CN101416202B

CN101416202B - 具有指纹传感器的家庭用具

Info

Publication number: CN101416202B
Application number: CN2006800541701A
Authority: CN
Inventors: 谢尔盖耶·阿格迪亚夫; 克斯腾·凯泽
Original assignee: Electrolux Home Products Corp NV
Current assignee: Electrolux Home Products Corp NV; Electrolux Home Products Inc
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-10-05
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-10-05
Also published as: EP2008222A1; RU2006111646A; WO2007115589A1; DE202006020910U1; CA2644838C; US8854179B2; CN101416202A; US20100321152A1; AU2006341717B2; AU2006341717A1; RU2412460C2; CA2644838A1; EP2275969A1

Abstract

本发明涉及一种家庭用具(10)，例如烤箱、冷藏器或洗衣机。家庭用具包括透明壳体元件(12)和安装在所述壳体元件(12)的外部表面内侧的指纹传感器(20)。所述传感器包括发光的光源(21、21’、21’’、21’’’)，对于所述光源发出的光，所述壳体元件(12)是透明的，探测器(23、23’’、23’’’)，所述探测器用于探测光源(21、21’、21’’、21’’’)发出的光的反射光，以及光导向装置(22、22’、22’’、22’’’、22b’’’)，所述光导向装置用于将从所述光源(21、21’、21’’、21’’’)发射出来的光导向壳体元件(12)并且将在所述壳体元件(12)的外部表面上反射的光导向探测器(23、23’’、23’’’)。因此，通过所述壳体元件(12)探测指纹图像成为可能。

Description

具有指纹传感器的家庭用具

技术领域

本发明涉及一种具有指纹传感器的家庭用具。

背景技术

对于一些类型的家庭用具，具有用户探测或识别功能非常重要，以使得用具可以识别谁正在使用它，从而能够具有例如个性化和授权(authorization)功能。例如，因此可能激活用户特定的用户个人信息。类似地，还可能增加安全等级，例如，通过限制孩子对危险设备的使用，例如火炉和烤箱，或者限制接近特定的隔间，例如葡萄酒冷藏器的内部隔间。还可能限制特定人或人群和/或在特定时间内使用家庭用具。

此外，已经公知基于例如人的指纹、声音特点或者虹膜图像的许多类型的生物技术身份识别(person identification)设备和方法。在现有的身份识别方法中，指纹识别成本最低、最准确和可行。感测指纹图像需要依赖多种技术，例如光成像技术、热感测、压力感测、电容式感测和皮肤电阻感测。可是，基本所有可用的指纹传感器都需要用户手指和传感器之间的直接接触。然而，由于消弱了由用具壳体提供的保护，这种具有“开放”传感器区域(“open”sensor area)的方案不适于家庭用具。

WO00/46756公开了一种家庭用具，并且特别是一种洗衣机，所述洗衣机设有包括指纹传感器的授权(authorization)控制。所述指纹传感器是一种包括由手指接触的外部感测区域的类型，所述外部感测区域可能使得所述感测设备相当昂贵。然而，指纹传感器在家庭用具的壳体的外表面上设置削弱了用具的不渗透性(impermeability)，并且需要修改用具的结构。因此，所述用具免受周围环境干扰的保护变得更少。进一步地，通过访问控制的方式，家庭用具的使用对用户来说变得更难和繁琐。

US2005/0151620公开了一种类似的方法，其中，对冷藏器或者冷冻器的使用通过生物技术身份识别设备并主要通过声音识别设备进行控制。而且，EP0949578公开了一种具有用于访问控制(access control)的指纹扫描器的家庭用具。US2004/0160335还公开了一种具有授权(authorization)控制的家庭用具，其中采用了具有电容式感测区域的指纹传感器。然而，所有这些现有的设备都具有类似的如前面所讨论的第一种设备所具有的缺点和不足。

因此，需要一种具有身份识别设备的家庭用具，该家庭用具易于使用，生产成本较低，并且其中所述身份识别设备不会明显地损害所述家庭用具的其他方面，例如壳体的不渗透性(impermeability)。

发明内容

本发明的目的是克服或者至少缓解上述问题，并提供一种改善的家庭用具。

从下面的描述将清楚可见，上述目的和其他目的是通过家庭用具的透明壳体元件和指纹传感器实现的，所述透明壳体元件对于红外和可见区域中的至少一种波长的光是透明的，所述指纹传感器被安装到所述家庭用具的壳体元件的外部表面内侧。所述传感器包括：

发光的光源，对于所述光，所述壳体元件是透明的；

用于探测所述光源发射光的反射光的探测器；和

光导向装置，所述光导向装置用于将从所述光源发出的光导向所述壳体元件并将在所述壳体元件的外部表面上反射的光导向所述探测器，因此，使得能够通过所述壳体元件探测指纹图像。

本发明涉及一种具有集成的指纹传感器的家庭用具，所述家庭用具用于所述家庭用具用户的访问控制、个性化、授权(authorization)等。因此，所述家庭用具能够识别谁正在使用该家庭用具并自动提示用户的特定信息(profile)。所述信息可以为一组参数(选项)或者类似物，并且可以为特定的或者与用户组相关的用户。而且，所述信息可以被预先定义和/或用户定义。该功能还可以增加安全性，例如避免孩子使用，该功能对于危险设备，例如火炉、烤箱和储酒器等尤其有用。

而且，本发明与采用光图像技术的指纹感测设备相关。该设备执行以下技术，来自光源的光被导入光导向装置，例如玻璃棱镜的一个面，从外部表面被反射，并且从所述光导向装置导出而被探测器探测，例如具有相关光学元件的CMOS电子相机或者CCD。因此，当手指被放置到所述指纹传感器上方的外部表面上时，在手指嵴接触所述表面的位置不再发生反射。通过该结果，所述指纹光图像能够被探测器探测。

本发明能够远程感测所述指纹，也就是通过所述用具的壳体。由于所述指纹传感器设置在透明壳体元件的下面，所以没有必要在所述壳体上制造洞(hole)和类似结构，或者把传感器安装到外面。因此，所述家庭用具的壳体被保持在基本完好未动的条件下，并且不会由于所述指纹传感器的安装而产生不利的结果。因此，能够保持所述用具壳体的不渗透性和机械强度。所述透明壳体元件可以有利地构造所述家庭用具的至少一部分前面板或顶面板，例如烤箱的透明或者半透明的烹饪盘。优选的，所述透明壳体由塑料或玻璃板构成，所述板对于光是透明的，或者至少对于红外和/或可见光是透明的。

而且，本发明的指纹传感器制造相对简单并且成本低。尤其，所述传感器中包括的部件相对简单并且成本低。例如，所述光导向装置可以包括或包含具有安装到所述透明壳体元件内侧上的一个表面的棱镜。所述棱镜的横截面优选梯形，并且能够由通常的玻璃或者塑料材料制成。下面将要描述的具有特定形状的棱镜使得所述指纹传感器的整体尺寸减小，尤其是传感器的总高度(横截面的)。例如，这样低高度的指纹传感器最适合安装在烹饪表面(cooking surface)的玻璃盖的后面，所述烹饪表面通常是在高度方面非常紧凑的用具。所述棱镜能够通过例如透明胶安装到所述透明壳体元件的内侧。而且，所述光源能够例如包括至少一个发光二极管(LED)，并且优选一组这样的LED或者这样的LED矩阵。所述LED可以为传统的通用发光二极管，并且优选适用于发射大约波长范围为0.75μm-1.0mm的红外光，和优选发射具有标称波长范围为850±20nm的光。进一步，所述探测器可以包括多个探测器像素，并且优选为CMOS相机。

进一步，所述指纹传感器能够被制成相对紧凑和小型，这样使得所述指纹传感器能够容易地被包括在传统家庭用具设备中。

因此，本发明需要所述用具内的较少空间。而且，由于可以使用所述用具的现有表面，可以不明显地改变所述用具的现有结构而安装所述指纹传感器。而且，所述指纹传感器可以被制造成安装简单并且成本低。而且，对于所述指纹传感器，不需要所述用具壳体内的专门的孔，由此，能够保持所述壳体的不渗透性和机械强度。

优选地，所述光源和探测器都定位在基本垂直或者平行于所述透明壳体元件的外部表面的方向上。而且，所述光源和探测器能够被设置在通常的PCB(印刷电路板)上，并且基本平行于所述透明壳体元件设置。该实施例能够制造得尤其紧凑和小型。所述光源和探测器还能够设置在所述用具的现已存在的控制板上。

由所述指纹传感器接收到的指纹数据能以本领域公知的多种方式被处理。例如，所述指纹数据可以被发送到识别引擎，所述识别引擎包括软件模块，所述软件模块处理接收到的指纹图像，并且提取所述指纹的关键特征，并且随后将这些指纹特征与具有预存储的指纹图像数据的识别器数据库的内容匹配。因此，所述识别引擎可以被认为独立于所述指纹传感器，并且可以将图片或者图像作为输入和将被探测用户的索引作为输出。该识别引擎是公知商业可用的。

进一步优选地，所述家庭用具包括设置在透明壳体元件上的接触面板(touch pad panel)。在这种情况下，所述指纹传感器可以有利地与所述家庭用具的开/关(on/off)开关结合，因此能够立即基于动机(immediately upon activation)使得所述家庭用具个性化。由于消费者已经具有使用这样触摸板的和简单地通过接触面板上的某些区域激励和控制所述家庭用具的习惯和经验，这使得所述指纹识别过程容易理解和采用。特别地，通过指纹传感器替代这种传统触摸板中的一个，例如“开/关”按钮根本不需要用法的任何改变，并且使得能够同时进行指纹识别和家庭用具控制。这种通过指纹，运行所述用户探测功能的方法非常简单和自然。

本发明在多种不同类型的家庭用具中是有用的，但是可以例如用于烤箱、微波炉、冷藏器、冷冻器、洗碗机、清洁机和转筒式烘干机(tumblerdryer)中的一个或几个。

附图说明

参考示出了本发明的当前优选实施例的附图，下面将更详细地描述本发明的这些和其他方面。

图1a-c示意性地示出了本发明实施例的具有集成指纹传感器的家庭用具的基本原理；

图2示意性地示出了图1的家庭用具的控制系统的框图；

图3示意性地示出了本发明的第一实施例的指纹传感器；

图4示意性地示出了本发明的第二实施例的指纹传感器；

图5示意性地示出了本发明的第三实施例的指纹传感器；

图6a和图6b示意性地示出了本发明的第四实施例的指纹传感器；和

图7示出了本发明的家庭用具的触摸板用户接口板(touch pad userinterface board)。

具体实施方式

图1a-c示意性地示出了本发明实施例的具有集成指纹传感器的家庭用具10。

每个家庭用具10包括家庭用具10的外部壳体11，所述外部壳体的至少一部分形成透明壳体元件12。所述透明壳体元件12优选设置在家庭用具10的顶部或前面板上。

在图2中更详细地示出了家庭用具10的控制系统。所述用具包括用户接口13，所述用户接口设置为透明壳体元件12上的触摸板(touch pad)或者类似元件。然而，可选地，用户接口可以设置为其他形式以及设置在所述用具的壳体的其他部件上。用户接口连接到用于控制所述用具的普通操作的控制器14上。用户接口13和控制器14为本领域公知技术，因此在下面将不再详细描述。

所述控制系统还包括指纹传感器20和指纹处理器30。指纹传感器20从与透明壳体元件12接触的手指接收指纹图像，并且把与接收到的指纹图像相关的数据传送给指纹处理器30。指纹处理器30分析接收到的指纹数据，例如通过把所述数据与来自存储设备31的预存指纹数据匹配。所述匹配能够导致将用户识别为已知用户或者未知用户。基于该信息，指纹处理器30能够直接或者通过把相关信息发送给控制器14的方式控制家庭用具10的操作。因此，如本领域所公知，提供家庭用具的个性化、验证(authentication)等成为可能。

指纹传感器20为采用光图像技术的光传感器，其中光被直接导向与手指接触的外表面，从所述外表面反射并且被传送以被检测。因此，当手指被放置到指纹传感器上的外表面上时，在手指的嵴(ridge)接触所述表面的位置，不再发生反射。通过该结果，可以检测指纹的光图像。该技术可以被用于传递光的表面，并且所述光优选可见或者红外光。该表面例如可以是透明板或者带色彩的塑料板或者彩色板和平滑雕刻的玻璃板。

因此，指纹感测基于受阻全内反射(FTIR)效应。受阻全内反射效应意味着光束不会从具有较高光密度n1的介质传送到具有较低光密度n2的介质，如果光束以小于γ_m的角度射向两介质的交界表面：

cos(γ_m)＝n₂/n₁

空气的光密度比人手指的皮肤的光密度更低。因此，如果在板元件与空气之间的交界处存在FTIR效应，在所述皮肤与所述板表面接触的位置，所述效应被改变。当手指接触所述表面时，仅嵴与所述表面接触，而谷(valley)保持一定距离，因此可以从反射光确定指纹图像。

现在参考图3，指纹传感器包括光源21、光导向装置22和探测器23。光导向装置22连接到透明壳体元件12，并且壳体元件至少对于从光源21发射出来的光，例如红外光是透明的。

优选通过透明(光)胶24，所述光导向装置安装到透明壳体元件的内表面上。而且，在所述探测器的前面设有聚焦透镜25或者类似元件，以聚集反射光。

光导向装置22优选为具有一个安装到透明壳体元件的内侧上的表面的棱镜。所述棱镜优选横截面为梯形，并且能够由普通玻璃或者塑料材料制成。

光源21可以例如包括至少一个发光二极管(LED)，和优选一组这样的二极管或者二极管矩阵。所述发光二极管可以为传统的通用发光二极管，并且优选适用于发出波长大约为0.75μm-1.0mm的红外光，和优选发出标称波长为850±20nm范围内的光。

通过采用红外光，可以采用仅传递红外光的透明壳体元件。例如，这样的表面为由彩色玻璃制成的烹饪表面和由透明的但是带色彩的塑料制成的接触板用户接口的前面板。

所述光源通过散射光优选照亮所述棱镜的一个面。这些散射光可以例如由晶片红外发光二极管矩阵产生。进入棱镜的光在手指接触区域被反射。反射的缺少使得所述嵴(在图像上呈现暗色)与所述谷(呈现亮色)区别开。所述光束在所述棱镜的另一边离开并且通过棱镜聚焦到所述探测器上。

所述探测器包括多个探测器象素，并且优选CMOS相机或者CCD。对于通常的使用，探测器的分辨率不需要很高。因此，可以使用相对便宜的探测器，例如广泛应用在PDA、移动电话、PC网络摄像头等中的CMOS类型相机。这些相机通常具有内部控制器和集成的聚焦透镜，所述透镜简化了原理设计和机械构造。

然而，便宜的CMOS相机对红外光具有低敏感性。因此，使用红外线背光或者接近可见光范围的近红外线背光(backlight)是有利的。背光发光二极管的标称波长的最佳值设定为850±20nm。相机的分辨率可以例如与320×240象素一样低，并且可以使用单色(灰度)相机。

红外发光二极管和CMOS相机能够被安装到与透明壳体元件12的表面平行设置的内部PCB上。来自发光二极管的红外光被所述棱镜偏射并且以特定角度进入手指接触区域。由于受阻全内反射(FTIR)，光被反射并且随后由相机接收。

光必须从所述棱镜出来，进入透明壳体元件(例如色彩玻璃、彩色塑料等)的表面，可以从外部表面上的指纹区域被反射，返回棱镜并且聚焦在相机上。优选地仅存在一个FTIR效应，也就是，在外部表面和空气之间的交界处。因此，优选形成光导向装置22和透明壳体元件12之间的连接(connection)24，以便不产生FTIR。因此，如果使用透明(光)胶，胶粘的质量优选足够高以避免所述棱镜和所述表面之间的气泡。而且，胶的材料对于所使用的光优选为透明的，例如近红外光(～850nm)。所述胶的光密度n_G优选接近棱镜的光密度n_p和接近透明壳体元件之一的光密度n_s。因此，优选仅发生一个FTIR效应。

所述棱镜甚至能够被胶粘到沟槽表面上，也就是不平的表面上，例如烹饪表面的玻璃。在这种情况下，所述胶减小了所述表面对于生成的指纹图像的不利影响。由于这个原因，所述胶的光密度优选尽可能地接近透明壳体元件(例如沟槽玻璃)的光密度。优选地，该标准至少在所使用的背光波长上匹配。理想地，所述胶的光密度和所述元件的光密度应该相同。然而，该光密度的值可以不同于光导向装置的光密度。

胶层优选不是非常薄。所述连接24的厚度在一个优选实施例中大约为1mm。所述胶层的特定厚度防止光接触被指纹传感器区域的加热或冷却影响。因为透明壳体元件12、胶层24和光导向装置22的不同热膨胀，如果所述层24足够厚以避免本地不利影响(破裂、洞(hole)、气泡)出现，同类的光接触能够更容易保持。

光胶优选为具有加强耐高温的胶。因此，胶优选为对于在例如烤箱、炉灶或烹饪表面常规操作期间所产生的高温具有耐受性和持久性。因此，光胶优选为具有紫外光聚合能力的胶。使用具有紫外光聚合的胶不仅能扩大指纹传感器的工作温度范围，还可以显著降低使胶聚合和变干的时间。具有紫外光聚合能力的光胶(并且使用的背光波长具有定制的或特定的折射率)本身是可商业得到的。大部分的这种胶能快速变干，暴露在紫外线下只需要几分钟，这对于实现工业化和生产流程是一个重要的优点。可以使用带有三角形横截面的棱镜。然而，在优选的实施例中，却使用了梯形截面的棱镜。这样的实施例在图3中示出。棱镜的合适长度L_p主要取决于透明壳体元件的厚度W_s、所述壳体元件的光密度n_s，以及胶的光密度n_G。对于典型的W_s、n_s和n_G范围，可以计算出最优的L_p的值，并通过实验检验。

在上述讨论的与图3相关联的实施例中，探测器和光源被定位在不同的角度。在一些应用中这是一个缺点，因为这使得结构更加复杂，并会增加整体尺寸。在图4所示的另一个实施例中，提供了另一种可选的解决方案，在该方案中，探测器23和光源21’朝向同一个角度，本质上垂直于透明的壳体元件12。在这个实施例中，使用了具有另一种角度的梯形棱镜22’，由此光束也将本质上被完全地从侧棱面221、222反射。

在图5所示的实施例中阐述了一个更紧凑的指纹传感器。在这个实施例中，光源21”是晶片红外发光二极管矩阵，探测器23”是CMOS照相模块。晶片红外发光二极管矩阵和CMOS照相模块被进一步布置在普通PCB26上。这种布置特别适合大批量生产。PCB26被布置成与透明壳体元件12平行。该PCB能进一步与用具的用户界面面板集成，例如具有通过玻璃表面工作的触摸板的烹饪用具的用户界面面板。

在许多应用中，降低指纹传感器的总高度以便最小化用户界面面板和透明壳体元件和外部表面的距离是很重要的。在图5所示的实施例中，通过去掉聚焦镜，而使用一个特殊形式的棱镜，降低了高度。在本实施例中的棱镜，其布置在光源21”上方的一侧的高度比较大，而布置在探测器23”上方的一侧的高度则比较小。在这种实施例中，棱镜的高度可以低至约20mm，并仍然能为在外表面上的手指的可视区域提供足够的宽度。如果手指的可视区域假设为矩形，相应的照相影像将是梯形的。这样的梯形影像只是照相机所视画面的一部分。然而，通过图像预处理，这样的影像能通过算法进行转换以存储指纹的原始形式。

优选地，棱镜的一些棱面(facet)是干净透明的，而其他一些是无光泽的。有利的是，在从手指的可视区域到探测器的光束路径上的所有棱面都是抛光的。相反地，在从二极管发出的光束路径上的棱面不需要抛光，而优选地应保持无光泽或不抛光，以便让手指的可视区域进行绝对漫射光的照射。因此，当没有手指与可视区域接触时，将产生一致的单调的白色影像。当手指接触到表面时，会产生与手指皮肤的嵴相关的暗色线条。所有其他棱面也可以是无光泽的(未抛光的)，这将简化棱镜的制造。

图5中所示的特殊形式的棱镜22”是由一个相对大块的原始玻璃(original glass)或透明塑料制成的。进一步地，棱镜22’’的波形因数(form factor)是非凸的，因为这是从梯形界面的原始棱镜进行矩形切割的。由于这些情况，棱镜22”可能在生产上更贵。根据本发明的另一个实施例，有可能通过采用两个小且凸的棱镜而不是用一个大的非凸棱镜来克服这些缺点。

参考图6a，透明的壳体元件12的外表面上的手指可视区域的尺寸本质上没有变化。两个，优选为相同的具有梯形截面的凸棱镜22”’和22b”’被安置在元件12的内表面。棱镜22”’和22b”’具有简单的外形和相对小的尺寸。因此棱镜22”’和22b”’的总成本会低于图5所示的单一但复杂的棱镜22”。在将棱镜安置在壳体元件12之前，棱镜22”’和22b”’优选地通过一个胶层24b互相连接在一起。一个平凸聚焦透镜25’被进一步优选地布置在一个棱镜的侧棱面。例如，如图6a所示，聚焦透镜25’通过胶层24c被布置在棱镜22b”’的右棱面。优选地，胶层24b和24c具有和棱镜自身相同的光密度。

一个由两个棱镜22”’和22b”’和聚焦透镜25’组成的光导向装置被进一步地通过胶层24布置在透明壳体元件12上。优选地，胶层24的光密度与壳体元件12的光密度相等。

由二极管矩阵21”’发出的光束被导向为与壳体元件12平行。该光束进一步地从棱面221’完全反射，并以一个合适的角度被导向壳体元件12的外表面。从该外表反射后，光束被进一步地从棱面222’完全反射，从而以水平方向退出光导向装置，如图6a所示。聚焦透镜25’将出来的光束聚焦给照相机23”’。

光源21”’是小的二极管矩阵，照相机23”’可以是例如垂直于主电子板安装的小PCB。依次地，光源21”’和照相机23”’可以是具有其他控制的用户界面面板的一部分(例如，显示器、指示器、触摸按钮等)，用户界面面板与壳体元件12平行安装。

参考图6a所述的指纹传感器通常具有小的总体尺寸，并且特别地，具有很低的高度。同时，光导向装置也相对廉价，因为它是由凸的并具有简单形状因数的光学元件组成的。

在一个进一步优选的实施例中，图6a中所描述的实施例中的聚焦透镜25’可以从光导向装置中省略，而不会对指纹传感能力产生重大影响。图6b示出了这样一个优选的指纹传感器，并且显示了光束的相应方向。

在优选的实施例中，指纹传感器与例如触摸板或触摸控制面板的用于控制用具的控制按钮相结合。因此，可以在用户进行用具常规控制的同时进行指纹探测。可以通过不同方式选择与指纹探测相关联的控制功能，但优选地，指纹探测与电源开/关控制按钮相关联。图7示出了一个在其中集成了指纹探测的家庭用具触摸控制面板的实例。

为了识别指纹，对应于多个用户的指纹可以被预存储在家用用具的存储设备中，以将探测的指纹和不同的用户匹配。此外，也可以存储一个用户的多个手指的指纹，并且优选地，存储用户手的所有五个手指的指纹。因此，用具能够探测用户正用哪个手指在接触传感器。在这种情况下，还可以根据使用的手指触发不同的控制功能。这是一个控制按钮具有多个，优选地具有五个不同功能的实例。因此，可以实现快速地选择用户定义的循环或程序。

另外，如图2所示，指纹图像处理器30能提供例如计算所用手指在传感器可视区域的角度和精确位置的一些高级特性。如图2所示的家庭用具，其控制系统例如能探测和跟踪沿着传感器移动的手指。因此，指纹传感器可以像触摸板一样工作。这个特性可以被采取用来丰富用户界面，使之更简单实用。作为示例，用户能沿着传感器移动手指，以选择例如烹调程序的温度或时间，或滚动由用户界面提供的交互式的菜单系统的选项。如果用户将手指向前移动，这可以导致例如温度、时间、程序索引等参数值得增加。反之，如果用户向后移动手指，则可以导致同一参数值的减小。

通过指纹传感器实现的按钮比通过触摸板实现的按钮更可靠。例如，能够保证确实是人类在接触传感区域，而不是动物，碟子，大蔬菜等。

本领域的技术人员应该理解，本发明绝不限于上述优选的实施例。相反，在如权利要求书限定的本发明的范围中可以进行各种修改和改变。

Claims

1.一种家庭用具(10)，所述家庭用具具有：

透明壳体元件(12)，所述元件对于在红外和可见区域内的至少一种波长的光是透明的；和

指纹传感器(20)，所述指纹传感器安装到所述家庭用具(10)的所述壳体元件(12)的外部表面的内侧，所述传感器包括：

发光的光源(21、21’、21”、21’”)，对于所述光，所述壳体元件(12)是透明的；

探测器(23、23”、23’”)，所述探测器用于探测所述光源(21、21’、21”、21’”)发射光的反射光；和

光导向装置(22、22’、22”、22’”、22b’”)，所述光导向装置用于将从所述光源(21、21’、21”、21’”)发射出来的光导向壳体元件(12)并且将在所述壳体元件(12)的外部表面反射的光导向所述探测器(23、23”、23’”)，因此能够通过所述壳体元件(12)探测指纹图像。

2.根据权利要求1所述的家庭用具，其特征在于，所述透明壳体元件(12)构成所述家庭用具的至少一部分前面板或顶面板。

3.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述家庭用具(10)是烤箱、微波炉、冷藏器、冷冻器、洗碗机、清洁机和转筒式烘干机中的一个。

4.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述家庭用具(10)是烤箱，并且所述透明壳体元件(12)为所述烤箱的烹饪盘的集成部件。

5.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述光源(21、21’、21”、21’”)适用于发射红外光，并且发射具有标称波长范围为850±20nm的光。

6.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述光源(21、21’、21”、21’”)包括发光二极管(LED)。

7.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述透明壳体元件(12)由塑料或玻璃板构成。

8.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述光导向装置(22、22’、22”、22’”、22b’”)包括具有安装到所述透明壳体元件(12)的内侧的一个表面的至少一个棱镜。

9.根据权利要求8所述的家庭用具，其特征在于，所述棱镜通过透明胶(24)安装到所述透明壳体元件(12)的内侧。

10.根据权利要求8或9所述的家庭用具，其特征在于，所述棱镜的横截面为梯形。

11.根据权利要求10所述的家庭用具，其特征在于，所述光源和所述探测器都定位于基本垂直于或者基本平行于所述透明壳体元件的外部表面的方向上。

12.根据权利要求1或11所述的家庭用具，其特征在于，所述探测器包括多个探测器像素。

13.根据权利要求12所述的家庭用具，其特征在于，所述探测器包括CMOS相机。

14.根据权利要求1或2所述的家庭用具，其特征在于，所述光源和所述探测器被设置在通用PCB(26)上。

15.根据权利要求14所述的家庭用具，其特征在于，所述PCB设置为基本平行于所述透明壳体元件(12)。

16.根据权利要求1或2所述的家庭用具，还包括用于存储预存指纹图像数据的存储设备(31)，和用于把探测到的指纹图像数据与所述预存图像数据相比较的处理装置(30)。

17.根据权利要求1或2所述的家庭用具，还包括设置在所述透明壳体元件上的触摸面板。

18.根据权利要求15所述的家庭用具，其特征在于，所述指纹传感器与所述家庭用具的开/关开关结合，因此，能够立即基于启动个性化所述家庭用具。