变焦技术将光学系统的小焦深与垂直扫描相结合，根据焦点变化提供形貌信息。该系统的主要组成部分是包含各种镜头的光学显微镜，这些镜头能配备不同的物镜进行不同分辨率的测量。

为了利用全景深进行表面的完全检测，光学系统沿光轴垂直移动，同时从表面连续捕获数据。

物体的每个区域均清晰地聚焦在扫描仪的一个垂直位置处。利用算法将获取的传感器数据转换为二维信息，以及具有全景深的真彩色图像。这是通过分析沿垂直轴的焦点变化来实现的。

序号说明：1 阵列探测器；2 光学部件；3 白光光源；4 分束器；5 物镜；6 工件；7 垂直扫描；8 具有最大位置的聚焦信息曲线；9 光束；10－检偏器；11－起偏器；12 环形光源；13 光轴。

聚焦信息曲线由每个垂直扫描位置处的焦点信息组成。通过计算聚焦信息曲线的最大值，确定一个物点的高度信息。

聚焦曲线最大值的计算具有多种方法。下表总结了其中的三种方法及其速度和准确度。

序号说明：1 阵列探测器；2 光学部件；3 白光光源；4 分束器；5 物镜；6 工件；7 垂直扫描；8 具有最大位置的聚焦信息曲线；9 光束；10－检偏器；11－起偏器；12 环形光源；13 光轴。

聚焦信息曲线由每个垂直扫描位置处的焦点信息组成。通过计算聚焦信息曲线的最大值，确定一个物点的高度信息。

聚焦曲线最大值的计算具有多种方法。下表总结了其中的三种方法及其速度和准确度。

变焦测量技术用于三维表面的测量。关键应用包括例如切削刀具、精密制造、汽车、各种材料科学、腐蚀和摩擦学、电子、医疗器械开发或造纸及印刷等行业中的表面分析和表征 。

变焦测量技术用于形状和粗糙度测量。下图提供了一个典型的测量示例，展示了利用非接触变焦显微测量对具有真实和伪彩色信息的斜齿轮进行的三维测量。