Een fototoestel is uitgerust met een aantal servo systemen. De besturing gebeurt door verschillende soorten motoren: een klassieke of ultrasone motor voor de scherpstelling, een electromagneet voor de opening. Compact fototoestellen hebben eveneens een zoommotor en reflextoestellen verschillende electromagneten voor het opklappen van de spiegel en het sturen van de gordijnsluiters. Hier bespreken we specifiek de focusmotoren.
Ook de opening (diafragma) kan via de body gestuurd worden. De meeste fabrikanten gebruiken een electromagnetische sturing in de lens, maar bij sommige systemen zit de sturing in de body. Op de lens zie je dan een plaatje dat het diafragma bedient. Duw je op dat plaatje, dan gaat het diafragma open.
De aandrijving van de focus heeft het meeste baat aan een automatisme. Vroeger werd daarvoor een motor in de body van het fototoestel gebruikt (in-body focus motor). De overdracht gebeurde zuiver mechanisch, met een soort schroevendraaier die in de lens greep. Dit had als voordeel dat alle lenzen een autofocus funktie kregen, zonder dat ze complexer moesten worden: gewoon een extra schroef die in de focusring greep. De motor en bijhorende stuurelectronika zat in de body en kon alle lenzen aansturen. Hetzelfde zien we nu met de beeldstabilisatiesystemen: als de body uitgerust wordt met een beeldstabilisator (sensor shift), dan worden alle lenzen automatisch "stabilised".
De aandrijving van de focus in de body heeft ook zijn nadelen: het is minder snel dan een autofocus in de lens. Fabrikanten stappen dan ook naar een focus systeem in de lens zelf.
Sony heeft het autofocus systeem van Minolta moeten overnemen, dat wil zeggen dat de aandrijfmotor in de body zit. Sony is aan het overstappen op lens-AF: alle nieuwe lenzen van Sony hebben een focus motor in de lens zelf.
Nikon heeft bijna gedaan met de overgang naar lens-AF. Alle lenzen die recent ontworpen zijn hebben een focusmotor. De sturing van de focusmotor gebeurt via electrische weg, en daarom hebben die lenzen extra contacten. De meeste bodies hebben geen motor meer: enkel de nieuwere AF-S-lenzen laten autofocus toe. De wat oudere bodies hebben zowel een focus-motor als extra electrische contacten, en kunnen dus alle lenzen aansturen. Overigens is het niet zo dat een niet-compatibele lens niet gebruikt zou kunnen worden: focusseren moet gewoon met de hand gebeuren.
Een kenmerk van deze overgangsfase is dat er soms twee autofocus schakelaars aanwezig zijn: één op de body om de ingebouwde focus motor in of uit te schakelen, en één op de lens als ontkoppeling van de motor (bij de klassieke focus motoren is het niet mogelijk de focus bij te stellen als de motor gekoppeld is: je kan de tandwielen beschadigen.
Canon is de eerste fabrikant die gekozen heeft om de focusmotor in de lens in te bouwen (het befaamde EOS [Electro Optical System]), en dit reeds in het jaar 1987. De Canon-mount heet EF [Electro Focus] en vervangt de oude manual-focus FD mount. De nieuwe naam gaf perfekt aan dat het een nieuwe techniek was (maar wie weet er nu nog wat EF wilt zeggen?)
Ook Olympus heeft vanaf de start van het nieuwe Four Thirds systeem gekozen om de focusmotor in de lens in te bouwen.
Als de focusaandrijving in de lens gebeurt, dan kan men een ultrasone motor gebruiken in plaats van een klassieke DC motor. Ultrasone motoren werken snel en nauwkeurig. Er bestaan twee types ultrasone motoren: de standaard-motoren, die op een gewone motor lijken en ring-type motoren (bestaan uit een ring die rond de lens gemonteerd is). De ring type ultrasone motoren worden voornamelijk gebruikt in de L-lenzen (professionele range). De lens wordt direct aangedreven zonder tandwielen, wat een geruisloze, snelle en nauwkeurige instelling mogelijk maakt. Bij deze motoren heb je ook "Full Time Manual", je kan ten alle tijde de focus manueel bijstellen door aan de focusring te draaien. De normale ultrasone motoren zijn trager (maar nog steeds sneller dan DC motoren) en verdraaien de focusring door middel van een tandwielaandrijving (minder nauwkeurig en laat geen Full Time manual toe)
Niet alle lenzen maken gebruik van ultrasone motoren, cfr. de kitlenzen en goedkope lenzen van bepaalde fabrikanten).
De stepper motor is vergelijkbaar met de ultrasone motor, maar is geötimaliseerd voor video-toepassingen: de motor draait soepeler en laat een vloeiende focus toe.
- De klassieke DC motor draait door middel van een gelijkspanning en brengt de instelling over door middel van tandwielen (luidruchtig, onnauwkeurig, geen full time manual)
- De USM motor beweegt de focusinstelling door een ultrafrekwente trilling, een beetje zoals de spoel van een luidspreker die aan het trillen wordt gebracht, maar hier ontstaat er een draaiende beweging (stil, snel en nauwkeurig)
- De stepper motor is een motor op wisselspanning die in stapjes werkt, bij iedere puls zet de motor een kleine stap (soepel, stil en nauwkeurig)
Bij sommige Olympus lenzen zoals de Micro Four Thirds heb je geen directe focus-aandrijving: als je aan de ring draait verandert de focus enkel indien het toestel ingeschakeld is. Er is namelijk geen directe mechanische koppeling, maar het draaimoment wordt via een encoder door de electronika gedetecteerd. De electronika stuurt dan de focus motor. Daardoor kan de complexe manuele overbrenging vervallen en blijft er enkel een motor-aandrijving over.
De autofocusmotor op de body…
…drijft de focus schoef van de lens aan.