就光学结构而言，AF镜头与手动聚焦镜头没有什么区别，但就其机械结构来看，两者有所不同。AF镜头的设计的基本点在于自动聚焦动力的传递途径。根据动力源的位置，目前市场上的AF镜头分为两大类：一类是机身驱动型，镜头内没有驱动马达，如美能达、尼康和潘太克斯等镜头；另一类则是镜头驱动型，镜头内有AF马达，如佳能EF系列镜头。
对于AF变焦镜头而言，根据变焦的动力来源，又可分为手动变焦镜头和电动变焦镜头两种。镜头的电动变焦早就在AF袖珍相机上实现了，而可更换AF变焦镜头的变焦电动化则是近几年才实现的。AF镜头与手动聚焦镜头的另一个区别点在于AF镜头都有电子触点，用于与机身交换各种参数。镜头内有用于存储镜头焦距、最大最小光圈、最近聚焦距离等参数的ROM芯片， 相机根据这些参数来设定相应的工作方式。如在程序自动曝光方式下，根据镜头焦距来选择相应的程序线等。各公司生产的AF镜头的触点数不尽相同，大都在5至8点之间。从现有AF镜头来看，用于交换参数用的电子触点数多数是在5点或6点，其他多增加的触点是用来输送电源动力，为镜头内的马达(AF马达、变焦马达或光圈控制马达)提供动力能源。机身驱动型AF镜头机身驱动型AF镜头的驱动源来自AF单反机机身，镜头内有一传动机构与手动调焦环相连接， 当将机身上的"MF/AF"聚焦方式选择拨杆拨至"AF"档时，机身内的AF马达传动轴就伸出少许，与镜头上的传动轴相嵌合，由机身的AF马达来驱动。在自动聚焦时，镜头上的手动调焦环是在转动的。 当把机身上的"MF/AF"拨杆拨至"MF"档时，机身上的传动轴收缩，与镜头上的齿轮装置脱开，操作者就可以通过旋转调焦环来调焦，使用方法同手动聚焦镜头一样。机身驱动型AF镜头的剖面图见图 4-10。机身驱动型AF镜头内部是由齿轮来带动调焦环的，在自动聚焦时，手动调焦环会随之转动，所以在使用AF方式时，不能触及镜头的调焦环。另外由于在设计时考虑到传动的顺畅性，调焦环的机械结构显得有些松散(与手动聚焦镜头相比)。镜头驱动型AF镜头镜头驱动型AF镜头的工作原理就不同了，机身只向镜头传送聚焦信号和电源动力，全部机械运动均在镜头内完成，镜头与机身没有任何机械联系。
佳能EF系列镜头内有两只马达，一只用于自动聚焦，另一只则用于控制光圈光阑的张开和收缩(称为电磁光圈)。AF马达又分成弧形马达(AFD)、超声波马达(USM)和微型马达(MM)三种，每支镜头内只能有其中的一种。这些马达的图示见图4-14。弧形马达与无线圈微型马达的工作原理相同，但为了很好地装入镜筒内，故做成弧形状，需要加入变速齿轮系，以提高AF速度。在自动聚焦时，弧形马达AF镜头的调焦环也是随之转动的。超声波马达的工作原理与普通马达的完全不同。由压电陶瓷与金属组成的定子通过电流，通过产生超声波振动，使转子旋转。这类马达具有转矩大、动作轻、无响声、而且不向外界发出电噪声等特点。超声波马达的直径几乎与镜头筒身一样大，从而马达与筒身混为一体，驱动转矩均匀，不像弧形马达那样只在一边有转矩，而且没有齿轮传动机构，所以总体AF速度比一般的AF镜头要快。为此佳能而荣获了1987年"欧洲科技创新大奖"。超声波马达镜头手动聚焦机构有两种，一种是机械直接耦合式，由手动聚焦环带动镜头内光学镜片的移动，与机身驱动型AF镜头一样；另一种是电子手动聚焦环，手动聚焦环与镜头内的光学镜片无直接的机械联系，光学镜片的移动仍由超声波马达来驱动，在手动聚焦时，实际上是用手转动聚焦环来发出电子信号，而镜头内部仍由超声波马达来进行电动聚焦，所以在自动聚焦方式下，自动聚焦完毕后，操作者不用将聚焦方式切换到手动方式，可以直接转动调焦环来调整焦点，而不会损坏镜头内的机械装置。由于全靠电动聚焦，所以使用这类镜头时耗电量较大。目前佳能的超声波马达大多是装在其"Ｌ"系列镜头(即超低色差或APO镜头)上。最近佳能还生产了一种微型超声波马达，采用微型超声波马达的镜头并不能直接手动聚焦，使用方法与弧形马达一样，但工作噪声要低得多，而且AF速度较高。这是一种性能介于弧形马达与超声波马达之间的一种新型马达，主要装在业余型镜头上。机身驱动型和镜头驱动型AF镜头的比较这两种类型的AF镜头各有优缺点，机身驱动型AF镜头的生产成本要比镜头驱动型的低，而且制造要容易些。但由于所有的镜头都由同一个马达来驱动，对于体积较大的长焦距镜头，就像"小马拉大车" 一样，AF速度难免要比短焦距镜头要低。各种镜头的AF速度没有一致性。如在美能达α7000上使用50/1.7镜头时，焦点从0.45米调整至无穷远时需要0.6秒，而使用300/2.8长焦镜头时， 从2.5米至无穷远则需1.15秒。而镜头驱动型AF镜头采用的是直接传动方式，在传递转矩等方面，要比机身驱动型有利得多。加上因不同的镜头配不同的马达，各种镜头的AF速度一致性良好，而且聚焦动力的传动路径比无马达的要短，AF速度容易提高，特别时使用长焦镜头时，这类镜头的AF速度明显高于机身驱动型。但制造上较为麻烦，由于AF马达的形状会影响整个镜头的空间分布，很难将镜头做小，所以佳能大多数EF镜头的体积就要比其它厂的同类产品要大，读者可从后面所列的表中进行比较。就光学结构而言，AF镜头与手动聚焦镜头没有什么区别，但就其机械结构来看，两者有所不同。AF镜头的设计的基本点在于自动聚焦动力的传递途径。根据动力源的位置，目前市场上的AF镜头分为两大类：一类是机身驱动型，镜头内没有驱动马达，如美能达、尼康和潘太克斯等镜头；另一类则是镜头驱动型，镜头内有AF马达，如佳能EF系列镜头。
对于AF变焦镜头而言，根据变焦的动力来源，又可分为手动变焦镜头和电动变焦镜头两种。镜头的电动变焦早就在AF袖珍相机上实现了，而可更换AF变焦镜头的变焦电动化则是近几年才实现的。AF镜头与手动聚焦镜头的另一个区别点在于AF镜头都有电子触点，用于与机身交换各种参数。镜头内有用于存储镜头焦距、最大最小光圈、最近聚焦距离等参数的ROM芯片， 相机根据这些参数来设定相应的工作方式。如在程序自动曝光方式下，根据镜头焦距来选择相应的程序线等。各公司生产的AF镜头的触点数不尽相同，大都在5至8点之间。从现有AF镜头来看，用于交换参数用的电子触点数多数是在5点或6点，其他多增加的触点是用来输送电源动力，为镜头内的马达(AF马达、变焦马达或光圈控制马达)提供动力能源。机身驱动型AF镜头机身驱动型AF镜头的驱动源来自AF单反机机身，镜头内有一传动机构与手动调焦环相连接， 当将机身上的"MF/AF"聚焦方式选择拨杆拨至"AF"档时，机身内的AF马达传动轴就伸出少许，与镜头上的传动轴相嵌合，由机身的AF马达来驱动。在自动聚焦时，镜头上的手动调焦环是在转动的。 当把机身上的"MF/AF"拨杆拨至"MF"档时，机身上的传动轴收缩，与镜头上的齿轮装置脱开，操作者就可以通过旋转调焦环来调焦，使用方法同手动聚焦镜头一样。机身驱动型AF镜头的剖面图见图 4-10。机身驱动型AF镜头内部是由齿轮来带动调焦环的，在自动聚焦时，手动调焦环会随之转动，所以在使用AF方式时，不能触及镜头的调焦环。另外由于在设计时考虑到传动的顺畅性，调焦环的机械结构显得有些松散(与手动聚焦镜头相比)。镜头驱动型AF镜头镜头驱动型AF镜头的工作原理就不同了，机身只向镜头传送聚焦信号和电源动力，全部机械运动均在镜头内完成，镜头与机身没有任何机械联系。
佳能EF系列镜头内有两只马达，一只用于自动聚焦，另一只则用于控制光圈光阑的张开和收缩(称为电磁光圈)。AF马达又分成弧形马达(AFD)、超声波马达(USM)和微型马达(MM)三种，每支镜头内只能有其中的一种。这些马达的图示见图4-14。弧形马达与无线圈微型马达的工作原理相同，但为了很好地装入镜筒内，故做成弧形状，需要加入变速齿轮系，以提高AF速度。在自动聚焦时，弧形马达AF镜头的调焦环也是随之转动的。超声波马达的工作原理与普通马达的完全不同。由压电陶瓷与金属组成的定子通过电流，通过产生超声波振动，使转子旋转。这类马达具有转矩大、动作轻、无响声、而且不向外界发出电噪声等特点。超声波马达的直径几乎与镜头筒身一样大，从而马达与筒身混为一体，驱动转矩均匀，不像弧形马达那样只在一边有转矩，而且没有齿轮传动机构，所以总体AF速度比一般的AF镜头要快。为此佳能而荣获了1987年"欧洲科技创新大奖"。超声波马达镜头手动聚焦机构有两种，一种是机械直接耦合式，由手动聚焦环带动镜头内光学镜片的移动，与机身驱动型AF镜头一样；另一种是电子手动聚焦环，手动聚焦环与镜头内的光学镜片无直接的机械联系，光学镜片的移动仍由超声波马达来驱动，在手动聚焦时，实际上是用手转动聚焦环来发出电子信号，而镜头内部仍由超声波马达来进行电动聚焦，所以在自动聚焦方式下，自动聚焦完毕后，操作者不用将聚焦方式切换到手动方式，可以直接转动调焦环来调整焦点，而不会损坏镜头内的机械装置。由于全靠电动聚焦，所以使用这类镜头时耗电量较大。目前佳能的超声波马达大多是装在其"Ｌ"系列镜头(即超低色差或APO镜头)上。最近佳能还生产了一种微型超声波马达，采用微型超声波马达的镜头并不能直接手动聚焦，使用方法与弧形马达一样，但工作噪声要低得多，而且AF速度较高。这是一种性能介于弧形马达与超声波马达之间的一种新型马达，主要装在业余型镜头上。机身驱动型和镜头驱动型AF镜头的比较这两种类型的AF镜头各有优缺点，机身驱动型AF镜头的生产成本要比镜头驱动型的低，而且制造要容易些。但由于所有的镜头都由同一个马达来驱动，对于体积较大的长焦距镜头，就像"小马拉大车" 一样，AF速度难免要比短焦距镜头要低。各种镜头的AF速度没有一致性。如在美能达α7000上使用50/1.7镜头时，焦点从0.45米调整至无穷远时需要0.6秒，而使用300/2.8长焦镜头时， 从2.5米至无穷远则需1.15秒。而镜头驱动型AF镜头采用的是直接传动方式，在传递转矩等方面，要比机身驱动型有利得多。加上因不同的镜头配不同的马达，各种镜头的AF速度一致性良好，而且聚焦动力的传动路径比无马达的要短，AF速度容易提高，特别时使用长焦镜头时，这类镜头的AF速度明显高于机身驱动型。但制造上较为麻烦，由于AF马达的形状会影响整个镜头的空间分布，很难将镜头做小，所以佳能大多数EF镜头的体积就要比其它厂的同类产品要大，读者可从后面所列的表中进行比较。
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