本发明提出了一种基于UV激光直写光刻的双胶合微阵列透镜的制备方法，包括以下步骤：步骤a：设计好构成双胶合微透镜的单个微透镜的尺寸，将每个所述单个微透镜分解为2个透镜，每个所述透镜的一面均为平面；步骤b：将分解后的每个透镜分别形成为微透镜阵列组，并在每个所述微透镜阵列组旁边形成一组或两组对准标记，并制作相应的灰度图；步骤c：根据所述灰度图基于UV激光直写光刻技术制作微透镜阵列组和相应的对准标记；以及步骤d：通过步骤c中制作好的所述对准标记将制作好的所述微透镜阵列组进行对准，并组成双胶合微阵列透镜。本发明方法的技术原理简单可行。另外，本发明方法对微阵列透镜进行拼接胶合，可有效减小透镜像的像差及色差。