全息图记录装置、全息图记录介质以及全息图记录方法

摘要

一种全息图记录装置，通过在根据记录数据调制的信号光与来自与信号光相同的光源的参照光之间引起干涉来在全息图记录介质的记录层上记录全息图。该装置包括：信号光空间光调制部，显示用于产生信号光的信号光模式；参照光空间光调制部，显示用于产生参照光的参照光模式；控制部，控制将被显示在信号光空间光调制部上的信号光模式的形式以及将被显示在参照光空间光调制部上的参照光模式的形式，并控制信号光和参照光的光能；以及温度传感器，感测全息图记录介质的温度。

说明书

相关申请的交叉参考

本发明包含于2006年10月11日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-277902的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及全息图记录装置、全息图记录介质以及全息图记录方法。

背景技术

近年来，一种全息存储器引起了注意，其是可以实现高记录密度且在高传输速度下记录/再生记录数据的记录/再生装置。在全息存储器中，还使用记录介质的厚度方向。在记录操作中，在一个页单位中处理二维信息，以及基于根据记录数据的页数据以全息图(衍射光栅)的形式形成参照光和信号光的干涉条纹从而在全息图记录介质中进行三维记录。在再生操作中，通过获得由向这样形成的全息图照射参照光而产生的衍射光来再生记录数据(参考JP-A2004-226821(专利文件1)和Nikkei Electronics，2005年1月17日发表，106～114页(非专利文件1))。

全息图的记录/再生可采用多重记录，即，在稍微不同的区域上以局部重叠的方式记录全息图，其中，在这些区域上将在全息图记录介质上形成全息图。因此，可以增加在全息图记录介质上记录记录数据的能力(参考非专利文件1)。

建议使用光敏聚合物作为用于执行全息图记录/再生的全息图记录介质。然而，众所周知光敏聚合物具有对温度变化相当敏感的记录和再生特性。更具体地，由于光敏聚合物的热膨胀系数相当高，所以由于记录时光敏聚合物的温度与再生时光敏聚合物的温度之间的差而由温度变化引起了热膨胀或热收缩。于是，光敏聚合物上的衍射光栅可能旋转和/或衍射光栅之间的间隔以及折射率可能改变，这对记录/再生特性产生不好的影响。因此，推荐一种再生方法，在再生时考虑到记录和再生操作之间的温度变化(或差)而改变(或补偿)输入光的角度和波长。

发明内容

然而，例如，众所周知除由于热膨胀而引起的问题之外，当在记录操作期间温度改变时复用(multiplexing)的特性也同样会改变。特别地，由于记录灵敏度根据通过在全息图记录介质的记录层(包含光敏聚合物)上使用化学反应形成全息图的情况下的温度而大大不同，所以衍射效率在记录之后的再生时会显著不同。结果，在低温下，不可能获得充分的衍射效率。在高温下，衍射效率非常高，这消耗浪费的M数(稍后将进行描述)。因而，将不可能从将来记录的全息图中获得充分的衍射光。

复用需要更长时间周期。不考虑这点的记录不可能表现出良好的记录特性。换句话说，良好形式的全息图不可能形成在光敏聚合物上。因为这个原因，很难表现出良好的再生特性，即，即使通过补偿输入光的角度和波长，也难以从记录的全息图和再生记录数据中精确地获得高质量的衍射光。

因此，期望提供全息图记录装置和全息图记录方法，即使在记录时的温度不同的情况下，即，在高温和低温下或温度在记录操作期间改变而记录全息图的情况下，可以预先考虑通过在再生时向全息图记录介质照射参照光而获得的衍射光的衍射效率来以良好的形式记录全息图，并进一步提供适合于此的全息图记录介质。

根据本发明的一个实施例，提供了一种全息图记录装置，其通过在根据记录数据调制的信号光与来自与信号光相同的光源的参照光之间引起干涉来在全息图记录介质的记录层上记录全息图，该装置包括：信号光空间光调制部，显示用于产生信号光的信号光模式；参照光空间光调制部，显示用于产生参照光的参照光模式；控制部，控制将在信号光空间光调制部上显示的信号光模式的形式以及将在参照光空间光调制部上显示的参照光模式的形式，以及控制信号光和参照光的光能；以及温度传感器，感测全息图记录介质的温度，其中，控制部根据全息图记录介质在记录时的温度向全息图记录介质照射预定量的光能，使得向记录后的全息图照射参照光所引起的衍射光的衍射效率可等于预定值。

由于全息图记录装置包括温度传感器，所以可以感测全息图记录介质的温度。控制部可根据记录时全息图记录介质的温度向全息图记录介质照射预定量的光能，使得向记录后的全息图照射参照光所引起的衍射光的衍射效率可等于预定值。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种全息图记录介质，其包括记录层，在其上通过在根据记录数据调制的信号光与来自与信号光相同的光源的参照光之间引起干涉来记录全息图，其中，预先在预定区域中记录关于与记录全息图时全息图记录介质的温度相对应的、用于获得等于预定值的衍射效率的记录能量的信息。

在全息图记录介质中，可在预先预定的区域中记录关于与记录全息图时全息图记录介质的温度相对应的用于获得等于预定值的衍射效率的记录能量的信息。因此，当全息图记录装置基于关于记录能量的信息而操作时，可从全息图记录介质获得预定衍射效率的衍射光。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种全息图记录方法，其通过在根据记录数据调制的信号光与来自与信号光相同的光源的参照光之间引起干涉来在全息图记录介质的记录层上记录全息图，该方法包括以下步骤：感测全息图记录介质的温度；以及根据记录时全息图记录介质的温度向全息图记录介质照射预定量的光能，使得向记录后的全息图照射参照光所引起的衍射光的衍射效率可等于预定值。

在全息图记录方法中，通过感测全息图记录介质的温度来记录记录数据，并根据记录时全息图记录介质的温度向全息图记录介质照射预定量的光能，使得向记录后的全息图照射参照光所引起的衍射光的衍射效率可等于预定值。因此，可在再生时获得预定的衍射效率。

根据本发明的实施例，提供了全息图记录装置和全息图记录方法，即使在高温和低温下或温度在记录操作期间改变而记录全息图的情况下，也可以以良好的形式记录全息图，并进一步提供了适合于此的全息图记录介质。因而，在从全息图记录介质中再生由全息图记录装置和全息图记录方法记录的记录数据的情况下，可以获得良好的衍射效率。因此，可以再生精确的记录数据。

附图说明

图1是示出全息图记录装置中的同轴光学系统概念的示图；

图2示出了显示在空间光调制器上的信号光模式和参照光模式的实例；

图3是示出全息图再生装置中的同轴光学系统概念的示图；

图4示意性示出了全息图记录介质的截面结构；

图5是示出角度复用的关于记录能量的M/#特性的示图；

图6是图5的局部放大图；

图7是示出用于上游处理所需能量的示图；

图8是示出在全息图记录介质上记录时的温度取不同值的情况下具有最佳调度安排(scheduling)的M/#特性的示图；

图9是在水平轴上具有温度以及在垂直轴上具有介质灵敏度的示图；

图10是示出当通过在45℃的记录温度下使用不同调度安排执行100次复用时关于记录能量的M/#的示图；

图11是示出在不同温度下关于记录能量的M/#的示图；

图12是用于描述调度安排处理的示图；

图13是用于描述调度安排处理的示图；

图14是用于描述调度安排处理的示图；

图15是示出复用的记录时间与复用次数之间的关系的示图；

图16是示出在以恒定记录能量执行复用的情况下不同次的衍射效率的示图；

图17是示出根据本发明实施例的在通过调度安排执行复用的情况下不同次的衍射效率的示图；以及

图18是根据本发明实施例的全息图记录/再生装置的示意图，并在中心示出光学部。

具体实施方式

将在下面描述本发明的实施例。本发明实施例的特征在于装置中涉及记录的部分以及方法中涉及记录的部分。由于在实施例的描述中假设对如何记录全息图以及如何再生全息图的理解，所以首先将同轴光学系统作为关于用作全息图记录/再生装置主要部分的光学部的实例进行描述，并将简要描述具有同轴光学系统的同轴全息图记录/再生装置。因而，将描述实施例的特性。

(应用同轴光学系统的全息图记录/再生装置)

在应用同轴光学系统的全息图记录/再生装置中(称为同轴全息图记录/再生装置)，由于可以通过共享稍后进行描述的信号光和参照光的光束的光径的一部分通过一个相同物镜执行记录/再生，所以可以简化光学系统。此外，由于同轴全息图记录/再生装置更易与过去诸如CD及DVD的光盘兼容，所以它作为未来的记录/再生装置受到关注。

图1示出了同轴全息图记录装置中的同轴光学系统10的概念图。同轴光学系统10包括主要的光学部分，其包括激光源20、准直透镜21、具有透射型液晶的空间光调制器22、射束分裂器23、以及物镜24。

从激光源20输出的光束通过准直透镜21转换为平行光并穿过空间光调制器22。然后，空间光调制器22具有两个光束的透射区域，其包括基于记录数据显示信号光模式的信号光空间光调制部46(参考图2)和显示参照光模式的参照光空间光调制部47(参考图2)。通过具有两个区域的空间光调制器22的区域的光束作为关于一条相同的中心线同轴配置的信号光40和参照光41穿过射束分裂器23和物镜24的公共光学部分。即，通过公共的光径将信号光40和参照光41输入到全息图记录介质50的记录层50a(参考图4)上。然后，由信号光空间光调制部46引起的信号光40和由参照光空间光调制部47引起的参照光41在记录层50a中发生干涉。于是，记录层50a中微小区域中的折射率基于干涉的形式而不同，并且基于折射率模式将记录数据记录为衍射光栅(全息图)。

图2示出了在显示在空间光调制器22上的信号光模式和参照光模式的实例。在这两种模式中，在靠近中心部分的信号光空间光调制部46上显示信号光模式，以及在参照光空间光调制部47周围显示参照光模式。在图2中，黑色部分是遮蔽光束的部分，以及纸上的彩色部分(白色部分)是光束穿过的部分。根据黑色和白色部分的布局，信号光和参照光发生变化。

用于记录数据的参照光模式不仅可以是图2所示的径向状(其是由同心状延伸的线分为白色部分和黑色部分的形式)的模式，而且可以是根据预先生成的随机数空间随机具有白色部分和黑色部分的随机模式。

图3示出了用在同轴全息图再生装置中的同轴光学系统11的概念图。例如，除上述激光源20、准直透镜21、空间光调制器22、射束分裂器23、以及物镜24之外，同轴全息图再生装置还包括具有CCD(电荷耦合器件)的图像传感器25。

在再生操作中，参照光模式仅显示在空间光调制器22的参照光空间光调制部47上，并且信号光空间光调制部46显示黑白模式(其是仅黑色阻止光束透射的模式)。允许来自参照光空间光调制部47的参照光41穿过射束分裂器23和物镜24，并使其输入到全息图记录介质50的记录层50a上的全息图，从而再生记录数据。这里，由参照光生成基于全息图的衍射光42，并且通过射束分裂器23改变作为光束的衍射光42的传播方向将作为再生光43的衍射光42照射到图像传感器25上。因而，来自图像传感器25的电信号是基于全息图形式的信号，即，记录数据。因此，从未示出的读出信号处理部的电信号中再生记录数据。

全息图记录/再生装置(其是可以执行记录和再生的装置)具有同轴光学系统10和同轴光学系统11的结构，即，与同轴光学系统11的相同的结构。在记录时，记录时的空间光调制器22在信号光空间光调制部46和参照光空间光调制部47上显示如图2所示的信号光模式和参照光模式。在再生时，在参照光空间光调制部47上显示参照光模式，并且对应于信号光空间光调制部46的区域可以显示阻挡光束的全黑模式。因此，全息图记录/再生装置可以记录和再生。通过来自未示出的记录信号处理部的控制信号来控制空间光调制器22中的显示模式的细节(形式)。

(全息图记录介质的结构)

图4示意性示出了上述全息图记录介质50的截面结构，并且是示意性示出信号光40(其是通过虚线内部的从空间光调制器22(参见图1)至记录层50a的光束)、衍射光42(其是如信号光40一样通过虚线内部的从记录层50a至射束分裂器23(参见图3)的光束)、参照光41(其是通过实线和虚线之间空间的从空间光调制器22(参见图1)至记录层50a的光束)以及用于伺服控制的光束(其是穿过点划线内部的光束)如何进入物镜24的示图。全息图记录介质50具有记录层50a、用于记录/再生的光束的反射膜50b、以及地址槽50c。

在记录时，根据由信号光40和参照光41之间的干涉所产生的干涉条纹的形状在记录层50a中形成全息图。在再生时，由于参照光41只对全息图照射，所以根据全息图的衍射光42被反射膜50b反射向与记录时信号光40基本相同的区域，穿过物镜24并在图像传感器25上形成图像。另一方面，用于伺服控制的光束穿过具有波形选择特性的反射膜50b并被具有地址槽50c的铝反射膜反射。在与CD和DVD的相同原理下，基于从用于伺服控制的光学系统的光电探测器检测的电信号，控制部可以获得用于聚焦伺服、径向(radial)伺服、和转轴伺服处理所需的每种伺服的误差信号以及用于定位全息图记录介质50的记录层50a的地址信号，光束将被照射到全息图记录介质50中。

例如，用于记录/再生的光束可以是来自蓝色激光二极管的光束(蓝色光束)，以及用于伺服控制的光束可以是来自红色激光二极管的光束(红色光束)。通过确定光学部分的配置预先指定两种光束穿过的光径之间的相互位置关系。结果，通过使用红色光束执行伺服控制，可通过伺服作用指定由蓝色光束(信号光40和参照光41)形成的全息图的位置。根据蓝色光束(参照光41、衍射光42和再生光43)，通过伺服控制的作用指定从全息图再生的记录数据的位置。因此，可在全息图记录介质50的记录层50a的预定位置处执行全息图记录/再生。

在本发明实施例的描述中，M/#(M数)是指表示全息图记录介质上复用能力的术语。M/#是在全息图记录介质上重写的指标。随着M/#值的增大，记录层一个区域中的重写次数也可以增大。通过下式定义M/#：

M/#＝∑(Nn)^1/2    (式1)

其中，Nn表示来自第n个复用全息图的衍射效率。

如式1所表示的，衍射效率没有减小，但即使当复用次数随着M/#值的增大而增大时，也可以获得良好的衍射光。已知M/#值被认为依赖于记录时全息图记录介质50的温度。将在下面描述温度和M/#之间的关系。

图5是示出在角度复用中全息图记录介质的温度是28℃、35℃、45℃以及60℃的情况下关于记录能量(mJ/cm²)的M/#特性的示图。这里，复用次数是100。记录条件是通过在相同的记录光强度下在一秒钟内照射所有光束来记录所有全息图。

图6是图5中圆圈内部分的放大图，并示出了M/#特性的增加。参考图6所示的放大图，由60℃的温度下的第三个全息图产生衍射光，而即使由28℃的温度下记录的第十个全息图也仍没有产生衍射光。这里，假定当M/#达到等于或高于预定最大值(例如最大值1％的程度)的值时，确定产生衍射光。没有由最初记录的全息图发生衍射光的原因是由光照射引起的原子团与介质内存在的氧起反应，并且不与记录所需的聚合物起反应。这通常称为氧阻聚合(polymerization inhibition by oxygen)。通过在高温下克服聚合抑制产生衍射光的原因可认为是由光照射引起的原子团发生率的增加。

为了防止由氧引起的抑制，预先进行通过激光在记录前将来自激光二极管的光束照射介质来去除不可记录区域的处理(上游处理)。例如，对在28℃和60℃温度下的全息图记录介质上的记录操作使用上游处理的相同条件可引起即使由60℃温度下的最初记录的全息图中产生衍射光也不会在28℃温度下产生衍射光的问题。用于参考，图7是示出在该实施例中应用的全息图记录介质上的上游处理所需能量的曲线图。该曲线图示出了所需上游条件依赖于温度。

图8示出了在全息图记录介质记录时的温度取不同值的情况下使用最佳调度安排时的M/#特性。这里，调度安排包括用于记录的全息图记录方法的的步骤(即，全息图记录装置中的装置操作步骤)，并且沿着预定时间周期的推移执行预定步骤。最佳调度安排是指基于特定评价标准的调度安排。如果存在多种基于评价标准的调度安排，则最佳调度安排是指包括由最大或最小指定评价函数确定的步骤的调度安排。稍后将详述根据本发明实施例的最佳调度安排。如图8中的M/#特性所示，即使具有相同的记录能量，衍射效率也会根据温度而完全不同。

通过下式表示全息图记录介质的介质灵敏度(以cm/mJ为单位：)

(0.8×M/#)/(I×t×L)    (式2)

其将在下面的描述使用，其中，I是记录时激光的光能(光强度)，t是记录的时光束照射时间，以及L是全息图记录介质的记录层的厚度(参照图4所示的记录层50a)。

图9示出了与图8相同的结果，其中，水平轴表示温度，垂直轴表示介质灵敏度。如图9所示，介质灵敏度在28℃和60℃的温度下相差好几倍。换句话说，在记录操作中，在全息图记录介质的温度不同时通过使用一个相同的调度安排执行记录以及通过向由此记录的全息图照射参考光获得衍射光的情况下，衍射效率完全不同。

(用于通过全息图记录介质的温度补偿对M/#的影响的方法(上游处理))

如上所述，在执行上游处理的情况与不执行上游处理的情况之间记录特性不同。执行上游处理提高衍射效率，因此期望执行上游处理。这里，由于上游处理所需的光能量根据全息图记录介质的温度而不同，所以将描述用于补偿差异和执行最期望的上游处理的方法。

如果已知如图7所示的根据记录温度的所需记录能量和光束能量，则可以在某种程度上估计所需的上游处理时间。通过感测记录时全息图记录介质的温度或放置全息图记录介质的位置以及根据温度使用上游处理时间，根据温度可以在适当的时间内执行上游处理。如果上游处理时间比适当的时间短，则从及时最初记录的全息图中不产生再生光(衍射光)。如果上游处理时间比适当的时间长，则在允许产生衍射光的程度内形成全息图。因此，由于消耗了M/#，所以减小了可记录的复用次数。

上述上游处理所需的时间不但取决于温度，而且取决于全息图记录介质的特性。为此，期望预先在全息图记录介质上记录图9所示的介质灵敏度，并且期望基于该信息执行上游处理。可在全息图记录介质的预定区域中将关于介质灵敏度的信息记录为报头信息。可选地，由于介质灵敏度是由式2表示的时间函数，所以作为报头信息，介质灵敏度不但可以被直接记录，而且可以记录在包括用于上游处理的所需时间的统计表格中。例如，在制造全息图记录介质之后，可通过全息图记录介质的制造者将报头信息在全息图记录介质的最内部记录为全息图。可选地，如果限制全息图记录介质的制造者，则全息图记录/再生装置侧可具有关于介质灵敏度的信息。上游处理可包括向全息图记录介质的记录层照射光束，并且其通过信号光空间光调制部46和参照光空间光调制部47在白色部分中向记录层照射光束是有效的。

因此，通过加载报头信息，以及例如在全息图记录介质上记录全息图之前执行上游处理，然后记录全息图，全息图记录装置可以表现出良好的记录特性。更具体地，在全息图记录装置通电之后，可以首先加载报头信息，并且可在全息图记录装置的存储器中存储报头信息。然后，可以加载根据记录时的温度在适当温度下记录的预定形式(记录调度安排)，并且可通过随后的记录调度安排记录全息图。将在下面详细描述记录调度安排。

(用于通过全息图记录介质的温度补偿对M/#的影响的方法)

图10示出了当通过在45℃的记录温度下使用不同调度安排执行100次复用时关于记录能量的M/#。具有“T＝45℃”的曲线图示出了在通过使用允许来自由100次复用产生的全息图的恒定衍射效率的调度安排执行记录的情况下关于记录能量的M/#。具有“T＝45℃(Rec＝1s)”的曲线图示出了在通过每个记录时间等于1秒的100次复用执行记录的情况下关于记录能量的M/#。如曲线图所示，即使通过不同的记录调度安排，对于记录能量的累积量最终获得的M/#基本相等。

另一方面，如图8所示，对于记录能量的累积量的M/#根据如全息图记录介质的温度而不同。因此，通过预先绘制相对于各个温度的记录能量的M/#的图，然后即使通过使用任意调度安排，如图中所示的对于能量累积量的M/#在相同温度下可以是相等的，结果，来自记录中的全息图的衍射效率特性可以是相等的。

调度安排的步骤可以包括：

步骤1：由期望的衍射效率计算稍后将描述的最大可消耗(consumable)M/#；

步骤2：通过由复用次数划分最大可消耗M/#来计算每一个记录阶段的M/#消耗；以及

步骤3：由计算的消耗估计用于一个记录阶段的时间调度安排。

将参考图11至图14描述步骤1至步骤3的步骤(调度安排的步骤)。

图11示出了不同温度下关于记录能量的M/#。水平轴表示记录能量，垂直轴表示M/#。具有“M#₆₀”、“M#₄₀”及“M#₂₀”的曲线示出了全息图记录介质的温度分别是60℃、40℃、以及20℃的特性。由图11中所示的曲线图计算最大可消耗M/#(步骤1)。对最大可消耗M/#的估计进行详细描述，由于如图8所示根据温度实际可消耗M/#的值不同，所以最大可消耗M/#(由图11中的虚线表示)必定比假定温度范围中的最大M/#低。换句话说，最大可消耗M/#是在可接受温度范围内通过预定的衍射效率执行预定复用次数的情况下在任何情况下都允许M/#等于或高于最大可消耗M/#的M/#值。如果定义更低的最大可消耗M/#，则复用次数减小，这减小了存储能力，尽管在再生中没有发生问题。另一方面，如果定义更高的最大可消耗M/#，则尽管增大了存储能力增大，也可能在再生操作中发生再生错误的问题。

图12是示出步骤2和步骤3中处理的示图。通过例如预定的复用次数划分40℃温度下的最大可消耗M/#(由图12中的虚线表示)，计算每一个记录阶段的M/#消耗(由图12中的符号A₁表示)(步骤2)。可由衍射效率计算复用次数，并将衍射效率定义为足够再生记录数据。根据步骤2中计算的每一个记录阶段的M/#消耗，计算每一个记录阶段的记录能量(由图12中的符号B₁表示)(步骤3)。通过从图12中垂直轴上的值读取每一个记录阶段的M/#消耗以及从图12中的水平轴读取每一个记录阶段的记录能量的相应值来执行该操作。以相同的方式，同样在除40℃温度之外的温度下，可从图12中垂直轴上的值读取每一个记录阶段的M/#消耗，以及可从图12中的水平轴读取记录能量的相应值。

接下来，将参照图13和图14描述记录操作期间温度改变的情况。如图13所示，假定一种情况：执行记录直到记录能量的累积量达到记录能量E1的量，其中，全息图记录介质的温度是40℃，然后将全息图记录介质的温度变为60℃。假定在全息图记录介质的温度是40℃的情况下M/#消耗等于消耗M/#₄₀(E1)。在假设60℃温度下的M/#消耗等于图14所示消耗M/#₆₀(En)的情况下计算值En。然后，读取相对于每一个记录阶段的M/#消耗值(由符号A₂表示)的每一个记录阶段的记录能量的量值ΔE(由符号B₂表示)。由符号A₂表示的每一个记录阶段的消耗M/#值是预定的，以从给定的记录温度60℃的记录中获得充足的衍射效率。

以这种方式，例如，当温度变化时，通过假设根据由符号A₁表示的每一个记录阶段的M/#消耗值的衍射效率等于根据由符号A₂表示的每一个记录阶段的M/#消耗值的衍射效率来保持记录，在可接受的温度范围内保持复用次数来允许提供足够衍射效率的记录。更通常地，可通过下式计算提供期望衍射效率的每一个记录阶段的记录能量的量值：

η_T＝(dM/#_T(E)/dE)²    (式3)

从而每当温度改变时都能获得任意的衍射效率。可选地，可将提供期望衍射效率的每一个记录阶段的记录能量的量值从一开始以表格的形式保存为全息图记录介质的报头信息或设置在全息图记录装置的控制部中的存储器中的信息，而不需要计算。

为了在不同温度T下保持衍射效率恒定，计算每一个记录阶段的M/#消耗值以满足关系：

η_T1＝η_T2＝...＝η_Tn    (式4)。

图14是示出由式3和式4表示的概念图。这里，如由图14中不同温度的曲线图所示，由于M/#值是根据全息图记录介质的温度和记录能量E的量而变化的非线性函数，因此，式3是非线性函数的微分。结果，值ΔE根据全息图记录介质的温度和记录能量E的量而变化。例如，如图14所示，随着复用次数的增加，由式3表示的微分系数减小。如果采用用于恒定衍射效率的记录方法，则值ΔE随着复用次数的增加而增加。对于基于式4的恒定衍射效率，不依赖于全息图记录介质的温度，值ΔE随着全息图记录介质温度的增加而减小。

换句话说，根据本实施例，用于调度安排的估计标准是：如果以与记录相同的温度再生全息图，则再生时的衍射效率对每个复用全息图是恒定值。根据本实施例的最佳调度安排包括将被执行的用于通过使用允许恒定衍射效率的记录能量在全息图记录介质上进行记录的一系列处理。根据本实施例，例如，最佳调度安排可包括关于如果在调整用于获得恒定衍射效率的记录能量的操作中根据全息图记录介质的温度控制照射时间，如何通过激光能量的恒定值定义照射时间的处理。该调度安排是实例，并且“最佳”概念同样是实例。在调度安排的另一实例中，用于照射光束的时间可以独立于温度而恒定。在“最佳”概念的另一实例中，可以执行调度安排以在预定的恒定温度(例如25℃的温度)下获得恒定的衍射效率。

图15示出了以上述方式在全息图记录介质记录时的温度是30℃、40℃及50℃的情况下100次复用的记录时间与复用次数之间的关系。50℃温度下的记录时间大约是30℃温度下的记录时间平均值的1/3。换句话说，图15示出了在50℃的温度下，可将具有较好衍射效率的全息图以更小的记录能量，即，以更短的时间记录在全息图记录介质上。

图16示出了在全息图记录介质的温度是30℃、40℃及50℃的情况下的每一个记录阶段具有用于形成全息图的恒定记录能量的100次复用的每一次的衍射效率。换句话说，为了获得用于形成全息图的记录能量的恒定值ΔE，在所有的100次中使用于照射光束的时间恒定为1秒。

图17示出了用于在全息图记录介质的温度是30℃、40℃及50℃的情况下的每一个记录阶段具有用于形成全息图的不同记录能量的100次复用的每一次的衍射效率。这里，改变用于形成每个全息图的记录能量的值ΔE，以具有式3中的恒定衍射效率ηT。此外，为了改变值ΔE的大小，根据光束能量的恒定量调节用于照射光束的时间。特别地，不仅可以通过根据复用次数改变用于照射光束的时间而且可以通过根据复用次数改变光束能量获得与图17相同的结果。

明显地，在图16和图17之间进行比较，如果根本不使用调度安排，则衍射效率根据记录温度而变化，而通过使用调度安排可减少变化。

将描述在采用图1中概念图所示的同轴光学系统的全息图记录装置中如何执行调度安排。

图18是根据该实施例的全息图记录/再生装置100的示意图，在中心示出根据全息图记录装置实施例的光学部。对上面描述中涉及的相同部分给出相同的参考标号，并在这里省略关于其的描述。特别地，该实施例的主要部分是涉及通过全息图记录/再生装置100进行记录的部件，将其描述为全息图记录装置是充分的。然而，为了易于理解全息图记录装置的操作，还将在下面描述涉及再生的部分。在全息图记录/再生装置100中，可排除涉及再生功能的部分(例如，图像传感器25)，并可将该实施例设置为不具有再生功能的全息图记录装置。

在全息图记录/再生装置100中配置用于伺服控制的光学系统30。通过对包括在用于伺服控制的光学系统30中的主要光学部分给出参考标号来给出简要描述。用于伺服控制的光源28发射用于伺服控制的光束。用于伺服控制的光束具有与来自用于记录/再生的激光源20的光束的波长不同的波长。因此，由于用于伺服控制的光束是具有较长波长的光束(例如，来自红色激光的光束)，所以可以分离用于伺服控制的光束和用于记录/再生的光束。此外，由于光敏聚合物不与红色光束反应，所以红色光束不影响记录层50a(参考图4)。

射束分裂器27用于将来自全息图记录介质50的返回光引导到光电探测器29，并且光电探测器29具有例如探测器被分为多个部分以处理用于聚焦伺服(由图18中的符号F表示的方向上的位置控制)的像散以及用于辐射(跟轨)伺服(由图18中的符号T表示的方向上的位置控制)的推挽式方法的结构。分色镜34是对用于伺服控制的光学系统30和用于记录/再生的光学系统公共的光学部分，并且是分离用于伺服控制的光束和用于记录/再生的光束的波长分离元件。反射镜56改变用于伺服控制的光束和用于记录/再生的振光束的传播方向并将它们引导到物镜24，以及改变来自全息图记录介质50的地址槽50c(参考图5)和全息图的每个衍射光的传播方向并将它们引导到用于伺服控制的光学系统30和用于记录/再生的光学系统。反射镜56还起到用于执行上述角度复用的结构部分的作用。

主轴电机51关于全息图记录介质50的圆盘形状的几何中心旋转具有与过去的诸如CD和DVD的光盘相似外形的全息图记录介质50。通过来自控制部60的控制信号控制全息图记录介质50的旋转位置。温度传感器70被放置为与全息图记录介质50接触或靠近全息图记录介质50以降低传热速率，并感测全息图记录介质50的温度，以及向控制部60通知所感测的温度。

将通过全息图记录/再生装置100执行的用于记录的操作描述为将由控制部60顺序执行的步骤。

(记录准备步骤)

感测全息图记录介质50的温度。通过使用用于伺服控制的光学系统30执行伺服控制，以及通过使用用于伺服控制的红色光束读取记录在全息图记录介质的最内周报头处的关于介质灵敏度的信息，并读取消耗M/#的值，其是报头处记录的累积消耗M/#(或者可以使用全息图记录装置的控制部60中存储的信息)。然后，根据介质灵敏度、消耗M/#以及当前温度计算再生操作中预定衍射效率的每一个记录阶段的记录能量(用于写一页纸)，并计算用于照射蓝色光束的时间。

通过使用用于伺服控制的光学系统30在将被写入的区域中定位用于伺服控制的红色光束。反射镜的角度是预定的。因此，同样当发射蓝色光束时，在记录位置处正确适当地放置蓝色光束的位置。

控制空间光调制器22。换句话说，为了在全息图记录介质50上执行记录操作，基于记录数据在信号光空间光调制部46上显示用于产生信号光的信号光模式以及在参照光空间光调制部47上显示用于产生参照光的参照光模式。

通过上面的步骤，完成用于在全息图记录介质50上写记录数据的准备。

(记录步骤)

使激光源20输出光。使激光源20输出光的时间等于用于在上面的步骤中计算的用于照射蓝色光束的时间。

结果，信号光和参照光的每一个都穿过射束分裂器23和分色镜34，并被反射镜56反射。然后，通过物镜24将光束大小减小到适合于记录/再生的光束大小，并且将信号光和参照光的每一个照射到全息图记录介质50。信号光和参照光在全息图记录介质50的记录层50a中重叠，并形成全息图，从而记录记录数据。

可交替重复准备步骤和记录步骤以进行记录。这里，可为记录一页的每个操作执行准备步骤和记录步骤的组合。可选地，代替记录一页的每个操作，可在准备步骤之后连续记录多页。例如，可以为记录数据的每个预定部分或为每个预定的时间段执行组合。可选地，当由温度传感器70感测的温度改变量超过预定量时执行准备步骤。

作为全息图记录介质预定区域的报头区域可以是可写入区域，例如，数据可被记录为全息图的区域，并且可在其中顺序写入累积增加的消耗M/#。然后，通过在执行写操作前检查消耗M/#，可在低于最大消耗M/#的范围内写入数据。可选地，通过在上述控制部中配置的随机存取存储器(RAM)中存储消耗M/#，可以获得相同的效果，而不需要在全息图记录介质记录M/#。

在用于控制恒定衍射效率的记录能量的方法中，代替控制来自激光源20的光束的照射时间或来自激光源20的光束的强度，可在光径中的某些位置放置快门，并且可以通过打开或关闭快门来调节光束(包括信号光和参照光)的照射时间。可选地，可通过波片和极化射束分裂器调节记录光能量(参照光或信号光的强度或者参照光和信号光的强度)。

在上述方式中，即使在全息图记录介质的温度不同的情况下，也可以执行记录操作使得衍射效率在记录操作中具有预定值。当在记录操作期间改变温度时，可以执行记录操作以使衍射效率具有预定值。

上面的实施例仅是本发明的实施例，本发明不限于上面的实施例。例如，已经描述了同轴放置信号光和参照光的同轴方法，还可以在双光束方法(信号光和参照光通过不同的光学部分输入到全息图记录介质)中基于相同的技术思想实现本发明。此外，可通过透射型或反射型空间光调制器实现本发明。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可以有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或等同物的范围之内。