光ディスク(ひかりディスク)とは光学ドライブ装置を使い、光(半導体レーザー)の反射により情報を読み書きする情報媒体(電子媒体/ディスクメディア)である。光学ディスク(こうがくディスク)ともいう。レーザーの流れ(CD・DVD一体型機)これは簡易的な図であり、実際はさらに多くの装置が介在する。それぞれ役割の異なる複数の層が重なる形で作られている。規格により多少異なる要素はあるが、レーザー光を光ディスクに照射するとレーザーは保護層を通り抜けて記録・反射層に到達する。ここでレーザー光は記録層に設けられたピットと呼ばれる凹みにより性質が変えられたうえで反射される。この反射されたレーザー光を光センサーにより解析することで情報を読み取る仕組みである。光ディスクには、生産工場であらかじめ情報が書き込まれているもの(いわゆるプレス版、市販の音楽CDやDVD-VideoやBD-Videoなど)と、ユーザーが任意に情報を記録できるもの(記録型メディア)の大きく分けて2種類が存在する。プレス版ディスクと記録型ディスクでは記録層(情報を記録する面)に用いられる材質および記録方式に違いがある。(詳しくは#記録の可否による分類を参照)材料として保護層や基盤にポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、エポキシ樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリ乳酸などが、反射層には銀やアルミニウムなどが主に用いられている。光を使って読み書きするので、埃や指紋の付着によるデータの読み出しに対する悪影響が磁気ディスクよりは少なく、磁気によるデータ損失の影響もない。した特性からリムーバブルメディアとしての利用に優れており、オーディオ・ビジュアル分野の機器で使用するための音楽や映像作品の供給媒体として、あるいはパーソナルコンピュータやゲーム機用のソフトウェア供給媒体として幅広く利用されている。最初に市場に登場した光ディスクは、1960年代から研究が進められ1980年に発売されたレーザーディスクである。レーザーディスクにはビデオ信号をアナログデータのまま記録されていて、デジタルデータを記録する後発の光ディスクとは性質が異なる。方式の光学カードが存在し実用化検討が行われていた[1]が実用化には至らなかった。光ディスクはソフトウェア(音楽や映像なども含む)の供給媒体としては非常に優秀であり、取り扱いの便利さ、大量生産の容易さ、製造コストの安さなどで幅広い分野において従来の媒体を置き換える形で普及してきた。Discなどがその例である。その一方で光ディスクの特性が足枷となり従来媒体からの置き換えには至っていない、あるいは光ディスクから別方式のストレージへの転換を見せている分野もある。光ディスクは大容量化が難しい。記録密度の限界が半導体レーザーの波長で決まるからである。DVDの世代で既に可視光線の中でも最も短い波長である青紫光の半導体レーザーを使用している。光ディスクの原理をそのままにさらに記録密度を高めるにはそれより短い波長光、すなわち紫外線を使うことになるが、現在の光ディスクの材質に使用しているポリカーボネートなどでは紫外線を吸収し表面劣化を引き起こすため扱えない。記録面の多層化によりある程度の大容量化は実現でき、ブルーレイディスクでは最大で1枚200GB〜400GB程度まで引き上げることができるが、2019年現在一般に入手できるのは片面4層の128GBまでである。したことから、大規模なサーバや汎用機用バックアップ装置では最大で数TBの容量を持つ磁気テープ(LTOなど)を置き換えるにはいたっていない。光ディスクは書き込みが容易ではない。書き込みあるいは書き換え可能な光ディスクであっても一部の規格を除いてフロッピーディスクやハードディスク、MO、USBメモリなどと同様の扱いでは書き込むことはできず消去もできない。パソコンでCD-RやCD-RWなどのブランクメディアに情報を書き込むためには書き込みに対応した光学ドライブのほか、ライティングソフトウェアが別途必要になる。一度だけ記録可能なメディア(CD-RやDVD-Rなど)を使用した場合は書き込んだ内容を消去することはできず、書き換えを視野に入れる場合はCD-RWなどの書き換え可能なメディアを使用する必要がある。書換え可能なメディアを用意しかつパケットライト方式で記録することによってハードディスクなどと同様の扱いができるようになるが多くのデメリットがあり、パソコンの補助記憶装置やビデオレコーダーでは磁気ディスクであるハードディスクが主に用いられている。ディスク型記録媒体は機械的にディスクを回転させるので読み込みにおいて信頼性が低く時間がかかる。光ディスクも例に漏れずこの影響を受ける。光ディスクの主要な規格(12cmまたは8cmのディスク、あるいはMD)は機器小型化の足枷になる。消費電力を抑え、衝撃に強く小型化が要求されるポータブル音楽プレーヤーやデジタルカメラ、携帯ゲーム機等には内蔵型あるいはカード型のフラッシュメモリの方が相性がよく、こうした分野の一部(ポータブル音楽プレイヤーなど)では光ディスクからフラッシュメモリに主役が交代している。光ディスクの寿命は製造時の品質にも左右されるが適切な取り扱いおよび保存行為をしていれば最長で100年、多少雑に取り扱っても劣化を進める要素(直射日光(紫外線)、高い温度、強い湿気など)に積極的に晒さなければ10〜30年は保存しておくことが可能とされている。規格や製造された時代によりディスクの素材が異なる場合があるので一概には言えない(寿命は使用する素材にも左右されるからである)。CD-Rなどの有機色素を利用した記録用メディアはその有機色素が紫外線の影響を受けやすいので、保存方法にもよるが前述の寿命より若干縮む傾向にある。使用する素材を見直すことで、寿命を飛躍的に高めることができる。基板をガラス製にしたガラスCDや、記録・反射層に使用されている金属箔に金を使ったゴールドディスクなどがその代表例である。金銀反射膜の採用は生産コストの問題もあってあまり一般的ではないが近年記録媒体としてCD-RやDVD-RやBD-Rが一般化したことでその信頼性が問われるようになったため、金銀反射膜を採用して寿命が延びたことを宣伝文句とし差別化を図る商品も登場している[2][3]。音楽用CDが出回り始めた当時は半永久的に保存が可能とされていた事もあったが、前述の通り寿命は確実にある。ディスクを雑に扱わず、紫外線や高温多湿を避けて保存するなど細かい配慮をすることでその寿命は大きく延ばすことができる[4]。光ディスクは数多くの規格が存在し、また規格の登場時期や特性により以下のような世代分けができる。1980年代に登場し、記録・再生に赤外線半導体レーザーを使用する。12cmディスクの場合で最大700MB程度の容量がある。1990年代に登場し、記録・再生に赤色半導体レーザーを使用する。片面1層の12cmディスクの場合で最大4.7GB程度の容量がある。映像記録用途では、SDTV画質に適する。NECが発売したDVD-RAM/RW対抗の独自規格ディスク。中国でDVDの特許料を回避するために開発されたDVD代替ディスク。米データプレイ社が開発した超小型光ディスク。開発元が資金難に陥りほとんど普及せず。2000年代以降に登場し、記録・再生に青紫色半導体レーザーを使用する。片面1層の12cmディスクの場合で最大25GB程度の容量がある。BDは4Kをサポート)。