通过可变帧率优化显示图像质量和功耗　

如图4所示，区域A与区域B的比率将随着刷新时间期间在原始帧率的基础上显著变化而变得非常不同。随着刷新周期变得更长，最佳V_COM电平将从V_COM1更改为新值V_COM2。如果不相应调节V_COM电平，区域A’和区域B’的比率会随着放电时间的增加偏离其约1.0的正常值。

可变V_COM电平发生器(VVLG)方法

传统V_COM发生器由数字参考电压(DVR)块、I²C接口、EEPROM和运算放大器组成，如图2所示。V_COM电平使用I²C接口设置，并存储在EEPROM中。用户写入新的V_COM值前该电平不会改变。凭借该配置，帧率变化(例如从30Hz到90Hz)时“即时”执行V_COM电平更改不切合实际。

解决方案是可变V_COM参考，它可以在不同的帧率施加到面板上时调节其值，具体由显示的图像要求确定。实施这种新方法的C是Exar公司的IML7918可变V_COM电平发生器(VVLG)，如图5所示。

VVLG的理念是提供可变VCOM电平，其通过针对不同垂直频率自适应或通过外部控制信号实现。这最大限度地减少了感知到的闪烁水平，因为自适应地更改VCOM电平会尽量减小区域A和区域B之间的差异。GPU会生成不同的垂直频率，还将调整并更改VCOM电平以保持区域的平衡(区域A=区域B)。

为解决自适应同步显示面板的V_COM电平调节需求，需要具有对应于不同面板帧率值的多个寄存器和非易失性存储(NVM)体的V_COM发生器。工厂可以为面板的各种帧率设置最佳V_COM值，该器件会生成计时控制器芯片需要的V_COM输出。例如，它们可以是针对20Hz、40Hz和更高的预设值，高达240Hz的刷新速率。

调节输出V_COM电平的另一种方式是通过使用内置在IC中的频率检测器调节。计数器通过监视垂直启动(STV)信号并将V_COM输出调节到正确的电平测量帧率。八个不同V_COM值可以存储在器件中，在它确定频率后，IC将自动产生最适合使区域A’和区域B’相等的V_COM值，从而最大限度地减少闪烁。为准确检测和测量STV，该器件包括一个准确修整的振荡器。

图6显示帧率变化时V_COM输出电平中的变化如何由来自计时控制器的STV信号的IC监测进行感测。示波器图像底部的区域1差异表示帧率变化，而迹线则显示V_COM输出电平。在图6(a)中，该功能禁用，而图6(b)则显示由启用该感应功能所形成的V_COM的受控变化。不同帧率的各种V_COM电平在工厂进行校准，以实现高性能显示面板。

调节最佳V_COM电平的另一种方法是通过I²C端口直接向器件提供控制信号，如图7所示。由范围通道1和通道4提供I²C控制信号，通道3V_COM电平针对给定帧率调节为所需值。

结论

下一代显示屏及其控制器将具有灵活处理不同显示图像质量要求的能力。这些显示屏面板称为“自由同步”或“自适应同步”单元，将具有调节它们的帧率以与图像要求相匹配的能力。因此，有必要针对给定帧率调节并优化面板的VCOM电压电平。否则，无法避免的恼人闪烁噪声将出现在这样的显示屏上。

目前没有一个面板供应商能够提供具有强大帧率变化能力的显示屏。虽然某些专家表示，较高的帧率不明显提供真正的优势，而真正的显示屏用户(例如游戏玩家)可以看出差别，很有可能某些显示屏厂商将尽力支持他们的需求。建议的可变V_COM生成器将实现该升级，因为它会在帧率转换期间通过调节V_COM电平消除闪烁噪声。

本文来源于中国科技核心期刊《电子产品世界》2016年第8期第70页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。