万華鏡(Kaleidoscope)の歴史と特許　美しい形や模様を展示・作成するための新しい光学機器

無限の模様を作り出す装置

2つ以上の反射面による多重反射は古代から知られており、ジャンバッティスタ・デラ・ポルタが『Magia Naturalis』（1558-1589）の中でそのように記述している。1646年、アタナシウス・キルヒャーは、本のように開閉でき、様々な角度に配置できる2枚の鏡の構造で、360°のアリコート・セクターを反射した正多角形図形を示す実験を記述している。ブラッドレー氏の『植木と園芸の新改良』（1717年）には、幾何学的な図面の上に同様の構造を置いて、多重反射による画像を示すことが記述されている。しかし、万華鏡の効果を十分に発揮する最適な構成は、1815年以前には記録されていない。

1814年、ブリュースター卿はガラス板の間の連続反射による光の偏光について実験を行い、「ろうそくの像が中心を回る円形の配置と、ガラス板の両端が形成するセクターの増殖」に初めて注目した。しかし、1815年2月に行われた実験では、この効果をさらに印象的にすることに成功した。この反射は、先の実験で反射板から離れた場所にあった反射物よりも規則的で、ほぼ完全に対称的に見えたのである。これをきっかけに、最も美しく、左右対称に完璧に見える条件を求めて、さらに実験が続けられた。初期のものは、色ガラスや不定形のものを恒久的に固定したもので、エジンバラ王立協会のメンバーの中には、その人気を予言したジョージ・マッケンジー卿もいたほどである。その後、筒を回転させるとガラス片や物体の一部が動くようにしたものが登場した。ブリュースター卿が最も重要視した最後のステップは、反射板を凹レンズ付きのドローチューブに入れ、周囲の物体を反射パターンにはっきりと取り入れることであった。

デビッド・ブリュースター卿は、この万華鏡が「無限の模様」を作り出す装置として、「あらゆる装飾芸術」において大きな価値を持つと考えた。芸術家たちは、太陽顕微鏡（カメラ・オブスキュラの一種）、マジックランタン、カメラ・ルシダを使って、万華鏡の作り出す図形を正確に描き出すことができたのである。ブリュースター卿は、この万華鏡が「合理的な娯楽のための道具」として普及することを確信した。1817年7月、イギリス特許4136号「あらゆる装飾芸術において大いに役立つ美しい形や模様を展示・作成するための『万華鏡』という新しい光学機器」が交付された。
残念ながら、当初この製品の製造者が販売用の万華鏡を何台も用意する前にコピーされ、市場に出回ってしまった。ロンドンやパリでは、わずか3カ月で20万個の万華鏡が売れたと推定されている。ブリュースター卿は、このうち正しく作られた正規品はせいぜい1000個程度で、その他の大部分は彼の発明を正しく感じられるものではなかった。1819年に万華鏡の原理と正しい作り方に関する論文『万華鏡論　A Treatise on the Kaleidoscope』を発表した。特許とこの出版物の中でいくつかの変数を定義している。

• サイズの変化（Brewsterは5から10インチの長さが便利だと考え、1から4インチについては、反射板の長さと同じ焦点距離のレンズを使用することを提案した）。
• 反射面の傾斜角のバリエーション。彼の特許では、18°、20°または22 1/2°が最も好ましいと判断しています。
• 反射面の材質の違い（板ガラス、流紋岩、金属、ガラスやロッククリスタルのプリズムの反射面）材質の選択は、色合いや画像の品質に影響を与えることがあります。
• オブジェクト・セルには、さまざまな色や形の物体、小さな図形、破片、液体、材料が使用できます（通常の透明な破片とは別に、たとえば鉄線や真鍮線のねじれた部分や、いくつかのレースは、非常に細かい効果を生み出すことができます）。

デビッド・ブリュースター卿の特許

"for a new Optical Instrument called "The Kaleidoscope" for exhibiting and creating beautiful Forms and Patterns of great use in all the ornamental Arts"

「あらゆる装飾芸術において大いに役立つ美しい形や模様を展示・作成するための『万華鏡』という新しい光学機器」

British patent no. 4136
1817年7月、イギリス特許4136号

出典　『万華鏡論』A Treatise on the Kaleidoscope　1819年　David Brewster

デビッド・ブリュースター卿が出版した書籍

グーグルブッスでアーカイブされているので実際にデジタルアーカイブを見ることができる。

万華鏡、その歴史、理論、建設、そしてその芸術への応用
The Kaleidoscope, Its History, Theory and Construction with Its Application to the Fine and Useful Arts
David Brewster · 1858
The Kaleidoscope, Its History, Theory and Construction with Its Application... - Google Books

光学に関する論文
A treatise on optics
sir David Brewster · 1888
A treatise on optics - Google Books

A treatise on optics

sir David Brewster · 1888

日本での万華鏡の歴史

文政二年(1819年)

大坂の狂言・歌舞伎の脚本家、作家の浜松歌国(濱松歌國)　の著で、元和元年(1615)から天保4年(1833)までの出来事を書き記している「摂陽奇観」の中に、文政二年(1819年)10月頃「紅毛渡り 更紗眼鏡 流行 大阪にて贋物多く製す」と万華鏡のイラスト共に記載されている。

ブリュースター卿がイギリスで特許を取得した1817年7月からわずか2年で極東の大阪で偽物が出回るほど流行になっていたというのは、万華鏡が万国共通のパワーを持った魅力的なアイテムだったのであろう。

「摂陽奇観」イラストキャプチャ

国立国会図書館デジタルコレクションにて、「摂陽奇観」を編集、現代語訳された「浪速叢書」がアーカイブされており、インターネットでも、直接、閲覧することができる。

国立国会図書館デジタルコレクション「浪速叢書」第6-50ページ

浪速叢書. 第6

著者　船越政一郎 編

出版年月日　昭和3年

IIIF マニフェストURI 　https://www.dl.ndl.go.jp/api/iiif/1226419/manifest.json

発明からそれほどタイムラグなく日本に入ってきた万華鏡は、その後、「百色眼鏡」「錦眼鏡」「万化鏡」などと呼ばれ、日本の伝統、民芸玩具として作られ、昭和に入ってからは駄菓子屋の玩具や手作り教材として、作られ続けている。
昭和の初期の書籍に、教材として紹介されている物がデジタルアーカイブで公開されている。

防空戦と兵器の作り方 : 手技教室十二ケ月

森本二泉 著

出版者　文明社

出版年月日　昭和17年(1942年)

防空戦と兵器の作り方 : 手技教室十二ケ月 - 国立国会図書館デジタルコレクション

おもちゃの理科研究

坂本孝 著

出版者　研究社

出版年月日　昭和17年(1942年)

インターネット公開（裁定）

著作権法第67条第1項により文化庁長官裁定を受けて公開

おもちゃの理科研究 - 国立国会図書館デジタルコレクション

アメリカでの伝承と進化

カレイドスコープは、早い時期に大西洋を渡ってアメリカにも伝えられました。

プロイセン生まれで1847年にアメリカに移住して、ロープメーカーとして父親の事業に参加していた、チャールズ・ブッシュ（Charles G. Bush）がロープ材料の繊維を調べるために顕微鏡を使い始め、顕微鏡自体への興味から、研究をすすめ顕微鏡学者として、有名になった。その後、顕微鏡だけでなく、望遠鏡、万華鏡の構造も研究した。光学機器への関心を強め、ロープ作りをあきらめ、万華鏡のメーカーになった。彼が万華鏡を開発し始めたのは1870年代初頭で、万華鏡を何千個も製造し、1875年にクレアモントに移った後も、製造を続け、バイブルヒルの自宅の小さな部屋で5000個以上を製造した。1870年頃に制作した万華鏡は、液体入りのガラスのアンプルが使われており、これは現在でも非常に重要な技巧として利用されている。

その間に万華鏡に関する特許を取得している。

オブジェクトボックスへ密閉された液体充填アンプルを使用する事や、オブジェクトケースを分解することなく、オブジェクトケースにピースを追加する機構や、持ち運びや輸送を容易にするために分解できる4本足の木製スタンドなどであった。
これらの特許はGoogle Patentsで見ることができる。

Charles G. Bush's Patent - No 143271
September 30, 1873, Collectable Kaleidoscope.

Charles G. Bush's Patent - No 151006
May 19, 1874, Improvements in Kaleidoscopes.

万華鏡用オブジェクトの改良

143271 Charles G. Bush Improvement in Objects for Kaleidoscopes　9/30/1873

万華鏡の改良

RE5649 Charles G. Bush Reissue: Improvement in Kaleidoscopes　11/11/1873

万華鏡の改良

151005 Charles G. Bush Improvement in Kaleidoscopes　5/19/1874

万華鏡用オブジェクトボックスの改良

151006 Charles G. Bush Improvement Object-Boxes for Kaleidoscopes　5/19/1874

万華鏡スタンドの改良
156875 Charles G. Bush Improvement in Kaleidoscope-Stands　11/17/1874

その後、アメリカでも子供の玩具として一般の人々にも広がった。

1943年にアメリカの最大のおもちゃの万華鏡メーカーになるスティーブン・マニュファクチャリング・カンパニー（Steven Manufacturing Company）が設立され、初めて量産された。さまざまな種類の特許取得済みのおもちゃの万華鏡を製造販売していた。

これらの特許はGoogle Patentsで見ることができる。

"Plastic Kaleidoscope"「プラスチック万華鏡」
US2447623A - Kaleidoscope - Google Patents 1948-08-24
多数の異なる種類の小さな物体を「見る目的で任意に配置され、おそらく:小さな子供たちによって容易に取り外しまたは変更され、それによって彼らが無限の多様なデザインおよびパターンを生み出すことを可能にするアクセス可能なオブジェクトチャンバーを備えたタイプの万華鏡。
"Deluxe Kaleidoscope"「デラックス万華鏡」
US2991689A - Kaleidoscopes - Google Patents  1961-07-11

複数の取り外し可能な物体容器を有する万華鏡を提供することであり、そのうちの1つは、万華鏡の客観的な端部内に容易に挿入され、使用者の意思で取り外されてもよい、物体容器が万華鏡の客観的な端部内にぴったりと収まると述べられているタイプの万華鏡であるが、それにもかかわらず、所望により容易に把握および取り外すことができる。

"Wonder Wheel"「ワンダーホイール」
US3756685A - Kaleidoscope - Google Patents 1973-09-04
万華鏡に関し、特に、複数のパターン生成オブジェクトを万華鏡の画像形成端に提示するための新規な方法および構造

"Fireball"「ファイヤーボール」
US4205893A - Kaleidoscope - Google Patents 1980-06-03
万華鏡に関し、特に万華鏡の画像形成端部に複数のパターン生成対象物を提示するための新規な方法及び構造

"I'm a Clown - Twist my Nose"「私はピエロ」
US4494820A - Kaleidoscope assembly - Google Patents 1985-01-22

ハウジングの外部に小型の作動部材を有し、前記ハウジング内に配置された画像生成ヘッドを回転させ、改良された画像生成反射手段を有する改良型万華鏡アセンブリ

1943年11月24日にスティーブン・マニュファクチャリング・カンパニーから「Designoscope（デザインスコープ）」の米国連邦商標登録が提出されている。

1990年代に入ってからも新しい形式のものが作られている。この新しい形の万華鏡の特許によると、発明者の一人とされているHazel O. Baker は、万華鏡の普及などで活躍したコージーベイカー(Cozy Baker)であった。この特許の管理はその後、WildeWood Creative Productsへ移されている。

US5029954A - Kaleidoscope - Google Patents 1993-03-09
内側の細長い鏡面を有する取り外し可能な物体管を有する万華鏡。物体管は、内部に複数の対照的な色の離散粒子を有する透明な透明な粘性液体で満たされた透明な固体材料のものである。