コンパクトディスク

CDは厚さ1.2ミリ（0.047インチ）のポリカーボネートプラスチックで、重量は14〜33グラムです。中心から外側に向かって、コンポーネントは次のとおりです。中央のスピンドル穴（15 mm）、第1遷移領域（クランプリング）、クランプ領域（スタッキングリング）、第2遷移領域（ミラーバンド）、プログラム（データ）エリア、およびリム。内側のプログラム領域は、半径25〜58mmを占めます。

アルミニウムまたはまれに金の薄層が表面に塗布され、反射します。金属は、通常、反射層に直接スピンコーティングされたラッカーのフィルムによって保護されています。ラベルは、通常、スクリーン印刷またはオフセット印刷によってラッカー層に印刷されます。

CDデータは、ポリカーボネート層の上部に成形されたスパイラルトラックにエンコードされたピットと呼ばれる小さなくぼみとして表されます。ピットの間の領域は土地として知られています。各ピットの深さは約100nm、幅は500 nmで、長さは850nmから3.5µmまでさまざまです。トラック間の距離（ピッチ）は1.6 µmです。

オーディオCDを再生するとき、CDプレーヤー内のモーターがディスクを1.2〜1.4 m / s（一定の線速度）のスキャン速度で回転させます。 、CLV）-ディスクの内側で約500 RPM、外側の端で約200RPMに相当します。 CDのトラックは内側から始まり、外側に向かってらせん状になっているため、最初から最後まで再生されたディスクは、再生中の回転速度が遅くなります。

プログラム領域は86.05cm2で、記録可能なスパイラルの長さは86.05 cm2 / 1.6 µm = 5.38kmです。スキャン速度が1.2m / sの場合、再生時間は74分、つまりCD-ROMのデータは650MiBです。データが少し密にパックされたディスクは、ほとんどのプレーヤーで許容されます（古いディスクの中には失敗するものもあります）。 1.2 m / sの直線速度と1.5µmの狭いトラックピッチを使用すると、再生時間が80分に、データ容量が700MiBに増加します。

CDは、ポリカーボネート層の下部に波長780 nm（近赤外線）の半導体レーザーを集束させることによって読み取られます。ピットとランドの間の高さの変化は、光の反射方法に違いをもたらします。ピットはディスクの最上層にインデントされており、透明なポリカーボネートベースを通して読み取られるため、読み取ったときにピットが隆起を形成します。レーザーはディスクに当たり、変調されたスパイラルトラックよりも広い光の円を投げかけ、部分的に土地から、そして部分的にそれらが存在するバンプの上部から反射します。レーザーがピット（バンプ）を通過するとき、その高さは、そのピークから反射された光の一部が、その周囲の土地から反射された光と1/2波長位相がずれていることを意味します。これにより、表面からのレーザーの反射が部分的にキャンセルされます。フォトダイオードで反射強度の変化を測定することにより、変調された信号がディスクから読み戻されます。

データのスパイラルパターンに対応するために、レーザーは、CDプレーヤーのディスクトレイ内のモバイルメカニズムに配置されます。このメカニズムは通常、レールに沿って移動するスレッドの形をとります。スレッドは、ウォームギアまたはリニアモーターで駆動できます。ウォームギアが使用されている場合、コイルと磁石の形をした2番目の短焦点リニアモーターは、ディスクの偏心を高速で追跡するために微調整を行います。一部のCDドライブ（特に1980年代と1990年代初頭にフィリップスによって製造されたもの）は、グラモフォンに見られるものと同様のスイングアーム。このメカニズムにより、レーザーはディスク自体の回転を中断することなく、ディスクの中心から端まで情報を読み取ることができます。

ピットとランドは、バイナリデータの0と1を直接表すものではありません。代わりに、非ゼロ復帰の反転エンコーディングが使用されます。ピットからランドまたはランドからピットへの変更は1を示し、変更がない場合は一連の0を示します。少なくとも2が必要であり、ピットの長さによって定義される、各1の間に100を超える。次に、これは、ディスクのマスタリングに使用された8〜14の変調を逆にしてから、クロスインターリーブされたリードソロモンコーディングを逆にして、ディスクに保存されている生データを明らかにすることによってデコードされます。これらのエンコード技術（レッドブックで定義）は、もともとCDデジタルオーディオ用に設計されましたが、後にほとんどすべてのCD形式（CD-ROMなど）の標準になりました。

IntegrityEdit

CDは、取り扱い中および環境への暴露による損傷を受けやすいです。ピットはディスクのラベル側に非常に近いため、再生中にクリア側の欠陥や汚染物質の焦点がぼけてしまいます。その結果、CDはディスクのラベル側で損傷を受ける可能性が高くなります。透明な面の傷は、同様の屈折プラスチックを補充するか、注意深く研磨することで修復できます。 CDのエッジは不完全にシールされていることがあり、ガスや液体がCDに入り、金属反射層を腐食したり、ピットへのレーザーの焦点を妨害したりします。これはディスク腐敗として知られています。真菌Geotrichumcandidumは、高熱および高湿度の条件下で、CDに含まれるポリカーボネートプラスチックとアルミニウムを消費することがわかっています。

コンパクトディスクのデータ整合性は、表面エラースキャンを使用して測定できます。 C1、C2、CUとして知られるさまざまなタイプのデータエラーのレートと、E11、E12、E21、E22、E31、およびE32として知られる拡張（細粒度）エラー測定のレートを測定できます。レートが高いほど、損傷の可能性があることを示します。または、データ表面が汚れている、メディアの品質が低い、メディアの劣化、およびCDライターの誤動作によって書き込まれた記録可能なメディア。

エラースキャンにより、メディアの劣化によって引き起こされるデータ損失を確実に予測できます。エラースキャンのサポートは、光ディスクドライブのベンダーやモデルによって異なり、拡張エラースキャン（Nero DiscSpeedでは「高度なエラースキャン」と呼ばれます）は、2020年現在、Plextorと一部のBenQオプティカルドライブでのみ利用可能です。

ディスクの形状と直径編集

CDのデジタルデータは、ディスクの中央から始まり、端に向かって進みます。これにより、利用可能なさまざまなサイズのフォーマットに適応できます。標準CDには2つのサイズがあります。最も一般的なのは直径120ミリメートル（4.7インチ）で、74分または80分のオーディオ容量と650または700 MiB（737,280,000バイト）のデータ容量があります。ディスクの厚さは1.2mmで、中央に15mmの穴があります。フィリップスの公式の歴史によると、この容量は、ソニーの幹部である大賀典雄によって、ベートーベンの第9交響曲全体を1枚のディスクに収めることができるように指定されていました。これは、EFMコード形式がまだ決定されていないため、キース・イミンクによると神話です。 1979年12月、120 mmの採用が決定されました。1980年6月のEFMの採用により、再生時間が30％長くなり、直径120 mmの場合は97分、100mmのディスクの場合は74分になります。ただし、再生時間を74分に保つため、情報密度を30％下げました。スーパーオーディオCD、DVD、HD DVD、ブルーレイディスクなどの後続フォーマットでは直径120mmが採用されています。直径80mmのディスク（「ミニCD」）は、最大24分の音楽または210MiBを保持できます。