Всем ли камерам с автофокусом нужны моторы?

Question

Все ли камеры с автофокусировкой нуждаются в двигателях для управления объективом? Я бы подумал, что современная электроника делает двигатели устаревшими.

Answer 1

Уже есть несколько хороших ответов и соответствующих комментариев.
Я рассмотрю, возможно, неоднозначный вопрос.

Вы сказали: «Всем ли камерам с автофокусировкой нужны моторы для привода объектива?»
Другие объяснили, что «Световое поле» или Plenoptic камера (Википедия) вообще не нуждаются в перемещении объектива для изменения фокуса, поэтому не нужны моторы фокусировки, когда ничего не движется.

Однако вы также сказали: «... Я бы подумал, что современная электроника сделала двигатели устаревшими».
Вы возможно имели в виду, что, возможно, для перемещения элементов объектива в некоторых современных камерах может использоваться какая-то другая вещь, кроме мотора.
Грубо говоря, все, что обеспечивает механическое движение, можно рассматривать как двигатель. По этому определению, если что-то движется механически, тогда должен быть задействован двигатель.

Однако существуют различные способы, с помощью которых можно достичь движения с помощью «мотора», который отличается или очень отличается от традиционных. Не все из них (пока) используются в объективах камер.

Обычным двигателем, включенным в объективы, является SSM или USM = сверхзвуковой двигатель или ультразвуковой двигатель. В этой статье Википедии приводится хорошее описание. Ультразвуковой двигатель часто представляет собой подмножество пьезоэлектрических двигателей, которые используют электрическое сжатие или расширение движения кристалла. Википедия Noites -

• Ультразвуковой двигатель - это тип электродвигателя, приводимый в действие ультразвуковой вибрацией компонента, статора, расположенного напротив другого компонента, ротора или ползуна, в зависимости от схемы работы (вращение или линейное перемещение).

  Ультразвуковые двигатели отличаются от пьезоэлектрических приводов по нескольким причинам, хотя в обоих обычно используются пьезоэлектрические материалы, чаще всего цирконат-титанат свинца и иногда ниобат лития или другие монокристаллические материалы.

  Наиболее очевидным отличием является использование резонанса для усиления вибрации статора при контакте с ротором в ультразвуковых двигателях. Ультразвуковые двигатели также предлагают сколь угодно большие расстояния вращения или скольжения, в то время как пьезоэлектрические приводы ограничены статическим напряжением, которое может быть вызвано пьезоэлектрическим элементом.

Для создания SSM / USM необязательно использовать пьезоэлектрическое действие, но это обычно.

Анимированная демонстрация SSM / USM

Превосходная короткая вспышка анимации пьезоприводов в действии .
Это система пьезопривода Minolta CCD с противоударным приводом в действии, а не фокусная передача, но великолепно демонстрирует основные принципы.

---

Родственные патенты здесь и здесь

Answer 2

Кроме камер Light Field, необходимо движение для автофокусировки. У некоторых камер есть моторы, но у многих их нет. У меньшего Nikon, как у D3100, например, нет мотора. Вместо этого в каждом объективе есть мотор. У большего Nikon, как у D4, есть мотор, но он также работает с объективами с мотором.

Таким образом, это не является абсолютно необходимым, но обычно требуется либо в камере, либо в объективе. Камера Light Field, которую я никогда не видел, но читал, что она очень ограничена и на самом деле имеет мотор фокусировки, поскольку существует предел возможного изменения фокуса от Light Field.

Answer 3

Традиционно элементы объектива необходимо перемещать, чтобы изменить фокус, так как вы должны изменить путь прохождения света через объектив, поэтому для перемещения стекла требуется мотор. Однако это не всегда так.

Lytro недавно выпустила первую в мире коммерческую камеру для светового поля . Идея заключается в том, что эта камера фиксирует не только интенсивность входящего света, но и меру угла падения различных лучей. Это позволяет математически рассчитать влияние различных настроек фокуса, позволяя вам «перефокусировать» изображение еще долго после его съемки с помощью компьютера. Никаких двигателей или движущихся частей не требуется.

Answer 4

Также возможно, что некоторые микрокамеры, такие как мобильные телефоны или встроенные веб-камеры, используют электромагнитную фокусировку. Этот метод используется для фокусировки некоторых линз приводов CD / DVD, когда часть элементов установлена ​​таким образом, что разное напряжение, приложенное к нескольким катушкам, вызывает движение фокусирующего элемента.

Я видел этот механизм в действии, и в некоторых случаях они имеют широкий диапазон движения по сравнению с размерами элементов. Размер типичного CD-оптического датчика намного больше, чем у мобильных телефонов.

С точки зрения электрической конструкции эти механизмы больше похожи на соленоид, чем на двигатель.

Answer 5

Вам всегда нужны какие-то средства для перемещения объектива, но это может быть не мотор в традиционном смысле. Например, вы можете изменить форму жидкая линза приложив к нему напряжение, без движущихся частей, кроме жидкости.