DE19806851A1

DE19806851A1 - Wavelength-selective radiation energy coupling method for radiation field e.g. for sunbed, radiation therapy device, plant irradiation, or surface treatment

Info

Publication number: DE19806851A1
Application number: DE1998106851
Authority: DE
Inventors: Ernst Smolka; Stefan Greif
Original assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 1998-02-19
Filing date: 1998-02-19
Publication date: 1999-09-16

Abstract

The radiation energy coupling method has coherent radiation divided into 2 partial beams which intersect at a selected angle for optical interference, with a holographic filter (6) provided by a photographic layer positioned at the intersection zone. Radiation from at least one radiation source (7,8) is directed through the holographic filter, for wavelength-selective transmission or reflection to the radiation field. Independent claims are also included for the following: (a) a device for providing radiation in a selected spectral range; (b) an application of a holographic device for provision of radiation in a selected spectral range.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einkopplung eines wellenlängenselektiven Anteils von Strahlungsenergie in ein Bestrahlungsfeld, wobei in einer ersten Verfahrens-Stufe kohärente Strahlung in zwei Strahlungsbündel aufgeteilt wird, deren Strahlen sich unter einem einstellba ren Winkel kreuzen, wobei im Kreuzungsbereich eine Interferenz entsteht, die mittels wenig stens einer fotoempfindlichen Schicht als holographisches Filter aufgezeichnet wird, sowie eine Vorrichtung und eine Verwendung der Vorrichtung.The invention relates to a method for coupling in a wavelength-selective portion of Radiant energy in an irradiation field, being coherent in a first process stage Radiation is divided into two radiation beams, the rays of which are adjustable under a cross their angle, causing interference in the area of intersection, which means little least one photosensitive layer is recorded as a holographic filter, and one Device and use of the device.

In der Holographie wird üblicherweise in einer ersten Verfahrens-Stufe (holographische Aufnah me) ein räumliches Objekt und ein daneben angeordneter Referenzspiegel mit kohärenter Strahlung (Laserstrahlung) beleuchtet, wobei das vom Objekt diffus gestreute reflektierte Wel lenfeld mit dem vom Referenzspiegel reflektierten Licht interferiert; das Interferenzfeld enthält die vollständige Information zur späteren Rekonstruktion des Objekts, wobei es mit Hilfe einer photoempfindlichen Schicht registriert wird, die auch als Hologramm bezeichnet wird. In einer zweiten Stufe wird zwecks optischer Rekonstruktion des Objekts das Hologramm - beispiels weise mit im Wesentlichen kohärenter Strahlung - beleuchtet; das Wellenfeld der einfallenden Rekonstruktionswelle wird im Hologramm durch Beugung an der aufgezeichneten Interferenz struktur so beeinflußt, daß Amplituden- und Phasenverteilung des austretenden Wellenfeldes mit dem ursprünglichen Objektwellenfeld wenigstens näherungsweise übereinstimmen. In holography, usually in a first process stage (holographic recording me) a spatial object and an adjacent reference mirror with coherent Radiation (laser radiation) illuminates, whereby the reflected world diffusely scattered by the object lenfeld interferes with the light reflected from the reference mirror; contains the interference field the complete information for later reconstruction of the object, using a Photosensitive layer is registered, which is also referred to as a hologram. In a The second stage is the hologram - for the purpose of optical reconstruction of the object wise with essentially coherent radiation - illuminated; the wave field of the incident Reconstruction wave is recorded in the hologram by diffraction from the interference structure so influenced that amplitude and phase distribution of the emerging wave field at least approximately agree with the original object wave field.

Ein Verfahren zur Aufnahme (1. Stufe) und zur Rekonstruktion (2. Stufe) von Objekten mittels Holographie ist beispielsweise aus dem Buch "Laser" von Klaus Tradowsky, Vogel-Verlag Würzburg, 1979, Seiten 130 bis 140 bekannt.A method for recording (1st stage) and for reconstructing (2nd stage) objects using Holography is, for example, from the book "Laser" by Klaus Tradowsky, Vogel-Verlag Würzburg, 1979, pages 130 to 140 known.

In der Holographie ist es weiterhin möglich, durch Überlagerung von kohärentem Objektstrahl und Referenzstrahl mittels Kreuzung der Strahlung unter einem vorgegebenen Winkel eine In terferenzstruktur auf einer photoempfindlichen Schicht zu erzeugen, die als Hologramm Filter- oder Brechungseigenschaften aufweist.In holography it is still possible to overlay the coherent object beam and reference beam an In by crossing the radiation at a predetermined angle To produce the interference structure on a photosensitive layer, the filter or as a hologram Has refractive properties.

So ist aus der DE 44 23 302 C1 eine Vorrichtung zur Einkopplung von Strahlungsenergie einer Lichtquelle in einen Photoreaktor zur Durchführung fotochemischer Synthesen bekannt, bei der durch eine fokusierende holographische Vorrichtung mindestens ein wellenlängenselektiver An teil der Strahlungsenergie auf das Innere des Reaktors gebündelt wird; die Vorrichtung enthält eine fokusierende holographische Vorrichtung, die einfallendes Licht entsprechend den darin enthaltenden Wellenlängen mit unterschiedlichen Brennweiten bündelt. Es ist daher möglich den Photoreaktor mit einem derartigen Abstand zur holographischen Vorrichtung zu positionie ren, daß die gewünschte Wellenlänge bzw. der gewünschten Wellenlängenbereich im Innen raum des Photoreaktors konzentriert wird, während alle übrigen Wellenlängen außerhalb des Photoreaktors konzentriert werden. Das wellenselektive Übertragungsverhalten holographi scher Vorrichtungen hängt damit zusammen, daß die betreffenden Hologramme erzeugt wer den, in dem zwei kohärente Lichtstrahlen einer bestimmten Wellenlänge auf einer fotoempfindli chen Schicht einander überlagert werden. Wenn auf diese Weise ein fokusierendes Hologramm (Transmissionshologramm oder Reflexionshologramm) erzeugt worden ist, fokusiert das Holo gramm in dem der Hologrammerzeugung entsprechenden Brennpunkt nur diejenige Wellenlän ge, die gleich der hologrammerzeugenden Wellenlänge ist.DE 44 23 302 C1 describes a device for coupling in radiation energy Light source in a photoreactor for performing photochemical syntheses known in the by means of a focusing holographic device, at least one wavelength-selective type part of the radiation energy is concentrated on the inside of the reactor; contains the device a focusing holographic device, the incident light corresponding to that in it containing wavelengths with different focal lengths. It is therefore possible to position the photoreactor at such a distance from the holographic device ren that the desired wavelength or the desired wavelength range in the interior space of the photoreactor is concentrated, while all other wavelengths outside the Photoreactor are concentrated. The wave-selective transmission behavior holographi sher devices is related to the fact that the holograms in question are generated that in which two coherent light beams of a certain wavelength on a photosensitive Chen layer are superimposed. If in this way a focusing hologram (Transmission hologram or reflection hologram) has been generated, the holo focuses grams in the focal point corresponding to the generation of hologram only that wavelength ge, which is equal to the hologram generating wavelength.

Weiterhin ist es aus der DE 195 43 342 A1 bekannt, UV-Strahlen zur Körperbestrahlung mit ei nem vorgegebenen Wellenlängenbereich von 300 bis 315 nm zu emittieren, wobei beispielswei se auch vorgesehen ist, daß eine Wellenlänge von 308 nm erzeugt wird. Es handelt sich hierbei um eine verhältnismäßig aufwendige Strahlungsanordnung, da ein Entladungsraum mit einem Füllgas wie beispielsweise Xenon-Halogenid erforderlich ist, welches unter Entladungsbedin gungen Eximere bildet, wobei eine der Strahlungsaustrittsseite zugeordnete Elektrode strah lungsdurchlässig sein muß. Furthermore, it is known from DE 195 43 342 A1 to UV rays for body radiation with egg to emit a predetermined wavelength range of 300 to 315 nm, for example se is also provided that a wavelength of 308 nm is generated. It is about this a relatively complex radiation arrangement, since a discharge space with a Filling gas such as xenon halide is required, which is under discharge conditions Forms eximers, an electrode assigned to the radiation exit side radiating must be permeable to lungs.

Weiterhin ist es aus der DE 39 02 144 C2 bekannt, eine Deuteriumlampe für Spektralanalyse vorrichtungen vorzusehen, die eine Interferenzfiltermehrfachschicht aufweist, um eine Absorpti onskante bei einer Wellenlänge im Bereich von ca. 190 bis 200 nm zu bilden, wobei jedoch für Wellenlängen <190 nm eine möglichst hohe Transparenz vorgesehen ist.Furthermore, it is known from DE 39 02 144 C2, a deuterium lamp for spectral analysis to provide devices having an interference filter multilayer to absorb onskante at a wavelength in the range of about 190 to 200 nm, but for The highest possible transparency is provided for wavelengths <190 nm.

Eine einfache Korrektur von vorgegebenen Wellenlängenbereichen ist jedoch mit einer solchen Lampe keinesfalls möglich, da ansonsten der gesamte Lampenkolben ausgetauscht werden müßte.However, a simple correction of predetermined wavelength ranges is possible with such a one Lamp not possible, otherwise the entire lamp bulb will be replaced ought to.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filter- bzw. Reflektorsystem mit holographischen Strukturen anzugeben, das auf verhältnismäßig einfache Weise herzustellen ist, wobei insbesondere ein wellenlängenselektiver Bereich ausgewählt ausgewählt werden kann und ggf. zusätzlich eine Funktion zur räumlichen Strahlungsverteilung - z. B. Bündelung bzw. Fokussierung oder Streu ung - zur Verfügung stehen soll. Darüberhinaus soll möglichst auch die Anwendung preiswerter ggf. großflächiger Filter bzw. Reflektorsysteme angegeben werden. Weiterhin soll es möglich sein das Verhältnis verschiedener Wellenlängenbereiche zu beeinflussen, um beispielsweise Bräunungsstrahler mit einem Emissionsspektrum für einen besonderen Hauttyp zu entwickeln.The object of the invention is a filter or reflector system with holographic structures specify that is relatively easy to manufacture, in particular a wavelength-selective range can be selected and, if necessary, an additional one Function for spatial radiation distribution - e.g. B. bundling or focusing or litter ung - should be available. In addition, the application should be cheaper if possible large filters or reflector systems may be specified. Furthermore, it should be possible be to influence the ratio of different wavelength ranges, for example To develop tanning lamps with an emission spectrum for a special skin type.

Insbesondere soll beim Einsatz von holographischen Filtern ein hoher Transmissionsgrad im Wellenlängenbereich von 300 bis 410 nm erzielt werden.In particular, when using holographic filters, a high degree of transmission in Wavelength range from 300 to 410 nm can be achieved.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, daß in einer zweiten Verfahrens-Stufe Strahlung aus wenigstens einer Strahlungsquelle auf das holographische Filter trifft und die Strahlung wellenlängenselektiv für medizinische oder kosmetische Bestrahlungszwecke, für Oberflächenbehandlung oder für Beleuchtungszwecke von der hohlgraphischen Vorrichtung transmittiert oder reflektiert wird; die Begriffe "transmittieren" und "reflektieren" umfassen hier auch die Bündelung bzw. Fokussierung und Streuung wellenselektiver Strahlung.According to the method, the object is achieved in that in a second method stage Radiation from at least one radiation source hits the holographic filter and the Radiation wavelength selective for medical or cosmetic radiation purposes, for Surface treatment or for lighting purposes from the hollow graphic device is transmitted or reflected; the terms "transmit" and "reflect" include here also the focusing or focusing and scattering of wave-selective radiation.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, daß bei Bräunungsgeräten für den Körper- und Gesichtsbereich Spektralbereiche mit angepaßten Eigenschaften eingesetzt werden können; weiterhin ist es insbesondere beim Einsatz von Heimsonnen möglich, holographische Filter als Filme mit unterschiedlicher holographischer Struktur einzusetzen, die je nach holographischer Struktur von einer Filmtransport- oder Rollomechanik hinsichtlich der Wellenlängenbereiche eingestellt werden können. It proves to be particularly advantageous that tanning devices for the body and Facial area spectral areas with adapted properties can be used; furthermore, it is possible, especially when using home suns, as holographic filters Use films with different holographic structure, depending on the holographic Structure of a film transport or roll mechanics in terms of the wavelength ranges can be adjusted.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß bei Beleuchtungssystemen wie beispielsweise Operationsleuch ten Ultraviolett- sowie Infrarotspektralanteile auf einfache Weise unterdrückt werden können, wobei die holographischen Filter zur Farbkonversion von Glühlampenlicht auf die für Operatio nen erforderliche Farbtemperatur von ca. 4300 K eingesetzt werden können.It is also advantageous that in lighting systems such as surgical lights ultraviolet and infrared spectral components can be suppressed in a simple manner, the holographic filter for color conversion of incandescent light to that for operation required color temperature of approx. 4300 K can be used.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird durch die Rekonstruktion der wellen längenselektive Spektralbereich der Strahlung transmittiert; weiterhin ist es dabei möglich, durch die holographische Vorrichtung die Strahlung zusätzlich zu bündeln.In a preferred embodiment of the method, the waves are reconstructed length-selective spectral range of the radiation transmitted; it is still possible to bundle the radiation additionally by means of the holographic device.

Darüber hinaus ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung möglich, sowohl allein als auch in Kombination mit transmittierenden bzw. bündelnden Vorrichtungen, die holographische Vorrichtung so einzusetzen, daß sie einen erwünschten wellenlängenselektiven Spektralbereich reflektiert.In addition, it is possible in a further advantageous embodiment, both alone and also in combination with transmitting or bundling devices, the holographic Use the device so that it has a desired wavelength-selective spectral range reflected.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß solche reflektierende, transmittierende und ggf. bündelnde oder streuende Hologramme auf verhältnismäßig einfache Art mit steilen Flanken im Spektralbereich und genau spezifizierten Transmissions- bzw. Reflexionsgraden hergestellt werden können.It proves to be particularly advantageous that such reflecting, transmitting and possibly bundling or scattering holograms in a relatively simple way with steep flanks in the Spectral range and precisely specified degrees of transmission or reflection can be.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann durch eine relative Verschie bung im Strahlengang zwischen der holographischen Struktur der holographischen Vorrichtung und der Strahlungsquelle der ausgewählte Spektralbereich der Strahlung variiert werden; vor zugsweise wird dabei zur Variation des ausgewählten Spektralbereiches ein Film mit unter schiedlichen holographischen Strukturen gegenüber der Strahlungsquelle bewegt.In a further advantageous embodiment of the invention, a relative displacement Practice in the beam path between the holographic structure of the holographic device and the radiation source, the selected spectral range of the radiation is varied; before In addition, a film with under is used to vary the selected spectral range different holographic structures moved relative to the radiation source.

Eine solche Möglichkeit erweist sich insbesondere bei medizinischer oder kosmetischer Be strahlung als vorteilhaft, da das Spektrum der Strahlungsquelle der Hautempfindlichkeit der Person und der Bestrahlungsdauer angepaßt werden kann.Such a possibility proves to be particularly useful for medical or cosmetic applications radiation as advantageous because the spectrum of the radiation source of skin sensitivity Person and the duration of radiation can be adjusted.

Die Aufgabe wird für eine Vorrichtung zur Erzeugung von Strahlung in einem ausgewählten Spektralbereich dadurch gelöst, daß im Strahlengang zwischen einem zu bestrahlenden Objekt und einer Strahlungsquelle ein holographisches Filter angeordnet ist, und das zu bestrahlende Objekt wenigstens ein Teil eines menschlichen oder tierischen Körpers, einer Pflanze oder eine zu härtende Oberfläche aufweist. The task is selected for a device for generating radiation in a Spectral range solved in that in the beam path between an object to be irradiated and a radiation source, a holographic filter is arranged, and the one to be irradiated Object at least part of a human or animal body, a plant or a surface to be hardened.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich hierbei, daß neben großflächigen Bestrahlungsanwen dungen auch kleinflächigere Reflektoranwendungen möglich sind, wie sie beispielsweise bei Operationsleuchten als Beleuchtungsanordnungen erforderlich sind.It proves to be particularly advantageous here that in addition to large-area radiation applications small-area reflector applications are also possible, such as in Surgical lights are required as lighting arrangements.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist als holographische Vorrichtung ein Transmissionshologramm vorgesehen; zusätzlich kann die holographische Vorrichtung als Transmissionshologramm mit unterschiedlicher holographischer Struktur ausgebildet sein; dar über hinaus ist es möglich, das Transmissionshologramm gegenüber der Strahlungsquelle be wegbar anzuordnen; das Transmissionshologramm kann sich auch auf einem Film mit unter schiedlichen holographischen Zonen befinden, der mit Hilfe einer Wickelvorrichtung entlang der Strahlungsquelle bewegbar angeordnet ist.In an advantageous embodiment of the device is a as a holographic device Transmission hologram provided; in addition, the holographic device can be used as Transmission hologram with different holographic structure; represents In addition, it is possible to be the transmission hologram opposite the radiation source to be arranged movably; the transmission hologram can also be on a film with under different holographic zones are located with the help of a winding device along the Radiation source is arranged movably.

Hierbei erweist sich neben einer einfachen, exakten Anpassung der Strahlung in der medizini schen Anwendung auch die dosierbare Oberflächenbehandlung beispielsweise bei der Druck farbenhärtung als besonders vorteilhaft.In addition to a simple, exact adjustment of the radiation in the medical device, this proves application also the meterable surface treatment, for example in printing color hardening is particularly advantageous.

Die Aufgabe wird verwendungsgemäß durch eine holographische Vorrichtung gelöst, die wenig stens einen wellenlängenselektiven Anteil einer auftreffenden Strahlung aus wenigstens einer Strahlungsquelle transmittiert oder reflektiert und zwar zur Erzeugung von Strahlung für Be leuchtungszwecke, für medizinische oder kosmetische Behandlung, für Pflanzenbehandlung oder für die Oberflächenbehandlung; der Begriff "medizinische Behandlung" schließt auch tier medizinische Maßnahmen ein.The task is solved according to use by a holographic device, which little at least a wavelength-selective portion of an incident radiation from at least one Radiation source transmits or reflects, namely to generate radiation for Be lighting, for medical or cosmetic treatment, for plant treatment or for surface treatment; the term "medical treatment" also includes animal medical measures.

Im folgenden ist der Gegenstand der Erfindung anhand der Fig. 1, 2 und 3 näher erläutert.The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1, 2 and 3.

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt ein Bestrahlungsgerät als Bräunungseinrichtung mit einer äußeren Abschlußscheibe, auf die ein holographischer Filter aufgebracht ist, mit darüber befindlicher Entladungsröhre bzw. Entladungslampe und Strahlungsquelle innerhalb eines Reflektors. Fig. 1 shows schematically in longitudinal section an irradiation device as a tanning device with an outer lens, on which a holographic filter is applied, with a discharge tube or discharge lamp and radiation source located above it within a reflector.

Fig. 2 zeigt schematisch im Längsschnitt den Einsatz eines holographischen Filters als Film in einer Bräunungs-Bestrahlungsvorrichtung für Heimanwendung mit einer film- bzw. rolloartigen Transportvorrichtung; die Strahlungsquelle befindet sich innerhalb eines Reflektors und ist nicht sichtbar dargestellt. Fig. 2 shows schematically in longitudinal section the use of a holographic filter as a film in a tanning irradiation device for home use with a film or roller-type transport device; the radiation source is inside a reflector and is not shown visibly.

Fig. 3 zeigt schematisch eine an sich bekannte Aufnahmevorrichtung zur Erzeugung von Ho logrammen, wobei die Wellenstruktur der Strahlung grob vereinfacht dargestellt ist. Fig. 3 shows schematically a known recording device for generating Ho logrammen, the wave structure of the radiation is shown in a roughly simplified manner.

Gemäß Fig. 1 wird ein Bestrahlungsgerät mit seinem Gehäuse 1 beispielsweise an einer Dec ke 2 montiert, so daß die zu behandelnde Person von oben her im Liegen bestrahlt werden kann; solche Bestrahlungen werden beispielsweise in Kombination mit Sauna- oder Schwimm badbenutzung durchgeführt. Oberhalb der auf Liege 3 symbolisch dargestellten Person 4 ist ein erfindungsgemäßes Filter als holographisches Filter 6 vorgesehen, welches eine im Inneren des Gehäuses 1 befindliche Strahlungsanordnung aus einer langgestreckten Entladungslampe 7 sowie einer in einem Reflektor 8 angeordneten Hochdruckentladungslampe (z. B. Hg-Entla dungslampe) gegenüber dem Patienten abschirmt; Filter 6 ist dabei als Hologramm von unten gegen eine strahlungsdurchlässige Abschlußplatte 10 aus Acryl aufgebracht, wobei der der Hochdruckentladungslampe zugeordnete Bereich mit Ziffer 6a bezeichnet ist.Referring to FIG. 1, an irradiation device is with its housing 1 ke for example on a Dec 2 is mounted so that the can be irradiated person to be treated from above lying; such irradiations are carried out, for example, in combination with sauna or swimming pool use. Above the person 4 symbolically represented on the couch 3 , a filter according to the invention is provided as a holographic filter 6 , which comprises a radiation arrangement located in the interior of the housing 1 , comprising an elongate discharge lamp 7 and a high-pressure discharge lamp (for example mercury discharge lamp) arranged in a reflector 8 ) shields from the patient; Filter 6 is applied as a hologram from below against a radiation-transparent cover plate 10 made of acrylic, the area assigned to the high-pressure discharge lamp being designated by number 6 a.

Dabei können beispielsweise in einer Anfangsphase sowohl die langgestreckte Entladungslam pe 7 als auch die Hochdruckentladungslampe in Reflektor 8 über ein gemeinsames Filter ab strahlen, während in einer zweiten Phase für die HD-Lampe in Reflektor 8 ein Filter mit einem anderen Spektralbereich wirksam ist, der dann Bereich 6a abdeckt, der für die Bestrahlung des Kopfbereiches vorgesehen ist und an den jeweiligen Hauttyp angepaßt werden kann; das be deutet, daß es auch möglich ist, der Entladungslampe 7 und der im Reflektor 8 befindlichen Hochdruckentladungslampe verschiedene Bereiche bzw. Zonen 6, 6a des holographischen Fil ters 6 zuzuordnen, so daß beispielsweise die Gesichtspartie 4a des Patienten 4 mit einem an deren Wellenlängenbereich bestrahlt wird als der übrige Körper. Da insbesondere im Bereich der Hochdruckentladungslampe mit Reflektor 8 mit höheren Temperaturen zu rechnen ist, ist zusätzlich ein symbolisch dargestellter Ventilator 11 zur Kühlung der Abschlußplatte 10 mit dem holographischen Filter 6 eingesetzt.For example, in an initial phase, both the elongated discharge lamp 7 and the high-pressure discharge lamp in reflector 8 can radiate from a common filter, while in a second phase, a filter with a different spectral range is effective for the HD lamp in reflector 8 , which then Covers area 6 a, which is provided for the irradiation of the head area and can be adapted to the respective skin type; this means that it is also possible to assign the discharge lamp 7 and the high-pressure discharge lamp located in the reflector 8 to different areas or zones 6 , 6 a of the holographic filter 6 , so that, for example, the face part 4 a of the patient 4 with one at the other Wavelength range is irradiated than the rest of the body. Since, particularly in the area of the high-pressure discharge lamp with reflector 8 , higher temperatures are to be expected, a symbolically represented fan 11 is additionally used for cooling the end plate 10 with the holographic filter 6 .

Weiterhin erweisen sich holographische Filter im Einsatz bei Heimsonnen als besonders geeig net, da die verhältnismäßig niedrige Leistungsdichte der Strahlenaustrittsfläche die temperatur sensiblen Hologramme praktisch nicht beeinträchtigt.Furthermore, holographic filters have proven to be particularly suitable for use in home suns net, because the relatively low power density of the radiation exit surface the temperature sensitive holograms practically not affected.

Fig. 2 zeigt den Einsatz einer holographischen Vorrichtung als Film 12 mit einer in einem Re flektor 13 befindlichen Strahlungsquelle (hier nicht sichtbar), welche beispielsweise eine Queck silber-Entladungslampe niedrigerer Leistung - z. B. 200 W - sein kann; das zugehörige Gehäuse ist mit 1', der symbolisch dargestellte Kopf der zu bestrahlenden Person ist mit Ziffer 4a bezeichnet. Das holographische Filter ist hier in Form eines holographischen Filmes 12 mit un terschiedlichen holographischen Zonen in einer Wickel- bzw. Rolloanordnung mit Spulen 14, 15 versehen, so daß durch einen Wickelvorgang eine Wellenlängenauswahl aus dem durch das Filter tretenden Spektrum bewirkt werden kann. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, eine zunächst kurzwellige pigmentbildende gesundheitsfördernde Bestrahlung, beispielsweise im UV-B-Bereich mit einer Wellenlänge von 280 bis 315 nm vorzusehen, um beispielsweise die für die für nachfolgende UV-A-Bestrahlung zur Sofortpigmentierung erforderlichen Pigmente bereit zustellen; eine anschließende Langzeitbestrahlung erfolgt dann z. B. nur noch im Wellenlängen bereich von 315 bis 380 nm (UV-A-Bereich); dabei kann sowohl die Eindringtiefe der Strahlung als auch der gewünschte Erythemgrad durch Auswahl der holographischen Struktur auf dem beweglichen Film beeinflußt werden. Fig. 2 shows the use of a holographic device as a film 12 with a reflector 13 in a radiation source (not visible here), which, for example, a mercury discharge lamp of lower power - z. B. 200 W - can be; the associated housing is denoted by 1 ', the symbolically represented head of the person to be irradiated is denoted by number 4 a. The holographic filter is here in the form of a holographic film 12 with un different holographic zones in a winding or roller blind arrangement with coils 14 , 15 , so that a wavelength selection from the spectrum passing through the filter can be effected by a winding process. It proves to be particularly advantageous to provide initially short-wave pigment-forming health-promoting radiation, for example in the UV-B range with a wavelength of 280 to 315 nm, in order, for example, to provide the pigments required for subsequent UV-A radiation for immediate pigmentation; Subsequent long-term radiation then takes place, for. B. only in the wavelength range from 315 to 380 nm (UV-A range); both the penetration depth of the radiation and the desired degree of erythema can be influenced by selecting the holographic structure on the movable film.

Nach dem gleichen Prinzip erfolgt der Einsatz holographischer Filter in der Oberflächenbehand lung, beispielsweise bei der Druckfarbenhärtung in Kopiergeräten oder Druckern; hier ist eine Transmission im Wellenlängenbereich zwischen 210 nm und etwa 420 nm erwünscht, wobei das unterhalb von 210 nm aufgrund von Absorption der Strahlung entstehende unerwünschte Ozon nicht erzeugt wird.Holographic filters are used in surface treatment according to the same principle development, for example in the curing of printing inks in copiers or printers; here is one Transmission in the wavelength range between 210 nm and approximately 420 nm is desired, whereby the unwanted below 210 nm due to absorption of the radiation Ozone is not generated.

Für Beleuchtungszwecke in Operationsleuchten dient das holographische Filter zur Unterdrüc kung des UV- und Infrarot-Anteils im Nutzlicht; dabei erfolgt mittels der Filterung eine Farbkon version von Glühlampenlicht auf die für Operationen erforderliche Farbtemperatur von ca. 4300 K; es ist weiterhin möglich, für derartige Beleuchtungszwecke holographische Reflektoren sinn gemäß einzusetzen.The holographic filter is used for suppression for lighting purposes in surgical lights kung the UV and infrared portion in the useful light; a color con is achieved by means of the filtering version of incandescent light to the color temperature required for operations of approximately 4300 K; it is also possible to use holographic reflectors for such lighting purposes according to use.

Fig. 3 stellt eine übliche Aufnahmeanordnung zur Erzeugung von holographischen Filtern ge mäß einer ersten Verfahrens-Stufe dar; die zur Aufnahme vorgesehene Fotoplatte 6 bzw. Film 12 befindet sich im Kreuzungsbereich zweier kohärenter Strahlen 21, 22, die sich unter einem spitzen, einstellbaren Winkel δ, beispielsweise im Bereich von 5 bis 45° schneiden; die Überla gerung der beiden Strahlen 21, 22 wird dabei üblicherweise durch Auskopplung der kohärenten Strahlung über einen halbdurchlässigen Spiegel 23 und Reflexion der ausgekoppelten Strah lung über Spiegel 24 bewirkt, wobei die Streckendifferenz kleiner ist als die sogenannte Kohä renzlänge. Aufgrund der Überlagerung beider Strahlen findet an den Punkten 25 eine konstruk tive Interferenz statt, welche zu Intensitätsmaxima bzw. bei destruktiver Interferenz zu Intensi tätsminima führt, die durch Linie 26, 27, 28 jeweils miteinander verbunden dargestellt sind. Die fotoempfindliche Schicht von Platte 6 bzw. Film 12 schneidet mit ihrer fotoempfindlichen Ebene die Linien 26, 27, 28 jeweils im rechten Winkel. Durch Veränderung des Winkels δ - beispiels weise im Bereich von 5 bis 10° - können unterschiedliche Hologramme erstellt werden, die bei Anwendung der Hologramme als Interferenzfilter bzw. als Reflektoren (Interferenzfilter) auch für unterschiedliche wellenlängenselektive Transmissionen bzw. Reflexionen sorgen. Die symbo lisch dargestellte Strahlungsquelle 31 (Laseranordnung) emittiert vorzugsweise Strahlung im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 1000 nm. Fig. 3 shows a conventional recording arrangement for generating holographic filters ge according to a first process stage; the photo plate 6 or film 12 provided for recording is located in the intersection of two coherent beams 21 , 22 which intersect at an acute, adjustable angle δ, for example in the range from 5 to 45 °; the superposition of the two beams 21 , 22 is usually effected by decoupling the coherent radiation via a semitransparent mirror 23 and reflecting the decoupled radiation via mirror 24 , the path difference being smaller than the so-called coherence length. Due to the overlapping of the two beams, a constructive interference takes place at points 25 , which leads to intensity maxima or, in the case of destructive interference, to intensity minima, which are shown connected to one another by lines 26 , 27 , 28 . The photosensitive layer of plate 6 or film 12 intersects lines 26 , 27 , 28 at a right angle with its photosensitive plane. By changing the angle δ - for example in the range from 5 to 10 ° - different holograms can be created which, when using the holograms as interference filters or as reflectors (interference filters), also ensure different wavelength-selective transmissions or reflections. The symbolically represented radiation source 31 (laser arrangement) preferably emits radiation in the wavelength range from 380 nm to 1000 nm.

Nach der Belichtung wird die Platte 6, bzw. Film 12 nach einem üblichen fotografischen Verfah ren entwickelt. Die Wärmebeständigkeit solcher fotografischer Platten, bzw. Filme reicht bis ca. 120°C. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß bei ihrem Einsatz in der zweiten Verfah rens-Stufe als holographische Filter, bzw. als Reflektoren(holographische Filter), praktisch kei ne kohärente Strahlung erforderlich ist, so daß beispielsweise Halogenlampen oder Entla dungslampen als Strahlungsquellen für derartige holographische Filter bzw. Reflektoren ohne weiteres geeignet sind.After exposure, the plate 6 or film 12 is developed by a conventional photographic process. The heat resistance of such photographic plates or films extends up to approx. 120 ° C. It proves to be particularly advantageous that when used in the second process stage as a holographic filter or as reflectors (holographic filter), practically no coherent radiation is required, so that halogen lamps or discharge lamps, for example, are used as radiation sources for such radiation holographic filters or reflectors are readily suitable.

Claims

1. A method for coupling a wavelength-selective portion of radiation energy into an irradiation field, with coherent radiation being divided into two radiation beams in a first process stage, the beams of which intersect at an adjustable angle, an interference occurring in the region of intersection by means of at least one egg Photosensitive layer is recorded as a holographic filter, characterized in that radiation from at least one radiation source strikes the holographic filter in a second process stage, and the radiation is wave-selective for medical or cosmetic radiation purposes, for plant treatment, for surface treatment or for lighting purposes the holographic filter is transmitted or reflected.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the first stage Cross rays at an acute angle δ and the photosensitive layer for the holographic filter is aligned so that its surface normal parallel to a ver Line connecting the intensity measure resulting from interference of both radiation beams xima or intensity minima runs.

3. The method according to claim 2, characterized in that the rays under one Cross angle δ in the range of 5 ° to 45 °.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the two holographic filter the wavelength-selective spectral range of the Radiation transmitted.

5. The method according to claim 4, characterized in that the holographic filter Radiation also bundles.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in the two th stage by a relative shift in the beam path between the holographi structure of the filter and the radiation source the selected spectral range of the Radiation is varied.

7. The method according to claim 6, characterized in that to vary the selected th spectral range a holographic filter with different holographic Structures is moved relative to the radiation source.

8. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the two holographic filter the wavelength-selective spectral range reflected.

9. A device for generating radiation in a selected spectral range, a holographic filter being arranged in the beam path between an object to be irradiated and a radiation source, characterized in that the object to be irradiated ( 4 , 4 a) is at least part of a human or animal Is the body of a plant, or has a surface to be hardened.

10. The device according to claim 9, characterized in that the filter ( 6 ; 12 ) is designed as a trans mission hologram.

11. The device according to claim 10, characterized in that the filter ( 6 ; 12 ) is designed as a trans mission hologram with a different holographic structure.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the transmission holo Gram is arranged to be movable relative to the radiation source.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the transmission hologram has different holographic structures and is located on a film ( 12 ) which is movably arranged with the aid of a winding device with respect to the radiation source.

14. Use of a holographic device that has at least one wavelength selec tive portion of an incident radiation from at least one radiation source transmit tiert or reflected to generate radiation for lighting purposes, for medical or cosmetic treatment, for plant treatment or for Surface treatment.