(57)【要約】      （修正有）【課題】計測対象物に設置した際に、計測対象物のより詳細な変位量を可視化するセンサーを提供する。【解決手段】第１基板１１、および第１の方向に延伸した複数の第１線状パターン１２が並行する第１ストライプパターン１３を有する第１表示板１０と、第２基板２１、および第２の方向に延伸した複数の第２線状パターン２２が並行する第２ストライプパターン２３を有する第２表示板２０を有し、複数の第１線状パターンのピッチ、および複数の第２線状パターンのピッチが異なり、第１表示板および第２表示板の平面をＸＹ平面とし、ＸＹ平面に直交する方向をＺ方向としたとき、第１表示板および第２表示板は、Ｚ方向を軸として回転可能であり、第１表示板および第２表示板が、移動または回転する前の状態を初期状態としたとき、上記初期状態ではモアレが観察され、第１表示板および第２表示板が回転すると、観察されるモアレの角度が変化する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、および前記第１基板の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンが並行する第１ストライプパターンを有する第１表示板と、
第２基板、および前記第２基板の一方の面に配置され、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターンが並行する第２ストライプパターンを有する第２表示板と、を有し、
前記第１表示板および前記第２表示板は、厚さ方向に重なるように配置され、
複数の前記第１線状パターンのピッチ、および複数の前記第２線状パターンのピッチが異なり、
前記第１表示板および前記第２表示板の平面視上、一の方向をＸ方向とし、前記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたとき、前記第１表示板および前記第２表示板は、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向で表わされる平面に沿って移動可能であり、
前記Ｘ方向および前記Ｙ方向で表わされる平面に直交する方向をＺ方向としたとき、前記第１表示板および前記第２表示板は、前記Ｚ方向を軸として回転可能であり、
前記第１表示板および前記第２表示板が、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向で表わされる平面に沿って移動する前、または前記Ｚ方向を軸として回転する前の状態を初期状態としたとき、前記初期状態では、前記第１表示板および前記第２表示板を平面視したときにモアレが観察され、
前記第１表示板および前記第２表示板が前記Ｚ方向を軸として相対的に回転すると、前記第１線状パターンが延伸する第１の方向、または前記第２線状パターンが延伸する第２の方向の少なくとも一方が、前記初期状態から変化し、前記第１表示板および前記第２表示板を平面視したときに観察されるモアレの角度が、前記初期状態でのモアレの角度から変化することを特徴とする変位可視化センサー。
【請求項２】
前記第１線状パターンおよび前記第２線状パターンが、着色材料を含む第１線状着色パターンおよび第２線状着色パターンである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。
【請求項３】
前記第１表示板と前記第２表示板との間に間隙を有し、
前記第１表示板および前記第２表示板が、前記Ｚ方向に移動可能である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。
【請求項４】
前記第１表示板と前記第２表示板とを連結する連結部を有し、
前記連結部は、前記第１表示板および前記第２表示板が移動または回転したときに、前記第１表示板および前記第２表示板の連結を解消す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。
【請求項５】
前記第１表示板および前記第２表示板を平面視したときに、バーコードが表示されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の変位可視化センサー。
【請求項６】
請求項１から請求項５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を平面視したときの、前記第１ストライプパターンおよび前記第２ストライプパターンによる表示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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インフラ設備が設けられる自然構造物や、インフラ設備および高層建築物のような人工構造物等の計測対象物に生じる変位を可視化することが可能な変位可視化センサーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インフラ設備が設けられる自然構造物の変位に起因する事故や、インフラ設備および高層建築物のような人工構造物の老朽化、または施工時の不備に起因して傾斜してしまうという問題が発生している。そこで、インフラ設備が設けられる自然構造物や、インフラ設備および高層建築物のような人工構造物等の安全で安心な管理体制の構築が求められている。
【０００３】
自然構造物や人工構造物等の管理技術としては、例えば、変位を感知するセンサーを設置し、当該センサーから送られる情報を常時監視する技術が知られている。しかしながら、このような技術は比較的高コストであるという問題がある。また、変位の発生の有無を判断するには、センサーから送られた情報を基に所定の解析を行う必要があり、簡単かつ短時間で変位の発生の有無を判断することは困難であるという問題がある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、自然構造物や人工構造物等の計測対象物に変位が生じた際に、変位量に応じて表示窓から視認される光の強度や色調が変化し、変位の発生の有無を簡単かつ短時間で判断することが可能な構造物変状検知装置が開示されている。また、特許文献２では、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有する２枚の基板を、それぞれの基板における模様領域が平面視上重なるように対向させ、計測対象物に固定した歪量表示装置が開示されている。特許文献２における歪量表示装置は、計測対象物に生じる変位量に応じて、対向する２枚の基板が平行方向に相対的に移動することにより、両基板のストライプパターンの干渉によってモアレが生じ、当該モアレを観察することにより変位量を計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７２９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１、２に開示された技術は、計測対象物の２点間での移動量を変位量として計測するものに過ぎない。そこで現在、計測対象物のより詳細な情報を得る技術の開発が求められている。このような技術の開発により、計測対象物に生じる変位に対し、より適当な処置を施すことが可能となり、変位による事故の発生を抑制することが可能となる。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、計測対象物に設置した際に、計測対象物のより詳細な変位量を得ることが可能な変位可視化センサーを提供することを主目的とする。
【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鋭意研究を行った結果、本発明の発明者等は、第１表示板および第２表示板を有する変位可視化センサーにおいて、第１表示板に形成する第１パターンと、第２表示板に形成する第２パターンとを所定の構成とすることにより、変位可視化センサーを設置した計測対象物がどの方向にどの程度回転したのかといった、より詳細な情報が得られることを知見した。具体的には、計測対象物において、一の方向をＸ方向とし、上記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたとき、Ｘ方向およびＹ方向により表わされる平面に直交するＺ方向を軸とした回転が生じた際に、計測対象物に変位可視化センサーを設置することにより、当該回転の方向および量を測定できることを知見した。本発明の発明者等は、このような知見に基づいて、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、第１基板、および前記第１基板の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンが並行する第１ストライプパターンを有する第１表示板と、第２基板、および前記第２基板の一方の面に配置され、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターンが並行する第２ストライプパターンを有する第２表示板と、を有し、前記第１表示板および前記第２表示板は、厚さ方向に重なるように配置され、複数の前記第１線状パターンのピッチ、および複数の前記第２線状パターンのピッチが異なり、前記第１表示板および前記第２表示板の平面視上、一の方向をＸ方向とし、前記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたとき、前記第１表示板および前記第２表示板は、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向で表わされる平面に沿って移動可能であり、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向で表わされる平面に直交する方向をＺ方向としたとき、前記第１表示板および前記第２表示板は、前記Ｚ方向を軸として回転可能であり、前記第１表示板および前記第２表示板が、前記Ｘ方向および前記Ｙ方向で表わされる平面に沿って移動する前、または前記Ｚ方向を軸として回転する前の状態を初期状態としたとき、前記初期状態では、前記第１表示板および前記第２表示板を平面視したときにモアレが観察され、前記第１表示板および前記第２表示板が前記Ｚ方向を軸として相対的に回転すると、前記第１線状パターンが延伸する第１の方向、または前記第２線状パターンが延伸する第２の方向の少なくとも一方が、前記初期状態から変化し、前記第１表示板および前記第２表示板を平面視したときに観察されるモアレの角度が、上記初期状態でのモアレの角度から変化することを特徴とする変位可視化センサーを提供する。
【００１０】
本発明においては、上記第１線状パターンおよび上記第２線状パターンが、着色材料を含む第１線状着色パターンおよび第２線状着色パターンであることが好ましい。
【００１１】
本発明においては、上記第１表示板と上記第２表示板との間に間隙を有し、上記第１表示板および上記第２表示板が、上記Ｚ方向に移動可能であることが好ましい。
【００１２】
本発明においては、上記第１表示板と上記第２表示板とを連結する連結部を有し、上記連結部は、上記第１表示板および上記第２表示板が移動または回転したときに、上記第１表示板および上記第２表示板の連結を解消することが好ましい。
【００１３】
本発明においては、上記第１表示板および上記第２表示板を平面視したときに、バーコードが表示されることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、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を平面視したときの、上記第１ストライプパターンおよび上記第２ストライプパターンによる表示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。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、計測対象物において、一の方向をＸ方向とし、上記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向により表わされる平面に直交する方向をＺ方向としたとき、Ｚ方向を軸とした回転の方向および量を測定することが可能な変位可視化センサーとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の変位可視化センサーの一例を示す概略斜視図および概略断面図である。
【図２】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略平面図である。
【図３】本発明の変位可視化センサーを説明するための説明図である。
【図４】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略平面図である。
【図６】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略断面図である。
【図８】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略平面図である。
【図９】本発明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１０】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略平面図である。
【図１１】本発明の変位可視化センサーの他の例を示す概略平面図である。
【図１２】本発明におけるバーコードの一例を示す概略平面図である。
【図１３】本発明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１４】本発明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１５】本発明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１６】本発明の変位可視化システムの一例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、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説明する。
【００１８】
Ａ．変位可視化センサー
本発明の変位可視化センサーは、第１基板、および上記第１基板の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンが並行する第１ストライプパターンを有する第１表示板と、第２基板、および上記第２基板の一方の面に配置され、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターンが並行する第２ストライプパターンを有する第２表示板と、を有し、上記第１表示板および上記第２表示板は、厚さ方向に重なるように配置され、複数の上記第１線状パターンのピッチ、および複数の上記第２線状パターンのピッチが異なり、上記第１表示板および上記第２表示板の平面視上、一の方向をＸ方向とし、上記Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたとき、上記第１表示板および上記第２表示板は、上記Ｘ方向および上記Ｙ方向で表わされる平面に沿って移動可能であり、上記Ｘ方向および上記Ｙ方向で表わされる平面に直交する方向をＺ方向としたとき、上記第１表示板および上記第２表示板は、上記Ｚ方向を軸として回転可能であり、上記第１表示板および上記第２表示板が、上記Ｘ方向および上記Ｙ方向で表わされる平面に沿って移動する前、または上記Ｚ方向を軸として回転する前の状態を初期状態としたとき、上記初期状態では、上記第１表示板および上記第２表示板を平面視したときにモアレが観察され、上記第１表示板および上記第２表示板が上記Ｚ方向を軸として相対的に回転すると、上記第１線状パターンが延伸する第１の方向、または上記第２線状パターンが延伸する第２の方向の少なくとも一方が、上記初期状態から変化し、上記第１表示板および上記第２表示板を平面視したときに観察されるモアレの角度が、上記初期状態でのモアレの角度から変化することを特徴とする装置である。
【００１９】
本発明の変位可視化センサーについて、図を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本発明の変位可視化センサーの一例を示す概略斜視図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す変位可視化センサーを拡大した概略断面図である。図１（ａ）に示すように、本発明の変位可視化センサー１００は、第１基板１１、および第１基板１１の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターン１２が並行する第１ストライプパターン１３を有する第１表示板１０と、第２基板２１、および第２基板２１の一方の面に配置され、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターン２２が並行する第２ストライプパターン２３を有する第２表示板２０とを有する。また、本発明の変位可視化センサー１００は、第１表示板１０および第２表示板２０が、厚み方向に重なるように配置され、図１（ｂ）に示すように、複数の第１線状パターン１２のピッチＰ１、および複数の第２線状パターン２２のピッチＰ２が異なる。
【００２０】
さらに、本発明の変位可視化センサー１００は、図１（ａ）に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０の平面視上、一の方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたとき、第１表示板１０および第２表示板２０は、Ｘ方向およびＹ方向で表わされる平面、すなわち第１基板１１および第２基板２１の平面に沿って移動することができる。また、図１（ａ）に示すように、Ｘ方向およびＹ方向で表わされる平面に直交する方向Ｚ方向としたとき、第１表示板１０および第２表示板２０は、Ｚ方向を軸として回転することができる。
【００２１】
図２（ａ）、（ｂ）は、図１に示す本発明の変位可視化センサーをＺ方向から平面視した概略平面図である。図２（ａ）に示すように、本発明の変位可視化センサー１００において、第１線状パターン１２が延伸する第１の方向ｄ１と、第２線状パターン２２が延伸する第２の方向ｄ２とが、いずれもＹ方向となる状態を初期状態としたとき、第１表示板１０および第２表示板２０を平面視したときに、Ｙ方向に伸びるモアレが観察される。一方、図２（ｂ）に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０が、Ｚ方向を軸として相対的に回転すると、第１線状パターン１２が延伸する第１の方向ｄ１と、第２線状パターン２２が延伸する第２の方向ｄ２とに差異が生じる。そうすると、図２（ｂ）に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０を平面視したときに生じるモアレの角度が、図２（ａ）に示す初期状態でのモアレの角度から変化する。なお、図２（ｂ）では、第１表示板１０のみがＺ方向を軸として回転した場合を示しているが、第１表示板１０および第２表示板２０のいずれもが、Ｚ方向を軸として回転した場合についても同様である。
【００２２】
ここで、本発明における、「第１線状パターン」とは、第１基材上に複数配置される個々の線状のパターンを指し、「第１ストライプパターン」とは、複数の上述した第１線状パターンが第１の方向に並行して配置された縞模様のパターンを指す。なお、「第２線状パターン」および「第２ストライプパターン」については、「第１線状パターン」および「第１ストライプパターン」と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００２３】
また、「第１線状パターンが延伸する第１の方向」および「第２線状パターンが延伸する第２の方向」とは、線状に形成された複数の第１線状パターンおよび第２線状パターンの長さ方向を指す。
【００２４】
また、本発明における「第１表示板および第２表示板は、厚さ方向に重なるように配置」とは、第１表示板および第２表示板の平面視上、一の方向をＸとし、Ｘ方向に直交する
方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向により表わされる平面に直交する方向をＺ方向としたとき、第１表示板および第２表示板をＺ方向に重ねて配置することを指す。
【００２５】
さらに、本発明における「第１線状パターンのピッチ」とは、一の第１線状パターンの中心から、上記一の第１線状パターンと隣り合う他の第１線状パターンの中心までの距離を指し、例えば、図１（ｂ）の符号Ｐ１で示す距離をいう。また、「第２線状パターンのピッチ」とは、一の第２線状パターンの中心から、上記一の第２線状パターンと隣り合う他の第２線状パターンの中心までの距離を指し、例えば、図１（ｂ）の符号Ｐ２で示す距離をいう。
【００２６】
さらにまた、本発明における「上記第１線状パターンが延伸する第１の方向、または上記第１線状パターンが延伸する第２の方向の少なくとも一方が、上記初期状態から変化し、上記第１表示板および上記第２表示板を平面視したときに観察されるモアレの角度が、上記初期状態でのモアレの角度から変化する」とは、例えば、図２（ａ）、（ｂ）で示す符号ｄ１および符号ｄ２の方向が、初期状態から変化することを意味する。また、「第１の方向と第２の方向との差異」は僅かであっても良く、第１の方向と第２の方向とのなす角度は、例えば、−１８０°＜∠ｄ１ｄ２＜＋１８０°（０°≠∠ｄ１ｄ２）と示すことができ、より好ましくは、−９０°＜∠ｄ１ｄ２＜＋９０°（０°≠∠ｄ１ｄ２）と示すことができる。
【００２７】
本発明によれば、第１表示板における第１線状パターンのピッチと、第２表示板における第２線状パターンのピッチとが異なることにより、初期状態において、第１表示板および第２表示板を平面視した際にモアレが観察される。そのため、第１表示板および第２表示板がＺ方向を軸として相対的に回転した際に生じるモアレと、初期状態でのモアレとの見え方の違い、具体的には、モアレの角度の違いを確認することができ、この違いから詳細な変位量を図ることが可能な変位可視化センサーとすることができる。
【００２８】
以下、本発明の変位可視化センサーの各構成について詳細に説明する。
【００２９】
１．第１表示板
本発明における第１表示板は、第１基板、および第１基板の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンが並行する第１ストライプパターンを有する部材である。
以下、第１表示板を構成する第１ストライプパターンおよび第１基板について説明する。
【００３０】
（１）第１ストライプパターン
本発明における第１ストライプパターンは、第１基板の一方の面に第１線状パターンが複数並行して配置された縞模様のパターンである。すなわち、第１ストライプパターンは、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンにより構成される。
以下、第１線状パターンについて説明する。
【００３１】
本発明における第１線状パターンは、線状のパターンであれば良く、特に限定されない。また、第１線状パターンの数は、第１基板の大きさや、第１線状パターンのピッチ、第１線状パターンの線幅等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。
【００３２】
本発明における第１線状パターンのピッチは、後述する第２線状パターンのピッチと異なる範囲内であれば良く、第１基板の大きさや第１線状パターンの線幅等に応じて適宜調整することができる。第１線状パターンのピッチと、後述する第２線状パターンのピッチとは、下記式のように示すことができる。
Ｗ＝（（Ｐ＋ΔＰ）／ΔＰ）×Ｐ
（なお、上記式において、Ｐは第１線状パターンのピッチであり、Ｐ＋ΔＰは第２線状パターンのピッチであり、Ｗはモアレのピッチである。）
上記式から、線状パターンがピッチＰである場合、モアレのピッチＷは（（Ｐ＋ΔＰ）／ΔＰ）倍されることが分かる。そうすると、例えば、後述する第２線状パターンのピッチが、第１線状パターンのピッチの２倍である場合には、モアレのピッチは２倍となり、また、後述する第２線状パターンのピッチが、第１線状パターンのピッチの１．５倍である場合には、モアレのピッチは３倍となり、さらに、後述する第２線状パターンのピッチが、第１線状パターンのピッチの１．２倍である場合には、モアレのピッチは６倍となる。したがって、本発明においては、後述する第２線状パターンのピッチが、第１線状パターンのピッチの１．１倍以上であることが好ましく、また、後述する第２線状パターンのピッチが、第１線状パターンのピッチの２倍以下であることが好ましく、中でも１．５倍以下であることが好ましく、特に１．２倍以下であることが好ましい。
【００３３】
このような第１線状パターンは、例えば、第１表示板の大きさが１００ｍｍ×１００ｍｍであり、第１線状パターンの線幅が４５０００μｍ以下である場合には、５００００μｍ以下であることが好ましく、中でも、第１線状パターンの線幅が９０００μｍ以下である場合には、１００００μｍ以下であることが好ましく、特に、第１線状パターンの線幅が９０μｍ以下である場合には、１００μｍ以下であることが好ましい。なお、第１線状パターンのピッチは、例えば、図１（ｂ）の符号Ｐ１で示される距離を指す。また、第１線状パターンの線幅は、例えば、図１（ｂ）の符号Ｗ１で示される距離を指す。
【００３４】
本発明における第１表示板が第１線状パターンを３以上の複数有する場合、各第１線状パターンのピッチは、それぞれ同じであっても良く、異なっていても良いが、中でも各第１線状パターンのピッチは同じであることが好ましい。計測対象物の変位の具体的な測定を容易に行うことができるからである。
【００３５】
本発明における第１線状パターンの厚みは、本発明の変位可視化センサーを計測対象物に設置した際に、第１線状パターンおよび後述する第２線状パターンから変位を可視化することができる程度の色調となる厚みであることが好ましい。例えば、１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも５μｍ〜７０μｍの範囲内であることが好ましく、特に１０μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。第１線状パターンの厚みが上記範囲内であることにより、所望のコントラストを得られる。また、第１線状パターンが厚すぎる場合には、本発明の変位可視化センサーを斜め方向から観察した際、すなわち、第１表示板を斜め方向から観察した際に、角度に応じて色にバラつきが生じて視認性が低下する場合がある。一方、第１線状パターンの厚みが上記範囲内である場合には、第１表示板を斜め方向から観察した際の視認性の低下を抑制することができる。また、第１線状パターンが黒色着色材料を有し遮光性を有する場合には、例えば、１００ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、中でも３００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に５００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。第１線状パターンの厚みが上記範囲内であることにより、十分な遮光性を得ることができるからである。
【００３６】
本発明における第１線状パターンの材料は、本発明の変位可視化センサーを計測対象物に設置した際に、第１線状パターンおよび後述する第１線状パターンから変位を可視化することができるような色調を有する材料であれば特に限定されない。例えば、顔料や染料等の着色材料をバインダー樹脂中に分散または溶解させた材料が挙げられる。
【００３７】
第１線状パターンに用いられる着色材料としては、例えば、屋外で一般的に用いられるインク等が挙げられる。具体的には、赤色を呈する赤色着色材料としては、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、緑色を呈する緑色着色材料としては、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、青色を呈する青色着色材料としては、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。なお、上述した着色材料を混合して用いても良い。さらにまた、黒色を呈する黒色着色材料としては、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。
【００３８】
第１線状パターンに用いられるバインダー樹脂としては、着色材料を分散または溶解させることができる一般的な樹脂材料が挙げられる。また、バインダー樹脂には、通常、透明性を有する材料が用いられる。具体的には、第１線状パターンの形成方法に応じて適宜選択することができる。
【００３９】
第１線状パターンを印刷法により形成する場合には、バインダー樹脂として、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、ポリアミド樹脂等を用いることができる。
【００４０】
また、第１線状パターンをフォトリソグラフィ法により形成する場合には、バインダー樹脂として、例えば、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を用いることができる。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良い。
【００４１】
（２）第１基板
本発明における第１基板は、第１基板の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンが並行する第１ストライプパターンを支持する部材である。
【００４２】
本発明における第１基板は、本発明の変位可視化センサーを計測対象物に設置して観察する際に、第１表示板が第２表示板に対して観察側の面に配置されている場合には、透明性を有することが好ましい。一方、第１表示板が第２表示板に対して観察側とは反対側の面に配置されている場合には、透明性を有していても良く、透明性を有さなくても良い。第１基板が透明性を有する場合、例えば、全光線透過率が８０％以上であることが好ましく、中でも９０％以上であることが好ましい。なお、全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準ずるプラスチック−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。
【００４３】
ここでの透明性とは、第１表示板において第１線状パターンが配置されていない領域、すなわち、第１基板のみの領域から、第１基板を介して第２表示板における第２線状パターンを視認することができる程度の透明性であれば足り、無色透明の他にも、有色透明を包含する。
【００４４】
本発明における第１基板の厚みは、第１基板の平面視上の大きさや第１線状パターンの大きさ等に応じて適宜選択されるため、特に限定されない。例えば、１００μｍ〜２００００μｍの範囲内とすることができる。また、第１基板の平面視上の大きさが５００ｍｍ×５００ｍｍ以下の矩形である場合には、第１基板の厚みは、３００μｍ〜６０００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも５００μｍ〜３０００μｍの範囲内であることが好ましい。一方、第１基板の平面視上の大きさが５００ｍｍ×５００ｍｍ以上の矩形である場合には、第１基板の厚みは、６００μｍ〜８０００μｍの範囲内であることが好ましく、中でも８００μｍ〜５０００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４５】
本発明における第１基板の材料としては、例えば、樹脂材料または無機材料が挙げられる。樹脂材料としては、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）等が挙げられる。本発明においては、耐衝撃性や耐熱性の観点から、ポリカーボネート樹脂を用いることが好ましい。また、無機材料としては、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、低熱膨張ガラス等が挙げられる。上述のような無機材料は、熱膨張係数が低くいため熱変形し難く、ヤング率（引張り弾性率）が高いため応力変形し難い。したがって、第１基板の材料に無機材料を用いた場合には、変位可視化センサーの感度を高めることができ、例えば、橋、トンネル、電車、船、飛行機等のような鉄製の人工構造物等の計測対象物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。
【００４６】
（３）その他
本発明における第１表示板は、第１基板の一方の面に配置され、第１の方向に延伸した複数の第１線状パターンが並行する第１ストライプパターンを有するが、必要に応じてその他の部材を有していても良い。その他の部材としては、例えば、樹脂耐光用紫外線吸収層、インキ耐光紫外線吸収層および防汚層等が挙げられる。
以下、樹脂耐光用紫外線吸収層、インキ耐光紫外線吸収層および防汚層等について説明する。
【００４７】
（ａ）樹脂耐光用紫外線吸収層
本発明においては、第１表示板における第１基板が樹脂材料を含む場合、第１基板の少なくとも一方の面に樹脂耐光用紫外線吸収層が配置されていることが好ましい。第１基板に紫外線が照射されることによる劣化を抑制することができるからである。
【００４８】
本発明における樹脂耐光用紫外線吸収層は、一般的な紫外線吸収剤がバインダー樹脂に分散または溶解された部材である。本発明における第１基板としては、例えばポリカーボネート樹脂材料を含む第１基板が挙げられるが、第１基板がポリカーボネート樹脂材料を含む場合、樹脂耐光用紫外線吸収層には、有効不揮発成分を２０質量％以上有する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、バインダー樹脂とを有する樹脂耐光用紫外線吸収層を好適に用いることができる。
【００４９】
樹脂耐光用紫外線吸収層に用いられる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。
【００５０】
また、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が挙げられる。さらに、紫外線吸収剤としては、上述した以外にも、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が挙げられる。なお、紫外線吸収剤は１種で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００５１】
樹脂耐光用紫外線吸収層に用いられるバインダー樹脂には、例えば、第１基板および第１ストライプパターンに密着する材料を好適に用いることができる。具体的なバインダー樹脂は、第１基板および第１線状パターンに用いられる材料に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、例えば、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。なお、バインダー樹脂は１種で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００５２】
樹脂耐光用紫外線吸収層に含まれる紫外線吸収剤の含有量は、例えば、樹脂耐光用紫外線吸収層に含まれるバインダー樹脂がポリカーボネート樹脂材料である場合には、耐光用紫外線吸収層中の有効不揮発成分が２０質量％以上であることが好ましく、中でも２０質量％〜６０質量％の範囲内であることが好ましく、特に２０質量％〜５０質量％の範囲内であることが好ましい。
【００５３】
樹脂耐光用紫外線吸収層の厚みは、樹脂耐光用紫外線吸収層に用いられる紫外線吸収剤やバインダー樹脂の種類に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。例えば、バインダー樹脂にポリカーボネート樹脂材料を用いた場合には、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の範囲内であることが好ましく、特に１０μｍ〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。樹脂耐光用紫外線吸収層の厚みが上記範囲内であることにより、高解像度の第１表示板とすることが可能となる。第１線状パターンの色見のコントラストの低下を抑制することができる。
【００５４】
樹脂耐光用紫外線吸収層の形成方法としては、所望の樹脂耐光用紫外線吸収層を得ることができる方法であれば特に限定されない。例えば、紫外線吸収剤とバインダー樹脂と溶媒とを含む組成物を、第１基板の表面に塗布して、加熱硬化する方法が挙げられる。なお、このときの塗布方法としては、例えば、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、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【００５５】
（ｂ）インキ耐光紫外線吸収層
本発明においては、第１線状パターンの第１基板とは反対側の面に、インキ耐光紫外線吸収層が配置されていることが好ましい。第１線状パターンに紫外線が照射されることによる劣化を抑制することができるからである。
【００５６】
インキ耐光紫外線吸収層に用いられる材料および形成方法については、上述した樹脂耐光用紫外線吸収層に用いられる材料および形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００５７】
インキ耐光紫外線吸収層の厚みは、インキ耐光用紫外線吸収層に用いられる紫外線吸収剤やバインダー樹脂の種類等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。例えば、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。インキ耐光用紫外線吸収層の厚みが上記範囲内であることにより、第１線状パターンの表面に均一に塗工することができ、紫外線吸収機能の低下を抑制することができる。
【００５８】
（ｃ）防汚層
本発明においては、変位可視化センサーを計測対象物に設置した際に、第１表示板において、変位可視化センサーの最表面となる面に防汚層が配置されていることが好ましい。変位可視化センサーの最表面の汚染を抑制することができるからである。
【００５９】
本発明における防汚層としては、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。
【００６０】
（ｉ）帯電防止層
本発明における帯電防止層は、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。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。また、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。さらに、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。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。さらにまた、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。
【００６１】
帯電防止層の厚みとしては、例えば０．１μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。帯電防止層の厚みが上記範囲内であることにより、第１表示板において、変位可視化センサーの最表面となる面に均一に塗工することができ、防汚機能の低下を抑制することができる。
【００６２】
帯電防止層の形成方法としては、例えば、第１線状パターンの表面に塗布して、加熱硬化する方法が挙げられる。なお、このときの塗布方法としては、例えば、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、スクリーン印刷法等が挙げられる。
【００６３】
（ii）耐汚染性ハードコート層
本発明における耐汚染性ハードコート層は、防汚剤を含み、耐汚染性を有する部材である。
【００６４】
耐汚染性ハードコート層に用いられる防汚剤としては、一般的に使用されている材料であれば特に限定されあい。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。
【００６５】
耐汚染性ハードコート層の厚みとしては、例えば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。耐汚染性ハードコート層の厚みが上記範囲内であることにより、第１表示板において、変位可視化センサーの最表面となる面に均一に塗工することができ、防汚機能の低下を抑制することができる。
【００６６】
耐汚染性ハードコート層の形成方法については、上述した帯電防止層の形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００６７】
２．第２表示板
本発明における第２表示板は、第２基板、および第２基板の一方の面に配置され、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターンが並行する第２ストライプパターンを有する部材である。
以下、第２表示板を構成する第２ストライプパターンおよび第２基板について説明する。
【００６８】
（１）第２ストライプパターン
本発明における第２ストライプパターンは、第２基板の一方の面に第２線状パターンが複数並行して配置された縞模様のパターンである。すなわち、第２ストライプパターンは、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターンにより構成される。
以下、第２線状パターンについて説明する。
【００６９】
本発明における第２線状パターンは、線状のパターンであれば良く、特に限定されない。また、第２線状パターンの数は、第２基板の大きさや、第２線状パターンのピッチ、第２線状パターンの線幅等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。
【００７０】
本発明における第２線状パターンのピッチは、上述した第１線状パターンのピッチと異なる範囲内であれば良く、第１線状パターンのピッチ等に応じて適宜調整することができる。
【００７１】
なお、第２線状パターンのピッチ、線幅、厚みおよび材料等については、上述した「１．第１表示板  （１）第１ストライプパターン」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００７２】
（２）第２基板
本発明における第２基板は、第２基板の一方の面に配置され、第２の方向に延伸した複数の第２線状パターンが並行する第２ストライプパターンを支持する部材である。
なお、第２基板については、上述した「１．第１表示板  （２）第１基板」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００７３】
（３）その他
本発明における第２表示板は、少なくとも上述した第２基板および第２ストライプパターンを有するが、必要に応じてその他の部材を有していても良い。その他の部材としては、例えば、樹脂耐光用紫外線吸収層、インキ耐光紫外線吸収層および防汚層等が挙げられる。なお、樹脂耐光用紫外線吸収層、インキ耐光紫外線吸収層および防汚層等については、上述した「１．第１表示板  （３）その他」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００７４】
３．第１表示板および第２表示板
（１）第１表示板および第２表示板の配置
本発明における第１表示板および第２表示板は、厚さ方向に重なるように配置される部材である。
【００７５】
本発明においては、例えば、図３（ａ）に示すように、第１表示板１０における第１線状パターン１２と第２表示板２０における第２線状パターン２２とが、対向して接するように重なっていても良く、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０がいずれも同じ向きで重なっていても良く、図３（ｄ）に示すように、第１表示１０における第１基板１１と第２表示板２０における第２基板２１とが、対向して接するように重なっていても良い。
【００７６】
また、本発明においては、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０が、第１表示板１０および第２表示板２０の厚さ方向、すなわちＺ方向に移動できるように配置されていることが好ましい。この場合、本発明の変位可視化センサーを用いた変位の測定をより詳細に行うことが可能となる。
【００７７】
さらに、本発明においては、初期状態における第１表示板および第２表示板が、例えば、図４（ａ）に示すように、間に間隙を有していても良く、図４（ｂ）に示すように、接していても良い。本発明においては、中でも図４（ａ）に示すように、第１表示板１０と第２表示板２０との間に間隙を有することが好ましい。第１表示板および第２表示板がＺ方向に移動可能である場合に、第１表示板および第２表示板の移動範囲が広がり、より詳細な変位の測定が可能になるからである。
【００７８】
第１表示板と第２表示板との間の間隙は、本発明の変位可視化センサーの大きさや、第１線状パターンおよび第２線状パターンの線幅やピッチに応じて、適宜調整することができ、特に限定されない。ここで、「第１表示板と第２表示板との間」とは、第１表示板と第２表示板とを厚さ方向に重ねるように配置した際に、第１表示板と第２表示板とが最も接近する境界領域を指す。
【００７９】
本発明において、第１表示板および第２表示板を厚さ方向に重なるように配置する際、例えば、図５（ａ）に示すように、第１表示板１０において第１線状パターン１２が延伸する第１の方向ｄ１と、第２表示板２０において第２線状パターン２２が延伸する第２の方向ｄ２とが同一の方向となっていても良く、図５（ｂ）に示すように、第１の方向ｄ１と第２の方向ｄ２とが異なる方向となっていても良い。
【００８０】
本発明における第１表示板および第２表示板は、例えば図１（ａ）に示すように、第１表示板および第２表示板の平面視上、一の方向をＸ方向とし、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向としたとき、Ｘ方向およびＹ方向で表わされる平面に沿って移動可能である。また、本発明における第１表示板および第２表示板は、Ｘ方向およびＹ方向で表わされる平面に直交する方向をＺ方向としたとき、Ｚ方向を軸として回転可能である。さらに、上述のように、第１表示板と第２表示板との間に間隙を有する場合には、本発明における第１表示板および第２表示板は、Ｚ方向に移動可能である。
【００８１】
（２）変位の可視化方法
本発明においては、第１線状パターンのピッチと、第２線状パターンのピッチとが異なることにより、初期状態において第１表示板および第２表示板を平面視したときに、モアレが観察される。また、変位可視化センサーを設置した計測対象物に変位が生じると、第１表示板および第２表示板が相対的に移動または回転し、初期状態で観察されるモアレとは異なる角度のモアレが観察されることとなる。すなわち、初期状態と計測対象物の変位後とで、モアレの角度が変化する。本発明においては、このようなモアレの角度の変化から、計測対象物の変位を測ることが可能となる。
以下、変位の可視化方法について、第１表示板および第２表示板の相対的な移動および回転に分けて説明する。
【００８２】
（ａ）Ｚ方向を軸とした回転
本発明においては、第１表示板および第２表示板がＺ方向を軸として相対的に回転すると、第１線状パターンが延伸する第１の方向、および第２線状パターンが延伸する第２の方向の少なくとも一方が初期状態から変化する。これにより、初期状態で観察されるモアレの角度と、回転後に観察されるモアレの角度との間に差異が生じ、Ｚ方向を軸とした回転の可視化を図ることが可能となる。
【００８３】
以下、モアレの発生について、図を参照しながら説明する。図６（ａ）は、例えば図５（ａ）に示すように、第１表示板１０における第１線状パターン１２が延伸する第１の方向と、第２表示板２０における第２線状パターン２２が延伸する第２の方向とが、同一の方向となるように配置した状態を初期状態とし、そこから、第２表示板２０がＺ方向を軸として回転したときの一例を示す概略平面図である。図６（ａ）の初期状態において、符号ｄ３で示す破線に沿ったモアレが観察され、そこから第２表示板２０がＺ方向を軸として回転すると、符号ｄ３で示す破線に沿ったモアレが観察される。このように、初期状態におけるモアレの角度と、第１表示板および第２表示板の相対的な回転後におけるモアレの角度とに、所定の差異が生じる。したがって、モアレの角度の違いを観察することにより、計測対象物の変位、具体的にはＺ方向を軸とした計測対象物の変位を可視化することができる。
【００８４】
次に、図６（ｂ）は、第１表示板１０における第１線状パターン１２が延伸する第１の方向がＹ方向となり、第２表示板２０における第２線状パターン２２が延伸する第２の方向が、第１の方向からα１°（０°＜α１°＜９０°）傾いた方向となるように配置した状態を初期状態とし、そこから、第２表示板２０がＺ方向を軸としてα２°（０°＜α１°＋α２°＜９０°）回転したときの一例を示す概略平面図である。図６（ｂ）では、初期状態において符号ｄ３で示す破線に沿ったモアレが観察され、そこから、第２表示板２０がＺ方向を軸として回転すると、符号ｄ３で示す破線に沿ったモアレが観察される。このように、初期状態におけるモアレの角度と、第１表示板および第２表示板の相対的な回転後におけるモアレの角度とに、所定の差異が生じる。したがって、モアレの角度の違いを観察することにより、計測対象物の変位、具体的にはＺ方向を軸とした計測対象物の変位を可視化することができる。
【００８５】
なお、本発明においては、図８（ａ）、（ｂ）で示すように、第１表示板１０における第１線状パターン１２が延伸する第１の方向、第２表示板２０における第２線状パターン２２が延伸する第２の方向とが、同一の方向である場合にも、モアレが観察される。
【００８６】
（ｂ）Ｚ方向への移動
本発明における第１表示板および第２表示板は、第１表示板および第２表示板の厚み方向であるＺ方向に、相対的に移動可能である。本発明における第１表示板および第２表示板がＺ方向に移動する場合、本発明においては、第１表示板と第２表示板との間に間隙を有することが好ましい。
【００８７】
本発明においては、第１表示板および第２表示板を、例えば図５（ｂ）に示すように、第１線状パターン１２が延伸する第１の方向ｄ１と、第２線状パターン２２が延伸する第２の方向ｄ２とが異なる方向となるように配置してモアレを発生させ、これを初期状態とした場合、初期状態からのモアレの有無やバラつきにより、計測対象物のＺ方向への変位を可視化することができる。具体的には、例えば、図７（ａ）に示すように、第１表示板１０と第２表示板２０との間の間隙が小さくなればなる程、モアレはより鮮明となる。一方、図７（ｂ）に示すように、第１表示板１０と第２表示板２０との間の間隙が大きくなればなる程、モアレはより薄れていき、いずれは消失する。また、図７（ｃ）に示すように、第１表示板１０と第２表示板２０との間の間隙にバラつきが生じると、モアレが鮮明に見える領域と、モアレが薄く見える領域とが表れ、モアレの見え方にバラつきが生じる。本発明においては、初期状態からの上述のようなモアレの見え方の違いを観察することにより、第１表示板および第２表示板のＺ方向への相対的な移動、すなわち計測対象物のＺ方向への変位を可視化することが可能となる。
【００８８】
（ｃ）その他
本発明においては、変位可視化センサーにより、上述のような変位を可視化することが可能である。変位を可視化する具体的な手段としては、例えば、肉眼により変位可視化センサーを観察する手段や、カメラ等の撮影機器を用いて変位可視化センサーを観察する手段等が挙げられる。なお、変位可視化センサーの設置場所が高所や、人の立ち入りが困難な箇所である場合には、ドローン等を用いて変位可視化センサーを観察することもできる。
【００８９】
本発明の変位可視化センサーを、カメラ等を用いて観察する場合には、例えば、カメラで撮影した写真から、モアレの角度に所定の補正を加えて変位を可視化しても良い。この場合、より正確なモアレの角度を把握することができるという効果を奏する。
【００９０】
（３）その他
本発明の変位可視化センサーは、Ｚ方向を軸とした回転の角度を図ることができる装置であるが、その他にも、Ｘ方向、Ｙ方向への移動を可視化することができるセンサーが同一基材に併設されていても良い。この場合、本発明の変位可視化センサーを、より詳細な変位を可視化できる装置とすることができる。また、本発明においては、必要に応じて塩分や水分等を可視化するといった、その他の機能を有するセンサーを併設していても良い。
【００９１】
４．連結部
本発明においては、第１表示板と第２表示板とを連結する連結部を有し、連結部は、第１表示板および第２表示板が移動または回転したときに、第１表示板および第２表示板の連結を解消することが好ましい。
【００９２】
本発明においては、例えば、図９に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０の間に、第１表示板１０および第２表示板２０を連結する連結部３０を有する変位可視化センサー１００の一例を示す概略斜視図である。なお、図９では、例えば図３（ａ）に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０が、第１線状パターン１２と第２線状パターン２２とが対向するように配置された例を示しているが、例えば、図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように第１表示板１０および第２表示板２０が配置されていても良い。また、図９では、図を簡単にするために、第１表示板１０と、連結部３０と、第２表示板２０とを、それぞれ厚み方向に所定の間隔を空けて図示しているが、実際には第１表示板１０および第２表示板は連結部３０に接着されている。
【００９３】
本発明における連結部は、第１表示板および第２表示板を連結することができれば特に限定されない。そのため、例えば、図９に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０の全面に連結部３０が配置されていても良く、図示はしないが、第１表示板および第２表示板の部分的にパターン状の連結部が配置されていても良い。
【００９４】
本発明においては、第１表示板および第２表示板を連結する連結部を有することにより、第１表示板における第１線状パターンが延伸する第１の方向と、第２表示板における第２線状パターンが延伸する第２の方向とを、所定の方向となるように固定し、所望の初期状態とすることができる。また、本発明における連結部は、変位可視化センサーを設置した計測対象物が変位して、第１表示板および第２表示板が相対的に移動または回転することにより、第１表示板と第２表示板との連結を解消することができる。ここで、「連結を解消する」とは、連結部が、第１表示板または第２表示板の少なくとも一方から剥離されることや、連結部が破壊されることを意味する。
【００９５】
本発明における連結部の材料としては、例えば仮接着材料が挙げられる。この場合、本発明における連結部は、仮接着部として機能する。具体的な仮接着材料としては、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。
【００９６】
また、本発明における連結部の材料としては、例えば、紫外線硬化型接着材料が挙げられる。この場合、紫外線の照射により、連結部の接着力を低下させることができる。したがって、例えば、第１表示板および第２表示板を所望の位置に固定して初期状態とした後に、連結部に紫外線を照射することにより、第１表示板および第２表示板の連結を解消することができ、計測対象物の変位に応じて第１表示板および第２表示板を相対的に移動または回転させることが可能となる。
【００９７】
連結部に用いられる紫外線硬化型接着材料としては、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）、ならびに粘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。パターン状の連結部を形成する際に、容易にパターニングすることができるからである。なお、上述した粘着剤を用いる場合、第１表示板および第２表示板はラミネート圧着により連結される。このとき、第１表示板および第２表示板の間の粘着剤は、塗工により配置される。塗工方法としては、例えば、ディスペンサー塗布方式、スクリーン印刷方式等が挙げられる。
【００９８】
本発明における連結部の材料としては、例えば、熱発泡型仮接着材料が挙げられる。この場合、加熱により熱発泡仮接着材料が発泡するため、連結部の接着力を低下させることができる。したがって、例えば、例えば、第１表示板および第２表示板を所望の位置に固定して初期状態とした後に、連結部を加熱することにより、第１表示板および第２表示板の連結を解消することができ、計測対象物の変位に応じて第１表示板および第２表示板を相対的に移動または回転させることが可能となる。
【００９９】
連結部に用いられる熱発泡型接着材料としては、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。
【０１００】
５．バーコード
本発明においては、第１表示板および第２表示板を平面視したときに、バーコードが表示されることが好ましい。本発明の変位可視化センサーがバーコードを有することにより、変位可視化センサーを計測対象物に設置した際に、各変位可視化センサーの位置情報等を把握することができ、各変位可視化センサーの識別を容易に行うことが可能となる。
【０１０１】
本発明におけるバーコードは、第１表示板および第２表示板の少なくとも一方と一体として形成することができる。具体的には、本発明の変位可視化センサーを計測対象物に設置した際に、第１表示板および第２表示板のうち、視認側とは反対側の面に配置される一方と一体として形成することができる。図１０（ａ）、（ｂ）は、第１表示板１０が視認側とは反対側の面に配置され、第１表示板１０および第２表示板２０を平面視したときに、バーコード４０が表示された変位可視化センサー１００の一例を示す概略平面図である。図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明におけるバーコード４０は、通常、基板４１とバーコードパターン４２とを有する。また、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、バーコード４０と第１表示板１０とが一体として形成される場合、バーコード４０における基板４１と第１表示板１０における第１基板１１とが同一部材となり、バーコード４０におけるバーコードパターン４２と第１表示板１０における第１ストライプパターン１２とが同一部材となることが好ましい。なお、図１０（ａ）は、第１表示板１０における第１ストライプパターン１２が延伸する第１の方向と、第２表示板２０における第２ストライプパターン２２が延伸する第２の方向とが、同一の方向である例であり、図１０（ｂ）は、第１表示板１０における第１ストライプパターン１２が延伸する第１の方向と、第２表示板２０における第２ストライプパターン２２が延伸する第２の方向とが、異なる方向である例である。
【０１０２】
また、本発明におけるバーコードは、第１表示板および第２表示板を平面視したときに、視認側とは反対側の面に、第１表示板および第２表示板と別体として配置することができる。具体的には、本発明の変位可視化センサーを計測対象物に設置した際に、変位可視化センサーの計測対象物となる側の面に、第１表示板および第２表示板と別体として配置することができる。図１１（ａ）、（ｂ）は、第１表示板１０が視認側とは反対側の面に配置され、第１表示板１０および第２表示板２０を平面視したときに、バーコード４０が表示された変位可視化センサー１００の他の例を示す概略平面図である。図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明におけるバーコード４０は、通常、基板４１とバーコードパターン４２とを有する。なお、図１１（ａ）は、第１表示板１０における第１ストライプパターン１２が延伸する第１の方向と、第２表示板２０における第２ストライプパターン２２が延伸する第２の方向とが、同一の方向である例であり、図１１（ｂ）は、第１表示板１０における第１ストライプパターン１２が延伸する第１の方向と、第２表示板２０における第２ストライプパターン２２が延伸する第２の方向とが、異なる方向である例である。
【０１０３】
本発明におけるバーコードは、第１表示板および第２表示板が積層された変位可視化センサーを平面視した際に視認できることが好ましい。そのため、例えば、図１０、図１１に示すように、平面視上、第１表示板１０および第２表示板２０が厚み方向に重なった領域と、バーコード４０が配置された領域とが重ならない領域を有することが好ましい。すなわち、平面視上、バーコード４０のみが表示される領域を有することが好ましい。
【０１０４】
また、本発明におけるバーコードは、例えば、第１表示板および第２表示板が厚み方向に重なった初期状態から、Ｘ方向およびＹ方向により表わされる平面に沿った第１表示板および第２表示板の相対的な移動を可視化する機能を有していても良い。例えば、図１２（ａ）は、初期状態でのバーコードの一例を示す概略平面図である。図１２（ａ）を初期状態としたとき、第２表示板２０が符号ａで示す距離の分だけＸ方向に移動した場合、図１２（ｂ）に示すように、第２表示板２０における第２線状パターン２２の２つの開口部から第２基板２１を介して、第１表示板１０における第１背円上パターン１２が視認される。また、図１２（ｂ）の状態からさらに符号ａで示す距離の分だけＸ方向に移動した場合には、図１２（ｃ）に示すように、第２表示板２０における第２線状パターン２２の１つの開口部から第２基板２１を介して、第１表示板１０における第１線状パターン１２が視認される。このように、本発明においては、第１表示板および第２表示板の一部がバーコードとしての機能を有しており、当該バーコードが第１表示板および第２表示板のＸ方向またはＹ方向への相対的な移動を可視化できる機能を有していても良い。なお、図１２（ａ）では、図を簡単にするため、第１表示板１０および第２表示板２０を完全に重ねていないが、実際は、破線で示す位置で第１表示板１０および第２表示板２０は重なる。
【０１０５】
本発明においては、バーコードにおけるバーコードパターンの線幅やピッチ、厚み等について特に限定されず、本発明の変位可視化センサーの用途等に応じて適宜調整することができる。なお、バーコードを有する変位可視化センサーにおいては、第１表示板および第２表示板がＺ方向を軸として回転しモアレが生じた際、第１表示板および第２表示板が厚み方向に重なった領域とバーコードが配置された領域とが重なる領域において、ノイズを除去する処理を行うことが好ましい。第１線状パターンおよび第２線状パターンにより生じるモアレを、より鮮明に観察することができるからである。
【０１０６】
なお、本発明におけるバーコードを構成する基板およびバーコードパターンの材料等については、上述した第１表示板における第１基板および第１線状パターンと同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１０７】
６．固定部材
本発明の変位可視化センサーは、通常、計測対象物に設置するための固定部材を有する。
【０１０８】
本発明においては、例えば、図１３に示すように、変位可視化センサーを構成する第１表示板１０および第２表示板２０の周囲を固定する枠部材５０を有していることが好ましい。枠部材５０は、枠本体５１の周囲に、後述するワイヤーや収縮部材を連結させる孔部５２を有し、第１表示板１０および第２表示板２０とは、固定部５３により固定することができる。なお、図１３では、図を簡単にするために、第１表示板１０および第２表示板２０における第１ストライプパターンおよび第２ストライプパターンは省略している。
【０１０９】
第１表示板および第２表示板が上述した枠部材を有する場合、本発明の変位可視化センサーは、次のような固定部材を用いることにより、計測対象物に固定することができる。すなわち、図１４（ａ）に示すように、第１表示板１０の四方を、ワイヤー６１を用いて計測対象物に固定し、第２表示板２０の四方のうち、隣接する二方を第１表示板１０と収縮部材６３により連結させ、その他の隣接する二方をワイヤー６１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表示板２０を固定するワイヤー６１は、ワイヤー６１の長さを調整することができるターンバックル６２を有することが好ましい。なお、図１４（ａ）では、図を簡単にするために枠部材については省略しているが、通常は、ワイヤー６１や収縮部材６３は、枠部材における孔部を用いて連結する。
【０１１０】
また、本発明における変位可視化センサーは、例えば、図１４（ｂ）に示すように、第１表示板１０の四方を、ワイヤー６１を用いて計測対象物に固定し、第２表示板２０の四方のうち、隣接する二方を、収縮部材６３を有するワイヤー６１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６２を有するワイヤー６１により計測対象物に固定することができる。図１４（ｂ）では、図を簡単にするために枠部材については省略しているが、通常は、ワイヤー６１や収縮部材６３は、枠部材における孔部を用いて連結する。
【０１１１】
さらに、本発明における変位可視化センサーは、例えば、図１５に示すように、第１表示板１０および第２表示板２０を、支持部材７１を用いて計測対象物に固定することができる。この場合、支持部材７１は接着層７２を介して計測対象物に固定されていても良い。
【０１１２】
本発明において用いられる支持部材には、第１表示板および第２表示板を支持することができる程度の強度を有する材料が用いられることが好ましい。中でも、本発明における支持部材が金属材料を含む金属支持部材であることが好ましい。なお、支持部材に用いられる金属材料については、一般的な金属材料が挙げられるため、ここでの記載は省略する。また、支持部材と計測対象物との固定に用いられる接着層についても、一般的な接着材料を用いることができるため、ここでの記載は省略する。
【０１１３】
７．計測対象物
本発明の変位可視化センサーを設置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であることが好ましい。本発明の変位可視化センサーにより、好適に変位を可視化することができるからである。
【０１１４】
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。このような法面については、通常、Ｘ方向またはＹ方向の０．１％以上の変位を可視化することが求められる。本発明によれば、法面における計測領域について、Ｘ方向またはＹ方向の０．１％以上の変位を可視化することができる。
【０１１５】
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を平面視したときの、上記第１ストライプパターンおよび上記第２ストライプパターンによる表示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システムである。
【０１１６】
図１６は、本発明の変位可視化システムの一例を示す説明図である。図１６に示すように、本発明の変位可視化システムは、計測対象物に設置された変位可視化センサー１００と、変位可視化センサー１００を平面視して、変位可視化センサー１００における第1表示板１０および第２表示板２０を撮像する撮像装置８１と、撮像装置８１により撮像された画像を解析する解析装置８２とを有する。
【０１１７】
本発明によれば、上述した変位可視化センサーを有することにより、第１表示板における第１線状パターンのピッチと、第２表示板における第２線状パターンのピッチとが異なることにより、初期状態に観察されるモアレの角度と、第１表示板および第２表示板がＺ方向を軸として相対的に回転した際に生じるモアレの角度とに差異が生じる。本発明では、この角度の差異から、詳細な変位量を測ることが可能な変位可視化システムとすることができる。
【０１１８】
本発明における撮像装置は、変位可視化センサーを平面視して、第１表示板における第１ストライプパターンおよび第２表示板における第２ストライプパターンを撮像する手段であれば特に限定されない。撮像装置としては、例えば、ＣＣＤ撮像素子等が挙げられる。
【０１１９】
本発明における解析装置は、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ない。解析装置は、上述した「Ａ．変位可視化センサー」の項に記載したように、変位可視化センサーを用いて変位を可視化するための解析装置であることが好ましい。また、解析装置は、複数の変位可視化センサーの画像を解析する装置であっても良い。このような解析装置としては、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。
【０１２０】
本発明における変位可視化センサーは、上述した「Ａ．変位可視化センサー」の項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。
【０１２１】
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。
【符号の説明】
【０１２２】
１０    …第１表示板
１１    …第１基板
１２    …第１線状パターン
１３    …第１ストライプパターン
２０    …第２表示板
２１    …第２基板
２２    …第２線状パターン
２３    …第２ストライプパターン
３０    …連結部
４０    …バーコード
１００  …変位可視化センサー
ｄ１    …第１の方向
ｄ２    …第２の方向
ｄ３    …モアレの角度
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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