(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な装置構成で、容易に設置することができ、かつ、簡単に傾斜を判定することができる傾斜判定装置を提供する。【解決手段】対象物に設置され、対象物の基準位置に対する傾斜変位を判定する傾斜判定装置１であって、湾曲面を有する基材１１と、基材１１の湾曲面に取付けられてなり、湾曲面上における一部の領域に可視領域を制御可能な視野角制御層１２と、基材１１の湾曲面に取付けられてなる、傾斜変位の発生を判定するための指標となる第１のマーク１３１とを備え、傾斜判定装置１は、基準位置において第１のマーク１３１を可視領域内１２ａに位置させるとともに、傾斜変位が生じたときに可視領域内１２ａにおける第１のマーク１３１の相対位置が変化するように、対象物に設置されて用いられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に設置され、当該対象物の基準位置に対する傾斜変位を判定する傾斜判定装置であって、
湾曲面を有する基材と、
前記基材の前記湾曲面に取付けられてなり、当該湾曲面上における一部の領域に可視領域を制御可能な視野角制御層と、
前記基材の前記湾曲面に取付けられてなる、前記傾斜変位の発生を判定するための指標となる第１のマークと
を備え、
前記傾斜判定装置は、前記基準位置において前記第１のマークを前記可視領域内に位置させるとともに、前記傾斜変位が生じたときに前記可視領域内における当該第１のマークの相対位置が変化するように、前記対象物に設置されて用いられる傾斜判定装置。
【請求項２】
前記対象物の前記基準位置に対する傾斜変位量の指標となる第２のマークが、前記基材の前記湾曲面にさらに設けられてなる請求項１に記載の傾斜判定装置。
【請求項３】
前記基準位置において、前記第２のマークは、前記可視領域外に位置するように前記基材の前記湾曲面に設けられてなる請求項２に記載の傾斜判定装置。
【請求項４】
少なくとも２つの前記第２のマークが、前記第１のマークを間に挟むようにして対向して設けられている請求項３に記載の傾斜判定装置。
【請求項５】
前記基材は、湾曲形状または略円筒形状の透明部材により構成される
請求項１から請求項４のいずれかに記載の傾斜判定装置。
【請求項６】
前記視野角制御層は、光を透過する光透過部と、光を吸収する光吸収部とを含み、
前記光透過部と、前記光吸収部とが、前記湾曲面に略平行な前記視野角制御層の面に沿って周方向に交互に配置されてなり、
前記光吸収部は、前記視野角制御層の面内において、前記周方向に対して略直交する方向を長手方向とし、当該周方向を短手方向とし、前記視野角制御層の面に対して略直交する方向を厚さ方向とするライン形状を有してなり、
前記光吸収部の前記短手方向の両端に位置する側面が、前記視野角制御層の一方の面から前記光透過部に入光した光の一部を全反射させ、当該一方の面に対向する他方の面に出光させるように傾斜してなる、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の傾斜判定装置。
【請求項７】
前記光吸収部の前記短手方向の断面視形状が略台形状または略三角形状である
請求項６に記載の傾斜判定装置。
【請求項８】
前記視野角制御層の少なくとも一面側に、防泥層、防眩層、帯電防止層、反射防止層、紫外線吸収層、アンチグレア層、保護層のうちのいずれか１以上が設けられている
請求項１から請求項７のいずれかに記載の傾斜判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、傾斜判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
山の斜面、及び河川の土手等の自然構造物、道路の路面、堤防及び高速道路脇の法面等の人工構造物、並びに橋梁等のコンクリート構造物や鋼構造物において、老朽化、塩害、腐食等によって、また荷重や地盤の変位等によって、これらの構造物に傾斜変位が生じることがある。これらの構造物に生じた傾斜変位をモニタリングすることが、傾斜変位によって将来起こり得る可能性のある災害を未然に察知し、当該災害に備えるにあたり重要となる。
【０００３】
従来、上記の各種構造物に生じた傾斜変位を光波長の変化として検出する光ファイバセンサとして、ファイバブラッググレーティング（以下、ＦＢＧという）を用いたＦＢＧ傾斜計が知られている（特許文献１参照）。ＦＢＧは、光ファイバに紫外レーザー光を照射し、光ファイバ中のコアに屈折率変調（回折格子）を形成したものである。ＦＢＧは、光がＦＢＧを通過する際、特定の波長のみが反射される特性を有する。このＦＢＧを用いたセンシングの原理は、次の通りである。光ファイバのコア中に複数の回折格子（一般的には光ファイバのコア径と実質的に同一の径を有する略円形状の物体の如く描かれる場合が多い。）が光ファイバの軸方向に沿って一定間隔で配列される（この複数の回折格子が一定間隔に配列されたものがＦＢＧと呼ばれる場合がある。）。光ファイバ内への入射光がＦＢＧを透過すると、ブラッグ波長と呼ばれる波長成分がＦＢＧで反射され、残りの波長成分は透過する。ＦＢＧに外力が加わると光ファイバは膨張または伸縮し、それに伴いＦＢＧを構成する回折格子の間隔が変わり、反射するブラッグ波長が変化する。ＦＢＧ傾斜計は、このＦＢＧのセンシングの原理を利用して傾斜変位を検出する。
【０００４】
特許文献１に開示されたＦＢＧ傾斜計は次のように用いられる。ＦＢＧ（光ファイバ）は、傾斜変位を検出する対象である構造物の大きさ（あるいは長さ）に合わせて用意される傾斜計ケーシング（例えばアルミパイプ等）中に挿入可能な大きさにユニット化される（ユニット化されたＦＢＧを以下「ＦＢＧユニット」という。）。ＦＢＧユニットが挿入された傾斜計ケーシングは、上記の各種構造物に設置され、これらの構造物において発生する傾斜変位によって歪められる。それによって発生するＦＢＧユニットにおける波長変動はＦＢＧセンサー信号として、光スイッチ、ＦＢＧ発信部、インターネット等のネットワークを経由して、ＦＢＧセンサー信号を解析し得るコンピュータに伝送される。コンピュータは、伝送されたＦＢＧセンサー信号を解析して、ＦＢＧユニットからの反射光信号の波長変動を決定する。これにより、構造物に発生する傾斜変位を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３６９４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の通り、ＦＢＧ傾斜計は山の斜面や高速道路脇の法面等の巨大な構造物に設置されるため、それらの構造物に合わせた大きさで作製されるＦＢＧユニットや傾斜計ケーシングは長大となる。このため、ＦＢＧ傾斜計を構造物に設置する作業に要する時間や、設置作業に必要な人件費や材料費等の費用が膨大となる。また、上述したＦＢＧのセンシングの原理を利用して傾斜変位を検出するに当たり、光ファイバ内に光を入射したり、光ファイバを通じてＦＢＧから反射される反射光を検出したり、反射光から変換され得るＦＢＧセンサー信号を、ネットワークを介してコンピュータシステムに伝送したり、コンピュータシステムにおいてＦＢＧセンサー信号を解析して波長変動を決定したりする等、傾斜変位を検出するのに要する手順、設備及び装置が多く煩雑である。
【０００７】
上記課題に鑑みて、本発明は、簡易な装置構成で、構造物に対して容易に設置することができ、かつ、簡単に傾斜変位を判定することができる傾斜判定装置を提供することを一目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一実施形態として、対象物に設置され、当該対象物の基準位置に対する傾斜変位を判定する傾斜判定装置であって、湾曲面を有する基材と、前記基材の前記湾曲面に取付けられてなり、当該湾曲面上における一部の領域に可視領域を制御可能な視野角制御層と、前記基材の前記湾曲面に取付けられてなる、前記傾斜変位の発生を判定するための指標となる第１のマークとを備え、前記傾斜判定装置は、前記基準位置において前記第１のマークを前記可視領域内に位置させるとともに、前記傾斜変位が生じたときに前記可視領域内における当該第１のマークの相対位置が変化するように、前記対象物に設置されて用いられる傾斜判定装置が提供される。
【０００９】
前記対象物の前記基準位置に対する傾斜変位量の指標となる第２のマークが、前記基材の前記湾曲面にさらに設けられていてもよく、前記基準位置において、前記第２のマークは、前記可視領域外に位置するように前記基材の前記湾曲面に設けられていてもよく、少なくとも２つの前記第２のマークが、前記第１のマークを間に挟むようにして対向して設けられていてもよい。
【００１０】
前記基材は、湾曲形状または略円筒形状の透明部材により構成されていてもよい。
【００１１】
前記視野角制御層は、光を透過する光透過部と、光を吸収する光吸収部とを含み、前記光透過部と、前記光吸収部とが、前記湾曲面に略平行な前記視野角制御層の面に沿って周方向に交互に配置されてなり、前記光吸収部は、前記視野角制御層の面内において、前記周方向に対して略直交する方向を長手方向とし、当該周方向を短手方向とし、前記視野角制御層の面に対して略直交する方向を厚さ方向とするライン形状を有してなり、前記光吸収部の前記短手方向の両端に位置する側面が、前記視野角制御層の一方の面から前記光透過部に入光した光の一部を全反射させ、当該一方の面に対向する他方の面に出光させるように傾斜してなるのが好ましく、前記視野角制御層の前記短手方向の断面視形状が略台形状または略三角形状であるのが好ましい。
【００１２】
前記視野角制御層の少なくとも一面側に、防泥層、防眩層、帯電防止層、反射防止層、紫外線吸収層、アンチグレア層、保護層のうちのいずれか１以上が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な装置構成で、構造物に対して容易に設置することができ、かつ、簡単に傾斜変位を判定することができる傾斜判定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態における傾斜判定装置の概略構成を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される傾斜判定装置を構成要素ごとに分解して側面からみた分解側面図である。図１（Ｃ）は、一部の構成が異なる傾斜判定装置の概略斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は第１実施形態における視覚制御層の拡大部分断面図であり、図２（Ｂ）は第１実施形態における視野角制御層の他の態様の拡大部分断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態の視覚制御層における拡散光透過率を表す図である。
【図４】図４は、第１実施形態における視野角制御層による作用を説明するための模式図である。
【図５】図５（Ａ）は傾斜判定対象物が基準位置にあるときに傾斜判定装置の凹曲面側に表示される表示画像を示す模式図であり、図５（Ｂ）は傾斜判定対象物が基準位置から傾斜したときに傾斜判定装置の凹曲面側に表示される表示画像を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態における傾斜判定装置の概略斜視図であり、図６（Ａ）は、傾斜判定対象物が基準位置にあるときの傾斜判定装置を、その凹曲面側に表示される表示画像とともに示す模式図であり、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、傾斜判定対象物が基準位置から傾斜したときの傾斜判定装置を、その凹曲面側に表示される表示画像とともに示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書に添付した図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりしている場合がある。
【００１６】
本明細書等において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。
【００１７】
本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。
【００１８】
［第１実施形態］
図１（Ａ）は、本発明の第１実施形態における傾斜判定装置の概略構成を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示される傾斜判定装置を構成要素ごとに分解して側面からみた分解側面図であり、図１（Ｃ）は、一部の構成が異なる傾斜判定装置の概略斜視図であり、図２（Ａ）は、第１実施形態における視野角制御層の拡大部分断面図であり、図２（Ｂ）は、第１実施形態における視野角制御層の他の態様の拡大部分断面図であり、図３は、第１実施形態の視野角制御層における拡散光透過率を表す図である。なお、図１（Ａ）における上下方向をＹ軸方向とし、左右方向をＸ軸方向とする。また、図１（Ｂ）における矢印Ｆで示される左側を観察者側とし、矢印Ｒで示される右側を非観察者側とする。
【００１９】
第１実施形態における傾斜判定装置１は、湾曲面（凹曲面１１F、凸曲面１１R）を有する基材１１と、基材１１の湾曲面に取付けられることで、当該湾曲面（凹曲面１１F）の一部の領域に可視領域を設定することのできる視野角制御層１２と、基材１１の湾曲面に取付けられ、傾斜変位の発生を判定する傾斜判定シート１３とを有する。図１（Ｂ）において、基材１１は、凹曲面１１F側が矢印Ｆで示される観察者側に向けられ、凸曲面１１R側が矢印Ｒで示される非観察者側に向けられた状態で配置される。
【００２０】
第１実施形態における傾斜判定装置１は、基材１１の凹曲面１１F上に傾斜判定シート１３及び視野角制御層１２がこの順で積層されてなる積層構造を有し、全体として湾曲した形状を有する（図１（Ｂ））。傾斜判定装置１の積層構造は、この態様に限定されるものではなく、視野角制御層１２の作用に基づき凹曲面１１F側の一部の領域として設定される可視領域１２ａ及び傾斜判定シート１３の傾斜判定マーク１３１（図１（Ａ））が傾斜判定装置１１の凹曲面側から視認可能な構造であればよい。例えば、当該積層構造としては、湾曲形状を有する傾斜判定装置１の凹曲面側から、基材１１、傾斜判定シート１３及び視野角制御層１２の順に積層された構造；基材１１、視野角制御層１２及び傾斜判定シート１３の順に積層された構造；視野角制御層１２、基材１１及び傾斜判定シート１３の順に積層された構造；傾斜判定シート１３、基材１１及び視野角制御層１２の順に積層された構造；傾斜判定シート１３、視野角制御層１２及び基材１１の順に積層された構造等が挙げられる。これらの構造において、視野角制御層１２により設定される可視領域１２ａや傾斜判定シート１３の傾斜判定マーク１３１が傾斜判定装置１の凹曲面側から視認可能なように、適宜、基材１１や傾斜判定シート１３が透明部材により構成されていればよい。また、傾斜判定装置１は、２つの基材１１を有し、少なくとも視野角制御層１２が１つの基材１１の凹曲面１１Fとそれとは別個の基材１１の凸曲面１１Rとの間に挟まれるように配置されていてもよい。なお、本実施形態において、「透明」とは、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける全光線透過率が７０％以上であることを意味する。
【００２１】
［基材１１］
基材１１は、Ｘ軸（基材１１の長手方向に沿った軸）を中心にして湾曲する湾曲形状により構成され、湾曲面（凹曲面１１F、凸曲面１１R）を有する。基材１１が湾曲形状により構成されることで、基材１１の湾曲面に沿って配置される視野角制御層１２が湾曲し、それにより凹曲面１１F側の一部の領域として可視領域１２ａが設定され得る。基材１１の周方向における可視領域１２ａの長さ１２ｈは、基材１１の湾曲面の曲率半径によって制御され得る。したがって、基材１１の湾曲面の曲率半径は、視野角制御層１２の作用に基づいて設定される可視領域１２ａの長さ１２ｈ（基材１１の周方向における長さ）に応じて適宜設定され得る。
【００２２】
基材１１を構成する材料としては、例えば、ガラス、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、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（ＡＢＳ）樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂等が挙げられる。
【００２３】
基材１１の大きさは、第１実施形態に係る傾斜判定装置１を用いて傾斜を判定する対象物に応じて適宜設定され得る。後述するように、傾斜判定装置１は対象物に設置され、凹曲面１１F側からの観測により対象物の傾斜変位が判定され得る。そのため、対象物に設置された傾斜判定装置１と観測者との距離等に応じて、基材１１の大きさが適宜設定され得る。例えば、傾斜判定装置１が法面等の構造物における傾斜変位を判定するために用いられる場合、通常、法面等に設置された傾斜判定装置１と観測者との距離が遠いため、基材１１の大きさとしては、基材１１を湾曲させる前の状態における当該基材１１の縦横サイズが、例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ〜１０００ｍｍ×１０００ｍｍ程度の範囲内で適宜設定され得る。
【００２４】
基材１１の厚みについては、これらに用いられる材料が相対的に剛性の高い材料（例えばガラス等）か剛性の低い材料（例えばアクリル樹脂や塩化ビニル樹脂等）かにより、好適な範囲が適宜設定され得る。基材１１に用いられる材料が相対的に剛性の高い材料であれば、その厚みは例えば２００μｍ〜１０００μｍの範囲内で適宜設定され得る。他方、基材１１に用いられる材料が相対的に剛性の低い材料であれば、その厚みは例えば２０００μｍ〜１００００μｍの範囲内で適宜設定され得る。
【００２５】
第１実施形態において、傾斜判定装置１が図１（Ｂ）に示される積層構造を有する場合、基材１１は透明部材でなくてもよい。基材１１は、例えば、白色の基材や赤色の基材など、傾斜判定装置１が設置される環境に応じ、観測者により、また所望により撮像装置により、傾斜判定装置１の凹曲面側に表示される傾斜判定シート１３の傾斜判定マーク１３１（図１（Ａ）参照）が認識され易い色の有色反射基材であってもよい。また、例えば曇りがちな日など、十分な光量を得ることが困難な環境下において、傾斜判定シート１３上の傾斜判定マーク１３１を認識するために十分な光量を得るべく、基材１１が、アルミナ系酸化物等の蓄光剤を含むものであってもよいし、基材１１の凹曲面１１F又は凸曲面１１Rに蓄光シートが貼付されていてもよい。蓄光シートとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂フィルム又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム等と蓄光剤層との積層シート等を使用することができる。
【００２６】
上記の構成を有する基材１１を用いることにより、視野角制御層１２を湾曲させ得るとともに、視野角制御層１２の機械的強度を補うことができる。なお、視野角制御層１２の凹曲面側に基材１１を設けることにより、視野角制御層１２の凹曲面側を風雨や塵埃等から保護することができる。
【００２７】
なお、基材１１の形状は、図１（Ｃ）に示されるような略円筒形状であってもよい。図１（Ｃ）において、視野角制御層１２及び傾斜判定シート１３が略円筒形状の基材１１ｃの内周面の一部に沿うように設けられている。この態様において、基材１１ｃにおいて視野角制御層１２及び傾斜判定シート１３の設けられていない周壁は、少なくとも、視野角制御層１２の作用に基づいて設定される可視領域１２ａを当該周壁を介して視認可能な程度に透明であればよい。この基材１１を用いることにより、視野角制御層１２を湾曲させ得るとともに、さらに視野角制御層１２を風雨や塵埃等から保護することができる。
【００２８】
［視野角制御層１２］
第１実施形態における視野角制御層１２は、基材１１の凹曲面１１F側に取付けられることで凹曲面１１Fに沿って湾曲させられ、これにより、可視領域１２ａが一部の領域（２つの不可視領域１２ｂによって挟まれる領域）に制御される。（図１（Ａ））。図１（Ａ）において、不可視領域１２ｂは網掛けパターンで示される。不可視領域１２ｂにおいては、後述する視野角制御層１２の作用により、不可視領域１２ｂに対応する傾斜判定シート１３の領域が暗状態となり視認することができない。本作用を奏する視野角制御層１２の詳細な構成について以下に説明する。上述した通り、可視領域１２ａの長さ１２ｈは、基材１１において設定される曲率半径に応じて制御され得る。ただし、可視領域１２ａにおける表示状態と、不可視領域１２ｂにおける暗状態とのコントラストを高めて、可視領域１２ａ内に表示される表示状態を見え易くする観点から、可視領域１２ａの長さ１２ｈを制御させ得る曲率半径を１０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲内に設定するのが好ましい。なお、視野角制御層１２の大きさは、上述した基材１１の大きさと同様の観点で設定され得る。すなわち、視野角制御層１２の大きさは、基材１１の大きさに対応した範囲内で適宜設定され得る。
【００２９】
図２は、平坦な状態の視野角制御層１２を後述するライン形状の光透過部１２ｔ及び光吸収部１２ｋの短手方向に切断した拡大部分断面図である。
【００３０】
視野角制御層１２は、光を透過する光透過部１２ｔと、光を吸収する光吸収部１２ｋとが、図示における左右方向に交互に配置されてなるものである（図２参照）。また、光透過部１２ｔ及び光吸収部１２ｋは、図示における奥行方向を長手方向とし、図示における左右方向を短手方向とするライン形状を有してなる。第１実施形態における光吸収部１２ｋの上記短手方向に沿った断面視形状は二等辺三角形状であるが、後述する視野角制御層１２による作用が奏され得る限りにおいて、この形状に限定されるものではなく、例えば、図２（Ｂ）に示される略台形状等であってもよい。その他、光吸収部１２ｋの断面視形状として、後述する視野角制御層１２による作用が奏され得る限りにおいて、例えば、上記の二等辺三角形状以外の三角形状、三角形の両方又は片方の斜辺を折れ線化又は曲線化した形状（三角形の外側に向かって凸形状あるいは凹形状）等が適宜設定され得る。
【００３１】
光吸収部１２ｋの高さＨ1は、後述する視野角制御層１２による作用が奏され得る限りにおいて特に限定されるものではなく、例えば、視野角制御層１２の厚さＨ2が１００μｍ〜３００μｍである場合において、３０μｍ〜２００μｍの範囲内で適宜設定され得る。また、光吸収部１２ｋの幅Ｗ1についても、後述する視野角制御層１２による作用が奏され得る限りにおいて特に限定されるものではなく、例えば２μｍ〜２０μｍの範囲内で適宜設定され得る。さらに、互いに隣接する光吸収部１２ｋ同士の間隔Ｗ2についても、後述する視野角制御層１２による作用が奏され得る限りにおいて特に限定されるものではなく、例えば２０μｍ〜２００μｍの範囲内で適宜設定され得る。
【００３２】
光透過部１２ｔは、傾斜判定装置１の凸曲面側から入光する光をそのまま傾斜判定装置１の凹曲面側へ透過する。その一方で、光吸収部１２ｋは、当該光吸収部１２ｋの壁面１２ｋw（斜辺に対応する面）に対して臨界角以上の入射角ｘで入光した光を全反射し、光吸収部１２ｋの壁面１２ｋwに対して上記の入射角ｘより小さい入射角ｙで入光した光のほとんどを吸収する。当該作用を奏する観点から、第１実施形態における光吸収部１２ｋの断面視における形状は、頂角が１°〜４０°で、２つの底角が７０°〜８８°の二等辺三角形であるのが好ましい。
【００３３】
光透過部１２ｔは透明材料で構成され、形成を容易にする観点から透明樹脂で構成されるのが好ましい。この透明樹脂としては、公知の透明樹脂を用いることができ、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂や、耐溶剤性があり形成時の固化を迅速にする観点から、例えば紫外線や電子線等で硬化する光硬化性樹脂等の硬化性樹脂等が用いられ得る。光硬化性樹脂としては、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系などの樹脂が挙げられ、アクリレート系の樹脂として、例えばウレタンアクリレート系樹脂等が用いられ得る。
【００３４】
光吸収部１２ｋは、光吸収粒子と、この光吸収粒子を分散し保持する透明な樹脂バインダとから構成され得る。光吸収粒子としては、例えばカーボンブラック等の光吸収性の着色粒子（黒色粒子）が用いられるが、これに限定されるものではなく、視野角制御層１２に入光する光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子が用いられ得る。このような光吸収粒子として、例えば、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩；染料、顔料等で着色した有機微粒子；着色したガラスビーズ等が挙げられる。特に、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から着色した有機微粒子を用いるのが好ましく、その中でも、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等を用いるのが好ましい。これらを用いるのは、光吸収性やバインダとの密着性に優れているからである。
【００３５】
また、黒色顔料以外の青色、紫色、黄色、赤色の各種顔料及び／又は染料の混合、又は青色、紫色、黄色、赤色着色材に前記黒色着色材を混合分散し、実質的に黒色にした材料を使用しても良い。青色顔料としては、銅フタロシアニン等が、紫色顔料としては、ジオキサジンバイオレット等が、黄色顔料としては、ジスアゾイエロー等が、赤色顔料としては、クロモフタルレッドタイベル等が用いられるが、その限りではなく、顔料でなく、染料でも良い。また、青色、紫色、黄色、赤色、黒色顔料または染料を混合分散した着色顔料又は染料で、樹脂粒子材例えばアクリル等の透明粒子を着色した着色粒子でも良い。上記の着色粒子の中で、本実施形態においては、黒色粒子がもっとも光吸収性が高いので好ましい材料である。
【００３６】
樹脂バインダとしては、樹脂を含む透明なバインダ材料、典型的には紫外線で硬化する光硬化性樹脂が用いられ得る。樹脂バインダの樹脂（バインダ樹脂）としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂や、形成時の固化を迅速にする観点から、例えば紫外線や電子線等で硬化する光硬化性樹脂等の硬化性樹脂等が用いられ得る。光硬化性樹脂としては、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系などの樹脂が挙げられる。
【００３７】
光吸収部１２ｋの樹脂バインダの屈折率をｎｂとし、光透過部１２ｔを構成する材料の屈折率をｎａとしたときに、屈折率ｎｂと屈折率ｎａの大きさの関係を調整することで、光吸収部１２ｋと光透過部１２ｔとの界面での光の屈折及び全反射を含む反射光量を調整して、集光機能及び光線透過率を調整することができる。全反射の光量を増やせる点で、屈折率ｎｂは屈折率ｎａよりも小さくするのが好ましい。例えば、屈折率ｎｂは屈折率ｎａよりも０．０１以上、より好ましくは０．０６〜０．０７、小さくする。こうした屈折率の差は、汎用的な材料で容易に屈折率差を大きくとることができる利点がある。
【００３８】
［視野角制御層１２の形成法］
光透過部１２ｔ及び光吸収部１２ｋを含み得る視野角制御層１２は、従来公知の材料及び形成法を適宜採用することができる。例えば、加熱された成形型を熱可塑性樹脂に押圧する熱プレス法、熱可塑性樹脂組成物を成形型内に注入して固化させるキャスティング法、射出成形法、光硬化性樹脂組成物を成形型上（内）に注入して活性エネルギー光線で硬化させる２Ｐ法（フォトポリマー法）等を利用することができる。例えば２Ｐ法では、シリンダ状（円筒状）の成形型を使用して、帯状シートなどを供給しながら連続的に成形することができる。帯状シートとして透明基材層（基材１１に対応）を用いれば、透明基材層上に積層された光透過部１２ｔと、この光吸収部１２ｋの底部側が位置することになる視野角制御層１２の面に光吸収部１２ｋの形状に対応した凹部とを形成することができる。当該凹部の内部に、光吸収粒子と樹脂バインダを含む光吸収部形成用組成物を、ワイピング法によって充填し固化させることにより光吸収部１２ｋを形成することができる。
【００３９】
［拡散光透過率］
図３は、平坦な視野角制御層１２における、水平及び垂直それぞれの可視角度（°）に対する拡散光透過率（％）を表したグラフである。ここでの可視角度とは、拡散光透過率が１０％以下となる角度（視野角）のことをいう。図３において、縦軸に拡散光透過率（％）をとり、横軸に可視角度（°）をとったグラフ上に拡散光透過率が曲線で描かれている。また、図３において、実線ＴHが水平方向（光透過部１２ｔ及び光吸収部１２ｋの配列方向に相当）における可視角度を示し、破線ＴVが垂直方向（光透過部１２ｔ及び光吸収部１２ｋのライン方向に相当）における可視角度を示している。すなわち、視野角制御層１２において垂直方向に対する視野角は制御されない仕様としている。一方、水平方向すなわち左右方向における可視角度は約６０°に制御されている。すなわち、水平方向における可視角度６０°を超える角度で視野角制御層１２を見た場合、暗状態として視認され得る。
【００４０】
［視野角制御層１２による作用］
図４は、第１実施形態における視野角制御層１２による作用を説明するための模式図である。図４を参照して、基材１１の凹曲面１１に取付けられることで可視範囲１２ａが設定される視野角制御層１２による作用について説明する。図４においても、図１（Ｂ）と同様に、図の左方向（矢印Ｆ方向）を傾斜判定装置１の凹曲面側とし、図の右方向（矢印Ｒ方向）を傾斜判定装置１の凸曲面側として、光透過部１２ｔ及び光吸収部１２ｋを含めた形態の視野角制御層１２が断面図で示される。なお、図４において、視野角制御層１２の矢印Ｒで示される側の湾曲面（凸曲面）上の任意の点における接平面に垂直な直線を法線Ｎとする。
【００４１】
傾斜判定装置１の凸曲面側から入光される光のうち、視野角制御層１２の光透過部１２ｔに入射角９０°で垂直（法線Ｎに略平行な方向）に入光した光Ｌ１、Ｌ１’、Ｌ１”（実線）は、光透過部１２ｔ内部を直進して通過し、傾斜判定装置１の凹曲面側に出光される。視野角制御層１２の光吸収部１２ｋに入射角９０°で垂直（法線Ｎに略平行な方向）に入光した光Ｌ０、Ｌ０’、Ｌ０”（破線）は、光吸収部１２ｋで吸収され、視野角制御層１２によって遮断される。また、視野角制御層１２の光透過部１２ｔの部分に入射角９０°未満で斜めに入光した光のうち、光透過部１２ｔの内部を斜めに進行して、光吸収部１２ｋの側面（斜辺に対応する面）に到達する光Ｌ２、Ｌ２’、Ｌ２”（点線）は、光吸収部１２ｋの側面で反射されて、進行方向を両向き矢印ＶＡで示される視野角に収まるように、その向きを変えられ、光透過部１２ｔを通過する。このとき、光吸収部１２ｋの屈折率ｎｂが、光透過部１２ｔの屈折率ｎａよりも小さく設定されていると、光吸収部１２ｋの側面に臨界角以上の入射角で到達した光Ｌ２、Ｌ２’、Ｌ２”は、光吸収部１２ｋで吸収されることなく、全反射される。このため、全反射作用によって、光線透過率が向上する。視野角制御層１２の光透過部１２ｔの部分に入射角９０°未満で斜めに入光した光のうち、光透過部１２ｔの内部を斜めに進行して光吸収部１２ｋの側面に上記光Ｌ２、Ｌ２’、Ｌ２”よりも当該側面に対する入射角を小さくして到達した光Ｌ３、Ｌ３’、Ｌ３”（白抜き矢印）は、光吸収部１２ｋの側面で反射するにしても一部で、残りは光吸収部１２ｋで吸収される。これにより、矢印ＶＡで示される範囲に可視領域１２ａの長さ１２ｈ（図１（Ａ）参照）が制御され、矢印Ｓ方向（傾斜判定装置１の凹曲面側）から視野角制御層１２（傾斜判定装置１）の湾曲面を観察した場合に、矢印ＶＡで示される範囲の可視領域１２ａに対応する傾斜判定シート１３の凹曲面上の一部の領域が視認され、不可視領域１２ｂに対応する傾斜判定シート１３の凹曲面上の他の領域は暗状態として視認され得る。
【００４２】
［傾斜判定シート１３］
第１実施形態における傾斜判定シート１３は、傾斜変位の発生を判定するための指標である傾斜判定マーク１３１（第１のマーク）と、傾斜判定マーク１３１を形成するためのシート用基材１３０とを有する。第１実施形態において、傾斜判定マーク１３１は十字形状である。傾斜判定マーク１３１の形状は、傾斜変位の発生を判定するための指標となり得る形状であればよく、傾斜判定マーク１３１の形状として種々の形状が適宜設定され得る。例えば、傾斜判定マーク１３１の形状は、星形形状、×形状、〇形状、三角形状などであってもよく、これらの形状に限らず、傾斜判定マーク１３１は文字や数字等の形態を有するものであってもよい。傾斜判定マーク１３１は、シート用基材１３０上に例えば印刷等により形成され得る。
【００４３】
第１実施形態において、傾斜判定マーク１３１はシート用基材１３０の略中央に位置するように形成されるが、これに限定されるものではない。傾斜判定装置１が変位したときに、傾斜判定マーク１３１の相対位置の変化を通じて傾斜変位を判定することができる位置に傾斜判定マーク１３１が形成されればよい。例えば、傾斜判定マーク１３１はシート用基材１３０上において、図１（Ａ）に示される位置より上方に形成されてもよく、図１（Ａ）に示される位置より下方に形成されてもよい。すなわち、傾斜判定対象物に設置された傾斜判定装置１の初期状態において傾斜判定マーク１３１が視野角制御層１２の不可視領域１２ｂに覆われて視認されなくてもよい。
【００４４】
傾斜判定シート１３の大きさとしては、上述した視野角制御層１２の大きさに対応する大きさであれば特に限定されるものではない。また、傾斜判定シート１３の厚さは特に限定されるものではなく、例えば２５μｍ〜２００μｍの範囲内で適宜設定され得る。
【００４５】
傾斜判定シート１３は、例えば紙類、ガラス類、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、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（ＡＢＳ）樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）等で構成され得る。
【００４６】
なお、傾斜判定シート１３の形態に限定されるものではなく、傾斜判定マーク１３１が視野角制御層１２や基材１１上に、例えばインモールド成形等により直接形成された形態であってもよい。これにより、傾斜判定装置１全体としての層構成が簡易になるとともに、傾斜判定装置１を作製するにあたりコストを低減することができる。
【００４７】
傾斜判定装置１は、上記の構成に加え、視野角制御層１２の少なくとも一面側に、防泥層、防眩層、帯電防止層、反射防止層、ＵＶカット層、アンチグレア層、保護層のいずれか１つ以上の機能層が設けられる構成であってもよい。
【００４８】
［傾斜判定装置１の使用例］
図５（Ａ）は傾斜判定対象物に設置された傾斜判定装置１の初期状態と、そのときに傾斜判定装置１の凹曲面側から視認される態様と、を示す模式図であり、図５（Ｂ）は傾斜判定装置１が初期状態から傾斜変位した状態と、そのときに傾斜判定装置１の凹曲面側から視認される態様と、を示す模式図である。なお、図５では、視野角制御層１２と、傾斜判定マーク１３１とで傾斜判定装置１を表し、基材１１は省略するものとする。図５（Ａ）において、傾斜判定装置１が傾斜判定対象物である法面Ｇに所定の設置部材５０により設置された状態を初期状態とし、初期状態における、水平面に対する法面Ｇの角度をαとする（この場合の傾斜判定対象物である法面Ｇの位置を「基準位置」とする。）。また、図５（Ｂ）において、基準位置から法面Ｇが傾斜変位した場合における、水平面に対する法面Ｇの角度をβとする。なお、図５では、設置部材５０を、法面Ｇに対して垂直方向に延在する棒状の簡易な形態で示しているが、これに限定されるものではなく、設置部材５０の形態として、傾斜判定装置１の凹曲面側が視認され得るように傾斜判定装置１を法面Ｇに対して設置可能な形態が適宜設定され得る。ただし、傾斜判定装置１を傾斜変位が発生し得ると予想される箇所に設置するにあたり、傾斜判定装置１の初期状態を設定するための調整が可能な設置部材５０を選定するのが好ましい。この場合における調整項目としては、例えば、傾斜判定装置１の凹曲面の法面Ｇに対する角度（向き）、法面Ｇからの傾斜判定装置１の高さ位置等が挙げられる。
【００４９】
初期状態においては、傾斜判定装置１の凹曲面側から、図示において上下に位置する不可視領域１２ｂを暗状態として、不可視領域１２ｂに挟まれる可視領域１２ａに対応する傾斜判定シート１３の凹曲面上における一部の領域と傾斜判定マーク１３１とが視認される（図５（Ａ）参照）。一方、法面Ｇが傾斜変位し、水平面に対する法面Ｇの角度（傾斜）が角度αから角度βに変位すると、法面Ｇに設置された傾斜判定装置１も法面Ｇの傾斜変位に追随して矢印ＬＤ方向に回転変位する（図５（Ｂ）参照）。その結果、傾斜判定装置１の凹曲面側から、可視領域１２ａにおいて、傾斜判定マーク１３１が下方にズレたような状態（実質的には可視領域１２ａが図５（Ａ）に示される位置に対して上方にズレた状態）が視認される（図５（Ｂ）参照）。これにより、観察者は法面Ｇにおいて傾斜変位が発生したことを確認することができる。なお、図５（Ｂ）においては、法面Ｇに傾斜変位が発生した状況を分かり易く見せるため、法面Ｇの角度を図５（Ａ）における角度αから大きく変化した角度βで表しているが、実際には、基準位置（角度α）から法面Ｇがわずかに変位しただけで、傾斜判定マーク１３１のズレを認識できるように、傾斜判定シート１３のシート用基材１３０上における傾斜判定マーク１３１の形成位置が適宜設定され得る。
【００５０】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態における傾斜判定装置１の概略斜視図であり、図６（Ａ）は、傾斜判定対象物が基準位置にある場合に、傾斜判定装置１の凹曲面側から視認される態様を示す模式図であり、図６（Ｂ）は、傾斜判定対象物に傾斜変位が発生し、傾斜判定装置１が初期状態から図示において下方に回転変位した場合に、傾斜判定装置１の凹曲面側から視認される態様を示す模式図であり、図６（Ｃ）は、傾斜判定対象物に傾斜変位が発生し、傾斜判定装置１が初期状態から図示において上方に回転変位した場合に、傾斜判定装置１の凹曲面側から視認される態様を示す模式図である。なお、第１実施形態における傾斜判定装置１と同様の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略するものとする。第２実施形態における傾斜判定装置１は、傾斜判定シート１３が、傾斜判定マーク１３１に加え、基準位置に対する傾斜変位量の指標となる傾斜変位量マーク１３２ｔ、１３２ｂ（第２のマーク）を有する点において、第１実施形態における傾斜判定装置１と異なる。
【００５１】
図６（Ａ）に示される通り、傾斜判定マーク１３１を挟んだ上下に、不可視領域１２ｂに覆われる（隠れる）ようにして、略Ｔ字形状の傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂが対向して配置されている。なお、傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂは、傾斜判定装置１の初期状態（傾斜判定対象物の基準位置）において可視領域１２ａ内に傾斜変位マーク１３１とともに視認可能に配置されてもよい。ただし、第２実施形態においては、傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂそれぞれの位置と傾斜角とが予め対応付けられる。例えば、傾斜判定マーク１３１の位置を、ｙ軸方向における傾斜角０°に対応する位置として設定した場合に、傾斜変位量マーク１３２ｔの位置とｙ軸方向における傾斜角−１０°とを対応付け、傾斜変位量マーク１３２ｂの位置とｙ軸方向における傾斜角１０°とを対応付けておく。傾斜判定装置１が初期状態からｙ軸方向下方に変位すると、それに伴い可視領域１２ａは相対的に上方へ変位する。これにより、可視領域１２ａに傾斜変位量マーク１３２ｔが視認可能に出現することで、傾斜判定装置１がｙ軸方向下方へ−１０°傾斜変位したことを確認することができる。一方、傾斜判定装置１が初期状態からｙ軸方向上方に変位すると、それに伴い可視領域１２ａは相対的に下方へ変位する。これにより、可視領域１２ａに傾斜変位量マーク１３２ｂが視認可能に出現することで、傾斜判定装置１がｙ軸方向上方へ１０°変位したことを確認することができる。
【００５２】
傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂの形状は略Ｔ字形状に限定されるものではなく、傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂの形状として、種々の形状が適宜設定され得る。また、第２実施形態において、傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂは、傾斜判定マーク１３１の上下にそれぞれ１つずつ設けられているが、これに限定されるものではなく、それぞれ２つ以上設けられてもよい。傾斜変位量マーク１３２ｔ及び１３２ｂを多く設定し、傾斜変位量マーク１３２の設定数に応じた傾斜角を設定することで、より詳細な傾斜変位量を判定することができる。
【００５３】
傾斜判定装置１が初期状態から図示においてｙ軸方向下方に回転変位した場合、図６（Ａ）の状態から上方に変位した可視領域１２ａにおいて、傾斜判定マーク１３１が下方にズレたような状態で視認可能に表示されるとともに、傾斜変位量マーク１３２ｔが視認可能に表示される（図６（Ｂ）参照）。一方、傾斜判定装置１が初期状態から図示においてｙ軸方向上方に回転変位した場合、図６（Ａ）の状態から下方に変位した可視領域１２ａにおいて、傾斜判定マーク１３１が上方にズレたような状態で視認可能に表示されるとともに、傾斜変位量マーク１３２ｂが視認可能に表示される（図６（Ｃ）参照）。これにより、傾斜判定装置１のｙ軸方向（上下方向）における傾斜変位量を判定することができる。
【００５４】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５５】
上記の各実施形態においては、視野角制御層１２が湾曲面を有する基材１１に取付けられることにより湾曲することで可視領域１２ａの長さｈ（図１（Ａ）参照）が制御されるものであるが、これに代えて、視野角制御層１２を湾曲させ、その湾曲させられた状態を維持可能な構成としてその他の手段が用いられ得る。その他の手段として、例えば、基材１１を設けることなく、それ自体で湾曲可能で、湾曲状態を維持可能な公知の弾性材料を視野角制御層１２の構成材料の一つとして用いる等により、視野角制御層１２単体で湾曲可能な構成が適用され得る。
【符号の説明】
【００５６】
１…傾斜判定装置
１１…基材
１２…視野角制御層
１２ａ…可視領域
１２ｔ…光透過部
１２ｋ…光吸収部
１３１…傾斜判定マーク（第１のマーク）
１３２ｔ、１３２ｂ…傾斜変位量マーク（第２のマーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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