本发明提出了一种基于像素掩模的立体显示装置。该基于像素掩模的立体显示装置由2D显示面板、像素掩模及柱透镜光栅构成；像素掩模紧贴放置于2D显示面板之前，柱透镜光栅放置于像素掩模之前；2D显示面板用于提供视差合成图像，视差合成图像中，不同行的像素分属于不同的视差图像；像素掩模上设置有透光孔，2D显示面板上像素的光线可通过像素掩模上的透光孔出射，并经由柱透镜光栅投射至各视点位置；当人眼分处于不同视点位置时，可以看到与之对应的视差图像，从而产生立体视觉；透光孔具有不同的水平节距，从而本发明可以实现多个最佳观看距离。