三維光學(xué)檢測儀是利用光學(xué)透鏡來擴(kuò)大物體影像，從而可對物體的特點做出的評估，放大是獲得評估的關(guān)鍵。光學(xué)測量是使用放大影像進(jìn)行非接觸尺寸測量的統(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，即光學(xué)檢測，也包括通過測量儀器進(jìn)行的自動定量檢測，即光學(xué)測量。

　　光學(xué)檢測與測量既可以在線下進(jìn)行，即將工件從生產(chǎn)線上取下送到檢測臺進(jìn)行測量；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，后者為在線檢測。此外，工件還可以在生產(chǎn)線旁接受檢測，完成后可以迅速返回生產(chǎn)線，屬于在線檢測的一樣場現(xiàn)方式。

　　所有這些光學(xué)測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)測量系統(tǒng)可以增加放大倍數(shù)，其應(yīng)用范圍也會得到拓展。要想做到這一點，通常采用三種方式：鏡頭更換、鏡頭轉(zhuǎn)臺和變焦鏡頭。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。

　　很實用的一個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視場，在需要觀看細(xì)節(jié)部分時再將鏡頭拉近，這樣就省去了更換鏡頭和旋轉(zhuǎn)鏡頭轉(zhuǎn)臺的麻煩。這種方式被大量應(yīng)用于工業(yè)顯微鏡和影像測量儀之中，成為光學(xué)檢測與光學(xué)測量的首要選擇方案。

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