从光学角度讲，三片结构利用聚焦光学器件和一系列的内部反射棱镜以及彩色分光棱镜的组合结构，来引导光源发出的白光，并通过滤光产生红、绿、蓝三原色光线投射到DMD芯片上。DMD芯片把光线反射回彩色分光冷静，通过反射棱镜，然后进入投影机的镜头在屏幕上重现图像。单片DLP系统相对来说比较简单。光源发出的白光会聚到旋转的色轮平面上，通过滤光产生红、绿、蓝三原色的光线。光线通过在集成的管状通道中反弹传输，产生强度均匀的输出。最后，光线通过反射棱镜发射到数字微镜芯片上。DMD和色轮同步显示数据，这样在色轮的每一个彩色周期都会有正确的彩色数据显示。反射回来的光线通过反射棱镜送到投影机的镜头中显示。单片光学结构可以非常紧凑，而且有高效的成本。这是为什么三磅以下的商用投影机都是基于DLP技术的一个重要的原因。
