本发明公开了一种深度测量装置，包括发射单元、接收单元、以及控制与处理电路；其中，发射单元发射脉冲光束投射至目标区域；接收单元包括有TOF图像传感器和变焦透镜，TOF图像传感器采集目标区域反射回的至少部分光束中的光子并形成光子信号，变焦透镜将反射光束投射到TOF图像传感器的像素中；控制与处理电路接收光子信号以形成测量直方图，根据测量直方图得到测量波形，将测量波形与预存储的参考波形进行匹配计算，根据匹配结果调整变焦透镜的焦距，进而调整TOF图像传感器采集光束的视场角。本发明可以在探测时实时调整传感器的视场角，保证传感器在不同情况下均可接收到有效的响应信号，提高了装置的探测精度。