Pentaprisme

Ce prisme, muni d'une base pentagonale, a deux faces couvertes d'une matière réfléchissante. Le rayon pénètre perpendiculairement à la surface, puis se réfléchit successivement sur les deux surfaces enduites, et ressort perpendiculairement au rayon incident sans inverser l'image. L'enduit est nécessaire du fait que l'angle d'incidence ne permet pas de réflexion totale. Le cinquième côté est un chanfrein créé par commodité de fabrication et n'est pas utilisé optiquement.

Un pentaprisme usuel ne fait que réorienter l'axe optique ou axe de propagation, de 90°, quel que soit l'angle d'incidence du faisceau sur la face du prisme[1].

Pentaprisme toit

Tracé d'un rayon et formation d'une image par un pentaprisme-toit comme utilisé dans un appareil photo de type Reflex. Une des faces est séparée en deux avec pour effet d'échanger la gauche et la droite, ce qui compense le retournement de l'image dû à l'objectif

Le pentaprisme toit, utilisé communément dans les appareils reflex, est un pentaprisme dont l'une des faces traitées est un « toit ». Le pentaprisme toit inverse l'image dans la direction perpendiculaire au plan de réfraction contrairement à un pentaprisme classique, mais conserve la propriété initiale de déviation constante de 90°[1].

Un pentaprisme toit, pour un même matériau et une ouverture, est environ 17 % plus grand et 19 % plus lourd que son équivalent sans toit. L'usinage du toit doit être extrêmement précis, à quelques arcsecondes près, de manière à ne pas dédoubler l'image[1].

On utilise un pentaprisme et un prisme d'Amici collés pour concevoir un système redresseur grâce aux deux réflexions opérées dans chaque direction perpendiculaire à l'axe optique. Le même résultat peut être obtenu en accolant un pentaprisme toit avec un prisme droit[1].

Très utilisés pour la visée optique dans les appareils photographiques reflex, les pentaprismes en toit servent dans ces systèmes à redresser l'image le plus souvent inversée par le système de lentilles de l'appareil. Plus le pentaprisme est grand meilleure est la qualité image résultante, ainsi dans les modèles de reflex les plus performants, il est rare qu'il y ait des flash car la totalité de la place disponible dans le boitier est utilisées par le pentaprisme[3].

De façon à rendre moins lourd le reflex, ou simplement pour des questions de compacité, les reflex grand public sont équipés de pentamiroirs au lieu de pentaprisme. Mais les pertes de luminosité dues aux réflexions sur les miroirs rend la solution du pentamiroir inutilisable pour les reflex haut de gamme[3] - [4].

Hors du domaine de la photographie, les pentaprismes sont utilisés dans le contrôle des angles spéciaux, de rectitude et de perpendicularité[5]. Les prismes accolés penta/Amici ou penta toit/prisme droit ont été utilisés dans certaines combinaisons optiques pour périscopes et jumelles binoculaires[1].