本发明公开了一种可变焦的深度测量装置及测量方法，包括发射单元、接收单元、以及与发射单元和接收单元连接的控制与处理电路；其中，发射单元包括有光源和光学元件；接收单元包括有TOF图像传感器和变焦透镜；TOF图像传感器被配置成采集目标区域反射回的至少部分光束并形成电信号；变焦透镜被配置为将反射光束投射到TOF图像传感器的像素中，通过改变变焦透镜的焦距而改变TOF图像传感器采集反射光束的视场角；控制与处理电路根据电信号计算目标区域的深度图像。通过设置变焦透镜，可实时调控TOF图像传感器采集反射光束的视场角，进一步改变了接收反射光束的光强度或光子数量，提高测量装置的测量精度。