本实用新型涉及一种高光效的三色光源单片式液晶投影系统，它包括红、绿、蓝三光源(1r、1g、1b)、合光立方体棱镜(2)、偏振分光器(3)、成像芯片(4)和投影透镜(5)，所述红、绿、蓝三光源(1r、1g、1b)分别位于合光立方体棱镜(2)的三个侧面，在每个光源与合光立方体棱镜(2)之间设置一个偏振转换器(6)。三色光源输出的光分别先被该偏振转换器(6)转化为S偏振光后再射入合光立方体棱镜(2)，从合光立方体棱镜(2)最后出射的为红绿蓝合成S偏振光，射入偏振分光器(3)后被全部反射照明成像芯片(4)。本实用新型显著提高了照明光的利用率，改善了投影图像亮度。