本发明公开了一种显微表面测量装置，包括投影屏、基座、显微物镜、成像透镜及CCD探测器，以所述投影屏、显微物镜、成像透镜和CCD探测器构建离轴光学系统，所述基座用于放置所述测试元件，其中，所述处理器连接所述投影屏和所述CCD探测器，所述处理器根据预存设置使所述投影屏产生一正弦条纹光信号，该正弦条纹光信号以一特定角度投射至测试元件上，经过所述测试元件的表面反射至所述显微物镜形成一汇聚光束，该汇聚光束经过所述成像透镜，在所述CCD探测器中呈现一变形条纹光信号，所述处理器对所述变形条纹光信号进行分析，获取所述测试元件的面形信息。