CD/DVDの仕組み
ＣＤ編
ＣＤの構造
まずはまっ平らのＣＤのどこにどうやって大量の情報が書きこまれているのかを解説しましょう。 ＣＤの断面は保護層、反射層、樹脂層の３層構造になっていて、 データは反射層の無数の突起として記録されいます。 図からわかるように分厚い樹脂層の傷は磨きなおせば治りますが、 保護層の傷はデータそのものが破壊されるので致命傷です。
反射層の平らな部分を「ランド」、突起部分を「ピット」といいます。 ピットはレコード盤と同じように螺旋状に並んでいますが、 １２ｃｍのＣＤも８ｃｍのＣＤも同じ位置からスタートするよう内から外へ向かって配置してあります。 ランドは光を反射しますがピットは反射しないので、 データを読み取るときはこの螺旋に沿ってレーザー光を照射して反射光が帰ってくればランド、 帰ってこなければピットであることがわかるのです。
音楽ＣＤとデータＣＤ
音楽ＣＤ
音楽が録音してあるＣＤを音楽ＣＤまたはＣＤ－ＤＡ(Digital Audio)といいます。 音の正体は空気の振動波です。アナログオーディオ（レコード盤やカセットテープ）はこの波をそのまま記録しますが、 デジタルオーディオであるＣＤは波を細かく区切って数値化したものを記録します。 「デジタル」とは数値化するという意味なのです。
ＣＤのもっとも内側には「ＴＯＣ (Table Of Contents) 」という演奏時間や各曲の開始位置などを記録した領域があり、 ＣＤプレーヤーはここを読み込んで演奏時間の表示や素早い頭出しを行っています。
一度録音したＣＤに後から追加録音した場合、 新しいＴＯＣが後ろに追加されるだけで先頭のＴＯＣはそのままなので 従来のプレーヤーでの再生は保証されません。
データＣＤ
パソコンデータが記録してあるＣＤをデータＣＤまたはＣＤ－ＤＡＴＡといいます。 文章・画像・プログラムなど何でも書き込めるので、大量のデータの保存や配布に利用されています。 音楽ＣＤと違い後から書き足すこともできますが、 データの先頭と末尾に印を付ける「ＣＤを閉じる」 という作業をしないと従来のＣＤ－ＲＯＭドライブからは読み込めません。 
一枚のディスクに一回だけ書き込んで閉じる方法を「ディスク・アット・ワンス」、 上図のように数回に分けて書き込んでから閉じる方法を 「トラック・アット・ワンス」、 毎回閉じる方法を「セッション・アット・ワンス」といいます。 
「AUDIO」と「DATA」
どんなＣＤでも音楽データを書き込めば音楽ＣＤとなり パソコンデータを書き込めばデータＣＤとなります。 しかし「AUDIO」、「DATA」と書かれた２種類のＣＤ－Ｒ/ＲＷが売られているのはなぜでしょうか。 両者は材質・構造ともにまったく同じ物なのですが 「AUDIO」には著作権保護の為の補償金が価格に上乗せされ「DATA」と区別する為の印が書き込んであるので、 オーディオのＣＤレコーダーは「AUDIO」にしか録音できないようになっています。
| オーディオ用ＣＤレコーダー | ＣＤ－Ｒ／ＲＷドライブ | |
|---|---|---|
| CD-R/RW for AUDIO | ○ | ○ |
| CD-R/RW for DATA | × | ○ |
また最近は音質向上の為に反りや揺れなどの起こりにくい素材を使ったり、 反射率の高い反射層を持つ「AUDIO」製品もあるようです。
ＣＤ－ＲＯＭ／ＣＤ－Ｒ／ＣＤ－ＲＷの違い
ＣＤ－ＲＯＭ
ＲＯＭはRead Only Memory（読むだけのメモリ）の頭文字です。 冒頭にあったＣＤの断面図は実はＣＤ－ＲＯＭのものです。 ＣＤ－ＲＯＭは初めからデータが書き込んであるＣＤで、 アーティストの音楽ＣＤ、 パソコンショップで買ったアプリケーションソフト、 雑誌の付録ＣＤなどの殆どはＣＤ－ＲＯＭです。 あらかじめピットの型を取って工場でプレスするので 同じ内容のＣＤを安く大量に生産できるのが特徴です。
ＣＤ－Ｒ
ＲはRecordable（記録できる）の頭文字です。 ＣＤ－Ｒは自分で好きなデータや音楽を書き込むことができるＣＤです。 記録できる秘密はＣＤ－ＲＯＭには無い有機色素の記録層にあり、 これを強力なレーザー光で熱してピットを形成していきます。 レーザーで焼いてしまうので書き換えは不可能ですが、 逆にうっかり消すと困るようなデータの保存に適しています。
ピットを書き込むコースに沿ってグルーブという案内溝（図では上下逆なので盛り上がっている）があります。 溝には現在位置情報を波に変換したものが練りこんであるため左右にうねって（ウォブリング）います。
ＣＤ－ＲＷ
ＲＷはReWritable（再び書き込める）の略語です。 ＣＤ－ＲＷはＣＤ－Ｒと同様に自分で書き込めるうえデータの書き換えが可能です。 記録原理は特殊な合金に加える熱と冷却時間によって原子が不規則に散らばった状態「アモルファス」と規則正しく並んだ結晶状態「クリスタル」に変化する相変化現象を利用しています。 アモルファスは光の反射率が低いのでピットの役割を果たし、 クリスタルは反射率が高いのでランドの役割を果たすのです。 再びレーザー光で熱すれば何度でも相変化させることができるので書き換え可能となりました。 ＣＤ－Ｒと違い何度も加熱する事になるので記録層を保護する 誘電層が上下に配置してあります。
ＣＤ－ＲＷは従来のＣＤプレーヤー・ＣＤ－ＲＯＭドライブでは読み込めないという欠点があります。 ＣＤ－ＲＯＭ／Ｒの反射層が65％以上の反射率なのに対しＣＤ－ＲＷの層変化方式では25％の反射率しか得られず正常に読み取れないのです。
知らないと損をする諸性質
ＣＤの長所と短所
長所はなんと言ってもその価格でしょう。 ＣＤ－Ｒは１枚で１００円前後、 数十枚のパックなら一枚５０円程度にもなるその価格は数あるディスクの中でも群を抜いて低価格です。 ＣＤ－ＲＷは数百円ですがやはり他のディスクよりも安価です。 (２００２年３月）
短所は書き込み作業が面倒であるという点でしょうか。 他のディスクがドラッグ＆ドロップで簡単に保存できるのに対して、 ＣＤ－Ｒ/ＲＷは毎回書き込み用ソフトを立ち上げなければなりません。 ＣＤ－Ｒ/ＲＷは頻繁に変更されるデータの保存には向かないのです。
ＲかＲＷか？
「ＣＤ－Ｒが書き換え不可能なのは本当にデメリットか？」という点について考えてみましょう。 レンタルＣＤをカセットテープにダビングしていた時代は毎回新しいカセットテープを用意していたと思います、ＭＤでも同じでしょう。 ＣＤの場合も同様に違う内容を書き込むときは新しいＣＤ－Ｒを使うのではないでしょうか。 また「一度しか書き込めない」とは言ってもデータＣＤなら書き足すことも可能なのでディスクがいっぱいになるまでにかなり書き込めるのです。
では逆にＣＤ－ＲＷについてはどうでしょうか。 実はＣＤ－ＲＷは一部分のみの書き換えが不得意で、 全体を一括消去して初めからデータを書き直す方式がほとんどです。 しかもＣＤ－ＲＷは従来のＣＤプレーヤーやＣＤ－ＲＯＭドライブでは読み込めないのです。 以上のことから音楽ＣＤやデータの受け渡しにはコストも安くどんなドライブからでも読み出せるＣＤ－Ｒを使い、 データのバックアップなど定期的に書き換える場合にはＣＤ－ＲＷを用いるのがよいでしょう。
コメント[6] トラックバック[0] 2010年07月06日
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コメント
ポテト
すごいありがとう
2015年1月17日 22:02
rereNA
とても分かりやすかったです!
2015年2月 8日 11:56
1000p
わかりやすぃ
2015年12月20日 13:44
ねこ丸
こんにちは
録音済みCDRに穴(2mmピッチ70mm)を開けて再生してみました。
音飛びが出ないので、曲のどの位置だか判りません。
穴の位置と曲の関係を調べる方法はありますでしょうか？
2016年6月20日 19:37
DAA
素晴らしい。
とてもわかりやすかったです。
2017年2月 6日 02:42
あああ
とても分かりやすくためになりました
2017年4月16日 19:49
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