โหมด Non-Prism (ไม่ใช้เป้า) บนกล้อง Total Station ทำงานอย่างไร?

โหมด Non-Prism (ไม่ใช้เป้า) บนกล้อง Total Station ทำงานอย่างไร?

     การทำงานในโหมด Non-Prism (Reflectorless หรือโหมดไม่ใช้เป้าปริซึม) ช่วยให้ช่างสำรวจสามารถวัดระยะและหาค่าพิกัดในจุดที่เข้าถึงยากหรืออันตรายได้ โดยไม่ต้องส่งคนไปถือเป้าแก้วปริซึม มีหลักการทำงานเบื้องหลังดังนี้

1. หลักการสะท้อนแบบกระจาย (Diffuse Reflection)

   ในโหมดปกติ แสงจะสะท้อนกลับจากเป้าปริซึมตรงๆ แบบ 100% แต่ในโหมด Non-Prism กล้องจะใช้ ลำแสงเลเซอร์สีแดงเข้มข้นสูง (Visible Laser Pointer) ยิงตรงไปที่ผิววัตถุหน้างานโดยตรง (เช่น ผนังปูน หน้าผา ท้องคาน)

   เมื่อเลเซอร์ตกกระทบพื้นผิวที่ขรุขระ แสงจะเกิดการกระเจิงรอบทิศทาง  แสงส่วนใหญ่จะหายไปในอากาศ แต่จะมี สัญญาณแสงเพียงเสี้ยวเล็กๆ ที่สะท้อนกลับมาเข้าเลนส์กล้อง ซึ่งเซนเซอร์รับสัญญาณ (Photodiode) ที่ไวต่อแสงมากภายในตัวกล้องจะดักจับสัญญาณริบหรี่นั้นมาประมวลผล

2. การจับเวลาการเดินทางของแสง (Time of Flight)

   กล้องจะคำนวณระยะทางจากสัญญาณแสงขากลับด้วยหลักการจับเวลาชีพจรเลเซอร์

1. กล้องยิงชีพจรเลเซอร์ (Laser Pulse) ออกไปเป็นชุดด้วยความเร็วแสง (c)
   
2. นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ความถี่สูงในกล้อง จะจับเวลาตั้งแต่แสงหลุดจากเลนส์ ไปกระทบวัตถุ และสะท้อนกลับมา (t)
   
3. ระบบประมวลผลคูณเวลาด้วยความเร็วแสงแล้วหารสอง (เพราะเป็นระยะทางไป-กลับ)
   
   

3. 3 ข้อจำกัดหน้างานที่ต้องระวัง

   แม้จะสะดวกสบาย แต่ความแม่นยำของโหมดไม่ใช้เป้าขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมอย่างมาก:

• สีและผิวของวัตถุ : วัตถุสีอ่อน (เช่น ผนังปูนขาว แผ่นสังกะสี) จะสะท้อนแสงกลับได้ดีมาก ยิงง่าย ส่วนวัตถุสีเข้มหรือเปียกน้ำ (เช่น ยางมะตอยใหม่ คอนกรีตเปียก) จะดูดซับแสง ทำให้กล้องยิงระยะไม่ผ่าน
  
• มุมปะทะของแสง : แสงเลเซอร์ควรตั้งฉากกับผิววัตถุ หากยิงทำมุมเฉียงหรือลาดเอียงมากๆ แสงเลเซอร์จะสะท้อนแฉลบหนีหายไปหมด ทำให้เครื่องแจ้งเตือนข้อผิดพลาด
  
• ขนาดของจุดเลเซอร์ (Spot Size) : ยิ่งยิงระยะไกล ลำแสงเลเซอร์จะค่อยๆ ขยายขนาดใหญ่ขึ้น หากยิงวัตถุชิ้นเล็กในระยะไกล แสงเลเซอร์อาจแฉลบไปโดนวัตถุด้านหลัง ทำให้ค่าระยะทางคลาดเคลื่อนได้