外部からの刺激によって、屈折率が変動する屈折率変動材料であって、液晶性モノマーを重合したポリマーと、前記ポリマー中に混在する液晶とを含み、透明な状態のままで、外部からの所定の刺激の強さに応じて連続的に屈折率が変動する屈折率変動材料。外部からの刺激によって、屈折率が変動する屈折率変動材料であって、液晶性モノマーを重合したポリマーと、前記ポリマー中に、外部刺激の有無にかかわらず近赤外線を70以上透過させる大きさ以下のドロップレットとして混在する液晶とを含む屈折率変動材料。前記ドロップレットの直径の平均は、透過すべき光の波長の10分の1以下である請求項2に記載の屈折率変動材料。前記ポリマーは、液晶性モノマーと液晶との混合液中の当該液晶性モノマーが、液晶性を示す状態において重合されて生成されたものであり、前記混合液は、前記液晶性モノマーと前記液晶との重量の合計を1とした場合に、前記液晶性モノマーの重量が0.3以上である請求項1~請求項3に記載の屈折率変動材料。前記外部からの所定の刺激は、電界、磁界、熱、及び光のうちの何れか1つ、またはこれらの組み合わせである請求項1~請求項4のうちの何れか1項に記載の屈折率変動材料。前記ポリマーは、コレステリック液晶相を示し、前記屈折率変動材料は、前記屈折率の変動に伴い反射バンドの波長がシフトする請求項1~請求項5のうちの何れか1項に記載の屈折率変動材料。前記ポリマーは、ネマティック液晶相を示し、前記屈折率変動材料は、前記屈折率の変動に伴い複屈折がシフトする請求項1~請求項5のうちの何れか1項に記載の屈折率変動材料。液晶性モノマーと液晶とを混合して混合液を生成する混合ステップと、前記混合液中の前記液晶性モノマーを、液晶性を示す状態において重合する重合ステップとを含み、前記混合ステップにおいて、前記液晶性モノマーと前記液晶との重量の合計を1とした場合に、前記液晶性モノマーの重量が0.3以上となるような混合比で混合液を生成する屈折率変動材料の製造方法。前記重合ステップにおいて、前記液晶が、前記ポリマー中に、外部刺激の有無にかかわらず近赤外線を70以上透過させる大きさ以下のドロップレットとして混在するように重合する請求項8に記載の屈折率変動材料の製造方法。本願の発明は、上記高分子分散型液晶に注目し、高分子分散型液晶の新たな可能性を追求するものである。本発明は、電界等の外部から刺激を与えると屈折率が変動するという高分子分散型液晶の特性を利用した屈折率変動材料を提供することを目的とする。上記目的を達成するために、本発明に係る屈折率変動材料は、外部からの刺激によって、屈折率が変動する屈折率変動材料であって、液晶性モノマーを重合したポリマーと、前記ポリマー中に混在する液晶とを含み、透明な状態のままで、外部からの所定の刺激の強さに応じて連続的に屈折率が変動する。上記目的を達成するために、本発明に係る屈折率変動材料は、外部からの刺激によって、屈折率が変動する屈折率変動材料であって、液晶性モノマーを重合したポリマーと、前記ポリマー中に、外部刺激の有無にかかわらず近赤外線を70以上透過させる大きさ以下のドロップレットとして混在する液晶とを含む。ここで屈折率変動材料において、前記ドロップレットの直径の平均は、透過すべき光の波長の10分の1以下であるとよい。ここで屈折率変動材料において、前記ポリマーは、液晶性モノマーと液晶との混合液中の当該液晶性モノマーが、液晶性を示す状態において重合されて生成されたものであり、前記混合液は、前記液晶性モノマーと前記液晶との重量の合計を1とした場合に、前記液晶性モノマーの重量が0.3以上であるとよい。ここで屈折率変動材料において、前記外部からの所定の刺激は、電界、磁界、熱、及び光のうちの何れか1つ、またはこれらの組み合わせであるとよい。ここで屈折率変動材料において、前記ポリマーは、コレステリック液晶相を示し、前記屈折率変動材料は、前記屈折率の変動に伴い反射バンドの波長がシフトするとよい。ここで屈折率変動材料において、前記ポリマーは、ネマティック液晶相を示し、前記屈折率変動材料は、前記屈折率の変動に伴い複屈折がシフトするとよい。上記目的を達成するために、本発明に係る屈折率変動材料の製造方法は、液晶性モノマーと液晶とを混合して混合液を生成する混合ステップと、前記混合液中の前記液晶性モノマーを、液晶性を示す状態において重合する重合ステップとを含み、前記混合ステップにおいて、前記液晶性モノマーと前記液晶との重量の合計を1とした場合に、前記液晶性モノマーの重量が0.3以上となるような混合比で混合液を生成する。ここで屈折率変動材料の製造方法は、さらに、前記重合ステップにおいて、前記液晶が、前記ポリマー中に、外部刺激の有無にかかわらず近赤外線を70以上透過させる大きさ以下のドロップレットとして混在するように重合するとよい。ポリマーと液晶とが混在する高分子分散型液晶は、一般的に電界を印加しない状態では不透明である。一方課題を解決するための手段に記載した構成においては、電界等の外部からの刺激の有無に関係なく透明な状態のままで液晶性を示すため、外部からの刺激により屈折率が変動するという高分子分散型液晶の特性を有効に利用することができる。よって、本構成によれば、既存の液晶光デバイスの性能を向上させるだけでなく、今までに無かった新しいデバイスを創作できる可能性がある。さらに、本構成においては、屈折率が変動する際の態様が外部からの刺激の強さに応じて連続的であるので、上記既存の液晶光デバイスや上記新しいデバイスの性能を、さらに向上させることができる。また、課題を解決するための手段に記載した構成においては、液晶が近赤外線を70以上透過させる大きさ以下なので、近赤外線、及び近赤外線よりも波長の短い光を70以上透過させることができる。よって、外部からの刺激の有無に関係なく略透明な状態のままで液晶性を示すことができるので、外部からの刺激により屈折率が変動するという高分子分散型液晶の特性を有効に利用することができる。実施の形態1<概要>実施の形態1は、高分子分散型液晶において、液晶性モノマーを重合してポリマーの部分に分子配向性を持たせ、さらに液晶性モノマーの混合比を高めて、液晶のドロップレットのサイズを、可視光を透過させる大きさ以下とするものである。その結果、外部からの刺激により屈折率が変動するという高分子分散型液晶の特性を有効に利用することができる屈折率変動材料を実現し得る。<構成>図1は、実施の形態1の屈折率変動材料10の断面の概要を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の屈折率変動材料10は、電極11、ガラス板12、液晶性モノマーを重合したポリマー13、液晶ドロップレット14、ガラス板15、電極16、及び側壁17を備える。ここで液晶性モノマーを重合したポリマー13と液晶ドロップレット14とにより高分子分散型液晶18を構成している。なお、液晶ドロップレット14は実際には非常に小さいものであるので、図1では、高分子分散型液晶18中の一部の領域を拡大した様子を示している。一般に高分子分散型液晶は、液晶の液滴を高分子重合体ポリマーが包み込んだような構造である。液晶性モノマーを重合したポリマー13は、各種液晶相を示すが流動性がない固形物であり、分子配向性を保持させたまま液晶性モノマーを重合させることにより生成される。ここで各種液晶相とは、ネマティック相、コレステリック相、ブルー相、及びスメクチック相等の各種液晶相のうちの少なくとも1つを示す。本実施の形態では、液晶性モノマーを重合したポリマー13として、市販されているコレステリック相を示す光重合性コレステリック液晶モノマーを用いた。液晶ドロップレット14は、液晶性モノマーを重合したポリマー13中に、可視光を透過させる大きさ以下のドロップレットとなって混在する少量の液晶の集まりであり、液晶性モノマーと液晶とが所定の比率で混合された混合液に、強めに紫外線照射以下UV照射と記す等を行い比較的早いスピードで重合させることにより生成される。また液晶ドロップレット14の大きさは、小さいほど光を透過させる性能は高くなるが、反対に大きいほど外部からの刺激に対する屈折率の変動量が大きくなるという傾向がある。そのため、液晶ドロップレット14を利用目的に応じた適度な大きさにする必要がある。ここで液晶ドロップレット14を小さくしたければ液晶に対する液晶性モノマーの比率を上げ、大きくしたければ液晶性モノマーの比率を下げればよい。液晶ドロップレット14は重合速度を変えることによっても制御可能である。液晶ドロップレット14を小さくしたければ重合速度を早くし、大きくしたければ重合速度を早くすれば良い。なお、液晶ドロップレット14の大きさは、外部刺激の有無にかかわらず近赤外線を70以上透過させる大きさ以下であれば十分実用に耐え得るものと推測され、詳細には、使用目的に応じて近紫外から近赤外までの波長域における光を70以上透過させる大きさ以下であればよい。また理想的には、液晶ドロップレット14の大きさは、透過すべき光を90以上透過させる大きさ以下であることが望ましい。また、液晶ドロップレット14の直径の平均を、透過すべき光の波長の10分の1以下とすれば、その光以上の波長の光をほとんど散乱しない。可視光の波長は、下限が360nm~400nm、上限が760nm~830nm程度なので、液晶ドロップレット14の直径の平均は、使用目的に応じて変わり、例えば、可視光の全域を透過すべき光とするならば、36~40nm以下であればよいことになり、近赤外光を透過すべき光とするならば、76~83nm以下であればよいことになる。なお、液晶ドロップレット14の直径の平均を可視光に対応した大きさにすれば、目に見える光可視光を使う顕微鏡や光学素子等に応用可能となるので特に有用である。本実施の形態では、混合液中の液晶性モノマーと液晶との重量比を1対1にして光重合した結果、直径の平均が10nm程度の大きさの液晶ドロップレット14を実現している。なお10nmという大きさは、従来の一般的な液晶ドロップレットの50分の1程度に相当する。ここで、液晶ドロップレット14の大きさの測定は、超臨界洗浄やエタノールによるリンス処理などで高分子分散型液晶18の表面や断面の液晶を洗い流すことにより、液晶ドロップレット14が存在していたところに空孔を作り、この空孔の大きさを走査型電子顕微鏡を用いて目視することにより行ったものである。ガラス板12、ガラス板15、及び側壁17は、ガラスや樹脂等により形成されており、高分子分散型液晶18を封入するための容器としての役割を果たしている。電極11、及び電極16は、それぞれガラス板12、及びガラス板15の表面に形成された透明電極である。電極11と電極16との間に適宜電圧を加えて電界を印加すれば、高分子分散型液晶18に電界という外部刺激を与えることができる。ここで外部からの刺激は、電界、磁界、熱、及び光のうちの何れか1つ、またはこれらの組み合わせ等が考えられる。なお、屈折率変動材料10は、その機能を担う高分子分散型液晶18の部分が高分子で液晶を包み込んだ構造であるため、ガラス板12、ガラス板15、及び側壁17は必ずしも必要ではない。また、図1に対して横方向に光を取り出す場合は、電極16は透明電極である必要はない。<検証>コレステリック液晶は一次元螺旋周期構造を有し、螺旋周期に対応する波長帯域の光を反射する性質を持っている。反射バンドの波長は屈折率と螺旋周期長とで決定される。従って、屈折率、及び螺旋周期長のうちの少なくとも一方を変動させることができれば、反射バンドを自由にシフトさせることが可能になる。本実施の形態では、光重合性コレステリック液晶モノマーを用いているので、屈折率の変動に伴い反射バンドの波長をシフトさせることができる。図2は、電極11と電極16との間に電圧を加えて電界を印加する場合と印加しない場合の、光の波長毎の反射光の強度を示す図である。図2によれば、電界を印加しない場合0V/μmには、およそ575nm~646nmの波長の光を反射し、1μm当たり150Vの電界を印加した場合150V/μmには、およそ550nm~606nmの波長の光を反射しているので、電界を印加すると反射バンドの波長が短い方へシフトすることがわかる。図3は、電界の強さを変動させた場合の、反射バンドの長波長側における光の波長を示す図である。図3によれば、印加する電界が強くなるにつれて、連続的に反射バンドの長波長側における波長が短い方に変動しているので、反射バンドの波長に電界依存性があることがわかる。以下に図3の結果を用いて、屈折率の変調量を計算する。反射バンドの長波長側のバンド端の波長λLは分子長軸方向の屈折率NLと螺旋周期pを用いて、以下の式1のように表すことができる。λL=NLp式1図3の結果から、150V/μmの電界を印加する前後で長波長側のバンド端の波長λLは、646nmから606nmまで、およそ40nm程度シフトしている。ここで、電界を印加する前の屈折率NL0を1.70とすると、以下の式2により、電界を印加した後の屈折率NL1は、およそ1.59となる。NL1=606/646×1.70=1.594...≒1.59式2ここで電界を印加する前の屈折率と、電界を印加した後の屈折率との差分を計算すると、屈折率の変調量は、およそ0.11となる。なお、図3を見ると、150V/μmよりも大きな電界を印加すれば、これに応じてさらに反射バンドの波長が短い方へシフトする余地がある。よって、より大きな電界を印加すれば、ここで算出した屈折率の変調量をさらに大きくすることも可能である。ここで、本屈折率変動材料はある程度の大きさまでの外部刺激を印加する場合には、外部刺激の強さに比例した変調が起こり連続的に屈折率を変動させられるものと考えられる。一方、ある程度の大きさ以上の外部刺激を印加すると屈折率の変動は飽和するものと考えられる。そこで、屈折率の変動が飽和する大きさの外部刺激を断続的に印加し、1回に印加する時間や次に印加するまでの間隔を変化させることにより屈折率を任意の値に変動させることができる。特に、1回に印加する時間や次に印加するまでの間隔を瞬時に切り替えれば、段階的に屈折率が任意の値に変動するように制御することも可能である。次にHe-Neレーザを用いて、屈折率変動材料10について応答性の検証を行う。図4は、電界を印加しない場合の光の波長毎の反射光の強度と、He-Neレーザが発振するレーザの波長との関係を示す図である。ここで、He-Neレーザの波長は633nmであるので、図4に示すように、電界を印加しない場合の反射バンドの長波長側のバンド端の波長とほぼ一致する。従って、電界を印加しない場合にはHe-Neレーザ光は屈折率変動材料10により反射される。一方電界を印加して反射バンドの波長が短い方へシフトすれば、He-Neレーザ光は屈折率変動材料10により反射されなくなる。そこで、屈折率変動材料10に交流電界260V/μm、1000Hzを印加して、He-Neレーザを当て反射光の強度を測定する。図5は、屈折率変動材料10に印加した電界の強さと、He-Neレーザの反射光の強度とを、同一時間軸上に記載した図である。図5に示すように、屈折率変動材料10において、周期500μsの高速応答を実現できることが確認された。<動作原理>電界を印加していない状態では、ドロップレット内の液晶は、光重合したコレステリック液晶からの影響を受け、光重合したコレステリック液晶の一部となったかのように一体となって、全体としてコレステリック液晶の特性を示す。電界を印加すると、光重合されたコレステリック液晶は固体なので動かないが、ドロップレット内の液晶は駆動され、局所的に再配向現象が起こる。この時、液晶はその誘電率異方性の正負により分子長軸を電界平行方向あるいは短軸方向に向ける。誘電率異方性が正分子長軸の誘電率が短軸の誘電率よりも大きいの場合には、液晶分子は分子長軸を電界平行方向に揃える。このような局所的な再配向現象は、光重合されたコレステリック液晶の本質的な性質を変えることはないが、全体に対する実効的な屈折率を変動させる。このような屈折率の変動は、各種液晶相において様々な特性の変動を誘起する。例えばコレステリック液晶の場合には、反射バンドの波長のシフトが誘起される。また、ネマティック液晶では、複屈折の値が変動する。<製造方法>従来の一般的な高分子分散型液晶は、液晶性のないモノマーと液晶とを混合して、UV照射、または熱処理をしてモノマーを重合させることにより生成されている。一方本実施の形態では、液晶性モノマーと液晶とを混合してUV照射をし、ポリマーとなるように液晶性モノマーを光重合させる。さらに、混合液の混合比を調整するなどして、外部からの刺激の有無に関係なく透明な状態のままで液晶性を示すように液晶性モノマーを重合させる。例えばコレステリック液晶の場合には、螺旋の向きに対応する円偏光を入射する方向と平行に、一次元螺旋周期構造の螺旋軸が出るような状態にしたままで液晶性モノマーを重合させる。図6~図12は、屈折率変動材料10の製造方法の概略を示す図その1~その7である。以下に図6~図12を用いて、屈折率変動材料10の製造方法について、順を追って説明する。なお、図6~図12においては、図1と同様の構成要素に同一番号を付している。ステップ1:内面をブラシで擦って一方向に傷をつけるなどの方法により水平配向処理を施した2枚のガラス板の間に、スペーサを挟むなどして一定の間隔をもたせ、図4に示すような、厚さ10μmのガラスセル20を作成する図6。ガラスセル20の側壁17には注入口21が設けられている。ステップ2:光重合性コレステリック液晶22Merck製:型番03008、ネマティック液晶23Merck製:型番BL011、カイラル剤24をそれぞれ47.2、47.2、5.6重量パーセントwtの割合で混合して、コレステリック液晶性を示す混合液25を生成する図7。ここで光重合性コレステリック液晶22は液晶モノマーであり、重合後に液晶性モノマーを重合したポリマー13になる材料である。また、ネマティック液晶23は、重合後に液晶ドロップレット14になる材料である。また、カイラル剤24は、液晶の捻じる力を強くするために用いる添加剤である。ステップ3:ステップ1で作成したガラスセル20に、ステップ2で生成した混合液25を注入した後図8、注入口21をガラス等の封止材26で封止する図9。ステップ4:ステップ3における生成物を一旦70°Cまで温め図10、その後70°Cから30°Cまで、1分あたり1°C程度の速度で比較的ゆっくりと降温処理を施して、等方相から液晶相へと状態を変化させる図11。ステップ5:ステップ4における生成物に紫外線を照射することで、混合液25中の光重合性コレステリック液晶22を光重合させて、混合液25を高分子分散型液晶18へと変化させる図12。なお、ステップ2の混合工程において生成する混合液25は、光重合性コレステリック液晶22とネマティック液晶23との重量の合計を1とした場合に、光重合性コレステリック液晶22の重量が0.3以上であればよい。また、ステップ5の重合工程においては、早く重合を行わせた方が液晶ドロップレット14を小さくできると考えられるため、強めに紫外線を照射して比較的早く重合を行わせているが、必要とする液晶ドロップレット14の大きさに合わせて、通常の強さの紫外線や弱い紫外線を照射してもよいし、熱処理により重合を行なわせてもよい。<応用例>コレステリック液晶は光を反射する特性を持つので、レーザ共振器に利用することができ、色素発光体を添加することで、バンド端波長においてレーザ発振を得ることができる。そこで、バンド端波長を変調することが可能な実施の形態1に係る屈折率変動材料10をレーザ共振器に応用することで、波長可変レーザを作製することが可能である。上述のように屈折率変動材料10は周期500μsの高速応答を実現できるので、屈折率変動材料10を応用した波長可変レーザは、高速でレーザ光の色を変えることができる。図13は、実施の形態1に係る屈折率変動材料10に正弦波交流電界を印加したときのレーザ発振波長の時間的な変化を示す図である。また、ここで印加した正弦波交流電界は200V/μm、600.1Hzである。図13に示すように、実施の形態1に係る屈折率変動材料10に正弦波交流電界を印加すると、レーザ発振波長が時間と共に正弦的に変化し、チューニングレンジが電界強度に比例していることがわかる。よって屈折率変動材料10に正弦波交流電界を印加することで、波長掃引レーザを創作することが可能である。なお、液晶モノマーとして様々な液晶相を示す材料を使用することができる。また、液晶ドロップレット14を様々な液晶相を示す材料にて構成することができる。例えば、液晶モノマーとして光重合性ネマティック液晶モノマーを用い、液晶ドロップレット14をネマティック液晶にて構成した場合には、位相板、及びスマートウインドウ等に適用することができる。また例えば、液晶モノマーとして光重合性コレステリック液晶モノマーを用い、液晶ドロップレット14をネマティック液晶にて構成した場合には、電界チューナブル帯域フィルタ、波長掃引レーザ、チューナブル回折格子、及び反射型ディスプレイ等に適用することができる。また例えば、液晶モノマーとして光重合性ブルー相液晶モノマーを用い、液晶ドロップレット14をネマティック液晶にて構成した場合には、波長可変ノッチフィルタ等に適用することができる。<まとめ>以上に説明したように、本実施の形態の高分子分散型液晶によれば、液晶ドロップレットを光をほとんど散乱しない大きさにするとともに、液晶モノマーを液晶性を示す状態にしたままでポリマーになるように重合することにより、様々な液晶相を示しながら電界等の外部から刺激により屈折率を制御することが可能となる。よって、外部からの刺激により屈折率が変動するという特性を利用できる様々な装置の利用に供し、今までに無かった新しいデバイスの実用化に大きく貢献することができる。