Kolejny inteligentny teleskop ZWO został już narysowany w biuletynie patentowym

Po lekturze patentu na katadioptryczny układ Draco przy okazji przejrzałem też patenty ZWO. Od 2014 roku do lipca tego roku ZWO (Suzhou ZWO Co., Ltd.) złożyła w Chinach łącznie 53 zgłoszenia wynalazków i wzorów użytkowych, a do tego osobno 14 wzorów przemysłowych. Najciekawsza jest partia z końca zeszłego roku: jedno zgłoszenie tubusa, jedno całego urządzenia, a do tego sposób sterowania, głowica i wzór przemysłowy. W zestawieniu z zaprezentowaną w sierpniu tego roku S50 Pro zgłoszenie tubusa jest już produktem; zgłoszenie całego urządzenia to coś, czego S50 Pro jeszcze nie ma, a jak może wyglądać kolejny inteligentny teleskop ZWO, to w biuletynie jest już prawie narysowane. Uporządkowałem to jako punkt odniesienia.

Od akcesoriów do całego urządzenia

Na początku ZWO zgłaszała głównie wzory użytkowe: ulepszenia konstrukcji akcesoriów takich jak koło filtrowe, ADC czy kamera do guidingu. Rok 2021 był rekordowy pod względem wzorów użytkowych: 11 zgłoszeń, a w tym samym roku pojawiły się montaż paralaktyczny, elektryczny focuser i kamera z dwiema matrycami. Po 2024 roku udział wynalazków wyraźnie wzrósł: spośród 14 zgłoszeń z 2025 roku 13 to wynalazki, a ich treść niemal w całości dotyczy inteligentnych teleskopów: ustawiania na biegun, wyszukiwania obiektów, planowania zdjęć, kontroli temperatury i kalibracji (rys. 1).

ZWO ma też zwyczaj składania kilku zgłoszeń jednego dnia. 5 lipca 2021 r. jednego dnia złożono 6 wzorów użytkowych, a w styczniu następnego roku zaprezentowano AM5; w marcu 2023 r. zgłoszono wzór przemysłowy „teleskopu”, a miesiąc później na rynek trafił Seestar S50. Wzór przemysłowy zgłasza się zwykle, gdy produkt jest już prawie ostatecznie ustalony, dlatego takie zgłoszenia i premiery produktów często dzieli niewiele czasu (rys. 2).

Partia z końca zeszłego roku powtarza ten sam schemat:

1. 10 listopada 2025 r.: wynalazek „Konstrukcja tubusa i urządzenie do obrazowania” (CN121254475A), wraz z wnioskiem o wcześniejszą publikację złożonym z własnej inicjatywy; opublikowany został już 2 stycznia tego roku. Tego samego dnia złożono też wzór przemysłowy „inteligentnej kamery” (CN310001094S, ogłoszony w maju tego roku).

2. 31 grudnia 2025 r.: trzy wynalazki jednego dnia: „Urządzenie do obrazowania” (CN121771506A), „Sposób sterowania urządzeniem do obrazowania” (CN121771505A) oraz „Konstrukcja napędowa, jej montaż azymutalny i urządzenie do obserwacji astronomicznych” (CN121477464A).

Tubus, całe urządzenie, sposób sterowania i głowica, do tego wygląd: na pierwszy rzut oka kompletny pakiet patentowy jednego nowego urządzenia, ale w zestawieniu z późniejszymi produktami powinny to być dwa urządzenia.

Tubus: składanie biegu światła w prostej tubie

Zastrzeżenia zgłoszenia tubusa opisują: prosty korpus w kształcie tuby, wewnątrz co najmniej dwa elementy odbijające, które składają bieg światła w kształt litery U lub Z, a do tego matrycę do zdjęć i szerokokątną matrycę do wyszukiwania gwiazd i kadrowania, przy czym oba obiektywy przyjmują światło z tego samego końca (rys. 3). Opis wspomina o unikaniu „niestabilnego środka ciężkości spowodowanego nietypowym kształtem tubusa”; pierwotny S50 ma klinowaty korpus i wygląda na to, że to właśnie o to chodzi. Światło przebiega w tubie tam i z powrotem, dzięki czemu na tej samej długości mieści się dłuższa ogniskowa.

To zgłoszenie najpewniej stało się później S50 Pro. W specyfikacji S50 Pro, zaprezentowanego 25 sierpnia tego roku, na oficjalnej stronie wpisano właśnie „składany układ optyczny”, a do tego dwa obiektywy: długoogniskowy (260 mm, f/5,2) i szerokokątny, co zgadza się z zastrzeżeniami tego zgłoszenia; wzór przemysłowy „inteligentnej kamery” złożony tego samego dnia to bardzo prawdopodobnie wygląd S50 Pro. Od zgłoszenia do premiery minęło około 9,5 miesiąca.

Całe urządzenie: trzy obiektywy, chłodzenie, głowica z przekładnią falową

„Urządzenie do obrazowania” z 31 grudnia to całe urządzenie: na 8 rysunkach pokazano korpus, głowicę i układ wnętrza. Według opisu najważniejsze elementy to (rys. 4):

1. Trzy obiektywy: długoogniskowy główny, do guidingu i szerokokątny, o malejących ogniskowych. Część opisu o stanie techniki mówi to wprost: obecnie istnieją tylko modele z obiektywem długoogniskowym i szerokokątnym, a ze względu na błąd mechaniczny samego montażu azymutalnego maksymalny czas ekspozycji zwykle sięga tylko 60 sekund. Dodanie obiektywu do guidingu wygląda na próbę wydłużenia pojedynczej ekspozycji.

2. Obiektyw do guidingu może być wbudowany w korpus albo zewnętrzny, mocowany z boku obudowy na rowku typu jaskółczy ogon, zatrzasku lub magnesie i łączony przez USB albo przez styki. Przy krótkich ekspozycjach, gdy guiding nie jest potrzebny, można go zdjąć, co zmniejsza masę i oszczędza energię.

3. Długoogniskowa tuba dzieli się na trzy odcinki: przedni, środkowy i tylny; otwory odcinka przedniego i tylnego skierowane są w tę samą stronę, a opis sam nazywa to „składanym układem optycznym w kształcie litery U”, co zgadza się z listopadowym zgłoszeniem tubusa. Średnice trzech odcinków maleją wzdłuż biegu światła, a obiektyw szerokokątny umieszczono między odcinkiem przednim i tylnym, z osią optyczną równoległą do osi obiektywu długoogniskowego; cel wybrany w obrazie szerokokątnym można od razu ustawić w środku pola widzenia obiektywu długoogniskowego.

4. Do tylnej strony głównej matrycy przyklejony jest półprzewodnikowy moduł Peltiera, którego gorąca strona łączy się z żeberkami radiatora umieszczonymi w kanale powietrznym wentylatora, czyli główna matryca ma chłodzenie aktywne. Z szumem termicznym przy długich ekspozycjach powinno być znacznie łatwiej.

5. Głowica jest jednoramienna, każda z dwóch osi ma przekładnię falową z silnikiem, ułożone w kształt litery L; komora baterii znajduje się na samym dole podstawy i służy też jako przeciwwaga, równoważąc moment przechylający przy podniesionej tubie; u góry jednoramiennego słupka wycięto jeszcze zagłębienie pełniące funkcję uchwytu. „Konstrukcja napędowa i jej montaż azymutalny” złożona tego samego dnia to także dwa wzajemnie prostopadłe napędy z przekładnią falową, a cel podany w opisie to poruszanie „tubą o dużej masie własnej”.

To już nie jest S50 Pro. S50 Pro nie ma obiektywu do guidingu ani chłodzenia, a oficjalna strona podaje, że do ekspozycji dochodzących do 60 sekund trzeba przełączyć się w tryb montażu paralaktycznego, dokładnie ten problem, który część opisu o stanie techniki chce rozwiązać. Po złożeniu tych kawałków całe urządzenie powinno być kolejnym po S50 Pro, większym i cięższym od obecnych modeli, w stronę długich ekspozycji głębokiego nieba. Guiding, chłodzenie i przekładnie falowe były dotąd wyposażeniem tradycyjnej astrofotografii, a teraz upchnięto je w jednym inteligentnym teleskopie.

Zgłoszenia zagraniczne

Kolejna zmiana dotyczy zagranicy. Zgłoszeń PCT ZWO miała w 2021 roku tylko jedno, potem przez trzy lata nic, a od grudnia 2024 do stycznia 2025 złożyła od razu cztery, z których „Optyczne urządzenie do obrazowania” zostało w czerwcu tego roku opublikowane w Europie (EP4757335A1). Podobnie z wzorami przemysłowymi: w styczniu 2025 jednego dnia zgłoszono „Smart camera” w USA i Japonii; Japonia zarejestrowała ją już w zeszłym roku, a w USA patent przyznano w sierpniu tego roku. Główny rynek zawsze był za granicą, a dotychczasowe patenty były zgłaszane prawie wyłącznie w Chinach i dopiero w ostatnich dwóch latach firma zaczęła rozszerzać ochronę na zewnątrz, w czasie gdy Seestar sprzedaje się najlepiej, a DWARF i Celestron Origin też walczą o ten rynek.

Z perspektywy patentowej

Na koniec jeszcze z perspektywy patentowej:

1. Te wynalazki są wciąż w trakcie badania, to nie są jeszcze udzielone patenty.

2. Zastrzeżenie niezależne zgłoszenia całego urządzenia to w istocie „trzy zespoły obiektywów, długoogniskowy, do guidingu i szerokokątny, w jednej obudowie, do tego napęd dwuosiowy, z malejącymi ogniskowymi”; rozłożone na części, żaden element nie jest nowy: długoogniskowy z szerokokątnym ma już własny Seestar S30, a długoogniskowy z guidingiem sam opis wymienia jako stan techniki. W Chinach nie ma okresu karencji dla nowości w odniesieniu do produktów sprzedanych wcześniej przez samego zgłaszającego, więc wprowadzone już na rynek Seestar mogą posłużyć jako dokumenty stanowiące stan techniki; w trakcie badania zakres prawdopodobnie trzeba będzie zawęzić, a najbardziej prawdopodobne, że zostaną kombinacje zastrzeżeń zależnych: tuba w kształcie litery U, chłodzenie, układ głowicy. Zgłoszenie tubusa jest podobne: składanie biegu światła zwierciadłami to sama w sobie bardzo stara technika.

3. Układ zgłoszeń patentowych świadczy jedynie o tym, że firma postawiła zasoby badawczo-rozwojowe na ten kierunek, i nie gwarantuje, że produkt będzie tak wyglądał.

Harmonogram za to jest bardzo podobny do Draco: zgłoszenie Draco złożono w lutym, wcześniejszą publikację w marcu, a produkt trafił do sprzedaży w drugiej połowie roku; zgłoszenie tubusa ZWO złożono w listopadzie, wcześniejsza publikacja nastąpiła w styczniu następnego roku, wzór przemysłowy złożono tego samego dnia, a w sierpniu tego roku zaprezentowano S50 Pro. Zgłoszenia całego urządzenia złożono ponad miesiąc później i także opublikowano w ciągu od jednego do trzech miesięcy od zgłoszenia; sądząc po tempie S50 Pro, nie powinno się to długo ciągnąć. Jak urządzenie będzie wyglądać oraz jakie będą jego parametry i cena, okaże się dopiero po oficjalnej premierze, gdy ktoś z miłośników je kupi i zrobi nim zdjęcia.

(Rysunki to wykresy statystyczne, które opracowałem na podstawie danych z biuletynów, oraz schematy narysowane od nowa według opisów patentowych; nie są to oryginalne rysunki z patentów ani rzeczywiste konstrukcje produktów.)