变焦光学系统包括光源和聚焦透镜组、变焦透镜组和固定透镜组。光源照亮物体平面中的物体或邻近物体平面的物体。聚焦透镜组具有第一正光学功率并移动以聚焦物体。聚焦透镜组有正光学功率、正光学功率、正光学功率、负光学功率的四个透镜。变焦透镜组具有负光学功率，相对于物体平面和聚焦透镜组而移动以控制光束角度，而聚焦透镜组相对于物体平面保持固定。变焦透镜组包括两个负功率透镜。固定透镜组具有第二正光学功率，相对于物体平面保持在固定位置，并投射物体的图像。固定透镜组有三个透镜，该三个透镜包括负光学功率、正光学功率，和正光学功率。