摘要：不过随着无反相机的发展，对焦马达不再只是“能动就行”，而是成为一项关乎整个系统拍摄效率与体验的核心指标，也成为各大厂商在镜头设计中不断迭代的关键技术点。

自动对焦的原理其实不难理解：我们也做了详细的文章。

举个实际的例子：当你半按快门时，相机会计算“镜片需要往前挪多少”，然后告诉马达：“动起来！”马达就立刻带着镜片组移动到位。

不过随着无反相机的发展，对焦马达不再只是“能动就行”，而是成为一项关乎整个系统拍摄效率与体验的核心指标，也成为各大厂商在镜头设计中不断迭代的关键技术点。

早期自动对焦的探索

从“螺丝刀”开始：机身驱动的对焦马达

最早的自动对焦镜头，并不像今天这样每支镜头都内置马达，而是依赖相机机身内的马达来完成整个对焦动作。这种方式主要出现在上世纪80年代末至90年代初的早期自动对焦系统中，典型代表就是尼康F卡口和美能达A卡口系统。

这类对焦方式俗称“螺丝刀马达”，因为机身内部的马达通过机械结构连接到镜头尾部一个小孔，像螺丝刀一样驱动镜头内的对焦机构旋转，实现前后移动。尼康的D型镜头就是这一系统的代表，镜头本身结构简单、体积小巧、成本较低，但整个对焦过程依赖机身动力，限制了对焦速度和精度。

螺丝刀马达的优点在于镜头设计可以更轻便，尤其对老式胶片机时代的用户来说是一种经济实用的方案。但缺点也相当明显：首先是对焦时噪音大，不适合安静环境拍摄；其次对焦过程往往比较慢且不够平滑；最后，随着更多无内置马达的现代机身出现，这种“被动对焦”的镜头也逐渐失去了兼容性。

这套系统在早期确实支撑起了大多数用户的日常拍摄需求，但随着镜头光学结构的复杂化、用户对安静平滑对焦的需求提高，以及高清视频功能的普及，这种依赖机身马达的结构逐渐被内置马达所替代，成为历史阶段性的技术标志。

镜头内置马达的崛起：微型DC马达时代

进入90年代后，相机厂商逐渐意识到，将对焦马达直接内置于镜头内部，不仅能提升对焦性能，还能减轻机身负担、提高系统的灵活性。这一阶段的主力技术就是微型直流电机（DC马达），它体积小巧、结构简单，适用于大多数标准变焦和定焦镜头。

普通DC马达——不知道大家有没有玩过四驱车

美能达、佳能和尼康等品牌陆续推出了具备内置马达的镜头产品，其中以佳能EF系统最为激进——其自1987年起就全面采用镜头内置马达设计，摒弃了螺丝刀结构，成为日后自动对焦发展中的重要分水岭。

微型DC马达驱动镜头对焦机构的方式主要依靠齿轮传动，这使得镜头在对焦时能够达到不错的速度表现。然而，它也有显著的缺点：噪音大、精度不高、震动感强，在对焦过程中常常会出现“咔咔咔”地推进，尤其在光线不足或焦点模糊严重时表现较差。

此外，由于DC马达依靠电刷进行电流导通，长期使用会导致磨损，影响寿命和一致性。因此，在更高端的镜头中，厂商逐渐转向了更为先进、静音、响应更快的马达技术，比如后来的超声波马达和步进马达。

虽然DC马达在性能上逐渐被边缘化，但由于其成本低廉、结构成熟，至今仍有不少入门级镜头和第三方厂商在使用这一技术。它是从螺丝刀马达到现代无声线性马达之间的过渡桥梁，也让镜头设计进入了真正的“马达内置”时代，为之后的技术创新奠定了基础。

数码时代的进化

静悄悄的革命：超声波马达登场

为了解决微型DC马达噪音大、寿命短、对焦不够精准的问题，90年代中后期开始，佳能和尼康相继推出了基于超声波震动原理的对焦马达技术。佳能称其为USM（Ultrasonic Motor），尼康则称为AF-S，其中S代表Silent Wave，即静音波马达。这种马达的工作原理是利用超声波振动带动金属环形结构旋转，从而实现镜头内对焦镜组的驱动。

与DC马达相比，超声波马达具有三个明显优势：一是几乎无声，对焦过程安静，适合视频拍摄；二是对焦速度快，尤其在长焦大光圈镜头上表现尤为突出；三是支持全时手动对焦，用户在自动对焦之后可以随时微调焦点位置，提升了操作的灵活性。

超声波马达又分为两种类型：环形USM和微型USM。环形结构的USM通常用于高端镜头，具备更大的扭矩和更高的对焦速度，特别适合需要快速响应的体育、野生动物题材。而微型USM体积更小，适用于一些小型变焦或轻量定焦镜头，但速度和精度略逊一筹。

不过，超声波马达也并非十全十美。它虽然适合静态照片拍摄，但在视频录制时存在焦距微调不够线性、移动不够平滑的问题。为了提升在视频拍摄中的体验，厂商们随后又推出了另一种更适合视频的对焦马达——STM。

专为视频而生：STM步进马达的加入

STM，全称为Stepping Motor（步进马达），最初由佳能于2012年前后率先大规模引入消费级镜头产品中。STM马达通过控制电流脉冲精确调节电机转动角度，从而实现稳定且可控的对焦行为。它的最大特点是对焦过程平滑、细腻，特别适合视频录制中追焦和缓慢移动镜头的场景。

STM与USM各有优劣：USM更快更有力，适合快速抓拍；STM更慢更稳，胜在平顺安静。因此，佳能、尼康等厂商在不同定位的镜头中，会根据用途选择使用哪种类型的马达。例如，面向视频用户的轻便变焦镜头常采用STM，而专业级远摄定焦则更偏向USM。

值得注意的是，STM并非USM的替代品，而是面向不同需求的并行发展路线。它也是线性马达发展的技术前驱，后来的Nano USM、VCM、VXD、XD等线性马达，在控制方式和静音表现上都受到了STM系统设计思路的影响。

STM的推出标志着对焦马达的使用场景开始细分，摄影与视频用户的需求开始被分别对待。它不仅提升了消费级镜头的实用性，也为后来更先进的线性马达普及打开了技术通道。

全面进化的新时代

线性马达与VCM马达

进入无反时代后，镜头自动对焦的需求发生了根本变化。更快的对焦响应、更高的精度、更小的体积、更低的噪音成为主流需求，尤其是视频拍摄和高速连拍对对焦系统提出了更高要求。在这种背景下，线性马达（Linear Motor）和VCM马达（Voice Coil Motor，音圈马达）逐渐成为新一代自动对焦的核心技术。

线性马达不同于传统的旋转电机，它的运动形式不是“转动带动螺旋结构”，而是直接驱动对焦组沿导轨直线移动。由于省去了中间的齿轮结构，它在精度、响应速度以及噪音控制方面表现更优。线性马达可分为多种结构形式，主要包括音圈马达（VCM）、记忆金属马达（SMA）等，但相机镜头需要推动的力量比较大，所以以VCM为主。

VCM音圈马达是线性马达的一种特殊形式，它利用磁场中的电流产生的洛伦兹力，直接驱动对焦组移动。由于结构简单、控制精度高、无机械接触点，它成为各类摄像头系统以及近年来越来越多无反相机镜头的主力方案。

在实际使用中，VCM马达具备响应极快、启动/停止毫秒级的优势，尤其适合连续追焦、高帧率连拍和人眼识别场景下使用。缺点是成本较高，对结构设计要求严苛，尤其在长焦或大光圈镜头中，必须进行更复杂的磁场控制与防震设计。

随着技术成熟，各大厂商纷纷在高端镜头中采用线性马达或VCM结构来替代传统的超声波和步进马达。线性马达不仅是速度和安静的结合，更成为现代镜头电子控制与混合摄影模式的关键基础。

各品牌线性马达对比：名字不同，本质各异

各家厂商都对自家的线性马达进行了命名和差异化设计，虽然它们的基础原理接近，但在具体结构、驱动方式、控制算法上略有差别，形成了各自的“马达标签”。以下是目前主流品牌在高端镜头中使用的线性马达类型：

索尼：XD Linear Motor（Extreme Dynamic）

索尼是较早将线性马达规模化应用到镜头系统的厂商之一。XD马达采用双线性结构对向驱动，可以在超短时间内完成启动和制动，特别适合大光圈远摄镜头的高速追焦。具备高推力、低震动、兼容高速连拍的特性。索尼高端G Master镜头几乎标配XD马达。

佳能：Nano USM 与 VCM

佳能在早期推出了Nano USM，融合了USM的速度与STM的平顺，算是一种“混合型”超声波线性马达。

但真正进入线性马达阶段，是近年推出的L级RF镜头中使用的VCM马达，而且佳能在部分RF镜头中引入了两种不同的马达技术，进一步提升了对焦速度和精度，满足专业用户的需求。

例如，RF24mm F1.4 L VCM镜头采用了VCM和Nano USM的双驱动系统，通过电子式浮动对焦控制，实现了高速、平滑且安静的自动对焦，特别适合视频拍摄和需要高精度对焦的场景。

适马：HLA马达（High-response Linear Actuator）

适马在2023年推出的高端镜头中开始使用自家研发的HLA马达。它是一种高推力、静音、响应迅速的线性马达，主要用于全画幅无反系统镜头，特别强调其对高速对焦与视频录制的稳定性支持，是适马向专业领域迈进的重要升级。

腾龙：VXD马达（Voice-coil eXtreme-torque Drive）

腾龙的VXD马达是音圈马达结构，但经过特殊设计以提升推力和稳定性，强调“高扭矩、极致响应”。它能支持高速追焦，同时保持极低噪音，已被广泛应用在腾龙适配索尼E卡口的高性能变焦镜头中，例如28-75mm F2.8 G2和70-180mm F2.8。

富士：新一代 Linear Motor（LM）

富士的XF高端系列镜头也逐步过渡为线性马达系统，其最新的LM马达镜头在静音、平滑与响应速度方面都有明显进步。例如XF 90mm F2 R LM WR镜头就采用了多组LM线性马达，这款是富士原厂镜头中使用LM马达数量最多的镜头之一。

尼康：STM 与 STM变种，高端采用SSVCM

尼康目前主要使用STM与安静型步进马达改良版，在Z卡口中大量普及，STM具有响应快、控制性好、结构简单、运行安静等特点，特别适合视频拍摄和需要静音操作的场景。

部分高端镜头如Z 400mm f/2.8 TC VR S则使用特殊调校的线性马达系统，SSVCM（Silky Swift Voice Coil Motor，丝滑音圈马达）是一种结合了VCM和新型导向机构的高级自动对焦驱动器。

总结

看不见的革命，正在驱动影像的未来

从机身“拧螺丝”的年代到磁场驱动毫米级对焦，我们见证了对焦马达技术三十多年来的跃迁。它不像传感器那样夺人眼球，也不像镜头规格那样引发热议，却实实在在地决定了拍摄体验的速度、准确与稳定，是现代摄影系统中最被低估、却最核心的隐形技术之一。

每一代技术的更替都不是彻底取代，而是在不同使用场景下形成技术并存的格局：USM依然在高速抓拍中占据一席之地，STM依旧是轻便镜头与视频创作的常青树，而线性马达，则成为现代无反系统的性能支柱，尤其在高像素、高帧率、高对焦精度需求并存的今天，它们已逐步成为主流甚至标配。

这场从机械传动到电子精控的变革，不只是一次次对技术参数的刷新，更是对影像创作方式的深刻重塑。如今，一颗优秀的对焦马达，早已不只是对准画面中心那么简单，而是要实时追踪眼神、平滑响应变焦、安静配合视频录音，甚至预判摄影师的下一步操作。

而当我们在使用一支镜头时感受到“它总能快速、悄无声息地对准我要的东西”，那背后，正是无数轮马达技术的演进在默默运转。这种沉默的进步，或许才是真正让人安心创作、专注表达的力量。

在未来，随着AI算法与镜头结构进一步融合，自动对焦马达或许不会再被单独提起，但正是这些悄无声息的技术变革，让摄影师能够专注于创作，而不用再担心“对不上焦”这种曾经让人抓狂的烦恼。

来源：影像狗一点号