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特許7196582読取装置、画像形成装置および読取方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】読取装置、画像形成装置および読取方法

(51)【国際特許分類】

H04N 1/191 20060101AFI20221220BHJP

H04N 1/04 20060101ALI20221220BHJP

H04N 1/401 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

H04N1/191

H04N1/04 101

H04N1/401

【請求項の数】 24

(21)【出願番号】P 2018232036

(22)【出願日】2018-12-11

(65)【公開番号】P2020028103

(43)【公開日】2020-02-20

【審査請求日】2021-09-15

(31)【優先権主張番号】P 2018152122

(32)【優先日】2018-08-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(72)【発明者】

【氏名】中澤政元

(72)【発明者】

【氏名】小山忠明

(72)【発明者】

【氏名】伊藤昌弘

(72)【発明者】

【氏名】田中正人

【審査官】松永隆志

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－１４１１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０３７７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１４１１４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９５２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２０５１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２４３２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３４８８２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ１／００－１／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源によって光が照射された被写体からの光を撮像素子で受光して読み取る読取装置において、
前記被写体を可視光領域で読み取ったデータに対して第１の基準データを用いた第１のシェーディング補正を実行する第１読取動作、または、前記被写体を不可視光領域で読み取ったデータに対して第２の基準データを用いた第２のシェーディング補正を実行する第２読取動作を実行するに際して、前記第１読取動作において、前記第１のシェーディング補正後の前記被写体の読取濃度範囲、または、前記第２読取動作において、前記第２のシェーディング補正後の前記被写体の読取濃度範囲を個別に可変する読取濃度設定手段を備え、
前記読取濃度設定手段は、前記第１読取動作のときは可視画像モード、前記第２読取動作のときは不可視画像モードとし、前記不可視光領域での読取濃度範囲が前記可視光領域の読取濃度範囲に対して同じ、又は、広くなるように読取濃度範囲を変更する、
ことを特徴とする読取装置。

【請求項2】

前記第１の基準データと前記第２の基準データとは、共通の基準白板に基づくものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の読取装置。

【請求項3】

前記読取濃度設定手段は、前記可視光領域と前記不可視光領域における前記被写体の光学的特性差に基づいて前記読取濃度範囲を制御する、
ことを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項4】

前記光学的特性差は、反射率、又は、透過率である、
ことを特徴とする請求項３に記載の読取装置。

【請求項5】

前記不可視光領域は、近赤外領域である、
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項6】

前記近赤外領域は、波長８００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲である、
ことを特徴とする請求項５に記載の読取装置。

【請求項7】

前記第１読取動作と前記第２読取動作とを選択的に実行する読取制御手段を備え、
前記読取制御手段は、前記第１読取動作と前記第２読取動作とを、前記光源の発光波長を変更することで切り替える、
ことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項8】

前記第１読取動作と前記第２読取動作とを選択的に実行する読取制御手段を備え、
前記読取制御手段は、前記第１読取動作と前記第２読取動作とを、前記撮像素子が受光する波長を変更することで切り替える、
ことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項9】

前記第２読取動作は、前記第１読取動作で用いる前記撮像素子の少なくとも一つ以上の画素列を用いる、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の読取装置。

【請求項10】

前記撮像素子の前段に光学フィルタを更に備えており、
前記波長の変更は、前記光学フィルタの透過特性の変更による、
ことを特徴とする請求項８に記載の読取装置。

【請求項11】

前記第２読取動作は、前記第１読取動作で用いる前記撮像素子の画素列とは透過特性の異なる画素列を用いて行われる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の読取装置。

【請求項12】

前記第１読取動作と前記第２読取動作とは、信号補正部によって前記撮像素子からの信号について系統毎に前記第１のシェーディング補正、または、前記第２のシェーディング補正を実行し、
前記信号補正部は、
前記第１読取動作で得られる可視情報信号の前記第１のシェーディング補正に用いる系統と、前記第２読取動作で得られる不可視情報信号の前記第２のシェーディング補正に用いる系統との少なくとも一つが同じである、
ことを特徴とする請求項１ないし１１の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項13】

前記不可視情報信号の各系統は、前記可視情報信号の各系統と対応するように構成され、
前記不可視情報信号の各系統には、対応した前記可視情報信号と同じ信号が入力されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の読取装置。

【請求項14】

前記読取濃度範囲は、前記不可視情報信号の全ての系統の読取濃度範囲が等しくなるように制御されている、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の読取装置。

【請求項15】

前記信号補正部の後段に設けられ、前記不可視情報信号をモノクロ化処理するモノクロ変換部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１２に記載の読取装置。

【請求項16】

前記モノクロ変換部は、前記可視情報信号のモノクロ化処理と前記不可視情報信号のモノクロ化処理とについて同じ処理を施し、区別なく出力する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の読取装置。

【請求項17】

前記撮像素子、又は、前記信号補正部において、前記第２読取動作で使用しない系統の処理を停止する、
ことを特徴とする請求項１２ないし１６の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項18】

前記第１読取動作と前記第２読取動作とは、前記撮像素子の読取解像度を同じにする、
ことを特徴とする請求項１ないし１７の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項19】

前記モノクロ変換部は、前記不可視情報信号のモノクロ化処理において複数系統の前記不可視情報信号を加算する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の読取装置。

【請求項20】

前記モノクロ変換部は、前記不可視情報信号のモノクロ化処理において複数系統の前記不可視情報信号を平均する、
ことを特徴とする請求項１５に記載の読取装置。

【請求項21】

前記不可視光領域の波長は、複数種類の波長から選択する、
ことを特徴とする請求項１ないし２０の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項22】

前記第１読取動作における可視情報の読み取りに用いられ、可視光源、ＲＧＢ撮像素子を備える第１の読取部と、
前記第２読取動作における不可視情報の読み取りに用いられ、不可視光源、モノクロ撮像素子を備える第２の読取部と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし２１の何れか一項に記載の読取装置。

【請求項23】

請求項１ないし２２の何れか一項に記載の読取装置と、
前記読取装置に画像を読み取らせる原稿を、当該読取装置の読取位置に位置づける原稿支持部と、
画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項24】

光源によって光が照射された被写体からの光を撮像素子で受光して読み取る読取装置における読取方法において、
前記被写体を可視光領域で読み取ったデータに対して第１の基準データを用いた第１のシェーディング補正を実行する第１読取動作、または、前記被写体を不可視光領域で読み取ったデータに対して第２の基準データを用いた第２のシェーディング補正を実行する第２読取動作を実行するに際して、前記第１読取動作において、前記第１のシェーディング補正後の前記被写体の読取濃度範囲、または、前記第２読取動作において、前記第２のシェーディング補正後の前記被写体の読取濃度範囲を個別に可変する読取濃度設定工程を含み、
前記読取濃度設定工程は、前記第１読取動作のときは可視画像モード、前記第２読取動作のときは不可視画像モードとし、前記不可視光領域での読取濃度範囲が前記可視光領域の読取濃度範囲に対して同じ、又は、広くなるように読取濃度範囲を変更する、
ことを特徴とする読取方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、読取装置、画像形成装置および読取方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、文書のセキュリティ意識が高まっており、中でも文書の原本性の担保や真贋判定といったニーズが増加している。

【0003】

特許文献１には、目に見えない不可視情報を文書に埋め込み、それを赤外光などの不可視光で読み取ることで原本性の担保や真贋判定、偽造防止を行う不可視情報の読取技術が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の不可視情報の読取技術によれば、光源の発光を可視光と不可視光（赤外光）とに切り替えることにより、可視画像と不可視画像とを選択的に読み取るが、可視波長領域に対する不可視波長領域の光学特性の違いが考慮されていなかった。そのため、従来の不可視情報の読取技術によれば、不可視情報の読取時に読取濃度範囲が制限されてしまうという問題があった。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、不可視情報の読取時において、読取濃度範囲が制限されることを抑止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光源によって光が照射された被写体からの光を撮像素子で受光して読み取る読取装置において、前記被写体を可視光領域で読み取ったデータに対して第１の基準データを用いた第１のシェーディング補正を実行する第１読取動作、または、前記被写体を不可視光領域で読み取ったデータに対して第２の基準データを用いた第２のシェーディング補正を実行する第２読取動作を実行するに際して、前記第１読取動作において、前記第１のシェーディング補正後の前記被写体の読取濃度範囲、または、前記第２読取動作において、前記第２のシェーディング補正後の前記被写体の読取濃度範囲を個別に可変する読取濃度設定手段を備え、前記読取濃度設定手段は、前記第１読取動作のときは可視画像モード、前記第２読取動作のときは不可視画像モードとし、前記不可視光領域での読取濃度範囲が前記可視光領域の読取濃度範囲に対して同じ、又は、広くなるように読取濃度範囲を変更する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、不可視情報の読取時において、読取濃度範囲が制限されることを抑止することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の一例の構成を示す図である。

【図2】図２は、画像読取部の構造を例示的に示す断面図である。

【図3】図３は、光源の構成例を示す図である。

【図4】図４は、光源の分光スペクトルを示す図である。

【図5】図５は、Ｓｉ製イメージセンサの分光感度特性の一例を示す図である。

【図6】図６は、画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【図7】図７は、分光反射特性の一例を示す図である。

【図8】図８は、ＳＤ補正部における処理系統を示す図である。

【図9】図９は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図10】図１０は、第２の実施の形態にかかる画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【図11】図１１は、光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。

【図12】図１２は、第３の実施の形態にかかる画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【図13】図１３は、イメージセンサの分光感度スペクトルを示す図である。

【図14】図１４は、画像読取部のイメージセンサの変形例を示す図である。

【図15】図１５は、第４の実施の形態にかかるＳＤ補正部における処理系統を示す図である。

【図16】図１６は、第５の実施の形態にかかる画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【図17】図１７は、モノクロ変換部の構成を示す図である。

【図18】図１８は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図19】図１９は、第６の実施の形態にかかる画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【図20】図２０は、モノクロ変換部の構成を示す図である。

【図21】図２１は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図22】図２２は、第７の実施の形態にかかるモノクロ変換部の構成を示す図である。

【図23】図２３は、モノクロ変換部の構成の変形例を示す図である。

【図24】図２４は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図25】図２５は、第８の実施の形態にかかる光源の構成例を示す図である。

【図26】図２６は、光源の分光スペクトルを示す図である。

【図27】図２７は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。

【図28】図２８は、第９の実施の形態にかかる画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【図29】図２９は、第１の画像読取部および第２の画像読取部を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照して、読取装置、画像形成装置および読取方法の実施の形態を詳細に説明する。

【0010】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１００の一例の構成を示す図である。図１において、画像形成装置１００は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する一般に複合機と称されるものである。

【0011】

画像形成装置１００は、読取装置である画像読取部１０１およびＡＤＦ（Automatic Document Feeder）１０２を有し、その下部に画像形成部１０３を有する。画像形成部１０３については、内部の構成を説明するために、外部カバーを外して内部の構成を示している。

【0012】

ＡＤＦ１０２は、画像を読み取らせる原稿を読取位置に位置づける原稿支持部である。ＡＤＦ１０２は、載置台に載置した原稿を読取位置に自動搬送する。画像読取部１０１は、ＡＤＦ１０２により搬送された原稿を所定の読取位置で読み取る。また、画像読取部１０１は、原稿を載置する原稿支持部であるコンタクトガラスを上面に有し、読取位置であるコンタクトガラス上の原稿を読み取る。具体的に画像読取部１０１は、内部に光源や、光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサを有するスキャナであり、光源で照明した原稿の反射光を光学系を通じてイメージセンサで読み取る。

【0013】

画像形成部１０３は、記録紙を手差しする手差ローラ１０４や、記録紙を供給する記録紙供給ユニット１０７を有する。記録紙供給ユニット１０７は、多段の記録紙給紙カセット１０７ａから記録紙を繰り出す機構を有する。供給された記録紙は、レジストローラ１０８を介して二次転写ベルト１１２に送られる。

【0014】

二次転写ベルト１１２上を搬送する記録紙は、転写部１１４において中間転写ベルト１１３上のトナー画像が転写される。

【0015】

また、画像形成部１０３は、光書込装置１０９や、タンデム方式の作像ユニット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）１０５や、中間転写ベルト１１３や、上記二次転写ベルト１１２などを有する。作像ユニット１０５による作像プロセスにより、光書込装置１０９が書き込んだ画像を中間転写ベルト１１３上にトナー画像として形成する。

【0016】

具体的に、作像ユニット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）１０５は、４つの感光体ドラム（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を回転可能に有し、各感光体ドラムの周囲に、帯電ローラ、現像器、一次転写ローラ、クリーナーユニット、及び除電器を含む作像要素１０６をそれぞれ備える。各感光体ドラムにおいて作像要素１０６が機能し、感光体ドラム上の画像が各一次転写ローラにより中間転写ベルト１１３上に転写される。

【0017】

中間転写ベルト１１３は、各感光体ドラムと各一次転写ローラとの間のニップに、駆動ローラと従動ローラとにより張架して配置されている。中間転写ベルト１１３に一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１３の走行により、二次転写装置で二次転写ベルト１１２上の記録紙に二次転写される。その記録紙は、二次転写ベルト１１２の走行により、定着装置１１０に搬送され、記録紙上にトナー画像がカラー画像として定着する。その後、記録紙は、機外の排紙トレイへと排出される。なお、両面印刷の場合は、反転機構１１１により記録紙の表裏が反転されて、反転された記録紙が二次転写ベルト１１２上へと送られる。

【0018】

なお、画像形成部１０３は、上述したような電子写真方式によって画像を形成するものに限るものではなく、インクジェット方式によって画像を形成するものであってもよい。

【0019】

次に、画像読取部１０１について説明する。

【0020】

図２は、画像読取部１０１の構造を例示的に示す断面図である。図２に示すように、画像読取部１０１は、本体１１内に、撮像素子であるイメージセンサ９を備えたセンサ基板１０、レンズユニット８、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７を有する。イメージセンサ９は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどである。第１キャリッジ６は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である光源２及びミラー３を有する。第２キャリッジ７は、ミラー４,５を有する。また、画像読取部１０１は、上面にコンタクトガラス１及び基準白板１３を設けている。

【0021】

画像読取部１０１は、読取動作において、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７を待機位置（ホームポジション）から副走査方向（Ａ方向）に移動させながら光源２から光を上方に向けて照射する。そして、第１キャリッジ６及び第２キャリッジ７は、原稿１２からの反射光を、レンズユニット８を介してイメージセンサ９上に結像させる。

【0022】

また、画像読取部１０１は、電源ＯＮ時などには、基準白板１３からの反射光を読取って基準を設定する。即ち、画像読取部１０１は、第１キャリッジ６を基準白板１３の直下に移動させ、光源２を点灯させて基準白板１３からの反射光をイメージセンサ９の上に結像させることによりゲイン調整を行う。

【0023】

ここで、光源２について詳述する。

【0024】

図３は、光源２の構成例を示す図である。図３に示すように、光源２は、可視画像（可視情報）の読取用の可視光源２ａ（白色）と、不可視画像（不可視情報）の読取用の近赤外（ＮＩＲ）の不可視光源２ｂとを１灯内に交互に配置している。

【0025】

ここで、図４は光源２の分光スペクトルを示す図である。図４（ａ）は可視光源２ａの分光スペクトルを示し、図４（ｂ）は不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）の分光スペクトルを示す図である。図４（ａ）および図４（ｂ）は、ＬＥＤの場合の可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）の発光スペクトルを示している。

【0026】

なお、可視／不可視画像の読取を行う上では、最終的に何れかの画像情報を選択的に読み取れば良い。そこで、本実施の形態においては、詳細は後述するが、光源２の発光波長を可視／不可視で切り替える構成とする。光源２の切り替えは、制御部２３（図６参照）での制御に応じて光源駆動部２４（図６参照）が切り替える。

【0027】

以上のように、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）を切り替えることで、可視／不可視画像の読取を簡素な構成で実現することができる。

【0028】

なお、本実施の形態においては、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）とを１灯内に交互に配置する例を示したが、これに限るものではなく、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）とをそれぞれ別灯とした２灯構成としても良い。また、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）とを１灯内に構成する場合でも、複数列に配置するなど、光源２として被写体に照明できる構成であれば必ずしもこれに限定されない。

【0029】

次に、イメージセンサ９について詳述する。

【0030】

本実施の形態のイメージセンサ９は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどの一般的なＳｉ（シリコン）製イメージセンサである。ここで、図５はＳｉ製イメージセンサの分光感度特性の一例を示す図である。一般に８００～１０００ｎｍの近赤外（ＮＩＲ）領域は、顔料系のカラーフィルタが高透過率を示す。また、図５に示すＳｉ製イメージセンサの分光感度特性から分かるように、８００～１０００ｎｍの近赤外（ＮＩＲ）領域について、Ｓｉ自体も量子感度を持っている。したがって、８００～１０００ｎｍの近赤外（ＮＩＲ）領域の波長域を不可視光領域として用いることで、高感度な状態で使用することができ、不可視画像のＳ／Ｎを上げることができるので、不可視画像の光利用効率を高めることができる。つまり、簡素な構成で不可視画像を読み取る装置を実現することができる。

【0031】

図６は、画像読取部１０１を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図６に示すように、画像読取部１０１は、上述したイメージセンサ９、光源２に加え、信号処理部２１、信号補正部であるＳＤ（シェーディング）補正部２２、制御部２３、光源駆動部２４を備えている。

【0032】

光源２は、上述したように、可視用／近赤外（ＮＩＲ）用で構成される。光源駆動部２４は、光源２を駆動する。

【0033】

信号処理部２１は、ゲイン制御部（増幅器）、オフセット制御部、Ａ／Ｄ変換部（ＡＤコンバータ）を有している。信号処理部２１は、イメージセンサ９から出力された画像信号（ＲＧＢ）に対して、ゲイン制御、オフセット制御、Ａ／Ｄ変換を実行する。

【0034】

制御部２３は、可視画像モードかＮＩＲ画像モードかを選択的に制御し、光源駆動部２４、イメージセンサ９、信号処理部２１、ＳＤ補正部２２の各部の設定を制御する。制御部２３は、第１読取動作と第２読取動作とを選択的に制御する読取制御手段として機能する。

【0035】

第１読取動作は、被写体を可視光領域で読み取ったデータに対して第１の基準データを用いたシェーディング補正を実行する。第２読取動作は、被写体を不可視光領域で読み取ったデータに対して第２の基準データを用いたシェーディング補正を実行する。

【0036】

ＳＤ補正部２２は、ラインメモリを有して、シェーディング補正を実行する。シェーディング補正は、画素毎のイメージセンサ９の感度ばらつきや光量のむらなどの主走査分布を基準白板１３によって正規化することで補正するものである。

【0037】

ここで、従来の課題について詳述する。従来より、波長４００～７００ｎｍ程度の可視光領域（ＲＧＢ）と、波長７００ｎｍ～１０００ｎｍ程度の近赤外（ＮＩＲ）領域では光学特性が異なることが知られている。なお、可視光領域とＮＩＲ領域とにおける光学特性の違いは、媒質・媒体によっても異なる。

【0038】

ここで、図７は分光反射特性の一例を示す図である。図７に示す例は、基準白板と被写体である普通紙（白紙）における可視光領域からＮＩＲ領域の分光反射特性の例である。図７に示すように、基準白板の分光反射率（図７中、実線で示す）は、可視光領域（ＲＧＢ）からＮＩＲ領域にかけて緩やかに反射率が低下している。一方、普通紙（白紙）の分光反射率（図７中、点線で示す）は、基準白板とは逆に、可視光領域（ＲＧＢ）からＮＩＲ領域にかけて反射率が上昇している。すなわち、可視光領域（ＲＧＢ）とＮＩＲ領域とでは、一方で反射率が低下するのに対し、他方では反射率が上昇するといったように、媒質・媒体によって光学特性が異なっている。

【0039】

従来の読取装置においては、下記式（１）の補正演算を画素毎に実行している。
シェーディング補正後データ（Ｎ）
＝入力データ（Ｎ）／シェーディングデータ（Ｎ）＊２５５・・・（１）
Ｎ：画素番号

【0040】

従来のシェーディング補正によれば、仮に基準白板と同等濃度の被写体を読み取るとすると、値は２５５以上となりデータが飽和する。これは、読取装置が基準白板の濃度以上に明るい被写体を読み取るがことができないことを示している。

【0041】

ここで、従来の可視光領域で普通紙（白紙）を読み取る例について検討する。普通紙（白紙）を読み取ると、シェーディング補正後データは２５５以下となる。これは図７に示す分光反射率からも分かるように、可視光領域で見ると普通紙（白紙）の方が基準白板の反射率よりも低い（暗い）ためである。しかし、ＮＩＲ領域（例えば８５０ｎｍ付近）で普通紙（白紙）を読み取ると、シェーディング補正後データは２５５を超えて値が飽和する。これは、図７に示す分光反射率において、上記とは逆にＮＩＲ領域では普通紙（白紙）の方が基準白板の反射率よりも高い（明るい）ためである。この場合、普通紙（白紙）の濃度をＮＩＲ領域では正確に読み取れていないことになる。

【0042】

以上のように、媒質・媒体による可視光領域とＮＩＲ領域との光学特性差により、従来の読取装置では可視光領域とＮＩＲ領域とで読み取る画像濃度に違いが生じ、ＮＩＲ領域では読み取る画像濃度が可視光領域に対して制限されるという問題がある。

【0043】

そこで、画像読取部１０１においては、ＳＤ補正部２２は、補正手段または読取濃度設定手段として機能する読取濃度設定部２５を備えるようにしたものである。読取濃度設定部２５は、シェーディング補正後の読取濃度を可変する機能を有している。

【0044】

すなわち、ＳＤ補正部２２は、下記式（２）の補正演算を画素毎に実行する。
シェーディング補正後データ（Ｎ）
＝入力データ（Ｎ）／シェーディングデータ（Ｎ）＊２５５＊ｋ・・・（２）
Ｎ：画素番号
ｋ：読取濃度可変係数（１以下の係数）

【0045】

具体的には、従来のシェーディング補正演算の式（１）に対して１以下の係数である読取濃度可変係数ｋを導入し、この係数ｋを可視画像モードとＮＩＲ画像モードとでそれぞれ可変することで読取濃度範囲を可変するようにしたものである。このようにシェーディング補正時に読取濃度を可変する構成とすることで、ＮＩＲ領域での読取濃度範囲が制限されないようにすることができる。

【0046】

ここで、可視光領域で普通紙（白紙）を読み取る例について検討する。可視画像モードで式（２）においてｋ＝１とした場合、普通紙（反射率:７４％＠５５０ｎｍ）を読み取ると、基準白板（反射率:８９％＠５５０ｎｍ）で正規化されたシェーディング補正後データは、
０．７４／０．８９＊２５５＊１≒２１２
となる。

【0047】

また、ＮＩＲ画像モードで式（２）においてｋ＝０．７とした場合、普通紙（反射率:８８％＠８５０ｎｍ）を読み取ると、基準白板（反射率:７４％＠８５０ｎｍ）で正規化されたシェーディング補正後データは、
０．８８／０．７４＊２５５＊０．７≒２１２
となり、読取レベルの飽和を抑止、つまり読取濃度範囲の制限を抑止することができる。

【0048】

以上のように、本実施の形態では、シェーディングデータ（基準被写体）に対して入力データ（被写体）の読取レベルを可変することが重要であり、これにより読取濃度範囲を可変し、読取レベルの飽和を抑止する。そのため、シェーディングデータと入力データの双方の読取レベルを同じように増減する構成では本発明の効果は得られない。また、基準被写体は、可視画像モード／ＮＩＲ画像モードの何れにおいても基準白板１３であり、基準被写体を共通化することで構成を簡略化している。これにより、簡素な構成で不可視画像の読取濃度範囲の制限を抑止することができる。

【0049】

このように可視光領域とＮＩＲ領域との光学的特性の差に基づいて読取濃度可変係数ｋを設定することで、可視画像モードとＮＩＲ画像モードの読取濃度範囲を適切に揃えることが可能となる。言い換えれば、補正手段として機能する読取濃度設定部２５は、イメージセンサ９から出力された不可視光領域における画像信号について、可視光領域との光学的特性の差に基づく補正処理を施して出力する。これにより、読取濃度範囲の制限を適切に抑止することができる。

【0050】

なお、本実施の形態では、読取濃度範囲を設定する手段としてシェーディング補正後の読取濃度可変係数ｋを用いることとしたが、これに限るものではない。例えば、シェーディングデータ取得時（基準白板１３の読取時）と被写体読取時とでゲイン制御部のゲインを変えたり、Ａ／Ｄ変換部のダイナミックレンジを切り替えることで等価的にゲインを切り替えたりしても、読取濃度範囲を可変にすることができる。

【0051】

また、可視光領域で読み取った読取濃度範囲と等しくなるようにＮＩＲ領域で読み取った読取濃度範囲を合わせることで、ＮＩＲ領域の読取濃度範囲を可視光領域（ＲＧＢ）の読取濃度範囲と同等とするようにしてもよい。

【0052】

さらに、反射光学系の読取装置では上述したような分光反射率を用い、透過光学系の読取装置では分光透過率を用いるといったように、読取方式に合わせた光学特性を選択することで精度良く読取濃度範囲を合わせることも可能である。これにより、読取濃度範囲が制限されることを精度良く抑止することができる。

【0053】

続いて、ＳＤ補正部２２について詳述する。

【0054】

図５に示したように、イメージセンサ９は一般に近赤外領域（ＮＩＲ）に感度を持つため、ＲＧＢそれぞれの画素列はＮＩＲ領域から見れば区別がない。そのため、ＮＩＲ画像を読み取る場合はＲＧＢ画素列の何れを用いても良い。

【0055】

一方、特許文献１に開示の従来構成では可視／不可視画像を選択的に読み取る機能とは言え、画像そのものは可視と不可視を同時に利用する前提であるため、ＮＩＲ用のラインメモリのような不可視画像読取特有の構成を持たざるを得ない。そのため、従来構成では不可視画像読取を行う場合に回路規模やコストの増加を招いてしまうという問題があった。しかし、例えば正規の文書に不可視のマーキングを行い、それを読み取ることで真贋判定を行うなどのケースでは、可視画像と不可視画像を同時に取得する必要はなく、不可視画像のみで機能的に事足りるケースは少なくない。

【0056】

そこで、本実施の形態においては、可視／不可視画像での処理回路を共通とし、不可視画像の読取を行う場合でも回路規模やコストの増加を抑止する。

【0057】

図８は、ＳＤ補正部２２における処理系統を示す図である。図８は、シェーディング補正を例として可視画像と不可視画像での処理系統を共通化した例である。図８（ａ）は、可視画像の処理ブロックを示している。図８（ａ）に示すように、入力されたＲＧＢデータはメモリ２２ａと演算部２２ｂとに接続されており、基準白板１３を読み取ったデータ（シェーディングデータ：第１の基準データ、第２の基準データ）をメモリ２２ａに格納する。演算部２２ｂは、入力されるＲＧＢデータをシェーディングデータで補正する。演算部２２ｂは、上述した式（２）を用いて演算を実行する。

【0058】

一方、図８（ｂ）は、不可視画像の処理ブロックを示している。図８（ｂ）に示すように、Ｒチャンネルから得られる信号が、ＮＩＲ信号（ＮＩＲ１）として使用される。なお、Ｇ／Ｂチャンネルから得られるＮＩＲ信号（ＮＩＲ２，ＮＩＲ３）は、未使用としている。

【0059】

これにより、可視／不可視画像の何れかのみ必要とする場合、不可視画像用の特有構成は不要となり、可視／不可視画像での処理回路を共通にすることができる。なお、可視／不可視の動作切替えは、制御部２３にて行う。これにより、後段処理の構成を変えることなく不可視画像の読取ができる。

【0060】

なお、本実施の形態においては、Ｒチャンネルから得られる信号をＮＩＲ信号（ＮＩＲ１）として使用したが、これに限るものではなく、ＧチャンネルまたはＢチャンネルから得られる信号をＮＩＲ信号として用いることができる。

【0061】

また、本実施の形態においては、ＳＤ補正部２２を例に説明したが、系統別に処理される機能ブロックであれば同様の考え方を適用できる。

【0062】

さらに、図８（ｂ）に示すように、使用していない系統にかかる機能ブロック（メモリ２２ａ、演算部２２ｂ）の動作を停止することで消費電力を低減することができる。なお、後述する図１４に示すイメージセンサ９においても同様である。これにより、不可視画像の読み取りでの電力を低減することができる。

【0063】

次に、制御部２３の制御による画像読取処理の流れについて説明する。

【0064】

図９は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図９に示すように、制御部２３は、まず、可視画像モードが指定されているかを判断する（ステップＳ１）。

【0065】

制御部２３は、可視画像モードが指定されている場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、制御部２３は、イメージセンサ９のモード切替を実行して「可視モード」にする。

【0066】

次いで、制御部２３は、信号処理部２１のモード切替を実行して「可視モード」にし（ステップＳ３）、光源２のモード切替を実行して「可視モード」にし（ステップＳ４）、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「可視モード」にする（ステップＳ５）。

【0067】

その後、ステップＳ６では、制御部２３は、画像の読取を実行する。ここに、被写体を可視光領域で読み取ったデータに対して第１の基準データを用いた補正を実行する第１読取動作が実現されている。

【0068】

一方、制御部２３は、ＮＩＲ画像モードが指定されている場合（ステップＳ１のＮｏ）、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、制御部２３は、イメージセンサ９のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にする。

【0069】

次いで、制御部２３は、信号処理部２１のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にし（ステップＳ８）、光源２のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にし（ステップＳ９）、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にする（ステップＳ１０）。

【0070】

その後、ステップＳ６では、制御部２３は、画像の読み取りを実行する。ここに、被写体を不可視光領域で読み取ったデータに対して第２の基準データを用いた補正を実行する第２読取動作が実現されている。

【0071】

すなわち、本実施の形態の画像読取処理では、読取濃度可変係数ｋを可視画像モード／ＮＩＲ画像モードそれぞれで制御している。

【0072】

また、本実施の形態の画像読取処理は、イメージセンサ９、信号処理部２１、光源２を可視画像モード／ＮＩＲ画像モードの何れかの設定に変更する。

【0073】

シェーディングデータは、通常のＲＧＢ読取と同様に画像読取動作の中で基準白板を読み取ることで行う。読取濃度可変係数ｋは、可視画像モードかＮＩＲ画像モードかで選択され、可視画像モードとＮＩＲ画像モードで読取濃度範囲が揃うよう、それぞれの読取濃度可変係数ｋを設定する。

【0074】

このように本実施の形態によれば、可視光領域と不可視光領域の読取濃度を合わせることで、可視光領域に対して不可視光領域で読取濃度範囲が制限されてしまうことを抑止することができる。

【0075】

なお、本実施の形態では、不可視光領域としてＮＩＲ領域を例に示したが、紫外光領域や他の波長域でも同様の効果を奏することができる。

【0076】

なお、図６において可視画像モードではｋ＝１として説明したが、１以外の値を設定しても良い。また、ＮＩＲ画像モードで可視画像モードでのｋよりも小さい値を設定したが、ＮＩＲ画像モードの方が読取濃度範囲が広くなってしまう場合は可視画像モード／ＮＩＲ画像モードのｋの大小関係が逆転するが、本発明の効果はその場合でも同様に発揮する。

【0077】

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。

【0078】

第１の実施の形態では、光源２の発光波長を切り替えることで可視／不可視読取を切り替える構成を示したが、第２の実施の形態は、光学フィルタを挿入し、透過波長を可視／不可視読取で切り替える構成にした点が、第１の実施の形態と異なる。以下、第２の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0079】

図１０は、第２の実施の形態にかかる画像読取部１０１を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図１０に示すように、画像読取部１０１は、イメージセンサ９の前段に光学フィルタ２６を更に備えている。光学フィルタ２６は、透過波長を変更可能とされている。すなわち、第２の実施の形態にかかる画像読取部１０１は、光学フィルタ２６の透過波長を変更して不可視読取を行う。一方、第２の実施の形態にかかる画像読取部１０１においては、光源駆動部２４による可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）の切り替え駆動が不要となる。光源駆動部２４は、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）を同時に駆動する。

【0080】

ここで、図１１は光学フィルタ２６の透過スペクトルを示す図である。図１１（ａ）は可視透過型フィルタの透過スペクトルを示す図、図１１（ｂ）は不可視（ＮＩＲ）透過型フィルタの透過スペクトルを示す図である。光学フィルタ２６は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す透過特性を持つ複数の光学フィルタ２６を有している。透過特性の切り替えは、制御部２３での制御に応じて複数の光学フィルタ２６を機械的に切り替えることにより行われる。これにより、混色の影響を抑えて可視／不可視画像の読取を切り替えることができる。

【0081】

なお、本実施の形態においては、透過特性の異なる複数の光学フィルタ２６を機械的に切り替えて光学フィルタ２６の透過波長を変更するようにしたが、これに限るものではない。例えば、有機光学薄膜のような双方の透過特性を合わせ持つ光学フィルタ２６を用いて電気的に透過特性を切り替えても良い。

【0082】

このように本実施の形態によれば、光学フィルタ２６の透過特性を切り替えることで、光源駆動部２４の発熱を抑えた構成で、可視画像／不可視画像の読み取りを切り替えることができる。

【0083】

また、光学フィルタ２６の透過特性を切替える場合においても、イメージセンサ９への光入射時点で既に可視／不可視の波長の選択が行われており、また前述したように不可視（ＮＩＲ）域に感度がある為、一般的なＲＧＢイメージセンサの少なくとも一つ以上の画素列を用いることができる。そのため、専用のイメージセンサを用いる必要がなくコスト増加を抑えることができる。

【0084】

なお、図１０においては光学フィルタ２６を例示的に示したが、透過型の波長選択性を持つ素子であれば光学フィルタ２６でなくてもよく、イメージセンサ９へ光を導光する集光レンズ（図示せず）の透過特性を切り替えてもよい。

【0085】

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。

【0086】

第３の実施の形態は、イメージセンサ９の分光感度（透過波長）を可視／不可視読取で切り替える構成にした点が、第１の実施の形態および第２の実施の形態と異なる。以下、第３の実施の形態の説明では、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態および第２の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0087】

図１２は、第３の実施の形態にかかる画像読取部１０１を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図１２に示すように、画像読取部１０１のイメージセンサ９は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３ラインを有している。イメージセンサ９は、分光感度（透過波長）を変更可能とされている。すなわち、第３の実施の形態にかかる画像読取部１０１は、イメージセンサ９の分光感度（透過波長）を変更して不可視画像の読取を行う。一方、第３の実施の形態にかかる画像読取部１０１においては、光源駆動部２４による可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）の切り替え駆動が不要となる。光源駆動部２４は、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ）を同時に駆動する。

【0088】

ここで、図１３はイメージセンサ９の分光感度スペクトルを示す図である。図１３（ａ）はイメージセンサ９の可視の分光感度スペクトルを示す図、図１３（ｂ）はイメージセンサ９の不可視（ＮＩＲ）の分光感度スペクトルを示す図である。分光感度（透過波長）の切り替えは、制御部２３での制御に応じて電気的に切り替えることにより行われる。より詳細には、イメージセンサ９は、有機光学薄膜のような双方の特性を合わせ持つ材料をカラーフィルタとして用い、電気的に透過特性を切り替える。本実施の形態においては、Ｒの画素列の分光感度を切り替える。

【0089】

図１４は、画像読取部１０１のイメージセンサ９の変形例を示す図である。図１４に示すイメージセンサ９は、予め不可視（ＮＩＲ）用の画素列を４ライン目として追加し、イメージセンサ９内部でＮＩＲの画像信号を選択的に出力するようにしたものである。すなわち、図１４に示すイメージセンサ９は、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＮＩＲの４ラインを有している。図１４に示す例においては、Ｒ出力でＮＩＲの画像信号を出力する。すなわち、イメージセンサ９のＲ，Ｇ，Ｂ画素列とは透過特性の異なる画素列ＮＩＲを用いてＮＩＲの画像信号を出力する。分光感度（透過波長）の切り替えは、制御部２３での制御に応じて電気的に切り替えることにより行われる。これにより、構成規模を抑えて可視／不可視画像の読取を切り替えることができる。

【0090】

図１４に示すイメージセンサ９を用いる場合、ＲＧＢの画素列と不可視（ＮＩＲ）の画素列の解像度を同じすることで可視画像に対する不可視画像での画質劣化を抑止することができる。従来のＲＧＢイメージセンサや図１２に示すイメージセンサ９を用いた場合は、必然的に可視画像と不可視画像の解像度（主走査）は同じとなる。これにより、不可視画像の解像力低下を抑止することができる。

【0091】

このように本実施の形態によれば、メカ機構等の追加なく、イメージセンサ９の分光感度（透過波長）を切り替えることで、可視／不可視画像読取時の装置規模の増加を抑えることができる。

【0092】

なお、図１２および図１４においては、イメージセンサ９内にＮＩＲ画像信号を選択的にＲ出力に割り当てる機能を搭載した例を示したが、ＮＩＲの画像信号が出力される出力は任意の色で良い。また、ＮＩＲの画像信号を独立に出力する構成としてもよい。

【0093】

（第４の実施の形態）
第１の実施の形態では、ＳＤ補正部２２においてＲチャンネルから得られる信号をＮＩＲ信号（ＮＩＲ１）として使用した例を示したが、第４の実施の形態は、ＳＤ補正部２２において可視／不可視画像で使用する処理系統を全て共通とした点が、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と異なる。以下、第４の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0094】

図１５は、第４の実施の形態にかかるＳＤ補正部２２における処理系統を示す図である。図１５（ｂ）はＮＩＲ画像モードの場合を示すものである。図１５（ｂ）に示すように、ＮＩＲ画像モードの場合、ＳＤ補正部２２は、Ｒチャンネルから得られる信号をＮＩＲ信号（ＮＩＲ１）だけでなく、Ｇチャンネルから得られる信号をＮＩＲ信号（ＮＩＲ２）、Ｂチャンネルから得られる信号をＮＩＲ信号（ＮＩＲ３）を含めて、可視画像で用いる全ての色チャンネルから得られるＮＩＲ信号を用いている。そのため、可視画像モードとＮＩＲ画像モードとで使用される処理系統が同じとなるため、各ブロックの動作切替えが不要となる。

【0095】

一方、図１５（ａ）は可視画像モードの場合を示すものである。可視画像モードの場合、ＳＤ補正部２２の読取濃度設定部２５をＲＧＢの出力値を揃えるグレーバランス調整に使用することができる。しかしながら、可視画像モードの場合においては、ＲＧＢの出力バランスがそれぞれ異なるため、読取濃度設定部２５で設定される値はＲＧＢ毎に異なる。そのため、図１５（ｂ）に示す不可視画像モードの場合に、可視画像モードの読取濃度設定部２５の設定とすると、不可視画像は色付いた画像（有彩画像）として出力されてしまう。

【0096】

そこで、本実施の形態においては、不可視画像で用いる全ての処理系統で出力値が揃うように読取濃度を設定することで、官能的に違和感のない無彩画像として表現することができる。

【0097】

なお、ＮＩＲ１～ＮＩＲ３は色の概念がなく分光特性もほぼ同じであるため、この場合の読取濃度設定は原理的にほぼ同じ値となる。

【0098】

このように本実施の形態によれば、不可視画像読取での後段処理の設定を簡略化できるとともに、不可視画像での色付きを抑止することができる。

【0099】

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は、不可視画像データをモノクロ処理化する点が、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と異なる。以下、第５の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第４の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0100】

図１６は、第５の実施の形態にかかる画像読取部１０１を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図１６に示すように、画像読取部１０１は、ＳＤ補正部２２の後段にモノクロ変換部２７を更に備えている。モノクロ変換部２７は、入力されるＲＧＢ画像データをＲＧＢ／モノクロ／モノクロ（ＮＩＲ）に変換するモノクロ化処理を実行する。ここで、ＲＧＢ画像はモノクロ変換をしない状態であり、モノクロは可視画像のモノクロ変換を示す。モノクロ（ＮＩＲ）は、ＮＩＲ画像用のモノクロ変換を示している。これにより、不可視画像のデータサイズを最小化することができる。

【0101】

図１７は、モノクロ変換部２７の構成を示す図である。図１７に示すように、モノクロ変換部２７は、輝度変換部２７ａ、ＮＩＲモノクロ変換部２７ｂ、セレクタ２７ｃを備えている。モノクロ変換部２７は、ＲＧＢ／モノクロ／モノクロ（ＮＩＲ）の各モードに応じた変換を行う。

【0102】

輝度変換部２７ａは、可視画像のモノクロ変換を行うものであって、可視画像を輝度情報に変換する輝度変換を行う。

【0103】

ＮＩＲモノクロ変換部２７ｂは、ＮＩＲ画像用のモノクロ変換を行う。ＮＩＲ画像のモノクロ変換の場合は輝度という概念がない（輝度は可視光に定義される特性である）ため、可視画像の変換とは異なる。ＮＩＲモノクロ変換部２７ｂは、例えば、ＲＧＢ入力データを平均化したり、ＲＧＢを任意の比率で合成するなどでモノクロデータ化したりすることにより、モノクロ変換を行う。

【0104】

セレクタ２７ｃは、制御部２３での制御に応じてＲＧＢ／モノクロ／モノクロ（ＮＩＲ）の何れかのデータを出力する。

【0105】

次に、制御部２３の制御による画像読取処理の流れについて説明する。

【0106】

図１８は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。なお、ステップＳ１～ステップＳ１０の処理については、図９で説明した処理と変わるものではないので、その説明を省略する。

【0107】

制御部２３は、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にすると（ステップＳ５）、ステップＳ１１に進む。

【0108】

ステップＳ１１では、制御部２３は、可視画像モードの場合にモノクロモードが指定されているかを判断する。制御部２３は、モノクロモードが指定されている場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、制御部２３は、モノクロ変換部２７の輝度変換部２７ａによって輝度変換を行ったモノクロデータの出力を有効にし、ステップＳ６に進む。

【0109】

制御部２３は、モノクロモードが指定されていない場合（ステップＳ１１のＮｏ）、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、制御部２３は、ＲＧＢ出力を有効にし、ステップＳ６に進む。

【0110】

一方、制御部２３は、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にすると（ステップＳ１０）、ステップＳ１４に進む。

【0111】

ステップＳ１４では、制御部２３は、ＮＩＲ画像モードの場合にモノクロ変換部２７のＮＩＲモノクロ変換部２７ｂによってＮＩＲ－モノクロ変換したモノクロデータの出力を有効にし、ステップＳ６に進む。

【0112】

なお、本実施の形態においては、ＮＩＲ画像モードの場合にはモノクロモードか否かの選択を設けていないが、選択を設けてモノクロ変換の有効／無効を切り替える構成でも良い。

【0113】

このように本実施の形態によれば、不可視画像をモノクロ画像データに変換することで、ユーザにとって違和感なく、画像ファイルのサイズを最小化することが可能になる。

【0114】

（第６の実施の形態）
第５の実施の形態では、不可視画像データをモノクロ処理化する例を示したが、第６の実施の形態は、可視画像と不可視画像のモノクロ処理を共通化した点が、第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と異なる。以下、第６の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第５の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0115】

図１９は、第６の実施の形態にかかる画像読取部１０１を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図１９に示すように、画像読取部１０１は、ＳＤ補正部２２の後段にモノクロ変換部２７を更に備えている。モノクロ変換部２７は、入力されるＲＧＢ画像データをＲＧＢ／モノクロに変換する。ここで、ＲＧＢ画像はモノクロ変換をしない状態であり、モノクロは可視画像のモノクロ変換を示す。すなわち、モノクロ変換部２７は、可視画像のモノクロ変換と不可視画像のモノクロ変換とについて同じ処理を施し、区別なく出力する。これにより、不可視画像のデータサイズを最小化するとともに、後段処理の設定を簡略化できる。

【0116】

図２０は、モノクロ変換部２７の構成を示す図である。図２０に示すように、モノクロ変換部２７は、輝度変換部２７ａ、セレクタ２７ｃを備えている。モノクロ変換部２７は、ＲＧＢ／モノクロの各モードに応じた変換を行う。

【0117】

輝度変換部２７ａは、可視画像および不可視画像のモノクロ変換を行うものであって、可視画像および不可視画像を輝度情報に変換する輝度変換を行う。より詳細には、輝度変換は、例えば下記式（３）のように、任意の比率でＲＧＢを合成することで得られる。
輝度値＝（Ｒ＊２＋Ｇ＊７＋Ｂ＊１）／１０・・・（３）

【0118】

ＲＧＢがそれぞれ同等の画像データとなるＮＩＲ信号では輝度値として意味はないものの、逆に輝度変換をしても支障がないため、可視画像と不可視画像とにおいて処理を共通化してモノクロ変換をすることが可能となる。これにより、可視画像と不可視画像のモノクロ変換処理を共通化でき、処理を簡略化することが可能となる。

【0119】

次に、制御部２３の制御による画像読取処理の流れについて説明する。

【0120】

図２１は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。なお、ステップＳ１～ステップＳ１０の処理については、図９で説明した処理と変わるものではないので、その説明を省略する。

【0121】

制御部２３は、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にすると（ステップＳ５）、ステップＳ１１に進む。

【0122】

【0123】

【0124】

一方、制御部２３は、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にすると（ステップＳ１０）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、制御部２３は、モノクロ変換部２７の輝度変換部２７ａによって可視画像と同じ輝度変換を行ったモノクロデータの出力を有効にし、ステップＳ６に進む。

【0125】

【0126】

このように本実施の形態によれば、可視画像と不可視画像のモノクロ処理を共通化することで、モノクロ変換に関連する処理を簡略化することが可能になる。

【0127】

（第７の実施の形態）
第７の実施の形態は、ＲＧＢ画素列の等価性を用いて各画素列の信号を加算又は平均する点が、第１の実施の形態ないし第６の実施の形態と異なる。以下、第７の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第６の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第６の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0128】

図２２は、第７の実施の形態にかかるモノクロ変換部２７の構成を示す図である。図２２に示すように、モノクロ変換部２７は、輝度変換部２７ａ、加算部２７ｄ、セレクタ２７ｃを備えている。モノクロ変換部２７は、ＲＧＢ／モノクロ／モノクロ（ＮＩＲ）の各モードに応じた変換を行う。

【0129】

輝度変換部２７ａは、可視画像のモノクロ変換を行うものであって、可視画像を輝度情報に変換する輝度変換を行う。

【0130】

加算部２７ｄは、不可視（ＮＩＲ）読取モードの場合に、ＲＧＢから得られる信号を加算し、同時に加算によってモノクロ変換を行う。これにより、不可視画像のＳ／Ｎを上げることができる。

【0131】

従来のＲＧＢイメージセンサでは一般に近赤外領域（ＮＩＲ）に感度を持つため、ＲＧＢそれぞれの画素列はＮＩＲ領域から見れば区別がない。そのため、本質的には、ＮＩＲ画像を読み取る場合にはＲＧＢ画素列は色の区別なく、それぞれが等価な画像情報を持つと考えても良い。そこで、本実施の形態においては、ＲＧＢ画素列の等価性を用いて各画素列の信号を加算することで、高感度化または高Ｓ／Ｎ化が可能な構成としている。

【0132】

セレクタ２７ｃは、制御部２３での制御に応じてＲＧＢ／モノクロ／モノクロ（ＮＩＲ）の何れかのデータを出力する。

【0133】

ここで、図２３は、モノクロ変換部２７の構成の変形例を示す図である。図２３に示すように、モノクロ変換部２７は、加算部２７ｄに代えて平均部２７ｅを備えている。

【0134】

平均部２７ｅは、不可視（ＮＩＲ）読取モードの場合に、ＲＧＢから得られる信号を平均し、同時に平均によってモノクロ変換を行う。これにより、不可視画像の読取速度を上げることができる。

【0135】

次に、制御部２３の制御による画像読取処理の流れについて説明する。図２４は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。なお、ステップＳ１～ステップＳ１０の処理については、図９で説明した処理と変わるものではないので、その説明を省略する。

【0136】

制御部２３は、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にすると（ステップＳ５）、ステップＳ１１に進む。

【0137】

【0138】

【0139】

一方、制御部２３は、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲモード」にすると（ステップＳ１０）、ステップＳ１５に進む。

【0140】

ステップＳ１５では、制御部２３は、ＮＩＲ画像モードの場合に信号加算または平均によってＮＩＲモノクロ変換したモノクロデータの出力を有効にし、ステップＳ６に進む。

【0141】

【0142】

このように本実施の形態によれば、ＮＩＲ画像モードの場合にＲＧＢ画素列の信号を加算又は平均することで高感度化または高Ｓ／Ｎ化することができる。

【0143】

（第８の実施の形態）
第８の実施の形態は、不可視画像の読取に用いる光源波長を複数から選択する構成とする点が、第１の実施の形態ないし第７の実施の形態と異なる。以下、第８の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第７の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第７の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0144】

図２５は、第８の実施の形態にかかる光源２の構成例を示す図である。図２５に示すように、光源２は、可視光源２ａ（白色）と、不可視読取用の近赤外（ＮＩＲ１）の不可視光源２ｂと、不可視読取用の近赤外（ＮＩＲ２）の不可視光源２ｃとを１灯内に交互に配置している。

【0145】

ここで、図２６は光源２の分光スペクトルを示す図である。図２６（ａ）は可視光源２ａの分光スペクトルを示し、図２６（ｂ）は不可視光源２ｂ（ＮＩＲ１）の分光スペクトルを示し、図２６（ｃ）は不可視光源２ｃ（ＮＩＲ２）の分光スペクトルを示す図である。図２６（ａ）、図２６（ｂ）、図２６（ｃ）は、ＬＥＤの場合の可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ，２ｃ（ＮＩＲ１、ＮＩＲ２）の発光スペクトルを示している。

【0146】

図４においては、可視光源２ａと不可視光源２ｂ（ＮＩＲ１）（波長：８５０ｎｍ）で可視／不可視読取モードを実現することを述べてきたが、本実施の形態においては、不可視光源２ｃ（ＮＩＲ２）（波長：９５０ｎｍ）を追加し、可視／不可視読取モードから可視／不可視１／不可視２読取モードの３モードとする。光源２の切り替えは、制御部２３での制御に応じて光源駆動部２４が切り替える。

【0147】

このように不可視画像の読取に用いる光源波長を複数種類の波長から選択する構成としたのは、被写体によって光学特性（分光特性）が異なることを考えると、不可視画像の読取に用いる光源波長を１波長に限定することで画像読取が可能な被写体が限定される場合があるからである。すなわち、不可視画像の読取に用いる光源波長を複数種類の波長から選択することで、被写体が限定されてしまうことを低減することができる。

【0148】

なお、本実施の形態においては、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ１）と不可視光源２ｃ（ＮＩＲ２）とを１灯内に交互に配置する例を示したが、これに限るものではなく、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ１）と不可視光源２ｃ（ＮＩＲ２）とをそれぞれ別灯とした３灯構成としても良い。また、可視光源２ａ（白色）と不可視光源２ｂ（ＮＩＲ１）と不可視光源２ｃ（ＮＩＲ２）とを１灯内に構成する場合でも、複数列に配置するなど、光源２として被写体に照明できる構成であれば必ずしもこれに限定されない。

【0149】

次に、制御部２３の制御による画像読取処理の流れについて説明する。

【0150】

図２７は、画像読取処理の流れを概略的に示すフローチャートである。なお、ステップＳ１～ステップＳ６、ステップＳ１１～ステップＳ１４の処理については、図１８で説明した処理と変わるものではないので、その説明を省略する。

【0151】

制御部２３は、ＮＩＲ画像モードが指定されている場合（ステップＳ１のＮｏ）、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、制御部２３は、不可視光源２ｂ（ＮＩＲ１：波長８５０ｎｍ）による不可視画像の読み取りを行うＮＩＲ１モードが指定されているかを判断する。

【0152】

制御部２３は、ＮＩＲ１モードが指定されている場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、制御部２３は、イメージセンサ９のモード切替を実行して「ＮＩＲ１モード」にする。

【0153】

次いで、制御部２３は、信号処理部２１のモード切替を実行して「ＮＩＲ１モード」にし（ステップＳ２３）、光源２のモード切替を実行して「ＮＩＲ１モード」にし（ステップＳ２４）、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲ１モード」にする（ステップＳ２５）。

【0154】

その後、ステップＳ１４では、制御部２３は、ＮＩＲ画像モードの場合にモノクロ変換部２７のＮＩＲモノクロ変換部２７ｂによってＮＩＲ－モノクロ変換したモノクロデータの出力を有効にし、ステップＳ６に進む。

【0155】

一方、制御部２３は、不可視光源２ｃ（ＮＩＲ２：波長９５０ｎｍ）による不可視画像の読み取りを行うＮＩＲ２モードが指定されている場合（ステップＳ２１のＮｏ）、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、制御部２３は、イメージセンサ９のモード切替を実行して「ＮＩＲ２モード」にする。

【0156】

次いで、制御部２３は、信号処理部２１のモード切替を実行して「ＮＩＲ２モード」にし（ステップＳ２７）、光源２のモード切替を実行して「ＮＩＲ２モード」にし（ステップＳ２８）、読取濃度可変係数（ｋ）のモード切替を実行して「ＮＩＲ２モード」にする（ステップＳ２９）。

【0157】

【0158】

なお、本実施の形態においては、光源２のモード切り替えの他にイメージセンサ９や信号処理部２１、読取濃度可変係数（ｋ）も切り替える例を示している。しかしながら、イメージセンサ９と信号処理部２１の設定はＮＩＲ１モード／ＮＩＲ２モードで共通使用するなど、ＮＩＲ１モード／ＮＩＲ２モードで共通の設定で用いて問題ないのであれば切替処理は不要である。

【0159】

また、本実施の形態においては、ＮＩＲ画像モードの場合にはモノクロモードか否かの選択を設けていないが、選択を設けてモノクロ変換の有効／無効を切り替える構成でも良い。

【0160】

このように本実施の形態によれば、不可視画像の読み取りに用いる光源波長を複数種類の波長から選択する構成とすることで被写体の限定を低減することができる。

【0161】

（第９の実施の形態）
第１の実施の形態ないし第８の実施の形態では、読取装置として一つの画像読取部を構成して可視画像読取／不可視画像読取を実現する構成を示したが、第９の実施の形態は、可視画像読取／不可視画像読取それぞれの画像読取部を別体で構成する点が、第１の実施の形態ないし第８の実施の形態と異なる。以下、第９の実施の形態の説明では、第１の実施の形態ないし第８の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第１の実施の形態ないし第８の実施の形態と異なる箇所について説明する。

【0162】

図２８は、第９の実施の形態にかかる画像読取部１０１を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図２８に示すように、画像読取部１０１は、第１の読取部である第１の画像読取部３１、第２の読取部である第２の画像読取部３２、信号処理部２１、ＳＤ（シェーディング）補正部２２、制御部２３、モノクロ変換部２７を備えている。

【0163】

図２９は、第１の画像読取部３１および第２の画像読取部３２を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図２９（ａ）に示すように、第１の画像読取部３１は、可視画像読取用として用いられる。第１の画像読取部３１は、可視光源３１ａ、可視光源３１ａを駆動する光源駆動部３１ｂ、撮像素子であるＲＧＢイメージセンサ３１ｃを備えている。

【0164】

一方、図２９（ｂ）に示すように、第２の画像読取部３２は、不可視画像読取用として用いられる。第２の画像読取部３２は、不可視（ＮＩＲ）光源３２ａ、不可視（ＮＩＲ）光源３２ａを駆動する光源駆動部３２ｂ、撮像素子であるモノクロイメージセンサ３２ｃを備えている。

【0165】

なお、第２の画像読取部３２は、モノクロイメージセンサ３２ｃに代えてＲＧＢイメージセンサを備えていてもよい。

【0166】

このように本実施の形態によれば、可視／不可視読取それぞれの画像読取部を別体で構成することで、単機能である従来の読取装置を用いる場合でも、容易に本発明の効果を得ることができる。

【0167】

なお、上記各実施の形態では、本発明の画像形成装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

【0168】

さらに、上記各実施の形態では、本発明の読取装置を、複合機に適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばＦＡ分野における検品などの様々な分野のアプリケーションに応用が可能である。

【0169】

また、本発明の読取装置は、紙幣の判別、偽造防止を目的として、紙幣読取装置にも適用可能である。