什么是超聲波馬達(dá)？
佳能的EF自動(dòng)對(duì)焦鏡頭都內(nèi)置了兩個(gè)馬達(dá)，一個(gè)負(fù)責(zé)自動(dòng)對(duì)焦，另一個(gè)負(fù)責(zé)電磁光圈，佳能自動(dòng)對(duì)焦馬達(dá)有三大類，弧形馬達(dá)(ARC FORM DRIVE，簡(jiǎn)稱AFD)，超聲波馬達(dá)(ULTRASONIC MOTOR，簡(jiǎn)稱USM)和微型馬達(dá)(MICRO MOTOR，簡(jiǎn)稱MM)。
弧形馬達(dá)是佳能EF自動(dòng)對(duì)焦鏡頭中最早使用的馬達(dá)，它是一種弧形無(wú)刷電機(jī)，這樣它就可以安放在鏡頭圓柱壯的鏡筒內(nèi)而不用改變鏡筒的形狀了，由于其轉(zhuǎn)子小巧的尺寸使得它有非常好的開始/停止反應(yīng)和控制力，又由于它的無(wú)刷設(shè)計(jì)使得它有很長(zhǎng)的使用壽命。雖然隨著高性能的超聲波馬達(dá)和成本更低的微型馬達(dá)的出現(xiàn)，使用這種馬達(dá)的鏡頭在現(xiàn)在已經(jīng)不多見了，但在某些著名的EF鏡頭中我們?nèi)匀荒堋翱吹健彼纳碛埃鏓F50mm f/2.5 Compact Macro和EF100-300mm f/5.6 L以及EF135mm f/2.8 Soft Focus柔焦鏡頭等。
超聲波馬達(dá)和傳統(tǒng)的馬達(dá)有很大區(qū)別，不管傳統(tǒng)的馬達(dá)有多少種，其原理一般就是將電磁力轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)力，而超聲波馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)力則是產(chǎn)生于超聲波振動(dòng)的能量。如上所述，超聲波馬達(dá)分環(huán)形和微型超聲波馬達(dá)兩種。
環(huán)形超聲波馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子的直徑和鏡筒直徑相當(dāng)，可以和鏡筒完美的結(jié)合。超聲波馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)在于：一. 由于其低轉(zhuǎn)速和高扭矩的特性，使得它可以直接驅(qū)動(dòng)鏡頭而不需要額外的減速機(jī)構(gòu)；二. 定位扭矩大，換句話說就是當(dāng)馬達(dá)停下來(lái)的時(shí)候，鏡頭就像有剎車那樣自動(dòng)停止對(duì)焦；三. 結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單；四. 對(duì)啟動(dòng)和停止的控制能力非常好，它可以快速啟動(dòng)，也可以立即停止，而且可以被很精確地控制；五. 操作起來(lái)非常安靜—幾乎無(wú)聲。除此之外，佳能的環(huán)形超聲波馬達(dá)還有如下特點(diǎn)：六. 其高效率和低能耗的特性使得它可以用相機(jī)的電池來(lái)供電；七. 環(huán)狀的馬達(dá)和鏡頭鏡筒非常合適；八. 低旋轉(zhuǎn)速度非常適合鏡頭的驅(qū)動(dòng)；九. 旋轉(zhuǎn)速度可以在0.2RPM(五分鐘旋轉(zhuǎn)一周)到80RPM(每分鐘旋轉(zhuǎn)80周)的大范圍內(nèi)連續(xù)無(wú)級(jí)的調(diào)整，所以可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鏡頭的高精度和高速驅(qū)動(dòng)；十. 可以實(shí)現(xiàn)高精度的手控電驅(qū)動(dòng)的調(diào)焦，即所謂的全時(shí)手動(dòng)功能；十一. 操作溫度范圍非常寬，可以在攝氏零下30度到零上60度的溫度環(huán)境下正常工作，保證了惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定操作。
微型超聲波馬達(dá)和環(huán)形超聲波馬達(dá)不一樣，它的定子和轉(zhuǎn)子等被整合在一個(gè)非常小的裝置中，與環(huán)形超聲波馬達(dá)相比有如下的特點(diǎn)：由于沒有鏡頭直徑的限制，微型超聲波馬達(dá)可以不用考慮光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)而裝在各種鏡頭內(nèi)；其轉(zhuǎn)子、定子和能量輸出部分被整合到一個(gè)非常小的裝置中，因此它的尺寸和重量大約只是環(huán)形超聲波馬達(dá)的一半；其成本只是普通環(huán)形超聲波馬達(dá)的三分之一，因此可以大規(guī)模的用于低成本的鏡頭中。
一般來(lái)說環(huán)形超聲波馬達(dá)主要用于L級(jí)專業(yè)鏡頭，而微型超聲波馬達(dá)則主要被用于我們所說的業(yè)余鏡頭中，但在佳能的業(yè)余鏡頭中也有使用環(huán)形超聲波馬達(dá)的鏡頭，它們是：EF20-35mm f/3.5-4.5 USM; EF24-85mm f/3.5-4.5 USM; EF28-105mm f/3.5-4.5 USM/ EF28-105mm f/3.5-4.5 USM II; EF28-135mm f/3.5-5.6 IS USM和EF100-300mm f/4.5-5.6 USM，這樣作為普通攝影愛好者的我們?nèi)缡褂蒙鲜鰩卓铉R頭也能感受環(huán)形超聲波馬達(dá)帶來(lái)的寧?kù)o、高速的自動(dòng)對(duì)焦和全時(shí)手動(dòng)的樂趣。
微型馬達(dá)，除了弧形馬達(dá)和超聲波馬達(dá)外，佳能還有另外一種馬達(dá)—微型馬達(dá)，微型馬達(dá)一般用于佳能價(jià)格很低的普及鏡頭中，如EF50mm f/1.8II和那些非USM的普及型變焦鏡頭，如EF28-80mm f/3.5-5.6; EF75-300mm f/4-5.6等，但佳能有一款“很有名”的鏡頭也用的是微型馬達(dá)，它就是EF100mm f/2.8 Macro微距鏡頭，想來(lái)佳能認(rèn)為一般使用微距的人是不會(huì)使用自動(dòng)對(duì)焦的吧。
全時(shí)手動(dòng)和內(nèi)對(duì)焦/后對(duì)焦在佳能EF鏡頭中的應(yīng)用
一般來(lái)說，使用環(huán)形超聲波馬達(dá)的鏡頭都可以實(shí)現(xiàn)全時(shí)手動(dòng)，而使用微型超聲波馬達(dá)的鏡頭則不行，但這并不表明微型超聲波馬達(dá)不能實(shí)現(xiàn)全時(shí)手動(dòng)，比如著名的EF50mm f/1.4使用的就是微型超聲波馬達(dá)，但它和那些使用環(huán)形超聲波馬達(dá)的鏡頭一樣，也可以全時(shí)手動(dòng)，所以我們可以說佳能為了保持環(huán)形超聲波馬達(dá)的“優(yōu)越性”不愿意將全時(shí)手動(dòng)這一個(gè)非常有用的功能賦予所有的微型超聲波馬達(dá)。
使用環(huán)形超聲波馬達(dá)的鏡頭一般都是采用內(nèi)對(duì)焦或后對(duì)焦結(jié)構(gòu)的，因此在對(duì)焦時(shí)鏡頭的前鏡片是不會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)的，而大多微型超聲波馬達(dá)和微型馬達(dá)和許多使用弧形馬達(dá)的鏡頭則不行，當(dāng)然也有例外如使用弧形馬達(dá)的EF135mm f/2.8 Soft Focus柔焦鏡頭，EF24mm f/2.8和已經(jīng)被EF17-35mm f/2.8 L USM取代的EF20-35mm f/2.8 L等早期上市的EF鏡頭。
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