光学系の調整方法の一つ。カメラや望遠鏡などの結像光学系の光軸と、光軸上の反射面の法線方向を一致させるときに用いる。無限遠に調整した結像光学系の焦点面に点光源を置くと、光源からの光は平行光となってその光学系から出ていく。この平行光部分に（測定）反射面があり、平行光を来た方向に反射するとする。もし反射面の法線方向と結像光学系の光軸が平行となっていれば、反射された光はもとの結像光学系を通して光源位置に再結像する。このことを利用して、反射面の角度調整を行う。平行光部分に適当な光学系を置けば、曲率を持った反射面の角度調整も行える。
この原理を利用した装置が、オートコリメータである（図参照）。オートコリメータでは、適当な位置から照らした十字線を光源とし、ビームスプリッタで反射させてコリメータレンズに光を導く。コリメータレンズを通った光は平行光となり、反射面で反射されてコリメータレンズに戻り、ビームスプリッタを直進して焦点面で結像する。焦点面にも十字線を置き、再結像した光源の十字線の位置を測定し、オートコリメータの光軸に対する測定反射面の垂直度を測る。