本实用新型提出了一种实聚混合成像的立体显示装置。该实聚混合成像的立体显示装置由2D显示面板、柱透镜光栅组成。所述柱透镜光栅分为第一柱透镜序列和第二柱透镜序列，其具有不同的焦距，并交替放置。第一柱透镜序列可将2D显示面板上的像素成倒立实像，所成实像位于柱透镜光栅平面前方；第二柱透镜序列可将像素聚焦后形成平行光束，人眼观看到的像素位于柱透镜光栅平面。故而本实用新型可以提供多深度的立体图像，以减轻传统立体显示器中人眼长时间固定对焦于柱透镜光栅平面时带来的视疲劳。当人眼分处于不同水平位置时，可以看到与之对应视差图像从而实现立体视觉。