(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造材が変形した場合に当該構造材の変形量に応じた起電力を発生する起電力発生手段と、
前記起電力発生手段で発生した起電力に応じてエネルギーを発生するエネルギー発生手段と、
前記エネルギー発生手段から予め設定した閾値を超えたエネルギーが付与された場合に化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持する色相変化部材と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記起電力発生手段は、圧電素子により構成したものであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記エネルギー発生手段は、前記起電力発生手段で発生した起電力により熱エネルギーを発生するものであり、
前記色相変化部材は、予め設定した熱エネルギーが付与された場合に化学変化する顔料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記エネルギー発生手段は、前記起電力発生手段で発生した起電力により光エネルギーを発生するものであり、
前記色相変化部材は、予め設定した光エネルギーが付与された場合に化学変化する顔料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記エネルギー発生手段は、前記起電力発生手段で発生した起電力により電気エネルギーを発生するものであり、
前記色相変化部材は、予め設定した電気エネルギーが付与された場合に化学変化する材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば構造材の変形を表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビル等の建造物の中には、当該建造物を構成する柱や梁等の構造材の変形量が許容量を超えているか否かを表示する表示装置を備えるものがある。
【０００３】
この表示装置は、例えばセンサと、制御手段と、ＬＥＤ等の表示手段と、表示手段を駆動させるための電源とを備えている。
【０００４】
センサは、例えば上記構造材の変形量を電気的に検知するものである。制御手段は、上記センサで検知した構造材の変形量と、当該構造材に関して変形が許容される許容量とを比較し、構造材の変形量が許容量を超えている場合には消灯している表示手段を点灯させるものである。
【０００５】
この表示装置によれば、例えば地震が発生することにより構造材に外力が加わり、当該外力で構造材が変形した場合、上記表示手段の明滅を見れば、構造材の変形量が許容量を超えたか否かが分かる。すなわち、上記表示手段が消灯していれば、構造材の変形量が許容量を超えていないことが分かる一方、表示手段が点灯していれば、構造材の変形量が許容量を超えていることが分かる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０７８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記表示装置では、表示手段を駆動する電源が必要であるため、例えば電源をも破壊するような大地震が発生した場合には、表示手段で表示することができない虞れがあった。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑み、大地震が発生した場合でも表示を確実に行うことができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、構造材が変形した場合に当該構造材の変形量に応じた起電力を発生する起電力発生手段と、前記起電力発生手段で発生した起電力に応じてエネルギーを発生するエネルギー発生手段と、前記エネルギー発生手段から予め設定した閾値を超えたエネルギーが付与された場合に化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持する色相変化部材とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る表示装置は、上記請求項１において、前記起電力発生手段は、圧電素子により構成したものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る表示装置は、上記請求項１において、前記エネルギー発生手段は、前記起電力発生手段で発生した起電力により熱エネルギーを発生するものであり前記色相変化部材は、予め設定した熱エネルギーが付与された場合に化学変化する顔料で形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る表示装置は、上記請求項１において、前記エネルギー発生手段は、前記起電力発生手段で発生した起電力により光エネルギーを発生するものであり前記色相変化部材は、予め設定した光エネルギーが付与された場合に化学変化する顔料で形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る表示装置は、上記請求項１において、前記エネルギー発生手段は、前記起電力発生手段で発生した起電力により電気エネルギーを発生するものであり前記色相変化部材は、予め設定した電気エネルギーが付与された場合に化学変化する材料で形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る表示装置によれば、構造材が変形した場合に当該構造材の変形量に応じた起電力を発生する起電力発生手段と、起電力発生手段で発生した起電力に応じてエネルギーを発生するエネルギー発生手段と、エネルギー発生手段から予め設定した閾値を超えたエネルギーが付与された場合に化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持する色相変化部材とを備えているため、電源を必要としない。よって、大地震が発生した場合にも確実に表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を適宜参照しながら、本発明に係る表示装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
［実施の形態１］
実施の形態１に係る表示装置は、例えばビル等の建造物において、その建造物を構成する柱、梁等の構造材に適用するものである。この表示装置２は、図１および図２に示すように、電気回路部２ａと、色相変化部材６とを備えている。
【００１７】
電気回路部２ａは、起電力発生手段４と、発熱手段（エネルギー発生手段）５と、一対の導線３ａ，３ｂとを備えている。
【００１８】
起電力発生手段４は、例えば直方体状に形成した水晶、チタン酸バリウム等の圧電素子で構成してある。本実施の形態では、この起電力発生手段４を梁（構造材）１に貼り付けてある。より具体的には、この起電力発生手段４は、例えば地震の発生や台風の通過により梁１が上下方向に変形した場合には、当該梁１の変形に伴って起電力発生手段４も上下方向に変形するよう一側面の全面を梁１に貼り付けてある。なお、上記梁１は、例えば断熱性を有する壁、床、および天井で画成した断熱空間の内部において、当該断熱空間を貫通する態様で設けてある。また、起電力発生手段４の上端および下端には、例えば導電性を有する銅等の金属材料で形成した一対の端子板４ａ，４ｂを設けてある。
【００１９】
このような起電力発生手段４は、例えば地震の発生や台風の通過により梁１が上下方向に変形し、かつ起電力発生手段４が上下方向に変形した場合には、その変形量に応じた起電力を上端と下端との間に発生するものである。本実施の形態では、起電力発生手段４の上下方向の変形量と、発生する起電力とが正比例の関係にある起電力発生手段４を使用している。
【００２０】
発熱手段５は、例えばニクロム線で構成してある。この発熱手段５は、上記起電力発生手段４で発生した起電力により熱エネルギー（エネルギー）を発生するものである。
【００２１】
各導線３ａ，３ｂは、例えば導電性を有する銅等の金属材料を線状に形成したものである。これらの導線３ａ，３ｂは、２本で一組を構成している。
【００２２】
一方の導線３ａは、自身の一端を、上述した一対の端子板４ａ，４ｂのうち一方の端子板４ａに電気的に接続してあり、かつ自身の他端を、上記発熱手段５の一方の端部に電気的に接続してある。
【００２３】
他方の導線３ｂは、自身の一端を、上述した一対の端子板４ａ，４ｂのうち他方の端子板４ｂに電気的に接続してあり、かつ自身の他端を、上記発熱手段５の他方の端部に電気的に接続してある。
【００２４】
色相変化部材６は、例えば矩形板状の取付板７の一方の表面（表示面）に示温顔料を塗布することで形成したものである。より具体的には、色相変化部材６は、図３に示すように、第１示温顔料を塗布した第１示温領域６ａを上半分に備えており、第２示温顔料を塗布した第２示温領域６ｂを下半分に備えている。
【００２５】
これら第１示温顔料、および第２示温顔料は、常温では、例えば青色である。第１示温顔料は、上記発熱手段５で発生した熱エネルギーによって予め設定した第１閾値である第１温度（例えば１００℃）を超えた場合にのみ、熱分解等の化学変化により色相が青色から黄色に変化し、かつ色相が変化した状態を維持するものである。よって、色相変化部材６の第１示温領域６ａは、発熱手段５で発生した熱エネルギーが０［Ｊ］であり、周囲温度が常温である場合には、青色である一方、発熱手段５で発生した熱エネルギーが予め設定した第１閾値を超え、周囲温度が予め設定した第１温度を超えた場合には、色相が青色から黄色に変化するものである。換言すれば、色相変化部材６の第１示温領域６ａは、発熱手段５で発生した熱エネルギーに対応した色相で表示を行うものであって、発熱手段５から付与される熱エネルギーが予め設定した第１閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持するものである。このような第１示温顔料は、例えば震度５弱の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、上記発熱手段５を介して起電力発生手段４の変形で生じる熱エネルギーによって色相が変化するよう設定したものである。
【００２６】
第２示温顔料は、上記発熱手段５で発生した熱エネルギーによって予め設定した第２閾値である第２温度（例えば２００℃）を超えた場合にのみ、熱分解等の化学変化により色相が青色から赤色に変化し、かつその色相が変化した状態を維持するものである。よって、色相変化部材６の第２示温領域６ｂは、発熱手段５で発生した熱エネルギーが０［Ｊ］であり、周囲温度が常温である場合には、青色である一方、発熱手段５で発生した熱エネルギーが予め設定した第２閾値を超え、周囲温度が予め設定した第２温度を超えた場合には、色相が青色から赤色に変化するものである。換言すれば、色相変化部材６の第２示温領域６ｂは、発熱手段５で発生した熱エネルギーに対応した色相で表示を行うものであって、発熱手段５から付与される熱エネルギーが予め設定した第２閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持するものである。このような第２示温顔料は、例えば震度５強や震度６弱等の震度５強以上の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が塑性変形する場合、上記発熱手段５を介して起電力発生手段４の変形で生じる熱エネルギーによって色相が変化するよう設定したものである。
【００２７】
このような色相変化部材６は、外気温度の影響を低減するため、例えば断熱性を有する壁、床、および天井で画成した断熱空間の内部において、当該断熱空間を形成する第１の壁１０に形成した点検口１０ａに臨むよう第２の壁１２に取付板７を介して取り付けてあり、点検口１０ａを介して断熱空間の外部からその色相を確認することができるように設置してある。しかも、色相変化部材６は、示温顔料を塗布した取付板７の一方の表面において、例えば第１示温領域６ａおよび第２示温領域６ｂに上記発熱手段５が接触する態様で取り付けてある。また、点検口１０ａを塞ぐ透明部材１１は、外気温度の影響を低減するため、断熱性を有する材料で形成してある。
【００２８】
次に、このような構成を有する表示装置２の作用を説明する。表示装置２は、通常、色相変化部材６の表示面が青色である。
【００２９】
その後、比較的小規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５弱未満の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００３０】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび発熱手段５に電流が流れ、発熱手段５は、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて熱エネルギーを発生する。
【００３１】
この熱エネルギーは、震度５弱未満の揺れにより発生するものであるため、第１示温顔料を化学変化させることができず、かつ第２示温顔料を化学変化させることができない。よって、色相変化部材６の第１示温領域６ａおよび第２示温領域６ｂは、青色のままである。そして、管理者が点検口１０ａを介して当該色相変化部材６を見れば、管理者は、梁１が塑性変形していないことを確認することができる。
【００３２】
また、比較的中規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５弱の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００３３】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび発熱手段５に電流が流れ、発熱手段５は、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて熱エネルギーを発生する。
【００３４】
この熱エネルギーは、震度５弱の揺れにより発生するものであるため、第２示温顔料を化学変化させることができないが、第１示温顔料を化学変化させて色相を青色から黄色に変化させる。よって、色相変化部材６の第２示温領域６ｂは、青色のままであるが、第１示温領域６ａは、黄色である。そして、管理者が点検口１０ａを介して当該色相変化部材６を見れば、管理者は、梁１が塑性変形していないが、比較的大きく弾性変形したことを確認することができる。
【００３５】
このように第１示温領域６ａの色相が黄色に変化した色相変化部材６は、取付板７とともに第２の壁１２から取り外し、全面が青色である色相変化部材６に取り替える。
【００３６】
また、大規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５強以上の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が塑性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００３７】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび発熱手段５に電流が流れ、発熱手段５は、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて熱エネルギーを発生する。
【００３８】
この熱エネルギーは、震度５強以上の揺れにより発生するものであるため、第１示温顔料を化学変化させて色相を青色から黄色に変化させるとともに、第２示温顔料を化学変化させて色相を青色から赤色に変化させる。よって、色相変化部材６の第１示温領域６ａは、黄色であり、第２示温領域６ｂは、赤色である。そして、管理者が点検口１０ａを介して当該色相変化部材６を見れば、管理者は、梁１が塑性変形したことを確認することができる。
【００３９】
本実施の形態１に係る表示装置２によれば、発熱手段５から付与される熱エネルギーが予め設定した各閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持する色相変化部材６を備えるため、電源を必要としない。よって、大地震が発生した場合にも、発熱手段５から色相変化部材６に付与される熱エネルギーが予め設定した各閾値を超えたか否かを確実に表示することができる。また、この表示装置２は、起電力発生手段４と、一対の端子板４ａ，４ｂと、一対の導線３ａ，３ｂと、ニクロム線で構成した発熱手段５と、色相変化部材６とで構成してあり、メモリやＣＰＵ等の高価な電気部品を必要としない。よって、この表示装置２は、安価であるため、巨大地震のような数十年に一度、あるかないかの自然現象に対して有利である。また、色相で表示するため、専門家の判定を必要とせず、一般人でも、梁１にどのような変形が発生したか直ちに判断することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態１の色相変化部材６には、予め設定した閾値が異なり、各閾値を超えたエネルギーが付与された場合に色相が変化する示温領域６ａ，６ｂを２つ設けるもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、色相変化部材６には、予め設定した閾値が異なり、各閾値を超えたエネルギーが付与された場合に色相が変化する示温領域を３つ以上の複数設けても良い。
【００４１】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る表示装置を説明する。実施の形態２に係る表示装置も、実施の形態１に係る表示装置と同様で、例えばビル等の建造物において、その建造物を構成する柱、梁等の構造材に適用するものである。この実施の形態２に係る表示装置を図４に示す。なお、この実施の形態２に係る表示装置２０において、上述した実施の形態１の表示装置２と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。この表示装置２０は、図４に示すように、電気回路部２０ａと、色相変化部材１６とを備えている。
【００４２】
電気回路部２０ａは、起電力発生手段４と、発光手段（エネルギー発生手段）１５と、一対の導線３ａ，３ｂとを備えている。
【００４３】
発光手段１５は、例えばフォトトランジスタやＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。この発光手段１５は、上記起電力発生手段４で発生した起電力により光エネルギー（エネルギー）を発生するものである。
【００４４】
実施の形態２では、一方の導線３ａは、自身の一端を、上述した一対の端子板４ａ，４ｂのうち一方の端子板４ａに電気的に接続してあり、かつ自身の他端を、上記発光手段１５の一方の端子に電気的に接続してある。また、他方の導線３ｂは、自身の一端を、上述した一対の端子板４ａ，４ｂのうち他方の端子板４ｂに電気的に接続してあり、かつ自身の他端を、上記発光手段１５の他方の端子に電気的に接続してある。
【００４５】
色相変化部材１６は、例えば矩形板状の取付板７の一方の表面（表示面）に示光顔料を塗布することで形成したものである。より具体的には、色相変化部材１６は、第１示光顔料を塗布した第１示光領域１６ａを上半分に備えており、第２示光顔料を塗布した第２示光領域１６ｂを下半分に備えている。
【００４６】
これら第１示光顔料、および第２示光顔料は、常温では、例えば青色である。第１示光顔料は、上記発光手段１５から付与される光エネルギーが第３閾値を超えた場合にのみ、熱分解等の化学変化により色相が青色から黄色に変化し、かつ色相が変化した状態を維持するものである。よって、色相変化部材１６の第１示光領域１６ａは、発光手段１５で発生した光エネルギーが０［Ｊ］である場合には、青色である一方、発光手段１５で発生した光エネルギーが予め設定した第３閾値を超えた場合には、色相が青色から黄色に変化するものである。換言すれば、色相変化部材１６の第１示光領域１６ａは、発光手段１５で発生した光エネルギーに対応した色相で表示を行うものであって、発光手段１５から付与される光エネルギーが予め設定した第３閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持するものである。このような第１示光顔料は、例えば震度５弱の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、上記発光手段１５を介して起電力発生手段４の変形で生じる光エネルギーによって色相が変化するよう設定したものである。
【００４７】
第２示光顔料は、上記発光手段１５で発生した光エネルギーが第４閾値を超えた場合にのみ、熱分解等の化学変化により色相が青色から赤色に変化し、かつその色相が変化した状態を維持するものである。よって、色相変化部材１６の第２示光領域１６ｂは、発光手段１５で発生した光エネルギーが０［Ｊ］である場合には、青色である一方、発光手段１５で発生した光エネルギーが予め設定した第４閾値を超えた場合には、色相が青色から赤色に変化するものである。換言すれば、色相変化部材１６の第２示光領域１６ｂは、発光手段１５で発生した光エネルギーに対応した色相で表示を行うものであって、発光手段１５から付与される光エネルギーが予め設定した第４閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持するものである。このような第２示光顔料は、例えば震度５強や震度６弱等の震度５強以上の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が塑性変形する場合、上記発光手段１５を介して起電力発生手段４の変形で生じる光エネルギーによって色相が変化するよう設定したものである。
【００４８】
このような色相変化部材１６は、第１の壁３０に形成した点検口３０ａに臨むよう第２の壁３２に取付板７を介して取り付けてあり、上記色相変化部材１６を設けた部屋の外部から上記点検口３０ａを介してその色相を確認することができるように設置してある。しかも、色相変化部材１６は、示光顔料を塗布した取付板７の一方の表面に発光手段１５から発する光が、第１示光領域１６ａおよび第２示光領域１６ｂに当たるよう取付板７の一方の表面（表示面）に設けてある。また、点検口３０ａを塞ぐ透明部材３１には、点検口３０ａの全域を覆う態様で、色相変化部材１６の顔料に化学変化を発生させる光の波長をカットするフィルター３３を設けてある。
【００４９】
次に、このような構成を有する表示装置２０の作用を説明する。表示装置２０は、通常、色相変化部材１６の表示面が青色である。
【００５０】
その後、比較的小規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５弱未満の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００５１】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび発光手段１５に電流が流れ、発光手段１５は、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて光エネルギーを発生し、色相変化部材１６の表示面に光スポット１５ａを形成する。
【００５２】
この光エネルギーは、震度５弱未満の揺れにより発生するものであるため、第１示光顔料を化学変化させることができず、かつ第２示光顔料を化学変化させることができない。よって、色相変化部材１６の第１示光領域１６ａおよび第２示光領域１６ｂは、青色のままである。そして、管理者が点検口１０ａを介して当該色相変化部材１６を見れば、管理者は、梁１が塑性変形していないことを確認することができる。
【００５３】
また、比較的中規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５弱の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００５４】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび発光手段１５に電流が流れ、発光手段１５は、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて光エネルギーを発生し、色相変化部材１６の表示面に光スポット１５ａを形成する。
【００５５】
この光エネルギーは、震度５弱の揺れにより発生するものであるため、第２示光顔料を化学変化させることができないが、第１示光顔料を化学変化させて色相を青色から黄色に変化させる。よって、色相変化部材１６の第２示光領域１６ｂは、青色のままであるが、第１示光領域１６ａは、黄色である。そして、管理者が点検口１０ａを介して当該色相変化部材１６を見れば、管理者は、梁１が塑性変形していないが、比較的大きく弾性変形したことを確認することができる。
【００５６】
このように第１示光領域１６ａの色相が黄色に変化した色相変化部材１６は、取付板７とともに第２の壁１２から取り外し、全面が青色である色相変化部材１６に取り替える。
【００５７】
また、大規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５強の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が塑性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００５８】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび発光手段１５に電流が流れ、発光手段１５は、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて光エネルギーを発生し、色相変化部材１６の表示面に光スポット１５ａを形成する。
【００５９】
この光エネルギーは、震度５強の揺れにより発生するものであるため、第１示光顔料を化学変化させて色相を青色から黄色に変化させるとともに、第２示光顔料を化学変化させて色相を青色から赤色に変化させる。よって、色相変化部材１６の第１示光領域１６ａは、黄色であり、第２示光領域１６ｂは、赤色である。そして、管理者が点検口１０ａを介して当該色相変化部材１６を見れば、管理者は、梁１が塑性変形したことを確認することができる。
【００６０】
本実施の形態２に係る表示装置２０によれば、発光手段１５から付与される光エネルギーが予め設定した各閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持して、発光手段１５から付与されるエネルギーが閾値を超えか否かを表示する色相変化部材１６を備えるため、電源を必要としない。よって、梁１の上下方向の変形量に応じ、発光手段１５から付与される光エネルギーが予め設定した各閾値を超えたか否かを確実に表示することができる。また、この表示装置２０は、起電力発生手段４と、一対の端子板４ａ，４ｂと、一対の導線３ａ，３ｂと、ニクロム線で構成した発光手段１５と、色相変化部材１６とで構成してあり、メモリやＣＰＵ等の高価な電気部品を必要としない。よって、この表示装置２０は、安価であるため、巨大地震のような数十年に一度、あるかないかの自然現象に対して有利である。また、色相で表示するため、専門家の判定を必要とせず、一般人でも、梁１にどのような変形が発生したか直ちに判断することができる。
【００６１】
また、この表示装置２０によれば、発光手段１５から照射される光量を記録（録画）することで、光量の程度を視認することもできる。
【００６２】
なお、上述した実施の形態２の色相変化部材１６には、予め設定した閾値が異なり、各閾値を超えたエネルギーが付与された場合に色相が変化する示光領域１６ａ，１６ｂを２つ設けるもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、色相変化部材１６には、予め設定した閾値が異なり、各閾値を超えたエネルギーが付与された場合に色相が変化する示光領域を３つ以上の複数設けても良い。
【００６３】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３に係る表示装置２００を説明する。実施の形態３に係る表示装置２００も、実施の形態１に係る表示装置２と同様で、例えばビル等の建造物において、その建造物を構成する柱、梁等の構造材に適用するものである。この実施の形態３に係る表示装置２００の要部を図５に示す。なお、この実施の形態３に係る表示装置２００において、上述した実施の形態１と同様のものには同一の符号を付して説明を省略する。なお、この実施の形態３では、上記一対の導線３ａ，３ｂが、起電力発生手段４で発生した起電力に応じて電力（電気エネルギー）を発生するエネルギー発生手段として機能する。
【００６４】
この表示装置２００は、電気回路部２００ａを備えている。この電気回路部２００ａは、実施の形態１の電気回路部２ａと比較した場合、発熱手段５に代えて並列回路部２０５を設けてある。この並列回路部２０５には、第１導電路２１０および第２導電路２２０が並列となるよう設置してある。
【００６５】
第１導電路２１０には、第１色相変化部材２１１が設けてある一方、第２導電路２２０には第２色相変化部材２２１が設けてある。
【００６６】
また、この並列回路部２０５において、一方の分岐個所には、電路切換手段２３０を設けてある。この電路切換手段２３０は、並列回路部２０５に加えられる電位差、具体的には一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端との電位差に応じて上記電路２１０，２２０を切り換えて、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端とを電気的に接続するものである。より具体的には、電路切換手段２３０は、予め設定した電位差よりも大きな電位差が並列回路部２０５に加えられた場合には、第２導電路２２０によって、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端とを電気的に接続する一方、予め設定した電位差よりも小さな電位差が並列回路部２０５に加えられた場合には、第１導電路２１０によって、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端とを電気的に接続するものである。本実施の形態の電路切換手段２３０は、通常、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端との電位差がほぼ０であるため、第１導電路２１０によって一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端とを電気的に接続しているが、震度５強以上の揺れにより起電力発生手段４で発生した起電力が並列回路部２０５に加えられた場合、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端との電位差が予め設定した電位差を超えて、第１導電路２１０から第２導電路２２０に切り換えるものである。その後、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端との電位差が、予め設定した電位差を下回った場合、電路切換手段２３０は、再び、第２導電路２２０から第１導電路２１０に切り換わる。
【００６７】
第１色相変化部材２１１は、一対のガラス板の間に設けた透明層である。この第１色相変化部材２１１は、所定の金属材料および所定の有機樹脂材料で構成した重合体である。各ガラス板は、矩形状に形成してあり、無色透明である。また、第１色相変化部材２１１は、自身の上端を、導線２１２および上記電路切換手段２３０を介して一方の導線３ａの他端に接続してあり、かつ自身の下端を、導線２１３を介して上記他方の導線３ｂの他端に接続してある。
【００６８】
この第１色相変化部材２１１は、自身に付与される電気エネルギーが、予め設定した第５閾値を超えない状態では無色透明であるが、第５閾値を超えた場合には色相が化学変化により無色透明から例えば赤色透明に変化し、かつ色相が変化した状態を維持するものである。本実施の形態では、第１色相変化部材２１１は、例えば震度５弱の揺れが上記建物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、起電力発生手段４の変形で発生する電気エネルギーによって色相が変化するよう設定してある。
【００６９】
第２色相変化部材２２１は、一対のガラス板の間に設けた透明層である。この第２色相変化部材２２１は、所定の金属材料および所定の有機樹脂材料で構成した重合体である。各ガラス板は、矩形状に形成してあり、無色透明である。また、第２色相変化部材２２１は、自身の上端を、導線２２２を介して上記電路切換手段２３０に接続してあり、かつ自身の下端を、導線２２３を介して上記他方の導線３ｂの他端に接続してある。
【００７０】
この第２色相変化部材２２１は、自身に加えられる電気エネルギーが、予め設定した第６閾値を超えない状態では無色透明であるが、第６閾値を超えた場合には色相が化学変化により無色透明から例えば青色透明に変化し、かつ色相が変化した状態を維持するものである。本実施の形態では、第２色相変化部材２２１は、例えば震度５強以上の揺れが上記建物に加わり、その揺れにより梁１が塑性変形する場合、起電力発生手段４の変形で発生する電気エネルギーによって色相が変化するよう設定してある。
【００７１】
次に、このような構成を有する表示装置２００の作用を説明する。表示装置２００は、通常、第１色相変化部材２１１および第２色相変化部材２２１が無色透明であり、電路切換手段２３０により第１導電路２１０を通じて、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端とが電気的に接続されている。
【００７２】
その後、比較的小規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５弱未満の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００７３】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび並列回路部２０５に電流が流れ、並列回路部２０５に電気エネルギーが与えられる。
【００７４】
この電気エネルギーは、震度５弱未満の揺れにより発生するものであるため、第１色相変化部材２１１を化学変化させることができない。よって、第１色相変化部材２１１は無色透明のままである。また、上記地震の揺れでは電路切換手段２３０が作動することもないため、第２色相変化部材２２１に電気的エネルギーが与えられることもなく、第２色相変化部材２２１も無色透明のままである。そして、管理者が点検口１０ａを介して色相変化部材２１１，２２１を見れば、管理者は、梁１が塑性変形していないことを確認することができる。
【００７５】
また、比較的中規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５弱の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が弾性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、自身の変形量に応じた起電力を一対の端子板４ａ，４ｂの間に発生する。
【００７６】
一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび並列回路部２０５に電流が流れ、並列回路部２０５に電気エネルギーが与えられる。
【００７７】
この電気エネルギーは、震度５弱の揺れにより発生するものであるため、第１色相変化部材２１１を化学変化させて色相を無色透明から赤色透明に変化させる。また、上記地震の揺れでは電路切換手段２３０が作動することもないため、第２色相変化部材２２１に電気的エネルギーが与えられることもなく、第２色相変化部材２２１も無色透明のままである。そして、管理者が点検口１０ａを介して色相変化部材２１１，２２１を見れば、管理者は、梁１が塑性変形していないが、比較的大きく弾性変形したことを確認することができる。
【００７８】
また、比較的大規模の地震が発生し、その地震により例えば震度５強以上の揺れが上記建造物に加わり、その揺れにより梁１が塑性変形する場合、当該梁１の変形とともに、起電力発生手段４も変形する。そして、起電力発生手段４は、地震の変形量に応じた起電力を一対の端子板の間に発生する。
【００７９】
この起電力は、震度５強以上の地震によるものであるため、電路切換手段２３０が作動し、一方の導線３ａの他端と、他方の導線３ｂの他端との電気的接続を、第１導電路２１０から第２導電路２２０に切り換える。
【００８０】
また、一対の端子板４ａ，４ｂの間に起電力が発生すると、当該起電力により導線３ａ，３ｂおよび並列回路部２０５に電流が流れ、並列回路部２０５に電気エネルギーが与えられる。
【００８１】
この電気エネルギーは、震度５強の揺れにより発生するものであるため、第２色相変化部材２２１を化学変化させて色相を無色透明から青色透明に変化させる。また、電路切換手段２３０の作動により第１色相変化部材２１１に電気エネルギーが与えられることがないため、第１色相変化部材２１１は無色透明のままである。そして、管理者が点検口１０ａを介して色相変化部材２１１，２２１を見れば、管理者は、梁１が塑性変形したことを確認することができる。
【００８２】
本実施の形態３に係る表示装置２００によれば、与えられる電気エネルギーが予め設定した各閾値を超えた場合には化学変化によって色相が変化し、かつその色相が変化した状態を維持する色相変化部材２１１，２２１を備えるため、電源を必要としない。よって、大地震が発生した場合にも、与えられた電気エネルギーが予め設定した各閾値を超えたか否かを確実に表示することができる。また、この表示装置２００は、起電力発生手段４と、一対の端子板４ａ，４ｂと、一対の導線３ａ，３ｂと、２枚の色相変化部材２１１，２２１を有する並列回路部２０５と、一対のガラス板と、電路切換手段２３０とで構成してあり、メモリやＣＰＵ等の電気部品を必要としない。よって、この表示装置２００は、安価であるため、巨大地震のような数十年に一度、あるかないかの自然現象に対して有利である。また、色相で表示するため、専門家の判定を必要とせず、一般人でも、梁１に対してどのような変形が発生したか直ちに判断することができる。
【００８３】
また、上述した実施の形態１，２、３の表示装置２，２０、２００には、起電力発生手段４の上端および下端に端子板４ａ，４ｂを設け、梁１の上下方向の変形が塑性変形であるか否かを表示するもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、梁１の変形方向に応じて適宜端子板４ａ、４ｂを設ける部位を変更しても良い。
【００８４】
さらに、上述した実施の形態１，２、３には、起電力発生手段４を梁１に取り付けるもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、建造物を構成する柱や壁等の他の構造材に起電力発生手段４を取り付けても良い。もちろん、鋼材ダンパーのような制震部材に取り付けても良い。制震部材に起電力発生手段４を取り付けた場合、制震部材は梁よりも小さな震度で降伏を始め、制震部材は梁よりも大きく揺動するため、起電力発生手段４で発生する起電力も梁に起電力発生手段４を設けた場合より大きなものとなる。よって、この制震部材の揺動を考慮して適宜エネルギー発生手段や顔料を設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る表示装置を示す説明図である。
【図２】図１に示した表示装置が備える色相変化部材を示す斜視図である。
【図３】図２に示した色相変化部材の詳細を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る表示装置を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る表示装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１      梁（構造材）
２      表示装置
２ａ      電気回路部
３ａ      導線
３ｂ      導線
４      起電力発生手段
４ａ      端子板
４ｂ      端子板
５      発熱手段（エネルギー発生手段）
６      色相変化部材
６ａ      第１示温領域
６ｂ      第２示温領域
７      取付板
１０      壁
１０ａ      点検口
１１      透明部材
１２      壁
１５      発光手段（エネルギー発生手段）
１６      色相変化部材
１６ａ      第１示光領域
１６ｂ      第２示光領域
２０      表示装置
２０ａ      電気回路部
３０      壁
３０ａ      点検口
３１      透明部材
３２      壁
３３      フィルター
２００      表示装置
２００ａ      電気回路部
２０５      並列回路部
２１０      第１導電路
２１１      第１色相変化部材
２２０      第２導電路
２２１      第２色相変化部材
２３０      電路切換手段
【図１】
0004947471.tif 000002
【図２】
0004947471.tif 000003
【図３】
0004947471.tif 000004
【図４】
0004947471.tif 000005
【図５】
0004947471.tif 000006