ทางเดินแสงแบบผสม f/3.8 ของ Draco ที่แท้ก็คือสิทธิบัตรฉบับเดือนมิถุนายน

เมื่อเดือนมิถุนายนเห็นเพื่อนนักดาราศาสตร์สมัครเล่นแชร์ภาพแนวคิดของ Little Photon กัน ตอนนั้นผมเพียงนำข้อถือสิทธิของ CN121679866A มาวางให้ดู และรู้สึกว่า ข้อถือสิทธิอิสระเขียนไว้ค่อนข้างแคบ ล่าสุด Draco ของ DWARF Lab เปิดขายโดยระบุสเปก MC 90/340 f/3.8 เมื่อเทียบกับตัวอย่างการปฏิบัติที่ 1 ในสิทธิบัตรที่ระบุความยาวโฟกัส 339.92 มม. f/3.78 และความยาวรวมทางแสง 145 มม. น่าจะเป็นการออกแบบชุดเดียวกัน โดยผู้ขอรับสิทธิบัตรอย่าง Little Photon (Wuhan) ก็คือบริษัทเบื้องหลัง DWARF Lab รอบนี้จึงอ่านรายละเอียดการประดิษฐ์ทั้งฉบับ แล้วสรุปไว้ให้เพื่อน ๆ ใช้อ้างอิง

ทำไมกล้องแบบผสมที่ f/3.8 จึงหาได้ยาก

คนที่เคยเล่นกล้อง Mak พอเห็น MC กับ f/3.8 อยู่บรรทัดเดียวกันก็คงต้องชะงักไปครู่หนึ่ง กล้องแบบผสม (catadioptric) อย่าง Mak และ SCT ใช้กระจกปฐมภูมิกับกระจกทุติยภูมิพับทางเดินแสง ได้ความยาวโฟกัสมากจากตัวกล้องที่สั้น แลกกับอัตราส่วนโฟกัสที่ส่วนใหญ่อยู่ที่ f/10–f/15 ซึ่งเหมาะมากกับการถ่ายดาวเคราะห์และพื้นผิวดวงจันทร์ แต่ถ้าถ่ายวัตถุในห้วงอวกาศลึกจะกินเวลาเปิดรับแสงมาก ประมาณคร่าว ๆ ถ้าจะถ่ายเป้าหมายเดียวกันให้ได้ความสว่างเท่ากัน f/10 ต้องใช้เวลาเปิดรับแสงราว 7 เท่าของ f/3.8 (ภาพที่ 2)

การออกแบบสี่อย่างในรายละเอียดการประดิษฐ์

จากรายละเอียดการประดิษฐ์ สิ่งที่ทำไว้มีประมาณนี้

1. ด้านหน้าไม่ใช้เลนส์เมนิสคัสแก้ภาพแบบมักซูตอฟดั้งเดิมที่ทั้งหนาและหนัก แต่ใช้เลนส์สองชิ้นเป็นเลนส์ลบหนึ่งและเลนส์บวกหนึ่ง ผลิตง่ายกว่าและจัดแนวศูนย์กลางง่ายกว่า ดังนั้นถ้าพูดให้เคร่งครัด Draco ไม่ค่อยนับเป็นกล้อง Mak

2. กระจกทุติยภูมิไม่ได้เป็นชิ้นส่วนแยก แต่เป็นฟิล์มสะท้อนแสงที่เคลือบตรงกลางด้านหลังของเลนส์ชิ้นที่สอง Questar ทำแบบนี้มาตั้งแต่เนิ่น ๆ ข้อดีคือลดชิ้นส่วนที่ต้องประกอบและปรับตั้งไปหนึ่งชิ้น

3. กลุ่มเลนส์ด้านหลังยื่นผ่านรูกลางกระจกปฐมภูมิไปข้างหน้า เข้าไปอยู่ระหว่างกระจกทั้งสองบาน จำกัดความลึกที่ยื่นเข้าไปไว้ที่ 40%–80% ของระยะห่างระหว่างกระจกสองบาน ยื่นน้อยไปตัวกล้องก็ย่นให้สั้นไม่ได้ ยื่นมากไปก็บังแสง ความยาวรวมทางแสงที่กดลงมาได้ถึง 0.43 เท่าของความยาวโฟกัสนั้น ส่วนใหญ่ได้มาจากจุดนี้ (ภาพที่ 1 และ 3)

4. เลนส์ลบชิ้นหน้าสุดของกลุ่มเลนส์ด้านหลังทำหน้าที่หลายอย่าง ทั้งยืดความยาวโฟกัส (เทียบเท่ามี Barlow ติดมาในตัว) แก้ความโค้งของระนาบภาพ (field curvature) และทำให้ระบบเข้าใกล้เทเลเซนทริกด้านภาพ รายละเอียดการประดิษฐ์ระบุความสว่างสัมพัทธ์ที่มุมรับภาพสูงสุด 98% แทบไม่มีภาพขอบสลัว ถ้ากล้องจริงทำได้ถึงระดับนี้ การทำ Flat จะง่ายขึ้นมาก

มองจากมุมของสิทธิบัตร

สุดท้ายขอพูดจากมุมของสิทธิบัตรสักหน่อย ที่จริงฉบับนี้ยังเป็นคำขอที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบ ไม่ใช่สิทธิบัตรที่ได้รับอนุมัติแล้ว เช่นเดียวกับความรู้สึกตอนอ่านข้อถือสิทธิเมื่อเดือนมิถุนายน กระจกปฐมภูมิที่เจาะรู การเคลือบกระจกทุติยภูมิไว้หลังเลนส์ และการแก้ความคลาดด้วยเลนส์คู่ เมื่อแยกออกมาดูทีละอย่างล้วนไม่ใช่ของใหม่ สิ่งที่ข้อถือสิทธิอิสระจำกัดขอบเขตได้จริงน่าจะมีเพียงช่วงที่ L1/L2 อยู่ระหว่าง 40%–80% การออกแบบที่อัตราส่วนอยู่นอกช่วงนี้จึงไม่จำเป็นต้องเข้าข่ายเสมอไป จะรักษาขอบเขตไว้ได้เท่าไรต้องรอให้มีความเห็นจากการตรวจสอบออกมาก่อนจึงจะรู้

ช่วงเวลากลับน่าสนใจทีเดียว ยื่นคำขอเดือนกุมภาพันธ์ ขอเผยแพร่ก่อนกำหนดเดือนมีนาคม เข้าสู่การตรวจสอบเนื้อหา (substantive examination) เดือนเมษายน และผลิตภัณฑ์เปิดขายในช่วงครึ่งปีหลัง เห็นได้ว่าวางแผนสิทธิบัตรโดยมุ่งเป้าไปที่การเปิดตัวสินค้า

ตัวเลข MC 90/340 f/3.8 ที่ดูแปลกในตารางสเปก เบื้องหลังที่จริงคือทางเดินแสงที่ออกแบบใหม่ทั้งชุด ส่วนรูปทรงดาวและผลของ Flat ในเครื่องจริงเป็นอย่างไร ต้องรอเพื่อนนักดาราศาสตร์สมัครเล่นที่ซื้อไปถ่ายภาพออกมาจึงจะรู้

(ภาพประกอบเป็นแผนภาพที่ผมวาดใหม่ตามรายละเอียดการประดิษฐ์ของสิทธิบัตร ไม่ใช่ภาพต้นฉบับของสิทธิบัตร และไม่ใช่การออกแบบจริงของ Draco)