發明原理
萬花筒利用平面鏡的成像原理制作，通過光的反射而産生影像。
1816年，蘇格蘭物理學家大衛・布魯斯特爵士發明了萬花筒。布魯斯特主要從事光學和光譜研究，他在童年時代就十分喜歡光學實驗，一生中的大部分時間都用在了他所喜愛的光學上。一次，他在用多面鏡子研究光的性質時，看到了幾面相對放置的鏡子裡經過多次反射呈現出來的景象，便放了一些花紙在鏡子組成的空腔裡，結果，他看到了一些對稱的圖案，而且每變動一下花紙的位置，圖案就會變換一次。
為了能使圖案不斷地變換，他将三面成角度的鏡子放在一個圓筒裡，再将花紙放在筒端的兩層玻璃間。随着三角鏡中鏡子的角度變化，影像的數目也随之變化；影像重疊後形成各種圖案，不停地轉動萬花筒就可以看到不斷變換的圖案。就這樣他制作出了隻要輕輕轉動就能看到不同圖案的萬花筒。萬花筒在一夜之間便獲得了意外的成功。這個一動就能産生美妙圖案的小東西，算得上是當時的“電視機”了。更有意思的是，一旦某個圖案消失了，要轉動幾個世紀才能出現同樣的組合，因此每一瞬都值得欣賞，每一秒都值得珍惜！
萬花筒的發明被列入科學重大發明而載入史冊，博物館裡也收藏有一些制作精美的萬花筒。由于萬花筒既是美輪美奂的藝術作品，又是能培養思維和觀察能力的益智玩具，所以深受小孩子和成年人的喜愛，并在人們的手中不斷地翻新花樣。例如，有人在萬花筒裡放上30—40個像教堂塔尖一樣的玻璃小瓶，裡面裝上油，在油裡浸着玻璃粒、細珊瑚片、貝殼和沙粒。這些密封的小玻璃瓶一動，瓶裡那些閃閃發光的微粒就會升降。
除了這些東西以外，還放入紮緊的細絲線、馬鬃以及各種螺旋形的、彎曲的小東西。這樣，使萬花筒轉動起來，就好像在欣賞一場精彩的芭蕾舞表演。
發展曆史
萬花筒誕生于19世紀的蘇格蘭，由一名研究光學的物理學家發明。2～3年後，幾乎同一時期傳到了中國和日本。19世紀初葉，中國的很多玩具進入日本時、其中也包括了萬花筒。當時，作為利用光學的遊戲，新鮮而有趣，萬花筒成為糖果店吸引孩子的招牌玩具。同時，由于萬花筒典型的體現了鏡子的反射，而被學校引用為教材，得到更廣泛的流傳。至此，可以說中國和日本都經曆了同樣的曆史過程。
直到20世紀80年代，萬花筒在美國從玩具而升華為藝術品。在日本，作為藝術品的萬花筒制作也從90年代開始嘗試，到現在，萬花筒藝術家們手工制作了很多精美生動的萬花筒。在這樣的社會背景下，由萬花筒收藏家、萬花筒制作藝術家和專銷萬花筒商店的店主集合起來，于1996年成立了日本萬華鏡俱樂部。由俱樂部發起組織了萬花筒展，開設學習班傳授萬花筒的手工制作方法等活動。并于2000年底，成功的舉辦了充滿快樂生動的構思、具有豐富的原創性以及富于美感令人感動的萬花筒公募作品展。日本萬華鏡大獎作品展是世界上唯一的僅以萬花筒作為展品的公開招募的作品展。
十九世紀，由英國人發明的萬花筒進入中國。由于當時制作材料和工藝的限制，萬花筒隻能作為清王朝達官貴人的私室珍藏。随着封建王朝閉關鎖國政策被打破，以及中國民族工業的發展，萬花筒的造價也漸漸變得低廉，舊時王謝堂前燕，也飛入了尋常百姓家。
十九世紀中葉，在北京胡同裡的小攤上，萬花筒已經是常見易得的玩具。彈球、踢毽子、跳房子、推鐵環，當然還有奇妙的萬花筒，勾畫出了多少孩子樸素而快樂的童年。在孩子們的眼中，萬花筒裡的“花”，就如同梁祝化身的彩蝶、武則天眼中的牡丹、翩翩而來的百花仙子，一種“花”離去，從此幾十年難再重現。早先的萬花筒，裡面所看到的花是剪成碎片的彩紙，透明度很差，後來有人嘗試使用更透明的彩色碎玻璃。随着時間的推移，萬花筒裡面的“花”，變成了彩色塑料片、光滑的玻璃珠，反射用的三塊玻璃也換成了三塊鏡子。歲月變遷，制作萬花筒的材料變了，但唯一不變的，是孩子們對萬花筒中的神奇世界所傾注的熱情。
人們喜歡看萬花筒，更喜歡動手制作萬花筒。在北京東嶽廟民俗運動會上，就曾出現過長約90厘米，直徑10厘米，由業餘愛好者利用廢紙筒制作的萬花筒。北京民俗博物館還收藏着由北京玩具協會常務理事、萬花筒愛好者李鴻寬先生制作的，長132厘米，直徑25厘米的大型萬花筒。
設計分析
萬花筒美妙的奧秘就蘊藏在它設計精妙的鏡體結構和流動圖案當中。就像萬花筒的英語名稱KALEIDOSCOPE一樣，集合了希臘語的KALOS（美麗），EIDOS（形狀）和SCOPE（觀看）等美麗的詞彙，将它最主要的特點都概括出來。
“美麗”，當然就是指萬花筒裡瞬息萬變的景色，也是萬花筒的“芯”（所觀賞到的東西），這是萬花筒制作藝術家在制作過程中最下工夫的地方；而且，在創作過程當中，“芯”的選擇階段是最能體會制作萬花筒的樂趣的時候。“芯”的素材非常廣泛，例如彩色玻璃、寶石、鳥的羽毛、幹花等等，凡是能夠想到的任何物品，都可以用來作為萬花筒的美麗圖案。
據萬花筒制作專家的介紹，“芯”的部分有很多類型。比如把兩片風車狀的輪子組合在一起，通過旋轉輪子而形成各種各樣的圖案，或者在前端裝上玻璃球，并旋轉它來觀賞身邊任何一種景物，都能獲得一種前所未有的新鮮構圖。而在前端部分填充進各種顔色的油的組合，并通過油的流動産生不可思議的圖案。“形狀”，主要是指萬花筒的鏡體結構，有二鏡、三鏡、四鏡、錐形、旋轉等多種結構，讓我們看到的景象，不光有圓的甜美、多邊形的嬗變，更有煙花般的魅力四射。
鏡子奧秘
表面鏡
表面鏡（Front Surface Mirror）由玻璃制成，表面附着了鋁粉的鏡子。使用附着面。由于質感纖細又表面鏡很容易被劃傷，所以使用時要非常小心。和通常家用的鏡子不同，利用表面進行反射，所以映象非常清晰。而普通的鏡子，由于玻璃的厚度會産生多餘的光的折射，所以映象多少會變得朦胧。表面鏡多用于光學儀器和單眼反射式照相機等。
塑料鏡
塑料鏡（Plastic Mirror）和玻璃相比，塑料鏡不宜碎而且柔軟，所以适合初學者或者兒童使用。材料多為丙烯或聚乙烯，可以得到和表面鏡類似的映象。
金屬鏡
金屬鏡（Metal Mirror）和塑料鏡一樣具有不宜碎的特性，但是反射遲鈍。材料多為鋁闆或不鏽鋼闆等。
分色玻璃
分色玻璃（Dichroic Glass）是一種在玻璃的表面真空附着有各種金屬氧化物質的特殊玻璃。光線穿過去後會變成七種色彩，極為絢麗。在近期的萬花筒制作上經常會使用到，比如作為标的物，或者作為外觀的裝飾等。因為分色鏡的制作非常繁瑣，所以價格也很高。目前這種技術也用于照明。
三棱鏡
三棱鏡（Prism）指具有2個以上平滑而均勻的光學平面的透明體，而且至少有一組的面是不平行的。應用于光的折射，分散和全反射。用于使光線分散，形成光譜時，多使用兩面經過研磨的三棱形狀，可以作為分光器，分光計和折射計等使用。
光譜
光譜（Spectre）即通過将可視光線用分光器分解而形成的按波長順序排列的光的影像。
2鏡結構
2鏡結構(Two Mirror System)由2片鏡子組成。三角形的兩面是鏡子，一面不能反射，所以映象在兩面鏡片的反射下形成圓型。2片鏡子之間如果分開成30度角，那麼360度÷30=12，可以形成被分割成12塊兒的圖像。如果希望形成被分割成16塊兒的圖像，則分開成360度÷16=22.5度的角度即可。
3鏡結構
3鏡結構（Three Mirror System）利用3片鏡子組成三角形。包括正三角形、等腰三角形和直角三角形等，不同的組成方法，觀察方法也會改變。
4鏡結構
4鏡結構（Four Mirror System）利用4片鏡子形成四邊形或者菱形。如果組成正方形則會産生拼湊圖案一樣的映象，如果組成菱形，則會産生兩個焦點，像兩朵花同時開放一樣。
錐型鏡
錐型鏡結構（Tapered Mirror System）把3片或4片梯形的鏡片組和起來，從寬的開口望進去，會看到映象成立球狀，富有立體感。
循環鏡
循環鏡結構（Circle Mirror System）将類似鏡子可以反射光的薄膜貼在圓筒壁上，向内看去時，可以看到時光隧道一樣的旋渦狀映象。和其他結構類型不同，循環結構可以形成獨特的映象。通常的萬花筒形成的圖像都是有規律的，而循環鏡可以進行不規則的反射。
簡易制作
萬花筒的種類有很多，在這裡介紹幾種萬花筒的制作方法，不妨來試試吧——自制萬花筒材料要求：
制作萬花筒需要的鏡片，最好是PC鏡（塑料材料制作，不會割傷手），或者其他反光材料，例如錫紙等。如果要使用玻璃鏡片，請千萬小心，不要受傷。
制作方法（一）
材料：
塑料薄鏡3面、透明玻璃球、硬紙闆、彩色包裝紙、透明塑料薄膜、小刀。
步驟：
1、3面長寬一樣的鏡子對在一起，用膠帶固定住，使之成一個三角空心體。要注意，使鏡子的映照面朝向内側。
2、空心體的一頭，卡一個玻璃球，也用膠帶固定。
3、三角體的外面卷上硬紙闆，使玻璃球隻露出一點。
4、另一頭空心處粘上透明的塑料薄膜，并挖一個觀察洞。
5、最後在三角體的外層粘上好看的彩色紙，用透明膠帶固定住就可以了。
制作方法（二）
1、裁割長120毫米、寬30毫米的鏡子玻璃（銀光玻璃或用塗上一層淡墨的透明玻璃代替）三塊，搭成三角棱柱。棱柱外面用牛皮紙包緊或在棱脊上用膠帶紙固定。
2、用厚紙卷制一個内徑40毫米、長135毫米的圓筒，将三角棱柱裝進圓筒。
3、在筒的一端，裝一塊直徑40毫米的圓形透明玻璃片和一個圓紙環，作為觀察孔；在另一端，緊貼着棱柱也裝一塊圓形透明玻璃片，放入一些彩色碎屑（彩色碎玻璃、碎塑料或玻璃紙屑、糖紙上的小動物等），隔開少許，再裝上一塊圓形毛玻璃片。玻璃可用硬紙環擋住，使它不掉下來。到此，萬花筒就制成了。
4、将一隻眼睛貼近觀察孔，用手轉動萬花筒或用手指輕輕彈敲萬花筒，就能看到美麗的、變化無窮的各種彩色圖案。
其他
滾珠萬花筒的制作方法：
結構與萬花筒一樣，隻要碎屑換成小的彩色玻璃彈子4～5粒即成。
萬珠筒的制作方法：
拿去萬花筒上的毛玻璃片和碎屑，對準三角棱柱底部中心，裝上一粒大的彩色玻璃彈子，使它既能轉動，又不會滑出即成。用手指撥動玻璃彈子，就能通過觀察孔，看到各種彩色圖案。
分類簡介
1、暗箱型（Chamber Scope/幹性）
萬花筒的主體前端裝着内有标的物（芯）被稱為暗箱的盒子，通過旋轉，使圖案瞬息萬變，暗箱型油性賞心悅目。标的物是玻璃的碎片或珠子的叫做幹性暗箱型。
2、暗箱型（Chamber Scope/油性）
萬花筒的主體前端裝者内有标的物（芯）被稱為暗箱的盒子，通過旋轉，使圖案瞬息萬變，賞心悅目。标的物為油的叫做油性暗箱型。
3、婚禮型（Wedding Scope）
在兩個筒的中央裝有标的物，一側的筒由2片鏡片組成，而另一側通常由3片組成。倆個人可從兩端同時欣賞，多作為祝賀結婚的禮物贈送，從而得到婚禮萬花筒的稱呼。
4、偏振型（Polarlizing Scope/變化濾光器）
在2枚濾光器之間放上揉皺的塑料膜，利用它産生偏差光。通過偏光濾光器可以形成象彩虹、甚至極光一樣不可思議的圖像。和其它類型的萬花筒相比，偏光型需要較強的光線。
5、望遠萬花一體型（Teleido Scope）
在組合好的鏡片前裝有透明球體的萬花筒。不用珠子，而采用透明的球體(丙烯球或水晶球)，構造非常簡單，卻能展現奇妙的映象世界。因結合了望遠鏡(Telescope)和萬花筒(Kaleidoscope)為一體，因此稱為望遠萬花一體型。
6、彈子型（Marble Scope）
代替标的物的是有花紋的玻璃球,通過旋轉玻璃球使圖案變化,玻璃球被稱為藝術彈子,由藝術家們手工制作出來.由于使手工制作所以每一個作品都使獨一無二的.
7、八音盒萬花筒(Music Box Kaleidoscope)
利用餘音盒發條的旋轉使圖像變化，既滿足了視覺上的享受，又帶來聽覺上的快感。
8、蜻蜓型萬花筒
不用萬花筒通常使用的鏡片，隻裝有帶切口的玻璃片。透過它所看到的景色，同樣的圖像會變成無數多個。這是在萬花筒誕生之彰就有的視覺玩具，玻璃片多是被切成格子狀的，也有的是切成龜甲狀或隻是縱向切割。被切割的玻璃片看起來象蜻蜓的眼睛（複眼），所以被稱為蜻蜓型。
