本申请提供一种自聚焦透镜二维阵列，涉及光学技术领域，包括相对且平行设置以形成夹腔的上夹板和下夹板，以上夹板和下夹板为挡边在夹腔内沿下夹板至上夹板的方向层叠设置有多层透镜组；如此，便能够相比一维透镜阵列提供更加密集的阵列结构，有效解决了微型化、大容量的问题；再者，通过使得组成透镜阵列中的任意两个透镜元件沿垂直光轴方向的截面形状相同且截面形状的面积相等，从而能够使得各个透镜元件之间的差异较小，便于提高阵列的光均匀性、像质、分辨率、视场范围。