DVDの仕組み：データの保存は結晶化がカギを握る

みなさんは DVD の原理をご存知でしょうか？

以前、記録デバイスを調べていた時に、よく考えたらDVD って一体どうやって記録しているのだろう？と思いました。

現在主流のハードディスクやフラッシュメモリーは以前の記事をご覧ください。

少なくとも DVD は、このハードディスクやフラッシュメモリとは異なる原理であることは分かります。

調べる前は半端な知識で、きっと光を使っているんだろうなという感覚でした。しかし、調べてみると意外と奥が深い現象だったのです。

結晶とアモルファスが鍵

簡単に言うと、 DVD の記録方法は光によってディスク上の微細な違いを読み取っています。この微細な違いというのがディスク上の原子の並び方です。

とはいえ、DVDプレーヤーの光で読み取れる情報はそれほど多くはありません。

光で読み取れる情報は、原子が規則的に並んでいるか（結晶）それとも原子が乱れているか（アモルファス）の違いです。

デジタルデータは大抵０１で保存されているため、ディスク上の原子の並びがきれい（結晶）か乱れている（アモルファス）かによって0と1を判断しているようです。

ディスクにデータを書き込む際は、光（レーザー）を当てて非常に小さな領域を温めてその温度によって結晶にするかアモルファスにするかを決めることができます。

このような技術を利用することで、 私たちはDVDを記録媒体として使うことができたようですね。

しかし驚いたことにこの現象自体は数年前まではっきりしていなかったようです。

Topic 13 DVD材料の高速光記録の構造解明 — SPring-8 Web Site

でも、DVDって１５年以上前から普及し始めていましたよね。

つまり原理はわからないけれど、なんかうまくいくから使っていたということなのでしょうかね。

ブルーレイディスク

DVD が広がった後、さらに高画質な映像を見たいと言う要望からブルーレイディスクが発売されました。

ブルーレイとはその名の通り青の光です。

簡単に言ってしまうと私たちが感じる光の色は、波長によって決まっています。この波長を小さくすることができれば、より小さな領域にデータを書き込むことができます。

青～紫の光というのは私たちが見る光の中で最も短い波長を持っているため、同じ大きさのディスクでもたくさんのデータを保存することができます。

保存できるデータが多いということは、より画質の高いデータを保存することができたということになります。

それなら、どんどん波長を短くしていけば、どれだけでもデータを書き込むことができるのではないかと思いますね。

ただ残念ながらそう簡単にはいかず、波長が短くなるとエネルギーが高くなるためディスクを破壊してしまったり、そもそも書き込む際の技術が難しくなってくるようです。

最後に

残念ながら DVD は今や流行りのデバイスではなくなってしまいましたが、この技術自体は科学の発展を助けたと思います。

そして面白いことに DVD やフラッシュメモリーといった記録デバイスの多くは日本人によって発明されています。

今の日本にはそのような力があるんでしょうか？

技術大国日本は一体どうなってしまうんでしょうね