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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-02
(45)【発行日】2023-03-10
(54)【発明の名称】試料の構造化照明
(51)【国際特許分類】
G02B 21/00 20060101AFI20230303BHJP
G02B 21/06 20060101ALI20230303BHJP
【ＦＩ】
G02B21/00
G02B21/06
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020572696
(86)(22)【出願日】2019-09-18
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-06
(86)【国際出願番号】 IB2019057854
(87)【国際公開番号】W WO2020058867
(87)【国際公開日】2020-03-26
【審査請求日】2022-09-16
(31)【優先権主張番号】62/733,330
(32)【優先日】2018-09-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】2022286
(32)【優先日】2018-12-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】NL
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】500358711
【氏名又は名称】イルミナ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100106518
【弁理士】
【氏名又は名称】松谷 道子
(74)【代理人】
【識別番号】100122297
【弁理士】
【氏名又は名称】西下 正石
(72)【発明者】
【氏名】スタンリー・ホン
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム・マクギガン
(72)【発明者】
【氏名】フランク・デウィット・ザ・フォース
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第１９８８／００８６３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭６０－０６８３１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／０４０８００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２００４／０３０１６６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ １９／００ － ２１／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源；第１の及び第２の回折格子；及び
第１の位置において、光源で生じ、前記第１の回折格子に延び、その後システムにおける後続のコンポーネントに延びる、第１の光路を形成し、第２の位置において、光源で生じ、前記第２の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる、第２の光路を形成する、第１の反射コンポーネント、
を含む、システムであって、
前記第１の反射コンポーネントは、第１の又は第２の位置を担う回転鏡を含み、
前記回転鏡は両面性であり、伸長部材を含み、心棒は前記伸長部材の実質的に中心で伸長部材と結合している、システム。
【請求項2】
前記心棒は、前記第１の及び第２の光路により規定される平面からオフセットであり、実質的に平行である、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記回転鏡が第１の位置を担う場合、前記伸長部材の第１の端部は、光源で生じ、前記第２の回折格子に延びる第１のパスを遮断し、光源で生じる第１の光を前記第１の回折格子に反射する、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項4】
前記回転鏡が第１の位置を担う場合、前記伸長部材の第２の端部は前記第１の回折格子から後続のコンポーネントへの第２のパスを遮断しない、請求項３に記載のシステム。
【請求項5】
前記回転鏡が第２の位置を担う場合、前記伸長部材の第２の端部は前記第２の回折格子からの第２のパスを遮断し、第２の回折格子から後続のコンポーネントに第２の光を反射する、請求項３又は４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項6】
前記回転鏡が第２の位置を担う場合、前記伸長部材の第１の端部は、光源で生じ、前記第２の回折格子に延びる第１のパスを遮断しない、請求項５に記載のシステム。
【請求項7】
前記第１の及び第２の回折格子は、それらの各垂線が互いに実質的に逆平行であり、前記心棒が該垂線に実質的に並ぶよう向いている、請求項１～６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項8】
前記回転鏡は、前記第１の及び第２の位置間を行き来する、請求項１～７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項9】
前記後続のコンポーネントは、位相選択器である、請求項１～８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記光源と第１の反射コンポーネント間に配置されている位相選択器を更に含む、請求項１～９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記第１の及び第２の光路のそれぞれの第１の及び第２の回折格子の前に位置する、第２の反射コンポーネントを更に有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項12】
前記第１の及び第２の光路のそれぞれは、光源で生じ、前記第２の反射コンポーネントに延びる第１の光路部分を有し、前記第１の及び第２の光路のそれぞれは、後続のコンポーネントで生じる第２の光路部分を有し、そして前記第１の及び第２の光路は相互に実質的に並行である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項13】
前記第１の及び第２の回折格子の各回折格子の向きは、互いに実質的に垂直である、請求項１～１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項14】
前記第１の及び第２の回折格子は、互いに面する、請求項１～１３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項15】
少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して、光源で生じ、第１の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる、第１の光路を規定する工程；前記第１の光路から試料に第１の位相選択された光を向ける工程；
前記少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して、光源で生じ、第２の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる、第２の光路を規定する工程；及び
前記第２の光路から試料に第２の位相選択された光を向ける工程、
を含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載のシステムを使用する方法。
【請求項16】
前記少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して第１の光路を規定する工程は、光源で生じ、第２の回折格子に延びる、第１のパスを遮断する工程、前記第１の回折格子に第１の光を向ける工程、一方、前記第１の回折格子から後続のコンポーネントへの第２のパスを遮断しない工程、を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して第２の光路を規定する工程は、前記第２の回折格子からの第３のパスを遮断する工程、第２の回折格子から後続のコンポーネントに第２の光を向ける工程、一方、第１のパスを遮断しない工程、を含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１８年９月１９日に出願された米国仮出願第６２／７３３，３３０号、及び２０１８年１２月２１日に出願されたオランダ特許出願第２０２２２８６号に対する優先権を主張する；その内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【0002】
構造化照明顕微鏡法（ＳＩＭ）は、試料から得られる画像の解像度を増加させるために使用されてきた。ＳＩＭは、試料上の異なる位置がある範囲の照明強度に曝露されるよう、異なる縞パターンを有する試料のいくつかの画像を利用する。いくつかの例において、該手順は、別個の角度で光軸周りにパターンの向きを回転させることにより、繰り返すことができる。撮影された画像は、拡張された空間周波数帯域幅を有する単一の画像にすることができ、従来の顕微鏡により撮影されたものよりも高解像度を有する画像を生成させる、実空間に再変換することができる。ＳＩＭに対する既存のアプローチは、複雑性、サイズ、製造コスト、及び／又はシステムの作動のコストを増加させる１つ以上の特徴を有し得る。
【発明の概要】
【0003】
第１の態様において、システムは：光源；第１の回折格子及び第２の回折格子；及び第１の位置において、光源で生じ、第１の回折格子に延び、その後システムの後続のコンポーネントに延びる第１の光路を形成し、第２の位置において、光源で生じ、第２の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる第２の光路を形成する、第１の位置及び第２の位置に選択的に配置することができる、少なくとも１つの反射コンポーネント、を含む。
【0004】
実施は、次の特徴のうちの任意のもの又はすべてを含むことができる。反射コンポーネントは、第１の又は第２の位置を担う回転鏡を含む。回転鏡は両面性であり、伸長部材を含み、心棒は、伸長部材の実質的に中心で伸長部材と結合している。心棒は、第１の及び第２の光路により規定される平面からオフセットであり、平面に対して実質的に平行である。回転鏡が第１の位置を担う場合、伸長部材の第１の端部は、光源で生じ、第２の回折格子に延びる第１のパス（ｐａｔｈ）を遮断し、光源で生じる第１の光を第１の回折格子に反射する。回転鏡が第１の位置を担う場合、伸長部材の第２の端部は、第１の回折格子から後続のコンポーネントへの第２のパスを遮断しない。回転鏡が第２の位置を担う場合、伸長部材の第２の端部は、第２の回折格子からの第２のパスを遮断し、第２の回折格子から後続のコンポーネントに第２の光を反射する。回転鏡が第２の位置を担う場合、伸長部材の第１の端部は、光源で生じ、第２の回折格子に延びる第１のパスを遮断しない。第１の及び第２の回折格子は、それらの各垂線が互いに実質的に逆平行であるよう向いており、心棒は実質的に垂線に並んでいる。回転鏡は、第１の及び第２の位置間を行き来することができる。反射コンポーネントは、第１の位置への第１の移動を受ける、第１の移動鏡を含む。反射コンポーネントは、第２の位置への第２の移動を受ける、第２の移動鏡を更に含む。第１の及び第２の移動は、第１の及び第２の光路により規定される平面に実質的に垂直である。第１の移動は、第１の及び第２の光路に規定される平面に実質的に平行である。第１の移動鏡は第２の位置への第２の移動を受け、第２の移動は第１の及び第２の光路により規定される平面に実質的に平行である。反射コンポーネントは、第１の又は第２の位置を担う回転プリズムを含む。第１の及び第２の回折格子は、互いに隣接して配置されており、第１の位置における回転プリズムは、第１の回折格子に第１の光路に沿って、第１の光を反射し、第２の位置における回転プリズムは、第２の回折格子に第２の光路に沿って、第２の光を反射する。第１の及び第２の回折格子は、後続のコンポーネントに面する。第１の及び第２の回折格子は、光源に対して固定された位置にある。後続のコンポーネントは、位相選択器である。システムは、光源及び反射コンポーネント間に配置された位相選択器を更に含む。位相選択器は、光源に対して固定された位置にある。
【0005】
第２の態様、第１の態様と組み合わせることができるがその必要はないもの、において、システムは：光源；第１の回折格子及び第２の回折格子；及び第１の位置において、光源で生じ、第２の回折格子に延びる第１のパスを遮断し、第１の光を第１の回折格子に向けるが、第１の回折格子からシステムにおける後続のコンポーネントへの第２のパスを遮断しない、及び第２の位置において、第２の回折格子からの第３のパスを遮断し、第２の回折格子から後続のコンポーネントに第２の光を向けるが、第１のパスを遮断しない、第１の位置及び第２の位置に選択的に配置することができることができる、少なくとも１つの鏡を含む、少なくとも１つの反射コンポーネント、を含む。
【0006】
第３の態様において、前記システムは、構造化照明顕微鏡装置の光学サブシステムを形成する。
【0007】
実施は、次の特徴のうちの任意のもの又はすべてを含むことができる。第１の及び第２の回折格子の各回折格子の向きは、互いに実質的に垂直である。第１の及び第２の回折格子は、互いに面する。後続のコンポーネントは、位相選択器である。システムは、光源及び少なくとも１つの鏡間に配置された、位相選択器を更に含む。
【0008】
第４の態様において、方法は、：少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して、光源で生じ、第１の回折格子に延び、その後後続のコンポ―ネントに延びる、第１の光路を規定する工程；第１の光路から試料に第１の位相選択された光を向ける工程；少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して、光源で生じ、第２の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる、第２の光路を規定する工程；及び第２の光路から試料に第２の位相選択された光を向ける工程、を含む。
【0009】
実施は、次の特徴のうちの任意のもの又はすべてを含むことができる。少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して第１の光路を規定する工程は、光源で生じ、第２の回折格子に延びる第１のパスを遮断する工程、第１の回折格子に第１の光を向ける工程、一方、第１の回折格子から後続のコンポーネントへの第２のパスを遮断しない工程、を含む。少なくとも１つの反射コンポーネントを配置して第２の光路を規定する工程は、第２の回折格子からの第３のパスを遮断する工程、第２の回折格子から後続のコンポーネントに第２の光を向ける工程、一方、第１のパスを遮断しない工程、を含む。
【0010】
前記概念及び下記により詳細に説明される更なる概念（ただし、かかる概念は相互に一貫性のないものではない）のすべての組み合わせは、本明細書に開示されている発明の主題の一部であるものとして、熟慮されていることは理解されたい。特に、本開示の最後に現れる請求項の主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示されている発明の主題の一部であるものとして、熟慮されている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本明細書は、構造化照明顕微鏡法（ＳＩＭ）を促進することにより（これを含むが、これに限定さない）構造化照明を提供することができるシステム及び技術の例を述べる。かかるシステム／技術は、例えば下記に示されるように、既存のアプローチを上回る１つ以上の利点を提供することができる。
【0013】
イメージング（例えば、ＳＩＭを使用する）を行い、複数の材料のうちの任意の試料を分析することができる。いくつかの実施において、ＳＩＭイメージング又は別のタイプのイメージングは、生物学的又は化学的分析、例えばシーケンシング遺伝物質をシーケンシングする方法、の一部として実施することができる。１つの例において、前記方法は、ＤＮＡシーケンシング法、例えば、合成によるシーケンシング又は次世代シーケンシング（ハイスループットシーケンシングとしてまた知られる）であることができる。別の例において、前記方法は、遺伝子型の決定を可能とするのに使用することができる。当業者はおわかりであろうが、遺伝子型の決定は、生物学的アッセイを使用して個々のＤＮＡシーケンスを調べ、それを別の個々のシーケンス又は参照シーケンスと比較することによる、個々の遺伝子構造（遺伝子型）における違いを決定することを含む。かかる方法は、遺伝物質の試料が光（例えば、レーザービーム）を受けて遺伝物質上の１つ以上のマーカーによる蛍光応答を引き起こす、蛍光イメージングを含むことができる。ヌクレオチドの中には、エネルギー源への曝露に対して応答性の、蛍光を発するためにヌクレオチドと関連した蛍光タグを有することができるものもある。蛍光応答の波長は、対応するヌクレオチドの存在を決定するために使用することができる。蛍光応答は、シーケンシング法の間にわたり、検出することができ、試料中のヌクレオチドの記録を構築するために使用することができる。
【0014】
ＳＩＭイメージングは、空間的構造化光に基づいている。例えば、該構造は、得られる画像の解像度が向上するのを助ける照明光におけるパターンからなる又はあるパターンを含むことができる。いくつかの実施において、前記構造は縞のパターンを含むことができる。光の縞は、光のビームを反射型回折又は透過型回折が生じるよう、回折する回折格子（簡単のため、回折格子という）に作用させることにより、発生させることができる。構造化光は、試料に作用させることができ、ある周期性に応じて生じ得る各縞に応じて、試料を照射する。例えば、試料の画像は、構造化光における縞の異なる位相で得ることができ、しばしば各パターン位相の画像と称される。これにより、試料上の様々な位置を多量の照明強度に曝露することが可能となる。構造化光のパターンは、試料に対して回転させることができ、ちょうど説明した画像は、回転角の各々について撮影することができる。
【0015】
種々のタイプの回折格子を種々の実施において使用することができる。回折格子は、周期構造の１つ以上の形態を含むことができる。いくつかの実施において、回折格子は、基材から物理マテリアルを除く又は省くことにより、形成することができる。他の実施において、光学フィルター又は他の非物理マテリアルを実施して回折格子を形成してもよい。例えば、基材は、１セットのスリット及び／又はその中の溝とともに提供されて回折格子を形成することができる。いくつかの実施において、回折格子は、マテリアルを基材に添加することにより形成することができる。例えば、周期的に隔てられた構造は、同一の又は異なるマテリアルにより、基材上に形成することができる。
【0016】
ＳＩＭシステムとともに、高スループットを促進するために、システムは試料を迅速に処理できることが好ましくあり得る。より高速のＳＩＭイメージングにより、分析システムのより優れたスループットを可能とすることができる。すなわち、より化学的又は生物学的な試料を同一の時間をかけて画像化することができる。高スループットについて、システムは、高コントラストの縞で試料の比較的大きい領域を照らしてよく及び／又は縞の向き間を迅速に切り替えてもよい。高スループットを達成するかかるシステムについて、イメージングは、それゆえ、高い再現性及び信頼性のあるものであるべきである。高屈折力は、比較的短い露光時間を維持するために有用であり得る。かかるものとして、良好な光学効率及び強力な光源は、高屈折力を達成するために有用であり得る。
【0017】
高コントラスト縞を投影するいくつかのＳＩＭシステムにおいて、コヒーレント光源を使用することができる。かかるシステムにおいて、シングルモードレーザはかかるコヒーレント光源であり得るが、なされる分析のタイプ及び／又は必要とされる電力の量といった文脈においては、法外な費用がかかり得る。他のタイプの光源、例えば光発光ダイオード（ＬＥＤ）又はアークランプは、アプリケーションのための十分な干渉を提供しない可能性がある。したがって、マルチモードレーザが、コヒーレント光源として実施可能な候補であり得るが、スペクトルマルチモードパターンを有するという特徴と関連している。マルチモードレーザで所望の均一性を達成するために、マルチモードレーザ出力は、モードスクランブルであることができる。しかしながら、モードスクランブルマルチモードレーザの使用は、光学スイッチが使用されない場合、多重回折格子を選択的に励起する多重光源となり得、コスト及び光学システムの複雑性を増加させ得る。さらに、モードスクランブルマルチモードレーザの使用により、所望の縞周波数及び変調コントラストのための０次ブロッキング（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）を得るためにリレーレンズシステムに依るという結果にまたなり得る。
【0018】
本明細書に記載されているのは、試料を分析するための構造化照明システムの実施であり、いくつかのかかるシステムでは、単一光源、少なくとも２つの固定された回折格子、及び光源から回折格子の一方又は他方へビーム全体を向けるための機構を含む。位相選択器は、パターン位相を選択するために使用することができる。機構は、２、３例を挙げると、回転両面鏡、非回転鏡、又は回転プリズム鏡のいずれかを含むことができる。回転両面鏡とともに、鏡のブレードは第１の回折格子上のみへの反射のために第１の位置に配置することでき、第２の回折格子上のみへの反射のために第２の位置に配置することができる。非回転鏡は、第１の又は第２の位置に移動することができる。回転プリズム鏡は、光源からの光を選択的に第１の又は第２の回折格子上に向けることができる。
【0019】
本明細書に記載されている例は、以前のアプロ―チと比較して利点を提供することができる。いくつかの実施において、回転鏡は、各回折格子の励起間を切り替えるために使用することができる。かかる回転鏡は、単一光源を使用して２つの光路間を切り替えることができる。さらに、かかる回転鏡は、回転位置における誤差及び／又は熱的効果が感知できるほどに光路を変更しないよう、形成することができる。かかる光路上への回転変化量及び／又は熱的効果の影響の減少により、ＳＩＭイメージングシステムは、可動式回折格子又は他のコンポーネントを実施するシステムと比較して、回転鏡を移動させるコンポーネント（例えば、モータ）が、配置の微細な調整への依存がより少なくより速く作動することができるため、より速く作動することができる。２つより多くの光路が実施されることとなる場合、複数の回転鏡は、複数の光路に対して実施することができる。いくつかの実施において、回折格子は、回転し、移動し、又はそうでなければ操作の一部として移動する回折格子ではなく、定位置に固定することができる。これにより、回折格子は精巧な位置的調整をまた必要としないため、ちょうど２つ例を挙げると、角度正確性及び安定性を提供することができる。いくつかの実施において、単一光源は、回転鏡が単一光源からの対応する光路をブロックする又はブロックしない各光路に入るように又は出るように回転することができるように、使用することができる。ＳＩＭシステムの光学サブシステムとして、この選択的に配置することができる反射コンポーネントを含む、今提唱されたシステムを実施することにより、マルチモードレーザについては、モード－ブロッキングを省略してよく、全光路は、伝搬されるか又はブロックされ得る。かかるシステムは、システムのある特定のステージ（例えば、１次以上がブロックされ、１次以上が伝搬されるあるステージで焦点が合うことを光の次数に要求する）で互いに隔てることが可能な回折格子から放出される光の次数を有することをまた除くことができる。すなわち、回折格子は、回折されていない、０次の光と称される光を放出することができ、０次の光の反対側に伝搬し、各々、＋／－１次の光と称される回折光をまた放出することができる。次数ブロッキングを使用するシステムにおいて、０及び＋／－１次の光は、例えば、０次光がブロックされ、＋／－１次はブロックされないブロッキングステージで、すべて焦点を合わせることができる。次数ブロッキングを使用しないシステムにおいて、光の次数のうちのいくつかのもの又はすべては、システム内のどこか（例えば、対物レンズで）で焦点を合わせることができ、かかるシステムは、より短い光路長を有することができる。さらに、選択的に配置することができる反射コンポーネントを有するかかるシステムは、光学スイッチを省略することができ、それによりコンポーネント及び光学システムの複雑さを減少させることができる。さらに、かかるシステムは、全体的なコンパクトさを増加させることができる；例えば、多重回折格子パスを再結合させることを促進するリレーレンズシステムを省くことにより。
【0020】
図１は、ＳＩＭイメージングを促進することができるシステム１００の一例を概略的に示す。システム１００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例を組み合わせて使用することができる。この及び他の例におけるいくつかコンポーネントをブロック又は他の一般的コンポーネントとして概念的に示す；かかるコンポーネントは、指示された機能を行うために１つ以上の別個の又は統合コンポーネントの形態で実施することができる。
【0021】
システム１００は、光源１０２を含む。光源１０２は、システム１００が実施されることとなるコヒーレンス及び／又は出力に基づき、選択することができる。例えば、マルチモードレーザは、光源１０２として使用することができる。
【0022】
システム１００は、光源１０２から光を受ける光構造化コンポーネント１０４を含む。いくつかの実施において、光構造化コンポーネント１０４は、光の縞のパターンを発生させるために受け取った光が１つ以上の回折格子と作用することを促進する。例えば、１つ以上の反射コンポーネントは、光を適切な回折格子に向けるために及び／又は更に光をシステム１００における次のステージに案内するために使用することができる。光構造化コンポーネント１０４の例は、下記に示される。光源１０２と光構造化コンポーネント１０４との間に延びるビーム１０６は、光の伝搬を概略的に示す。光構造化コンポーネント１０４は、構造化光を発生させることができ、構造化光をシステム１００における後続のコンポーネントに提供することができる。
【0023】
いくつかの実施において、後続のコンポーネントは、システム１００における位相選択器１０８である。位相選択器１０８は、光構造化コンポーネント１０４から光を受け取ることができる。いくつかの実施において、位相選択器１０８は、画像が撮影されることとなるパターン位相を選択するために使用される。例えば、位相選択器１０８は、本明細書に非常に詳細に記載されているように、所望の試料の照明又は要求される解像度に応じた、複数の候補パターン位相間での選択を促進することができる。
【0024】
システム１００は、位相選択器１０８から光を受け取ることができる投影レンズ１１０を含む。かかる光は、位相選択された光と称すことができ、光が、例えば位相選択器１０８の経由により、なされた特定のパターン位相の選択に対応することを示す。投影レンズ１１０は、１つ以上の光学素子、例えば位相選択された光がシステム１００における次のステージに作用する前に位相選択された光を調整するレンズ、を含むことができる。
【0025】
システム１００は、投影レンズ１１０から対物レンズ１１４に光を少なくとも部分的に反射する鏡１１２を含む。いくつかの実施において、鏡１１２は、例えば投影レンズ１１０から届く照明光のいくらかの部分を反射し、対物レンズ１１４から鏡１１２に届くイメージング光の少なくともいくらかの部分を伝搬する、選択的伝搬を提供することができる。例えば、鏡１１２は、二色性鏡であることができる。
【0026】
対物レンズ１１４は、鏡１１２から照明光を受け取る。対物レンズ１１４は、１つ以上の光学素子、例えば光がシステム１００における次のステージに作用する前に投影レンズ１１０からの光（鏡１１２に反射される）を調整するレンズ、を含むことができる。
【0027】
対物レンズ１１４は、試料１１６に光を向ける。いくつかの実施において、試料１１６は、分析される１つ以上の物質を含む。例えば、試料１１６は、蛍光応答の検出のために光を当てられる、遺伝物質を含むことができる。試料１１６は、試料に対して選択的に液体又は他の流体を流させるフローセルを含むが、これに限定されない、好適な基材上に保持することができる。例えば、試料１１６は、照射及びその後の画像撮影及び分析に先立ち、１つ以上のヌクレオチドを含む試薬を受けさせることができる。
【0028】
試料１１６は、システム１００のステージ１１８に保持することができる。ステージ１１８は、試料１１６に対して１つ以上のタイプの操作を提供することができる。いくつかの実施において、試料１１６の物理的な移動を提供することができる。例えば、ステージ１１８は、システム１００の少なくとも１つの他のコンポーネントに対して試料１１６を移動させて及び／又は回転させて再配置することができる。いくつかの実施において、試料１１６の熱処理を提供することができる。例えば、ステージ１１８は、試料１１６を加熱したり及び／又は冷却することができる。
【0029】
位相選択は、ステージ１１８により促進することができる。いくつかの実施において、ステージ１１８は、静止している光の縞に対してある距離試料１１６を移動させて、位相選択を達成することができる（例えば、ステージ１１８におけるピエゾアクチュエータを使用して）。例えば、位相選択器１０８は、システム１００において無視することができ、又はシステム１００から除くことができる。
【0030】
すなわち、前記コンポーネントにおいて調整された、光源１０２において生じる光は、対物レンズ１１４を介した伝搬の後、照射のために試料１１６に向けることができる。試料１１６により放出された何らかの光は、反対方向に対物レンズ１１４を横断することができ、鏡１１２を介して部分的に又は完全に伝わることができる。システム１００は、鏡１１２を介して対物レンズ１１４から光を受け取る、フィルターコンポーネント１２０を含むことができる。フィルターコンポーネント１２０は、１つ以上の方法において、かかる光をフィルタリングすることができる。例えば、フィルターコンポーネント１２０は、ある特定の波長を通過することができ及び／又はある他の特定の波長をブロック（又は反射）することができる。いくつかの実施において、鏡１１２は、例えば鏡１１２の裏面にフィルターコンポーネント１２０を配置することにより、鏡の一部としてフィルターコンポーネント１２０を組み入れることができる。
【0031】
フィルターコンポーネント１２０を横断する光は、システム１００におけるカメラシステム１２２に入ることができる。カメラシステム１２２は、行われる分析と関連する種類の電磁気的照射を検出することができる１つ以上のイメージセンサーを含むことができる。いくつかの実施において、カメラシステム１２２は、蛍光を使用して画像を撮影するために配置されている。例えば、カメラシステム１２２は、電荷結合装置、相補的金属酸化物半導体装置、又は他の画像撮影装置を含むことができる。カメラシステム１２２は、デジタル及び／又はアナログ形態で出力を発生させることができる。例えば、カメラシステム１２２により撮影された画像に対応するデータは、保存及び／又は分析のために、カメラシステム１２２により保存することができ又は別個のコンポーネント（例えば、コンピュータシステム又は他の装置）に送ることができる。
【0032】
システム１００の操作又は他の装置又は機械の操作を下記に説明する。いくつかの実施において、光構造化コンポーネント１０４は、１つ以上の反射コンポーネント及び少なくとも１つの回折格子を含む。例えば、反射コンポーネントは、回折格子に、又は回折格子から届く、光をリダイレクトし、試料１１６の照射の１つ以上の形態を提供するために調整された光を発生させることができる。いくつかの実施において、光構造化コンポーネント１０４は、光源１０２からの光を調整してＳＩＭイメージングを行うことができる。例えば、かかる構造化光は、光構造化コンポーネント１０４内の特定の位置で焦点が合う必要はなくてもよい；むしろ、構造化光（例えば、回折パターンの縞）は、システム１００の別のステージで焦点が合うことができ、対物レンズ１１４の背後を含むが、これに限定されない。
【0033】
図２は、回転鏡２０２を有するシステム２００の一例を示す。システム２００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。システム２００の個々のコンポーネントは、本明細書の別の例に関連して記載されている、対応するコンポーネントと同様の又は同一の機能を実施することができる。
【0034】
システム２００は、光源２０４を含む。いくつかの実施において、光源２０４は、少なくとも１つの光ファイバケーブル２０６を介して順に受け取る光を提供する。例えば、光源２０４及び光ファイバケーブル２０６は、集めてファイバランチモジュールとみなすことができる。
【0035】
システム２００は、回折格子２０８及び回折格子２１０を含む。いくつかの実施において、回折格子２０８及び／又は２１０は、光源２０４からの光に関して回折コンポーネントとして機能することができる。例えば、回折格子２０８及び／又は２１０は、周期構造を有する基材であって、プリズムと結合した基材を含むことができる。回折格子２０８及び２１０は、１つ以上の配置に従って互いに配置することができる。ここで、回折格子２０８及び２１０は、システム２００において、互いに面する。回折格子２０８及び２１０は、互いに実質的に同一であることができ又は１つ以上の違いを有することができる。回折格子２０８及び２１０の一方のサイズ、周期性又は他の空間態様は、他方のそれとは異なることができる。回折格子２０８及び２１０のうちの１つの回折格子の向き（すなわち、周期構造の空間的な向き）は、他方のそれとは異なることができる。いくつかの実施において、回折格子それ自体が互いに面する、回折格子２０８及び２１０の各回折格子の向きは、互いに実質的に垂直又は互いにその他の角度であることができる。いくつかの実施において、回折格子２０８及び２１０は、回転鏡２０２に対してオフセット位置にあることができる。いくつかの実施において、回折格子２０８及び／又は２１０は、光源２０４に対して固定された位置にあることができる。
【0036】
システム２００は、１つ以上のコンポーネント（例えば、図１の位相選択器１０８のような）を含んで試料に（例えば、図１の試料１１６に）適用されるべき光に関して位相選択を促進することができる。ここで、システム２００は、ピエゾ干渉縞調整器２１２を含む。いくつかの実施において、ピエゾ干渉縞調整器２１２は、回折格子２０８及び／又は２１０から光を受け取ることができ、その光のいくらか又はすべてに関して位相選択を行うことができる。例えば、ピエゾ干渉縞調整器２１２は、それを使用して特定の画像が撮影されるべき、構造化光のパターン位相を制御するために使用することができる。ピエゾ干渉縞調整器２１２は、ピエゾアクチュエータを含むことができる。例えば、ピエゾピストンシステムは、位相選択を達成するために使用することができる。他のアプローチを使用することができる。例えば、傾斜した光学プレートは、位相選択のために使用することができる。例えば、システム２００は、ここで、ボード２１４上で実施され、ボード２１４の１つ以上の領域を傾けて位相選択を達成することができる。別の例として、回折格子２０８及び２１０のうちの１つ以上は、例えばピエゾアクチュエータにより、位相選択のために動かす（例えば、移動する）ことができる。ピエゾ干渉縞調整器２１２から発せられる光は、しばしば位相選択された光と称され、特定の位相選択により調整された光を示す。いくつかの実施において、回折格子２０８及び／又は２１０は、光源２０４に対して固定された位置にあることができる。
【0037】
システムは、１つ以上の光学コンポーネント（例えば、レンズ）を含むことができる投影レンズ２１６を含み、ピエゾ干渉縞調整器２１２から受け取る光を調整する。例えば、投影レンズ２１６は、光が対物レンズ（例えば、図１における対物レンズ１１４）に入る前に光の特徴を制御することができる。
【0038】
回転鏡２０２は、回折格子２０８又は２１０のうちの１つ以上、に及び／又はから届く、少なくとも１つの光のビームをリダイレクトするために使用することができる。回転鏡２０２は、試料が照射されることとなる電磁波について十分に反射性であるために、１つ以上の材料を含むことができる。いくつかの実施において、光源２０４からの光は、１つ以上の波長のレーザービームを含む。例えば、金属コート鏡及び／又は誘電体反射鏡を、使用することができる。回転鏡２０２は、両面性であることができる。例えば、その両側の少なくとも一部で反射を行うことができる場合（例えば、第１のビーム路について第１の端部で反射性及び第２のビーム路について、第１の端部とは反対の、第２の端部で反射性）、回転鏡２０２は両面性であるとみなすことができる。
【0039】
回転鏡２０２は、伸長部材を含むことができる。回転鏡２０２は、様々な形態要素又は他の形状特性のうちの任意のものを有することができる。回転鏡２０２は、一般的に平坦な配置を有することができる。回転鏡２０２は、実質的に正方形又はそうでなければ四角形を有することができる。回転鏡２０２は、丸みを帯びた角を有することができる。回転鏡２０２は、実質的に一定の厚さを有することができる。回転鏡２０２の反射面は、実質的に平面状であることができる。
【0040】
回転鏡２０２は、システム２００の心棒２１８により支持することができる。心棒２１８により、回転鏡２０２はいずれかの方向に又は双方向に心棒２１８周りに回転することが可能となる。心棒２１８は、回転鏡２０２を保持及び操作するのに十分な剛直性を有する材料からなることができ、かかる材料は金属を含むが、それに限定されない。心棒２１８は、回転鏡２０２の実質的に中心で結合することができる。例えば、回転鏡２０２は、心棒２１８との結合を促進するために、中心に開口部、すなわち中心に達する一方の側からの切り出し口を有することができる。別の例として、心棒２１８は、回転鏡２０２において開口部を必要とすることなく、回転鏡２０２の各面と結合した別個の心棒部分を含むことができる。心棒２１８は、少なくとも１つのサスペンション２２０を有することができる。ここで、サスペンション２２０は、回転鏡２０２の両側で心棒２１８の端部に配置されている。サスペンション２２０は、ベアリング又は低摩擦操作を促進する他の特徴を含むことができる。
【0041】
回転鏡２０２は、作動して１つ以上の位置を担うことができる。任意の形態のモータ又は他のアクチュエータは、回転鏡２０２を制御するために使用することができる。いくつかの実施において、ステッピングモータ２２２が使用される。ステッピングモータ２２２は、心棒２１８と結合することができ、心棒２１８、及びそれにより回転鏡２０２を回転させ、所望の位置を担わせることができる。いくつかの実施において、回転鏡２０２は、新しい位置に向けて同一方向に回転する（例えば、心棒２１８の回転軸周りに、常に時計回りに、又は常に反時計回りに）。いくつかの実施において、回転鏡２０２は、２つ以上の位置間を行き来する（例えば、心棒２１８の回転軸周りに、交互に時計回りに又は反時計回りに）。
【0042】
図３Ａ－Ｂは、図２におけるシステム２００に関する一例を示す。図３Ａは、上面図においてシステム２００を示し、図３Ｂは、透視図においてシステム２００を示す。回転鏡２０２は、図３Ａ－Ｂの各々において、同一の位置にある。
【0043】
光源２０４は、ここで、回折格子２１０に伝搬する光３００を発生させる。回転鏡２０２は、回転鏡２０２の第１の端部３０２が光３００を遮断しないよう、配置されている（例えば、心棒２１８の回転軸周りの向きに）。今、第１の端部３０２は、図の面内を伝搬し得る光３００であるビューア（ｖｉｅｗｅｒ）のより近くに配置することができる。すなわち、光源２０４に面する回転鏡２０２の反射面２０２Ａは、今光３００を遮断しない。というのは、第１の端部３０２は、光３００のパスをブロックしないためである。光３００は、それゆえ回折格子２１０に到達するまで（空気、真空、又は別の流体を介して）伝搬する。
【0044】
光３００は、１つ以上の方法で回折格子２１０と相互作用する。いくつかの実施において、光３００は、回折格子２１０に基づき、回折を受ける。ここで、光３０４は、光３００による光３００とのとの相互作用に基づき、回折格子２１０から発せられる構造化光（例えば、１つ以上のパターン縞を有する）である。光３０４は、初めに、一般的に投影レンズ２１６に向かう方向に実質的に伝搬する。しかしながら、回転鏡２０２の位置は、回転鏡２０２の第２の端部３０６が光３０４を遮断するものである。第２の端部３０６は、第１の端部３０２の反対側にあることができる。いくつかの実施において、第１の端部３０２及び第２の端部３０６は、互いに任意の角度、例えば０度及び１８０度間の任意の角度で配置することができる、今、第２の端部３０６は、光３０４であるビューアとおよそ同程度近くに配置することができる。すなわち、回折格子２１０に面する回転鏡２０２の反射面２０２Ｂは、光３０４を遮断する。というのは、第２の端部３０６は、光３０４のパスをブロックするためである。光３０４から、回転鏡２０２は、それゆえ、光３０８をピエゾ干渉縞調整器２１２に向ける。
【0045】
ピエゾ干渉縞調整器２１２は、光３０８に位相選択を行う。例えば、ピエゾ干渉縞調整器２１２は、試料が本願の照明において受けることとなるパターン位相を選択する（例えば、１つ以上の特定の画像を撮影する目的のために）。光３１０は、ピエゾ干渉縞調整器２１２から発せられ、投影レンズ２１６に伝搬し、入る。光３１０は、ピエゾ干渉縞調整器２１２を使用してなされた、特定の位相選択に対応する。光３１０は、それゆえ、位相選択された光として特徴付けることができる。光３１０は、例えば試料１１６を照射するために、システム（図におけるシステム１００におけるもののような）を介して伝搬し続けることができる。
【0046】
ここで、光３１０の位相選択された電磁波の特徴は、光３００が回折格子２１０により回折され、位相選択がピエゾ干渉縞調整器２１２により行われるという事実に対応する。回折格子２１０の包含は、さらに、ここで、その第２の端部３０６は光３０４を遮断するが、第１の端部３０２は光３００を遮断しないよう、回転鏡２０２を配置することの結果であった。
【0047】
今、回転鏡２０２が、その代わり異なる位置に配置されていると仮定しよう。図４Ａ－Ｂは、図２におけるシステム２００に関する別の例を示す。図４Ａは、上面図においてシステム２００を示し、図４Ｂは、透視図においてシステム２００を示す。回転鏡２０２は、図４Ａ－Ｂの各々で同一の位置にある。
【0048】
光源２０４は、ここで、初めに回折格子２１０に伝搬する光３００を発生させる。回転鏡２０２は、回転鏡２０２の第１の端部３０２が光３００を遮断するよう配置されている（例えば、心棒２１８の回転軸周りの向きに）。今、第１の端部３０２は、光３００であるビューアとおよそ同程度近くに配置することができる。すなわち、光源２０４に面する回転鏡２０２の反射面２０２Ａは、光３００を遮断する。というのは、第１の端部３０２は、光３００のパスをブロックするためである。光３１２は、それゆえ、回折格子２０８に到達するまで（空気、真空、又は別の流体を介して）伝搬する。
【0049】
光３１２は、１つ以上の方法で、回折格子２０８と相互作用する。いくつかの実施において、光３１２は、回折格子２０８に基づき、回折を受ける。ここで、光３１４は、光３１２による、光３１２との相互作用に基づき、回折格子２０８から発せられる構造化光（例えば、１つ以上のパターン縞を有する）である。光３１４は、ピエゾ干渉縞調整器２１２に向かう方向に実質的に伝搬する。回転鏡２０２の位置は、回転鏡２０２の第２の端部３０６が光３１４を遮断しないものである。今、第２の端部３０６は、光３１４であるビューアにより近くに配置することができる。すなわち、回転鏡２０２の反射面２０２Ｂ、及び回折格子２０８に面する反射面２０２Ｃは、今いずれも光３１４を遮断しない。というのは、第２の端部３０６は、光３１４のパスをブロックしないためである。光３１４は、それゆえ、ピエゾ干渉縞調整器２１２に到達するまで伝搬する。
【0050】
ピエゾ干渉縞調整器２１２は、光３１４について位相選択を行う。例えば、ピエゾ干渉縞調整器２１２は、試料が本願の照明において受けることとなる、パターン位相を選択する（例えば、１つ以上の特定の画像を撮影する目的のために）。光３１６は、ピエゾ干渉縞調整器２１２から発せられ、投影レンズ２１６に伝搬し、入る。光３１６は、ピエゾ干渉縞調整器２１２を使用してなされる、特定の位相選択に対応する。光３１６は、それゆえ、位相選択された光として特徴付けることができる。光３１６は、システム（例えば、図１におけるシステム１００におけるような）を介して、例えば試料１１６を照射するために、伝搬し続けることができる。
【0051】
ここで、光３１６の位相選択された電磁波の特徴は、光３００が回折格子２０８により回折し、位相選択がピエゾ干渉縞調整器２１２により行われる、という事実に対応する。回折格子２０８の包含は、さらに、ここで、その第１の端部３０２が光３００を遮断するが、第２の端部３０６が光３１４を遮断しないよう、回転鏡２０２を配置することの結果であった。回転鏡２０２は、様々な回転により、繰り返し異なる位置を担わせることができる（例えば、各々、図３Ａ－Ｂ及び図４Ａ－Ｂのもの）。例えば、回転鏡２０２は、図３Ａ－Ｂの位置及び図４Ａ－Ｂの位置間を行き来することができる。別の例として、回転鏡２０２は、同一方向に（例えば、ステッピングモータ２２２の透視図から、時計回りに又は反時計回りに）回転することができ、繰り返し図３Ａ－Ｂの位置及び図４Ａ－Ｂの位置を担うことができる。
【0052】
前記のように、回折格子２０８及び２１０は、互いに関して異なる回折格子の向きを有することができる。例えば、回折格子２０８及び２１０は、互いに実質的に垂直な回折格子の向きを有することができる。回折格子２１０から発せられる光３０４（図３Ａ）、及び、回折格子２０８から発せられる、光３１４（図４Ａ）は、それゆえ、異なる特徴を有することができる。例えば、縞のパターンは、光３０４及び３１４の一方において、他方におけるものとは異なることができる。異なる構造化光で試料（例えば、図１における試料１１６）を照射することにより、ＳＩＭイメージングのためのシステム２００の使用を促進することができる。
【0053】
前記例は、光源（例えば、光源２０４）；第１の回折格子（例えば、回折格子２１０）及び第２の回折格子（例えば、回折格子２０８）；位相選択器（例えば、ピエゾ干渉縞調整器２１２）；及び少なくとも１つの反射コンポーネント（例えば、回転鏡２０２）を含むシステムを示す。第１の位置（例えば、図３Ａ－Ｂにおいて示される）において、反射コンポーネントは、光源から第１の回折格子への（例えば、光３００を遮断しない第１の端部３０２による）及びその後位相選択器への（例えば、光３０４をブロックする第２の端部３０６による）第１の光路を形成する。第２の位置（例えば、図４Ａ－Ｂにおいて示される）において、反射コンポーネントは、光源から第２の回折格子への（例えば、光３００をブロックする第１の端部３０２による）及びその後位相選択器への（例えば、光３０４を遮断しない第２の端部３０６による）第２の光路を形成する。
【0054】
前記例は、光源（例えば、光源２０４）；第１の回折格子（例えば、回折格子２０８）及び第２の回折格子（例えば、回折格子２１０）；位相選択器（例えば、ピエゾ干渉縞調整器２１２）；及び少なくとも１つの鏡（例えば、回転鏡２０２）を含むシステムをまた示す。特に、鏡は、光源から第２の回折格子への第１のパスを遮断するが（例えば、第１の端部３０２により）、第１の回折格子から位相選択器への第２のパスを遮断しない（例えば、光３１４をブロックしない第２の端部３０６により）、第１の位置（例えば、図４Ａ－Ｂにおいて示されるような）を有する。鏡は、第２の回折格子からの第３のパスを遮断し（例えば、第２の端部３０６により）、第２の光（例えば、光３０８）を位相選択器に向けるが、第１のパスを遮断しない（例えば、光３００をブロックしない第１の端部３０２により）、第２の位置（例えば、図３Ａ－Ｂにおいて示されるような）を有する。
【0055】
本明細書における例は、ＳＩＭイメージングのために使用することができる構造化光を提供する反射コンポーネント及び１つ以上の回折格子の使用に関する。いくつかの実施において、機械的動作は、重要であり得る（例えば、鏡又は別の反射コンポーネントを回転させることによる）。しかしながら、合理的な機械的及び動作耐性を提供することができる。例えば、反射コンポーネント（例えば、鏡又はプリズム鏡）の開始又は停止位置に関して、正確性は、それほど又はまったく必要とされないかもしれない；及び安定性及び再現性は、正確なベアリング（例えば、サスペンション２２０における）、正確なスピンドル（例えば、心棒２１８における）、及び／又は正確な鏡（例えば、小さい逃げ及び／又は良好な平坦性を有する回転鏡２０２を有する）を使用することにより、（例えば、回転鏡を用いて）提供することができる。安定性及び再現性は、すり減ることができる部分（例えば、ガイドウェイ及び／又は端部停止部）とは、独立して、なされ得る。
【0056】
図５は、ＳＩＭイメージングシステムの一部として使用することができる、システム５００の別の例を概略的に示す。システム５００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。システム５００は、光源５０２、鏡５０４、回折格子５０６及び回折格子５０８、鏡５１０、位相選択器５１２、及び投影レンズ５１４を含む。システム５００の個々のコンポーネントは、本明細書の別の例に関連して記載されている、対応するコンポーネントと同様の又は同一の機能を行うことができる。ここで、回折格子５０６及び５０８は、互いに面する。いくつかの実施において、回折格子５０６及び５０８は、異なる回折格子の向きを有し、互いに実質的に垂直であるもの又は互いにその他の角度であるものを含むが、それらに限定されない。いくつかの実施において、回折格子５０６及び５０８は、鏡５０４及び／又は鏡５１０に対してオフセット位置であることができる。
【0057】
各ｘ－、ｙ－及びｚ－軸を有するデカルト座標系を示す。ここで、図の平面におけるｘ－及びｙ－軸は、図の平面において伸び、ｚ－軸はビューアに向かう方向において、ｘ－及びｙ－軸に垂直に伸びる。
【0058】
パス５１６は、光源５０２及び回折格子５０８間に示される。この及び他の例において、光のビームが何らかの構造により遮られていない限り、パスは、光のビームが進むことができる道を示すことができる。パス５１７は、鏡５０４及び回折格子５０６間に示される。パス５１８は、回折格子５０６及び位相選択器５１２間に示される。この例において、回折格子５０８から投影レンズ５１４の側に延びるパス５２０が示される。パス５１６、５１７、５１８、５２０は、ここでは破線を使用して示される。
【0059】
光源５０２は、ここで、パス５１６の少なくとも一部に沿って光５２２を発生させる。鏡５０４の位置が鏡５０４がパス５１６を遮断せず、光５２２をブロックしないものである場合、光５２２は、パス５１６に沿って伝搬し、回折格子５０８に達することができる。すなわち、鏡５０４は光５２２の光路を形成するとみなすことができ、光路は光源５０２から回折格子５０８に延びる。他方、鏡５０４の位置が鏡５０４がパス５１６を遮断し、光５２２をブロックするものである場合、鏡５０４は光５２２を反射することができ、光５２４は回折格子５０６に向かってパス５１７に沿って伝搬することができる。リダイレクトされた光５２４は、ここで、点破線で示される。すなわち、鏡５０４は光５２２及び光５２４の光路を形成するとみなすことができ、光路は光源５０２から回折格子５０６に延びる。したがって、鏡５０４は、鏡５０４の位置に基づき、２つのパス間の光源５０２から回折格子５０６又は５０８のうちの選択した１つに光５２２を選択的にリダイレクトすることができる。
【0060】
鏡５１０は、鏡５１０の位置に基づき、回折格子５０６又は５０８のうちの選択された１つから位相選択器５１２に選択的に光をリダイレクトすることができる。光５２６が回折格子５０８から発せられるよう、鏡５０４がパス５１６を遮断せず、鏡５１０の位置が鏡５１０がパス５２０を遮断し、回折格子５０８から発せられる光５２６をブロックするものである場合、鏡５１０は光５２８を位相選択器５１２に反射することができる。すなわち、鏡５０４及び５１０は協同して光５２２、光５２６及び光５２８の光路を形成することみなすことができ、光路は光源５０２から位相選択器５１２に延びる。他方、鏡５０４が光５２４が回折格子５０６にリダイレクトされるよう、パス５１６を遮断し、鏡５１０の位置が鏡５１０がパス５１８を遮断せず、光５３０をブロックしない場合、光５３０はパス５１８に沿って伝搬し、位相選択器５１２に達することができる。光５３０は、ここで、点破線で示される。すなわち、鏡５０４及び５１０は協同して光５２２、光５２４、及び光５３０の光路を形成するとみなすことができ、光路は光源５０２から位相選択器５１２に延びる。
【0061】
パス５１６、５１７、５１８及び５２０は、システム５００のコンポーネントの向きに依存する１つ以上の面を規定することができる。ここで、光５２２、光５２６及び光５２８を含む光路は、図示したｘ－ｙ－平面において（例えば、図の面内において）実質的に延びる。同様に、光５２２、光５２４及び光５３０を含む光路は、ｘ－ｙ－平面においてまた実質的に延びる。システム５００の少なくとも１つの態様は、１つ以上のかかる面に実質的に並ぶことができる。いくつかの実施において、鏡５０４及び５１０は、回転鏡（例えば、図２における回転鏡２０２）の一部である。例えば、かかる回転鏡は、鏡５０４及び５１０間にここに概略的に示される軸５３２周りに少なくとも部分的に回転することができる。軸５３２は、光路の１つ以上の平面に対して実質的に平行であることができる。例えば、軸５３２は、ある方向（例えば、図２における心棒２１８の配置と同様、ビューアに向かう）において、平面からオフセットであることができる。いくつかの実施において、光５２２、５２４、５２６、５２８、及び／又は５３０のうちの１つ以上は、ｘ－、ｙ－、及びｚ－軸において、コンポーネントを有する光路を形成するために、ｘ－ｙ面（すなわち、ビューアに向かう又はビューアから離れる方向に）に対してある角度を形成する平面に沿って伝搬することができる。
【0062】
図６は、移動鏡６０２を有するシステム６００の一例を概略的に示す。移動鏡６０２は、ここで、破線を使用して概略的に示す。移動鏡６０２の例は、下記に与えられる。システム６００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。システム６００は、光源６０４、回折格子６０６及び回折格子６０８、及び位相選択器６１０を含む。システム６００の個々のコンポーネントは、本明細書の別の例に関連して記載されている、対応するコンポーネントと同様の又は同一の機能を行うことができる。
【0063】
移動鏡６０２は、システム６００の操作の一部として移動（１つ以上の方向に）を受けることができる、１つ以上の鏡を含むことができる。移動鏡６０２は、移動鏡６０２が光源６０４から回折格子６０６へ、その後位相選択器６１０への光路６１２を形成する、第１の位置に移動することができる。移動鏡６０２は、移動鏡６０２が光源６０４から回折格子６０８へ、その後位相選択器６１０への光路６１４を形成する、第２の位置に移動することができる。したがって、移動鏡６０２は、２つの光路６１２及び６１４間の光源６０４から位相選択器６１０に光を選択的にリダイレクトすることができる。
【0064】
回折格子６０６及び６０８は、互いに任意の様々な位置に配置することができる。回折格子６０６の向きは、回折格子６０６の垂線６１６を使用して特徴付けることができる。例えば、垂線６１６は、回折格子６０６の光学的に活性な面に垂直に規定されたベクトルであることができる。回折格子６０８の向きは、回折格子６０８の垂線６１８を使用して特徴付けることができる。例えば、垂線６１８は、回折格子６０８の光学的に活性な面に垂直に規定されたベクトルであることができる。いくつかの実施において、垂線６１６及び６１８は、互いに実質的に並んでいる。例えば、垂線６１６及び６１８は、互いに実質的に逆平行（例えば、互いに向いている）であることができる。他の実施において、垂線６１６及び６１８は、垂線６１６及び６１８間にある角度を形成することができる。
【0065】
光路６１２及び６１４は、システム６００のコンポーネントの向きに応じて１つ以上の平面を規定することができる。ここで、光路６１２及び６１４の各々は、図の面内に実質的に延びる。他の実施において、光路６１２及び／又は６１４は、図の面から又は面に延びる１つ以上の部分を有することができる。システム６００の少なくとも１つの態様は、光路６１２又は６１４の１つ以上のかかる面に実質的に並ぶことができる。いくつかの実施において、移動鏡６０２は、光路６１２及び６１４の面に実質的に垂直な移動を受けることができる。いくつかの実施において、移動鏡６０２は、光路６１２及び６１４の面に実質的に平行な移動を受けることができる。これらのアプローチの組み合わせを使用することができる。いくつかの実施において、移動鏡６０２の第１の側は第１の反射角（例えば、光路６１２を形成する）を有することができ、及び移動鏡６０２の第２の側は第２の反射角（例えば、光路６１４を形成する）を有することができ、第１の反射角は第２の反射角とは異なる。
【0066】
図７Ａ－Ｂは、図６におけるシステム６００に関する一例を概略的に示す。記載されている例は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。移動鏡６０２’を、ここで、概略的に示す。移動鏡６０２’は、図６における移動鏡６０２として、又はその一部として、使用することができる。すなわち、鏡７００及び７０４のペアは、図７Ａに示される第１の移動された位置にある場合、光路６１４を形成することができ、鏡７００及び７０４のペアは、図７Ｂに示される第２の移動された位置にある場合、光路６１２を形成することができる。移動鏡６０２’は、トラック７０２と結合した鏡７００を含む。ここで、鏡７００は四角形を有し、鏡７００の７００Ａ側はトラック７０２の７０２Ａ側に面する。トラック７０２は、７０２Ａ側に沿って垂直に鏡７００の移動を促進することができる。例えば、アクチュエータ（図示していない）は鏡７００に作用することができ、トラック７０２に沿っていずれかの方向に再配置することができる。同様に、移動鏡６０２’は、四角形を有し、鏡７０４の７０４側がトラック７０６の７０６Ａ側に面するようトラック７０６と結合された鏡７０４を含む。したがって、トラック７０６は、７０６Ａ側に沿って垂直に鏡７０４の移動を促進することができる。１つより多くのトラックは、鏡７００及び／又は７０４の移動のために使用することができる。他のタイプの作動を使用することができる。例えば、鏡７００及び／又は７０４は、アクチュエータにより操作することができる。
【0067】
図７Ａは、トラック７０２の端部７０８に向けて配置された鏡７００を有する移動鏡６０２’、及びトラック７０６の端部７１０に向けて配置された鏡７０４の構成を示す。いくつかの実施において、図７Ａの位置は、１つ以上の光路の形成に対応することができる。例えば、図６をまた参照すると、端部７１０に向けての鏡７０４の位置は、光源６０４及び回折格子６０６間の光路６１２の遮断を促進することができる。ブロックのために、鏡７０４は、光源６０４から回折格子６０８に光をリダイレクトする働きをすることができ、そうする際、光路６１４を形成することができる。今、端部７０８に向けて配置されている、鏡７００は、さらに、回折格子６０８及び位相選択器６１０間の光路６１４を遮断しなくてもよい。かかるものとして、示された配置への移動鏡６０２’の移動により、システム６００における光路６１４を形成することができる。
【0068】
図７Ｂは、トラック７０２の端部７１２に向けて配置された鏡７００を有する移動鏡６０２’、及びトラック７０６の端部７１４に向けて配置された鏡７０４の構成を示す。端部７１２は、ここで、端部７０８と実質的に反対であり、端部７１４は、ここで、端部７１０と実質的に反対である。いくつかの実施において、図７Ｂの位置は、１つ以上の光路の形成に対応することができる。例えば、図６をまた参照すると、端部７１４に向けての鏡７０４の位置は、光源６０４からの光路６１２を遮断しなくてもよく、光は、それゆえ、回折格子６０６に達することができる。今、端部７１２に向けて配置されている、鏡７００は、さらに、回折格子６０６から発せられる光路６１２を遮断することができる。ブロックのために、鏡７００は、回折格子６０６から位相選択器６１０に光をリダイレクトする働きをし、そうする際、光路６１２を形成することができる。かかるものとして、示された配置への移動鏡６０２’の移動により、システム６００における光路６１２を形成することができる。図７Ａ－Ｂにおいて示される位置への又は位置からの移動は、光路６１２及び６１４の面の１つ以上に実質的に垂直である方向に生じることができる。
【0069】
図８Ａ－Ｂは、図６におけるシステム６００に関する別の例を概略的に示す。記載されている例は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。移動鏡６０２’’を、ここで、概略的に示す。移動鏡６０２’’は、図６の移動鏡６０２として、又はその一部として使用することができる。移動鏡６０２’’は、トラック８０２と結合した鏡８００を含む。ここで、鏡８００は四角形を有し、鏡８００の８００Ａ側はトラック８０２の８０２Ａ側に面する。トラック８０２は、８０２Ａ側に沿って鏡８００の移動を促進することができる。例えば、アクチュエータ（図示していない）は鏡８００に作用することができ、トラック８０２に沿っていずれかの方向に鏡８００を再配置することができる。
【0070】
図８Ａは、トラック８０２の端部８０４に向けて配置された鏡８００を有する移動鏡６０２’’の構成を示す。いくつかの実施において、図８Ａの位置は、１つ以上の光路の形成に対応することができる。例えば、図６をまた参照すると、端部８０４に向けての鏡８００の位置は、光源６０４及び回折格子６０６間の光路６１２間の遮断を促進することができる。ブロックのために、鏡８００は光源６０４から回折格子６０８に光をリダイレクトする働きをすることができ、そうする際、光路６１４を形成することができる。トラック８０２の端部８０６に、鏡は今配置されていない。結果として、移動鏡６０２’’は、回折格子６０８及び位相選択器６１０間の光路６１４を遮断しなくてもよい。かかるものとして、移動鏡６０２’’の示された配置への移動により、システム６００における光路６１４を形成することができる。
【0071】
図８Ｂは、トラック８０２の端部８０６に向けて配置された鏡８００を有する移動鏡６０２’’の構成を示す。いくつかの実施において、図８Ｂにおける位置は、１つ以上の光路の形成に対応することができる。例えば、図６をまた参照すると、端部８０４に鏡がないことにより、光源６０４から回折格子６０６への光の伝搬を促進することができる。さらに、端部８０６に向けての鏡８００の位置は、回折格子６０６から発せられる光路６１２の遮断を促進することができる。ブロックのために、鏡８００は、回折格子６０６から位相選択器６１０に光をリダイレクトする働きをすることができ、そうする際、光路６１２を形成することができる。
【0072】
図９は、回転プリズム９０２を有するシステム９００の一例を示す。システム９００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。システム９００は、光源９０４、回折格子９０６及び回折格子９０８、位相選択器９１０、及び投影レンズ９１２をまた含む。システム９００の個々のコンポーネントは、本明細書の別の例に関連して記載されている、対応するコンポーネントと同様の又は同一の機能を行うことができる。
【0073】
回転プリズム９０２は、１つ以上の位置を担う１つ以上の回転軸周りに回転を受けることができる。ここで、回転プリズム９０２は図の面に対し、垂直な軸周りに回転することができ、回転は矢印９１４により概略的に示される。簡単のため、回転プリズム９０２は、ここでは単一方向に示す。しかしながら、システム９００の操作は、回転プリズム９０２の少なくとも２つの異なる向きに基づき、説明されることとなる。ここで、回折格子９０６及び９０８は、位相選択器９１０に面する。他の配置又は向きを使用することができる。
【0074】
光源９０４は、回転プリズム９０２に伝搬する光９１６を提供する。光９１６は、回転プリズム９０２と相互作用し、反射を受けることとなる。ここで、回転プリズム９０２から発せられる光９１８は、回転プリズム９０２が第１の位置にある場合、かかる反射の結果である。光９１８は回折格子９０６に向けられており、それと相互作用する。光９２０は、この相互作用の結果として、回折格子９０６から発せられ、位相選択器９１０に向けて伝搬し、それと相互作用する。光９２２は、この相互作用の結果として、位相選択器９１０から発せられ、投影レンズ９１２に向けて伝搬し、それと相互作用する。すなわち、回転プリズム９０２が第１の位置にある場合、それは回転プリズム９０２から回折格子９０６に第１の光路に沿って光９１８を反射する。
【0075】
さらに、回転プリズム９０２から発せられる光９２４は、回転プリズム９０２が第２の位置にある場合、光９１６の反射の結果である。光９２４は、回折格子９０８に向けられており、それと相互作用する。光９２６は、この相互作用の結果として、回折格子９０８から発せられ、位相選択器９１０に伝搬し、それと相互作用する。光９２２は、この相互作用の結果として、位相選択器９１０から発せられ、投影レンズ９１２に伝搬し、それと相互作用する。すなわち、回転プリズム９０２が第２の位置にある場合、それは回転プリズム９０２から回折格子９０８に第２の光路に沿って光９２４を反射する。
【0076】
図１０は、ＳＩＭを行うために使用することができる方法１０００の一例を示す。方法１０００は、本明細書に説明されているシステムの１つ以上において行うことができる。方法１０００は、示されているよりも多くの又は少ない操作を含むことができる。方法１０００の操作の２つ以上は、別段示されていない限り、異なる順序で行うことができる。本明細書に記載されている他の例のいくつかの態様は、説明目的のために参照されることとなる。
【0077】
１０１０にて、方法１０００は、第１の位置に反射コンポーネントを配置することを含む。第１の位置は、光源で生じ、第１の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる第１の光路の規定を促進することができる。例えば、回転鏡２０２は、図３Ａ－Ｂに示される位置に配置して光源２０４から回折格子２１０へ、その後ピエゾ干渉縞調整器２１２への光路を規定することができ、光路は光３００、３０４及び３０８を含む。別の例として、回転鏡２０２は、図４Ａ－Ｂに示される位置に配置されて光源２０４から回折格子２０８へ、その後ピエゾ干渉縞調整器２１２への光路を規定することができ、光路は光３００、３１２及び３１４を含む。別の例として、図５の鏡５０４及び５１０は、光５２２、５２６及び５２８を含む光路を規定するために配置することができる。別の例として、図５の鏡５０４及び５１０は、光５２２、５２４及び５３０を含む光路を規定するために配置することができる。別の例として、移動鏡６０２’は、図７Ａに示される位置に配置されて図６における光路６１４を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’は、図７Ｂに示される位置に配置されて図６における光路６１２を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’’は、図８Ａに示される位置に配置されて図６における光路６１４を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’’は、図８Ｂに示される位置に配置されて図６における光路６１２を規定することができる。別の例として、図９における回転プリズム９０２は、光９１６、９１８、９２０及び９２２を含む光路を規定する位置に配置することができる。別の例として、図９における回転プリズム９０２は、光９１６、９２４、９２６及び９２２を含む光路を規定する位置に配置することができる。例えば、後続のコンポーネントは、図１における位相選択器１０８であることができる。別の例として、後続のコンポーネントは、図１１における投影レンズ１１０であることができる。
【0078】
１０２０にて、方法１０００は、第１の光路から試料に第１の位相選択された光を向ける工程を含む。例えば、位相選択された光は、ピエゾ干渉縞調整器２１２（図２）及び／又は位相選択器１０８（図１）、５１２（図５）、６１０（図６）又は９１０（図９）のうちの１つ以上から発することができる。位相選択された光は、図１における試料１１６に向けることができる。したがって、試料は、位相選択された光（例えば、構造化光）を使用して照射することができる。試料は第１の位相選択された光によるかかる照射に基づき、画像化することができ（例えば、図１におけるカメラシステム１２２を使用して）、かかる操作は、簡略のため、明確に説明されてない。
【0079】
１０３０にて、方法１０００は、第２の位置に反射コンポーネントを配置する工程を含む。第２の位置は、光源で生じ、第２の回折格子に延び、その後後続のコンポーネントに延びる第２の光路の規定を促進することができる。例えば、回転鏡２０２は、図３Ａ－Ｂにおいて示される位置に配置されて、光源２０４から回折格子２１０へ、その後ピエゾ干渉縞調整器２１２への光路を規定することができ、光路は、光３００、３０４及び３０８を含む。別の例として、回転鏡２０２は、図４Ａ－Ｂにおいて示される位置に配置されて光源２０４から回折格子２０８へ、その後ピエゾ干渉縞調整器２１２への光路を規定することができ、光路は、光３００、３１２及び３１４を含む。別の例として、図５における鏡５０４及び５１０は、配置されて光５２２、５２６及び５２８を含む光路を規定することができる。別の例として、図５における鏡５０４及び５１０は、配置されて光５２２、５２４及び５３０を含む光路を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’は、図７Ａにおいて示される位置に配置されて図６における光路６１４を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’は、図７Ｂにおいて示される位置に配置されて図６における光路６１２を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’’は、図８Ａにおいて示される位置に配置されて図６における光路６１４を規定することができる。別の例として、移動鏡６０２’’は、図８Ｂにおいて示される位置に配置されて図６における光路６１２を規定することができる。別の例として、図９における回転プリズム９０２は、光９１６、９１８、９２０及び９２２を含む光路を規定する位置に配置することができる。別の例として、図９における回転プリズム９０２は、光９１６、９２４、９２６及び９２２を含む光路を規定する位置に配置することができる。
【0080】
１０４０にて、方法１０００は、第２の光路から試料に第２の位相選択された光を向ける工程を含む。例えば、位相選択された光は、ピエゾ干渉縞調整器２１２（図２）及び／又は位相選択器１０８（図１）、５１２（図５）、６１０（図６）又は９１０（図９）のうちの１つ以上からから発することができる。位相選択された光は、図１における試料１１６に向けることができる。したがって、試料は、位相選択された光（例えば、構造化光）を使用して照射することができる。試料は、第２の位相選択された光によるかかる照射に基づき、画像化することができ（例えば、図１におけるカメラシステム１２２を使用して）、かかる操作は、簡単のため、ここでは明確に説明しない。
【0081】
図１１は、ＳＩＭを促進することができるシステム１１００の別の例を概略的に示す。システム１１００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。この及び他の例におけるいくつかのコンポーネントをブロック又は他の一般的コンポーネントとして概念的に示す；かかるコンポーネントは、示された機能を行うために、１つ以上の別個の又は統合コンポーネントの形態で実施することができる。明確に述べられていないシステム１００（図１）のそれと対応するコンポーネントは、システム１１００において、同一の又は同様の役割を果たすことができる。
【0082】
システム１１００は、光構造化コンポーネント１０４’より前に配置された位相選択器１０８’を含む。いくつかの実施において、位相選択器１０８’は、光源１０２からビーム１０６を受け取ることができる。位相選択器１０８’は、位相選択された光を光構造化コンポーネント１０４’に提供することができる。光構造化コンポーネント１０４’は、構造化光を発生させ、構造化光をシステム１１００における後続のコンポーネントに提供することができる。いくつかの実施において、後続のコンポーネントは、投影レンズ１１０である。他のアプローチを使用することができる。
【0083】
いくつかの実施において、ステージ１１８は、静止している光の縞に対して試料１１６をある距離移動させて位相選択を達成することができる（例えば、ステージ１１８においてピエゾアクチュエータを使用して）。例えば、位相選択器１０８’は、システム１１００において無視することができ、又はシステム１１００から除くことができる。
【0084】
図１２は、生物学的及び／又は化学的分析のために使用することができるシステム１２００の一例の概略図である。システム１００（図１）及び／又は方法１０００（図１０）を含むがこれらに限定されない、本明細書に記載されたシステム及び／又は技術は、いくつかの実施において、システム１２００の一部であることができる。システム１２００は、少なくとも１つの生物学的及び／又は化学的物質に関する何らかの情報又はデータを得るために作動することができる。いくつかの実施において、担体１２０２は、分析される材料を供給する。例えば、担体１２０２は、カートリッジ又は材料を保持する任意の他のコンポーネントを含むことができる。いくつかの実施において、システム１２００は、少なくとも分析の間、担体１２０２を受け取る容器１２０４を有することができる。容器１２０４は、システム１２００のハウジング１２０６において開口部を形成することができる。例えば、システム１２００のうちのいくつか又はすべてのコンポーネントは、ハウジング１２０６内にあることができる。
【0085】
システム１２００は、担体１２０２の材料の生物学的及び／又は化学的分析のための光学システム１２０８を含むことができる。光学システム１２０８は、材料の照射及び／又はイメージングを含むが、これに限定されない、１つ以上の光学操作を行うことができる。例えば、光学システム１２０８は、本明細書のどこかに記載された任意の又はすべてのシステムを含むことができる。別の例として、光学システム１２０８は、本明細書のどこかに記載された任意の又はすべての操作を行うことができる。
【0086】
システム１２００は、生物学的及び／又は化学的分析に関する熱処理を提供するための熱システム１２１０を含むことができる。いくつかの実施において、熱システム１２１０は、分析される材料及び／又は担体１２０２の少なくとも一部を熱的に調整する。
【0087】
システム１２００は、生物学的及び／又は化学的分析に関する１つ以上の流体を管理するための流体システム１２１２を含むことができる。いくつかの実施において、流体は、担体１２０２又はその材料に提供することができる。例えば、流体は、担体１２０２の物質に添加することができ及び／又は担体１２０２の物質から除くことができる。
【0088】
システム１２００は、生物学的及び／又は化学的分析に関する入力及び／又は出力を促進するユーザインタフェース１２１４を含む。ユーザインタフェースは、２、３例を挙げると、システム１２００の操作のための１つ以上のパラメータを特定するために及び／又は生物学的及び／又は化学的分析の結果を出力するために使用することができる。例えば、ユーザインタフェース１２１４は、１つ以上のディスプレイスクリーン（例えば、タッチスクリーン）、キーボード、及び／又はポインティング装置（例えば、マウス又はトラックパッド）を含むことができる。
【0089】
システム１２００は、生物学的及び／又は化学的分析を行うためのシステム１２００の１つ以上の態様を制御することができる、システムコントローラ１２１６を含むことができる。システムコントローラ１２１６は、容器１２０４、光学システム１２０８、熱システム１２１０、流体システム１２１２、及び／又はユーザインタフェース１２１４を制御することができる。システムコントローラ１２１６は、プロセッサへの実施可能な命令とともに、少なくとも１つのプロセッサ及び少なくとも１つの記憶媒体（例えば、メモリ）を含むことができる。
【0090】
図１３は、回転鏡１３０２を有するシステム１３００の一例を示す。いくつかの実施において、システム１３００は、ＲＩＧＳとして特徴付けることができる。システム１３００は、本明細書に記載されている１つ以上の他の例と組み合わせて使用することができる。システム１３００の個々のコンポーネントは、本明細書の別の例に関連して記載されている、対応するコンポーネントと同様の又は同一の機能を行うことができる。
【0091】
システム１３００は、光源１３０４を含む。いくつかの実施において、光源１３０４は、少なくとも１つの光ファイバケーブル１３０６を介して順に受け取る光を提供する。例えば、光源１３０４及び光ファイバケーブル１３０６を集めてファイバランチモジュールとみなすことができる。
【0092】
システム１３００は、回折格子１３０８及び回折格子１３１０を含む。いくつかの実施において、回折格子１３０８及び／又は１３１０は、光源１３０４からの光に関して回折コンポーネントとして機能することができる。例えば、回折格子１３０８及び／又は１３１０は、周期構造を有する基材を含むことができ、基材はプリズムと結合している。回折格子１３０８及び１３１０は、１つ以上の配置に応じて互いに配置することができる。ここで、回折格子１３０８及び１３１０は、システム１３００において、互いに面する。回折格子１３０８及び１３１０は、互いに実質的に同一であることができ又は１つ以上の違いを有することできる。回折格子１３０８及び１３１０の一方のサイズ、周期性又は他の空間態様は、他方のそれとは異なることができる。回折格子１３０８及び１３１０の一方の回折格子の向き（すなわち、周期構造の空間的な向き）は、他方のそれとは異なることができる。いくつかの実施において、回折格子自体が互いに面する、回折格子１３０８及び１３１０の各回折格子の向きは、互いに実質的に垂直又は互いにその他の角度であることができる。いくつかの実施において、回折格子１３０８及び１３１０は、回転鏡１３０２に対してオフセット位置であることができる。いくつかの実施において、回折格子１３０８及び／又は１３１０は、光源１３０４に対して固定された位置にあることができる。
【0093】
システム１３００は、試料に（例えば、図１における試料１１６に）適用されるべき光に関して位相選択を促進する、１つ以上のコンポーネント（例えば、図１の位相選択器１０８のような）を含むことができる。ここで、システム１３００は、ピエゾ干渉縞調整器１３１２を含む。いくつかの実施において、ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、回折格子１３０８及び／又は１３１０から光を受け取ることができ、その光のいくらか又はすべてに関して位相選択を行うことができる。例えば、ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、それを使用して特定の画像が撮影されるべき、構造化光のパターン位相を制御するために使用することができる。ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、ピエゾアクチュエータを含むことができる。例えば、ピエゾピストンシステムは、位相選択を達成するために使用することができる。他のアプローチを使用することができる。例えば、傾斜した光学プレートは、位相選択のために使用することができる。例えば、システム１３００は、ここで、ボード１３１４上で実施され、ボード１３１４の１つ以上の領域は傾けて位相選択を達成することができる。別の例として、回折格子１３０８及び１３１０のうちの１つ以上は、例えばピエゾアクチュエータにより、位相選択のために動かす（例えば、移動する）ことができる。ピエゾ干渉縞調整器１３１２から発せられる光は、しばしば位相選択された光と称されて特定の位相選択に従って光が調整されたことを示す。いくつかの実施において、回折格子１３０８及び／又は１３１０は、光源１３０４に対して固定された位置にあることができる。
【0094】
システムは、１つ以上の光学コンポーネント（例えば、レンズ）を含むことができる投影レンズ１３１６を含んでピエゾ干渉縞調整器１３１２から受け取る光を調整する。例えば、投影レンズ１３１６は、光が対物レンズ（例えば、図１における対物レンズ１１４）に入る前に光の特徴を制御することができる。
【0095】
回転鏡１３０２は、回折格子１３０８又は１３１０のうちの１つ以上に及び／又は回折格子１３０８又は１３１０のうちの１つ以上から届く、少なくとも１つの光のビームをリダイレクトするために使用することができる。回転鏡１３０２は、試料が照射されることとなる電磁波が十分に反射性であるために１つ以上の材料を含むことができる。いくつかの実施において、光源１３０４からの光は、１つ以上の波長のレーザービームを含む。例えば、金属コート鏡及び／又は誘電体反射鏡を使用することができる。回転鏡１３０２は、両面性であることができる。例えば、回転鏡１３０２は、その両側の少なくとも一部上で反射を行うことができる場合（例えば、第１のビーム路について第１の端部で反射性及び第２のビーム路について、第１の端部とは反対の、第２の端部で反射性）、両面性であるとみなされる。
【0096】
回転鏡１３０２は、伸長部材を含むことができる。回転鏡１３０２は、様々な形態要素又は他の形状特性のうちの任意のものを有することができる。回転鏡１３０２は、一般的に平坦な配置を有することができる。回転鏡１３０２は、実質的に正方形又はそうでなければ四角形を有することができる。回転鏡１３０２は、丸みを帯びた角を有することができる。回転鏡１３０２は、実質的に一定の厚さを有することができる。回転鏡１３０２の反射面は、実質的に平面状であることができる。
【0097】
回転鏡１３０２は、システム１３００の心棒１３１８により支持することができる。心棒１３１８により、いずれかの方向に又は双方向に心棒１３１８周りに回転鏡１３０２を回転させることができる。心棒１３１８は、回転鏡１３０２を保持及び操作するために十分な剛直性を有する素材からなることができ、かかる素材は金属を含むが、それに限定されない。心棒１３１８は、実質的に回転鏡１３０２の中心で結合されることができる。例えば、回転鏡１３０２は、心棒１３１８との結合を促進するために、中心に開口部、すなわち中心に達する一方の側からの切り出し口を有することができる。別の例として、心棒１３１８は、回転鏡１３０２において開口部を必要とすることなく、回転鏡１３０２の各１つ以上の面と結合した、１つ以上の別個の心棒部分を含むことができる。心棒１３１８は、少なくとも１つのサスペンション１３２０を有することができる。ここで、サスペンション１３２０は、回転鏡１３０２の一方の側で心棒１３１８の一端に配置することができる。サスペンション１３２０は、ベアリング又は低摩擦操作を促進する他の特徴を含むことができる。
【0098】
回転鏡１３０２は、作動して１つ以上の位置を担うことができる。モータ又は他のアクチュエータの任意の形態は、回転鏡１３０２を制御するために使用することができる。いくつかの実施において、ステッピングモータ１３２２が使用される。ステッピングモータ１３２２は、心棒１３１８に結合することができ、心棒１３１８に、及びそれにより回転鏡１３０２に、回転及び所望の位置を担わせるために使用することができる。いくつかの実施において、回転鏡１３０２は、新しい位置に対して同一方向に（例えば、心棒１３１８の回転軸周りに、常に時計回りに、又は常に反時計回りに）回転することができる。いくつかの実施において、回転鏡１３０２は、２つ以上の位置間を行き来する（例えば、心棒１３１８の回転軸周りに、交互に時計回りに又は反時計回りに）。
【0099】
システム１３００のスループット及び／又は別の性能特性は、回転鏡１３０２が１つの位置から別の位置に変更されるべき場合、少なくとも部分的に取得される時間に依存する。いくつかの実施において、ステッピングモータ１３２２のタイプ及び／又は型（ｍａｋｅ）は、少なくとも部分的にシステム１３００の予期した又は意図した性能に基づき、選択することができる。例えば、ステッピングモータ１３２２をより早くすることにより、回転鏡１３０２の切り替え速度を増加させることができる。
【0100】
システム１３００を製造する及び／又は維持するコストは、少なくとも部分的にステッピングモータ１３２２のタイプに依存する。いくつかの実施において、ステッピングモータ１３２２は、ギア又は他の中間コンポーネントなしに心棒１３１８を直接駆動させる、直接駆動電気モータである。例えば、かかる実施は、システム１３００の部品数及び／又は部品のコストを減少させることができる。
【0101】
光源１３０４は、ここで、光源１３０４及び鏡１３２６間を伝搬する光１３２４Ａを含む光１３２４を発生させる。光１３２４は、伝搬の異なる可能性を説明するために、本願の図において概略的に示され、システム１３００の構造により不明瞭にされることなく、明確のため、全体の光路を示す。鏡１３２６は、光１３２４Ａを反射して回転鏡１３０２及び／又は回折格子１３１０に向けられた光１３２４Ｂを形成するために使用することができる。鏡１３２６は、試料が照射されることとなる電磁波を十分に反射するために１つ以上の材料を含むことができる。いくつかの実施において、光源１３０４からの光は、１つ以上の波長のレーザービームを含む。例えば、金属コート鏡及び／又は誘電体反射鏡を使用することができる。
【0102】
回転鏡１３０２は、回転鏡１３０２の第１の端部１３２８が光１３２４Ｂを遮断しないよう、今配置されている（例えば、心棒１３１８の回転軸周りの向きで）。今、第１の端部１３２８は、図の面内に伝搬し得る光１３２４Ｂであるビューアにより近くに配置することができる。すなわち、光源１３０４に面する回転鏡１３０２の反射面１３０２Ａは、今光１３２４Ｂを遮断しない。というのは、第１の端部１３２８は、光１３２４Ｂのパスをブロックしないためである。光１３２４Ｂは、それゆえ、回折格子１３１０に到達するまで（空気、真空、又は別の流体を介して）伝搬する。
【0103】
光１３２４Ｂは、１つ以上の方法において、回折格子１３１０と相互作用する。いくつかの実施において、光１３２４Ｂは、回折格子１３１０に基づき、回折を受ける。ここで、光１３２４Ｃは、光１３２４Ｂによる、光１３２４Ｂとの相互作用に基づき、回折格子１３１０から発せられる構造化光（例えば、１つ以上のパターン縞を有する）である。光１３２４Ｃは、初めに投影レンズ１３１６の側に一般的に向かう方向に実質的に伝搬する。しかしながら、回転鏡１３０２の位置は、回転鏡１３０２の第２の端部１３３０が光１３２４Ｃを遮断するものである。第２の端部１３３０は、第１の端部１３２８の反対であることができる。いくつかの実施において、第１の端部１３２８及び第２の端部１３３０は、互いに任意の角度、例えば０度及び１８０度間の任意の角度、で配置することができる。今、第２の端部１３３０は、光１３２４Ｃであるビューアにおよそ同程度近くに配置することができる。すなわち、回折格子１３１０に面する回転鏡１３０２の反射面１３０２Ｂは、光１３２４Ｃを遮断する。というのは、第２の端部１３３０は、光１３２４Ｃのパスをブロックするためである。光１３２４Ｃから、回転鏡１３０２は、それゆえ、光１３２４Ｄをピエゾ干渉縞調整器１３１２に向ける。
【0104】
ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、光１３２４Ｄに位相選択を実施する。例えば、ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、試料が本願の照明において受けることとなる（例えば、１つ以上の特定の画像を撮影する目的のために）パターン位相を選択する。光１３２４Ｅは、ピエゾ干渉縞調整器１３１２から発せられ、投影レンズ１３１６に伝搬し、入る。光１３２４Ｅは、ピエゾ干渉縞調整器１３１２を使用してなされた、特定の位相選択に対応する。光１３２４Ｅは、それゆえ、位相選択された光として特徴付けることができる。光１３２４Ｅは、例えば試料１１６を照射するために、システム（例えば、図１におけるシステム１００のような）を介して伝搬し続けることができる。
【0105】
ここで、光１３２４Ｅの位相選択された電磁波の特徴は、光１３２４Ｂが回折格子１３１０により回折し、位相選択がピエゾ干渉縞調整器１３１２により行われるという事実に対応する。回折格子１３１０の包含は、さらに、ここで、その第２の端部１３３０は光１３２４Ｃを遮断するが、第１の端部１３２８は光１３２４Ｂを遮断しないよう、回転鏡１３０２を配置することの結果であった。
【0106】
回転鏡１３０２が、代わりに異なる位置に配置されていると仮定しよう。以前の例と同様に、光源１３０４は、ここで、鏡１３２６に初めに伝搬する光１３２４Ａを発生させる。しかしながら、以前の例とは異なり、回転鏡１３０２は、ここで、回転鏡１３０２の第１の端部１３２８が光１３２４Ｂを遮断するよう配置されている（例えば、心棒１３１８の回転軸周りの向きで）。今、第１の端部１３２８は、光１３２４ＢであるビューアＢにおよそ同程度近くに配置することができる。すなわち、光源１３０４に面する回転鏡１３０２の反射面１３０２Ａは、光１３２４Ｂを遮断する。というのは、第１の端部１３２８は光１３２４Ｂのパスをブロックするためである。光１３２４Ｆは、それゆえ、回折格子１３０８に到達するまで（空気、真空、又は別の流体を介して）伝搬する。
【0107】
光１３２４Ｆは、１つ以上の方法において、回折格子１３０８と相互作用する。いくつかの実施において、光１３２４Ｆは、回折格子１３０８に基づき、回折を受ける。ここで、光１３２４Ｇは、光１３２４Ｆによる、光１３２４Ｆとの相互作用に基づき、回折格子１３０８から発せられた構造化光（例えば、１つ以上のパターン縞を有する）である。光１３２４Ｇは、ピエゾ干渉縞調整器１３１２に向かう方向に実質的に伝搬する。回転鏡１３０２の位置は、回転鏡１３０２の第２の端部１３３０が光１３２４Ｇを遮断しないものである。今、第２の端部１３３０は、光１３２４Ｇであるビューアにより近くに配置することができる。すなわち、回転鏡１３０２の反射面１３０２Ｂ及び回折格子１３０８に面する反射面１３０２Ｃは、今いずれも光１３２４Ｇを遮断しない。というのは、第２の端部１３３０は光１３２４Ｇのパスをブロックしないためである。光１３２４Ｇは、それゆえ、ピエゾ干渉縞調整器１３１２に到達するまで伝搬する。
【0108】
ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、光１３２４Ｇに位相選択を行うことができる。例えば、ピエゾ干渉縞調整器１３１２は、試料が本願の照明において受けることとなる（例えば、１つ以上の特定の画像を撮影する目的のために）パターン位相を選択する。光１３２４Ｅは、ピエゾ干渉縞調整器１３１２から発せられ、前記例と同様の、投影レンズ１３１６に伝搬し、入る。
【0109】
ここで、光１３２４Ｅの位相選択された電磁波の特徴は、光１３２４Ｆが回折格子１３０８により回折され、位相選択がピエゾ干渉縞調整器１３１２により行われるという事実に対応する。回折格子１３０８の包含は、さらに、ここで、その第１の端部１３２８が光１３２４Ｂを遮断するが、第２の端部１３３０が光１３２４Ｇを遮断しないよう、回転鏡１３０２を配置することの結果であった。回転鏡１３０２は、様々な回転により、繰り返し異なる位置（例えば、各々、本願の例に記載されているもの）を担わせることができる。例えば、回転鏡１３０２は、これらの位置間を行き来することができる。別の例として、回転鏡１３０２は、同一方向に（例えば、ステッピングモータ１３２２の透視図から、時計回りに又は反時計回りに）回転して繰り返し、位置を担うことができる。
【0110】
前記のように、回折格子１３０８及び１３１０は、互いに異なる回折格子の向きを有することができる。例えば、回折格子１３０８及び１３１０は、互いに実質的に垂直である回折格子の向きを有することができる。回折格子１３１０から発せられる光１３２４Ｃ、及び回折格子１３０８から発せられる、光１３２４Ｇは、それゆえ、異なる特徴を有することができる。例えば、縞のパターンは、光１３２４Ｃ及び１３２４Ｇの一方において、他方におけるものとは異なるものであることができる。異なる構造化光で試料（例えば、図１における試料１１６）を照射することにより、ＳＩＭイメージングのためのシステム１３００の使用を促進することができる。
【0111】
システム１３００における１つ以上のコンポーネントは、少なくとも部分的にシステム１３００を実施するために必要とされる空間を減少させる設計を促進することができる。例えば、設計は、空間の減少を達成するために選択された、システム１３００のうちの１つ以上のコンポーネントの形状を含むことができる。いくつかの実施において、光１３２４は、実質的にＵ型形状を有するシステム１３００を介してパスを横断する。例えば、かかる設計は、光源１３０４及び投影レンズ１３１６の配置を促進し、光１３２４Ａ及び光１３２４Ｅは互いから実質的に反対方向に進む。いくつかの実施において、鏡１３２６は、光源１３０４、ステッピングモータ１３２２、及び投影レンズ１３１６により形成される空間内部への回折格子１３０８及び１３１０の配置を促進することができる。いくつかの実施において、鏡１３２６は、回折格子１３０８及び１３１０を実質的に光源１３０４及びステッピングモータ１３２２間に配置を促進することができる。
【0112】
前記例は、光源（例えば、光源１３０４）；第１の回折格子（例えば、回折格子１３１０）及び第２の回折格子（例えば、回折格子１３０８）；位相選択器（例えば、ピエゾ干渉縞調整器１３１２）；及び少なくとも１つの反射コンポーネント（例えば、回転鏡１３０２）を含むシステムを示す。第１の位置（例えば、第１に説明したような）において、反射コンポーネントは、光源から第１の回折格子へ（例えば、光１３２４Ｂを遮断しない第１の端部１３２８による）、その後位相選択器への（例えば、光１３２４Ｃをブロックする第２の端部１３３０による）、第１の光路を形成する。第２の位置（例えば、第２に説明したような）において、反射コンポーネントは、光源から第２の回折格子へ（例えば、光１３２４Ｂをブロックする第１の端部１３２８による）、その後位相選択器への（例えば、光１３２４Ｇを遮断しない第２の端部１３３０による）、第２の光路を形成する。
【0113】
前記例は、光源（例えば、光源１３０４）；第１の回折格子（例えば、回折格子１３０８）及び第２の回折格子（例えば、回折格子１３１０）；位相選択器（例えば、ピエゾ干渉縞調整器１３１２）；及び少なくとも１つの鏡（例えば、回転鏡１３０２）を含むシステムをまた示す、特に、鏡は、光源から第２の回折格子への第１のパスを遮断するが（例えば、第１の端部１３２８により）、第１の回折格子から位相選択器への第２のパスを遮断しない（例えば、光１３２４Ｇをブロックしない第２の端部１３３０により）、第１の位置（例えば、第２に説明したような）を有する。鏡は、第２の回折格子からの第３のパスを遮断し（例えば、第２の端部１３３０により）、第２の光（例えば、光１３２４Ｄ）を位相選択器に向けるが、第１のパスを遮断しない（例えば、光１３２４Ｂをブロックしない第１の端部１３２８により）、第２の位置（例えば、第１に説明したような）を有する。
【0114】
鏡１３２６は、システム１３００において使用することができる、反射コンポーネントの一例である。前記例は、第１の及び第２の光路（例えば、各々、回折格子１３０８又は１３１０に作用する）の各々が、光源で生じ、第２の反射コンポーネントに延びる第１の光路部分（例えば、光１３２４Ａ）を有し、第１の及び第２の光路の各々が、後続のコンポーネント（例えば、ピエゾ干渉縞調整器１３１２）で生じる第２の光路部分（例えば、光１３２４Ｅ）を有し、第１の及び第２の光路部分が互いに実質的に平行である、実施を示す。
【0115】
本明細書における例は、ＳＩＭイメージングのために使用することができる構造化光を提供する、反射コンポーネント及び１つ以上の回折格子の使用に関する。いくつかの実施において、機械的動作（例えば、鏡又は別の反射コンポーネントを回転させることによる）は、重要であり得る。しかしながら、合理的な機械的及び動作耐性を提供することができる。例えば、反射コンポーネント（例えば、鏡又はプリズム鏡）の開始又は停止位置に関して正確性はそれ程又はまったく必要とされないかもしれない；及び安定性及び再現性は、正確なベアリング（例えば、サスペンション１３２０における）、正確なスピンドル（例えば、心棒３１８における）、及び／又は正確な鏡（例えば、逃げが小さい及び／又は良好な平坦性を有する回転鏡１３０２を有する）を使用することにより、（例えば、回転鏡を用いて）提供することができる。安定性及び再現性は、すり減ることができる部分（例えば、ガイドウェイ及び／又は端部停止部）とは、独立して、なされ得る。
【0116】
本明細書を通じて使用される用語『実質的に』及び『およそ』は、例えば方法における変動による、小さな揺れを記載し及び説明するために使用される。例えば、それらは、±５％未満であるか又は等しい、例えば±２％未満であるか又は等しい、例えば±１％未満であるか又は等しい、例えば±０．５％未満であるか又は等しい、例えば±０．２％未満であるか又は等しい、例えば±０．１％未満であるか又は等しい、例えば±０．０５％未満であるか又は等しい、と称することができる。また、本明細書において使用される場合、不定冠詞、例えば『ａ』又は『ａｎ』は、『少なくとも１つ』を意味する。
【0117】
前記概念及び下記詳細に説明される追加の概念（ただし、かかる概念は相互に一貫性のないものではない）のすべての組み合わせは、本明細書に開示されている発明の主題の一部であるものとして、熟慮されていることは理解されたい。特に、本開示の最後に現れる請求項の主題のすべての組み合わせは、本明細書に開示されている発明の主題の一部であるものとして、熟慮されている。
【0118】
多くの実施を記載した。それにもかかわらず、本明細書の範囲から離れることなく、種々の改変をなすことできることが理解できるであろう。
【0119】
さらに、図に示される論理フローは、特定の順序、又は連続する順序を必要とすることなく、所望の結果を達成する。さらに、他の方法を提供することができ、又は方法は記載したフローから除いてもよく、他のコンポーネントを前記システムに加えてもよく、前記システムから除いてもよい。したがって、他の実施は、以降の請求項の範囲内である。
【0120】
前記実施のある特徴を本明細書に記載したように説明してきたが、多くの改変、置換、変形及び等価のものを今当業者は思いつくであろう。それゆえ、添付の請求項は、本実施の範囲内にある滝のごとくすべてのかかる改変及び変形にわたることを目的としていることを理解されたい。それらは、例のみを経由して示してきたが、限定でなく、形態及び詳細における種々の変形をなすことができることは理解されたい。本明細書に記載されている装置及び／又は方法の任意の部分は、相互に排他的な組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わせることができる。本明細書に記載されている実施は、記載されている異なる実施の機能、コンポーネント及び／又は特徴の種々の組み合わせ及び／又はサブコンビネーションを含むことができる。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】