วารสารสิทธิบัตรเผยหน้าตากล้องโทรทรรศน์อัจฉริยะรุ่นถัดไปของ ZWO ไว้แล้ว

หลังอ่านจบเรื่อง ทางเดินแสงแบบผสมของ Draco ผมก็ถือโอกาสไล่ดูสิทธิบัตรของ ZWO ด้วย ตั้งแต่ ค.ศ. 2014 ถึงเดือนกรกฎาคมปีนี้ ZWO (Suzhou ZWO Co., Ltd.) ยื่นขอในจีนเป็นสิทธิบัตรการประดิษฐ์และอนุสิทธิบัตรรวม 53 ฉบับ และสิทธิบัตรการออกแบบอีก 14 ฉบับ ชุดที่น่าสนใจที่สุดคือชุดช่วงปลายปีที่แล้ว ประกอบด้วยลำกล้อง ตัวเครื่องทั้งชุด รวมถึงวิธีควบคุม ฐานหมุน และสิทธิบัตรการออกแบบ เมื่อเทียบกับ S50 Pro ที่เปิดตัวเมื่อเดือนสิงหาคมปีนี้ ฉบับลำกล้องกลายเป็นผลิตภัณฑ์ไปแล้ว ส่วนฉบับตัวเครื่องทั้งชุดเป็นสิ่งที่ S50 Pro ยังไม่มี หน้าตากล้องโทรทรรศน์อัจฉริยะรุ่นถัดไปของ ZWO คร่าว ๆ ในวารสารสิทธิบัตรก็วาดไว้เกือบครบแล้ว จึงสรุปไว้ให้เพื่อน ๆ ใช้อ้างอิง

จากอุปกรณ์เสริมสู่ตัวเครื่องทั้งชุด

ในช่วงแรก ZWO ยื่นเป็นอนุสิทธิบัตรเป็นส่วนใหญ่ เป็นการปรับปรุงโครงสร้างของอุปกรณ์เสริมอย่างฟิลเตอร์วีล ADC และกล้อง Autoguider ค.ศ. 2021 เป็นปีที่มีอนุสิทธิบัตรมากที่สุด รวม 11 ฉบับ ทั้งขาตั้งกล้องแบบอิเควตอเรียล ตัวปรับโฟกัสไฟฟ้า และกล้องที่มีเซนเซอร์สองตัวล้วนอยู่ในปีนั้น หลัง ค.ศ. 2024 สัดส่วนสิทธิบัตรการประดิษฐ์เพิ่มขึ้นชัดเจน จากทั้งหมด 14 ฉบับใน ค.ศ. 2025 มี 13 ฉบับเป็นสิทธิบัตรการประดิษฐ์ เนื้อหาเกือบทั้งหมดเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์อัจฉริยะ ได้แก่ การทำ Polar Alignment การค้นหาเป้าหมาย การวางแผนการถ่ายภาพ การควบคุมอุณหภูมิ และ Calibration (ภาพที่ 1)

ZWO ยังมีนิสัยอีกอย่าง คือมักยื่นหลายฉบับในวันเดียวกัน วันที่ 5 กรกฎาคม ค.ศ. 2021 ยื่นอนุสิทธิบัตร 6 ฉบับในวันเดียว และ AM5 เปิดตัวในเดือนมกราคมของปีถัดมา เดือนมีนาคม ค.ศ. 2023 ยื่นสิทธิบัตรการออกแบบของ “กล้องโทรทรรศน์” หนึ่งฉบับ เดือนถัดมา Seestar S50 ก็วางจำหน่าย สิทธิบัตรการออกแบบมักยื่นเมื่อผลิตภัณฑ์ใกล้ลงตัว ช่วงเวลายื่นคำขอประเภทนี้จึงมักอยู่ใกล้กับวันเปิดตัวผลิตภัณฑ์ (ภาพที่ 2)

ชุดช่วงปลายปีที่แล้วก็เป็นรูปแบบเดียวกัน ดังนี้

1. วันที่ 10 พฤศจิกายน ค.ศ. 2025 ยื่นสิทธิบัตรการประดิษฐ์ “โครงสร้างลำกล้องและอุปกรณ์สร้างภาพ” (CN121254475A) และขอให้เผยแพร่ก่อนกำหนดด้วยตนเอง จึงเผยแพร่เมื่อวันที่ 2 มกราคมปีนี้ ในวันเดียวกันยังยื่นสิทธิบัตรการออกแบบของ “กล้องอัจฉริยะ” อีกหนึ่งฉบับ (CN310001094S ประกาศแล้วเมื่อเดือนพฤษภาคมปีนี้)

2. วันที่ 31 ธันวาคม ค.ศ. 2025 ยื่นสิทธิบัตรการประดิษฐ์ 3 ฉบับในวันเดียวกัน ได้แก่ “อุปกรณ์สร้างภาพ” (CN121771506A) “วิธีควบคุมอุปกรณ์สร้างภาพ” (CN121771505A) และ “โครงสร้างขับเคลื่อนและขาตั้งกล้องแบบอัลตาซิมุทที่ใช้โครงสร้างนี้ รวมถึงอุปกรณ์สังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์” (CN121477464A)

ลำกล้อง ตัวเครื่อง วิธีควบคุม ฐานหมุน และการออกแบบภายนอก เมื่อมองครั้งแรกเหมือนชุดสิทธิบัตรครบชุดของเครื่องรุ่นใหม่หนึ่งรุ่น แต่เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ออกมาภายหลัง น่าจะแยกเป็นสองรุ่น

ลำกล้อง: พับทางเดินแสงเข้าไปในกระบอกตรง

ข้อถือสิทธิของฉบับลำกล้องระบุว่า เป็นเปลือกทรงกระบอกตรง ภายในมีชิ้นสะท้อนตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปพับทางเดินแสงให้เป็นรูปตัว U หรือตัว Z พร้อมเซนเซอร์สำหรับถ่ายภาพหนึ่งตัวและเซนเซอร์มุมกว้างสำหรับค้นหาดาวและกำหนดกรอบภาพหนึ่งตัว เลนส์สองชุดรับแสงจากปลายด้านเดียวกัน (ภาพที่ 3) รายละเอียดการประดิษฐ์กล่าวถึงการหลีกเลี่ยง “จุดศูนย์ถ่วงไม่มั่นคงจากโครงสร้างลำกล้องที่มีรูปทรงผิดปกติ” S50 เดิมเป็นตัวเครื่องทรงลิ่ม ดูแล้วน่าจะหมายถึงเรื่องนี้ เมื่อแสงวิ่งไปกลับภายในลำกล้อง ความยาวเท่าเดิมก็บรรจุความยาวโฟกัสได้มากขึ้น

ฉบับนี้น่าจะกลายเป็นตัวผลิตภัณฑ์ S50 Pro ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 25 สิงหาคมปีนี้ สเปกบนเว็บไซต์ทางการระบุ “ทางเดินแสงแบบพับ” ไว้ตรง ๆ พร้อมเลนส์สองตัว คือเลนส์เทเลโฟโต้ (260 มม. f/5.2) กับเลนส์มุมกว้าง ซึ่งตรงกับข้อถือสิทธิของฉบับนี้ ส่วนสิทธิบัตรการออกแบบ “กล้องอัจฉริยะ” ที่ยื่นในวันเดียวกันก็น่าจะเป็นรูปทรงภายนอกของ S50 Pro ตั้งแต่ยื่นคำขอจนถึงเปิดตัวใช้เวลาราว 9 เดือนครึ่ง

ตัวเครื่องทั้งชุด: เลนส์สามตัว ระบบหล่อเย็น และฐานหมุนเกียร์ฮาร์มอนิก

ฉบับ “อุปกรณ์สร้างภาพ” ลงวันที่ 31 ธันวาคมคือตัวเครื่องทั้งชุด รูปประกอบ 8 รูปวาดตัวเครื่อง ฐานหมุน และการจัดวางภายในไว้ครบ จากรายละเอียดการประดิษฐ์ มีประเด็นสำคัญประมาณนี้ (ภาพที่ 4)

1. เลนส์สามตัว ได้แก่ เลนส์เทเลโฟโต้หลัก Guide Scope และเลนส์มุมกว้าง โดยความยาวโฟกัสลดหลั่นไปตามลำดับ ส่วนภูมิหลังของเทคโนโลยีในรายละเอียดการประดิษฐ์เขียนไว้ตรงมาก เครื่องที่มีอยู่ตอนนี้มีเพียงรุ่นเทเลโฟโต้ร่วมกับมุมกว้าง และเพราะข้อจำกัดจากความคลาดเคลื่อนเชิงกลของฐานแบบอัลตาซิมุทเอง เวลาเปิดรับแสงสูงสุดจึงมักไปได้เพียง 60 วินาที การเพิ่ม Guide Scope เข้ามาดูเหมือนมีเป้าหมายเพื่อยืดเวลาเปิดรับแสงต่อเฟรมให้นานขึ้น

2. Guide Scope สร้างไว้ในตัวเครื่องหรือติดภายนอกก็ได้ โดยยึดที่ด้านข้างของเปลือกด้วยราง dovetail ตัวล็อกแบบสแนป หรือแม่เหล็ก แล้วเชื่อมต่อผ่าน USB หรือจุดสัมผัส เมื่อถ่ายด้วยเวลาเปิดรับแสงสั้นที่ไม่ต้องใช้การไกด์ ก็ถอดออกได้ ช่วยลดน้ำหนักและประหยัดไฟ

3. ลำกล้องเทเลโฟโต้แบ่งเป็นสามช่วง คือหน้า กลาง และหลัง โดยช่องเปิดของช่วงหน้ากับช่วงหลังหันไปทางเดียวกัน รายละเอียดการประดิษฐ์เรียกเองว่า “ทางเดินแสงพับรูปตัว U” ซึ่งเข้ากันได้กับฉบับลำกล้องเมื่อเดือนพฤศจิกายน เส้นผ่านศูนย์กลางของทั้งสามช่วงเล็กลงไปตามทางเดินแสง เลนส์มุมกว้างวางอยู่ระหว่างช่วงหน้ากับช่วงหลัง แกนแสงขนานกับเทเลโฟโต้ เป้าหมายที่เลือกไว้ในภาพมุมกว้างจึงกำหนดตำแหน่งไปที่กึ่งกลางมุมรับภาพของเทเลโฟโต้ได้โดยตรง

4. ด้านหลังของเซนเซอร์หลักติดแผ่นทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์ ด้านร้อนต่อกับครีบระบายความร้อน ครีบวางอยู่ในช่องลมของพัดลม เท่ากับเซนเซอร์หลักมีระบบหล่อเย็นแบบแอคทีฟ สัญญาณรบกวนจากความร้อนในการเปิดรับแสงนานน่าจะรับมือได้ง่ายขึ้นมาก

5. ฐานหมุนเป็นแบบแขนเดียว แกนทั้งสองใช้ชุดเกียร์ฮาร์มอนิกกับมอเตอร์แกนละชุด จัดเรียงเป็นรูปตัว L ช่องใส่แบตเตอรี่อยู่ล่างสุดของฐานและทำหน้าที่เป็นน้ำหนักถ่วงด้วย เพื่อสมดุลโมเมนต์พลิกคว่ำตอนลำกล้องยกขึ้น ด้านบนของแขนเดี่ยวยังเว้นเป็นร่องไว้ใช้เป็นที่จับ สิทธิบัตร “โครงสร้างขับเคลื่อนและขาตั้งกล้องแบบอัลตาซิมุท” ของวันเดียวกันก็เป็นระบบขับเคลื่อนแบบฮาร์มอนิกสองชุดที่ตั้งฉากกัน รายละเอียดการประดิษฐ์ระบุว่ามีเป้าหมายเพื่อขับเคลื่อน “ลำกล้องที่มีน้ำหนักตัวมาก”

รุ่นนี้ไม่ใช่ S50 Pro แล้ว S50 Pro ไม่มี Guide Scope และไม่มีระบบหล่อเย็น เว็บไซต์ทางการระบุว่าหากต้องการเปิดรับแสงยาวถึง 60 วินาที ต้องสลับไปโหมดขาตั้งกล้องแบบอิเควตอเรียล ซึ่งตรงกับปัญหาที่ส่วนภูมิหลังของเทคโนโลยีในรายละเอียดการประดิษฐ์ฉบับนี้บอกว่าต้องการแก้พอดี เมื่อนำหลายฉบับมาต่อกัน ฉบับตัวเครื่องทั้งชุดน่าจะเป็นรุ่นถัดจาก S50 Pro อีกหนึ่งรุ่น ใหญ่กว่า หนักกว่ารุ่นปัจจุบัน และมุ่งไปทางการเปิดรับแสงนานสำหรับวัตถุในห้วงอวกาศลึก Guide Scope ระบบหล่อเย็น และเกียร์ฮาร์มอนิกที่เดิมเป็นอุปกรณ์ประจำของการถ่ายภาพดาราศาสตร์แบบดั้งเดิม ตอนนี้ ZWO ยัดทั้งหมดไว้ในกล้องโทรทรรศน์อัจฉริยะเครื่องเดียว

การวางสิทธิบัตรในต่างประเทศ

อีกจุดที่เปลี่ยนไปคือในต่างประเทศ ZWO ยื่นคำขอ PCT เพียงฉบับเดียวใน ค.ศ. 2021 หลังจากนั้นเว้นไปสามปี ระหว่างเดือนธันวาคม ค.ศ. 2024 ถึงเดือนมกราคม ค.ศ. 2025 ยื่นรวดเดียวสี่ฉบับ โดยฉบับ “อุปกรณ์สร้างภาพทางแสง” เผยแพร่ในยุโรปแล้วเมื่อเดือนมิถุนายนปีนี้ (EP4757335A1) สิทธิบัตรการออกแบบก็เช่นกัน เดือนมกราคม ค.ศ. 2025 ยื่น “Smart camera” ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นในวันเดียวกัน ญี่ปุ่นจดทะเบียนแล้วเมื่อปีที่แล้ว ส่วนสหรัฐอเมริกาได้รับอนุมัติเมื่อเดือนสิงหาคมปีนี้ ตลาดหลักอยู่ต่างประเทศมาตลอด แต่สิทธิบัตรในอดีตแทบทั้งหมดยื่นเฉพาะในจีน เพิ่งมาขยายออกนอกประเทศในสองปีนี้ ซึ่งช่วงเวลาตรงกับตอนที่ Seestar ขายดีที่สุด และ DWARF กับ Celestron Origin ก็กำลังแย่งตลาดนี้กันอยู่

มองจากมุมของสิทธิบัตร

สุดท้ายขอพูดจากมุมของสิทธิบัตรสักหน่อย

1. สิทธิบัตรการประดิษฐ์เหล่านี้ยังอยู่ระหว่างการตรวจสอบ ไม่ใช่สิทธิบัตรที่ได้รับอนุมัติแล้ว

2. ข้อถือสิทธิอิสระของฉบับตัวเครื่องทั้งชุดที่จริงก็คือ “เลนส์เทเลโฟโต้ Guide Scope และเลนส์มุมกว้าง รวมสามชุดติดตั้งในเปลือกเดียวกัน ประกอบกับการขับเคลื่อนสองแกน โดยความยาวโฟกัสลดหลั่นไปตามลำดับ” เมื่อแยกดูแล้วแต่ละองค์ประกอบไม่ใหม่ เทเลโฟโต้กับมุมกว้างมีอยู่แล้วใน Seestar S30 ของบริษัทเอง ส่วนเทเลโฟโต้กับ Guide Scope รายละเอียดการประดิษฐ์ก็ระบุเป็นเทคนิคที่มีอยู่เดิม (prior art) เอง จีนไม่มีช่วงผ่อนผัน (grace period) ด้านความใหม่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่บริษัทขายออกไปก่อนเอง Seestar ที่วางขายแล้วจึงนำมาใช้เป็นเอกสารเปรียบเทียบ (prior-art reference) ได้เช่นกัน ระหว่างการตรวจสอบขอบเขตน่าจะต้องลดลง และสิ่งที่น่าจะเหลืออยู่ได้มากกว่ากันคือชุดผสมของข้อถือสิทธิไม่อิสระ (dependent claim) อย่างลำกล้องรูปตัว U ระบบหล่อเย็น และการจัดวางฐานหมุน ฉบับลำกล้องก็คล้ายกัน การใช้กระจกสะท้อนพับทางเดินแสงเป็นเทคนิคเก่ามาก

3. การวางสิทธิบัตรแสดงเพียงว่าบริษัทวางทรัพยากรวิจัยและพัฒนาไว้ที่ทิศทางนี้ ไม่ได้รับประกันว่าผลิตภัณฑ์จะออกมาหน้าตาแบบนี้

ส่วนช่วงเวลาคล้ายกับ Draco มาก ฉบับของ Draco ยื่นเดือนกุมภาพันธ์ ขอเผยแพร่ก่อนกำหนดเดือนมีนาคม และผลิตภัณฑ์เปิดขายในช่วงครึ่งปีหลัง ฉบับลำกล้องของ ZWO ยื่นเดือนพฤศจิกายน ขอเผยแพร่ก่อนกำหนดเดือนมกราคมของปีถัดมา สิทธิบัตรการออกแบบยื่นในวันเดียวกัน และ S50 Pro เปิดตัวเมื่อเดือนสิงหาคมปีนี้ ฉบับตัวเครื่องทั้งชุดยื่นช้ากว่านั้นเดือนกว่า และเผยแพร่ภายในหนึ่งถึงสามเดือนหลังยื่นเช่นกัน ถ้านับตามจังหวะของ S50 Pro ก็น่าจะไม่ต้องรอนานนัก ส่วนหน้าตาจริง สเปก และราคา ต้องรอเปิดตัวอย่างเป็นทางการและรอให้เพื่อนนักดาราศาสตร์สมัครเล่นซื้อไปถ่ายภาพออกมาจึงจะรู้

(ภาพประกอบเป็นแผนภาพสถิติที่ผมจัดทำจากข้อมูลในวารสาร และแผนภาพอย่างง่ายที่วาดใหม่ตามรายละเอียดการประดิษฐ์ของสิทธิบัตร ไม่ใช่ภาพต้นฉบับของสิทธิบัตร และไม่ใช่การออกแบบผลิตภัณฑ์จริง)