JP2017116521A - 変位可視化センサーおよび変位可視化システム - Google Patents

変位可視化センサーおよび変位可視化システム Download PDF

Info

Publication number
JP2017116521A
JP2017116521A JP2016118340A JP2016118340A JP2017116521A JP 2017116521 A JP2017116521 A JP 2017116521A JP 2016118340 A JP2016118340 A JP 2016118340A JP 2016118340 A JP2016118340 A JP 2016118340A JP 2017116521 A JP2017116521 A JP 2017116521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
displacement
colored layer
pattern display
display board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016118340A
Other languages
English (en)
Inventor
秀 森戸
Hide Morito
秀 森戸
大悟 森住
Daigo Morizumi
大悟 森住
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of JP2017116521A publication Critical patent/JP2017116521A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

【課題】計測対象物に生じる変位の量だけではなく方向を計測することができる変位可視化センサーを提供する。【解決手段】パターン状の第1表示部を有する第1パターン表示板と、パターン状の第2表示部および光透過部を有する第2パターン表示板とを有し、第2パターン表示板が観察者側となるように配置される。第1および第2パターン表示板は、第1パターン表示板の第1表示部側の面または第2パターン表示板の第2表示部側の面に沿った2つの方向に相対的に移動可能であり、第1の方向および第2の方向を含む面と交わる第3の方向を軸として相対的に回転可能である。第1パターン表示板と第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、観察者側から、第2表示部のパターンと、光透過部を介して視認される第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、第1パターン表示板に対する第2パターン表示板の相対的な位置の変位を可視化する。【選択図】図2

Description

本発明は、インフラ設備等が設けられる自然構造物またはインフラ設備や高層建築物等のような人工構造物における計測対象物に生じる変位を可視化する変位可視化センサーに関する。
近年、インフラ設備において、老朽化や点検不足等が引き起こしたと考えられる事故が多発している。このため、インフラ設備の安全で安心な管理体制の構築が求められており、中でも老朽化したインフラ設備の点検技術および補修技術の確立が求められている。老朽化したインフラ設備の点検技術としては、インフラ設備に設置されたセンサーからインフラ設備に生じる変位に関する情報を通信で送って常時解析する技術が知られているが、このような技術は高コストであるために、より低コストで高精度の変位測定ができ、視覚的に分かり易く変位の発生を判断できる技術の開発が期待されている。また、最近になって、施工時の不備を原因として高層建築物が傾斜する問題が発生している。そして、高層建築物の傾斜によって生じる変位についても、より低コストで高精度の変位測定ができ、視覚的に分かり易く変位の発生を判断できる技術の開発が期待されている。
これらの開発が期待されている技術としては、例えば、特許文献1には、インフラ設備が設けられる自然構造物またはインフラ設備や高層建築物等のような人工構造物が変形する時に、変位量に連動して表示窓から視認される光の強度や色を変化させることにより、変位量を表示する構造物変状検知装置が開示されている。また、特許文献2には、ストライプパターン(ラインアンドスペースパターン)が形成された模様領域をそれぞれが有する一対の基体が、模様領域が重なり合うように所定の間隔を有して平行に配置された上で、計測対象物に固定された変位量表示装置が開示されている。この変位量表示装置では、計測対象物が変形する時の変位量に応じて一対の基体が平行方向に移動することにより、両基体の模様の干渉によって生じるモアレ縞が移動し、モアレ縞の移動量から変位量を計測することが可能である。
しかしながら、特許文献1に開示された装置は、構造物における2点間の相対変位を変位量として表示するものに過ぎないので、構造物に生じる変位の方向を計測することは困難である。また、特許文献2に開示された装置も、計測対象物における2点間の間隔の変位量を変位量として計測するものに過ぎないので、計測対象物に生じる変位の方向を計測することは困難である。
特許5607185号公報 特開2012−247229号公報
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、インフラ設備が設けられる自然構造物またはインフラ設備や高層建築物等のような人工構造物における計測対象物に生じる変位について、変位の量だけではなく変位の方向を計測することができる変位可視化センサーを提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、パターン状の第1表示部を有する第1パターン表示板と、パターン状の第2表示部および光透過部を有する第2パターン表示板と、を有し、上記第1および第2パターン表示板は、上記第2パターン表示板が観察者側となるように配置され、上記第1および第2パターン表示板は、上記第1パターン表示板の第1表示部側の面または上記第2パターン表示板の第2表示部側の面に沿った第1の方向および第2の方向に相対的に移動可能であり、上記第1の方向および上記第2の方向を含む面と交わる第3の方向を軸として相対的に回転可能であり、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、上記観察者側から、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化が生じ、上記図柄の変化から、上記第1パターン表示板に対する上記第2パターン表示板の相対的な位置の変位であることを特徴とする変位可視化センサーを提供する。
上記発明においては、上記変位は、上記第1の方向の変位または上記第2の方向の変位を含むことが好ましい。
上記発明においては、上記変位は、上記第3方向の軸回りの変位を含むことが好ましい。
上記本発明においては、上記第1パターン表示板は、基板および上記基板上に配置されたパターン状の第1着色層を有し、上記第1着色層が上記第1表示部であり、上記第2パターン表示板は、透明基板および上記透明基板上に配置されたパターン状の第2着色層を有し、上記第2着色層が上記第2表示部であることが好ましい。
上記発明においては、上記図柄の変化は、第1図柄から第2図柄への変化であり、上記第1図柄は、上記第1着色層を含まず、上記第2着色層を含み、上記第2図柄は、上記第2着色層と上記光透過部を介して視認される上記第1着色層とを含むことが好ましい。
上記発明においては、上記図柄の変化は、第1図柄から第2図柄への変化であり、上記第1図柄および上記第2図柄は、上記第2着色層と上記光透過部を介して視認される上記第1着色層とを含むことが好ましい。上記計測対象物の変位の経時的な変化を目視により容易に測定することができるからである。
上記発明においては、上記第1および第2パターン表示板は、インバー材から構成され、上記光透過部が空隙であってもよい。
上記発明においては、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とを連結する連結部をさらに有し、上記連結部は、上記第1パターン表示板または第2パターン表示板に対して加えられる力により分離することが好ましい。
上記発明においては、上記連結部は、紫外線硬化型仮接着層であることが好ましい。
また、上記発明は、上述した変位可視化センサーと、上記変位可視化センサーに表示される上記図柄を撮像する撮像装置と、上記撮像装置により撮像された画像を解析する解析装置と、を有することを特徴とする変位可視化システムを提供する。
本発明によれば、インフラ設備が設けられる自然構造物またはインフラ設備や高層建築物等のような人工構造物のような計測対象物に生じる変位の量だけではなく方向を計測することができる変位可視化センサーを提供することができる。
第1実施態様の変位可視化センサーの一例が固定される法面(のりめん)を示す概略図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの一例を示す概略図である。 図2に示される変位可視化センサーにおける第1パターン表示板を示す概略図である。 図2に示される変位可視化センサーにおける第2パターン表示板を示す概略図である。 計測領域の一端と他端との間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態における図2に示される変位可視化センサーを示す概略図である。 計測領域の一端と他端との間にZ方向の軸回りの変位が生じた状態における図2に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第1パターン表示板を示す概略斜視図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第2パターン表示板を示す概略斜視図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第2パターン表示板を示す概略斜視図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第2パターン表示板を示す概略斜視図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第2パターン表示板を示す概略斜視図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略斜視図である。 第1実施態様の変位可視化センサーの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。 第2実施態様の変位可視化センサーの一例を示す概略図である。 図24に示される変位可視化センサーにおける第1インバー製表示板を示す概略図である。 図24に示される変位可視化センサーにおける第2インバー製表示板を示す概略図である。 計測領域の一端と他端との間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態における図24に示される変位可視化センサーを示す概略図である。 第2実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略図である。 図28に示される変位可視化センサーにおける第1インバー製表示板を示す概略図である。 図28に示される変位可視化センサーにおける第2インバー製表示板を示す概略図である。 計測領域の一端と他端との間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態における図28に示される変位可視化センサーを示す概略図である。 第1および第2パターン表示板の配置位置を説明するための説明図である。 本発明における第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略図である。 変位可視化センサーの連結方法を説明するための説明図である。 変位可視化センサーの連結方法を説明するための説明図である。 本発明の変位可視化システムの一例を示す概略図である。
以下、本発明の変位可視化センサーおよび変位可視化システムについて詳細に説明する。
A.変位可視化センサー
本発明の変位可視化センサー(歪可視化センサー)は、パターン状の第1表示部を有する第1パターン表示板と、パターン状の第2表示部および光透過部を有する第2パターン表示板と、を有し、上記第1および第2パターン表示板は、上記第2パターン表示板が観察者側となるように配置され、上記第1および第2パターン表示板は、上記第1パターン表示板の第1表示部側の面または上記第2パターン表示板の第2表示部側の面に沿った第1の方向および第2の方向に相対的に移動可能であり、上記第1の方向および第2の方向を含む面と交わる第3の方向を軸として相対的に回転可能であり、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、上記観察者側から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化が生じ、上記図柄の変化から、上記第1パターン表示板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記第2パターン基板が固定された上記計測対象物の第2位置の相対的な位置の第1変位を測定可能であり、上記第1変位は上記第1の方向および第2の方向の変位であることを特徴とする。
ここで、本発明において、「上記第1パターン表示板に対する上記第2パターン表示板の相対的な位置の変位」とは、上記第2パターン表示板が上記第1パターン表示板に対して相対的に移動した方向および距離の大きさを意味し、「上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の変位」、すなわち上記計測対象物の第2位置が第1位置に対して相対的に移動した方向および距離の大きさと同一の内容を意味する。また、以下において、「上記第1パターン表示板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記第2パターン表示板が固定された上記計測対象物の第2位置の相対的な位置の変位」とは、「上記第1パターン表示板に対する上記第2パターン表示板の相対的な位置の変位」と同一の内容を意味する。
ここで、本発明において、「第1の方向」および「第2の方向」とは、上記第1パターン表示板の第1表示部側の面または上記第2パターン表示板の第2表示部側の面に沿った互いに異なる第1の方向および第2の方向をそれぞれ意味する。そして、「第1の方向」および「第2の方向」としては、このような方向であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記第1パターン表示板の第1表示部側の面または上記第2パターン表示板の第2表示部側の面に平行なXY平面内において互いに直交するX方向およびY方向が挙げられる。また、「第3の方向」とは、上記第1の方向および第2の方向を含む面と交わる第3の方向を意味する。そして、「第3の方向」としては、このような方向であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記XY平面に垂直なZ方向が挙げられる。
本発明の変位可視化センサーは、上記第2パターン表示板に透明基板を用いた第1実施態様と、上記第1および第2パターン表示板にインバー材を用いた第2実施態様とに大別することができる。以下、上記第1の方向および上記第2の方向の具体例として、上記第1パターン表示板の第1表示部側の面に平行なXY平面内において互いに直交するX方向およびY方向をそれぞれ用い、上記第3の方向の具体例として当該XY平面に垂直なZ方向を用いて、第1実施態様および第2実施態様をそれぞれ説明する。また、以下の説明では、「Z方向から平面視」とは、上記変位可視化センサーを上記Z方向の上記観察者側から平面視することを意味する。
I.第1実施態様
第1実施態様の変位可視化センサーでは、上記第1パターン表示板は、基板および上記基板上にパターン状の第1着色層を有し、上記第1着色層が上記第1表示部であり、上記第2パターン表示板は、透明基板および上記透明基板上にパターン状の第2着色層を有し、上記第2着色層が上記第2表示部であり、上記第2着色層が設けられていない上記透明基板の領域が上記光透過部であることを特徴とする。
第1実施態様の変位可視化センサーの一例について図面を参照しながら説明する。図1は第1実施態様の変位可視化センサーの一例が固定される法面(のりめん)を示す概略図である。図1では、分かり易いように、変位可視化センサーを実際よりも相対的に大きく示してある。図2(a)は、第1実施態様の変位可視化センサーの一例を示す概略斜視図であり、図2(b)は、図2(a)に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。図2(b)では、第1パターン表示板および第2パターン表示板以外の構成を省略して変位可視化センサーが示されている。また、図3(a)は、図2(a)に示される第1パターン表示板を示す概略斜視図であり、図3(b)は、図3(a)に示される第1パターン表示板を示す概略上面図である。また、図4(a)は、図2(a)に示される第2パターン表示板を示す概略斜視図であり、図4(b)は、図4(a)に示される第2パターン表示板を示す概略上面図である。
図2(a)に示される変位可視化センサー10は、基板22および基板22上にパターン状に設けられた第1着色層24を有する第1パターン表示板20と、透明基板32および透明基板32上にパターン状に設けられ、第1着色層24とは異なる色で着色された第2着色層34を有する第2パターン表示板30とを有する。また、変位可視化センサー10は、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30を、法面1における計測領域2(計測対象物)の一端2a(第1位置)および他端2b(第2位置)にそれぞれ固定する第1金属部材40aおよび第2金属部材40bをさらに有する。第1パターン表示板20および第2パターン表示板30は、第1金属部材40aおよび第2金属部材40bを介して、法面1における計測領域2の一端2aおよび他端2bにそれぞれ固定されている。これにより、変位可視化センサー10は、計測領域2に設置されている。変位可視化センサー10では、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30は、第1パターン表示板20が法面における計測領域側となり、第2パターン表示板30が観察者側となるように平行に積層されている。また、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30は、XY平面内においてX方向およびY方向に相対的に移動可能であり、Z方向を軸として相対的に回転可能であるように積層されている。
図3(a)および図3(b)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24は、基板22上に市松模様を表すようにパターン状に設けられている。また、図4(a)および図4(b)に示されるように、第2パターン表示板30において、第2着色層34は、透明基板32上において、基板22上における第1着色層24の形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
図2(a)に示される変位可視化センサー10は、法面1における計測領域2の一端2aと他端2bとの間に変位が生じておらず、計測領域2の一端2aに対する他端2bの相対的な位置に変位が生じていない上記初期状態である。上記初期状態では、図2(b)に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において第1着色層24と同一の領域に配置される結果、Z方向から平面視すると、第1着色層24のパターンの全体が第2着色層34により遮蔽されるので、第2着色層34のパターンのみからなる第1図柄50aが観察される。
一方、図5(a)は、計測領域2の一端2aと他端2bとの間に、図2(a)に示される実線の矢印で示すXY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態における図2に示される変位可視化センサーを示す概略斜視図であり、図5(b)は図5(a)に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。計測領域2の一端2aと他端2bとの間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じて、計測領域2の一端2aに対する他端2bの相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態では、図5(b)に示される実線の矢印で示すように、計測領域2の他端2bに固定された第2パターン表示板30が、計測領域2の一端2aに固定された第1パターン表示板20に対してXY平面に平行な直線方向に移動する。この結果、図5(a)および図5(b)に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では第2着色層34により全体が遮蔽される第1着色層24のパターンの一部が、第2着色層34が設けられていない透明基板32の領域、すなわち光透過部を介して視認されるので、第2着色層34のパターンと、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態で観察される第2図柄50bにおいて、図5(b)に示されるように、第2パターン表示板30の上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンのX方向の幅aおよびY方向の幅bを測定することによって、第1パターン表示板20が固定された計測領域2の一端2aに対する第2パターン表示板30が固定された計測領域2の他端2bの相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定することができる。これにより、計測領域2の一端2aと他端2bとの間のX方向およびY方向の変位の経時的な変化を測定することができる。
続いて、図6は、計測領域2の一端2aと他端2bとの間に、図2(a)に示される破線の矢印で示すZ方向の軸回りの変位が生じた状態における図2に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。計測領域2の一端2aと他端2bとの間にZ方向の軸回りの変位が生じて、計測領域2の一端2aに対する他端2bの相対的な位置が上記初期状態における位置からZ方向の軸回りに回転した状態では、計測領域2の他端2bに固定された第2パターン表示板30が、計測領域2の一端2aに固定された第1パターン表示板20に対して相対的にZ方向の軸回りに回転する。この結果、図6に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において、上記初期状態における位置から相対的に上記Z方向の軸回りに回転する。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では第2着色層34により全体が遮蔽される第1着色層24のパターンの一部が、第2パターン表示板30の上記光透過部を介して視認されるので、第2着色層34のパターンと、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
上記Z方向の軸回りの変位が生じた状態で観察される第2図柄50bにおいて、図6に示されるように、A’点とA’点の上記初期状態における位置であるA点との間の線分AA’の垂直二等分線と、B’点とB’点の上記初期状態における位置であるB点との間の線分BB’の垂直二等分線との交点であるO点を、計測領域2の他端2bに固定された第2パターン表示板30が、計測領域2の一端2aに固定された第1パターン表示板20に対して相対的にZ方向の軸回りに回転する場合のXY平面内の回転軸の位置として測定することができる。そして、線分AOと線分A’Oの角度αを、計測領域2の他端2bに固定された第2パターン表示板30が、計測領域2の一端2aに固定された第1パターン表示板20に対して相対的にZ方向の軸回りに回転する角度として測定することができる。これにより、計測領域2の一端2aに対する他端2bの相対的な位置のZ方向の軸回りの変位を測定することができる。このため、計測領域2の一端2aと他端2bとの間のZ方向の軸回りの変位の継時的な変化を測定することができる。
第1実施態様の変位可視化センサーによれば、上記第1パターン表示板が固定された上記計測対象物の第1位置と、上記第2パターン表示板が固定された上記計測対象物の第2位置との間のX方向およびY方向の変位の経時的な変化を測定することが可能である。このため、自然構造物または人工構造物における計測対象物の変位について、大きさだけではなく方向を可視化することができる。さらに、Z方向から平面視して観察される、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化の態様によっては、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間のZ方向の軸回りの変位の継時的な変化を測定すること可能である。このため、自然構造物または人工構造物における計測対象物の軸回りの変位を可視化することができる。なお、第1実施態様の変位可視化センサーでは、上記第1の方向および上記第2の方向の具体例として、X方向以外の方向およびY方向以外の方向をそれぞれ用い、上記第3の方向の具体例としてZ方向以外の方向を用いたとしても、同様の効果が得られる。また、上記変位可視化センサーを、Z方向の上記観察者側から平面視する代わりに、Z方向以外の方向の上記観察者側から平面視したとしても、同様の効果が得られる。
以下、第1実施態様の変位可視化センサーにおける各構成について説明する。
1.第1パターン表示板
上記第1パターン表示板は、基板および上記基板上にパターン状の第1着色層を有するものである。本実施態様における上記第1パターン表示板では、上記第1着色層が上記第1表示部となる。以下、上記第1パターン表示板における各構成について説明する。
(1)基板
上記基板としては、透明であってもよく、不透明であってもよく、不透明である場合には、後述する着色層とのコントラストが高くなるように、後述する着色層とは判別し易い色で着色されていてもよい。上記基板としては、例えば、樹脂製基板、ガラス製基板等が挙げられる。
a.樹脂製基板
本実施態様においては、上記基板として樹脂製基板を用いることができる。上記基板として樹脂製基板を用いた場合は、耐衝撃性等に優れることから、計測対象物が法面であった場合や、高層建造物であった場合であっても、割れやひび等の問題を生じることなく変位の測定を可能とすることができる。
このような樹脂製基板に用いられる樹脂としては、変位の測定に耐え得る強度を有する樹脂であれば特に限定されることはないが、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂・ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂)、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)等を挙げることができる。
本実施態様においては、中でもポリカーボネート樹脂が好ましい。耐衝撃性が高く、耐熱性を有し、さらにはヤング率が高いことから応力変形がし難い等の利点を有するからである。
上記樹脂製基板の厚みとしては、100μm〜20000μmの範囲内であることが好ましい。上記樹脂製基板の厚みが薄いほど軽量化が可能となるが、この範囲よりも薄いと熱膨張による伸縮や基板の撓みが課題となるからである。また、上記樹脂製基板の厚みが厚いと、熱膨張による伸縮や基板の撓みの影響を軽減することができるが、この範囲よりも厚いと重量が重くなり設置が難しくなるからである。さらに、図23(e)に示される変位可視化センサー10において、仮に第1着色層24と第2着色層34との間に、ガラス製透明基板32の代わりにこの範囲よりも厚みが厚い上記樹脂製基板を用いると、隣接する第1着色層24のパターンの重心間の距離または隣接する第2着色層34のパターンの重心間の距離であるピッチが狭い場合に、斜めから見た時に色ブレが発生ししまうからである。また、上記樹脂製基板が、縦および横が500mm以下の矩形である場合には、上記樹脂製基板の厚みとしては、300μm〜6000μmの範囲内であることが好ましく、500μm〜3000μmの範囲内であることが好ましい。また、上記樹脂製基板が、縦および横が500mm以上の矩形である場合には、上記樹脂製基板の厚みとしては、600μm〜8000μmの範囲内であることが好ましく、800μm〜5000μmの範囲内であることが好ましい。
b.ガラス製基板
本実施態様においては、上記基板としてガラス製基板を用いることも可能である。上記基板としてガラス製基板を用いた場合は、ヤング率(引張り弾性率)が高いため応力変形し難いから、上記変位可視化センサーの感度を高くすることができることにより、例えば、橋、トンネル、電車、船、飛行機等のような人工構造物等における計測領域に生じるような小さい変位であっても確実に可視化することができるからである。
上記ガラス製基板としては、例えば、無アルカリガラス、ソーダライムガラス、薄板強化ガラス、低反射ガラス等が挙げられる。
上記ガラス製基板の厚みとしては、100μm〜20000μmの範囲内であることが好ましい。上記ガラス製基板の厚みが薄いほど軽量化が可能となるが、この範囲よりも薄いと基板の撓みや物理的強度が弱いことが課題となるからである。また、上記ガラス製基板の厚みが厚いと、基板の撓みや物理的な強度の影響を軽減することができるが、この範囲よりも厚いと重量が重くなり設置が難しくなるからである。さらに、図23(e)に示される変位可視化センサー10において、仮に第1着色層24と第2着色層34との間に、この範囲よりも厚みが厚いガラス製透明基板32を用いると、隣接する第1着色層24のパターンの重心間の距離または隣接する第2着色層34のパターンの重心間の距離であるピッチが狭い場合に、斜めから見た時に色ブレが発生ししまうからである。また、上記ガラス製基板が、縦および横が500mm以下の矩形である場合には、上記ガラス製基板の厚みとしては、300μm〜6000μmの範囲内であることが好ましく、500μm〜3000μmの範囲内であることが好ましい。また、上記ガラス製基板が、縦および横が500mm以上の矩形である場合には、上記ガラス製基板の厚みとしては、600μm〜8000μmの範囲内であることが好ましく、800μm〜5000μmの範囲内であることが好ましい。
(2)第1着色層
上記第1着色層としては、上記基板上に設けられたパターン状のものであれば特に限定されるものではないが、上記基板とは判別し易い色の層であることが好ましい。上記所定パターンが際立って表されるからである。
上記第1着色層としては、例えば、顔料や染料等の着色剤をバインダー樹脂中に分散または溶解させたもの等が挙げられ、フォトリソグラフィ法や印刷法等により形成される。
上記第1着色層に用いられる着色剤としては、屋外で用いられるインク等に一般的に用いられる着色剤を用いることができるが、例えば、赤色着色層に用いられる着色剤として、例えばペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。また、例えば、緑色着色層に用いられる着色剤として、例えばハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。さらに、例えば、青色着色層に用いられる着色剤として、例えば銅フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、インダンスレン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等が挙げられる。また、上記第1着色層には、これらの着色剤を混合して用いてもよい。
また、上記第1着色層に用いられるバインダー樹脂としては、透明な樹脂が挙げられる。上記第1着色層の形成方法として印刷法を用いる場合、バインダー樹脂としては、例えばポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。また、上記第1着色層の形成方法としてフォトリソグラフィ法を用いる場合、バインダー樹脂としては、通常、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する電離放射線硬化性樹脂が使用される。通常は、電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂が用いられる。紫外線硬化性樹脂を使用する場合には、バインダー樹脂に光重合開始剤が単独または複数組み合わせて使用される。また、紫外線硬化性樹脂を用いる場合には、必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を用いてもよい。
上記第1着色層の厚みとしては、1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、中でも5μm〜70μmの範囲内、特に10μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。厚みが薄いと上記第1パターン表示板が高解像度に向いたものとなるが、この範囲よりも薄いと色見のコントラストは低くなるからである。厚みが厚いと色見のコントラストは高くなるが、この範囲よりも厚いと上記第1パターン表示板が高解像度に向かないものとなるからである。なお、厚みが薄い場合は、フォトリソグラフィ法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット法、フレキソ印刷法等で形成することが好ましく、厚みが厚い場合は、スクリーン印刷法等で塗布して形成することが好ましい。
(3)第1表示部
上記第1表示部としては、上記基板上に設けられたパターン状の上記第1着色層であれば、特に限定されるものではないが、例えば、図3に示される第1着色層24のように、上記基板上に市松模様を表すように設けられた第1着色層や、図20(a)に示される第1着色層24のように、上記基板上において単一の円形領域に設けられた第1着色層等が挙げられる。上記第1表示部としては、例えば、上記第2パターン表示板における上記第2表示部とともにアニメキャラクターを表すような意匠性を有するものでもよい。このような上記第1表示部のパターンについては、後述する「3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化」の項目において詳細に説明する。
(4)その他
本実施態様における第1パターン表示板おいては、上述した以外にも他の構成を有していてもよい。図7は、第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第1パターン表示板を示す概略斜視図である。
図7に示される第1パターン表示板20は、ポリカーボネート樹脂から構成される樹脂製基板22と、樹脂製基板22の両面上にそれぞれ設けられたポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層26と、樹脂製基板22の上面側のポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層26における樹脂製基板側とは反対側の面上に設けられた第1着色層24と、第1着色層24における樹脂製基板22とは反対側の面上に設けられたインキ耐光用紫外線吸収層28と、を有する。以下、このような樹脂耐光用紫外線吸収層およびインキ耐光用紫外線吸収層について説明する。
a.樹脂耐光用紫外線吸収層
本実施態様においては、図7に示されるように、上記基板が樹脂製基板である場合は、上記樹脂製基板の上面および下面の少なくとも一方の面上に樹脂耐光用紫外線吸収層を設けてもよい。上記樹脂耐光用紫外線吸収層としては、上記樹脂製透明基板の上面および下面の一方のみの上に設けてもよいが、上記樹脂製透明基板の両面に設けることが好ましい。
上記樹脂耐光用紫外線吸収層は、一般的に樹脂に用いられる紫外線吸収剤がバインダー樹脂に分散もしくは溶解されたものであれば特に限定されるものではない。本実施態様においては、上記樹脂製基板として、上述した通り、ポリカーボネート樹脂が好適に用いられるが、このようなポリカーボネート樹脂が用いられる上記樹脂製基板に対しては、上記樹脂耐光用紫外線吸収層として、有効不揮発成分が20質量%以上のベンゾトリアゾール系またはベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤とバインダー樹脂から構成されるポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層が好ましい。
上記バインダー樹脂としては、ポリカーボネート樹脂が用いられる上記樹脂製基板および上記第1着色層に密着可能なバインダー樹脂が用いられる。このようなバインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、アクリルモノマーとメタクリロキシシランとの共重合体等が挙げられる。上記バインダー樹脂は1種で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
上記ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)−ベンゾトリアゾール、もしくは2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロ−ベンゾトリアゾール、またはチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社のチヌビン328、チヌビン384、チヌビン900、チヌビン928、もしくはチヌビン1130等が挙げられる。
また、上記ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、または2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン等を挙げることができる。上記紫外線吸収剤としては、これら以外にも、ベンゾトリアゾールまたはベンゾフェノン基を有するシラン化合物を用いてもよい。また、上記紫外線吸収剤は1種で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。上記紫外線吸収剤の含有量は、上記ポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層中の有効不揮発成分の20質量%以上であれば特に限定されるものではないが、20質量%〜60質量%の範囲内であることが好ましく、中でも20質量%〜50質量%の範囲内であることが好ましい。
上記ポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層は、例えば、上記紫外線吸収剤と上記バインダー樹脂とを溶媒に所定量ずつ含む溶液を、上記樹脂製基板上に塗布して、溶媒を除去、加熱硬化することによって形成する。
上記ポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層の厚みとしては、1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、中でも5μm〜70μmの範囲内、特に10μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。厚みが薄いと上記第1パターン表示板が高解像度に向いたものとなるが、この範囲よりも薄いと色見のコントラストは低くなるからである。厚みが厚いと色見のコントラストは高くなるが、この範囲よりも厚いと上記第1パターン表示板が高解像度に向かないものとなるからである。なお、厚みが薄い場合は、フォトリソグラフィ法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット法、フレキソ印刷法等で形成することが好ましく、厚みが厚い場合は、スクリーン印刷法等で塗布して形成することが好ましい。
b.インキ耐光用紫外線吸収層
本実施態様においては、図7に示されるように、上記第1着色層における上記基板とは反対側の面上にインキ耐光用紫外線吸収層を設けてもよい。上記第1着色層が紫外線により劣化することを防止することができるからである。
また、上記インキ耐光用紫外線吸収層の材料および形成方法としては、上記ポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記インキ耐光用紫外線吸収層の厚みとしては、0.1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、中でも1μm〜70μmの範囲内であることが好ましく、特に5μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。厚みが薄いと均一に塗工することが可能になるが、この範囲よりも薄いと光吸収率が低くなるからである。厚みが厚いと光吸収率が高くなるが、この範囲よりも厚いと均一に塗布するのが難しくなるからである。なお、厚みが薄い場合は、フォトリソグラフィ法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット法、フレキソ印刷法、ダイコート法等で形成することが好ましく、厚みが厚い場合は、スクリーン印刷法等で塗布して形成することが好ましい。
2.第2パターン表示板
本実施態様における第2パターン表示板は、透明基板および上記透明基板上にパターン状の第2着色層を有するものである。本実施態様における上記第2パターン表示板では、上記第2着色層が上記第2表示部となり、上記第2着色層が設けられていない上記透明基板の領域が上記光透過部となる。
以下、上記第2パターン表示板における各構成について説明する。
(1)透明基板
上記透明基板としては、上記透明基板を介して上記第1着色層が視認される程度の透明性を有し、かつ上記計測対象物に生じる変位の経時的な変化を測定することができる程度の剛性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、樹脂製透明基板、ガラス製透明基板等が挙げられる。また、上記透明基板の透明性としては、上記透明基板を介して上記第1着色層が視認される程度の透明性であれば特に限定されないが、全光透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。ここで、上記透明基板の全光透過率は、JIS K7361−1(プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法)により測定することができる。
このような樹脂製透明基板およびガラス製透明基板は、上記「1.第1パターン表示板 (1)基板」の項目で説明した材料と透明である点を除けば、同様の材料を用いることができるので、ここでの説明は省略する。
ここで、本実施態様においては、上記透明基板と、上記第1パターン表示板に用いられる基板とが、同一の材料で形成されていることが好ましい。同一の材料を用いることにより、正確な変位の測定を可能とするからである。
(2)第2着色層
上記第2着色層としては、上記透明基板上に設けられたパターン状のものであれば特に限定されるものではないが、上記透明基板を介して視認される上記基板および上記第1着色層とは判別し易い色の層であることが好ましい。上記所定パターンが際立って表されるからである。
上記第2着色層としては、通常、黒色の遮光性の着色層が用いられるが、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層等も用いられる。
上記黒色の遮光性の着色層としては、例えば、黒色着色剤をバインダー樹脂中に分散または溶解させたものであって、フォトリソグラフィ法や印刷法により形成されるものが挙げられる。また、上記黒色の遮光性の着色層としては、これ以外にも、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等によって、クロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングしたものが挙げられる。また、上記赤色着色層、上記緑色着色層、および上記青色着色層としては、例えば、顔料や染料等の着色剤をバインダー樹脂中に分散または溶解させたものであって、フォトリソグラフィ法や印刷法により形成されるものが挙げられる。
上記黒色の遮光性の着色層に用いられる黒色着色剤としては、例えばチタン窒化物、チタン酸化物、チタン酸窒化物等のチタン系顔料や、カーボンブラック等が挙げられる。また、例えば、上記赤色着色層、上記緑色着色層、および上記青色着色層に用いられる着色剤としては、上記「1.第1パターン表示板 (2)第1着色層」の項目に記載の着色剤と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、上記第2着色層に用いられるバインダー樹脂としては、上記項目に記載の上記第1着色層に用いられるバインダー樹脂と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記第2着色層が着色剤をバインダー樹脂中に分散または溶解させたものである場合には、上記第2着色層の厚みとしては、上記「1.第1パターン表示板 (2)第1着色層」の項目に記載の第1着色層の厚みと同様であるので、ここでの説明は省略する。上記第2着色層がクロム等の金属薄膜である場合には、例えば、上記第2着色層がクロムの原子百分率が60%以上のクロムと、酸素、酸素と窒素、酸素と炭素、酸素と窒素と炭素から選ばれた1組とからなる場合には、上記第2着色層の厚みとしては、100nm〜5000nmの範囲内であるものが好ましく、中でも300nm〜2000nmの範囲内、特に500nm〜1000nmの範囲内であるものが好ましい。この範囲よりも薄いと十分な遮光性を確保することができなくなるからである。また、膜厚は厚くするほど遮光率が向上するのでよいが、この範囲よりも厚いと成膜するのに時間がかかるからである。
(3)第2表示部
上記第2表示部としては、上記基板上に設けられたパターン状の上記第2着色層であれば、特に限定されるものではないが、例えば、図4に示される第2着色層34のように、上記透明基板上に市松模様を表すように設けられた第2着色層や、図20(b)に示される第2着色層34のように、上記透明基板上において単一の円形領域に設けられた第2着色層等が挙げられる。上記第2表示部としては、例えば、上記第1パターン表示板における上記第1表示部とともにアニメキャラクターを表すような意匠性を有するものでもよい。また、このような上記第2表示部のパターンについては、後述する「3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化」の項目において詳細に説明する。
(4)光透過部
上記光透過部は、上記第2パターン表示板が平面視された場合に背面側が視認される上記第2パターン表示板の一部である。第1実施態様では、上記光透過部は、上記第2着色層が設けられていない上記透明基板の領域である。
(5)その他
本実施態様における第2パターン表示板おいては、上述した以外にも他の構成を有していてもよい。図8〜図11は、第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における第2パターン表示板を示す概略斜視図である。図8〜図11に示される第2パターン表示板20を有する変位可視化センサーは、上記第1および第2パターン表示板が、上記第1着色層側の面と上記第2着色層側の面とを対向させるように配置されるものである。
図8に示される第2パターン表示板30は、ポリカーボネート樹脂から構成される樹脂製透明基板32と、樹脂製透明基板32の両面上にそれぞれ設けられたポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層36と、樹脂製透明基板32の下面側のポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層36における樹脂製透明基板側とは反対側の面上に設けられた第2着色層34と、樹脂製透明基板32の上面側のポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層36における樹脂製透明基板側とは反対側の面上に設けられたインキ耐光用紫外線吸収層38と、を有する。
また、図9に示される第2パターン表示板30は、図8に示される第2パターン表示板30が有する基板および層に加え、インキ耐光用紫外線吸収層38における樹脂製透明基板側とは反対側の面上に設けられた防汚層39をさらに有する。
また、図10に示される第2パターン表示板30は、ポリカーボネート樹脂から構成される樹脂製透明基板32と、樹脂製透明基板32の両面上にそれぞれ設けられたポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層36と、樹脂製透明基板32の下面側のポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層36における樹脂製透明基板側とは反対側の面上に設けられたインキ耐光用紫外線吸収層38と、インキ耐光用紫外線吸収層38における樹脂製透明基板側とは反対側の面上に設けられた第2着色層34と、を有する。
さらに、図11に示される第2パターン表示板30は、図10に示される第2パターン表示板30が有する基板および層に加え、ポリカーボネート樹脂耐光用紫外線吸収層36における樹脂製透明基板側とは反対側の面上に設けられた防汚層39をさらに有する。
以下、以上のような樹脂耐光用紫外線吸収層、インキ耐光用紫外線吸収層、および防汚層について説明する。
a.樹脂耐光用紫外線吸収層
本実施態様において、図8〜図11に示されるように、上記透明基板が樹脂製透明基板である場合は、上記樹脂製透明基板の上面および下面の少なくとも一方の面上に樹脂耐光用紫外線吸収層を設けてもよい。
上記樹脂耐光用紫外線吸収層としては、上記「1.第1パターン表示板 (4)その他 a.樹脂耐光用紫外線吸収層」の項目に記載の樹脂耐光用紫外線吸収層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
b.インキ耐光用紫外線吸収層
本実施態様においては、図8〜図11に示されるように、上記樹脂製透明基板の上記第2着色層側とは反対側または上記樹脂製透明基板および上記第2着色層の間にインキ耐光用紫外線吸収層を設けてもよい。上記第2着色層および上記第1パターン表示板における上記第1着色層が紫外線により劣化することを防止することができるからである。
上記インキ耐光用紫外線吸収層としては、上記インキ耐光用紫外線吸収層と上記第2着色層との密着性が悪い場合には、図8および図9に示されるように、上記樹脂製透明基板の上記第2着色層側とは反対側に設けられたものが好ましい。さらに、上記インキ耐光用紫外線吸収層としては、上記第1パターン表示板が後述する防汚層をさらに有し、上記インキ耐光用紫外線吸収層と後述する防汚層との密着性が悪い場合には、図10および図11に示されるように、上記樹脂製透明基板および上記第2着色層の間に設けられたものが好ましい。
また、上記インキ耐光用紫外線吸収層の材料および厚みとしては、上記「1.第1パターン表示板 (4)その他 b.インキ耐光用紫外線吸収層」の項目に記載のインキ耐光用紫外線吸収層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
c.防汚層
本実施態様においては、図9および図11に示されるように、上記樹脂製透明基板の上記第2着色層側とは反対側の最表面に防汚層を配置してもよい。上記第2パターン表示板において、上記樹脂製透明基板の上記第2着色層側とは反対側の最表面が汚染されることを回避することができるからである。
上記防汚層としては、例えば、帯電防止層、耐汚染性ハードコート層等が挙げられる。
上記帯電防止層は、導電性高分子、帯電防止剤および導電性金属酸化物から選択される一種以上を含むことで帯電防止性能を発揮することによって、その表面に汚れが付着することを防止する層である。上記導電性高分子としては、例えば、既知の導電性高分子を使用することができる。上記導電性高分子は、例えば、市販の上記導電性高分子の分散液を、塗布乾燥、紫外線照射、電子線照射、加熱硬化することにより上記帯電防止層を形成することができる。また、上記帯電防止剤としては、既知の界面活性剤、4級アンモニウム塩含有化合物、3級アミン含有化合物、カルボン酸含有化合物、リン酸含有化合物、スルホン酸含有化合物等が挙げられる。上記帯電防止剤をコーティング剤に添加後、塗布乾燥することにより上記帯電防止層を形成することができる。さらに、上記導電性金属酸化物としては、例えば、ITO(酸化インジウムすず)、酸化亜鉛、二酸化チタン等が挙げられる。既知の方法で、それらの薄膜を形成することにより上記帯電防止層を形成することができる。上記帯電防止層の厚みとしては、0.1μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。厚みが薄いと均一に塗工することが可能になるが、この範囲よりも薄いと光吸収率が低くなるからである。厚みが厚いと光吸収率が高くなるため好ましいが、この範囲よりも厚いと均一に塗布するのが難しくなるからである。なお、厚みが薄い場合は、フォトリソグラフィ法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット法、フレキソ印刷法、ダイコート法等で形成することが好ましく、厚みが厚い場合は、スクリーン印刷法等で塗布して形成することが好ましい。
上記耐汚染性ハードコート層は、防汚剤を含有することによって耐汚染性を有するものである。上記防汚剤としては、一般的に使用されている物であれば特に限定されるものではないが、市販品として入手可能であり反応基を有しない上記防汚剤として、例えば、DIC社製のメガファックシリーズ、例えば、MCF350−5、F445、F455、F178、F470、F475、F479、F477、TF1025、F478、F178K等が挙げられ、また東芝シリコーン社製のTSFシリーズ等、信越化学社製のX22シリーズ、KFシリーズ等、さらには、チッソ社製のサイラプレーンシリーズ、富士ケミカル社製のクリンベルシリーズ等が挙げられる。上記耐汚染性ハードコート層は、例えば、ハードコート成分、所望により更なる成分、および必要に応じて溶媒を添加してハードコート液を調製した後、これをコーティングし、必要により乾燥、活性エネルギー線照射処理を行うことにより形成する。上記耐汚染性ハードコート層の厚みとしては、0.1μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、中でも1μm〜70μmの範囲内であることが好ましく、特に3μm〜50μm範囲内であることが好ましい。厚みが薄いと均一に塗工することが可能になるが、この範囲よりも薄いと光吸収率が低くなるからである。厚みが厚いと光吸収率が高くなるため好ましいが、この範囲よりも厚いと均一に塗布するのが難しくなるからである。なお、厚みが薄い場合は、フォトリソグラフィ法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット法、フレキソ印刷法、ダイコート法等で形成することが好ましく、厚みが厚い場合は、スクリーン印刷法等で塗布して形成することが好ましい。
3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化
(1)観察者側から平面視して観察される図柄の変化
第1実施態様の変位可視化センサーでは、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化が生じる。そして、この図柄の変化から、上記第1パターン表示板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記第2パターン基板が固定された上記計測対象物の第2位置の相対的な位置の第1変位を測定可能であり、上記第1変位はX方向およびY方向の変位である。具体的には、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じておらず、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置に変位が生じていない上記初期状態において、Z方向から平面視して、少なくとも上記第2表示部のパターンからなる第1図柄を観察する。上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じて、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第2図柄を観察する。そして、上記第1図柄から上記第2図柄への変化を観察することにより、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定する。
上記変位可視化センサーでは、上記初期状態において観察される上記第1図柄とは異なる上記第2図柄が、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられている。これにより、上記第1図柄から上記第2図柄への変化を観察することにより、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の変位を確実に測定することができる。このような上記変位可視化センサーとしては、第1態様および第2態様に大別することができる。以下、各態様についてそれぞれ説明する。
a.第1態様
第1態様は、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンのみからなる第1図柄が観察される状態を初期状態として、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態では、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第2図柄が観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられたものである。
第1態様としては、上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の形成領域と形状および大きさが同一の領域またはその領域を含む領域に設けられた態様が挙げられる。このような態様の変位可視化センサーとしては、例えば、図2〜図6、図13、図14、図16〜図18、および図20に示される変位可視化センサー10が挙げられる。
例えば、図2〜図6に示される変位可視化センサー10においては、図3(b)〜図4(b)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が基板22上に市松模様を表すように設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
また、図13および図14に示される変位可視化センサー10においては、図13(b)および図13(c)ならびに図14(b)および図14(c)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が、基板22上において中央と四隅の円形領域を除いた領域または中央と四隅の円形領域に設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
また、図16〜図18に示される変位可視化センサー10においては、図16(b)および図16(c)、図17(b)および図17(c)、ならびに図18(b)および図18(c)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が、基板22上において単一の円形領域、単一の正方形領域、または単一の十字型領域に設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
また、図20に示される変位可視化センサー10においては、図20(b)および図20(c)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が、基板22上において単一の略菱形領域に設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の形成領域と形状および大きさが同一の領域を含む領域に設けられている。
このような態様では、上記初期状態において、上記第2表示部が、XY平面内において、上記第1表示部と同一の領域またはその領域を含む領域に配置される。この結果、Z方向から平面視すると、上記第1表示部のパターンの全体が上記第2表示部により遮蔽されるので、上記第2表示部のパターンのみからなる第1図柄が観察される。そして、Z方向から平面視すると、上記第2表示部の外周の全体または一部が、上記第1表示部の外周の全体または一部と一致する。
ここで、本発明において、「上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられた態様」には、上記第2パターン表示板における上記第2表示部の形成領域の形状および大きさが、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の形成領域と完全に同一である態様のみならず、上記第2表示部の形成領域の各領域が対応する上記第1表示部の形成領域の各領域と相似し、上記第2表示部の形成領域の各領域の上記第1表示部の形成領域の各領域に対する相似比が10/12〜10/8の範囲内である態様も含まれる。このような相似する態様では、上記第2表示部がXY平面内において上記第1表示部と同一の領域に配置されるように、上記第1および第2パターン表示板を積層することが容易になるからである。
また、「上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の形成領域と形状および大きさが同一の領域を含む領域に設けられた態様」には、上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1表示部の形成領域と形状および大きさが完全に同一の領域を含み、当該完全に同一の領域の外周の一部と外周の一部が一致する領域に設けられた態様のみならず、上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1表示部の形成領域の各領域と相似する各領域を有する相似領域であって、上記第1表示部の形成領域の各領域に対する各領域の相似比が10/12〜10/8の範囲内である相似領域を含み、当該相似領域の外周の一部と外周の一部が一致する領域に設けられた態様も含まれる。上述の理由と同様の理由からである。
例えば、図2〜図6、図13、図14、および図16〜図18に示される変位可視化センサー10においては、上記初期状態において、図2(b)、図13(a)、図14(a)、図16(a)、図17(a)、および図18(a)に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において、第1着色層24と同一の領域に配置される。この結果、Z方向から平面視すると、第1着色層24のパターンの全体が第2着色層34により遮蔽されるので、第2着色層34のパターンのみからなる第1図柄50aが観察される。そして、Z方向から平面視すると、第2着色層34の外周の全体が、第1着色層24の外周の全体と一致している。
また、図20に示される変位可視化センサー10においては、上記初期状態において、図20(a)に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において、第1着色層24と同一の領域を含む領域において、第2着色層34の外周が第1着色層24の四つの頂点と一致するように配置される。この結果、Z方向から平面視すると、第2着色層34のパターンのみからなる第1図柄50aが観察される。そして、Z方向から平面視すると、第2着色層34の外周の一部が、第1着色層24の外周の一部と一致している。
これに対して、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じて、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態では、上記計測対象物の第2位置に固定された上記第2パターン表示板が、上記計測対象物の第1位置に固定された上記第1パターン表示板に対してXY平面に平行な直線方向に移動する。この結果、上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では上記第2表示部により全体が遮蔽される上記第1表示部のパターンの一部が、上記光透過部を介して視認されるので、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第2図柄が観察される。
例えば、図2〜図6、図13、図14、および図16〜図18に示される変位可視化センサー10においては、上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じて、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態において、図5(a)、図5(b)、図13(d)、図14(d)、図16(d)、図17(d)、図18(d)、および図20(d)に示されるように、第2着色層34が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では第2着色層34により全体が遮蔽される第1着色層24のパターンの一部が、上記光透過部を介して視認されるので、第2着色層34のパターンと、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
b.第2態様
第2態様は、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第1図柄が観察される状態を初期状態として、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態では、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記初期状態で視認される上記第1表示部のパターンから変化した、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第2図柄が観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられたものである。
第2態様としては、上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の未形成領域と形状および大きさが同一の領域またはその領域の一部に設けられた態様が挙げられる。このような態様の変位可視化センサーとしては、例えば、図12、図15、および図19に示される可視化センサー10が挙げられる。
例えば、図12に示される変位可視化センサー10においては、図12(b)および図12(c)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が基板22上に市松模様を表すように設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の未形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
また、図15に示される変位可視化センサー10においては、図15(b)および図15(c)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が基板22上において中央と四隅の円形領域に設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の未形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
さらに、図19に示される変位可視化センサー10においては、図19(b)および図19(c)に示されるように、第1パターン表示板20において、第1着色層24が基板22上において中央の十字型領域および外周領域を除いた領域に設けられ、第2パターン表示板30において、第2着色層34が透明基板32上において基板22上における第1着色層24の未形成領域における中央の十字型領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
このような態様では、上記初期状態において、上記第2表示部が、XY平面内において、上記第1表示部の未形成領域と同一の領域またはその領域の一部に配置される。この結果、Z方向から平面視すると、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた上記第1図柄が観察される。そして、Z方向から平面視すると、上記第2表示部の外周の全体または一部が、上記第1表示部の外周の全体または一部と一致する。
ここで、本発明において、「上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の未形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられた態様」には、上記第2パターン表示板における上記第2表示部の形成領域の形状および大きさが、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の未形成領域と完全に同一である態様のみならず、上記第2表示部の形成領域の各領域が対応する上記第1表示部の未形成領域の各領域と相似し、上記第2表示部の形成領域の各領域の上記第1表示部の未形成領域の各領域に対する相似比が10/12〜10/8の範囲内である態様が含まれる。上述の理由と同様の理由からである。
また、「上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1パターン表示板における上記第1表示部の未形成領域と形状および大きさが同一の領域の一部に設けられた態様」には、上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1表示部の未形成領域と形状および大きさが完全に同一の領域の一部に設けられた態様のみならず、上記第2表示部が、上記第2パターン表示板において、上記第1表示部の未形成領域の各領域と相似する各領域を有する相似領域であって、上記第1表示部の未形成領域の各領域に対する各領域の相似比が10/12〜10/8の範囲内である相似領域の一部に設けられた態様が含まれる。上述の理由と同様の理由からである。
例えば、図12および図15に示される変位可視化センサー10においては、上記初期状態において、図12(a)および図15(a)に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において、基板22上における第1着色層24の未形成領域と同一の領域に配置される。この結果、Z方向から平面視すると、第2着色層34のパターンと、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第1図柄50aが観察される。そして、Z方向から平面視すると、第2着色層34の外周の全体が第1着色層24の外周の全体と一致している。また、図19に示される変位可視化センサー10においては、上記初期状態において、図19(a)に示されるように、第2着色層34が、XY平面内において、基板22上における第1着色層24の未形成領域における中央の十字型領域と同一の領域に配置される。この結果、Z方向から平面視すると、第2着色層34のパターンと、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第1図柄50aが観察される。そして、Z方向から平面視すると、第2着色層34の外周の一部が、第1着色層24の外周の一部と一致している。
これに対して、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じて、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態では、上記計測対象物の第2位置に固定された上記第2パターン表示板が、上記計測対象物の第1位置に固定された上記第1パターン表示板に対してXY平面に平行な直線方向に移動する。この結果、上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では上記光透過部を介して全体が視認される上記第1表示部のパターンの一部が、上記第2表示部により遮蔽されるので、上記第2表示部のパターンと、上記初期状態で視認される上記第1表示部のパターンから変化した、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた上記第2図柄が観察される。
例えば、図12および図15に示される変位可視化センサー10においては、上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じて、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置がXY平面に平行な直線方向に移動した状態において、図12(d)および図15(d)に示されるように、第2着色層34が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では上記光透過部を介して全体が視認される第1着色層24のパターンの一部が第2着色層34により遮蔽されるので、第2着色層34のパターンと、上記初期状態で視認される第1着色層24のパターンから変化した、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
また、図19に示される変位可視化センサー10においては、上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じて、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態において、図19(d)に示されるように、第2着色層34が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では上記光透過部を介して全体が視認される第1着色層24のパターンの一部が第2着色層34により遮蔽されるので、第2着色層34のパターンと、上記初期状態で視認される第1着色層24のパターンから変化した、上記光透過部を介して視認される第1着色層24のパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
また、第2態様としては、上記第1表示部が、上記第2表示部の少なくとも一部とZ方向から平面視して同一形状を有する中央部と、Z方向から平面視して当該中央部の周囲に設けられ、上記第2表示部が上記第1表示部に対してX方向およびY方向に移動する距離を判定することができる周囲部とを有する態様も挙げられる。
このような態様の可視化センサーとしては、例えば、図21に示される可視化センサー10が挙げられる。図21に示される可視化センサー10においては、図21(c)に示されるように、第2着色層34は、透明基板32上において中央の円形領域に設けられた第2円形着色層34aから構成される。図21(b)に示されるように、第1着色層24は、基板22上に設けられ、Z方向から平面視して第2円形着色層34aと同一形状を有する第1円形着色層24a、ならびにZ方向から平面視して、基板22上において第1円形着色層24aの周囲に順番に設けられた第1リング状着色層24b、第2リング状着色層24c、および第3リング状着色層24dから構成される。第1円形着色層24a、第1リング状着色層24b、第2リング状着色層24c、および第3リング状着色層24dは相互に異なる色で着色されている。
図21に示される可視化センサー10においては、上記初期状態において、図21(a)に示されるように、第2円形着色層34aが、XY平面内において第1着色層24における第1円形着色層24aと同一の領域に配置される。この結果、Z方向から平面視すると、第1円形着色層24aのパターンの全体が第2円形着色層34aにより遮蔽されるので、第2着色層34のパターンと、上記光透過部を介して視認される第1着色層24における第1リング状着色層24b、第2リング状着色層24c、および第3リング状着色層24dとを合わせた第1図柄50aが観察される。そして、Z方向から平面視すると、第2着色層34の外周が、第1円形着色層24aの外周と一致する。
一方、上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じて、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態において、図21(d)に示されるように、第2着色層34が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。そして、図21に示される可視化センサー10では、第1着色層24が、第2着色層34における第2円形着色層34aとZ方向から平面視して同一形状を有する第1円形着色層24aと、Z方向から平面視して第1円形着色層24aの周囲に順番に設けられ、相互に異なる色で着色されている第1〜第3リング状着色層とを有する。このため、図21(d)に示されるように、Z方向から平面視して観察される第2図柄50bから、第2着色層34と、第1円形着色層24aおよび第1〜第3リング状着色層とのXY平面における相対的な位置関係を把握することができる。
このため、図21に示される可視化センサー10においては、第1円形着色層24aおよび第1〜第3リング状着色層から、第2着色層34が第1着色層24に対してX方向およびY方向に移動する距離を判定することができる。これにより、上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる方向および距離を簡単に測定することができる。
また、上記第1表示部としては、第1円形着色層24aの中心を通りX方向およびY方向にそれぞれ延びる第1中心線24eを含む図21(b)に示される第1着色層24のように、中でも、上記中央部の中心を通りX方向およびY方向にそれぞれ延びる中心線を含むものが好ましい。上記第1図柄および上記第2図柄における上記中心線と上記第2表示部との位置関係から、上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる方向および距離を簡単に測定することができ、かつ上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にZ方向の軸回りに回転する角度を簡単に測定することができるからである。また、上記第1表示部としては、第1中心線24eが目盛り24fを含有する図21に示される第1着色層24のように、特に、上記中心線が目盛りを含有するものが好ましい。上記第1図柄および上記第2図柄における上記目盛りと上記第2表示部との位置関係から、上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる方向および距離を簡単に測定することができるからである。さらに、上記第2表示部としては、第2円形着色層34aの中心を通りX方向およびY方向にそれぞれ延びる第2中心線34bを含む図21(c)に示される第2着色層34のように、上記第2表示部の中心を通りX方向およびY方向にそれぞれ延びる中心線を含むものが好ましい。上記第1図柄および上記第2図柄における上記第1表示部と上記第2表示部の上記中心線との位置関係から、上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる方向を簡単に測定することができ、かつ上記第2表示部が、上記初期状態における位置から相対的にZ方向の軸回りに回転する角度を簡単に測定することができるからである。
(2)測定方法
Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定する方法としては、例えば、図5(b)、図17(d)、図18(d)、および図20(d)に示されるように、第2図柄50bにおいて、第1着色層24のパターンの一部のX方向の幅aおよびY方向の幅bを測定することによって、上記X方向およびY方向の変位を測定する方法が挙げられる。また、例えば、図12(d)および図19(d)に示されるように、第2図柄50bにおいて、第1着色層24のパターンと第2着色層34のパターンとの間のX方向の間隔aおよびY方向の間隔bを測定することによって、上記X方向およびY方向の変位を測定する方法が挙げられる。また、例えば、図13(d)、図14(d)、図15(d)、および図20(d)に示されるように、第2図柄50bにおいて、第1着色層24のパターンにおける円形領域の中心または円形の空隙部の中心と、第2着色層34のパターンにおける円形領域の中心または円形の空隙部の中心との間のX方向の距離aおよびY方向の距離bを測定することによって、上記X方向およびY方向の変位を測定する方法が挙げられる。
(3)その他
上記変位可視化センサーとしては、上記第1および上記第2表示部のパターンが、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の上記第1変位を測定可能なパターンであるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、図2〜図6、図12〜図15、図17〜図19、および図21に示される変位可視化センサー10のように、上記第1および上記第2表示部のパターンが、Z方向から平面視して、上記図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の上記第2変位を測定可能なパターンであり、上記第2変位がZ方向の軸回りの変位であるものが好ましい。上記変位可視化センサーによって、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間のZ方向の軸回りの変位の継時的な変化を測定することが可能であるからである。
上記図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のZ方向の軸回りの変位を測定する方法としては、例えば、以下の測定方法が挙げられる。まず、図6に示されるように、A’点とA’点の上記初期状態における位置であるA点との間の線分AA’の垂直二等分線と、B’点とB’点の上記初期状態における位置であるB点との間の線分BB’の垂直二等分線との交点であるO点を、上記計測対象物の第2位置に固定された上記第2パターン表示板が、上記計測対象物の第1位置に固定された上記第1パターン表示板に対して相対的に上記Z方向の軸回りに回転する場合のXY平面内の回転軸の位置として測定する。そして、線分AOと線分A’Oの角度αを、上記計測対象物の第2位置に固定された上記第2パターン表示板が、上記計測対象物の第1位置に固定された上記第1パターン表示板に対して相対的に上記Z方向の軸回りに回転する角度として測定する。これにより、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のZ方向の軸回りの変位を測定する。
4.その他
(1)第1および第2パターン表示板の配置位置
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、第1および第2パターン表示板の配置位置が特に限定されるものではないが、例えば、上記第1および第2パターン表示板が、上記第1着色層側の面と上記第2着色層側の面とを対向させるように配置されたものでもよいし、上記第1着色層側の面と上記第2着色層側とは反対側の面とを対向させるように配置されたものでもよい。
(2)連結部
上記変位可視化センサーとしては、後述する図23(e)に示される変位可視化センサー10のように、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とを連結する連結部をさらに有し、上記連結部が、上記第1パターン表示板を第2パターン表示板に対して加えられる力により、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とが分離されることが好ましく、より具体的には連結部が破壊または剥離されて分離されることが好ましい。上記変位可視化センサーを製造してから計測対象物に設置するまでの間において、上記第2パターン表示板の上記第1パターン表示板に対する相対的な位置が初期位置にアライメントされた上記初期状態を上記連結部により維持することができる。これにより、上記変位可視化センサーを計測対象物に設置する時に、上記第2パターン表示板の上記第1パターン表示板に対するXY平面内の位置を上記初期位置にアライメントする手間を省くことができるので、上記変位可視化センサーを簡単に計測対象物に設置することができるからである。
また、上記連結部を有する変位可視化センサーとしては、後述する図23(e)に示される変位可視化センサー10のように、上記連結部が上記第1パターン表示板の連結される面の全体および上記第2パターン表示板の連結される面の全体に設けられているものに限定されず、上記連結部が上記第1パターン表示板の連結される面の一部および上記第2パターン表示板の連結される面の一部に設けられているものが好ましく、例えば、後述する仮接着層が上記第1および第2パターン表示板の間に部分的に設けられているものが好ましい。上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じて、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において、上記第2パターン表示板の上記第1パターン表示板に対する相対的な位置を上記初期状態における位置からずらそうとする力が加わった時に、上記連結部が破壊され易くなり、または剥離され易くなることによって、連結されている上記第1および第2パターン表示板が分離され易くなる。これにより、上記初期状態において観察される上記第1図柄とは異なる上記第2図柄が、上記変位が生じた状態において確実に観察されるからである。
また、このような変位可視化センサーとしては、上記第1および第2パターン表示板の間に設けられた仮接着層を上記連結部として有し、上記初期状態において、上記第1および第2パターン表示板が、上記仮接着層により仮接着されているものが好ましい。
上記仮接着層を有する変位可視化センサーとしては、後述する図23(e)に示される変位可視化センサー10のように、上記第1および第2パターン表示板が、上記第1着色層側の面と上記第2着色層側とは反対側の面とを対向させるように配置され、上記第1パターン表示板における上記第1着色層側の面および第2パターン表示板における上記第2着色層側とは反対側の面が、上記仮接着層により仮接着されているものが好ましい。上記仮接着層を有する変位可視化センサーを簡単に製造することができるからである。
また、上記仮接着層の材料としては、例えば、シリカ系接着剤、セラミック、セメント、はんだ、水ガラス(珪酸ナトリウム、珪酸ソーダ)等の無機系接着剤、有機系接着剤、アスファルト、アラビアガム、アルブミン、漆、膠、松やに等の天然系接着剤、アクリル樹脂系接着剤、アクリル樹脂嫌気性接着剤、α−オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、エポキシ樹脂エマルジョン接着剤、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、シアノアクリレート系接着剤、シリコーン系接着剤、水性高分子−イソシアネート系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、変成シリコーン系接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリ酢酸ビニル樹脂溶液系接着剤、ポリベンズイミダソール接着剤等の合成系接着剤等が挙げられる。
また、上記仮接着層としては、紫外線を照射したり、日光に曝すことにより硬化して接着力が低下する紫外線硬化型仮接着層が好ましい。上記変位可視化センサーを製造してから計測対象物に設置するまでの間において、上記第1および第2パターン表示板が上記仮接着層により仮接着された状態を確実に維持することができ、上記変位可視化センサーを計測対象物に設置した後において、紫外線を照射して硬化させることにより上記仮接着層を確実に剥離することができる。これにより、上記変位可視化センサーを製造してから計測対象物に設置するまでの間において、上記第2パターン表示板の上記第1パターン表示板に対する相対的な位置が上記初期位置にアライメントされた上記初期状態を上記仮接着層により確実に維持することができ、かつ上記変位可視化センサーを計測対象物に設置した後において、上記第2パターン表示板の上記第1パターン表示板に対する相対的な位置を上記初期位置からずらそうとする力が加わった時に、上記第1および第2パターン表示板が確実にせん断され、分離されるようにすることができるからである。
上記紫外線硬化型仮接着層の材料としては、例えば、ダイシングテープとして用いられているリンテック社製のDシリーズ(商品名)および住友ベークライト社製のスミライト(商品名)、ならびに接着剤として用いられている昭和電工社製のVinylol(商品名)等が挙げられる。中でも、昭和電工社製のVinylol(商品名)等が好ましい。接着剤であるから仮接着層のパター二ングが容易にできるからである。なお、上記接着剤として用いられている材料は、上記第1および第2パターン表示板をラミネート圧着するために塗工されるが、塗工方法としては、ディスペンサー塗布方式、スクリーン印刷方式等が好ましい。
さらに、上記仮接着層としては、熱が加えられると発泡し、接着力が低下する熱発泡型仮接着層が好ましい。上記変位可視化センサーを製造してから計測対象物に設置するまでの間において、上記第1および第2パターン表示板が上記仮接着層により仮接着された状態を確実に維持することができ、上記変位可視化センサーを計測対象物に設置した後において、熱を加えて発泡させることにより上記仮接着層を確実に剥離することができる。これにより、上記紫外線硬化型仮接着層を用いる場合と同様の効果が得られるからである。
上記熱発泡型仮接着層の材料としては、例えば、加熱剥離タイプの熱発泡粘着フィルムであるソマール株式会社製のソマタックR TEシリーズ(商品名)等が挙げられる。
(3)固定部材
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、上記第1および第2パターン表示板を計測対象物の第1位置および第2位置にそれぞれ固定する固定部材をさらに有するものでもよい。
ここで、図22は、第1実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略斜視図である。図22に示される変位可視化センサー10は、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30を法面1における計測領域2にそれぞれ固定する接着層60をさらに有する。第1パターン表示板20および第2パターン表示板30は、接着層60を介して、法面1における計測領域2の一端2aおよび他端2bにそれぞれ固定されている。
上記固定部材としては、図2(a)に示される第1金属部材40aおよび第2金属部材40b等のような金属部材でもよいし、図22に示される接着層60等のような接着層でもよい。
上記接着層としては、上記第1および第2パターン表示板を計測対象物の第1位置および第2位置にそれぞれ固定することができるものであれば特に限定されるものではないが、電離放射線が照射されることにより接着性が付与された接着層となる未反応層が好ましい。計測対象物の第1位置および第2位置に上記未反応層を積層し、その状態で上記未反応層に電離放射線を照射して硬化反応を進行させることにより、上記未反応層を計測対象物の第1位置および第2位置に強固に接着された接着層とすることができるので、上記第1および第2パターン表示板を計測対象物の第1位置および第2位置にそれぞれ強固に固定することができるからである。
上記未反応層の材料としては、電離放射線が照射されることにより所定の接着性を付与することができる材料であれば特に限定されるものではないが、上記未反応層の具体的な材料としては、例えば、電離放射線硬化型樹脂であるアクリル樹脂およびエポキシ樹脂、電離放射線硬化型樹脂に用いられる硬化剤等を用いることができる。ここで、未反応層にアクリル樹脂を用いた場合には、アクリル樹脂は未反応層に含まれるエポキシ樹脂の濃度を希釈する働きをする。その結果、アクリル樹脂は、未反応層に含まれるエポキシ樹脂の硬化反応を遅らせることができ、未反応層の保存安定性を向上させることが可能となる。このようなアクリル樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル共重合体を用いることができる。エポキシ樹脂は、電離放射線硬化型樹脂であるため、未反応層に電離放射線を照射することにより接着層とし、硬化させることが可能となる。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、液状エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂が挙げられる。硬化剤としては、電離放射線の照射により、エポキシ樹脂を硬化させることができる材料であれば特に限定されるものではないが、例えば、カチオン重合を開始させる物質を放出する硬化剤が挙げられる。
また、第1実施態様の変位可視化センサーは、次のような固定部材を有していても良い。すなわち、図34に示すように、変位可視化センサーを構成する第1パターン表示板20および第2パターン表示板30の周囲を固定する枠部材80を有していても良い。当該枠部材80は、周囲に孔部81を有し、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30とは、固定部82により固定することができる。
第1パターン表示板および第2パターン表示板が、固定部材として上述した枠部材を有する場合、第1実施態様の変位可視化センサーは、さらに次のような固定部材を有することにより、計測対象物に固定することができる。
すなわち、図35(a)に示すように、第1パターン表示板20の四方を、ワイヤー83を用いて計測対象物に固定し、第2パターン表示板30の四方のうち、隣接する二方を第1パターン表示板20と収縮部材85により連結させ、その他の隣接する二方をワイヤー83により計測対象物に固定することができる。このとき、計測対象物に第2パターン表示板30を固定するワイヤー83は、ワイヤー83の長さ調整を行うことが可能なターンバックル84を有することが好ましい。なお、図35(a)では、図の簡略化のために、枠部材の図示は省略しているが、通常は、ワイヤー83や収縮部材85は、枠部材における孔部を用いて連結する。
また、第1実施態様の変位可視化センサーは、図35(b)に示すように、第1パターン表示板20の四方を、ワイヤー83を用いて計測対象物に固定し、第2パターン表示板30の四方のうち、隣接する二方を、収縮部材85を有するワイヤー83により計測対象物に固定し、その他の隣接する二方を、ターンバックル84を有するワイヤー83により計測対象物に固定することができる。なお、図35(b)では、図の簡略化のために、枠部材の図示は省略しているが、通常は、ワイヤー83や収縮部材85は、枠部材における孔部を用いて連結する。
図35(a)、(b)に示す第1パターン表示板20および第2パターン表示板30に用いられるワイヤー83、収縮部材85等は、図示はしないが枠部に設けられた孔部を通して連結することができる。
また、図35(a)、(b)に示す第1パターン表示板20は、四方がワイヤー83により計測対象物に固定されているが、必要に応じて、ワイヤーの代わりに収縮性のない棒等を用いても良い。
さらに、図35(a)、(b)に示す収縮部材85は、計測対象物に変位が生じた際に、当該変位に応じて収縮する部材を用いることが好ましく、例えば、バネや油圧ポンプ等を用いることができる。
図34〜35に示すような固定部材を用いて計測対象物に変位可視化センサーを固定することにより、第1の方向、第2の方向、第3の軸回りに変位が生じた場合に、上記変位に応じて第2パターン表示板を移動させることができるため、第1の方向、第2の方向、第3の軸回りの変位の測定を行うことが可能となる。
(4)識別コード
第1実施態様においては、様々な計測対象物に設置される各変位可視化センサーを容易に識別するために、変位可視化センサーに識別コードを形成してもよい。
識別コードとしては、各変位可視化センサーを容易に識別することができる程度の大きさであることが好ましく、また、識別コードは記号や絵であってもよく、精密化されたバーコードであってもよい。
識別コードとしては、例えば、第1パターン表示板における第1着色層により形成されていてもよい。具体的には、図33(a)に示すように、Y方向に延びる複数の第1着色層24Aおよび第2着色層24Bを所定の幅およびピッチで形成することにより、第1着色層24Aおよび第2着色層24Bにより構成される図柄(模様)を識別コードして用いた変位可視化センサーとすることができる。なお、この場合には、初期状態において第1パターン表示板20Aが視認でき、識別コードとしての機能を兼ね備えた第1着色層24Aが視認できる配置とすることが好ましい。
図33(a)に示す変位可視化センサー10は、計測対象物の第1位置に対する第2位置が、X方向にa分だけ移動した場合には、例えば、図33(b)に示すように、2箇所の間隙スペース22Aから第2着色層24Bが視認される。一方、計測対象物の第1位置に対する第2位置が、X方向に2a分だけ移動した場合には、例えば、図33(c)に示すように、1か所の間隙スペース22Aから第2着色層24Bが視認される。そのため、図33(a)に示すように、第1パターン表示板20Aおよび第2パターン表示板20Bにおける第1着色層24Aおよび第2着色層24Bが、所定の幅およびピッチで形成されている場合には、識別コードにより第1位置に対する第2位置のX方向またはY方向の変位を可視化することが可能である。
5.計測対象物
第1実施態様の変位可視化センサーを用いて変位の経時的な変化を測定する計測対象物としては、例えば、法面(のりめん)、高層建造物等のようなコンクリート製の人工構造物や、橋、トンネル、電車、船、飛行機等のような人工構造物等における計測領域が挙げられる。中でも、法面、高層建造物等のようなコンクリート製の人工構造物における計測領域が好ましい。法面、高層建造物等のようなコンクリート製の人工構造物における計測領域において可視化する必要がある大きさの変位であれば、上記変位可視化センサーによって確実に可視化することができるからである。
ここで、法面とは、切土や盛土により作られる人工的な斜面のことである。法面における計測領域については、法面に平行な直線方向の0.1%以上の変位を可視化する必要がある。上記変位可視化センサーであれば、法面における計測領域について、法面に平行な直線方向の0.1%以上の変位を可視化することができる。また、高層建造物における計測領域については、高層建造物の壁面に平行な直線方向の0.1%以上の変位を可視化する必要がある。上記変位可視化センサーであれば、高層建造物における計測領域について、高層建造物の壁面に平行な直線方向の0.1%以上の変位を可視化することができる。
6.製造方法
第1実施態様の変位可視化センサーの製造方法としては、上記第1パターン表示板を製造する工程と、上記第2パターン表示板を製造する工程とを有する製造方法であれば特に限定されるものではない。上記第1パターン表示板を製造する工程および上記第2パターン表示板を製造する工程としては、例えば、一般的なカラーフィルタの製造方法により、上記第1パターン表示板および上記第2パターン表示板をそれぞれ製造する工程等が挙げられる。
ここで、第1実施態様の変位可視化センサーの製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。図23は第1実施態様の変位可視化センサーの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。図23に示される変位可視化センサーの製造方法では、まず、図23(a)に示されるように、ガラス製基板22を準備する。次に、図23(b)に示されるように、ガラス製基板22の上面において所望の領域上に赤色の第1着色層24を形成する。これにより、第1パターン表示板20を製造する。次に、図23(c)に示されるように、第1パターン表示板20における第1着色層側の面上に仮接着層70を形成する。次に、図23(d)に示されるように、仮接着層70における第1パターン表示板側とは反対側の面にガラス製透明基板32を貼り合わせる。次に、図23(e)に示されるように、第1着色層24をアライメントマークとして用いて、ガラス製透明基板32における仮接着層側とは反対側の面において所望の領域上に第2着色層34を形成することにより、ガラス製透明基板32および第2着色層34を有する第2パターン表示板30を製造する。このようにして、図23(e)に示されるように、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30の間に設けられた仮接着層70をさらに有し、第1パターン表示板20および第2パターン表示板30が、第1着色層側の面と第2着色層側とは反対側の面とを対向させるように配置され、第2パターン表示板30の第1パターン表示板20に対する相対的な位置が初期位置にアライメントされた初期状態において、第1パターン表示板20における第1着色層側の面および第2パターン表示板30における第2着色層側とは反対側の面が、仮接着層70により仮接着されている変位可視化センサー10を製造することができる。
上記変位可視化センサーの製造方法としては、図23に示される変位可視化センサーの製造方法のように、上記第1パターン表示板を製造する工程後上記第2パターン表示板を製造する工程前に、上記第1パターン表示板における上記第1着色層側の面上に上記仮接着層を形成する工程をさらに有し、上記第2パターン表示板を製造する工程が、上記仮接着層における上記第1パターン表示板側とは反対側の面に上記透明基板を貼り合わせる工程と、上記第1着色層をアライメントマークとして用いて、上記透明基板における上記仮接着層側とは反対側の面において所望の領域上に上記第2着色層を形成する工程とを有する製造方法が好ましい。上記仮接着層を有する変位可視化センサーとして、上記第1および第2パターン表示板が、上記第1着色層側の面と上記第2着色層側とは反対側の面とを対向させるように配置され、上記第1パターン表示板における上記第1着色層側の面および第2パターン表示板における上記第2着色層側とは反対側の面が、上記仮接着層により仮接着されているものを簡単に製造することができるからである。
II.第2実施態様
第2実施態様の変位可視化センサーでは、上記第1および第2パターン表示板は、インバー材から構成され、上記光透過部が空隙である。
第2実施態様の変位可視化センサーの一例について図面を参照しながら説明する。図24(a)は、第2実施態様の変位可視化センサーの一例を示す概略斜視図であり、図24(b)は、図24(a)に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。図24(b)では、第1インバー製表示板および第2インバー製表示板以外の構成を省略して変位可視化センサーが示されている。また、図25(a)は、図24(a)に示される第1インバー製表示板を示す概略斜視図であり、図25(b)は、図25(a)に示される第1インバー製表示板を示す概略上面図である。また、図26(a)は、図24(a)に示される第2インバー製表示板を示す概略斜視図であり、図26(b)は、図26(a)に示される第2インバー製表示板を示す概略上面図である。
図24(a)に示される変位可視化センサー110は、図25(a)および図25(b)に示すように、パターン状の第1パターン部120aおよび第1パターン部120aを支持する第1支持部120bならびに第1空隙部120cを有し、インバー材から構成された第1インバー製表示板120と、図26(a)および図26(b)に示すように、パターン状の第2パターン部130aおよび第2パターン部130aを支持する第2支持部130bならびに第2空隙部130cを有し、インバー材から構成された第2インバー製表示板130とを有する。また、図24(a)に示されるように、第1インバー製表示板120および第2インバー製表示板130は、第1金属部材40aおよび第2金属部材40bを介して、法面1における計測領域2(計測対象物)の一端2a(第1位置)および他端2b(第2位置)にそれぞれ固定されている。これにより、変位可視化センサー110は、計測領域2に設置されている。変位可視化センサー110では、第1インバー製表示板120および第2インバー製表示板130は、第1インバー製表示板120が法面における計測領域側となり、第2インバー製表示板130が観察者側となるように積層されている。また、第1インバー製表示板120および第2インバー製表示板130は、X方向およびY方向に相対的に移動可能であり、Z方向を軸として相対的に回転可能であるように積層されている。
図25(a)および図25(b)に示されるように、第1インバー製表示板120において、第1パターン部120aは、市松模様を表すように設けられている。また、図26(a)および図26(b)に示されるように、第2インバー製表示板130において、第2パターン部130aは、第1インバー製表示板120における第1パターン部120aの形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
図24(a)に示される変位可視化センサー110では、法面1における計測領域2の一端2aと他端2bとの間に変位が生じていない上記初期状態であるから、第2インバー製表示板130の第1インバー製表示板120に対するXY平面内の位置が初期位置にアライメントされている。具体的には、図24(b)に示されるように、第2パターン部130aが、XY平面内において、第1パターン部120aと同一の領域に配置される結果、Z方向から平面視すると、第1パターン部120aのパターンの全体が第2パターン部130aにより遮蔽されるので、第2パターン部130aのパターンのみからなる第1図柄50aが観察される。
ここで、図27(a)は、計測領域2の一端2aと他端2bとの間に、図24(a)に示される実線の矢印で示すXY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態における図24(a)に示される変位可視化センサーを示す概略斜視図であり、図27(b)は図27(a)に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。計測領域2の一端2aと他端2bとの間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じて、計測領域2の一端2aに対する他端2bの相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態では、計測領域2の他端2bに固定された第2インバー製表示板130が、計測領域2の一端2aに固定された第1インバー製表示板120に対してXY平面に平行な直線方向に移動する。この結果、図27(a)および図27(b)に示されるように、第2パターン部130aが、XY平面内において、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態では第2パターン部130aにより全体が遮蔽される第1パターン部120aの一部が、第2空隙部130cを介して視認されるので、第2パターン部130aのパターンと、第2空隙部130cを介して視認される第1パターン部120aのパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
この例の変位可視化センサー110では、上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態で観察される第2図柄50bにおいて、図27(b)に示されるように、第2空隙部130cを介して視認される第1パターン部120aのパターンのX方向の幅aおよびY方向の幅bを測定することによって、第1インバー製表示板120が固定された計測領域2の一端2aに対する第2インバー製表示板130が固定された計測領域2の他端2bの相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定することができる。これにより、計測領域2の一端2aと他端2bとの間のX方向およびY方向の変位の経時的な変化を測定することができる。
次に、第2実施態様の変位可視化センサーの他の例について図面を参照しながら説明する。図28(a)は、第2実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略斜視図であり、図28(b)は、図28(a)に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。図28(b)では、第1インバー製表示板および第2インバー製表示板以外の構成を省略して変位可視化センサーが示されている。また、図29(a)は、図28(a)に示される第1インバー製表示板を示す概略斜視図であり、図29(b)は、図29(a)に示され第1インバー製表示板を示す概略上面図である。また、図30(a)は、図28(a)に示される第2インバー製表示板を示す概略斜視図であり、図30(b)は、図30(a)に示される第2インバー製表示板を示す概略上面図である。
図28(a)に示される変位可視化センサー210は、図29(a)および図29(b)に示すように、インバー材から構成されたインバー製基板222およびインバー製基板222上にパターン状の第1着色層224を有する第1インバー製表示板220と、図30(a)および図30(b)に示すように、パターン状のパターン部230aおよびパターン部230aを支持する支持部230bならびに空隙部230cを有し、インバー材から構成された第2インバー製表示板230とを有する。また、図28(a)に示されるように、第1インバー製表示板220および第2インバー製表示板230は、第1金属部材40aおよび第2金属部材40bを介して、法面1における計測領域2(計測対象物)の一端2a(第1位置)および他端2b(第2位置)にそれぞれ固定されている。これにより、変位可視化センサー210は、計測領域2に設置されている。変位可視化センサー210では、第1インバー製表示板220および第2インバー製表示板230は、第1インバー製表示板220が法面における計測領域側となり、第2インバー製表示板230が観察者側となるように積層されている。また、第1インバー製表示板220および第2インバー製表示板230は、X方向およびY方向に相対的に移動可能であり、Z方向を軸として相対的に回転可能であるように積層されている。
図29(a)および図29(b)に示されるように、第1インバー製表示板220において、第1着色層224は、インバー製基板222上に市松模様を表すように設けられている。また、図30(a)および図30(b)に示されるように、第2インバー製表示板230において、パターン部230aは、インバー製基板222上における第1着色層224の形成領域と形状および大きさが同一の領域に設けられている。
図28(a)に示される変位可視化センサー110では、法面1における計測領域2の一端2aと他端2bとの間に変位が生じていない上記初期状態であるから、第2インバー製表示板230の第1インバー製表示板220に対するXY平面内の位置が初期位置にアライメントされている。具体的には、図28(b)に示されるように、パターン部230aが、XY平面内において、第1着色層224と同一の領域に配置される結果、Z方向から平面視すると、第1着色層224のパターンの全体がパターン部230aにより遮蔽されるので、パターン部230aのパターンのみからなる第1図柄50aが観察される。
ここで、図31(a)は、計測領域2の一端2aと他端2bとの間に、図28(a)に示される実線の矢印で示すXY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態における図28(a)に示される変位可視化センサーを示す概略斜視図であり、図31(b)は図31(a)に示される変位可視化センサーを示す概略上面図である。計測領域2の一端2aと他端2bとの間にXY平面に平行な直線方向の変位が生じて、計測領域2の一端2aに対する他端2bの相対的な位置が上記初期状態における位置からXY平面に平行な直線方向に移動した状態では、計測領域2の他端2bに固定された第2インバー製表示板230が、計測領域2の一端2aに固定された第1インバー製表示板220に対してXY平面に平行な直線方向に移動する。この結果、図31(a)および図31(b)に示されるように、パターン部230aが、XY平面内において、上記初期状態における位置から相対的にXY平面に平行な直線方向にずれる。このため、Z方向から平面視すると、上記初期状態ではパターン部230aにより全体が遮蔽される第1着色層224の一部が、空隙部230cを介して視認されるので、パターン部230aのパターンと、空隙部230cを介して視認される第1着色層224のパターンとを合わせた第2図柄50bが観察される。
図28(a)に示される変位可視化センサー210では、上記XY平面に平行な直線方向の変位が生じた状態で観察される第2図柄50bにおいて、図31(b)に示されるように、空隙部230cを介して視認される第1着色層224のパターンのX方向の幅aおよびY方向の幅bを測定することによって、第1インバー製表示板220が固定された計測領域2の一端2aに対する第2インバー製表示板230が固定された計測領域2の他端2bの相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定することができる。これにより、計測領域2の一端2aと他端2bとの間のX方向およびY方向の変位の経時的な変化を測定することができる。
第2実施態様の変位可視化センサーによれば、図24および図28に示される例のように、第1実施態様と同様に、上記第1パターン表示板が固定された上記計測対象物の第1位置と、上記第2パターン表示板が固定された上記計測対象物の第2位置との間のX方向およびY方向の変位の経時的な変化を測定することが可能である。このため、自然構造物または人工構造物における計測対象物の変位について、大きさだけではなく方向を可視化することができる。また、上記第1および第2パターン表示板が、インバー材から構成されているために、第1実施態様の変位可視化センサーとは異なり、ヤング率が高く応力変形し難いために、上記第1の方向および上記第2の方向の具体例として、X方向以外の方向およびY方向以外の方向をそれぞれ用い、上記第3の方向の具体例としてZ方向以外の方向を用いたとしても、同様の効果が得られる。また、上記変位可視化センサーを、Z方向の上記観察者側から平面視する代わりに、Z方向以外の方向の上記観察者側から平面視したとしても、同様の効果が得られる。
第2実施態様の変位可視化センサーとしては、上記第1および第2パターン表示板が、インバー材から構成され、上記光透過部が空隙であるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、図24(a)に示される例のような第1態様および図28(a)に示される例のような第2態様が挙げられる。以下、第2実施態様の変位可視化センサーとして、第1態様および第2態様を詳細に説明する。
II−I.第1態様
第2実施態様における第1態様の変位可視化センサーでは、上記第1パターン表示板は、パターン状の第1パターン部および上記第1パターン部を支持する第1支持部ならびに第1空隙部を有し、インバー材から構成された第1インバー製表示板であって、上記第1パターン部が上記第1表示部である第1インバー製表示板であり、上記第2パターン表示板は、パターン状の第2パターン部および上記第2パターン部を支持する第2支持部ならびに第2空隙部を有し、インバー材から構成された第2インバー製表示板であって、上記第2パターン部および上記第2空隙部がそれぞれ上記第2表示部および上記光透過部である第2インバー製表示板である。以下、第2実施態様における第1態様の変位可視化センサーにおける各構成について説明する。
1.第1インバー製表示板
上記第1インバー製表示板は、パターン状の第1パターン部および上記第1パターン部を支持する第1支持部ならびに第1空隙部を有し、インバー材から構成される。本態様における上記第1インバー製表示板では、上記第1パターン部が上記第1表示部となる。
ここで、本発明において、インバー材とは、鉄(Fe)64質量%およびニッケル(Ni)36質量%からなる合金を代表例とするものであり、鉄(Fe)64質量%、ニッケル(Ni)32質量%、およびコバルト(Co)5質量%からなる合金を含むものを意味する。インバー材は、ヤング率(引張り弾性率)が高く応力変形し難いために、上記変位可視化センサーの感度を高くすることができる。
上記第1インバー製表示板の厚みとしては、5μm〜10000μmの範囲内であることが好ましい。中でも、隣接する上記第1パターン部のパターンの重心間の距離または隣接する上記第2パターン部のパターンの重心間の距離であるピッチが500μm以下の範囲内である場合には、上記第1インバー製表示板の厚みとしては、5μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。薄いほどファインピッチでのエッチングが可能となるが、この範囲よりも薄いと物理的な強度が弱くなり、この範囲よりも厚いと重くなりハンドリングが悪くなるからである。また、上記ピッチが500μm〜3000μmの範囲内である場合には、上記第1インバー製表示板の厚みとしては、100μm〜2000μmの範囲内であることが好ましい。また、上記ピッチが3000μm以上の範囲内である場合には、上記第1インバー製表示板の厚みとしては、100μm〜7000μmの範囲内であることが好ましい。
2.第2インバー製表示板
上記第2インバー製表示板は、パターン状の第2パターン部および上記第2パターン部を支持する第2支持部ならびに第2空隙部を有し、インバー材から構成される。本態様における上記第2インバー製表示板では、上記第2パターン部が上記第2表示部となり、上記空隙部が上記光透過部となる。
上記インバー材としては、上記「1.第1インバー製表示板」の項目に記載のインバー材と同様であるので、ここでの説明は省略する。上記第2インバー製表示板の厚みとしては、上記「1.第1インバー製表示板」の項目に記載の第1インバー製表示板の厚みと同様であるので、ここでの説明は省略する。
3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化
上記変位可視化センサーでは、第1実施態様と同様に上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化が生じる。そして、この図柄の変化から、上記第1パターン表示板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記第2パターン基板が固定された上記計測対象物の第2位置の相対的な位置の第1変位を測定可能であり、上記第1変位はX方向およびY方向の変位である。具体的には、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じていない初期状態において、Z方向から平面視して、少なくとも上記第2表示部のパターンからなる第1図柄を観察する。上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じて、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第2図柄を観察する。そして、上記第1図柄から上記第2図柄への変化を観察することにより、上記X方向およびY方向の変位を測定する。
上記変位可視化センサーとしては、上記初期状態において観察される上記第1図柄とは異なる上記第2図柄が、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられている。これにより、上記第1図柄から上記第2図柄への変化を観察することにより、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の変位を確実に測定することができる。上記第1図柄とは異なる上記第2図柄が観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられた上記変位可視化センサーとしては、第1態様および第2態様に大別することができる。第1態様および第2態様としては、上記「I.第1実施態様 3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化 (1)Z方向の観察者側から平面視して観察される図柄の変化」の項目に記載の第1態様および第2態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、上記変位可視化センサーにおいて、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定する方法としては、上記「I.第1実施態様 3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化 (2)測定方法」の項目に記載の測定方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記変位可視化センサーとしては、上記第1および上記第2表示部のパターンが、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の上記第1変位を測定可能なパターンであるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、図24に示される変位可視化センサー10のように、上記第1および上記第2表示部のパターンが、Z方向から平面視して、上記図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の上記第2変位を測定可能なパターンであり、上記第2変位がZ方向の軸回りの変位であるものが好ましい。上記変位可視化センサーによって、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間のZ方向の軸回りの変位の継時的な変化を測定することが可能であるからである。上記図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のZ方向の軸回りの変位を測定する方法としては、上記「I.第1実施態様 3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化 (3)その他」の項目に記載の測定方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
4.その他
(1)連結部
上記変位可視化センサーとしては、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とを連結する連結部をさらに有し、上記連結部が、上記第1パターン表示板を第2パターン表示板に対して移動させる力により、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とが分離されるように破壊または剥離されるものが好ましい。上記「I.第1実施態様 4.その他 (2)連結部」の項目に記載の通り、上記変位可視化センサーを簡単に計測対象物に設置することができるからである。
上記連結部を有する変位可視化センサーおよび上記連結部としては、上記項目に記載の連結部を有する変位可視化センサーおよび連結部と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2)固定部材
上記変位可視化センサーとしては、上記第1および第2インバー製表示板を計測対象物の第1位置および第2位置にそれぞれ固定する固定部材をさらに有するものでもよい。上記固定部材としては、上記「I.第1実施態様 4.その他 (3)固定部材」の項目に記載の固定部材と同様であるので、ここでの説明は省略する。
5.計測対象物
上記変位可視化センサーを用いて変位を可視化する計測対象物は、上記「I.第1実施態様 5.計測対象物」の項目に記載の計測対象物と同様であるので、ここでの説明は省略する。
6.製造方法
上記変位可視化センサーの製造方法としては、上記第1インバー製表示板を製造する製造工程と、上記第2インバー製表示板を製造する製造工程とを有する製造方法であれば特に限定されるものではない。
上記第1インバー製表示板を製造する製造工程は、インバー材をエッチングすることにより、パターン状の第1パターン部および上記第1パターン部を支持する第1支持部ならびに第1空隙部を有する上記第1インバー製表示板を製造する工程である。また、上記第2インバー製表示板を製造する製造工程は、インバー材をエッチングすることにより、パターン状の第2パターン部および上記第2パターン部を支持する第2支持部ならびに第2空隙部を有する上記第2インバー製表示板を製造する工程である。
上記インバー材をエッチングする方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法等が挙げられる。フォトリソグラフィ法を用いて上記インバー材をエッチングする方法としては、上記インバー材の一方の面および他方の面の両面に成膜されたレジスト膜に開口部を形成し、両面側からレジスト膜の開口部を介してインバー材をエッチングする特開2003−306783に記載のエッチング加工方法が好ましい。このエッチング加工方法では、板厚Tの上記インバー材にこの板厚Tより小さな寸法の有効開口寸法dの貫通部を形成するにあたり、上記インバー材の一方の面に、上記有効開口寸法d以下の肉厚tを残して深さが(T−t)になる第1のエッチング凹部を形成し、上記インバー材の他方の面に深さが上記肉厚tに相当する第2のエッチング凹部を形成し、これら第1のエッチング凹部と第2のエッチング凹部が連通した後サイドエッチング処理をすることにより上記連通部分に上記有効開口寸法dの貫通部を形成する。これにより、板厚Tの上記インバー材にこの板厚Tより小さな寸法dの孔径または溝幅を有する開口を加工することが可能だからである。
上記インバー材をエッチングする方法に用いられるレジスト膜としては、例えば、現像により感光部分が溶出し、未感光部分だけが残る性質をもったポジ型感光性レジスト膜等が挙げられるが、中でもフェノール樹脂系レジスト膜やノボラック樹脂系レジスト膜等が好ましく、特に東京応化製「OFPR−800」等が好ましい。密着性、表皮剥れや薄膜残りが改善されるからである。
また、上記インバー材をエッチングする方法に用いられるエッチング液としては、例えば、上記特開2003−306783に記載の塩化第二鉄溶液、アルカリ溶液、硫酸と過酸化水素の混合溶液、塩化第二銅溶液等が挙げられるが、中でも塩化第二鉄溶液等が好ましい。エッチングの寸法精度が良好になるからである。
II−II.第2態様
第2実施態様の第2態様の変位可視化センサーでは、上記第1パターン表示板は、インバー材から構成されたインバー製基板および上記インバー製基板上にパターン状の第1着色層を有し、上記第1着色層が上記第1表示部である第1インバー製表示板であり、上記第2パターン表示板は、パターン状のパターン部および上記パターン部を支持する支持部ならびに空隙部を有し、インバー材から構成された第2インバー製表示板であって、上記パターン部および上記空隙部がそれぞれ上記第2表示部および上記光透過部である第2インバー製表示板である。以下、第2実施態様における第2態様の変位可視化センサーにおける各構成について説明する。以下、第2実施態様における第2態様の変位可視化センサーにおける各構成について説明する。
1.第1インバー製表示板
上記第1インバー製表示板は、インバー材から構成されたインバー製基板および上記インバー製基板上にパターン状の第1着色層を有する。本態様における上記第1インバー製表示板では、上記第1着色層が上記第1表示部となる。
(1)インバー製基板
上記インバー製基板は、インバー材から構成されたものである。上記インバー材としては、上記「II−I.第1態様 1.第1インバー製表示板」の項目に記載のインバー材と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記インバー製基板の厚みとしては、5μm〜10000μmの範囲内であることが好ましい。中でも、隣接する上記第1着色層のパターンの重心間の距離または隣接する上記パターン部のパターンの重心間の距離であるピッチが500μm以下の範囲内である場合には、上記インバー製表示板の厚みとしては、5μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。薄いほどファインピッチでのエッチングが可能となるが、この範囲よりも薄いと物理的な強度が弱くなり、この範囲よりも厚いと重くなりハンドリングが悪くなるからである。また、上記ピッチが500μm〜3000μmの範囲内である場合には、上記インバー製基板の厚みとしては、100μm〜2000μmの範囲内であることが好ましい。また、上記ピッチが3000μm以上の範囲内である場合には、上記インバー製基板の厚みとしては、100μm〜7000μmの範囲内であることが好ましい。
(2)第1着色層
上記第1着色層は、上記インバー製基板上に設けられたパターン状のものである。上記第1着色層としては、上記インバー製基板と異なる色の層であれば、特に限定されるものではないが、例えば、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層等が挙げられる。
上記第1着色層の材料および厚みとしては、上記「I.第1実施態様 1.第1パターン表示板 (2)第1着色層」の項目に記載の第1着色層と同様であるので、ここでの説明は省略する。
2.第2インバー製表示板
上記第2インバー製表示板は、パターン状のパターン部および上記パターン部を支持する支持部ならびに空隙部を有し、インバー材から構成される。本態様における上記第2インバー製表示板では、上記パターン部が上記第2表示部となり、上記空隙部が上記光透過部となる。
上記インバー材としては、上記「II−I.第1態様 1.第1インバー製表示板」の項目に記載のインバー材と同様であるので、ここでの説明は省略する。上記第2インバー製表示板の厚みとしては、上記「II−I.第1態様 1.第1インバー製表示板」の項目に記載の第1インバー製表示板の厚みと同様であるので、ここでの説明は省略する。
3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化
上記変位可視化センサーでは、第1実施態様と同様に、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化が生じる。そして、この図柄の変化から、上記第1パターン表示板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記第2パターン基板が固定された上記計測対象物の第2位置の相対的な位置の第1変位を測定可能であり、上記第1変位はX方向およびY方向の変位である。具体的には、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じていない初期状態において、Z方向から平面視して、少なくとも上記第2表示部のパターンからなる第1図柄を観察する。上記計測対象物の第1位置と第2位置との間に変位が生じて、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた第2図柄を観察する。そして、上記第1図柄から上記第2図柄への変化を観察することにより、上記X方向およびY方向の変位を測定する。
上記変位可視化センサーとしては、上記初期状態において観察される上記第1図柄とは異なる上記第2図柄が、上記初期状態から上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置が変化した状態において観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられている。これにより、上記第1図柄から上記第2図柄への変化を確実に観察することにより、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の変位を確実に測定することができる。上記第1図柄とは異なる上記第2図柄が観察されるように、上記第1および第2表示部がパターン状に設けられた上記変位可視化センサーとしては、第1態様および第2態様に大別することができる。第1態様および第2態様としては、上記「I.第1実施態様 3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化 (1)観察者側から平面視して観察される図柄の変化」の項目に記載の第1態様および第2態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、上記変位可視化センサーにおいて、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のX方向およびY方向の変位を測定する方法としては、上記「I.第1実施態様 3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化 (2)測定方法」の項目に記載の測定方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
上記変位可視化センサーとしては、上記第1および上記第2表示部のパターンが、Z方向から平面視して、上記第2表示部のパターンと、上記光透過部を介して視認される上記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の上記第1変位を測定可能なパターンであるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、図28に示される変位可視化センサー10のように、上記第1および上記第2表示部のパターンが、Z方向から平面視して、上記図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の上記第2変位を測定可能なパターンであり、上記第2変位がZ方向の軸回りの変位であるものが好ましい。上記変位可視化センサーによって、上記計測対象物の第1位置と第2位置との間のZ方向の軸回りの変位の継時的な変化を測定することが可能であるからである。上記図柄の変化から、上記計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置のZ方向の軸回りの変位を測定する方法としては、上記「I.第1実施態様 3.観察者側から平面視して観察される図柄の変化 (3)その他」の項目に記載の測定方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
4.その他
(1)連結部
上記変位可視化センサーとしては、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とを連結する連結部をさらに有し、上記連結部が、上記第1パターン表示板を第2パターン表示板に対して移動させる力により、上記第1パターン表示板と上記第2パターン表示板とが分離されるように破壊または剥離されるものが好ましい。上記「I.第1実施態様 4.その他 (2)連結部」の項目に記載の通り、上記変位可視化センサーを簡単に計測対象物に設置することができるからである。
上記連結部を有する変位可視化センサーおよび上記連結部としては、上記項目に記載の連結部を有する変位可視化センサーおよび連結部と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2)固定部材
上記変位可視化センサーとしては、上記第1および第2インバー製表示板を計測対象物の第1位置および第2位置にそれぞれ固定する固定部材をさらに有するものでもよい。上記固定部材としては、上記「I.第1実施態様 4.その他 (3)固定部材」の項目に 記載の固定部材と同様であるので、ここでの説明は省略する。
5.計測対象物
上記変位可視化センサーを用いて変位を可視化する計測対象物は、上記「I.第1実施態様 5.計測対象物」の項目に記載の計測対象物と同様であるので、ここでの説明は省略する。
6.製造方法
上記変位可視化センサーの製造方法は、上記第1インバー製表示板を製造する製造工程と、上記第2インバー製表示板を製造する製造工程とを有する製造方法であれば特に限定されるものではない。
上記第1インバー製表示板を製造する製造工程は、インバー材から構成された上記インバー製基板上に上記第1着色層をパターン状に形成する工程である。上記インバー製基板上に上記第1着色層をパターン状に形成する方法としては、フォトリソグラフィ法や印刷法等が挙げられる。
上記第2インバー製表示板を製造する製造工程は、インバー材をエッチングすることにより、パターン状の上記パターン部および上記パターン部を支持する支持部ならびに空隙部を有する上記第2インバー製表示板を製造する工程である。上記インバー材をエッチングする方法としては、上記「II−I.第1態様 6.製造方法」の項目に記載の方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
B.変位可視化システム
本発明の変位可視化システムは、上述した変位可視化センサーと、上記変位可視化センサーに表示される上記図柄を撮像する撮像装置と、上記撮像装置により撮像された画像を解析する解析装置と、を有することを特徴とする。
図36は、本発明の変位可視化システムの一例を示す概略図である。図36に示される変位可視化システム90は、計測対象物2に設置された変位可視化センサー10と、変位可視化センサー10を平面視して、変位可視化センサー10におけるパターン状の第2表示部と光透過を介して視認されるパターン状の第1表示部とを撮像する撮像装置92と、撮像装置92により撮像された画像を解析する解析装置94と、を有する。
上記撮像装置としては、上記変位可視化センサーを平面視して、上記第2表示部と上記光透過を介して視認される上記第1表示部とを撮像する手段であれば特に限定されるものではないが、例えば、CCD撮像素子等が挙げられる。
上記解析装置としては、上記撮像装置により撮像された画像を解析する手段であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記「A.変位可視化センサー」の項目に記載の変位可視化センサーにおいて、変位可視化センサーに表示される図柄から変位を可視化するために、上記画像を解析する装置でもよい。また、撮像装置により撮像された画像を解析装置により解析して、より正確な変位を得ても良い。さらに、複数の変位可視化センサーの画像を解析装置により解析することにより、測定対象物全体の変位をより正確に得ることができる。
上記解析装置としては、上記撮像装置により撮像された画像を解析する装置であれば特に限定されるものではないが、例えば、専用のプログラムをインストールしたパーソナルコンピュータ等が挙げられる。
上記変位可視化システムにおける変位可視化センサーは、上記「A.変位可視化センサー」の項目に記載の変位可視化センサーの他にも、水分量や塩分量を測定することにより変位を可視化する各種センサーを用いることができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
10…変位可視化センサー、 20…第1パターン表示板、 30…第2パターン表示板、 22…第1着色層、 24…第1着色層、 32…透明基板、 34…第2着色層、 50a…第1図柄、 50b…第2図柄

Claims (10)

  1. パターン状の第1表示部を有する第1パターン表示板と、パターン状の第2表示部および光透過部を有する第2パターン表示板と、を有し、
    前記第1パターン表示板および前記第2パターン表示板は、前記第2パターン表示板が観察者側となるように配置され、
    前記第1パターン表示板および前記第2パターン表示板は、前記第1パターン表示板の前記第1表示部側の面または前記第2パターン表示板の前記第2表示部側の面に沿った第1の方向および第2の方向に相対的に移動可能であり、前記第1の方向および前記第2の方向を含む面と交わる第3の方向を軸として相対的に回転可能であり、
    前記第1パターン表示板と前記第2パターン表示板との相対的な移動または回転に伴い、前記観察者側から、前記第2表示部のパターンと、前記光透過部を介して視認される前記第1表示部のパターンとを合わせた図柄の変化が生じ、
    前記図柄の変化から、前記第1パターン表示板に対する前記第2パターン表示板の相対的な位置の変位を表示することを特徴とする変位可視化センサー。
  2. 前記変位は、前記第1の方向の変位または前記第2の方向の変位を含むことを特徴とする請求項1に記載の変位可視化センサー。
  3. 前記変位は、前記第3方向の軸回りの変位を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の変位可視化センサー。
  4. 前記第1パターン表示板は、基板および前記基板上に配置されたパターン状の第1着色層を有し、前記第1着色層が前記第1表示部であり、
    前記第2パターン表示板は、透明基板および前記透明基板上に配置されたパターン状の第2着色層を有し、前記第2着色層が前記第2表示部であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の変位可視化センサー。
  5. 前記図柄の変化は、第1図柄から第2図柄への変化であり、
    前記第1図柄は、前記第1着色層を含まず、前記第2着色層を含み、
    前記第2図柄は、前記第2着色層と前記光透過部を介して視認される前記第1着色層とを含むことを特徴とする請求項4に記載の変位可視化センサー。
  6. 前記図柄の変化は、第1図柄から第2図柄への変化であり、
    前記第1図柄および前記第2図柄は、前記第2着色層と前記光透過部を介して視認される前記第1着色層とを含むことを特徴とする請求項4に記載の変位可視化センサー。
  7. 前記第1パターン表示板および前記第2パターン表示板は、インバー材から構成され、前記光透過部が空隙であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかに記載の変位可視化センサー。
  8. 前記第1パターン表示板と前記第2パターン表示板とを連結する連結部をさらに有し、
    前記連結部は、前記第1パターン表示板または前記第2パターン表示板に対して加えられる力により分離することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれかに記載の変位可視化センサー。
  9. 前記連結部は、紫外線硬化型仮接着層であることを特徴とする請求項8に記載の変位可視化センサー。
  10. 請求項1から請求項9までのいずれかに記載の変位可視化センサーと、
    前記変位可視化センサーに表示される前記図柄を撮像する撮像装置と、
    前記撮像装置により撮像された画像を解析する解析装置と、
    を有することを特徴とする変位可視化システム。
JP2016118340A 2015-12-21 2016-06-14 変位可視化センサーおよび変位可視化システム Pending JP2017116521A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015249113 2015-12-21
JP2015249113 2015-12-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017116521A true JP2017116521A (ja) 2017-06-29

Family

ID=59234585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016118340A Pending JP2017116521A (ja) 2015-12-21 2016-06-14 変位可視化センサーおよび変位可視化システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017116521A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017115392A1 (de) 2016-07-11 2018-01-11 Daido Steel Co., Ltd. Weichmagnetische Legierung
JP2019020322A (ja) * 2017-07-20 2019-02-07 東急建設株式会社 変状検知装置
WO2021157484A1 (ja) * 2020-02-06 2021-08-12 大日本印刷株式会社 マーカー、マーカーの製造方法、検出対象物

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017115392A1 (de) 2016-07-11 2018-01-11 Daido Steel Co., Ltd. Weichmagnetische Legierung
JP2019020322A (ja) * 2017-07-20 2019-02-07 東急建設株式会社 変状検知装置
JP7007124B2 (ja) 2017-07-20 2022-01-24 東急建設株式会社 変状検知装置
WO2021157484A1 (ja) * 2020-02-06 2021-08-12 大日本印刷株式会社 マーカー、マーカーの製造方法、検出対象物
JP6977912B1 (ja) * 2020-02-06 2021-12-08 大日本印刷株式会社 マーカー、マーカーの製造方法、検出対象物

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101641402B1 (ko) 도전성 기판 및 그 제조 방법 및 터치 패널
CN107031221B (zh) 转印薄膜及透明层叠体、它们的制造方法、静电电容型输入装置以及图像显示装置
JP2017116521A (ja) 変位可視化センサーおよび変位可視化システム
WO2015125853A1 (ja) 転写フィルム、転写フィルムの製造方法、透明積層体、透明積層体の製造方法、静電容量型入力装置および画像表示装置
CN106662815A (zh) 负型感光性树脂组合物、树脂固化膜、隔壁和光学元件
CN104246611A (zh) 黑色树脂膜、静电电容型输入装置及它们的制造方法及具备其的图像显示装置
TWI619762B (zh) A photosensitive epoxy resin composition for an optical waveguide, a curable thin film for forming an optical waveguide, and an optical waveguide and light using the same. Hybrid flexible printed wiring board for electric transmission, and method for manufacturing the same
US20180052263A1 (en) Privacy filter
TW201720652A (zh) 轉印膜、膜感測器的製造方法、膜感測器、前面板一體型感測器及圖像顯示裝置
CN108351603A (zh) 膜掩模、其制备方法和使用膜掩模的图案形成方法
JP2014142834A (ja) 透明積層体およびその製造方法
US20220400553A1 (en) Manufacturing method for substrate having conductive pattern, manufacturing method for electronic device, substrate having conductive pattern, and protective film for metal nanobody
JP2012123287A (ja) カラーフィルタ、横電界駆動式液晶表示装置、ブラックマトリクスの形成方法およびカラーフィルタの製造方法
JP2017223516A (ja) 変位可視化センサーおよび変位可視化システム
JP2020126090A (ja) 感光性転写材料、樹脂パターンの製造方法、回路配線の製造方法、及び、タッチパネルの製造方法
JP2017128083A (ja) 積層体の製造方法、表示装置の製造方法および積層体
JP6019952B2 (ja) カラーフィルタ形成基板と表示装置、およびカラーフィルタ形成基板の作製方法
JP6820540B2 (ja) 変位可視化センサー、変位可視化方法、および変位可視化システム
JP2009271470A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス表示装置用カラーフィルタ
JP6820539B2 (ja) 変位可視化センサー
WO2019151534A1 (ja) 感光性転写材料、回路配線の製造方法、及び、タッチパネルの製造方法
JP2006234975A (ja) 位置合わせ用パターン、表示デバイス、表示デバイスの組立て方法、表示デバイスの位置合わせ検査方法
KR20200007690A (ko) 스테이지, 물성 측정 장치 및 측정 방법
JP7006171B2 (ja) 変位センサシート
JP5007572B2 (ja) 位相差制御部材とそのアライメント調整方法、およびカラーフィルタの製造方法