Ультразвуковой мотор в объективе что это nikon

Интересно, что до сих пор не задумывался, как работает автофокус в камере.

Оказывается, там под основным полупрозрачным зеркалом (толстая чёрная линия под 45 градусов на картинке), которое отводит часть света на видоискатель (8), есть ещё одно «вспомогательное» полупрозрачное зеркало (3), забирающее часть света, идущего на матрицу (4), на нужды сенсора автофокуса (7):

Сенсор автофокуса имеет несколько «зон» («зоны автофокуса», которые соответствуют определённым местам в кадре), над каждой из которых расположена маленькая линза. У каждой «зоны автофокуса» под линзой есть два маленьких сенсора: условно «левый», принимающий только «левую» сторону света, пришедшего из объектива, и условно «правый», принимающий только «правую» сторону света, пришедшего из объектива.

Изображение на этих двух маленьких сенсорах будет совпадать, если объектив сфокусирован правильно (другими словами, если «красный» луч света на картинке попадает точно в центр «красного» сенсора, и «зелёный» луч света на картинке попадает точно в центр «зелёного» сенсора, то изображение на этих двух маленьких сенсорах будет совпадать, объектив сфокусирован правильно).

Алгоритм автоматического поиска фокуса работает так (случаи пронумерованы как на картинке):

1. Линза объектива выдвинута слишком близко. Фотоаппарат может это угадать, заметив, что картина распределения интенсивностей такая же, как если бы она состояла из двух одинаковых картин интенсивностей, сдвинутых друг относительно друга (это можно сразу засечь, чуть-чуть сдвинув фокусировочную линзу объектива; алгоритм угадывания выполняется на процессоре фотоаппарата).

2. Объектив сфокусирован точно — две одинаковые световые картины максимально наложились друг на друга.

3. Линза объектива выдвинута слишком далеко.

Для того, чтобы этот алгоритм давал верные результаты, очевидно, требуется, чтобы сенсор автофокуса и матрица были равноудалены от «вспомогательного» полупрозрачного зеркала.

А ещё сейчас в моде объективы с «ультразвуковым мотором».
Звучит-то как!
Прямо как «лазерный принтер».
Наверняка в 90-ых, услышав в первый раз о таких принтерах, первое, что каждый себе представлял — это как принтер выжигает на бумаге изображение разноцветными лазерами из фантастических фильмов.

Оказалось, что, как и ожидалось, маркетологи всех снова обманули, и мотор никакой не ультразвуковой (не крутится с ультразвуковой скоростью).
Тем не менее, конструкция очень остроумная.

Ультразвуковой двигатель объектива состоит из двух колец: ротора (синий) сверху и статора (красный) снизу.
В свою очередь, статор (красный) состоит из тонкого пьезоэлектрического керамического кольца снизу и толстого (но «эластичного») зубчатого слоя сверху.

Когда на статор (красный) подаётся ток ультразвуковой частоты, в нём возникает резонанс (стоячая волна), и волна эта начинает по кругу путешествовать по статору (красный):

При этом, обратите внимание на то, что статор (красный) стоит не месте и никуда не крутится — он просто «волнуется», как море.
А вот ротор (синий) уже как раз крутится.
Спрашиваете, почему?

А из этой картинки и не поймёте.

Крутится ротор потому что на статоре есть зубцы.
Они очень мелкие (порядка 0,001 мм), и их очень много.

Работают они так, как показано на рисунке: когда под зубец подходит волна, он отклоняется на некоторый угол в сторону движения этой волны, и пока волна проходит под ним, он сначала выравнивается вертикально, а потом наклоняется в уже другую сторону (когда волна уходит из-под него).
Получается, что каждый зубец описывает дугу, и именно это создаёт вращение ротора.

Видео:Что означают буквы на объективах?Скачать

Что такое USM и каковы его плюсы и минусы?

У моих объективов Canon обозначение USM, которое, как я полагаю, по той же причине, что и «Ультразвуковой». Что это значит, и почему или почему я этого не хочу?

USM — ультразвуковой мотор (это терминология Canon)

Это большое улучшение по сравнению со старыми системами автофокусировки на основе микромотора, которые значительно медленнее и громче. Существует два типа систем USM: «Микро» и «Кольцо». Предпочтительным типом является «Тип кольца», который всегда позволяет выполнять ручную фокусировку без отключения автофокуса. Большинство, но не все, объективы Micro USM от Canon также имеют ручную фокусировку.

Преимущества ультразвуковых двигателей :

• Быстрая фокусировка
• Тише
• Постоянная ручная фокусировка (для кольцевых объективов USM и многих, но не всех объективов Micro USM)

USM является товарным знаком Canon, поэтому аналогичные термины используются другими производителями. Эти другие имена включают в себя:

• USM: ультразвуковой мотор (Canon)
• SWM: Silent Wave Motor (Nikon)
• SWD: Двигатель со сверхзвуковой волной (Olympus)
• SDM: сверхзвуковой приводной двигатель (Pentax)
• SSM: сверхзвуковой мотор в объективе (Sony / Minolta)
• HSM: Hyper-Sonic Motor (Sigma)
• USD: ультразвуковой бесшумный привод (Tamron)

Читайте также: Сальники мотора yamaha jog

Вы хотите это по нескольким причинам:

• почти бесшумный автофокус (важен для фотографов, работающих с животными)
• Постоянная (даже при включенной автофокусировке) ручная фокусировка (важно для макросъемки)
• Это намного быстрее, чем фокусировка без использования USM (особенно полезно для отслеживания движущихся объектов)

Вы можете НЕ хотеть этого, потому что:

Назовите меня глупым, но после нескольких минут напряженного мышления я все еще не могу придумать ЛЮБУЮ другую причину, по которой вы, возможно, НЕ захотите этого. Делая мой ответ почти идентичным предыдущему lol.

Ультразвуковой мотор (USM) в этом случае не должен быть связан с человеческой звуковой частотой. Я не думаю, что производитель линз строит его из-за отсутствия шума во время работы, а из-за более простого управления движением линзы с помощью синусоидальной электрической волны на частоте ультразвукового диапазона. Ультразвуковой двигатель имеет низкую скорость и высокий крутящий момент, и отличается от любого из электродвигателей с высокой скоростью и низким крутящим моментом. Соответственно, такая охота за фокусом может быть устранена характеристикой USM, и в итоге мы можем получить более быструю автофокусировку.

Ультразвуковой мотор в любом случае дороже по сравнению с любым из электродвигателей.

Предпочтительным типом USM является тип кольца, который включает несколько вращающихся / движущихся частей и, следовательно, простую конструкцию, так что в результате получается очень быстрая автофокусировка, практически нет шума, и мы можем вращать кольцо ручной фокусировки в любое время независимо от режима фокусировки. Другой конструкцией является микро USM, который работает так же, как и обычный электродвигатель. Несмотря на это, преимущество низкой скорости и высокого крутящего момента остается преимуществом для быстрой автофокусировки. Как и в случае обычного двигателя, для соединения двигателя и рамы объектива требуются некоторые звездочки, что, следовательно, требует большего количества механических конструкций, а не типа кольца. Следовательно, мы можем слышать более сильный шум во время работы и немного медленную автофокусировку. Автофокус, все же, намного быстрее по сравнению с другим типом электродвигателей.

Так же как конструкция системы почти такая же, как у электродвигателя, кольцо ручной фокусировки также будет вращаться, когда оно установлено в режиме автоматической фокусировки. Единственное переключение в режим ручной фокусировки позволяет вращать кольцо вручную. Исключением является объектив EF 50 мм f / 1,4 (микро) USM. Вы можете повернуть кольцо фокусировки вручную в любое время независимо от режима фокусировки. Сложное расположение звездочек (похоже на новейшую машину с автоматической коробкой передач, колесо может вращаться в любом направлении под включенной передачей без повреждения коробки передач) приводит нас к работе с объективом, а также с использованием типа кольца.

Как многие люди упомянули USM = Ультразвуковой мотор. Это небольшой мотор, встроенный в объектив. Это означает, что камера будет фокусироваться НАМНОГО быстрее без шума (или большого шума). На самом деле есть 2 вида USM: «Ring Ultrasonic» (хорошо) и «Micromotor Ultrasonic» (не очень хорошо), смотрите здесь . Если вы заинтересованы в более техническом объяснении формы canon, смотрите здесь .

Amazon показывает 50-миллиметровую линзу за 100 долларов США, а не 300 долларов США. AFAIK это то же самое стекло в обоих, так что вы платите за быстрый и тихий мотор. Это также тяжелее.

• Быстрая и Тихая AF
• Ручная фокусировка в режиме AF

• Тяжелее, чем не USM объектив
• Значительно дороже

1. USM использует ультразвуковую волну для более быстрого перемещения объектива для достижения более точной фокусировки.
2. В отличие от традиционных старых модных магнитных линз, USM работает тише и меньше трения во время движения линзы, поэтому не тратит энергию / батарею, создавая слышимый человеком шум.

Слышимый человеком шум в целом означает разряды батареи. Это относится и к цифровым камерам с включенным шумом щелчка затвора.

Видео:Отверточный привод авто фокуса.Скачать

Два типа моторов ‘Nikon SWM’

Эта статья касается двух типов моторов ‘Nikon SWM’.

Части кольцевого мотора Nikon SWM

Все объективы Nikon типа Nikon AF-S используют встроенный мотор фокусировки Nikon SWM (Silent Wave Motor – тихий волновой/ультразвуковой мотор).

Существует два основных вида технологии Nikon SWM:

1. Кольцевые моторы Nikon SWM (в западной литературе их могут называть Ring SWM)
2. SWM на основе моторов с передаточными шестернями (в западной литературе их могут называть ‘Micromotor SWM’ или ‘Gear SWM’ или ‘Compact SWM’).

Читайте также: Холодильник устройство мотор компрессор

В обеих случаях используется идея превращения волн во вращательное движение, которое позволяет перемещать линзы объектива (выполнять фокусировку).

Кольцевые моторы Nikon SWM (Ring SWM)

Кольцевые моторы довольно дороги, имеют конструкцию без лишних шестеренок, на вид похожи на несколько металлических колец. Такие моторы могут очень быстро, тихо и точно перемещать линзы объектива. Выглядят они вот так (взято от сюда):

SMW мотор для AF-S 70-200mm F2.8, DX 17-55mm F2.8, MC 105mm F2.8

Мотор для Nikon AF-S Nikkor 18-70mm 1:3.5-4.5G ED DX SWM IF Aspherical (теперь понятно, почему ‘простой’ 18-70/3.5-4.5 фокусируется так же быстро как и 17-55/2,8) и Nikon DX AF-S Nikkor 12-24mm 1:4G ED SWM IF Aspherical (теперь понятно, откуда такой ценник у этого объектива):

SWM мотор для AF-S DX 18-70mm F3.5-4.5, DX 12-24mm F4

SWM для AF-S 17-35mm F2.8, 28-70mm F2.8, 300mm F4

Моторы для Nikon AF-S 200mm F/2, 300mm F/2.8, 400mm F/2.8, 500mm F/4, 600mm F/4, 200-400mm F/4:

Мотордля AF-S 200mm F2, 300mm F2.8, 400mm F2.8, 500mm F4, 600mm F4, 200-400mm F4

SWM для AF-S 24-120mm F3.5-5.6

Моторы Nikon SWM с передаточными шестернями

Такие моторы были созданы для удешевления производства. Они создают немного больше шума, чем ‘настоящие’ кольцевые моторы. Внешне похожи на обычные микро-моторчики.

Compact SWM для AF-S DX 18-200mm F3.5-5.6

Мотор для Nikon DX 18-55mm F/3.5-5.6, DX 55-200mm F/4.5-5.6

Compact SWM для DX 18-55mm F3.5-5.6, DX 55-200mm F4.5-5.6

Правда

Разница между кольцевыми и компактными SWM моторами заметна невооруженным глазом.

Из своего опыта скажу, что объективы с кольцевыми моторами имеют реально лучшее быстродействие во время наводки на резкость.

А теперь грустная правда. В некоторых ТОПовых объективах Nikon вместо кольцевого SWM используются малютки SWM. С достоверностью известно, что Nikon 85/1.4G и Nikon 105/1.4E (точно) использует компактный SWM. Раньше я не особо верил, что Nikon 85/1.4G стоимостью 1600 долларов может использовать мотор, похожий на тот, что находится в корпусе Nikon 18-55/3.5-5.6. Теперь же все стало на свои места и причина медленной фокусировки Nikon 85/1.4G стала ясна.

В одно время мне посчастливилось пообщаться с мастером по ремонту объективов, и он подтвердил, что во многие дорогие объективы Nikon ставят ужасные компактные SWM моторы (в том числе и в упомянутый Nikon 85/1.4G).

Из-за того, что на объективах Nikon нет маркировки, указывающей на тип SWM мотора, сложно узнать за что покупатель платит деньги. Маркетологи снова победили.

Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Добавить комментарий:

Комментарии: 33, на тему: Два типа моторов ‘Nikon SWM’

Действительно,первый)
Аркадий,просто раскрыли глаза! Спасибо)

Аркадий не посчитайте что придираюсь но здесь ошыбка “Мотор для Nikon DX 18-55mm F/3.5-5.6, DX 55-20mm F/4.5-5.6” имелось веть введу 55-200 ато обьектива 55-20 несуществует)
а так очень познавательная статься
очень хотелось бы увидеть чтото на подобе сравнение моторов от никона и кенона (какраз вот продал всю фототехнику и немогу решыть на какую систему сесть( ))

Классная статья. Как удивил 18-70! Точно не буду теперь его продавать:)))

Вот здесь я уже писал, что быстрый фокус из DX зумов имеется только у 17-55, 16-85 и 18-70. Возможно новый 16-80 тоже будет быстр. Насчет 18-70, в свое время он стоил огромных денег! Это сейчас его продают по 50 у.е.

Да, до тыщи у.е. стоил. Да и сейчас в РФ найти его дешевле 100 баксов большая удача. А еще по-моему чисто субъективно 18-70 побыстрее 16-85 фокусируется. Хотя разница минимальная.

превращения волн во вращательное движение

Как мне кажется, правильнее было бы написать – колебаний.

В Nikkor 50 1.4G установлен кольцевой мотор, только скоростью фокусировки объектив, мягко говоря, не блещет. :] Так что не все так однозначно, и надежностью, как Вы уже писали, данный мотор в данном объективе не отличается(хотя мой без проблем дожил от покупки до продажи).

Аркадий, вот через Ваши руки прошли сотни объективов, скажите, какие-то из них отличаются действительно бесшумной фокусировкой? Мои никоновские и не только стекла все стрекотали, шуршали, кряхтели и тд и тп, что особенно проявлялось на видеозаписи(отверточных объективов не пробовал – там, наверное, вообще кошмар по шуму). Много где про разные стекла пишут про “бесшумность” фокусировки и пока я склонен полагать, что это все неправда.

Читайте также: Моменты затяжки мотор cdab

Если снимать видео со встроенным микрофоном, то я еще не видел ни одного реально бесшумного объектива. SWM, USM/STM намного тише отверточных, либо Canon Micro Motor (с обычным микро мотором), но реально трение, движение частей, линз и прочего слышно ?

т.е кольцевой мотор еще не залог хорошей скорости так? т.е. нет прямой зависимости?

Ну я как бы не эксперт в моторах Никон, не могу ничего утверждать. Знаю, что 50мм 1.4Г фокусируется довольно медленно. Теоретически “кольцевые” моторы надежнее – меньше всяких пластиковых шестеренок, которые изотрутся со временем. Но вот экземпляр 50 1.4 Аркадия скончался от легкого удара. У меня была наверное пара-тройка несерьезных ударов, но мотор оставался цел, возможно, просто везение.
Вообще, скорее всего выбор типа мотора обусловлен удобством технологического размещения. Если можно без ущерба компактности и иным качествам влепить более дешевый мотор с редуктором, Никон лепит его.

У 16-85, кстати, привод не прямой(кольцевой), а тоже шестереночный. Сравнить не с чем особо по скорости, но не сказал бы, что он очень быстр.

16-85 чуть медленней 17-55 и 18-70, 17-55 вообще считается “пулей”.

Не то что бы меня это сильно интересовало, но иногда проскакивала мысль – как же он “собака” крутит. Спасибо, теперь буду иметь представление.

у 18-70 вроде болезнь, мотор из строя выходит?

18-70 один із самих стареньких, і виготовлено їх було досить багато, так що не дивно

Забра будет не про никон и на кенон. А вчера было про заметки фотографу ?

спасибо. замечательная статья!

А такой вопрос. Со скоростью фокусировки понятно, а на счет цепкости и точности фокусировки разница между шестереночными и кольцевыми моторами влияет?

Моя практика показала, что влияет. Шестеренки имеют некий лаг, в то время как кольцевой мотор куда быстрей меняет направление фокусировки и доводит фокусировку. Возможно, просто такое мнение сложилось у меня ошибочно.

Наличие многоступенчатого редуктора (шестеренки) увеличивает микролюфты. Так что некая разница гарантированно будет.

а что-нибудь известно про новые AF-P моторы? Никон выпускает 2 версии 18-55, и по слухам будут такие же 70-300 опять для кропа.

Был пару лет назад 18-70 отличная цветопередача хорошая детализация куплен был с рук но абсолютно в неиспользованом состоянии.
Но через два года стал промахиваться через раз в самом прямом смысле.

Насчет SWM скажу, что кольцевые подвержены действию времени. Сделаны они из керамики, которая имеет вес, металлическое напыление и присущую всей пьезокерамике хрупкость. От этого моторы очень нежны в эксплуатации, недолговечны. Так как для работы нужен маленький тарированый зазор между кольцами, когда туда попадает пыль, он может заклинить, когда он все таки работает с пылью, кольцо стирается из-за совокупности абразива и воздействия УЗ и быстро приходит в негодность. В ремонте стоит дорого.
Мелкие SWM моторы более надежны, тоже имеют слабости своих больших братьев, но в меньшей мере.
Коллекторные моторы старого типа в принципе очень долговечны. Запас хода у них зависит только от втулок и стирания щеток.
STM моторы практически вечны. Стираются только втулки. При правильной разработке могут прожить лет 100 и больше.

получается, зря от отвертки отказались

В этом отношении честен Тамрон. Он четко в маркировке указывает тип мотора. И во всех его топах стоят именно кольцевые моторы – USD.

Прекрасный материал!. Достаточно полная информация, изложенная простым, понятным языком.
Благодарность автору.

Прокоментируйте…
1. простой вопрос 18-135 какой мотор.
2. По точности – что лучше, и по надежности, на профи камерах (Д2-3-4.. и на полу-профи Д200-300-700) — “отвертка” или волновой.
Комент… При падении с высоты 1,5 метра, ремонт топового обЪектива с волновым мотором, может быть равен стоимости почти нового?)))

1. компактный swm
2. все зависит от конкретного объектива и конкретной камеры
3. обычно при падении с 1.5 метра можно будет купить новый объектив, и не важно, что там было в середине, это будет уже стеклотара и металлолом

Подскажите, какой тип мотора в 50/1.8g и 35/1.8g dx?

Посмотрите в соответствующих статьях на этом сайте.

у обоих nikon swm, у nikon 50/1.8G кольцевой, у 35/1.8G DX компактный

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/ultrazvukovoy-motor-v-obektive-chto-eto-nikon

  📽️ Видео

  Ультразвуковой двигатель Часть 2.Скачать

  

  восстановление USM двигателяСкачать

  

  Работа USM мотора фирмы Canon и возможная неисправностьСкачать

  

  Осторожно!!!! AF-P DX NIKKOR. Новая система объективов.Скачать

  

  NIKON 28-70 ремонт мотора автофокуса часть 1 Lensservis мастерская оптики и точной механики в СПбСкачать

  

  кажется мотор все. Canon 85mm f1.2 usm iiСкачать

  

  Советская оптика совместимая с nikonСкачать

  

  Новинка Viltrox 40mm F2.5 STM AF FXСкачать

  

  nikon nikkor ed 80-200f2.8 D замена двигателяСкачать

  

  Что такое Nikon AF-S и AF-P ?Скачать

  

  Что вы (скорее всего) не знали о USM-объективах Canon и чем новые отличаются от старых.Скачать

  

  Основные отличия линейки объективовСкачать

  

  Фотошкола рекомендует: Обзор объектива Nikon 105mm f/2.8G AF-S VR Micro-NikkorСкачать

  

  Nikon nikkor 70-300 f4.5-5.6 g диагностикаСкачать

  

  Nikon 18-55 VR. Ремонт. Люфт объектива. болтается выдвижная частьСкачать

  

  Nikon DX объективы 16+Скачать

  

  Обзор китовых объективов NikonСкачать

  

  Nikon 50mm f1.4 G - подробный разборСкачать