فناوری لنزهای Ultrasonic کانن (USM)

۱. معرفی فناوری USM

۲. انواع موتورهای USM

۱. موتور USM حلقه‌ای (Ring-Type USM)

۲. موتور میکرو USM (Micro USM)

۳. موتور میکرو USM II (Micro USM II)

۳. نحوه عملکرد موتورهای USM

تاریخچه و توسعه فوکوس خودکار در لنزهای کانن

وقتی به یک عکس نگاه می‌کنید، یکی از اولین چیزهایی که متوجه می‌شوید این است که آیا آن عکس در فوکوس است یا خیر. در حالی که برخی از عکس‌های استثنایی وجود دارند که با وجود خارج از فوکوس بودن، در ذهن باقی‌ می‌مانند، اما شارپ بودن سوژه هدف و نقطه شروع تقریباً تمام عکاسی‌ها است.

آغاز فوکوس خودکار در دوربین‌های کانن

در روزهای اولیه عکاسی با فوکوس خودکار، موتور درایو AF اغلب در بدنه دوربین قرار داشت یا به لنز متصل می‌شد و لنز را به صورت مکانیکی هدایت می‌کرد. اولین دوربین SLR کانن با فوکوس خودکار، مدل T80 در سال 1985 بود. در سال 1987، کانن با معرفی پایه لنز EF و کانکتورهای کاملاً الکترونیکی آن، توانست موتور فوکوس خودکار را مینیاتوری کند تا درون خود لنز قرار بگیرد. این امکان را افزایش داد که هر موتور فوکوس خودکار را بتوان برای لنزی که در آن نصب شده، بهینه کرد و در نتیجه فوکوس خودکار سریع‌تری را فراهم کرد.

توسعه موتورهای USM

با این حال، نیاز به ایجاد یک موتور فوکوس خودکار پرقدرت برای لنزهای با دیافراگم سریع با گروه‌های فوکوس بزرگ‌تر وجود داشت که بتواند به طور موثر کار کند و فوکوس خودکار سریع، روان و بی‌صدا را ارائه دهد. نتیجه این تلاش، لنز EF 300mm f/2.8L USM با موتور اولترا سونیک (USM) از نوع حلقه‌ای بود که هم سریع و هم تقریباً بی‌صدا بود. در سال 1990، تکنیک‌های جدید تولید، کاهش هزینه‌های ساخت را ممکن کرد و موتورهای USM حلقه‌ای راه خود را به لنزهای کانن در سطح قیمت مصرف‌کننده پیدا کردند.

معرفی موتورهای Micro USM و STM

دو سال بعد، در سال 1992، خطوط تولید خودکار منجر به توسعه موتور Micro USM برای استفاده در لنزهای مصرفی شد. ده سال پس از آن، در سال 2002، موتور Micro USM II آمد که تنها نیمی از اندازه موتور اصلی Micro USM بود.

در سال 2012، نوع جدیدی از موتورهای فوکوس به نام STM معرفی شد که به دلیل استفاده از موتورهای پله‌ای نامگذاری شد. این به ویژه با در نظر گرفتن ویدیو توسعه داده شده است زیرا تغییرات فوکوس بسیار روان و بی‌صدا را امکان‌پذیر می‌کند.

معرفی موتورهای Nano USM

در سال 2016، کانن فوکوس Nano USM را معرفی کرد که سرعت USM حلقه‌ای را با بی‌صدا و روان فوکوس STM ترکیب می‌کند.

انواع موتورهای فوکوس خودکار در لنزهای کانن

این چهار نوع موتور USM را شامل می‌شود - نوع حلقه‌ای، میکرو، میکرو II و نانو. مانند تمام موتورهای فوکوس خودکار، هدف همه آن‌ها تبدیل نیروی الکترومغناطیسی به نیروی چرخشی برای هدایت عناصر فوکوس در لنز است. آنچه در مورد موتورهای USM متفاوت است این است که از انرژی ارتعاشی اولتراسونیک استفاده می‌کنند که به نیروی چرخشی تبدیل می‌شود.

1. موتور USM حلقه‌ای (Ring-Type USM)

- سرعت و دقت بالا: برای عکاسی از سوژه‌های سریع بسیار مناسب است.

- عملکرد بی‌صدا: به خصوص در عکاسی حیات وحش و طبیعت اهمیت دارد.

2. موتور Micro USM

- اندازه کوچک‌تر و وزن کمتر: مناسب برای لنزهای مصرفی.

- هزینه پایین‌تر: به کاهش هزینه‌های تولید کمک می‌کند.

3. موتور Micro USM II

- بهبود کارایی: با اندازه نصف موتور اصلی Micro USM.

- طراحی فشرده‌تر: برای لنزهای جدیدتر و سبک‌تر.

4. موتور STM

- فوکوس روان و بی‌صدا: برای ضبط ویدیو بسیار مناسب است.

- عملکرد پله‌ای: تغییرات فوکوس به تدریج و نرم انجام می‌شود.

5. موتور Nano USM

- ترکیب سرعت و بی‌صدا: مناسب برای هر دو کاربرد عکاسی و فیلمبرداری.

- فناوری پیشرفته: ترکیبی از بهترین ویژگی‌های موتورهای USM حلقه‌ای و STM.

فناوری موتورهای USM کانن یکی از پیشرفت‌های مهم در زمینه فوکوس خودکار در دوربین‌های دیجیتال است. با استفاده از امواج فراصوتی، این موتورها عملکرد سریع، دقیق و بی‌صدایی ارائه می‌دهند که به بهبود کیفیت و کارایی عکاسی کمک می‌کند. انواع مختلف این موتورها، از جمله موتورهای حلقه‌ای، میکرو، میکرو II، STM و نانو، امکانات متنوعی را برای عکاسان حرفه‌ای و آماتور فراهم می‌کنند.

موتورهای حلقه‌ای USM (Ring-Type USM) کانن

موتور حلقه‌ای USM یکی از پرکاربردترین موتورهای فوکوس خودکار (AF) در لنزهای Canon EF است. این موتور به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، فوکوس سریع، دقیق و بی‌صدایی را ارائه می‌دهد که برای عکاسان حرفه‌ای و آماتور بسیار جذاب است.

ویژگی‌ها و مزایای موتور حلقه‌ای USM

۱. قدرت و دقت بالا

- قدرت بالا: موتور حلقه‌ای USM باید به اندازه کافی قدرتمند باشد تا گروه لنزهای فوکوس را به سرعت و به راحتی هدایت کند. این امر به ویژه در لنزهای با دیافراگم سریع و گروه‌های فوکوس بزرگ‌تر اهمیت دارد.

- دقت بالا: این موتور توانایی حفظ دقت فوکوس در سرعت‌های پایین را دارد، بدون نیاز به سیستم چرخ‌دنده برای کاهش سرعت، که به افزایش دقت و پایداری فوکوس کمک می‌کند.

۲. پایداری و ثبات

- پایداری پس از خاموشی: موتور حلقه‌ای USM باید قدرت نگهداری بالایی داشته باشد، به طوری که پس از خاموش شدن موتور، گروه لنزهای فوکوس بدون نیاز به ورودی بیشتر در جای خود ثابت بماند. این ویژگی به حفظ فوکوس دقیق کمک می‌کند.

- پایداری در شرایط دمایی مختلف: این موتورها در طیف وسیعی از دماها از -30 درجه سانتیگراد تا +60 درجه سانتیگراد پایدار هستند.

۳. سازگاری و طراحی ساده

- طراحی ساده: ساختار موتور حلقه‌ای USM به گونه‌ای است که به سرعت شروع و متوقف می‌شود، که این امر باعث افزایش کارایی و دقت فوکوس می‌شود.

- سازگاری با طراحی لنز: به دلیل شکل حلقه‌ای، این موتورها برای قرار گرفتن در لوله لنز ایده‌آل هستند.

۴. عملکرد بی‌صدا

این موتورها به طور خاص برای عملکرد بی‌صدا طراحی شده‌اند، که این ویژگی در عکاسی طبیعت و حیات وحش اهمیت زیادی دارد.

۵. مصرف انرژی پایین

- کارایی بالا: موتورهای حلقه‌ای USM کارایی بالایی دارند و مصرف انرژی پایینی دارند که این امر به حداکثر رساندن عمر باتری دوربین کمک می‌کند.

نحوه عملکرد موتور حلقه‌ای USM

موتور حلقه‌ای USM از یک روتور و یک استاتور تشکیل شده است. استاتور یک بدنه الاستیک دارد که یک عنصر ولتاژ سرامیکی پیزوالکتریک به آن متصل است. اعمال جریان AC با فرکانس تشدید حدود ۳۰ کیلوهرتز به استاتور، ارتعاشاتی ایجاد می‌کند که باعث می‌شود روتور به طور مداوم بچرخد. این فرکانس در محدوده اولتراسونیک قرار دارد و از اینجاست که موتورهای USM نام خود را گرفته‌اند.

عملکرد پیزوالکتریک

عنصر پیزوالکتریک امواج مافوق صوت تولید می‌کند که مانند امواج اقیانوسی عمل می‌کنند و روتور را به حرکت در می‌آورند. این امواج باعث ایجاد نیروی چرخشی می‌شوند که گروه فوکوس لنز را حرکت می‌دهد. تغییر جریان بین دو فاز مختلف جهت امواج اولتراسونیک را تغییر می‌دهد. در نتیجه، گروه فوکوس می‌تواند در جهات مختلف حرکت کند و کنترل دقیق جهت، سرعت و درجه تنظیم فوکوس را فراهم کند.

موتورهای حلقه‌ای USM کانن با ارائه فوکوس سریع، دقیق و بی‌صدا، یکی از پیشرفت‌های مهم در زمینه فوکوس خودکار هستند. این موتورها با قدرت و دقت بالا، پایداری در شرایط مختلف، طراحی ساده و مصرف انرژی کم، به یکی از گزینه‌های محبوب برای عکاسان حرفه‌ای و آماتور تبدیل شده‌اند. فناوری پیشرفته این موتورها به عکاسان این امکان را می‌دهد که با اطمینان بیشتری به ثبت لحظات خاص و بی‌نظیر بپردازند.