光譜共焦傳感器進行了小型化的封裝,且無反射平面阻擋之影響，與三角反射法不同,幾乎無反射角要求，便于集成到現有的系統中

　　

　　從而允許測量非常小的被測物體。這也意味著，即使被測表面有非常輕微的劃痕，使其根據不同的被測物體到透鏡的距離。測量被測物體前端面和后端面的反射光。由于探頭本身不含有任何電路。而其他測量方式，因為小孔形成的陰影會遮擋反射光的光路，無法進行測量。zui后使用一個凸透鏡。白色光通過一個半透鏡面到達凸透鏡。上述特殊色差就在這里產生。光線照射到被測物體后發生反射,透過凸透鏡，返回到傳感器探頭內的半透鏡上，也就是說若干不同波長的光都有可能穿過小孔照在CCD感光矩陣單元上。但是只有在被測物體上聚焦的反射光擁有足夠光強。半透鏡將反射光折射到一個穿孔蓋板上。通過測量反射光的波長，就可以得到被測物體到透鏡的距離。這一過程與攝影器材通過各種方法消減色差的過程正好相反。通過透鏡，不同顏色的光不會聚焦到同一個點上，在CCD感光矩陣上產生一個明顯的波峰。

　　

　　光譜共焦傳感器在穿孔蓋板后面，需要一個分光器測量反射光的顏色信息。分光器類似一個特制光柵，可以根據反射光的波長，需要在傳感器探頭內使用若干特殊透鏡。