コンパクト ディスク (CD) は、滑らかな表面の小さなくぼみの形でデータを保存します。 CD プレーヤーは、レーザー光線を使用してこれらのくぼみを読み取り、デジタル データに変換します。ただし、CD の表面に傷があると、レーザー ビームが散乱し、CD プレーヤーがデータを正しく読み取れなくなる可能性があります。
数年前、USB スティックとクラウド コンピューティングが現在ほど普及していなかったとき、データは主に CD を使用して保存および取得されていました。今日、光沢のある円形ディスクは、数百メガバイトから数ギガバイトまでの範囲のデータを保存することで知られています。
コンパクト ディスクとは?
コンパクト ディスク CD は、フィリップスとソニーが共同開発した光メディア用のデジタル ストレージ フォーマットです。 CD 形式は、もともと録音の保存と再生用に開発されましたが、後にデータの保存用に適合されました。
CD 上のデータは、その表面に小さなくぼみ (またはバンプ) をエッチングするレーザー ビームの助けを借りてエンコードされます。隆起は、CD 用語では ピット として知られています。 数字の 0 を表します。同様に、バンプ (ランド として知られる) の欠如 ) は数字の 1 を表します。
(写真提供:Flickr)
ただし、CD の最大の課題の 1 つは、繊細で滑らかな表面であり、細心の注意を払って扱わないと簡単に傷が付くことです。ディスクの表面にひび割れや傷があると、データを保存する機能が妨げられ、CD プレーヤーがディスクに保存されているデータを取得するのが難しくなります。
しかし、なぜこれが起こるのでしょうか？傷のある CD は、読み取り/アクセスが難しいのはなぜですか?
その前に、まず CD の仕組みを理解する必要があります。
CD はどのように機能しますか?
CD は通常、直径が約 12 センチメートル (4.5 インチ) で、上下に取り付けられた薄い円形の層で構成されています。
CD のさまざまな層 (写真提供:Pbroks13 / Wikimedia Commons)
CD のほとんどは、ポリカーボネートと呼ばれるプラスチックで構成されています .最下層はポリカーボネート層で、表面の小さな隆起を使用してデータがエンコードされます。この層の上には、通常はアルミニウム製の反射層があります (非常にまれですが、金も使用されます)。
反射層の上には、下の層を保護するラッカーとプラスチックの保護層があります。アートワークまたはラベルは、オフセット印刷またはスクリーン印刷によってラッカー層 (つまり、CD の上) に印刷されます。
CD は情報をデジタル形式で保存します。つまり、何百万もの 1 と 0 の助けを借りて保存されます。 CD 上のデータは、その表面に小さなくぼみ (またはバンプ) をエッチングするレーザー ビームの助けを借りてエンコードされます。隆起は、CD 用語では ピット として知られています。 数字の 0 を表します。同様に、バンプ (ランド として知られる) の欠如 ) は数字の 1 を表します。したがって、レーザー ビームは、ピットとランド (それぞれ 0 と 1) を使用して、必要なデータをコンパクト ディスクにエンコードできます。
CD がデータでどのようにエンコードされるかがわかったので、CD プレーヤーがこの保存されたデータを実際に読み取る方法を見てみましょう。
CD プレーヤーの仕組み
CD プレーヤーには、CD の読み取りに役立つ 2 つの主要コンポーネントがあります。半導体ダイオード レーザーとして知られる小さなレーザー ビームと、基本的には小さな光電セルである電子光検出器です。 CD プレーヤーの電源を入れると、プレーヤーの電気モーターが CD を非常に高速で回転させながら外縁を 200 RPM で読み取り、内縁を読み取るときは 500 rpm で回転させます。
プレーヤー内部のレーザー光源がオンになり、ディスクの中心から外周までトラックに沿ってスキャンします。コンパクト ディスクの下側から 780 nm の波長 (近赤外線) ビームを集光します。ビームが陸地に当たると (1)、まっすぐに反射しますが、ビームがピットに当たると散乱します (0)。
フォトセルが反射光を検出すると、レーザーが着地したに違いないことを認識し、番号 1 を生成する回路に信号を送信します。同様に、光を検出しない場合、この位置にピットがあることを正しく判断します。このように、フォトセルは反射ビームの強度変化を使用して、ディスク上に 1 または 0 があるかどうかを判断します。
あらゆる種類のデジタル情報は、0 と 1 の助けを借りて格納できます。 (写真提供:Pixabay)
CD プレーヤーで内容を読み取るのが難しいのはなぜですか傷のある CD の?
CD / DVD / Blu-ray ディスクのデータは、光沢のある表面ではなく、ディスクの下部にあるポリカーボネート層にあります。すでに述べたように、CD プレーヤーには、レーザー光線が、ランド/ピットに当たるかどうかによって、下側から反射/散乱されます。ディスクの表面のくぼみは非常に小さいため、傷やひび割れが原因で、CD の表面で光が跳ね返る様子が乱れます。
(写真提供:Flickr)
傷がついたところにレーザーが当たると、こぶがなくても飛び散ってしまいます。その結果、フォトセルが誤った情報を回路に送信し、CD プレーヤーがデータを正しく読み取ることが難しくなります。
ただし、傷が原因で CD が使用できなくなるわけではありません。データを CD にエンコードする方法にはエラー修正があり、ディスク表面の小さな傷が原因で CD が読み取れなくなることはありません。 CD / DVD プレーヤーは、傷がひどいか、CD にひびが入っていない限り、読み取ることができません。
