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。
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。
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
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现在基本使用的是usm-m1和usm-l1,usm-l2已经不再使用。