聊聊相機、鏡頭中的馬達

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(qū)動方案，目前絕大多數(shù)品牌均選擇效率更高的鏡頭內(nèi)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 就是采用機身驅(qū)動方案的 AF 單反（紅圈處為驅(qū)動齒輪）

DC 馬達及其衍生品已經(jīng)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 為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(dǎo)螺桿型兩種驅(qū)動結(jié)構(gòu)：

- 齒輪型速度較慢、工作噪音較大。如果你對“STM”有著不太好的印象，那么大概率遇到的是 STM 齒輪型驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

- 導(dǎo)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(dǎo)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里都是高規(guī)格鏡頭的必備特性。常見的超聲波馬達有 3 種：

- 環(huán)形超聲波馬達具有相當(dāng)大的扭力，適合驅(qū)動大光圈定焦鏡頭、遠(yuǎn)攝 / 超遠(yuǎn)攝鏡頭相對笨重的對焦鏡組。它結(jié)構(gòu)相對簡單，可靠性也不錯，但響應(yīng)速度不如線性馬達或步進馬達。

▲ 環(huán)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(qū)動的超聲波馬達。它們沒有傳動結(jié)構(gòu)、工作噪音很輕，適合適合 CMOS AF 與視頻拍攝的使用需要。但驅(qū)動力不如環(huán)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(fā)生位移，就是你晃動鏡頭的話能感受到里面的鏡片在滑動，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，均為線性對焦。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(jié)構(gòu)、原理圖。我個人傾向于這三種是同類技術(shù)，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 馬達和對焦鏡組采用的是非金屬材質(zhì)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(tǒng)的環(huán)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

最后，馬達并不只用于鏡頭自動對焦，還可以用于光圈葉片控制、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(qū)動變焦的產(chǎn)品，索尼也曾用環(huán)形超聲波、XD 馬達驅(qū)動鏡頭變焦。

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

▲ 佳能使用 USM 超聲波馬達用于變焦的數(shù)碼相機