變焦技術(shù)將光學(xué)系統(tǒng)的小焦深與垂直掃描相結(jié)合，根據(jù)焦點(diǎn)變化提供形貌信息。該系統(tǒng)的主要組成部分是包含各種鏡頭的光學(xué)顯微鏡，這些鏡頭能配備不同的物鏡進(jìn)行不同分辨率的測量。

為了利用全景深進(jìn)行表面的完全檢測，光學(xué)系統(tǒng)沿光軸垂直移動(dòng)，同時(shí)從表面連續(xù)捕獲數(shù)據(jù)。

物體的每個(gè)區(qū)域均清晰地聚焦在掃描儀的一個(gè)垂直位置處。利用算法將獲取的傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維信息，以及具有全景深的真彩色圖像。這是通過分析沿垂直軸的焦點(diǎn)變化來實(shí)現(xiàn)的。

序號說明：1 陣列探測器；2 光學(xué)部件；3 白光光源；4 分束器；5 物鏡；6 工件；7 垂直掃描；8 具有最大位置的聚焦信息曲線；9 光束；10－檢偏器；11－起偏器；12 環(huán)形光源；13 光軸。

聚焦信息曲線由每個(gè)垂直掃描位置處的焦點(diǎn)信息組成。通過計(jì)算聚焦信息曲線的最大值，確定一個(gè)物點(diǎn)的高度信息。

聚焦曲線最大值的計(jì)算具有多種方法。下表總結(jié)了其中的三種方法及其速度和準(zhǔn)確度。

序號說明：1 陣列探測器；2 光學(xué)部件；3 白光光源；4 分束器；5 物鏡；6 工件；7 垂直掃描；8 具有最大位置的聚焦信息曲線；9 光束；10－檢偏器；11－起偏器；12 環(huán)形光源；13 光軸。

聚焦信息曲線由每個(gè)垂直掃描位置處的焦點(diǎn)信息組成。通過計(jì)算聚焦信息曲線的最大值，確定一個(gè)物點(diǎn)的高度信息。

聚焦曲線最大值的計(jì)算具有多種方法。下表總結(jié)了其中的三種方法及其速度和準(zhǔn)確度。

變焦測量技術(shù)用于三維表面的測量。關(guān)鍵應(yīng)用包括例如切削刀具、精密制造、汽車、各種材料科學(xué)、腐蝕和摩擦學(xué)、電子、醫(yī)療器械開發(fā)或造紙及印刷等行業(yè)中的表面分析和表征 。

變焦測量技術(shù)用于形狀和粗糙度測量。下圖提供了一個(gè)典型的測量示例，展示了利用非接觸變焦顯微測量對具有真實(shí)和偽彩色信息的斜齒輪進(jìn)行的三維測量。