本实用新型涉及光机电一体化、激光加工技术领域，具体而言，涉及一种Z轴调焦装置及三维扫描系统。所述Z轴调焦装置包括第一反射件、第二反射件、第三反射件和出光镜，所述第三反射件与电机连接，电机适于驱动所述第三反射件沿第一轴线方向转动，所述第二反射件位于所述第一反射件和所述第三反射件之间。本实用新型通过第三反射件、第一反射件、第二反射件、出光镜之间的配合，可以实现仅控制一个第三反射件的转角变化时，即可以控制激光光束的发散角增大或者减小，进而可以实现出射激光光束出射后，激光光束焦点位置的改变，在系统配置调试完成后所需的控制较简单。