광학 측정 시스템과 연동하는 자동 초점 제어 시스템으로서, 펄스 레이저에 동기화된 기준 신호를 출력하는 기준 신호원, 그리고 상기 광학 측정 시스템으로부터 상기 펄스 레이저로부터 출력된 광 펄스가 측정 대상의 표면에서 반사되어 들어온 광 신호를 입력받고, 전광 샘플링을 통해 상기 광 신호와 상기 기준 신호의 위상 오차에 해당하는 전기 신호를 출력하며, 상기 전기 신호를 기초로 상기 광학 측정 시스템과 상기 측정 대상의 거리를 초점 거리로 제어하는 자동 초점 제어 신호를 생성하는 광 위상 검출기를 포함한다. 상기 자동 초점 제어 신호에 의해 상기 광학 측정 시스템의 대물 렌즈와 상기 측정 대상의 거리가 상기 대물 렌즈의 초점 거리로 유지된다.