ZWO 的下一台智慧望遠鏡,專利公報上已經畫出來了
上次看完 Draco 的折返光路專利,順手把 ZWO 的專利也翻了一遍。ZWO(蘇州振旺光電)從 2014 年到今年 7 月,在中國申請的發明和新型一共 53 件,外觀設計另外有 14 件。裡面最有意思的是去年底那一批:一件鏡筒、一件整機,再加上控制方法、雲台跟外觀設計。對照今年 8 月發表的 S50 Pro,鏡筒那件已經變成產品了;整機那件則是 S50 Pro 還沒有的東西,ZWO 再下一台智慧望遠鏡大概長什麼樣子,公報上其實已經畫得差不多了,整理一下給大家參考。
從配件到整機
早期 ZWO 申請的大多是新型專利,濾鏡輪、ADC、導星相機這類配件的結構改良。2021 年是新型最多的一年,一共 11 件,赤道儀、電動對焦、雙感測器相機都在這一年。2024 年之後發明的比例明顯拉高,2025 年的 14 件裡有 13 件是發明,內容幾乎都跟智慧望遠鏡有關:極軸對準、目標尋找、拍攝規劃、溫度控制、校準(圖1)。

ZWO 另外有個習慣,常常同一天遞好幾件。2021 年 7 月 5 日同一天遞了 6 件新型,隔年 1 月 AM5 就發表了;2023 年 3 月申請一件「望遠鏡」的外觀設計,隔月 Seestar S50 上市。外觀設計通常是產品快要定案才會送,所以這類申請跟產品發表的時間常常靠得很近(圖2)。
去年底這一批也是同樣的模式:
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2025 年 11 月 10 日:發明「鏡筒結構及成像設備」(CN121254475A),還主動請求提前公開,今年 1 月 2 日就公開了;同一天另外送了一件「智能相機」的外觀設計(CN310001094S,今年 5 月已公告)。
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2025 年 12 月 31 日:同一天三件發明,「成像設備」(CN121771506A)、「成像設備的控制方法」(CN121771505A),以及「驅動結構及其經緯儀以及天文觀測設備」(CN121477464A)。
鏡筒、整機、控制方法、雲台,再加上外觀,乍看是一台新機的完整專利包,不過對照後來的產品,應該是分成兩台。

鏡筒:把光路摺進直筒裡
鏡筒案的請求項寫的是:直筒的殼體、筒內兩片以上的反射件把光路摺成 U 型或 Z 型,再加上一顆拍攝用的感測器和一顆找星取景用的廣角感測器,兩組鏡頭在同一端入光(圖3)。說明書提到要避免「鏡筒結構異型導致的重心不穩」,原本的 S50 是楔形機身,看起來講的應該就是這個。光在筒內來回走一趟,同樣的長度可以塞進比較長的焦距。
這件後來應該就是 S50 Pro。今年 8 月 25 日發表的 S50 Pro,官網規格寫的就是「摺疊光路」,再加上長焦(260mm、f/5.2)和廣角兩顆鏡頭,跟這件的請求項對得上;同一天申請的「智能相機」外觀設計,很可能就是 S50 Pro 的外型。從申請到發表大約 9 個半月。

整機:三顆鏡頭、致冷、諧波雲台
12 月 31 日那件「成像設備」就是整機,8 張圖把機身、雲台和內部配置都畫出來了。照說明書來看,大概有這幾個重點(圖4):
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三顆鏡頭:長焦主鏡、導星鏡、廣角鏡,焦距依序遞減。說明書的背景技術寫得很直接:現在只有長焦+廣角的機種,受限於經緯儀本身的機械誤差,最大曝光時間通常只能到 60 秒。加一支導星鏡,看起來就是要把單張曝光拉長。
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導星鏡可以做在機身裡,也可以外掛,用鳩尾槽、卡扣或磁吸裝在殼體側邊,透過 USB 或接點連線。拍短曝光不需要導星的時候可以拆掉,減重也省電。
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長焦鏡筒分成前、中、後三段,前段跟後段的開口朝同一個方向,說明書自己就叫它「U 型折疊光路」,跟 11 月那件鏡筒案對得起來。三段的直徑沿著光路越來越小,廣角鏡頭就放在前段跟後段之間,光軸跟長焦平行,在廣角畫面選好的目標可以直接定位到長焦視野中央。
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主感測器背面貼半導體致冷片,熱端接散熱鰭片,鰭片放在風扇的風道裡,等於主感測器有主動致冷。長時間曝光的熱雜訊應該會好處理很多。
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雲台是單臂,兩軸各用一組諧波減速器加馬達,排成 L 型;電池倉放在底座最下面兼當配重,平衡鏡筒抬起來時的傾覆力矩;單臂上方還挖了一個凹槽當握把。同一天的「驅動結構及其經緯儀」也是兩組互相垂直的諧波驅動,說明書寫的目的是帶動「大自重的鏡筒」。
這台就不是 S50 Pro 了。S50 Pro 沒有導星鏡,也沒有致冷,官網寫長曝光要切到赤道儀模式才能拍到 60 秒,剛好就是這件說明書背景技術說要解決的問題。把這幾件拼起來,整機案應該是 S50 Pro 之後的再下一台,比現在的機種更大、更重,往長曝光深空走的方向。導星、致冷、諧波原本都是傳統天文攝影器材的配備,現在被塞進同一台智慧望遠鏡裡。

海外佈局
另一個變化在海外。ZWO 的 PCT 申請在 2021 年只有一件,之後隔了三年,2024 年 12 月到 2025 年 1 月之間一口氣提了四件,其中「光學成像設備」那件今年 6 月已經在歐洲公開(EP4757335A1)。外觀設計也一樣,2025 年 1 月同一天在美國和日本申請了「Smart camera」,日本去年已經註冊,美國今年 8 月核准。主要市場一直在海外,過去的專利卻幾乎都只在中國申請,這兩年才開始往外佈,時間點剛好落在 Seestar 賣得最好、DWARF 和 Celestron Origin 也都在搶這塊市場的時候。
從專利的角度看
最後還是用專利的角度講一下:
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這幾件發明都還在審查中,不是已經核准的專利。
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整機案的獨立項其實就是「長焦、導星、廣角三組鏡頭裝在同一個殼體,加上兩軸驅動,焦距依序遞減」,拆開來看每個要素都不新:長焦+廣角自家的 Seestar S30 就有了,長焦+導星說明書自己也列為先前技術。中國對自己先賣出去的產品沒有新穎性優惠期,已經上市的 Seestar 一樣可以拿來當前案,審查時範圍大概要縮,最後比較可能留下來的應該是 U 型鏡筒、致冷、雲台配置這些附屬項的組合。鏡筒案也類似,用反射鏡摺光路本身是很老的技術。
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專利佈局只代表公司把研發資源押在這個方向,不保證產品就長這樣。
倒是時間點跟 Draco 很像:Draco 那件是二月申請、三月提前公開,下半年產品就開賣;ZWO 鏡筒這件是十一月申請、隔年一月提前公開,外觀設計也同一天送出去,今年 8 月 S50 Pro 就發表了。整機那幾件晚一個多月申請,也都在申請後一到三個月內就公開,照 S50 Pro 的節奏算,應該不會等太久。實際長什麼樣子、規格跟價格如何,還是要等正式發表、有同好入手拍出來才知道。
(附圖是我依公報資料整理的統計圖,和照專利說明書重畫的示意圖,不是專利原圖,也不是實際產品設計。)