由LED光源 (1) 发出的光束经过一个高速旋转多孔转盘MPD(2)和物镜后，聚焦到样品表面 (3)；之后光束经样品表面反射回测量系统；再次通过MPD上的针孔时，反射光将只保留聚焦的光点。后，光束经平面镜 (4) 反射后在CCD相机 (5)上成像。多孔盘通过高速旋转，率的完成对样品表面的全部扫描，极大提高了测量速度，并且从原理上*避免了临近测量点的散射光对CCD像素的干扰。
物镜通过一个高精度Z轴驱动装置（压电模块）垂直运动，从而使系统得以在不同高度采集一个照片序列。
每幅共聚焦图像对应样品的一个水平截面，每次测量可采集多达1000幅共聚焦图像。每个像素的亮度在不同高度上变化，大亮度的位置即为聚焦位置。整体来看，每个像素的亮度在高度上呈现为一个共聚焦曲线。这样，单个像素点的高度就可以通过共聚焦曲线来计算得出。
测量后每个像素会被定位于一个3D表面重构图之中。结合亮度信息，一个高分辨率、大景深的显微图像同时生成。高度，长度，距离，直径，面积，体积，粗糙度，平面度等众多参数同时被计算出来。
