Chiếc kính thiên văn thông minh kế tiếp của ZWO, công báo sáng chế đã vẽ ra rồi

Sau khi xem xong bằng sáng chế đường quang phản xạ – khúc xạ của Draco, tiện thể tôi cũng lật qua các bằng sáng chế của ZWO (Suzhou ZWO Co., Ltd.). Từ năm 2014 đến tháng 7 năm nay, ZWO đã nộp tại Trung Quốc tổng cộng 53 đơn sáng chế và giải pháp hữu ích (utility model), ngoài ra còn 14 đơn kiểu dáng công nghiệp. Thú vị nhất là loạt đơn hồi cuối năm ngoái: một đơn về ống quang, một đơn về cả máy, thêm phương pháp điều khiển, đầu giá đỡ và kiểu dáng công nghiệp. Đối chiếu với S50 Pro ra mắt hồi tháng 8 năm nay, đơn về ống quang đã trở thành sản phẩm; còn đơn về cả máy là thứ mà S50 Pro chưa có — chiếc kính thiên văn thông minh kế tiếp của ZWO đại khái trông ra sao, trên công báo thực ra đã vẽ gần xong, tôi xin sắp xếp lại để mọi người tham khảo.

Từ phụ kiện đến cả máy

Những đơn ZWO nộp thời kỳ đầu phần lớn là giải pháp hữu ích, cải tiến kết cấu cho các phụ kiện như bánh xe kính lọc, ADC, camera dẫn hướng. Năm 2021 là năm có nhiều giải pháp hữu ích nhất, tổng cộng 11 đơn; giá đỡ xích đạo, lấy nét điện động, camera hai cảm biến đều nằm trong năm này. Từ sau năm 2024, tỷ lệ đơn sáng chế tăng rõ rệt; trong 14 đơn của năm 2025 có 13 đơn là sáng chế, nội dung gần như đều liên quan đến kính thiên văn thông minh: căn trục cực, tìm mục tiêu, lập kế hoạch chụp, điều khiển nhiệt độ, hiệu chỉnh (Ảnh 1).

ZWO còn có một thói quen: thường nộp nhiều đơn trong cùng một ngày. Ngày 5 tháng 7 năm 2021, họ nộp 6 đơn giải pháp hữu ích cùng lúc, tháng 1 năm sau AM5 được ra mắt; tháng 3 năm 2023 nộp một đơn kiểu dáng công nghiệp “Kính thiên văn”, tháng sau Seestar S50 lên kệ. Kiểu dáng công nghiệp thường chỉ được nộp khi sản phẩm sắp chốt, nên các đơn loại này và thời điểm ra mắt sản phẩm thường rất sát nhau (Ảnh 2).

Loạt đơn cuối năm ngoái cũng theo cùng một mô thức:

1. Ngày 10 tháng 11 năm 2025: sáng chế “Kết cấu ống quang và thiết bị tạo ảnh” (CN121254475A), còn chủ động yêu cầu công bố sớm, và đã được công bố vào ngày 2 tháng 1 năm nay; cùng ngày còn nộp thêm một đơn kiểu dáng công nghiệp “Camera thông minh” (CN310001094S, đã được công bố vào tháng 5 năm nay).

2. Ngày 31 tháng 12 năm 2025: cùng một ngày nộp ba sáng chế: “Thiết bị tạo ảnh” (CN121771506A), “Phương pháp điều khiển thiết bị tạo ảnh” (CN121771505A), và “Kết cấu truyền động, giá đỡ kinh vĩ của nó và thiết bị quan sát thiên văn” (CN121477464A).

Ống quang, cả máy, phương pháp điều khiển, đầu giá đỡ, cộng thêm kiểu dáng — thoạt nhìn là bộ hồ sơ sáng chế trọn gói của một máy mới, nhưng đối chiếu với các sản phẩm ra mắt sau đó thì có lẽ là thuộc về hai máy khác nhau.

Ống quang: gập đường quang vào trong ống thẳng

Điểm yêu cầu bảo hộ của đơn về ống quang viết như sau: vỏ ống thẳng, bên trong có từ hai chi tiết phản xạ trở lên gập đường quang thành hình chữ U hoặc chữ Z, thêm một cảm biến dùng để chụp và một cảm biến góc rộng dùng để tìm sao và lấy khung hình, hai cụm ống kính nhận sáng ở cùng một đầu (Ảnh 3). Bản mô tả có nhắc đến việc phải tránh “trọng tâm không ổn định do kết cấu ống có hình dạng bất quy tắc”; S50 ban đầu có thân hình nêm, nghe có vẻ đúng là nói đến chuyện này. Ánh sáng đi qua đi lại một lượt trong ống, nên cùng một chiều dài có thể nhét được tiêu cự dài hơn.

Đơn này về sau hẳn là S50 Pro. S50 Pro ra mắt ngày 25 tháng 8 năm nay, thông số trên trang chủ ghi đúng là “đường quang gập”, cộng thêm hai ống kính tiêu cự dài (260 mm, f/5.2) và góc rộng, khớp với điểm yêu cầu bảo hộ của đơn này; đơn kiểu dáng công nghiệp “Camera thông minh” nộp cùng ngày rất có thể chính là hình dáng của S50 Pro. Từ khi nộp đơn đến khi ra mắt khoảng 9 tháng rưỡi.

Cả máy: ba ống kính, làm lạnh, đầu giá đỡ sóng hài

Đơn “Thiết bị tạo ảnh” ngày 31 tháng 12 chính là cả máy, 8 hình vẽ thể hiện thân máy, đầu giá đỡ và cách bố trí bên trong. Theo bản mô tả, đại khái có mấy điểm chính (Ảnh 4):

1. Ba ống kính: ống chính tiêu cự dài, ống dẫn hướng, ống góc rộng, tiêu cự giảm dần theo thứ tự đó. Phần kỹ thuật nền của bản mô tả viết rất thẳng: hiện chỉ có các máy tiêu cự dài + góc rộng, bị giới hạn bởi sai số cơ khí của chính giá đỡ kinh vĩ nên thời gian phơi sáng tối đa thường chỉ đến 60 giây. Thêm một ống dẫn hướng, có vẻ là để kéo dài thời gian phơi sáng của mỗi lần chụp đơn.

2. Ống dẫn hướng có thể làm sẵn trong thân máy, cũng có thể gắn ngoài, lắp ở cạnh vỏ bằng rãnh đuôi én, khóa cài hoặc nam châm, kết nối qua USB hoặc tiếp điểm. Khi chụp phơi sáng ngắn, không cần dẫn hướng thì có thể tháo ra, vừa giảm cân vừa tiết kiệm điện.

3. Ống quang tiêu cự dài chia thành ba đoạn trước, giữa, sau; miệng của đoạn trước và đoạn sau quay cùng một hướng, bản mô tả tự gọi là “đường quang gập hình chữ U”, khớp với đơn ống quang hồi tháng 11. Đường kính ba đoạn nhỏ dần dọc theo đường quang; ống kính góc rộng được đặt giữa đoạn trước và đoạn sau, trục quang song song với ống tiêu cự dài, mục tiêu chọn trên khung góc rộng có thể được định vị thẳng vào giữa trường nhìn của ống tiêu cự dài.

4. Mặt sau cảm biến chính dán tấm làm lạnh bán dẫn, đầu nóng nối với cánh tản nhiệt, cánh tản nhiệt đặt trong đường gió của quạt, tức là cảm biến chính được làm lạnh chủ động. Nhiễu nhiệt khi phơi sáng dài hẳn sẽ dễ xử lý hơn nhiều.

5. Đầu giá đỡ là loại một cánh tay, mỗi trong hai trục dùng một bộ giảm tốc sóng hài (harmonic drive) cộng động cơ, bố trí hình chữ L; khoang pin đặt ở dưới cùng của đế và kiêm làm đối trọng, cân bằng mô-men lật khi ống quang nâng lên; phía trên cánh tay còn khoét một rãnh lõm làm tay cầm. Đơn “Kết cấu truyền động và giá đỡ kinh vĩ của nó” nộp cùng ngày cũng là hai bộ truyền động sóng hài vuông góc với nhau, mục đích bản mô tả ghi là dẫn động “ống quang có trọng lượng bản thân lớn”.

Máy này không còn là S50 Pro nữa. S50 Pro không có ống dẫn hướng, cũng không có làm lạnh; trang chủ ghi muốn chụp phơi sáng dài phải chuyển sang chế độ giá đỡ xích đạo mới chụp được 60 giây, đúng là vấn đề mà phần kỹ thuật nền của bản mô tả đơn này nói là cần giải quyết. Ghép mấy đơn này lại, đơn về cả máy hẳn là chiếc kế tiếp sau S50 Pro, lớn hơn, nặng hơn các máy hiện nay, đi theo hướng chụp bầu trời sâu phơi sáng dài. Dẫn hướng, làm lạnh, sóng hài vốn đều là trang bị của thiết bị chụp ảnh thiên văn truyền thống, nay được nhét chung vào một chiếc kính thiên văn thông minh.

Bố trí ở nước ngoài

Một thay đổi khác nằm ở nước ngoài. Đơn PCT của ZWO năm 2021 chỉ có một, sau đó cách ba năm, từ tháng 12 năm 2024 đến tháng 1 năm 2025 thì nộp một lèo bốn đơn, trong đó đơn “Thiết bị tạo ảnh quang học” đã được công bố tại châu Âu hồi tháng 6 năm nay (EP4757335A1). Kiểu dáng công nghiệp cũng vậy: tháng 1 năm 2025, họ nộp cùng ngày “Smart camera” tại Mỹ và Nhật, Nhật đã đăng ký từ năm ngoái, Mỹ được chấp thuận vào tháng 8 năm nay. Thị trường chính vốn luôn ở nước ngoài, nhưng các sáng chế trước đây gần như chỉ nộp ở Trung Quốc, hai năm nay mới bắt đầu bố trí ra ngoài, đúng lúc Seestar bán chạy nhất, còn DWARF và Celestron Origin cũng đang tranh giành thị trường này.

Nhìn từ góc độ bằng sáng chế

Cuối cùng vẫn nên nói đôi lời từ góc độ bằng sáng chế:

1. Mấy đơn sáng chế này đều đang được thẩm định, chưa phải bằng sáng chế đã được cấp.

2. Điểm độc lập của đơn về cả máy thực chất là “ba cụm ống kính tiêu cự dài, dẫn hướng, góc rộng lắp trong cùng một vỏ, thêm truyền động hai trục, tiêu cự giảm dần theo thứ tự”; tách ra xem thì yếu tố nào cũng không mới: tiêu cự dài + góc rộng thì Seestar S30 của chính họ đã có, tiêu cự dài + dẫn hướng thì chính bản mô tả cũng liệt kê là kỹ thuật đã biết. Trung Quốc không có thời hạn ưu đãi tính mới đối với sản phẩm do chính mình bán ra trước, Seestar đã lên thị trường vẫn có thể được dùng làm tài liệu đối chiếu; khi thẩm định phạm vi có lẽ sẽ phải thu hẹp, cuối cùng nhiều khả năng còn lại là tổ hợp của các điểm phụ thuộc như ống quang chữ U, làm lạnh, cách bố trí đầu giá đỡ. Đơn về ống quang cũng tương tự, dùng gương gập đường quang vốn là kỹ thuật rất cũ.

3. Việc bố trí sáng chế chỉ cho thấy công ty đặt nguồn lực nghiên cứu vào hướng này, không bảo đảm sản phẩm sẽ trông như vậy.

Còn về thời điểm thì rất giống Draco: đơn của Draco nộp vào tháng 2, công bố sớm vào tháng 3, nửa cuối năm sản phẩm mở bán; đơn ống quang của ZWO nộp vào tháng 11, công bố sớm vào tháng 1 năm sau, kiểu dáng công nghiệp cũng nộp cùng ngày, đến tháng 8 năm nay S50 Pro ra mắt. Các đơn về cả máy nộp muộn hơn hơn một tháng, cũng đều được công bố trong vòng một đến ba tháng sau khi nộp, theo nhịp của S50 Pro thì hẳn sẽ không phải chờ quá lâu. Trông thực tế ra sao, thông số và giá cả thế nào thì vẫn phải chờ ra mắt chính thức và có người cùng đam mê mua về chụp mới biết.

(Các hình là biểu đồ thống kê tôi sắp xếp theo dữ liệu công báo và các sơ đồ tôi vẽ lại theo bản mô tả bằng sáng chế; đó không phải hình gốc của bằng sáng chế, cũng không phải thiết kế sản phẩm thực tế.)