De katadioptrische lichtweg f/3,8 van de Draco blijkt het octrooi van juni te zijn

In juni zag ik hoe medeliefhebbers een conceptafbeelding van de Little Photon doorstuurden. Toen heb ik alleen de conclusies van CN121679866A geplaatst, met de indruk dat de onafhankelijke conclusie nogal “klein” was opgesteld. Onlangs is de Draco van DWARF Lab in de verkoop gegaan, met als specificatie MC 90/340, f/3,8; vergeleken met de eerste uitvoeringsvorm van het octrooi (brandpuntsafstand 339,92 mm, f/3,78 en een totale optische lengte van 145 mm) moet het om hetzelfde ontwerp gaan (de aanvrager, Little Photon (Wuhan), is het bedrijf achter DWARF Lab). Dit keer heb ik de hele beschrijving doorgelezen en een en ander op een rijtje gezet ter referentie.

Waarom een katadioptrische telescoop met f/3,8 zeldzaam is

Wie weleens met een Maksutov heeft gewerkt, zal even opkijken als MC en f/3,8 op dezelfde regel staan. Katadioptrische telescopen als Maksutov en SCT vouwen de lichtweg op met een primaire en een secundaire spiegel en ruilen zo een korte tubus in voor een lange brandpuntsafstand. De prijs is dat de brandpuntsverhouding meestal rond f/10–f/15 ligt: prima voor planeten en de maan, maar bij deep sky vraagt het veel belichtingstijd. Grof geschat heeft f/10 voor dezelfde helderheid op hetzelfde object ongeveer 7 keer zoveel belichtingstijd nodig als f/3,8 (afb. 2).

Afbeelding 2: Hoe lang er belicht moet worden voor een foto met dezelfde helderheid — vergelijking van de relatieve belichtingstijd, geschat met het kwadraat van de brandpuntsverhouding en met f/3,78 uit de uitvoeringsvorm van dit octrooi als basis

Vier ontwerpkeuzes in de beschrijving

Volgens de beschrijving doet het ontwerp ongeveer het volgende:

Aan de voorkant ontbreekt de traditionele, dikke en zware meniscuscorrector van een Maksutov; in plaats daarvan zijn er twee lenzen, een negatieve en een positieve, die makkelijker te bewerken en te centreren zijn. Strikt genomen is de Draco dus niet echt een Maksutov.
De secundaire spiegel is geen apart onderdeel, maar een reflecterende laag die direct in het midden op de achterkant van de tweede lens is aangebracht. Questar deed dat al heel lang; het voordeel is één te monteren en uit te lijnen onderdeel minder.
De achterste lenzengroep steekt via de opening in het midden van de primaire spiegel naar voren, tot tussen de twee spiegels; de insteekdiepte is beperkt tot 40%–80% van de afstand tussen de spiegels. Steekt hij te weinig in, dan wordt de tubus niet korter; steekt hij te veel in, dan blokkeert hij licht. Dat de totale optische lengte tot 0,43 keer de brandpuntsafstand kan worden teruggebracht, is vooral hieraan te danken (afb. 1 en 3).
De voorste negatieve lens van de achterste groep heeft meerdere taken: de brandpuntsafstand verlengen (als een ingebouwde Barlow), de beeldveldkromming corrigeren en het systeem bovendien bijna telecentrisch aan de beeldzijde maken. De beschrijving noemt een relatieve belichtingssterkte van 98% in het maximale beeldveld, dus vrijwel geen vignettering; als de echte telescoop dat niveau haalt, zijn flats veel makkelijker te verwerken.

Afbeelding 1: Het licht legt in de tubus drie trajecten af: de twee lenzen van de voorste groep, de primaire spiegel met opening, de secundaire spiegel op de achterkant van de lens en de achterste lenzengroep die tussen de twee spiegels steekt (vereenvoudigd schema, nagetekend op basis van de beschrijving van het octrooi)

$Afbeelding 3: Bij dezelfde brandpuntsafstand van 340 mm is een gewone refractor ongeveer 35 cm lang; het katadioptrische ontwerp van dit octrooi heeft slechts 14,5 cm nodig$

Vanuit octrooioogpunt

Tot slot toch nog even vanuit het octrooi bekeken. Strikt genomen is dit nog een aanvraag in onderzoek, geen verleend octrooi. Net als bij het lezen van de conclusies in juni geldt: een primaire spiegel met opening, een secundaire spiegel op de achterkant van een lens en een correctie met twee lenzen zijn op zichzelf geen nieuwe dingen. Wat in de onafhankelijke conclusie werkelijk beperkt, is vrijwel alleen het stuk waarin L1/L2 tussen 40% en 80% ligt; een ontwerp waarvan de verhouding buiten dat bereik valt, valt er niet per se onder. Hoeveel beschermingsomvang uiteindelijk overeind blijft, weten we pas als de bevindingen van de octrooionderzoeker er zijn.

De timing is trouwens best interessant: ingediend in februari, vervroegd openbaar gemaakt in maart, in april het inhoudelijk onderzoek in en in de tweede helft van het jaar ging het product in de verkoop. Men ziet dat de aanvraag is ingezet met het oog op de marktintroductie.

Die vreemd ogende regel MC 90/340 f/3,8 in de specificatietabel blijkt in werkelijkheid een opnieuw ontworpen lichtweg te verbergen. Hoe de sterren en flats er in de praktijk uitzien, weten we pas als medeliefhebbers er een kopen en ermee fotograferen.

(De afbeeldingen zijn schematische tekeningen die ik zelf heb nagetekend op basis van de beschrijving van het octrooi; het zijn niet de oorspronkelijke octrooitekeningen en ook niet het daadwerkelijke ontwerp van de Draco.)