[go: up one dir, main page]

JP6820540B2 - Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system - Google Patents

Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system Download PDF

Info

Publication number
JP6820540B2
JP6820540B2 JP2016118371A JP2016118371A JP6820540B2 JP 6820540 B2 JP6820540 B2 JP 6820540B2 JP 2016118371 A JP2016118371 A JP 2016118371A JP 2016118371 A JP2016118371 A JP 2016118371A JP 6820540 B2 JP6820540 B2 JP 6820540B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
pattern
pattern plate
colored
displacement
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.)
Active
Application number
JP2016118371A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017223518A (en
Inventor
秀 森戸
秀 森戸
大悟 森住
大悟 森住
真一 芥川
真一 芥川
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
Kobe University NUC
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Kobe University NUC
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, Kobe University NUC filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2016118371A priority Critical patent/JP6820540B2/en
Publication of JP2017223518A publication Critical patent/JP2017223518A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6820540B2 publication Critical patent/JP6820540B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Bridges Or Land Bridges (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

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を含む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、変位可視化方法、および変位可視化システムに関する。 The present invention provides a displacement visualization sensor, a displacement visualization method, and a displacement visualization system that visualizes displacements that occur in a measurement object including a natural structure provided with infrastructure equipment or an artificial structure such as an infrastructure equipment or a high-rise building. Regarding.

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な変位測定ができ、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。 In recent years, there have been many accidents in infrastructure equipment that are thought to have been caused by aging and insufficient inspections. For this reason, it is required to build a safe and secure management system for infrastructure equipment, and in particular, it is required to establish inspection technology and repair technology for aging infrastructure equipment. As a technology for inspecting aging infrastructure equipment, a technology is known in which information on displacement occurring in the infrastructure equipment is sent by communication from a sensor installed in the infrastructure equipment and constantly analyzed, but such a technology is expensive. Therefore, it is expected to develop a technology that enables low-cost and highly accurate displacement measurement and makes it easy to visually understand the occurrence of displacement. In addition, recently, there has been a problem that high-rise buildings are tilted due to imperfections in construction. It is also expected to develop a technology that can measure the displacement caused by the inclination of a high-rise building at a lower cost and with high accuracy, and can judge the occurrence of the displacement visually and easily.

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。 As technologies that are expected to be developed, for example, Patent Document 1 states that when a natural structure in which infrastructure equipment is provided or an artificial structure such as an infrastructure equipment or a high-rise building is deformed, the amount of displacement is increased. A structure deformation detection device that displays a displacement amount by changing the intensity and color of light visually recognized from a display window in conjunction with this is disclosed. Further, in Patent Document 2, a pair of substrates each having a pattern region on which a stripe pattern (line and space pattern) is formed are arranged in parallel with a predetermined interval so that the pattern regions overlap. Displacement amount display device fixed to the object to be measured is disclosed. In this displacement amount display device, the pair of substrates move in the parallel direction according to the displacement amount when the object to be measured is deformed, so that the moire fringes generated by the interference of the patterns of both substrates move, and the moire fringes move. It is possible to measure the amount of displacement from the amount.

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、構造物に生じた変位が直線方向の変位であるかそれとも軸回りの変位であるかを判別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、計測対象物に直線方向の変位が生じたのか、それとも軸回りの変位が生じたのかを判別することは困難である。 However, since the device disclosed in Patent Document 1 merely displays the relative displacement between two points in the structure as the displacement amount, the displacement generated in the structure is the displacement in the linear direction or the axial rotation. It is difficult to determine whether it is a displacement of. Further, since the device disclosed in Patent Document 2 only measures the displacement amount at the interval between two points in the measurement object as the displacement amount, is the measurement object displaced in the linear direction? It is difficult to determine if axial displacement has occurred.

特許5607185号公報Japanese Patent No. 5607185 特開2012−247229号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-247229

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を含む計測対象物について、直線方向の変位だけではなく軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる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を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and only the displacement in the linear direction of a measurement object including a natural structure in which an infrastructure facility is provided or an artificial structure such as an infrastructure facility or a high-rise building is provided. Rather, the main purpose is to provide a displacement visualization sensor, a displacement visualization method, and a displacement visualization system capable of visualizing the displacement around the axis including its direction and magnitude.

上記課題を解決するために、本発明は、一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、を有し、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、上記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、上記着色パターン板の着色パターン側の面または上記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った第1の方向または第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、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、上記観察者側から上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じ、上記着色パターンの変化により、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記第1の方向または第2の方向の変位を表示し、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、上記観察者側から視認される上記遮蔽パターンと、上記観察者側から上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、上記モアレにより、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記第3の方向の軸回り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を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention has a colored pattern board having a colored pattern that repeats according to a certain rule, and a light-shielding pattern board having a light-shielding pattern and a light-transmitting pattern that repeats according to the fixed rule. The plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be stacked so that the light-shielding pattern plate is on the observer side, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are the surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or the light-shielding pattern. It is relatively movable in the first direction or the second direction along the surface of the plate on the light-shielding pattern side, and is about a third direction intersecting the surface including the first direction and the second direction. It is relatively rotatable, and with the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, a change in the colored pattern that is visually recognized from the observer side via the light transmission pattern occurs, and the above Due to the change in the coloring pattern, the displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the coloring pattern plate in the first direction or the second direction is displayed, and the relative of the coloring pattern plate and the light-shielding pattern plate is displayed. Moire occurs when the shielding pattern visually recognized from the observer side and the coloring pattern visually recognized from the observer side via the light transmission pattern are combined with each other, and the moire causes the moire. Provided is a displacement visualization sensor characterized by displaying the axial displacement of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate in the third direction.

本発明によれば、計測対象物について、直線方向の変位だけではなく軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる。 According to the present invention, it is possible to visualize not only the displacement in the linear direction but also the displacement around the axis of the object to be measured including the direction and the magnitude.

また、上記発明においては、上記着色パターンの色と上記遮光パターンの色とが異なっているものが好ましい。上記相対的な位置の変位を明瞭に表示可能となるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that the color of the coloring pattern and the color of the light-shielding pattern are different. This is because the displacement of the relative position can be clearly displayed.

また、上記発明においては、上記着色パターン板が、基板および上記基板の一方の面に着色層を有し、上記着色層が上記着色パターンを有し、上記遮光パターン板が、透明基板および上記透明基板の一方の面に遮光層を有し、上記遮光層が上記遮光パターンを有するものでもよい。 Further, in the above invention, the colored pattern board has a colored layer on one surface of the substrate and the substrate, the colored layer has the colored pattern, and the light-shielding pattern board is a transparent substrate and the transparent. A light-shielding layer may be provided on one surface of the substrate, and the light-shielding layer may have the light-shielding pattern.

また、上記発明においては、上記着色パターン板は上記着色パターンを複数有し、複数の上記着色パターンは第1着色パターンと第2着色パターンとを有し、上記1着色パターンと上記第2着色パターンの色が異なるものでもよい。視覚的に判別し易い色の変化によって、上記直線方向の変位の大きさを測定することができるからである。 Further, in the above invention, the colored pattern board has a plurality of the colored patterns, the plurality of colored patterns have a first colored pattern and a second colored pattern, and the first colored pattern and the second colored pattern are used. Colors may be different. This is because the magnitude of the displacement in the linear direction can be measured by the color change that is easily visually discriminated.

また、上記発明においては、上記着色パターン板が、可撓性を有するものが好ましい。上記変位可視化センサーを、上記計測対象物の表面形状の経時的な変化を測定する用途で使用することができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that the colored pattern plate has flexibility. This is because the displacement visualization sensor can be used for measuring changes in the surface shape of the object to be measured over time.

また、上記発明においては、上記着色パターン板は、複数の着色パターン領域を有し、上記複数の着色パターン領域は上記着色パターンをそれぞれ有し、上記遮光パターン板は、上記複数の着色パターン領域とそれぞれ重なり合う複数の遮光パターン領域を有し、上記複数の遮光パターン領域は上記遮光パターンおよび光透過パターンをそれぞれ有し、上記複数の着色パターン領域は、互いに解像度が異なり、互いに重なり合う上記複数の遮光パターン領域とはそれぞれ解像度が同一であるものが好ましい。上記変位の大きさを詳細に測定することができるからである。 Further, in the above invention, the colored pattern plate has a plurality of colored pattern regions, the plurality of colored pattern regions have the above colored patterns, and the light-shielding pattern plate has the plurality of colored pattern regions. The plurality of light-shielding pattern regions each have a plurality of overlapping light-shielding pattern regions, the plurality of light-shielding pattern regions each have the above-mentioned light-shielding pattern and the light transmission pattern, and the plurality of colored pattern regions have different resolutions and overlap with each other. It is preferable that the regions have the same resolution. This is because the magnitude of the displacement can be measured in detail.

また、上記発明においては、上記着色パターン板に記号が設けられ、上記記号を視認できる光透過窓が上記遮光パターン板に設けられ、上記着色パターン板と上記遮光パターン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光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示の切り替わるものが好ましい。上記第1の方向または第2の方向の変位の大きさが上記着色パターンの幅またはピッチp以上となった場合においても、上記記号の表示および非表示の切り替わりならびに上記着色パターンの変化から、上記第1の方向または第2の方向の変位を測定することができるからである。 Further, in the above invention, a symbol is provided on the colored pattern plate, and a light transmitting window capable of visually recognizing the symbol is provided on the light-shielding pattern plate, and the relative movement or movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate is performed. It is preferable that the display and non-display of the symbol visually recognized from the observer side through the light transmitting window are switched with the rotation. Even when the magnitude of the displacement in the first direction or the second direction is equal to or greater than the width or pitch p of the coloring pattern, the above-mentioned symbols are displayed and hidden, and the above-mentioned coloring pattern changes. This is because the displacement in the first direction or the second direction can be measured.

また、上記発明においては、上記着色パターン板に上記記号が複数設けられ、上記光透過窓が上記遮光パターン板に複数設けられているものが好ましい。視覚的に判別しやすい上記複数の記号の表示および非表示の切り替わりから、上記第3の方向の軸回りの変位の回転中心および上記第3の方向の軸回りの変位を求めることができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that the colored pattern plate is provided with a plurality of the symbols and the light transmitting windows are provided with the light-shielding pattern plate. This is because the center of rotation of the axial displacement in the third direction and the axial displacement in the third direction can be obtained from the display / non-display switching of the plurality of symbols that can be easily visually distinguished. is there.

また、本発明においては、一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、上記着色パターン板および上記遮光パターン板を互いに回転可能に連結する回転軸部を有し、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、上記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い、上記観察者側から視認される上記遮蔽パターンと、上記観察者側から上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、上記モアレにより、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記回転軸部の軸回り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を提供する。 Further, in the present invention, a colored pattern plate having a colored pattern that repeats according to a certain rule, a light-shielding pattern plate having a light-shielding pattern and a light-transmitting pattern that repeats according to the fixed rule, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are rotated with each other. The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to have a rotating shaft portion that can be connected so that the light-shielding pattern plate is on the observer side, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged. With the relative rotation around the rotation axis portion, the shielding pattern visually recognized from the observer side and the coloring pattern visually recognized from the observer side via the light transmission pattern are combined. As a result, moire is generated, and the moire provides a displacement visualization sensor characterized by displaying the axial displacement of the rotation shaft portion at a position relative to the colored pattern plate.

本発明によれば、計測対象物について、軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる。 According to the present invention, it is possible to visualize the displacement around the axis of the object to be measured including its direction and magnitude.

また、上記発明においては、上記遮光パターン板の重心は、上記回転軸部により上記着色パターン板と連結される位置と異なっているものが好ましい。上記遮光パターン板を地面に固定することなく、上記地面に対する変位可視化対象物の壁面における計測領域の上記第3の方向の軸回りの傾斜を可視化することができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that the center of gravity of the light-shielding pattern plate is different from the position where the light-shielding pattern plate is connected to the colored pattern plate by the rotation shaft portion. This is because the inclination of the measurement region on the wall surface of the displacement visualization object with respect to the ground around the axis in the third direction can be visualized without fixing the light-shielding pattern plate to the ground.

また、上記発明においては、上記着色パターン板に記号が設けられ、上記記号を視認できる光透過窓が上記遮光パターン板に設けられ、上記着色パターン板と上記遮光パターン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光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示が切り替わるものが好ましい。視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。 Further, in the above invention, a symbol is provided on the colored pattern plate, and a light transmitting window capable of visually recognizing the symbol is provided on the light-shielding pattern plate, and the relative movement or movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate is performed. It is preferable that the display and non-display of the symbol visually recognized from the observer side through the light transmitting window are switched with the rotation. This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching the display and non-display of the symbol, which is easy to visually distinguish.

また、上記発明においては、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の外周を取り囲む枠をさらに有し、上記枠と計測対象物との熱膨張率差が、上記着色パターン板または上記遮光パターン板と上記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいものが好ましい。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可視化または測定する場合に、上記計測対象物と上記着色パターン板または上記遮光パターン板との熱膨張率差の影響を抑制することができるからである。 Further, in the above invention, the colored pattern plate or the frame surrounding the outer periphery of the light-shielding pattern plate is further provided, and the difference in the coefficient of thermal expansion between the frame and the measurement object is different from that of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate. It is preferably smaller than the difference in coefficient of thermal expansion from the object to be measured. When visualizing or measuring the displacement of the second position relative to the first position of the measurement object, the influence of the difference in the coefficient of thermal expansion between the measurement object and the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate is observed. This is because it can be suppressed.

また、上記発明においては、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の片面に接着層が設けられているものが好ましい。上記計測対象物における変位を可視化または測定する場合に、上記計測対象物と上記着色パターン板との熱膨張率差の影響を抑制することができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate is provided with an adhesive layer on one side. This is because when the displacement in the measurement object is visualized or measured, the influence of the difference in the coefficient of thermal expansion between the measurement object and the colored pattern plate can be suppressed.

また、本発明においては、一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板を計測対象物の第1位置に固定して配置する着色パターン板配置工程と、上記着色パターン板配置工程後において、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の変位を可視化する時に、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板を上記着色パターン板に重ねて上記計測対象物の第2位置に固定して配置する遮光パターン板配置工程と、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化、または上記遮光パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることで生じるモアレを観察して、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の変位を可視化する変位可視化工程と、を有することを特徴とする変位可視化方法を提供する。 Further, in the present invention, the above-mentioned measurement is performed after the coloring pattern plate arranging step of fixing and arranging the coloring pattern plate having the coloring pattern repeated according to a certain rule at the first position of the measurement object and the coloring pattern plate arranging step. When visualizing the displacement of the relative position of the second position with respect to the first position of the object, the light-shielding pattern plate having the light-shielding pattern and the light transmission pattern repeated according to the above-mentioned constant rule is superposed on the colored pattern plate to be measured. The light-shielding pattern plate arranging step of fixing and arranging the second position, the change of the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern, or the coloring visually recognized through the light-shielding pattern and the light transmission pattern. Displacement visualization characterized by having a displacement visualization step of observing moire generated by matching with a pattern and visualizing the displacement of the position relative to the first position of the measurement object with respect to the first position. Provide a method.

本発明によれば、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可視化する時以外の時において、上記変位を観察者以外に隠蔽することができる。 According to the present invention, the displacement can be concealed by a person other than the observer at a time other than when the displacement of the position relative to the first position of the measurement object is visualized.

さらに、本発明においては、上記変位可視化センサーと、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンと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。 Further, in the present invention, the displacement visualization sensor, the imaging device that captures the shielding pattern and the coloring pattern that is visually recognized via the light transmission pattern, and the analysis that analyzes the image captured by the imaging device. Provided is a displacement visualization system characterized by having an apparatus.

本発明によれば、計測対象物について、直線方向の変位だけではなく軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる。 According to the present invention, it is possible to visualize not only the displacement in the linear direction but also the displacement around the axis of the object to be measured including the direction and the magnitude.

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を含む計測対象物について、直線方向の変位だけではなく軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる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を提供することができる。 According to the present invention, with respect to a measurement object including a natural structure in which an infrastructure facility is provided or an artificial structure such as an infrastructure facility or a high-rise building, not only a linear displacement but also an axial displacement is determined in that direction and. Displacement visualization sensors, displacement visualization methods, and displacement visualization systems that can be visualized including size can be provided.

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。It is the schematic which shows an example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 図1に示される着色パターン板および遮光パターン板がそれぞれ固定された計測対象物の第1位置および第2位置を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows the 1st position and the 2nd position of the measurement object which fixed the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate shown in FIG. 1, respectively. 図1に示される着色パターン板を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the colored pattern board shown in FIG. 図1に示される遮光パターン板を示す概略図である。It is the schematic which shows the light-shielding pattern plate shown in FIG. 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が生じていない初期状態における図1に示される変位可視化センサーの示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the displacement visualization sensor shown in FIG. 1 in the initial state in which the displacement of the position relative to the 1st position of the measurement object does not occur. 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方向の0.07%の変位が生じた状態における図1に示される変位可視化センサーの示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the displacement visualization sensor shown in FIG. 1 in the state where the displacement of 0.07% in the X direction of the position relative to the 1st position of the measurement object is generated. 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が生じて大きくなるのに伴って、図1に示される変位可視化センサーの表示が変化する様子を示す概略上面図である。It shows how the display of the displacement visualization sensor shown in FIG. 1 changes as the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction occurs and becomes larger. It is a schematic top view. 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が生じて大きくなるのに伴って、図1に示される変位可視化センサーの表示が変化する様子を示す概略上面図である。It shows how the display of the displacement visualization sensor shown in FIG. 1 changes as the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction occurs and becomes larger. It is a schematic top view. 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における着色パターン板を示す概略図である。It is the schematic which shows the colored pattern board in another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例における遮光パターン板を示す概略図である。It is the schematic which shows the light-shielding pattern plate in another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is a schematic top view which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is a schematic top view which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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方向の異なる変位量ごとに、図13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。FIG. 3 is a schematic top view showing a displacement visualization sensor shown in FIG. 13 for each different displacement amount in the X direction of a position relative to a first position of a measurement object with respect to a first position. 第1実施態様の変位可視化センサーの他の例で生じるモアレの変化を示す写真である。It is a photograph which shows the change of the moire which occurs in another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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。It is a schematic top view which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 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方向の変位が生じた状態における図20(a)に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。It is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 20A in the state where the displacement of the position relative to the first position of the measurement object at the second position in the X direction occurs. 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方向の変位が生じた状態における図20(a)に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。It is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 20A in the state where the displacement of the position relative to the first position of the measurement object at the second position in the X direction occurs. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 図23に示される変位可視化センサーにおいて、Z方向から平面視して、遮光ラインパターンと着色ラインパターンとの交差部分が縞となったモアレが観察される観察領域を示す概略上面図である。In the displacement visualization sensor shown in FIG. 23, it is a schematic top view showing an observation region in which moire in which the intersection of the light-shielding line pattern and the colored line pattern is striped is observed when viewed in a plan view from the Z direction. 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。It is the schematic which shows another example of the displacement visualization sensor of 1st Embodiment. 計測対象物が基準構造物に対してZ方向の軸回りに相対的に傾斜している状態における第2実施態様の変位可視化センサーの一例を示す概略上面図である。It is a schematic top view which shows an example of the displacement visualization sensor of the 2nd Embodiment in the state which the measurement object is inclined relative to the axis in the Z direction with respect to a reference structure. 遮光パターン板が回転軸部材を回転中心として着色パターン板に対してZ方向の軸回りに相対的に回転するのに伴って、図26に示される変位可視化センサーの表示が変化する様子を示す概略上面図である。A schematic showing how the display of the displacement visualization sensor shown in FIG. 26 changes as the light-shielding pattern plate rotates relative to the colored pattern plate around the axis in the Z direction with the rotation shaft member as the center of rotation. It is a top view. 計測対象物の壁面における計測領域が地面に対してZ方向の軸回りに相対的に傾斜している状態における第2実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。FIG. 5 is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the second embodiment in a state where the measurement region on the wall surface of the measurement object is inclined relative to the ground in the Z direction. 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。It is the schematic which shows an example of the displacement visualization system of this invention.

以下、本発明の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について詳細に説明する。 Hereinafter, the displacement visualization sensor, the displacement visualization method, and the displacement visualization system of the present invention will be described in detail.

A.変位可視化センサー
本発明の変位可視化センサーは、着色パターン板および遮光パターン板を有し、上記遮光パターン板が観察者側となるように両板が重ねて配置されたものである。本発明の変位可視化センサーは、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の変位を測定する第1実施態様と、両板を連結する回転軸部を回転中心とする上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の軸回りの変位を可視化する第2実施態様とに大別することができる。
A. Displacement visualization sensor The displacement visualization sensor of the present invention has a colored pattern plate and a light-shielding pattern plate, and both plates are arranged so as to be on the observer side so that the light-shielding pattern plate is on the observer side. The displacement visualization sensor of the present invention has the first embodiment of measuring the displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the colored pattern plate, and the colored pattern plate having a rotation shaft portion connecting both plates as a rotation center. It can be roughly classified into the second embodiment in which the displacement around the axis of the relative position of the light-shielding pattern plate is visualized.

ここで、本発明において、「上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の変位」とは、上記遮光パターン板が上記着色パターン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する。また、以下において、「上記着色パターン板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記遮光パターン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、「上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の変位」と同一の内容を意味する。そして、「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の変位」とは、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を意味する。 Here, in the present invention, "displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the colored pattern plate" means a large direction and distance of the light-shielding pattern plate moving relative to the colored pattern plate. Means Further, in the following, "displacement of the relative position of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate is fixed" is defined as "displacement of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate is fixed". It means the same content as "displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the colored pattern plate". Then, "displacement of the position relative to the first position of the measurement object" means the direction and distance that the second position of the measurement object moves relative to the first position. means.

I.第1実施態様
第1実施態様の変位可視化センサーは、一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、を有し、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、上記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、上記着色パターン板の着色パターン側の面または上記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った第1の方向または第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、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、上記観察者側から上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じ、上記着色パターンの変化により、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記第1の方向または第2の方向の変位を表示し、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、上記観察者側から視認される上記遮蔽パターンと、上記観察者側から上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、上記モアレにより、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記第3の方向の軸回りの変位を表示する。
I. First Embodiment The displacement visualization sensor of the first embodiment includes a colored pattern plate having a colored pattern that repeats according to a certain rule, and a light-shielding pattern plate having a light-shielding pattern and a light transmission pattern that repeats according to the fixed rule. The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be stacked so that the light-shielding pattern plate is on the observer side, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are the surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or the above. A third direction that is relatively movable in the first direction or the second direction along the surface of the light-shielding pattern plate on the light-shielding pattern side and intersects the surface including the first direction and the second direction. It is relatively rotatable as an axis, and as the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate causes a change in the colored pattern that is visually recognized from the observer side via the light transmission pattern. By the change of the colored pattern, the displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the colored pattern plate in the first direction or the second direction is displayed, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are displayed. Along with the relative rotation, the moire is generated by combining the shielding pattern visually recognized from the observer side and the coloring pattern visually recognized from the observer side via the light transmission pattern, and the moire is generated. Therefore, the axial displacement of the position of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate in the third direction is displayed.

また、第1実施態様において、「第1の方向」および「第2の方向」としては、上記着色パターン板の着色パターン側の面または上記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った互いに異なる第1の方向および第2の方向であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記着色パターン板の着色パターン側の面に平行な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。 Further, in the first embodiment, the "first direction" and the "second direction" are different from each other along the surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or the surface of the light-shielding pattern plate on the light-shielding pattern side. The first direction and the second direction are not particularly limited, and examples thereof include the X and Y directions orthogonal to each other in the XY plane parallel to the surface of the colored pattern plate on the colored pattern side. Be done. The "third direction" is not particularly limited as long as it is a third direction intersecting the plane including the first direction and the second direction, but is, for example, perpendicular to the XY plane. The Z direction can be mentioned.

以下では、上記第1の方向および上記第2の方向の具体例として、上記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上記Z方向を用いて、第1実施態様の変位可視化センサーを説明する。また、上記変位可視化センサーを上記観察者側から視認する態様として、Z方向の上記観察者側から平面視する態様を用いて、第1実施態様の変位可視化センサーを説明する。
なお、以下の説明において、「XY平面」とは、上記XY平面を意味し、「X方向」および「Y方向」とは、上記X方向およびY方向をそれぞれ意味し、「Z方向」とは、上記Z方向を意味する。また、「−X方向」とはX方向とは反対の方向を意味し、「−Y方向」とはY方向とは反対の方向を意味し、「−Z方向」とはZ方向とは反対の方向を意味する。また、「Z方向から平面視」とは、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ことを意味する。さらに、以下では、位置間の距離、パターンの幅およびピッチp、ドットの直径およびピッチp、基板の厚み、層の幅、厚み、および間隔、ならびに変位等のような寸法として、具体的な数値を用いて第1実施態様の変位可視化センサーを説明している箇所があるが、第1実施態様の変位可視化センサーは、これらの具体的な数値が上記寸法として用いられたものに限定されるものではなく、上記寸法を適宜調整することができるものである。
In the following, the X direction and the Y direction are used as specific examples of the first direction and the second direction, respectively, and the Z direction is used as a specific example of the third direction of the first embodiment. The displacement visualization sensor will be described. Further, as an embodiment in which the displacement visualization sensor is visually recognized from the observer side, the displacement visualization sensor of the first embodiment will be described by using an embodiment in which the displacement visualization sensor is viewed in a plan view from the observer side in the Z direction.
In the following description, the "XY plane" means the XY plane, the "X direction" and the "Y direction" mean the X direction and the Y direction, respectively, and the "Z direction" means. , Means the Z direction. Further, the "-X direction" means the direction opposite to the X direction, the "-Y direction" means the direction opposite to the Y direction, and the "-Z direction" means the opposite direction to the Z direction. Means the direction of. Further, "planar view from the Z direction" means that the displacement visualization sensor is viewed in a plan view from the observer side in the Z direction. In addition, the following are specific numerical values as dimensions such as distance between positions, pattern width and pitch p, dot diameter and pitch p, substrate thickness, layer width, thickness, and spacing, and displacement. Although there is a place where the displacement visualization sensor of the first embodiment is described using the above, the displacement visualization sensor of the first embodiment is limited to those in which these specific numerical values are used as the above dimensions. However, the above dimensions can be adjusted as appropriate.

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(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上面図である。図1(b)は図1(a)のA−A線断面図である。図2は図1に示される着色パターン板および遮光パターン板がそれぞれ固定された計測対象物の第1位置および第2位置を示す概略上面図である。図3(a)は図1に示される着色パターン板を示す概略上面図であり、図3(b)は図3(a)のB部分の拡大図であり、図3(c)は図3(b)のB−B線断面図である。図4(a)は図1に示される遮光パターン板を示す概略上面図であり、図4(b)は図4(a)のC部分の拡大図であり、図4(c)は図4(b)のC−C線断面図である。 An example of the displacement visualization sensor of the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic top view showing an example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A. FIG. 2 is a schematic top view showing the first position and the second position of the measurement object to which the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate shown in FIG. 1 are fixed, respectively. 3A is a schematic top view showing the colored pattern plate shown in FIG. 1, FIG. 3B is an enlarged view of a portion B of FIG. 3A, and FIG. 3C is FIG. It is sectional drawing of BB line of (b). 4 (a) is a schematic top view showing a light-shielding pattern plate shown in FIG. 1, FIG. 4 (b) is an enlarged view of a portion C of FIG. 4 (a), and FIG. 4 (c) is FIG. It is a cross-sectional view taken along the line CC of (b).

図1に示される変位可視化センサー10は、着色パターン板20と遮光パターン板30とを有する。また、変位可視化センサー10は、着色パターン板20および遮光パターン板30をそれぞれ補強する第1金属枠40aおよび第2金属枠40bをさらに有する。図1および図2に示されるように、着色パターン板20は、第1金属枠40aを介して、接着層60によって鉄製の計測対象物2の第1位置2aに固定されている。また、遮光パターン板30は、第2金属枠40bを介して、接着層60によって計測対象物2の第2位置2bに固定されている。これにより、変位可視化センサー10は、計測対象物2に設置されている。また、計測対象物2の第1位置2aと第2位置2bとの間のX方向の距離xは100mmとなっている。 The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 1 has a colored pattern plate 20 and a light-shielding pattern plate 30. Further, the displacement visualization sensor 10 further includes a first metal frame 40a and a second metal frame 40b that reinforce the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30, respectively. As shown in FIGS. 1 and 2, the colored pattern plate 20 is fixed to the first position 2a of the iron measurement object 2 by the adhesive layer 60 via the first metal frame 40a. Further, the light-shielding pattern plate 30 is fixed to the second position 2b of the measurement object 2 by the adhesive layer 60 via the second metal frame 40b. As a result, the displacement visualization sensor 10 is installed on the measurement object 2. Further, the distance x in the X direction between the first position 2a and the second position 2b of the measurement object 2 is 100 mm.

変位可視化センサー10では、着色パターン板20および遮光パターン板30は、着色パターン板20が計測対象物側となり、遮光パターン板30が観察者側となるように平行に積層されている。また、着色パターン板20および遮光パターン板30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。 In the displacement visualization sensor 10, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated in parallel so that the colored pattern plate 20 is on the measurement target side and the light-shielding pattern plate 30 is on the observer side. Further, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated so as to be relatively movable in the X direction and the Y direction and relatively rotatable about the Z direction.

図3(a)〜図3(c)に示されるように、着色パターン板20において、X方向の幅をL1とする複数の直線状の赤色着色層24が、X方向にS1の間隔を空けてY方向に延びるように基板22上に設けられている。これにより、Z方向から平面視して、赤色着色層24からなるX方向の幅をL1とする着色ラインパターン20Lおよび基板22上における赤色着色層24の未形成領域からなるX方向の幅をS1とする間隙スペースパターン20Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。X方向の幅L1およびS1はそれぞれ70μmおよび80μmとなっている。 As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), in the colored pattern plate 20, a plurality of linear red colored layers 24 having a width of L1 in the X direction are spaced by S1 in the X direction. It is provided on the substrate 22 so as to extend in the Y direction. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the width in the X direction consisting of the colored line pattern 20L having the width of the red colored layer 24 in the X direction as L1 and the unformed region of the red colored layer 24 on the substrate 22 is S1. A line-and-space pattern is provided in which the gap space pattern 20S is alternately repeated. The widths L1 and S1 in the X direction are 70 μm and 80 μm, respectively.

また、図4(a)〜図4(c)に示されるように、遮光パターン板30において、X方向の幅をL2とする複数の直線状の遮光層34が、X方向に幅S2の間隔を空けてY方向に延びるように透明基板32上に設けられている。これにより、Z方向から平面視して、遮光層34からなるX方向の幅をL2とする遮光ラインパターン30Lおよび透明基板32上における遮光層34の未形成領域からなるX方向の幅をS2とする光透過スペースパターン30Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。X方向の幅L2およびS2は、それぞれ70μmおよび80μmとなっており、上記X方向の幅L1およびS1と同一となっている。 Further, as shown in FIGS. 4A to 4C, in the light-shielding pattern plate 30, a plurality of linear light-shielding layers 34 having a width in the X direction of L2 are spaced apart from each other in the width S2 in the X direction. It is provided on the transparent substrate 32 so as to extend in the Y direction with a gap. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the width in the X direction of the light-shielding layer 34 is defined as L2, and the width of the light-shielding layer 34 on the transparent substrate 32 is defined as S2. A line-and-space pattern is provided in which the light transmitting space pattern 30S is alternately repeated. The widths L2 and S2 in the X direction are 70 μm and 80 μm, respectively, which are the same as the widths L1 and S1 in the X direction.

ここで、図5(a)は計測対象物の第1位置に対する第2位置の相対的な位置の変位が生じていない初期状態における図1に示される変位可視化センサーの示す概略上面図であり、図5(b)は図5(a)のD部分の拡大図であり、図5(c)は図5(b)のD−D線断面図である。また、図6(a)は、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方向の70μmの変位が生じた状態における図1に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。図6(b)は図6(a)のE部分の拡大図であり、図6(c)は図6(b)のE−E線断面図である。 Here, FIG. 5A is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 1 in the initial state in which the displacement of the position relative to the first position of the measurement object does not occur. 5 (b) is an enlarged view of the D portion of FIG. 5 (a), and FIG. 5 (c) is a sectional view taken along line DD of FIG. 5 (b). Further, FIG. 6A is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 1 in a state where the displacement of 70 μm in the X direction of the position relative to the first position of the measurement object is generated. Is. 6 (b) is an enlarged view of the E portion of FIG. 6 (a), and FIG. 6 (c) is a sectional view taken along line EE of FIG. 6 (b).

計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置の変位が生じていない初期状態では、図5(a)〜図5(c)に示されるように、遮光ラインパターン30Lおよび光透過スペースパターン30Sが、XY平面において着色ラインパターン20Lおよび間隙スペースパターン20Sと同一の領域にそれぞれ配置される結果、Z方向から平面視すると、着色ラインパターン20LのX方向の幅L1の全体が遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されるので、光透過スペースパターン30Sを介して着色ラインパターン20Lが視認されることはない。 In the initial state in which the relative position of the second position 2b with respect to the first position 2a of the measurement object 2 is not displaced, as shown in FIGS. 5A to 5C, the shading line pattern 30L As a result of the light transmission space pattern 30S being arranged in the same region as the colored line pattern 20L and the gap space pattern 20S on the XY plane, the entire width L1 of the colored line pattern 20L in the X direction when viewed in a plan view from the Z direction. Is shielded by the light-shielding line pattern 30L, so that the colored line pattern 20L is not visible through the light transmission space pattern 30S.

これに対して、図2において実線の矢印で示されるように、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置にX方向の大きさがdxの変位が生じると、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置が上記初期状態における位置からX方向にdxだけ移動する。これにより、図6(a)〜図6(c)に示されるように、計測対象物2の第2位置2bに固定された遮光パターン板30が、計測対象物2の第1位置2aに固定された着色パターン板20に対してX方向にdxだけ移動することになる。すなわち、図6(c)において実線の矢印で示されるように、遮光ラインパターン30LがXY平面において着色ラインパターン20Lと同一の領域から相対的にdxだけX方向に移動する。 On the other hand, as shown by the solid arrow in FIG. 2, when the displacement of the magnitude dx in the X direction occurs at the position relative to the first position 2a of the measurement object 2 with respect to the second position 2b, The relative position of the second position 2b with respect to the first position 2a of the measurement object 2 moves by dx in the X direction from the position in the initial state. As a result, as shown in FIGS. 6A to 6C, the light-shielding pattern plate 30 fixed to the second position 2b of the measurement object 2 is fixed to the first position 2a of the measurement object 2. It will move by dx in the X direction with respect to the colored pattern plate 20. That is, as shown by the solid arrow in FIG. 6C, the shading line pattern 30L moves in the X direction by dx relative to the same region as the colored line pattern 20L on the XY plane.

一方、遮光ラインパターン30LのX方向の幅L2および着色ラインパターン20LのX方向の幅L1は両方とも70μmである。このため、上述のように、遮光ラインパターン30LがXY平面において着色ラインパターン20Lと同一の領域から相対的にX方向に移動する距離dxが70μmとなる場合には、上記変位が生じていない初期状態ではZ方向から平面視して遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されていた着色ラインパターン20LのX方向の幅L1の全体が、光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになる。 On the other hand, the width L2 in the X direction of the shading line pattern 30L and the width L1 in the X direction of the colored line pattern 20L are both 70 μm. Therefore, as described above, when the distance dx that the light-shielding line pattern 30L moves in the X direction relative to the same region as the colored line pattern 20L on the XY plane is 70 μm, the initial displacement does not occur. In the state, the entire width L1 of the colored line pattern 20L in the X direction, which is shielded by the light-shielding line pattern 30L when viewed in a plan view from the Z direction, is visually recognized via the light transmission space pattern 30S.

したがって、図1に示される変位可視化センサー10を用いることによって、上記変位が生じていない初期状態ではZ方向から平面視して遮光ラインパターン30Lにより全体が遮蔽される着色ラインパターン20LのX方向の幅L1のうち、光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになった長さを、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置のX方向の変位の大きさdxとして測定することができる。 Therefore, by using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 1, in the initial state in which the displacement does not occur, the colored line pattern 20L is entirely shielded by the light-shielding line pattern 30L in a plan view from the Z direction in the X direction. Of the width L1, the length that is visually recognized through the light transmission space pattern 30S is the magnitude of the displacement of the position of the second position 2b relative to the first position 2a of the measurement object 2 in the X direction. It can be measured as dx.

このように求められたX方向の変位の大きさdxおよび計測対象物2の第1位置2aと第2位置2bとの間のX方向の距離x(100mm)から、計測対象物2の第1位置2aと第2位置2bとの間のX方向の歪εxを、下記式(1)によって求めることができる。特に、着色ラインパターン20LのX方向の幅L1の全体が光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになった時には、上記幅L1(70μm)が上記変位の大きさdxとして測定される。この結果、上記歪εxは鉄製の計測対象物2が降伏し得るような0.07%と求められる。 From the magnitude dx of the displacement in the X direction thus obtained and the distance x (100 mm) in the X direction between the first position 2a and the second position 2b of the measurement object 2, the first measurement object 2 is the first. The strain εx in the X direction between the position 2a and the second position 2b can be obtained by the following equation (1). In particular, when the entire width L1 of the colored line pattern 20L in the X direction is visually recognized via the light transmission space pattern 30S, the width L1 (70 μm) is measured as the displacement magnitude dx. As a result, the strain εx is determined to be 0.07% so that the iron measurement object 2 can yield.

続いて、図7(a)〜図8(b)は計測対象物の第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が生じて大きくなるのに伴って、図1に示される変位可視化センサーの表示が変化する様子を示す概略上面図である。 Subsequently, FIGS. 7 (a) to 8 (b) show FIGS. 7 (a) to 8 (b) as the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object is displaced around the axis in the Z direction and becomes larger. It is a schematic top view which shows how the display of the displacement visualization sensor shown in 1 changes.

計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置の変位が生じていない初期状態では、図7(a)に示されるように、遮光ラインパターン30Lおよび光透過スペースパターン30Sが、XY平面において着色ラインパターン20Lおよび間隙スペースパターン20Sと同一の領域にそれぞれ配置される結果、Z方向から平面視すると、着色ラインパターン20Lの全体が遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されるので、遮光ラインパターン30Lと光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとが合わさってモアレが生じることはない。 In the initial state in which the relative position of the second position 2b with respect to the first position 2a of the measurement object 2 is not displaced, as shown in FIG. 7A, the light-shielding line pattern 30L and the light transmission space pattern 30S However, as a result of being arranged in the same region as the colored line pattern 20L and the gap space pattern 20S on the XY plane, the entire colored line pattern 20L is shielded by the shading line pattern 30L when viewed from the Z direction. Moire does not occur when the line pattern 30L and the colored line pattern 20L visually recognized via the light transmission space pattern 30S are combined.

これに対して、図2における破線の矢印で示されるように、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置のZ方向の軸回りのθ方向の回転角度α°の変位が生じると、図7(b)に示されるように、計測対象物2の第2位置2bに固定された遮光パターン板30が、計測対象物2の第1位置2aに固定された着色パターン板20に対して破線の矢印で示されるZ方向の軸回りのθ方向にα°回転する。この結果、着色ラインパターン20LがXY平面においてY方向に平行な遮光ラインパターン30Lに対してα°傾くので、Z方向から平面視すると、Y方向に平行な複数の光透過スペースパターン30Sのそれぞれを介して複数の着色ラインパターン20Lが視認されるようになる。これにより、複数の遮光ラインパターン30Lと複数の着色ラインパターン20Lとの交差部分が縞となったモアレが観察されることになる。 On the other hand, as shown by the arrow of the broken line in FIG. 2, the rotation angle α ° in the θ direction around the axis of the Z direction of the relative position of the second position 2b with respect to the first position 2a of the measurement object 2. When the displacement of the above occurs, as shown in FIG. 7B, the light-shielding pattern plate 30 fixed to the second position 2b of the measurement object 2 is colored fixed to the first position 2a of the measurement object 2. The pattern plate 20 is rotated by α ° in the θ direction about the axis in the Z direction indicated by the arrow of the broken line. As a result, the colored line pattern 20L is tilted by α ° with respect to the shading line pattern 30L parallel to the Y direction in the XY plane. Therefore, when viewed in a plan view from the Z direction, each of the plurality of light transmission space patterns 30S parallel to the Y direction is formed. Through this, a plurality of colored line patterns 20L can be visually recognized. As a result, moire in which the intersections of the plurality of light-shielding line patterns 30L and the plurality of colored line patterns 20L are striped is observed.

また、上記Z方向の軸回りのθ方向の変位の回転角度α°が大きくなるのに従って、図8(a)〜図8(b)に示されるように、着色ラインパターン20LがXY平面においてY方向に平行な遮光ラインパターン30Lに対して傾く角度α°が大きくなる結果、Z方向から平面視して、Y方向に平行な複数の光透過スペースパターン30Sのそれぞれを介して視認される着色ラインパターン20Lの数が多くなる。これにより、複数の遮光ラインパターン30Lと複数の着色ラインパターン20Lとの交差部分の数が多くなるので、モアレの縞の本数が多くなりモアレの縞のピッチPが小さくなる。 Further, as the rotation angle α ° of the displacement in the θ direction around the axis in the Z direction increases, as shown in FIGS. 8A to 8B, the colored line pattern 20L is Y in the XY plane. As a result of the increase in the tilt angle α ° with respect to the light-shielding line pattern 30L parallel to the direction, the coloring line visually recognized through each of the plurality of light transmission space patterns 30S parallel to the Y direction when viewed in a plan view from the Z direction. The number of patterns 20L increases. As a result, the number of intersections between the plurality of light-shielding line patterns 30L and the plurality of colored line patterns 20L increases, so that the number of moire stripes increases and the pitch P of the moire stripes decreases.

したがって、図1に示される変位可視化センサー10を用いることによって、Z方向から平面視して、複数の遮光ラインパターン30Lと複数の着色ラインパターン20Lとの交差部分が縞となったモアレが観察されることをもって、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置のZ方向の軸回りの変位が生じたことを可視化することができる。 Therefore, by using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 1, moire in which the intersection of the plurality of light-shielding line patterns 30L and the plurality of colored line patterns 20L is striped is observed in a plan view from the Z direction. Therefore, it is possible to visualize that the displacement of the relative position of the second position 2b with respect to the first position 2a of the measurement object 2 in the Z direction has occurred.

また、遮光ラインパターン30Lが着色ラインパターン20Lに対して傾く方向から上記Z方向の軸回りの変位の方向を求めることができる。さらに、上記ラインアンドスペースパターンのピッチp(150μm)、上記モアレの縞のピッチP、および上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°には下記式(2)の関係が成立する。このため、上記モアレの縞のピッチPを測定すれば、上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°が下記式(2)によって求められる。 Further, the direction of the axial displacement in the Z direction can be obtained from the direction in which the light-shielding line pattern 30L is tilted with respect to the colored line pattern 20L. Further, the relationship of the following equation (2) is established for the pitch p (150 μm) of the line and space pattern, the pitch P of the moiré stripes, and the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction. Therefore, if the pitch P of the moiré fringes is measured, the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction can be obtained by the following equation (2).

以上のように、第1実施態様の変位可視化センサーによれば、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化により、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方向またはY方向の変位を表示し、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることで生じるモアレにより、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表示することができる。特に、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の態様によっては、上記Z方向の軸回りの変位の方向および大きさを表示することができる。したがって、計測対象物について、直線方向の変位だけではなく軸回りの変位をその方向および大きさを含めて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視認したとしても、同様の効果が得られる。
As described above, according to the displacement visualization sensor of the first embodiment, the change of the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern causes the relative position of the second position to be relative to the first position of the measurement object. The displacement of the position in the X direction or the Y direction is displayed, and the moire generated by combining the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern causes the first position of the measurement object to be measured. The displacement of the relative positions of the two positions around the axis in the Z direction can be displayed. In particular, depending on the mode of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the direction and magnitude of the axial displacement in the Z direction can be displayed. Therefore, it is possible to visualize not only the displacement in the linear direction but also the displacement around the axis of the measurement object including its direction and magnitude.
In the displacement visualization sensor of the first embodiment, as specific examples of the first direction and the second direction, a direction other than the X direction and a direction other than the Y direction are used, respectively, and the specific direction of the third direction is specified. Even if a direction other than the Z direction is used as an example, the same effect can be obtained. Further, even if the displacement visualization sensor is visually viewed from the observer side in a direction other than the Z direction instead of being viewed in a plan view from the observer side in the Z direction, the same effect can be obtained.

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。 Hereinafter, each configuration of the displacement visualization sensor of the first embodiment will be described.

1.着色パターン板
上記着色パターン板は、一定規則で繰り返す着色パターンおよび間隙パターンを有するもの、または一定規則で繰り返す着色パターンを有するものである。ここで、第1実施態様において、「着色パターン」とは着色された模様を意味し、「間隙パターン」とは、着色パターンが設けられていない部分の模様を意味し、着色されていない模様でもよいし、着色パターンとは異なる色で着色された模様でもよい。
1. 1. Colored pattern board The colored pattern board has a colored pattern and a gap pattern that repeats according to a certain rule, or has a colored pattern that repeats according to a fixed rule. Here, in the first embodiment, the "colored pattern" means a colored pattern, the "gap pattern" means a pattern of a portion where a colored pattern is not provided, and even an uncolored pattern is used. It may be a pattern colored with a color different from the colored pattern.

(1)着色パターンおよび間隙パターン
上記一定規則で繰り返す上記着色パターンおよび上記間隙パターンとしては、上記着色パターン板を平面視して一定規則で繰り返し、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じ、上記着色パターンの変化により、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方向またはY方向の変位を表示可能なパターンであり、かつ上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わさることでモアレが生じ、上記モアレにより、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表示可能なパターンであれば特に限定されるものではないが、例えば、ラインアンドスペースパターンおよびドットパターン等が挙げられる。以下、ラインアンドスペースパターンおよびドットパターンについて詳細に説明する。
(1) Colored pattern and gap pattern The colored pattern and the gap pattern are repeated according to the constant rule. The colored pattern plate is viewed in a plan view and repeated according to the constant rule, and the relative of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. Along with the movement, a change in the coloring pattern that is visually recognized through the light transmission pattern occurs in a plan view from the Z direction, and the change in the coloring pattern causes a second position with respect to the first position of the measurement object. It is a pattern that can display the displacement of the relative position of the above in the X direction or the Y direction, and with the relative rotation of the colored pattern plate and the light shielding pattern plate, the shielding is viewed in a plan view from the Z direction. Moire occurs when the pattern and the coloring pattern visually recognized via the light transmission pattern are combined, and the moire causes the axis of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction. The pattern is not particularly limited as long as it can display the rotational displacement, and examples thereof include a line-and-space pattern and a dot pattern. Hereinafter, the line-and-space pattern and the dot pattern will be described in detail.

a.ラインアンドスペースパターン
上記ラインアンドスペースパターンでは、上記着色パターン板を平面視して、一定幅の直線状の着色ラインパターンおよび一定幅の直線状の間隙スペースパターンが交互に繰り返す。上記ラインアンドスペースパターンでは、上記着色ラインパターンが繰り返したパターンが上記着色パターンであり、上記間隙スペースパターンが繰り返したパターンが上記間隙パターンである。
a. Line-and-space pattern In the line-and-space pattern, a linear colored line pattern having a constant width and a linear gap space pattern having a constant width are alternately repeated in a plan view of the colored pattern plate. In the line-and-space pattern, the pattern in which the colored line pattern is repeated is the colored pattern, and the pattern in which the gap space pattern is repeated is the gap pattern.

上記ラインアンドスペースパターンでは、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとを合わせることでモアレを生じさせるためには、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して上記着色パターンが視認されるように、上記間隙スペースパターンの幅をピッチpの10%以上とすることが好ましい。また、上記着色ラインパターンの幅およびピッチpは、上記着色パターン板のサイズによって異なるものであるが、例えば、上記着色パターン板のX方向の幅×Y方向の幅が100mm×100mmである場合には、上記着色ラインパターンの幅が45000μm以下であり、ピッチpが50000μm以下であることが好ましい。中でも、上記着色ラインパターンの幅が9000μm以下であり、ピッチpが10000μm以下であることが好ましく、特に、上記着色ラインパターンの幅が90μm以下であり、ピッチpが100μm以下であることが好ましい。ピッチpを狭くすればするほど、上記モアレの縞の変化から、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の方向および大きさを測定し易くなり、上記Z方向の軸回りの変位の測定精度が向上するからである。 In the line-and-space pattern, in order to generate moire by combining the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized via the light transmission pattern, the light transmission pattern is viewed in a plan view from the Z direction. It is preferable that the width of the gap space pattern is 10% or more of the pitch p so that the coloring pattern can be visually recognized. The width and pitch p of the colored line pattern vary depending on the size of the colored pattern plate. For example, when the width in the X direction × the width in the Y direction of the colored pattern plate is 100 mm × 100 mm. The width of the colored line pattern is preferably 45,000 μm or less, and the pitch p is preferably 50,000 μm or less. Above all, the width of the colored line pattern is preferably 9000 μm or less and the pitch p is 10000 μm or less, and in particular, the width of the colored line pattern is 90 μm or less and the pitch p is 100 μm or less. As the pitch p is narrowed, the direction and magnitude of the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction with respect to the first position of the measurement object are measured from the change of the moire fringes. This is because the measurement accuracy of the displacement around the axis in the Z direction is improved.

b.ドットパターン
図9(a)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着色パターン板を示す概略上面図である。図9(b)は図9(a)のF部分の拡大図であり、図9(c)は図9(b)のF−F線断面図である。
b. Dot pattern FIG. 9A is a schematic top view showing a colored pattern plate in another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. 9 (b) is an enlarged view of the F portion of FIG. 9 (a), and FIG. 9 (c) is a sectional view taken along line FF of FIG. 9 (b).

図9(a)に示される着色パターン板20においては、図9(b)および図9(c)に示されるように、赤色着色層24が、基板22上において、同一間隔で設けられた複数のX方向の仮想線および複数のY方向の仮想線の交点に中心をそれぞれ配置する直径をdとする複数のドット領域を除いた領域に設けられている。これにより、Z方向から平面視して、基板22上における赤色着色層24の未形成領域からなる直径をdとする間隙ドット20cおよび赤色着色層24からなる着色パターン20dが交互に繰り返す間隙ドットパターンが設けられている。間隙ドット20cの直径dおよび間隙ドット20cの中心間のX方向およびY方向の距離であるピッチpは、それぞれ70μmおよび80μmとなっている。 In the colored pattern plate 20 shown in FIG. 9 (a), as shown in FIGS. 9 (b) and 9 (c), a plurality of red colored layers 24 are provided on the substrate 22 at the same intervals. It is provided in a region excluding a plurality of dot regions having a diameter d at which the centers are arranged at the intersections of the virtual line in the X direction and the virtual lines in the Y direction. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the gap dot pattern 20c having the diameter d of the unformed region of the red colored layer 24 on the substrate 22 and the colored pattern 20d composed of the red colored layer 24 are alternately repeated. Is provided. The pitch p, which is the distance between the diameter d of the gap dot 20c and the center of the gap dot 20c in the X and Y directions, is 70 μm and 80 μm, respectively.

上記ドットパターンとしては、例えば、図9に示される例のように、上記着色パターン板を平面視して、着色パターンが設けられていない部分であって一定の直径を有する間隙ドット、および上記間隙ドットの未形成領域のパターンが交互に繰り返す間隙ドットパターンでもよいし、上記着色パターン板を平面視して、一定の直径を有する着色された着色ドット、および上記着色ドットの未形成領域のパターンが交互に繰り返す着色ドットパターンでもよい。
なお、上記間隙ドットパターンでは、例えば、図9に示される例のように、上記着色パターン板を平面視して、上記間隙ドットが、同一間隔で設けられた複数のX方向の仮想線および複数のY方向の仮想線の交点に中心を配置するように設けられている。また、上記着色ドットパターンでは、例えば、上記着色パターン板を平面視して、上記着色ドットが、同一間隔で設けられた複数のX方向の仮想線および複数のY方向の仮想線の交点に中心を配置するように設けられている。
Examples of the dot pattern include gap dots having a constant diameter in a portion where the colored pattern plate is not provided and having a constant diameter, as in the example shown in FIG. 9, and the gap. A gap dot pattern in which the patterns of the unformed regions of the dots are alternately repeated may be used, or the colored dots having a constant diameter and the pattern of the unformed regions of the colored dots may be seen in a plan view of the colored pattern plate. It may be a colored dot pattern that repeats alternately.
In the gap dot pattern, for example, as in the example shown in FIG. 9, when the colored pattern plate is viewed in a plane, the gap dots are a plurality of virtual lines in the X direction and a plurality of virtual lines provided at the same intervals. The center is arranged at the intersection of the virtual lines in the Y direction. Further, in the colored dot pattern, for example, when the colored pattern plate is viewed in a plan view, the colored dots are centered at the intersection of a plurality of virtual lines in the X direction and a plurality of virtual lines in the Y direction provided at the same interval. Is provided so as to arrange.

なお、上記間隙ドットパターンでは、上記間隙ドットの未形成領域のパターンが繰り返したパターンが上記着色パターンであり、上記間隙ドットのパターンが繰り返したパターンが上記間隙パターンである。上記着色ドットパターンでは、上記着色ドットのパターンが繰り返したパターンが上記着色パターンであり、上記着色ドットの未形成領域のパターンが繰り返したパターンが上記間隙パターンである。 In the gap dot pattern, the pattern in which the pattern of the unformed region of the gap dots is repeated is the coloring pattern, and the pattern in which the pattern of the gap dots is repeated is the gap pattern. In the colored dot pattern, the pattern in which the pattern of the colored dots is repeated is the colored pattern, and the pattern in which the pattern in the unformed region of the colored dots is repeated is the gap pattern.

上記ドットパターンでは、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとを合わせることでモアレを生じさせるためには、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して上記着色パターンが視認されるように、上記ドットの直径を、隣接する上記ドットの中心間のX方向およびY方向の距離であるピッチpの90%以下とすることが好ましい。。また、上記ドットの直径、ならびに隣接する上記ドットの中心間のX方向およびY方向の距離であるピッチpは、上記着色パターン板のサイズによって異なるものであるが、例えば、上記着色パターン板のX方向の幅×Y方向の幅が100mm×100mmである場合には、上記ドットの直径が45000μm以下であり、ピッチpが50000μm以下であることが好ましい。中でも上記ドットの直径が9000μm以下であり、上記ピッチpが10000μm以下であることが好ましく、特に上記ドットの直径が90μm以下であり、上記ピッチpが100μm以下であることが好ましい。ピッチpを狭くすればするほど、上記モアレの縞の変化から、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の方向および大きさを測定し易くなり、上記Z方向の軸回りの変位の測定精度が向上するからである。 In the dot pattern, in order to generate moire by combining the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern, a plan view is made from the Z direction and the light transmission pattern is used. The diameter of the dots is preferably 90% or less of the pitch p, which is the distance between the centers of the adjacent dots in the X and Y directions so that the coloring pattern can be visually recognized. .. Further, the diameter of the dots and the pitch p, which is the distance between the centers of the adjacent dots in the X and Y directions, differ depending on the size of the colored pattern plate. For example, X of the colored pattern plate. When the width in the direction × the width in the Y direction is 100 mm × 100 mm, it is preferable that the diameter of the dots is 45,000 μm or less and the pitch p is 50,000 μm or less. Above all, the diameter of the dots is preferably 9000 μm or less and the pitch p is preferably 10,000 μm or less, and particularly preferably the diameter of the dots is 90 μm or less and the pitch p is 100 μm or less. As the pitch p is narrowed, the direction and magnitude of the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction with respect to the first position of the measurement object are measured from the change of the moire fringes. This is because the measurement accuracy of the displacement around the axis in the Z direction is improved.

c.その他
上記着色パターンとしては、平面視して上記一定規則で繰り返すものであれば特に限定されるものではないが、上記着色パターン板としては、一定規則で繰り返す上記着色パターン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、後述する図11および図12に示される着色パターン板20において、黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cからなる互いに異なる色の複数のパターンを有する着色ラインパターン20Lが繰り返しているように、上記着色パターンを複数有し、複数の上記着色パターンは第1着色パターンと第2着色パターンとを有し、上記1着色パターンと上記第2着色パターンの色が異なるものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (1)X方向またはY方向の変位の測定方法 b.その他 (a)互いに異なる色の複数のパターンを用いる方法」の項目において詳細に説明するように、視覚的に判別し易い色の変化によって、上記X方向またはY方向の変位を測定することができるからである。
c. Others The coloring pattern is not particularly limited as long as it is repeated according to the above-mentioned constant rule in a plan view, but the above-mentioned coloring pattern plate is particularly limited as long as it has the above-mentioned coloring pattern that is repeated according to the constant rule. Although not limited to, for example, in the colored pattern plate 20 shown in FIGS. 11 and 12 described later, a plurality of patterns having different colors including a yellow colored layer 24y, a red colored layer 24 m, and a blue colored layer 24c. The colored line pattern 20L having the above has a plurality of the above-mentioned coloring patterns, and the plurality of the above-mentioned coloring patterns have the first coloring pattern and the second coloring pattern, and the above-mentioned one coloring pattern and the above-mentioned second coloring pattern. Those with different pattern colors are preferable. Item of "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (1) Displacement measurement method in X or Y direction b. Others (a) Method using multiple patterns of different colors" This is because, as will be described in detail in the above, the displacement in the X direction or the Y direction can be measured by the color change which is easy to visually distinguish.

(2)着色パターン板
上記一定規則で繰り返す上記着色パターンおよび上記間隙パターンを有する上記着色パターン板としては、平面視して上記着色パターンおよび上記間隙パターンが一定規則で繰り返すものであれば特に限定されるものではないが、例えば、基板および上記基板の一方の面に着色層を有し、上記着色層が上記着色パターンを有し、上記基板の一方の面における上記着色層の未形成領域のパターンが上記間隙パターンであるもの等が挙げられる。以下、基板および上記基板の一方の面に着色層を有する着色パターン板における各構成を中心に上記着色パターン板を説明する。
(2) Colored pattern board The colored pattern board having the colored pattern and the gap pattern that repeats according to the fixed rule is particularly limited as long as the colored pattern and the gap pattern repeat according to the fixed rule in a plan view. However, for example, the substrate and one surface of the substrate have a colored layer, the colored layer has the colored pattern, and the pattern of the unformed region of the colored layer on one surface of the substrate. Is the above-mentioned gap pattern, and the like. Hereinafter, the colored pattern board will be described with a focus on each configuration of the substrate and the colored pattern board having a colored layer on one surface of the substrate.

a.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. Substrate The substrate may be transparent, opaque, or opaque, and when it is opaque, a color that is easily distinguishable from the colored layer described later so as to have a high contrast with the colored layer described later. It may be colored with. Examples of the substrate include a resin substrate and a glass substrate.

(a)樹脂製基板
第1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。
(A) Resin substrate In the first embodiment, a resin substrate can be used as the substrate. When a resin substrate is used as the substrate, it has excellent impact resistance, etc., so even if the object to be measured is a slope or a high-rise building, cracks, cracks, etc. will occur. It is possible to measure the displacement without causing any problems.

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ることが好ましく、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。
第1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。
The resin used for such a resin substrate is preferably a resin having strength that can withstand the measurement of displacement. For example, acrylic resin, vinyl chloride resin / polypropylene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin. (ABS resin), polyester resin, polycarbonate resin (PC resin) and the like can be mentioned.
In the first embodiment, the polycarbonate resin is particularly preferable. This is because it has advantages such as high impact resistance, heat resistance, and high Young's modulus, which makes it difficult for stress deformation.

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、熱膨張による伸縮や基板の撓みが課題となるからであり、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、重量が重くなり設置が難しくなるからである。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、中でも300μm〜6000μmの範囲内であることが好ましく、特に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、中でも600μm〜8000μmの範囲内であることが好ましく、特に800μm〜5000μmの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the resin substrate is preferably in the range of 100 μm to 20000 μm. The thinner the resin substrate, the lighter the weight can be. However, expansion and contraction due to thermal expansion and bending of the substrate become problems. If the thickness of the resin substrate is thick, expansion and contraction due to thermal expansion and bending of the substrate become problems. This is because the influence of bending can be reduced, but the weight becomes heavy and installation becomes difficult. When the resin substrate is rectangular in length and width of 500 mm or less, the thickness of the resin substrate is preferably in the range of 300 μm to 6000 μm, and particularly preferably in the range of 500 μm to 3000 μm. It is preferably inside. When the resin substrate is rectangular in length and width of 500 mm or more, the thickness of the resin substrate is preferably in the range of 600 μm to 8000 μm, and particularly preferably in the range of 800 μm to 5000 μm. It is preferably inside.

上記着色パターン板としては、後述する「6.使用方法」の項目において詳細に説明するように、可撓性を有するものが好ましいが、このような可撓性を有する上記着色パターン板には、上記基板として、引張弾性率(ヤング率)が低く、引張強さの大きい樹脂製基板が用いられることが好ましい。小さな応力で変形し易く、大きな引張応力が負荷されても破断しにくいので、上記着色パターン板を、上記可撓性を好適に有するものにすることができるからである。中でもABS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン等が用いられるのが好ましく、特にポリウレタン等が用いられるのが好ましい。上記着色パターン板に所望の可撓性を付与することができるからである。 As the colored pattern board, as described in detail in the item of "6. Usage" described later, a flexible one is preferable, and the colored pattern board having such flexibility is used. As the substrate, it is preferable to use a resin substrate having a low tensile elastic modulus (Young's modulus) and a large tensile strength. This is because the colored pattern plate can be preferably made to have the flexibility because it is easily deformed by a small stress and is not easily broken even when a large tensile stress is applied. Among them, ABS resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyurethane and the like are preferably used, and polyurethane and the like are particularly preferable. This is because the desired flexibility can be imparted to the colored pattern plate.

(b)ガラス製基板
第1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、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。これにより、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からである。
(B) Glass substrate In the first embodiment, it is also possible to use a glass substrate as the substrate. When a glass substrate is used as the substrate, it is difficult to be thermally deformed because the coefficient of thermal expansion is low, and it is difficult to be stress-deformed because the Young's modulus (tensile elastic modulus) is high. Therefore, the sensitivity of the displacement visualization sensor can be increased. it can. This makes it possible to reliably visualize even small displacements that occur in measurement objects such as iron artificial structures such as bridges, tunnels, trains, ships, and airplanes.

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、低熱膨張ガラス等が挙げられる。 Examples of the glass substrate include non-alkali glass, soda-lime glass, thin tempered glass, low-reflection glass, low thermal expansion glass and the like.

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、基板の撓みや物理的強度が弱いことが課題となり、上記ガラス製基板の厚みが厚いと、基板の撓みや物理的強度の影響を軽減することができるが、重量が重くなり設置が難しくなるからである。また、上記着色パターン板および遮光パターン板が上記着色層側の面と上記遮光層側とは反対側の面とを対向させるように配置された上記変位可視化センサーでは、上記着色層および上記遮光層の間に厚みが厚い上記ガラス製基板が設けられていると、上記ラインアンドスペースパターンまたは上記ドットパターンにおけるピッチpが狭い場合、斜めから見た時に色ブレが発生してしまうからである。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、中でも300μm〜6000μmの範囲内であることが好ましく、特に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、中でも600μm〜8000μmの範囲内であることが好ましく、特に800μm〜5000μmの範囲内であることが好ましい。 The thickness of the glass substrate is preferably in the range of 100 μm to 20000 μm. The thinner the glass substrate, the lighter the weight can be. However, the problem is that the bending and physical strength of the substrate are weak. If the thickness of the glass substrate is thick, the bending and physical strength of the substrate have an effect. This is because the weight can be reduced and the installation becomes difficult. Further, in the displacement visualization sensor in which the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so that the surface on the colored layer side and the surface on the side opposite to the light-shielding layer side face each other, the colored layer and the light-shielding layer This is because if the thick glass substrate is provided between the two, if the pitch p in the line and space pattern or the dot pattern is narrow, color blurring occurs when viewed from an angle. When the glass substrate is rectangular in length and width of 500 mm or less, the thickness of the glass substrate is preferably in the range of 300 μm to 6000 μm, particularly in the range of 500 μm to 3000 μm. It is preferably inside. When the glass substrate is rectangular in length and width of 500 mm or more, the thickness of the glass substrate is preferably in the range of 600 μm to 8000 μm, particularly in the range of 800 μm to 5000 μm. It is preferably inside.

b.着色層
上記着色層としては、上記基板の一方の面に設けられた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。上記着色パターンが際立って表されるからである。
b. Colored layer The colored layer is not particularly limited as long as it is provided on one surface of the substrate, but it is preferably a layer having a color that is easily distinguishable from the substrate. This is because the coloring pattern is conspicuously represented.

上記着色層としては、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。 Examples of the colored layer include those in which a coloring agent such as a pigment or a dye is dispersed or dissolved in a binder resin, and are formed by a photolithography method, a printing method, or the like.

上記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、上記着色層には、これらの着色剤を混合して用いてもよい。 As the colorant used for the colored layer, a colorant generally used for inks and the like used outdoors can be used. For example, as a colorant used for the red colored layer, for example, a perylene pigment or a rake. Examples thereof include pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and isoindolin pigments. Further, for example, as a colorant used for the green coloring layer, for example, a phthalocyanine pigment such as a halogen polysubstituted phthalocyanine pigment or a halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigment, a triphenylmethane basic dye, an isoindoline pigment, and an isoindoline are used. Examples include linone pigments. Further, for example, examples of the colorant used for the blue coloring layer include copper phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, indanthrone pigments, indanthrone pigments, cyanine pigments, dioxazine pigments and the like. Further, these colorants may be mixed and used in the colored layer.

また、上記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。 Further, examples of the binder resin used for the colored layer include a transparent resin. When the printing method is used as the method for forming the colored layer, the binder resin includes, for example, polymethylmethacrylate resin, polyacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinylpyrrolidone resin, hydroxyethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, and polyvinyl chloride. Examples thereof include resins, melamine resins, phenol resins, alkyd resins, epoxy resins, polyurethane resins, polyester resins, maleic acid resins, polyamide resins and the like. When the photolithography method is used as the method for forming the colored layer, the binder resin is usually ionizing radiation having a reactive vinyl group such as an acrylate-based resin, a methacrylate-based resin, a polyvinyl chloride-based resin, or a cyclized rubber-based resin. A curable resin is used. Usually, an electron beam curable resin or an ultraviolet curable resin is used. When an ultraviolet curable resin is used, a photopolymerization initiator is used alone or in combination with the binder resin. When an ultraviolet curable resin is used, a sensitizer, a coatability improver, a development improver, a cross-linking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant and the like may be used, if necessary.

上記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。厚みが薄いと上記着色パターン板が、上記着色パターンおよび間隙パターンの密度である解像度を高くするの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、斜めから見た時に色ブレが発生し易くなるため、上記着色パターン板が上記解像度を高くするのに向かないものとなるからである。なお、厚みが薄い場合には、上記着色層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、厚みが厚い場合には、上記着色層はスクリーン印刷法等で形成することが好ましい。 The thickness of the colored layer is preferably in the range of 1 μm to 100 μm, particularly preferably in the range of 5 μm to 70 μm, and particularly preferably in the range of 10 μm to 50 μm. If the thickness is thin, the colored pattern plate is suitable for increasing the resolution, which is the density of the colored pattern and the gap pattern, but if it is thinner than this range, the contrast of color viewing is low. If the thickness is thick, the contrast of color viewing becomes high, but if it is thicker than this range, color blurring tends to occur when viewed from an angle, so that the colored pattern plate is not suitable for increasing the resolution. Because it becomes. When the thickness is thin, the colored layer is preferably formed by a photolithography method, a gravure printing method, an offset printing method, a gravure offset method, a flexographic printing method, or the like, and when the thickness is thick, the colored layer is formed. Is preferably formed by a screen printing method or the like.

c.その他
上記着色パターン板としては、例えば、後述する図13(a)に示される着色パターン板20のように、記号が設けられているものが好ましく、中でも後述する図13(a)に示される着色パターン板20のように、上記記号として上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記X方向もしくはY方向の変位、または上記Z方向の軸回りの変位を示す第1記号列が設けられているものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (1)X方向またはY方向の変位の測定方法 b.その他 (b)着色パターン板に対する遮光パターン板の相対的な位置の変位を示す記号を用いる方法」の項目において詳細に説明するように、上記X方向またはY方向の変位の大きさが上記着色パターンの幅またはピッチp以上となった場合においても、後述する光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示の切り替わりならびに上記着色パターンの変化から、上記X方向またはY方向の変位を測定することができるからである。また、後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 c.その他」の項目において詳細に説明するように、後述する光透過窓を介して視認される視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。
c. Others As the colored pattern board, for example, a colored pattern board 20 provided with a symbol such as the colored pattern board 20 shown in FIG. 13 (a) described later is preferable, and among them, the colored pattern board shown in FIG. 13 (a) described later is used. Like the pattern plate 20, the first symbol string indicating the displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the colored pattern plate in the X direction or the Y direction, or the axial displacement in the Z direction is used as the symbol. Those provided are preferable. "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (1) Displacement measurement method in the X or Y direction b. Others (b) Position of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate As will be described in detail in the section "Method using symbols indicating displacement", even when the magnitude of the displacement in the X direction or the Y direction is equal to or larger than the width or pitch p of the coloring pattern, the light transmission described later will be performed. This is because the displacement in the X direction or the Y direction can be measured from the switching between the display and non-display of the symbol visually recognized through the window and the change in the coloring pattern. Further, as will be described in detail in the item of "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method c. Others", the light will be described later. This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching between the display and non-display of the symbol which is visually discernible through the transmission window.

また、上記着色パターン板としては、例えば、後述する図16に示される着色パターン板20のように、上記記号が設けられているものが好ましく、中でも後述する図16に示される着色パターン板20のように、上記記号として上記Z方向の軸回りの変位の回転中心を求めるために用いられる第2記号列が設けられているものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 c.その他」の項目において詳細に説明するように、後述する光透過窓を介して視認される視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心を求めることができるからである。 Further, as the colored pattern board, for example, a colored pattern board 20 provided with the above symbols such as the colored pattern board 20 shown in FIG. 16 described later is preferable, and among them, the colored pattern board 20 shown in FIG. 16 described later. As described above, it is preferable that the symbol is provided with a second symbol string used for obtaining the rotation center of the displacement around the axis in the Z direction. As will be described in detail in the item "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method c. Others", which will be described later, the light transmission window will be described later. This is because the center of rotation can be obtained from the switching between the display and non-display of the symbol, which is visually discernible via the above.

さらに、上記着色パターン板としては、例えば、後述する図19に示される着色パターン板20のように、上記記号が複数設けられているものが好ましく、中でも後述する図19に示される着色パターン板20のように、上記複数の記号として上記回転中心および上記Z方向の軸回りの変位を求めるために用いられる記号列が設けられているものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 c.その他」の項目において詳細に説明するように、後述する複数の光透過窓を介してそれぞれ視認される視覚的に判別しやすい上記複数の記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心および上記Z方向の軸回りの変位を求めることができるからである。 Further, as the colored pattern board, for example, a colored pattern board 20 having a plurality of the above symbols is preferably provided, such as the colored pattern board 20 shown in FIG. 19 described later, and among them, the colored pattern board 20 shown in FIG. 19 described later. As described above, it is preferable that the plurality of symbols are provided with a symbol string used for obtaining the displacement around the center of rotation and the axis in the Z direction. As will be described in detail in the item "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method c. Others", a plurality of lights described later will be described later. This is because the displacement around the center of rotation and the axis in the Z direction can be obtained from the display / non-display switching of the plurality of symbols that are visually discernible and visually discriminated through the transparent window.

2.遮光パターン板
上記遮光パターン板は、上記着色パターンおよび上記間隙パターンと同一の一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有するもの、または上記着色パターンと対応する一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有するものである。ここで、第1実施態様において、「遮光パターン」とは上記遮光パターン板が平面視された場合に背面側が視認されない模様であり、「光透過パターン」とは上記遮光パターン板が平面視された場合に背面側が視認される模様を意味する。
2. 2. Light-shielding pattern plate The light-shielding pattern plate has a light-shielding pattern and a light transmission pattern that repeats according to the same fixed rules as the coloring pattern and the gap pattern, or a light-shielding pattern and a light transmission pattern that repeats according to a fixed rule corresponding to the coloring pattern. It has. Here, in the first embodiment, the "light-shielding pattern" is a pattern in which the back surface side is not visible when the light-shielding pattern plate is viewed in a plane, and the "light transmission pattern" is a pattern in which the light-shielding pattern plate is viewed in a plane. In this case, it means a pattern in which the back side is visually recognized.

(1)遮光パターンおよび光透過パターン
上記着色パターンおよび上記間隙パターンと同一の一定規則で繰り返す上記遮光パターンおよび上記光透過パターンは、上記遮光パターン板を平面視して上記着色パターンおよび上記間隙パターンと同一の一定規則で繰り返しているものである。このような上記遮光パターンおよび上記光透過パターンでは、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じ、上記着色パターンの変化により、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方向またはY方向の変位を表示可能である。そして、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わさることでモアレが生じ、上記モアレにより、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表示可能である。このような上記遮光パターンおよび上記光透過パターンとして、例えば、ラインアンドスペースパターンおよびドットパターン等が挙げられる。以下、ラインアンドスペースパターンおよびドットパターンについて詳細に説明する。
(1) Light-shielding pattern and light-transmitting pattern The light-shielding pattern and the light-transmitting pattern, which are repeated according to the same constant rules as the coloring pattern and the gap pattern, are the same as the coloring pattern and the gap pattern when the light-shielding pattern plate is viewed in a plan view. It is repeated according to the same fixed rule. In such a light-transmitting pattern and the light-transmitting pattern, the light-transmitting pattern is visually recognized from the Z direction as the colored pattern plate and the light-transmitting pattern plate move relative to each other. A change in the coloring pattern occurs, and the change in the coloring pattern makes it possible to display the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction or the Y direction. Then, with the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the shielding pattern and the colored pattern visually recognized through the light transmission pattern are combined in a plan view from the Z direction. Moire occurs, and the moire makes it possible to display the axial displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction. Examples of such a light-shielding pattern and the light-transmitting pattern include a line-and-space pattern and a dot pattern. Hereinafter, the line-and-space pattern and the dot pattern will be described in detail.

a.ラインアンドスペースパターン
上記ラインアンドスペースパターンでは、上記遮光パターン板を平面視して、一定幅の直線状の遮光ラインパターンおよび一定幅の直線状の光透過スペースパターンが交互に繰り返す。上記ラインアンドスペースパターンでは、上記遮光ラインパターンが繰り返したパターンが上記遮光パターンであり、上記光透過スペースパターンが繰り返したパターンが上記光透過パターンである。
a. Line-and-space pattern In the line-and-space pattern, a linear light-shielding line pattern having a constant width and a linear light-transmitting space pattern having a constant width are alternately repeated in a plan view of the light-shielding pattern plate. In the line-and-space pattern, the pattern in which the light-shielding line pattern is repeated is the light-shielding pattern, and the pattern in which the light-transmitting space pattern is repeated is the light-transmitting pattern.

上記ラインアンドスペースパターンでは、上記遮光ラインパターンの幅およびピッチpは、上記「1.着色パターン板 (1)着色パターンおよび間隙パターン a.ラインアンドスペースパターン」の項目に記載の上記着色ラインパターンの幅およびピッチpの範囲とそれぞれ同一の範囲内であることが好ましい。上記モアレの縞の変化から、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の方向および大きさを測定し易くなり、上記Z方向の軸回りの変位の測定精度が向上するからである。 In the line and space pattern, the width and pitch p of the light-shielding line pattern are the same as those of the colored line pattern described in the item "1. Colored pattern board (1) Colored pattern and gap pattern a. Line and space pattern". It is preferable that the width and the pitch p are within the same range. From the change in the moiré fringes, it becomes easier to measure the direction and magnitude of the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction around the axis in the Z direction. This is because the measurement accuracy of the displacement of is improved.

なお、上記直線状の上記遮光ラインパターンの幅は、上記直線状の上記着色ラインパターンの幅よりも大きくてもよいし、上記直線状の上記着色ラインパターンの幅と同一でもよいし、上記直線状の上記着色ラインパターンの幅よりも小さくてもよい。 The width of the linear light-shielding line pattern may be larger than the width of the linear colored line pattern, may be the same as the width of the linear colored line pattern, or may be the same as the width of the linear colored line pattern. It may be smaller than the width of the above-mentioned colored line pattern.

b.ドットパターン
図10(a)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遮光パターン板を示す概略上面図である。図10(b)は図10(a)のG部分の拡大図であり、図10(c)は図10(b)のG−G線断面図である。
b. Dot pattern FIG. 10A is a schematic top view showing a light-shielding pattern plate in another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. 10 (b) is an enlarged view of the G portion of FIG. 10 (a), and FIG. 10 (c) is a sectional view taken along line GG of FIG. 10 (b).

図10(a)に示される遮光パターン板30においては、図10(b)および図10(c)に示されるように、遮光層34が、透明基板32上において、同一間隔で設けられた複数のX方向の仮想線および複数のY方向の仮想線の交点に中心をそれぞれ配置する直径をdとする複数のドット領域を除いた領域に設けられている。これにより、Z方向から平面視して、透明基板32上における遮光層34の未形成領域からなる直径をdとする光透過性ドット30cおよび遮光層34からなる遮光パターン30dが交互に繰り返す光透過性ドットパターンが設けられている。光透過性ドット30cの直径dおよび光透過性ドット30cの中心間のX方向およびY方向の距離であるピッチpは、それぞれ70μmおよび80μmとなっている。 In the light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 10 (a), as shown in FIGS. 10 (b) and 10 (c), a plurality of light-shielding layers 34 are provided on the transparent substrate 32 at the same intervals. It is provided in a region excluding a plurality of dot regions having a diameter d at which the centers are arranged at the intersections of the virtual line in the X direction and the virtual lines in the Y direction. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the light transmitting dots 30c having a diameter of the unformed region of the light shielding layer 34 on the transparent substrate 32 and the light transmitting pattern 30d composed of the light shielding layer 34 are alternately repeated. A sex dot pattern is provided. The pitch p, which is the distance between the diameter d of the light transmitting dot 30c and the center of the light transmitting dot 30c in the X and Y directions, is 70 μm and 80 μm, respectively.

上記ドットパターンとしては、例えば、図10に示される例のように、上記遮光パターン板を平面視して、一定の直径を有する光透過性の光透過性ドット、および上記光透過性ドットの未形成領域のパターンが交互に繰り返す光透過性ドットパターンでもよいし、上記遮光パターン板を平面視して、一定の直径を有する遮光性の遮光性ドット、および上記遮光性ドットの未形成領域のパターンが交互に繰り返す遮光性ドットパターンでもよい。
なお、上記光透過性ドットパターンでは、例えば、図10に示される例のように、上記遮光パターン板を平面視して、上記光透過性ドットが、同一間隔で設けられた複数のX方向の仮想線および複数のY方向の仮想線の交点に中心を配置するように設けられている。また、上記遮光性ドットパターンでは、例えば、上記遮光パターン板を平面視して、上記遮光性ドットが、同一間隔で設けられた複数のX方向の仮想線および複数のY方向の仮想線の交点に中心を配置するように設けられている。
As the dot pattern, for example, as in the example shown in FIG. 10, the light-transmitting light-transmitting dot having a certain diameter and the light-transmitting dot not yet obtained when the light-shielding pattern plate is viewed in a plan view. A light-transmitting dot pattern in which the patterns of the formed regions are alternately repeated may be used, or the light-shielding pattern plate may be viewed in a plan view, and the light-shielding light-shielding dots having a certain diameter and the pattern of the unformed region of the light-shielding dots may be used. May be a light-shielding dot pattern in which
In the light transmitting dot pattern, for example, as in the example shown in FIG. 10, the light transmitting pattern plate is viewed in a plan view, and the light transmitting dots are provided at the same intervals in a plurality of X directions. The center is provided at the intersection of the virtual line and a plurality of virtual lines in the Y direction. Further, in the light-shielding dot pattern, for example, when the light-shielding pattern plate is viewed in a plane, the light-shielding dots are intersections of a plurality of virtual lines in the X direction and a plurality of virtual lines in the Y direction provided at the same intervals. It is provided so as to place the center in.

なお、上記光透過性ドットパターンでは、上記光透過性ドットの未形成領域のパターンが繰り返したパターンが上記遮光パターンであり、上記光透過性ドットのパターンが繰り返したパターンが上記光透過パターンである。上記遮光性ドットパターンでは、上記遮光性ドットのパターンが繰り返したパターンが上記遮光パターンであり、上記遮光性ドットの未形成領域のパターンが繰り返したパターンが上記光透過パターンである。 In the light-transmitting dot pattern, the pattern in which the pattern of the unformed region of the light-transmitting dot is repeated is the light-shielding pattern, and the pattern in which the pattern of the light-transmitting dot is repeated is the light-transmitting pattern. .. In the light-shielding dot pattern, the pattern in which the pattern of the light-shielding dots is repeated is the light-shielding pattern, and the pattern in which the pattern of the unformed region of the light-shielding dots is repeated is the light transmission pattern.

上記ドットパターンでは、上記ドットの直径ならびに上記ドットの中心間のX方向およびY方向の距離であるピッチpは、上記「1.着色パターン板 (1)着色パターンおよび間隙パターン b.ドットパターン」の項目に記載のドットの直径およびピッチpとそれぞれ同一の範囲内であることが好ましい。上記モアレの縞の変化から、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の方向および大きさを測定し易くなり、上記Z方向の軸回りの変位の測定精度が向上するからである。 In the dot pattern, the diameter of the dot and the pitch p, which is the distance between the centers of the dots in the X and Y directions, are the same as those in "1. Colored pattern plate (1) Colored pattern and gap pattern b. Dot pattern". It is preferable that the diameter and pitch p of the dots described in the item are within the same range. From the change in the moiré fringes, it becomes easier to measure the direction and magnitude of the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction around the axis in the Z direction. This is because the measurement accuracy of the displacement of is improved.

(2)遮光パターン板
上記着色パターンおよび上記間隙パターンと同一の一定規則で繰り返す上記遮光パターンおよび上記光透過パターンを有する上記遮光パターン板としては、平面視して上記遮光パターンおよび上記光透過パターンが上記一定規則で繰り返すものであれば特に限定されるものではないが、例えば、透明基板および上記透明基板の一方の面に遮光層を有し、上記遮光層が上記遮光パターンを有し、上記透明基板の一方の面における上記遮光層の未形成領域のパターンが上記光透過パターンであるもの等が挙げられる。以下、透明基板および上記透明基板の一方の面に遮光層を有する遮光パターン板における各構成を中心に上記遮光パターン板を説明する。
(2) Light-shielding pattern plate As the light-shielding pattern plate having the light-shielding pattern and the light-transmitting pattern that repeats in the same fixed rule as the coloring pattern and the gap pattern, the light-shielding pattern and the light-transmitting pattern are seen in plan view. It is not particularly limited as long as it is repeated according to the above-mentioned constant rule, but for example, the transparent substrate and the transparent substrate have a light-shielding layer on one surface, the light-shielding layer has the light-shielding pattern, and the transparent substrate is used. Examples thereof include those in which the pattern of the unformed region of the light-shielding layer on one surface of the substrate is the light transmission pattern. Hereinafter, the light-shielding pattern plate will be described with a focus on each configuration of the transparent substrate and the light-shielding pattern plate having a light-shielding layer on one surface of the transparent substrate.

a.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。
a. Transparent substrate The transparent substrate has transparency to the extent that the colored layer can be visually recognized through the transparent substrate, and has rigidity to the extent that displacement occurring in the measurement object can be measured. If there is, the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a transparent resin substrate and a transparent glass substrate. The transparency of the transparent substrate is not particularly limited as long as it is transparent enough to allow the colored layer to be visually recognized through the transparent substrate, but the total light transmittance is preferably 80% or more. More preferably, it is 90% or more. Here, the total light transmittance of the transparent substrate can be measured by JIS K7361-1 (a test method for the total light transmittance of a plastic-transparent material).

このような樹脂製透明基板およびガラス製透明基板は、透明である点を除けば、上記「1.着色パターン板 (2)着色パターン板 a.基板」の項目で説明した材料および厚みと同様の材料および厚み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、第1実施態様においては、上記透明基板と、上記着色パターン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。線熱膨張率等が同一であることから、正確な変位の測定を可能とするからである。
Such a transparent resin substrate and a transparent glass substrate are the same as the materials and thicknesses described in the above-mentioned "1. Colored pattern board (2) Colored pattern board a. Substrate" except that they are transparent. Since the material and thickness can be used, the description thereof is omitted here.
Here, in the first embodiment, it is preferable that the transparent substrate and the substrate used for the colored pattern plate are made of the same material. This is because the linear thermal expansion coefficient and the like are the same, which enables accurate measurement of displacement.

b.遮光層
上記遮光層としては、上記透明基板の一方の面に設けられた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着色パターンおよび上記間隙パターンとは判別し易い色の層であることが好ましい。上記遮光パターンが際立って表されるからである。
b. Light-shielding layer The light-shielding layer is not particularly limited as long as it is provided on one surface of the transparent substrate, but the coloring pattern and the gap pattern visually recognized through the transparent substrate are It is preferable that the layer has a color that is easy to distinguish. This is because the light-shielding pattern is remarkably represented.

上記遮光層としては、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、上記遮光層としては、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。 Examples of the light-shielding layer include those in which a black colorant is dispersed or dissolved in a binder resin and formed by a photolithography method or a printing method. In addition, as the light-shielding layer, for example, a metal thin film such as chromium is formed by a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, or the like, and the thin film is patterned.

上記遮光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、上記遮光層に用いられるバインダー樹脂については、上記「1.着色パターン板 (2)着色パターン板 b.着色層」の項目に記載の上記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。 Examples of the black colorant used for the light-shielding layer include titanium-based pigments such as titanium nitride, titanium oxide, and titanium oxynitride, and carbon black and the like. The binder resin used for the light-shielding layer is the same as the binder resin used for the colored layer described in the item "1. Colored pattern plate (2) Colored pattern plate b. Colored layer". The description here will be omitted.

上記遮光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、上記遮光層の厚みについては、上記「1.着色パターン板 (2)着色パターン板 b.着色層」の項目に記載の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。上記遮光層がクロム等の金属薄膜である場合には、例えば、上記遮光層が、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、上記遮光層の厚みとしては、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、特に500nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。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。 When the light-shielding layer is obtained by dispersing or dissolving a colorant in a binder resin, the thickness of the light-shielding layer is described in the above "1. Colored pattern plate (2) Colored pattern plate b. Colored layer". Since it is the same as the thickness of the colored layer described in the item, the description here is omitted. When the light-shielding layer is a metal thin film such as chromium, for example, the light-shielding layer is composed of chromium having an atomic percentage of chromium of 60% or more, oxygen, oxygen and nitrogen, oxygen and carbon, oxygen and nitrogen and carbon. When the light-shielding layer is composed of the selected set, the thickness of the light-shielding layer is preferably in the range of 100 nm to 5000 nm, particularly in the range of 300 nm to 2000 nm, particularly in the range of 500 nm to 1000 nm. Is preferable. This is because if it is thinner than this range, sufficient light-shielding property cannot be ensured. Further, the thicker the film thickness, the better the shading rate, but if it is thicker than this range, it takes time to form a film.

c.その他
上記遮光パターン板としては、例えば、後述する図13(b)に示される遮光パターン板30のように、上記記号を視認できる光透過窓が設けられているものが好ましく、中でも後述する図13(b)に示される遮光パターン板30のように、上記光透過窓として上記第1記号列を視認するために用いられる第1光透過窓が設けられているものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (1)X方向またはY方向の変位の測定方法 b.その他 (b)着色パターン板に対する遮光パターン板の相対的な位置の変位を示す記号を用いる方法」の項目において詳細に説明するように、上記X方向またはY方向の変位の大きさが上記着色パターンの幅またはピッチp以上となった場合においても、上記光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示の切り替わりならびに上記着色パターンの変化から、上記X方向またはY方向の変位を測定することができるからである。また、後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 c.その他」の項目において詳細に説明するように、上記光透過窓を介して視認される視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。
c. Others As the light-shielding pattern plate, for example, a light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 13B described later, which is provided with a light transmitting window capable of visually recognizing the above symbols, is preferable, and among them, FIG. 13 described later. Like the light-shielding pattern plate 30 shown in (b), it is preferable that the light-transmitting window is provided with a first light-transmitting window used for visually recognizing the first symbol string. "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (1) Displacement measurement method in the X or Y direction b. Others (b) Position of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate As will be described in detail in the section "Method using symbols indicating displacement", even when the magnitude of the displacement in the X direction or the Y direction is equal to or larger than the width or pitch p of the coloring pattern, the light transmitting window This is because the displacement in the X direction or the Y direction can be measured from the display / non-display switching of the symbol visually recognized through the above and the change of the coloring pattern. Further, as will be described in detail in the item "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method c. Others", the above light transmission This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching between the display and non-display of the symbol, which is visually discernible through the window.

また、上記遮光パターン板としては、例えば、後述する図17に示される遮光パターン板30のように、上記記号を視認できる光透過窓が設けられているものが好ましく、中でも後述する図17に示される遮光パターン板30のように、上記光透過窓として上記第2記号列を視認するために用いられる第2光透過窓が設けられているものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 c.その他」の項目において詳細に説明するように、上記光透過窓を介して視認される視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心を求めることができるからである。 Further, as the light-shielding pattern plate, for example, a light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 17 described later, which is provided with a light transmitting window capable of visually recognizing the above symbols, is preferable, and among them, it is shown in FIG. 17 described later. It is preferable that the light transmitting pattern plate 30 is provided with a second light transmitting window used for visually recognizing the second symbol string as the light transmitting window. As will be described in detail in the item "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method c. Others", the above light transmitting window is used. This is because the center of rotation can be obtained from the switching between the display and non-display of the symbol, which is visually discernible through the display.

また、上記遮光パターン板としては、例えば、後述する図19に示される着色パターン板20のように、上記光透過窓が複数設けられているものが好ましい。後述する「4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 c.その他」の項目において詳細に説明するように、上記複数の光透過窓を介してそれぞれ視認される視覚的に判別しやすい上記複数の記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心および上記Z方向の軸回りの変位を求めることができるからである。 Further, as the light-shielding pattern plate, for example, it is preferable that a plurality of the light-transmitting windows are provided, such as the colored pattern plate 20 shown in FIG. As will be described in detail in the item "4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method c. Others", the above-mentioned plurality of light transmissions will be described in detail. This is because the displacement around the center of rotation and the axis in the Z direction can be obtained from the switching between the display and non-display of the plurality of symbols that are visually discernible and visually discernible through the window.

3.着色パターン板および遮光パターン板の組み合わせ
第1実施態様においては、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、例えば、上記遮光パターンおよび上記光透過パターンが、上記着色パターンおよび上記間隙パターンと同一の一定規則で繰り返すものとなるように組み合わせる。これにより、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じ、上記着色パターンの変化により、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方向またはY方向の変位を表示可能となり、かつ上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わさることでモアレが生じ、上記モアレにより、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表示可能となる。
3. Combination of colored pattern plate and light-shielding pattern plate In the first embodiment, the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate have, for example, the same light-shielding pattern and the light transmission pattern as the colored pattern and the gap pattern. Combine so that it repeats according to the fixed rules of. As a result, as the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate causes a change in the colored pattern that is visible through the light transmission pattern in a plan view from the Z direction, the colored pattern is changed. By the change of, the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction or the Y direction can be displayed, and the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. Along with this, moire occurs when the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern are combined in a plan view from the Z direction, and the moire causes the first position of the measurement object to be measured. The displacement of the relative position of the second position around the axis in the Z direction can be displayed.

ここで、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが上記ラインアンドスペースパターンである場合には、上記「同一の一定規則」とは、上記遮光パターンおよび上記光透過パターンも上記ラインアンドスペースパターンであり、上記遮光ラインパターンおよび上記光透過スペースパターンのピッチpが上記着色ラインパターンおよび上記間隙スペースパターンのピッチpと同一であり、上記着色ラインパターンの幅が上記遮光ラインパターンの幅の0.8倍〜1.2倍の範囲内であることを意味する。 Here, when the coloring pattern and the gap pattern are the line and space patterns, the "same constant rule" means that the light shielding pattern and the light transmission pattern are also the line and space patterns. The pitch p of the light-shielding line pattern and the light transmission space pattern is the same as the pitch p of the colored line pattern and the gap space pattern, and the width of the colored line pattern is 0.8 times to 1 the width of the light-shielding line pattern. . Means that it is within the double range.

また、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが上記間隙ドットパターンである場合には、上記「同一の一定規則」とは、上記遮光パターンおよび上記光透過パターンは上記光透過性ドットパターンであり、上記光透過性ドットのピッチpが上記間隙ドットのピッチpと同一であり、上記光透過性ドットの形状が上記間隙ドットの形状と相似であり、上記間隙ドットの直径が上記光透過性ドットの直径の0.8倍〜1.2倍の範囲内であることを意味する。 Further, when the coloring pattern and the gap pattern are the gap dot patterns, the "same constant rule" means that the light shielding pattern and the light transmission pattern are the light transmission dot patterns and the light. The pitch p of the transmissive dots is the same as the pitch p of the gap dots, the shape of the light transmissive dots is similar to the shape of the gap dots, and the diameter of the gap dots is the diameter of the light transmissive dots. It means that it is in the range of 0.8 times to 1.2 times.

さらに、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが上記着色ドットパターンである場合には、上記「同一の一定規則」とは、上記遮光パターンおよび上記光透過パターンは上記遮光性ドットパターンであり、上記遮光性ドットのピッチpが上記着色ドットのピッチpと同一であり、上記遮光性ドットの形状が上記着色ドットの形状と相似であり、上記着色ドットの直径が上記遮光性ドットの直径の0.8倍〜1.2倍の範囲内であることを意味する。 Further, when the colored pattern and the gap pattern are the colored dot patterns, the "same constant rule" means that the light-shielding pattern and the light transmission pattern are the light-shielding dot patterns and the light-shielding property. The pitch p of the dots is the same as the pitch p of the colored dots, the shape of the light-shielding dots is similar to the shape of the colored dots, and the diameter of the colored dots is 0.8 times the diameter of the light-shielding dots. It means that it is within the range of ~ 1.2 times.

また、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の組み合わせとしては、上記着色パターンの色と上記遮光パターンの色とが異なっているものが好ましい。上記相対的な位置の変位を明瞭に表示可能となるからである。 Further, as the combination of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, those in which the color of the colored pattern and the color of the light-shielding pattern are different are preferable. This is because the displacement of the relative position can be clearly displayed.

4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法
第1実施態様の変位可視化センサーでは、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じる。そして、上記着色パターンの変化により、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方向またはY方向の変位を表示する。また、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わさることでモアレが生じる。そして、上記モアレにより、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表示する。
以下、上記変位可視化センサーを用いた上記X方向またはY方向の変位の測定方法、および上記変位可視化センサーを用いた上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法について詳細に説明する。
4. Displacement visualization sensor display and displacement measurement method and visualization method In the displacement visualization sensor of the first embodiment, the displacement visualization sensor according to the first embodiment is viewed in a plan view from the Z direction as the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate move relative to each other. The change of the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern occurs. Then, the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction or the Y direction is displayed due to the change in the coloring pattern. Further, with the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern are combined in a plan view from the Z direction. Moire occurs. Then, the moiré pattern displays the axial displacement of the second position relative to the first position of the measurement object in the Z direction.
Hereinafter, a method of measuring the displacement in the X direction or the Y direction using the displacement visualization sensor and a method of visualizing the axial displacement in the Z direction using the displacement visualization sensor will be described in detail.

(1)X方向またはY方向の変位の測定方法
a.X方向またはY方向の変位の測定方法
第1実施態様の変位可視化センサーを用いて、上記着色パターンの変化から、上記着色パターン板が固定された上記計測対象物の第1位置に対する上記遮光パターン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X方向またはY方向の変位を測定する方法は、上記着色パターンおよび上記間隙パターンがラインアンドスペースパターンである場合と、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが間隙ドットパターンである場合とで異なる。上記着色パターンおよび上記間隙パターンがラインアンドスペースパターンである場合の方法としては、例えば、図1に示される変位可視化センサー10を用いることによって、上記変位が生じていない初期状態ではZ方向から平面視して遮光ラインパターン30Lにより全体が遮蔽される着色ラインパターン20LのX方向の幅L1のうち、光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになった長さを、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置のX方向の変位の大きさdxとして測定する方法が挙げられる。
(1) Method for measuring displacement in the X or Y direction a. Method of measuring displacement in the X direction or Y direction Using the displacement visualization sensor of the first embodiment, the light-shielding pattern plate with respect to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate is fixed is based on the change of the colored pattern. The method of measuring the displacement of the relative position of the second position of the measurement object to which is fixed in the X direction or the Y direction is that the coloring pattern and the gap pattern are line-and-space patterns and the coloring. The pattern and the gap pattern are different from the case where the gap pattern is a gap dot pattern. As a method when the coloring pattern and the gap pattern are line-and-space patterns, for example, by using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 1, in the initial state where the displacement does not occur, a plan view is performed from the Z direction. Of the width L1 in the X direction of the colored line pattern 20L whose entire surface is shielded by the light-shielding line pattern 30L, the length that is visually recognized through the light transmission space pattern 30S is the length of the measurement object 2. A method of measuring as the magnitude dx of the displacement of the position relative to the second position 2b with respect to the first position 2a in the X direction can be mentioned.

また、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが間隙ドットパターンである場合の方法としては、例えば、図9および図10に両板が示される変位可視化センサー10を用いることによって、上記変位が生じていない状態ではZ方向から平面視して光透過性ドット30cにより全体が視認される間隙ドット20cの中心が、光透過性ドット30cの中心に対してX方向に移動する距離およびY方向に移動する距離を、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置のX方向の変位の大きさdxおよびY方向の変位の大きさdyとして測定する方法が挙げられる。 Further, as a method when the coloring pattern and the gap pattern are gap dot patterns, for example, by using the displacement visualization sensor 10 in which both plates are shown in FIGS. 9 and 10, the above displacement does not occur. Then, the distance that the center of the gap dot 20c, which is viewed in plan from the Z direction and is entirely visible by the light transmitting dot 30c, moves in the X direction and the distance that moves in the Y direction with respect to the center of the light transmitting dot 30c. A method of measuring as the magnitude dx of the displacement of the position relative to the first position 2a of the object 2 to be measured 2 in the X direction and the magnitude dy of the displacement in the Y direction can be mentioned.

そして、上記計測対象物においてX方向の仮想線上に配置された上記第1位置および上記第2位置を想定し、上記第1位置と上記第2位置との間のX方向の距離をx、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方向の変位が生じた場合に上記変位可視化センサーを用いて測定される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方向の変位の大きさをdxとすると、上記計測対象物の上記第1位置と上記第2位置との間のX方向の歪εxは、下記式(1)によって求められる。また、Y方向の歪εyも同様の式から求められる。 Then, assuming the first position and the second position arranged on the virtual line in the X direction in the measurement object, the distance in the X direction between the first position and the second position is x, and the above. When a displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction occurs, the second position relative to the first position of the measurement object is measured using the displacement visualization sensor. Assuming that the magnitude of the displacement of the target position in the X direction is dx, the strain εx in the X direction between the first position and the second position of the measurement object can be obtained by the following equation (1). Further, the strain εy in the Y direction can also be obtained from the same equation.

b.その他
上記X方向またはY方向の変位の測定方法としては、上記に限定されるものではなく、その他の態様でもよい。
b. The method for measuring the displacement in the X direction or the Y direction is not limited to the above, and may be another aspect.

(a)互いに異なる色の複数のパターンを用いる方法
ここで、図11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上面図である。図11(a)は、図11に示される変位可視化センサーにおける着色パターン板を示す概略上面図である。図11(b)は、図11に示される変位可視化センサーにおける遮光パターン板を示す概略上面図である。図11(c)は、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が生じていない初期状態における図11に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。図11(d)は、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方向の変位が生じた状態における図11に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。
(A) Method Using a plurality of Patterns of Different Colors Here, FIG. 11 is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. FIG. 11A is a schematic top view showing a colored pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. FIG. 11B is a schematic top view showing a light-shielding pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. FIG. 11 (c) is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 11 in the initial state in which the displacement of the position relative to the first position of the object to be measured does not occur. FIG. 11 (d) is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 11 in a state where the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the second position in the X direction occurs.

図11に示される変位可視化センサー10では、図11(a)に示されるように、着色パターン板20において、Y方向に延びる黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cをそれぞれ有する複数の着色層24が、X方向に150μmの間隔を空けてY方向に延びるように基板22上に設けられている。黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cは、X方向の幅をそれぞれ150μmとし、着色層24においてX方向からこの順番で連続するように配置されている。これにより、Z方向から平面視すると、異なる色の複数の着色パターンを有する着色層24からなるX方向の幅を450μmとする着色ラインパターン20Lおよび基板22上における着色層24の未形成領域からなるX方向の幅を150μmとする間隙スペースパターン20Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。 In the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 11, as shown in FIG. 11A, the colored pattern plate 20 has a yellow colored layer 24y extending in the Y direction, a red colored layer 24 m, and a blue colored layer 24c, respectively. A plurality of colored layers 24 are provided on the substrate 22 so as to extend in the Y direction with an interval of 150 μm in the X direction. The yellow colored layer 24y, the red colored layer 24 m, and the blue colored layer 24c each have a width of 150 μm in the X direction, and are arranged in the colored layer 24 so as to be continuous in this order from the X direction. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, it is composed of a colored line pattern 20L composed of colored layers 24 having a plurality of colored patterns of different colors and having a width of 450 μm in the X direction, and an unformed region of the colored layer 24 on the substrate 22. A line-and-space pattern is provided in which the gap space pattern 20S having a width of 150 μm in the X direction is alternately repeated.

また、図11(b)に示されるように、遮光パターン板30において、X方向の幅を450μmとする遮光層34が、X方向に150μmの間隔を空けてY方向に平行に延びるように透明基板32上に設けられている。これにより、Z方向から平面視すると、遮光層34からなるX方向の幅を450μmとする遮光ラインパターン30Lおよび透明基板32上における遮光層34の未形成領域からなるX方向の幅を150μmとする光透過スペースパターン30Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。 Further, as shown in FIG. 11B, in the light-shielding pattern plate 30, the light-shielding layer 34 having a width of 450 μm in the X direction is transparent so as to extend parallel to the Y direction with an interval of 150 μm in the X direction. It is provided on the substrate 32. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the width of the light-shielding layer 34 in the X direction is 450 μm, and the width of the light-shielding line pattern 30L and the unformed region of the light-shielding layer 34 on the transparent substrate 32 is 150 μm. A line-and-space pattern in which the light transmission space pattern 30S is alternately repeated is provided.

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が生じていない初期状態では、図11(c)に示されるように、光透過スペースパターン30Sが、XY平面において着色ラインパターン20Lにおける青色着色層24cのパターン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、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとして、青色着色層24cのみからなる青色のパターンが視認される。 In the initial state in which the displacement of the second position relative to the first position of the measurement object does not occur, as shown in FIG. 11C, the light transmission space pattern 30S is a colored line pattern on the XY plane. As a result of being arranged in the same region as the pattern of the blue colored layer 24c in 20L, the colored line pattern 20L that is visually recognized through the light transmission space pattern 30S when viewed in a plan view from the Z direction is blue composed of only the blue colored layer 24c. The pattern of is visually recognized.

これに対して、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方向の150μmの変位が生じると、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−X方向に150μm移動する。これにより、図11(d)に示されるように、計測対象物の第2位置に固定された遮光パターン板30が、計測対象物の第1位置に固定された着色パターン板20に対して−X方向に150μm移動するので、Z方向から平面視すると、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとして、赤色着色層24mのみからなる赤色のパターンが視認される。同様に、図示しないが、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方向の300μmの変位が生じる場合には、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−X方向に300μm移動する。これにより、遮光パターン板30が着色パターン板20に対して−X方向に300μm移動するので、Z方向から平面視すると、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとして、黄色着色層24yのみからなる黄色のパターンが視認される。 On the other hand, when a displacement of 150 μm in the X direction occurs in the position relative to the first position of the measurement object, the position of the second position relative to the first position of the measurement object becomes the above. It moves 150 μm in the −X direction from the position in the initial state. As a result, as shown in FIG. 11 (d), the light-shielding pattern plate 30 fixed at the second position of the measurement target is-with respect to the colored pattern plate 20 fixed at the first position of the measurement target. Since it moves 150 μm in the X direction, when viewed in a plan view from the Z direction, a red pattern consisting of only the red colored layer 24 m is visually recognized as the colored line pattern 20L visually recognized via the light transmission space pattern 30S. Similarly, although not shown, when a displacement of 300 μm in the X direction of the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object occurs, the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object occurs. The position moves 300 μm in the −X direction from the position in the initial state. As a result, the light-shielding pattern plate 30 moves 300 μm in the −X direction with respect to the colored pattern plate 20, so that when viewed in a plan view from the Z direction, the colored line pattern 20L visible through the light transmitting space pattern 30S is colored yellow. A yellow pattern consisting of only the layer 24y is visible.

したがって、図11に示される変位可視化センサー10では、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lの色の変化を観察することによって、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方向の変位を測定することができる。また、同様に、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Y方向の変位を測定することもできる。 Therefore, in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 11, by observing the color change of the colored line pattern 20L visually recognized through the light transmission space pattern 30S, the position of the second position with respect to the first position of the measurement object is located. The displacement of the relative position in the X direction can be measured. Similarly, it is also possible to measure the displacement of the position relative to the first position of the object to be measured in the second position in the Y direction.

続いて、図12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上面図である。図12(a)は、図12に示される変位可視化センサーにおける着色パターン板を示す概略上面図である。図12(b)は、図12に示される変位可視化センサーにおける遮光パターン板を示す概略上面図である。図12(c)は、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が生じていない初期状態における図12に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。図12(d)は、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方向の変位が生じた状態における図12に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。 Subsequently, FIG. 12 is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. FIG. 12A is a schematic top view showing a colored pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. FIG. 12B is a schematic top view showing a light-shielding pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. FIG. 12 (c) is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 12 in the initial state in which the displacement of the position relative to the first position of the object to be measured does not occur. FIG. 12D is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 12 in a state where the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the second position in the X direction occurs.

図12に示される変位可視化センサー10では、図12(a)に示されるように、着色パターン板20において、Y方向に延びる黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cをそれぞれ含む複数の着色層24が、X方向に150μmの間隔を空けてY方向に延びるように基板22上に設けられている。黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cは、X方向の幅をそれぞれ50μmとし、着色層24においてX方向からこの順番で連続するように配置されている。これにより、Z方向から平面視すると、異なる色の複数の着色パターンを有する着色層24からなるX方向の幅を150μmとする着色ラインパターン20Lおよび基板22上における着色層24の未形成領域からなるX方向の幅を150μmとする間隙スペースパターン20Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。 In the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 12, as shown in FIG. 12A, the colored pattern plate 20 includes a yellow colored layer 24y extending in the Y direction, a red colored layer 24 m, and a blue colored layer 24c, respectively. A plurality of colored layers 24 are provided on the substrate 22 so as to extend in the Y direction with an interval of 150 μm in the X direction. The yellow colored layer 24y, the red colored layer 24 m, and the blue colored layer 24c each have a width of 50 μm in the X direction, and are arranged in the colored layer 24 so as to be continuous in this order from the X direction. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, it is composed of a colored line pattern 20L composed of colored layers 24 having a plurality of colored patterns of different colors and having a width of 150 μm in the X direction, and an unformed region of the colored layer 24 on the substrate 22. A line-and-space pattern is provided in which the gap space pattern 20S having a width of 150 μm in the X direction is alternately repeated.

また、図12(b)に示されるように、遮光パターン板30において、X方向の幅を150μmとする遮光層34が、X方向に150μmの間隔を空けてY方向に平行に延びるように透明基板32上に設けられている。これにより、Z方向から平面視すると、遮光層34からなるX方向の幅を150μmとする遮光ラインパターン30Lおよび透明基板32上における遮光層34の未形成領域からなるX方向の幅を150μmとする光透過スペースパターン30Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。 Further, as shown in FIG. 12B, in the light-shielding pattern plate 30, the light-shielding layer 34 having a width of 150 μm in the X direction is transparent so as to extend parallel to the Y direction with an interval of 150 μm in the X direction. It is provided on the substrate 32. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the width of the light-shielding layer 34 in the X direction is 150 μm, and the width of the light-shielding line pattern 30L and the unformed region of the light-shielding layer 34 on the transparent substrate 32 is 150 μm. A line-and-space pattern in which the light transmission space pattern 30S is alternately repeated is provided.

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が生じていない初期状態では、図12(c)に示されるように、光透過スペースパターン30Sが、XY平面において着色ラインパターン20L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、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとして、黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cからなる黒色のパターンが視認される。 In the initial state in which the position relative to the first position of the measurement object is not displaced, the light transmission space pattern 30S is a colored line pattern on the XY plane, as shown in FIG. 12 (c). As a result of being arranged in the same region as 20L, the yellow coloring layer 24y, the red coloring layer 24m, and the blue coloring layer 24c are as the coloring line pattern 20L that is visually recognized through the light transmission space pattern 30S when viewed in a plan view from the Z direction. A black pattern consisting of is visible.

これに対して、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方向の50μmの変位が生じると、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X方向に50μm移動する。これにより、図12(d)に示されるように、計測対象物の第2位置に固定された遮光パターン板30が、計測対象物の第1位置に固定された着色パターン板20に対してX方向に50μm移動するので、Z方向から平面視すると、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとして、赤色着色層24mおよび青色着色層24cのみからなる青色のパターンが視認される。同様に、図示しないが、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方向の100μmの変位が生じる場合には、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X方向に100μm移動する。これにより、遮光パターン板30が着色パターン板20に対してX方向に100μm移動するので、Z方向から平面視すると、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lとして、青色着色層24cのみからなる青色のパターンが視認される。 On the other hand, when a displacement of 50 μm in the X direction of the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object occurs, the position of the second position relative to the first position of the measurement object becomes the above. It moves 50 μm in the X direction from the position in the initial state. As a result, as shown in FIG. 12D, the light-shielding pattern plate 30 fixed at the second position of the measurement object is X with respect to the colored pattern plate 20 fixed at the first position of the measurement object. Since it moves 50 μm in the direction, when viewed in a plan view from the Z direction, a blue pattern consisting of only the red colored layer 24 m and the blue colored layer 24c is visually recognized as the colored line pattern 20L visually recognized via the light transmission space pattern 30S. .. Similarly, although not shown, when a displacement of 100 μm in the X direction of the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object occurs, the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object occurs. The position moves 100 μm in the X direction from the position in the initial state. As a result, the light-shielding pattern plate 30 moves 100 μm in the X direction with respect to the colored pattern plate 20, so that when viewed in a plan view from the Z direction, the blue colored layer is used as the colored line pattern 20L that is visible through the light transmission space pattern 30S. A blue pattern consisting of only 24c is visible.

したがって、図12に示される変位可視化センサー10でも、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lの色の変化を観察することによって、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方向の変位を測定することができる。また、同様に、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Y方向の大きさを測定することもできる。 Therefore, even with the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 12, by observing the color change of the colored line pattern 20L visually recognized through the light transmission space pattern 30S, the position of the second position with respect to the first position of the measurement object is determined. The displacement of the relative position in the X direction can be measured. Similarly, the size of the relative position of the second position with respect to the first position of the object to be measured can be measured in the Y direction.

第1実施態様においては、上記X方向またはY方向の変位の測定方法としては、図11および図12に示されるように、上記光透過スペースパターンを介して視認される上記着色ラインパターンの色の変化を観察することによって、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のX方向またはY方向の変位を測定する態様が好ましい。視覚的に判別し易い色の変化によって、上記X方向またはY方向の変位を測定することができるからである。 In the first embodiment, as a method of measuring the displacement in the X direction or the Y direction, as shown in FIGS. 11 and 12, the color of the colored line pattern visually recognized through the light transmission space pattern is used. It is preferable to measure the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction or the Y direction by observing the change. This is because the displacement in the X direction or the Y direction can be measured by the color change that is easily visually discriminated.

(b)着色パターン板に対する遮光パターン板の相対的な位置の変位を示す記号を用いる方法
ここで、図13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図である。図13(a)は、図13に示される変位可視化センサーにおける着色パターン板を示す概略上面図である。図13(b)は、図13に示される変位可視化センサーにおける遮光パターン板を示す概略上面図である。図13(c)は、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が生じていない初期状態における図13に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。図14は、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方向の異なる変位量ごとに、図13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。
(B) Method using symbols indicating displacement of the position of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate Here, FIG. 13 is a schematic view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. FIG. 13A is a schematic top view showing a colored pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. FIG. 13B is a schematic top view showing a light-shielding pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. FIG. 13 (c) is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 13 in the initial state in which the displacement of the position relative to the first position of the object to be measured does not occur. FIG. 14 is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIG. 13 for each different displacement amount in the X direction of the position relative to the first position of the measurement object.

変位可視化センサー10における着色パターン板20では、図13(a)に示されるように、−Y方向側のパターン領域20bにおいて、Y方向に延びる黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cをそれぞれ含む複数の着色層24が、X方向に間隔を空けることなくY方向に延びるように基板22上に形成されている。黄色着色層24y、赤色着色層24m、および青色着色層24cは、X方向の幅をそれぞれ50μmとし、着色層24においてX方向からこの順番で連続するように配置されている。これにより、着色層24からなるX方向の幅を150μmとする着色パターンがX方向に繰り返すパターンが設けられている。 In the colored pattern plate 20 of the displacement visualization sensor 10, as shown in FIG. 13A, the yellow colored layer 24y, the red colored layer 24 m, and the blue colored layer extending in the Y direction in the pattern region 20b on the −Y direction side. A plurality of colored layers 24 including 24c are formed on the substrate 22 so as to extend in the Y direction without a gap in the X direction. The yellow colored layer 24y, the red colored layer 24 m, and the blue colored layer 24c each have a width of 50 μm in the X direction, and are arranged in the colored layer 24 so as to be continuous in this order from the X direction. As a result, a pattern is provided in which the coloring pattern including the coloring layer 24 having a width of 150 μm in the X direction repeats in the X direction.

そして、着色パターン板20では、Y方向側の記号列領域20tにおいて、着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置のX方向の変位を示す第1記号列26が基板22上に設けられている。
第1記号列26は、「−2 −1 0 +1 +2」の記号列であり、「+1」は、着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置のX方向の変位量が1つの上記着色パターンの幅以上であることを表し、「+2」は、上記相対的な位置のX方向の変位量が2つの上記着色パターンの幅以上であることを表し、「−1」は、上記相対的な位置のX方向の変位量が1つの上記着色パターンの幅以上であることを表し、「−2」は、上記相対的な位置のX方向の変位量が2つの上記着色パターンの幅以上であることを表し、「0」は、上記相対的な位置の±X方向の変位量が1つの上記着色パターンの幅以下であることを表す。
Then, in the colored pattern plate 20, in the symbol string region 20t on the Y direction side, the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate 30 is fixed is located with respect to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed. A first symbol string 26 indicating the displacement of the relative position in the X direction is provided on the substrate 22.
The first symbol string 26 is a symbol string of “-2 -1 0 +1 +2”, and “+1” is a light-shielding pattern plate 30 fixed to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed. The amount of displacement of the relative position of the second position of the measurement object in the X direction is equal to or greater than the width of one of the above coloring patterns, and "+2" is the amount of displacement of the relative position in the X direction. Indicates that is equal to or greater than the width of the two coloring patterns, and "-1" indicates that the displacement amount of the relative position in the X direction is equal to or greater than the width of the one coloring pattern. "" Indicates that the displacement amount of the relative position in the X direction is equal to or greater than the width of the two coloring patterns, and "0" indicates that the displacement amount of the relative position in the ± X direction is one. Indicates that it is equal to or less than the width of the coloring pattern.

また、変位可視化センサー10における遮光パターン板30では、図13(b)に示されるように、−Y方向側のパターン領域30bにおいて、遮光層34が、Y方向に延びる複数の間隙部30gを除いて透明基板32上に形成されている。パターン領域30bにおける間隙部30gは、X方向の幅をそれぞれ50μmとし、X方向に100μmの間隔を空けてX方向に並べて配置されている。これにより、遮光層34からなるX方向の幅を100μmとする遮光パターンおよび間隙部30gからなるX方向の幅を50μmとする光透過パターンがX方向に交互に繰り返すパターンが設けられている。 Further, in the light-shielding pattern plate 30 of the displacement visualization sensor 10, as shown in FIG. 13B, in the pattern region 30b on the −Y direction side, the light-shielding layer 34 excludes a plurality of gaps 30g extending in the Y direction. Is formed on the transparent substrate 32. The gaps 30g in the pattern region 30b are arranged side by side in the X direction with a width of 50 μm in the X direction and an interval of 100 μm in the X direction. As a result, a light-shielding pattern having a width of 100 μm in the X direction composed of the light-shielding layer 34 and a light transmission pattern having a width of 50 μm in the X direction consisting of the gap portion 30 g are provided alternately in the X-direction.

そして、遮光パターン板30では、Y方向側の光透過窓領域30tにおいて、遮光層34が、中央部の矩形の間隙部30gを除いて透明基板32上に形成されている。これにより、第1記号列26を視認するために用いられる第1光透過窓として、中央部の矩形の間隙部30gが設けられている。 In the light-shielding pattern plate 30, the light-shielding layer 34 is formed on the transparent substrate 32 in the light-transmitting window region 30t on the Y-direction side, except for the rectangular gap portion 30g in the central portion. As a result, as a first light transmitting window used for visually recognizing the first symbol string 26, a rectangular gap portion 30 g in the central portion is provided.

着色パターン板20および遮光パターン板30は、遮光パターン板30が観察者側となるように重ねて配置されている。着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置の変位が生じていない初期状態では、図13(c)に示されるように、上記光透過パターンが、XY平面において上記着色パターンにおける青色着色層24cのパターンと同一の領域にそれぞれ配置される結果、Z方向から平面視すると、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとして、青色着色層24cのパターンが視認される。また、Z方向から平面視すると、上記第1光透過窓が第1記号列26における「0」と同一の領域に配置される結果、上記第1光透過窓を介して視認される第1記号列26における記号として、「0」が視認される。 The colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are arranged so that the light-shielding pattern plate 30 is on the observer side. In the initial state in which the relative position of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate 30 is fixed is not displaced with respect to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed, FIG. 13 (c) ), As a result of the light transmission patterns being arranged in the same regions as the pattern of the blue colored layer 24c in the coloring pattern on the XY plane, when viewed in a plan view from the Z direction, the light transmission pattern is passed through. As the coloring pattern to be visually recognized, the pattern of the blue coloring layer 24c is visually recognized. Further, when viewed in a plan view from the Z direction, as a result of the first light transmitting window being arranged in the same region as “0” in the first symbol string 26, the first symbol visually recognized through the first light transmitting window. "0" is visually recognized as a symbol in column 26.

これに対して、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−X方向に50μm移動すると、図14(a)に示されるように、遮光パターン板30が着色パターン板20に対して−X方向に50μm移動するので、Z方向から平面視すると、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとして、赤色着色層24mのパターンが視認される。また、Z方向から平面視すると、上記第1光透過窓を介して視認される第1記号列26における記号として、上記初期状態と同じ「0」が視認される。 On the other hand, when the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object moves by 50 μm in the −X direction from the position in the initial state, the shading pattern is shown in FIG. 14 (a). Since the plate 30 moves 50 μm in the −X direction with respect to the colored pattern plate 20, when viewed in a plan view from the Z direction, the pattern of the red colored layer 24 m is visually recognized as the colored pattern that is visually recognized through the light transmission pattern. To. Further, when viewed in a plan view from the Z direction, "0", which is the same as the initial state, is visually recognized as a symbol in the first symbol string 26 which is visually recognized through the first light transmitting window.

一方、上記相対的な位置が上記初期状態における位置から−X方向に150μm移動すると、図14(c)に示されるように、遮光パターン板30が着色パターン板20に対して−X方向に150μm移動する。この結果、Z方向から平面視すると、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとして、上記初期状態と同じ青色着色層24cのパターンが視認されるが、上記第1光透過窓を介して視認される第1記号列26における記号として、上記初期状態とは異なる「−1」が視認される。 On the other hand, when the relative position moves 150 μm in the −X direction from the position in the initial state, the light-shielding pattern plate 30 is 150 μm in the −X direction with respect to the colored pattern plate 20 as shown in FIG. 14 (c). Moving. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the same pattern of the blue colored layer 24c as in the initial state is visually recognized as the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern, but through the first light transmission window. As a symbol in the first symbol string 26 to be visually recognized, "-1" different from the above initial state is visually recognized.

また、上記相対的な位置が上記初期状態における位置からX方向に300μm移動すると、図14(d)に示されるように、遮光パターン板30が着色パターン板20に対してX方向に300μm移動する。この結果、Z方向から平面視すると、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとして、上記初期状態と同じ青色着色層24cのパターンが視認されるが、上記第1光透過窓を介して視認される第1記号列26における記号として、上記初期状態とは異なる「+2」が視認される。 Further, when the relative position moves 300 μm in the X direction from the position in the initial state, the light-shielding pattern plate 30 moves 300 μm in the X direction with respect to the colored pattern plate 20 as shown in FIG. 14 (d). .. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the same pattern of the blue colored layer 24c as in the initial state is visually recognized as the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern, but through the first light transmission window. As a symbol in the first symbol string 26 to be visually recognized, "+2" different from the above initial state is visually recognized.

したがって、図13に示される変位可視化センサー10では、着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置のX方向の変位の大きさが上記着色パターンの幅以上となった場合において、Z方向から平面視して、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じなかったとしても、Z方向から平面視して、上記第1光透過窓を介して視認される第1記号列26の変化が生じる。このため、上記X方向の変位の大きさが上記着色パターンの幅以上となった場合においても、上記第1記号列26の変化および上記着色パターンの変化から、上記X方向の変位を測定することができる。 Therefore, in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 13, the position of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate 30 is fixed is relative to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed. When the magnitude of the displacement in the X direction is equal to or larger than the width of the coloring pattern, even if the coloring pattern that is visually recognized through the light transmission pattern does not change in a plan view from the Z direction. When viewed in a plan view from the Z direction, a change in the first symbol string 26 that is visually recognized through the first light transmitting window occurs. Therefore, even when the magnitude of the displacement in the X direction is equal to or larger than the width of the coloring pattern, the displacement in the X direction is measured from the change in the first symbol string 26 and the change in the coloring pattern. Can be done.

第1実施態様においては、上記X方向またはY方向の変位の測定方法としては、図13に示される変位可視化センサー10を用いた上記X方向またはY方向の変位の測定方法のように、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示が切り替わり、上記記号の表示および非表示の切り替わりならびに上記着色パターンの変化から、上記X方向またはY方向の変位を測定する方法が好ましく、中でも図13に示されるように、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、Z方向から平面視して、上記第1光透過窓を介して視認される上記第1記号列の変化が生じ、上記第1記号列の変化および上記着色パターンの変化から、上記X方向またはY方向の変位を測定する方法が好ましい。上記着色パターン板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記遮光パターン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X方向またはY方向の変位の大きさが上記着色パターンの幅またはピッチp以上となった場合においても、上記記号の表示および非表示の切り替わりならびに上記着色パターンの変化から、上記X方向またはY方向の変位を測定することができるからである。
なお、図13および図14に示される変位可視化センサー10では、第1光透過窓を介して視認される第1記号列26の記号は1つであるが、第1光透過窓を介して視認される第1記号列26の記号が複数となるように構成してもよい。
In the first embodiment, as the method for measuring the displacement in the X direction or the Y direction, the coloring is described as in the method for measuring the displacement in the X direction or the Y direction using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. With the relative movement of the pattern plate and the light-shielding pattern plate, the display and non-display of the symbol visually recognized through the light transmitting window are switched in a plan view from the Z direction, and the display and non-display of the symbol are switched. The method of measuring the displacement in the X direction or the Y direction is preferable from the change of the display and the change of the coloring pattern, and among them, as shown in FIG. 13, the relative movement between the coloring pattern plate and the shading pattern plate. Along with this, a change in the first symbol string that is visually recognized through the first light transmitting window occurs when viewed in a plan view from the Z direction, and from the change in the first symbol string and the change in the coloring pattern, the X is A method of measuring the displacement in the direction or the Y direction is preferable. The magnitude of the displacement in the X direction or the Y direction of the relative position of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate is fixed with respect to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate is fixed is the above. This is because the displacement in the X direction or the Y direction can be measured from the switching between the display and non-display of the symbol and the change of the coloring pattern even when the width or pitch p or more of the coloring pattern is reached.
In the displacement visualization sensor 10 shown in FIGS. 13 and 14, although there is only one symbol in the first symbol string 26 that is visually recognized through the first light transmitting window, it is visually recognized through the first light transmitting window. The symbols of the first symbol string 26 to be formed may be configured to be plural.

(2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法
a.モアレ
第1実施態様の変位可視化センサーにおいて、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わさることで生じるモアレは、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表示可能なものである。
(2) Visualization method of displacement around the axis in the Z direction a. In the displacement visualization sensor of the first embodiment of the moire, the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate is viewed in a plan view from the Z direction, and is visually recognized through the shielding pattern and the light transmission pattern. The moire generated by the combination with the above-mentioned coloring pattern is capable of displaying the axial displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction.

ここで、図15(a)〜図15(c)は、第1実施態様の変位可視化センサーの他の例で生じるモアレの変化を示す写真である。図15に示される変位可視化センサー10は、図9に示される着色パターン板20と図10に示される遮光パターン板30とを有するものである。 Here, FIGS. 15 (a) to 15 (c) are photographs showing changes in moire that occur in another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 15 has a colored pattern plate 20 shown in FIG. 9 and a light-shielding pattern plate 30 shown in FIG.

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が生じていない初期状態では、図15(a)に示されるように、光透過性ドットおよび遮光パターンが、XY平面において間隙ドットおよび着色パターンと同一の領域にそれぞれ配置される結果、Z方向から平面視すると、全ての間隙ドットが光透過性ドットを介して視認されるので、複数の光透過性ドットのそれぞれを介して視認される複数の間隙ドットの集合部分が縞となるモアレが生じることはない。 In the initial state in which the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object is not displaced, as shown in FIG. 15A, the light transmitting dots and the shading pattern have gaps in the XY plane. As a result of being arranged in the same area as the dots and the coloring pattern, when viewed in a plane from the Z direction, all the gap dots are visually recognized through the light transmitting dots, and thus all the gap dots are visible through the light transmitting dots. Moire that the aggregated portion of a plurality of visible gap dots becomes a stripe does not occur.

これに対して、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、図2における破線の矢印で示されるZ方向の軸回りのθ方向の回転角度α°の変位が生じると、図15(b)に示されるように、計測対象物の第2位置に固定された遮光パターン板が、計測対象物の第1位置に固定された着色パターン板に対してZ方向の軸回りのθ方向にα°回転する。この結果、Z方向から平面視すると、一部の間隙ドットのみが光透過性ドットを介して視認されるようになるので、複数の光透過性ドットのそれぞれを介して視認される複数の間隙ドットの集合部分が縞となったモアレが観察されることになる。 On the other hand, when a displacement of the rotation angle α ° in the θ direction around the axis in the Z direction indicated by the broken line arrow in FIG. 2 occurs at the position relative to the first position of the measurement object at the second position. , As shown in FIG. 15B, the light-shielding pattern plate fixed at the second position of the measurement object is axially rotated in the Z direction with respect to the colored pattern plate fixed at the first position of the measurement object. Rotate α ° in the θ direction of. As a result, when viewed in a plane from the Z direction, only some of the gap dots are visible through the light transmitting dots, so that the plurality of gap dots that are visually recognized through each of the plurality of light transmitting dots are visible. Moire with striped gathering parts will be observed.

また、上記Z方向の軸回りのθ方向の変位の回転角度α°が大きくなるのに従って、図15(b)〜図15(c)に示されるように、複数の光透過性ドットのそれぞれを介して視認される複数の間隙ドットの集合部分の数が多くなるので、モアレの縞の本数が多くなりモアレの縞のピッチPが小さくなる。 Further, as the rotation angle α ° of the displacement in the θ direction about the axis in the Z direction increases, as shown in FIGS. 15 (b) to 15 (c), each of the plurality of light transmitting dots is formed. Since the number of aggregated portions of the plurality of gap dots visually recognized through the moiré pattern increases, the number of moiré stripes increases and the pitch P of the moiré fringes decreases.

したがって、図15に示される変位可視化センサー10を用いることによって、Z方向から平面視して、複数の光透過性ドットのそれぞれを介して視認される複数の間隙ドットの集合部分が縞となったモアレが観察されることをもって、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が生じたことを可視化することができる。また、複数の光透過性ドットの配列方向が複数の間隙ドットの配列方向に対して傾く方向から、上記Z方向の軸回りの変位の方向を求めることができる。さらに、上記モアレの縞のピッチPを測定すれば、図1に示される変位可視化センサー10と同様に、上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°を測定することができる。 Therefore, by using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 15, the aggregated portion of the plurality of gap dots visually recognized via each of the plurality of light transmitting dots in a plan view from the Z direction becomes a stripe. By observing the moire, it is possible to visualize that the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the second position in the Z direction has occurred. Further, the direction of displacement around the axis in the Z direction can be obtained from the direction in which the arrangement direction of the plurality of light transmitting dots is inclined with respect to the arrangement direction of the plurality of gap dots. Further, by measuring the pitch P of the moiré fringes, the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction can be measured in the same manner as the displacement visualization sensor 10 shown in FIG.

上記モアレとしては、例えば、図1および図15に示される可視化センサー10で生じるモアレのように、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の方向および大きさを測定可能なものが好ましい。 The moire is, for example, the axial displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction, such as the moire generated by the visualization sensor 10 shown in FIGS. 1 and 15. It is preferable that the direction and size of the moiré pattern can be measured.

このようなZ方向の軸回りの変位の方向および大きさを測定可能なモアレが生じるようにするためには、上記着色パターン板における着色パターンおよび間隙パターンならびに上記遮光パターン板における遮光パターンおよび光透過パターンが、上記モアレの縞の変化から、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の方向および大きさを測定し易いパターンであることが好ましい。具体的には、上記着色パターン板における着色パターンおよび間隙パターンが、上記「1.着色パターン板 (1)着色パターンおよび間隙パターン」の項目に記載の好ましいパターンであることが好ましく、上記遮光パターン板における遮光パターンおよび光透過パターンが、それぞれ上記「2.遮光パターン板 (1)遮光パターンおよび光透過パターン」の項目に記載の好ましいパターンであることが好ましい。 In order to cause moire that can measure the direction and magnitude of such displacement around the axis in the Z direction, the colored pattern and the gap pattern in the colored pattern plate and the light-shielding pattern and light transmission in the light-shielding pattern plate The pattern may be a pattern that makes it easy to measure the direction and magnitude of the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the Z direction with respect to the first position of the measurement object from the change of the moiré fringes. preferable. Specifically, the colored pattern and the gap pattern in the colored pattern board are preferably the preferred patterns described in the item of "1. Colored pattern board (1) Colored pattern and gap pattern", and the light-shielding pattern board. It is preferable that the light-shielding pattern and the light-transmitting pattern in the above are preferable patterns described in the above-mentioned "2. Light-shielding pattern plate (1) Light-shielding pattern and light-transmitting pattern", respectively.

b.Z方向の軸回りの変位の可視化方法
第1実施態様の変位可視化センサーを用いて、Z方向から平面視して、上記モアレから、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可視化する方法としては、上記着色パターンおよび上記間隙パターンがラインアンドスペースパターンである場合には、例えば、図1および図5に示される変位可視化センサー10を用いることによって、Z方向から平面視して、複数の遮光ラインパターン30Lと複数の着色ラインパターン20Lとの交差部分が縞となったモアレが観察されることをもって、計測対象物2の第1位置2aに対する第2位置2bの相対的な位置のZ方向の軸回りの変位が生じたことを検知する方法が挙げられる。また、遮光ラインパターン30Lが着色ラインパターン20Lに対して傾く方向、上記ラインアンドスペースパターンのピッチp、および上記モアレの縞のピッチPから、上記Z方向の軸回りの変位の方向および回転角度α°を測定する方法が挙げられる。
b. Displacement visualization method around the axis in the Z direction Using the displacement visualization sensor of the first embodiment, the second position is relative to the first position of the measurement object from the moire when viewed in a plan view from the Z direction. As a method of visualizing the displacement of the position around the axis in the Z direction, when the coloring pattern and the gap pattern are line-and-space patterns, for example, the displacement visualization sensor 10 shown in FIGS. 1 and 5 is used. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, moire with stripes at the intersections of the plurality of light-shielding line patterns 30L and the plurality of colored line patterns 20L is observed, so that the first position 2a of the measurement object 2 is observed. A method of detecting that an axial displacement of the position relative to the second position 2b in the Z direction has occurred can be mentioned. Further, from the direction in which the shading line pattern 30L is tilted with respect to the colored line pattern 20L, the pitch p of the line and space pattern, and the pitch P of the moire fringes, the direction of displacement around the axis in the Z direction and the rotation angle α. A method of measuring ° can be mentioned.

また、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが間隙ドットパターンである場合には、例えば、図15に示される変位可視化センサー10を用いることによって、Z方向から平面視して、複数の光透過性ドット30cのそれぞれを介して視認される複数の間隙ドット20cの集合部分が縞となったモアレが観察されることをもって、上記Z方向の軸回りの変位が生じたことを検知する方法が挙げられる。さらに、複数の光透過性ドット30cの配列方向が複数の間隙ドット20cの配列方向に対して傾く方向、上記間隙ドットパターンのピッチp、上記モアレの縞のピッチPから、上記Z方向の軸回りの変位の方向および回転角度α°を測定する方法が挙げられる。 When the coloring pattern and the gap pattern are gap dot patterns, for example, by using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 15, a plurality of light transmitting dots 30c are viewed in a plan view from the Z direction. A method of detecting that the displacement around the axis in the Z direction has occurred by observing the moire in which the aggregated portion of the plurality of gap dots 20c visually recognized through each of the above is striped. Further, from the direction in which the arrangement direction of the plurality of light transmitting dots 30c is inclined with respect to the arrangement direction of the plurality of gap dots 20c, the pitch p of the gap dot pattern, and the pitch P of the moire stripes, the axial rotation in the Z direction. A method of measuring the direction of displacement and the rotation angle α ° of is mentioned.

そして、上記ラインアンドスペースパターンおよび上記ドットパターンでは、これらのパターンのピッチp、上記モアレの縞のピッチP、および上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°の間に下記式(2)の関係が成立する。このため、上記モアレの縞のピッチPを測定すれば、上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°が下記式(2)によって測定される。 Then, in the line-and-space pattern and the dot pattern, the following equation (2) is used between the pitch p of these patterns, the pitch P of the moire fringes, and the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction. Relationship is established. Therefore, if the pitch P of the moiré fringes is measured, the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction is measured by the following equation (2).

c.その他
上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法としては、上記に限定されるものではなく、その他の態様でもよい。
c. Other methods for visualizing the displacement around the axis in the Z direction are not limited to the above, and other modes may be used.

ここで、図16〜図18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図である。図16(a)は、図16〜図18に示される変位可視化センサーにおける着色パターン板を示す概略上面図であり、図16(b)は図16(a)のB1部分の拡大図である。図17(a)は、図16〜図18に示される変位可視化センサーにおける遮光パターン板を示す概略上面図であり、図17(b)は図17(a)のB2部分の拡大図である。図18(a)は、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が生じていない初期状態における図16〜図18に示される変位可視化センサーの示す概略上面図であり、図18(b)は図18(a)のB3部分の拡大図である。 Here, FIGS. 16 to 18 are schematic views showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. 16 (a) is a schematic top view showing a colored pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIGS. 16 to 18, and FIG. 16 (b) is an enlarged view of a B1 portion of FIG. 16 (a). 17 (a) is a schematic top view showing a light-shielding pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIGS. 16 to 18, and FIG. 17 (b) is an enlarged view of a B2 portion of FIG. 17 (a). FIG. 18A is a schematic top view showing the displacement visualization sensor shown in FIGS. 16 to 18 in the initial state in which the displacement of the position relative to the first position of the measurement object does not occur. 18 (b) is an enlarged view of the B3 portion of FIG. 18 (a).

変位可視化センサー10における着色パターン板20では、図16(a)および図16(b)に示されるように、−Y方向側のパターン領域20bにおいて、X方向の幅をL1とする複数の直線状の赤色着色層24がX方向にS1の間隔を空けてY方向に延びるように基板22上に設けられている。これにより、赤色着色層24からなるX方向の幅をL1とする着色ラインパターン20Lおよび基板22上における赤色着色層24の未形成領域からなるX方向の幅をS1とする間隙スペースパターン20SがX方向に交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。X方向の幅L1およびS1はそれぞれ70μmおよび80μmとなっている。 In the colored pattern plate 20 of the displacement visualization sensor 10, as shown in FIGS. 16A and 16B, a plurality of linear shapes having a width in the X direction as L1 in the pattern region 20b on the −Y direction side. The red colored layer 24 is provided on the substrate 22 so as to extend in the Y direction with an interval of S1 in the X direction. As a result, the colored line pattern 20L having the width of the red colored layer 24 in the X direction as L1 and the gap space pattern 20S having the width of the unformed region of the red colored layer 24 on the substrate 22 in the X direction as S1 are X. A line-and-space pattern that alternates in the direction is provided. The widths L1 and S1 in the X direction are 70 μm and 80 μm, respectively.

そして、着色パターン板20では、Y方向側の記号列領域20tにおいて、着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置のZ方向の軸回りの変位の回転中心を求めるために用いられる第2記号列28が基板22上に設けられている。
第2記号列28は、それぞれが9列である「−A4〜+A4」、「−B4〜+B4」、「−C4〜+C4」、「−D4〜+D4」、「−E4〜+E4」、「−F4〜+F4」、「−G4〜+G4」、および「−H4〜+H4」、および「−I4〜+I4」の9つの記号列が、Y方向に並んだ9行9列の行列である。
Then, in the colored pattern plate 20, in the symbol string region 20t on the Y direction side, the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate 30 is fixed is located with respect to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed. A second symbol string 28 used to obtain the rotation center of the axial displacement of the relative position in the Z direction is provided on the substrate 22.
The second symbol string 28 has 9 columns, respectively, "-A4 to + A4", "-B4 to + B4", "-C4 to + C4", "-D4 to + D4", "-E4 to + E4", and "-". Nine symbol strings of "F4 to + F4", "-G4 to + G4", and "-H4 to + H4", and "-I4 to + I4" are arranged in the Y direction in a 9-by-9 matrix.

また、変位可視化センサー10における遮光パターン板30では、図17(a)および図17(b)に示されるように、−Y方向側のパターン領域30bにおいて、X方向の幅をL2とする複数の直線状の遮光層34が、X方向に幅S2の間隔を空けてY方向に延びるように透明基板32上に設けられている。これにより、Z方向から平面視して、遮光層34からなるX方向の幅をL2とする遮光ラインパターン30Lおよび透明基板32上における遮光層34の未形成領域からなるX方向の幅をS2とする光透過スペースパターン30Sが交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。X方向の幅L2およびS2は、それぞれ70μmおよび80μmとなっており、上記X方向の幅L1およびS1と同一となっている。 Further, in the light-shielding pattern plate 30 of the displacement visualization sensor 10, as shown in FIGS. 17A and 17B, a plurality of pattern regions 30b on the −Y direction side have a width in the X direction of L2. A linear light-shielding layer 34 is provided on the transparent substrate 32 so as to extend in the Y direction with an interval of a width S2 in the X direction. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, the width in the X direction of the light-shielding layer 34 is defined as L2, and the width of the light-shielding layer 34 on the transparent substrate 32 is defined as S2. A line-and-space pattern is provided in which the light transmitting space pattern 30S is alternately repeated. The widths L2 and S2 in the X direction are 70 μm and 80 μm, respectively, which are the same as the widths L1 and S1 in the X direction.

そして、遮光パターン板30では、Y方向側の光透過窓領域30tにおいて、遮光層34が、中央部の円形の間隙部30gを除いて透明基板32上に設けられている。これにより、第2記号列28を視認するために用いられる第2光透過窓として、中央部の円形の間隙部30gが設けられている。 In the light-shielding pattern plate 30, the light-shielding layer 34 is provided on the transparent substrate 32 in the light-transmitting window region 30t on the Y-direction side, except for the circular gap portion 30g in the central portion. As a result, a circular gap portion 30 g in the central portion is provided as a second light transmitting window used for visually recognizing the second symbol string 28.

着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置の変位が生じていない初期状態では、図18(a)および図18(b)に示されるように、遮光ラインパターン30Lおよび光透過スペースパターン30Sが、XY平面において着色ラインパターン20Lおよび間隙スペースパターン20Sと同一の領域にそれぞれ配置される結果、Z方向から平面視すると、着色ラインパターン20LのX方向の幅L1の全体が遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されるので、光透過スペースパターン30Sを介して着色ラインパターン20Lが視認されることはない。また、Z方向から平面視すると、上記第2光透過窓が第2記号列28における「E0」と同一の領域に配置される結果、上記第2光透過窓を介して視認される第2記号列28における記号として、「E0」が視認される。 In the initial state in which the relative position of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate 30 is fixed is not displaced with respect to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed, FIG. ) And FIG. 18B, the light-shielding line pattern 30L and the light-transmitting space pattern 30S are arranged in the same region as the colored line pattern 20L and the gap space pattern 20S on the XY plane, respectively, and as a result, the Z direction. When viewed in a plan view, the entire width L1 of the colored line pattern 20L in the X direction is shielded by the light-shielding line pattern 30L, so that the colored line pattern 20L is not visible through the light transmission space pattern 30S. Further, when viewed in a plan view from the Z direction, the second symbol is visually recognized through the second light transmitting window as a result of the second light transmitting window being arranged in the same region as "E0" in the second symbol string 28. "E0" is visible as a symbol in column 28.

これに対して、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の変位として、図2における破線の矢印で示されるZ方向の軸回りのθ方向の回転角度α°の変位が生じると、上記着色パターン板が上記遮光パターン板に対してZ方向の軸回りに相対的に回転する。これに伴い、図示しないが、Z方向から平面視すると、着色ラインパターン20Lが遮光ラインパターン30Lに対してα°傾くので、複数の光透過スペースパターン30Sのそれぞれを介して複数の着色ラインパターン20Lが視認されるようになる。これにより、複数の遮光ラインパターン30Lと複数の着色ラインパターン20Lとの交差部分が縞となったモアレが観察されることになる。また、Z方向から平面視すると、上記第2光透過窓を介して視認される第2記号列28における記号として、上記初期状態とは異なる記号が視認されることになる。 On the other hand, as the displacement of the position relative to the first position of the measurement object, the displacement of the rotation angle α ° in the θ direction around the axis in the Z direction indicated by the broken line arrow in FIG. When the above occurs, the colored pattern plate rotates relative to the light-shielding pattern plate about the axis in the Z direction. Along with this, although not shown, when viewed in a plan view from the Z direction, the colored line pattern 20L is tilted by α ° with respect to the shading line pattern 30L, so that the plurality of colored line patterns 20L pass through each of the plurality of light transmission space patterns 30S. Will be visible. As a result, moire in which the intersections of the plurality of light-shielding line patterns 30L and the plurality of colored line patterns 20L are striped is observed. Further, when viewed in a plan view from the Z direction, a symbol different from the initial state is visually recognized as a symbol in the second symbol string 28 visually recognized through the second light transmitting window.

したがって、遮光ラインパターン30Lが着色ラインパターン20Lに対して傾く方向、上記ラインアンドスペースパターンのピッチp、および上記モアレの縞のピッチPから、上記式(2)を用いることによって、上記Z方向の軸回りの変位の方向および回転角度α°を求めることができる。そして、上記Z方向の軸回りの変位の方向および回転角度α°、ならびに上記初期状態から上記変位が生じた状態になるのに伴い、Z方向から平面視して上記第2光透過窓を介して視認される第2記号列28が変化する内容から、上記Z方向の軸回りの変位の回転中心を求めることができる。 Therefore, from the direction in which the light-shielding line pattern 30L is tilted with respect to the colored line pattern 20L, the pitch p of the line-and-space pattern, and the pitch P of the moire fringes, by using the above equation (2), the above Z direction The direction of displacement around the axis and the rotation angle α ° can be obtained. Then, as the direction of displacement around the axis in the Z direction and the rotation angle α ° and the state in which the displacement occurs from the initial state, the displacement occurs from the Z direction in a plan view through the second light transmitting window. The center of rotation of the axial displacement in the Z direction can be obtained from the content of the change in the second symbol string 28 visually recognized.

また、ここで、図19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上面図である。図19には、図18(b)に示されるB3部分に対応する部分が示されている。 Further, here, FIG. 19 is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. FIG. 19 shows a portion corresponding to the B3 portion shown in FIG. 18 (b).

図19に示される変位可視化センサー10における着色パターン板20は、図16に示される着色パターン板20と同一の構成を有する。一方、図19に示される変位可視化センサー10における遮光パターン板30は、Y方向側の光透過窓領域において、遮光層34が、二つの円形の間隙部30gを除いて透明基板上に設けられていることより、上記第2光透過窓として、二つの円形の間隙部30gが設けられている点を除いて、図17に示される遮光パターン板30と同一の構成を有する。 The colored pattern plate 20 in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 19 has the same configuration as the colored pattern plate 20 shown in FIG. On the other hand, in the light-shielding pattern plate 30 in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 19, the light-shielding layer 34 is provided on the transparent substrate in the light transmitting window region on the Y-direction side except for the two circular gaps 30g. As a result, the second light transmitting window has the same configuration as the light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 17, except that two circular gaps 30g are provided.

図19に示される変位可視化センサー10では、着色パターン板20が固定された計測対象物の第1位置に対する遮光パターン板30が固定された計測対象物の第2位置の相対的な位置の変位が生じていない初期状態から、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の変位として、図2における破線の矢印で示されるZ方向の軸回りのθ方向の回転角度α°の変位が生じるのに伴って、Z方向から平面視して、二つの円形の間隙部30gを介してそれぞれ視認される第2記号列が変化する。そして、二つの円形の間隙部30gを介してそれぞれ視認される上記第2記号列が変化する内容から、上記Z方向の軸回りの変位の回転中心および変位量を求めることができる。 In the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 19, the displacement of the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate 30 is fixed is relative to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate 20 is fixed. As the displacement of the position relative to the first position of the measurement object from the initial state where it does not occur, the rotation angle α ° in the θ direction around the axis in the Z direction indicated by the broken line arrow in FIG. As the displacement of the above occurs, the second symbol string visually recognized through the two circular gaps 30 g changes in a plan view from the Z direction. Then, the center of rotation and the amount of displacement of the axial displacement in the Z direction can be obtained from the content of the change of the second symbol string visually recognized through the two circular gaps 30g.

第1実施態様においては、上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法としては、図16〜図18に示される変位可視化センサー10を用いた上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法のように、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示が切り替わり、上記モアレならびに上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記着色パターン板が固定された計測対象物の第1位置に対する上記遮光パターン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Z方向の軸回りの変位の回転中心を求める方法が好ましい。中でも図16〜図18に示される変位可視化センサー10を用いた上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法のように、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記第2光透過窓を介して視認される上記第2記号列の変化が生じ、上記モアレおよび上記第2記号列の変化から、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の回転中心を求める方法が好ましい。視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心を求めることができるからである。 In the first embodiment, the method of visualizing the axial displacement in the Z direction is the same as the method of visualizing the axial displacement in the Z direction using the displacement visualization sensor 10 shown in FIGS. 16 to 18. As the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate causes the display and non-display of the symbol to be visually recognized through the light transmitting window in a plan view from the Z direction, the display and non-display of the symbol are switched. From the switching of display and non-display of the symbol, the Z of the position relative to the first position of the measurement object to which the colored pattern plate is fixed and the second position of the measurement object to which the light-shielding pattern plate is fixed. A method of finding the center of rotation of the displacement around the axis in the direction is preferable. Above all, as in the method of visualizing the displacement around the axis in the Z direction using the displacement visualization sensor 10 shown in FIGS. 16 to 18, Z is accompanied by the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. When viewed in a plan view from the direction, a change in the second symbol string that is visually recognized through the second light transmission window occurs, and from the change in the displacement and the second symbol string, the first position of the measurement object is relative to the first position. A method of obtaining the rotation center of the displacement of the relative position of the second position around the axis in the Z direction is preferable. This is because the center of rotation can be obtained from the display / non-display switching of the symbol, which is easy to visually distinguish.

また、上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法としては、図19に示される変位可視化センサー10を用いた上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法のように、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記複数の光透過窓を介してそれぞれ視認される上記複数の記号の表示および非表示が切り替わり、上記複数の記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心および上記Z方向の軸回りの変位を求める方法が好ましく、中でも図19に示される変位可視化センサー10を用いた上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法のように、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記複数の光透過窓を介してそれぞれ視認される上記記号列の変化が生じ、上記記号列の変化から、上記回転中心および上記Z方向の軸回りの変位を求める方法が好ましい。視覚的に判別しやすい上記複数の記号の表示および非表示の切り替わりから、上記回転中心および上記Z方向の軸回りの変位を求めることができるからである。 Further, as a method of visualizing the axial displacement in the Z direction, as in the method of visualizing the axial displacement in the Z direction using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 19, the colored pattern plate and the light shielding. Along with the relative rotation with the pattern plate, the display and non-display of the plurality of symbols visually recognized through the plurality of light transmitting windows are switched in a plan view from the Z direction, and the display of the plurality of symbols is displayed. The method of obtaining the displacement around the rotation center and the axis in the Z direction is preferable from the switching of the display and the non-display, and among them, the method of visualizing the displacement around the axis in the Z direction using the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. As described above, as the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate causes a change in the symbol string that is visually recognized through the plurality of light transmitting windows in a plan view from the Z direction. From the change in the symbol string, the method of obtaining the displacement around the center of rotation and the axis in the Z direction is preferable. This is because the displacement around the center of rotation and the axis in the Z direction can be obtained from the display / non-display switching of the plurality of symbols that can be easily visually distinguished.

また、第1実施態様においては、上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法としては、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示が切り替わり、上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定する方法が好ましく、中でも上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記第1光透過窓を介して視認される上記第1記号列の変化が生じ、上記第1記号列の変化から、上記Z方向の軸回りの変位を測定する方法が好ましい。視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。 Further, in the first embodiment, as a method of visualizing the displacement around the axis in the Z direction, the above-mentioned is viewed in a plan view from the Z direction with the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. The display and non-display of the above symbol visually recognized through the light transmitting window are switched, and the method of measuring the displacement around the axis in the Z direction is preferable from the switching of the display and non-display of the above symbol, and above all, the colored pattern plate. Along with the relative rotation of the light-shielding pattern plate and the light-shielding pattern plate, a change in the first symbol string that is visually recognized through the first light transmitting window occurs when viewed in a plan view from the Z direction, and the first symbol string From the change, the method of measuring the displacement around the axis in the Z direction is preferable. This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching the display and non-display of the symbol, which is easy to visually distinguish.

5.変位可視化センサー
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、ここまでに説明した実施形態以外の実施形態であってよく、ここまでに説明した構成以外の構成を有するものでもよい。
5. Displacement Visualization Sensor The displacement visualization sensor of the first embodiment may be an embodiment other than the embodiments described so far, and may have a configuration other than the configurations described so far.

(1)互いに解像度が異なる複数のパターン領域
図20(a)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上面図である。図20(b)は図20(a)に示される着色パターン板を示す概略上面図であり、図20(c)は図20(a)に示される遮光パターン板を示す概略上面図である。
(1) Multiple Pattern Regions with Different Resolutions FIG. 20 (a) is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. 20 (b) is a schematic top view showing the colored pattern plate shown in FIG. 20 (a), and FIG. 20 (c) is a schematic top view showing the light-shielding pattern plate shown in FIG. 20 (a).

図20(a)に示される変位可視化センサー10は、図20(b)に示される着色パターン板20と図20(c)に示される遮光パターン板30とを有する。変位可視化センサー10では、着色パターン板20および遮光パターン板30は、着色パターン板20が計測対象物側となり、遮光パターン板30が観察者側となるように平行に積層されている。また、着色パターン板20および遮光パターン板30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。 The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 20 (a) has a colored pattern plate 20 shown in FIG. 20 (b) and a light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 20 (c). In the displacement visualization sensor 10, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated in parallel so that the colored pattern plate 20 is on the measurement target side and the light-shielding pattern plate 30 is on the observer side. Further, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated so as to be relatively movable in the X direction and the Y direction and relatively rotatable about the Z direction.

図20(b)に示されるように、着色パターン板20は、第1〜第5着色パターン領域201〜205を有する。第1〜第5着色パターン領域201〜205のそれぞれには、Z方向から平面視して、着色ラインパターン20Lおよび間隙スペースパターン20SがY方向に平行に延びてX方向に交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。着色ラインパターン20LのX方向の幅L1および間隙スペースパターン20SのX方向の幅S1は、第1着色パターン領域201ではS1/L1=50μm/50μm、第2着色パターン領域201ではS1/L1=100μm/100μm、第3着色パターン領域201ではS1/L1=150μm/150μm、第4着色パターン領域201ではS1/L1=200μm/200μm、第5着色パターン領域201ではS1/L1=250μm/250μmとなっている。 As shown in FIG. 20 (b), the colored pattern plate 20 has first to fifth colored pattern regions 201 to 205. In each of the first to fifth colored pattern regions 2001 to 205, when viewed in a plan view from the Z direction, the colored line pattern 20L and the gap space pattern 20S extend parallel to the Y direction and alternately repeat in the X direction. A pattern is provided. The width L1 of the colored line pattern 20L in the X direction and the width S1 of the gap space pattern 20S in the X direction are S1 / L1 = 50 μm / 50 μm in the first colored pattern region 201 and S1 / L1 = 100 μm in the second colored pattern region 201. / 100 μm, S1 / L1 = 150 μm / 150 μm in the third colored pattern region 201, S1 / L1 = 200 μm / 200 μm in the fourth colored pattern region 201, and S1 / L1 = 250 μm / 250 μm in the fifth colored pattern region 201. There is.

また、図20(c)に示されるように、遮光パターン板30は、第1〜第5遮光パターン領域301〜305を有する。第1〜第5遮光パターン領域301〜305のそれぞれには、Z方向から平面視して、遮光ラインパターン30Lおよび光透過スペースパターン30SがY方向に平行に延びてX方向に交互に繰り返すラインアンドスペースパターンが設けられている。第1〜第5遮光パターン領域301〜305における遮光ラインパターン30LのX方向の幅L2および光透過スペースパターン30SのX方向の幅S2は、それぞれ第1〜第5着色パターン領域201〜205における上記幅L1およびS1と同一となっている。 Further, as shown in FIG. 20 (c), the light-shielding pattern plate 30 has first to fifth light-shielding pattern regions 301 to 305. In each of the first to fifth light-shielding pattern regions 301 to 305, when viewed in a plan view from the Z direction, the light-shielding line pattern 30L and the light transmission space pattern 30S extend parallel to the Y direction and alternately repeat in the X direction. A space pattern is provided. The width L2 in the X direction of the light-shielding line pattern 30L and the width S2 in the X direction of the light transmission space pattern 30S in the first to fifth light-shielding pattern regions 301 to 305 are the above-mentioned widths S2 in the first to fifth coloring pattern regions 201 to 205, respectively. It is the same as the widths L1 and S1.

図20(a)には、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が生じていない初期状態における変位可視化センサーが示されている。変位可視化センサー10では、図20(a)に示されているように、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が生じていない初期状態において、Z方向から平面視すると、第1〜第5遮光パターン領域301〜305が、XY平面において第1〜第5着色パターン領域201〜205と同一領域にそれぞれ配置されている。また、Z方向から平面視して、第1〜第5遮光パターン領域301〜305が第1〜第5着色パターン領域201〜205とそれぞれ重なる複数の観察領域101〜105のそれぞれにおいて、遮光ラインパターン30Lおよび光透過スペースパターン30Sが、XY平面において着色ラインパターン20Lおよび間隙スペースパターン20Sと同一の領域にそれぞれ配置される。この結果、複数の観察領域101〜105のそれぞれにおいて、Z方向から平面視すると、着色ラインパターン20LのX方向の幅L1の全体が、X方向の幅L2がL1と同一の遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されるので、光透過スペースパターン30Sを介して着色ラインパターン20Lが視認されることはない。なお、計測対象物の第1位置と第2位置との間のX方向の距離xは100mmである。 FIG. 20A shows a displacement visualization sensor in an initial state in which the displacement of the position relative to the first position of the object to be measured does not occur. As shown in FIG. 20A, the displacement visualization sensor 10 is viewed in a plan view from the Z direction in the initial state in which the displacement of the second position relative to the first position of the measurement object does not occur. Then, the first to fifth shading pattern regions 301 to 305 are arranged in the same region as the first to fifth colored pattern regions 201 to 205 on the XY plane. Further, in a plan view from the Z direction, in each of the plurality of observation regions 101 to 105 in which the first to fifth shading pattern regions 301 to 305 overlap with the first to fifth colored pattern regions 201 to 205, the shading line pattern The 30L and the light transmitting space pattern 30S are arranged in the same region as the colored line pattern 20L and the gap space pattern 20S on the XY plane, respectively. As a result, in each of the plurality of observation regions 101 to 105, when viewed in a plan view from the Z direction, the entire width L1 in the X direction of the colored line pattern 20L is formed by the light-shielding line pattern 30L having the same width L2 in the X direction as L1. Since it is shielded, the colored line pattern 20L is not visible through the light transmitting space pattern 30S. The distance x in the X direction between the first position and the second position of the measurement target is 100 mm.

これに対して、図21(a)〜図22(b)は、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方向の変位が生じた状態における図20(a)に示される変位可視化センサーの示す概略上面図である。 On the other hand, FIGS. 21 (a) to 22 (b) show FIG. 20 (a) in a state where the relative position of the second position with respect to the first position of the measurement object is displaced in the X direction. It is a schematic top view which shows the displacement visualization sensor shown.

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方向の50μmの変位が生じると、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X方向に50μm移動する。これにより、計測対象物の第2位置に固定された遮光パターン板30が、計測対象物の第1位置に固定された着色パターン板20に対してX方向に50μm移動する。この結果、遮光ラインパターン30Lが、XY平面において着色ラインパターン20Lと同一の領域から相対的にX方向に50μm移動する。これにより、図21(a)に示されるように、複数の観察領域101〜105のうちの第1観察領域101においてのみ、着色ラインパターン20LのX方向の幅の全体が光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになり、複数の観察領域101〜105のうち第1観察領域101のみが濃く着色されることになる。 When a displacement of 50 μm in the X direction occurs in the position relative to the first position of the measurement object, the position of the second position relative to the first position of the measurement object is changed from the position in the initial state. It moves 50 μm in the X direction. As a result, the light-shielding pattern plate 30 fixed at the second position of the measurement object moves 50 μm in the X direction with respect to the colored pattern plate 20 fixed at the first position of the measurement object. As a result, the light-shielding line pattern 30L moves 50 μm in the X direction relative to the same region as the colored line pattern 20L on the XY plane. As a result, as shown in FIG. 21A, only in the first observation region 101 of the plurality of observation regions 101 to 105, the entire width of the colored line pattern 20L in the X direction forms the light transmission space pattern 30S. Only the first observation region 101 out of the plurality of observation regions 101 to 105 is deeply colored.

そして、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方向の100μmの変位が生じると、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X方向に100μm移動する。これにより、遮光ラインパターン30Lが、XY平面において着色ラインパターン20Lと同一の領域から相対的にX方向に100μm移動する。これにより、図21(b)に示されるように、複数の観察領域101〜105のうちの第1観察領域101および第2観察領域102において、着色ラインパターン20LのX方向の幅の全体が光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになり、複数の観察領域101〜105のうち第1観察領域101および第2観察領域102が濃く着色されることになる。同様に、X方向の150μmの変位が生じると、図21(c)に示されるように、複数の観察領域101〜105のうち第1観察領域101および第3観察領域103が濃く着色され、X方向の200μmの変位が生じると、図22(a)に示されるように、複数の観察領域101〜105のうち第1観察領域101、第2観察領域102、および第4観察領域104が濃く着色され、X方向の250μmの変位が生じると、図22(b)に示されるように、複数の観察領域101〜105のうち第1観察領域101および第5観察領域105が濃く着色されることになる。 Then, when a displacement of 100 μm in the X direction of the position relative to the first position of the measurement object with respect to the first position occurs, the position relative to the first position of the measurement object becomes the relative position in the initial state. It moves 100 μm in the X direction from the position. As a result, the light-shielding line pattern 30L moves 100 μm in the X direction relative to the same region as the colored line pattern 20L on the XY plane. As a result, as shown in FIG. 21B, in the first observation region 101 and the second observation region 102 of the plurality of observation regions 101 to 105, the entire width of the colored line pattern 20L in the X direction is light. It will be visually recognized through the transmission space pattern 30S, and the first observation region 101 and the second observation region 102 of the plurality of observation regions 101 to 105 will be deeply colored. Similarly, when a displacement of 150 μm in the X direction occurs, as shown in FIG. 21C, the first observation region 101 and the third observation region 103 of the plurality of observation regions 101 to 105 are deeply colored, and X When a displacement of 200 μm in the direction occurs, as shown in FIG. 22A, the first observation region 101, the second observation region 102, and the fourth observation region 104 among the plurality of observation regions 101 to 105 are deeply colored. Then, when a displacement of 250 μm in the X direction occurs, as shown in FIG. 22 (b), the first observation region 101 and the fifth observation region 105 of the plurality of observation regions 101 to 105 are deeply colored. Become.

したがって、図20(a)に示される変位可視化センサー10では、Z方向から平面視して、ラインパターンおよびスペースパターンのX方向の幅が異なることで解像度が異なる複数の観察領域101〜105において、光透過スペースパターン30Sを介して視認される着色ラインパターン20Lの変化をそれぞれ観察することができる。このため、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方向の変位の大きさの変化を分かり易く表示することができる。つまり、測定することができる変位の大きさを異なるように設定した複数の表示領域において、変位を測定することができるので、変位の大きさを詳細に測定することができる。 Therefore, in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 20 (a), in a plurality of observation regions 101 to 105 having different resolutions due to different widths of the line pattern and the space pattern in the X direction when viewed in a plan view from the Z direction. Changes in the colored line pattern 20L visually recognized through the light transmission space pattern 30S can be observed. Therefore, the change in the magnitude of the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction can be displayed in an easy-to-understand manner. That is, since the displacement can be measured in a plurality of display areas in which the magnitude of the displacement that can be measured is set to be different, the magnitude of the displacement can be measured in detail.

第1実施態様の変位可視化センサーとしては、図20(a)に示される変位可視化センサー10のように、上記着色パターン板は、複数の着色パターン領域を有し、上記複数の着色パターン領域は上記着色パターンをそれぞれ有し、上記遮光パターン板は、上記複数の着色パターン領域とそれぞれ重なり合う複数の遮光パターン領域を有し、上記複数の遮光パターン領域は上記遮光パターンおよび光透過パターンをそれぞれ有し、上記複数の着色パターン領域は、互いに解像度が異なり、互いに重なり合う上記複数の遮光パターン領域とはそれぞれ解像度が同一であるものが好ましい。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に伴い、Z方向から平面視して、上記複数の遮光パターン領域が上記複数の着色パターン領域にそれぞれ重ねて配置された解像度が異なる複数の表示領域にて、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化が生じる。このため、上記複数の表示領域のそれぞれにて生じる上記着色パターンの変化により、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記X方向またはY方向の変位の大きさの変化を分かり易く表示することができるからである。つまり、表示することができる上記変位の大きさを異なるように設定した上記複数の表示領域において、上記変位を表示することができるので、上記変位の大きさを詳細に測定することができるからである。 As the displacement visualization sensor of the first embodiment, as in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 20A, the colored pattern plate has a plurality of colored pattern regions, and the plurality of colored pattern regions are described above. Each having a colored pattern, the light-shielding pattern plate has a plurality of light-shielding pattern regions that overlap each other with the plurality of colored pattern regions, and the plurality of light-shielding pattern regions each have the light-shielding pattern and the light transmission pattern. It is preferable that the plurality of colored pattern regions have different resolutions from each other and have the same resolution as the plurality of light-shielding pattern regions that overlap each other. Along with the relative movement of the first pattern display board and the second pattern display board, the plurality of light-shielding pattern regions are arranged so as to overlap each of the plurality of colored pattern regions in a plan view from the Z direction. In a plurality of display areas having different resolutions, the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern changes. Therefore, the change in the magnitude of the displacement of the relative position of the light-shielding pattern plate with respect to the colored pattern plate in the X direction or the Y direction can be understood from the change in the coloring pattern that occurs in each of the plurality of display areas. This is because it can be easily displayed. That is, since the displacement can be displayed in the plurality of display areas in which the magnitude of the displacement that can be displayed is set to be different, the magnitude of the displacement can be measured in detail. is there.

なお、第1実施態様において、上記着色パターン領域の解像度とは、上記着色パターン領域に上記一定規則で繰り返すように設けられた上記着色パターンおよび間隙パターンの密度を意味し、上記遮光パターン領域の解像度とは、上記遮光パターン領域に上記一定規則で繰り返すように設けられた上記遮蔽パターンおよび光透過パターンの密度を意味する。上記複数の着色パターン領域の解像度は上記複数の遮光パターン領域とそれぞれ同一であり、上記遮光パターン領域が前着色パターン領域にそれぞれ重ねて配置された上記表示領域では、上記着色パターン領域の解像度が小さいほど、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの小さい変化を観察することができるので、上記表示領域の解像度が小さくなる。 In the first embodiment, the resolution of the colored pattern region means the density of the colored pattern and the gap pattern provided in the colored pattern region so as to repeat according to the above constant rule, and the resolution of the light-shielding pattern region. Means the density of the shielding pattern and the light transmission pattern provided in the shading pattern region so as to repeat according to the constant rule. The resolution of the plurality of colored pattern regions is the same as that of the plurality of light-shielded pattern regions, and the resolution of the colored pattern region is small in the display region in which the light-shielding pattern region is arranged so as to overlap the pre-colored pattern region. The smaller the change in the coloring pattern that is visually recognized through the light transmission pattern can be observed, so that the resolution of the display area becomes smaller.

(2)着色パターン板および遮光パターン板の配置
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、上記着色パターン板が上記基板および上記基板の一方の面にパターン状に設けられた上記着色層を有し、上記遮光パターン板が上記透明基板および上記透明基板の一方の面にパターン状に設けられた上記遮光層を有する場合において、上記着色パターン板および遮光パターン板の配置が特に限定されるものではないが、例えば、上記着色パターン板および遮光パターン板が、上記着色層側の面と上記遮光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、上記着色層側の面と上記遮光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) Arrangement of Colored Pattern Plate and Light-shielding Pattern Plate The displacement visualization sensor of the first embodiment has the colored pattern plate provided in a pattern on one surface of the substrate and the substrate. When the light-shielding pattern plate has the transparent substrate and the light-shielding layer provided in a pattern on one surface of the transparent substrate, the arrangement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate is not particularly limited. However, for example, the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate may be arranged so that the surface on the colored layer side and the surface on the light-shielding layer side face each other, or the surface on the colored layer side and the light-shielding layer may be opposed to each other. It may be arranged so as to face the surface on the side opposite to the layer side.

(3)枠
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、図1ならびに後述する図23および図25に示される変位可視化センサー10のように、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の外周を取り囲む枠をさらに有し、上記枠と計測対象物との熱膨張率差が、上記着色パターン板または上記遮光パターン板と上記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいものが好ましい。上記変位可視化センサーが上記変位を可視化する対象とする上記計測対象物が熱膨張する時に、上記変位可視化センサーにおける上記着色パターン板または上記遮光パターン板は、熱膨張率が上記計測対象物と近い枠によって外周が取り囲まれているために上記計測対象物に追随して膨張することになる。このため、上記変位可視化センサーを用いて、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の変位を可視化または測定する場合に、上記計測対象物と上記着色パターン板または上記遮光パターン板との熱膨張率差の影響を抑制することができるからである。
(3) Frame As the displacement visualization sensor of the first embodiment, a frame surrounding the outer periphery of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate, as in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 1 and FIGS. 23 and 25 described later. It is preferable that the difference in the coefficient of thermal expansion between the frame and the object to be measured is smaller than the difference in the coefficient of thermal expansion between the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate and the object to be measured. When the measurement object to be visualized by the displacement visualization sensor thermally expands, the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate in the displacement visualization sensor has a frame whose thermal expansion coefficient is close to that of the measurement object. Since the outer circumference is surrounded by the above-mentioned object, it expands following the measurement object. Therefore, when the displacement of the position relative to the first position of the measurement object is visualized or measured by using the displacement visualization sensor, the measurement object and the colored pattern plate or the light shielding are used. This is because the influence of the difference in thermal expansion coefficient with the pattern plate can be suppressed.

上記枠としては、上記計測対象物との熱膨張率差が、上記着色パターン板または上記遮光パターン板と上記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいものであれば特に限定されるものではなく、例えば、上記計測対象物がコンクリート製である場合には、金属枠等が挙げられ、上記計測対象物が木製である場合には、木製の枠等が挙げられる。 The frame is not particularly limited as long as the difference in the coefficient of thermal expansion from the object to be measured is smaller than the difference in the coefficient of thermal expansion between the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate and the object to be measured. However, for example, when the measurement object is made of concrete, a metal frame or the like can be mentioned, and when the measurement object is made of wood, a wooden frame or the like can be mentioned.

(4)接着層
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、後述する図23および図25に示される変位可視化センサー10のように、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の片面に接着層が設けられているものが好ましい。上記着色パターン板または上記遮光パターン板の片面を、上記計測対象物に上記接着層を用いて接着することにより固定することができる。このため、上記変位可視化センサーが上記変位を可視化する対象とする上記計測対象物が熱膨張する時に、上記変位可視化センサーにおける上記着色パターン板または上記遮光パターン板は、上記片面が上記接着層により上記計測対象物に接着されているために上記計測対象物に追随して膨張することになる。このため、上記変位可視化センサーを用いて、上記計測対象物における変位および上記計測対象物の表面形状の経時的な変化を可視化または測定する場合に、上記計測対象物と上記着色パターン板または上記遮光パターン板との熱膨張率差の影響を抑制することができるからである。
(4) Adhesive Layer As the displacement visualization sensor of the first embodiment, as in the displacement visualization sensor 10 shown in FIGS. 23 and 25 described later, an adhesive layer is provided on one side of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate. It is preferable that it is. One side of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate can be fixed by adhering to the measurement object using the adhesive layer. Therefore, when the measurement object to be visualized by the displacement visualization sensor thermally expands, the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate in the displacement visualization sensor has the adhesive layer on one side. Since it is adhered to the measurement object, it expands following the measurement object. Therefore, when the displacement visualization sensor is used to visualize or measure the displacement of the measurement object and the change over time in the surface shape of the measurement object, the measurement object and the colored pattern plate or the light shielding object are used. This is because the influence of the difference in the coefficient of thermal expansion from the pattern plate can be suppressed.

(5)その他
第1実施態様の変位可視化センサーとしては、後述する図25に示される変位可視化センサー10のように、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の外周を取り囲む上記枠をさらに有し、かつ上記着色パターン板または上記遮光パターン板の片面に接着層が設けられているものでもよい。上記「(3)枠」の項目に記載の効果および上記「(4)接着層」の項目に記載の効果の両方が得られるからである。
(5) Others As the displacement visualization sensor of the first embodiment, like the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 25, which will be described later, the displacement visualization sensor further includes the colored pattern plate or the frame surrounding the outer periphery of the light-shielding pattern plate. Moreover, an adhesive layer may be provided on one side of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate. This is because both the effect described in the item of "(3) frame" and the effect described in the item of "(4) adhesive layer" can be obtained.

6.使用方法
第1実施態様の変位可視化センサーは、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方向またはY方向の変位を測定する用途、および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可視化する用途以外の用途にも使用することが可能である。
6. Usage The displacement visualization sensor of the first embodiment is used for measuring the displacement of the position relative to the first position of the measurement object in the X direction or the Y direction, and the first measurement object. It can also be used for applications other than the application of visualizing the axial displacement of the position relative to the position in the Z direction.

図23(a)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上面図である。図23(b)は図23(a)のG−G線断面図である。図23(a)に示される変位可視化センサー10は、着色パターン板20と遮光パターン板30とを有する。また、変位可視化センサー10は、遮光パターン板30を補強し、遮光パターン板30の外周を取り囲む第2金属枠40bをさらに有する。着色パターン板20の片面全体に計測対象物2に固定するために用いられる接着層60が設けられている。着色パターン板20の片面全体は、計測対象物2においてX方向の幅をWとしかつY方向にも幅を有する計測対象領域2cの表面全体に接着層60を介して貼り付けられている。また、遮光パターン板30は、第2金属枠40bを介して、接着層60によって計測対象物2の第2位置2bに固定されている。これにより、変位可視化センサー10は、計測対象物2に設置されている。 FIG. 23A is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. FIG. 23 (b) is a sectional view taken along line GG of FIG. 23 (a). The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 23A has a colored pattern plate 20 and a light-shielding pattern plate 30. Further, the displacement visualization sensor 10 further includes a second metal frame 40b that reinforces the light-shielding pattern plate 30 and surrounds the outer periphery of the light-shielding pattern plate 30. An adhesive layer 60 used for fixing to the measurement object 2 is provided on the entire surface of the colored pattern plate 20. The entire one side of the colored pattern plate 20 is attached to the entire surface of the measurement target region 2c having a width in the X direction as W and a width in the Y direction in the measurement object 2 via the adhesive layer 60. Further, the light-shielding pattern plate 30 is fixed to the second position 2b of the measurement object 2 by the adhesive layer 60 via the second metal frame 40b. As a result, the displacement visualization sensor 10 is installed on the measurement object 2.

変位可視化センサー10では、図23(b)に示されるように、着色パターン板20および遮光パターン板30は、着色パターン板20が計測対象物側となり、遮光パターン板30が観察者側となるように平行に積層されている。また、着色パターン板20および遮光パターン板30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。また、図示しないが、着色パターン板20は、基板22が可撓性を有することを除いて図3(a)〜図3(c)に示される着色パターン板20と同一の構成を有する。また、遮光パターン板30は、図4(a)〜図4(c)に示される遮光パターン板30と同一の構成を有する。 In the displacement visualization sensor 10, as shown in FIG. 23B, in the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30, the colored pattern plate 20 is on the measurement object side and the light-shielding pattern plate 30 is on the observer side. It is laminated in parallel with. Further, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated so as to be relatively movable in the X direction and the Y direction and relatively rotatable about the Z direction. Further, although not shown, the colored pattern plate 20 has the same configuration as the colored pattern plate 20 shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c) except that the substrate 22 has flexibility. Further, the light-shielding pattern plate 30 has the same configuration as the light-shielding pattern plate 30 shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).

図23に示される変位可視化センサー10では、着色パターン板20の片面全体が計測対象領域2cの表面全体に接着層60を介して貼り付けられ、かつ着色パターン板20の基板22が可撓性を有する。したがって、計測対象領域2cの表面において凹凸が生じると、凹凸が生じた部分で着色パターン板20が湾曲することになる。これにより、凹凸が生じた部分では、Z方向から平面視すると、凹凸が生じていない状態では遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されていた着色ラインパターン20Lが、光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになるか、または着色ラインパターン20LがXY平面においてY方向に平行な遮光ラインパターン30Lに対して傾くので、Z方向から平面視すると、遮光ラインパターン30Lと着色ラインパターン20Lとの交差部分が縞となったモアレが観察されることになる。このため、凹凸の発生および凹凸の発生位置を可視化することができる。 In the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 23, the entire surface of the colored pattern plate 20 is attached to the entire surface of the measurement target region 2c via the adhesive layer 60, and the substrate 22 of the colored pattern plate 20 is flexible. Have. Therefore, if unevenness is generated on the surface of the measurement target region 2c, the colored pattern plate 20 will be curved at the uneven portion. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction in the uneven portion, the colored line pattern 20L shielded by the light-shielding line pattern 30L in the non-uneven state is visually recognized via the light transmission space pattern 30S. Or, since the colored line pattern 20L is tilted with respect to the light-shielding line pattern 30L parallel to the Y direction in the XY plane, the intersection of the light-shielding line pattern 30L and the colored line pattern 20L is seen in a plan view from the Z direction. Striped moire will be observed. Therefore, it is possible to visualize the occurrence of unevenness and the position where unevenness is generated.

また、図24(a)は、図23に示される変位可視化センサー10において、着色ラインパターンがXY平面においてY方向に平行な遮光ラインパターンに対して傾くことによって、Z方向から平面視して、遮光ラインパターンと着色ラインパターンとの交差部分が縞となったモアレが観察される領域を示す概略上面図である。 Further, in FIG. 24A, in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 23, the colored line pattern is tilted with respect to the light-shielding line pattern parallel to the Y direction in the XY plane, so that the colored line pattern is viewed in a plan view from the Z direction. It is a schematic top view which shows the region where the moire in which the intersection of the shading line pattern and the colored line pattern is striped is observed.

図24(a)に示される観察領域の中央部において、上記計測対象物2における上記計測対象領域2cの表面に出っ張りが生じた場合には、図24(a)に示されるモアレ10Mは、図24(b)に示されるように、一点鎖線で示される上記出っ張りの発生領域において円形に変形する。また、図24(a)に示される観察領域におけるY方向側の領域において上記計測対象物2における上記計測対象領域2cの表面にX方向に延びるクラックが生じた場合には、図24(a)に示されるモアレ10Mは、図24(c)に示されるように、一点鎖線で示される上記クラックの領域においてY方向の幅が拡張する。図23(a)に示される変位可視化センサーでは、例えば、図24に示されるようなモアレ10Mの変化からも、計測対象領域2cの表面における線状または点状の凹凸を含む凹凸の発生および凹凸の発生位置を可視化することが可能である。 When a protrusion occurs on the surface of the measurement target area 2c of the measurement object 2 in the central portion of the observation region shown in FIG. 24 (a), the moire 10M shown in FIG. 24 (a) is shown in FIG. As shown in 24 (b), it is deformed into a circle in the region where the protrusion is generated, which is indicated by the alternate long and short dash line. Further, when a crack extending in the X direction occurs on the surface of the measurement target region 2c of the measurement target 2 in the region on the Y direction side in the observation region shown in FIG. 24 (a), FIG. 24 (a) shows. As shown in FIG. 24 (c), the moire 10M shown in is expanded in the Y direction in the crack region indicated by the alternate long and short dash line. In the displacement visualization sensor shown in FIG. 23 (a), for example, even from the change of the moire 10M as shown in FIG. 24, the occurrence and unevenness of unevenness including linear or point-shaped unevenness on the surface of the measurement target region 2c. It is possible to visualize the position of occurrence of.

さらに、上記計測対象物2における上記計測対象領域2cにおいて、X方向もしくはY方向の変位またはZ方向の軸回りの変位が生じると、着色パターン板20は変位が生じた部分で圧縮または膨張することになる。これにより、上記変位が生じた部分では、Z方向から平面視すると、上記変位が生じていない状態では遮光ラインパターン30Lにより遮蔽されていた着色ラインパターン20Lが、光透過スペースパターン30Sを介して視認されることになるか、または着色ラインパターン20LがXY平面においてY方向に平行な遮光ラインパターン30Lに対して傾くので、Z方向から平面視すると、遮光ラインパターン30Lと着色ラインパターン20Lとの交差部分が縞となったモアレが観察されることになる。このため、上記変位の発生および上記変位の発生位置を可視化することができる。 Further, when the displacement in the X direction or the Y direction or the displacement around the axis in the Z direction occurs in the measurement target region 2c of the measurement object 2, the colored pattern plate 20 is compressed or expanded at the displaced portion. become. As a result, in the portion where the displacement occurs, when viewed in a plan view from the Z direction, the colored line pattern 20L shielded by the light-shielding line pattern 30L in the state where the displacement does not occur can be visually recognized via the light transmission space pattern 30S. Or the colored line pattern 20L is tilted with respect to the light-shielding line pattern 30L parallel to the Y direction in the XY plane. Therefore, when viewed in a plan view from the Z direction, the light-shielding line pattern 30L and the colored line pattern 20L intersect. Moire with striped parts will be observed. Therefore, it is possible to visualize the occurrence of the displacement and the position where the displacement occurs.

また、図25(a)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上面図である。図25(b)は図25(a)のG−G線断面図である。図25に示される変位可視化センサー10は、図25(b)に示されるように、着色パターン板20を補強し、着色パターン板20の外周を取り囲む第1金属枠40aをさらに有する点を除いて、図23に示される変位可視化センサー10と同一の構成を有する。図25に示される変位可視化センサー10でも、図23に示される変位可視化センサー10と同様に、変位の発生および発生位置を可視化することができる。 Further, FIG. 25A is a schematic top view showing another example of the displacement visualization sensor of the first embodiment. 25 (b) is a sectional view taken along line GG of FIG. 25 (a). The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 25 reinforces the colored pattern plate 20 and further has a first metal frame 40a surrounding the outer periphery of the colored pattern plate 20, as shown in FIG. 25 (b). , Has the same configuration as the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 25 can also visualize the occurrence and the position where the displacement occurs, similar to the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 23.

第1実施態様の変位可視化センサーは、図23および図25に示される変位可視化センサー10のように、上記計測対象物の表面形状の経時的な変化を測定する用途、および上記計測対象物の各位置における変位を測定する用途で使用することが可能である。 The displacement visualization sensor of the first embodiment, like the displacement visualization sensor 10 shown in FIGS. 23 and 25, has an application of measuring a change in the surface shape of the measurement object with time, and each of the measurement objects. It can be used to measure displacement at position.

また、上記変位可視化センサーとしては、上記着色パターン板が、可撓性を有するものが好ましいが、例えば、上記変位可視化センサーを、上記計測対象物の表面形状の経時的な変化を測定する用途で使用する場合には、上記変位可視化センサーとしては、上記着色パターン板が、上記計測対象物の表面形状の経時的な変化を測定可能とする可撓性を有するものが好ましい。このような可撓性を有する上記着色パターン板に用いられる上記基板としては、引張弾性率(ヤング率)が低く、引張強さの大きい樹脂製基板が用いられるのが好ましい。小さな応力で変形し易く、大きな引張応力が負荷されても破断しにくいので、上記着色パターン板を、上記可撓性を好適に有するものにすることができるからである。中でもABS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン等が用いられるのが好ましく、特にポリウレタン等が用いられるのが好ましい。上記着色パターン板を、上記可撓性をさらに好適に有するものにすることができるからである。 Further, as the displacement visualization sensor, it is preferable that the colored pattern plate has flexibility. For example, the displacement visualization sensor is used for measuring a change over time in the surface shape of the object to be measured. When used, the displacement visualization sensor is preferably one in which the colored pattern plate has flexibility that enables measurement of changes in the surface shape of the object to be measured over time. As the substrate used for the colored pattern plate having such flexibility, it is preferable to use a resin substrate having a low tensile elastic modulus (Young's modulus) and a large tensile strength. This is because the colored pattern plate can be preferably made to have the flexibility because it is easily deformed by a small stress and is not easily broken even when a large tensile stress is applied. Among them, ABS resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyurethane and the like are preferably used, and polyurethane and the like are particularly preferable. This is because the colored pattern plate can be made more preferably having the flexibility.

さらに、例えば、上記変位可視化センサーを、上記計測対象物の各位置における変位を測定する用途で使用する場合には、上記変位可視化センサーとしては、上記着色パターン板が、上記計測対象物の各位置における変位を測定可能とする可撓性を有するものが好ましい。このような可撓性を有する着色パターン板に用いられる上記基板としては、引張弾性率(ヤング率)が低く、引張強さの大きい樹脂製基板が用いられるのが好ましい。小さな応力で変形し易く、大きな引張応力が負荷されても破断しにくいので、上記着色パターン板を、上記可撓性を好適に有するものにすることができるからである。中でもABS樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリウレタン等が用いられるのが好ましく、特にポリウレタン等が用いられるのが好ましい。上記着色パターン板を、上記可撓性をさらに好適に有するものにすることができるからである。 Further, for example, when the displacement visualization sensor is used for measuring the displacement at each position of the measurement object, the colored pattern plate is used as the displacement visualization sensor at each position of the measurement object. It is preferable that it has flexibility so that the displacement in the above can be measured. As the substrate used for the colored pattern board having such flexibility, it is preferable to use a resin substrate having a low tensile elastic modulus (Young's modulus) and a large tensile strength. This is because the colored pattern plate can be preferably made to have the flexibility because it is easily deformed by a small stress and is not easily broken even when a large tensile stress is applied. Among them, ABS resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyurethane and the like are preferably used, and polyurethane and the like are particularly preferable. This is because the colored pattern plate can be made more preferably having the flexibility.

7.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を測定または可視化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、飛行機等のような鉄製の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。
7. Object to be measured The object to be measured to measure or visualize the displacement using the displacement visualization sensor of the first embodiment is, for example, an artificial structure made of concrete such as a slope, a high-rise building, or the like. Examples include measurement areas in iron man-made structures such as bridges, tunnels, trains, ships, and airplanes. Above all, the measurement area in an artificial structure made of concrete such as a slope or a high-rise building is preferable. This is because any displacement of a magnitude that needs to be visualized in the measurement area of a concrete artificial structure such as a slope or a high-rise building can be reliably visualized by the displacement visualization sensor.

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、計測領域の長さに対する0.1%以上の法面に平行な直線方向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、計測領域の長さに対する0.1%以上の法面に平行な直線方向の変位を可視化することができる。また、高層建造物の壁面における計測領域については、計測領域の長さに対する0.1%以上の壁面に平行な直線方向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、高層建造物の壁面における計測領域について、計測領域の長さに対する0.1%以上の壁面に平行な直線方向の変位を可視化することができる。 Here, the slope is an artificial slope created by cutting or embankment. For the measurement area on the slope, it is necessary to visualize the displacement in the linear direction parallel to the slope by 0.1% or more with respect to the length of the measurement area. With the displacement visualization sensor, it is possible to visualize the displacement of the measurement area on the slope in the linear direction parallel to the slope by 0.1% or more with respect to the length of the measurement area. Further, for the measurement area on the wall surface of a high-rise building, it is necessary to visualize the displacement in the linear direction parallel to the wall surface of 0.1% or more with respect to the length of the measurement area. With the displacement visualization sensor, it is possible to visualize the displacement of the measurement area on the wall surface of a high-rise building in a linear direction parallel to the wall surface by 0.1% or more with respect to the length of the measurement area.

8.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、上記着色パターン板を製造する工程と、上記遮光パターン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。上記着色パターン板を製造する工程および上記遮光パターン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、上記着色パターン板および上記遮光パターン板をそれぞれ製造する工程等が挙げられる。
8. Manufacturing Method The manufacturing method of the displacement visualization sensor of the first embodiment is not particularly limited as long as it is a manufacturing method including the step of manufacturing the colored pattern plate and the step of manufacturing the light-shielding pattern board. Examples of the step of manufacturing the colored pattern board and the step of manufacturing the light-shielding pattern board include a step of manufacturing the colored pattern board and the light-shielding pattern board by a general method for manufacturing a color filter. ..

II.第2実施態様
第2実施態様の変位可視化センサーは、一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、上記着色パターン板および上記遮光パターン板を互いに回転可能に連結する回転軸部を有し、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、上記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い、上記観察者側から視認される上記遮蔽パターンと、上記観察者側から上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、上記モアレにより、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記回転軸部の軸回りの変位を表示することを特徴とする。
II. Second Embodiment The displacement visualization sensor of the second embodiment includes a colored pattern plate having a colored pattern that repeats according to a certain rule, a light-shielded pattern plate having a light-shielding pattern and a light transmission pattern that repeats according to the fixed rule, and the colored pattern plate and the above-mentioned colored pattern plate. It has a rotating shaft portion that rotatably connects the light-shielding pattern plates to each other, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be on the observer side so that the light-shielding pattern plate is on the observer side. Along with the relative rotation of the light-shielding pattern plate around the rotation axis portion, the light-shielding pattern is visually recognized from the observer side and the light-transmitting pattern is visually recognized by the observer side. Moire is generated by combining with the colored pattern, and the moire displays the axial displacement of the rotating shaft portion at a position relative to the colored pattern plate.

以下では、上記着色パターン板および上記遮光パターン板は、両板が互いに連結された上記回転軸部を回転中心として、上記着色パターン板の着色パターン側の面または上記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った第1の方向および第2の方向を含む面と交わる第3の方向の軸回りに相対的に回転可能であるものを例として、第2実施態様の変位可視化センサーについて説明する。 In the following, the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are on the surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or on the light-shielding pattern side of the light-shielding pattern plate, with the rotation shaft portion in which both plates are connected to each other as the rotation center. The displacement visualization sensor of the second embodiment will be described by taking as an example a sensor that is relatively rotatable about an axis of a third direction intersecting a surface including a first direction and a second direction along a surface.

第2実施態様における「第1の方向」および「第2の方向」ならびに「第3の方向」については、上記「I.第1実施態様」の項目に記載の「第1の方向」および「第2の方向」ならびに「第3の方向」と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Regarding the "first direction", "second direction", and "third direction" in the second embodiment, the "first direction" and "first direction" described in the item of "I. First embodiment" described above. Since it is the same as the "second direction" and the "third direction", the description thereof is omitted here.

また、以下では、上記第1の方向および上記第2の方向ならびに上記第3の方向の具体例として、上記「I.第1実施態様」の項目に記載の具体例と同様の具体例を用いて、第2実施態様の変位可視化センサーを説明する。また、上記変位可視化センサーを上記観察者側から視認する態様として、上記「I.第1実施態様」の項目に記載の態様と同様の態様を用いて、第2実施態様の変位可視化センサーを説明する。
なお、以下の説明において、「XY平面」、「X方向」、「Y方向」、「Z方向」、「−X方向」、「−Y方向」、「−Z方向」、および「Z方向から平面視」とは、上記「I.第1実施態様」の項目に記載の内容と同様の内容を意味する。さらに、以下では、上記「I.第1実施態様」の項目に記載の変位可視化センサーと同様に、寸法として、具体的な数値を用いて第2実施態様の変位可視化センサーを説明している箇所があるが、上記寸法は適宜調整することができるものである。
Further, in the following, as specific examples of the first direction, the second direction, and the third direction, the same specific examples as those described in the item of "I. First Embodiment" will be used. The displacement visualization sensor of the second embodiment will be described. Further, as a mode for visually recognizing the displacement visualization sensor from the observer side, the displacement visualization sensor of the second embodiment will be described by using the same mode as the mode described in the item of the above "I. 1st embodiment". To do.
In the following description, from the "XY plane", "X direction", "Y direction", "Z direction", "-X direction", "-Y direction", "-Z direction", and "Z direction". The “plan view” means the same contents as those described in the above item “I. First Embodiment”. Further, in the following, the displacement visualization sensor of the second embodiment will be described using specific numerical values as dimensions, similarly to the displacement visualization sensor described in the item of "I. First embodiment". However, the above dimensions can be adjusted as appropriate.

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26(a)は、変位可視化対象物が基準構造物に対してZ方向の軸回りに相対的に傾斜している状態における第2実施態様の変位可視化センサーの一例を示す概略上面図である。図26(b)は図26(a)に示される変位可視化センサーにおける着色パターン板を示す概略上面図である。 An example of the displacement visualization sensor of the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 26A is a schematic top view showing an example of the displacement visualization sensor of the second embodiment in a state where the displacement visualization object is inclined relative to the reference structure in the Z direction. .. FIG. 26B is a schematic top view showing a colored pattern plate in the displacement visualization sensor shown in FIG. 26A.

ここで、第2実施態様において、「変位可視化対象物」とは、基準構造物または地面に対する傾斜を可視化する対象物を意味し、「基準構造物」とは、変位可視化対象物の傾斜の基準となる構造物を意味する。 Here, in the second embodiment, the "displacement visualization object" means an object for visualizing the inclination with respect to the reference structure or the ground, and the "reference structure" is a reference for the inclination of the displacement visualization object. Means the structure that becomes.

図26(a)に示される変位可視化センサー10は、着色パターン板20と遮光パターン板30とを有する。変位可視化センサー10は、着色パターン板20および遮光パターン板30の外周をそれぞれ取り囲み、両板にそれぞれ固定された第1金属枠40aおよび第2金属枠40bをさらに有する。変位可視化センサー10では、着色パターン板20および遮光パターン板30は、着色パターン板20が基準構造物側となり、遮光パターン板30が観察者側となるように平行に積層されている。 The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 26A has a colored pattern plate 20 and a light-shielding pattern plate 30. The displacement visualization sensor 10 further surrounds the outer periphery of the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30, respectively, and further has a first metal frame 40a and a second metal frame 40b fixed to both plates, respectively. In the displacement visualization sensor 10, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated in parallel so that the colored pattern plate 20 is on the reference structure side and the light-shielding pattern plate 30 is on the observer side.

図26(b)に示されるように、着色パターン板20に固定された第1金属枠40aは、鉄製の基準構造物4(計測対象物の第1位置)に接着層60によって固定されている。一方、図26(a)に示されるように、遮光パターン板30に固定された第2金属枠40bにおける−X方向側の端部は基準構造物4および変位可視化対象物3(計測対象物の第2位置)に固定されておらず、第2金属枠40bにおけるX方向側の端部は接着層60によって変位可視化対象物3に固定されている。 As shown in FIG. 26B, the first metal frame 40a fixed to the colored pattern plate 20 is fixed to the iron reference structure 4 (first position of the measurement object) by the adhesive layer 60. .. On the other hand, as shown in FIG. 26A, the end portion of the second metal frame 40b fixed to the light-shielding pattern plate 30 on the −X direction side is the reference structure 4 and the displacement visualization object 3 (measurement object). It is not fixed at the second position), and the end portion of the second metal frame 40b on the X direction side is fixed to the displacement visualization object 3 by the adhesive layer 60.

そして、着色パターン板20に固定された第1金属枠40aおよび遮光パターン板30に固定された第2金属枠40bは、−X方向側における−Y方向側の取付け位置において、第1金属枠40aおよび第2金属枠40bを貫通する回転軸部材70(回転軸部)を介して互いに取付けられている。これにより、遮光パターン板30および着色パターン板20は、回転軸部材70により互いに回転可能に連結されている。仮に、第2金属枠40bにおけるX方向側の端部が変位可視化対象物3に固定されていなかったとすると、第2金属枠40bは、回転軸部材70を回転中心として、第1金属枠40aに対してZ方向の軸回りに相対的に回転可能となっているので、遮光パターン板30は、回転軸部材70を回転中心として、着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的に回転可能となっている。
なお、着色パターン板20に対する遮光パターン板30の相対的な位置のX方向またはY方向の移動は、回転軸部材70によって制限されている。また、着色パターン板20に対する遮光パターン板30の相対的な位置のZ方向の軸回りの回転は、回転軸部材70を回転中心とする場合を除いて回転軸部材70によって制限されている。
The first metal frame 40a fixed to the colored pattern plate 20 and the second metal frame 40b fixed to the light-shielding pattern plate 30 are attached to the first metal frame 40a at the mounting position on the −Y direction side on the −X direction side. And they are attached to each other via a rotating shaft member 70 (rotating shaft portion) penetrating the second metal frame 40b. As a result, the light-shielding pattern plate 30 and the colored pattern plate 20 are rotatably connected to each other by the rotating shaft member 70. Assuming that the end of the second metal frame 40b on the X direction side is not fixed to the displacement visualization object 3, the second metal frame 40b is attached to the first metal frame 40a with the rotation shaft member 70 as the center of rotation. On the other hand, since the light-shielding pattern plate 30 is relatively rotatable around the axis in the Z direction, the light-shielding pattern plate 30 is relative to the colored pattern plate 20 in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the center of rotation. It is rotatable.
The movement of the position of the light-shielding pattern plate 30 relative to the colored pattern plate 20 in the X direction or the Y direction is restricted by the rotating shaft member 70. Further, the rotation of the light-shielding pattern plate 30 relative to the colored pattern plate 20 around the axis in the Z direction is restricted by the rotating shaft member 70 except when the rotating shaft member 70 is the center of rotation.

図26(a)に示される着色パターン板20は、図3に示される着色パターン板20と同一の着色パターン板であり、図26(b)に示される遮光パターン板30は、図4に示される遮光パターン板30と同一の遮光パターン板である。 The colored pattern plate 20 shown in FIG. 26 (a) is the same colored pattern plate 20 as the colored pattern plate 20 shown in FIG. 3, and the light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 26 (b) is shown in FIG. It is the same light-shielding pattern plate as the light-shielding pattern plate 30.

図26(a)に示される変位可視化センサー10において、変位可視化対象物3が基準構造物4に対してZ方向の軸回りに相対的に傾斜していない初期状態では、変位可視化対象物3および遮光パターン板30は、図26(a)において一点鎖線で示される初期配置位置にそれぞれ配置される。Z方向から平面視して、遮光パターン板30の上記初期配置位置は、着色パターン板20の配置位置と同一となっている。 In the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 26 (a), in the initial state in which the displacement visualization object 3 is not tilted relative to the reference structure 4 about the axis in the Z direction, the displacement visualization object 3 and The light-shielding pattern plate 30 is arranged at the initial arrangement position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 26A. The initial arrangement position of the light-shielding pattern plate 30 is the same as the arrangement position of the colored pattern plate 20 when viewed in a plan view from the Z direction.

これに対して、変位可視化対象物3が基準構造物4に対してZ方向の軸回りに相対的にα°傾斜している状態では、図26(a)に示されるように、Z方向から平面視して、変位可視化対象物3の配置位置は、上記初期配置位置がZ方向の軸回りに相対的に回転した位置となる。これにより、図26(a)に示されるように、変位可視化対象物3に第2金属枠40bを介して固定された遮光パターン板30は、回転軸部材70を回転中心として、着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的にα°回転することになる。 On the other hand, when the displacement visualization object 3 is tilted by α ° with respect to the reference structure 4 about the axis in the Z direction, as shown in FIG. 26A, from the Z direction. In a plan view, the placement position of the displacement visualization object 3 is a position where the initial placement position is rotated relative to the axis in the Z direction. As a result, as shown in FIG. 26A, the light-shielding pattern plate 30 fixed to the displacement visualization object 3 via the second metal frame 40b has the colored pattern plate 20 centered on the rotation shaft member 70. It will rotate by α ° relative to the axis in the Z direction.

ここで、図27(a)〜図27(c)は、遮光パターン板が回転軸部材を回転中心として着色パターン板に対してZ方向の軸回りに相対的に回転するのに伴って、図26に示される変位可視化センサーの表示が変化する様子を示す概略上面図である。 Here, FIGS. 27 (a) to 27 (c) show, as the light-shielding pattern plate rotates relative to the colored pattern plate about the axis in the Z direction with the rotation shaft member as the center of rotation. It is a schematic top view which shows how the display of the displacement visualization sensor shown in 26 changes.

上記初期状態では、図27(a)に示されるように、Z方向から平面視すると、遮光ラインパターンおよび光透過スペースパターンが着色ラインパターンおよび間隙スペースパターン20Sと同一の領域にそれぞれ配置される結果、着色ラインパターンの全体が遮光ラインパターンにより遮蔽される。 In the above initial state, as shown in FIG. 27A, when viewed in a plan view from the Z direction, the light-shielding line pattern and the light transmission space pattern are arranged in the same region as the colored line pattern and the gap space pattern 20S, respectively. , The entire colored line pattern is shielded by the light-shielding line pattern.

これに対して、図26(a)に示されるように、遮光パターン板30が回転軸部材70を回転中心として着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的にα°回転するのに伴って、Z方向から平面視して、着色ラインパターンが遮光ラインパターンに対してα°傾くことになる。 On the other hand, as shown in FIG. 26A, the light-shielding pattern plate 30 rotates α ° relative to the colored pattern plate 20 about the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the center of rotation. Along with this, the colored line pattern is tilted by α ° with respect to the light-shielding line pattern when viewed in a plan view from the Z direction.

遮光パターン板30が回転軸部材70を回転中心として着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的に回転する回転角度α°が微小であるうちは、図27(b)に示されるように、遮光ラインパターンが着色ラインパターンに対して傾く角度α°も微小である。このため、Z方向から平面視すると、Y方向に平行な複数の光透過スペースパターンのそれぞれを介して一つの着色ラインパターンが視認される。これにより、Z方向から平面視した変位可視化センサー10の表示は、複数の遮光ラインパターンと複数の着色ラインパターンとが合わさったものとなるが、後述するモアレが観察されることはない。 As long as the rotation angle α ° at which the light-shielding pattern plate 30 rotates relative to the colored pattern plate 20 about the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the center of rotation is small, it is shown in FIG. 27 (b). As described above, the angle α ° at which the shading line pattern is tilted with respect to the colored line pattern is also minute. Therefore, when viewed in a plane from the Z direction, one colored line pattern is visually recognized via each of the plurality of light transmission space patterns parallel to the Y direction. As a result, the display of the displacement visualization sensor 10 viewed from the Z direction in a plan view is a combination of the plurality of light-shielding line patterns and the plurality of colored line patterns, but moire, which will be described later, is not observed.

一方、遮光パターン板30が回転軸部材70を回転中心として着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的に回転する回転角度α°が大きくなると、図27(c)に示されるように、遮光ラインパターンが着色ラインパターンに対して傾く角度α°が大きくなる。この結果、Z方向から平面視すると、Y方向に平行な複数の光透過スペースパターンのそれぞれを介して複数の着色ラインパターンが視認される。これにより、複数の遮光ラインパターンと複数の着色ラインパターンとの交差部分が縞となったモアレが観察される。そして、図1に示される変位可視化センサー10と同様に、回転角度α°が大きくなるほど、モアレの縞の本数が多くなりモアレの縞のピッチPが小さくなる。 On the other hand, when the rotation angle α ° at which the light-shielding pattern plate 30 rotates relative to the colored pattern plate 20 about the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the rotation center becomes large, as shown in FIG. 27 (c). In addition, the angle α ° at which the shading line pattern is tilted with respect to the colored line pattern becomes large. As a result, when viewed in a plan view from the Z direction, a plurality of colored line patterns are visually recognized via each of the plurality of light transmission space patterns parallel to the Y direction. As a result, moire is observed in which the intersections of the plurality of light-shielding line patterns and the plurality of colored line patterns are striped. As with the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 1, as the rotation angle α ° increases, the number of moire fringes increases and the pitch P of the moiré fringes decreases.

遮光ラインパターンが着色ラインパターンに対して傾く方向からは、遮光パターン板30が着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的に回転する方向がわかる。また、上記ラインアンドスペースパターンのピッチp、上記モアレの縞のピッチP、および上記回転角度α°には下記式(2)の関係が成立する。このため、上記モアレの縞のピッチPを測定すれば、上記回転角度α°が下記式(2)によって求められる。 From the direction in which the light-shielding line pattern is inclined with respect to the colored line pattern, the direction in which the light-shielding pattern plate 30 rotates relative to the colored pattern plate 20 about the axis in the Z direction can be known. Further, the relationship of the following equation (2) is established for the pitch p of the line and space pattern, the pitch P of the moiré stripes, and the rotation angle α °. Therefore, if the pitch P of the moiré stripes is measured, the rotation angle α ° can be obtained by the following equation (2).

以上のように、第2実施態様の変位可視化センサーによれば、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることで生じるモアレにより、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りの変位を表示することができる。これにより、基準構造物(計測対象物の第1位置)に対する変位可視化対象物(計測対象物の第2位置)の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りの傾斜を表示することができる。特に、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の態様によっては、上記Z方向の軸回りの変位の方向および大きさを測定することができるので、上記Z方向の軸回りの傾斜の方向および角度を測定することができる。したがって、計測対象物について、軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる。
なお、第2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視認したとしても、同様の効果が得られる。
As described above, according to the displacement visualization sensor of the second embodiment, the moire generated by combining the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern in a plan view from the Z direction. Therefore, it is possible to display the displacement around the axis in the Z direction with the rotation axis portion as the rotation center at the position relative to the colored pattern plate. As a result, the inclination of the displacement visualization target (second position of the measurement target) with respect to the reference structure (first position of the measurement target) about the axis in the Z direction about the rotation axis portion is displayed. Can be done. In particular, depending on the mode of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the direction and magnitude of the displacement around the axis in the Z direction can be measured, so that the direction and angle of the inclination around the axis in the Z direction can be measured. Can be measured. Therefore, it is possible to visualize the displacement around the axis of the object to be measured including its direction and magnitude.
In the displacement visualization sensor of the second embodiment, as specific examples of the first direction and the second direction, a direction other than the X direction and a direction other than the Y direction are used, respectively, and the specific direction of the third direction is specified. Even if a direction other than the Z direction is used as an example, the same effect can be obtained. Further, even if the displacement visualization sensor is visually viewed from the observer side in a direction other than the Z direction instead of being viewed in a plan view from the observer side in the Z direction, the same effect can be obtained.

以下、第2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。 Hereinafter, each configuration of the displacement visualization sensor of the second embodiment will be described.

1.着色パターン板
第2実施態様における着色パターン板としては、記号が設けられているものが好ましく、中でもZ方向の軸回りの変位を示す第3記号列が設けられているものが好ましい。後述する「4.モアレとZ方向の軸回りの変位の可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法」の項目において詳細に説明するように、後述する光透過窓を介して視認される視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。
1. 1. Colored pattern plate As the colored pattern plate in the second embodiment, those provided with symbols are preferable, and those provided with a third symbol string indicating the displacement around the axis in the Z direction are particularly preferable. As will be described in detail in the item "4. Visualization method of displacement around the axis in the Z direction and moire (2) Visualization method of displacement around the axis in the Z direction" described later, visual recognition is performed through a light transmitting window described later. This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching the display and non-display of the symbol which is easy to visually distinguish.

上記構成を除くと、第2実施態様における着色パターン板については、上記「I.第1実施態様 1.着色パターン板 (1)着色パターンおよび間隙パターン c.その他」の項目および上記「I.第1実施態様 1.着色パターン板 (2)着色パターン板 c.その他」の項目に記載の構成を除いて、上記「I.第1実施態様 1.着色パターン板」の項目に記載の着色パターン板と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Excluding the above configuration, regarding the colored pattern plate in the second embodiment, the items of "I. First embodiment 1. Colored pattern plate (1) Colored pattern and gap pattern c. Others" and the above "I. 1 Embodiment 1. Colored pattern board (2) Colored pattern board c. Others Except for the configuration described in the item of "I. 1st embodiment 1. Colored pattern board", the colored pattern board described in the above item. Since it is the same as the above, the description here is omitted.

2.遮光パターン板
第2実施態様における遮光パターン板としては、上記記号を視認できる光透過窓が設けられているものが好ましく、中でも上記光透過窓として上記第3記号列を視認するために用いられる第3光透過窓が設けられているものが好ましい。後述する「4.モアレとZ方向の軸回りの変位の可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法」の項目において詳細に説明するように、上記光透過窓を介して視認される視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。
2. 2. Light-shielding pattern plate The light-shielding pattern plate in the second embodiment is preferably provided with a light-transmitting window capable of visually recognizing the above symbols, and among them, the light-transmitting window used for visually recognizing the third symbol string. 3 It is preferable that a light transmitting window is provided. As will be described in detail in the item "4. Visualization method of displacement around the axis in the Z direction and moire (2) Visualization method of displacement around the axis in the Z direction", which will be described later, the image is visually recognized through the light transmission window. This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching between the display and non-display of the symbol, which is easy to visually distinguish.

上記構成を除くと、第2実施態様における遮光パターン板については、上記「I.第1実施態様 2.遮光パターン板 (2)遮光パターン板 c.その他」の項目に記載の構成を除いて、上記「I.第1実施態様 2.遮光パターン板」の項目に記載の遮光パターン板と同様であるので、ここでの説明は省略する。 Excluding the above configuration, the light-shielding pattern plate in the second embodiment is excluding the configuration described in the above item "I. First embodiment 2. Light-shielding pattern plate (2) Light-shielding pattern plate c. Others". Since it is the same as the light-shielding pattern plate described in the above item "I. First Embodiment 2. Light-shielding pattern plate", the description thereof is omitted here.

3.着色パターン板および遮光パターン板の組み合わせ
第2実施態様における着色パターン板および遮光パターン板の組み合わせについては、上記「I.第1実施態様 3.着色パターン板および遮光パターン板の組み合わせ」の項目に記載の遮光パターン板と同様であるので、ここでの説明は省略する。
3. Combination of colored pattern plate and light-shielding pattern plate For the combination of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate in the second embodiment, the item of "I. First embodiment 3. Combination of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate". Since it is the same as the light-shielding pattern plate described in the above, the description thereof is omitted here.

4.モアレとZ方向の軸回りの変位の可視化方法
第2実施態様の変位可視化センサーでは、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記遮蔽パターンと、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることでモアレが生じる。そして、上記モアレにより、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りの変位を表示する。以下、上記モアレおよびZ方向の軸回りの変位の可視化方法について詳細に説明する。
4. Moire and Displacement Visualization Method in the Z Direction In the displacement visualization sensor of the second embodiment, the Z direction is accompanied by the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate around the rotation axis portion. Moire is generated by combining the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern in a plan view. Then, the moiré pattern displays the axial displacement of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate in the Z direction with the rotation axis portion as the rotation center. Hereinafter, a method for visualizing the moiré and the displacement around the axis in the Z direction will be described in detail.

(1)モアレ
上記モアレについては、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い生じることを除いて、上記「I.第1実施態様 4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法 (2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法 a.モアレ」の項目に記載のモアレと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(1) Moire The moire is described in the above "I. First Embodiment 4." Except that the moire is caused by the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate around the rotation axis portion. Displacement visualization Sensor display and displacement measurement method and visualization method (2) Z-direction axial displacement visualization method a. Moire ”is the same as the moire described, so the description here is omitted.

(2)Z方向の軸回りの変位の可視化方法
第2実施態様の変位可視化センサーを用いて、Z方向から平面視して、上記モアレから、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りの変位を可視化する方法としては、例えば、上記着色パターンおよび上記間隙パターンがラインアンドスペースパターンである場合には、例えば、図26に示される変位可視化センサー10を用いることによって、Z方向から平面視して、複数の光透過スペースパターンのそれぞれを介して一つの着色ラインパターンが視認されることをもって、上記相対的な位置の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りの微小変位が生じたことを検知する方法が挙げられる。また、Z方向から平面視して、複数の遮光ラインパターンと複数の着色ラインパターンとの交差部分が縞となったモアレが観察されることをもって、上記相対的な位置の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りのより大きな変位が生じたことを検知する方法が挙げられる。さらに、遮光ラインパターンが着色ラインパターンに対して傾く方向、上記ラインアンドスペースパターンのピッチp、および上記モアレの縞のピッチPから、上記Z方向の軸回りの変位の方向および回転角度α°を求める方法が挙げられる。
(2) Method for Visualizing Axial Displacement in the Z Direction Using the displacement visualization sensor of the second embodiment, the light-shielding pattern plate is relative to the colored pattern plate from the moire in a plan view from the Z direction. As a method of visualizing the displacement of the position around the axis in the Z direction about the rotation axis portion as the rotation center, for example, when the coloring pattern and the gap pattern are line-and-space patterns, for example, FIG. By using the displacement visualization sensor 10 shown, one colored line pattern can be visually recognized through each of the plurality of light transmission space patterns in a plan view from the Z direction, whereby the rotation of the relative position is performed. Examples thereof include a method of detecting the occurrence of a minute displacement around the axis in the Z direction centered on the shaft portion. Further, when viewed in a plan view from the Z direction, moire in which the intersections of the plurality of light-shielding line patterns and the plurality of colored line patterns are striped is observed, so that the rotation shaft portion at the relative position is rotated. A method of detecting that a larger displacement around the axis in the Z direction around the center has occurred can be mentioned. Further, from the direction in which the shading line pattern is tilted with respect to the colored line pattern, the pitch p of the line and space pattern, and the pitch P of the moiré fringes, the direction of displacement around the axis in the Z direction and the rotation angle α ° are obtained. There is a method to find it.

また、例えば、上記着色パターンおよび上記間隙パターンが間隙ドットパターンである場合には、例えば、Z方向から平面視して、図9に示される複数の光透過性ドット30cのそれぞれを介して視認される図10に示される複数の間隙ドット20cの集合部分が縞となったモアレが観察されることをもって、上記Z方向の軸回りの変位が生じたことを検知する方法が挙げられる。さらに、複数の光透過性ドット30cの配列方向が複数の間隙ドット20cの配列方向に対して傾く方向、上記間隙ドットパターンのピッチp、上記モアレの縞のピッチPから、上記Z方向の軸回りの変位の方向および回転角度α°を求める方法が挙げられる。 Further, for example, when the coloring pattern and the gap pattern are gap dot patterns, for example, they are visually recognized through each of the plurality of light transmitting dots 30c shown in FIG. 9 in a plan view from the Z direction. A method of detecting that the axial displacement in the Z direction has occurred can be mentioned by observing moire in which the aggregated portion of the plurality of gap dots 20c shown in FIG. 10 is striped. Further, from the direction in which the arrangement direction of the plurality of light transmitting dots 30c is inclined with respect to the arrangement direction of the plurality of gap dots 20c, the pitch p of the gap dot pattern, and the pitch P of the moire stripes, the axial rotation in the Z direction. There is a method of obtaining the direction of displacement and the rotation angle α ° of.

そして、上記ラインアンドスペースパターンおよび上記ドットパターンでは、これらのパターンのピッチp、上記モアレの縞のピッチP、および上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°の間に下記式(2)の関係が成立する。このため、上記モアレの縞のピッチPを測定すれば、上記Z方向の軸回りの変位の回転角度α°が下記式(2)によって求められる。 Then, in the line-and-space pattern and the dot pattern, the following equation (2) is used between the pitch p of these patterns, the pitch P of the moire fringes, and the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction. Relationship is established. Therefore, if the pitch P of the moiré fringes is measured, the rotation angle α ° of the displacement around the axis in the Z direction can be obtained by the following equation (2).

また、第2実施態様においては、上記相対的な位置の上記回転軸部を回転中心とするZ方向の軸回りの変位の可視化方法としては、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記光透過窓を介して視認される上記記号の表示および非表示が切り替わり、上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定する方法が好ましく、中でも上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い、Z方向から平面視して、上記第3光透過窓を介して視認される上記第3記号列の変化が生じ、上記第3記号列の変化から、上記Z方向の軸回りの変位を測定する方法が好ましい。視覚的に判別しやすい上記記号の表示および非表示の切り替わりから、上記Z方向の軸回りの変位を測定することができるからである。 Further, in the second embodiment, as a method of visualizing the displacement around the axis in the Z direction about the rotation shaft portion at the relative position as the rotation center, the rotation shaft of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate is used. Along with the relative rotation centered on the portion, the display and non-display of the above symbol visually recognized through the light transmission window are switched in a plan view from the Z direction, and the display and non-display of the above symbol are switched. Therefore, the method of measuring the axial displacement in the Z direction is preferable, and among them, the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are viewed in a plan view from the Z direction as the relative rotation of the light-shielding pattern plate about the rotation axis portion is performed. Therefore, a change in the third symbol string visually recognized through the third light transmission window occurs, and a method of measuring the axial displacement in the Z direction is preferable from the change in the third symbol string. This is because the displacement around the axis in the Z direction can be measured by switching the display and non-display of the symbol, which is easy to visually distinguish.

5.変位可視化センサー
第2実施態様の変位可視化センサーとしては、ここまでに説明した実施形態以外の実施形態であってよく、ここまでに説明した構成以外の構成を有するものでもよい。
5. Displacement Visualization Sensor The displacement visualization sensor of the second embodiment may be an embodiment other than the embodiments described so far, and may have a configuration other than the configurations described so far.

(1)遮光パターン板の一端が鉛直方向を向く変位可視化センサー
図28(a)は、変位可視化対象物の壁面における計測領域が地面に対してZ方向の軸回りに相対的に傾斜している状態における第2実施態様の変位可視化センサーの他の例を示す概略上面図である。図28(b)は図28(a)に示される変位可視化対象物の壁面における計測領域および着色パターン板を示す概略上面図である。
なお、図28(a)および図28(b)では、−Y方向が鉛直方向となっており、XY平面が鉛直方向に沿った面となっている。
(1) Displacement visualization sensor in which one end of the light-shielding pattern plate faces in the vertical direction In FIG. 28 (a), the measurement area on the wall surface of the displacement visualization object is inclined relative to the ground in the Z direction. It is a schematic top view which shows another example of the displacement visualization sensor of 2nd Embodiment in a state. FIG. 28 (b) is a schematic top view showing a measurement area and a colored pattern plate on the wall surface of the displacement visualization object shown in FIG. 28 (a).
In addition, in FIG. 28A and FIG. 28B, the −Y direction is the vertical direction, and the XY plane is a plane along the vertical direction.

図28(a)に示される変位可視化センサー10は、着色パターン板20と遮光パターン板30とを有する。変位可視化センサー10は、着色パターン板20および遮光パターン板30の外周をそれぞれ取り囲み、両板にそれぞれ固定された第1金属枠40aおよび第2金属枠40bをさらに有する。変位可視化センサー10では、着色パターン板20および遮光パターン板30は、着色パターン板20が基準構造物側となり、遮光パターン板30が観察者側となるように平行に積層されている。変位可視化センサー10は、遮光パターン板30が鉛直方向に沿うように配置されている。 The displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 28A has a colored pattern plate 20 and a light-shielding pattern plate 30. The displacement visualization sensor 10 further surrounds the outer periphery of the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30, respectively, and further has a first metal frame 40a and a second metal frame 40b fixed to both plates, respectively. In the displacement visualization sensor 10, the colored pattern plate 20 and the light-shielding pattern plate 30 are laminated in parallel so that the colored pattern plate 20 is on the reference structure side and the light-shielding pattern plate 30 is on the observer side. In the displacement visualization sensor 10, the light-shielding pattern plate 30 is arranged along the vertical direction.

図28(b)に示されるように、着色パターン板20に固定された第1金属枠40aは、鉛直方向に沿った変位可視化対象物の壁面における計測領域3w(計測対象物の第2位置)に接着層60によって固定されている。そして、図28(a)に示されるように、着色パターン板20に固定された第1金属枠40aおよび遮光パターン板30に固定された第2金属枠40bは、Y方向側の取付け位置において、第1金属枠40aおよび第2金属枠40bを貫通する回転軸部材70(回転軸部)を介して互いに取付けられている。これにより、遮光パターン板30および着色パターン板20は、回転軸部材70により互いに回転可能に連結されている。 As shown in FIG. 28 (b), the first metal frame 40a fixed to the colored pattern plate 20 has a measurement region 3w (second position of the measurement object) on the wall surface of the displacement visualization object along the vertical direction. Is fixed by an adhesive layer 60. Then, as shown in FIG. 28A, the first metal frame 40a fixed to the colored pattern plate 20 and the second metal frame 40b fixed to the light-shielding pattern plate 30 are mounted at the Y-direction side mounting positions. They are attached to each other via a rotating shaft member 70 (rotating shaft portion) that penetrates the first metal frame 40a and the second metal frame 40b. As a result, the light-shielding pattern plate 30 and the colored pattern plate 20 are rotatably connected to each other by the rotating shaft member 70.

第2金属枠40bは固定されていないので、第2金属枠40bは、回転軸部材70を回転中心として、第1金属枠40aに対してZ方向の軸回りに相対的に回転可能となっているので、遮光パターン板30は、回転軸部材70を回転中心として、着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的に回転可能となっている。
なお、着色パターン板20に対する遮光パターン板30の相対的な位置のX方向またはY方向の移動は、回転軸部材70によって制限されている。また、着色パターン板20に対する遮光パターン板30の相対的な位置のZ方向の軸回りの回転は、回転軸部材70を回転中心とする場合を除いて回転軸部材70によって制限されている。
Since the second metal frame 40b is not fixed, the second metal frame 40b can rotate relative to the first metal frame 40a about the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the center of rotation. Therefore, the light-shielding pattern plate 30 can rotate relative to the colored pattern plate 20 about the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the center of rotation.
The movement of the position of the light-shielding pattern plate 30 relative to the colored pattern plate 20 in the X direction or the Y direction is restricted by the rotating shaft member 70. Further, the rotation of the light-shielding pattern plate 30 relative to the colored pattern plate 20 around the axis in the Z direction is restricted by the rotating shaft member 70 except when the rotating shaft member 70 is the center of rotation.

図28(a)に示される着色パターン板20は、図3に示される着色パターン板20と同一の着色パターン板であり、図28(b)に示される遮光パターン板30は、図4に示される遮光パターン板30と同一の遮光パターン板である。遮光パターン板30に固定された第2金属枠40bの地面側の端には重り80が固定されている。これにより、遮光パターン板30の重心は、回転軸部材70により着色パターン板20と連結される位置と異なる位置となる。 The colored pattern plate 20 shown in FIG. 28 (a) is the same colored pattern plate 20 as the colored pattern plate 20 shown in FIG. 3, and the light-shielding pattern plate 30 shown in FIG. 28 (b) is shown in FIG. It is the same light-shielding pattern plate as the light-shielding pattern plate 30. A weight 80 is fixed to the ground-side end of the second metal frame 40b fixed to the light-shielding pattern plate 30. As a result, the center of gravity of the light-shielding pattern plate 30 becomes a position different from the position where it is connected to the colored pattern plate 20 by the rotating shaft member 70.

図28(a)に示される変位可視化センサー10において、変位可視化対象物の壁面における計測領域3wが地面(計測対象物の第1位置)(図示せず)に対して相対的に傾斜していない初期状態では、Z方向から平面視して、変位可視化対象物の壁面における計測領域3wは、図28(a)および図28(b)において一点鎖線で示される初期配置位置に配置される。また、着色パターン板20は、図28(b)において一点鎖線で示される初期配置位置に配置され、着色パターン板の地面側の端20eは鉛直方向を向いている。これに対して、上記初期状態では、遮光パターン板の地面側の端20eも重り80によって鉛直方向を向くため、図示しないが、Z方向から平面視して、遮光パターン板30の配置位置は着色パターン板20の上記初期配置位置と同一となる。 In the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 28A, the measurement area 3w on the wall surface of the displacement visualization object is not tilted relative to the ground (first position of the measurement object) (not shown). In the initial state, the measurement region 3w on the wall surface of the displacement visualization object is arranged at the initial arrangement position indicated by the alternate long and short dash line in FIGS. 28A and 28B when viewed in a plan view from the Z direction. Further, the colored pattern plate 20 is arranged at the initial arrangement position shown by the alternate long and short dash line in FIG. 28 (b), and the ground-side end 20e of the colored pattern plate faces in the vertical direction. On the other hand, in the above initial state, the ground-side end 20e of the light-shielding pattern plate is also oriented in the vertical direction by the weight 80. It is the same as the initial arrangement position of the pattern plate 20.

これに対して、変位可視化対象物の壁面における計測領域3wが地面(図示せず)に対してZ方向の軸回りに相対的にα°傾斜している状態では、図28(a)および図28(b)に示されるように、Z方向から平面視して、着色パターン板20の配置位置は上記初期配置位置がZ方向の軸回りに相対的にα°傾斜した位置となる。一方、図28(b)に示されるように、遮光パターン板の地面側の端20eは、上記初期状態と変わることなく、重り80によって鉛直方向を向いたままとなる。このため、Z方向から平面視して、遮光パターン板30の配置位置は、上記初期状態と変わることなく、着色パターン板20の上記初期配置位置と同一のままとなる。これにより、図26(a)に示されるように、遮光パターン板30は、回転軸部材70を回転中心として、着色パターン板20に対してZ方向の軸回りに相対的にα°回転することになる。 On the other hand, in the state where the measurement area 3w on the wall surface of the displacement visualization object is inclined by α ° relative to the ground (not shown) about the axis in the Z direction, FIGS. 28A and 28A and FIGS. As shown in 28 (b), when viewed in a plan view from the Z direction, the arrangement position of the colored pattern plate 20 is a position where the initial arrangement position is inclined by α ° relative to the axis in the Z direction. On the other hand, as shown in FIG. 28B, the ground-side end 20e of the light-shielding pattern plate remains oriented in the vertical direction by the weight 80 without changing from the initial state. Therefore, when viewed in a plan view from the Z direction, the arrangement position of the light-shielding pattern plate 30 remains the same as the initial arrangement position of the colored pattern plate 20 without changing from the initial state. As a result, as shown in FIG. 26A, the light-shielding pattern plate 30 rotates α ° relative to the colored pattern plate 20 about the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 as the center of rotation. become.

したがって、図28(a)に示される変位可視化センサー10では、図26(a)に示される変位可視化センサー10と同様に、Z方向から平面視して、遮光ラインパターンと光透過スペースパターンを介して視認される着色ラインパターンとが合わされることで生じるモアレにより、遮光パターン板30に対する着色パターン板20の相対的な位置の回転軸部材70を回転中心とするZ方向の軸回りの変位を表示することができる。このため、地面に対する変位可視化対象物の壁面における計測領域3wのZ方向の軸回りの傾斜を表示することができる。 Therefore, in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 28 (a), similarly to the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 26 (a), the displacement visualization sensor 10 is viewed in a plan view from the Z direction through the light-shielding line pattern and the light transmission space pattern. The displacement around the axis in the Z direction with the rotation shaft member 70 at the position relative to the light-shielding pattern plate 30 as the rotation center is displayed by the moire generated by combining with the colored line pattern visually recognized. can do. Therefore, it is possible to display the inclination of the measurement area 3w on the wall surface of the displacement visualization object with respect to the ground around the axis in the Z direction.

第2実施態様の変位可視化センサーとしては、図28(a)に示される変位可視化センサー10のように、上記遮光パターン板の重心は、上記回転軸部により上記着色パターン板と連結される位置と異なっているものが好ましい。上記遮光パターン板が鉛直方向に沿うように上記変位可視化センサーが配置された時に、上記遮光パターン板の一端が鉛直方向を向くように、上記遮光パターン板は重心を有しているので、上記遮光パターン板を地面(計測対象物の第1位置)に固定することなく、上記地面に対する上記変位可視化対象物の壁面における計測領域(計測対象物の第2位置)のZ方向の軸回りの傾斜を可視化することができるからである。 As the displacement visualization sensor of the second embodiment, as in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. 28A, the center of gravity of the light-shielding pattern plate is located at a position where the light-shielding pattern plate is connected to the colored pattern plate by the rotation shaft portion. Different ones are preferred. When the displacement visualization sensor is arranged so that the light-shielding pattern plate is oriented in the vertical direction, the light-shielding pattern plate has a center of gravity so that one end of the light-shielding pattern plate faces the vertical direction. Without fixing the pattern plate to the ground (first position of the object to be measured), the inclination of the measurement area (second position of the object to be measured) on the wall surface of the displacement visualization object with respect to the ground around the axis in the Z direction. This is because it can be visualized.

(2)着色パターン板および遮光パターン板の配置
第2実施態様における着色パターン板および遮光パターン板の配置については、上記「I.第1実施態様 5.変位可視化センサー (2)着色パターン板および遮光パターン板の配置」の項目に記載の着色パターン板および遮光パターン板の配置と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2) Arrangement of Colored Pattern Plate and Light-shielding Pattern Plate Regarding the arrangement of the colored pattern plate and light-shielding pattern plate in the second embodiment, the above-mentioned "I. First Embodiment 5. Displacement visualization sensor (2) Colored pattern plate and light-shielding pattern plate" Since it is the same as the arrangement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate described in the item of "Arrangement of pattern plates", the description thereof is omitted here.

(3)枠
第2実施態様の変位可視化センサーとしては、図26に示される変位可視化センサー10のように、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の外周を取り囲む枠をさらに有し、上記枠と計測対象物との熱膨張率差が、上記着色パターン板または上記遮光パターン板と上記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいものが好ましい。上記「I.第1実施態様 5.変位可視化センサー (3)枠」の項目に記載の理由と同様の理由からである。また、上記枠については、上記「I.第1実施態様 5.変位可視化センサー (3)枠」の項目に記載の枠と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(3) Frame The displacement visualization sensor of the second embodiment further includes a frame surrounding the outer periphery of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate, as in the displacement visualization sensor 10 shown in FIG. It is preferable that the difference in the coefficient of thermal expansion from the object to be measured is smaller than the difference in the coefficient of thermal expansion between the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate and the object to be measured. The reason is the same as the reason described in the item of "I. 1st Embodiment 5. Displacement visualization sensor (3) frame" above. Further, since the above-mentioned frame is the same as the frame described in the item of "I. 1st Embodiment 5. Displacement visualization sensor (3) frame", the description here is omitted.

(4)接着層
第2実施態様の変位可視化センサーとしては、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の片面に接着層が設けられているものが好ましい。上記「I.第1実施態様 5.変位可視化センサー (4)接着層」の項目に記載の理由と同様の理由からである。
(4) Adhesive Layer As the displacement visualization sensor of the second embodiment, it is preferable that the adhesive layer is provided on one side of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate. This is for the same reason as described in the above item "I. First Embodiment 5. Displacement visualization sensor (4) Adhesive layer".

(5)その他
第2実施態様の変位可視化センサーとしては、上記着色パターン板または上記遮光パターン板の外周を取り囲む上記枠をさらに有し、かつ上記着色パターン板または上記遮光パターン板の片面に接着層が設けられているものでもよい。上記「I.第1実施態様 5.変位可視化センサー (5)その他」の項目に記載の理由と同様の理由からである。
(5) Others The displacement visualization sensor of the second embodiment further has the frame surrounding the colored pattern plate or the outer periphery of the light-shielding pattern plate, and has an adhesive layer on one side of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate. May be provided. The reason is the same as the reason described in the above item "I. 1st Embodiment 5. Displacement visualization sensor (5) Others".

6.使用方法
第2実施態様の変位可視化センサーは、例えば、図26に示される基準構造物4または地面のような基準構造物に対する図26または図27に示される変位可視化対象物3のような変位可視化対象物のZ方向の軸回りの傾斜を可視化する用途に使用することが可能である。
6. How to Use The displacement visualization sensor of the second embodiment is, for example, a displacement visualization such as the displacement visualization object 3 shown in FIG. 26 or 27 with respect to the reference structure 4 shown in FIG. 26 or a reference structure such as the ground. It can be used for visualizing the inclination of an object around the axis in the Z direction.

7.計測対象物
第2実施態様の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については、上記「I.第1実施態様 7.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。
7. Object to be measured The object to be measured for visualizing the displacement using the displacement visualization sensor of the second embodiment is the same as the object to be measured described in the above item "I. First embodiment 7. Object to be measured". Therefore, the description here is omitted.

8.製造方法
第2実施態様の変位可視化センサーの製造方法としては、上記着色パターン板を製造する工程と、上記遮光パターン板を製造する工程と、上記着色パターン板および上記遮光パターン板を、上記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置されるように、かつ上記回転軸部を回転中心としてZ方向の軸回りに相対的に回転可能になるように上記回転軸部により連結する工程と、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。上記着色パターン板を製造する工程および上記遮光パターン板を製造する工程については、上記「I.第1実施態様 8.製造方法」の項目に記載の製造方法と同様であるので、ここでの説明は省略する。
8. Manufacturing Method As a manufacturing method of the displacement visualization sensor of the second embodiment, the step of manufacturing the colored pattern plate, the step of manufacturing the light-shielding pattern plate, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are combined with the light-shielding pattern. A step of connecting the plates by the rotating shafts so that the plates are overlapped so as to be on the observer side and can be relatively rotated around the axis in the Z direction with the rotating shaft as the center of rotation. The production method is not particularly limited as long as it has. The step of manufacturing the colored pattern board and the step of manufacturing the light-shielding pattern board are the same as the manufacturing method described in the item of "I. 1st Embodiment 8. Manufacturing method", and thus the description thereof will be described here. Is omitted.

B.変位可視化方法
本発明の変位可視化方法は、一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板を計測対象物の第1位置に固定して配置する着色パターン板配置工程と、上記着色パターン板配置工程後において、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の変位を可視化する時に、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板を上記着色パターン板に重ねて上記計測対象物の第2位置に固定して配置する遮光パターン板配置工程と、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化、または上記遮光パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることで生じるモアレを観察して、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の変位を可視化する変位可視化工程と、を有することを特徴とする。
B. Displacement visualization method The displacement visualization method of the present invention includes a colored pattern plate arranging step of fixing and arranging a colored pattern plate having a colored pattern that repeats according to a fixed rule at a first position of a measurement object, and after the colored pattern plate arranging step. In, when visualizing the displacement of the position relative to the first position of the measurement object, a light-shielding pattern plate having a light-shielding pattern and a light transmission pattern that repeats according to the above-mentioned constant rule is superimposed on the colored pattern plate. A light-shielding pattern plate arranging step of fixing and arranging the object to be measured at a second position, a change in the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern, or a visual recognition through the light-shielding pattern and the light transmission pattern. It is characterized by having a displacement visualization step of observing moire generated by combining with the coloring pattern to be performed and visualizing the displacement of the position relative to the first position of the measurement object. And.

本発明によれば、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可視化する時以外の時において、上記変位を観察者以外に隠蔽することができる。 According to the present invention, the displacement can be concealed by a person other than the observer at a time other than when the displacement of the position relative to the first position of the measurement object is visualized.

本発明において用いる上記着色パターン板としては、一定規則で繰り返す着色パターン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、上記「A.変位可視化センサー I.第1実施態様 1.着色パターン板」の項目に記載の着色パターン板等が挙げられる。また、本発明において用いる上記遮光パターン板としては、上記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターン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、上記「A.変位可視化センサー I.第1実施態様 2.遮光パターン板」の項目に記載の遮光パターン板等が挙げられる。さらに、本発明において用いる上記着色パターン板および上記遮光パターン板の組み合わせについては、上記「A.変位可視化センサー I.第1実施態様 3.着色パターン板および遮光パターン板の組み合わせ」の項目に記載の着色パターン板および遮光パターン板の組み合わせと同様であるので、ここでの説明は省略する。 The colored pattern plate used in the present invention is not particularly limited as long as it has a colored pattern that repeats according to a certain rule. For example, the above-mentioned "A. Displacement visualization sensor I. First embodiment 1. Coloring". Examples thereof include the colored pattern board described in the item of "pattern board". The light-shielding pattern plate used in the present invention is not particularly limited as long as it has a light-shielding pattern and a light transmission pattern that repeat according to the above-mentioned constant rules. For example, the above-mentioned "A. Displacement visualization sensor I. The light-shielding pattern board and the like described in the item of "1st Embodiment 2. light-shielding pattern board" can be mentioned. Further, the combination of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate used in the present invention is described in the item of "A. Displacement visualization sensor I. First embodiment 3. Combination of colored pattern plate and light-shielding pattern plate". Since it is the same as the combination of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the description here is omitted.

また、上記着色パターン板配置工程としては、上記着色パターン板を上記計測対象物の第1位置に固定して配置する工程であれば特に限定されるものではないが、例えば、図1に示されるように着色パターン板20を計測対象物2の第1位置2aに固定して配置する工程でもよいし、図26に示されるように着色パターン板20を上記計測対象物の第1位置である基準構造物4に固定して配置する工程でもよい。 The colored pattern plate arranging step is not particularly limited as long as it is a step of fixing and arranging the colored pattern plate at the first position of the measurement object, but is shown in FIG. 1, for example. The colored pattern plate 20 may be fixedly arranged at the first position 2a of the measurement object 2 as described above, or the colored pattern plate 20 may be a reference which is the first position of the measurement object as shown in FIG. It may be a step of fixing and arranging the structure 4.

また、上記遮光パターン板配置工程としては、上記着色パターン板配置工程後において、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の変位を可視化する時に、上記遮光パターン板を上記着色パターン板に重ねて上記計測対象物の第2位置に固定して配置する工程であれば特に限定されるものではないが、例えば、図1に示されるように遮光パターン板30を着色パターン板20に重ねて計測対象物2の第2位置2bに固定して配置する工程でもよいし、図26に示されるように遮光パターン板30を着色パターン板20に重ねて上記計測対象物の第2位置である変位可視化対象物3に固定して配置する工程でもよい。 Further, in the light-shielding pattern plate arranging step, after the colored pattern plate arranging step, when the displacement of the position relative to the first position of the measurement object is visualized, the light-shielding pattern plate is used. The process is not particularly limited as long as it is a step of superimposing the colored pattern plate and fixing it at the second position of the measurement object, but for example, as shown in FIG. It may be a step of superimposing on 20 and fixing and arranging it at the second position 2b of the measurement object 2, or as shown in FIG. It may be a step of fixing and arranging the displacement visualization object 3 which is the position.

さらに、上記変位可視化工程としては、上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンの変化、または上記遮光パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとが合わされることで生じるモアレを観察して、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の変位を可視化する工程であれば特に限定されるものではなく、上記着色パターンの変化、または上記モアレを観察して、上記変位を可視化する方法として、上記「A.変位可視化センサー I.第1実施態様 4.変位可視化センサーの表示と変位の測定方法および可視化方法」の項目に記載の上記X方向またはY方向の変位の測定方法および上記Z方向の軸回りの変位の可視化方法を用いることができる。 Further, the displacement visualization step is generated by changing the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern, or by combining the light shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern. The process is not particularly limited as long as it is a step of observing the moire and visualizing the displacement of the position relative to the first position of the measurement object, and the change of the coloring pattern or the moire is observed. As a method of observing and visualizing the displacement, the above-mentioned X direction or the above-mentioned X direction described in the item of "A. Displacement visualization sensor I. First embodiment 4. Display of displacement visualization sensor and measurement method and visualization method of displacement". The method of measuring the displacement in the Y direction and the method of visualizing the displacement around the axis in the Z direction can be used.

C.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、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンと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。
C. Displacement visualization system The displacement visualization system of the present invention is imaged by the above-mentioned displacement visualization sensor, an image pickup device that images the above-mentioned shielding pattern and the above-mentioned coloring pattern that is visually recognized through the above-mentioned light transmission pattern, and the above-mentioned image pickup device. It is characterized by having an analysis device for analyzing an image.

図29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29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における遮蔽パターンと光透過パターンを介して視認される着色パターン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。 FIG. 29 is a schematic view showing an example of the displacement visualization system of the present invention. The displacement visualization system 90 shown in FIG. 29 views the displacement visualization sensor 10 installed on the measurement object 2 and the displacement visualization sensor 10 in a plan view, and visually recognizes the displacement visualization sensor 10 through the shielding pattern and the light transmission pattern of the displacement visualization sensor 10. It has an image pickup device 92 that captures the coloring pattern to be imaged, and an analysis device 94 that analyzes an image captured by the image pickup device 92.

本発明によれば、計測対象物について、直線方向の変位だけではなく軸回りの変位をその方向および大きさを含めて可視化することができる。 According to the present invention, it is possible to visualize not only the displacement in the linear direction but also the displacement around the axis of the object to be measured including the direction and the magnitude.

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、上記遮蔽パターンと上記光透過パターンを介して視認される上記着色パターンとを撮像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、CCD撮像素子等が挙げられる。 The image pickup device is not particularly limited as long as it is a device that views the displacement visualization sensor in a plan view and images the shielding pattern and the coloring pattern visually recognized through the light transmission pattern. For example, a CCD image sensor and the like can be mentioned.

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、上記「A.変位可視化センサー I.第1実施態様」の項目に記載の変位可視化センサーにおいて、上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な移動に伴い生じた上記着色パターンの変化から、上記着色パターン板に対する上記遮光パターン板の相対的な位置の上記第1の方向または第2の方向の変位を測定し、または上記着色パターン板と上記遮光パターン板との相対的な回転に伴い生じたモアレから、上記相対的な位置の上記第3の方向の軸回りの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し、例えば、上記「A.変位可視化センサー II.第2実施態様」の項目に記載の変位可視化センサーにおいて、上記着色パターン板および上記遮光パターン板の上記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い生じるモアレから、上記相対的な位置の上記回転軸部の軸回りの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。 The analysis device is not particularly limited as long as it is an device that analyzes an image captured by the image pickup device, but is described in, for example, the item of "A. Displacement visualization sensor I. First embodiment". In the displacement visualization sensor of the above, the first position of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate is based on the change of the colored pattern caused by the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. From the moire generated by measuring the displacement in the direction or the second direction, or due to the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the axial rotation of the relative position in the third direction. In order to visualize the displacement of the above image, the device may be used. For example, in the displacement visualization sensor described in the item of "A. Displacement visualization sensor II. Second embodiment", the colored pattern plate and the above. A device that analyzes the image in order to visualize the axial displacement of the rotation shaft portion at the relative position from the moire generated due to the relative rotation of the light-shielding pattern plate around the rotation shaft portion. It may be.

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。 The analysis device is not particularly limited as long as it is a device that analyzes an image captured by the image pickup device, and examples thereof include a personal computer in which a dedicated program is installed.

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。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an example, and any one having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

10…変位可視化センサー、 20…着色パターン板、 30…遮光パターン板、 22…基板、 24…着色層、 32…透明基板、 34…遮光層 10 ... Displacement visualization sensor, 20 ... Colored pattern board, 30 ... Shading pattern board, 22 ... Substrate, 24 ... Colored layer, 32 ... Transparent substrate, 34 ... Shading layer

Claims (14)

一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、前記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、を有し、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記着色パターン板の着色パターン側の面または前記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った第1の方向または第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、
前記着色パターン板と前記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンの変化が生じ、
前記着色パターンの変化により、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記第1の方向または第2の方向の変位を表示し、
前記着色パターン板と前記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、前記観察者側から視認される前記遮蔽パターンと、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、
前記モアレにより、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記第3の方向の軸回りの変位を表示し、
前記着色パターンの色と前記遮光パターンの色とが異なっており、
前記着色パターン板または前記遮光パターン板の外周を取り囲む枠をさらに有し、
前記枠と計測対象物との熱膨張率差が、前記着色パターン板または前記遮光パターン板と前記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいことを特徴とする変位可視化センサー。
It has a colored pattern board having a colored pattern that repeats according to a fixed rule, and a light-shielded pattern board having a light-shielding pattern and a light-transmitting pattern that repeats according to the fixed rule.
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be stacked so that the light-shielding pattern plate is on the observer side.
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are relatively movable in a first direction or a second direction along a surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or a surface of the light-shielding pattern plate on the light-shielding pattern side. It is relatively rotatable about a third direction that intersects the surface including the first direction and the second direction.
Along with the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, a change in the colored pattern that is visually recognized from the observer side via the light transmission pattern occurs.
Due to the change in the coloring pattern, the displacement of the position of the light-shielding pattern plate relative to the coloring pattern plate in the first direction or the second direction is displayed.
With the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the shielding pattern visually recognized from the observer side and the coloring pattern visually recognized from the observer side via the light transmission pattern. Moire is generated by combining
The moire indicates the axial displacement of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate in the third direction.
The color of the coloring pattern and the color of the shading pattern are different .
Further having a frame surrounding the outer periphery of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate,
A displacement visualization sensor characterized in that the difference in the coefficient of thermal expansion between the frame and the object to be measured is smaller than the difference in the coefficient of thermal expansion between the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate and the object to be measured .
前記着色パターン板は、基板および前記基板の一方の面に着色層を有し、前記着色層が前記着色パターンを有し、
前記遮光パターン板は、透明基板および前記透明基板の一方の面に遮光層を有し、前記遮光層が前記遮光パターンを有す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。
The colored pattern board has a colored layer on one surface of the substrate and the substrate, and the colored layer has the colored pattern.
The displacement visualization sensor according to claim 1, wherein the light-shielding pattern plate has a light-shielding layer on one surface of a transparent substrate and the transparent substrate, and the light-shielding layer has the light-shielding pattern.
一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、前記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、を有し、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記着色パターン板の着色パターン側の面または前記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った第1の方向または第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、
前記着色パターン板と前記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンの変化が生じ、
前記着色パターンの変化により、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記第1の方向または第2の方向の変位を表示し、
前記着色パターン板と前記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、前記観察者側から視認される前記遮蔽パターンと、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認され
る前記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、
前記モアレにより、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記第3の方向の軸回りの変位を表示し、
前記着色パターン板は前記着色パターンを複数有し、複数の前記着色パターンは第1着色パターンと第2着色パターンとを有し、前記1着色パターンと前記第2着色パターンの色が異なり、
前記着色パターン板または前記遮光パターン板の外周を取り囲む枠をさらに有し、
前記枠と計測対象物との熱膨張率差が、前記着色パターン板または前記遮光パターン板と前記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいことを特徴とする変位可視化センサー。
It has a colored pattern board having a colored pattern that repeats according to a fixed rule, and a light-shielded pattern board having a light-shielding pattern and a light-transmitting pattern that repeats according to the fixed rule.
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be stacked so that the light-shielding pattern plate is on the observer side.
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are relatively movable in a first direction or a second direction along a surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or a surface of the light-shielding pattern plate on the light-shielding pattern side. It is relatively rotatable about a third direction that intersects the surface including the first direction and the second direction.
Along with the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, a change in the colored pattern that is visually recognized from the observer side via the light transmission pattern occurs.
Due to the change in the coloring pattern, the displacement of the position of the light-shielding pattern plate relative to the coloring pattern plate in the first direction or the second direction is displayed.
With the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the shielding pattern visually recognized from the observer side and the coloring pattern visually recognized from the observer side via the light transmission pattern. Moire is generated by combining
The moire indicates the axial displacement of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate in the third direction.
The colored pattern plate has a plurality of the colored pattern, a plurality of said colored pattern and a first color pattern and the second color pattern, Ri Do different colors of the first colored pattern and the second color pattern,
Further having a frame surrounding the outer periphery of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate,
A displacement visualization sensor characterized in that the difference in the coefficient of thermal expansion between the frame and the object to be measured is smaller than the difference in the coefficient of thermal expansion between the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate and the object to be measured .
前記着色パターン板は、可撓性を有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。 The displacement visualization sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the colored pattern plate has flexibility. 前記着色パターン板は、複数の着色パターン領域を有し、前記複数の着色パターン領域は前記着色パターンをそれぞれ有し、
前記遮光パターン板は、前記複数の着色パターン領域とそれぞれ重なり合う複数の遮光パターン領域を有し、前記複数の遮光パターン領域は前記遮光パターンおよび光透過パターンをそれぞれ有し、
前記複数の着色パターン領域は、互いに解像度が異なり、互いに重なり合う前記複数の遮光パターン領域とはそれぞれ解像度が同一であ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。
The colored pattern plate has a plurality of colored pattern regions, and the plurality of colored pattern regions each have the colored pattern.
The light-shielding pattern plate has a plurality of light-shielding pattern regions that overlap each other with the plurality of colored pattern regions, and the plurality of light-shielding pattern regions have the light-shielding pattern and the light transmission pattern, respectively.
The displacement visualization according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of colored pattern regions have different resolutions from each other and have the same resolution as the plurality of light-shielding pattern regions that overlap each other. sensor.
一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、前記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、を有し、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記着色パターン板の着色パターン側の面または前記遮光パターン板の遮光パターン側の面に沿った第1の方向または第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、
前記着色パターン板と前記遮光パターン板との相対的な移動に伴い、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンの変化が生じ、
前記着色パターンの変化により、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記第1の方向または第2の方向の変位を表示し、
前記着色パターン板と前記遮光パターン板との相対的な回転に伴い、前記観察者側から視認される前記遮蔽パターンと、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、
前記モアレにより、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記第3の方向の軸回りの変位を表示し、
前記着色パターン板に記号が設けられ、
前記記号を視認できる光透過窓が前記遮光パターン板に設けられ、
前記着色パターン板と前記遮光パターン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光透過窓を介して視認される前記記号の表示および非表示が切り替わることを特徴とする変位可視化センサー。
It has a colored pattern board having a colored pattern that repeats according to a fixed rule, and a light-shielded pattern board having a light-shielding pattern and a light-transmitting pattern that repeats according to the fixed rule.
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be stacked so that the light-shielding pattern plate is on the observer side.
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are relatively movable in a first direction or a second direction along a surface of the colored pattern plate on the colored pattern side or a surface of the light-shielding pattern plate on the light-shielding pattern side. It is relatively rotatable about a third direction that intersects the surface including the first direction and the second direction.
Along with the relative movement of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, a change in the colored pattern that is visually recognized from the observer side via the light transmission pattern occurs.
Due to the change in the coloring pattern, the displacement of the position of the light-shielding pattern plate relative to the coloring pattern plate in the first direction or the second direction is displayed.
With the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate, the shielding pattern visually recognized from the observer side and the coloring pattern visually recognized from the observer side via the light transmission pattern. Moire is generated by combining
The moire indicates the axial displacement of the light-shielding pattern plate relative to the colored pattern plate in the third direction.
A symbol is provided on the colored pattern plate,
A light transmitting window that allows the symbol to be visually recognized is provided on the light-shielding pattern plate.
Displacement characterized in that the display and non-display of the symbol visually recognized from the observer side through the light transmitting window is switched with the relative movement or rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. Visualization sensor.
前記着色パターン板に前記記号が複数設けられ、前記光透過窓が前記遮光パターン板に複数設けられていることを特徴とする請求項6に記載の変位可視化センサー。 The displacement visualization sensor according to claim 6, wherein a plurality of the symbols are provided on the colored pattern plate, and a plurality of the light transmitting windows are provided on the light-shielding pattern plate. 一定規則で繰り返す着色パターンを有する着色パターン板と、前記一定規則で繰り返す遮光パターンおよび光透過パターンを有する遮光パターン板と、前記着色パターン板および前記遮光パターン板を互いに回転可能に連結する回転軸部を有し、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板は、前記遮光パターン板が観察者側となるように重ねて配置され、
前記着色パターン板および前記遮光パターン板の前記回転軸部を回転中心とする相対的な回転に伴い、前記観察者側から視認される前記遮蔽パターンと、前記観察者側から前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンとが合わされることでモアレが生じ、
前記モアレにより、前記着色パターン板に対する前記遮光パターン板の相対的な位置の前記回転軸部の軸回り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。
A rotating shaft portion that rotatably connects the colored pattern plate having a colored pattern that repeats according to a fixed rule, the light-shielding pattern plate having the light-shielding pattern and the light-transmitting pattern that repeats according to the fixed rule, and the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. Have,
The colored pattern plate and the light-shielding pattern plate are arranged so as to be stacked so that the light-shielding pattern plate is on the observer side.
Along with the relative rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate around the rotation axis portion, the shielding pattern visually recognized from the observer side and the light transmission pattern from the observer side are used. Moire occurs when it is combined with the coloring pattern that is visually recognized.
A displacement visualization sensor characterized by displaying the axial displacement of the rotating shaft portion at a position relative to the light-shielding pattern plate by the moire.
前記遮光パターン板の重心は、前記回転軸部により前記着色パターン板と連結される位置と異なってい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。 The displacement visualization sensor according to claim 8, wherein the center of gravity of the light-shielding pattern plate is different from the position where the light-shielding pattern plate is connected to the colored pattern plate by the rotating shaft portion. 前記着色パターン板に記号が設けられ、
前記記号を視認できる光透過窓が前記遮光パターン板に設けられ、
前記着色パターン板と前記遮光パターン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光透過窓を介して視認される前記記号の表示および非表示が切り替わることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の変位可視化センサー。
A symbol is provided on the colored pattern plate,
A light transmitting window that allows the symbol to be visually recognized is provided on the light-shielding pattern plate.
The claim is characterized in that the display and non-display of the symbol visually recognized from the observer side through the light transmitting window is switched with the relative movement or rotation of the colored pattern plate and the light-shielding pattern plate. 8. The displacement visualization sensor according to claim 9.
前記着色パターン板または前記遮光パターン板の外周を取り囲む枠をさらに有し、
前記枠と計測対象物との熱膨張率差が、前記着色パターン板または前記遮光パターン板と前記計測対象物との熱膨張率差よりも小さいことを特徴とする請求項6から請求項10までのいずれかに記載の変位可視化センサー。
Further having a frame surrounding the outer periphery of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate,
A sixth to tenth aspect of the present invention, wherein the difference in the coefficient of thermal expansion between the frame and the object to be measured is smaller than the difference in the coefficient of thermal expansion between the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate and the object to be measured. Displacement visualization sensor described in any of.
前記着色パターン板または前記遮光パターン板の片面に接着層が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれかに記載の変位可視化センサー。 The displacement visualization sensor according to any one of claims 1 to 11, wherein an adhesive layer is provided on one surface of the colored pattern plate or the light-shielding pattern plate. 請求項1から請求項12までのいずれかに記載の変位可視化センサーを用いて前記モアレを観察して、計測対象物の相対的な位置の変位を可視化する変位可視化工程を有することを特徴とする変位可視化方法。 It is characterized by having a displacement visualization step of observing the moire using the displacement visualization sensor according to any one of claims 1 to 12 and visualizing the displacement of the relative position of the measurement object. Displacement visualization method. 請求項1から請求項12までのいずれかに記載の変位可視化センサーと、
前記遮蔽パターンと前記光透過パターンを介して視認される前記着色パターンと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。
The displacement visualization sensor according to any one of claims 1 to 12,
An imaging device that captures the shielding pattern and the coloring pattern that is visually recognized through the light transmission pattern.
An analysis device that analyzes the image captured by the image pickup device, and
Displacement visualization system characterized by having.
JP2016118371A 2016-06-14 2016-06-14 Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system Active JP6820540B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016118371A JP6820540B2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016118371A JP6820540B2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017223518A JP2017223518A (en) 2017-12-21
JP6820540B2 true JP6820540B2 (en) 2021-01-27

Family

ID=60687786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016118371A Active JP6820540B2 (en) 2016-06-14 2016-06-14 Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6820540B2 (en)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5429109B2 (en) * 1972-02-29 1979-09-20
JPS6011125A (en) * 1983-07-01 1985-01-21 Agency Of Ind Science & Technol Measuring device of shaft torque
GB8706317D0 (en) * 1987-03-17 1987-04-23 Bicc Plc Optical sensor
JP2003042734A (en) * 2001-07-31 2003-02-13 Ricoh Co Ltd Method and apparatus for measurement of surface shape
US7268860B1 (en) * 2003-09-25 2007-09-11 Taitec, Inc. Color Moiré interferometry
JP5360561B2 (en) * 2009-05-22 2013-12-04 国立大学法人広島大学 Micro displacement display device and abnormal vibration monitoring system of building using the same
JP2011191282A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Hironobu Horiuchi Displacement measuring method using moire fringe
JP5607185B2 (en) * 2011-02-14 2014-10-15 株式会社環境総合テクノス Natural and artificial structure deformation detection device
JP5843256B2 (en) * 2011-05-25 2016-01-13 国立大学法人広島大学 Distortion amount display method and apparatus
JP6321418B2 (en) * 2014-03-20 2018-05-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Sheets and articles for building deformation evaluation
JP6404070B2 (en) * 2014-10-01 2018-10-10 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Grid pattern for multi-scale deformation measurement and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017223518A (en) 2017-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104813263B (en) Enhancing optical waveguide for light touch sensitive device
CN105487333B (en) Exposure mask board group, color membrane substrates and preparation method thereof, detection device, display device
JP6146635B2 (en) Front plate and method for manufacturing front plate
EP2546612B1 (en) Method for working out the angular position of a rotating element and device for carrying out such a method
EP3123392A1 (en) Articles capable of use in alpr systems
CN102621119B (en) Multi-channel fluorescent light filter cubic box and fluorescence microscopy imaging system
WO2012099044A1 (en) Micro glass bead retroreflective sheet in which images having visible directivities are installed
CN109375805B (en) Method for manufacturing display device
JP6820540B2 (en) Displacement visualization sensor, displacement visualization method, and displacement visualization system
US20020001073A1 (en) Method for detecting stress and strain
PL229493B1 (en) Measurement system for determining position of the optical system focal plane and focal length and method for determining position of the optical system focal plane and focal length
TWI675362B (en) Display device, assembly method, judging method of assembly accuracy and cover element
JP2024180495A (en) Marker, multi-faceted marker body, marker manufacturing method, and detection target
TW200846711A (en) Optical sheet for high resolution, filter comprising the same, and display device having the sheet or the filter
JP6820539B2 (en) Displacement visualization sensor
JP2017116521A (en) Displacement visualization sensor and displacement visualization system
CN104576615B (en) panel device and detection method thereof
Periasamy et al. Nondestructive evaluation of transparent sheets using a full-field digital gradient sensor
TWI360643B (en)
Murray et al. Analysis of hypervelocity-impacted thin films for space applications
JP2018179756A (en) Displacement visualization sensor
JP2017223516A (en) Displacement visualization sensor, and displacement visualization system
CN107707911A (en) A kind of generation method of test pictures
JP7006171B2 (en) Displacement sensor sheet
JPWO2020040204A1 (en) Decorative sheet and display device with decorative sheet

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6820540

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250