المسار الضوئي العاكس الكاسر f/3.8 في Draco هو في الحقيقة براءة الاختراع التي رأيتها في يونيو

في يونيو رأيت بعض الزملاء الهواة يتداولون صورة تصورية لجهاز Little Photon، ولم أنشر حينها سوى مطالبات براءة CN121679866A، وبدا لي أن المطالبة المستقلة مكتوبة على نحو «ضيق» بعض الشيء. وقد طُرح مؤخرًا جهاز Draco من DWARF Lab للبيع، وتذكر مواصفاته MC 90/340 وf/3.8؛ وبمقارنتها بالنموذج التنفيذي الأول في البراءة — بُعد بؤري 339.92 mm، وf/3.78، وطول بصري إجمالي 145 mm — يبدو أنه التصميم نفسه (مقدّم الطلب Little Photon (Wuhan) هو الشركة التي تقف خلف DWARF Lab). وهذه المرة قرأت وصف البراءة كاملًا، ورتّبت ما فيه ليكون مرجعًا للجميع.

لماذا تندر التلسكوبات العاكسة الكاسرة بنسبة بؤرية f/3.8

من جرّب تلسكوبات ماكسوتوف (Maksutov) لا بد أن يتوقف قليلًا عند رؤية MC وf/3.8 في سطر واحد. فالتلسكوبات العاكسة الكاسرة، كماكسوتوف وشميدت-كاسيغرين (SCT)، تطوي المسار الضوئي بمرآتين رئيسية وثانوية، فتقايض قِصَر الأنبوب بطول البعد البؤري؛ وثمن ذلك أن النسبة البؤرية تقع في الغالب بين f/10 وf/15. وهي ممتازة لتصوير الكواكب وسطح القمر، لكنها تستهلك زمن تعريض كبيرًا في تصوير الفضاء السحيق. وبتقدير تقريبي، لتصوير الهدف نفسه حتى السطوع نفسه يحتاج f/10 إلى زمن تعريض يبلغ نحو 7 أضعاف ما يحتاجه f/3.8 (الشكل 2).

التصاميم الأربعة في وصف البراءة

بحسب وصف البراءة، فقد فعلت ما يلي في الغالب:

1. لا تستخدم في المقدمة العدسة الهلالية (meniscus) المصحِّحة السميكة الثقيلة المعتادة في ماكسوتوف التقليدي، بل عدستين إحداهما سالبة والأخرى موجبة، وهو ما يسهل تصنيعه ومحاذاة مركزه. لذا فـDraco، بالمعنى الدقيق، ليس من نوع ماكسوتوف.

2. المرآة الثانوية ليست قطعة مستقلة، بل طبقة عاكسة مطلية مباشرة في وسط الوجه الخلفي للعدسة الثانية. وقد سبقت Questar إلى ذلك منذ زمن بعيد، والفائدة أن عدد العناصر التي تحتاج إلى التركيب والضبط يقل بواحد.

3. تمتد مجموعة العدسات الخلفية من الفتحة في وسط المرآة الرئيسية إلى الأمام لتدخل بين المرآتين، ويقتصر عمق دخولها على ما بين 40% و80% من المسافة بين المرآتين: إن كان قليلًا لم يقصر الأنبوب، وإن كان كثيرًا حجب الضوء. ويرجع الفضل الأكبر في خفض الطول البصري الإجمالي إلى 0.43 من البعد البؤري إلى هذا التصميم (الشكل 1 والشكل 3).

4. العدسة السالبة الأمامية في المجموعة الخلفية تؤدي عدة مهام: إطالة البعد البؤري (أي ما يعادل عدسة Barlow مدمجة)، وتصحيح انحناء المجال، وجعل النظام قريبًا من النظام التليسنتري (telecentric) في جهة الصورة. ويذكر الوصف أن الإضاءة النسبية عند أقصى مجال رؤية تبلغ 98%، أي لا يكاد يوجد تظليل عند الحواف (vignetting)؛ وإن كان الجهاز الفعلي بهذا المستوى فستكون معالجة الفلات (flat) أسهل بكثير.

من منظور البراءات

وفي الختام، لا بد من كلمة من منظور البراءات. فهذا الطلب، بالمعنى الدقيق، ما زال قيد الفحص وليس براءة اختراع ممنوحة. وكما كان شعوري حين قرأت المطالبات في يونيو، فإن المرآة الرئيسية ذات الفتحة، والمرآة الثانوية المطلية على ظهر العدسة، وتصحيح العدستين، كلٌّ منها وحده ليس جديدًا؛ وما يؤدي دور التحديد فعلًا في المطالبة المستقلة هو على الأرجح مقطع نسبة L1/L2 بين 40% و80% فحسب، أما التصاميم التي تقع نسبتها خارج هذا النطاق فلا تدخل فيه بالضرورة. أما مقدار النطاق الذي سيبقى في النهاية فلن نعرفه إلا بعد صدور ملاحظات الفحص.

لكن التوقيت لافت للنظر: تقديم الطلب في فبراير، والنشر المبكر في مارس، والدخول في الفحص الموضوعي في أبريل، وطرح المنتج للبيع في النصف الثاني من العام؛ ويتضح أنه ترتيب موجّه نحو الإطلاق التجاري.

وذلك السطر الغريب في جدول المواصفات، MC 90/340 f/3.8، يقف خلفه في الحقيقة مسار ضوئي أُعيد تصميمه من الأساس. أما أداء النجوم والفلات الفعلي فلن نعرفه إلا حين يقتني أحد الهواة الجهاز ويصوّر به.

(الرسوم المرفقة رسوم توضيحية أعدت رسمها اعتمادًا على وصف البراءة، وهي ليست الرسوم الأصلية للبراءة، وليست التصميم الفعلي لجهاز Draco.)