本发明提供了一种立体图像显示装置。该立体图像显示装置包括：偏振分束器，其用于基于偏振分量将由投影仪发射出的图像光空间地分离成透射光和一束或更多束反射光；第一调制器，其用于通过透射光以时分机制作为左图像或右图像交替发射时允许不同偏振的方式进行调制，将透射光发射在屏幕上；第二调制器，其用于通过反射光以时分机制交替地发射成左图像或右图像时允许不同偏振的方式进行调制，将反射光发射在屏幕上的，其中第一调制器和第二调制器以下方式设置：在特定时间点，第一调制器的相位延迟是0λ和1/2λ中的任一个，第二调制器相位延迟为0λ和1/2λ中的另一个。