cd、dvd、 録を主な目的として開発されましたが … cd、dvd、 blu-ray disc...

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8 CD、DVD、 Blu-ray Disc ハードウェアの技術 04 CD やDVDなどを光メディアと呼びま す。円盤の形をしたディスクの内部に作り 込まれているきわめて細かい凹凸(ピット と呼ぶ)に微弱なレーザ光を当てて、凹 凸による反射の違いからディジタルデータ を読み取るしくみです。 1982 年に音楽用としてCD が開発され て以来、音楽以外への応用拡大と大容 量化に向けた技術開発が進められてきま した。CDは今ではディジタルデータの記 録にも用いられていて、容量は 700M B です。また、 DVDは4.7GB、 Blu-ray (ブ ルーレイ)は 25GBと、世代ごとに大容 量化が図られています。 このような大容量化を実現できた理由 の1つは、小さなピット(くぼみ)を形成 する技術やレーザ素子が開発されてき たからです。ピットの大きさは、CD の場 合は幅 0.5μmで長さは0.83μmから 3.36μmです。隣との間隔は1.6μmと決 められています。一方、映画ソフトなどの 配布に使われているDVD や、ハイビジョ ンの動画を記録できるBlu-rayでは、さ らに小さなピットが使われています(表1)。 メディアの記録面に光を当てると虹のよ うな模様が浮かび上がるのは、こういっ た細かいピットがプリズムのように働くか らです。 音楽 CD や映画 DVDは読み出し専用 メディアですが、ユーザがデータを書き 込むことのできるメディアもいろいろと登 場しています。大きく分けると、一度のみ 書き込めるタイプ(-R)と、複数回の書き 換えができるタイプ(-RW)とがあります。 いずれも、パソコンのファイルやデジカメ の画像データのバックアップ用途などに広 く使われています。 ただしメディアの種類が増えてしまった ため、ユーザの混乱を招いています。メ ディアの購入にあたっては、使用している パソコンやドライブの説明書を読むなどし て、間違えないようにしてください。 コンピュータの部品 技術開発で 大容量化を実現 用途に適した メディアを選択 CD や DVD などを、半導体レーザが発する光を使って読み書 きすることから、一般に光メディアと呼びます。音楽や映像の記 録を主な目的として開発されましたが、コンピュータのデータ保 存用としても活用が進んでいます。最近ではより大容量化を実現 した Blu-ray Disc に注目が集まっています。 表 1 光メディアの比較。DVD や Blu-ray ではピットの大きさを小さくすることで大容量化を実現している 項目 CD DVD Blu-ray Disc 誕生(初製品化) 1982年 1996年 2003年 容量 12cm メディア 片面 650MB 700MB 4.7GB 25GB 両面 - 9.4GB - 片面二層 - 8.5GB 50GB 両面二層 - 17GB - タイプ 読み出しのみ CD-ROM DVD-ROM BD-ROM 一度のみ 書き込み CD-R DVD-R BD-R 書き換え可能 CR-RW DVD-RW DVD+RW DVD-RAM BD-RE トラック幅とピットの長さ 光スポット CD 最小ピット長 0.9μm トラック間 1.6μm 光スポット DVD 最小ピット長 0.4μm トラック間 0.74μm 光スポット BD 最小ピット長 0.15μm トラック間 0.32μm 使用レーザ光 赤外(780nm) 赤(650nm) 青(405nm) メディアとレーザ光の構造 レーベル面 カバー層 1.2 mm レンズ開口率 0.45 レーザ光 レーベル面 カバー層 0.6 mm 0.6 mm レンズ開口率 0.60 レーザ光 レーベル面 カバー層 0.1mm 1.1mm レンズ開口率 0.85 レーザ光 図 1 光メディアのアクセスのしくみ。回転するメ ディアにレーザ光を当てて、反射の違いからピッ トの有無を光センサーで読み取る

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8

CD、DVD、Blu-ray Disc

ハードウェアの技術

04

 CDやDVDなどを光メディアと呼びま

す。円盤の形をしたディスクの内部に作り

込まれているきわめて細かい凹凸(ピット

と呼ぶ)に微弱なレーザ光を当てて、凹

凸による反射の違いからディジタルデータ

を読み取るしくみです。

 1982年に音楽用としてCDが開発され

て以来、音楽以外への応用拡大と大容

量化に向けた技術開発が進められてきま

した。CDは今ではディジタルデータの記

録にも用いられていて、容量は700MB

です。また、DVDは4.7GB、Blu-ray(ブ

ルーレイ)は25GBと、世代ごとに大容

量化が図られています。

 このような大容量化を実現できた理由

の1つは、小さなピット(くぼみ)を形成

する技術やレーザ素子が開発されてき

たからです。ピットの大きさは、CDの場

合は幅0.5μmで長さは0.83μmから

3.36μmです。隣との間隔は1.6μmと決

められています。一方、映画ソフトなどの

配布に使われているDVDや、ハイビジョ

ンの動画を記録できるBlu-rayでは、さ

らに小さなピットが使われています(表1)。

 メディアの記録面に光を当てると虹のよ

うな模様が浮かび上がるのは、こういっ

た細かいピットがプリズムのように働くか

らです。

 音楽CDや映画DVDは読み出し専用

メディアですが、ユーザがデータを書き

込むことのできるメディアもいろいろと登

場しています。大きく分けると、一度のみ

書き込めるタイプ(-R)と、複数回の書き

換えができるタイプ(-RW)とがあります。

いずれも、パソコンのファイルやデジカメ

の画像データのバックアップ用途などに広

く使われています。

 ただしメディアの種類が増えてしまった

ため、ユーザの混乱を招いています。メ

ディアの購入にあたっては、使用している

パソコンやドライブの説明書を読むなどし

て、間違えないようにしてください。

コンピュータの部品

技術開発で大容量化を実現

用途に適したメディアを選択

 CDやDVDなどを、半導体レーザが発する光を使って読み書きすることから、一般に光メディアと呼びます。音楽や映像の記録を主な目的として開発されましたが、コンピュータのデータ保存用としても活用が進んでいます。最近ではより大容量化を実現したBlu-ray Discに注目が集まっています。

表1 光メディアの比較。DVDやBlu-rayではピットの大きさを小さくすることで大容量化を実現している項目 CD DVD Blu-ray Disc誕生(初製品化) 1982年 1996年 2003年容量12cmメディア

片面 650MB700MB

4.7GB 25GB

両面 - 9.4GB -片面二層 - 8.5GB 50GB両面二層 - 17GB -

タイプ 読み出しのみ CD-ROM DVD-ROM BD-ROM一度のみ書き込み

CD-R DVD-R BD-R

書き換え可能 CR-RW DVD-RWDVD+RWDVD-RAM

BD-RE

トラック幅とピットの長さ 光スポットCD

最小ピット長0.9μm

トラック間1.6μm

光スポットDVD

最小ピット長0.4μm

トラック間0.74μm

光スポットBD

最小ピット長0.15μm

トラック間0.32μm

使用レーザ光 赤外(780nm) 赤(650nm) 青(405nm)メディアとレーザ光の構造 レーベル面

カバー層1.2mm

レンズ開口率0.45

レーザ光

レーベル面

カバー層0.6mm

0.6mm

レンズ開口率0.60

レーザ光

レーベル面

カバー層0.1mm

1.1mm

レンズ開口率0.85

レーザ光図1 光メディアのアクセスのしくみ。回転するメディアにレーザ光を当てて、反射の違いからピットの有無を光センサーで読み取る