三維光學(xué)檢測(cè)儀是利用光學(xué)透鏡來擴(kuò)大物體影像，從而可對(duì)物體的特點(diǎn)做出的評(píng)估，放大是獲得評(píng)估的關(guān)鍵。光學(xué)測(cè)量是使用放大影像進(jìn)行非接觸尺寸測(cè)量的統(tǒng)稱，是生產(chǎn)制造過程中質(zhì)量控制環(huán)節(jié)上重要的一步。它包括通過操作者的觀察進(jìn)行的快速、主觀性的檢測(cè)，即光學(xué)檢測(cè)，也包括通過測(cè)量儀器進(jìn)行的自動(dòng)定量檢測(cè)，即光學(xué)測(cè)量。

　　光學(xué)檢測(cè)與測(cè)量既可以在線下進(jìn)行，即將工件從生產(chǎn)線上取下送到檢測(cè)臺(tái)進(jìn)行測(cè)量；還可以在線上進(jìn)行，即工件無須離開產(chǎn)線；前者被稱之為離線檢測(cè)，后者為在線檢測(cè)。此外，工件還可以在生產(chǎn)線旁接受檢測(cè)，完成后可以迅速返回生產(chǎn)線，屬于在線檢測(cè)的一樣場(chǎng)現(xiàn)方式。

　　所有這些光學(xué)測(cè)量儀器放大圖像的原理都與照相機(jī)有些類似，但又有不同，它屬于從照相到顯微的復(fù)合焦段光學(xué)系統(tǒng)。定焦單鏡頭放大鏡的放大率是固定的，這一特性限制了它的應(yīng)用范圍。比如放大倍率固定將難以檢測(cè)需要擴(kuò)大更多倍數(shù)的重要工件細(xì)節(jié)。如果光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)可以增加放大倍數(shù)，其應(yīng)用范圍也會(huì)得到拓展。要想做到這一點(diǎn)，通常采用三種方式：鏡頭更換、鏡頭轉(zhuǎn)臺(tái)和變焦鏡頭。前者象單反相機(jī)，中間的象顯微鏡，后者象單反相機(jī)使用一鏡走天下的變焦鏡頭。

　　很實(shí)用的一個(gè)可以滿足放大率變換要求的解決辦法就是采用變焦鏡頭，這在光學(xué)視頻測(cè)量系統(tǒng)中是常見的方法。通過變焦鏡頭，操作者可以在低放大率下查看一個(gè)視場(chǎng)，在需要觀看細(xì)節(jié)部分時(shí)再將鏡頭拉近，這樣就省去了更換鏡頭和旋轉(zhuǎn)鏡頭轉(zhuǎn)臺(tái)的麻煩。這種方式被大量應(yīng)用于工業(yè)顯微鏡和影像測(cè)量儀之中，成為光學(xué)檢測(cè)與光學(xué)測(cè)量的首要選擇方案。

　　所有這些測(cè)量系統(tǒng)在光學(xué)性能方面都有相同的要求，因?yàn)楣鈱W(xué)性能會(huì)影響系統(tǒng)的效率以及圖像的質(zhì)量。要想獲得檢測(cè)效果，這些設(shè)備中的光學(xué)系統(tǒng)需提供較大的工作空間，不會(huì)出現(xiàn)失真的情況，而且能夠生成高對(duì)比度的清晰圖像。