Der katadioptrische f/3.8-Strahlengang des Draco ist also das Patent vom Juni

Im Juni sah ich, wie Gleichgesinnte ein Konzeptbild des Little Photon herumreichten. Damals habe ich nur die Ansprüche von CN121679866A gepostet und fand, dass der unabhängige Anspruch ein wenig „klein“ formuliert ist. Inzwischen ist der Draco von DWARF Lab in den Verkauf gegangen; in den Spezifikationen steht MC 90/340, f/3.8. Vergleicht man das mit dem Ausführungsbeispiel 1 des Patents – Brennweite 339,92 mm, f/3.78, optische Gesamtlänge 145 mm –, dürfte es sich um dasselbe Design handeln (die Anmelderin Little Photon (Wuhan) ist die Firma hinter DWARF Lab). Diesmal habe ich die Beschreibung vollständig gelesen und fasse sie hier zur Orientierung zusammen.

Warum ein katadioptrisches Teleskop mit f/3.8 selten ist

Wer schon einmal mit einem Maksutov gearbeitet hat, stutzt vermutlich, wenn „MC“ und „f/3.8“ in derselben Zeile stehen. Katadioptrische Teleskope wie Maksutov und SCT (Schmidt-Cassegrain) falten den Strahlengang über Haupt- und Sekundärspiegel und tauschen so einen kurzen Tubus gegen eine lange Brennweite ein. Der Preis dafür ist ein Öffnungsverhältnis, das meist bei f/10 bis f/15 liegt: Für Planeten und Mond ist das sehr praktisch, für Deep-Sky-Aufnahmen kostet es dagegen viel Belichtungszeit. Grob überschlagen braucht f/10 für dieselbe Helligkeit am selben Objekt etwa die 7-fache Belichtungszeit von f/3.8 (Abb. 2).

Abb. 2: Wie lange man belichten muss, um dieselbe Helligkeit zu erreichen – relative Belichtungszeit nach Öffnungsverhältnis, abgeschätzt über das Quadrat des Öffnungsverhältnisses und bezogen auf f/3.78 des Ausführungsbeispiels dieses Patents

Vier Designentscheidungen in der Beschreibung

Laut Beschreibung macht das Design ungefähr Folgendes:

Vorne gibt es nicht den dicken, schweren Meniskus-Korrektor eines klassischen Maksutov, sondern zwei Linsen, eine negative und eine positive, die sich leichter fertigen und zentrieren lassen. Streng genommen ist der Draco daher nicht wirklich ein Maksutov.
Der Sekundärspiegel ist kein eigenständiges Bauteil, sondern eine reflektierende Beschichtung, die direkt mittig auf die Rückseite der zweiten Linse aufgebracht ist. Questar macht das schon sehr lange so; der Vorteil ist ein Bauteil weniger, das montiert und justiert werden muss.
Die hintere Linsengruppe ragt durch die Öffnung in der Mitte des Hauptspiegels nach vorn in den Raum zwischen die beiden Spiegel hinein. Die Eintauchtiefe ist auf 40–80 % des Spiegelabstands begrenzt: Bei zu geringer Tiefe wird der Tubus nicht kurz genug, bei zu großer wird Licht abgeschattet. Dass sich die optische Gesamtlänge auf das 0,43-Fache der Brennweite drücken lässt, liegt vor allem daran (Abb. 1, 3).
Die vorderste, negative Linse der hinteren Gruppe übernimmt gleich mehrere Aufgaben: Sie verlängert die Brennweite (als wäre eine Barlow eingebaut), korrigiert die Bildfeldwölbung und sorgt außerdem dafür, dass das System nahezu bildseitig telezentrisch ist. Die Beschreibung nennt für das maximale Bildfeld eine relative Beleuchtungsstärke von 98 %, also praktisch keine Vignettierung. Wenn die reale Optik dieses Niveau erreicht, wären die Flats deutlich einfacher zu handhaben.

Abb. 1: Das Licht legt im Tubus drei Wege zurück – die beiden vorderen Linsen, der Hauptspiegel mit Öffnung, der auf die Linsenrückseite aufgebrachte Sekundärspiegel und die hintere Linsengruppe, die zwischen die beiden Spiegel hineinragt (vereinfachte Skizze, nach der Patentbeschreibung neu gezeichnet)

Abb. 3: Bei gleicher Brennweite von 340 mm ist ein gewöhnlicher Refraktor etwa 35 cm lang, das katadioptrische Design dieses Patents kommt mit nur 14,5 cm aus

Aus Patentsicht

Zum Schluss noch kurz aus Patentsicht. Streng genommen ist das hier noch eine Anmeldung in der Prüfung und kein erteiltes Patent. Wie schon bei meinem Eindruck von den Ansprüchen im Juni gilt: Hauptspiegel mit Öffnung, Sekundärspiegel auf der Linsenrückseite, Korrektur mit zwei Linsen – jedes für sich ist nichts Neues. Wirklich einschränkend wirkt im unabhängigen Anspruch wohl nur der Teil, in dem L1/L2 zwischen 40 und 80 % liegt; Designs mit einem Verhältnis außerhalb dieses Bereichs fallen nicht zwangsläufig darunter. Wie viel Schutzbereich am Ende gehalten werden kann, zeigt sich erst, wenn der Prüfungsbescheid vorliegt.

Der zeitliche Ablauf ist dagegen recht interessant: Anmeldung im Februar, vorzeitige Veröffentlichung im März, Eintritt in die Sachprüfung im April, Verkaufsstart des Produkts in der zweiten Jahreshälfte. Man sieht, dass hier mit Blick auf die Markteinführung geplant wurde.

Hinter der seltsam aussehenden Zeile MC 90/340 f/3.8 in der Spezifikationstabelle steckt tatsächlich ein neu entworfener Strahlengang. Wie die Sternabbildung und die Flats in der Praxis aussehen, werden wir erst wissen, wenn Gleichgesinnte das Gerät in die Hände bekommen und damit fotografiert haben.

(Die Abbildungen sind Skizzen, die ich nach der Patentbeschreibung neu gezeichnet habe; es sind weder die Originalzeichnungen des Patents noch das tatsächliche Design des Draco.)