망원경의 원리와 콜리메이터의 원리를 조합시켜 미소한 각도의 측정이나 면의 측정 · 설정에 이용하는 계측기. 십자선과 조명등을 장착한 망원경을 사용하므로 오토콜리메이션 망원경이라고도 한다.

오토콜리메이션이란 거울 등의 평면의 법선방향(法線方向)을 광학적으로 구하는 방법을 말한다.

[그림]과 같이 작은 전구 S로 섭자선 G를 조명하고, G를 낸 빛이 반투명 거울 H로 반사되어 렌즈 L을 통과한 후 평행광(平行光)이 되도록 한다.

광행로(光行路)에 있는 거울 M에 의해 반사된 빛은 역진(逆進)하여 L 및 H를 통과하고. 다른 십자선 G 위에 G의 상 G’를 만든다.

접안렌즈 E의 시야에서 G과 G’가 완전히 일치했을 때에는 광축 GL은 거울 M의 면(面)에 수직이 된다.

이러한 방법을 오토콜리메이션이라고 한다.