聊聊相机、镜头中的马达

Hi，我是溢图科技。

提到相机、镜头中的马达，相信大家首先想到的是自动对焦镜头的对焦马达。

早期一些品牌选择机身驱动方案，目前绝大多数品牌均选择效率更高的镜头内置马达。（PENTAX近年来也开始在新镜头中配备对焦马达了）

▲ 美能达AF7000就是采用机身驱动方案的AF单反（红圈处为驱动齿轮）

DC马达及其衍生品已经基本退出主流视野，目前主要使用的对焦马达有STM步进马达、超声波马达，和以XD/VXD/SSVCM为代表的新型高性能马达。

▲ 早期低端镜头使用的DC马达

STM步进马达有齿轮型和导螺杆型两种驱动结构：

- 齿轮型速度较慢、工作噪音较大。如果你对“STM”有着不太好的印象，那么大概率遇到的是STM齿轮型驱动结构。

- 导螺杆型则让对焦镜片线性移动，对焦更平滑快速，是兼顾成本与对焦性能的好选择。

▲ STM+导螺杆（左）和STM+齿轮（右）

自1987年实装以来，超声波马达在过去很长时间里都是高规格镜头的必备特性。常见的超声波马达有3种：

- 环形超声波马达具有相当大的扭力，适合驱动大光圈定焦镜头、远摄/超远摄镜头相对笨重的对焦镜组。它结构相对简单，可靠性也不错，但响应速度不如线性马达或步进马达。

▲ 环形超声波马达

- 微型超声波马达则具有体积小、重量轻、成本低等特点。（但尼康在一些金圈镜头上使用微型超声波就显得有些“小气”）

- 佳能NANO USM和索尼DDSSM都是直线驱动的超声波马达。它们没有传动结构、工作噪音很轻，适合适合CMOS AF与视频拍摄的使用需要。但驱动力不如环形超声波马达，所以搭配的对焦镜组也是比较轻量化的。

* 线性对焦马达在不通电的时候，对焦镜片可能会发生位移，就是你晃动镜头的话能感受到里面的镜片在滑动，这是正常的。

▲ 佳能NANO USM

新型高性能马达主要指索尼XD、腾龙VXD和尼康SSVCM。这3种都是诞生自微单时代的高性能对焦马达，均为线性对焦。索尼官方资料比较有限、名字也比较抽象，而腾龙和尼康则有更具体的结构、原理图。我个人倾向于这三种是同类技术，期待有大佬给出更深度的解读。

▲ 索尼XD马达

▲ 腾龙VXD马达

▲ 尼康SSVCM马达

从官方拆解图来看，索尼部分镜头的XD马达和对焦镜组采用的是非金属材质支架（腾龙情况也差不多，尼康Z 400/2.8 VR S和Z 600/4 VR S还没有看到拆解），在遇到磕碰撞击时可能没有传统的环形超声波马达那样可靠。

▲ 索尼FE 50mm F1.2 GM镜头的XD马达和对焦镜组

最后，马达并不只用于镜头自动对焦，还可以用于光圈叶片控制、电动变焦和传感器位移防抖：佳能早期DC就有使用超声波马达驱动变焦的产品，索尼也曾用环形超声波、XD马达驱动镜头变焦。

▲ 索尼FE PZ 16-35mm F4 G的XD马达分别用于电动变焦和对焦

▲ 佳能使用USM超声波马达用于变焦的数码相机

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