光ディスクとは、デジタルデータで記録するためのディスクのことです。
代表的なものに、「CD」「DVD」「BD」の3種類があります。
これら光ディスクに、光学ドライブを使ってデータを読み込んだり、書き込んだりすることができます。
よく「ディスクに焼く」と表現しますが、それはディスク表面のトラックレーザー光線を照射してデータを記録することに由来しています。
それぞれの特徴や構造について解説していきます。
CDは、直径12cm、厚さ1.2mmの透明ポリカーボネート製のディスクを基板の片面にアルミニウムを密着させた記録層が形成されています。この記録層の上に薄い樹脂の保護膜があり、その上にレーベル印刷されます。レーベル面の反対の面からレーザー光を当てて、その反射光を検出してデータを読み出します。
反射層は光を反射する「ランド」、光を反射しない突起部分を「ピット」といいこれが反射状に配置され読み取りされるデータ部分になります。反射層の材質はほとんどのものがアルミ製です。保護層は基盤と同じポリカーボネートですが樹脂層と比べ極端に薄い層になります。CDのレーベル面の傷は反射層へのダメージを与えやすく再生不良になる場合が多いのはこの構造の為です。
製品になっている音楽CDはCD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）再生のみ可能なディスクです。そのほかに、CD-R（Compact Disk-Recordable)一度の記録ができて再度の書き換え不可なディスク。CD-RW（Compact Disc-Rewritable)記録の書き換えが自由にできるディスクがあります。
DVDは厚さ0.6mmのディスクを２枚貼り合わせた構造となっています。ディスクには、記録層（情報を記録する部分）を１つだけ持つタイプと、2つ持つタイプのものがあります。一番多く使われている片面１層（または片面標準）は記録層を1つだけ持つディスクと、記録ができないダミーディスクを張り合わせて作られています。片面2層（DL-DoubleLayer）は、記録層を2つ持つディスクと、記録ができないダミーディスクを貼り合わせて作られており、8.5GBのデータを記録することができます。先に記録される層をレイヤー0（L0）、後に記録される層をレイヤー1（L1）といいます。
DVDは映像や音楽、パソコンデータなど様々な用途で使用するために作られたディスクです。CDの半分以下のサイズのピットで高密度化を行い、さらに効率の良い誤り訂正符号を用いることでCDの7倍もの記録容量を実現しています。DVDもCDと同じ光ディスクで基本的な原理はCDと同じです。透明の樹脂層からレーザー光を当てて、その反射光の明るさを読み取ります。反射光は平らなランド部分では明るく、突き出たピット部分では暗くなるように設計されていて、この明暗の差がデータを表しています。
読み取り専用で主に市販のアプリケーションソフトや映画タイトル等の記録用は「DVD-ROM」、記録データの書き込みが一度きりに制限されており最も普及している「DVD-R」「DVD+R」、1000回程度の書き換えに対応しており、データを削除して別のデータに書き換えたりできる「DVD-RW」「DVD+RW」、１万回程度の書き換えに対応している「DVD-RAM」などがあります。
BDは、一般普及している光学ディスクの中で最も新しく、大容量を誇る規格です。
厚さ1.1mmの「基盤」の上に記録層を作成し、その上から厚さ0.1mmのカバー層を被せた構造になっています。つまり、DVDではレーザーの焦点がディスク表面から0.6mmにあるのに対し、BDでは0.1mmが焦点になります。記録層がディスクの表面に近いため、ディスクの中を通過するレーザー光線が光学的な影響を受けにくく、安定した読み書きができます。
光の波長は、赤から紫へ向かうほど短くなります。光の原理から考えるとBDディスクに用いられる「青紫色レーザー」は可視光線の中では最後の光の波長で、これより短い波長を用いると、ディスクの原理そのものをかえなければならないといわれています。つまり、BDディスクは家庭用光ディスクの最終形とも言えるのです。きわめて高密度のため、ディスク開発当初は記録面を保護するカートリッジ構造を採用していました。しかしハードコーティングの開発が飛躍的に進み、傷や指紋に対して既存のメディアよりもはるかに強い耐久性を獲得。ハードコーティングされたBDディスクはカートリッジを必要とせず、DVDやCDと同様に使用できるようになっています。
高精細画質フォーマットの映画や復刻版のテレビ番組、ゲームソフトなどの収録に使われる読み出し専用ディスクは「BD-ROM」、大容量データの保管やデジタル放送録画の映像記録などに使用される追記型ディスクは「BD-R」、繰り返し大容量データや映像を記録できる「BD-RE」があります。
光ディスクの代表、「CD」「DVD」「BD」の特徴と構造、そして大まかな用途につい解説いたしました。店頭でディスク選びに迷ったときは参考にしてください。
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