本公开提供一种透镜单元、照明装置以及色选机。透镜单元包括透明基板，透明基板具有第一侧和第二侧；透明基板在第一侧直接一体形成有第一微透镜阵列，第一微透镜阵列为沿二维阵列，第一微透镜阵列配置为接收来自光源的光线并均匀化；透明基板在第二侧直接一体形成有第二微透镜阵列和第三微透镜阵列，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列均为二维阵列且间隔开，第二微透镜阵列和第三微透镜阵列配置为将经过第一微透镜阵列的均匀化的光线通过后以沿宽度方向排列的多条的直的光线朝向第二微透镜阵列和第三微透镜阵列彼此相对的方向会聚。照明装置包括透镜单元。色选机包括识别装置，识别装置包括照明装置。由此，能提高在光接收面处的照明的强度和均匀性。