HMD ها در صنایع مختلفی همچون صنایع نظامی ، پزشکی ، آموزش و... کاربرد دارند . این سیستم ها می توانند جایگزین سیستم های سنتی شوند ، به گونه ای که اطلاعات حیاتی و مورد نیاز کاربر را در مقابل چشمان کاربر به نمایش بگذارد بدون آنکه کاربر دید خود از محیط بیرون را از دست بدهد . این نوع از HMD ها به عنوان HMD نوع AR شناخته می شوند . برای طراحی اپتیکی این سیستم ها نیاز است به چالش هایی همچون ابیراهی تصویر ، میدان دید کافی و وزن مناسب توجه کرد . استفاده از المان های اپتیکی Free – form امکان طراحی سیتم های سبک ، کم حجم و باعملکرد اپتیکی بهتر را فراهم می کند . اما در کنار طراحی اپتیکی بررسی تلورانس ها و ارزیابی امکان سنجی ساخت نیز اهمیت بسیار بالایی دارد ، زیرا حتی انحرافات جزئی در ساخت می تواند بر کیفیت تصویر خروجی اثر داشته باشد از این رو نیاز به یک مطالعه جامع در زمینه طراحی ، تلورانس گذاری و تحلیل قابلیت ساخت نمایشگرهای off-axis HMD مبتنی بر اپتیک free-form احساس می شود .
