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一种平面柱镜光栅的制作方法，包括：S1、将高折射率原材料加热熔融、塑化后，挤出成型成薄膜或薄片；S2、使用制作有柱镜光栅结构的模具辊筒压印所述薄膜或所述薄片，冷却后在所述薄膜或所述薄片上成型出柱镜光栅阵列；S3、在所述柱镜光栅阵列表面涂布、填充低折射率的树脂材料；S4、将涂布后的所述薄膜或所述薄片穿过一对加热的整平辊，把填充的所述树脂材料整平；S5、将整平后的所述树脂材料完全固化，制作成平面柱镜光栅。本申请的技术方案克服了现有方法制作平面柱镜光栅制作尺寸精度低、工艺条件复杂的问题。