什么是超声波马达？

什么是超声波马达？
佳能的EF自动对焦镜头都内置了两个马达，一个负责自动对焦，另一个负责电磁光圈，佳能自动对焦马达有三大类，弧形马达(ARCFORMDRIVE，简称AFD)，超声波马达(ULTRASONICMOTOR，简称USM)和微型马达(MICROMOTOR，简称MM)。

弧形马达是佳能EF自动对焦镜头中最早使用的马达，它是一种弧形无刷电机，这样它就可以安放在镜头圆柱壮的镜筒内而不用改变镜筒的形状了，由于其转子小巧的尺寸使得它有非常好的开始/停止反应和控制力，又由于它的无刷设计使得它有很长的使用寿命。虽然随着高性能的超声波马达和成本更低的微型马达的出现，使用这种马达的镜头在现在已经不多见了，但在某些著名的EF镜头中我们仍然能“看到”它的身影，如EF50mmf/2.5CompactMacro和EF100-300mmf/5.6L以及EF135mmf/2.8SoftFocus柔焦镜头等。

超声波马达和传统的马达有很大区别，不管传统的马达有多少种，其原理一般就是将电磁力转变为转动力，而超声波马达的转动力则是产生于超声波振动的能量。如上所述，超声波马达分环形和微型超声波马达两种。

环形超声波马达的定子和转子的直径和镜筒直径相当，可以和镜筒完美的结合。超声波马达的优点在于：一.由于其低转速和高扭矩的特性，使得它可以直接驱动镜头而不需要额外的减速机构；二.定位扭矩大，换句话说就是当马达停下来的时候，镜头就像有刹车那样自动停止对焦；三.结构非常简单；四.对启动和停止的控制能力非常好，它可以快速启动，也可以立即停止，而且可以被很精确地控制；五.操作起来非常安静—几乎无声。除此之外，佳能的环形超声波马达还有如下特点：六.其高效率和低能耗的特性使得它可以用相机的电池来供电；七.环状的马达和镜头镜筒非常合适；八.低旋转速度非常适合镜头的驱动；九.旋转速度可以在0.2RPM(五分钟旋转一周)到80RPM(每分钟旋转80周)的大范围内连续无级的调整，所以可以实现对镜头的高精度和高速驱动；十.可以实现高精度的手控电驱动的调焦，即所谓的全时手动功能；十一.操作温度范围非常宽，可以在摄氏零下30度到零上60度的温度环境下正常工作，保证了恶劣环境下的稳定操作。

微型超声波马达和环形超声波马达不一样，它的定子和转子等被整合在一个非常小的装置中，与环形超声波马达相比有如下的特点：由于没有镜头直径的限制，微型超声波马达可以不用考虑光学系统的结构而装在各种镜头内；其转子、定子和能量输出部分被整合到一个非常小的装置中，因此它的尺寸和重量大约只是环形超声波马达的一半；其成本只是普通环形超声波马达的三分之一，因此可以大规模的用于低成本的镜头中。

一般来说环形超声波马达主要用于L级专业镜头，而微型超声波马达则主要被用于我们所说的业余镜头中，但在佳能的业余镜头中也有使用环形超声波马达的镜头，它们是：EF20-35mmf/3.5-4.5USM;EF24-85mmf/3.5-4.5USM;EF28-105mmf/3.5-4.5USM/EF28-105mmf/3.5-4.5USMII;EF28-135mmf/3.5-5.6ISUSM和EF100-300mmf/4.5-5.6USM，这样作为普通摄影爱好者的我们如使用上述几款镜头也能感受环形超声波马达带来的宁静、高速的自动对焦和全时手动的乐趣。

微型马达，除了弧形马达和超声波马达外，佳能还有另外一种马达—微型马达，微型马达一般用于佳能价格很低的普及镜头中，如EF50mmf/1.8II和那些非USM的普及型变焦镜头，如EF28-80mmf/3.5-5.6;EF75-300mmf/4-5.6等，但佳能有一款“很有名”的镜头也用的是微型马达，它就是EF100mmf/2.8Macro微距镜头，想来佳能认为一般使用微距的人是不会使用自动对焦的吧。

全时手动和内对焦/后对焦在佳能EF镜头中的应用

一般来说，使用环形超声波马达的镜头都可以实现全时手动，而使用微型超声波马达的镜头则不行，但这并不表明微型超声波马达不能实现全时手动，比如著名的EF50mmf/1.4使用的就是微型超声波马达，但它和那些使用环形超声波马达的镜头一样，也可以全时手动，所以我们可以说佳能为了保持环形超声波马达的“优越性”不愿意将全时手动这一个非常有用的功能赋予所有的微型超声波马达。

使用环形超声波马达的镜头一般都是采用内对焦或后对焦结构的，因此在对焦时镜头的前镜片是不会跟着转动的，而大多微型超声波马达和微型马达和许多使用弧形马达的镜头则不行，当然也有例外如使用弧形马达的EF135mmf/2.8SoftFocus柔焦镜头，EF24mmf/2.8和已经被EF17-35mmf/2.8LUSM取代的EF20-35mmf/2.8L等早期上市的EF镜头。