ทำไมกล้อง Total Station ถึงยิงระยะทางได้ไกลเป็นกิโลเมตร?

ทำไมกล้อง Total Station ถึงยิงระยะทางได้ไกลเป็นกิโลเมตร?

     เหตุผลที่กล้อง Total Station สามารถยิงระยะทางได้ไกลเป็นกิโลเมตร (บางรุ่นยิงกับปริซึมได้ไกลถึง 3–5 กิโลเมตร) เป็นเพราะการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยี EDM (Electronic Distance Measurement) และ เป้าปริซึม (Corner Cube Prism) ที่สะท้อนแสงได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยมีปัจจัยหลักๆ 4 ข้อที่ทำให้ทำระยะได้ไกล

1. ลำแสงอินฟราเรดหรือเลเซอร์ที่มีความเข้มสูง

   ภายในกล้อง Total Station จะมีตัวกำเนิดคลื่นแสง (มักใช้แสงอินฟราเรดหรือเลเซอร์คลาส 1 หรือ 2) ซึ่งเป็นแสงที่มี ความยาวคลื่นเฉพาะ และมี ความเข้มข้นของลำแสงสูงมาก (Collimated Light) แสงประเภทนี้จะพุ่งเป็นเส้นตรงและไม่กระจายตัวออกกว้างเหมือนแสงจากไฟฉายทั่วไป ทำให้พลังงานของแสงไม่สูญหายไปง่ายๆ แม้เดินทางผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางไกล

2. ความมหัศจรรย์ของ "เป้าปริซึม" (Corner Cube Prism)

   นี่คือหัวใจสำคัญที่ทำให้ยิงได้ไกลเป็นกิโลเมตร ตัวปริซึมที่ช่างสำรวจใช้ไม่ได้เป็นแค่กระจกเงาธรรมดา แต่ขัดเงาขึ้นรูปเป็น "มุมฉากของลูกบาศก์" (Three Mutual Perpendicular Surfaces) * หลักการทำงาน เมื่อแสงเลเซอร์จากกล้องวิ่งไปกระทบผิวสัมผัสทั้ง 3 ด้านในตัวปริซึม แสงจะถูกสะท้อนกลับมาในทิศทางเดิมแบบ ขนานกับลำแสงขาไป 100% เสมอ ไม่ว่าเราจะตั้งเป้าเอียงซ้าย-ขวา หรือก้ม-เงยเล็กน้อยก็ตาม

• พลังงานแสงเกือบทั้งหมดจึงพุ่งกลับมาเข้าที่หน้าเลนส์รับสัญญาณของกล้องได้อย่างครบถ้วน โดยไม่กระเจิงหายไปในอากาศ

3. ระบบตัวรับสัญญาณที่ไวต่อแสงสูงสุด (Receiver & APD)

   เมื่อแสงสะท้อนกลับมาถึงตัวกล้อง แสงที่เหลือกลับมาอาจจะเบาบางลงมากจากการเดินทางไป-กลับหลายกิโลเมตร

• ภายในกล้องจะมีเลนส์รับแสงขนาดใหญ่คอยรวบรวมแสงสว่างนั้นส่งต่อไปยังตัวตรวจจับที่เรียกว่า Avalanche Photodiode (APD) ซึ่งเป็นเซนเซอร์ที่ไวต่อแสงสูงมาก สามารถขยายสัญญาณแสงที่ริบหรี่ให้กลายเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่แรงพอจะนำไปคำนวณได้อย่างแม่นยำ

    ระยะทางเป็นกิโลเมตรจึงไม่ใช่ปัญหา ตราบใดที่ทัศนวิสัยหน้างานโล่งพอ ไม่มีหมอกหนา หรือไม่มีสิ่งกีดขวาง ลำแสงเลเซอร์และเป้าปริซึมคู่หูนี้จะช่วยให้งานรังวัดพื้นที่ขนาดใหญ่เสร็จสิ้นได้อย่างรวดเร็ว