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自动对焦照相机发展史(1985~1992)


   作者:Xitek

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前期工作

照相机自动聚焦系统的研制历史最早要追溯到60年代。1963年,Canon公司曾在原西德的科隆博览会(Photokina)上展出了一架自动聚焦照相机的样机;1974年,Nikon公司也在这一个博览会上展出了一架样品;由于这些样机结构复杂和体积过大等原因,未能成为商品。直至1975年,美国的亨尼威尔(Honeywell)公司才发表了具有实用价值的自动聚焦组件Vistronic System,称为双象对称式光电自动聚焦系统(简称VAF系统)。亨尼威尔当时并未生产出照相机,但在近20年后,却因为此技术而给公司带来一笔意想不到的收入,这是后话,暂且不表。

日本小西六写真工业公司(于1987年10月20日改名为柯尼卡有限公司,Konica)于1977年元月开始研制,并于同年11月率先推出了世界上第一架35毫米自动聚焦袖珍照相机柯尼卡C35 AF,这是第一架作为实用商品出售的AF照相机。它采用了亨尼威尔公司生产的自动聚焦组件。该机的AF系统是通过两个测距窗后面的反光镜把影像反射到AF传感器来工作的,传感器把两个影像的反差进行比较,并改变其中一块反光镜的位置,当两个影像的反差完全一致时,AF组件内部的集成电路即可操纵照相机进行调焦,从而实现了自动聚焦。由于这一系统获得了成功,所以后来有许多公司都采用Vistronic自动聚焦组件来生产自己的AF相机。由于该系统是接受外来光线的,属于“被动型”AF系统,所以C35 AF的不足之处是当光线暗和被摄体反差低时无法工作,更重要的是聚焦的精度不高(从1.1米至无穷远分11级聚焦),由于该袖珍照相机的镜头焦距短(38/2.8),加上拍摄时大多是选择小光圈,聚焦不准的不足可以由景深来补救。该系统在约80毫秒时间内完成聚焦过程。

1978年,美国宝丽莱公司(Polaroid)推出了超声波自动聚焦一次成像照相机SX-70 Sonar AF。这种照相机采用了所谓的“主动型”AF系统,由照相机本身发出超声波信号,并测量从被摄体返回来的信号。超声波自动聚焦系统属“主动型”,其优点是不受光线条件的影响,能在完全黑暗的情况下工作。但不能透过玻璃进行工作,对吸收超声波的物体也会给出不正确的测距结果。该机的自动聚焦过程所用时间约60毫秒。

1979年11月,佳能推出了第一架采用红外线测距的自动聚焦照相机AF35M,其工作原理与超声波AF系统类似,其优缺点也是类似的。由于该系统结构简练和精度较高,许多公司纷纷采用这类系统。

由于自动聚焦在袖珍相机上成功地得以实现,作为单反机主要生产厂的日本各大公司,试图在单反机上实现自动聚焦。佳能和理光(Ricoh)两家公司则是从镜头入手,以研制AF镜头为主攻方向。这类AF镜头与现在的不同,它们只能用于常规的手动聚焦单反照相机上,镜头本身装有AF伺服马达和AF检测装置。佳能于1980年推出了一支35~70/4的AF变焦镜头;理光则推出一支50/2的AF标准镜头。这两支镜头的特点是在镜身上装有聚焦系统和聚焦驱动马达及电池,所以也称外光式AF系统。从外观上看显得很笨重。在圆形的镜筒上附加了一个方型的大包,不甚美观。佳能的镜头采用了自己研制开发“固态三角测量”系统(SST,Solid State Triangulation),在镜头里排列有数百只检测传感器,用于接收来自被摄体的两束光线。来自被摄体的光线分别经过固定反光镜和可动反光镜后,再反射到两个透镜及一个三角棱镜,分别照射在检测传感器上,使之变换成电信号。通过比较这两束光线的差别,电子线路计算出被摄体与照相机之间的距离,并指示驱动马达将镜头内活动的光学元件旋转至所需的位置。使用这类镜头拍摄时,操作者要将照相机对准被摄体,然后按下镜头上的一个按钮启动自动聚焦系统。

1981年,佳能采用“固态三角测量”系统,生产了一架具有被动型自动聚焦系统的袖珍相机AF35ML,采用了240个CCD组成的测距组件;日本奥林巴斯光学有限公司(Olympus)则采用了日本精工研制的FCM系统推出了C-AF袖珍相机。同年11月,日本潘太克斯(Pentax,即旭光学有限公司)以ME-Super为原型,加装了自动聚焦组件和聚焦指示系统,推出了与后来机身一体化自动聚焦单反机最为接近的、具有自动聚焦指示(即辅助聚焦系统)的ME-F单反机。配用特制的SMC AF35-70/2.8自动聚焦镜头时具有自动聚焦功能;而用手动聚焦镜头时,取景框下有快速聚焦指示信号。这可以称是世界上第一架AF单反机,也是第一部实现TTL AF方式的单反机。

1982年3月,佳能在原AV-1的基础上,推出了一架具有快速聚焦指示(QF,Quick Fcous)的单反机AL-1,与潘太克斯ME-F的辅助聚焦系统类似。而奥林巴斯亦于同年随其OM-30一同推出了一支35-70/4的AF镜头。该镜头同佳能和理光的AF镜头一样,有一个方形的大包,内装有焦点检测装置和聚焦马达。该镜头的特点是有三种聚焦方式,除了单次和连续自动聚焦方式外,还首次实现了“陷井”聚焦。

尼康也于1983年在其大受欢迎的专业照相机F3的基础上推出了具有自动聚焦功能的F3AF,尼康的做法与其他公司的不太一样,虽然在镜头内装入AF马达,但焦点检测装置是装在特制的DX-1自动聚焦取景器中。也属TTL AF系统。当时只生产了80/2.8和200/3.5ED IF两款AF镜头,原手动聚焦镜头则要配用增距镜TC-16才能实现自动聚焦,并在原F3的机身上多加了一个触点。由于DX-1取景器内置有AF检测装置和两节七号电池,使得其体积很大。并且因该机的AF检测装置的性能未过关,而且价格偏高,配套镜头少,所以在市场上并没有获得很大的成功。

在此期间,不太出名的日本企能工业公司(Chinon)也推出了两支AF镜头50/1.7和35-70/3.5-4.5。这两支镜头与其他公司的AF镜头不一样,所采用的是红外线主动型AF系统,可用于其CE-5单反机上。理光也推出了具有电子辅助聚焦系统的单反机XR-F。

1983年,Minolta公司在原X-500的基础上,推出了带TTL相位检测辅助聚焦系统的X-600,其基本指标与X-500差不多,只是增加了电子辅助聚焦系统。上述所有涉及自动聚焦单反机的研究工作,基本的出发点均是在原有的单反机的基础上进行改良,企图将自动聚焦作为一项附属功能添加到原有的单反机上,事实证明,这种做法是不成功的。直至1984年,日本各照相机主要生产厂家都推出了自己的自动聚焦产品,唯一例外的是美能达,作为日本照相机制造业“五巨头”中的一分子,它除了生产出带电子辅助聚焦的X-600和一些AF袖珍相机之外,在AF单反机的研制方面并无出色表现。

当时尽管市场上已有柯尼卡C35AF、佳能AF35M和AF35ML、美能达AF-C、尼康L35AF、理光AF2和FF3-AF等一批自动聚焦袖珍照相机;单反机中有潘太克斯ME-F、奥林巴斯OM-30和尼康F3AF等以及一些AF镜头,但是并未对整个照相机制造业带来深刻的影响,当时的大多数AF单反机产品都是将AF马达和电路装在镜头内,因此镜头的外形不美观,而且重量大,最为重要的是AF性能偏低。至此,真正的、具有实用性的、价格适中的AF单镜头反光照相机仍未出现,它依旧是许多人的梦想。同时,不少公司仍在努力探索。潘太克斯和奥林巴斯两公司分别在研制新型AF传感器;各公司正在尽量使马达微型化,以便能装入机身中,而又不使机身的体积过于庞大;美能达则与原西德莱兹(LEITZ)公司一起,于1978年开始研制莱卡LEICA R3的样机。由于这两家均对照相机机电系统有独到之处的公司联合起来,所以后来美能达在AF单反机研制方面得取了令人瞩目的成果也就不足为奇了。

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