相机入魔 25-11-05 20:15
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<<佳能EOS对焦马达的演进>>
我们早已对自动对焦习以为常,而自动对焦马达的研发历程已有40年之久,并在继续精进。让我们通过这篇短文来回看并读懂对焦马达。

A.直流有刷电机
A1.AFD弧形马达。是1987年佳能初代EOS EF镜头搭载的稍大型的有刷直流电机,齿轮驱动。对焦速度慢、噪音大,手动对焦需要先切断动力。
A2.MM微型马达。仍然是有刷直流电机,齿轮减速驱动,但电机直径缩小到6-10毫米,对焦速度比AFD有提升。典型应用如小痰盂(二代)。值得一提的是2025年发布的RF75-300mm f/4-5.6镜头用的还是MM微型马达。
A3.空心杯马达。2007年起佳能启用空心杯结构有刷电机,这是一种自动对焦超级廉价解决方案,好处是相比MM转动惯量更小,有利于“刹车”。

B.USM超声波马达
B1.环形超声波马达。相比直流电机是个巨大进步。在定子的压电元件上施加30kHz交流电来推动转子旋转,环形结构非常适合融合到镜筒设计中,扭矩大、响应快、效率高、功耗低、可靠性高。可以随时override手动对焦。通常只用于红圈镜头。比如RF85mm f/1.2L USM。
B2.微型超声波马达。可以看作是环形超声波马达的青春版。马达与齿轮整合为一个微型动力单元,功率小,响应速度稍慢但造价低很多,可应用在更多入门级镜头中去。
B3.微型超声波马达二代。相比初代性能一致,但体积只有一半大,技术上非常成功。不过新技术(Nano USM 和 STM)后来居上,因此应用不多。
B4.Nano USM超声波马达。2016年随佳能EF-S 18-135mm f/3.5-5.6 IS USM镜头一同发布。理论上工作原理与之前USM相同,但Nano USM的运动方式由传统的径向旋转变成了轴向线性伸缩,其结果是实现非常平滑的对焦运动、精细的速度控制以及近乎静音的操作,简直视频拍摄必备佳品。并助推镜筒结构设计简化。
B5.双Nano USM超声波马达。顾名思义,适用于浮动对焦镜组,减小呼吸效应。比如佳能 RF70-200mm f/2.8L IS USM镜头。

C.STM步进电机
STM电机按指令切换定子线圈电流产生逐步跃进的磁场,驱动转子(对焦镜组)以固定角度旋转。线圈越多,步进段落越绵密,对焦越精准顺滑。AF-C连拍速度不及USM马达。驱动方式有齿轮或螺杆。螺杆驱动比齿轮体积大,但速度快噪音低。例如2025年1月发布的佳能RF16-28mmf/2.8 IS STM镜头。

D.VCM音圈马达
是无刷直流电机+轴向线性伸缩的组合,又回到了磁力(触发关键词:稀土)驱动音圈(类似扬声器线圈)前后移动,力矩大,体积小,功耗低。既满足静态照片拍摄对速度和精度的要求,又能为视频拍摄提供流畅、稳定且近乎静音的操作体验。例如RF35mm f/1.4L VCM。此外VCM的对焦镜组只有在通电时才处于悬浮对中状态,因此关机时有晃荡声是正常的。VCM与Nano USM也可以由VCM驱动较重镜组、Nano USM驱动较轻镜组协作完成对焦。

结语:重新回看让我们惊叹技术进步的一步一脚印。有些旧时的技术未必过时,比如MM直流电机拍照速度不如环形超声波快,但视频对焦过渡线性柔和反倒成了优势,得具体看应用和成本。

via CR
[米奇比心]

发布于 瑞典