光学メディアについて|概要、種類、障害|データ復旧

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光学メディアについて|データ復旧

光学メディアとは

CDやDVDなどのディスクは、レーザー光を使ってデータを読み取る仕組みとなっていることから「光学メディア」と呼ばれています。「光学ディスク」「光ディスク」とも呼ばれます。
世界で初めての光学メディアは映像を記録した30cmの巨大なレーザーディスクでした。その後、音楽データを記録するメディアとして12cmのコンパクトディスク(CD)が登場し、世界中に普及します。そして、より多くのデータを記録するために新しい規格としてDVDやBlu-rayディスクが生み出されました。
パソコン用の光学メディアとしては、まずソフトやデータの販売用のメディアとしてCD-ROMが登場した後で、パソコンでデータの書き込みができるCD-Rが普及しました。

光学メディアの構造

光学メディアは12cmの円盤の形をしていて、片方の面にデータが記録されています。データが記録されているキラキラと光っている面を「記録面」と呼びます。反対側の面は「レーベル面」と呼ばれ、中にどのようなデータが入っているか書かれています。
記録面側には、透明な樹脂層があり、その下に実際にデータを記録している記録層があります。DVDやBlu-rayは、複数の記録層にデータを記録することで大容量化が可能です。

レーベル面と記録面のイメージ

光学メディアを読み取る機械は「光学ドライブ」と呼ばれ、光学ドライブで対応していないディスクは読み取りできません。多くの光学ドライブは互換性があり、下位の光学メディアの読み取りにも対応しています。たとえば、CDドライブでBlu-rayを読むことはできませんが、ほとんどのBlu-rayドライブはCDもDVDも読み込み可能です。

記録型光学メディア

市販されている音楽CDや映像DVD/Blu-rayは、ディスク工場で記録面に微細な凹凸をつけることでデータが記録されます。スタンパー(原盤)を押し当てることで凹凸をつけることから、ディスクの生産は「プレス」とも呼ばれます。一度プレスされた凹凸は変えることができないので、再生専用のメディアとなります。音楽や映像を再生するときは、光学ドライブのレーザー光の反射率が凹凸によって異なることを利用して、データを読み取る仕組みとなっています。

ライトワンスメディア

データを記録可能なCD-RやDVD-R、BD-Rなどのメディアは記録面に特殊な色素が塗られていて、記録用のレーザー光を当てて化学変化で色素が変化させると、変化した部分はレーザー光の反射率が変わります。この色素の反射率の違いを利用して、プレスした時の凹凸を疑似的に再現しています。この化学変化は元には戻らないものなので、書き込みは一度しか行えず「ライトワンス」と呼ばれています。

ライトワンスメディア

リライタブルメディア

一方、CD-RW、DVD-RW、BD-REなどのメディアは「リライタブル」と呼ばれ、一度書き込んだ情報を消去して再び書き込むことが可能です。レーザー光で色素を変化させる仕組みは同じですが、結晶構造の変化を利用していることから、元の状態に戻せるようになっています。ただし、結晶構造の変化を繰り返すと色素が劣化するため書き換えの回数には上限があります。

リライタブルメディア

ライトワンスメディアもリライタブルメディアも、色素の変化を利用してデータを記録しているので、日光に当てたり、高温多湿の環境に長時間置いたりするなど、保管状態が良くないと色素が劣化してデータが読めなくなる可能性があります。

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