CDの技術


1.導入

1-1.光ディスク

データの読み書きにレーザー光を利用する記憶媒体のこと

1-2.CDの特徴

  FD CD-R CD-RW
コスト ×
容量 ×
読み込み速度 ×
書き込み速度 ×
書き込み回数 300万回 1度のみ 1000回
保存性 ×

 

2.仕組みと構造

2-1.CDの読み込み

  

レーザーダイオード から放射された レーザー光はレンズで集光されて回転しているCDの読み出し面(光る側)に当てられる。 CDの読み出し面はピット部分以外は平らな鏡面である(ランド)。従ってピット以外の部分(ランド)に照射された レーザ光は鏡のようにそのまま反射するので、反射率が高く、強いレーザ光が検出される。 ピット部分に照射されたレーザ光は散乱して乱反射がおこるので、反射率が低く、弱いレーザ光が検出される。 検出される光の強弱で、データを読みとることができる。

2-2.CD-Rの書き込み

CD-Rは記録層の有機色素にレーザー光を照射し、特殊な焦げ跡を作ることでデータを記録する。つまり物理的に記録層の形を変えてしまうので、一度書き込んでしまうと書き換えを行うことはできなくなる。

2-3.CD-RWの構造

CD-RWは相変化記録という方式で、記録層に相変化膜を採用している。これは高温と低音の2種類のレーザー光を使い分けることで記録層に結晶状態と非結晶状態を作り出し、データを書き込む方法。記録面を物理的に変化させることには違いはないが、レーザー光線の温度によって、結晶・非結晶状態をコントロールでき、結晶状態から非結晶状態へ、あるいはその逆へと変化させることでデータの書き換えを可能にしている。

3.音楽CDとデータCD

3-1.音楽CDの書き込み方式

ディスク全体にわたって、一気にデータを書き込む方式。リードイン(記録の開始を知らせる)→データ本体→リードアウト(記録の終了を知らせる)という順番に書き込んでいく。いったん書き込み終わった後に、さらに追加して書き込むことはできないが、リングブロック(データの継ぎ目)が生じないので、ほとんどの音楽CDプレーヤやCD-ROMドライブで読み出すことができる。

マスター(原盤)を作る場合、後からデータ内容を変更されたくないCD-ROMの場合、 作成した音楽CDを、カーステレオやCDチェンジャーで再生する場合に利用する。

3-2.データCDの書き込み方式

データ本体を複数のトラックのまとまりとして書き込む方式。リードイン→複数のトラックからなるデータ本体→リードアウトという順番に書き込み、このひとまとまりをセッションという。最大99セッションまでの書き込みに対応しており、ディスクに空き容量があれば追加して書き込むことができる。最も一般的な書き込み方式で、ほぼすべてのパソコンで再生できる。

コンピューターで作成したファイルの保存、 CD-Rメディアの記憶領域をムダなく使いたい、 1曲ずつトラックを足して音楽を保存したい場合に利用する。

3-3.パケットライト方式

トラック単位よりもさらに細かいパケット単位で書き込む方式。専用のパケットライティングソフトウェアを利用することにより、ハードディスクドライブでファイル操作をするような感覚でデータを読み書きできる。細かいファイルのバックアップに適している。別のパソコンで読む場合は専用のソフトが必要なことがある。

4.CDメディア

4-1.ファイルシステム

ファイルシステム 対応OS 特徴
ISO9660 MS-DOS、すべてのWindows,Mac,Unixなど

レベル1:8.3形式(ファイル名 8文字以下、拡張子 3文字以下)

レベル2:レベル1にあるファイル名の制限を31文字に拡張

レベル3:パケットライト対応。ファイル名制限はレベル2と同じ

Romeo Windows95以降とNT4.0以降 マイクロソフト独自のファイルシステム。128文字まで
Joliet Windows95以降やNT,Mac OS X(テン)以降など 64文字。Jolietに対応していないOSでも8.3形式のファイル名として読み出せる
HFS Mac OS Macintosh独自であり標準でもあるファイルシステム。ファイル名は使用するOSのバージョンによる

4-2.保管と破棄

保管

・直射日光を避ける

・高温多湿を避ける

・ラベル用紙を貼らない

・定期的にバックアップを取る

破棄

・不燃ゴミ扱い(自治体によっては可燃ゴミ)

・重要なデータは、傷をつけるなど読み取れないようにしてから捨てる

5.DVD

5-1.DVDの構造

DVDは、外観的にはCDと同じく直径12cmで厚さが1.2mmだが、実は0.6mmのディスクを2枚貼り合わせた構造をしている。また、片面に2つの記録層を持たせることができ、最大では両面4層記録が可能。DVDには、片面単層、片面2層、両面2層、両面4層などの種類がある。

CDよりもDVDの方が、ピットの大きさとトラック間隔が小さくなっているため、ディスク1枚により多くの情報を記録することが可能。


参考文献

日経パソコン 2002.4.29   日経BP社

CD-R/RWトラブルすっきり解決200事例   宝島社

パソコンの仕組み  http://pc1.moo.jp/index.htm

情報機器と情報社会のしくみ素材集  http://www.dainippon-tosho.co.jp/mext/joho-kiki/1509/

CD-R HandBook  http://www.tdk.co.jp/tjchf01/chf27000.htm