光學自準直儀在20世紀30年代中期便開始用于角度測量，但是到了20世紀40年代后期，這種準確度為1秒的儀器才被承認。到20世紀50年代，雖然光學自準直儀的設計原理仍未改變，但在光電檢測取代肉眼觀察之后，其準確度提高了一個數量級以上。在20世紀60年代，   、英國及德國制造商已生產了多種光電式的商用自準直儀。之后數十年來．自準直儀了的發展。自準直儀經歷了目視式、光電指零式和數字式三個發展階段。當前主要使用數字式自準直儀。目視式自準直儀雖然是目視、手動操作，準確度也不高，但工作；攜帶方便，廉，因此至今尚在使用中。而光電指零式自準直儀由于仍用目視、手動操作，僅以肉眼觀察電表代替肉眼觀察自準直像，其性能并無實質性的提高，因此當前已被淘汰，只作為自準直儀由目視式至數字式、由光機式向光電式發展過程中的一個過渡階段。  

自準直儀，亦稱“自準直光管”、“光學平直度檢查儀”。它是一種利用光的自準直原理測量平直度的儀器。當狹縫光源位于物鏡的焦平面上時，光線將通過物鏡折射為平行光束，再經由一垂直于光軸的平面反射鏡將光束循原路反射回來。若是平面反射鏡有偏斜，則放射光束聚焦后成的像，將偏離狹縫光源的原始位置。同過目鏡讀數，可測出反射鏡對光軸垂直面的微小傾角。  

自準直儀通常由三部分組成:  

1.體外反射鏡  

2.物鏡光管部件  

3.測微目鏡部件  

由于分劃板和各個光學元件的位置、結構不同，自準直儀有以下三種基本光路。