단층 영상 생성 방법 및 이를 수행하는 단층 영상 생성 장치에 따르면, 픽셀들이 배열된 패턴에 따라 입사되는 광선의 위상을 변조시키는 공간 광 변조기의 적어도 하나의 기본 패턴을 결정하고, 기본 패턴에 대하여 수직 또는 수평 방향으로 소정의 개수만큼 픽셀들의 배열을 이동시키는 공간 시프트 변조를 수행하여 기본 패턴의 복수의 시프트 패턴들을 획득하고, 공간 광 변조기를 통과하여 대상체에 입사된 광선들에 의하여 획득되는 광선들의 스펙트럼 신호를 이용하여 기본 패턴의 복수의 시프트 패턴들 각각에 대한 단층 영상들을 생성하고, 생성된 단층 영상들에 기초하여 기본 패턴의 복수의 시프트 패턴들 중 가장 선명한 단층 영상을 생성하는 하나의 패턴을 선택하고, 선택된 패턴을 이용하여 대상체에 대한 최종 단층 영상을 생성한다.