本发明提供一种头戴式显示器的光学装置，该光学装置包括直下式mini LED背光模组、光纤膜、LCD面板和成像透镜。光纤膜，其包括光纤阵列，所述光纤阵列的一端具有用于接收所述面光源的耦合光输入表面，所述光纤阵列的另一端具有物理上面向眼睛方向并用于发射光的耦合光输出表面，其中，所述耦合光输入表面的表面积不小于所述耦合光输出表面的表面积以提升所述面光源的出光亮度。本发明的头戴式显示器的光学装置，其具有出光角度窄、光学损失少的特点。