本发明提供的变焦光学系统，采用二次成像的折反式换档变焦系统结构，主镜为球面反射镜，并且为系统光阑，平行光束经主镜反射、校正镜组和第一折叠镜后一次成像，再经第二折叠镜、准直镜组和换档变焦组二次成像，由于折反式换档变焦光学系统焦距较长，视场更大，成像质量更好，解决了折反式连续变焦光学系统焦距短、视场小和成像质量较差的问题。