20年的成就-佳能EF镜头技术剖析(一)

chapter 03 EF镜头技术剖析

新一代APS-H尺寸CMOS

　　20世纪80年代末，各大相机厂商都为单反系统自动化作出努力，其中Canon
在1987年毅然宣布放弃有近30年历史的FD接环，建立一套全电子化的接环系统── EF，配合EOS相机，让用户立即体验电子化带来的好处。电磁光圈、超声波马达、光学影像稳定器与及全时手动对焦功能，无一不是EF接环带来的成果，眼见现时竞技场上处处白炮，当日“转Mount”的决定不是一时之快，而是占领先机。再看看其他品牌的镜头发展，相信各位“Canon人”心中都已经有正面的答案。即使是手中毫不起眼的套装镜头，都隐藏了无数科技及智慧结晶，可见Canon的EF镜头确实与众不同！

电磁光圈（EMD）

电磁光圈

　　EF接环全电子化的设计，为每一镜头都带来电磁光圈叶片（Electro-Magnetic
Diaphragm），EMD将步进马达（Stepping Motor）及光圈叶片合成一个单元，当用户通过机身转盘发出电子信号后，相机内的微处理器会在照片曝光期间控制光圈孔大小，对比20多年前出现的机械光圈叶，EMD不论在精确度、操作宁静性、耐用度及可靠性都较以前作出改良，而且只要加大相关马达的驱动能力，EMD一样可以在大口径的大光圈镜身上使用。此外，EMD设计时已考虑到将来的升级潜力，故在1991年Canon成功推出全球首批拥有自动光圈叶的移轴镜头——TS-E系列，而其中的E就是表明它的曝光系统仍是全自动的。

超声波马达（USM）

直径为62mm及77mm的环形超声波马达

　　在1987年，Canon首度将环形超声波马达应用在EF 300mm f/2.8L USM镜头上，其安静性及超快的自动对焦性能，迅速成为体育摄影的一时佳话。其实，在EF镜头生产初期，AFD（Arc From Drive，弧型驱动马达）仍是当时的主导，只有两三支镜头才享有USM带来的优势。第一款面世的超声波马达名为环形超声波马达（Ring-type USM）。Ring-type USM利用两组不同相位的交流电压及压电陶瓷（Piezoelectric Ceramic），令一个称为固定环（Stator）的弹性物质以30000Hz
的频率振动，然后以行进波（Travelling Wave）方式，将浮在固定环上的旋转环（Rotor）向左右两方持续转动。简单地说，整个系统以行进波产生的振动作为它的工作方式，而这款USM多使用在大光圈或望远镜头上，并且提供全时手动对焦功能。其后，Canon在1992年开发口径只有11mm的微型超声波马达（MicroUSM），它没有镜头口径上的限制，成本比Ring-type USM更低，可以广泛地用在不同焦距的小型镜头上。数年前，Canon再次开发长度及体积只有Micro USM一半的Micro USM II，并应用在EF 28-105mm f/4-5.6 USM及EF-S 18-55mmf/3.5-5.6 II USM等镜头之中。相比AFD，USM有低转速、高扭力与及瞬间启动和停止的制动能力，缩短对焦时间，而且它耗电低，效率高，操作时的音量更只是一般电磁马达的25%。