(57)【要約】      （修正有）【課題】階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を、エッチングの手法により製造することが可能なマスクデータ作成装置等を提供する。【解決手段】マスクデータ作成装置１は、ハイトフィールドデータ３１を所定の階調値で切り出して２値の層データを作成する、２値層データ作成手段２１と、作成した２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる形状を、エッチングシミュレーションにより生成し、ハイトフィールドデータ３１が示す形状とエッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状を取得する、差分形状取得手段２４と、取得した差分形状の階調情報を２値の粗密情報に変換する、ハーフトーニング手段２５と、を備える。【選択図】図２
2015191016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成装置であって、
前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調値で切り出して２値の層データを作成する２値層データ作成手段と、
前記２値データ作成手段により作成した２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる形状を、エッチングシミュレーションにより生成し、前記ハイトフィールドデータが示す形状と前記エッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状を取得する差分形状取得手段と、
前記差分形状取得手段により取得した差分形状の階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニング手段と、
を備えることを特徴とするマスクデータ作成装置。
【請求項２】
エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成装置であって、
前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調範囲で切り出して階調値を有する層データを作成する階調層データ作成手段と、
前記階調層データ作成手段により作成した階調値を有する層データの階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニング手段と、
を備えることを特徴とするマスクデータ作成装置。
【請求項３】
前記ハイトフィールドデータの階調値を所望の階調値に変換するプロファイル適用手段を備え、前記プロファイル適用手段により階調値を変換したハイトフィールドデータを用いてマスクデータを作成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスクデータ作成装置。
【請求項４】
エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成方法であって、
コンピュータが、
前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調値で切り出して２値の層データを作成する２値層データ作成ステップと、
前記２値層データ作成ステップにより作成した２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる形状をエッチングシミュレーションにより生成し、前記ハイトフィールドデータが示す形状と前記エッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状を取得する差分形状取得ステップと、
前記差分形状取得手段により取得した差分形状の階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニングステップと、
を実行することを特徴とするマスクデータ作成方法。
【請求項５】
エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成方法であって、
コンピュータが、
前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調範囲で切り出して階調値を有する層データを作成する階調層データ作成ステップと、
前記階調層データ作成ステップにより作成した階調値を有する層データの階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニングステップと、
を実行することを特徴とするマスクデータ作成方法。
【請求項６】
コンピュータが、
前記ハイトフィールドデータの階調値を所望の階調値に変換するプロファイル適用手段を備え、前記プロファイル適用手段により階調値を変換したハイトフィールドデータを用いてマスクデータを作成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のマスクデータ作成装置として機能させるプログラム。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のマスクデータ作成装置として機能させるプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチングの手法によりエンボス版を製造する際に用いるマスクデータを作成するマスクデータ作成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、織物柄、石目柄等のテクスチュアの凹凸形状を再現した壁紙等のシートを製造するために、エンボス版が用いられる。エンボス版の表面にはテクスチュアの凹凸形状が形成され、このエンボス版を紙、樹脂、合成皮革、金属等からなる所望のシートに対して押圧するエンボス加工を行えば、テクスチュアの凹凸形状を有するシートを製造することが可能となる。
【０００３】
エンボス版の表面にテクスチュアの凹凸形状を形成する方法として、エッチングの手法によるものがある。また、複数回のエッチングを行なうことで、エンボス版の表面に多段の窪みを形成する手法は多段エッチングと呼ばれる。
【０００４】
例えば、図１７（ａ）に示すように金属等のエンボス版の表面２０１にレジスト２０３をコーティングし、図１７（ｂ）に示すように、所定の位置（露光部２０５）にレーザを照射する。すると露光部２０５のレジスト２０３が硬化するので、洗浄処理を行い硬化されなかった非露光部のレジスト２０３を除去すると、図１７（ｃ）に示すように硬化したレジスト２０３のパターンが形成される。その後、エンボス版の表面２０１に腐食液を作用させると、図１７（ｄ）に示すように、露出した金属面が腐食を受けて窪む。最後に洗浄処理により残ったレジスト２０３の除去を行い、図１７（ｅ）に示すように、エンボス版の表面２０１にレジスト２０３のパターンに応じた窪みが形成される。なお、上記はネガ型のレジストの場合である。ポジ型のレジストを用いる場合は露光部２０５のレジストが軟化し、洗浄により除去されることになる。
【０００５】
これらレジスト２０３のコーティング、露光処理、洗浄処理（１回目）、腐食処理、洗浄処理（２回目）を、レーザにより露光する位置を変えながら複数回繰り返すと、図１８に示すように、エンボス版の表面２０１に多段の凹凸形状が形成される。図１８ではエンボス版の浅い位置から先にエッチングを行い、その内側を段階的に掘り下げるように複数回のエッチングが行われている。
【０００６】
レジスト２０３にレーザを照射してパターンを形成する工程では、露光部２０５と非露光部の位置を定めるマスクデータが用いられる。このマスクデータは、例えば、テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で表すハイトフィールドデータを、閾値により二値化して作成される。多段エッチングでは閾値を変更して複数のマスクデータが作成される。布地等のテクスチュアのハイトフィールドデータデータからマスクデータを作成する例が、特許文献１、２、３に示されている。
また、多段エッチングにより得られるエッチング形状をエッチングシミュレーションにより生成することが、特許文献４に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５８４５９号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９８２５号公報
【特許文献３】特開２００１−１１３８９１号公報
【特許文献４】特開２０１２−１８９６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記のような従来の方法でエッチングを行い形成した凹凸形状では、ハイトフィールドデータ上での連続面が、実物では階段状の段差形状になってしまい、ハイトフィールドデータに対し忠実な立体形状を製造できないという問題があった。
【０００９】
従来のマスクデータによる多段エッチングで製造される形状を、シミュレーションにより生成した例を、図１９に示す。
図１９（ａ）に示すように、ハイトフィールドデータが半球状の形状を有している場合であっても、従来のマスクデータによる多段エッチングで形成した凹凸形状では、図１９（ｂ）、（ｃ）に示すように、階段状の段差形状になっていた。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を、エッチングの手法により製造することが可能なマスクデータ作成装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成装置であって、前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調値で切り出して２値の層データを作成する２値層データ作成手段と、前記２値データ作成手段により作成した２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる形状を、エッチングシミュレーションにより生成し、前記ハイトフィールドデータが示す形状と前記エッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状を取得する差分形状取得手段と、前記差分形状取得手段により取得した差分形状の階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニング手段と、を備えることを特徴とするマスクデータ作成装置である。
【００１２】
また、本発明の請求項２に係る発明は、エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成装置であって、前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調範囲で切り出して階調値を有する層データを作成する階調層データ作成手段と、前記階調層データ作成手段により作成した階調値を有する層データの階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニング手段と、を備えることを特徴とするマスクデータ作成装置である。
【００１３】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記ハイトフィールドデータの階調値を所望の階調値に変換するプロファイル適用手段を備え、前記プロファイル適用手段により階調値を変換したハイトフィールドデータを用いてマスクデータを作成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスクデータ作成装置である。
【００１４】
また、本発明の請求項４に係る発明は、エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成方法であって、コンピュータが、前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調値で切り出して２値の層データを作成する２値層データ作成ステップと、前記２値層データ作成ステップにより作成した２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる形状をエッチングシミュレーションにより生成し、前記ハイトフィールドデータが示す形状と前記エッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状を取得する差分形状取得ステップと、前記差分形状取得手段により取得した差分形状の階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニングステップと、を実行することを特徴とするマスクデータ作成方法である。
【００１５】
また、本発明の請求項５に係る発明は、エッチングの手法を用いてテクスチュアの凹凸形状を表面に形成したエンボス版を製造する際のマスクデータを作成するためのマスクデータ作成方法であって、コンピュータが、前記テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を階調値で示すハイトフィールドデータを、所定の階調範囲で切り出して階調値を有する層データを作成する階調層データ作成ステップと、前記階調層データ作成ステップにより作成した階調値を有する層データの階調情報を２値の粗密情報に変換するハーフトーニングステップと、を実行することを特徴とするマスクデータ作成方法である。
【００１６】
また、本発明の請求項６に係る発明は、コンピュータが、前記ハイトフィールドデータの階調値を所望の階調値に変換するプロファイル適用手段を備え、前記プロファイル適用手段により階調値を変換したハイトフィールドデータを用いてマスクデータを作成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のマスクデータ作成方法である。
【００１７】
また、本発明の請求項７に係る発明は、コンピュータを、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のマスクデータ作成装置として機能させるプログラムである。
【００１８】
また、本発明の請求項８に係る発明は、コンピュータを、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のマスクデータ作成装置として機能させるプログラムを記録した記録媒体である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を、エッチングの手法により製造することが可能なマスクデータ作成装置等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】マスクデータ作成装置１のハードウェア構成を示す図
【図２】マスクデータ作成装置１の機能構成を示す図
【図３】マスクデータ作成装置１によるマスクデータ作成処理の流れを示すフローチャート
【図４】マスクデータ作成装置１による層データ作成について説明する図
【図５】マスクデータ作成装置１による差分形状取得について説明する図
【図６】２５６階調、白黒２値、及びハーフトーンの各データとエッチング深さの関係について説明する図
【図７】レジストパターンの開口部の粗密とエッチング深さについて説明する図
【図８】マスクデータ作成装置１により作成したマスクデータを用いたシミュレーション結果を示す図
【図９】階調とエッチング深さの関係について説明する図
【図１０】階調をプロファイルで指定した例を示す図である。
【図１１】マスクデータ作成装置１０１のハードウェア構成を示す図
【図１２】マスクデータ作成装置１０１の機能構成を示す図
【図１３】階調値を有する層データについて説明する図
【図１４】マスクデータ作成装置１０１により作成されるマスクデータについて説明する図
【図１５】マスクデータ作成装置１０１によるマスクデータ作成処理の流れを示すフローチャート
【図１６】マスクデータ作成装置１０１により作成したマスクデータを用いたシミュレーション結果を示す図
【図１７】エッチングについて示す図
【図１８】多段エッチングについて示す図
【図１９】従来のマスクデータによるシミュレーション結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
＜第１の実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
以下、本発明の第１の実施形態に係るマスクデータ作成装置の一例として、図１及び図２に示すマスクデータ作成装置１について説明する。
【００２３】
（マスクデータ作成装置）
図１はマスクデータ作成装置１のハードウェア構成を示す図である。図１に示すように、マスクデータ作成装置１は、例えば、制御部１１、記憶部１２、メディア入出力部１３、周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１４、通信部１５、入力部１６、表示部１７等がバス１８を介して接続されて構成された一般的なコンピュータで実現できる。
【００２４】
制御部１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成される。
ＣＰＵは、記憶部１２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１８を介して接続された各部を駆動制御する。ＲＯＭは、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行うため使用するワークエリアを備える。
【００２５】
記憶部１２は、例えばハードディスクドライブであり、後述する処理に際して制御部１１が実行するプログラムや、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ等が格納されている。これらのプログラムコードは、制御部１１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて実行される。
【００２６】
メディア入出力部１３は、例えばＤＶＤドライブ等のメディア入出力装置であり、データの入出力を行う。
周辺機器Ｉ／Ｆ部１４は、周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部１４を介して周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
通信部１５は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワーク等との通信を媒介する通信インタフェースであり、通信制御を行う。
【００２７】
入力部１６は、例えば、キーボード、マウス等のポインティング・デバイス、テンキー等の入力装置であり、入力されたデータを制御部１１へ出力する。
表示部１７は、例えば液晶パネルやＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路（ビデオアダプタ等）で構成され、制御部１１の制御により入力された表示情報をディスプレイ装置上に表示させる。
バス１８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２８】
次に、マスクデータ作成装置１の機能構成について、図２を用いて説明する。図２に示すように、マスクデータ作成装置１は、制御部１１によって実行されるマスクデータ作成処理手段２０の各要素として、２値層データ作成手段２１、層データ保存手段２２、終了判定手段２３、差分形状取得手段２４、ハーフトーニング手段２５等を有し、記憶部１２には、ハイトフィールドデータ３１、層データ群３２、差分形状データ３３、差分マスクデータ３４等を記憶する。
【００２９】
ハイトフィールドデータ３１は、テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を、２５６の階調値（０〜２５５）のグレースケールで表現したものである。
【００３０】
層データ群３２は、単数又は複数の２値の層データからなるものである。
上記の層データは、ハイトフィールドデータ３１を、所定の階調値で切り出して得られるものであり、より具体的には、２５６の階調値を有するハイトフィールドデータ３１を、所定の閾値により２値化して作成される。
この層データをマスクデータとして用いることで、従来の階段状のエッチング形状を得ることができる。多段エッチングにおいては、各層毎に閾値を変更して、複数の層データを作成し、この複数の層データを各段のマスクデータとして用いる。
層データの数は特に限定されず、ハイトフィールドデータ３１の凹凸形状に応じて適宜選択されるが、通常１〜１１程度である。
【００３１】
差分形状データ３３は、上記の２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる階段状の形状をエッチングシミュレーションにより生成し、前記エッチングシミュレーションにより生成した形状と前記ハイトフィールドデータが示す形状との差分形状を示すものである。
【００３２】
差分マスクデータ３４は、差分形状データ３３からハーフトーニング手段により作成されるものである。この差分マスクデータ３４については、後述のマスクデータ作成装置１によるマスクデータ作成処理についての記載において、詳しく説明する。
【００３３】
２値層データ作成手段２１は、マスクデータ作成装置１の制御部１１が、ハイトフィールドデータ３１を、所定の階調値で切り出して単数又は複数の２値の層データを作成するものである。
より具体的には、２５６の階調値を有するハイトフィールドデータ３１を単数又は異なる複数の閾値で２値化することで、単数又は各閾値に対応する複数の層データを作成するものである。
【００３４】
層データ保存手段２２は、マスクデータ作成装置１の制御部１１が、上記の２値層データ作成手段２１により作成した単数又は複数の２値の層データを、層データ群３２として記憶部１２に記憶させるものである。
【００３５】
終了判定手段２３は、マスクデータ作成装置１の制御部１１が、上記の層データの作成を終了するか否かを判定するものである。
例えば、２値層データ作成手段２１を繰り返すことにより、切り出す階調値の大きさが、ハイトフィールドデータ３１の最大階調値を越えることになる場合には、層データの作成を終了する。
なお、終了条件はこれに限らず、例えばこれまで作成した層データの枚数により判定してもよい。この場合、予め定めた所定枚数に達すれば、層データの作成を終了する。
【００３６】
差分形状取得手段２４は、マスクデータ作成装置１の制御部１１が、２値層データ作成手段２１により作成された２値の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる階段状の形状をエッチングシミュレーションにより生成し、ハイトフィールドデータ３１が示す形状と前記エッチングシミュレーションにより生成したエッチング形状との差分形状を示す差分形状データ３３を取得するものである。詳しくは、後述のマスクデータ作成装置１によるマスクデータ作成処理についての記載において説明する。
【００３７】
ハーフトーニング手段２５は、マスクデータ作成装置１の制御部１１が、２５６の階調値（０〜２５５）のグレースケールで表現された差分形状データ３３を、２値の粗密で表現された差分マスクデータ３４に変換するものである。詳しくは、後述のマスクデータ作成装置１によるマスクデータ作成処理についての記載において説明する。
【００３８】
（マスクデータ作成処理）
次に、マスクデータ作成装置１によるマスクデータ作成処理について図３等を参照して説明する。図３は、マスクデータ作成装置１によるマスクデータ作成処理の流れを示すフローチャートであり、図の各処理はマスクデータ作成装置１の制御部１１によって実行される。
【００３９】
図３に示すように、マスクデータ作成装置１は、まず、記憶部１２からハイトフィールドデータ３１を取得し（Ｓ１）、取得したハイトフィールドデータ３１を所定の階調値で切り出して、２値の層データを作成する（Ｓ２）。
より具体的には、マスクデータ作成装置１は、２５６の階調値を有するハイトフィールドデータ３１を単数又は異なる複数の閾値で２値化することで、単数又は各閾値に対応する複数の層データを作成する。
作成された単数又は複数の層データは、マスクデータ作成装置１により、層データ群３２として記憶部１２に記憶され、保存される（Ｓ３）。
【００４０】
次に、マスクデータ作成装置１は、層データの作成を終了するか否かを判定する（Ｓ４）。
例えば、上記のステップＳ２において切り出す階調値の大きさが、ハイトフィールドデータ３１の最大階調値を越えることになる場合には、マスクデータ作成装置１は、層データの作成を終了し、次のステップＳ５へ進む。
一方、上記のステップＳ２において切り出す階調値の大きさが、ハイトフィールドデータ３１の最大階調値よりも小さい場合には、マスクデータ作成装置１は、層データの作成を継続するために、再び上記のステップＳ２、ステップＳ３を繰り返す。
【００４１】
上記のステップＳ２からステップＳ４までの流れについて、図４を用いて、より詳しく説明する。
図４は、マスクデータ作成装置１による層データ作成について説明する図である。なお、説明を容易とするために、図４においては、図４（ａ）に示すように、半球状の形状を有するハイトフィールドデータ３１を、高さｈ１で均等に切り出して、図４（ｂ）に示す１層目の層データ５１、および、図４（ｃ）に示す２層目の層データ５２を作成する例を示す。なお、図４（ａ）において、ｈ２の大きさはｈ１の大きさよりも小さいものとする。
【００４２】
ここで、図４（ｂ）に示す層データ５１において、５１ａ（黒色で表示）は、図１６の例と同様ネガ型のレジストを用いる場合の非露光部であり、５１ｂ（白色で表示）は露光部である。なお、ポジ型のレジストを用いる場合は露光部と非露光部が逆になる。
同様に、図４（ｃ）に示す層データ５２において、５２ａ（黒色で表示）は、図１６の例と同様ネガ型のレジストを用いる場合の非露光部であり、５２ｂ（白色で表示）は露光部である。なお、ポジ型のレジストを用いる場合は露光部と非露光部が逆になる。
【００４３】
図４（ａ）に示すように、マスクデータ作成装置１は、まず、高さｈ１の等高線４１に沿ってハイトフィールドデータ３１を切り出して１層目の層データ５１を作成し、これを記憶部１２に保存する。すなわち、この１層目の層データ５１作成における閾値は、ｈ１である。
【００４４】
次にマスクデータ作成装置１は、層データの作成を終了するか否かを判定することになるが、次に予定されている等高線４２に沿って２層目の切り出しを行っても、等高線４２の高さ（ｈ１の２倍の高さ）は、ハイトフィールドデータ３１の最大高さＨよりも低いため、マスクデータ作成装置１は層データの作成を継続するように判断し、等高線４２に沿ってハイトフィールドデータ３１を切り出して２層目の層データ５２を作成し、これを記憶部１２に保存する。なお、この２層目の層データ５２作成における閾値は、ｈ１の２倍の値である。
【００４５】
次にマスクデータ作成装置１は、再び、層データの作成を終了するか否かを判定することになるが、等高線４２の高さにさらにｈ１の値を加えた高さは、ハイトフィールドデータ３１の最大高さＨよりも高いため、マスクデータ作成装置１は層データの作成を終了する。
【００４６】
なお、終了判定ステップの終了条件は上記に限らず、例えばこれまで作成した層データの枚数により判定してもよい。この場合、予め定めた所定枚数に達すれば、層データの作成を終了する。
【００４７】
図３に戻り、次に、マスクデータ作成装置１は、上記の層データをマスクデータに用いたエッチングにより得られる階段状の形状をエッチングシミュレーションにより生成し、ハイトフィールドデータ３１が示す形状と、前記エッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状を示す差分形状データ３３を取得する（Ｓ５）。
【００４８】
上記のステップＳ５について、図５を用いて、より詳しく説明する。
図５は、マスクデータ作成装置１による差分形状取得について説明する図である。
なお、図５においては、図４に示す層データ５１及び５２をマスクデータに用いたエッチングにより得られる階段状の形状をエッチングシミュレーションにより生成し、前記エッチングシミュレーションにより生成した形状を上下反転させたシミュレーション形状６０を用いて、ハイトフィールドデータ３１が示す凹凸形状からの差分形状７０を取得する例を示す。
【００４９】
より詳しくは、図５（ｂ）に示すように、シミュレーション形状６０は、リング状の面６１と円状の面６２を有する階段状の形状をしており、リング状の面６１は、図４に示す層データ５１の非露光部５１ａに応じて形成され、円状の面６２は、図４に示す層データ５２の非露光部５２ａに応じて形成されるものである。
また、リング状の面６１の高さは、図４に示す層データ５１をマスクデータに用いたエッチングにおける腐食深さに相当するものであり、円状の面６２の高さは、図４に示す層データ５１をマスクデータに用いたエッチングに続いて、図４に示す層データ５２をマスクデータに用いて多段エッチングした腐食深さに相当するものである。
ただし、シミュレーション形状６０の高さ情報は、ハイトフィールドデータ３１に応じて、２５６の階調値（０〜２５５）のグレースケールで表現されている。
【００５０】
図５に示すように、マスクデータ作成装置１は、図５（ａ）に示すハイトフィールドデータ３１が示す凹凸形状から、図５（ｂ）に示すシミュレーション形状６０を差し引いて、図５（ｃ）に示す差分形状７０を取得する。
より詳しくは、対応する水平位置ごとに、ハイトフィールドデータ３１の階調値からシミュレーション形状６０の階調値を差し引いて、差分形状７０の高さ方向の差分値を算出する。
そして、対応する水平位置ごとに算出した差分値の下限の値を一の高さ（階調値０）に揃えて、図５（ｄ）に示す差分形状データ３３を作成し、これを記憶部１２に保存する。
【００５１】
なお、上記のエッチングシミュレーションには、特許文献４に記載されているエッチングシミュレーション手段を用いることができる。
【００５２】
特許文献４に記載のエッチングシミュレーション手段は、マスクデータと、マスクデータの開口部とマスク部の境界からマスク部側に向かう距離と腐食深度との関係を表すエッチングプロファイルに基づき、ハイトフィールドデータについて、マスクデータの開口部に対応する箇所では所定の腐食深度を階調値から減算し、マスク部に対応する箇所ではエッチングプロファイルに基づく前記距離に応じた腐食深度を階調値から減算することにより、エッチング後の形状を生成するものである。
【００５３】
このようなエッチングシミュレーションを用いることで、実際のエッチングで起こるサイドエッチングの影響を反映させることができるので、より正確にエッチング後の形状を再現することができる。
【００５４】
図３に戻り、次に、マスクデータ作成装置１は、高さ情報が階調値で表現された差分形状データ３３をハーフトーニング手段２５により変換し、高さ情報を２値の粗密で表現した差分マスクデータ３４を作成する（Ｓ６）。
【００５５】
上記のハーフトーニングステップ（Ｓ６）について、図６を用いて、より詳しく説明する。
【００５６】
図６は、２５６階調、白黒２値、及びハーフトーンの各データとエッチング深さの関係について説明する図である。
上記のようにハイトフィールドデータ３１は、所望のエッチング形状を表現するために、エッチング形状の深さ（ハイトフィールドデータ３１の高さ）を２５６の階調値（０〜２５５）のグレースケールで表現している。
例えば、図６（ａ）に例示するように、階調値が大きくなる（黒から白になる）につれて、エッチング深さも深くなることを表現している。
【００５７】
ここで、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）に示す２５６階調の情報を、ある閾値で２値化して白黒２値の情報に変換し、これをマスクデータに用いてエッチングした場合には、黒の領域ではどの部分もエッチング深さは０になり、白の領域ではどの部分もエッチング深さは最大深さになってしまい、所望のエッチング形状とは乖離した階段状の形状しか得られないことになる。
【００５８】
一方、図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）に示す２５６階調の情報を、ハーフトーニングの手法により、２値の粗密情報で表現した場合には、図６（ｂ）に示す白黒２値化よりも、白黒の濃淡の変化を連続的に表現できることから、これをマスクデータに用いた場合にも、白黒の濃淡の連続的な変化に応じて、エッチング深さも連続的に変化させることができ、所望のエッチング形状により近い形状を得ることが可能になる。
【００５９】
より詳しくは、図６（ｃ）に示すハーフトーン（２値の粗密情報）による表現は、個々の画素が有する情報は白黒２値であっても、多数の画素から構成される一定の領域において白黒の粗密の度合いを調整することで、この一定の領域全体の白黒濃度を、あたかも２５６諧調の中間色であるかのように表現できるものである。
【００６０】
そして、腐食液によるエッチングは、個々の画素の白の部分から進行することから、上記の一定の領域においては、黒の密度が大きいほど、エッチングは浅くなり、逆に、白の密度が大きいほど、エッチングは深くなる。
それゆえ、図６（ａ）に示す２５６階調の情報を、ハーフトーニングの手法により、図６（ｃ）に示す２値の粗密情報で表現した場合には、エッチング深さも連続的に変化させることが可能になる。
【００６１】
なお、ハーフトーンによる表現において２値（白黒）の粗密の度合いを調整することでエッチング深さを変化させることができる理由は、まず第１に、腐食液によるエッチング（ウェットエッチング）においては、サイドエッチングが生じるため、レジスト開口部（上記白黒の粗密における白の部分に相当）が近接する領域では、エッチングの進行に伴って、互いのエッチング部分が結合して、より大きなレジスト開口部を形成するからである。そして第２に、腐食液によるエッチング（ウェットエッチング）においては、レジスト開口部の大きさによってエッチング深さが変化するという現象が生じるからである。
【００６２】
上記について、図７を用いて、より詳しく説明する。
図７は、レジストパターンの開口部の粗密とエッチング深さについて説明する図である。
ここでは、図７（ａ）に例示するように、エンボス版の表面に、開口部２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃを有するレジスト２０３のパターンを形成し、腐食液によるエッチングを行う場合について、説明する。
なお、開口部２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃは、いずれも同じ大きさの開口部であるが、開口部２０４ａが孤立した開口部であるのに対し、開口部２０４ｂと開口部２０４ｃは、被覆部２０３ａを挟んで互いに近接する位置関係にある。
【００６３】
上記のレジスト２０３のパターンを形成したエンボス版の表面に腐食液によるエッチングを行うと、各開口部からエッチングが進行し、やがて図７（ｂ）に示すように、開口部２０４ｂからのエッチング部分と開口部２０４ｃからのエッチング部分が互いに接する状態になる。
【００６４】
上記のように、開口部２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃは、いずれも同じ大きさの開口部であるため、図７（ｂ）に示す、開口部２０４ｂからのエッチング部分と開口部２０４ｃからのエッチング部分が互いに接するよりも前の時点では、各開口部からのエッチング深さは、原則同じになる。
【００６５】
しかしながら、図７（ｂ）に示す、開口部２０４ｂからのエッチング部分と開口部２０４ｃからのエッチング部分が互いに接した後においては、被覆部２０３ａはエンボス版の表面から剥離してしまい、図７（ｃ）に示すように、開口部２０４ｂと開口部２０４ｃと被覆部２０３ａで構成されていた部分には、一のより大きな開口部２０４ｄが形成されることになる。
【００６６】
ここで、レジストパターンの開口部の大きさが異なる場合、最終的に得られるエンボス版の表面のエッチング形態においては、通常、小さい開口部のエッチング深さが大きい開口部のエッチング深さよりも浅くなる。
より詳しくは、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、小さい開口部２０４ａから露出するエンボス版の表面２０１ａがエッチングされる深さ（Ｄａ）は、大きい開口部２０４ｄから露出するエンボス版の表面２０１ｄがエッチングされる深さ（Ｄｄ）よりも浅くなる。
【００６７】
これは、腐食液によるエッチングにおいて、エンボス版の表面のエッチングに作用して腐食力が劣化した腐食液と未作用の腐食液との交換が、小さい開口部２０４ａにおいては進行しにくいのに対し、大きい開口部２０４ｄにおいてはより促進されるからである。
【００６８】
上記のようなレジストパターンの開口部の粗密の変化は、図６（ｃ）に示すハーフトーンの階調変化（２値の粗密の変化）で表現できる。それゆえ、ハーフトーンの階調変化（２値の粗密の変化）により、エッチング深さを変化させることができる。
【００６９】
ここで、２５６階調のグレースケール画像を白黒２値の粗密画像に変換するハーフトーニングの手法としては、誤差拡散法、ディザ法、濃度パターン法などが知られている。
マスクデータ作成装置１においては、ハーフトーニング手段２５として、誤差拡散法を好適に用いることができる。
【００７０】
誤差拡散法は、まず画素の濃度値が中間の濃度値（例えば、２５６階調なら１２８）より大きいか小さいかで白か黒かに分類し、次に、元の画像の濃度値と変換後の濃度値との誤差を適当な割合で周りの画素に分散させる方法である。
例えば、元の画像では灰色だったものが黒に変換された場合、周りの画素のうち黒くなっている画素を適当な割合で白の画素に変えるものである。このような手法によれば、画像全体で擬似的に階調が表現できる。
【００７１】
上記の誤差拡散法をハーフトーニング手段２５として用いることにより、階調値で表現された差分形状データ３３から、２値の粗密で表現した差分マスクデータ３４を作成することができる。作成された差分マスクデータ３４は、マスクデータ作成装置１により、記憶部１２に記憶される。
【００７２】
図３に戻り、上記のようにして、記憶部１２に記憶された層データ群３２や差分マスクデータ３４は、マスクデータ作成装置１により、適宜、メディア入出力部１３等に出力される（Ｓ７）。
【００７３】
図８は、マスクデータ作成装置１により作成したマスクデータを用いて、図１７、１８と同様の方法でエッチングを行った場合のエッチング形状をシミュレーションした結果を示す図である。
より詳しくは、シミュレーションで想定したエッチングは、図８（ａ）に示すように、まず、５種の層データを、それぞれ、マスクデータ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅに用いて、従来と同様に多段エッチングを行って、５段の階段状のエッチング形状を得る。その後、差分マスクデータ３４を用いて６回目のエッチングを行うというものである。
図８（ｃ）に示すように、シミュレーションにより得られた形状は、従来のような階段状の段差が低減されており、図８（ｂ）に示すハイトフィールドデータ３１に対し、より忠実な形状であった。
【００７４】
上記のように、マスクデータ作成装置１によれば、ハイトフィールドデータが示す形状とエッチングシミュレーションにより生成した形状との差分形状に対しハーフトーニングを施したマスクデータ（差分マスクデータ）を作成することができる。
そして、従来のエッチングに加えて、この差分マスクデータを用いたエッチングを行えば、従来のような階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を製造することができる。
【００７５】
また、従来においては、階段状の段差を低減するために、多段エッチングの段数を増やすことが行われていたが、マスクデータ作成装置１により作成される差分マスクデータを用いれば、段差を効果的に低減できるため、より少ない段数のエッチングで、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を製造することができる。
【００７６】
また、マスクデータ作成装置１によれば、データを操作するだけで、従来のような階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を製造することができ、装置コスト抑制の点でも有益である。
【００７７】
（プロファイル適用）
マスクデータ作成装置１においては、エッチングにより得られる形状をより所望の形状に近づけるために、ハイトフィールドデータに所定のプロファイルを適用することもできる。
【００７８】
図９は、ハイトフィールドデータの階調値とエッチング形状のエッチング深さの関係について説明する図である。
ここで、図９（ａ）は階調値とエッチング深さの理想的な関係を示す図であり、図９（ｂ）はハイトフィールドデータにおけるｘ位置と階調の関係を示す図であり、図９（ｃ）はエッチング結果におけるｘ位置と階調の関係を示す図である。
なお、図９（ｃ）においては、得られたエッチング深さを階調値に変換して表示している。
【００７９】
図９（ａ）に例示するように、ハイトフィールドデータの階調値とエッチング結果におけるエッチング深さは、線形な関係となることが理想的である。しかしながら、実際には、階調値の変化とエッチング深さの変化は、必ずしも線形の関係にならず、全階調のうちの一部の範囲が、エッチング深さ変化に大きく作用する場合がある。
【００８０】
例えば、図９（ｂ）に例示するように、ｘ位置が０〜９００［ｐｉｘ］の範囲において、０〜２５５の線形な階調変化を有するハイトフィールドデータを基にエッチングを実施したにもかかわらず、図９（ｃ）に例示するように、得られたエッチング形状において、深さ変化に大きく作用しているのは、概ね０〜１１０の階調範囲でしかない場合がある。
【００８１】
そこで、このような場合に対処するため、使用する階調をプロファイルで指定できるようにする。
図１０は、ハイトフィールドデータの階調をプロファイルで指定した例を示す図である。
例えば、図１０に例示するように、ある範囲内を曲線的に変化するグラデーションを入力することで、階調とエッチング深さを比例関係になるようにすることが可能になる。
【００８２】
マスクデータ作成装置１において、上記のようなプロファイルを適用するには、制御部１１内に、ハイトフィールドデータの階調値を所望の階調値に変換するプロファイル適用手段を備えておき、まず、図３に示すステップＳ１で所定のプロファイルを読み込み、ステップＳ２の前に、制御部１１でハイトフィールドデータの階調を変換する。
この変換は、一般的な画像処理でできる。例えば、ルックアップテーブルを使って、０〜２５５階調を所望の階調範囲に変換する手法を適用できる。
その後は、階調変換したハイトフィールドデータを用いて、マスクデータ作成装置１において、ステップＳ２以降の処理を行えばよい。
【００８３】
上記のプロファイルを適用することで、マスクデータ作成装置１により作成したマスクデータを用いたエッチングで得られる形状を、より所望の形状に近づけることができる。
【００８４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
以下、本発明の第２の実施形態に係るマスクデータ作成装置の一例として、図１１及び図１２に示すマスクデータ作成装置１０１について説明する。
なお、煩雑となることを避けるため、上記のマスクデータ作成装置１における記載と重複する事項については、適宜記載を省略する。
【００８５】
（マスクデータ作成装置）
図１１はマスクデータ作成装置１０１のハードウェア構成を示す図である。図１１に示すように、マスクデータ作成装置１０１は、例えば、制御部１１１、記憶部１１２、メディア入出力部１１３、周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１１４、通信部１１５、入力部１１６、表示部１１７等がバス１１８を介して接続されて構成された一般的なコンピュータで実現できる。
なお、マスクデータ作成装置１０１のハードウェア構成は、図１に示すマスクデータ作成装置１のハードウェア構成と同様のものとすることができるため、各構成の詳細説明は省略する。
【００８６】
次に、マスクデータ作成装置１０１の機能構成について、図１２を用いて説明する。図１２に示すように、マスクデータ作成装置１０１は、制御部１１１によって実行されるマスクデータ作成処理手段１２０の各要素として、階調層データ作成手段１２１、ハーフトーニング手段１２２、マスクデータ保存手段１２３、終了判定手段１２４等を有し、記憶部１１２には、ハイトフィールドデータ１３１、層データ群１３２、マスクデータ群１３３等を記憶する。
【００８７】
ハイトフィールドデータ１３１は、テクスチュアの凹凸形状の高さ情報を、２５６の階調値（０〜２５５）のグレースケールで表現したものである。
【００８８】
層データ群１３２は、単数又は複数の階調値を有する層データからなるものである。
ここで、上記のマスクデータ作成装置１に係る層データは、例えば図４に示す層データ５１のように、ハイトフィールドデータ３１を、所定の階調値で切り出して得られるものであり、２値の層データであった。
一方、マスクデータ作成装置１０１に係る層データは、ハイトフィールドデータ１３１を、所定の階調範囲で切り出して得られる階調値を有する層データである。
【００８９】
上記の階調値を有する層データについて、図１３を用いて、より具体的に説明する。
図１３は、マスクデータ作成装置１０１により作成される階調値を有する層データについて説明する図である。なお、説明を容易とするために、図１３においては、図１３（ａ）に示すように、半球状の形状を有するハイトフィールドデータ１３１を、高さ範囲ｈａで均等に切り出して、図１３（ｂ）に示す１層目の層データ１５１、図１３（ｃ）に示す２層目の層データ１５２、および、図１３（ｄ）に示す最上層データ１５３を作成する例を示す。
【００９０】
図１３（ａ）に示すように、マスクデータ作成装置１０１は、ハイトフィールドデータ１３１を、等高線１４１に沿って、高さ範囲ｈａ（階調範囲ｈａ）で切り出して、図１３（ｂ）に示す、階調値を有する層データ１５１を作成する。
なお、等高線１４１は高さｈａの等高線である。すなわち、切り出された層データ１５１は、０〜ｈａの階調値を有する。
【００９１】
同様に、マスクデータ作成装置１０１は、ハイトフィールドデータ１３１を、等高線１４１と等高線１４２に沿って、高さ範囲ｈａ（階調範囲ｈａ）で切り出して、図１３（ｃ）に示す、階調値を有する層データ１５２を作成する。
なお、等高線１４２はｈａの２倍の高さ（２ｈａ）の等高線である。すなわち、切り出された層データ１５２は、ｈａ〜２ｈａの階調値を有する。
【００９２】
上記の層データ１５１、１５２を切り出した後には、図１３（ｄ）に示す、ハイトフィールドデータ１３１の頂部を含む高さ範囲ｈｂの最上層データ１５３が残る。なお、ｈｂはｈａよりも小さい値である。
【００９３】
マスクデータ作成装置１０１によるマスクデータ作成においては、この最上層データ１５３も階調値を有する層データとして用いることができる。そして、この最上層データ１５３を、多段エッチングにおいて最下層のエッチングを行うためのマスクデータとして用いることで、ハイトフィールドデータ１３１に対し、より忠実なエッチング形状を得ることができる。
【００９４】
図１２に戻り、マスクデータ群１３３は、単数又は複数のマスクデータからなるものである。
このマスクデータは、上記の階調値を有する層データからハーフトーニング手段１２２により、階調情報を２値の粗密情報に変換されて、作成されるものである。
【００９５】
上記のマスクデータについて、図１４を用いて、より具体的に説明する。
図１４は、マスクデータ作成装置１０１により作成されるマスクデータについて説明する図である。なお、図１４に例示するマスクデータ１６１、１６２、及び最下層マスクデータ１６３は、それぞれ、図１３において切り出した層データ１５１、１５２、及び最上層データ１５３に応じたマスクデータである。
【００９６】
すなわち、図１３（ｂ）に示す層データ１５１は、ハーフトーニング手段１２２により、図１４（ａ）に示すマスクデータ１６１に変換される。
同様に、図１３（ｃ）に示す層データ１５２は、ハーフトーニング手段１２２により、図１４（ｂ）に示すマスクデータ１６２に変換される。
また、図１３（ｄ）に示す最上層データ１５３は、ハーフトーニング手段１２２により、図１４（ｃ）に示す最下層マスクデータ１６３に変換される。
【００９７】
上述のように、２５６階調のグレースケール画像を白黒２値の粗密画像に変換するハーフトーニングの手法としては、誤差拡散法、ディザ法、濃度パターン法などが知られている。マスクデータ作成装置１０１においては、ハーフトーニング手段１２２として、誤差拡散法を好適に用いることができる。
【００９８】
図１４（ａ）に示すマスクデータ１６１において、１６１ａ（黒色で表示）は、図１７の例と同様ネガ型のレジストを用いる場合の非露光部であり、１６１ｂ（白色で表示）は露光部である。なお、ポジ型のレジストを用いる場合は露光部と非露光部が逆になる。
同様に、図１４（ｂ）に示すマスクデータ１６２において、１６２ａは、図１７の例と同様ネガ型のレジストを用いる場合の非露光部であり、１６２ｂは露光部である。なお、ポジ型のレジストを用いる場合は露光部と非露光部が逆になる。
また、図１４（ｃ）に示す最下層マスクデータ１６３において、１６３ａは、図１７の例と同様ネガ型のレジストを用いる場合の非露光部であり、１６３ｂは露光部である。なお、ポジ型のレジストを用いる場合は露光部と非露光部が逆になる。
【００９９】
ここで、例えば、図１４（ａ）に示すマスクデータ１６１において、非露光部１６１ａの円周部は、黒色がぼやけた色になっている。この部分は図１３（ｂ）に示す層データ１５１において高さ（すなわち階調）が変化する領域に相当し、この高さ変化（すなわち階調変化）がハーフトーニング手段１２２により黒色の密度変化で表現され、黒色がぼやけた色になっている。
【０１００】
同様に、図１４（ｂ）に示すマスクデータ１６２においても、図１３（ｃ）に示す層データ１５２において階調が変化する領域に相当する部分が、ハーフトーニング手段１２２により黒色の密度変化で表現され、黒色がぼやけた色になっている。
【０１０１】
また、図１４（ｃ）に示す最下層マスクデータ１６３においても、図１３（ｄ）に示す最上層データ１５３において階調が変化する領域に相当する部分が、ハーフトーニング手段１２２により黒色の密度変化で表現され、黒色がぼやけた色になっている。
なお、最上層データ１５３においては、頂部を中心に全領域で階調が変化しているため、最下層マスクデータ１６３においては、非露光部１６３ａの全域で黒色がぼやけた色になっている。
【０１０２】
図１２に戻り、階調層データ作成手段１２１は、マスクデータ作成装置１０１の制御部１１１が、ハイトフィールドデータ１３１を、所定の階調範囲で切り出して階調値を有する層データを作成するものである。詳しくは、後述のマスクデータ作成装置１０１によるマスクデータ作成処理についての記載において説明する。
【０１０３】
ハーフトーニング手段１２２は、マスクデータ作成装置１０１の制御部１１１が、階調層データ作成手段１２１により切り出した階調値を有する層データを、２値の粗密で表現されたマスクデータに変換するものである。詳しくは、後述のマスクデータ作成装置１０１によるマスクデータ作成処理についての記載において説明する。
【０１０４】
マスクデータ保存手段１２３は、マスクデータ作成装置１０１の制御部１１１が、上記のハーフトーニング手段１２２により変換した単数又は複数のマスクデータを、マスクデータ群１３３として記憶部１１２に記憶させるものである。
【０１０５】
終了判定手段１２４は、マスクデータ作成装置１０１の制御部１１１が、上記のマスクデータの作成を終了するか否かを判定するものである。
例えば、階調層データ作成手段１２１を繰り返すことにより、切り出す階調範囲の大きさが、ハイトフィールドデータ１３１の最大階調値を越えることになる場合には、層データの切り出しを終了する。
なお、終了条件はこれに限らず、例えばこれまで作成したマスクデータの枚数により判定してもよい。この場合、予め定めた所定枚数に達すれば、マスクデータの作成を終了する。
【０１０６】
（マスクデータ作成処理）
次に、マスクデータ作成装置１０１によるマスクデータ作成処理について図１５等を参照して説明する。図１５は、マスクデータ作成装置１０１によるマスクデータ作成処理の流れを示すフローチャートであり、図の各処理はマスクデータ作成装置１０１の制御部によって実行される。
【０１０７】
図１５に示すように、マスクデータ作成装置１０１は、まず、記憶部１１２からハイトフィールドデータ１３１を取得し（Ｓ１０１）、取得したハイトフィールドデータ１３１を所定の階調範囲で切り出して、階調値を有する層データを作成する（Ｓ１０２）。
【０１０８】
次に、マスクデータ作成装置１０１は、ステップＳ１０２により作成した階調値を有する層データの階調情報を、ハーフトーニング手段１２２により、２値の粗密情報に変換してマスクデータを作成する（Ｓ１０３）。
作成されたマスクデータは、マスクデータ作成装置１０１により、マスクデータ群１３３として記憶部１１２に記憶され、保存される（Ｓ１０４）。
【０１０９】
次に、マスクデータ作成装置１０１は、層データの作成を終了するか否かを判定する（Ｓ１０５）。
例えば、上記のステップＳ１０２において切り出す階調範囲が、ハイトフィールドデータ１３１の最大階調値を越えることになる場合には、マスクデータ作成装置１０１は、層データの作成を終了し、次のステップＳ１０６へ進む。
一方、上記のステップＳ１０２において切り出す階調範囲が、ハイトフィールドデータ１３１の範囲内の場合には、マスクデータ作成装置１０１は、層データの作成を継続するために、再び上記のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４を繰り返す。
【０１１０】
上記のステップＳ１０２からステップＳ１０５までの流れについて、上記の図１３、図１４を用いて、より詳しく説明する。
【０１１１】
まず、マスクデータ作成装置１０１は、ステップＳ１０２において、図１３（ａ）に示すように、ハイトフィールドデータ１３１を等高線１４１に沿って、高さ範囲ｈａ（階調範囲ｈａ）で切り出して、図１３（ｂ）に示す階調値を有する層データ１５１を作成し、これを記憶部１１２に保存する。
【０１１２】
次に、マスクデータ作成装置１０１は、ステップＳ１０３に進み、上記のステップＳ１０２において切り出した層データ１５１の階調情報を、ハーフトーニング手段１２２により、２値の粗密情報に変換して図１４（ａ）に示すマスクデータ１６１を作成する。
【０１１３】
次に、マスクデータ作成装置１０１は、ステップＳ１０４に進み、上記のステップＳ１０３で作成したマスクデータ１６１を記憶部１１２に保存する。
【０１１４】
次に、マスクデータ作成装置１０１は、ステップＳ１０５に進み、層データの作成を終了するか否かを判定することになるが、図１３（ａ）に示すように、
等高線１４１と等高線１４２に沿って、高さ範囲ｈａ（階調範囲ｈａ）で切り出しを行っても、等高線１４２の高さ（ｈａの２倍の値）は、ハイトフィールドデータ１３１の最大高さＨよりも低いため、マスクデータ作成装置１０１は層データの作成を継続するように判断し、再びステップＳ１０２において、等高線１４１と等高線１４２に沿って高さ範囲ｈａ（階調範囲ｈａ）でハイトフィールドデータ１３１を切り出して、図１３（ｃ）に示す２層目の層データ１５２を作成する。
【０１１５】
その後、マスクデータ作成装置１０１は、ステップＳ１０３に進み、切り出した層データ１５２の階調情報を、ハーフトーニング手段１２２により、２値の粗密情報に変換して図１４（ｂ）に示すマスクデータ１６２を作成し、ステップＳ１０４に進んで、上記のマスクデータ１６２を記憶部１１２に保存する。
【０１１６】
次に、マスクデータ作成装置１０１は、再び、層データの作成を終了するか否かを判定することになるが、等高線１４２の高さにさらにｈａの値を加えた高さは、ハイトフィールドデータ１３１の最大高さＨよりも高いため、マスクデータ作成装置１０１は、新たな層データの切り出しを終了する。
残った高さ範囲ｈｂ（階調範囲ｈｂ）のデータについては、マスクデータ作成装置１０１は、これを最上層データ１５３とし、ハーフトーニング手段１２２により、２値の粗密情報に変換して、図１４（ｃ）に示す最下層マスクデータ１６３を作成し、記憶部１１２に保存する。
【０１１７】
図１５に戻り、上記のようにして、記憶部１１２に記憶されたマスクデータ群１３３は、マスクデータ作成装置１０１により、適宜、メディア入出力部１１３等に出力される（Ｓ１０６）。
【０１１８】
なお、上記の説明においては、ハイトフィールドデータ１３１に対し、より忠実なエッチング形状を得るために好ましいマスクデータ作成処理の例として、最下層マスクデータ１６３も作成する例を説明したが、マスクデータ作成装置１０１においては、これに限らず、新たな層データの切り出しを終了した後は、上記のような最下層マスクデータ１６３を作成せずに、マスクデータ作成処理を終了しても良い。
【０１１９】
また、上記の説明においては、ハイトフィールドデータ１３１に対し、より忠実なエッチング形状を得るために好ましいマスクデータ作成処理の例として、多段エッチング用に複数のマスクデータを作成する例を説明したが、マスクデータ作成装置１０１は、これに限らず、１段のエッチングのみで立体形状を製造するための、単数のマスクデータを作成しても良い。
マスクデータ作成装置１０１により作成されるマスクデータは、白黒２値の粗密でエッチング深さを連続的に変化させることができるため、１段のエッチングのみであっても、半球状の立体形状を製造することが可能である。
【０１２０】
ただし、例えば、エッチングにより製造する立体形状の深さが深い場合や、立体形状の表面に凹凸がある場合等において、より忠実に立体形状を製造するためには、上記のように複数のマスクデータを作成し、多段エッチングすることが、より好ましいことになる。
【０１２１】
図１６は、マスクデータ作成装置１０１により作成したマスクデータを用いて、図１７、１８と同様の方法でエッチングを行った場合の凹凸形状をシミュレーションした結果を示す図である。
より詳しくは、シミュレーションで想定したエッチングは、図１６（ａ）に示すように、８種のマスクデータ（最下層マスクを含む）を用い、従来と同様に、多段エッチング（８回のエッチング）を行うというものである。
図１６（ｃ）に示すように、シミュレーションにより得られた形状は、従来のような階段状の段差が低減されており、図１６（ｂ）に示すハイトフィールドデータ１３１に対し、より忠実な形状であった。
【０１２２】
上記のように、マスクデータ作成装置１０１によれば、ハイトフィールドデータにおいて階調値で表現されていた高さ情報を、２値の粗密情報で表現したマスクデータを作成することができる。
そして、従来の２値のマスクデータに替えて、この２値の粗密情報を有するマスクデータを用いてエッチングを行えば、従来のような階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を製造することができる。
【０１２３】
また、従来においては、階段状の段差を低減するために、多段エッチングの段数を増やすことが行われていたが、マスクデータ作成装置１０１により作成される２値の粗密情報を有するマスクデータを用いれば、段差を効果的に低減できるため、より少ない段数のエッチングで、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を製造することができる。
【０１２４】
また、マスクデータ作成装置１０１によれば、データを操作するだけで、従来のような階段状の段差を低減して、ハイトフィールドデータに対し、より忠実な立体形状を製造することができ、装置コスト抑制の点でも有益である。
【０１２５】
（プロファイル適用）
上述のマスクデータ作成装置１と同様に、マスクデータ作成装置１０１においても、エッチングにより得られる形状をより所望の形状に近づけるために、ハイトフィールドデータに所定のプロファイルを適用することができる。
【０１２６】
マスクデータ作成装置１０１において、プロファイルを適用するには、制御部１１１内に、ハイトフィールドデータの階調値を所望の階調値に変換するプロファイル適用手段を備えておき、まず、図１５に示すステップＳ１０１で所定のプロファイルを読み込み、ステップＳ１０２の前に、制御部１１１でハイトフィールドデータの階調を変換する。
この変換は、一般的な画像処理でできる。例えば、ルックアップテーブルを使って、０〜２５５階調を所望の階調範囲に変換する手法を適用できる。
その後は、階調変換したハイトフィールドデータを用いて、マスクデータ作成装置１０１において、ステップＳ１０２以降の処理を行えばよい。
【０１２７】
上述のマスクデータ作成装置１と同様に、マスクデータ作成装置１０１においても、上記のプロファイルを適用することで、マスクデータ作成装置１０１により作成したマスクデータを用いたエッチングで得られる形状を、より所望の形状に近づけることができる。
【０１２８】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１２９】
１、１０１  マスクデータ作成装置
１１、１１１  制御部
１２、１１２  記憶部
１３、１１３  メディア入出力部
１４、１１４  周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部
１５、１１５  通信部
１６、１１６  入力部
１７、１１７  表示部
１８、１１８  バス
２０  マスクデータ作成処理手段
２１  ２値層データ作成手段
２２  層データ保存手段
２３  終了判定手段
２４  差分形状取得手段
２５  ハーフトーニング手段
３１、１３１  ハイトフィールドデータ
３２  層データ群
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ  マスクデータ
３３  差分形状データ
３４  差分マスクデータ
４１、４２  等高線
５１、５２  層データ
６０  シミュレーション形状
７０  差分形状
１２０  マスクデータ作成処理手段
１２１  階調層データ作成手段
１２２  ハーフトーニング手段
１２３  マスクデータ保存手段
１２４  終了判定手段
１３２  層データ群
１３３  マスクデータ群
１４１、１４２、１４３  等高線
１５１、１５２  層データ
１５３  最上層データ
１６１、１６２  マスクデータ
１６３  最下層マスクデータ
２０１  表面
２０３  レジスト
２０５  露光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１９】
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