AFモーターの種類、リニアモーターやステッピングモーターの違いなど。

近年のカメラでは、自動で被写体を認識してフォーカスを合わしてくれる便利な機能がありますよね。

そう、AF(オートフォーカス)です。

カメラに像面位相差AFやコントラストAFなどの被写体検出装置がありますが、レンズには実際にフォーカスレンズを動かすためのAFモーターが搭載されています。

AFモーターの種類や実際のフォーカス速度の違いについて、解説していきます。

そして、各社どのモーターを使用しているかについて紹介します。

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AFモーターの種類4つ

現在レンズに採用されているAFモーターには、主に4つのモーターがあります。

それぞれの傾向は以下になります。

 DCモーターステッピングモーター超音波モーターリニアモーター
駆動音大きい小さい小さい
駆動力強い弱い強い弱い
AF速度遅い速い速い
価格安い高い高い

ただ、リニアモーターは複数機搭載することによって駆動力を高くすることが可能です。

もう少し深堀りしていきます。

DCモーター

レンズ内AFモーターが登場し始めた頃に最も標準的であったAFモーター方式。

DCモーターの特徴
・駆動音が大きく、AFスピードは遅い。

・今となっては特にメリットがない。

・現在でも主に廉価レンズで採用されています。

商品説明で採用されているモーターの記載がなければ、DCモーターのことが多いです。

ステッピングモーター

パルス電力で駆動するモーター。

ステッピングモーターの特徴
・1パルス単位で精密に駆動でき、反応がとても良い。

・位置精度が高く精密にピント位置を追いかける動画撮影に特に向いているとされる。

・静粛性が高い。そういった面でも動画撮影に向きます。

・トルク(駆動力)が得にくいので、大きいレンズのフォーカスを移動させるのには不向きです。

カメラ側のAFシステムは主に(像面)位相差AFかコントラストAFが採用されていますが、ステッピングモーターは細かいフォーカスの行き来が発生するコントラストAFとの相性がいいです。

超音波モーター

超音波振動を回転に変え、駆動力を発生させるモーターです。CANONが1987年にEF300mm F2.8L USMに初めて採用してしばらく経ってから、各社でも用いられるようになりました。

メーカーによって呼び方が変わっています。
CANON → USM
SONY → SSM
NIKON → SWM
OM(オリンパス) → SWD
SIGMA → HSM
Tamron→ USD , PZD

超音波モーターの特徴
・低消費電力にも関わらず低振動で大きいトルクを発生させることができるため、汎用性が高い。

・内部で摩擦が発生するので耐久性に課題がある。

・ステッピングモーターのような細かい制御は苦手で静音性も劣る。

基本的にはリングUSMという超音波モーターが使われますが、CANONはナノUSM、SONYはDDSSMという独自の超音波モーターを採用しています。

リニアモーター

電磁石で駆動力を発生するモーター。

リニアモーターの特徴
・高速なAFが可能・静粛性が非常に高い。

・駆動力が弱いというデメリットがありますが、複数機搭載することによって結果的に駆動力を強くすることが可能です。

・カメラの電源OFF時、レンズを振ると「カタカタ」と音がする。

実際のAFモーターによる駆動音やフォーカス速度の違い

DCモーターとステッピングモーターの比較(静止画のAF-S)

ボディはGX7MK2です。

・静止画のAF-Sだとステッピングモーターでも速い。

・DCモーターは音が大きく、AFもかなり遅いことがわかります。

DCモーター、超音波モーター、ステッピングモーターの比較(動画撮影)

ボディはa7iiiです。

・タムロン35mm F2.8のDCモーターは、音は煩いですが、動画撮影だとフォーカスが速いことがわかります。(静止画AF-Sだとそれなりに遅いです。)

・シグマ35mm F1.2の超音波モーターはそこまで速くありませんし、若干駆動音がします。

・シグマ24-70mmのステッピングモーターはそれなりにAFがスムーズで静粛です。

所持していないので今回登場しませんが、CANONのRFレンズに搭載されているナノUSMは、リニアモーターと同程度の速度と静粛性と評判です。

リニアモーターとステッピングモーターの比較(動画撮影)

ボディはa7iiiです。

・リニアモーターは爆速なことがわかります。(SONYのリニアモーターのレンズも同じ傾向です。)

・特に85mm F1.4のステッピングモーターは、先程の24-70mmのときと違い、かなり遅いです。

覚えていてほしいことは、同じ形式のモーターを搭載していてもレンズやメーカーによって、駆動音や速度が変わるということです。

ただ、傾向としては↓のような感じで思っていただければ大丈夫です。

 DCモーターステッピングモーター超音波モーターリニアモーター
駆動音大きい小さい小さい
駆動力強い弱い強い弱い
AF速度遅い速い速い
価格安い高い高い

サードパーティ製のレンズの場合のAFの挙動に注意

サードパーティ製とは
シグマやタムロンなどの純正ではないレンズのこと。
例えばSONYのカメラにサードパーティレンズを付けたときに、なぜかAF-Sが遅くなります。AF-Cにすると改善するため、AF速度を重視される方はAF-Cを利用しましょう。

 

 

AFモーターの種類に関わらずこのような傾向になっていて、タムロンのリニアモーターのレンズを使ってもAF-Sはもたつきやすいです。

もちろんSONYの純正レンズを使うと、AF-Sでも高速です↓

a1やa7IVなど新世代のカメラであれば、サードパーティレンズを使用したときのAF-Sは少し改善しているように見えます↓

SONYだけじゃなく他のメーカーのカメラでも、サードパーティレンズを使用するとAFが不安定になる可能性はありますので注意が必要です。

各社ミラーレス用レンズに採用しているモーター

 リニアステッピング超音波DC
SONY○(XDLM,LM)○(STM)○(RDSSM,DDSSM)
CANON○(STM)○(USM)x
NIKON○(SSVCM)x
Fujifilm
Panasonic○?
OM○?
タムロン○(VXD)○(RXD)○(OSD)
シグマ

どのメーカーも、高級レンズにはリニアモーターや超音波モーター

安価なレンズにはDCモーターやステッピングモーターが搭載されている事が多いです。

ただ、ニコンのレンズは、高価なレンズにもステッピングモーターが搭載されています。

SONY

SONYのレンズ一覧ページ

SONY公式のレンズ一覧ページを見ると使用モーターの記載があります。

LM , XD LM , DDSSM , RDSSM , STMが使われていますね。

LM → リニアモーター

XD LM → エクストリームダイナミックリニアモーター
構成部品やレイアウトなどを徹底的に見直し、従来のリニアモーターよりも効率的にフォーカスが可能。

RDSSM → リングドライブ超音波モーター

DDSSM → ダイレクトドライブ超音波モーター
通常の超音波モーターでは回転方向に駆動力が発生しますが、DDSSMでは直進方向にダイレクトに駆動力が発生するので、フォーカスレンズを動かす際にロスがありません。200-600mmなどに搭載されております。

STM → ステッピングモーター

例えばFE50mm F1.8など、記載のないレンズはDCモーターになります。

比較的安いレンズにはDCモーターやステッピングモーターが採用されていることがわかります。

CANON

CANONのレンズ一覧ページ

CANON公式のレンズ一覧ページでレンズの名前の語尾を見ると、使用モーターの記載があります。

USM , STMの二種類だけですね。

SONYと同じく、STM(ステッピングモーター)は安価なレンズに採用されています。

USMは超音波モーターのことですが、ナノUSMとリングUSMに分かれます。レンズの個別ページを見るとわかります。

RF14-35mm F4 L IS USMの詳細ページ

 

ミラーレス用(RFマウント)レンズの多くは、超音波モーター(ナノUSM)を採用しています。

ただ、600mm F4などの大きいレンズにはリングUSMが採用されています。

AF速度は爆速、静粛なので、超音波モーターに関する技術力はトップなのでは。と思います。摩擦による経年劣化も極限まで抑えられてるんじゃないかなと思います。

ナノUSMとは
CANONが2016年に開発。リングUSMの利点(高トルク)と、ステッピングモーターの利点(細かい制御、静粛性)が両立している上に小型化されているという、もはや死角なしのモーター。
RFレンズは殆どのレンズでこれを採用しています。

NIKON

NIKONのレンズ一覧ページ

NIKON公式ページを見るとわかります。

かつてニコンは、一眼レフ用(Fマウント)の多くで超音波モーターを採用していましたが、経年劣化と共にAFの鳴きが発生する事例がありました。だからなのか、Zマウントでは400mm F2.8を除き、全てのレンズがSTM(ステッピングモーター)駆動です。

Z 400mmF2.8ではついにSSVCMというリニアモーターが採用されました。ただ、このレンズ160万円ほどするんですよね。
この技術が今後ほかの安価なレンズにも搭載されるかは注目ですね。

FUJIFILM

Fujifilm公式ページでレンズごとに、かなり見やすくモーターが記載してあります。

DC,STM,LMの3種類ですね。

なにかのモーターに偏ることなく、満遍なく使われていますね。

Panasonic

16-35mm F4の詳細ページ

フルサイズ用(LマウントSレンズ)はPanasonic公式ページでレンズ詳細ページを見ると、↑のようにAFモーターに関しての記載があります。

フルサイズ用
リニアモーター → 24mm F1.8 , 35mm F1.8 , 50mm F1.8 , 85mm F1.8

リニアモーター+超音波アシスト → 16-35mm F4 , 24-70mm F2.8  , 24-105mm F4 , 70-200mm F2.8 , 70-300mm F4.5-5.6

リニアモーター+ステッピングモーター →
50mm F1.4

ステッピングモーター → 20-60mm F3.5-5.6

 

マイクロフォーサーズマウント用のレンズは、公式ページに一部のレンズだけモーターの記載があります。

12-60mm F2.8-4の詳細ページ

マイクロフォーサーズ用
リニアモーター → 12-60mm F2.8-4.0 , 200mm f2.8 , 25-50 F1.7

ステッピングモーター → 42.5mm F1.2 , 15mm F1.7 , 14mm F2.5 , 9mm F1.7 , 45-150mm F4-5.6 , 14-140mm F3.5-5.6 Ⅱ , 12-32mm F3.5-5.6

 

その他のレンズは記載がありません。

OM(オリンパス)

OM公式ページに記載されているレンズは↓で以上です。

リニアモーター → 12-40mm F2.8 , 40-150mm F2.8
ステッピングモーター → 17mm F1.2 , 150mm-400mm F4.5 , 300mm F4

12-40mm F2.8 PROの詳細ページ

フォーサーズマウントの時はSWD(超音波モーター)を採用しておりましたが、マイクロフォーサーズでは殆どがステッピングモーターだと思われます。

注目すべきは超望遠レンズでもステッピングモーターを使用していること。なるべく軽く仕上げる為だったみたいですが。

 

タムロン

タムロンのレンズ一覧ページ

タムロン公式ページを見ると、↑のように、いとも簡単にわかります。

レンズの語尾を見るとわかります。

RXD → ステッピングモーター
VXD → リニアモーター
OSD → DCモーター  です。

ミラーレス用になってUSD(超音波モーター)は使われなくなりました。

シグマ

14-24mm F2.8の詳細ページ

シグマ公式ページから↑のようにレンズ詳細ページを見ると、全てのレンズで使用モーターの記載があります。

一眼レフ用のレンズでは、レンズ名の語尾にHSM(超音波モーター)とついていてわかりやすかったですが、ミラーレス用ではレンズ名だけでは把握できなくなりました。

シグマのミラーレス用のレンズは、ほぼ全てステッピングモーターと思っていただいてOKです。

35mm F1.2 DG DNと105mm F2.8 DG DNのみ超音波モーターになります。

レンズ名のDGだったりDNだったりはモーターと関係がありません。
DC → APS-C用
DG → フルサイズ用
DN → ミラーレス用   という意味です。

AFモーターの違いによって、静粛性やAF速度も違いとなって表れてきます。

それぞれの特徴を把握してレンズを選択していきましょう。

ここまでお読み頂きありがとうございました。

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