聊聊相機、鏡頭中的馬達

Hi，我是溢圖科技。

提到相機、鏡頭中的馬達，相信大家首先想到的是自動對焦鏡頭的對焦馬達。

早期一些品牌選擇機身驅動方案，目前絕大多數品牌均選擇效率更高的鏡頭內置馬達。（PENTAX近年來也開始在新鏡頭中配備對焦馬達了）

▲ 美能達AF7000就是採用機身驅動方案的AF單反（紅圈處爲驅動齒輪）

DC馬達及其衍生品已經基本退出主流視野，目前主要使用的對焦馬達有STM步進馬達、超聲波馬達，和以XD/VXD/SSVCM爲代表的新型高性能馬達。

▲ 早期低端鏡頭使用的DC馬達

STM步進馬達有齒輪型和導螺桿型兩種驅動結構：

- 齒輪型速度較慢、工作噪音較大。如果你對“STM”有着不太好的印象，那麼大概率遇到的是STM齒輪型驅動結構。

- 導螺桿型則讓對焦鏡片線性移動，對焦更平滑快速，是兼顧成本與對焦性能的好選擇。

▲ STM+導螺桿（左）和STM+齒輪（右）

自1987年實裝以來，超聲波馬達在過去很長時間裡都是高規格鏡頭的必備特性。常見的超聲波馬達有3種：

- 環形超聲波馬達具有相當大的扭力，適合驅動大光圈定焦鏡頭、遠攝/超遠攝鏡頭相對笨重的對焦鏡組。它結構相對簡單，可靠性也不錯，但響應速度不如線性馬達或步進馬達。

▲ 環形超聲波馬達

- 微型超聲波馬達則具有體積小、重量輕、成本低等特點。（但尼康在一些金圈鏡頭上使用微型超聲波就顯得有些“小氣”）

- 佳能NANO USM和索尼DDSSM都是直線驅動的超聲波馬達。它們沒有傳動結構、工作噪音很輕，適合適合CMOS AF與視頻拍攝的使用需要。但驅動力不如環形超聲波馬達，所以搭配的對焦鏡組也是比較輕量化的。

* 線性對焦馬達在不通電的時候，對焦鏡片可能會發生位移，就是你晃動鏡頭的話能感受到裡面的鏡片在滑動，這是正常的。

▲ 佳能NANO USM

新型高性能馬達主要指索尼XD、騰龍VXD和尼康SSVCM。這3種都是誕生自微單時代的高性能對焦馬達，均爲線性對焦。索尼官方資料比較有限、名字也比較抽象，而騰龍和尼康則有更具體的結構、原理圖。我個人傾向於這三種是同類技術，期待有大佬給出更深度的解讀。

▲ 索尼XD馬達

▲ 騰龍VXD馬達

▲ 尼康SSVCM馬達

從官方拆解圖來看，索尼部分鏡頭的XD馬達和對焦鏡組採用的是非金屬材質支架（騰龍情況也差不多，尼康Z 400/2.8 VR S和Z 600/4 VR S還沒有看到拆解），在遇到磕碰撞擊時可能沒有傳統的環形超聲波馬達那樣可靠。

▲ 索尼FE 50mm F1.2 GM鏡頭的XD馬達和對焦鏡組

最後，馬達並不只用於鏡頭自動對焦，還可以用於光圈葉片控制、電動變焦和傳感器位移防抖：佳能早期DC就有使用超聲波馬達驅動變焦的產品，索尼也曾用環形超聲波、XD馬達驅動鏡頭變焦。

▲ 索尼FE PZ 16-35mm F4 G的XD馬達分別用於電動變焦和對焦

▲ 佳能使用USM超聲波馬達用於變焦的數碼相機

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