JP7006171B2

JP7006171B2 - Displacement sensor sheet

Info

Publication number: JP7006171B2
Application number: JP2017223639A
Authority: JP
Inventors: 梢梅田; 一尋屋鋪; 耕太青野
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2022-01-24
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: JP2019095258A

Description

本発明は、構造物等に生じる亀裂や歪みなどによる変位を、容易にかつ確実に検知することができる変位センサシートに関するものである。 The present invention relates to a displacement sensor sheet capable of easily and surely detecting displacement due to cracks or strains generated in a structure or the like.

近年インフラ設備の老朽化が進んでおり、構造物等に生じる亀裂や歪みなどによる事故防止が課題となっている。このため、インフラ設備の定期点検が義務化されているが、より簡便かつ確実な点検技術が求められている。 In recent years, infrastructure equipment has been aging, and prevention of accidents due to cracks and distortions in structures and the like has become an issue. For this reason, periodic inspections of infrastructure equipment are obligatory, but simpler and more reliable inspection technology is required.

例えば、トンネルに用いられているコンクリートのひび割れ検査は、作業者がトンネル内を移動しながら目視で点検を行っている。これは、作業員の熟練度が要求される高度な作業となっている一方、人の目に頼るところであるために見落としや精度バラツキが懸念されており、より簡便かつ確実にひび割れを検知する技術が要求されている。 For example, in the crack inspection of concrete used in a tunnel, a worker visually inspects it while moving in the tunnel. While this is an advanced work that requires the skill of workers, there are concerns about oversight and variation in accuracy because it depends on the human eye, and it is a technology that detects cracks more easily and reliably. Is required.

このような観点から、特許文献１では、一対のストライプパターンのモアレ縞から変位を検知する技術が報告されている。また特許文献２では、一対のパターン表示体のズレ具合から変位の方向も検知する技術が報告されている。 From this point of view, Patent Document 1 reports a technique for detecting displacement from moire fringes of a pair of stripe patterns. Further, Patent Document 2 reports a technique of detecting the direction of displacement from the degree of deviation of a pair of pattern display bodies.

しかしながらこれらはいずれも、構造物の歪み等によって、もともとあるパターンが変化するのを検知する技術であり、一見では分かりづらい。また、パターンが常に表示されているため、下地を見ることはできず、目視でのひび割れ確認等が不可能になってしまうという課題がある。 However, all of these are technologies for detecting changes in the original pattern due to distortion of the structure, etc., and are difficult to understand at first glance. Further, since the pattern is always displayed, there is a problem that the background cannot be seen and it becomes impossible to visually confirm cracks.

特許第５８４３２５６号公報Japanese Patent No. 5843256 特開２０１７－１１６５２１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-116521

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、構造物等の検知対象物に生じる亀裂や歪みなどによる変位を容易にかつ確実に検知することができる変位センサシートを安価に提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an inexpensive displacement sensor sheet capable of easily and surely detecting displacement due to cracks or strains generated in a detection object such as a structure. With the goal.

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、
少なくとも所定間隔でパターン表示部が形成されたパターン表示体と、前記所定間隔と同じ間隔でレンズが形成されたレンズ体とからなる変位センサシートであって、
前記レンズ体が観察者側となるように配置され、
前記パターン表示体と前記レンズ体が重なり合うようにして検知対象物に一部が固定して配置され、
前記検知対象物の表面に生じたひび又は歪みによる変位量に起因して、前記パターン表示体と前記レンズ体の位置がずれることによって、前記レンズ体を通して表示される前記パターン表示体のパターン像が変化することを特徴とする変位センサシートである。 The invention according to claim 1 is a means for solving the above problems.
A displacement sensor sheet comprising a pattern display body in which pattern display portions are formed at least at predetermined intervals and a lens body in which lenses are formed at the same intervals as the predetermined intervals.
The lens body is arranged so as to be on the observer side.
A part of the pattern display body and the lens body are fixedly arranged on the detection target so as to overlap each other.
The pattern image of the pattern display body displayed through the lens body is displayed by shifting the positions of the pattern display body and the lens body due to the displacement amount due to the crack or distortion generated on the surface of the detection object. It is a displacement sensor sheet characterized by changing.

また請求項２に記載の発明は、
前記レンズ体が透明であり、かつ前記パターン表示体は、透明な支持基材上に、前記パタ
ーン表示部が前記所定間隔で区切られた単位領域の３０％以下の面積で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の変位センサシートである。 The invention according to claim 2 is the invention.
The lens body is transparent, and the pattern display body is formed on a transparent support base material with an area of 30% or less of the unit region divided by the predetermined intervals. The displacement sensor sheet according to claim 1, which is a feature.

また請求項３に記載の発明は、
前記パターン表示体に形成されたパターン表示部が、所定距離だけ位置をずらして複数個それぞれ異なる表示形態で形成され、前記パターン表示体と前記レンズ体の位置ズレ量によって、表示されるパターン像が変化することを特徴とする、請求項１または２に記載の変位センサシートである。 The invention according to claim 3 is the invention.
A plurality of pattern display units formed on the pattern display body are formed by shifting their positions by a predetermined distance in different display forms, and a pattern image displayed is displayed according to the amount of positional deviation between the pattern display body and the lens body. The displacement sensor sheet according to claim 1 or 2, characterized in that it changes.

また請求項４に記載の発明は、
前記複数個形成されたパターン表示部が、前記パターン表示部平面におけるｘ方向とｙ方向で異なる表示方法で形成されており、前記検知対象物における変位量の変位方向によって表示されるパターン像が異なることを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の変位センサシートである。 The invention according to claim 4 is the invention.
The plurality of formed pattern display units are formed by different display methods in the x direction and the y direction on the pattern display unit plane, and the pattern image displayed differs depending on the displacement direction of the displacement amount in the detection object. The displacement sensor sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the displacement sensor sheet is characterized in that.

また請求項５に記載の発明は、
前記パターン表示体に形成されたパターン表示部が、所定量距離だけ位置をずらして複数個それぞれ異なる吸収波長をもつ物質で形成され、前記パターン表示体と前記レンズ体の位置ズレ量によって、表示されるパターン像の吸収波長が変化することを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の変位センサシートである。 The invention according to claim 5 is the invention.
The pattern display unit formed on the pattern display body is formed of a plurality of substances having different absorption wavelengths by shifting their positions by a predetermined amount distance, and is displayed by the amount of positional deviation between the pattern display body and the lens body. The displacement sensor sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the absorption wavelength of the pattern image changes.

本発明の構成によって、インフラ設備等の構造物に生じる亀裂や歪みなどによる変位を容易にかつ確実に検知することができ、かつ透明性の高く測定対象物表面を目視で確認することもできる、変位センサシートを安価に提供することが可能である。 With the configuration of the present invention, displacement due to cracks or strains generated in structures such as infrastructure equipment can be easily and surely detected, and the surface of the object to be measured can be visually confirmed with high transparency. It is possible to provide a displacement sensor sheet at low cost.

本発明に係る変位センサシートの一例であり、概略断面図である。It is an example of the displacement sensor sheet which concerns on this invention, and is the schematic sectional drawing. 図１の変位センサシートであり、(ａ)は拡大した概略断面図、(ｂ)は平面図、(ｃ)表示されるパターン像の一例である。1 is a displacement sensor sheet of FIG. 1, where (a) is an enlarged schematic cross-sectional view, (b) is a plan view, and (c) is an example of a displayed pattern image. 図１の変位センサシートで、検知対象物にかかる変位量（ひび、歪み等による）に伴って、前記パターン表示体とレンズ体の位置がずれた際の図であり、(ａ)は概略断面図、(ｂ) は拡大した概略断面図、（ｃ）は表示されるパターン像の一例である。In the displacement sensor sheet of FIG. 1, it is a figure when the position of the pattern display body and the lens body is displaced due to the displacement amount (due to cracks, distortion, etc.) applied to the detection object, and (a) is a schematic cross section. The figure, (b) is an enlarged schematic cross-sectional view, and (c) is an example of the displayed pattern image. 本発明に係る変位センサシートの異なる一例であり、その概略断面図である。It is a different example of the displacement sensor sheet which concerns on this invention, and is the schematic sectional drawing thereof. 本発明に係る変位センサシートの異なる一例であり、その概略断面図である。It is a different example of the displacement sensor sheet which concerns on this invention, and is the schematic sectional drawing thereof. 本発明に係る変位センサシートの異なる一例であり、(ａ)、(ｂ)はそれぞれ異なる例の平面図である。It is a different example of the displacement sensor sheet which concerns on this invention, and (a) and (b) are plan views of each different example.

（全体の説明）
以下、本発明に係る変位センサシート、及びその製造方法についての実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 (Overall explanation)
Hereinafter, embodiments of the displacement sensor sheet according to the present invention and the method for manufacturing the same will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の変位センサシートの構造の一例を説明するための概略断面図である。また、図２（ａ）は図１の変位センサシートのみを拡大した断面図であり、（ｂ）は平面図、（ｃ）はその際に表示されるパターン像平面図である。図３（ａ）は検知対象物にかかる変位量が加わった際の断面図、（ｂ）はその変位センサシートのみを拡大した断面図であり、（ｃ）はその際に表示されるパターン像平面図である。（ｃ）は後述するが、パターン像が表示されない様子を示している。
なお、これらの図面において、Ｘ方向は変位センサシートの主面に平行な方向であり、
Ｙ方向は変位センサシートの主面に平行でありかつＸ方向と交差する方向であり、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向に対して垂直な方向である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the structure of the displacement sensor sheet of the present invention. 2A is an enlarged cross-sectional view of only the displacement sensor sheet of FIG. 1, FIG. 2B is a plan view, and FIG. 2C is a plan view of a pattern image displayed at that time. FIG. 3A is a cross-sectional view when a displacement amount applied to the detection object is applied, FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of only the displacement sensor sheet, and FIG. 3C is a pattern image displayed at that time. It is a plan view. (C) will be described later, but shows how the pattern image is not displayed.
In these drawings, the X direction is a direction parallel to the main surface of the displacement sensor sheet.
The Y direction is a direction parallel to the main surface of the displacement sensor sheet and intersecting the X direction, and the Z direction is a direction perpendicular to the X direction and the Y direction.

図１に示される変位センサシートＡは、支持基材１１とパターン表示部から構成されるパターン表示体１０と、レンズ基材２１とレンズ２２から構成されるレンズ体２０とが平行に重ねて配置されている。また、変位センサシートＡは、検知対象物３０に対して平行に、パターン表示体１０、レンズ体２０の順に重ねて配置され、それぞれは検知対象物３０の面上の位置３ａおよび位置３ｂにてそれぞれ固定部材４０ａおよび４０ｂを用いて固定されている。これにより、変位センサシートＡは、検知対象物３０上に設置され、図１のように、レンズ体２０側から観測する。また、パターン表示体１０とレンズ体２０とは、ＸＹ平面内においてＸ方向およびＹ方向に相対的に移動可能であるように設置されている。 In the displacement sensor sheet A shown in FIG. 1, a pattern display body 10 composed of a support base material 11 and a pattern display unit, and a lens body 20 composed of a lens base material 21 and a lens 22 are arranged in parallel on top of each other. Has been done. Further, the displacement sensor sheet A is arranged so as to overlap the pattern display body 10 and the lens body 20 in this order in parallel with the detection target object 30, respectively, at positions 3a and 3b on the surface of the detection target object 30, respectively. They are fixed using the fixing members 40a and 40b, respectively. As a result, the displacement sensor sheet A is installed on the detection object 30, and is observed from the lens body 20 side as shown in FIG. Further, the pattern display body 10 and the lens body 20 are installed so as to be relatively movable in the X direction and the Y direction in the XY plane.

（パターン表示体１０の詳細説明）
図２（ａ）、（ｂ）のように、パターン表示体１０は、支持基材１１の一方の主面に、ある一定の間隔ｄ１で規則的にパターン表示部１２１が配置されている。一点鎖線はこの間隔ｄ１で区切られた単位領域の境界を示している。
これらの単位領域は、例えば、正方格子、矩形格子および三角格子などの格子状に配列させることができるが、後述するように、構造物の変位方向（Ｘ、Ｙ方向）を識別するためには、図２（ｂ）のように正方格子状に配列していることが好ましい。 (Detailed explanation of the pattern display body 10)
As shown in FIGS. 2A and 2B, in the pattern display body 10, the pattern display unit 121 is regularly arranged on one main surface of the support base material 11 at a certain interval d1. The alternate long and short dash line indicates the boundary of the unit region separated by this interval d1.
These unit regions can be arranged in a grid such as a square grid, a rectangular grid, and a triangular grid, but as will be described later, in order to identify the displacement direction (X, Y direction) of the structure. , It is preferable that they are arranged in a rectangular grid as shown in FIG. 2 (b).

パターン表示部１２１は、単位領域に対応して規則的に配列している。ここでは一例として、図２（ｂ）のように、パターン表示部１２１は単位領域の略中央部に位置しているとする。
パターン表示部１２１は、印刷で絵柄や文字、数字、記号などが表示されており、基材全面に亘って形成されるのが好ましい。印刷の方式としては、オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、凸版印刷など所望の印刷を用いることができる。パターン表示部１２１の印刷厚みは１～１００μｍ程度である。あまり厚くなると、後述するレンズ体と重ね合わせた際に、表示されるパターンが歪む可能性がある。好ましくは、パターンが明確に見えるように、５～１０μｍ程度で形成する。 The pattern display unit 121 is regularly arranged corresponding to the unit area. Here, as an example, as shown in FIG. 2B, it is assumed that the pattern display unit 121 is located substantially in the center of the unit area.
The pattern display unit 121 displays a pattern, characters, numbers, symbols, etc. by printing, and is preferably formed over the entire surface of the base material. As the printing method, desired printing such as offset printing, screen printing, gravure printing, and letterpress printing can be used. The print thickness of the pattern display unit 121 is about 1 to 100 μm. If it is too thick, the displayed pattern may be distorted when it is superimposed on the lens body described later. Preferably, it is formed in a size of about 5 to 10 μm so that the pattern can be clearly seen.

パターン表示部１２１の大きさとしては、それぞれが前記単位領域の面積の３０％以下であることが好ましい。これにより、パターン表示体１０の透過性が高くなるため、検知対象物３０に配置した際に、その表面も目視で確認することができる。
また、パターン表示部１２１は、上記印刷法の他に金属薄膜を部分的にエッチングすることでも作製可能である。金属薄膜としては、例えば、アルミニウム、銀、金、およびそれらの合金などの金属材料を真空蒸着法やスパッタリング法などを用いて形成し、具体的にはパターンマスク層を印刷してアルカリエッチング処理によりパターニングすることができる。 The size of the pattern display unit 121 is preferably 30% or less of the area of the unit area. As a result, the transparency of the pattern display body 10 is increased, so that the surface of the pattern display body 10 can be visually confirmed when it is placed on the detection target object 30.
Further, the pattern display unit 121 can be manufactured by partially etching a metal thin film in addition to the above printing method. As the metal thin film, for example, a metal material such as aluminum, silver, gold, and an alloy thereof is formed by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or the like, and specifically, a pattern mask layer is printed and subjected to an alkali etching process. Can be patterned.

また、パターン表示部１２１は、図４に示すように、凹凸パターン１３が設けられていてもよい。凹凸パターン１３は、回折格子およびホログラム等の回折構造を構成している。凹凸パターンは、例えば、表面レリーフ型ホログラムの製造方法のように、微細な凸部および／または凹部を設けた金型を樹脂層に押し付けることにより形成することができる。例えば、凹凸パターン１３は、支持基材１１上に形成された熱可塑性樹脂層に、熱を加えながら金型を押し当てる方法（熱エンボス加工法）により得られる。あるいは、凹凸パターン１３は、支持基材１１上に紫外線硬化樹脂を塗布し、これに金型を押し当てながら基材側から紫外線を照射して樹脂硬化させ、その後金型を取り除く方法（ＵＶエンボス加工法）により得ることもできる。 Further, as shown in FIG. 4, the pattern display unit 121 may be provided with the uneven pattern 13. The uneven pattern 13 constitutes a diffraction structure such as a diffraction grating and a hologram. The uneven pattern can be formed by pressing a mold provided with fine convex portions and / or concave portions against the resin layer, for example, as in the method for manufacturing a surface relief hologram. For example, the uneven pattern 13 can be obtained by a method (thermal embossing method) in which a mold is pressed against a thermoplastic resin layer formed on a support base material 11 while applying heat. Alternatively, the uneven pattern 13 is a method in which an ultraviolet curable resin is applied on the support base material 11, the mold is pressed against the UV curable resin, and the resin is cured by irradiating the base material with ultraviolet rays, and then the mold is removed (UV embossing). It can also be obtained by the processing method).

金型は、例えば、電子線描画装置を用いて製造する。まず、レジスト層へ電子線を描画して樹脂からなる凹凸パターンを含んだ原版を作製する。次いで、電鋳によって、原版に設けられた凹凸パターンの反転パターンを含んだ金型を作製する。その後、この金型のパターンを熱可塑性樹脂または電離放射線硬化樹脂層に転写して複数の版を製造し、これら版から電鋳によって複数の金型を作製する。 The mold is manufactured using, for example, an electron beam drawing apparatus. First, an electron beam is drawn on the resist layer to prepare an original plate containing an uneven pattern made of resin. Next, by electroforming, a mold including an inverted pattern of the uneven pattern provided on the original plate is produced. Then, the pattern of this mold is transferred to a thermoplastic resin or an ionizing radiation curable resin layer to produce a plurality of plates, and a plurality of molds are produced from these plates by electroforming.

図４に示すように、凹凸パターン１３が設けられた面は反射層１４で覆われている。これにより、凹凸パターン１３の回折効率を高めることができる。反射層１４は、パターニングされていてもよく、透過性を高めるために凹凸パターン１３のみに設けることが好ましい。反射層１４は省略することもできる。 As shown in FIG. 4, the surface provided with the uneven pattern 13 is covered with the reflective layer 14. This makes it possible to increase the diffraction efficiency of the uneven pattern 13. The reflective layer 14 may be patterned, and is preferably provided only on the uneven pattern 13 in order to enhance the transparency. The reflective layer 14 may be omitted.

反射層１４は、例えば金属薄膜層である。例えば、アルミニウムや銀を真空蒸着法やスパッタリング法などにより形成することができる。反射層１４は、１層または多層の誘電体膜でもよい。反射層１４として、例えば、透明な誘電体膜を使った場合、透過性が高いため、下地を目視で確認することができる。反射層１４として多層誘電体膜を用いた場合には、図２（ｃ）に示すパターン像１２１’に波長選択性を付与することができる。すなわち、多層膜であれば、材料の光学特性値や膜厚などについて適切な光学設計をすることによって、所望の波長域に高い透過率を持たせることができる。誘電体膜は、支持基材１１上に、例えば、硫化亜鉛などの高屈折率材料とフッ化マグネシウムなどの低屈折率材料とを交互に蒸着することによって得られる。 The reflective layer 14 is, for example, a metal thin film layer. For example, aluminum and silver can be formed by a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like. The reflective layer 14 may be a single-layer or multi-layered dielectric film. When, for example, a transparent dielectric film is used as the reflective layer 14, the substrate can be visually confirmed because of its high transparency. When a multilayer dielectric film is used as the reflective layer 14, wavelength selectivity can be imparted to the pattern image 121'shown in FIG. 2 (c). That is, in the case of a multilayer film, high transmittance can be provided in a desired wavelength range by appropriately designing the optical characteristic value and film thickness of the material. The dielectric film is obtained by alternately depositing a high refractive index material such as zinc sulfide and a low refractive index material such as magnesium fluoride on the supporting base material 11.

また、パターン表示部１２１は次のような製法で作製することも可能であり、これにより微細な周期、例えばｄ１＝１００ｎｍでパターンを形成することができ、検出精度を高め、かつ透明性を高めることができる。
まず樹脂層に同一アスペクト比のタテ溝とヨコ溝の凹凸パターンをＵＶエンボス法で形成、この際ヨコ溝は周期的なパターン部のみに形成する。この表面上にアルミニウム蒸着膜、次いでＳｉＯｘ蒸着膜を形成し、最後にアルカリエッチング法によって金属膜の一部を除去することによって、微小な周期的なパターンを形成することができる。 Further, the pattern display unit 121 can also be manufactured by the following manufacturing method, whereby a pattern can be formed with a fine period, for example, d1 = 100 nm, and the detection accuracy is improved and the transparency is improved. be able to.
First, an uneven pattern of vertical grooves and horizontal grooves having the same aspect ratio is formed on the resin layer by the UV embossing method. At this time, the horizontal grooves are formed only in the periodic pattern portion. A minute periodic pattern can be formed by forming an aluminum thin-film vapor film and then a SiOx thin-film film on this surface, and finally removing a part of the metal film by an alkaline etching method.

なお、図２（ａ）に示す例では、パターン表示部１２１を前面（観察者）側としているが、図５のように反対側でも構わない。図５は、パターン表示部１２１がレンズ側と反対側に設けられているが、このようにするとパターン表示部１２１と検知対象物３０の間隔がより狭まるので、検知対象物３０のひびや歪みによる変位量がより正確に読み取りやすくなる。 In the example shown in FIG. 2A, the pattern display unit 121 is on the front side (observer) side, but the opposite side may be used as shown in FIG. In FIG. 5, the pattern display unit 121 is provided on the side opposite to the lens side, but in this way, the distance between the pattern display unit 121 and the detection target object 30 becomes narrower, so that the detection target object 30 is cracked or distorted. The amount of displacement becomes easier to read more accurately.

支持基材１１としては、下地の透過性を高めるために透明なものが好ましく、全光透過率が８０％以上であることがより好ましい。透明基材の全光透過率は、ＪＩＳＫ７３６１－１（プラスチック－透明材料の全光透過率の試験方法）により測定される。 The supporting base material 11 is preferably transparent in order to enhance the transparency of the base material, and more preferably has a total light transmittance of 80% or more. The total light transmittance of the transparent substrate is measured by JIS K7361-1 (a test method for the total light transmittance of a plastic-transparent material).

例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やアクリル系基材、ポリエチレン等のポリオレフィン系基材、ポリエステル系基材、ポリカーボネート系基材などの樹脂系基材を用いることができる。また、支持基材１１の材料として、ガラスなどの無機材料を使用することも可能である。支持基材１１の厚みは５０～２０００μｍ程度であり、耐衝撃性が高く、耐熱性を有し、さらに応力変形しにくい基材が好ましい。 For example, a resin-based base material such as polyethylene terephthalate (PET), an acrylic base material, a polyolefin-based base material such as polyethylene, a polyester-based base material, or a polycarbonate-based base material can be used. It is also possible to use an inorganic material such as glass as the material of the support base material 11. The thickness of the support base material 11 is about 50 to 2000 μm, and a base material having high impact resistance, heat resistance, and resistance to stress deformation is preferable.

支持基材１１には、反射防止処理、低反射防止処理、ハードコート処理、帯電防止処理および防汚処理などの処理を施してもよい。また、耐光性を付与するために、支持基材１１の両面に紫外線吸収層等を設けてもよいし、パターン表示部１２の上面にも紫外線吸収層等を設けてもよい。
また、支持基材１１とパターン表示部１２との間に、アンカー層（図示しない）を設け
てもよい。これにより、支持基材１１とパターン表示部１２との密着性を上げることが可能である。 The supporting base material 11 may be subjected to antireflection treatment, low antireflection treatment, hardcoat treatment, antistatic treatment, antifouling treatment and the like. Further, in order to impart light resistance, an ultraviolet absorbing layer or the like may be provided on both sides of the support base material 11, or an ultraviolet absorbing layer or the like may be provided on the upper surface of the pattern display unit 12.
Further, an anchor layer (not shown) may be provided between the support base material 11 and the pattern display unit 12. This makes it possible to improve the adhesion between the support base material 11 and the pattern display unit 12.

（レンズ体２０の詳細説明）
レンズ体２０は、図１、および拡大図である図２に示すように、レンズ基材２１と複数のレンズ２２を含んでいる。
レンズ基材２１としては、透過性を高めるために透明なものが好ましい。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やアクリル系基材、ポリエチレン等のポリオレフィン系基材、ポリエステル系基材、ポリカーボネート系基材などの樹脂系基材を用いることができる。基材の厚みは２０～２００μｍ程度である。またレンズ基材２１として、ガラスなどの無機材料を使用してもよい。レンズ基材２１には、反射防止処理、低反射防止処理、ハードコート処理、帯電防止処理、及び防汚処理などの各種処理を施してもよい。 (Detailed explanation of the lens body 20)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, which is an enlarged view, the lens body 20 includes a lens base material 21 and a plurality of lenses 22.
The lens base material 21 is preferably transparent in order to increase the transparency. For example, a resin-based base material such as polyethylene terephthalate (PET), an acrylic base material, a polyolefin-based base material such as polyethylene, a polyester-based base material, or a polycarbonate-based base material can be used. The thickness of the base material is about 20 to 200 μm. Further, an inorganic material such as glass may be used as the lens base material 21. The lens base material 21 may be subjected to various treatments such as antireflection treatment, low antireflection treatment, hard coat treatment, antistatic treatment, and antifouling treatment.

レンズ２２は、レンズ基材２１の一方の主面上で、図２（ａ）、（ｂ）のようにパターン表示体１０のパターン表示部１２１と同じ間隔ｄ１で、規則的に配列している。レンズ２２は、例えば、正方格子、矩形格子および三角格子などの格子状に配列させることができるが、前述したパターン表示体１０の単位領域と一致させる必要があり、また、構造物の変位方向（Ｘ、Ｙ方向）を識別するために、図２（ｂ）のように正方格子状に配列していることが好ましい。
レンズ２２は、パターン表示部１２１と同様に、単位領域に対応して規則的に配列しており、レンズ２２は単位領域の中央部に位置している。 The lenses 22 are regularly arranged on one main surface of the lens base material 21 at the same interval d1 as the pattern display unit 121 of the pattern display body 10 as shown in FIGS. 2A and 2B. .. The lenses 22 can be arranged in a grid pattern such as a square grid, a rectangular grid, or a triangular grid, but must be aligned with the unit region of the pattern display body 10 described above, and the displacement direction of the structure ( In order to identify the X and Y directions), it is preferable that they are arranged in a rectangular grid as shown in FIG. 2 (b).
Similar to the pattern display unit 121, the lenses 22 are regularly arranged corresponding to the unit region, and the lens 22 is located in the central portion of the unit region.

レンズ２２は、例えば球面レンズである。またレンズ２２は、非球面レンズまたは矩形状レンズであってもよい。なお、球面レンズは、球面の一部分からなる面を持つレンズである。非球面レンズは、形状を若干ずらした球面上の一部からなる面を持つレンズである。矩形状レンズは、Ｚ方向に平行な断面が矩形状または正方形状のレンズであって、Ｚ方向に平行な方向から観察した場合に格子状または縞状に配置されたレンズアレイを構成する。 The lens 22 is, for example, a spherical lens. Further, the lens 22 may be an aspherical lens or a rectangular lens. A spherical lens is a lens having a surface formed by a part of a spherical surface. An aspherical lens is a lens having a surface consisting of a part on a spherical surface whose shape is slightly displaced. The rectangular lens is a lens having a rectangular or square cross section parallel to the Z direction, and constitutes a lens array arranged in a grid pattern or a striped pattern when observed from a direction parallel to the Z direction.

複数のレンズが規則的に構成されたレンズアレイは、例えば、複数の凹部を設けた金型を樹脂に押し付けることにより形成することができる。例えば、レンズ基材２１上に形成された熱可塑性樹脂層にレンズ２２に対応した形状の凹部が設けられた金型を、熱を加えながら押し当てる方法（熱エンボス加工法）により得ることができる。あるいは、レンズ基材２１上に紫外線硬化樹脂層を塗布し、この層に金型を押し当てながら、レンズ基材２１面から紫外線を照射して樹脂層を硬化させ、その後金型を取り除く方法（ＵＶエンボス加工法）によっても得ることができる。 A lens array in which a plurality of lenses are regularly formed can be formed, for example, by pressing a mold having a plurality of recesses against the resin. For example, it can be obtained by a method (thermal embossing method) in which a mold having a concave portion having a shape corresponding to the lens 22 is pressed against the thermoplastic resin layer formed on the lens base material 21 while applying heat. .. Alternatively, a method of applying an ultraviolet curable resin layer on the lens base material 21 and irradiating ultraviolet rays from the surface of the lens base material 21 to cure the resin layer while pressing the mold against this layer, and then removing the mold ( It can also be obtained by UV embossing method).

レンズアレイの材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂およびアクリル系／スチレン系共重合樹脂などの熱可塑性樹脂材料または紫外線硬化樹脂材料を使用する。また、珪酸塩を含んだ無機系材料を使用することもできる。 As the material of the lens array, for example, a thermoplastic resin material such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, a styrene resin and an acrylic / styrene copolymer resin, or an ultraviolet curable resin material is used. Inorganic materials containing silicate can also be used.

レンズ２２が球面レンズおよび非球面レンズなどの凸レンズである場合、レンズ２２の焦点からパターン表示部１２１までの距離を短くすると、より鮮明なパターン像１２１’を表示させることができ、例えば図２（ｃ）のように、パターン像１２１’が拡大して見えるため、明確に視認することができる。レンズ２２の焦点からパターン表示部１２１までの距離は、例えば、レンズ２２の焦点距離およびレンズ基材２１などの厚さによって制御できる。 When the lens 22 is a convex lens such as a spherical lens or an aspherical lens, if the distance from the focal point of the lens 22 to the pattern display unit 121 is shortened, a clearer pattern image 121'can be displayed, for example, FIG. As shown in c), the pattern image 121'appears to be magnified, so that it can be clearly seen. The distance from the focal length of the lens 22 to the pattern display unit 121 can be controlled by, for example, the focal length of the lens 22 and the thickness of the lens base material 21 or the like.

（検知対象物への取り付け）
変位センサシートＡは、上記のようにして作製された、パターン表示体１０とレンズ体２０が平行に重ねて配置されている。また、変位センサシートＡは、検知対象物３０に対して平行に、パターン表示体１０、レンズ体２０の順に重ねて配置され、それぞれは検知対象物３０の面上の位置３ａおよび位置３ｂにそれぞれ固定部材４０ａおよび４０ｂを用いて固定されている。これにより、変位センサシートＡは、検知対象物３０上に設置され、図１のように、レンズ体２０側から観測する。また、パターン表示体１０とレンズ体２０とは、ＸＹ平面内においてＸ方向およびＹ方向に相対的に移動可能であるように設置されている。 (Attachment to the object to be detected)
In the displacement sensor sheet A, the pattern display body 10 and the lens body 20 produced as described above are arranged in parallel with each other. Further, the displacement sensor sheet A is arranged so as to overlap the pattern display body 10 and the lens body 20 in this order in parallel with the detection target object 30, respectively, at positions 3a and 3b on the surface of the detection target object 30, respectively. It is fixed by using the fixing members 40a and 40b. As a result, the displacement sensor sheet A is installed on the detection object 30, and is observed from the lens body 20 side as shown in FIG. Further, the pattern display body 10 and the lens body 20 are installed so as to be relatively movable in the X direction and the Y direction in the XY plane.

固定部材４０としては、金属部材でもよいし、接着剤を使った接着層でもよい。
接着層としては、パターン表示体１０およびレンズ体２０が検知対象物３０にそれぞれ固定することができるものであれば特に限定しないが、例えば、電離放射線が照射されることにより接着力が大きくなる接着材料を用いる。具体的には、未反応状態の接着層をパターン表示体１０およびレンズ体２０に形成し、それぞれを検知対象物３０の所定位置に配置してから、電離放射線を接着層部に照射して硬化させることにより、変位センサシートＡを検知対象物３０に固定することができる。 The fixing member 40 may be a metal member or an adhesive layer using an adhesive.
The adhesive layer is not particularly limited as long as the pattern display body 10 and the lens body 20 can be fixed to the detection object 30, but for example, the adhesive strength is increased by irradiation with ionizing radiation. Use the material. Specifically, an unreacted adhesive layer is formed on the pattern display body 10 and the lens body 20, each is placed at a predetermined position on the detection target object 30, and then ionizing radiation is applied to the adhesive layer portion to cure the adhesive layer. By doing so, the displacement sensor sheet A can be fixed to the detection object 30.

また、パターン表示体１０とレンズ体２０を仮接着層で仮固定することもできる。これにより、変位センサシートＡを検知対象物３０に設置する際に位置を合わせる必要がなく、設置の手間を省くことができる。仮接着層は、検知対象物の変位によってかかる力により破壊される、もしくはせん断方向にのみ動くことが好ましい。仮接着層の材料としては、例えばシリカ系接着剤、セラミック等の無機系接着剤、有機系接着剤等が用いられる。その他、紫外線等の照射により接着材料の樹脂硬化が進行して接着力が低下する紫外線硬化型接着剤など、外力によって接着力が低下する各種材料も用いることができる。 Further, the pattern display body 10 and the lens body 20 can be temporarily fixed by the temporary adhesive layer. As a result, it is not necessary to align the displacement sensor sheet A when installing it on the detection object 30, and it is possible to save the trouble of installation. It is preferable that the temporary adhesive layer is destroyed by the force applied by the displacement of the object to be detected, or moves only in the shear direction. As the material of the temporary adhesive layer, for example, a silica-based adhesive, an inorganic adhesive such as ceramic, an organic adhesive, or the like is used. In addition, various materials whose adhesive strength is reduced by an external force, such as an ultraviolet curable adhesive whose adhesive strength is reduced due to the progress of resin curing of the adhesive material by irradiation with ultraviolet rays or the like, can also be used.

（効果）
パターン表示部１２１、およびレンズ２２は、ある一定間隔ｄ１で規則的に形成されている。この間隔ｄ１は、検知したい変位量（例えば、構造物のひびや歪み）による変位量）Ｌに合わせて設計する。例えば、道路やトンネルのひび割れは、ひびの幅０．３ｍｍが要点検（３ｍｍ以上は早期補修が必要）ということが国交省の定期点検要領にて規定されている。そこで、ひび幅Ｌ＝０．３ｍｍになったことを検知する場合には、間隔ｄ１は、その倍の長さｄ１＝０．６ｍｍとする。 (effect)
The pattern display unit 121 and the lens 22 are regularly formed at a certain interval d1. This interval d1 is designed according to the displacement amount L due to the displacement amount (for example, crack or strain of the structure) to be detected. For example, the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism stipulates that cracks in roads and tunnels require inspection for crack widths of 0.3 mm (early repair is required for cracks of 3 mm or more). Therefore, when detecting that the crack width L = 0.3 mm, the interval d1 is set to twice the length d1 = 0.6 mm.

これによって、まず、変位量Ｌ＝０ｍｍ（構造物のひびや歪みなし）では、図２（ａ）のように、パターン表示部１２１とレンズ２２のＺ軸方向の位置が合っているため、図２（ｃ）のように、拡大したパターン像１２１’が表示される。次に、変位量Ｌ＝０．３ｍｍ（構造物のひびや歪みに伴って）では、図３（ａ）に示すように、検知対象物３０が構造物のひびや歪み５０があることにより図のＸ軸方向にズレが生じ、そのために、固定部材４０ａで固定されたパターン表示体１０と固定部材４０ｂで固定されたレンズ体２０とが、ｘ方向に変位量Ｌのズレを生じる。したがって、図３（ｂ）に示すように、パターン表示部１２１とレンズ２２のＸ軸方向の位置がずれて、レンズとレンズのちょうど中間部にパターン表示部１２１が位置する（すなわち、レンズの焦点から外れる）ため、図３（ｃ）のように、パターン像が表示されなくなる。このとき、変位センサシートＡは透過性が高いため、このシートの上からでも検知対象物３０の表面状態においてひびや歪みなどが存在するか否かを目視でも確認することが可能である。 As a result, first, when the displacement amount L = 0 mm (no cracks or distortion of the structure), the positions of the pattern display unit 121 and the lens 22 in the Z-axis direction are aligned as shown in FIG. 2A. As shown in 2 (c), the enlarged pattern image 121'is displayed. Next, when the displacement amount L = 0.3 mm (due to cracks and strains in the structure), as shown in FIG. 3A, the detection object 30 has cracks and strains 50 in the structure. The pattern display body 10 fixed by the fixing member 40a and the lens body 20 fixed by the fixing member 40b are displaced by the displacement amount L in the x-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 3 (b), the positions of the pattern display unit 121 and the lens 22 in the X-axis direction are displaced, and the pattern display unit 121 is located exactly between the lenses and the lens (that is, the focal point of the lens). Therefore, the pattern image is not displayed as shown in FIG. 3 (c). At this time, since the displacement sensor sheet A has high transparency, it is possible to visually confirm whether or not cracks or distortions are present on the surface state of the detection object 30 even from above the sheet.

このようにして、パターン像の表示／非表示を確認することで、上記変位量が規定した間隔Ｌまで広がったかを検知することができる。
パターン像の表示／非表示を確認する方法としては、目視で行ってもよいし、カメラなど画像検知機器を用いてもよい。 By confirming the display / non-display of the pattern image in this way, it is possible to detect whether or not the displacement amount has expanded to the specified interval L.
As a method of confirming the display / non-display of the pattern image, it may be performed visually or by using an image detection device such as a camera.

（複数のパターン表示）
図６（ａ）および（ｂ）は、本発明の変形例に係る変位センサシートの概略平面図である。
図６（ａ）および（ｂ）に示す変位センサシートＢ、Ｃは、パターン表示体１０のパターン表示部１２１、１２２、１２３で示すように、単位領域ごとにパターン表示部を複数設けたこと以外は、図１および図２に示す変位センサシートＡと同様の構造を有している。 (Display of multiple patterns)
6 (a) and 6 (b) are schematic plan views of the displacement sensor sheet according to the modified example of the present invention.
The displacement sensor sheets B and C shown in FIGS. 6A and 6B have a plurality of pattern display units provided for each unit area, as shown by the pattern display units 121, 122, and 123 of the pattern display body 10. Has the same structure as the displacement sensor sheet A shown in FIGS. 1 and 2.

図６（ａ）に示す変位センサシートＢは、パターン表示部１２１からｘ方向に距離Ｌ２ずつずらした位置に、別のパターン表示部１２２を形成する。パターン表示部１２２は、パターン表示１２１と同様の方法で形成することができるが、区別できるように異なる表示（絵柄や文字など）にする必要がある。これにより、変位量Ｌ＝Ｌ２の場合において、パターン表示部１２２が拡大されたパターン像１２２’（図示しない）が表示され、より細かい変位量を検知することができる。 The displacement sensor sheet B shown in FIG. 6A forms another pattern display unit 122 at a position shifted by a distance L2 in the x direction from the pattern display unit 121. The pattern display unit 122 can be formed in the same manner as the pattern display 121, but needs to be displayed differently (such as a pattern or characters) so as to be distinguishable. As a result, when the displacement amount L = L2, the pattern image 122'(not shown) in which the pattern display unit 122 is enlarged is displayed, and a finer displacement amount can be detected.

図６（ｂ）に示す変位センサシートＣは、さらに、パターン表示部１２１から－ｘ方向に距離Ｌ３ずつずらした位置に、別のパターン表示部１２３を形成する。パターン表示部１２３は、パターン表示部１２１と同様の方法で形成することができるが、区別できるように異なる表示（絵柄や文字など）にする必要がある。これにより、上記と逆方向に変位量Ｌ＝Ｌ３だけ変位した場合において、パターン表示部１２３が拡大されたパターン像１２３’（図示しない）が表示され、変位の方向も検知することができる。 The displacement sensor sheet C shown in FIG. 6B further forms another pattern display unit 123 at a position shifted by a distance L3 in the −x direction from the pattern display unit 121. The pattern display unit 123 can be formed in the same manner as the pattern display unit 121, but needs to be displayed differently (such as a pattern or characters) so as to be distinguishable. As a result, when the displacement amount L = L3 is displaced in the opposite direction to the above, the pattern image 123'(not shown) in which the pattern display unit 123 is enlarged is displayed, and the direction of the displacement can also be detected.

距離Ｌ２とＬ３は同じ値でもよいし異なっていてもよいが、当初設定した、検知した変位量Ｌよりも小さい値で設定する。すなわち、パターン表示体１０とレンズ体２０の単位領域の間隔ｄ１×１／２よりも小さい値で設定する。 The distances L2 and L3 may be the same value or different values, but are set to a value smaller than the initially set detected displacement amount L. That is, the value is set to be smaller than the distance d1 × 1/2 of the unit region between the pattern display body 10 and the lens body 20.

また、図６（a）および（ｂ）では、パターン表示部を追加で１つずつとしたが、複数個設けてもよい。また、ｘ方向のみとしたが、ｙ方向にも同様に複数個設置することも可能であり、それにより変位方向をより正確かつ詳細に検知することができる。 Further, in FIGS. 6A and 6B, one pattern display unit is additionally provided, but a plurality of pattern display units may be provided. Further, although only the x direction is used, a plurality of them can be similarly installed in the y direction, whereby the displacement direction can be detected more accurately and in detail.

（別の例、光学センシングを用いた方法）
また、パターン表示部１２１は、ある特定の波長光を吸収するように設計された材料や構造を用いて形成することでも作製可能である。
これにより、例えば近赤外線カメラなど、可視光ではない特定の波長光下で観察する検知機器で、パターン像の表示／非表示を確認して、検知対象物の変位を検知することができる。 (Another example, a method using optical sensing)
The pattern display unit 121 can also be manufactured by forming the pattern display unit 121 using a material or structure designed to absorb light having a specific wavelength.
This makes it possible to confirm the display / non-display of the pattern image with a detection device that observes under a specific wavelength light other than visible light, such as a near-infrared camera, and detect the displacement of the object to be detected.

また、前述のように、複数のパターン表示部を、それぞれ異なる波長光を吸収するように設計された材料や構造を用いて形成することも可能である。その場合は、検知機器の波長光の種類を変えることで観察できるパターン表示部が変わるため、観察する波長光を切り替えてパターン像の表示／非表示を確認することで、明確に検知対象物の変位量や方向を検知することができる。
これに用いられる材料としては、例えば、各種赤外吸収インキや近赤外吸収インキなどを用いることができる。また、微細な凹凸構造を設計することでも同様の効果が得られる。 Further, as described above, it is also possible to form a plurality of pattern display units using materials and structures designed to absorb light having different wavelengths. In that case, the pattern display unit that can be observed changes by changing the type of wavelength light of the detection device, so by switching the wavelength light to be observed and checking the display / non-display of the pattern image, the object to be detected can be clearly detected. The amount of displacement and the direction can be detected.
As the material used for this, for example, various infrared absorbing inks, near infrared absorbing inks, and the like can be used. Further, the same effect can be obtained by designing a fine uneven structure.

次に本発明の変位センサシートに係る実施例について詳細を説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Next, an embodiment of the displacement sensor sheet of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to these examples.

＜実施例１＞
［例１］
本例では、図１から図３を参照しながら、説明した構成とほぼ同様の構成を有する変位センサシートＡについて説明する。
（パターン表示体１０の作製）
厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムを支持基材１１として、その一方の面上にスクリーンインキ（十條ケミカル製８０００シリーズＰＣ）を用いて、スクリーン印刷にて、間隔（ピッチ）ｄ１＝０．６ｍｍとして、図１のように２０μｍの大きさの星柄を正方格子状に規則的に印刷し、パターン表示部１２１を形成した。印刷厚みは、５μｍとした。その上に、紫外線吸収層（図示せず）を１μｍ厚みで塗布して、パターン表示体１０を作製した。
（レンズ体２０の作製）
まず、金型に紫外線硬化樹脂としてアクリル系／スチレン系共重合樹脂を注入し、樹脂層と７５μｍ厚ＰＥＴフィルム（レンズ基材）２１とをラミネートした。ＰＥＴフィルム２１側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ、その後、一体化したＰＥＴフィルム２１と硬化した樹脂層とを金型から剥離した。これにより、ＰＥＴフィルム２１上に、ピッチｄ１＝０．６ｍｍ、高さが約２６μｍのレンズ２２を正方格子状に配列させたマイクロレンズ体２０を得た。 <Example 1>
[Example 1]
In this example, the displacement sensor sheet A having substantially the same configuration as the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
(Manufacturing of pattern display body 10)
Using a polycarbonate film with a thickness of 100 μm as the supporting base material 11, screen printing using screen ink (8000 series PC manufactured by Tojo Chemical Co., Ltd.) on one surface of the supporting base material 11 with an interval (pitch) d1 = 0.6 mm is shown in the figure. A star pattern having a size of 20 μm as in No. 1 was regularly printed in a square grid pattern to form a pattern display unit 121. The print thickness was 5 μm. An ultraviolet absorbing layer (not shown) was applied thereto with a thickness of 1 μm to prepare a pattern display body 10.
(Manufacturing of lens body 20)
First, an acrylic / styrene-based copolymer resin was injected into the mold as an ultraviolet curable resin, and the resin layer and the 75 μm-thick PET film (lens base material) 21 were laminated. The resin was cured by irradiating ultraviolet rays from the PET film 21 side, and then the integrated PET film 21 and the cured resin layer were peeled off from the mold. As a result, a microlens body 20 in which lenses 22 having a pitch d1 = 0.6 mm and a height of about 26 μm were arranged in a square grid on the PET film 21 was obtained.

［例２］
本例では、例１のパターン表示体１０の構成が異なる変位センサシートＡについて説明する。その他の構成は例１と同様である。
（パターン表示体１０の作製）
厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムを支持基材１１として、その一方の面上に５０ｎｍ厚さのアルミ蒸着膜を形成し、その上にマスク層として図１のように２０μｍの大きさの星柄を正方格子状に規則的に印刷し、アルカリエッチングを行ってマスク層以外の部分のアルミ蒸着膜を除去することによって、アルミ蒸着膜からなる間隔（ピッチ）ｄ１＝０．６ｍｍの星柄が正方格子状に規則的に並んだ、パターン表示部１２１を形成した。その上に、紫外線吸収層を１μｍ厚みで塗布して、パターン表示体１０を作製した。 [Example 2]
In this example, a displacement sensor sheet A having a different configuration of the pattern display body 10 of Example 1 will be described. Other configurations are the same as in Example 1.
(Manufacturing of pattern display body 10)
A polycarbonate film having a thickness of 100 μm is used as a supporting base material 11, an aluminum vapor-deposited film having a thickness of 50 nm is formed on one surface thereof, and a star pattern having a size of 20 μm is square as a mask layer on the film. By regularly printing in a grid pattern and performing alkaline etching to remove the aluminum vapor deposition film on the part other than the mask layer, the star pattern with an interval (pitch) d1 = 0.6 mm made of the aluminum vapor deposition film has a square grid pattern. The pattern display unit 121, which is regularly arranged in the above, was formed. An ultraviolet absorbing layer having a thickness of 1 μm was applied onto the ultraviolet absorbing layer to prepare a pattern display body 10.

［例３］
本例では、例１のパターン表示体１０の構成が異なる変位センサシートＡについて説明する。その他の構成は例１と同様である。
（パターン表示体１０の作製）
まず、電子線描画装置を用いて樹脂からなる原版を製造し、電鋳によりこの原版から金型を製造した。次に、この金型に紫外線硬化樹脂としてアクリル系樹脂を注入し、この樹脂層と厚さが１００μｍのポリカーボネートフィルムをラミネートした。ポリカーボネートフィルム側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ、その後ポリカーボネートフィルムと硬化した樹脂層とをともに金型から剥離することによって、凹凸パターン（回折構造）をポリカーボネートフィルム上に形成した。
なお、金型は、２０μｍの大きさの星型状を有している凹凸パターンが０．６ｍｍ間隔で正方格子状に配列するように設計した。凹凸パターンの溝の空間周波数は、約１５００本／ｍｍとした。
ポリカーボネート上に形成した凹凸パターン上には、蒸着法によりアルミニウムからなる反射層を形成し、パターン表示体１０を作製した。 [Example 3]
In this example, a displacement sensor sheet A having a different configuration of the pattern display body 10 of Example 1 will be described. Other configurations are the same as in Example 1.
(Manufacturing of pattern display body 10)
First, an original plate made of resin was manufactured using an electron beam drawing apparatus, and a mold was manufactured from this original plate by electroforming. Next, an acrylic resin was injected into this mold as an ultraviolet curable resin, and this resin layer was laminated with a polycarbonate film having a thickness of 100 μm. The resin was cured by irradiating ultraviolet rays from the polycarbonate film side, and then the polycarbonate film and the cured resin layer were both peeled from the mold to form an uneven pattern (diffraction structure) on the polycarbonate film.
The mold was designed so that uneven patterns having a star shape with a size of 20 μm were arranged in a square grid pattern at intervals of 0.6 mm. The spatial frequency of the groove of the uneven pattern was set to about 1500 lines / mm.
A reflective layer made of aluminum was formed on the uneven pattern formed on the polycarbonate by a thin-film deposition method to prepare a pattern display body 10.

（検知対象物への設置）
上記、例１、例２、例３のようにして作製したパターン表示体１０とレンズ体２０のそれぞれ一端に、検知対象物３０に設置・固定するための固定部材４０ａ、４０ｂとして、エポキシ樹脂からなる未反応状態の接着層を塗布した。そして、図１に示すように、パタ
ーン表示体１０とレンズ体２０をそれぞれ検知対象物３０上の所定位置に貼り付け、電離放射線を接着層部分に照射して樹脂硬化させて、変位センサシートＡを固定した。 (Installation on the object to be detected)
Epoxy resin is used as fixing members 40a and 40b for installing and fixing to the detection target 30 at one end of each of the pattern display body 10 and the lens body 20 produced as in Examples 1, 2, and 3 described above. An unreacted adhesive layer was applied. Then, as shown in FIG. 1, the pattern display body 10 and the lens body 20 are attached to predetermined positions on the detection target object 30, and the adhesive layer portion is irradiated with ionizing radiation to cure the resin, and the displacement sensor sheet A is formed. Was fixed.

（効果）
このようにして設置した変位センサシートＡは、レンズ体２０側から観察すると、図２（ｃ）のように星柄が拡大されて観察された。
また、検知対象物３０にひび割れが生じ、そのひび幅Ｌ＝０．３ｍｍになった時に、同様に変位センサシートＡを観察すると、図３（ｂ）のように、何も表示されなくなった。
このようにして、表示の変化を目視で観察して、検知対象物のひび割れ（変位量）が規定した間隔Ｌまで広がったことが容易に明確に検知することができた。また、この時、変位センサシートＡの透過性が高いため、検知対象物のひび割れ状態も目視ではっきり確認することができた。 (effect)
When the displacement sensor sheet A installed in this way was observed from the lens body 20 side, the star pattern was enlarged and observed as shown in FIG. 2 (c).
Further, when the detection object 30 was cracked and the crack width L = 0.3 mm, when the displacement sensor sheet A was similarly observed, nothing was displayed as shown in FIG. 3 (b).
In this way, by visually observing the change in the display, it was possible to easily and clearly detect that the crack (displacement amount) of the object to be detected spread to the specified interval L. Further, at this time, since the displacement sensor sheet A has high transparency, the cracked state of the object to be detected could be clearly confirmed visually.

＜実施例２＞
本例では、図６（a）を参照しながら説明した構成とほぼ同様の構成を有する変位センサシートＢについて説明する。 <Example 2>
In this example, the displacement sensor sheet B having substantially the same configuration as the configuration described with reference to FIG. 6A will be described.

（パターン表示体１０の作製）
厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムを支持基材１１として、その一方の面上に赤色のスクリーンインキ（十條ケミカル製８０００シリーズＰＣ）を用いて、スクリーン印刷にて、間隔（ピッチ）ｄ１＝０．６ｍｍとして、図１のように２０μｍの大きさの星柄を正方格子状に規則的に印刷し、パターン表示部１２１を形成した。印刷厚みは、５μｍとした。 (Manufacturing of pattern display body 10)
Using a polycarbonate film with a thickness of 100 μm as the supporting base material 11, red screen ink (8000 series PC manufactured by Tojo Chemical Co., Ltd.) is used on one surface of the supporting base material, and the interval (pitch) d1 = 0.6 mm is set by screen printing. As shown in FIG. 1, a star pattern having a size of 20 μm was regularly printed in a square grid pattern to form a pattern display unit 121. The print thickness was 5 μm.

さらに、同じ面上に黄色のスクリーンインキを用いて、スクリーン印刷にて、間隔（ピッチ）ｄ１＝０．６ｍｍとして、図６（a）のように２０μｍの大きさの三角柄を正方格子状に規則的に印刷し、パターン表示部１２２を形成した。このとき、パターン表示部１２２は、パターン表示部１２１からｘ方向にｄ２＝０．２ｍｍずらして印刷した。
その上に、紫外線吸収層１μｍ厚みで塗布して、パターン表示体１０を作製した。 Further, by screen printing using yellow screen ink on the same surface, the interval (pitch) d1 = 0.6 mm, and a triangular pattern having a size of 20 μm is formed into a square grid as shown in FIG. 6 (a). It was printed regularly to form the pattern display unit 122. At this time, the pattern display unit 122 was printed with a d2 = 0.2 mm shift in the x direction from the pattern display unit 121.
A pattern display body 10 was prepared by applying an ultraviolet absorbing layer having a thickness of 1 μm on the layer.

（レンズ体２０の作製）
まず、金型に紫外線硬化樹脂としてアクリル系／スチレン系共重合樹脂を注入し、樹脂層と７５μｍ厚ＰＥＴフィルム２１とをラミネートした。ＰＥＴフィルム２１側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ、その後、一体化したＰＥＴフィルム２１と硬化した樹脂層とを金型から剥離した。これにより、ＰＥＴフィルム２１上に、ピッチｄ１＝０．６ｍｍ、高さが約２６μｍのレンズ２２を正方格子状に配列させたマイクロレンズ体２０を得た。 (Manufacturing of lens body 20)
First, an acrylic / styrene-based copolymer resin was injected into the mold as an ultraviolet curable resin, and the resin layer and the 75 μm-thick PET film 21 were laminated. The resin was cured by irradiating ultraviolet rays from the PET film 21 side, and then the integrated PET film 21 and the cured resin layer were peeled off from the mold. As a result, a microlens body 20 in which lenses 22 having a pitch d1 = 0.6 mm and a height of about 26 μm were arranged in a square grid on the PET film 21 was obtained.

（検知対象物への設置）
上記のようにして作製したパターン表示体１０とレンズ体２０のそれぞれ一端に、検知対象物３０に設置・固定するための固定部材４０ａ、４０ｂとして、エポキシ樹脂からなる未反応状態の接着層を塗布した。そして、パターン表示体１０とレンズ体２０をそれぞれ検知対象物３０上の所定位置に貼り付け、電離放射線を接着層部分に照射して樹脂硬化させて、変位センサシートＢを固定した。 (Installation on the object to be detected)
An unreacted adhesive layer made of epoxy resin is applied to each end of the pattern display body 10 and the lens body 20 produced as described above as fixing members 40a and 40b for installing and fixing to the detection object 30. did. Then, the pattern display body 10 and the lens body 20 were attached to predetermined positions on the detection target object 30, respectively, and the adhesive layer portion was irradiated with ionizing radiation to cure the resin, and the displacement sensor sheet B was fixed.

（効果）
このようにして設置した変位センサシートＢは、レンズ体２０側から観察すると、図２（ｃ）のように赤色の星柄が拡大されて観察された。
また、検知対象物３０にひび割れが生じ、そのひび幅Ｌ＝０．２ｍｍになった時に、同様に変位センサシートＡを観察すると、黄色の三角柄が拡大されて観察された。
さらに、図３（ｂ）のように、検知対象物３０にひび割れが進行し、そのひび幅Ｌ＝０．３ｍｍになった時には何も表示されなくなった。
このようにして、表示の変化を目視で観察して、検知対象物のひび割れ（変位量）の進行状態が容易に明確に検知することができた。また、この時、変位センサシートＡの透過性が高いため、検知対象物のひび割れ状態も目視ではっきり確認することができた。 (effect)
When the displacement sensor sheet B installed in this way was observed from the lens body 20 side, the red star pattern was enlarged and observed as shown in FIG. 2 (c).
Further, when the detection object 30 was cracked and the crack width L = 0.2 mm, the displacement sensor sheet A was similarly observed, and the yellow triangular pattern was enlarged and observed.
Further, as shown in FIG. 3B, cracks progressed in the detection object 30, and when the crack width L = 0.3 mm, nothing was displayed.
In this way, the progress of cracks (displacement amount) of the object to be detected could be easily and clearly detected by visually observing the change in the display. Further, at this time, since the displacement sensor sheet A has high transparency, the cracked state of the object to be detected could be clearly confirmed visually.

＜実施例３＞
本例では、ある特定波長で検知する変位センサシートＤについて説明する。
（パターン表示体１０の作製）
厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムを支持基材１１として、その一方の面上に赤外線吸収性インキＡ（紫外線硬化型オフセットインキ）を用いて、オフセット印刷にて、間隔（ピッチ）ｄ１＝０．６ｍｍとして、図１のように２０μｍの大きさの星柄を正方格子状に規則的に印刷し、パターン表示部１２１を形成した。印刷厚みは、２μｍとした。
さらに、同じ面上に赤外線吸収性インキＢ（紫外線硬化型オフセットインキ）を用いて、オフセット印刷にて、間隔（ピッチ）ｄ１＝０．６ｍｍとして、図６（a）のように２０μｍの大きさの三角柄を正方格子状に規則的に印刷し、パターン表示部１２２を形成した。このとき、パターン表示部１２２は、パターン表示部１２１からｘ方向にｄ２＝０．２ｍｍずらして印刷した。 <Example 3>
In this example, the displacement sensor sheet D that detects at a specific wavelength will be described.
(Manufacturing of pattern display body 10)
Using a polycarbonate film with a thickness of 100 μm as the supporting base material 11, infrared absorbing ink A (ultraviolet curable offset ink) is used on one surface of the supporting base material 11, and the spacing (pitch) d1 = 0.6 mm is set by offset printing. As shown in FIG. 1, a star pattern having a size of 20 μm was regularly printed in a square grid pattern to form a pattern display unit 121. The print thickness was 2 μm.
Further, on the same surface, infrared absorbing ink B (ultraviolet curable offset ink) is used, and in offset printing, the interval (pitch) d1 = 0.6 mm, and the size is 20 μm as shown in FIG. 6 (a). The triangular pattern of the above was regularly printed in a square grid pattern to form the pattern display unit 122. At this time, the pattern display unit 122 was printed with a d2 = 0.2 mm shift in the x direction from the pattern display unit 121.

[赤外線吸収インキＡ]
赤外線吸収剤ＹＫＲ－３０７０（山本化成社製）５重量部
ＦＤＳメジウム（東洋インキ製造社製）９５重量部
[赤外吸収インキＢ]
赤外線吸収剤ＹＫＲ－３０８１（山本化成社製）５重量部
ＦＤＳメジウム（東洋インキ製造社製）９５重量部
なお、赤外線吸収インキＡと赤外吸収インキＢとは、それぞれ吸収波長が異なる赤外線吸収剤を用いている。このようにして、吸収する波長の異なる２つのパターン表示部が形成されたパターン表示体１０を作製した。 [Infrared absorption ink A]
Infrared absorber YKR-3070 (manufactured by Yamamoto Chemicals, Inc.) 5 parts by weight FD S medium (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 95 parts by weight
[Infrared absorption ink B]
Infrared absorber YKR-3081 (manufactured by Yamamoto Kasei Co., Ltd.) 5 parts by weight FD S Medium (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 95 parts by weight Infrared absorption ink A and infrared absorption ink B have different absorption wavelengths. The agent is used. In this way, the pattern display body 10 in which the two pattern display units having different wavelengths to be absorbed are formed is manufactured.

（検知対象物への設置）
上記のようにして作製したパターン表示体１０とレンズ体２０のそれぞれ一端に、検知対象物３０に設置・固定するための固定部材４０として、エポキシ樹脂からなる未反応状態の接着層を塗布した。そして、パターン表示体１０とレンズ体２０をそれぞれ検知対象物３０上の所定位置に貼り付け、電離放射線を接着層部分に照射して樹脂硬化させて、変位センサシートＤを固定した。 (Installation on the object to be detected)
An unreacted adhesive layer made of epoxy resin was applied to one end of each of the pattern display body 10 and the lens body 20 produced as described above as a fixing member 40 for installing and fixing to the detection object 30. Then, the pattern display body 10 and the lens body 20 were attached to predetermined positions on the detection target object 30, respectively, and the adhesive layer portion was irradiated with ionizing radiation to cure the resin, and the displacement sensor sheet D was fixed.

（効果）
このようにして設置した変位センサシートＤは、波長が８５０ｎｍの赤外線を検知できるようにした赤外線カメラやセンサーを用いることによって、赤外線吸収インキＡで印刷したパターン表示部１２１が拡大されたパターン像が観察された。
また、検知対象物３０にひび割れが生じ、そのひび幅Ｌ＝０．２ｍｍになった場合は、
波長が９５０ｎｍの赤外線を検知できるようにした赤外線カメラやセンサーを用いることによって、赤外線吸収インキＢで印刷したパターン表示部１２２を検知することができた。
さらに、図３（ｂ）のように、検知対象物３０にひび割れが進行し、そのひび幅Ｌ＝０．３ｍｍになった時には何も表示されなくなった。 (effect)
The displacement sensor sheet D installed in this way has an enlarged pattern image of the pattern display unit 121 printed with the infrared absorbing ink A by using an infrared camera or a sensor capable of detecting infrared rays having a wavelength of 850 nm. Observed.
Further, when the detection object 30 is cracked and the crack width L = 0.2 mm, the crack width is 0.2 mm.
By using an infrared camera or sensor capable of detecting infrared rays having a wavelength of 950 nm, it was possible to detect the pattern display unit 122 printed with the infrared absorbing ink B.
Further, as shown in FIG. 3B, cracks progressed in the detection object 30, and when the crack width L = 0.3 mm, nothing was displayed.

このようにして、表示の変化を赤外線カメラやセンサー等で観察して、検知対象物のひび割れ（変位量）の進行状態が容易に明確に検知することができた。また、この時、変位センサシートの透過性が高いため、検知対象物のひび割れ状態も目視ではっきり確認することができた。 In this way, the progress of cracks (displacement amount) of the object to be detected could be easily and clearly detected by observing the change in the display with an infrared camera, a sensor, or the like. Further, at this time, since the displacement sensor sheet has high transparency, the cracked state of the object to be detected could be clearly confirmed visually.

Ａ、Ｂ、Ｃ変位センサシート
１０パターン表示体
１１支持基材
１２１、１２２、１２３パターン表示部
１２１’パターン像
１３凹凸パターン
１４反射層
２０レンズ体
２１レンズ基材（ＰＥＴフィルム）
２２レンズ
３０検知対象物
４０ａ、４０ｂ固定部材
５０構造物のひびや歪み A, B, C Displacement sensor sheet 10 Pattern display body 11 Support base material 121, 122, 123 Pattern display unit 121'Pattern image 13 Concavo-convex pattern 14 Reflective layer 20 Lens body 21 Lens base material (PET film)
22 lens
30 Detection target 40a, 40b Fixing member 50 Cracks and distortions in structures

Claims

A displacement sensor sheet comprising a pattern display body in which pattern display portions are formed at least at predetermined intervals and a lens body in which lenses are formed at the same intervals as the predetermined intervals.
The lens body is arranged so as to be on the observer side.
A part of the pattern display body and the lens body are fixedly arranged on the detection target so as to overlap each other.
Due to the amount of displacement due to cracks or strain generated on the surface of the object to be detected.
A displacement sensor sheet, characterized in that the pattern image of the pattern display body displayed through the lens body changes when the positions of the pattern display body and the lens body deviate from each other.

The lens body is transparent, and the pattern display body is formed on a transparent support base material with an area of 30% or less of the unit region divided by the predetermined intervals. The displacement sensor sheet according to claim 1, which is characterized.

A plurality of pattern display units formed on the pattern display body are formed by shifting their positions by a predetermined distance in different display forms, and a pattern image displayed is displayed according to the amount of positional deviation between the pattern display body and the lens body. The displacement sensor sheet according to claim 1 or 2, wherein the displacement sensor sheet changes.

The plurality of formed pattern display units are in the x direction and y in the pattern display unit plane.
The displacement sensor sheet according to claim 3, wherein the displacement sensor sheet is formed by different display methods depending on the direction, and the displayed pattern image differs depending on the displacement direction of the displacement amount in the detection object.

The pattern display unit formed on the pattern display body is formed of a plurality of substances having different absorption wavelengths by shifting their positions by a predetermined amount distance, and is displayed by the amount of positional deviation between the pattern display body and the lens body. The absorption wavelength of the pattern image changes.
The displacement sensor sheet according to any one of claims 1 to 4.