本实用新型涉及微型投影显示装置，包括投影光源模组、PBS棱镜、投影镜头模组和成像芯片，投影光源模组用于出射第一偏振光，PBS棱镜用于将第一偏振光反射至成像芯片，成像芯片用于将第一偏振光调制成第二偏振光，PBS棱镜还用于将第二偏振光入射至投影镜头模组，投影镜头模组包括偏振光转换器件、反射型第二聚光镜和成像透镜组，偏振光转换器件用于将第二偏振光调制成中间态，并将中间态调制成第一偏振光，将调制后第一偏振光入射至PBS棱镜，PBS棱镜还用于将第一偏振光反射至成像透镜组，成像透镜组用于将第一偏振光入射至光波导；投影镜头模组设置于PBS棱镜四周，本装置有效改善了投影镜头的空间浪费，使微投显示装置的空间体积扁平化，方便后续小型化设计。