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[镜头] USM介绍

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发表于 2010-11-7 21:12:33 | 显示全部楼层 |阅读模式 | 来自广东
Ultrasonic Motor 超声波马达,意思是相机镜头中使用此种马达驱动,佳能专用代号。

  结构和原理:传统的马达都是基于电磁原理工作的,将电磁能量变换成转动能量。而USM则是基于利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工作的。
  根据将超声波振动能量变换的方法来分,有三类USM:
  1、驻波型(Standing Wave Type);
  2、行波型(Traveling Wave Type);
  3、振簧型(Vibrating Reed Type).
  Canon EF镜头中使用的USM,全部属于行波型。
  环形USM的结构很简单:由具有弹性的定子和转子组成。
  定子是一金属环,底部有压电陶瓷元件,上部均匀排列着梯形凸出物。
  定子是用特殊材料制造的,它的热膨胀系数同压电陶瓷元件的一样,这样可以避免温度变化的影响。
  转子是一个铝质环,通过凸缘状弹簧与定子结合在一起。由于铝材比较软,所以结合部位是经过特殊处理,增加其耐磨性能。
  USM的基本特点
  1、具有低转速大扭矩的输出特性;
  2、制动力矩大;
  3、结构简单;
  4、马达启动和制动的可控性非常好;
  5、转动声音非常小,几乎无声。
  Canon环形USM除具备上述基本特点外,自身的特点
  6、高效率,低功耗;
  7、环形的马达可以与镜身完美地结合;
  8、低转速,特别适合镜头的AF驱动;
  9、转动速度可以在0.2rpm~80rpm范围内任意控制;
  10、可以实现灵敏度可调的电子MF;
  11、工作环境温度是:-30℃~+60℃。
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 楼主| 发表于 2010-11-7 21:13:03 | 显示全部楼层 | 来自广东
扩展阅读:
1
EF镜头的AF用执行器的种类
2
环形USM
3
将超声波产生的振动能量用于旋转运动。通过行进波驱动镜头,是EF镜头独有的AF形式。利用压电陶瓷在加交流电压后的动作使环状马达旋转。
4
微型USM
5
通用性更高的小型USM马达。具有圆筒形状,没有大口径的环状转子、定子。动作基本原理与环形USM相同,但压电元件、定子、转子采用纵向层叠布置,实现了小型化。
6
AFD(Arc-form Drive:圆弧形的变形无刷马达)
7
使电流通过线圈时所产生的磁场与永久磁铁的磁场反应,得到旋转力。AFD没有电刷那个机械接触部分,所以可以避免机械、电气噪声,能够进行平滑旋转。
8
无铁芯型
9
超小型的线圈式马达单元。无铁芯类型内置了仅用树脂固定线圈的永久磁铁磁常内部没有层叠铁芯,具有响应性、动作效率、整流性良好的特征。
10
有铁芯型
11
动作原理与无铁芯型相同。具有用线圈缠绕层叠铁芯的转子,这一点与无铁芯型有区别。比较廉价而且通用性好,可靠性也较高,作为工业用马达了广泛应用。
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 楼主| 发表于 2010-11-7 21:14:40 | 显示全部楼层 | 来自广东
超声波马达(UltraSonic Motor)的简称是:USM,最早应用于照相机上是Canon EF系列镜头。

1987年。Canon推出第一支装备有环形USM的镜头是:EF 300/2.8L USM。
1.jpg
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 楼主| 发表于 2010-11-7 21:17:42 | 显示全部楼层 | 来自广东
1990年,Canon实现了量产,开始将环形USM大量应用于普通镜头。

1992年,Canon开发出微型USM,使EF镜头全面USM化的进程加快。

环形USM结构和原理

传统的马达都是基于电磁原理工作的,将电磁能量变换成转动能量。而USM则是基于利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工作的。

根据将超声波振动能量变换的方法来分,有三类USM:

1、驻波型(Standing Wave Type);

2、行波型(Traveling Wave Type);

3、振簧型(Vibrating Reed Type).

Canon EF镜头中使用的USM,全部属于行波型。

环形USM的结构很简单:由具有弹性的定子和转子组成。

定子是一金属环,底部有压电陶瓷元件,上部均匀排列着梯形凸出物。

定子是用特殊材料制造的,它的热膨胀系数同压电陶瓷元件的一样,这样可以避免温度变化的影响。

转子是一个铝质环,通过凸缘状弹簧与定子结合在一起。由于铝材比较软,所以结合部位是经过特殊处理,增加其耐磨性能。
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 楼主| 发表于 2010-11-7 21:18:20 | 显示全部楼层 | 来自广东
USM的基本特点:
1、具有低转速大扭矩的输出特性;
2、制动力矩大;
3、结构简单;
4、马达启动和制动的可控性非常好;
5、转动声音非常小,几乎无声。
Canon环形USM除具备上述基本特点外,自身的特点:
6、高效率,低功耗;
7、环形的马达可以与镜身完美地结合;
8、低转速,特别适合镜头的AF驱动;
9、转动速度可以在0.2rpm ~ 80rpm范围内任意控制;
10、可以实现灵敏度可调的电子MF;
11、工作环境温度是:-30℃ ~ +60℃。
Canon曾经公布过的三种规格的环形USM:
 
USM-M1
USM-L1
USM-L2
尺寸(mm):
φ62-54 x 10
φ77-67 x 10
φ72-63 x 10
用于镜头:
EF 14/2.8L USM
EF 100/2 USM
EF 200/2.8L USM
EF 300/4L USM
EF 28-80/3.5-5.6 USM
EF 28-105/3.5-4.5 USM
EF 35-135/4-5.6 USM
EF 35-350/3.5-5.6L USM
EF 70-210/3.504.5 USM
EF 100-300/4.5-5.6 USM
EF 50/1.0L USM
EF 85/1.2L USM
EF 200/1.8L USM
EF 300/2.8L USM
EF 400/2.8L USM
EF 500/4.5L USM
EF 600/4L USM
EF 28-80/2.8-4L USM
重量(g):
26
45
45
振荡频率(kHz):
31
29
31
功耗(W):
1
1
1
空载转速(rpm):
80
40
40
启动转矩(kg/cm):
0.9
1.6
1.4
最高转换效率(5):
35
35
35
现在基本使用的是USM-M1和USM-L1,USM-L2已经不再使用。
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超级版主

幻像中寻真实 影像中求追忆 --幻

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QQ
发表于 2010-11-7 21:26:21 | 显示全部楼层 | 来自广东
知道又如何,没钱买
若人生不經風雨,又怎說活得精彩!
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圣骑士

你不惹我,我就不惹你~

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发表于 2010-11-7 21:29:42 | 显示全部楼层 | 来自广东
引用第5楼☆幻影☆于2010-11-07 21:26发表的  :
知道又如何,没钱买
  对.无钱
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光明使者

飞信:6872985 &#

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发表于 2010-11-7 22:02:06 | 显示全部楼层 | 来自广东
路过。。。
飞信:6872985 微信:XQ0757 微搏:http://weibo.com/xq0757
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