包装损坏检查装置的制作方法

文档序号:13689345阅读:337来源:国知局
包装损坏检查装置的制作方法

本发明涉及利用传感器能够便利地检查包装是否损坏的装置。

本发明涉及利用波导模式共振元件的湿度传感器以及利用该传感器的包装纸检查装置。



背景技术:

最近,在食品等制造过程/流通过程等中包装损坏,导致频繁出现包装内部的食品变质或者粉碎的问题。食品的情况,在各种状况下损害包装,在制造过程/流通过程等中虫子穿透包装进而进入包装或者在配送中掉落进而损坏包装、在触摸陈列的商品时损坏包装、有人恶意将毒物注入到包装内部。

对于如上所述产品在制造/流通的过程中发生的包装损坏的检查方法,正在利用如下的方法:①在制造过程中用肉眼检查;②在制造过程中检查是否有气泡;③利用摄像机的视觉检查;以及④利用各种方式的针孔检测器的检查方法。

与现有技术相关的技术已被“韩国公开专利第10-20080014240(发明名称:容器的针孔检测装置以及方法)”公开。

一般地说,正在流通以及出售的各种产品是以包装好的状态出售的,因此包装纸的直接损坏状态能够用肉眼确认,但是包装纸内部的状态信息则很难确认。尤其是,诸如食品或者电子产品的包装纸,若内部存在水分,注入严重损坏的产品,在这一情况下就更加要求感应。

为了解决上述问题,可以有在包装纸内部具有电气性驱动的湿度传感器来识别湿度信息的方法。

但是,一般的湿度传感器相比包装纸生产成本高,因此可适用于高成本的电子产品,但是若适用于一般食品,则在生产方面存在困难。

因此,需要开发能够以低成本适用于各种包装状态的产品的湿度传感器。



技术实现要素:

本发明提供如下的包装损坏检查装:利用传感器容易并且准确地检查包装是否损坏,不仅如此在整体流通过程中检查包装是否损坏,进而能够准确了解到是在哪一过程中发生包装损坏。

对于本发明的另一目的以及优点,可通过以下的说明来了解,并且可通过本发明的实施例更加明确了解到。另外,可以容易想到本发明的目的以及优点可由权利要求范围内的手段及其组合实现。

(解决问题的手段)

根据本发明一实施例的包装损坏检查装置可包括:包括:传感器,识别密封的包装纸内部变化信息;识别元件,包括所述密封的包装纸的识别码;识别部,识别包括于所述识别元件的所述识别码,进而识别所述密封的包装纸的识别信息;以及判断部,比较由所述传感器识别到的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

所述判断部,比较由所述传感器识别的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封的包装纸的内部环境是否变化,若内部环境发生变化,则可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

所述判断部,比较在目前测量步骤生成的内部变化信息与之前测量步骤中生成的内部变化信息,可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

所述判断部,比较在目前测量步骤中生成的内部变化信息与现在外部环境信息,判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

内部变化信息可以是温度信息、湿度信息、密封内部包含的特定物质是否存在的信息以及密封你不包括的位置浓度信息中的至少一个。

所述传感器设置在所述包装纸的内部,周期性地或者每次输入请求信号时,通过通信部向所述判断部传送所述内部变化信息。

包装损坏装置还包括:信息生成部,在各识别码/流通步骤分别的内部变化信息、是否发生内部变化的判断结果信息、测量时外部环境信息、测量时间和日期的信息以及测量者的信息中至少一种。

信息生成部可通过通信部向外部装置发送所述生成信息以及警告信息。

识别元件至少是条形码、qr码、rfid码中的一种,识别部可以是识别条形码、qr码、rfid码中的一种的装置。

包装损坏检查装置还包括生成电磁波的电磁波生成部;传感器配置在所述密封的包装纸,根据内部变化改变并生成入射的电磁波,判断部比较从所述传感器生成的电磁波与对应于所述识别码的基准电磁波,判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

识别元件可以是入射所述电磁波时生成固有的共振频率的光学识别元件。

包装损坏检查装置还包括:检查部,检测从所述传感器生成的电磁波的特性,并检测从所述光学识别元件生产的电磁波的固有共振频率;识别部,基于所述检测到的固有共振频率识别所述包装纸的识别码;判断部比较从所述包装纸生成的电磁波与对应于所述识别码的基准电磁波,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

在从所述包装纸生成的电磁波的固有共振频率与所述基质电磁波的固有共振频率的差异值大于已设定的差异在,则判断部可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

基准变化信息按照第一流通步骤、第二流通步骤以及第n流通步骤分别具有不同的基准变化信息,判断部比计较由所述传感器识别的内部变化信息与对应于所述密封的包装纸的识别码且对应于目前流通步骤的基准变化信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

光学识别元件包括m个的识别单元,对于所述识别单元可包括:由透过电磁波的物质构成的电磁波透射层;以及波导衍射光栅,若照射所述透过的电磁波,则在固有共振频率产生共振,而所述固有共振频率为第一固有共振频率至第n固有共振频率中的一个。

光学识别元件为,所述固有共振频率的种类为n个,所述识别单元的个数为m个,因此可表示的识别码可以是nm个。

包装损坏检查装置还包括写入部,将所述各个识别码/流通步骤的内部变化环境、所述密封的包装纸是否保持密封状态的判断结果信息、所述测量时外部环境信息、所述测量日期和时间的信息以及测量者的信息中至少一个信息记载于所述识别元件;所述识别部可识别所述识别元件包括的信息。

根据本发明另一实施例的包装损坏检查装置可包括:传感器,识别密封的包装纸内部变化信息;太赫兹用识别元件,由太赫兹波透射层与波导衍射光栅构成,并且包括由密封的包装纸的识别码构成的m个识别单元,其中所述太赫兹透射层由使太赫兹波透射的物质的构成,所述波导衍射光栅为若照射所述透射的太赫兹波,则在固有共振频率发生共振,所述固有共振频率为第一固有共振频率到第n固有共振频率中的一个;识别部,识别在所述太赫兹用识别元件包括的所述识别码,进而识别所述密封的包装纸的识别信息;以及判断部,比较由所述传感器识别的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

包装损坏检查装置还包括还包括:光源,向所述太赫兹波用识别元件照射太赫兹波;所述识别部检测从所述各个的太赫兹波用识别元件生成的各个太赫兹波的固有共振频率,基于检测到的固有共振频率可识别所述识别码。

传感器可包括由使太赫兹波透射的物质构成的太赫兹波透射层;以及电磁场强化结构体,透射所述太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于提前设定的频带的强化电场。

判断部比较由所述传感器识别的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封包装纸内部环境是否变化,若内部环境有变化,则可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

判断部比较在现在测量步骤生成的内部变化信息与之前测量步骤中生成的内部变化信息,可判断所述密封的包装纸的未保持密封状态。

判断部比较在现在测量步骤生成的内部变化信息与现在外部环境信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

包装损坏检查装置还可包括识别单元用输入部,将所述导波衍射光栅的固有共振频率变更为其他固有共振频率,将所述密封的包装纸是否保持密封状的判断结果信息、所述测量时外部环境信息、所述测量日期与时间的信息以及所述测量者的信息中的至少一个信息输入于所述识别单元。

本发明一实施例的包装损坏检查系统可包括:包装损坏检查装置;以及服务器,从所述包装损坏检查装置接收所述密封的包装纸是否保持密封状态的信息,将接收的是否保持密封状态的信息保存在储存部或者传送到使用者终端机;其中所述包装损害检查装置包括:传感器,识别密封的包装纸内部变化信息;

识别元件,包括所述密封的包装纸的识别码;识别部,识别包括于所述识别元件的所述识别码,进而识别所述密封的包装纸的识别信息;以及判断部,比较由所述传感器识别到的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。。

包装损坏检查装置可按照第一流通步骤、第二流通步骤以及第n流通步骤分别配置有包装损坏检查装置,服务器可按照第一流通步骤、第二流通步骤以及第n流通步骤分别从所述包装损坏检查装置接收所述密封的包装纸是否保持密封状态的信息;各个识别码/流通步骤分别的内部变化信息、测量时外部环境信息、测量日期与时间的信息以及测量的人信息。

判断部比较由所述传感器识别的内部变化信息与对应于所述密封的包装纸的识别码且对应于现在流通步骤的基准变化信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

判断部比较由所述传感器识别到的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封的包装纸的内部是否有环境变化,若判断有内部环境变化,则可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

判断部比较在目前测量步骤生成的内部变化信息与之前测量步骤中生成的内部变化信息,可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

判断部比较在目前测量步骤生成的内部变化信息与现在外部环境信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

为实现上述目的,与本发明一实施例相关的利用导波模式共振元件的湿度传感器可包括:导波模式共振(guidedmoderesonance,gmr)元件;以及水分感应膜,涂覆于所述导波模式共振元件以吸收水分,第一电磁波从外部照射于所述导波模式共振元件,则通过所述水分的衰减系数(attenuationcoefficient)是在所述导波模式共振元件生成的第二电磁波变化。

在此,所述水分感应膜可使所述第二电磁波的反射度改变。

在此,所述水分感应膜可使所述第二电磁波的q值(qualityfactor,q=f/δf,f:共振频率、δf:全宽半最大频率)

在此,所述水分感应膜可由至少包含在氯化锂、硅胶和活性氧化铝中的一种的无机物构成。

在此,所述水分感应膜可由至少包含羧基(-cooh),胺基(-nh2)和醇基(-oh)中的一种的有机物构成。

在此,所述导波模式共振元件单向形成光栅层,所述水分感应膜可涂覆于所述光栅层。

用于实现上述课题的本发明的另一实施例相关的包装纸检查装置可包括:湿度传感器,利用具有水分感应膜的导波模式共振元件,其中所述水分感应膜涂覆于所述导波模式共振元件,以吸收导波模式共振元件与水分,若第一电磁波从外部照射于所述导波模式共振元件,则根据通过所述水分的衰减系数(attenuationcoefficient)使从所述导波模式共振元件生成的第二电磁波变化;光源,向所述湿度传感器照射第一电磁波;检测部,检测从所述湿度传感器生成的所述第二电磁波;以及湿度信息生成部,基于从所述检测部检测到的所述第二电磁波生成湿度信息。

在此,所述湿度信息生成部可基于所述第二电磁波的反射度以及q值中至少一个可生成所述湿度信息。

在此,还可包括使用者输入部,输入所述水分感应膜的成分信息、厚度信息以及曲折率信息、所述第一电磁波的频率信息。

在此,所述湿度信息生成部可至少生成所述厚度信息、所述成分信息以及所述曲折率信息、所述频率信息中的一种生成所述湿度信息。

在此,还可包括显示部以形成并输出湿度信息。

在此,所述水分感应膜可由包括氯化锂(lithiumchloride)、硅胶(silicagel)和活性氧化铝(activatedalumina)中的一个的吸水性无机物构成。

在此,所述水分感应膜可由包括羧基(-cooh)、胺基(-nh2)和醇基(-oh)中的一个的吸水性有机物构成。

在此,所述导波模式共振元件单向形成光栅层,所述水分感应膜可涂覆于所述光栅层。

(发明效果)

根据公开的发明,利用配置在密封的包装纸的传感器,判断密封的包装纸是否保持密封状态来检查包装纸是否损坏,进而能够以非破坏式的方法检查是否有损坏。

另外,在流通前过程中检查包装是否损坏,进而能够准确了解到是在哪一过程中出现包装损坏。

另外,将包装是否损坏的信息传送给使用者、管理者以及管理服务器,进而可实时告知是否损坏的信息,同时可在服务器统一管理损坏信息。

另外,基于电磁波的变化的特性来检查是否损坏,进而能够准确检查是否损坏。

本发明相关的利用波导模式谐振元件的湿度传感器以及利用该传感器的包装纸检查装置,能够以低成本适用于各种产品。

另外,根据通过水分的衰减系数的q值,变化可判断是否感应到水分。

另外,通过将湿度传感器用作检查装置来进行识别的简单动作,能够更加提高检查包装纸的便利性。

附图说明

图1是用于说明本发明一实施例相关的密封包装纸的损坏检查装置的图面。

图2是用于说明本发明另一实施例相关的密封包装纸的损坏检查装置的图面。

图3a至图3c是用于说明本发明一实施例相关的密封包装纸的损坏检查装置的应用示例的图面。

图4a至图4c是用于说明本发明一实施例的包装损坏检查装置的驱动示例的图面。

图5a至图5c是用于说明本发明另一实施例的包装损坏检查装置的驱动示例的图面。

图6a至图6c是用于说明本发明另一实施例的包装损坏检查装置的驱动示例的图面。

图7是用于说明本发明的一实施例的包装纸的图面。

图8是用于说明本发明的另一实施例的包装纸的图面。

图9是用于说明本发明一实施例的包装纸内部设置的传感器的图面。

图10a至图10c是用于说明本发明一实施例的电场强化结构体的图面。

图11是用于说明与本发明一实施例相关的光学识别元件的图面。

图12a至图12d是用于详细说明与本发明一实施例相关的光学识别元件的图面。

图13a至图13c是用于说明与本发明一实施例相关的识别单元用写入装置的图面。

图14是用于说明本发明一实施例的包装损坏检查系统的图面。

图15是用于说明本发明一实施例的湿度传感器400的结构的侧视图。

图16是用于说明图1的湿度传感器400的运作方法的图面。

图17是用于说明根据水分感应膜430的衰减系数变化的第二电磁波的q值变化的图面。

图18是用于说明根据水分感应膜430衰减系数变化的第二电磁波的反射度变化的图面。

图19是用于说明本发明其另一实施例的包装纸检查装置200的图面。

具体实施方式

以下,参照附图详细说明用于实施发明的具体内容。

图1是用于说明本发明一实施例相关的密封包装纸的损坏检查装置的图面。

参照图1,密封包装纸损坏检查装置10包括:显示部11、储存部12、通信部13、识别部14、判断部15、信息生成部16以及写入部17。

密封的包装纸是指,在真空包装/气体填充包装等的包装之后与外部环境隔绝的包装法的包装纸。例如,密封的包装纸可以是外部环境隔绝气体、液体以及固体的进出的状态。

显示部11可显示各种数据信息。例如,显示部11可显示包装纸内部是否发生变化的信息。

显示部11可包括液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)、薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay,tftlcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)、柔性显示器(flexibledisplay)、3d显示器(3ddisplay)中的至少一个。

储存部12可保存各种数据信息。例如,储存部12可包括识别码信息、内部变化信息、内部是否有变化的判断结果信息等。

通信部13个收发各种信息。例如,通信部13可接收从传感器21以及识别元件22传送的内部变化信息或者识别码信息。举另一示例。通信部13可向外部的终端机或者管理服务器发送各种信息。

识别部14可识别包含于识别元件22的识别码。可按照各个包装纸分别赋予不同的识别码。例如,识别元件22为条形码、qr码以及rfid码中的一种,识别部14可以是识别条形码、qr码以及rfid码中的一种的装置。举另一示例,识别元件可以是光学识别元件。对于光学识别元件将在图11中进行详细说明。

判断部15比较由传感器21识别的内部变化信息与基准变化信息,可判断密封的包装纸是否保持密封状态。例如,判断部15比较由传感器21识别的内部变化信息与基准变化信息,进而可判断密封的包装纸内部环境是否有变化。判断部15若判断内部环境有变化,则可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。即,判断部15可判断密封的包装纸的密封被部分损坏。

判断部15可以知道包括物理/化学/生物学的变化的包装纸内部环境变化。内部环境变化信息可包括物理变化信息、化学变化信息、生物变化信息等。物理变化是指温度、体积、形状等的变化;化学变化是指物质、气体、水分等的构成成分的定量变化;生物变化使微生物、病毒、霉菌等个体数变化等。对于变化的程度,可根据由传感器21识别到的内部变化信息以及基准变化信息的差异程度判断。基准变化信息可以判断是按识别码/流通步骤分别设定的内部变化信息的基准值。

判断部15比较在目前流通步骤中生成的内部变化信息与之前流通步骤中生成的内部变化信息,可判断是否保持密封状态。例如,在之前流通步骤中的湿度为a值的情况下,若在目前流通步骤中生成的湿度为a值,则判断部15判断未发生内部变化。相反,若在目前流通步骤中生成的湿度为b值,则判断部15判断有内部变化,进而可判断密封的包装部分损坏。也就是说,判断部15比较目前密封状态下的内部变化信息与正常密封状态下的内部变化信息,可判断密封包装部分是是否损坏(是否保持密封状态)。本发明在密封的包装部分损坏的情况下,利用密封的包装纸内部环境与最初密封包装纸的时候不同的现象。

信息生成部16可生成各识别码/流通步骤分别的包装纸内部变化的信息、测量时的外部环境信息、测量时间和日期的信息以及测量者的信息等。

信息生成部16通过通信部13向在流通方面管理包装损坏的使用者的终端机或者管理服务器等外部装置传送生成的信息或者警告信息,或者可将生成的信息保存在储存部12。据此,管理者可在流通中实时确认包装是否损坏。

写入部17将在目前步骤中测量到的各种信息记载于识别元件22。在此,各种信息可包括各识别码/流通步骤分别的内部变化信息、所述密封的包装纸是否保持密封的判断结果信息、所述测量时外部环境信息、所述测量时间和日期的信息以所述测量者的信息等。

如上所述,写入部17将各种信息记载于识别元件22,进而识别部14可识别在包括于识别元件22的之前步骤中测量到的各种信息。据此,识别部14不从服务器(未示出)等接收在之前步骤中测量到的各种信息,而是从识别元件22直接识别。

传感器21附着于密封的包装纸20,或者与密封的包装纸20形成一体,或者可设置在密封的包装纸20内部。

例如,在从外部入射波(wave)的情况下,根据内部变化可改变入射的波。据此,传感器21可识别内部变化信息。在此,波(wave)可包括电磁波、超声波等。

举另一示例,传感器21周期性地或者每次输入请求信号时,可通过通信部(未示出)向判断部15传送内部变化信息。例如,传感器21为手动(passive)类型且无需另外的电源,或者有单独的电源且能够主动向判断部15传送内部变化信息的主动(active)类型。

图2是用于说明本发明另一实施例相关的密封包装纸的损坏检查装置的图面。

参照图2,包装损坏检查装置100包括:显示部101、电磁波生成部102、检测部103、识别部104、判断部105、信息生成部106以及输入部107。

显示部101可显示各种数据信息。例如,显示部102可显示包装纸内部是否发生变化的信息。

显示部101可包括液晶显示器(liquidcrystaldisplay,lcd)、薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay,tftlcd)、有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)、柔性显示器(flexibledisplay)、3d显示器(3ddisplay)中的至少一个。

电磁波生成部102可向包装纸111以及光学识别元件112照射电磁波。例如,电磁波生成部102可以是生成太赫兹波的各种形态的装置。太赫兹波作为位于红外线与微波之间的区域的电磁波,一般可具有0.1thz至10thz的频率。但是,即使多少超出该范围,只要是能够被本发明所属技术领域的技术人员容易想到的范围,当然可在本发明中认定为太赫兹波。包装纸111根据内部变化可改变并生成从外部电磁波生成部入射的电磁波。若入射电磁波,则光学识别元件112可生成固有共振频率。对包装纸111以及光学识别元件112将在后面进行详细说明。

检测部103检测从包装纸111生成的太赫兹波的特性,进而可检测从光学识别元件112生成的电磁波的固有共振频率。

检测部103可检测从包装纸111反射、投射、衍射或者散射的太赫兹波的特性。具体举例说明,检测部103可检测从太赫兹波用包装纸11生成的太赫兹波的强度或者太赫兹波的共振频率等。

检测部103可检测从光学识别元件112生成的电磁波的固有共振频率。

识别部104基于由检测部103检测到的固有共振频率可识别包装纸111的识别码。识别码可包括区别多个包装纸的代码信息。

判断部105比较由检测部103检测到的包装纸111生成的电磁波与对应于识别码的基准电磁波,进而可判断密封的包装纸是否保持密封状态。例如,判断部105可以知道包括物理/化学/生物学变化的包装纸内部变化。

物理变化是指温度、体积、形状等的变化;化学变化是指物质、气体、水分等的构成成分的定量变化;生物变化使微生物、病毒、霉菌等个体数变化等。对于变化的程度,可根据从包装纸111检测到的电磁波共振频率与基准太赫兹波的共振频率的差异程度进行判断。

基准电磁波按照个识别码/流通步骤可具有相互不同的值。

例如,在由检测部103检测到的电磁波的共振频率与对应于识别到的识别码的基准电磁波的共振频率的差值大于已设定的差值的情况下,判断部104可判断包装纸111内部有变化。

(表1)

参照表1,识别码1的各步骤的基准共振频率可以是a/b/c。基准共振频率可以是提前设定或者是在之前步骤测量到的电磁波的共振频率值。例如,若在加工步骤中从包装纸111实际检测到的电磁波的共振频率为b,则可将配送步骤的基准共振频率设定为b。另外,若在配送步骤中从包装纸111实际检测到的电磁波的共振频率为c,则购买步骤的基准共振频率可设定为c。此时,判断部105在加工步骤基于b-a(差值)判断包装纸111内部是否有变化,在配种步骤中基于c-b(差值)判断包装纸111内部是否有变化,在购买步骤中基于d-c(差值)可判断密封的包装纸111是否保持密封状态。

举另一示例,判断部105基于由检测部103检测到的电磁波的共振频率与对应于识别到的识别码的基准太赫兹波的共振频率的差值,可判断密封的包装纸111是否保持密封状态。具体举例说明,判断部105基于差值也可将包装纸111内部的物理/化学/生物学变化程度数值化。例如,对于湿度,判断部105基于差值可导出湿度的差值。

举另一示例,判断部105比较在特定波长中由检测部103检查到的太赫兹波的强度与对应于识别到的识别码的基准太赫兹波的强度,若在特定波长中检测部103检测到的太赫兹波的强度与对应于识别到的识别码的基准太赫兹波的强度的差值大于已设定的差值的情况下,可判断密封的包装纸111的密封状态损害。

信息生成部106可生成各识别码/流通步骤分别的包装纸内部变化的信息、测量时外部环境信息、测量时间和日期的信息以及测量者的信息等。

信息生成部106通过通信部向在流通方面管理包装损坏的使用者的终端机或者管理服务器等的外部装置发送生成的信息以及警告信息。据此。管理者可实施确认在流通上包装是否损坏。

写入部17将在目前步骤中测量到的各种信息记载于识别元件112。在此,各种信息可包括是否保持密封的判断结果信息、所述测量时外部环境信息、所述测量时间和日期的信息以所述测量者的信息等。

包装损坏检查装置利用设置在密封的包装纸的传感器判断密封的包装纸是否保持密封状态来检查包装纸是否损坏,进而能够以非破坏性的方法检查是否损坏。

另外,包装损坏检查装置基于电磁波的变化的特性来检查是否损坏,进而能够准确地检查是否损坏。

另外,包装损坏检查装置在流通前过程中检查包装是否损坏,进而能够准确了解到是在哪一过程出现包装损坏。

另外,包装损坏检查装置将包装是否损坏的信息发送给使用者、管理者以及管理服务器,进而实时告知是否损坏的信息的同时可在服务器统一管理损坏信息。

图3a至图3c是用于说明本发明一实施例相关的密封包装纸的损坏检查装置的应用示例的图面。

参照图1以及图3a,使用者等利用包装损坏检查装置10可在流通每一步骤检查密封的包装纸是否保持密封状态。

包装损坏检查装置10可获取各识别码/流通步骤分别是否保持密封状态、外部环境信息、测量时间和日期、测量者的信息等。

参照图1以及图3b,包装损坏检查装置10在作为加工厂生产步骤的第一步骤中获取各密封的包装纸的各识别码/流通步骤分别是否保持密封状态、外部环境信息、测量时间和日期以及测量者的信息等。

参照图1以及图3c,包装损坏检查装置10在物流中心的流通步骤的第二步骤或者销售步骤的第三步骤中对各个密封的包装纸的识别码/流通步骤分别是否保持密封状态、外部环境信息、测量时间和日期以及测量者的信息等。

参照图1以及图3d,包装损坏检查装置10在消费者的保管步骤的第四步骤中按照各个密封的包装纸的识别码/流通步骤分别的是否保持密封状态(有无变化)、外部环境信息、测量时间和日期以及测量者的信息等。例如,在冰箱具有包装损坏检查装置10,包装损坏检查装置10通过对各个密封的包装纸进行检查,可判断是否保持密封状态。

参照图1以及图3e,包装损坏检查装置10获取的各识别码/流通步骤分别的密封状态是否保持(“有无变化”)、外部环境信息、测量时间和日期以及测量者的信息等保存在储存部12或者显示于显示部11,或者通过通信部13实时传送到外部装置。

据此,可统一确认各识别码/流通步骤分别密封的包装纸的状态。

图4a至图4c是用于说明本发明一实施例的包装损坏检查装置的驱动示例的图面。

参照图4a,包装损坏检查装置可获取制造步骤的信息。例如,该信息可包括是否保持密封状态(有无变化)、内部变化信息(湿度、温度、特定气体浓度等)、测量时间和日期以及测量者的信息。密封的包装纸处于正常的情况下,温度为5度,湿度可以是1%。

参照图4b,在流通步骤或者销售步骤等中飞蛾损坏密封的包装纸,并且可在密封的包装纸内部产卵。被飞蛾损坏的部分非常微小,因此存在无法用肉眼判断是否损坏的问题。

参照图4c,使用者等在制造步骤之后利用包装损坏检查装置可检查密封的包装纸。若检查结果温度为20度,湿度为7%,则由于相比于正常状态(温度:5度、湿度1%)内部变化信息的差异大,因此包装损坏检查装置可判断密封状态受损。

与本实施例相同,若细微损坏密封,则允许外部气体、液体或者固体进出,进而呈现密封的包装纸的内部环境与外部环境类似的倾向。

如上所述,即使出现因飞蛾而细微损害密封的情况,只要利用本发明的包装损坏检查装置,则可容易判断是否保持密封状态。

图5a至图5c是用于说明本发明另一实施例的包装损坏检查装置的驱动示例的图面。

参照图5a,包装损坏检查装置可获取制造步骤中的信息。例如,信息可包括是否保持密封状态(有无变化)、内部变化信息(湿度、温度、特定气体浓度等)、测量时间和日期以及测量者信息。密封的包装纸处于正常状态的情况下,温度为-5度,湿度可以是1%。

参照图5b,违法者在流通步骤或者销售步骤等中利用注射器可在密封的包装纸内部注入有害物质。因注射器受损的部分非常微小,因此存在无法用肉眼判断是否损坏的问题。

参照图5c,使用者等在制造步骤之后利用包装损坏检查装置可检查密封的包装纸。检查结果,若温度为3度,湿度为8%,则相比于正常状态(温度:-5度、湿度:1%)内部变化信息的差异大,因此包装损坏检查装置可判断密封状态受损。

与本实施例相同,若细微损坏密封,则允许外部的气体或者固体的进出,进而呈现密封的包装纸的内部环境与外部环境类似的倾向。

如上所述,即使因注射器而细微损坏密封,只要利用本发明的包装损坏检查装置,可容易判断密封状态。

图6a至图6c是用于说明本发明另一实施例的包装损坏检查装置的驱动示例的图面。

参照图6a,包装损坏检查装置可获取制造步骤中的信息。例如,信息可包括是否保持密封状态(有无变化)、内部变化信息(湿度、温度、特定气体浓度等)、测量时间和日期以及测量者信息。密封的包装纸处于正常状态的情况下,温度为5度,湿度可以是1%。

参照图6b,在流通步骤或者销售步骤等中密封的包装纸被尖锐的工具损坏,或者搬运的过程中掉落可损坏包装。由于用尖锐的工具或者掉落受损的部分非常微小,因此存在无法用肉眼确认损坏的问题。

参照图6c,使用者等在制造步骤之后利用包装损坏检查装置可检查密封的包装纸。检查结果,若温度为20度,湿度为7%,则相比于正常状态(温度:5度、湿度:1%)内部变化信息的差异大,因此包装损坏检查装置可判断密封状态损坏。

如上所述,即使是因尖锐的工具细微损坏密封,只要利用本发明的包装损坏检查装置,则可容易判断是否保持密封状态。

图7是用于说明本发明的一实施例的包装纸的图面。

参照图7,包括透过电磁波区域的包装容器700可包括由电磁波用包装纸701包裹的空间。在空间的内部可放入食品等。

电磁波用包装纸701可包第一电磁波透射层702、电磁场强化结构体703、选择性感应层704、过滤层705、电磁波屏蔽层706。

电磁波用包装纸701可包括透射电磁波的电磁波透射层702;与屏蔽电磁波的电磁波屏蔽层706,电磁波透射层702以及电磁波屏蔽层706可具有各种的形状、区域的大小。与此相同,可只在包装容器700的一部分形成透射电磁波的区域问。例如,电磁波可以是太赫兹波。

电磁波透射层702可由透过电磁波的物质构成。

电磁强化结构体703反应于透射电磁波透射层702的电磁波中提前设定的频带可强化(enhancement)电磁场(field)。例如,电磁场强化结构体703可以是强化电场的各种结构,诸如衍射光栅、金属网、超材料、具有电磁波生成部的波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子共振的结构物以及光子晶体结构。

选择性感应层704可以是将只与特定物质结合的感应物质固定于支撑体的层。例如,若特定物质为特定离子、特定气体、水分、危害物质等,则选择性感应层704可只与特定离子、特定气体、水分、危害物质,不与其他物质结合。

过滤层705可只使特定物质通过选择性感应层704。例如,过滤层705可形成在包装容器700的最里侧,并且只使存在于包装容器700内部空间的各种种类的物种中的特定物质(例如,特定离子、特定气体、水分、危害物质)通过。

电磁波屏蔽层706形成在太赫兹波透射层702、电磁场强化结构体703、选择性感应层704以及过滤层705的两侧面,并且可反射电磁波。

电磁波屏蔽层706原来是将诸如铝的金属物质层涂覆于高分子包装材料(polyethylene;pe,polypropylrnr;pp),进而从包装外部向内部入射的紫外线、可视光、红外线、水分、有害物质等保护产品,但是含有金属成分,因此具有反射电磁波的性质。

为了能够以非破坏性方法容易检测到包装内部,在整体包装纸之中可只在特定部分形成感应窗(sensingwindow),其中所述感应窗由电磁波透射层702、电磁场强化结构体703、选择性感应层704以及过滤层705构成。

图8是用于说明本发明的另一实施例的包装纸的图面。

参照图8,包装纸800可包括:可获取基准电磁波特性的第一区域810;可获取变化的电磁波特性的第二区域820。

第一区域810可包括:太赫兹波透射层810、电磁场强化结构体812、未包含感应物质的选择性感应层813以及过滤层814。

第二区域820可包括太赫兹波透射层821、电磁场强化结构体822、包含感应物质的选择性感应层823以及过滤层824。

对于在各区域包括的层的功能在已在上文中进行说明,因此在以下省略说明。

若电磁波生成部(未示出)向第一区域810照射电磁波,则检测部(未示出)可检测在第一区域810中检测到的电磁波的第一共振频率f1。在此,第一共振频率f1为基准电磁波的共振频率。若电磁波生成部(未示出)向第二区域820照射电磁波,则检测部(未示出)可检测在第二区域820检测到的电磁波的第二共振频率f2。在此,第二共振频率f2为根据选择性感应层823包含的感应物质与特定物质结合而变化的电磁波的共振频率。也就是说,若在选择性感应层823结合特定物质,则第二共振频率f2发生变化。

判断部(未示出)比较在第一区域801检测到的电磁波的第一共振频率f1(基准太赫兹波的共振频率)与在第二区域820检测到电磁波的第二共振频率f2,若两个共振频率的差异超出已设定的范围,则可判断包装容器(未示出)的内部发生物理/化学/生物学变化。

图9是用于说明本发明一实施例的包装纸内部设置的传感器的图面。

参照图9,包括透射电磁波的区域的包装容器900可以装饮料的容器。包装容器900侧面中一部分可包括透射电磁波的区域910。

传感器920可设置在包装容器900内部。

传感器920可包括:基板层921、电磁场强化结构体922、选择性感应层923、过滤层924、电磁波透射层925、波导衍射光栅926以及基板层927。基板层921、电磁场强化结构体922、选择性感应层923、过滤层924、电磁波透射层925是为了感应包装内部变化而构成的结构,并且电磁波透射层925、波导衍射光栅926以及基板层927的可保存赋予包装的识别码的结构(光学识别元件)。基板层921以及电磁波透射层925可形一体以形成一个层。对于光学识别元件将在以下图10至12c中进行详细说明。

基板层921可由透射电磁波的物质构成。

电磁场强化结构体922反应于透射基板层921的电磁波中提前设定的频带可强化(enhancement)电场(field)。例如,电场强化结构体922可以是强化电场的各种结构,诸如衍射光栅、金属网、超材料、具有电磁波生成部的波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子共振的结构物以及光子晶体结构。

选择性感应层923可以是将只与特定物质结合的感应物质固定于支撑体的层。例如,若特定物质为特定离子、特定气体、水分、危害物质等,则选择性感应层704可只与特定离子、特定气体、水分、危害物质,不与其他物质结合。

过滤层924只使特定物质通过选择性感应层923。例如过滤层924可形成在包装容器900的最里侧,可使存在于包装容器900的内部空间的各种种类的物质中的特定物质(例如,特定离子、特定气体、水分、危害物质)通过选择性感应层923。

如果想要检测包装容器900内部的水分变化,则选择性感应层923使用只可与水分结合的层,过滤层924可使用只使水分通过的层。例如,若电磁波生成部930向感应传感器920照射电磁波,则检测部940可检查从感应传感器920感应到的电磁波的共振频率。判断部(未示出)比较从感应传感器920检测到的电磁波的共振频率与基准电磁波的共振频率(在没有水分的情况下的共振频率),若两个共振频率差异超出已设定的范围,则可判断在电磁场强化结构体周边生成水分,即,判断部(未示出)可判断在包装容器900内部生成水分。

图10a至图10c是用于说明本发明一实施例的电场强化结构体的图面。

参照图10a,电磁强化结构体可以是对特性波长可引起guidedmoderesonance(引导模式共振,gmr)的波导衍射光栅(waveguidegrating)。

波导衍射光栅层1002在给定的条件(入射光波长、入射角、导波厚度以有效曲折率等)下可衍射并入射的光。除了0阶以外的高阶衍射波可在波导衍射光栅层1002形成波导模式(guidedmode)。此时,发生0阶反射波-透射波发送波导模式(guidedmode)与相位匹配(phasematching),并且产生波导模式的能量重新传达到0阶反射波-透射波的共振(resonance)。产生共振的同时0阶反射衍射波通过相长干扰产生100%反射,0阶透射衍射波通过相消干扰产生0%透射,最终在特定的波长带中画出非常尖锐的共振曲线。

图10b是在电磁波频带中透明的polymethylpentene(聚甲基戊烯)基板(n=1.46)上用su-8光刻胶(photoresist)形成衍射光栅(nh=1.80、nl=1.72、厚度=80um、周期=200um),并且用有限差分法计算的gmr计算结果(在0.89thz发生共振)

如图10a所示,若覆盖层901的介电常数为ε1,波导衍射光栅层1002的介电常数为ε2,最下边层的基板层1003的介电常数ε3,则能够以如下数学式1表示波导衍射光栅层的介电常数ε2。

(数学式1)

在此,εg为构成衍射光栅并且是反复两种类的介电常数(εh、εl)的平均值,△ε是介电常数的最大变化量;k是光栅的波数2π/λ,λ为光栅的周期;x为原点至x轴方向的距离。

此时,为了在入射光的特定波长与在入射角波导衍射光栅发生共振(即,发生波导模式),只要波导的有效曲折率n满足以下条件即可。

max(sqrt(ε1,ε3)|n|<sqrt(εg)

若在波导衍射光栅发生gmr则在衍射光栅附近集中电场的现象是众做周知的,因为该近场增强(nearfieldenhancement)现象,在波导衍射光栅附近的细微的曲率变化整体由共振频率的变化表示。若利用该原理,则波导衍射光栅附近形成感应膜,在感应膜内发生的微小感应物质的物理性-化学性结合由共振频率的变化表示,因此可灵活运用高灵敏度的感应原理。

在此,在电磁波区域适用上述原理,在包装纸内形成在电磁波区域中反应打的gmr感应元件,进而能够制作高灵敏副电磁波感应元件。尤其是,与电磁波具有的非破坏特性结合,进而能够能够以高灵敏度进行非破坏式的检测。

图10c是用于说明波导衍射光栅的结构与形状的立体图。

衍射光栅可包括在介质板表面形成的凹槽(grooves)或者凸脊(ridges)。举另一示例,衍射光栅具有在电介质板上周期交替的曲折率(例如,相位光栅)的平面型电介质板。举另一示例,形成在电介质板内以及形成通过该电介质板的周期性孔的阵列进而形成举例的相位光栅。

举另一示例,衍射光栅可包括一维(1d)衍射光栅或者二维(2d)衍射光栅中的任意一种。例如,一维衍射光栅是只以第一方向(例如,沿着x-轴)周期性地且平行的实际上是直线的凹槽组。例如,二维衍射光栅是在电介质板或者片可包括孔的阵列,在此多个孔沿着直交方向(例如,沿着x-轴以及y-轴两侧)周期性的间隔形成。此时,二维衍射光栅也称为光子晶体(photoniccrysta)。

图11是用于说明与本发明一实施例相关的光学识别元件的图面。

参照图11,光学识别元件1100可包括m个识别单元。各个识别单元可包括电磁波透射层1110、波导衍射光栅1120以及基板层1130。在本实施例中,以识别单元为8个为基准进行了说明,但是识别单元的个数并不限定于此。识别单元的面积可受照射面积、固有共振频率、光栅周期等影响,其中照射面积的影像最大。例如,若电磁波的照射光束的直径为6mm,则识别单元的面积是8mm*8mm。与此相同,由于电磁波的照射光束的直径小,因此识别单元的面积也非常小。图1的光学识别元件112可由本实施例的光学识别元件1100实现。

电磁波透射层1110可由透射电磁波的物质构成。

若照射透射电磁波透射层1110的电磁波,则波导衍射光栅1120可生成固有共振频率的电磁波。在此,固有共振频率可以是第一固有共振频率至第n固有共振频率中的任意一个。例如,第一固有共振频率可以是f1。如果,n是10,则固有共振频率可以是10个固有共振频率中的任意一个。

波导衍射光栅1120可由光敏(photosensitive)、热敏、电敏感等的物质构成。

波导衍射光栅1120可包括在介质板表面形成的凹槽(grooves)或者凸脊(ridges)。举另一示例,衍射光栅具有在电介质板上周期交替的曲折率(例如,相位光栅)的平面型电介质板。举另一示例,形成在电介质板内以及形成通过该电介质板的周期性孔的阵列进而形成举例的相位光栅。

波导衍射光栅可包括一维(1d)衍射光栅或者二维(2d)衍射光栅中的任意一种。例如,一维衍射光栅是只以第一方向(例如,沿着x-轴)周期性地且平行的实际上是直线的凹槽组。例如,二维衍射光栅是在电介质板或者片可包括孔的阵列,在此多个孔沿着直交方向(例如,沿着x-轴以及y-轴两侧)周期性的间隔形成。此时,二维衍射光栅也称为光子晶体(photoniccrysta)。

基板层1130可以是与波导衍射光栅1120结合固定波导衍射光栅1120的层。

对于光学识别元件1100,若固有共振频率的种类为n个,识别单元的个数为m个,则能够表示的识别码为nm个。例如,若固有共振频率的种类为10个,识别单元的个数为2,则识别码为102=100。与此相同,光学识别元件1100只使用2个识别单元也能够表示100个识别代码。举另一示例,若固有共振频率的种类为10个,识别单元的个数为8个,则识别码为108=100,000,000。

从而,光学识别元件可在小面积内表示大量的识别代码。

另外,光学识别元件无法用肉眼识别,因此保安性也非常优秀。

图12a至图12d是用于详细说明与本发明一实施例相关的光学识别元件的图面。

图12a是检测从光学识别元件反射的电磁波的而示出的示意图。

参照图12a,各个识别单元(1~n)分别可具有固有共振频率(f1、f2、f3至fn)。例如,第一识别单元1具有第一固有共振频率f1,第二识别单元2具有第二固有共振频率f2,第n识别单元n可具有第n固有共振频率fn。

图12b是检测从光学识别元件透射的电磁波而示出的示意图。

参照图12b,各个识别单元(1~n)分别可具有固有共振频率(f1、f2、f3至fn)。例如,第一识别单元1具有第一固有共振频率f1,第二识别单元2具有第二固有共振频率f2,第n识别单元n可具有第n固有共振频率fn。

图12c是用于说明由16个识别单元构成的光学识别元件的图面。

参照图12c,识别单元总共16个,总共16个的识别单元可由具有各个固有共振频率(f1、f2、f3至f10)的10个识别单元(1~10)的组合构成。具体的说,第一个识别单元为具有第一固有共振频率f1的第一识别单元1;第二个识别单元为具有第四固有共振频率f4的第四识别单元4;第三个识别单元为具有第二固有共振频率f2的第二识别单元2;位于剩余位置的识别单元(如图2c所示)可由识别单元构成。

图12d是用于说明固有共振频率的种类为n个,识别单元的个数为m个的情况下可表示的识别码的个数的图面。

参照图12d,可在各个识别单元形成的识别单元的固有共振频率种类为n个,光学识别元件总共由16个识别单元构成的情况,因此能够表示的识别码为n16

图12e是用于说明以各种形状的排列多个识别单元的图面。

参照图12e,识别单元可排列成各种形状,排列形状可意味着识别码与其他识别信息。多个识别单元可排列成各种形状,诸如线型、圆形、四边形、网格形状以及交叉形成等。

参照图12e的(a)至(c),识别单元可排列成线形状、交叉的形状以及圆形的带状。此时,线形状是指a物品、交叉的形状是指b物品;圆形的带状是指c物品。与此相同,识别单元的排列形态也可用作识别信息。

图13a至图13c是用于说明与本发明一实施例相关的识别单元用写入装置的图面。

参照图13a,可按照频带(g1、g2、…gm)分别设定固有共振频率。频带是基于由调制部(图3b的1310b)可调制的频带而定。例如,调制部(图13b的1310b)以f2为基准可调制的频带为f1至f3,则第一频带g1为f1至f3。若调制部(图13b的1310b)以f5基准可调制的频带为f4至f6,则频带g1为f4至f6。

参照图13b,识别单元用写入装置可包括是被单元1300b以及调制部1310b。识别单元1300b可包括:由透射太赫兹波的物质构的太赫兹波透射层;对透射的太赫兹波具有对应于已设定的频带g1的固有共振频率f2的波导衍射光栅。

调制部1310b是可将波导衍射光栅的固有共振频率变成已设定的频带内中的其他固有共振频率。例如,调制部1310b可将波导衍射光栅的固有共振频率f2变成已设定的频带g1中其他固有共振频率(f1或者f3)。

对改变共振频率的方法具体举例说明,调制部1310b可将波导衍射光栅的固有共振频率可变成已设定频带内其他固有共振频率。

参照图13c,识别单元用写入装置可包括识别单元1300c以及调制部1310c。识别单元1300c可包括:由透射太赫兹波的物质构的太赫兹波透射层;对透射的太赫兹波具有对应于已设定的频带g1的固有共振频率f2的波导衍射光栅。

调制部1310c可将波导衍射光栅的固有共振频率变成已设定的频带内其他固有共振频率。调制部1310c可将波导衍射光栅的固有共振频率f5在已设定的频带g2内变成其他固有共振频率(f4或者f6)。

如上所述,利用识别单元用写入装置,使用者等可在已设定的共振频率范围内自由改变识别单元的共振频率。因此,无需按照各个共振频率分别生产识别单元,因此可节省识别单元以及光学识别院级的生产成本。另外,使用者等利用识别单元用写入装置在现场将识别单元变成希望的共振频率,进而可提高使用者便利性。

图14是用于说明本发明一实施例的包装损坏检查系统的图面。

参照图14,包装损坏检查系统包装至少一个包装损坏检查装置50、60、70以及服务器40。

可存在多个包装损坏检查装置50、60、70,各个包装循坏检查装置50、60、70可以是在制造步骤中使用的装置、在流通步骤使用的装置以及在销售步骤中的使用的装置等。

包装损坏检查装置50、60、70可包括:传感器51、61、71,识别密封的包装纸内部变化信息;包括密封的包装纸的识别码的识别元件(未示出);识别部54、64、74,识别包含于识别元件的所述识别码,进而识别包装纸的识别信息;判断部55、65、75,比较由传感器识别的内部变化信息与基准变化信息,判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

以上已对包装损坏检查装置50、60、70所包括的各个结构进行了说明,因此在本实施例中将省略说明。

服务器40从包装损坏检查装置50、60、70接收所述密封的包装纸是否保持密封状态的信息,将接收的是否保持密封状态的信息保存在储存部或者发送到管理员的终端机。

可按照第一流通步骤、第二流通步骤以及第n流通步骤分别配置包装损坏检查装置50、60、70。此时,服务器40可接收如下的信息:按照第一流通步骤、第二流通步骤以及第n流通步骤分别从所述包装损坏检查装置接收所述密封的包装纸是否保持密封状态的信息、识别码/流通步骤分别的内部变化信息、测量时外部环境信息、测量时间和日期的信息以及测量者的信息。

判断部55、56、57比较由所述传感器识别的内部变化信息与对应于所述密封的包装纸的识别码且对应于目前流通步骤的基准变化信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

判断部55、65、75比较由所述传感器识别的内部变化信息、对应于所述密封的包装纸的识别码且对应于目前流通步骤的基准变化信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

判断部55、65、75比较在目前测量步骤生成的内部变化信息与之前测量步骤生成的内部变化信息,可判断所述密封的包装纸未保持密封状态。

判断部55、65、75比较在目前测量步骤生成的内部变化信息与现在外部环形信息,可判断所述密封的包装纸是否保持密封状态。

图15是用于说明本发明一实施例的湿度传感器400的结构的侧视图;图16是用于说明图1的湿度传感器400的运作方法的图面。

如图15所示,湿度传感器400可包括波导模式共振元件410以及水分感应膜430。

gmr(guidedmoderesonance,gmr)元件440在给定条件(入射光线波长、入射角、波导厚度以及有效曲折率等)下入射到衍射光栅的光衍射之后,除了0阶以外的剩余高阶衍射波变换为在波导衍射光栅形成的leakyguidedmode(漏导模式)。此时,0阶反射部-透射波发生泄露模式与相位匹配(phasematching),泄露模式的能量重新传达给0阶反射波-透射波的共振(resonance)。

若发生共振,则0阶反射衍射波通过相长干扰产生100%反射,0阶透射衍射波通过相消干扰产生0%透射,最终在特定的波长带画出非常尖锐的共振曲线并且增大q值。因此,波导模式谐振元件140根据上述原理从外部照射诸如太赫兹波的第一电磁波的情况下,根据由光栅层411形成的衍射光栅可生成特定波长带以及q值的第二电磁波。然后,通过第二电磁波的分析可感应配置有波导模式共振元件410的场所的环境信息(湿度信息)。

在此,q值(qualityfactor)是为了表示一般的共振结构物的性能的使用的指数,可由共振频率(fr)除以半宽的(fullwidthhalfmaximumfrequency:δf)的值。因此,q值的计算公式为q=f/δf。例如,从湿度传感器400生成的电磁波900ghz的共振频率与50ghz的半宽的情况下,根据q=900/50的计算式计算出18的q值。

水分感应膜430可由能够吸收水分的材料构成,涂覆于波导模式共振元件410上。也就是说,水分感应膜430波导模式共振元件410的光栅层411,可改变第一电磁波照射于波导模式共振元件410而生成的第二电磁波的性质。

所述水分感应膜430可包含由在氯化锂(lithiumchloride)、硅胶(silicagel)和活性氧化铝(activatedalumina)构成的吸水性无机物,或者由羧基(-cooh)、胺基(-nh2)和醇基(-oh)构成的吸水性有机物中选择的物质至少一个。

氯化锂具有溶解性,因此吸收空气中的水分而溶解的性质。

硅胶内部体积的约50%左右具有无数的孔,因此表面积大,因此对水正趋于气体的吸附力高。

活性氧化铝为多空物质,并且表面积大,因此能够吸附水分与酸,吸附力高于氯化锂与硅胶。

具有羧基(-cooh)、胺基(-nh2)和醇基(-oh)的低分子或者高分子无机物通过吸附水分,涂覆于光栅层或者无需涂覆物质通过注入等离子的物理性处理。

参照图16,若在波导模式共振元件410周边存在水分m,则水分被水分感应膜430吸收。在这一情况下,水分感应膜130衰减系数发送变化,根据变化的衰减系数可改变由波导模式共振元件410生成的第二电磁波的特性(波长带、q值等)。据此,利用根据水分感应膜430的衰减系数程度变化第二电磁波的原理可实现湿度传感器400。

在此,衰减系数如下:若在水分感应膜430吸收水分,则向此照射的第一电磁波的光能被水分感应膜430的水分子吸收而衰减的程度数值。也就是说,衰减系数是在电波等通过特性物质时表示衰减的比例的系数,可在求光速或者电波强度a的公式a=a0*e-μx中求μ来计算衰减系数。(x为物质的厚度、a0为x=0时的值、a为光速或者电波通过x时的强度、μ为衰减系数)。

另外,衰减系数可以是福反射率的吸收系数。具体地说,若光进入诸如金属的导电性介质免责

因此,若向本发明的湿度传感器400照射第一电磁波,则通过水分感应膜430可生成对应于此的第二电磁波。第二电磁波根据水分感应膜430的衰减系数或者吸收系数而变化,因此将该变化程度与基准值比较可计算的对象物的湿度信息。

以上,对具有水分感应膜430的波导模式共振元件410进行了说明。在图17至图18将详细说明根据水分感应膜430的变化可改变电磁波的性质的过程。

图17是用于说明根据水分感应膜430的衰减系数变化的第二电磁波的q值变化的图面。(在图16中用μ表示衰减系数,但是这不过是相关数学式的表示,在本图面中为了容易说明将衰减系数成为k。)

如图所示,水分感应膜130的水分吸收程度的衰减系数k增加的情况下,示出q值(qualityfactor,在图17中q=f/δf,f:共振频率、δf为半宽)减少的计算结果。也就是说,根据水分感应膜430衰减系数第二电磁波的q值大致保持预定的相互关系并进行变化。具体的说,在衰减系数才以0.02单位从0增加值1.0的情况下,q值大约从300逐渐减少至80。

据此,涂覆水分感应膜430的导波模式共振元件410设置在对象物,对此照射第一电磁波从导波模式共振元件410生成第二电磁波,在这一情况下根据水分感应膜430的衰减系数,可改变第二电磁波的q值,该变化率可通过模拟数据决定。

具有水分感应膜430的导波模式共振元件410与第二电磁波的q值具有上述关系,进而该导波模式共振元件410可用作配置在产品的包装纸内部以感应内部的湿度变化的湿度传感400。

例如,假设在q值为300的情况下,将湿度定义为a%;q值为200的情况下,将湿度定义为b%;在q值为100的情况下,将湿度定义为c%。检测部测量从湿度传感器400生成的电磁波,湿度信息生成部基于测量到电磁波计算q值。湿度信息生成部根据计算的q值导出对应的湿度值(a%、b%或者c%)进而可生成湿度信息,据此本发明的装置可根据q值的变化测量湿度值。

如图所示,具有水分感应膜的湿度传感器不仅是图17中的q值,也改变反射度。反射度是表示照射第一电磁波被湿度传感器反射的程度的值,可计算第二电磁波的检测值。

具体地说,水分感应膜430的衰减系数与图17相同,以0.02单位从0增加至0.1的情况下,反射度从1大约减少至0.1。

根据如上所述的实验结果,在衰减系数与反射之间成立相互关系(增加衰减系数减少反射度)。因此,测量在湿度传感器生成的第二电磁波的反射度与基准值比较,在这一情况下可测量湿度传感器的湿度信息。

例如,假设在反射度为1的情况下,将湿度定义为a%;反射度为0.5的情况下,将湿度定义为b%;在反射度为100的情况下,将湿度定义为c%。检测部测量从湿度传感器400生成的电磁波,湿度信息生成部基于测量到电磁波计算发射度。湿度信息生成部根据计算的反射度导出对应的湿度值(a%、b%或者c%)进而可生成湿度信息,据此本发明的装置可根据反射度的变化测量湿度值。

不仅如此,在图17的q值以及图18的反射都增加衰减系数的情况下,呈现减少该值的倾向,因此将第二电磁波的q值以及反射度全部计算并组合起来,通过这一组合获取湿度信息,进而也能生成更加准确的湿度信息。

图19是用于说明本发明其另一实施例的包装纸检查装置200的图面。

参照图15以及图19,包装纸检查装置200在图15的湿度传感器400设置在密封内容物c的包装纸p内部的情况下,识别这一情况,进而可识别包装纸p内部的湿度信息。为此,包装纸检查装置可包括光源210、检测部230、使用者输入部250、显示部270以及湿度信息生成部290。

光源210是向湿度传感器400照射第一电磁波w1的工具。例如,光源210可以是能够生产太赫兹波的各种形态的装置。太赫兹波作为位于红外线与微波之间的区域的电磁波,一般可具有0.1thz至10thz的频率。但是,即使多少超出该范围,只要是能够被本发明所属技术领域的技术人员容易想到的范围,当然可在本发明中认定为太赫兹波。

检测部230可检测从湿度传感器230生成的第二电磁波w2。也就是说,检测部230可检测从湿度传感器400反射的第二电磁波w2的强度(反射度)以及q值等。

使用者输入部250可输入水分感应膜的成分信息、厚度信息以及曲折率信息与第一电磁波w1的频率信息等。适用于湿度传感器400的水分感应膜430以及第一电磁波w1的频率信息可根据检查对象的产品包装纸p种类有所变化。从而设置在该包装纸p的湿度传感器100的种类的信息应输入到使用者输入部予以改变。

显示部270可视觉性地输出由后述的湿度信息生成部290生成的湿度信息以及各种信息。从而,使用者输入部250与显示部270可一体化成诸如触摸屏的装置。

湿度信息生成部290基于从检测部230检测到的第二电磁波w2可生成产品包装纸p的湿度信息。也就是说,湿度信息生成部290基于第二电磁波w2的反射度以及q值中的至少一个可生成对应的湿度信息。

如上所述的包装纸的检查装置200的运作方法如下:

首先,使用者加工设置在待检查的产品包装纸p的湿度传感器400的种类的信息(水分感应膜430成分、厚度以及曲折率信息等)输入于使用者输入部250,并且可设定照射的第一电磁波w1频率信息。若完成该设定,则使用者利用包装纸检查装置200可向存在湿度传感器400的包装纸p区域照射第一电磁波w1。第一电磁波w1与湿度传感器400反应,变换为对应的第二电磁波w2。此时,在水分感应膜430吸收水分的情况下,通过图16中叙述的理由,第二电磁波w2改变性质可反射到包装纸检查装置200的检测部230。

若如上所述通过检测部230检测到第二电磁波w2,则湿度信息生成部290可相互比较已设定的基准值与检测到的第二电磁波w2。具体地说湿度信息生成部290将第二电磁波w2的反射度以及q值与基准值比较,可生成湿度传感器400是否含有水分或者对水分含量的湿度信息。

将生成湿度信息的该信息显示在显示部270,或者未在本图面中记载的音响输出图像或者文字、语音信息,从而使用者参照输出的湿度信息可容易判断包装纸p内部的湿度含量状态。

如上所述,根据包装纸检查装置200,通过简单的操作可判断产品包装纸内部的含水状态,以低成本大量生产的导波模式共振元件410与水分感应膜430用作湿度传感器400,可提高产量。另外,具有与衰减系数紧密关系的反射度以及q至设定为水粉检测基准值,据此可提高虽检查结果的可靠性。

如上所述的包装损坏检查装置以包装损坏检查系统并不被上述说明的实施例的结构与方法限定。而是可对上述实施例进出各种变形,并且也能够选择性组合各个实施例的全部或者一部分。

另外,本发明的技术思想具体记述在所述优选实施例,但是上述实施例是为了说明,并非限定本发明,本发明所属领域的技术人员可在本发明的技术思想内实施各种实施例。

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