板状部材を積層した積層体よりなり，冷却液が前記積層体に設けられた冷却液入口から流入し，前記被冷却体近傍まで配設された前記積層体内の冷却用水路を経由し，前記積層体に設けられた冷却液出口から排出される過程で，前記冷却用水路を流れる冷却液によって前記被冷却体を冷却する冷却器を更に複数段積層して，複数の前記被冷却体を冷却する冷却装置であって，これを構成する前記冷却器に，前記被冷却体が担持された位置からの距離方向の長さなど，厚さ以外の大きさが異なる２種類以上の前記冷却器が使用されていることを特徴とする冷却装置。
（２）前記冷却器において，大きさの違いにより前記冷却器を複数段積層した状態において，小型冷却器に対してはみ出す大型冷却器の付加領域に冷却液のための流入開口部が設けられた前記大型冷却器が少なくとも１個と，前記小型冷却器に対してはみ出す大型冷却器の付加領域に冷却液のための流出開口部が設けられている前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）に記載の冷却装置。
（３）前記冷却器において，大きさの違いにより前記冷却器を複数段積層した状態において，前記小型冷却器に対してはみ出す大型冷却器の付加領域に前記流入開口部と前記流出開口部が設けられている前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）に記載の冷却装置。
（４）前記大型冷却器の前記付加領域に前記流入開口部と前記流出開口部の少なくともいづれか一方が設けられている前記大型冷却器が隣接して少なくとも２個使用され，前記流入開口部あるいは前記流出開口部がそれぞれの前記大型冷却器のほぼ同じ対応する位置に設けられており，積層することにより，冷却液のための流入通路あるいは冷却液のための流出通路が形成されることを特徴とする（１）〜（３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（５）前記小型冷却器に前記冷却液入口に接続された入口開口部と前記冷却液出口に接続された出口開口部が形成されており，複数段積層した状態において，前記大型冷却器には，前記付加領域の前記流入開口部あるいは前記流出開口部以外に，前記小型冷却器の前記入口開口部と前記出口開口部の位置に対応して，前記冷却液入口に接続された入口開口部と前記冷却液出口に接続された出口開口部が形成されていることを特徴とする（１）〜（４）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（６）前記小型冷却器と前記大型冷却器を合わせて積層することにより，それぞれの前記冷却器の対応する位置の設けられた前記入口開口部と前記出口開口部によって，それぞれ冷却液のための入口通路と出口通路が形成されていることを特徴とする（１）〜（５）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（７）前記小型冷却器と前記大型冷却器を合わせて積層するするために，それぞれの前記冷却器の対応する位置に少なくとも一のガイドピン用穴が設けられていることを特徴とする（１）〜（６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（８）前記大型冷却器において，前記付加領域の形成された前記流入開口部と小型冷却器の前記入口開口部の位置に対応にして形成された前記入口開口部が，前記大型冷却器内に設けられた流入水路でつながった前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていると特徴とする（１）〜（７）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（９）前記大型冷却器において，前記付加領域の形成された前記流出開口部と小型冷却器の前記出口開口部の位置に対応にして形成された前記出口開口部が，前記大型冷却器内に設けられた流出水路でつながった前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていると特徴とする（１）〜（８）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１０）前記大型冷却器の前記流入水路と前記流出水路の少なくとも一方が，前記大型冷却器を構成する前記板状部材に設けられた畝で分離された複数の溝から構成されている前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）〜（９）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１１）前記大型冷却器の前記板状部材に前記流入水路あるいは前記流出水路として設けられた少なくとも一の前記溝が途中で分岐していることを特徴とする（１）〜（１０）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１２）一個の前記大型冷却器を構成する複数の前記板状部材に前記溝が設けられた前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）〜（１１）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１３）前記大型冷却器を構成する前記板状部材に設けられた前記溝の間の少なくとも一の前記畝は，隣接する板状部材に機械的に接合することを特徴とする（１）〜（１２）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１４）前記積層体を構成する全ての板状部材の各々は，熱伝導率が１．５Ｗ／ｃｍ／Ｋ以上の導電性金属材料で構成されていることを特徴とする（１）〜（１３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１５）前記大型冷却器の前記積層体を構成する少なくとも一の前記板状部材がそれ以外の前記板状部材と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記板状部材であることを特徴とする（１）〜（１４）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１６）少なくとも１個の前記大型冷却器が当該大型冷却器以外の前記大型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記大型冷却器であることを特徴とする（１）〜（１５）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１７）少なくとも１個の前記大型冷却器を挟んでその両側に少なくとも１個の前記小型冷却器を配置し，前記大型冷却器の前記付加領域に対応した前記小型冷却器のそれぞれの余地空間の少なくとも一部を占有して，冷却液供給装置から冷却液を導入すための導入用配管と連通した冷却液導入口と前記冷却液供給装置に冷却液を環流するための排出用配管と連通した冷却液排出口が設けられた第１の締め付け部品が，前記冷却液導入口が前記大型冷却器の前記流入開口部に，前記冷却液排出口が前記大型冷却器の前記流出開口部に対応するように配設され，もう一方の前記余地空間に第２の締め付け部品が配置され，前記第１の締め付け部品と前記第２の締め付け部品によって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けるように構成されていることを特徴とする（１）〜（１６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１８）少なくとも１個の前記大型冷却器を挟んでその両側に少なくとも１個の前記小型冷却器を配置し，前記大型冷却器の前記付加領域に対応した前記小型冷却器のそれぞれの前記余地空間の少なくとも一部を占有して，前記導入用配管と連通した前記冷却液導入口が設けられた第１の締め付け部品が，前記冷却液導入口が前記大型冷却器の前記流入開口部に対応するように配設され，前記排出用配管と連通した前記冷却液排出口が設けられた第２の締め付け部品が，前記冷却液排出口が前記大型冷却器の前記流出開口部に対応するように配設され，前記第１の締め付け部品と前記第２の締め付け部品によって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように前記弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けるように構成されていることを特徴とする（１）〜（１６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１９）少なくとも１個の前記締め付け部品において，前記小型冷却器の外側に配置される部分の厚さが，前記余地空間に配置される部分よりも薄くなったいることを特徴とする（１７）と（１８）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。（２０）少なくとも１個の前記大型冷却器の前記流入開口部と前記流出開口部の少なくとも一方が，当該大型冷却器の厚さ方向に貫通していないことを特徴とする（１８）と（１９）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２１）厚さ方向に貫通していない前記流入開口部が設けられた１個の前記大型冷却器が，当該大型冷却器以外の厚さ方向に貫通していない前記流出開口部が設けられた１個の前記大型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記大型冷却器であることを特徴とする（２０）に記載の冷却装置。
（２２）最も外側に積層配置された少なくとも一方の前記小型冷却器の前記入口開口部と前記出口開口部の少なくとも一方が，当該小型冷却器の厚さ方向に貫通していないをことを特徴とする（１７）〜（２１）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２３）最も外側に積層配置された厚さ方向に貫通していない前記入口開口部あるいは前記出口開口部が設けられた１個の前記小型冷却器が，もう一方の外側に積層配置された前記小型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記小型冷却器であることを特徴とする（１７）〜（２２）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２４）前記導入用配管と連通した前記冷却液導入口あるいは前記排出用配管と連通した前記冷却液排出口の少なくと一方が設けられた第１の締め付け部品あるいは第２の締め付け部品に，複数の前記冷却液導入口あるいは前記冷却液排出口が，複数列積層された冷却器の中の各列の前記大型冷却器の前記流入開口部あるいは前記流出開口部に対応するように配設され，複数列積層された前記冷却器にその列数より少ない本数の前記導入用配管から冷却液の導入あるいは複数列積層された前記冷却器にその列数より少ない本数の前記排出用配管で冷却液の排出を行うことを特徴とする（１７）〜（２３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２５）前記第１の締め付け部品と前記第２の締め付け部品によって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付ける構造において，締め付けベルトで締め付けるように構成されていることを特徴とする（１７）〜（２３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２６）少なくとも１個の前記小型冷却器を挟んでその両側に少なくとも１個の前記大型冷却器を配置し，前記大型冷却器の前記付加領域に対応した前記小型冷却器の余地空間の少なくとも一部を占有して，前記導入用配管と連通した冷却液導入口と前記排出用配管と連通した冷却液排出口が設けられたスペーサ部品が，前記冷却液導入口が前記大型冷却器の前記流入開口部に，前記冷却液排出口が前記大型冷却器の前記流出開口部に対応するように配設され，積層された複数の前記冷却器の外側から，締め付けベルトで締め付けることによって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように前記弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けるように構成されていることを特徴とする（１）〜（１６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２７）最も外側に積層配置された少なくとも一方の前記大型冷却器の前記流入開口部，前記流出開口部，前記入口開口部，前記出口開口部の少なくとも一つが，当該大型冷却器の厚さ方向に貫通していないをことを特徴とする（２６）に記載の冷却装置。
（２８）最も外側に積層配置された少なくとも一つは厚さ方向に貫通していない前記流入開口部，前記流出開口部，前記入口開口部，前記出口開口部を有する１個の前記大型冷却器が，もう一方の外側に積層配置された前記大型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記大型冷却器であることを特徴とする（２６）〜（２７）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２９）前記締め付けベルトが両端が予めつながり長方形状になっており，積層された複数の前記冷却器を当該締め付けベルト内に押し込む構造になっていることを特徴とする（２５）〜（２８）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（３０）積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように前記弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように積層した複数の前記冷却器を圧縮するように押しつけた状態で，前記の締め付けベルトを巻き付けて，溶接や接着により前記締め付けベルトが閉ループを形成し，前記の圧縮する力を取り除いた後でも，前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けた状態が継続するようにしたことを特徴とする（２５）〜（２９）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（３１）被冷却体と熱的に接続し，複数の板状部材を積層した積層体よりなり，冷却液が前記積層体に設けられた冷却液入口から流入し，前記被冷却体近傍まで配設された前記積層体内の冷却用水路を経由し，前記積層体に設けられた冷却液出口から排出される過程で，前記冷却用水路を流れる冷却液によって前記被冷却体を冷却する冷却器を更に複数段積層して，複数の前記被冷却体を冷却する冷却装置であって，これを構成する前記冷却器に，前記被冷却体が担持された位置からの距離方向の長さなど，厚さ以外の大きさが異なる２種類以上の前記冷却器が使用されており，小型冷却器を構成する前記板状部材には設けられず，大型冷却器を構成する前記板状部に設けられる冷却液のための流入開口部と流出開口部と，前記流入開口部と前記流出開口部にそれぞれ接続された流入水路ための溝と流出水路のための溝を，レジストパターンを使った化学エッチング法により形成する工程を含むことを特徴とする冷却装置の製造方法。
（３２）前記大型冷却器の各々の前記板状部材を異なるレジストパターンを用いる以外は，前記小型冷却器の各々の前記板状部材と同一工程で成形することを特徴とする（３１）に記載の冷却装置の製造方法。
（３３）上記（１）〜（３０）のうち，いずれか一つに記載した冷却装置と，複数の前記被冷却体として複数のレーザダイオードを含むレーザダイオードアレイよりなることを特徴とする面発光装置。
（３４）前記小型冷却器に担持された各々の前記レーザダイオードアレイと，前記大型冷却器に担持された各々の前記レーザダイオードアレイは，一次元レーザダイオードアレイであり，それぞれの前記冷却器の外周部に近接した位置に担持され，前記冷却器を積層した状態では，ほぼ一平面内に，互いにほぼ平行に配置され，冷却器を積層した冷却装置の外側の方向にレーザ光を放射する発光面を形成していることを特徴とする（３３）に記載の面発光装置。
（３５）各々の前記一次元レーザダイオードアレイは，各々の前記冷却器を構成する前記板状部材のうち，外側の一方の前記板状部材上に，電気的および熱的に接触しており，前記一次元レーザダイオードアレイを配置した部分，前記入口開口部と前記出口開口部，前記流入開口部と前記流出開口部等とその周辺を除いて，当該板状部材上のほぼ全面を覆う接続用金属板を，両面に接着剤が塗布され前記接続金属板とほぼ同様のパターンを有する型抜き絶縁テープを介在して，当該板状部材上に接着し，一次元レーザダイオードアレイの当該板状部材上に接触している方と逆側の電極と前記接続金属板が電気的に接続し，冷却器を積層した状態では，前記接続金属板に隣接して配置された次の冷却器と前記接続金属板が電気的に接続されることを特徴とする（３３）〜（３４）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３６）前記接続金属板と前記型抜き絶縁テープで覆われていない，それぞれの前記入口開口部と前記出口開口部とその周辺部，それぞれの前記流入開口部と前記流出開口部とその周辺部の部分に，前記接続金属板と前記型抜き絶縁テープの厚さの和より若干厚くて各開口部に対応した開口が設けられた弾性スペーサ部材をそれぞれ配置して，複数の前記冷却器を積層することによって前記冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐ構造としていることを特徴とする（３３）〜（３５）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３７）各々の前記大型冷却器と各々の前記小型冷却器が全てほぼ同じ厚さであり，各々の前記冷却器に接着される前記接続金属基板の厚さが互いに同じであり，各々の前記冷却器に使用される前記型抜き絶縁テープの厚さが互いに同じであり，各々の冷却器に担持された前記一次元レーザダイオードアレイがほぼ等ピッチで配置されていることを特徴とする（３４）〜（３６）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３８）上記（３０）に記載した冷却装置と，複数の前記レーザダイオードを含む前記一次元レーザダイオードアレイよりなる面発光装置であって，前記締め付けベルトが前記発光面よりせり出して設けられていることを特徴とする（３４）〜（３７）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３９）前記締め付けベルトの前記発光面よりせり出している部分で支持することによって，前記発光面の外側に，前記一次元レーザダイオードアレイから出射されたレーザビームのファーストアクシスをコリメートするためのシリンドリカルレンズアレイを配置したことを特徴とする（３８）に記載の面発光装置。
【０１２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、高い冷却能力を有すると共に被冷却体の配置について大きな自由度が得られる冷却装置を実現することができる。
また、上記被冷却体をレーザダイオードアレイとした時に、レーザダイオードアレイが成す発光面から見て非発光領域が少ない光出力強度の高い面発光装置を得ることができる。
【０１２７】
また、本発明によれば、上記のように発光面側から見て非発光部が少ない構造でありながら、背面側から冷却液を供給して全レーザダイオードアレイの直下まで冷却液を供給することも可能である。
従って、冷却能力の差に起因したレーザダイオードアレイの温度差による面発光装置の発光強度むらの発生が抑制され、均一な発光強度を示す面発光装置を得ることができる。
【０１２８】
また、第二の冷却器に形成される流路の幅は、過大になりすぎると冷却器の機械的強度が低下し、例えば圧力をかけ温度を上げて冷却器を互いに結合させる工程等で流路内の空洞部分が押し潰される等の変形が生じ、流路の詰まりや冷却液の漏洩を招き、組立歩留まりも低下する。そこで、複数の流路を畝で仕切り、冷却器の変形を防ぐことによって、機械的強度・信頼性の高い冷却器が歩留まり良く作製できるようになる。
【０１２９】
また、上記冷却器を熱電導率１．５Ｗ／ｃｍ／Ｋ以上の導電性金属材料により構成することにより、被冷却体で発生した熱を効率よく冷却液に排出できるようになり、優れた冷却性能が実現できる。さらには、積重される全ての冷却器を同じ材料から作製することは、製作工程の統一が可能であるため製作コストも低減できる。
【０１３０】
また、積重された冷却器を圧着するための圧着手段をさらに備えることにより、冷却液漏洩防止のための締め付けネジなどを配置しないでも、被冷却体の直下まで冷却液が導入でき、非常に冷却性能の高い冷却装置が得られ、かかる冷却装置を備えることによって、上記被冷却体をレーザダイオードアレイとした時に、発光面側から見て非発光領域が少なく光出力強度の高い面発光装置を得ることができる。
【０１３１】
ここで、圧着手段として冷却器を緊締するベルトを用いることにより、冷却器を広い幅で締め付けることが可能になるので反りの問題が無くなると共に、かかる冷却装置を用いると、発光面側から見た非発光領域の面積が一層小さい面発光装置を得ることができる。そしてまた、冷却器に締め付けネジ用穴を設ける必要もないため、冷却器の全長が短くでき冷却器の製作コストの低減を図ることができる。
【０１３２】
また、上記ベルトは特に、レーザダイオードアレイを保護するための外囲保護容器として兼用させることができ、メンテナンスなどで不用意にレーザダイオードアレイを破損する危険性を低減しながら、外囲保護容器を含めて発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できる。また、別途用意した外囲保護容器の中に面発光装置を装着する場合に比べて、低コストで外囲保護容器付き面発光装置が得られる。
【０１３３】
また、外囲保護容器を兼ねる上記ベルトでレーザダイオードアレイからのレーザビームをコリメートして平行光等に変換するレンズを拘持することにより、装置全体のサイズを大きくすることなく上記レンズが精度良く配設され、かつ、低コストな面発光装置を得ることができる。
また、複数の冷却器が並設されると共に、全ての第二の冷却液供給通路に接続された冷却液導入用配管をさらに備えることにより、配管本数を増すことなく外部から冷却液を導入できる冷却装置が得られる。これにより、上記冷却装置を多数配列して被冷却体の集積度が高い装置を容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、従来の複数の一次元レーザダイオードアレイからなる面発光装置の構成を示す図であり、（Ｂ）はかかる面発光装置のための冷却装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２】図１とは別の従来の複数の一次元レーザダイオードアレイからなる面発光装置の構成を示す分解図である。
【図３】図２に示された、１個の一次元レーザダイオードアレイを冷却する冷却器の構成を示す分解図である。
【図４】１個の一次元レーザダイオードアレイを冷却する図３とは別の冷却器の構成を示す分解図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷却装置を備えた面発光装置の構成を示す分解図である。
【図６】図５に示された面発光装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示された面発光装置の部分図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、図５に示された大型冷却器の構成を示す分解図であり、（Ｄ）はかかる大型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｂ）は、図８に示された大型冷却器の２種類の板状部材の平面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、図５に示された小型冷却器の構成を示す分解図であり、（Ｄ）はかかる小型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｂ）は、図１０に示された小型冷却器の２種類の板状部材の平面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図８に示された大型冷却器にレーザバーや接続用金属板を装着した発光要素部品の構成を示す分解図であり、（Ｅ）はかかる光源装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０に示された小型冷却器にレーザバーや接続用金属板を装着した発光要素部品の構成を示す分解図であり、（Ｅ）はかかる光源装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る冷却装置を備えた面発光装置の構成を示す分解図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１４に示された大型冷却器の板状部材の平面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る冷却装置を構成する大型冷却器に使用される板状部材の平面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る冷却装置の部分的な構成を示し、特に、積層された大型冷却器の流入開口部、流出開口部付近の断面図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態４に係る冷却装置に使用される小型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図１９】本発明の実施の形態５に係る冷却装置の構成を示す図であり、（Ａ）は該冷却装置を構成する大型冷却器の斜視図であり、（Ｂ）は該冷却装置を構成する小型冷却器の斜視図である。
【図２０】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態５に係る冷却装置に使用される大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図２１】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態５に係る冷却装置に使用される小型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図２２】（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の実施の形態６に係る冷却装置の様々な変形例を示し、特に、冷却装置の構成部品である大型冷却器の流入水路あるいは流出水路に対して垂直な断面の構造を示す図である。
【図２３】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態７に係る面発光装置の様々な変形例を示し、特に、面発光装置の構成部品である電極端子板およびこれに関連する部品の構造を示す斜視図である。
【図２４】本発明の実施の形態８に係る面発光装置の構成を示し、（Ａ）は面発光装置全体の斜視図、（Ｂ）は面発光装置の部品である共通締め付け部品の斜視図である。
【図２５】（Ｃ）、（Ｄ）は本発明の実施の形態８に係る面発光装置の変形例の斜視図である。
【図２６】（Ｅ）、（Ｆ）はさらに他の本発明の実施の形態８に係る面発光装置の変形例の斜視図である。
【図２７】本発明の実施の形態９に係る面発光装置の斜視図である。
【図２８】（Ａ）〜（Ｃ）は、図２７に示された大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図２９】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置とその変形例の斜視図である。
【図３０】（Ａ）〜（Ｂ）は、図２９に示された大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３１】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１に係る冷却装置に使用される大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１に係る冷却装置に使用される第２の大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１に係る冷却装置に使用される第３の大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３４】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１２に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３５】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１３に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３６】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１４に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３７】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１５に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３８】（Ａ）〜（Ｃ）は、製造工程中の板状部材を示し、（Ｄ）は板状部材を結合した製造工程中の冷却器を示す図である。
【符号の説明】
１，４７，４８，５３，７７，７８，８４〜８６ 大型冷却器
２，６０ 小型冷却器
３ 付加領域
４ 流入開口部
５ 流出開口部
６ 流入通路
７ 流出通路
８ 入口開口部
９ 出口開口部
１０ 入口通路
１１ 出口通路
１２ 冷却器前端面
１３ 余地空間
１４ 導入用配管
１５ 冷却液導入口
１６ 排出用配管
１７ 冷却液排出口
１８，１９ 締め付け部品
２０ 締め付けネジ
２１，５７ 弾性スペーサ部材
２２ レーザバー（一次元レーザダイオードアレイ）
２３ 絶縁薄板
２４，６６ 正電極端子板
２５，６４，６５ 負電極端子板
２６，５２，６９，７１，７４，７５，９６，９９，１０３，１０５，１１１〜１１３，１１８，１２４ 面発光装置
２７〜２９，３６〜３８，４９〜５１，５４〜５６，６１〜６３，７９，８０，８１〜８３，８７〜９５，１３５〜１３７，１４１〜１４５ 板状部材
３０ 締め付けネジ用穴
３１ ガイドピン用穴
３２ 流入水路
３３，１０６ 溝
３４ 流出水路
３５ 畝
３９，４４，５８ 接続用金属板
４０，４５，５９ 型抜き絶縁テープ
４１，４６ 発光要素部品
４２ 出入口用開口部
４３ 通水開口部
６７ 電極取り出し用貫通孔
６８ サラネジ
７０，１１４，１１５ 共通締め付け部品
７２ レーザビーム
７３，９８ 締め付けベルト
７６ 補助締め付け板
９７ 捕縄締め付け板
１００〜１０１ 分割型締め付けベルト
１０２ 溶接部
１０４ 外囲保護容器
１０７ シリンドリカルレンズアレイ
１０８ ブリッジ
１０９ スペーサ部品
１１０ 流出入用開口部
１１６ 分割連通型締め付け部品
１１７ ベローズ
１１９ 冷却装置
１２０ レーザバー支持板
１２１ 絶縁板
１２２ ヒートシンク板
１２３ 冷却液
１２５，１３４ 冷却器
１２６〜１３０ 薄板
１３１ 冷却液流路
１３２ スリット
１３３ マイクロチャネル
１３８ 冷却水路
１３９ 微小貫通孔
１４０ 貫通孔間ブリッジ
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却装置に関し、特に多量の熱を放出するレーザダイオードアレイを冷却する冷却装置と、レーザダイオードアレイから構成される面発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザダイオードアレイの用途の一つとして、高出力固体レーザの励起用光源がある。一般に、このような高出力固体レーザにおいて、ｋＷ級の高い平均出力を得ようとすると、励起用光源として使用されるレーザダイオードアレイには、１００Ｗ／ｃｍ2 以上の高い強度の連続レーザ光を発生することと、数十ｃｍ2 以上の大きな発光面積を有することが必要とされる。大きな発光面積を実現するという制約の中で、１００〜２００Ｗ／ｃｍ2 の密度で発生する発熱を外部に放出してレーザダイオードアレイの昇温を抑制するための冷却装置が不可欠である。
【０００３】
また、かかる分野でこのような高出力レーザダイオードアレイから構成された面発光光源の使用が普及するためには、単位光出力当たりのコストを抑えることも非常に重要である。
図１（Ａ）は、従来の複数の一次元レーザダイオードアレイ（以後、レーザバーとも記す。）からなる面発光装置１１８であり、図１（Ｂ）は、かかる面発光装置のための冷却装置１１９の主要部構成を示す。
【０００４】
図１（Ｂ）を参照するに、レーザバー２２で発生した熱はレーザバー支持板１２０を伝導し、さらに絶縁板１２１とヒートシンク板１２２を経由してから冷却液１２３との熱交換で排出されるため、レーザバーと冷却液間の熱抵抗はどうしても比較的高くなり、発熱によってレーザバーの温度が上がり易くなる。
しかし、このような複数のレーザバーから構成される二次元レーザダイオードアレイの背面を冷却する構造の冷却装置を採用した面発光装置１１８は、図１（Ａ）に示したように、発光面側から見て、殆ど全面を発光面とする構成が可能であり、この面光源装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が高く、非発光部の少ない面発光光源もできるという長所がある。
【０００５】
図２は、別の従来の複数のレーザバーからなる面発光装置１２４の構成を示す分解図を示す。図２を参照するに、複数のレーザバー２２はそれぞれ別の冷却器１２５に熱的に接続されており、冷却液は各冷却器に共通して設けられた入口開口部８に接続された冷却液導入口（図２では見えていない）から冷却器１２５に流入し、レーザバーが配置された位置のほぼ直下を経由した後、各冷却器に共通して設けられた出口開口部９に接続された冷却液排出口１７から排出されるため、レーザバーと冷却液間の熱抵抗は低くでき、発熱によるレーザバーの温度上昇を低く抑えることが可能になる。
【０００６】
しかし、このように個々のレーザバーの直下を冷却液で冷却する構造の冷却装置を採用した面発光装置１２４は、積層した複数の冷却器の外側に、入口開口部に冷却液を導入するための導入用配管１４や出口開口部から冷却液を排出するための排出用配管１６、さらに冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐために締め付け用ネジ２０を配置するため、発光面側から見て非発光領域が多く、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくい場合がある等の制約がある。
【０００７】
なお、図２では構成を分かりやすくするため、実際の使用時より冷却器の間隔を拡げて示しており、冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐためのシール材や、レーザバーの冷却器に接続していない方の電極に接続する配線接続用の基板等を省略している。
図３は、図２に示された冷却器の構成例を示す分解図である。図３を参照するに、冷却器１２５は、冷却液の入口開口部８と出口開口部９が形成された第１薄板１２６と、上記第１薄板１２６の下に配置され、出口開口部９と、入口開口部８に連通し上記入口開口部８から冷却器前端面１２に向かって幅を拡げながら延在する冷却液流路１３１が形成された第２薄板１２７と、上記第２薄板１２７の下に配置され、上記入口開口部８と上記出口開口部９にそれぞれ対応した入口開口部８と出口開口部９と、上記冷却液流路１３１に冷却器前端部１２に対応して冷却液流路を構成するスリット１３２が上記入口開口部８と上記出口開口部９から孤立して形成された第３薄板１２８と、上記第３薄板１２８の下に配置され、上記入口開口部８と上記出口開口部９にそれぞれ対応した入口開口部８と出口開口部９と、上記スリット１３２に対応して冷却器前端面１２に沿ってマイクロチャネル１３３と、上記出口開口部８に連通し、マイクロチャネル１３３から上記出口開口部９に向かった幅を狭めながら延在する冷却液流路１３１が形成された第４薄板１２９と、上記第４薄板１２９の下に配置され、上記入口開口部８と上記出口開口部９にそれぞれ対応した入口開口部８と出口開口部９が形成された第５薄板１３０とより構成されている。
【０００８】
上記の各薄板１２６〜１３０は、例えば銅などの熱伝導性の高い材料により構成され、互いに積層されることによって、入口開口部に導入された冷却液が、マイクロチャネル１３３を通り、さらに出口開口部に排出されるようになり、その際に、第５薄板上に冷却器前端面１２に沿って設けられたレーザバー（図示せず）が冷却される。マイクロチャネル１３３には、冷却液の境界層による熱交換効率の低下を抑制するため、レーザ加工等により、幅が２０μｍ程度の微細な流路が形成されている。
【０００９】
図４は、以前に我々が発明し特開平１０−２０９５３１号公報に記された冷却器であり、１個の一次元レーザダイオードアレイを冷却する図３とは別の冷却器の構成を示す分解図である。
図４を参照するに、冷却器１３４は、例えば銅などの熱伝導性の高い材料からなる３枚の板状部材１３５〜１３７から構成されており、上側の板状部材１３５の裏側には、下側の板状部材１３７と同様なパターンの溝３３が形成されている。冷却水路１３８が畝３５で分離された溝３３によって形成され、上記畝３５が、隣接する中間の板状部材１３６に熱的および機械的に接続していることと、上記中間の板状部材１３６にはスリットに代わり互いに孤立した複数の微小貫通孔１３９が設けられ、上記貫通孔間のブリッジ１４０が熱伝導と上記中間の板状部材１３６の変形防止に寄与することによって、上記の３枚の板状部材１３５〜１３７間の熱的結合が向上し、レーザバー２２で発生した熱を冷却器１３４の広い範囲に効率的に拡散させることで優れた冷却性能を実現すると共に、上記冷却器１３４の機械的強度を向上させている。
【００１０】
また、上記冷却器１３４は、上記の板状部材の成形加工を多数同時に加工可能な化学エッチングで行え、冷却器の組立も多数同時に行えるため、低コストで製作可能である。
このように、上記冷却器１３４は低コストで冷却性能の優れた冷却器を実現できるが、この冷却器１３４を用いた面発光装置においても、図２と同様に、発光面側から見て非発光領域が多く、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくい場合がある等の制約がある。
【００１１】
従って、上記図１（Ｂ）の冷却装置１１９を備えた面発光装置においては、上記図１（Ａ）の面発光装置１１８のように、発光面側から見て、殆ど全面を発光面とする構成が可能であり、この面光源装置１１８をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が高く、非発光部の少ない面発光光源もできるという長所がある反面、レーザバー２２で発生した熱はバー支持板１２０を伝導し、さらに絶縁板１２１とヒートシンク板１２２を経由してから冷却液との熱交換で排出されるため、レーザバーと冷却液間の熱抵抗はどうしても比較的高くなり、冷却装置の性能としては劣り、発熱によってレーザバーの温度が上がり易くなるため、レーザバーに注入できる電流に制限があり、レーザバー当たりの光出力を高くすることが困難であり、レーザバー当たりの光出力を上げるため少しでも熱抵抗を下げようとして、バー支持板１２０の厚さを厚くするとレーザバーのピッチが大きくなり、結果として面発光装置における発光面積当たりの光出力である光出力強度をやはり低く抑えられるという問題点がある。
【００１２】
また、少しでもこの問題点を回避するため、注入電流を増やして光出力を高く設定すると、レーザバーの温度が高くなり、レーザバーの特性劣化速度が速くなり、信頼性が低減するという問題点が浮上する。
さらに、図１（Ｂ）の冷却装置１１９を備えた面発光装置においては、レーザバー２２を貼り付けたバー支持板１２０を金属膜パターンが形成された絶縁板にハンダ付けなどで密集して植え込むという組立作業が必要であり、作業性がかなり悪いため、組立時間がかかり、コストを押し上げるという問題点がある。
【００１３】
さらに、上記図１（Ｂ）の冷却装置１１９を備えた面発光装置においては、各々のレーザバー２２を実際の使用状態で予備的に検査して選別することが困難であり、面発光装置に組み上げた後に一部のレーザバーの特性が良くないということが起こりうるが、その不良レーザバーを取り替える作業は更に困難であり、結果として面発光装置の歩留まりを下げ、コストがやはり押し上げるという問題点がある。
【００１４】
一方、上記図２の冷却器１２５を積層した冷却装置を備えた面発光装置１２４においては、レーザバー２２はそれぞれ別の冷却器に熱的に接続されており、冷却液をレーザバーが配置された位置のほぼ直下まで流すことができるため、レーザバー近傍の冷却器内の水路の内壁と冷却液の熱交換が効率良く行うように工夫すれば、レーザバーと冷却液間の熱抵抗が低くでき、発熱によるレーザバーの温度上昇を低く抑えることが可能になり、結果として比較的小さいピッチで複数のレーザバーを配列した状態でも、レーザバーの信頼性を犠牲にすることなく、注入電流を増やしてレーザバー当たりの光出力を増やすことができ、結果として、光出力強度の高い面発光装置が実現できるという長所がある反面、上記図２に示したように、積層した複数の冷却器の外側に、入口開口部に冷却液を導入するための配管や出口開口部から冷却液を排出するための配管、さらに冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐために締め付け用ネジを配置するため、発光面側から見て非発光領域が大きく、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、要求される面発光光源の形状によっては、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくいという問題点がある。
【００１５】
即ち、冷却器を積層した方向と垂直な方向の発光面のサイズは、複数の図２の面発光装置をその方向に隣接して配置することで大きくできるが、冷却器を積層した方向の発光面のサイズを大きくしようとすると、複数の図２の面発光装置をその方向に近接して配置することはできないので広い非発光部が生じて、固体レーザの媒体を均一に励起できなくなるという問題がある。
【００１６】
ここで、積層する冷却器の個数を増やして、冷却器を積層した方向の発光面のサイズをある程度は大きくすることは可能だが、積層できる冷却器の個数は通常３０個程度が上限であり、それ以上積層しようとすると各冷却器に冷却液を均等に供給することや組み立てることが困難になるという問題がある。
さらに、図２の冷却装置を備えた面発光装置１２４において、上記図３の冷却器１２５のように、レーザバー近傍の冷却器内の水路の内壁と冷却液の熱交換が効率良く行うようにマイクロチャネル１３３を有する冷却器を用いると、マイクロチャネル１３３の微細構造を通常の化学エッチングで形成することは困難であり、成形にレーザ加工を用いているため、薄板１２６〜１３０を一枚ずつ加工する必要があり、加工コストが高い問題点が生じる。
【００１７】
また、薄板は最低でも５枚必要だが、このように多数の薄板を積層した場合、冷却液が漏れないように気密構造に貼り合わせる際に歩留まりが低下し、面発光装置の製造コストが増加するという問題がある。
より具体的には、薄板は銅よりなるため、加工中、特に拡散溶接等により互いに接合する際に加えられる熱と圧力により、容易に変形してしまう。特に、レーザビームで切り抜いた冷却液流路を覆う隣接した銅薄板の対応部分は押し潰されやすく、同様な変形はスロット１３２が形成された薄板１２８の冷却器前端面１２にも発生しやすい。またさらに、かかる冷却器１２５の変形は、その上に装着されるレーザバー２２を歪ませ、その結果レーザバーの特性劣化を劣化させる。
【００１８】
図３の冷却器１２５のかわりに、上記図４の冷却装置１３４を用いると、冷却水路が畝３５で分離された溝３３によって形成され、上記畝３５が隣接する中間の板状部材１３６に熱的および機械的に接続していることと、上記中間の板状部材１３６にはスリットに代わり互いに孤立した複数の微小貫通孔１３９が設けられ、上記貫通孔間ブリッジ１４０が熱伝導と上記中間の板状部材１３６の変形防止に寄与することによって、上記の３枚の板状部材１３５〜１３７間の熱的結合が向上し、レーザバー２２で発生した熱を冷却器１３４の広い範囲に効率的に拡散させることで、マイクロチャネルを用いないでも、優れた冷却性能を実現すると共に、上記冷却器１３４の機械的強度を向上させている。
【００１９】
また、上記冷却器１３４は、上記の板状部材の成形加工を多数同時に加工可能な化学エッチングで行え、冷却器の組立も多数同時に行えるため、低コストで製作可能である。
このように、上記冷却器１３４は、低コストで冷却性能の優れた冷却器を実現でき、図３の冷却器１２５における問題点のほとんどが解決されるが、この冷却器１３４を用いた面発光装置においても、図２と同様に、発光面側から見て非発光領域が多くなることは同じであり、この面発光装置をさらに複数個配列してより発光面積の大きな面発光光源を構成しようとする時に、レイアウトの自由度が低く、非発光部の少ない面発光光源が実現しにくい場合がある等の制約がある。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、高い冷却能力を有すると共に被冷却体のレイアウトの自由度を大きくできる冷却装置と、それを備えた複数のレーザダイオードアレイからなる面発光装置を提供することを目的とする。
【００２１】
そしてより具体的な目的は、被冷却体がレーザダイオードアレイである場合に、発光面側から見て非発光部が少なく、かつ、レーザダイオードアレイと冷却液との間の熱抵抗が小さいことにより、結果として一つのレーザダイオードアレイ当たりの光出力強度が高い大規模な面発光光源を低コストで実現することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、被冷却体が着設された冷却器が積重された冷却装置であって、各々の被冷却体の周囲に冷却液を導くために冷却器の第一の部分を貫通するよう設けられた第一の冷却液供給通路と、各々の被冷却体を冷却した冷却液を冷却装置の外部へ排出するために冷却器の第二の部分を貫通するよう設けられた冷却液排出通路と、冷却器の第三の部分を貫通すると共に第一の冷却液供給通路に接続され、外部から冷却液が供給される第二の冷却液供給通路とを備えたことを特徴とする冷却装置を提供することにより達成される。
【００２３】
このような手段により、被冷却体に対する冷却能力を維持しつつ、被冷却体のレイアウトの自由度を増加させることができる。
ここで、上記冷却器は、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路に開口する二つの穴が設けられた第一の冷却器と、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路及び第二の冷却液供給通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第二の冷却器とからなるものとすることができる。
【００２４】
また、第二の冷却器は、第一の冷却液供給通路と第二の冷却液供給通路とを接続すると共に、畝によって仕切られた複数の流路を含むものとすることができる。
このように、畝で仕切られた複数の流路を形成することにより、隣接して設けられた冷却器は畝で支えられるので、その変形を防ぐことができる。
【００２５】
また、上記冷却装置は、積重された冷却器を圧着するための圧着手段をさらに備えたものとすることができる。
このような手段によれば、冷却器の間からの冷却液の漏洩を防ぐことができる。
さらに、上記圧着手段は、積重された冷却器を緊締するベルトとすることができる。
【００２６】
このように、ベルトによって冷却器を緊締することとすれば、冷却器の構造を単純化できると共に、上記第一及び第二の冷却液供給通路や冷却液排出通路の幅を広く取れるので圧力損失を小さくすることができる。
また、上記冷却装置は、複数の冷却器が並設されると共に、並設された冷却器に含まれた全ての第二の冷却液供給通路に接続された冷却液導入用配管をさらに備えたものとすることができる。
【００２７】
また、上記冷却装置は、冷却器の第四の部分を貫通すると共に、冷却液排出通路に接続され、冷却装置の外部に冷却液を排出する第二の冷却液排出通路をさらに備えたものとすることができる。
また、上記冷却装置においては、冷却器が、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路に開口する二つの穴が設けられた第一の冷却器と、それぞれ第一の冷却液供給通路と冷却液排出通路及び第二の冷却液供給通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第二の冷却器と、それぞれ第一の冷却液供給通路と第二の冷却液供給通路及び前記冷却液排出通路に接続された第二の冷却液排出通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第三の冷却器とからなるものとすることができる。
【００２８】
また、上記冷却装置は、複数の冷却器が並設されると共に、並設された冷却器に含まれた全ての第二の冷却液排出通路に接続された冷却液排出用配管をさらに備えたものとすることができる。
このような手段によれば、外部と冷却装置との間の冷却液の授受を容易に実現できる。
【００２９】
また、本発明の目的は、冷却器に着設されたレーザダイオードアレイが積重された面発光装置であって、各々のレーザダイオードアレイの周囲に冷却液を導くために冷却器の第一の部分を貫通するよう設けられた第一の冷却液供給通路と、各々のレーザダイオードアレイを冷却した冷却液を面発光装置の外部へ排出するために冷却器の第二の部分を貫通するよう設けられた冷却液排出通路と、冷却器の第三の部分を貫通すると共に第一の冷却液供給通路に接続され、外部から冷却液が供給される第二の冷却液供給通路とを備えたことを特徴とする面発光装置を提供することにより達成される。
【００３０】
このような手段により、レーザダイオードアレイがより高密度に配置された面発光装置を得ることができる。
ここで、上記面発光装置は、積重された冷却器を緊締するベルトをさらに備えるものとすることができる。
また、上記面発光装置は、積重されたレーザダイオードアレイが成す面に対向して配設されると共に上記ベルトにより拘持されたレンズをさらに備えたものとすることができる。
【００３１】
このような手段により、所望の光を生成する高出力の面発光装置を得ることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
［実施の形態１］
図５は、本発明の実施の形態１に係る冷却装置１を備えた面発光装置の構成を示す分解図であり、図６はかかる面発光装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。また、図７は上記面発光装置の部分を示す図である。
【００３３】
図５乃至図７を参照するに、複数の板状部材を積層した積層体よりなり、冷却液が上記積層体の内部を流れることによって、上記積層体の前端面に沿って積層体上に装着されたレーザバーを冷却する冷却器を、さらに複数段積層した冷却装置において、大きさ（長さ）の異なる２種類の冷却器（大型冷却器１と小型冷却器２）を使用している。
【００３４】
そして、上記大型冷却器１と上記小型冷却器２をレーザバーが装着された前端面を揃えて積層した時に、両者の長さの差によって、前端面とは逆の方向にはみ出した大型冷却器の付加領域３に、冷却液のための流入開口部４と流出開口部５が設けられており、複数の大型冷却器１を連続して積層することにより、流入開口部４がつながって流入通路６が形成され、流出開口部５がつながって流出通路７が形成されている。
【００３５】
また、大型冷却器１と小型冷却器２の両方の冷却器には、前端面を揃えて積層した状態で、対応する位置に入口開口部８と出口開口部９が設けられており、複数の冷却器を連続して積層することにより、入口開口部８がつながって入口通路１０が形成され、出口開口部９がつながって出口通路１１が形成されている。
また、大型冷却器１と小型冷却器２の長さの差により、両者を冷却器前端面１２を揃えて積層した時に生ずる図７において点線で位置を示した余地空間１３に、冷却液供給装置（図示せず）から冷却液を導入すための導入用配管１４と連通した冷却液導入口１５と上記冷却液供給装置に冷却液を環流するための排出用配管１６と連通した冷却液排出口１７が設けられた第１の締め付け部品１８が、上記冷却液導入口１５が上記大型冷却器１の上記流入開口部４に、上記冷却液排出口１７が上記大型冷却器１の上記流出開口部５に対応するように配設され、もう一方の上記余地空間に第２の締め付け部品１９が配置されている。
【００３６】
そして、上記第１の締め付け部品１８と上記第２の締め付け部品１９の間隔を締め付けネジ２０を回転させて狭めることにより、冷却器間の隙間も減少し、冷却器間に弾性スペーサ部材２１を介在させているので、積層された冷却器間から冷却液が漏洩しないようなる。
なお、図５では、図を分かりやすくするため、全ての入口開口部８と出口開口部９および流入開口部４と流出開口部５の位置に配置すべき弾性スペーサ部材２１を一部のみに配置し、他は省略しており、大型冷却器１と小型冷却器２の個数も間引いている。
【００３７】
上記大型冷却器１においては、流入開口部４と入口開口部８を大型冷却器内に設けられた流入水路（図８、図９を参照）で連通させ、流出開口部５と出口開口部９と大型冷却器内に設けられた流出水路（図８、図９を参照）で連通させている。
また、大型冷却器１と小型冷却器２の両方の冷却器については、入口開口部８の側面に冷却器内に設けられた冷却水路（図８〜図１１を参照）への冷却液入口が設けられ、出口開口部の側面に冷却器内に設けられた上記の冷却水路に接続した冷却液出口が設けられており、冷却水路は冷却器の前端面に沿って装着されたレーザバー２２のほぼ直下の位置まで延在されている。
【００３８】
以上の構成によって、冷却液供給装置から導入用配管１４から供給された冷却液は、冷却液導入口１５を経由して流入開口部４の集合体である流入通路６に流れ込み、さらに、大型冷却器１内に設けられた流入水路を通って、入口開口部８の集合体である入口通路１０に流れ込む。
そのため、冷却液が、全ての冷却器の冷却液入口から冷却器内の冷却水路に入り、レーザバー２２で発生した熱を奪った後、冷却液出口から出て出口開口部９の集合体である出口通路１１に再び集められる。出口通路１１に集められた冷却液は大型冷却器１内に設けられた流出水路を通って、流出開口部５の集合体である流出通路７に流れ込み、冷却液排出口１７を経由して排出用配管１６に排出され、冷却液供給装置に環流されるという冷却装置が実現されている。
【００３９】
各冷却器の上には、両面に接着剤が塗布された型抜き絶縁テープ４０，４５を挟んで接続用金属板３９，４４が配置されており（図１２，図１３を参照）、冷却器に接合した方と反対側のレーザバー２２の電極は接続用金属板とボンディングワイヤ配線等で電気的に接続されており、最も外側の冷却器のさらに外側には、上記締め付け部品１８、１９の間に絶縁薄板２３を挟んで、正電極端子板２４と負電極端子板２５が設けられており、電極端子板２４，２５間に電流を流すことによって、レーザバー２２を多数直列に接続した状態で全レーザバーに電流が注入できるようになり、面発光装置２６が形成される。
【００４０】
図８（Ａ）〜（Ｃ）は、上記大型冷却器１の構成を示す分解図、図８（Ｄ）はかかる大型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。
図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、大型冷却器１は銅あるいは銅合金等の熱伝導率の高い、典型的には１．５Ｗ／ｃｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する金属製の板状部材２７〜２９を積層して形成されており、板状部材２７〜２９の各々には、流入開口部４、流出開口部５、入口開口部８、出口開口部９、締め付けネジ用穴３０、ガイドピン用穴３１が形成されている。
【００４１】
板状部材２７〜２９の各々は典型的には２５０μｍの厚さを有し、上記板状部材２８の流入開口部４と入口開口部８の間には流入水路３２として作用する溝３３が、上記板状部材２９の流出開口部５と出口開口部９の間には流出水路３４として作用する溝３３が、典型的には深さ１３９μｍ、幅が４００〜７００μｍ、ピッチ５５０〜８５０μｍで形成されている。
【００４２】
上記溝３３は、畝３５によって画成されており、流入水路３２や流出水路３４において各々の水路全体の幅が締め付けネジ用穴３０の存在等により変化させる必要がある場所では、溝３３は分岐することによって、溝幅が大きく変化しないようにしている。
上記板状部材２７〜２９において、入口開口部８と出口開口部９とを結ぶ線から前端面１２側の構造は上記小型冷却器２と同一構造（図１０を参照）で形成している。
【００４３】
上記板状部材２７〜２９を図に示した順番で整列させて積層し、拡散溶接等で互いに結合させることによって図８（Ｄ）に示す大型冷却器１が形成され、上記流入開口部４と上記入口開口部８は上記流入水路３２によって連通され、上記流出開口部５と上記出口開口部９は上記流出水路３４によって連通される。
また、板状部材２７は板状部材２９と同一の部材を裏返した状態で上記板状部材２８上に配設するだけでも得られ、その場合、板状部材２７の下面（裏面）には、板状部材２９の上面と同じパターンの溝３２が形成されている。従って、この場合、大型冷却器１は、２種類の板状部材だけで構成できることになる。
【００４４】
図９（Ａ）〜（Ｂ）は、大型冷却器１を構成する上記の２種類の板状部材の平面図である。但し、図９中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図９（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図９（Ａ）は、図８の板状部材２８の平面図であり、図９（Ｂ）は同一の構造をしている図８の板状部材２７と板状部材２９の平面図であり、大型冷却器１はこの２種類の板状部材だけで構成できる。
【００４５】
なお、板状部材の平面図では、図９を含め、これ以降の図についても、濃い灰色の領域は材料とした金属板の表面がそのまま残っている領域を表し、薄い灰色の領域はハーフエッチング等の方法で材料とした金属板の厚さの１／２強の深さまで堀り込んだ領域を表し、これらの領域に取り囲まれた白色の領域は材料とした金属板を両面からのエッチング等の方法で形成された貫通孔あるいは貫通した開口部を表している。
【００４６】
また、板状部材の平面図については、各板状部材の一方の面（表面）の平面図しか示していない場合は、もう一方の面（裏面）については、表面の平面図に示されている貫通孔や貫通した開口部以外の全て領域は、材料とした金属板の表面がそのまま残っている領域であることを意味している。
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、上記小型冷却器２の構成を示す分解図、図１０（Ｄ）はかかる小型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。但し、図１０中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００４７】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、小型冷却器２は銅あるいは銅合金等の熱伝導率の高い、典型的には１．５Ｗ／ｃｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する金属製の板状部材３６〜３８を積層して形成されており、板状部材３６〜３８の各々には、入口開口部８、出口開口部９、ガイドピン用穴３１が形成されている。
図１０の小型冷却器は、特開平１０−２０９５３１号公報に記されると共に図４に示された冷却器と比較すると、ガイドピン用穴３１の有無と、板状部材の縦横比が異なる点を除けば同じである。
【００４８】
なお、ガイドピン用穴３１は、長さの異なる冷却器を整列させて積層できるように設けたものであり、板状部材の縦横比を変えたのは発光面側から見て非発光部が小さくなるように冷却器の横幅を典型的には１ｃｍの長さを持つレーザバーの長さに近づくように減らし、それに伴って入口開口部と出口開口部の面積が減少しないように冷却器の長さを延長したためである。小型冷却器２についても、大型冷却器１と同様に２種類の板状部材だけで構成できる。
【００４９】
図１１は、小型冷却器２を構成する上記の２種類の板状部材の平面図を示している。但し、図１１中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図１１（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図１１（Ａ）は、図１０に示された板状部材３７の平面図であり、図１１（Ｂ）は同一の構造をしている図１０に示された板状部材３６，３８の平面図であり、小型冷却器２はこの２種類の板状部材だけで構成できる。
【００５０】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、図８，図９に示した上記大型冷却器にレーザバー２２、接続用金属板３９、型抜き絶縁テープ４０等を装着した発光要素部品４１（レーザバーモジュール）の構成を示す分解図、図１２（Ｅ）は、弾性スペーサ部材２１を除く、かかる発光要素部品の組み立てられた状態を示す斜視図である。但し、図１２中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）を参照するに、接続用金属板３９は、両面に接着剤が塗布された型抜き絶縁テープ４０によって、冷却器上に接着されており、冷却器に接合した方と反対側のレーザバー２２の電極は接続用金属板とボンディングワイヤ配線等で電気的に接続されている。
従って、大型冷却器１の下面と接続用金属板３９の上面がレーザバーに電流を流すための電流端子として機能し、これを複数個積層した時には、レーザバー２２を多数直列に接続した状態で全レーザバーに電流が注入できるようになり、図６に示された面発光装置２６が形成される。
【００５２】
接続用金属板３９と型抜き絶縁テープ４０には、締め付けネジ用穴３０、ガイドピン用穴３１の他に、上記流入開口部４、上記流出開口部５に対応した位置とその周辺部分に相当する部分と、上記入口開口部８と上記出口開口部９に対応した位置とその周辺部分に相当する部分に、それぞれ流出入用開口部１１０と出入口用開口部４２が開けられており、これらを大型冷却器１上に装着した時に形成されるそれぞれの凹部には、その凹部の内側にちょうど収まるように弾性スペーサ部材２１が設置される。
【００５３】
また、弾性スペーサ部材２１には冷却液を通すために、上記流入開口部４、上記流出開口部５、上記入口開口部８、上記出口開口部９に対応する部分には、通水開口部４３が設けられており、弾性スペーサ部材２１の厚さは、接続用金属板３９と型抜き絶縁テープ４０の厚さの和よりやや厚く、冷却器を積層してこの積層体を積層方向に圧縮した時には、冷却器間で電気的接続は得られるが、冷却液は漏洩しないようになる。
【００５４】
また、図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０、図１１に示した上記小型冷却器にレーザバー２２、接続用金属板４４、型抜き絶縁テープ４５等を装着した発光要素部品４６（レーザバーモジュール）の構成を示す分解図、図１３（Ｅ）は、弾性スペーサ部材２１を除く、かかる発光要素部品の組み立てられた状態を示す斜視図である。但し、図１３中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５５】
図１３（Ａ）〜（Ｄ）を参照するに、接続用金属板４４、型抜き絶縁テープ４５の機能等は、上記の大型冷却器用の接続用金属板３９、型抜き絶縁テープ４０と同じであり、ガイドピン用穴３１の他に、上記入口開口部８と上記出口開口部９に対応した位置とその周辺部分に相当する部分に出入口用開口部４２が開けられており、これらを小型冷却器２上に装着した時に形成されるそれぞれの凹部には、その凹部の内側にちょうど収まるように弾性スペーサ部材２１が設置される。
【００５６】
また、弾性スペーサ部材２１には冷却液を通すために、上記入口開口部８と上記出口開口部９に対応する部分には、通水開口部４３が設けられており、弾性スペーサ部材２１の厚さは、接続用金属板４４と型抜き絶縁テープ４５の厚さの和よりやや厚く、冷却器を積層してこの積層体を積層方向に圧縮した時には、冷却器間で電気的接続は得られるが、冷却液は漏洩しないようになる。
【００５７】
また、接続用金属板３９と接続用金属板４４は同じ厚さとし、型抜き絶縁テープ４０と型抜き絶縁テープ４５も同じ厚さとすることで、同一構造の弾性スペーサ部材が使用できるようになり、発光要素部品４１と発光要素部品４６は同一のピッチで積層可能となる。 図５乃至図７では、大型冷却器１と小型冷却器２を積層しているが、実際に積層する部品単位は、上記のような大型冷却器を用いた発光要素部品４１と小型冷却器を用いた発光要素部品４６である。
【００５８】
以上のように本実施の形態に係る面発光装置２６では、大きさの異なる冷却器を積層した冷却装置を使用することによって、発光面側から見て非発光部が少ない構造でありながら、背面側から冷却液を供給して全レーザバーの直下まで冷却液を供給することを可能にしている。
［実施の形態２］
図１４は、本発明の実施の形態２に係る冷却装置を備えた面発光装置の構成を示す分解図である。ただし、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
図１４を参照するに、本実施の形態では、上記大型冷却器とは構造の異なる２種類の大型冷却器（大型冷却器４７と大型冷却器４８）と上記小型冷却器２が使用されており、実施の形態１と同様に、大型冷却器と小型冷却器をレーザバーが装着された前端面を揃えて積層した時に、両者の長さの差によって、前端面とは逆の方向にはみ出した大型冷却器の上記付加領域３に、大型冷却器４７には冷却液のための流入開口部４が設けられ、複数の大型冷却器４７を連続して積層することにより、流入開口部４がつながって流入通路６が形成され、大型冷却器４８には冷却液のための流出開口部５が設けられており、複数の大型冷却器４８を連続して積層することにより、流出開口部５がつながって流出通路７が形成される。
【００６０】
また、大型冷却器４７や大型冷却器４８と小型冷却器２の長さの差により、両者を冷却器前端面１２を揃えて積層した時に生ずる余地空間（図７を参照）には、冷却液供給装置（図示せず）から冷却液を導入するための導入用配管１４と連通した冷却液導入口１５が設けられた第１の締め付け部品１８が、上記冷却液導入口１５が上記大型冷却器４７の上記流入開口部４に対応するように配設され、もう一方の上記余地空間には、上記冷却液供給装置に冷却液を環流するための排出用配管１６と連通した冷却液排出口１７（図１４では第１の締め付け部品１９の下面の開けられているので見えていない）が設けられた第２の締め付け部品１９が、上記冷却液排出口１７が上記大型冷却器４８の上記流出開口部５に対応するように配設されている。
【００６１】
なお、図１４でも、図を分かりやすくするため、全ての入口開口部８と出口開口部９および流入開口部４と流出開口部５の位置に配置すべき弾性スペーサ部材２１を一部のみに配置し、他は省略しており、大型冷却器４７、大型冷却器４８、小型冷却器２の個数も間引いている。
上記大型冷却器４７は、冷却液導入口１５が設けられた第１の締め付け部品１８側に配置され、流入開口部４と入口開口部８は大型冷却器内に設けられた流入水路（図１５を参照）で連通させている。
【００６２】
また、上記大型冷却器４８は、冷却液排出口１７が設けられた第２の締め付け部品１９側に配置され、流出開口部５と出口開口部９は大型冷却器内に設けられた流出水路で連通させている。
以上の構成によって、冷却液供給装置から導入用配管１４を通して供給された冷却液は、冷却液導入口１５を経由して流入開口部４の集合体である流入通路６に流れ込み、さらに、大型冷却器４７内に設けられた流入水路を通って、入口開口部８の集合体からなる入口通路１０に流れ込む。
【００６３】
そのため、冷却液が、全ての冷却器の冷却液入口から冷却器内の冷却水路に入り、レーザバー２２で発生した熱を奪った後、冷却液出口から出て出口開口部９の集合体である出口通路１１に再び集められる。そして、出口通路１１に集められた冷却液は大型冷却器４８内に設けられた流出水路を通って、流出開口部５の集合体である流出通路７に流れ込み、冷却液排出口１７を経由して排出用配管１６に排出され、冷却液供給装置に環流されるという冷却装置が実現される。
【００６４】
図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、上記大型冷却器４７に使用される板状部材４９〜５１の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図１５（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、板状部材４９と板状部材５１の形状は、線対称の関係にあり、この２枚の板状部材を溝３３が形成された面が板状部材５０に接するように配置して互いに接合することにより、大型冷却器４７が形成される。大型冷却器４７は、板状部材４９が上側にくるようにして使用される。一方、大型冷却器４８は、大型冷却器４７を裏返した状態で使用するだけで得られる。
【００６５】
大型冷却器４７、大型冷却器４８も、上記大型冷却器１と同様に、レーザバー、接続用金属板、型抜き絶縁テープ等を装着した発光要素部品として、図１４の面発光装置５２に組み込まれる。
上記のように本実施の形態に係る面発光装置５２では、各締め付け部品に冷却液供給装置につながる配管を１本ずつ接続するだけで良いので締め付け部品の構造が製作しやすくなるという利点の他に、流入通路６と流出通路７の長さの和が短くなりその分これらの通路での冷却液の圧力損失が減少するので大型冷却器の流入開口部と流出開口部の面積を小さくできる上に、大型冷却器内に流入開口部と流出開口部を分離するための隔壁が不要になるので、大型冷却器の全長を比較的短くできる等の利点がある。
【００６６】
ここで、一度に作製できる冷却器の個数は、ほぼ冷却器の面積に反比例するので（図３８を参照）、大型冷却器の全長をできるだけ短くすることはコスト低減上重要である。
［実施の形態３］
図１６（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る冷却装置を構成する大型冷却器５３に使用される板状部材５４〜５６の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００６７】
図１６（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図１６（Ａ）は、流入開口部や流出開口部が開けられていない板状部材５４であり、図１６（Ｂ）の板状部材５５は図１５（Ｂ）の板状部材５０と同一構造の板状部材であり、図１６（Ｃ）の板状部材５６は図１５（Ｃ）の板状部材５１と同一構造の板状部材である。板状部材５４〜５６を溝３３が形成された面が板状部材５５に接するように配置して互いに接合することにより作製した大型冷却器５３は流入開口部や流出開口部が貫通していない。
【００６８】
図１７は、本実施の形態に係る冷却装置の部分的な構成を示し、積層された大型冷却器の流入開口部、流出開口部付近の断面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図１７を参照するに、上記大型冷却器４７、４８の間に、上記大型冷却器５３を板状部材５４が上側にくるようにして使用すると共に、もう１個の大型冷却器５３を板状部材５４が下側にくるように裏返した状態で先の大型冷却器５３の上に隣接して使用している。 図１４に示した実施の形態２の面発光装置５２においては、少なくとも大型冷却器４７と大型冷却器４８を互いに裏返しの関係にある同一部品とした場合には、流入通路６と流出通路７と分離する隔壁が必要であり、実施の形態２のように通水開口部のない弾性スペーサ部材５７を使用しても良いが、流入側と流出側の冷却液の圧力差による弾性スペーサ部材５７の変形等が懸念されるので、流入開口部や流出開口部が貫通していない大型冷却器５３を使用するのが望ましい。
【００６９】
また、図１７のように、板状部材５４〜５６を積層して互いに結合させた大型冷却器５３を、板状部材５４が上側にくるように使用すると共に、もう１個の大型冷却器５３を板状部材５４が下側にくるように裏返した状態で隣接して使用することにより、冷却液の圧力差に対抗する構造的強度は一層向上する。
なお、図１７では、大型冷却器４７、４８、５３は、それぞれ接続用金属板５８、型抜き絶縁テープ５９が装着された状態の断面図を示している。
【００７０】
上記のように、本実施の形態に係る冷却装置では、コスト増加の要因になる部品点数の増加を最小限に抑えながら、実施の形態２の面発光装置５２の信頼性を高めている。
［実施の形態４］
図１８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態４による冷却装置に使用される小型冷却器６０を構成する板状部材６１〜６３の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７１】
図１８（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図１８（Ａ）は、入口開口部と出口開口部が開けられていない板状部材６１であり、図１８（Ｂ）の板状部材６２は図１０（Ｂ）の板状部材３７と同一構造の板状部材であり、図１８（Ｃ）の板状部材６３は図１０（Ｃ）の板状部材３８と同一構造の板状部材である。板状部材６１と６３を溝３３が形成された面が板状部材６２に接するように配置して互いに接合することにより作製した小型冷却器６０は入口開口と出口開口部が貫通していない。
【００７２】
図５の面発光装置２６や図１４の面発光装置５２において、積層された冷却器の一番外側の小型冷却器には、入口開口部と出口開口部が貫通していない上記小型冷却器６０を使用しても良い。
本実施の形態では、積層された冷却器の最下層には、板状部材６１を下側にして小型冷却器６０を使用し、積層された冷却器の最上層には、もう１個の小型冷却器６０を板状部材６１を上側にした裏返した状態で使用することにより、負電極端子板２５などの冷却器の外側の部品の平面度に左右されず、積層した冷却器の入口開口部と出口開口部からの冷却液の漏洩がより完全に防止できるようになる。
【００７３】
また、本実施の形態に係る冷却装置では、コスト増加の要因になる部品点数の増加を最小限に抑えながら、実施の形態２の面発光装置５２の信頼性を高めている。
［実施の形態５］
図１９は、本発明の実施の形態５に係る冷却装置の構成を示す図であり、図１９（Ｃ）はかかる冷却装置が組み立てられた状態を示し、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）はそれぞれ該冷却装置を構成する大型冷却器１、小型冷却器２を示す。
【００７４】
また、図２０（Ａ）〜（Ｅ）は図１９に示された大型冷却器１の構成を示す分解図であり、図２１（Ａ）〜（Ｅ）は図１９に示された小型冷却器１２の構成を示す分解図である。
図２０を参照するに、大型冷却器１は、冷却液の入口開口部８と出口開口部９及び流入開口部４と流出開口部５が形成された板状部材１４１と、上記板状部材１４１の下に配置され、出口開口部９と流出開口部５とを接続する流出水路３４と、流入開口部４及び入口開口部８に連通し入口開口部８から冷却器前端面に向かって幅を拡げながら延在する冷却液流路１３１と、冷却器前端面に沿ったマイクロチャネル１３３とが形成された板状部材１４２と、上記板状部材１４２の下に配置され、入口開口部８及び出口開口部９と、流入開口部４及び流出開口部５と、上記冷却液流路１３１の冷却器前端部に対応して冷却液流路を構成するスリット１３２が上記入口開口部８と上記出口開口部９から孤立して形成された板状部材１４３と、上記板状部材１４３の下に配置され、入口開口部８と流入開口部４とを接続する流入水路３２と、上記出口開口部９及び流出開口部５に連通し上記スリット１３２から上記出口開口部９に向かって幅を狭めながら延在する冷却液流路１３１とが形成された板状部材１４４と、上記板状部材１４４の下に配置され、上記板状部材１４１と同じレイアウトを有する板状部材１４５とにより構成されている。
【００７５】
なお、上記の各板状部材１４１〜１４５は、例えば銅などの熱伝導性の高い材料により構成され、互いに積層されることによって、流入開口部４に導入された冷却液が、マイクロチャネル１３３を通り、さらに流出開口部５に排出されるようになり、その際に、板状部材１４５上の冷却器前端面に沿って設けられたレーザバー（図示せず）が冷却される。 また、マイクロチャネル１３３には、冷却液の境界層による熱交換効率の低下を抑制するため、レーザ加工等により、幅が２０μｍ程度の微細な流路が形成されている。
【００７６】
なお、本実施の形態における小型冷却器１２の構成は、図３に示された冷却器と同じものである。
以上より、本実施の形態５に係る冷却装置によっても、上記実施の形態に係る冷却装置と同様な効果を得ることができる。
［実施の形態６］
図２２（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の実施の形態６に係る冷却装置の様々な変形例を示し、冷却装置の構成部品である大型冷却器の流入水路あるいは流出水路に対して垂直な断面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
図２２（Ａ）〜（Ｇ）を参照するに、図２２（Ａ）は、上記の大型冷却器１、４７、４８のように３枚の板状部材の内、外側に配置される２枚の板状部材に流入水路３２、あるいは流出水路３４として機能する上記溝３３が設けられた場合の断面図である。
機能的には図２２（Ｂ）や（Ｃ）のように、１枚の板状部材にのみ上記溝３３を設けても良いが、流入水路３２、あるいは流出水路３４における冷却液の圧力損失を低減するためには、水路の断面積が大きい方が望ましく、図２２（Ｄ）や（Ｅ）のように図１６（Ａ）と同程度の断面積を得る構造の他、図２２（Ｆ）や（Ｇ）のように、３枚の板状部材全てに溝３３を設けても良い。
【００７８】
但し、図２２（Ｅ）や（Ｇ）のように、中央に挟まれた板状部材について両面からエッチングして溝３３を形成して溝３３が板状部材を貫通するようにする場合は、溝３３の全長にわたって貫通させると、溝間の畝３５を保持できなくなるので、例えば、流入水路３２や流出水路３４の幅を狭くせざるを得ない部分だけ、両面から溝３３を形成すると良い。
【００７９】
このように、本実施の形態に係る冷却装置では、大型冷却器内の流入水路３２や流出水路３４における冷却液の圧力損失が低減し、冷却器への冷却液供給流量を容易に増加させて冷却器の冷却能力を向上させることが可能であり、冷却液供給装置に要求される供給圧力が低減でき、冷却液供給装置からの配管の耐圧性に対する要求も緩和され、冷却装置全体の低コスト化に寄与する。
［実施の形態７］
図２３（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態７に係る面発光装置を示し、面発光装置の構成部品である電極端子板と本実施の形態に係る説明に必要な関連する部品の構造を示す斜視図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８０】
図２３（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図２３（Ａ）の電極端子板は、図６の面発光装置２６の負電極端子板２５に代わり使用する負電極端子板６４、６５の構造を示しており、図２３（Ｂ）の電極端子板は、図６の面発光装置２６の負電極端子板２４に代わり使用する正電極端子板６６の構造を示している。
図２３（Ａ）では、小型冷却器２の入口開口部８や出口開口部９から離れた部分に対応した位置に、第２の締め付け部品１９に電極取り出し用貫通孔６７を開け、サラネジ６８で正電極端子板６５と６６を接続することで電極端子を取り出す構造としており、第２の締め付け部品１９とは絶縁接着テープなどの絶縁薄板２３で絶縁している。
【００８１】
図２３（Ｂ）では第１の締め付け部品１８の側面を利用して電極端子を取り出す構造になっており、正電極端子板６６と第１の締め付け部品１８の間には絶縁接着テープなどの絶縁薄板２３を設けている。
なお、本実施の形態では図２３（Ａ）の電極端子板構造を負電極端子板に適用して示し、図２３（Ｂ）の電極端子板構造を正電極端子板に適用して示しているが、どちらの電極端子板構造も他方の電極端子構造として適用しても良い。
【００８２】
図５から分かるように、正電極端子板２４は、第１の締め付け部品１８に形成された冷却液導入口１５や冷却液排出口１７と流入通路６や流出通路７に冷却液が流れるように連通させる必要があることから、通常は電極端子板の断面積が非常に小さくなる部分が出てくる。レーザバーには数十アンペアの大電流を流すことが要求されるため、この部分での発熱が問題になるだけでなく、無駄な電力消費による効率の低下が問題になる。
【００８３】
以上より、本実施の形態に係る面発光装置では、面積増による電極端子板の低抵抗化が可能であり、発熱による信頼性低下や無駄な電力消費による発光効率の低下が防止できる。
［実施の形態８］
図２４〜２６は、本発明の実施の形態８に係る面発光装置６９、１１１〜１１３の構成を示し、図２４（Ａ）は面発光装置６９全体の斜視図、図２４（Ｂ）は面発光装置６９の部品である共通締め付け部品７０の斜視図、図２５（Ｃ）は面発光装置６９の変形例である面発光装置１１１全体の斜視図、図２５（Ｄ）は面発光装置１１１の部品である共通締め付け部品１１４の斜視図、図２６（Ｅ）は面発光装置６９の変形例である面発光装置１１２全体の斜視図、図２６（Ｆ）は面発光装置６９の変形例である面発光装置１１３全体の斜視図である。但し、図２４〜２６中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００８４】
図２４（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、上記大型冷却器１と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）にわたり積層されており、積層された複数列の冷却器は、共通の部品（共通締め付け部品７０）に隣接して設置され、図５の面発光装置２６等より大規模な面発光装置６９が実現されている。
上記共通締め付け部品７０には、積層した冷却器の各列のそれぞれの流入通路６と流出通路７に対応して、冷却液導入口１５と冷却液排出口１７が複数ペア設けられており、冷却供給装置（図示せず）からの導入用配管１４は共通締め付け部品７０の中で分岐して各冷却液導入口１５に連通しており、排出用配管１６も共通締め付け部品７０の中で分岐して各冷却液排出口１７に連通している。
【００８５】
また、共通締め付け部品７０には、図５の第１の締め付け部品１８のように、積層した冷却器の各列を締め付けるための締め付けネジ２０ためのネジ穴が形成されている。第２の締め付け部品１９は、基本的には図５の第２の締め付け部品１９と同構造で良い。
このように、本実施の形態に係る面発光装置６９では、冷却液供給装置からの配管本数が低減できるので、面発光装置の設置や配管接続が容易になる。
【００８６】
また、図２５（Ｃ）〜（Ｄ）を参照するに、上記面発光装置６９の変形例である面発光装置１１１では、上記大型冷却器４７、４８と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）に積層されており、積層された複数列の冷却器は、共通の部品（共通締め付け部品１１４）に隣接して設置されている。
上記共通締め付け部品１１４には、積層した冷却器の各列のそれぞれの流入通路６に対応して、冷却液導入口１５が複数設けられており、冷却供給装置（図示せず）からの導入用配管１４は共通締め付け部品７０の中で分岐して各冷却液導入口１５に連通している。 また、共通締め付け部品１１４には、図１４の第１の締め付け部品１８のように、積層した冷却器の各列を締め付けるために締め付けネジ２０用のネジ穴が形成されている。
【００８７】
一方、第２の締め付け部品１９は、基本的には図１４の第２の締め付け部品１９と同構造で良く、冷却供給装置（図示せず）への排出用配管１６は上記冷却液排出口１７に連通している。
本実施の形態に係る面発光装置１１１では、導入用配管と冷却液導入口を連通させるための水路と、排出用配管と冷却液排出口を連通させるための水路を共通締め付け部品内で立体交差させる必要がなくなり、共通締め付け部品の製作コストが低減できる。
【００８８】
また、図２６（Ｅ）を参照するに、上記面発光装置６９の変形例である面発光装置１１２では、上記大型冷却器４７、４８と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）積層されており、積層された複数列の冷却器は、図２５（Ｄ）に示した共通締め付け部品１１４に隣接して設置されており、第２の共通締め付け部品１１５によって、冷却液の漏洩が防げるように積層方向に圧力がかけられている。
【００８９】
上記第２の共通締め付け部品１１５には、積層した冷却器の各列のそれぞれの流出通路７に対応して、冷却液排出口１７が複数設けられており、冷却供給装置（図示せず）に接続された排出用配管１６は第２の共通締め付け部品１１５の中で分岐して各冷却液排出口１７に連通している。
本実施の形態に係る面発光装置１１２では、積層された冷却器の厚さの合計を、各列でかなり正確に一致させる必要があるものの、導入用配管と冷却液導入口とを連通させるための水路と、排出用配管と冷却液排出口とを連通させるための水路を共通締め付け部品内で立体交差させることなく、冷却液供給装置からの配管本数が最も低減できる。
【００９０】
また、図２６（Ｆ）を参照するに、上記面発光装置６９の変形例である面発光装置１１３では、上記大型冷却器４７、４８と上記小型冷却器２が複数列（本実施の形態では３列）積層されており、積層された複数列の冷却器は、図２５（Ｄ）に示した共通締め付け部品１１４に隣接して設置されており、分割連通型締め付け部品１１６によって、冷却液の漏洩が防げるように積層方向に圧力がかけられている。
【００９１】
上記分割連通型締め付け部品１１６は、図１４の第２の締め付け部品１９を複数個連結したような構造をしており、各々の冷却液排出口の内、一部は冷却液供給装置（図示せず）への排出用配管１６に直接連通しているが、他については、ある程度の範囲で破壊することなく変形できるベローズ１１７のような管を経由して排出用配管に連通させている。
【００９２】
以上より、本実施の形態に係る面発光装置１１３では、導入用配管と冷却液導入口を連通させるための水路と、排出用配管と冷却液排出口を連通させるための水路を共通締め付け部品内で立体交差させることなく、冷却液供給装置からの配管本数が最も低減でき、更に、積層された冷却器の厚さの合計が各列で正確に一致していない場合に発生が懸念される冷却液の漏洩が防止できる。
［実施の形態９］
図２７は、本発明の実施の形態９に係る面発光装置７１の斜視図である。但し、図２７中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９３】
なお、図２７において、レーザビーム７２は、実際は全てのレーザバーからレーザバー幅全体にわたって出射されるが、図を分かりやすくするため、一本置きのレーザバーの一部から出射しているように示している。、
図２７を参照するに、積層した冷却器を、冷却器間からの冷却液の漏洩を防止し、レーザバーが電気的に直列に接続されるために、積層方向に締め付ける方法として、上記締め付けネジ２０を用いる代わりに、スチール等からなる締め付けベルト７３を使用している。
【００９４】
例えば図１４に示した面発光装置５２においては締め付け部品１８、１９の薄い部分は締め付けで反らないようにある程度の厚さが必要であったが、本実施の形態に係る面発光装置７１では、締め付けベルト７３を使用すると冷却器を広い幅で締め付けることが可能になるので反りの問題が無くなり、全体を更に薄くできる。
【００９５】
ここで、図２８（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態９に係る冷却装置に使用される大型冷却器７８を構成する板状部材の平面図である。
図２８（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、大型冷却器７８は、板状部材８１と板状部材８３を溝３３が形成された面が板状部材８２に接するように配置して互いに接合することにより作製される。
【００９６】
大型冷却器７８では、板状部材８１を上側にして使用すると、流入開口部４として機能する開口部は、裏返して板状部材８１を下側にして使用すると、流出開口部として機能する。
なお、図２８（Ａ）〜（Ｃ）の板状部材の平面図は、上記大型冷却器４７，４８用の板状部材の平面図（図１５（Ａ）〜（Ｃ））に類似しているが、締め付けネジ用穴３０が無い点が異なっている。
【００９７】
上記のように、大型冷却器４７、４８は上記大型冷却器１より全長が短いので、本実施の形態では更に全長を短くできる。
なお、面発光装置７１には大型冷却器７８の代わりに、後に説明する図３０に示された大型冷却器７７を使用することも可能である。
以上より、本実施の形態に係る面発光装置７１では、発光面側（レーザビーム７２出射側）から見える締め付け部品の面積が小さくできるので、発光面側から見た非発光部の面積が一層小さくできる。
［実施の形態１０］
図２９（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置７４，７５の斜視図である。面発光装置７５は、面発光装置７４の変形例である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９８】
図２９（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、実施の形態９と同様に、積層した冷却器を積層方向に締め付ける方法として締め付けベルト７３を使用している。
このような構成により、上記締め付けネジ２０とそのためのネジ穴が不要になることから、冷却器を積層した冷却装置において、上記余地空間１３を積層方向の外側に確保する必要がなくなるので、積層方向の一番外側に大型冷却器を配置することが可能になり、図２９（Ａ）の面発光装置７４や図２９（Ｂ）の面発光装置７５のような大型冷却器と小型冷却器の配列が考えられる。
【００９９】
なお、本実施の形態では、締め付けベルト７３により、冷却器や電極端子板が変形するのを防止するため、補助締め付け板７６を使用しているが、電極端子板を厚めにして機械的強度を向上させれば必ずしも必要ではない。
また、図３０（Ａ）〜（Ｂ）は、大型冷却器７７を構成する板状部材７９〜８０の平面図である。
【０１００】
図３０（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、大型冷却器７７は、２枚の板状部材８０を溝３３が形成された面が板状部材７９に接するように配置して互いに接合することにより作製される。従って、大型冷却器７７の上側の板状部材と下側の板状部材は同一構造の板状部材である。
また、図３０（Ａ）〜（Ｂ）の板状部材の平面図は、上記大型冷却器１用の板状部材の平面図（図９（Ａ）〜（Ｂ））に類似しているが、締め付けネジ用穴３０が無い点が異なっている。
【０１０１】
本実施の形態においては締め付けネジの代わりに、締め付けベルト７３を使用して冷却器の締め付けを行っているので、大型冷却器に締め付けネジ用穴を設ける必要がない。そのため、大型冷却器７７の全長は、上記大型冷却器１より短くなっている。上記のように、一度に作製できる冷却器の個数は、ほぼ冷却器の面積に反比例するので（図３８を参照）、大型冷却器の全長をできるだけ短くすることはコスト低減上重要である。
【０１０２】
なお、図２９（Ａ）に示された面発光装置７４には大型冷却器７７が、図２９（Ｂ）に示された面発光装置７５には大型冷却器７７のみならず図２８に示された大型冷却器７８がそれぞれ使用できる。
以上より、本実施の形態に係る面発光装置７４，７５においては、図５の面発光装置２６より小さい余地空間しか必要で無くなるので、大型冷却器の割合を増やして、大型冷却器内に設けられた上記流入水路３２や上記流出水路３４における冷却液の圧力損失を全体として低減できる。
【０１０３】
また、冷却器の積層数の比較的すくない面発光装置にも適用しやすい。更には、正電極端子板２４、負電極端子板２５のいずれも冷却液を通過させる穴が必要でなくなるので、簡単に低抵抗な電極端子板が配置できる。
［実施の形態１１］
図３１（Ａ）〜（Ｃ）、図３２（Ａ）〜（Ｃ）、図３３（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１による冷却装置に使用される大型冷却器を構成する板状部材の平面図であり、図３１（Ａ）〜（Ｂ）は、大型冷却器を構成する板状部材８７〜８９の平面図であり、図３２（Ａ）〜（Ｃ）は、他の大型冷却器を構成する板状部材９０〜９２の平面図であり、図３３（Ａ）〜（Ｃ）は、さらに他の大型冷却器を構成する板状部材９３〜９５の平面図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１０４】
図３１（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図３１（Ａ）は、流入開口部、流出開口部、入口開口部、出口開口部が開けられていない板状部材８７であり、図３１（Ｂ）の板状部材８８は図３０（Ａ）の板状部材７９と同一構造の板状部材であり、図３１（Ｃ）の板状部材８９は図３０（Ｂ）の板状部材８０と同一構造の板状部材である。
【０１０５】
図３１に示された大型冷却器は、板状部材８７と板状部材８９とを溝３３が形成された面が板状部材８８に接するように配置して互いに接合することにより作製され、流入開口部、流出開口部、入口開口部、出口開口部が貫通していない。図３２（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図３２（Ａ）は、流入開口部や流出開口部、入口開口部、出口開口部が開けられていない板状部材９０であり、図３２（Ｂ）の板状部材９１は図２８（Ｂ）の板状部材８２と同一構造の板状部材であり、図３２（Ｃ）の板状部材９２は図２８（Ｃ）の板状部材８３と同一構造の板状部材である。
【０１０６】
図３２に示された大型冷却器は、板状部材９０と板状部材９２とを溝３３が形成された面が板状部材９１に接するように配置して互いに接合することにより作製され、流入開口部や流出開口部、入口開口部、出口開口部が貫通していない。図３３（Ａ）〜（Ｃ）を参照するに、図３３（Ａ）は、流入開口部や流出開口部が開けられていない板状部材９３であり、図３３（Ｂ）の板状部材９４は図２８（Ｂ）の板状部材８２と同一構造の板状部材であり、図３３（Ｃ）の板状部材９５は図２８（Ｃ）の板状部材８３と同一構造の板状部材である。
【０１０７】
図３３に示された大型冷却器は、板状部材９３と板状部材９５を溝３３が形成された面が板状部材９４に接するように配置して互いに接合することにより作製され、流入開口部や流出開口部が貫通していない。
図３１に示された大型冷却器は、図３０に示された大型冷却器と組み合わせて使用し、図３２及び図３３に示された大型冷却器は、図２８に示された大型冷却器と組み合わせて使用するが、図２８及び図３０に示された大型冷却器と同様締め付けネジ用穴が無く、全長はそれぞれ同じように短くなっている。
【０１０８】
図３１に示された大型冷却器は、面発光装置７４の一番上の冷却器や、面発光装置７５の一番上の冷却器と一番下の冷却器として使用でき、面発光装置７４の一番上の冷却器や面発光装置７５の一番上の冷却器として使用する場合は板状部材８７を上側にして使用し、面発光装置７５の一番下の冷却器として使用する場合は裏返して板状部材８７を下側にして使用する。
【０１０９】
また、図３２に示された大型冷却器は、面発光装置７５の一番上の冷却器と一番下の冷却器として使用でき、面発光装置７５の一番上の冷却器として使用する場合は板状部材９０を上側にして使用し、面発光装置７５の一番下の冷却器として使用する場合は裏返して板状部材９０を下側にして使用する。
また、図３１及び図３２に示された大型冷却器は、積層された冷却器の一番外側に配置され、冷却液の漏洩をより完全に防止する。
【０１１０】
また、図３３に示された大型冷却器は、図２７に示された面発光装置７１に使用でき、図１７に示された大型冷却器５３と同様の位置に配置して、流入通路と流出通路を確実に分離する。
ここで、図３３に示された大型冷却器を二つ隣接して配置する場合には、板状部材９３を上側にした大型冷却器の上に、板状部材９３を下側にした大型冷却器を配置する。
【０１１１】
以上より、本実施の形態に係る冷却装置によれば、コスト増の要因になる部品点数の増加を最小限に抑えながら、不要の開口部が閉じられた冷却器の使用によって冷却液のより完全な漏洩防止、及び流入通路と流出通路のより確実な分離が可能になり、動作の信頼性が向上する。
［実施の形態１２］
図３４（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１２に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、図３４中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１２】
図３４（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、面発光装置９６に使用されている補助締め付け板９７は、発光面側に行くに従って、少し薄くなるようにテーパー状に加工されている。積層した冷却器からなる冷却装置を加重装置（図示せず）で積層方向に荷重をかけた状態で、予め閉ループに形成されて、その断面の内側が、冷却装置の外形とほぼ等しい形に成形された締め付けベルト９８の中に押し込み、加重装置による荷重を除去した後も、積層した冷却器が積層方向に圧力がかけられた状態が続くようにしている。
【０１１３】
その結果、冷却器間からの冷却液の漏洩が防止され、レーザバーが電気的に直列に接続されて、面発光装置が実現できる。締め付けベルト９８に金属材料を用いる場合は、図３４に示したように、その側面内側にはスペーサ部品１０９を配置しても良い。
以上より、本実施の形態では、積層した冷却器からなる冷却装置に対して必要な強度の締め付けが、締め付けネジなしで簡単に得られ、発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できる。
［実施の形態１３］
図３５（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１３に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、図３５中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１４】
図３５（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、面発光装置９９では、その内壁が積層した冷却器からなる冷却装置の外側とほぼ密着するように予めに成形され、２つに分割された締め付けベルト１００、１０１を冷却装置に取り付けてから冷却装置を加重装置（図示せず）で積層方向に荷重をかけている。
さらに、荷重をかけた状態で、締め付けベルト１００、１０１を互いに結合させて閉ループを形成することによって、加重装置による荷重を除去した後も、積層した冷却器が積層方向に圧力がかけられた状態が続くようにしている。
【０１１５】
締め付けベルト１００、１０１を結合する方法としては、ベルト材料が金属の場合は、レーザ溶接、電気溶接などが適用でき、非金属の場合は、瞬間接着剤などが適用できる。図３５（Ｂ）では結合場所は溶接部１０２として示している。
以上より、本実施の形態では、実施の形態１２と同様に、積層した冷却器からなる冷却装置に対して必要な強度の締め付けが、締め付けネジなしで簡単に得られ、発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できるが、高さが若干異なる冷却装置にも同じ締め付けベルトが使用でき、また、加重装置で冷却装置の全面に荷重がかけられるので作業性が良く信頼性の高い組立が可能である。
［実施の形態１４］
図３６（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１４に係る面発光装置１０３の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１６】
図３６（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、上記分割型締め付けベルトを実施の形態１３より更に幅広くし、発光面とその反対側の電極端子板と配管の取り出し面を除いて、面発光装置１０３の全体を覆うようにして、面発光装置の外囲保護容器１０４を兼ねるようにしている。
なお、外囲保護容器１０４は発光面側において、発光面よりせり出して設けられている。また、ケースを兼ねる場合は外観上、溶接部１０２は面発光装置の底辺に近い所に設けるのが望ましい。
【０１１７】
以上より、本実施の形態では、分割型締め付けベルトを、発光要素部品、特にレーザバーを保護するための外囲保護容器と兼用させることにより、メンテナンスなどで不用意に破損する危険性を低減しながら、外囲保護容器を含めて発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できる。また、別途用意した外囲保護容器の中に面発光装置を装着する場合に比べて、低コストで外囲保護容器付き面発光光源が得られる。
［実施の形態１５］
図３７（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１５に係る面発光装置１０５の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。但し、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【０１１８】
図３７（Ａ）〜（Ｂ）を参照するに、図３６で発光面よりせり出した面発光装置の外囲保護容器１０４の内側に予め溝１０６を設けておき、上記溝１０６を利用して、外囲保護容器１０４組立時に、複数のレーザバーから出射されたレーザビームのファーストアクシスを平行光にコリメートするための光学部材（シリンドリカルレンズアレイ１０７）を、レーザバーに対して位置精度良く、発光面の前に装着している。
【０１１９】
以上より、本実施の形態では、外囲保護容器を兼ねる締め付けベルトによりレーザバーからのレーザビームをコリメートして平行光に変換する光学部材を位置精度良く設置でき、低コストでコリメート光学系を備えた面発光装置が実現できる。
以下において、上記実施の形態１〜３，６，９，１０，１１で使われる大型冷却器及びそれを構成する板状部材の製造方法について説明する。
【０１２０】
本発明の大型冷却器を構成する全ての板状部材は、原料となる金属板の表面がそのまま残っている領域と、その外周を含めて、流入開口部４、流出開口部５、締め付けネジ用穴３０、ガイドピン用穴３１など完全に部材がない領域と、流入水路３２、流出水路３４など板状部材の厚さの半分位まで掘り込んだ領域だけで構成されている。
【０１２１】
従って、板状部材にフォトレジストを全体に塗布した後、完全に部材をなくす領域については、板状部材の両面のフォトレジストを除去し、半分位まで掘り込む領域については片面だけフォトレジストを除去し、板状部材をエッチング液に投入し、エッチング深さが板状部材の厚さを少し越えた時点でエッチングを終了すれば、容易に大型冷却器が得られる。また、パターンの大きさから特殊なエッチングを必要とせず、加工コストのやすい通常の化学エッチングができる。
【０１２２】
図３８（Ａ）〜（Ｄ）は、図８，９の大型冷却器を例にとって、製造過程中の板状部材と、板状部材を結合した冷却器を示している。
図３８（Ａ）〜（Ｄ）を参照するに、各板状部材は素材となる金属板から多数の板状部材が板状部材支持用ブリッジ１０８でつながった状態で成形され、図３８（Ｄ）のようにそのまま重ねて加熱加圧して拡散溶接などで互いに結合されて大型冷却器が得られる。
【０１２３】
ここで、板状部材支持用ブリッジ１０８を切り離せば、大型冷却器が完成するが、ここで切り離さず、接続用金属板、型抜き絶縁テープについても同様のピッチで原板にブリッジでつながったまま、図３８（Ｄ）の大型冷却器の上に装着し、発光要素部品をパッケージして完成した後に、全てのブリッジを同時に切り離してもよい。
【０１２４】
このような方法により、本発明の実施の形態に係る大型冷却器についても、小型冷却器と同様に、加工コストのやすい通常の化学エッチングで一度に大量に製造でき、冷却装置およびかかる冷却装置を用いた面発光装置の低コスト化が可能になる。
なお、上記においては、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はその要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【０１２５】
最後に、本発明の要旨を記す。
（１）被冷却体と熱的に接続し，複数の板状部材を積層した積層体よりなり，冷却液が前記積層体に設けられた冷却液入口から流入し，前記被冷却体近傍まで配設された前記積層体内の冷却用水路を経由し，前記積層体に設けられた冷却液出口から排出される過程で，前記冷却用水路を流れる冷却液によって前記被冷却体を冷却する冷却器を更に複数段積層して，複数の前記被冷却体を冷却する冷却装置であって，これを構成する前記冷却器に，前記被冷却体が担持された位置からの距離方向の長さなど，厚さ以外の大きさが異なる２種類以上の前記冷却器が使用されていることを特徴とする冷却装置。
（２）前記冷却器において，大きさの違いにより前記冷却器を複数段積層した状態において，小型冷却器に対してはみ出す大型冷却器の付加領域に冷却液のための流入開口部が設けられた前記大型冷却器が少なくとも１個と，前記小型冷却器に対してはみ出す大型冷却器の付加領域に冷却液のための流出開口部が設けられている前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）に記載の冷却装置。
（３）前記冷却器において，大きさの違いにより前記冷却器を複数段積層した状態において，前記小型冷却器に対してはみ出す大型冷却器の付加領域に前記流入開口部と前記流出開口部が設けられている前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）に記載の冷却装置。
（４）前記大型冷却器の前記付加領域に前記流入開口部と前記流出開口部の少なくともいづれか一方が設けられている前記大型冷却器が隣接して少なくとも２個使用され，前記流入開口部あるいは前記流出開口部がそれぞれの前記大型冷却器のほぼ同じ対応する位置に設けられており，積層することにより，冷却液のための流入通路あるいは冷却液のための流出通路が形成されることを特徴とする（１）〜（３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（５）前記小型冷却器に前記冷却液入口に接続された入口開口部と前記冷却液出口に接続された出口開口部が形成されており，複数段積層した状態において，前記大型冷却器には，前記付加領域の前記流入開口部あるいは前記流出開口部以外に，前記小型冷却器の前記入口開口部と前記出口開口部の位置に対応して，前記冷却液入口に接続された入口開口部と前記冷却液出口に接続された出口開口部が形成されていることを特徴とする（１）〜（４）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（６）前記小型冷却器と前記大型冷却器を合わせて積層することにより，それぞれの前記冷却器の対応する位置の設けられた前記入口開口部と前記出口開口部によって，それぞれ冷却液のための入口通路と出口通路が形成されていることを特徴とする（１）〜（５）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（７）前記小型冷却器と前記大型冷却器を合わせて積層するするために，それぞれの前記冷却器の対応する位置に少なくとも一のガイドピン用穴が設けられていることを特徴とする（１）〜（６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（８）前記大型冷却器において，前記付加領域の形成された前記流入開口部と小型冷却器の前記入口開口部の位置に対応にして形成された前記入口開口部が，前記大型冷却器内に設けられた流入水路でつながった前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていると特徴とする（１）〜（７）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（９）前記大型冷却器において，前記付加領域の形成された前記流出開口部と小型冷却器の前記出口開口部の位置に対応にして形成された前記出口開口部が，前記大型冷却器内に設けられた流出水路でつながった前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていると特徴とする（１）〜（８）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１０）前記大型冷却器の前記流入水路と前記流出水路の少なくとも一方が，前記大型冷却器を構成する前記板状部材に設けられた畝で分離された複数の溝から構成されている前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）〜（９）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１１）前記大型冷却器の前記板状部材に前記流入水路あるいは前記流出水路として設けられた少なくとも一の前記溝が途中で分岐していることを特徴とする（１）〜（１０）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１２）一個の前記大型冷却器を構成する複数の前記板状部材に前記溝が設けられた前記大型冷却器が少なくとも１個使用されていることを特徴とする（１）〜（１１）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１３）前記大型冷却器を構成する前記板状部材に設けられた前記溝の間の少なくとも一の前記畝は，隣接する板状部材に機械的に接合することを特徴とする（１）〜（１２）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１４）前記積層体を構成する全ての板状部材の各々は，熱伝導率が１．５Ｗ／ｃｍ／Ｋ以上の導電性金属材料で構成されていることを特徴とする（１）〜（１３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１５）前記大型冷却器の前記積層体を構成する少なくとも一の前記板状部材がそれ以外の前記板状部材と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記板状部材であることを特徴とする（１）〜（１４）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１６）少なくとも１個の前記大型冷却器が当該大型冷却器以外の前記大型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記大型冷却器であることを特徴とする（１）〜（１５）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１７）少なくとも１個の前記大型冷却器を挟んでその両側に少なくとも１個の前記小型冷却器を配置し，前記大型冷却器の前記付加領域に対応した前記小型冷却器のそれぞれの余地空間の少なくとも一部を占有して，冷却液供給装置から冷却液を導入すための導入用配管と連通した冷却液導入口と前記冷却液供給装置に冷却液を環流するための排出用配管と連通した冷却液排出口が設けられた第１の締め付け部品が，前記冷却液導入口が前記大型冷却器の前記流入開口部に，前記冷却液排出口が前記大型冷却器の前記流出開口部に対応するように配設され，もう一方の前記余地空間に第２の締め付け部品が配置され，前記第１の締め付け部品と前記第２の締め付け部品によって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けるように構成されていることを特徴とする（１）〜（１６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１８）少なくとも１個の前記大型冷却器を挟んでその両側に少なくとも１個の前記小型冷却器を配置し，前記大型冷却器の前記付加領域に対応した前記小型冷却器のそれぞれの前記余地空間の少なくとも一部を占有して，前記導入用配管と連通した前記冷却液導入口が設けられた第１の締め付け部品が，前記冷却液導入口が前記大型冷却器の前記流入開口部に対応するように配設され，前記排出用配管と連通した前記冷却液排出口が設けられた第２の締め付け部品が，前記冷却液排出口が前記大型冷却器の前記流出開口部に対応するように配設され，前記第１の締め付け部品と前記第２の締め付け部品によって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように前記弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けるように構成されていることを特徴とする（１）〜（１６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（１９）少なくとも１個の前記締め付け部品において，前記小型冷却器の外側に配置される部分の厚さが，前記余地空間に配置される部分よりも薄くなったいることを特徴とする（１７）と（１８）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。（２０）少なくとも１個の前記大型冷却器の前記流入開口部と前記流出開口部の少なくとも一方が，当該大型冷却器の厚さ方向に貫通していないことを特徴とする（１８）と（１９）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２１）厚さ方向に貫通していない前記流入開口部が設けられた１個の前記大型冷却器が，当該大型冷却器以外の厚さ方向に貫通していない前記流出開口部が設けられた１個の前記大型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記大型冷却器であることを特徴とする（２０）に記載の冷却装置。
（２２）最も外側に積層配置された少なくとも一方の前記小型冷却器の前記入口開口部と前記出口開口部の少なくとも一方が，当該小型冷却器の厚さ方向に貫通していないをことを特徴とする（１７）〜（２１）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２３）最も外側に積層配置された厚さ方向に貫通していない前記入口開口部あるいは前記出口開口部が設けられた１個の前記小型冷却器が，もう一方の外側に積層配置された前記小型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記小型冷却器であることを特徴とする（１７）〜（２２）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２４）前記導入用配管と連通した前記冷却液導入口あるいは前記排出用配管と連通した前記冷却液排出口の少なくと一方が設けられた第１の締め付け部品あるいは第２の締め付け部品に，複数の前記冷却液導入口あるいは前記冷却液排出口が，複数列積層された冷却器の中の各列の前記大型冷却器の前記流入開口部あるいは前記流出開口部に対応するように配設され，複数列積層された前記冷却器にその列数より少ない本数の前記導入用配管から冷却液の導入あるいは複数列積層された前記冷却器にその列数より少ない本数の前記排出用配管で冷却液の排出を行うことを特徴とする（１７）〜（２３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２５）前記第１の締め付け部品と前記第２の締め付け部品によって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付ける構造において，締め付けベルトで締め付けるように構成されていることを特徴とする（１７）〜（２３）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２６）少なくとも１個の前記小型冷却器を挟んでその両側に少なくとも１個の前記大型冷却器を配置し，前記大型冷却器の前記付加領域に対応した前記小型冷却器の余地空間の少なくとも一部を占有して，前記導入用配管と連通した冷却液導入口と前記排出用配管と連通した冷却液排出口が設けられたスペーサ部品が，前記冷却液導入口が前記大型冷却器の前記流入開口部に，前記冷却液排出口が前記大型冷却器の前記流出開口部に対応するように配設され，積層された複数の前記冷却器の外側から，締め付けベルトで締め付けることによって，積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように前記弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けるように構成されていることを特徴とする（１）〜（１６）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２７）最も外側に積層配置された少なくとも一方の前記大型冷却器の前記流入開口部，前記流出開口部，前記入口開口部，前記出口開口部の少なくとも一つが，当該大型冷却器の厚さ方向に貫通していないをことを特徴とする（２６）に記載の冷却装置。
（２８）最も外側に積層配置された少なくとも一つは厚さ方向に貫通していない前記流入開口部，前記流出開口部，前記入口開口部，前記出口開口部を有する１個の前記大型冷却器が，もう一方の外側に積層配置された前記大型冷却器と互いに裏返しの関係にある同一形状の前記大型冷却器であることを特徴とする（２６）〜（２７）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（２９）前記締め付けベルトが両端が予めつながり長方形状になっており，積層された複数の前記冷却器を当該締め付けベルト内に押し込む構造になっていることを特徴とする（２５）〜（２８）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（３０）積層された複数の前記冷却器間から冷却液が漏洩しないように前記弾性スペーサ部材を介在させて前記冷却器間の隙間が減少するように積層した複数の前記冷却器を圧縮するように押しつけた状態で，前記の締め付けベルトを巻き付けて，溶接や接着により前記締め付けベルトが閉ループを形成し，前記の圧縮する力を取り除いた後でも，前記冷却器間の隙間が減少するように締め付けた状態が継続するようにしたことを特徴とする（２５）〜（２９）のうち，いずれか一つに記載の冷却装置。
（３１）被冷却体と熱的に接続し，複数の板状部材を積層した積層体よりなり，冷却液が前記積層体に設けられた冷却液入口から流入し，前記被冷却体近傍まで配設された前記積層体内の冷却用水路を経由し，前記積層体に設けられた冷却液出口から排出される過程で，前記冷却用水路を流れる冷却液によって前記被冷却体を冷却する冷却器を更に複数段積層して，複数の前記被冷却体を冷却する冷却装置であって，これを構成する前記冷却器に，前記被冷却体が担持された位置からの距離方向の長さなど，厚さ以外の大きさが異なる２種類以上の前記冷却器が使用されており，小型冷却器を構成する前記板状部材には設けられず，大型冷却器を構成する前記板状部に設けられる冷却液のための流入開口部と流出開口部と，前記流入開口部と前記流出開口部にそれぞれ接続された流入水路ための溝と流出水路のための溝を，レジストパターンを使った化学エッチング法により形成する工程を含むことを特徴とする冷却装置の製造方法。
（３２）前記大型冷却器の各々の前記板状部材を異なるレジストパターンを用いる以外は，前記小型冷却器の各々の前記板状部材と同一工程で成形することを特徴とする（３１）に記載の冷却装置の製造方法。
（３３）上記（１）〜（３０）のうち，いずれか一つに記載した冷却装置と，複数の前記被冷却体として複数のレーザダイオードを含むレーザダイオードアレイよりなることを特徴とする面発光装置。
（３４）前記小型冷却器に担持された各々の前記レーザダイオードアレイと，前記大型冷却器に担持された各々の前記レーザダイオードアレイは，一次元レーザダイオードアレイであり，それぞれの前記冷却器の外周部に近接した位置に担持され，前記冷却器を積層した状態では，ほぼ一平面内に，互いにほぼ平行に配置され，冷却器を積層した冷却装置の外側の方向にレーザ光を放射する発光面を形成していることを特徴とする（３３）に記載の面発光装置。
（３５）各々の前記一次元レーザダイオードアレイは，各々の前記冷却器を構成する前記板状部材のうち，外側の一方の前記板状部材上に，電気的および熱的に接触しており，前記一次元レーザダイオードアレイを配置した部分，前記入口開口部と前記出口開口部，前記流入開口部と前記流出開口部等とその周辺を除いて，当該板状部材上のほぼ全面を覆う接続用金属板を，両面に接着剤が塗布され前記接続金属板とほぼ同様のパターンを有する型抜き絶縁テープを介在して，当該板状部材上に接着し，一次元レーザダイオードアレイの当該板状部材上に接触している方と逆側の電極と前記接続金属板が電気的に接続し，冷却器を積層した状態では，前記接続金属板に隣接して配置された次の冷却器と前記接続金属板が電気的に接続されることを特徴とする（３３）〜（３４）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３６）前記接続金属板と前記型抜き絶縁テープで覆われていない，それぞれの前記入口開口部と前記出口開口部とその周辺部，それぞれの前記流入開口部と前記流出開口部とその周辺部の部分に，前記接続金属板と前記型抜き絶縁テープの厚さの和より若干厚くて各開口部に対応した開口が設けられた弾性スペーサ部材をそれぞれ配置して，複数の前記冷却器を積層することによって前記冷却器間からの冷却液の漏洩を防ぐ構造としていることを特徴とする（３３）〜（３５）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３７）各々の前記大型冷却器と各々の前記小型冷却器が全てほぼ同じ厚さであり，各々の前記冷却器に接着される前記接続金属基板の厚さが互いに同じであり，各々の前記冷却器に使用される前記型抜き絶縁テープの厚さが互いに同じであり，各々の冷却器に担持された前記一次元レーザダイオードアレイがほぼ等ピッチで配置されていることを特徴とする（３４）〜（３６）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３８）上記（３０）に記載した冷却装置と，複数の前記レーザダイオードを含む前記一次元レーザダイオードアレイよりなる面発光装置であって，前記締め付けベルトが前記発光面よりせり出して設けられていることを特徴とする（３４）〜（３７）のうち，いずれか一つに記載の面発光装置。
（３９）前記締め付けベルトの前記発光面よりせり出している部分で支持することによって，前記発光面の外側に，前記一次元レーザダイオードアレイから出射されたレーザビームのファーストアクシスをコリメートするためのシリンドリカルレンズアレイを配置したことを特徴とする（３８）に記載の面発光装置。
【０１２６】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、高い冷却能力を有すると共に被冷却体の配置について大きな自由度が得られる冷却装置を実現することができる。
また、上記被冷却体をレーザダイオードアレイとした時に、レーザダイオードアレイが成す発光面から見て非発光領域が少ない光出力強度の高い面発光装置を得ることができる。
【０１２７】
また、本発明によれば、上記のように発光面側から見て非発光部が少ない構造でありながら、背面側から冷却液を供給して全レーザダイオードアレイの直下まで冷却液を供給することも可能である。
従って、冷却能力の差に起因したレーザダイオードアレイの温度差による面発光装置の発光強度むらの発生が抑制され、均一な発光強度を示す面発光装置を得ることができる。
【０１２８】
また、第二の冷却器に形成される流路の幅は、過大になりすぎると冷却器の機械的強度が低下し、例えば圧力をかけ温度を上げて冷却器を互いに結合させる工程等で流路内の空洞部分が押し潰される等の変形が生じ、流路の詰まりや冷却液の漏洩を招き、組立歩留まりも低下する。そこで、複数の流路を畝で仕切り、冷却器の変形を防ぐことによって、機械的強度・信頼性の高い冷却器が歩留まり良く作製できるようになる。
【０１２９】
また、上記冷却器を熱電導率１．５Ｗ／ｃｍ／Ｋ以上の導電性金属材料により構成することにより、被冷却体で発生した熱を効率よく冷却液に排出できるようになり、優れた冷却性能が実現できる。さらには、積重される全ての冷却器を同じ材料から作製することは、製作工程の統一が可能であるため製作コストも低減できる。
【０１３０】
また、積重された冷却器を圧着するための圧着手段をさらに備えることにより、冷却液漏洩防止のための締め付けネジなどを配置しないでも、被冷却体の直下まで冷却液が導入でき、非常に冷却性能の高い冷却装置が得られ、かかる冷却装置を備えることによって、上記被冷却体をレーザダイオードアレイとした時に、発光面側から見て非発光領域が少なく光出力強度の高い面発光装置を得ることができる。
【０１３１】
ここで、圧着手段として冷却器を緊締するベルトを用いることにより、冷却器を広い幅で締め付けることが可能になるので反りの問題が無くなると共に、かかる冷却装置を用いると、発光面側から見た非発光領域の面積が一層小さい面発光装置を得ることができる。そしてまた、冷却器に締め付けネジ用穴を設ける必要もないため、冷却器の全長が短くでき冷却器の製作コストの低減を図ることができる。
【０１３２】
また、上記ベルトは特に、レーザダイオードアレイを保護するための外囲保護容器として兼用させることができ、メンテナンスなどで不用意にレーザダイオードアレイを破損する危険性を低減しながら、外囲保護容器を含めて発光面側から見て非発光部の少ない面発光装置が実現できる。また、別途用意した外囲保護容器の中に面発光装置を装着する場合に比べて、低コストで外囲保護容器付き面発光装置が得られる。
【０１３３】
また、外囲保護容器を兼ねる上記ベルトでレーザダイオードアレイからのレーザビームをコリメートして平行光等に変換するレンズを拘持することにより、装置全体のサイズを大きくすることなく上記レンズが精度良く配設され、かつ、低コストな面発光装置を得ることができる。
また、複数の冷却器が並設されると共に、全ての第二の冷却液供給通路に接続された冷却液導入用配管をさらに備えることにより、配管本数を増すことなく外部から冷却液を導入できる冷却装置が得られる。これにより、上記冷却装置を多数配列して被冷却体の集積度が高い装置を容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、従来の複数の一次元レーザダイオードアレイからなる面発光装置の構成を示す図であり、（Ｂ）はかかる面発光装置のための冷却装置の主要部の構成を示す断面図である。
【図２】図１とは別の従来の複数の一次元レーザダイオードアレイからなる面発光装置の構成を示す分解図である。
【図３】図２に示された、１個の一次元レーザダイオードアレイを冷却する冷却器の構成を示す分解図である。
【図４】１個の一次元レーザダイオードアレイを冷却する図３とは別の冷却器の構成を示す分解図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷却装置を備えた面発光装置の構成を示す分解図である。
【図６】図５に示された面発光装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図７】図６に示された面発光装置の部分図である。
【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は、図５に示された大型冷却器の構成を示す分解図であり、（Ｄ）はかかる大型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｂ）は、図８に示された大型冷却器の２種類の板状部材の平面図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｃ）は、図５に示された小型冷却器の構成を示す分解図であり、（Ｄ）はかかる小型冷却器の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｂ）は、図１０に示された小型冷却器の２種類の板状部材の平面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図８に示された大型冷却器にレーザバーや接続用金属板を装着した発光要素部品の構成を示す分解図であり、（Ｅ）はかかる光源装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１０に示された小型冷却器にレーザバーや接続用金属板を装着した発光要素部品の構成を示す分解図であり、（Ｅ）はかかる光源装置の組み立てられた状態を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る冷却装置を備えた面発光装置の構成を示す分解図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１４に示された大型冷却器の板状部材の平面図である。
【図１６】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る冷却装置を構成する大型冷却器に使用される板状部材の平面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る冷却装置の部分的な構成を示し、特に、積層された大型冷却器の流入開口部、流出開口部付近の断面図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態４に係る冷却装置に使用される小型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図１９】本発明の実施の形態５に係る冷却装置の構成を示す図であり、（Ａ）は該冷却装置を構成する大型冷却器の斜視図であり、（Ｂ）は該冷却装置を構成する小型冷却器の斜視図である。
【図２０】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態５に係る冷却装置に使用される大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図２１】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の実施の形態５に係る冷却装置に使用される小型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図２２】（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の実施の形態６に係る冷却装置の様々な変形例を示し、特に、冷却装置の構成部品である大型冷却器の流入水路あるいは流出水路に対して垂直な断面の構造を示す図である。
【図２３】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態７に係る面発光装置の様々な変形例を示し、特に、面発光装置の構成部品である電極端子板およびこれに関連する部品の構造を示す斜視図である。
【図２４】本発明の実施の形態８に係る面発光装置の構成を示し、（Ａ）は面発光装置全体の斜視図、（Ｂ）は面発光装置の部品である共通締め付け部品の斜視図である。
【図２５】（Ｃ）、（Ｄ）は本発明の実施の形態８に係る面発光装置の変形例の斜視図である。
【図２６】（Ｅ）、（Ｆ）はさらに他の本発明の実施の形態８に係る面発光装置の変形例の斜視図である。
【図２７】本発明の実施の形態９に係る面発光装置の斜視図である。
【図２８】（Ａ）〜（Ｃ）は、図２７に示された大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図２９】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置とその変形例の斜視図である。
【図３０】（Ａ）〜（Ｂ）は、図２９に示された大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３１】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１に係る冷却装置に使用される大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１に係る冷却装置に使用される第２の大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施の形態１１に係る冷却装置に使用される第３の大型冷却器を構成する板状部材の平面図である。
【図３４】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１２に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３５】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１３に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３６】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１４に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３７】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の実施の形態１５に係る面発光装置の構成を、それぞれ組立前および組立後の状態により示す図である。
【図３８】（Ａ）〜（Ｃ）は、製造工程中の板状部材を示し、（Ｄ）は板状部材を結合した製造工程中の冷却器を示す図である。
【符号の説明】
１，４７，４８，５３，７７，７８，８４〜８６ 大型冷却器
２，６０ 小型冷却器
３ 付加領域
４ 流入開口部
５ 流出開口部
６ 流入通路
７ 流出通路
８ 入口開口部
９ 出口開口部
１０ 入口通路
１１ 出口通路
１２ 冷却器前端面
１３ 余地空間
１４ 導入用配管
１５ 冷却液導入口
１６ 排出用配管
１７ 冷却液排出口
１８，１９ 締め付け部品
２０ 締め付けネジ
２１，５７ 弾性スペーサ部材
２２ レーザバー（一次元レーザダイオードアレイ）
２３ 絶縁薄板
２４，６６ 正電極端子板
２５，６４，６５ 負電極端子板
２６，５２，６９，７１，７４，７５，９６，９９，１０３，１０５，１１１〜１１３，１１８，１２４ 面発光装置
２７〜２９，３６〜３８，４９〜５１，５４〜５６，６１〜６３，７９，８０，８１〜８３，８７〜９５，１３５〜１３７，１４１〜１４５ 板状部材
３０ 締め付けネジ用穴
３１ ガイドピン用穴
３２ 流入水路
３３，１０６ 溝
３４ 流出水路
３５ 畝
３９，４４，５８ 接続用金属板
４０，４５，５９ 型抜き絶縁テープ
４１，４６ 発光要素部品
４２ 出入口用開口部
４３ 通水開口部
６７ 電極取り出し用貫通孔
６８ サラネジ
７０，１１４，１１５ 共通締め付け部品
７２ レーザビーム
７３，９８ 締め付けベルト
７６ 補助締め付け板
９７ 捕縄締め付け板
１００〜１０１ 分割型締め付けベルト
１０２ 溶接部
１０４ 外囲保護容器
１０７ シリンドリカルレンズアレイ
１０８ ブリッジ
１０９ スペーサ部品
１１０ 流出入用開口部
１１６ 分割連通型締め付け部品
１１７ ベローズ
１１９ 冷却装置
１２０ レーザバー支持板
１２１ 絶縁板
１２２ ヒートシンク板
１２３ 冷却液
１２５，１３４ 冷却器
１２６〜１３０ 薄板
１３１ 冷却液流路
１３２ スリット
１３３ マイクロチャネル
１３８ 冷却水路
１３９ 微小貫通孔
１４０ 貫通孔間ブリッジ
Claims (12)
- 被冷却体が着設された冷却器が積重された冷却装置であって、
各々の前記被冷却体の周囲に冷却液を導くために前記冷却器の第一の部分を貫通するよう設けられた第一の冷却液供給通路と、
各々の前記被冷却体を冷却した前記冷却液を前記冷却装置の外部へ排出するために前記冷却器の第二の部分を貫通するよう設けられた冷却液排出通路と、
前記冷却器の第三の部分を貫通すると共に前記第一の冷却液供給通路に接続され、外部から前記冷却液が供給される第二の冷却液供給通路とを備えたことを特徴とする冷却装置。 - 前記冷却器は、
それぞれ前記第一の冷却液供給通路と前記冷却液排出通路に開口する二つの穴が設けられた第一の冷却器と、
それぞれ前記第一の冷却液供給通路と前記冷却液排出通路及び前記第二の冷却液供給通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第二の冷却器とからなる請求項１に記載の冷却装置。 - 前記第二の冷却器は、前記第一の冷却液供給通路と前記第二の冷却液供給通路とを接続すると共に畝によって仕切られた複数の流路を含む請求項２に記載の冷却装置。
- 積重された前記冷却器を圧着するための圧着手段をさらに備えた請求項１に記載の冷却装置。
- 前記圧着手段は、積重された前記冷却器を緊締するベルトである請求項４に記載の冷却装置。
- 複数の前記冷却器が並設されると共に、
並設された前記冷却器に含まれた全ての前記第二の冷却液供給通路に接続された冷却液導入用配管をさらに備えた請求項１に記載の冷却装置。 - 前記冷却器の第四の部分を貫通すると共に、前記冷却液排出通路に接続され、前記冷却装置の外部に前記冷却液を排出する第二の冷却液排出通路をさらに備えた請求項１に記載の冷却装置。
- 前記冷却器は、
それぞれ前記第一の冷却液供給通路と前記冷却液排出通路に開口する二つの穴が設けられた第一の冷却器と、
それぞれ前記第一の冷却液供給通路と前記冷却液排出通路及び前記第二の冷却液供給通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第二の冷却器と、
それぞれ前記第一の冷却液供給通路と前記第二の冷却液供給通路と、前記冷却液排出通路に接続された第二の冷却液排出通路に開口する少なくとも三つの穴が設けられた第三の冷却器とからなる請求項１に記載の冷却装置。 - 複数の前記冷却器が並設されると共に、
並設された前記冷却器に含まれた全ての前記第二の冷却液排出通路に接続された冷却液排出用配管をさらに備えた請求項７または８に記載の冷却装置。 - 冷却器に着設されたレーザダイオードアレイが積重された面発光装置であって、
各々の前記レーザダイオードアレイの周囲に冷却液を導くために前記冷却器の第一の部分を貫通するよう設けられた第一の冷却液供給通路と、
各々の前記レーザダイオードアレイを冷却した前記冷却液を前記面発光装置の外部へ排出するために前記冷却器の第二の部分を貫通するよう設けられた冷却液排出通路と、
前記冷却器の第三の部分を貫通すると共に前記第一の冷却液供給通路に接続され、外部から前記冷却液が供給される第二の冷却液供給通路とを備えたことを特徴とする面発光装置。 - 積重された前記冷却器を緊締するベルトをさらに備えた請求項１０に記載の面発光装置。
- 積重された前記レーザダイオードアレイが成す面に対向して配設されると共に、前記ベルトにより拘持されたレンズをさらに備えた請求項１１に記載の面発光装置。
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