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静電容量式電子ディスク（CED）は、ラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカ（RCA）が開発したアナログビデオディスク再生システムで、蓄音機レコードに似た特殊なスタイラスと高密度溝システムを使用して、テレビでビデオとオーディオを再生することができた。
1964年に初めて構想されたCEDシステムは、長時間再生レコードの密度を2桁向上させることができた技術的成功例として広く認識されていました。[ 3 ]この成果にもかかわらず、CEDシステムは計画の不備、RCA経営陣とのさまざまな対立、およびいくつかの技術的な問題に悩まされました。そのため開発が遅れ、システムの生産は17年間停滞し、1981年まで続きました。その頃には、レーザービデオディスク（DiscoVision、後にLaserVisionおよびLaserDiscと呼ばれる）やBetamaxおよびVHSビデオカセット形式によって時代遅れになっていました。システムの売上は予測された見込みには遠く及びませんでした。1984年の春、RCAはプレーヤーの生産を中止すると発表しましたが、ビデオディスクの生産は1986年まで続け、その過程で推定6億5000万ドルの損失を出しました。 RCAは当初、1984年後半にハイエンドのDimensiaシステムとともにSKT425 CEDプレーヤーを発売する予定だったが、システムの発売前にCEDプレーヤーの生産を中止した。[ 4 ]
このフォーマットは一般的に「ビデオディスク」と呼ばれており、同時期に登場したレーザーディスクフォーマットとの混同を招いた。レーザーディスクはレーザー光線で光学的に読み取られるのに対し、CEDディスクは従来のレコードと同様にスタイラスで物理的に読み取られる。この2つのシステムは互換性がなかった。
RCAはCEDシステムに「 SelectaVision 」というブランド名を使用しました。この名前は、初期のRCAブランドのVCR [ 5 ]やRCAの他の実験プロジェクト[ 6 ] [ 7 ]にも使用されていました。ビデオ高密度システムはCEDシステムに似ています。
RCAは1964年にビデオディスクシステムの開発を開始し、「Discpix」という名称で蓄音機のようなビデオ再生方法を開発しようと試みた。RCA CEDチームは当初4人しかいなかったため、初期の研究開発は遅々として進まなかったが[ 8 ]、1972年までにCEDチームは10分間のカラービデオ（「ゲット・スマート」のエピソード「A Tale of Two Tails」の一部を「Lum Fong」と改題したもの）を収録できるディスクを開発した[ 9 ] 。
最初の CED プロトタイプ ディスクは、ビニル基板、ニッケル導電層、グロー放電絶縁層、シリコーン潤滑剤トップ層からなる多層構造でした。スタイラス/ディスクの摩耗と製造の複雑さを完全に解決できなかったため、RCA はディスクのよりシンプルな構造を模索せざるを得ませんでした。最終的なディスクは、導電性を持たせるためにカーボンをブレンドしたPVCを使用して作られました。スタイラスと溝の寿命を維持するために、シリコーン (ポリシロキサン) [ 11 ]またはメチルアルキルシロキサン[ 12 ]の薄い層 (最大 50 nm の厚さ) [ 10 ]が潤滑剤としてディスクに塗布されました。
CEDビデオディスクは当初、LPレコードのようにジャケットに収納して手で扱うことを想定して考案されましたが、テスト中に埃にさらされると溝が飛ぶことが判明しました。埃がディスクに付着すると、埃が空気中の水分を吸収して埃の粒子をディスク表面に固め、スタイラスが溝がロックされた状態で跳ね返ってしまうのです。そこで、ディスクをプラスチック製のキャディに保管して扱い、プレーヤーがそこからCEDを取り出すことで埃への曝露を最小限に抑えるというアイデアが生まれました。[ 13 ]
17年間の研究開発を経て、最初のCEDプレーヤー（モデルSFT100W）が1981年3月22日に発売されました。同時に、約50タイトルのビデオディスクのカタログもリリースされました。[ 14 ]最初に製造されたタイトルは「Race for Your Life, Charlie Brown」でした。[ 14 ] 15か月後、RCAはSGT200とSGT250プレーヤーを発売しました。どちらもステレオサウンドで、SGT-250はワイヤレスリモコンを付属した最初のCEDプレーヤーモデルでもありました。ランダムアクセス機能を備えたモデルは1983年に導入されました。
RCA CED ビデオディスクシステムは、発表されるずっと前からいくつかの問題で失敗に終わっていた。1970年代半ばに、より長い記憶容量と録画機能を備えたVCRと家庭用ビデオテープが登場したことが、このシステムにとって大きな脅威となった。[ 15 ] しかし、CED の開発は続けられた。1979 年後半にこの新システムが正式に発表されたとき、RCA はプレーヤーの年間販売台数を 500 万台から 600 万台、ビデオディスクの販売台数を 2 億枚から 5 億枚と予測していた。同社は 1981 年末までにプレーヤーを 20 万台販売すると予想していたが、実際に売れたのはその半分程度で、1982 年と 1983 年も販売台数はほとんど改善しなかった。[ 3 ] [ 16 ]
政治的混乱やRCAの経営陣の頻繁な交代などが原因で、開発期間が極めて長かったことも、CEDシステムの終焉の一因となった。RCAは当初、ビデオディスクシステムの発売を1977年に予定していたが、当時、ディスクは片面30分以上の映像を記録できず、ディスクの製造に使用されていたニッケルに似た化合物も十分な強度を備えていなかった。また、ディスクの取り扱いによって予想以上に急速に劣化が進み、信号劣化も問題となり、技術者たちは困惑していた。
片面60分という制限により、120分を超えるほとんどの映画を1枚のCEDディスクに収録することは不可能になった。ジェームズ・ボンドシリーズの一部、メリー・ポピンズ、スター・トレック：ザ・モーション・ピクチャー、ジェダイの帰還など、多くの人気映画は2枚のCEDディスクに収録してリリースする必要があった。これら3つの例はすべて、通常1本のVHS/ベータマックスカセットで入手可能だった。[ 18 ]
RCAは1985年までにCEDプレーヤーがアメリカの家庭のほぼ50%に普及すると予測していたが[ 3 ]、プレーヤーの販売台数は減少し続けた。RCAはCEDプレーヤーの価格を引き下げ、リベートや無料ディスクなどのインセンティブを消費者に提供したが、販売台数はわずかに改善しただけだった。RCAの経営陣は、このシステムが利益を生むことはないと悟り、1984年4月4日にCEDプレーヤーの生産中止を発表した[ 16 ] 。 残りのプレーヤーの在庫は、ディーラーや清算業者によって1台20ドルという低価格で販売された。予想外にも、発表直後にビデオディスク自体の需要が急激に高まった。RCAはディーラーや顧客に対し、プレーヤーの生産中止後も少なくとも3年間はビデオディスクの製造と新タイトルのリリースが継続されると警告した。この発表から1年も経たないうちにディスクの販売は減少し始め、RCAはわずか2年後の1986年にビデオディスクの生産を中止した。[ 2 ] 最後にリリースされたタイトルは、CBS/Fox VideoのThe Jewel of the Nile [ 19 ]と、CED プロジェクトに関わった多くの RCA 従業員に贈られた記念の CED であるMemories of VideoDisc [ 20 ]で、どちらも 1986 年にリリースされました。
CEDは、直径30.0cm （11.8インチ）の導電性ビニール製プラッターです。メートル法の名称を避けるため、通常は「12インチディスク」と呼ばれます。CEDの両面には螺旋状の溝があります。溝の幅は657nmで、長さは最大19km （12マイル）です。ディスクは再生中に一定の角速度（NTSCの場合は450rpm 、PALの場合は375rpm ）で回転し、1回転ごとに8つのインターレースフィールド、つまり4つの完全なビデオフレームが含まれます。これらはディスク表面にスポークとして現れ、各フィールド間のギャップは特定の光の下ではっきりと見えます。このため、高価な電子フレームストア機能のないプレーヤーでは、フレームをフリーズすることは不可能でした。
A keel-shaped stylus with a titanium electrode layer rides in the groove with extremely light tracking force (65 mg) and an electronic circuit is formed through the disc and stylus. Like an audio turntable, the stylus reads the disc, starting at the outer edge and going towards the center. The video and audio signals are stored on the Videodiscs in a composite analog signal which is encoded into vertical undulations in the bottom of the groove, somewhat like pits. These undulations have a shorter wavelength than the length of the stylus tip in the groove, and the stylus rides over them; the varying distance between the stylus tip and the conductive surface due to the depth of the undulations in the groove under the stylus directly controls the capacitance between the stylus and the conductive carbon-loaded PVC disc. This varying capacitance in turn alters the frequency of a resonant circuit, producing an FM electrical signal, which is then decoded into video and audio signals by the player's electronics.
The capacitive stylus pickup system which gives the CED its name can be contrasted with the technology of the conventional phonograph. Whereas the phonograph stylus physically vibrates with the variations in the record groove, and those vibrations are converted by a mechanical transducer (the phono pickup) to an electrical signal, the CED stylus normally does not vibrate and moves only to track the CED groove (and the disc surface—out-of-plane), while the signal from the stylus is natively obtained as an electrical signal. This more sophisticated system, combined with a high revolution rate, is necessary to enable the encoding of video signals with bandwidth of a few megahertz, compared to a maximum of 20 kilohertz for an audio-only signal—a difference of two orders of magnitude. Also, while the undulations in the bottom of the groove may be likened to pits, the spacing of vertical wave crests and troughs in a CED groove is continuously variable, as the CED is an analogmedium. Usually, the term "pits", when used in the context of information media, refers to features with sharply defined edges and discrete lengths and depths, such as the pits on digitaloptical media such as CDs and DVDs.
極めて軽いトラッキング力を維持するために、スタイラスアームはコイルで囲まれており、このコイルがたわみを感知します。プレーヤー内の回路は、これらのコイルからの信号に応答し、溝がスタイラスをディスク上で引きずるにつれて、スタイラスヘッドキャリッジを段階的に移動させます。別のコイルは、スタイラスをたわませてトラッキングを微調整するために使用されます。このシステムは、コンパクトディスクプレーヤーで螺旋状の光学トラックを追跡するために使用されているシステムと非常によく似ていますが、それよりも古いものです。コンパクトディスクプレーヤーでは、通常、サーボモーターが光学ピックアップを段階的に移動させて粗いトラッキングを行い、一連のコイルがレーザーレンズを移動させて細かいトラッキングを行います。どちらも光学センシングデバイスによって制御され、これはCEDのスタイラスたわみセンシングコイルのアナログです。 CEDプレーヤーの場合、このトラッキング方式には、スタイラスのドラッグ角度が常に溝に接線方向になるという利点があります。これは、レコードプレーヤーのトーンアームとは異なります。レコードプレーヤーの場合、スタイラスのドラッグ角度、ひいてはスタイラスの側圧は、トーンアームの角度によって変化し、その角度はレコード上のスタイラスの半径方向の位置によって決まります。ピンポイントのスタイラスを備えたレコードプレーヤーでは、直線的なトラッキングはレコードとスタイラスの摩耗を軽減し、トラッキングの安定性を最大化するのに理想的ですが、CEDプレーヤーでは、常に溝に接線方向でなければならないキール型のスタイラスにとって、直線的なトラッキングは必須です。さらに、CEDスタイラスのトラッキング力を極めて軽くすることで、細かい溝ピッチ（つまり、隣接する螺旋の回転間隔）を使用することが可能になり、必要な高速回転で長時間再生できるだけでなく、ディスクとスタイラスの摩耗率も抑えることができます。
ディスクはキャディの中に収納されており、プレーヤーはディスクをロードする際にそこからディスクを取り出します。ディスク自体は「スパイン」と呼ばれるプラスチック製のリング（実際には外縁が四角形）で囲まれており、このリングは厚みのあるまっすぐな縁のような形状をしており、キャディの外側に突き出てキャディに固定されます。ディスクが入ったキャディをプレーヤーに挿入すると、プレーヤーはスパインを捕捉し、キャディを引き抜く際にディスクとスパインの両方がプレーヤー内に残ります。キャディの開口部の内側には、ディスクを取り出す際にディスクに付着している可能性のあるほこりやその他のゴミをキャッチするためのフェルトストリップが付いています。キャディを引き抜いた後、プレーヤーはディスクをターンテーブルにロードします。SFTおよびほとんどのSGTプレフィックスのRCAプレーヤーでは手動で、RCA SGT-250およびその他のすべてのモデルとブランドのプレーヤーでは自動でロードします。再生が開始されると、プレーヤーはディスクを所定の速度まで回転させながら、ピックアップアームをディスク表面上で移動させ、スタイラスをディスクの先頭に下ろします。
「停止」ボタンを押すと、スタイラスがディスクから持ち上げられて元の位置に戻り、ディスクと背表紙が再び持ち上げられてキャディのスロットに位置合わせされます。準備ができたらスロットのロックが解除され、ディスクが入ったキャディを人が挿入したり取り出したりできるようになります。
CEDプレーヤーは、その初期段階から、VHS、ベータマックス、レーザーディスクよりも低所得者層にアピールしました。ビデオ品質（CEDの輝度 帯域幅は約3MHz [ 1 ]）は、VHS-SPやベータマックスIIのビデオと同等かそれ以上でしたが、レーザーディスク（輝度帯域幅約5MHz）と比べると劣っていました。
CEDプレーヤーは、VCRの製造コストの約半分で、精密部品も少なかったため、「低コスト」になることを意図していました。[ 21 ]ディスク自体は、少し改造したオーディオLPレコードプレス で安価に複製することができました 。
VCRと同様に、CEDビデオディスクプレーヤーには早送り／巻き戻しやビジュアルサーチ（早送り／巻き戻し）などの機能があった。また、一時停止機能もあったが、静止画を表示するのではなく画面を真っ暗にする機能だった。多くのプレーヤーには「ページモード」が搭載されており、連続する4フレームのブロックが繰り返し表示された。
CEDはディスクベースのシステムだったため、巻き戻しは不要でした。初期のディスクは モノラル音声のみでしたが、後期のディスクの多くはステレオ音声で発売されました。（モノラルCEDディスクは白い保護ケースに収められていましたが、ステレオディスクのケースは青色でした。）また、2つの独立したモノラル音声トラックを切り替えられるディスクもあり、バイリンガル音声などの機能を提供していました。
レーザーディスクやDVDと同様に、一部のCEDにはランダムアクセス機能があり、ユーザーは映画の特定の部分に素早く移動できます。CEDディスクの両面は最大63の「チャプター」、つまりバンドに分割できます。RCAの後期の2機種（SJT400とSKT400）は、これらのバンドを任意の順序でアクセスできました。レーザーディスクとは異なり、CEDのチャプターはシーンではなく、映画の分数に基づいています。
ノベルティディスクやCEDベースのゲームが制作され、指定された順序でチャプターにアクセスすると、毎回異なるストーリーが展開されるようになっていた。しかし、CEDプレーヤーの製造が中止される前に制作されたのはごくわずかで、[ 22 ] CEDはレーザーディスクに比べて摩耗しやすい。
レーザーディスク技術と比較すると、CEDは蓄音機スタイルの接触媒体であるという点で問題がありました。RCAは、理想的な条件下でCEDビデオディスクを再生できる回数は500回だと推定しました。[ 23 ]それに対し、レーザーの劣化がないきれいなレーザーディスクは、理論上は無制限に再生できます（ただし、繰り返し使用したり、不注意に扱ったりすると、損傷する可能性があります）。
CEDシステムはディスクの読み取りにスタイラスを使用していたため、ビデオディスクの損傷を防ぐためにプレーヤーのスタイラスを定期的に交換する必要がありましたが、摩耗したり損傷したディスクは消費者にも問題を引き起こしました。ディスクが摩耗し始めると、ビデオとオーディオの品質が著しく低下し、ディスクがスキップし始めました。[ 23 ] いくつかのディスクは「ビデオウイルス」と呼ばれる状態に悩まされていました。これは、ディスクの溝に付着した塵粒子によってCEDが頻繁にスキップする状態です。しかし、ディスクを数回再生すると、通常はこの問題は解決しました。[ 24 ]
VHSテープとは異なり、CED（およびLaserDisc）は、ほぼすべての映画の途中でディスクを裏返す必要がありました（ただし、一部のLaserDiscプレーヤーは、ディスクを物理的に裏返さずに両面を読み取ることができました。これは、レーザーをディスクの片面からもう片面に移動させることで実現しましたが、それでも切り替え中は再生が一時停止しました）。これは、片面に60分（回転速度が遅いため、英国のPALディスクでは75分）しかビデオを保存できなかったためです。長編映画が2時間を超える場合は、その映画を2枚のディスクに分割する必要がありました。
映画の劇場上映時間が2時間をわずかに超える程度の場合、スタジオは2枚のディスクを発行する費用を避けるために、映画全体を通して短いシーンをカットしたり、時間圧縮（余分な上映時間を短縮する）を行ったりすることがよくあった。
この問題はCEDに限ったことではなく、レーザーディスクでも同様の困難があり、『十戒』 （1956年）のような長編作品は、VHS、ベータ、レーザーディスクの各フォーマットにおいて、依然として複数のテープまたはディスクを必要とした。英国PAL方式では、2枚組ディスク版は存在しなかった。
それほど大きな欠点ではないが、一時停止中のフリーズフレームのサポートがないことが挙げられます。これは、 CEDが1回転で4フレームをスキャンするのに対し、CAV LaserDiscは1回転で1フレームしかスキャンしないためであり、当時のコンピュータ技術はプレーヤーに手頃な価格でフレームバッファを搭載できるほど進んでいなかったためです。しかし、多くのプレーヤーには、これらの4フレームを無限ループで繰り返すことができる「ページモード」が利用可能でした。[ 25 ]
CEDはVHSテープよりも大きく、レーザーディスクよりも厚く、プラスチック製のケースが付いているためかなり重かった。
CEDプレーヤーはRCA、日立、三洋電機、東芝の4社によって製造されたが、他の7社はこれらの会社が製造したプレーヤーを販売していた。[ 26 ] [ 27 ]
1981年3月にCEDシステムが発売されると、当初は50タイトルが利用可能でした。RCA（コロンビア・ピクチャーズとの提携、パラマウント、ディズニーのリリースを含む）に加え、CBSビデオ・エンタープライズ（後にCBS/FOXビデオ）が最初の50タイトルを制作しました。[ 17 ]やがて、ディズニー、メトロ・ゴールドウィン・メイヤー、パラマウント・ピクチャーズ、MCA、ベストロン・ビデオ、その他のレーベルが、自社のホームビデオレーベルでCEDディスクの制作を開始し、1986年のディスク製造終了までそれを続けました。
静電容量式電子ディスクの競合企業であるフィリップス/マグナボックスとパイオニアは、代わりにレーザーで読み取る光ディスクを製造した。[ 28 ] 1984年4月4日、わずか55万台のプレーヤーの販売後、RCAはCEDビデオディスクプレーヤーの販売中止を発表した。[ 28 ]この製品の導入以来のRCAの損失は、最終的に6億5000万ドルと推定された。[ 29 ]この巨額の損失は、1986年のゼネラル・エレクトリックによるRCAの買収と、すべてのRCAビデオ製品における「SelectaVision」ブランドの廃止の一因となった。[ 28 ]