샘플의 형광 이미지를 획득하는 장치가 개시된다. 일 실시예는 서로 다른 변조 주파수로 변조된 복수의 변조 광 신호를 출력하는 여기 광원부, 상기 복수의 변조 광 신호가 복수의 형광 물질을 포함하는 샘플에 인가되도록 상기 복수의 변조 광 신호의 경로를 변경하는 광 조명부, 상기 복수의 변조 광 신호가 상기 샘플에 인가됨을 기초로 발생한 복수의 형광 신호를 검출하는 광 검출부, 상기 검출된 복수의 형광 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하고, 상기 주파수 영역의 신호에서 상기 변조 주파수와 대응하는 성분을 추출하고, 상기 추출된 성분을 기초로 상기 샘플의 형광 이미지를 획득하는 제어부를 포함한다