相关知识与技术
EOS高速自动
对焦系统的关键
USM·超声波马达
为了实现自动对焦镜头的方便性和快速动作,驱动镜头所使用的原动力种类非常关键。EF镜头从开始就确立了在镜头内安装自动对焦用马达的基本设计。现在多数镜头已经实现了超声波马达驱动。该技术充分体现了EF镜头的“高速”与“宁静”。
 
对比不同驱动装置镜头的自动对焦速度
环形超声波马达 微型超声波马达
EF 50mm
f/1.2L USM
0.59
EF 50mm
f/1.4 USM
0.45
EF 17-40mm
f/4L USM
0.44
EF 70-300mm
f/4-5.6 IS USM
0.53
EF 85mm
f/1.2L II USM
0.71
微型超声波马达II
EF 70-300mm
f/4.5-5.6
DO IS USM
0.59
EF-S 18-55mm
f/3.5-5.6 II USM
0.34
AFD(Arc-form Drive:弧形马达) 无线圈和有线圈马达
EF 35mm f/2 0.33
EF 50mm
f/1.8 II
0.54
EF 135mm
f/2.8 柔焦
0.65
EF 28-90mm
f/4-5.6 III
0.49
 
EF镜头的自动对焦驱动装置的种类
环形超声波马达 无线圈马达
将超声波产生的振动能量转化为旋转动能。通过行进波驱动镜头,是EF镜头独有的自动对焦驱动方式。利用压电陶瓷在加交流电压后的伸缩运动使环状回转轴旋转。   超小型的线圈式马达单元。无线圈马达内置了仅用树脂固定线圈的永磁铁。内部没有层叠线圈,具有响应性、工作效率以及整流性良好的特征。
微型超声波马达 有线圈马达
通用性更高的小型超声波马达。具有圆筒形状,没有大口径的环状回转轴、固定子。工作的基本原理与环形超声波马达相同,但压电元件、固定子以及回转轴采用纵向层叠配置,实现了小型化。   工作原理与无线圈马达相同。与之不同的是,有线圈马达具有用线圈缠绕层叠线圈的转子。由于其比较廉价而且通用性好,可靠性也较高,作为工业用马达得到了广泛应用。
AFDArc-form Drive:弧形马达)  
使电流通过线圈时所产生的磁场与永磁铁的磁场相互作用,得到旋转力。AFD没有电刷那样的机械接触部分,所以可以避免机械、电性噪声,能够进行平滑旋转。    
 
根据镜头特性选择马达
时间差较小体现了综合素质之高
 
测试方法:将镜头安装于相机,首先瞄准无限远方向使其脱焦。以指针平滑动作的钟表为对象,从一定位置进行自动对焦,完成合焦后拍摄。根据实拍照片中钟表的秒针指示,计算对焦速度。对每款镜头进行10次测试,取平均值,得到上述数值。EF镜头所使用相机为EOS-1D Mark III、EF-S镜头所使用相机为EOS 40D。自动对焦模式采用单次自动对焦模式。使用中央部分的自动对焦点进行对焦。此外,对变焦镜头进行测试时,取变焦镜头的中间焦距进行测试。
 
    观察采用各种不同驱动装置镜头的自动对焦时间,发现没有太大的差异。这说明各驱动装置非常适合镜头的特性。所有镜头的镜片组成都不同,所以无法体现各驱动装置下的时间差异。不过如果是需要驱动较大、较重镜片的EF 50mm f/1.2L USM等镜头的话,估计只有采用力矩较大的环形超声波马达才能实现。微型超声波马达动作迅速,可高效驱动EF 70-300mm f/4-5.6 IS USM等远摄镜头。从区分使用5种驱动装置的做法可以看出EF镜头的设计思想很正确,体现出了同时重视速度与操作性的合理性。即使是最费时间的镜头,对焦时间也不足1秒,最快可以达到0.3秒多一点,在半按快门按钮的同时就能完成对焦。虽然测试结果,并不意味着在所有拍摄条件下对任何被摄体进行拍摄时,都能得到与测试结果相同的对焦时间,但这足以充分体现出很高的整体性能。