光学自准直仪在20世纪30年代中期便开始用于角度测量，但是到了20世纪40年代后期，这种准确度为1秒的仪器才被承认。到20世纪50年代，虽然光学自准直仪的设计原理仍未改变，但在光电检测取代肉眼观察之后，其准确度提高了一个数量级以上。在20世纪60年代，   、英国及德国制造商已生产了多种光电式的商用自准直仪。之后数十年来．自准直仪了的发展。自准直仪经历了目视式、光电指零式和数字式三个发展阶段。当前主要使用数字式自准直仪。目视式自准直仪虽然是目视、手动操作，准确度也不高，但工作；携带方便，廉，因此至今尚在使用中。而光电指零式自准直仪由于仍用目视、手动操作，仅以肉眼观察电表代替肉眼观察自准直像，其性能并无实质性的提高，因此当前已被淘汰，只作为自准直仪由目视式至数字式、由光机式向光电式发展过程中的一个过渡阶段。  

自准直仪，亦称“自准直光管"、“光学平直度检查仪"。它是一种利用光的自准直原理测量平直度的仪器。当狭缝光源位于物镜的焦平面上时，光线将通过物镜折射为平行光束，再经由一垂直于光轴的平面反射镜将光束循原路反射回来。若是平面反射镜有偏斜，则放射光束聚焦后成的像，将偏离狭缝光源的原始位置。同过目镜读数，可测出反射镜对光轴垂直面的微小倾角。  

自准直仪通常由三部分组成:  

1.体外反射镜  

2.物镜光管部件  

3.测微目镜部件  

由于分划板和各个光学元件的位置、结构不同，自准直仪有以下三种基本光路。