- Desde la introducción de EOS/EF, Canon ha aplicado distintos motores de autoenfoque en lentes EF, EF-S, EF-M, RF y RF-S, y las diferencias en el método de accionamiento del enfoque según la generación del lente determinan el rendimiento en foto y video.
- El grupo de lentes de enfoque se desplaza a lo largo del eje óptico, pero la forma de producir ese movimiento se divide entre accionamiento rotativo, que convierte la rotación, y accionamiento lineal, que empuja directamente el grupo de lentes.
- La familia que va de AFD, Ring-Type USM, DC Micro Motor, Micro USM, STM, Nano USM a VCM difiere en velocidad, ruido, torque y método de control, por lo que es difícil identificar la estructura interna solo por la indicación USM.
- Full-Time Manual Focus se ofreció por primera vez en Ring-Type USM, y STM, Nano USM y VCM admiten siempre la anulación manual mediante focus-by-wire, donde el anillo de enfoque controla electrónicamente el mecanismo de accionamiento.
- Los Nano USM y VCM más recientes mueven directamente el grupo de lentes de enfoque sin un mecanismo de conversión rotativo-lineal, y en los lentes híbridos RF apuntan a cubrir a la vez las necesidades de foto y video.
Estructura básica de los métodos de accionamiento AF de Canon
- El autoenfoque funciona con una estructura en la que el sistema de detección de autoenfoque dentro de la cámara determina la posición ideal de enfoque y ordena el movimiento al mecanismo AF del lente.
- Canon diseñó el autoenfoque como función estándar al introducir el sistema EOS y los lentes EF en 1987.
- El grupo de lentes de enfoque se mueve linealmente a lo largo del eje óptico, pero los actuadores se dividen en dos grandes familias.
- Sistema de accionamiento rotativo: convierte la rotación del motor en desplazamiento lineal mediante mecanismos de precisión como un barril con ranura helicoidal o un husillo.
- Sistema de accionamiento lineal: el grupo de lentes de enfoque está conectado directamente a un actuador lineal, por lo que no necesita un mecanismo de conversión adicional.
- Los primeros mecanismos AF usaban movimiento rotativo, como AFD, Ring-Type USM, DC Micro Motor, Micro USM, Micro USM II y STM, y luego se ampliaron a accionamientos lineales como Nano USM y VCM.
Marcado en el lente y anulación de enfoque manual
- Si el barril del lente no tiene una indicación de tecnología AF, ese lente AF de Canon usa AFD o DC Micro Motor.
- La indicación USM no se refiere a una única estructura de motor.
- Los sistemas de accionamiento Canon USM incluyen Ring-Type USM, Micro USM I/II y el Nano USM lineal.
- Las tres familias usan tecnología piezoeléctrica, pero sus mecanismos son distintos.
- La introducción de STM coincidió con la del sistema de montura EF-M, y todos los lentes EF-M usan tecnología Stepper Motor.
- El Full-Time Manual Focus, que permite sobrescribir el enfoque manualmente incluso con AF activo, varía mucho según la tecnología AF.
- Ring-Type USM fue el primer sistema AF en ofrecer esta función.
- Antes de 2012, la mayoría de los demás lentes no ofrecían operación de enfoque manual con AF activo.
- STM, Nano USM y VCM usan focus-by-wire, donde el anillo de enfoque controla electrónicamente el mecanismo AF, por lo que siempre ofrecen FTM.
Arc-Form Drive, AFD
- AFD se usó de 1987 a 1990; al principio era la sigla de autofocus drive, pero luego pasó a significar Arc-Form Drive.
- Fue el primer motor AF usado en lentes EF e incluía una unidad de motor, un mecanismo de engranajes y una estructura de cambio para alternar entre manual y automático.
- Como era un conjunto con forma de arco, resultaba fácil colocarlo dentro de un barril de lente cilíndrico.
- Estos son ejemplos de lentes que lo usaban:
- Canon EF 15mm F2.8 Fisheye
- Canon EF 24mm F2.8
- Canon EF 28mm F2.8
- Canon EF 35mm F2
- Canon EF 50mm F1.8
- Canon EF 50mm F2.5 Compact Macro
- Canon EF 135mm F2.8 Softfocus
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Accionamiento y retroalimentación
- AFD usa un motor paso a paso bipolar asimétrico de 2 fases.
- Está compuesto por un núcleo de estator, dos bobinas electromagnéticas y un rotor de imán permanente.
- Al ser bipolar, la corriente puede circular en ambos sentidos por cada bobina.
- Asimétrico significa que la forma del estator no tiene simetría rotacional como en un motor paso a paso común.
- El tren de engranajes de reducción baja la velocidad del engranaje de salida y aumenta el torque.
- Dos sistemas de retroalimentación supervisan el estado de funcionamiento.
- Dos sensores de efecto Hall ubicados cerca del rotor detectan cambios en el campo magnético para confirmar la rotación del rotor.
- Una rueda de codificador óptico con zonas negras y reflectantes alternadas, junto con un sensor infrarrojo de reflexión, mide la cantidad de pasos de rotación.
- Como las instrucciones de AF normalmente incluyen cuántos pasos moverse en una dirección específica, la retroalimentación del codificador es importante para el controlador del lente.
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Limitaciones
- El engranaje de salida del AFD también funciona como elemento de cambio que acciona directamente el barril de enfoque helicoidal.
- Una palanca metálica conectada al interruptor AF/MF conecta el engranaje de salida solo con el tren de engranajes del motor o con el engranaje de entrada manual.
- Como al conectarse con un lado se separa del otro, no admite Full-Time Manual Focus.
- Hace bastante ruido al operar y es más lento que otros mecanismos AF; al seguir sujetos en movimiento, el tiempo de respuesta se nota.
- Después de enfocar, debe realizar de forma secuencial la acción de cerrar el diafragma, mientras que los lentes con otros motores AF pueden accionar el motor AF y el diafragma al mismo tiempo.
- A pesar de estas debilidades, los lentes AFD ofrecen un rendimiento de autoenfoque confiable.
Motor ultrasónico tipo anillo, USM
- El USM tipo anillo se introdujo en noviembre de 1987 junto con el lente Canon EF 300mm F2.8L USM, y se usa desde 1987 hasta la actualidad.
- Es un actuador que genera rotación combinando el efecto piezoeléctrico y la fricción, no bobinas electromagnéticas ni un rotor magnético.
- Al tener forma de anillo, encaja bien dentro del barril del lente, y el sistema óptico pasa por el centro del anillo.
- En el momento de su introducción fue revolucionario en diseño y funcionalidad por su accionamiento muy rápido y silencioso.
- Su alto torque permite mover incluso los pesados grupos de lentes de enfoque de los superteleobjetivos, y puede conectarse al mecanismo de enfoque sin un tren de engranajes reductor.
- Incluso con potencia de entrada cero, tiene un alto torque de retención; su baja inercia del rotor permite arranques y paradas rápidos, y no se ve afectado por campos electromagnéticos.
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Estructura
- Los componentes principales se dividen en rotor, estator piezoeléctrico y varios anillos de soporte.
- El rotor es la única pieza que realmente gira alrededor del eje óptico durante el funcionamiento del motor, y tiene un riel deslizante del lado del estator.
- El estator es un cuerpo metálico elástico, y en la parte trasera tiene soldado un anillo de elementos cerámicos piezoeléctricos.
- Cuando la capa piezoeléctrica se excita eléctricamente, el estator vibra, y la energía de vibración se transmite al rotor mediante fricción.
- El anillo de fieltro protege la sensible capa piezoeléctrica de los anillos metálicos de soporte y reduce la vibración transmitida al barril del lente.
- El resorte de compresión proporciona la precarga que presiona con fuerza el estator y el rotor, y es esencial para el funcionamiento del USM tipo anillo.
- Canon usa anillos de estator de dos tamaños, con diámetros exteriores de 62 mm y 77 mm.
- Ejemplos de 62 mm: Canon EF 24mm F1.4 L USM, EF 50mm F1.2 L USM, EF 100mm F2 USM.
- Ejemplos de 77 mm: Canon EF 400mm F2.8 L IS USM, EF 600mm F4 L IS USM.
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Anillo piezoeléctrico y onda viajera
- Para que el motor funcione, el estator debe vibrar con precisión; esta vibración la produce un anillo segmentado de cerámica piezoeléctrica soldado a la parte trasera del estator elástico.
- Los elementos piezoeléctricos se agrupan en los grupos A y B, y ambos grupos se disponen con una diferencia de fase espacial de λ/4.
- Cada elemento piezoeléctrico está intercalado entre electrodos y, cuando se aplica un campo eléctrico, se flexiona hacia arriba o hacia abajo por el efecto piezoeléctrico inverso.
- Cuando se aplica una tensión alterna de alta frecuencia, el anillo del estator vibra, y la amplitud de vibración es de aproximadamente 1–2 µm.
- Al excitar por separado los grupos A y B se generan ondas estacionarias; al excitar simultáneamente ambos grupos con una diferencia de fase temporal de λ/4, las ondas estacionarias se combinan en una onda viajera.
- La frecuencia de resonancia del USM tipo anillo de Canon es de aproximadamente 27.000 Hz, y se lo llama Ultrasonic Motor porque está en el rango ultrasónico.
- La dirección de la onda viajera cambia según el signo de la diferencia de fase temporal, y como resultado también cambia la dirección de rotación del rotor.
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Retroalimentación y conversión de energía
- Además de los elementos piezoeléctricos para generar ondas, el anillo del estator tiene un pequeño elemento piezoeléctrico sensor que mide la intensidad de la vibración.
- Como un elemento piezoeléctrico genera tensión cuando se deforma, la salida del sensor refleja la amplitud de la onda del estator en esa posición.
- El circuito de control usa esta señal para ajustar la frecuencia de las fases A/B, hacerla coincidir con la frecuencia de resonancia natural del estator y maximizar la amplitud de la onda viajera.
- La frecuencia de resonancia natural puede variar según las tolerancias de fabricación y la temperatura del estator.
- El funcionamiento consiste en una conversión de dos etapas: la energía eléctrica se convierte en una vibración ondulatoria del estator piezoeléctrico, y la vibración ultrasónica de unos 27 kHz se convierte mediante fricción en una rotación continua en una dirección.
- En una condición de ejemplo, si el estator tiene 9 crestas de onda y se excita a 27.000 Hz, una cresta da la vuelta alrededor del estator 3.000 veces por segundo.
- La velocidad real del rotor, con excitación continua, suele ser de 70–90 rpm, y puede reducirse mediante modulación por ancho de pulsos.
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Limitaciones y FTM
- Como usa fricción, no está diseñado para funcionamiento continuo, y su expectativa de vida es menor que la de un motor eléctrico común.
- El ruido ultrasónico, inaudible para el oído humano, puede ser captado por micrófonos sensibles y causar problemas en la grabación de video.
- El costo de producción es alto debido a los dientes del estator mecanizados con precisión por CNC, la producción y aplicación de cerámica piezoeléctrica, y la fuente de alimentación de alta frecuencia junto con el circuito de control por retroalimentación.
- El Full-Time Manual Focus del USM tipo anillo no es una función de la unidad ultrasónica en sí, sino que se debe a un mecanismo diferencial rotativo.
- El anillo de salida tiene tres ruedas pequeñas, y estas ruedas están intercaladas entre el anillo de entrada manual y el anillo de entrada del motor.
- Gracias a la estructura diferencial, aunque el anillo de enfoque manual o la entrada del motor hagan girar el anillo de salida, no se transmite fuerza de manera forzada a la otra entrada.
- Cuando uno de los anillos de entrada no se mueve, la velocidad de salida pasa a ser la mitad de la velocidad de entrada.
DC Micro Motor
- El DC Micro Motor se usó desde 1990 hasta 2012, y también se abrevia como MM.
- Su aspecto externo es similar al AFD y transmite la potencia del motor al barril del lente de enfoque mediante un tren de engranajes reductor, pero el motor en sí no es un motor paso a paso, sino un motor de corriente continua en miniatura.
- Junto con el AFD, se considera uno de los tipos de motor AF menos avanzados usados en lentes Canon, y se empleó principalmente en lentes AF de gama de entrada.
- Ejemplos de lentes que lo usan incluyen Canon EF-S 18-55mm F3.5-5.6, EF 50mm F1.8 II y la serie EF 75-300mm F4-5.6.
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Tren de engranajes y encoder
- Como un motor de corriente continua gira muy rápido cuando recibe alimentación, el tren de engranajes reduce la velocidad de rotación con una alta relación de reducción y aumenta el torque de salida.
- Una palanca desplaza un engranaje entre dos posiciones.
- En la posición predeterminada, el tren de engranajes está cerrado y la rotación del motor se transmite al engranaje de salida.
- Al mover el interruptor AF/MF a MF, el engranaje se separa y se corta la conexión entre el motor y el engranaje de salida.
- Debido a esta estructura, el DC Micro Motor no admite Full-Time Manual Focus.
- Una pequeña polea en el eje del rotor acciona una polea grande mediante una correa de goma, y esta transmisión por correa ayuda a reducir la vibración del funcionamiento del motor.
- En el primer engranaje hay una rueda de encoder con muchos orificios pequeños alrededor; un haz infrarrojo y un sensor detectan el paso de los orificios y cuentan los pasos.
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Funcionamiento del motor DC con escobillas
- El tipo exacto de motor es un motor DC con escobillas de 2 polos y 3 bobinas.
- Los dos terminales traseros van conectados a escobillas metálicas, y las escobillas hacen contacto con el conmutador del rotor para suministrar energía.
- El rotor tiene 3 bobinas enrolladas alrededor de un núcleo metálico, y cada bobina es un electroimán cuya polaridad puede invertirse.
- La tensión de funcionamiento es de 4–6 V DC, y gracias a la estructura del conmutador, la polaridad eléctrica y magnética de las bobinas cambia justo en el momento en que se acercan más al imán permanente.
- Con este principio, un pequeño motor DC puede funcionar hasta a 6.000 rpm, y si se invierte la polaridad de la tensión en las escobillas, gira en la dirección opuesta.
- Funciona solo con tensión DC, por lo que no requiere un circuito controlador complejo como el de un motor paso a paso, pero el circuito de control debe poder manejar una corriente relativamente alta.
- Como su torque es limitado, casi siempre se usa en lentes compactos con grupos de lentes de enfoque pequeños y livianos, y su ruido de funcionamiento es relativamente alto.
Micro USM y Micro USM II
- Micro USM se introdujo en 1992, y Micro USM II llegó después, en 2002, con un diseño ultracompacto de la mitad del tamaño de la versión original
- Ambas familias se usaron hasta 2016 y son otros integrantes de la familia de motores ultrasónicos de Canon
- Es un pequeño motor ultrasónico cilíndrico de 11 mm de diámetro, que genera vibración mediante elementos cerámicos piezoeléctricos
- El Micro USM original mide 26.7 mm de largo, mientras que el Micro USM II mide 13.4 mm
- El engranaje de salida se conecta al barril de la leva de enfoque mediante una caja de engranajes que reduce la velocidad y aumenta el torque
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Elementos piezoeléctricos laminados y nutación
- El Micro USM tiene una estructura en la que el rotor, el estator, los componentes auxiliares y la estructura de soporte están apilados y presionados sobre un eje metálico
- El estator tiene forma de LPE, es decir, un laminated piezoelectric element intercalado entre dos osciladores metálicos
- Como la amplitud de vibración de cada disco piezoeléctrico individual es muy pequeña, se apilan unas 25 piezas circulares para formar un único componente cilíndrico multicapa
- Las mitades de los discos están polarizadas en direcciones opuestas y pueden excitarse en dos fases, A/B
- Al excitar el LPE en dos fases con un voltaje de alta frecuencia con una diferencia de fase temporal de λ/4, el estator realiza un movimiento de nutación alrededor del eje
- Esta nutación se comporta como una cresta y un valle que se desplazan por la circunferencia en la superficie superior del oscilador, y su amplitud es de unos 2 µm, por lo que no es visible
- La fricción generada por el contacto a presión entre el estator y el rotor transfiere energía al rotor, y el rotor y el engranaje de salida giran en la dirección opuesta a la onda viajera del estator
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Similitudes y diferencias con Ring-Type USM
- Ambos motores usan elementos piezoeléctricos para producir vibraciones de flexión en el estator y amplifican las vibraciones del oscilador mediante excitación ultrasónica
- Generan una onda viajera en la superficie del estator y, mediante fricción, hacen girar el rotor en la dirección opuesta a esa onda viajera
- Ambos motores son inaudibles para el oído humano, pero un micrófono sensible puede captar ruido durante la grabación de video, y no están pensados para funcionamiento continuo durante largos periodos
- Ring-Type USM genera entre 7 y 9 ondas viajeras en un estator con forma de anillo
- Micro USM realiza un movimiento de nutación en un estator cilíndrico, cercano a una sola cresta y un valle
- Micro USM es mucho más pequeño, pero su velocidad de salida es relativamente alta, por lo que necesita una caja de engranajes reductora
- Micro USM y Micro USM II tienen costos de producción relativamente bajos, por lo que se usan en lentes de gama baja y media
- Algunos lentes de ejemplo son Canon EF 70-300mm F4-5.6 IS USM, EF 90-300mm F4.5-5.6 USM, EF 28-105mm F4-5.6 USM, EF-S 18-55mm F3.5-5.6 II USM, entre otros
Stepper Motor, STM
- En junio de 2012, Canon anunció el EF 40mm F2.8 STM y el EF-S 18-135mm F3.5-5.6 IS STM, que fueron los primeros lentes en usar la designación STM
- STM es la sigla de stepper motor; aunque en AFD también se usaba tecnología de motor paso a paso, el motor de los lentes STM es mucho más pequeño y tiene una estructura distinta
- Los lentes STM de Canon ofrecen un funcionamiento de AF muy silencioso y suave, por lo que se consideran una opción adecuada tanto para fotografía como para video
- STM se usa ampliamente no solo en lentes EF y EF-S, sino también en los RF y RF-S más recientes
- Algunos ejemplos de lentes que lo usan son Canon EF 40mm F2.8 STM, EF-S 24mm F2.8 STM, RF 28-70mm F2.8 IS STM, RF-S 18-45mm F4.5-6.3 IS STM, entre otros
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Dos métodos de transmisión
- Canon usa dos métodos de transmisión para convertir el movimiento rotatorio del STM en movimiento lineal del grupo de lentes de enfoque
- Lead-Screw-Type STM: mueve la unidad de lentes de enfoque en dirección axial a lo largo de dos rieles guía mediante un accionamiento de tornillo sin fin
- Gear-Type STM: usa una rueda dentada y, finalmente, se conecta a un barril de enfoque con ranura helicoidal
- Aunque el método de transmisión es distinto, el motor paso a paso en sí es el mismo
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Diseño can-stack
- El motor de los lentes STM es un motor paso a paso bipolar de 2 fases y usa un rotor de imán permanente
- A diferencia del motor paso a paso AFD, la versión STM usa un estator con simetría de rotación
- El motor STM de Canon tiene 20 polos de campo, es decir, 10 polos de campo por fase
- Cada bobinado de fase está rodeado por una carcasa de acero, y dientes triangulares entran hacia el centro y se disponen de forma alternada
- Los anillos de dientes del estator de las fases A y B deben estar desplazados 18 grados entre sí, y esta estructura se conoce como diseño can-stack o tin-can
- El rotor es un cilindro de cerámica de ferrita magnetizado con un patrón de 10 polos
- Después de 4 pasos de funcionamiento, el rotor gira 72 grados, y se necesitan 20 pasos para completar una vuelta
- Como el rotor sigue con precisión el campo magnético, no se necesita un sistema de control de retroalimentación independiente
- El motor de los lentes STM de Canon es una unidad muy pequeña de 8 mm de diámetro, incluso más pequeña que un DC Micro Motor
- Por este tamaño, STM es más adecuado para elementos de lente de enfoque pequeños, y es poco probable que se use en superteleobjetivos pesados
- Los lentes STM de Canon usan focus-by-wire, por lo que admiten Full-Time Manual Focus en todo momento
Nano USM
- Nano USM es la incorporación más reciente a la familia de motores ultrasónicos de Canon y se usa desde 2016 hasta la actualidad
- Canon lo aplicó por primera vez al anunciar el lente EF-S 18-135mm F3.5-5.6 IS USM, y ese mismo año dejó de usar el anterior motor ultrasónico Micro USM
- Nano USM genera vibraciones mediante elementos cerámicos piezoeléctricos, pero no produce una salida rotatoria
- Es un accionamiento lineal que genera movimiento lineal sin barril helicoidal ni tornillo guía, empujando directamente la celda de lentes de enfoque en dirección axial a lo largo de rieles guía
- La unidad de lentes de enfoque lleva un codificador de posición con franjas oscuras y reflectantes alternadas, y un sensor infrarrojo cuenta los pasos de movimiento
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Estructura del actuador
- El componente clave es el actuador Nano USM, una pequeña pieza metálica elástica de unos 20 mm de largo
- En la parte inferior hay un elemento cerámico piezoeléctrico adherido, y en la superficie inferior de la capa piezoeléctrica hay tres electrodos
- Las dos pequeñas protuberancias de la parte superior hacen contacto a presión con un riel deslizante fijo
- Aunque es muy pequeño, genera un torque de salida relativamente alto y ofrece arranques y paradas rápidos, además de una velocidad de salida rápida y controlable
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Dos modos de vibración y movimiento lineal
- Durante el funcionamiento, Nano USM entra en dos modos de vibración por flexión
- El modo 1 es un modo de flexión fuera del plano que convierte el actuador en una forma de silla de montar
- El modo 2 es otro modo de flexión fuera del plano que convierte el actuador en una forma ondulada
- Ambos modos se excitan con voltaje de alta frecuencia cerca de la frecuencia de resonancia natural del cuerpo metálico elástico
- Cuando se combinan los dos modos de vibración, los puntos de contacto realizan un movimiento elíptico, y la fuerza de reacción por fricción contra el riel deslizante fijo hace que el bastidor Nano USM se desplace linealmente
- La amplitud real es muy pequeña, por lo que la deformación no se ve durante el funcionamiento
- La frecuencia de excitación ultrasónica no es audible para el oído humano, y también es poco probable que la capte un micrófono
- Como su salida es algo menor, Nano USM se prefiere para mover grupos de elementos de lente más pequeños
- Los lentes Nano USM también usan focus-by-wire y admiten Full-Time Manual Focus
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Dual Nano USM
- El Canon RF 70-200mm F2.8L IS USM, lanzado en 2019, fue el primer lente en incorporar la tecnología Dual Nano USM
- Dual Nano USM consiste en instalar dos pequeños sistemas de accionamiento ultrasónico dentro del barril del lente
- Cada unidad de AF mueve uno de los dos grupos de enfoque internos
- Una se encarga del grupo de enfoque
- La otra se encarga del grupo flotante
- El lente Canon RF 100-300mm F2.8 L IS USM también integra un sistema Dual Nano USM
Voice Coil Motor, VCM
- VCM comenzó a usarse como mecanismo de AF en lentes fotográficos Canon a partir de 2024
- Canon ya venía usando voice coil motors para accionar la unidad de estabilización de imagen, y en lentes de cine también se han usado como mecanismo de AF durante décadas
- El Canon RF 35mm F1.4 L VCM es el primer lente fotográfico con voice coil motor
- El VCM combina tamaño pequeño y bajo peso, respuesta rápida, control preciso de posición, alta fuerza de accionamiento y bajas pérdidas por fricción
- Al ser un diseño lineal, no necesita un barril helicoidal ni un tornillo de avance para convertir la rotación en movimiento lineal; además, es prácticamente silencioso incluso con micrófonos sensibles, por lo que es adecuado tanto para foto como para video
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Principio de funcionamiento
- En el lente Canon RF 35mm F1.4 L VCM, hay dos voice coil motors idénticos unidos a la celda de lentes de enfoque
- La estructura simétrica evita que se generen esfuerzos sesgados hacia un lado en el mecanismo y garantiza un movimiento deslizante suave
- Cada voice coil está sostenida por un riel deslizante que atraviesa su centro, y ese riel define el rango de movimiento axial
- A ambos lados de la bobina se colocan potentes imanes permanentes arriba y abajo, de modo que el campo magnético atraviesa la bobina
- Cuando fluye corriente por la bobina, la fuerza de Lorentz actúa sobre ella y la desplaza en dirección axial a lo largo del riel deslizante
- La fuerza generada es proporcional a la densidad de flujo del campo magnético y a la intensidad de la corriente, y la dirección de la fuerza depende de la dirección de la corriente
- Aplicando pulsos de voltaje ultracortos a la bobina, se puede accionar con muchísima precisión en la dirección deseada
- La desventaja es que, incluso cuando el lente de enfoque no se mueve, el control de posición debe permanecer activo para mantener la posición de la bobina
Lentes RF híbridos y combinación VCM/Nano USM
- Al usar VCM en lentes RF, Canon introdujo una serie de lentes híbridos orientada a cubrir al mismo tiempo las necesidades de fotógrafos y videógrafos
- Estos lentes son lentes L con montura RF y están diseñados para combinar ventajas de tecnologías de foto y video, como un anillo de diafragma manual, algo más común en lentes de cine
- Algunos ejemplos de lentes RF híbridos son:
- Canon RF 24mm F1.4 L VCM
- Canon RF 35mm F1.4 L VCM
- Canon RF 50mm F1.4 L VCM
- El Canon RF 35mm F1.4 L VCM usa dos sistemas de accionamiento AF en conjunto
- Un par de VCM acciona el grupo principal de lentes de enfoque
- Una unidad Nano USM acciona el elemento de lente flotante
- El grupo principal de lentes de enfoque está compuesto por 4 elementos, por lo que tiene un peso considerable y necesita un sistema AF potente
- Como el lente flotante es un solo elemento, puede accionarse suficientemente bien con un Nano USM más pequeño
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Desde que Canon bloqueó a terceros en los lentes RF, Canon ya no es una opción
Compré el último lente AF de Viltrox y era excelente, y después de que Canon los presionó me arrepentí de haber comprado un cuerpo RF
Ahora solo permiten terceros en cuerpos con sensor recortado, pero Fuji, Sony, Leica y Nikon permiten lentes de terceros, así que me pasé a Fuji y no pienso volver
Me gusta Canon, pero un sistema de lentes cerrado no es lo ideal y además es ridículamente caro
Los adaptadores que supuestamente permiten usar lentes de terceros también son todos malos
Extraño la época en que la montura EF era como la lengua franca de las monturas con autofocus y había un ecosistema activo de lentes como Sigma y Tamron
Incluso hoy, entre los lentes Sigma Art para monturas SLR, algunos como el 40mm y el 105mm f/1.4 siguen siendo incomparables en calidad de imagen
Pensé que por fin estaban empezando a abrir la montura a terceros; que en realidad no sea así es realmente decepcionante
Me habría molestado menos si la línea de lentes de Canon fuera excelente en general, pero todos los zooms ultra gran angular RF son blandos o tienen mucho viñeteo
Devolví el RF 15-35mm de 2200 dólares, y ahora simplemente tomo fotos de paisajes con un iPhone Pro
Antes, para fotografiar a mi perro tenía que usar enfoque manual
El sonido aparentemente inaudible que producía el Ring USM AF inicial del lente 85mm/1.8 volvía loco al perro y lo hacía salir corriendo de la habitación
Al principio pensé que era un efecto psicológico por apuntarle con la cámara, pero una noche me escondí detrás de una cortina y, con solo hacer funcionar el motor AF, el perro salió de inmediato de la habitación
Los motores USM AF posteriores ya eran silenciosos para el perro, y desde entonces aceptó que le tomaran fotos
Puede que haya empezado así, pero ahora no le gusta ninguna cámara, tenga USM o no
Es un sitio web realmente genial
Este otro artículo del mismo autor aborda la pregunta más algorítmica de cómo el cuerpo de la cámara decide usar realmente estos motores cuando se presiona el botón de “enfoque”: https://exclusivearchitecture.com/03-technical-articles-DSLR...
No pude encontrar un artículo sobre cómo el cuerpo de la cámara determina si algo es o no el sujeto deseado
Viendo que puede detectar rostros humanos o de aves, supongo que debe haber algún componente de aprendizaje automático
Algunas DSLR tradicionales de gama alta tenían un sensor de medición de “alta resolución” de alrededor de 0.1MP para ayudar al sistema AF, como iSA e iTR de Canon https://www.canon.com.hk/cpx/en/technical/pa_Overview_of_65-...
Tradicionalmente, se enfocaba en el único punto de enfoque elegido por el fotógrafo o, en modos de enfoque de área más amplia, normalmente se elegía el punto más cercano entre ellos
En el modo AF de seguimiento, debe evitar que el enfoque salte de golpe cuando un objeto en primer plano tapa brevemente al sujeto original, y predecir el movimiento para seguir a sujetos que se mueven rápido
Los modelos avanzados permiten ajustar, durante el seguimiento del sujeto, si se prioriza una respuesta más rápida o mantenerse enganchado, y también configurar la linealidad del movimiento del sujeto
No sé cómo funcionaba, pero me habría gustado ver las fotos usadas para “entrenar” ese sistema hace 25 años
Como alguien que usa Canon desde mediados de los 80, lo leí con mucho interés
También había una colección completa de artículos sobre tecnología de lentes Canon: https://exclusivearchitecture.com/03-technical-articles-CLT-...
La mayoría ya están terminados
Es un trabajo realmente interesante
Me venía molestando y quejando constantemente de que no exista, de forma absurda, una manera de controlar directamente los motores de enfoque de estos lentes con una rueda de follow focus durante la grabación de video.
Los videógrafos ya están envolviendo tiras burdas con dientes de engranaje alrededor del exterior de lentes que ya tienen motores de enfoque integrados, y además les atornillan voluminosos dispositivos mecánicos de follow focus.
Parece que los fabricantes no habilitan el control directo para proteger sus líneas de lentes “cinema”, donde venden lentes manuales estándar de miles de dólares.
Aun así venden lentes que solo se llaman “híbridos”, como si fueran mejores para video, pero ni siquiera tienen un anillo de enfoque dentado compatible con dispositivos de follow focus, ni un puerto de control para accionar el motor AF con una rueda de enfoque.
Revisé el SDK de control de cámaras de Canon y, salvo por dos cámaras PTZ que no son aptas para cine, falta el control de enfoque en toda la línea.
https://www.nikon.com/company/news/2025/0213_imaging_02.html
La idea es tomar decenas de fotos con diferencias de enfoque muy pequeñas y luego combinarlas en Photoshop.
Me tomó tiempo encontrar la API: Sony había creado una y luego prácticamente la borró de Internet, y también ignoró mis correos de consulta.
Incluso con la API, obtener resultados es complicado.
Que el motor de enfoque se mueva correctamente de a un paso parece depender de qué tan ocupada esté la cámara en ese momento, y estoy probando varias combinaciones de [disparar] - [esperar] - [mover enfoque] - [esperar] - [disparar], pero parece demasiado aleatorio cuál de esos pasos realmente tiene éxito.
Siempre quise saber cómo funcionan los distintos sistemas de autoenfoque, y esta página es excelente.
Lo que uso en la práctica es Nikon, así que me gustaría que hubiera otro artículo como este sobre el sistema de autoenfoque de Nikon.
Todavía tengo algunos lentes con autoenfoque que no tienen motor AF dentro del lente: el motor está en el cuerpo de la cámara, y un pequeño tornillo en la montura transmite la rotación a los componentes de enfoque dentro del lente.
En mis cámaras, este sistema era muy lento y ruidoso.
En cambio, con Canon creo que casi nunca hay casos en los que “no haya medición” sea un problema.
Durante décadas usando DSLR Canon, vi dos veces a Nikon dispararse en el pie.
Cuando Nikon introdujo los lentes “E”, que usan diafragma electrónico como Canon y todos los diseños modernos, había muy pocos cuerpos compatibles, y no tuvieron la previsión de preparar primero una base instalada de cuerpos compatibles antes de lanzar los lentes.
Por ejemplo, para este lente de 2008 https://www.kenrockwell.com/nikon/24mm-pc.htm, el cuerpo compatible más antiguo es de 2007, y no funciona en muchos cuerpos DX como la D90 ni en ninguna cámara de película.
Cuando Nikon introdujo en 2016 los lentes con motor paso a paso AF-P, tampoco había cuerpos compatibles anteriores a 2013, y de nuevo faltó preparación a futuro.
Canon enfureció a sus usuarios dos veces al pasar de la montura FL a FD y de FD a EF, pero con EF acertó casi por completo: totalmente electrónica, sin palanca de diafragma, sin tornillo de enfoque y con un diámetro grande.
Monté un lente Canon Ring USM AF e IS de 2017 en el primer cuerpo de película EOS 650 lanzado en 1987, y el AF y el IS funcionaron perfectamente.
Son funciones que ni siquiera existían cuando nació EOS, pero parece que el protocolo electrónico de AF es independiente de la tecnología del motor dentro del lente, y que el IS puede manejarse solo en el lente sin que el cuerpo lo conozca.
Las trampas de compatibilidad de Nikon no se comparan con la compatibilidad excelente, aunque no perfecta, de Canon.
Nikon repite los mismos errores, como no incluir un motor de accionamiento por tornillo en el adaptador de montura F-Z, y parece una empresa que odia a la gente con lentes y cuerpos antiguos.
Esto tampoco es algo nuevo: el adaptador Nikon F-1 también carecía de ciertas funciones.
Motor ultrasónico = AF-S (1998), motor paso a paso = AF-P (2016), motor de bobina móvil = SSVCM (2022)
https://imaging.nikon.com/imaging/lineup/lens/glossary/
Estos actuadores piezoeléctricos son realmente geniales.
Video que muestra el mecanismo: https://www.youtube.com/watch?v=7iHL4ZCkCKc
Video de un motor de ese tipo girando a máxima velocidad: https://www.youtube.com/watch?v=JtttNnmCVmU
El actuador del segundo video parece estar relacionado con el Nano USM de Canon.
¿O hay otras empresas especializadas en este tipo de componentes?
Algo que podría interesar a los lectores de aquí es que todos estos tipos de motores son de lazo abierto, por lo que no se les puede ordenar llegar a un estado específico de forma exacta y repetible.
Es decir, aunque se le envíe al lente una señal para enfocar, por ejemplo, a 3 m, no hay garantía de que la próxima vez quede exactamente en el mismo estado de enfoque a 3 m.
Por eso la calibración de la cámara puede ser difícil, y muchas veces, después de calibrarla una vez, uno no quiere volver a tocarla.
Excelente artículo.
Tengo un lente EF 400mm f2.8 de segunda generación, y este lente enfoca mucho más rápido en una 7Dmk2 vieja que en una R6Mk2 bastante nueva.
Con todos los demás lentes pasa lo contrario, así que me pregunto por qué ocurre esto.
He escuchado que podría ser porque los cuerpos 7D y 1D antiguos envían más potencia al motor AF, pero no he visto información confirmada.
Perdón por no poder dar una explicación; si tengo tiempo podría investigarlo más a fondo, pero no lo prometo.
@ExAr, es un material que parece una mina de información; gracias por el esfuerzo.
Me pregunto si también escribes en el blog cómo haces gráficos como estos.
Por ejemplo, esta imagen del visor https://exclusivearchitecture.com/images/technical-articles/... es realmente impresionante.
Me pregunto cómo simulaste los rayos y el ojo.
La trayectoria real de la luz en la imagen del visor se dibujó con ayuda de un ingeniero óptico japonés que pudo proporcionar una simulación profesional de trazado de rayos.