Die Erfindung betrifft eine aktive elektrooptische Filtereinrichtung und ein Verfahren zu ihrem Betrieb gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patent-ansprüche. Die Filtereinrichtung eignet sich insbesondere als Blendschutzvorrichtung zum Einsatz in Schweissschutzmasken, -helmen oder -brillen.
Filtereinrichtungen dieser Art sind z.B. aus den Druckschriften WO 97/15 254, US-5 315 099 oder EP-0 550 384 bekannt. Sie enthalten als aktives Filterelement typischerweise mindestens eine Flüssigkristallzelle (Liquid-crystal-Zelle, LC-Zelle), welche den Lichtdurchgang mehr oder weniger sperrt, sobald ein Lichtsensor mit einer eine vorgegebene Schwelle übersteigenden Lichtintensität beaufschlagt wird. Der Einsatz solcher Filtereinrichtungen ist vielfältig; ein typisches Beispiel ist die Verwendung als Sichtfenster für Schweissschutzmasken, -helme und -brillen.
Die in den genannten Druckschriften beschriebenen Filtereinrichtungen bestehen aus aktiven Filter-elementen, beispielsweise aus vorzugsweise um 0-90 DEG drehenden nematischen Flüssigkristallelementen, welche zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren liegen. Sie werden mit einer um ein Mehrfaches über der Fréedericksz-Schwelle liegenden Betriebsspannung betrieben. Als Fréedericksz-Schwelle bezeichnet man die Ansteuerspannung einer Flüssigkristallzelle, bei welcher eine erste optische Aktivität der Zelle beobachtet werden kann. Die Wahl einer höheren Betriebsspannung wird in den obigen Druckschriften mit einer Verringerung des entstehenden Streulichtes, einer reduzierten Temperaturabhängigkeit des elektrooptischen Effektes und der Erzeugung einer optischen Transmission von weniger als 1% begründet.
Die Ansteuerfrequenz solcher aktiver Filterelemente liegt aus Gründen einer niedrigen Leistungsaufnahme zwischen 0 und 32 Hz. Als Hauptgrund für die beschränkte Verfügbarkeit von elektrischer Versorgungsleistung wird der Betrieb der Filterelemente mit Strom aus Stützbatterien und Solarzellen genannt. Während dauernder Gleichspannungsbetrieb Flüssigkristallzellen durch Elektrolyse und Ionenmigration heute noch dauerhaft schädigt oder deren optische Leistungsfähigkeit stark beeinträchtigt, sind durch kontinuierliche Verbesserung der isolierenden Schichten, durch Verringerung von Verunreinigungen und durch Erzielung höherer Leitwerte der verwendeten Flüssigkristallsubstanzen wesentliche Fortschritte erzielt worden.
Die Wahl einer möglichst kleinen Ansteuerfrequenz wird angestrebt, weil die Ansteuerfrequenz linear in die Leistungsaufnahme einer Flüssigkristallzelle eingeht. Es wäre aber wünschenswert, die Leistungsaufnahme weiter zu verringern.
Zwei für derartige elektrooptische Filtereinrichtungen charakteristische Grössen sind in diesem Zusammenhang von besonderer Bedeutung: die Transmission und die Streuung. Anforderungen an diese Grössen sind in verschiedenen Produktenormen, z.B. EN 166, EN 167, EN 169 oder EN 379, festgelegt. Die europäische Norm EN 169 schreibt vor, in welchem Bereich die Transmission T bei verschiedenen Schweissvorgängen liegen darf. Dabei wird eine Schutzstufennummer
N = 1-(7/3)logT (1)
eingeführt. Zulässige Streulichtwerte für aktive Filterelemente sind in der europäischen Norm EN 379 definiert. Dabei wird der reduzierte Streulichtkoeffizient wie folgt festgelegt:
l* = (1/ lambda ) ( ? 1R - ? 2R ) / ? 1L , (2) wobei lambda der Raumwinkel, ( ? 1R - ? 2R ) der Streulichtfluss der Messprobe im definierten Raumwinkel (abzüglich des Streulichtanteils des Messaufbaus) und ? 1L der ungestreute Lichtfluss der Messprobe (nullte Beugungsordnung) ist.
Bei bekannten elektrooptischen Filtereinrichtungen wird die optische Qualität durch Streulicht stark beeinträchtigt. Die Lichtstreuung an einer LC-Zelle hat verschiedene Ursachen: unter anderem in der LC-Zelle eingeschlossene Partikel, unterschiedliche Schichtdicken, Kratzer, Kanten und/oder Abstandshalter (sog. Spacer) zwischen den den Flüssigkristall einschliessenden Glasplatten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine aktive elektrooptische Filtereinrichtung zu schaffen und ein Verfahren für deren Betrieb anzugeben, bei welchen eine möglichst geringe Betriebsspannung benötigt und trotzdem eine gute optische Qualität, insbesondere deren geringe Beeinträchtigung durch Lichtstreuung, erreicht wird. Die Aufgabe wird gelöst durch die Filtereinrichtung und das Verfahren, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind.
Zur Verringerung der Leistungsaufnahme der Flüssigkristallzelle ist die erfindungsgemässe elektrooptische Filtereinrichtung vorzugsweise mit einer besonderen Ansteuerschaltung ausgerüstet. Die erfindungsgemässe Ansteuerschaltung enthält einen Schalter, der die Flüssigkristallzelle in jeder Halbperiode für eine bestimmte Zeit kurzschliesst. Es wird also weder eine kontinuierliche Kippschaltung noch eine pausenlos wechselnde Ansteuerspannung gewählt. Die erfindungsgemässe Ansteuerung unterscheidet sich vom Stand der Technik durch das Einfügen einer aktiven Flanke und einem Ansteuerverfahren, welches an Stelle einer kontinuierlichen Frequenz eher einer Pulsbreitenmodulation entspricht. Die Rahmenfrequenz der Ansteuerpulse liegt im Bereich von 0.01 bis 1 Hz.
Der Energieaufwand wird mit diesem Verfahren gegenüber dem Stand der Technik halbiert, was einen enormen Fortschritt bedeutet.
Die vorliegende Erfindung verwendet eine Betriebsspannung, die eindeutig festgelegt ist. Einerseits liegt sie mehrfach über der Fréedericksz- Schwelle, um die in der Produktenorm EN 169 vorgeschriebene optische Dichte zu erreichen. Zusätzlich wird die Betriebsspannung derart festgelegt, dass sie bei der Spannung liegt, bei welcher das durch die LCD-Anzeige gestreute Licht minimal ist.
Die erfindungsgemässe Festlegung der Betriebsspannung besteht in der Erkenntnis, dass ein Streulichtminimum erreicht ist, wenn in der Streulichtgleichung (2) der Zähler (im Wesentlichen ? 1R ) kleiner als oder gleich gross wie der Nenner ( ? 1L ) ist. Das heisst mit andern Worten: Wenn der Streulichtanteil ? 1R im Arbeitspunkt der Flüssigkristallanzeige kleiner oder gleich der Resttransmission T = 10<(3/7)(1-><N)> eingestellt wird, so ist die Betriebsspannung streulichtoptimiert gewählt. Derart festgelegte Betriebsspannungen liegen erfahrungsgemäss im Bereich von 10 bis 50 Volt. Die Abstimmung der Resttransmission kann zum Beispiel mit einem kleinen Offset der Polarisatororientierung oder mit einer Anpassung der Polarisationseffizienz gelöst werden. Der Streulichteinfluss der Messeinrichtung ( ? 2R ) wurde in obiger Diskussion vernachlässigt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren detailliert beschrieben. Dabei zeigen: Fig. 1 eine als Blendschutzvorrichtung ausgebildete erfindungsgemässe Filtereinrichtung, Fig. 2 ein Ersatzschaltbild einer erfindungsgemässen Steuerschaltung, Fig. 3 die Betriebsspannung als Funktion der Zeit für eine bevorzugte Variante des erfindungsgemässen Betriebsverfahrens und Fig. 4 den reduzierten Leuchtdichtekoeffizienten als Funktion der Betriebsspannung.
In Fig. 1 ist eine als Blendschutzvorrichtung ausgebildete erfindungsgemässe Filtereinrichtung abgebildet. Sie enthält mindestens ein aktives optisches Filterelement 1 mit einem Flüssigkristall. Der Flüssigkristall ist gemäss einer der folgenden Technologien ausgeführt: TN-Technologie, STN-Technologie, dichroische Technologie, ferroelektrische Technologie oder pi -Mode-LCD-Technologie. Ausserdem enthält die Filtereinrichtung elektronische Mittel 2 zur Ansteuerung des aktiven Filterelementes 1. Mindestens ein Lichtsensor 4 wirkt mit den elektronischen Mitteln 2 zusammen. Den elektronischen Mitteln 2 werden bspw. Ausgangssignale der Lichtsensoren 4 zwecks Steuerung bzw. Regelung der Betriebsspannung des Filterelementes zugeführt. Für die elektronischen Mittel 2, das optische Filterelement 1 und eventuell die Lichtsensoren 4 sind Stromversorgungsmittel 5 vorgesehen.
Diese können bspw. als Solarzellen ausgeführt sein.
Es ist vorteilhaft, die elektronischen Mittel 2 mit einer Ansteuerschaltung, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, auszustatten. Damit kann die Leistungsaufnahme der Flüssigkristallzelle 1 wesentlich verringert werden. Der Flüssigkristall wird auf dem Ersatzschaltbild von Fig. 2 durch einen Widerstand R LC und eine Kapazität C LC dargestellt. Andere Widerstände in der Schaltung sind in den Widerständen R S1 und R S2 zusammengefasst. Eine Wechselspannungsquelle 21 liefert eine Wechselspannung U = mit einer Rahmenfrequenz f von typischerweise 0.01 bis 1 Hz. Die erfindungsgemässe Ansteuerschaltung beinhaltet einen Schalter S 1 , der die Flüssigkristallzelle für eine bestimmte Zeit t s kurzschliesst. Dies bewirkt die vollständige Entladung des Kondensators C LC .
Der Energieaufwand für die gegenpolige Ladung des Kondensators C LC wird also mit dieser Ansteuerschaltung gegenüber dem Stand der Technik halbiert.
Fig. 3 zeigt die von der erfindungsgemässen Ansteuerschaltung nach Fig. 2 gelieferte Betriebsspannung U(t) als Funktion der Zeit t. In einer Periode T mit einer typischen Dauer von 1 bis 100 s wird zunächst während eines ersten Zeitintervalls t + eine bspw. positive Spannung + |U LC | an der Flüssigkristallzelle 1 angelegt. Danach wird, z.B. durch Schliessen des Schalters S 1 (siehe Fig. 2), während eines zweiten Zeitintervalls t s1 die Flüssigkristallzelle 1 kurzgeschlossen. Während eines dritten Zeitintervalls t wird dann eine bspw. negative Spannung -|U LC | an der Flüssigkristallzelle 1 angelegt, worauf während eines vierten Zeitintervalls t s2 wieder ein Kurzschluss erfolgt. Auf diese Weise werden also aktive Flanken 31, 32 in den Verlauf der Betriebsspannung U(t) eingefügt.
Dieses erfindungsgemässe Ansteuerverfahren entspricht am ehesten einer Pulsbreitenmodulation. Die Rahmenfrequenz f = 1/T der Ansteuerpulse liegt im Bereich von 0.01 bis 1 Hz. Es ist zu beachten, dass die Zeitintervalle in Fig. 3 aus Gründen der übersichtlichkeit nicht massstabsgetreu dargestellt sind: Während das erste Zeitintervall t + und das dritte Zeitintervall t typische Längen von 0.5 bis 50 s aufweisen, liegen typische Längen des zweiten Zeit-intervalls t s1 und des vierten Zeitintervalls t s2 im Bereich von Mikrosekunden bis Millisekunden. Die Kurzschlusszeiten t s1 , t s2 sind also um Faktoren in der Grössenordnung von 10<3> bis 10<7> kürzer als die Ansteuerzeiten t + , t - .
Fig. 4 zeigt eine typische Abhängigkeit des reduzierten Leuchtdichtekoeffizienten l*(U) (vgl. Gleichung (2)) in Funktion der Betriebsspannung U. Die Analyse der Streuphänomene an einer Flüssigkristallzelle 1 ist wichtig für das Verständnis der Erfindung. Ursachen der Lichtstreuung sind bspw. in der Flüssigkristallzelle 1 eingeschlossene Partikel, unterschiedliche Schichtdicken, Kratzer, Kanten und/oder Abstandshalter (sog. Spacer) zwischen zwei den Flüssigkristall einschliessenden Glasplatten. Beim Streulicht lassen sich ein statischer Anteil l* s und ein dynamischer Anteil l* d unterscheiden. Der statische Streulichtanteil l* s lässt sich mit geeigneten technischen Massnahmen so weit reduzieren, dass der Benutzer eines aktiven Blendschutzfilters keine Einbusse der Abbildungsqualität hinnehmen muss (Streulichtklasse 1, gemäss europäischer Norm EN 379).
Ganz anders sieht die Situation beim dynamischen, spannungsabhängigen Streulichtanteil l* d aus. Um die oben erwähnten Streulichtzentren herum bildet sich beim Anlegen einer Betriebsspannung U eine lokale Orientierungsstörung. Der das Streulichtzentrum verursachende Fremdkörper - oder die Kante - stört die homogene, chirale Orientierung der Flüssigkristallmoleküle. Diese lokalen Orientierungsstörungen sind weit gehend für den spannungsabhängigen Streulichtanteil l* d verantwortlich. Mit höherer Betriebsspannung U werden die Flüssigkristallmoleküle immer paralleler zum Feldstärkenvektor ausgerichtet und damit die lokale Orientierungsstörung zum Verschwinden gebracht.
Der in Fig. 4 dargestellte reduzierte Leuchtdichtekoeffizient l* ist gemäss Gleichung (2) im Wesentlichen das Verhältnis von Streulichtfluss ? 1R und ungestreutem Lichtfluss ? 1L . Bei der Kurve l*(U) lassen sich drei Bereiche unterscheiden.
I. Für kleine Betriebsspannungen U ? 1R < ? 1L , also l* < 1. In diesem ersten Bereich I nimmt ? 1L mit steigendem U stärker ab als ? 1R , weshalb l*(U) monoton steigt.
II. Für mittlere Betriebsspannungen U ist ? 1R = ? 1L , also l* = 1. In diesem zweiten Bereich II ist l*(U) ungefähr konstant.
III. Für grosse Betriebsspannungen U gilt wieder ? 1R < ? 1L , also l* < 1. In diesem dritten Bereich III nimmt ? 1L , mit steigendem U nur noch wenig ab oder ist annähernd konstant, wogegen ? 1R aus den oben erwähnten Gründen immer noch abnimmt, weshalb l*(U) monoton abnimmt.
Gemäss der Erfindung wird die Betriebsspannung U = U LC so gewählt, dass folgende Bedingungen erfüllt sind:
a) Es wird die geforderte Transmission erreicht;
b) Der reduzierte Leuchtdichtekoeffizient l* ist minimal.
Die Betriebsspannung U LC wird daraus wie folgt ermittelt. Die Bedingung a) definiert ein Band auf der U-Achse, in welchem sich die Betriebsspannung U LC befinden muss, um die geforderte Transmission zu erreichen. In diesem Band wird dann gemäss Bedingung b) die Betriebsspannung U LC eindeutig bestimmt, so dass l* minimal wird. Normalerweise befindet sich der Arbeitspunkt U LC im dritten Bereich III der Kurve l*(U).
Bei Bedarf kann die Transmission durch eine leichte gegenseitige Verdrehung der Polarisatoren oder durch eine Anpassung der Polarisatoreffizienz abgestimmt werden.
The invention relates to an active electro-optical filter device and a method for its operation in accordance with the preambles of the independent patent claims. The filter device is particularly suitable as a glare protection device for use in welding protection masks, helmets or goggles.
Filter devices of this type are e.g. known from the publications WO 97/15 254, US-5 315 099 or EP-0 550 384. As an active filter element, they typically contain at least one liquid crystal cell (liquid crystal cell, LC cell), which more or less blocks the passage of light as soon as a light sensor is subjected to a light intensity that exceeds a predetermined threshold. The use of such filter devices is diverse; a typical example is the use as a viewing window for welding masks, helmets and glasses.
The filter devices described in the cited documents consist of active filter elements, for example of nematic liquid crystal elements which preferably rotate by 0-90 ° and which are located between two crossed polarizers. They are operated with an operating voltage that is several times above the Fréedericksz threshold. The Fréedericksz threshold is the control voltage of a liquid crystal cell at which a first optical activity of the cell can be observed. The choice of a higher operating voltage is justified in the above publications with a reduction in the stray light produced, a reduced temperature dependence of the electro-optical effect and the generation of an optical transmission of less than 1%.
The driving frequency of such active filter elements is between 0 and 32 Hz for reasons of low power consumption. The main reason for the limited availability of electrical supply power is the operation of the filter elements with current from backup batteries and solar cells. While continuous DC voltage operation still permanently damages liquid crystal cells due to electrolysis and ion migration or severely impairs their optical performance, significant improvements have been achieved by continuously improving the insulating layers, reducing impurities and achieving higher conductivities of the liquid crystal substances used.
The choice of a drive frequency which is as small as possible is aimed at because the drive frequency is linearly input into the power consumption of a liquid crystal cell. However, it would be desirable to further reduce power consumption.
Two variables that are characteristic of such electro-optical filter devices are of particular importance in this context: the transmission and the scattering. Requirements for these sizes are in different product standards, e.g. EN 166, EN 167, EN 169 or EN 379. The European standard EN 169 specifies the range in which the transmission T may lie during various welding processes. Thereby a protection level number
N = 1- (7/3) logT (1)
introduced. Permissible stray light values for active filter elements are defined in the European standard EN 379. The reduced scattered light coefficient is determined as follows:
l * = (1 / lambda) (? 1R -? 2R) /? 1L, (2) where lambda is the solid angle, (? 1R -? 2R) the scattered light flow of the sample in the defined solid angle (minus the scattered light component of the measurement setup) and? 1L is the unscattered light flux of the measurement sample (zero diffraction order).
In known electro-optical filter devices, the optical quality is greatly impaired by stray light. The light scattering on an LC cell has various causes: among other things, particles enclosed in the LC cell, different layer thicknesses, scratches, edges and / or spacers (so-called spacers) between the glass plates enclosing the liquid crystal.
It is an object of the invention to provide an active electro-optical filter device and to provide a method for its operation in which the lowest possible operating voltage is required and nevertheless good optical quality, in particular its low impairment due to light scattering, is achieved. The object is achieved by the filter device and the method as defined in the independent patent claims.
To reduce the power consumption of the liquid crystal cell, the electro-optical filter device according to the invention is preferably equipped with a special control circuit. The drive circuit according to the invention contains a switch which short-circuits the liquid crystal cell for a certain time in each half period. Neither a continuous toggle switch nor a non-stop changing control voltage is therefore selected. The control according to the invention differs from the prior art by the insertion of an active edge and a control method, which rather corresponds to a pulse width modulation instead of a continuous frequency. The frame frequency of the control pulses is in the range from 0.01 to 1 Hz.
The energy consumption is halved with this method compared to the prior art, which means enormous progress.
The present invention uses an operating voltage that is clearly defined. On the one hand, it lies several times above the Fréedericksz threshold in order to achieve the optical density specified in the EN 169 product standard. In addition, the operating voltage is set to be the voltage at which the light scattered by the LCD display is minimal.
The determination of the operating voltage according to the invention consists in the knowledge that a scattered light minimum is reached when in the scattered light equation (2) the numerator (essentially? 1R) is smaller than or equal to the denominator (? 1L). In other words, this means: If the amount of stray light? If the operating point of the liquid crystal display is set to less than or equal to the residual transmission T = 10 <(3/7) (1 -> <N)>, the operating voltage is selected to be optimized for stray light. Experience has shown that operating voltages set in this way are in the range of 10 to 50 volts. The tuning of the residual transmission can be solved, for example, with a small offset in the polarizer orientation or with an adjustment of the polarization efficiency. The influence of scattered light from the measuring device (? 2R) was neglected in the discussion above.
The invention is described in detail below with reference to figures. 1 shows a filter device according to the invention designed as an anti-glare device, FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of a control circuit according to the invention, FIG. 3 shows the operating voltage as a function of time for a preferred variant of the operating method according to the invention, and FIG. 4 shows the reduced luminance coefficient as a function of the operating voltage.
1 shows a filter device according to the invention designed as a glare protection device. It contains at least one active optical filter element 1 with a liquid crystal. The liquid crystal is designed according to one of the following technologies: TN technology, STN technology, dichroic technology, ferroelectric technology or pi-mode LCD technology. In addition, the filter device contains electronic means 2 for controlling the active filter element 1. At least one light sensor 4 interacts with the electronic means 2. Output signals of the light sensors 4 are supplied to the electronic means 2, for example, for the purpose of controlling or regulating the operating voltage of the filter element. Power supply means 5 are provided for the electronic means 2, the optical filter element 1 and possibly the light sensors 4.
These can, for example, be designed as solar cells.
It is advantageous to equip the electronic means 2 with a control circuit, as is shown schematically in FIG. 2. The power consumption of the liquid crystal cell 1 can thus be significantly reduced. The liquid crystal is represented on the equivalent circuit diagram of FIG. 2 by a resistor R LC and a capacitor C LC. Other resistors in the circuit are combined in the resistors R S1 and R S2. An AC voltage source 21 supplies an AC voltage U = with a frame frequency f of typically 0.01 to 1 Hz. The control circuit according to the invention includes a switch S 1, which short-circuits the liquid crystal cell for a specific time t s. This causes the capacitor C LC to be completely discharged.
The energy expenditure for the counter-polar charge of the capacitor C LC is thus halved compared to the prior art with this control circuit.
FIG. 3 shows the operating voltage U (t) supplied by the drive circuit according to the invention as a function of time t. In a period T with a typical duration of 1 to 100 s, a positive voltage + | U LC |, for example, is first generated during a first time interval t + applied to the liquid crystal cell 1. Then, e.g. by closing the switch S 1 (see FIG. 2), the liquid crystal cell 1 short-circuited during a second time interval t s1. During a third time interval t, a negative voltage - | U LC | applied to the liquid crystal cell 1, whereupon a short circuit occurs again during a fourth time interval t s2. In this way, active edges 31, 32 are inserted into the course of the operating voltage U (t).
This control method according to the invention most closely corresponds to pulse width modulation. The frame frequency f = 1 / T of the control pulses is in the range from 0.01 to 1 Hz. It should be noted that the time intervals in FIG. 3 are not drawn to scale for reasons of clarity: during the first time interval t + and the third time interval t have typical lengths of 0.5 to 50 s, typical lengths of the second time interval t s1 and the fourth time interval t s2 are in the range from microseconds to milliseconds. The short-circuit times t s1, t s2 are therefore shorter than the activation times t +, t - by factors on the order of 10 3 to 10 7.
FIG. 4 shows a typical dependency of the reduced luminance coefficient l * (U) (cf. equation (2)) as a function of the operating voltage U. The analysis of the scattering phenomena on a liquid crystal cell 1 is important for understanding the invention. Causes of the light scattering are, for example, particles enclosed in the liquid crystal cell 1, different layer thicknesses, scratches, edges and / or spacers between two glass plates enclosing the liquid crystal. In the case of scattered light, a static component l * s and a dynamic component l * d can be distinguished. The static stray light component l * s can be reduced to such an extent with suitable technical measures that the user of an active anti-glare filter does not have to accept any loss in image quality (stray light class 1, in accordance with European standard EN 379).
The situation is completely different with the dynamic, voltage-dependent scattered light component l * d. A local orientation disturbance forms around the above-mentioned scattered light centers when an operating voltage U is applied. The foreign body causing the scattered light center - or the edge - disturbs the homogeneous, chiral orientation of the liquid crystal molecules. These local orientation disorders are largely responsible for the voltage-dependent scattered light component l * d. With a higher operating voltage U, the liquid crystal molecules are aligned more and more parallel to the field strength vector and the local orientation disorder is thus eliminated.
According to equation (2), the reduced luminance coefficient l * shown in FIG. 4 is essentially the ratio of scattered light flux? 1R and unscattered light flow? 1L. With the curve l * (U) three areas can be distinguished.
I. For small operating voltages U? 1R <? 1L, so l * <1. In this first area I takes? 1L with increasing U more than? 1R, which is why l * (U) increases monotonously.
II. For medium operating voltages U is? 1R =? 1L, ie l * = 1. In this second area II, l * (U) is approximately constant.
III. For large operating voltages U again applies? 1R <? 1L, so l * <1. In this third area III takes? 1L, only slightly decreases with increasing U or is approximately constant, against what? 1R still decreases for the reasons mentioned above, which is why l * (U) decreases monotonously.
According to the invention, the operating voltage U = U LC is selected so that the following conditions are met:
a) The required transmission is achieved;
b) The reduced luminance coefficient l * is minimal.
The operating voltage U LC is determined from this as follows. Condition a) defines a band on the U axis in which the operating voltage U LC must be in order to achieve the required transmission. In this band, the operating voltage U LC is then clearly determined in accordance with condition b), so that l * becomes minimal. Normally, the working point U LC is in the third area III of the curve I * (U).
If necessary, the transmission can be adjusted by slightly rotating the polarizers or by adjusting the polarizer efficiency.