虛擬現(xiàn)實立體頭盔的原理是將小型二維顯示器所產(chǎn)生的影像藉由光學(xué)系統(tǒng)放大。具體而言,，小型顯示器所發(fā)射的光線經(jīng)過凸?fàn)钔哥R使影像因折射產(chǎn)生類似遠(yuǎn)方效果,。利用此效果將近處物體放大至遠(yuǎn)處觀賞而達(dá)到所謂的全像視覺（Hologram）。液晶顯示器（早期用小型陰極射線管,，最近已有應(yīng)用有機電致發(fā)光顯示器件）的影像通過一個偏心自由曲面透鏡,，使影像變成類似大銀幕畫面。由于偏心自由曲面透鏡為一傾斜狀凹面透鏡,，因此在光學(xué)上它已不單是透鏡功能,，基本上已成為自由面棱鏡。當(dāng)產(chǎn)生的影像進入偏心自由曲面棱鏡面,，再全反射至觀視者眼睛對向側(cè)凹面鏡面,。側(cè)凹面鏡面涂有一層鏡面涂層，反射同時光線再次被放大反射至偏心自由曲面棱鏡面，并在該面補正光線傾斜,，到達(dá)觀視者眼睛,。