少なくとも1つの入力光ビームの選択的な回転のための照明パターン回転器であって、少なくとも1つの光ビームを受取る回転選択器と、少なくとも1つのミラークラスタであって、各ミラークラスタは、前記回転選択器から反射される前記少なくとも1つのビームを受取り、前記少なくとも1つのビームを予め規定された回転角度だけ回転させる、少なくとも1つのミラークラスタとを備える回転器。前記回転選択器は、走査ミラーをさらに備える請求項1に記載の回転器。各ミラークラスタは、2つ以上の平坦ミラーをさらに備える請求項1に記載の回転器。各ミラークラスタは、3次元空間内に配置され配向された2つ以上のミラーをさらに備える請求項1に記載の回転器。各ミラークラスタは、前記回転した少なくとも1つのビームを前記回転選択器に戻るように異なる回転角度で反射するように配置され配向された少なくとも2つのミラーをさらに備える請求項1に記載の回転器。各ミラークラスタは、前記少なくとも1つのビームに関連する偏光を、前記ミラークラスタが前記少なくとも1つのビームを回転させる角度に一致するよう回転させる請求項1に記載の回転器。前記少なくとも1つのミラークラスタは、前記回転した少なくとも1つのビームを前記回転器から離れるように反射させるよう、前記回転した少なくとも1つのビームを前記回転選択器に戻るように反射させる請求項1に記載の回転器。各ミラークラスタは、前記回転した少なくとも1つのビームを前記回転選択器に反射させ、前記回転選択器は、前記回転した少なくとも1つのビームを前記回転器から離れるように反射させる請求項1に記載の回転器。前記少なくとも1つのミラークラスタのそれぞれは、前記回転した少なくとも1つのビームを走査ミラーに反射させ、前記走査ミラーは、前記回転した少なくとも1つのビームを前記回転器から離れるように反射させる、前記走査ミラーをさらに備える請求項1に記載の回転器。前記回転選択器は、少なくとも1つのビームスプリッタ、ミラー、および少なくとも2つのシャッタを備え、前記少なくとも1つのビームスプリッタおよびミラーは、前記少なくとも1つのビームを、分割し、前記少なくとも1つのミラークラスタのそれぞれに向かって反射させるように配列され、各シャッタは、それぞれの反射ビームの経路内に位置する請求項1または9に記載の回転器。前記回転選択器は音響光学変調器である請求項1または9に記載の回転器。構造化照明顕微鏡法機器であって、光源から出力されるコヒーレント光ビームを受取り、少なくとも3つのビームに分割するスプリッタと、前記ビームを受取る回転選択器と、少なくとも1つのミラークラスタであって、各ミラークラスタは、前記回転選択器から反射される前記ビームを受取り、前記ビームを予め規定された回転角度だけ回転させる、少なくとも1つのミラークラスタと、前記回転したビームを受取り、前記回転したビームを干渉パターンを形成するために、対物レンズの焦点面に集束させる対物レンズとを備える機器。前記スプリッタは格子をさらに備える請求項11に記載の機器。各ミラークラスタは、3次元空間内に配置され配向された2つ以上のミラーをさらに備える請求項11に記載の機器。各ミラークラスタは、前記回転したビームを前記回転選択器に戻るように異なる回転角度で反射するように配置され配向された少なくとも2つのミラーをさらに備える請求項11に記載の機器。各ミラークラスタは、前記ビームに関連する偏光を、前記ミラークラスタが前記ビームを回転させる角度に一致するよう回転させる請求項11に記載の機器。各ミラークラスタは、前記回転したビームを前記回転選択器に反射させる請求項11に記載の機器。走査ミラーをさらに備え、各ミラークラスタは、前記回転したビームを前記走査ミラーに反射させる請求項11に記載の機器。前記回転選択器は、少なくとも1つのビームスプリッタ、ミラー、および少なくとも2つのシャッタを備え、前記少なくとも1つのビームスプリッタおよびミラーは、前記ビームを、分割し、前記少なくとも1つのミラークラスタのそれぞれに向かって反射させるように配列され、各シャッタは、それぞれの反射ビームの経路内に位置する請求項11または18に記載の機器。前記回転選択器は音響光学変調器である請求項11または18に記載の機器。干渉パターンを高速に回転させるための、構造化照明顕微鏡法機器に組込まれうる可変配向照明パターン回転器IPRが開示される。IPRは、回転選択器および少なくとも1つのミラークラスタを含む。回転選択器は、短い期間の間、走査ミラーに入射する光ビームをミラークラスタのそれぞれのミラークラスタに入るように向ける。各ミラークラスタは、ビームに特定の回転角度を与える。結果として、IPRから出力されるビームは、ミラークラスタのそれぞれによって与えられる回転角度のそれぞれを通して回転する。回転選択器は、IPRが、格子/偏光板を回転させるという従来の技法よりかなり速い5ミリ秒程度またはそれより速く、それぞれの所定の回転角度を通してビームを回転させることを可能にする。構造化照明顕微鏡法SIMでは、干渉パターンが、試料に投影され、回転される。高コントラスト干渉パターンを生成するために、干渉パターンを形成するビームの偏光もまた、干渉パターンの回転角度に一致するよう回転される。干渉パターンを高速に回転させ、干渉パターンの回転角度に一致するように偏光を回転させるために使用されうる可変配向照明パターン回転器IPRが開示される。図1は、従来のSIM機器100の略図である。レーザなどのコヒーレント光は、光源102から出力され、レンズ104および偏光板106を透過する。レンズ104は、光をビームになるようにコリメートし、偏光板106は、他の偏光を阻止しながら、特定の偏光の光だけを通す。偏光板106から出力される偏光ビームは、1次元透過性回折格子108を通過し、回折格子108は、その光を、それぞれ、0次、1次、および-1次回折ビームと呼ばれる3つの発散性で同一平面上のすなわち、xz平面コヒーレントビーム110~112に分割する。3つのビーム110~112は、レンズ114および115などの一連のレンズを通過し、一連のレンズは、1次および-1次回折ビーム111および112が0次回折ビーム110にほぼ平行になるようにビーム110~112を配向させる。ビーム110~112は、ダイクロイックミラー116から反射して、対物レンズ118に入る。ビーム110~112は、試料120内に存在する対物レンズ118の焦点面に集束され、そこで、ビームは、互いに干渉して、試料体積120内に構造化照明パターンを生成する。図2A~2Bは、3つのコヒーレントビームを使用する3次元構造化照明パターンの生成を示す。図2Aに示すように、3つのコヒーレントビーム110~112は、対物レンズ118の後方に入るように透過する。ビーム110~112は、コヒーレント光源102から生じるため、ビームの成分波の位相が、ビーム方向に垂直な平面202などの任意の平面にわたって同一である平面波を有する。3つのビーム110~112はコヒーレントであるが、各ビームは、他の2つのビームと異なる位相変位を有する場合がある。入射ビームを対物レンズ118によって焦点204に集束させることは、図2Aに示すように、非軸方向ビーム111および112の方向を変化させる。結果として、3つの平面波は、もはや平行でなくなり、波ベクトルkは異なる方向を有し、3つの平面波のセットは、交差して、破壊的干渉による暗い領域で囲まれた、建設的干渉による明るい線の格子様パターンを形成する。換言すれば、図2Bの例に示すように、静止干渉パターン206が、対物レンズ118の焦点面に位置する。線208は、干渉パターン206の暗い領域によって分離される明るい線を示す。図1に戻ると、干渉パターンを構成する光の格子は、試料120内の蛍光体から光の蛍光放出を引き起こす。対物レンズ118は、蛍光の一部分を、取込み、コリメートし、ダイクロイックミラー116に向ける。蛍光は、ダイクロイックミラー116を通過し、レンズ124によって、光電子増倍管、フォトダイオード、または固体電荷結合素子CCDなどの感光性検出器122上に集束される。従来のSIMでは、干渉パターン206の配向は、格子108を物理的に回転させることによって決定されうる。偏光もまた、格子108の配向に一致するよう回転され、それは、偏光板106を同様に物理的に回転させることによって実現されうる。図1の例では、格子108および偏光板106は、モータ125に接続され、モータ125は、中心の0次回折ビーム軸すなわち、z軸の周りの所望の角度を通して格子108および偏光板106を物理的に回転させる。図1はまた、3つの異なる回転配向を示すための、格子108および偏光板106の等角図126~128を含む。図126~128では、図126の方向矢印130~132などの方向矢印は、偏光板106によって選択された電界成分または偏光方向を示す。図126では、格子108および偏光板106は、ビーム110~112がxz平面内に存在し、各ビームに関連する偏光がx軸に平行になるように配向する。図127では、格子108および偏光板106は、中心の0次回折ビーム軸すなわち、z軸の周りに角度-αを通して回転する。結果として、ビーム111および112は、0次回折ビーム軸の周りに角度-αを通して回転し、偏光板106は、角度-αにほぼ一致するビームの偏光成分を選択する。図128では、格子108および偏光板106は、中心の0次回折ビーム軸すなわち、z軸の周りに角度αを通して回転する。結果として、ビーム111および112は、0次回折ビーム軸の周りに角度αを通して回転し、偏光板106は、角度αにほぼ一致するビームの偏光成分を選択する。格子108および偏光板106を回転させることは、試料120内で干渉パターンを回転させるための有効な技法であるが、上述した操作は、ゆっくりであり、スイッチング時間は数十ミリ秒程度またはそれより長い。ここで述べる種々の実施形態は、5ミリ秒程度またはそれより速く干渉パターンを回転させるために、SIM機器に組込まれうる照明パターン回転器IPRを対象とする。IPRは、干渉パターンの回転角度を決定する平坦ミラーによって実装されるため、干渉パターンが回転する角度に一致するよう偏光を同様に回転させ、それにより、さらなる偏光板についての必要性をなくす。図3は、SIM機器300の例を示す。機器300は、IPR302がビーム110~112の経路内で、レンズ116とダイクロイックミラー116との間に位置し、機器100のモータ125、偏光板106、および格子108がスプリッタ304に置換されることを除いて、上述した従来のSIM機器100と同様である。IPR302は、レンズ116とダイクロイックミラー116との間に位置することに限定されない。実際には、IPR302は、スプリッタ304とダイクロイックミラー116との間のどこにでも位置しうる。スプリッタ304は、種々の異なるタイプの透過性格子のうちの任意の格子でありうる。たとえば、スプリッタ304は、1次元透過性格子であって、格子の一方の表面に一連の実質的に平行な溝が形成された透明ガラス板からなる、1次元透過性格子でありうる、または、スプリッタ304は、一連の実質的に平行な薄いスリットを有する不透明板でありうる。代替的に、スプリッタ304は、2次元透過性格子で置換されて、試料120の焦点面で異なる干渉パターンを生成しうる。たとえば、スプリッタ304は、透明板であって、板の一方の表面に溝の格子が形成された、透明板でありうる、または、スプリッタ304は、小さなアパーチャのアレイを有する不透明板でありうる。代替的に、スプリッタ304は、レンズ104から出力される光ビームを、2つ以上の別個のコヒーレントビームに分割するように配列される1つまたは複数のビームスプリッタでありうる。図3の例では、偏光板106は、光出力102が偏光された光を出力するように構成されうるため省略される。多くの異なるタイプのSIM機器および対応する光学経路が存在する。機器300は、SIM顕微鏡法で使用される機器の、異なりよく知られている全ての変形内の光学経路を示すことを意図されるのではなく、代わりに、IPRを含むSIMの一般的な原理を示すことを意図される。機器300と同様のSIM機器の1つの代替の構成は、ダイクロイックミラー116を、ビーム110~112を透過させ、対物レンズ118によって収集されコリメートされる蛍光ビームを反射させるダイクロイックミラーで置換することである。この代替の実施形態では、レンズ124および検出器122の場所は、IPR302、レンズ115および116、スプリッタ304、レンズ204、および光源102と切換えられる。図4A~4Cは、ビーム110~112およびビームのそれぞれに関連する偏光をIPR302がどのように回転させるかを示す。図4Aでは、IPR302は、ビーム110~112が、各ビームに関連する偏光がx軸に平行に配向した状態で、xz平面内を進むようにビーム110~112の配向を維持する。図4Bでは、IPR302は、中心0次回折ビーム軸すなわち、z軸の周りに角度φを通してビーム110~112を回転させ、同じ角度を通して各ビームに関連する偏光を回転させる。図4Cでは、IPR302は、中心0次回折ビーム軸の周りに角度θを通してビーム110~112を回転させ、同じ角度を通して各ビームに関連する偏光を回転させる。図5は、例示的なIPR500の等角図を示す。IPR500は、走査ミラー502および3つの別個のミラークラスタ504~506を含む。図5は、モータ512の回転可能シャフトに取付けられた平坦ミラー510を含む走査ミラー502の例を示す。モータ512は、走査ミラー502がガルバノメータミラーであるガルバノメータでありうる、あるいは、モータ512は、ミラー510の回転を一連の回転ステップに分割するステッパモータ、または、ミラー510の精密な回転を与える任意の他の種類のモータでありうる。代替的に、走査ミラーは、圧電制御式ミラーでありうる。図5に示すように、ミラー510の反射表面は、モータ512を使用して回転されて、次に、ミラークラスタ504~506のそれぞれの方を向く。3つの平行線514は、上述したスプリッタ304などの格子から出力される0次および±1次回折ビームを示す。図5に示すように、ミラー510の3つの回転位置1、2、および3が特定される。位置1、2、および3は、ミラークラスタ1、2、および3に関してミラー510の特定の回転位置に対応する。ミラークラスタのそれぞれは、ビーム514に対する異なる回転角度およびビームに関連する偏光における一致する回転角度を与える。IPR500は次の通りに動作する。ミラー510が回転して位置1になると、ビーム514は、ミラー510から反射して指向性矢印516で示すように、ミラークラスタ1504に向かう。ミラークラスタ1504は、第1の回転角度を通してビームおよび関連するビーム偏光を回転させ、指向性矢印517で示すように、ミラー510に戻るようにビームを反射させる。ミラー510が回転して位置2になると、ビーム514は、ミラー510から反射して指向性矢印518で示すように、ミラークラスタ2505に向かう。ミラークラスタ2505は、第2の回転角度を通してビームを回転させ、指向性矢印519で示すように、ミラー510に戻るようにビームを反射させる。ミラー510が回転して位置3になると、ビーム514は、ミラー510から反射して指向性矢印520で示すように、ミラークラスタ3506に向かう。ミラークラスタ3506は、第3の回転角度を通してビームを回転させ、指向性矢印521で示すように、ミラー510に戻るようにビームを反射させる。指向性矢印522は、ミラー510から反射した回転済みビームを示す。図5は、ミラー510の表面から反射した、回転済みビームの共同整列を示すミラー510の反射表面の図524を含む。破線526~528は、ミラー510の反射表面から観察される、ミラークラスタ504~506によって3つのビームに与えられる3つの異なる回転を示す。破線526はミラークラスタ1504によって生成されるビームの配向を示し、破線527はミラークラスタ2505によって生成されるビームの配向を示し、破線528はミラークラスタ3506によって生成されるビームの配向を示す。代替の実施形態では、IPR500および以下で述べる他のIPRは、ビームがIPR500から出力される方向に対するさらなるコントロールを可能にするために、ビーム522の経路内に位置する出口経路ミラーを含むことができる。図6A~6Cは、例示的なIPR600に関連するミラークラスタの特定の配置構成の等角図を示す。IPR600は、IPR600がモータ606の回転可能シャフトに取付けられた平坦ミラー604からなる走査ミラー602を含む点でIPR500と同様である。IPR600は、図6A、図6B、および図6Cを参照してそれぞれ別々に述べられる3つの別個のミラークラスタ1、2、および3を含む。図6A~6Cでは、破線610は、上述したスプリッタ304などの格子から出力される0次および±1次回折ビームを示す。図6Aでは、ミラークラスタ1612は、3次元空間内に配置され配向された3つの平坦ミラー614~616からなる。破線のセット618~622は、ビームが、ミラー604から、ミラーのクラスタ614~616から、また再びミラー604から反射されるときに3つのビームが進む経路を示す。ミラー604の反射表面の図624は、ミラーのクラスタ612が、軸626に関して-χの角度を通して3つのビームを回転させることを示す。図6Bでは、ミラークラスタ2628は、3次元空間内に同様に配置され配向された3つの平坦ミラー630~632からなる。破線のセット634~638は、ビームが、ミラー604から、ミラーのクラスタ630~623から、また再びミラー604から反射されるときに3つのビームが進む経路を示す。ミラー604の反射表面の図624は、ミラーのクラスタ628からの反射が、軸626に関してχの角度を通して3つのビームを回転させることを示す。図6Cでは、ミラークラスタ3640は、3次元空間内に配置され配向された2つの平坦ミラー642および643からなる。破線のセット644~647は、ビームが、ミラー604から、ミラーのクラスタ642および643から、また再びミラー604から反射されるときに3つのビームが進む経路を示す。ミラー604の反射表面の図624は、ミラーのクラスタ649が、軸626に関して3つのビームを整列させることを示す。図6A~6Cに示す例では、入力ビーム610は軸626に整列しうる。ミラークラスタ640を構成するミラーは、出口経路ミラー608から反射されるビームの角度が入力ビーム610の角度と実質的に一致するように配向され、ミラークラスタ612および628を構成するミラーはχ~60°になるように配向されうる。同様に、ミラーのクラスタを形成するために使用されるミラーの数は、2つまたは3つのミラーに限定されない。所望の回転角度に応じて、2次元空間または3次元空間内で適切に配置され配向された任意の適した数のミラーが、ビームに所望の回転角度を与えるミラークラスタを形成するために使用されうる。IPRは、干渉パターンを配向させるために3つのミラークラスタだけを有することに限定されることを意図されない。代替的に、IPRは、わずか1つのミラークラスタまたは4つ以上のミラークラスタを有しうる。図7は、例示的なIPR700の等角図を示す。IPR700は、IPR700がさらなるミラークラスタ4702を含むことを除いてIPR500と同様である。図7の例では、ミラー510の4つの回転位置1、2、3、および4が特定される。位置1、2、3、および4は、ミラークラスタ1、2、3、および4に関してミラー510の特定の回転位置に対応し、ミラークラスタ504~506のそれぞれは、図5を参照して上述したように、ビーム514に対する異なる回転およびビームの回転に一致する偏光を与える。ミラークラスタ4702はまた、ミラークラスタ504~506によって与えられる回転と異なる回転をビームに与える。ミラー510が回転して位置4になると、ビーム514は、指向性矢印704で示すように、ミラー510から反射してミラークラスタ4702に向かう。ミラークラスタ4702は、第4の回転角度を通してビームおよび関連するビーム偏光を回転させ、指向性矢印706で示すように、ミラー510に戻るようにビームを反射させる。ビームは、その後、図5を参照して上述したように、ミラー510から反射される。図8A~8Cは、IPRの代替の実装形態の3つの例の略図を示す。図8Aでは、IPR800は、3つのミラークラスタ801~803ならびに2つの走査ミラー805および806を含む。指向性矢印808は、光ビームが第1の走査ミラー805まで進む経路を示す。指向性矢印811~813は、第1の走査ミラー805がミラークラスタ801~803のそれぞれにそこを通してビームを向ける3つの別個の経路を示す。ミラークラスタ801~803はそれぞれ、上述したように、ビームに特定の回転角度を与えるために、3次元空間内に配列される2つ以上の平坦ミラーを含む。指向性矢印815~817は、ミラークラスタ801~803のそれぞれが、回転済みビームを第2の走査ミラー806に反射する別個の経路を示す。第2の走査ミラー806は、指向性矢印820で示す同じ経路に沿ってIPR800から出るように、回転済みビームを反射する。走査ミラー805および806は、次のようにタイミングをとられる。第1の走査ミラー805がミラークラスタ801に向かってビーム808を反射すると、第2の走査ミラー806が、経路820に沿ってIPR800から出るように回転済みビーム816を反射させる。第1の走査ミラー805がミラークラスタ802に向かってビーム808を反射すると、第2の走査ミラー806が、経路820に沿ってIPR800から出るように回転済みビーム816を反射させる。第1の走査ミラー805がミラークラスタ803に向かってビーム808を反射すると、第2の走査ミラー806が、経路820に沿ってIPR800から出るように回転済みビーム817を反射させる。走査ミラー502、602、および805は、特定の所定の回転角度がビームに与えられるミラークラスタのうちの1つのミラークラスタにビームを向けるように走査ミラーが動作する回転選択器の例であることに留意されたい。しかし、IPRの実施形態は、特定のタイプの回転選択器に制限されることを意図されない。図8Bおよび図8Cは、2つの他のタイプの回転選択器の例を示す。図8Bでは、IPR830は、1/3:2/3ビームスプリッタ831、1/2:1/2ビームスプリッタ832、ミラー833、および3つのシャッタ834~836を含む。指向性矢印832は、光ビームがビームスプリッタ831まで進む経路を示す。ビームスプリッタ831は、光学パワーの約1/3をシャッタ834に反射し、光学パワーの約2/3をビームスプリッタ832に透過させ、ビームスプリッタ832は、光学パワーの約1/2をシャッタ835に反射し、光学パワーの約1/2をミラー833に透過させる。結果として、シャッタ834~836のそれぞれは、光学パワーの約1/3を有する光ビームを受取る。ミラークラスタ841~843はそれぞれ、指向性矢印844~846で示すシャッタを通過するビームに、特定の回転角度を与えるために3次元空間内に配列される2つ以上の平坦ミラーを含む。シャッタのうちの1つだけが、ある時点で開口し、シャッタの開口は、次の通りに、走査ミラー847の動作とタイミングをとられる。シャッタ834が開口すると、走査ミラー847は、経路848に沿ってIPR830から出るように回転済みビーム844を反射させる。シャッタ835が開口すると、走査ミラー847は、経路848に沿ってIPR830から出るように回転済みビーム845を反射させる。シャッタ836が開口すると、走査ミラー847は、経路848に沿ってIPR830から出るように回転済みビーム846を反射させる。図8Cでは、IPR850は、第1の走査ミラー805が音響光学変調器AOM852に置換されることを除いてIPR800と同様である。指向性矢印854は、光ビームがAOM852まで進む経路を示す。指向性矢印853~854は、回折ビームがそれに沿ってミラークラスタ801~803まで進む3つの別個の経路を示す。ミラークラスタのうちの1つのミラークラスタまで、ビームがどの回折経路に沿って進むかは、上述したように、走査ミラー806の動作とタイミングをとられるAOM852内で生成される音の強度によって決定される。回転済みビームが、IPR830および850から出るように同じ経路に沿って進むことを保証するために、ビームスプリッタ/シャッタおよびAOMは、図8Bおよび図8Cを参照して上述したように、走査ミラーを組み合わせて実装されることを意図されることに留意されたい。先の説明は、説明のために、本開示の徹底的な理解を提供するための特定の命名法を使用した。しかし、本明細書で述べるシステムおよび方法を実施するのに特定の詳細は必要とされないことが当業者に明らかになるであろう。特定例の先の説明は、例証および説明のために提示される。これらの説明は、排他的であること、または、述べた厳密な形態に本開示を限定することを意図されない。明らかに、上記教示を考慮して、多くの修正形態および変形形態が可能である。例は、本開示の原理および実用的な用途を最もよく説明するために示され述べられ、それにより、企図される特定の使用に適した種々の修正形態を用いて、他の当業者が、本開示および種々の例を最もよく利用することが可能になる。本開示の範囲は、添付特許請求の範囲およびその均等物によって規定されることが意図される。