ブルーレイディスクのしくみ:ブルーレイ

■最後の波長「青紫色レーザー」
光の波長は、赤から紫へ向かうほどより短くなります。ブルーレイディスクに用いられる「青紫色レーザー」は光の原理から考えると可視光線の中では最後にあたる光の波長で、これより短い波長を使用すると、ディスクの原理そのものを変えなければならないと言われています。
つまり、ブルーレイディスクは家庭用光ディスクの最終形といえるのです。


■ディスク容量を決める要素
ディスクメディアにおける記録容量は、どのような要素で決まるのでしょうか。DVDもCDもブルーレイディスクも、面積は同じ12cmのディスクであるため、ほぼ同じ形状です。
同じ面積で記録量を増やすには、より密度を高くして記録しなければなりません。例えばここで、紙に鉛筆で文字を書きこむことを考えてみます。マス目のより細かな原稿用紙に、より、先のとがった鉛筆で書きこむと、一枚の原稿用紙に書きこめる文字の数、すなわち記録容量は増加します。
光ディスクで原稿用紙のマス目にあたるのが「トラックピッチ」といわれるものです。これに対し、筆記具はディスク上のレーザービームのスポットです。
この２つの要素を高めたのが、ブルーレイディスクです。


■約5倍の高密度記録
CDやDVDの赤い色のレーザー波長は650nm（ナノメートル）です。これに対し、ブルーレイディスクの青紫色のレーザー波長は405nmとさらに短波長です。
この青紫色レーザーを使用することにより、ビームスポットの微小化を実現しました。さらに、光を絞りこむ能力に優れた高い開口数（NA）のレンズを採用しています。
DVDの0.6を上回る0.85にまで光の密度を高め、トラックピッチをDVDの半分以下にしています。
ブルーレイディスクではこのように、短波長の青紫色レーザーを高開口数のレンズでギュッと絞り込むことにより、光スポット（焦点）面積を、DVDの約1/5にしています。
その結果、DVDの4.7GBに比べて約5倍にあたる25GBもの大容量記録を実現できるのです。


■1層25GB、2層50GBの大容量ディスク
BSデジタルハイビジョン放送の転送レートは最大24Mbpsです。このレートで送られてくるデジタルデータを、2時間連続で記録する場合に必要な容量は、およそ21.6GBです。
ブルーレイディスクの開発にあたっては、デジタルハイビジョン番組をそのまま2時間以上録画することが可能である、この21.6GB以上の容量を目指して開発されました。
その目標を超えて、ブルーレイディスクは単層で25GB、さらに記録面に独立層を設けた2層では50GBの容量を実現しました。DVDなら最大10枚分の記録をすることができるのです。
また、ディスクの記録面を多層化することにより、さらに大容量のディスク開発が進められています。


■信頼性を高める約0.1mmの保護層
ブルーレイディスクの厚さはCDやDVDと同じ1.2mmですが、記録層の位置が異なります。CDの記録層は、レーベル面に近い0.1mmの位置にあります。
CD-Rなどでレーベル面に書きこむ場合、先のとがったペンを使用しないように、と注意書きがあるのはこのためです。DVDでは、ちょうど真ん中の0.6mmです。
対してブルーレイディスクでは、レーザー光が当たる盤面側0.1mmの位置に記録層があります。
これは、ディスクの反りや傾きに対して、記録層がレンズから近いほうが、書きこみや読みだしエラーが少なくなるからです。


■54Mbps??72Mbpsの高速転送レート
ブルーレイディスクは、54Mbps（BD-ROM）、72Mbps（BD-R2.0、BD-RE2.0）の高転送レートを実現しています。
転送レートとは、1秒あたりにメディアへの記録やメディアからの再生をデータ伝送する量のことです。この数値が高いほど扱うことのできる情報量は多くなります。
BSデジタルハイビジョン放送の転送レートは最大24Mbpsです。つまり、54Mbpsもしくは72Mbpsの転送レートを持つブルーレイディスクは、ハイビジョン映像に手を加えずに、余裕を持ってありのままの画質で録画・再生することが可能です。


■耐久性に優れたディスク
ブルーレイディスクは、きわめて高密度であるため、ディスク開発当初は記録面を保護するカートリッジ構造を採用していました。
しかし、ハードコーティングの開発が飛躍的に進み、指紋やキズに対して既存のメディアよりもはるかに強い耐久性を得ました。
ハードコーティングされたブルーレイディスクはカートリッジを必要とせず、CDやDVDと同様に使うことが可能になっています。