一种双成像混合的全息显示装置，属于全息显示设备技术领域。该装置包括顶显示屏、底显示屏和全息成像框，四块形状大小相同的等腰梯形透明薄膜对称地组合成一个四棱台状的全息成像框，上大下小放置，每一个透明薄膜与水平面成45度角。顶显示屏成正方形，设置在全息成像框的上方，显示面朝下放置，顶显示屏的四条边与全息成像框顶部的四条边连接。底显示屏也成正方形，放置于全息成像框的底部，显示面朝上放置，中心对准全息成像框底部的中心。顶显示屏被两条对角线划分为4个区域。通过两个显示屏同步投影的方式，在设备中部通过透明膜形成双层全息投影影像，在保证凌空感的同时提高全息成像的纵深感，并允许前后层次显示影像之间的互动显示。