本实用新型公开一种全景3D相机及头戴显示装置，包括握持部和连接于握持部上端的镜头组，所述镜头组包括设置于镜头组一端的第一鱼眼镜头组和设置于镜头组另一端的第二鱼眼镜头组，其中，所述第一鱼眼镜头组包括相背设置的第一鱼眼镜头和第二鱼眼镜头，所述第二鱼眼镜头组包括相背设置的第三鱼眼镜头和第四鱼眼镜头。本实用新型使用一台摄像机安装四个鱼眼镜头即可拍出3D图像效果，制作成本低成像效果好，同时，背对背两个鱼眼镜头的设计，使得拍全景照片无需转动或者是拖动相机，拍摄精度高，减小拍摄误差，真正的实现了360度3D的效果，提升用户身临其境的体验。