스캔식 위상천이 3차원 형상측정 장치 및 측정 방법이 개시되어 있다. 이 개시된 3차원 형상 측정장치는, 위상천이된 간섭 무늬를 이용하여 피검체의 3차원 형상을 측정하는 장치에 있어서, 광원; 피검체에 대해 소정 각도로 기울어지게 배치되고, 상기 광원에서 조사된 광이 통과되는 격자; 광이 격자를 통과하여 피검체에 형성된 이미지와 격자의 이미지가 합성되어 형성된 간섭무늬를 측정하는 영상감지소자;를 포함하고, 상기 피검체를 3차원 형상측정 장치에 대해 이동시키거나 3차원 형상측정 장치 전체를 피검체에 대해 이동시켜 스캐닝함으로써 위상천이된 간섭 무늬를 얻을 수 있도록 된 것을 특징으로 한다. 본 발명은 기존의 모아레 형상측정 방법과는 다르게 스캔 방식을 이용하므로 높은 공간적 분해능을 가질 수 있을 뿐만 아니라 피검체의 크기에 무관하게 3차원 형상을 측정할 수 있는 이점이 있다.