對于機械補償式連續(xù)變焦系統(tǒng)，總有一個變焦組分和一個補償組分分別以不同規(guī)律運動以保證在改變組分間隔達到連續(xù)變焦的同時自動補償像面位移誤差。這兩個組分的運動規(guī)律通常要求變焦組以線性規(guī)律移動，而補償組則以非線性規(guī)律運動。兩組鏡頭的運動多是以機械凸輪機構(gòu)驅(qū)動實現(xiàn)的。驅(qū)動凸輪曲線的斜率（陡度）直接影響著運動的平滑度，陡度超過一定程度時會使機構(gòu)運動“卡死”。凸輪曲線的陡度一方面和曲線套筒的直徑以及曲線套筒的轉(zhuǎn)動總角度有關，另一方面還和曲線的方程以及移動組總移動量有關。曲線套筒的直徑受鏡筒外圓直徑約束，曲線套筒的總轉(zhuǎn)動角度也有一定限制。因此，曲線的陡度歸根結(jié)底是和曲線方程以及移動組總移動量有著密切關系，特別對于變焦倍率（變焦比）的系統(tǒng)因曲線陡度過大而使運動卡死是經(jīng)常面臨的困難。OCAD具有對凸輪曲線優(yōu)化設計的功能，把一個線性運動和一個非線性運動變成兩個非線性運動的結(jié)構(gòu)形式，這樣可以在不改變變焦組和補償組相對移動關系的前提下調(diào)整補償組運動曲線降低曲線陡度，改善使用效果。在圖4中是一個20倍連續(xù)變焦系統(tǒng)的凸輪曲線在高倍階段斜率達到75°之高已造成運動卡死如圖1所示。經(jīng)OCAD對凸輪曲線進行優(yōu)化后可以明顯改善曲線斜率，斜率最大值不超過30°，如圖2所示。明顯改善了凸輪曲線性能。經(jīng)優(yōu)化的凸輪曲線坐標數(shù)據(jù)列于圖3，便于直接提供數(shù)控機床加工，坐標點數(shù)可以根據(jù)需要選擇。顯示數(shù)據(jù)還可以直接轉(zhuǎn)換成word格式文件或excel工作表格式如圖4所示。

圖1 優(yōu)化前凸輪曲線斜率對照
 

圖3 凸輪曲線坐標數(shù)據(jù)
 

圖4 凸輪曲線坐標數(shù)據(jù)的多種數(shù)據(jù)格式文件