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为提高并行共焦检测系统的测量精度和分辨率,基于差动共焦原理,提出了一种全场非扫描三维形貌检测系统.该检测系统利用微透镜阵列产生的二维点光源阵列来实现并行全场共焦探测;反射光路采用差动设计,使用两个CCD同步测量离焦光斑强度信号.通过使用光斑光强差动算法,可以有效抑制光源的噪声和漂移对测量结果的影响;利用差动共焦特性曲线中的线性关系,实现在较大采样间距下获得较高的轴向分辨率.实验证明该检测系统是可行的.