JPH1054835A - カンチレバ加振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 制御し易い大きさの印加電圧により加振用
の圧電体を適切な振幅で安定して発振できるようにする
こと。 【解決手段】 圧電体（２８，２９）の接合面（２８
a，２９a）を互いに接合して構成しこれを挟んで互いに
反対側にある被支持部２７aおよびカンチレバ支持部２
７bを有する複合圧電体２７と、前記複合圧電体２７の
前記被支持部２７aを支持する複合圧電体支持部材２６
と、前記複合圧電体２７のカンチレバ支持部２７bによ
り基端部が支持され且つ先端部がプローブ１２を支持す
るカンチレバ８と、前記複合圧電体２７を構成する一対
の圧電体（２８，２９）の中の一方を前記接合面（２８
a，２９a）に垂直な方向に伸長させ且つ他方を縮小させ
るように電圧を印加する電圧印加手段（１６＋１７＋１
８＋１９）とから構成されるカンチレバ加振装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔ
ａｃｔＡＦＭ（Atomic Force Microscope、原子間力顕
微鏡）等の走査型プローブ顕微鏡で使用されるカンチレ
バ加振装置に関し、特に圧電体を用いたカンチレバ加振
装置に関する。この種の圧電体を用いたカンチレバ加振
装置は、先端にプローブ（探針）を支持するカンチレバ
を固有振動数で振動させるために使用される。

【０００２】

【従来の技術】Ｎｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔＡＦＭ（Atomic
Force Microscope、原子間力顕微鏡）等の走査型プロ
ーブ顕微鏡は、試料表面の凹凸を調べる際、その試料表
面とプローブとが一定間隔を保つようにしなければなら
ない。したがって、絶えず両者の間隔を検出する必要が
あり、その方法として試料表面とプローブとの間に働く
力（原子間力:引力）の大きさが両者の距離が近づくと
大きくなることを利用し、前記原子間力の変化（すなわ
ち、力勾配）により前記間隔を検出する方法がある。図
６はＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）
の説明図である。図６において、原子間力顕微鏡のスキ
ャナ支持部０１はＸＹ平面に移動するＸＹスキャナ０２
および上下方向に微動するＺスキャナ０３を支持してい
る。前記Ｚスキャナ０３の上端面には、試料０４が載置
される。前記ＸＹスキャナ０２およびＺスキャナ０３に
はＸＹ走査信号発生器０６およびＺスキャナ駆動回路０
７から走査信号および駆動信号が供給される。

【０００３】前記試料０４の上方にカンチレバ０８が配
置されている。前記カンチレバ０８は弾性体から構成さ
れ、その一端は加振用圧電体０９に固定されている。前
記カンチレバ０８の先端にはプローブ０１２が先端を試
料０４方向へ向けて取り付けられている。前記加振用圧
電体０９はバイモルフにより構成され、カンチレバ０８
を加振している。前記Ｎｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ ＡＦＭ
（原子間力顕微鏡）における力勾配の検出方法には、従
来次の方法がある。

【０００４】（ａ）Ｓｌｏｐｅ検出法 図７は、Ｓｌｏｐｅ検出法を用いた場合の説明図であ
り、カンチレバ０８を周波数ωdで強制振動させている
場合に、そのカンチレバ０８のプローブ０１２と試料０
４間の間隔Ｓ（図６）が変化して、カンチレバ０８の固
有振動数がω0からω0′に変化したときのカンチレバ０
８の振幅の変化を示すグラフである。なお、前記プロー
ブ０１２と試料０４間に原子間力が作用する範囲で前記
間隔Ｓが小さくなるように変化する場合にはカンチレバ
０８の固有振動数は低下する。

【０００５】図７から分かるように、カンチレバ０８の
固有振動数ω0がカンチレバ０８の強制振動数ωdから離
れる方向に変化してω0′になった場合には、ωdで強制
振動しているカンチレバ０８の振幅はＡ0からＡ0′に小
さくなる。したがって、前記振幅ΔＡの増減により前記
間隔Ｓの増減を検出することができる。前記振幅ΔＡの
増減により前記プローブ０１２と試料０４間の間隔Ｓの
変化を検出する方法がＳｌｏｐｅ検出法である。 （ｂ）ＦＭ検出法 前記図６において、カンチレバ０８のプローブ０１２と
試料０４間の間隔Ｓが変化した場合にはカンチレバ０８
の固有振動数が変化する。すなわち、前記プローブ０１
２と試料０４間に原子間力が作用する範囲で前記間隔Ｓ
が小さくなるように変化する場合にはカンチレバ０８の
固有振動数は低下する。したがって、前記カンチレバ０
８を常に固有振動数で振動させて、そのカンチレバ０８
の振動数の変化を検出することにより、前記間隔Ｓの変
化を検出することができる。

【０００６】前記の検出方法のうち、真空下ではカンチ
レバ０８の機械的振動のＱ値が非常に大きくなるため、
大気圧タイプでー般的に使用されているＳｌｏｐｅ検出
法よりＦＭ検出法が適当であるとされている。前記ＦＭ
検出法は、カンチレバ０８を常に固有振動数で振動させ
て、そのカンチレバ０８の振動数の変化を検出すること
により、前記間隔Ｓの変化を検出するので、カンチレバ
０８を含む発振系にいかに安定な発振を起こさせるかか
が装置の性能を左右する。すなわち、カンチレバ加振装
置にいかに安定な発振（加振）信号を供給できるかが装
置の性能を左右する。この種のカンチレバ加振装置とし
て下記の技術が知られている。

【０００７】（Ｊ01）（図８に示す技術） 図８は従来のＦＭ検出法を採用したカンチレバ加振装置
を備えたＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力顕微鏡（ＡＦ
Ｍ）の説明図である。図８において前記図６で符号０１
〜０１２で示す構成要素は図６と同じ構成要素なので詳
細な説明を省略する。前記カンチレバ０８の上面にレー
ザ光Ｌがレーザ光源０１３から照射される。前記カンチ
レバ０８で反射されたレーザ光Ｌは光検出器０１４に達
して検出される。前記光検出器０１４は、２分割フォト
ダイオードにより構成されている。振動している前記カ
ンチレバ０８の上面から反射したレーザ光Ｌが前記２分
割フォトダイオードの境界部を横切って振動する。この
とき前記２分割フォトダイオードから検出される２つの
信号の差信号は、前記カンチレバ０８の振動に対応した
Ｓｉｎ波形となり、この信号からカンチレバ０８の発振
周波数を検出する。

【０００８】得られた検出信号は、ＡＧＣ回路（オート
ゲインコントロール回路）０１６によりゲイン調整され
る増幅器０１７へ送られる。前記ＡＧＣ回路０１６は、
光検出器０１４の出力信号の振幅が常にー定になるよう
に増幅器０１７のゲインを制御する。前記増幅器０１７
から送られた前記検出信号は、バンドパスフィルタ０１
８によりカンチレバ０８の固有振動数付近の周波数のみ
が取り出され、位相調整回路０１９により位相調整され
た後、駆動信号として前記加振用圧電体０９へ送られ
る。これにより正帰還の自励発振ループが形成され、そ
の結果カンチレバ０８はその固有振動数で振動する。

【０００９】前記光検出器０１４の検出信号は周波数電
圧変換回路０２１により電圧信号に変換される。変換さ
れた電圧信号Ｖfvは基準電圧比較器０２２へ送られる。
前記基準電圧比較器０２２は電圧信号Ｖfvと基準電圧信
号Ｖfvoとの差信号（Ｖfv−Ｖfvo）を求め、この差がゼ
ロになるような信号をローパスフィルタ０２３を介して
Ｚスキャナ駆動回路０７へ送る。前記基準電圧信号Ｖfv
oは、前記プローブ０１２と試料０４との間隔の設定値
に対応する電圧である。前記ローパスフィルタ０２３を
介して取り出された差信号および前記ＸＹ走査信号発生
器０６の走査信号は像作成回路０２４に入力され、試料
０４表面の凹凸像が作成される。

【００１０】前記カンチレバ０８がー定振幅で振動を続
けている状態で、試料０４を前記試料０４とプローブ０
１２間に原子間力が働く距離までプローブ０１２側に近
づけ一定の間隔を保持する。そして、前記ＸＹスキャナ
０２によりＸＹ方向に試料０４表面を２次元走査する
と、前記カンチレバ０８の固有振動数は、前記試料０４
との距離が近づくとプローブ０１２に作用する原子間力
の影響を受けて低下し、カンチレバ０８はその低下した
振動数で振動するようになる。この振動数は、前記試料
０４とプローブ０１２との距離が大きくなると高くな
り、原子間力が無視できる距離ではカンチレバ０８本来
の固有振動数に一致する。

【００１１】たとえば、試料０４の表面に凸部があり、
ＸＹスキャナ０２による２次元走査に伴ってプローブ０
１２と試料０４との距離が小さくなってカンチレバ０８
の振動数が低い方向へ変化すると、電圧信号Ｖfvが低下
して差信号が増加する。差信号が増加すると直ちにＺス
キャナ０３が試料０４を下げてプローブ０１２との距離
が大きくなるというように帰還制御されるため、プロー
ブ０１２と試料０４との距離は、基準電圧Ｖfvoで決ま
る所定の値に保持される。このような制御が常に行われ
るので、Ｚスキャナ駆動回路０７へ供給される帰還信号
（差信号）は、試料表面の凹凸に対応したものとなり、
この帰還信号を像作成回路０２４にＸＹスキャナ０２に
よる２次元走査に関連して画像信号として取り込み、取
り込んだ画像信号に基づいて画像表示を行えば、原子間
力に基づく試料０４表面の凹凸像を表示することができ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】

（前記（Ｊ01）の問題点）しかしながら、前記従来技術
（Ｊ01）では次の問題点があった。ー般に前記加振用圧
電体０９として用いているバイモルフは圧電体の感度
（単位印加電圧当たりの変位量）が大きい。超高真空下
では、たとえばバネ定数約４０Ｎ／ｍ，固有振動数約３
００ＫＨｚのカンチレバ０８を固有振動数で加振した場
合、カンチレバ０８の先端の振動振幅は加振振幅の数万
倍になる。したがって、１ｎｍ／Ｖ程度と比較的感度の
小さい圧電体を用いて加振し、カンチレバ０８の先端の
振動振幅の振幅を数ｎｍに設定しようとした場合、加振
用圧電体に印加する電圧は約０．１ｍＶとなり、この微
小電圧を発振回路内で制御しなければならない。その結
果として発振が不安定となり、原子間力によるカンチレ
バ本体の固有振動数の変化の検出感度が劣化する。

【００１３】本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載
内容を課題とする。 （Ｏ01）制御し易い大きさの印加電圧により加振用の圧
電体を適切な振幅で安定して発振できるようにするこ
と。

【００１４】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。ま
た、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。

【００１５】（本発明）前記課題を解決するために、本
発明のカンチレバ加振装置は、下記の要件を備えたこと
を特徴とする、（Ａ01）圧電体（２８，２９）の接合面
（２８a，２９a）を互いに接合して構成された複合圧電
体（２７）、（Ａ02）前記接合面（２８a，２９a）を挟
んで互いに反対側に有る被支持部（２７a）およびカン
チレバ支持部（２７b）を有する前記複合圧電体（２
７）、（Ａ03）前記複合圧電体（２７）の前記被支持部
（２７a）を支持する複合圧電体支持部材（２６）、
（Ａ04）前記複合圧電体（２７）のカンチレバ支持部
（２７b）により基端部が支持され且つ先端部がプロー
ブ（１２）を支持するカンチレバ（８）、（Ａ05）前記
複合圧電体（２７）を構成する一対の圧電体（２８，２
９）の中の一方を前記接合面（２８a，２９a）に垂直な
方向に伸長させ且つ他方を収縮させるように電圧を印加
する電圧印加手段（１６＋１７＋１８＋１９）。

【００１６】（作用）次に、前述の特徴を備えた本発明
の作用を説明する。 （本発明の作用）前述の特徴を備えた本発明のカンチレ
バ加振装置では、複合圧電体支持部材（２６）は、圧電
体（２８，２９）の接合面（２８a，２９a）が互いに接
合している複合圧電体（２７）の被支持部（２７a）を
支持する。前記被支持部（２７a）に対し接合面（２８
a，２９a）を挟んで反対側に有る前記複合圧電体（２
７）のカンチレバ支持部（２７b）は、カンチレバ
（８）の基端部を支持する。基端部を支持されたカンチ
レバ（８）の先端部はプローブ（１２）を支持する。こ
のような状態で、電圧印加手段（１６＋１７＋１８＋１
９）が前記複合圧電体（２７）を構成する一対の圧電体
（２８，２９）の中の一方を前記接合面（２８a，２９
a）に垂直な方向に伸長させ且つ他方を収縮させるよう
に電圧を印加する。これにより前記複合圧電体（２７）
の各圧電体（２８，２９）が、互いにそれぞれの変位量
を打ち消しあい、複合圧電体（２７）の感度が個々の圧
電体（２８，２９）の感度より小さくなる。感度が小さ
くなると前記複合圧電体（２７）に印加する電圧を大き
くできるので、電圧振幅が制御しやすくなり安定した前
記複合圧電体（２７）の発振が得られる。

【００１７】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明のカンチレ
バ加振装置の実施例を説明するが、本発明は以下の実施
例に限定されるものではない。

【００１８】（実施例１）図１は本発明の実施例１のカ
ンチレバ加振装置により構成されたＮｏｎ−ｃｏｎｔａ
ｃｔ原子間力顕微鏡の説明図である。図２は同実施例１
のカンチレバ加振装置の加振用複合圧電体の詳細説明図
である。図１に示す本発明の実施例１の説明において、
前記図８に示す従来のＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力
顕微鏡のカンチレバ加振装置の構成要素と同一の構成要
素には、前記図８で使用した符号の最初の０を除いた符
号を付して、その詳細な説明は省略する。図１、図２に
おいて、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力顕微鏡の本体
と一体的に固定されている複合圧電体支持部材２６は、
加振用複合圧電体２７を支持する。前記加振用複合圧電
体２７は、感度の異なる２つの圧電体から形成されてい
て、前記複合圧電体支持部材２６に接する側に被支持部
２７aを有しその反対側の面にはカンチレバ支持部２７b
を有している。前記カンチレバ支持部２７bには、カン
チレバ８が支持されている。

【００１９】前記加振用複合圧電体２７の２つの圧電体
２８，２９は、それぞれ分極方向に平行な接合面２８a
と２９aで接合され、分極方向は互いに逆向きである。
前記接合面２８a，２９aと垂直な面およびこれと対向す
る面には電極面２８b，２８cおよび２９b，２９cが形成
されている。前記電極面２８b，２９ｂは前記位相調整
回路２１とつながっていて、前記電極面２８c，２９cは
アースされている。また、前記接合面２８a，２９aは互
いに接着剤等の固着手段で接合している。

【００２０】図２に示すように２つの感度の異なる圧電
体２８，２９をそれぞれの変位が打ち消し合うように用
いた場合（分極方向を逆向きに合わせる場合）具体的に
Ｍ１材とＭ５材（富士セラミックス社製：チタン酸鉛系
圧電体の商品名）を使用したとすると、ｄ\s31\sモード
ではそれぞれの感度は４．３ｎｍ／Ｖ，４．７ｎｍ／Ｖ
である。前記各圧電体２８，２９の厚さｔ、長さｌ、印
加電圧Ｖとすると、

【００２１】各圧電体２８，２９の各変位量（感度）Δ
ｌは次式で表せる。 Δｌ＝ｄ\s31\s・ｌ・Ｖ／ｔ ………………………………………（１） 但し、ｄ\s31\sはｄ\s31\sモードの等価圧電定数であ
る。ここでｔ＝ｌとした場合の複合圧電体２７の変位量
ΔＬの絶対値は次式で表せる。 ｜ΔＬ｜＝（４．７−４．３）ｎｍ／Ｖ＝０．４ｎｍ／Ｖ ……（２） したがって、複合圧電体の振幅を数ｎｍ（たとえば１ｎ
ｍ）にするための印加電圧の絶対値は次式で表せる。 １（ｎｍ）÷０．４（ｎｍ／Ｖ）＝２．５（Ｖ） …………………（３） さらに厚さと長さの比がｔ／ｌ＝１０となる形状にすれ
ば、２５Ｖの印加電圧が必要となる。なお、前記増幅器
１６とＡＧＣ回路１７とバンドパスフィルタ１８と位相
調整回路１９とから電圧印加手段（１６＋１７＋１８＋
１９）が構成される。

【００２２】（実施例１の作用）次に前述の構成を備え
た実施例１の作用を説明する。図２において、前記カン
チレバ８を支持する加振用複合圧電体２７は、前記カン
チレバ８の固有振動数で振動している。前記加振用複合
圧電体２７の２つの圧電体２８，２９は互いに分極方向
が逆向きになるように接合されている。このような状態
の前記加振用複合圧電体２７の圧電体２８，２９の一方
は、前記位相調整回路２１からの駆動電圧を分極方向に
印加し、他方には駆動電圧を分極方向と対向する方向に
印加する。このとき、たとえば前記圧電体２８が収縮す
るとすると圧電体の体積に見合う分だけ分極方向に垂直
な方向に伸長し、分極方向と対向する方向に印加された
前記圧電体２９は伸長すると圧電体の体積に見合う分だ
け分極方向に垂直な方向に収縮し、互いの変位を打ち消
し合うことになる。これにより、前記両圧電体の変位量
が異なっていれば両者の変位量の差の分だけしか加振用
複合圧電体２７が変位しないことになる。したがって、
制御し易い駆動電圧を前記加振用複合圧電体２７に印加
しても加振振幅が極端に拡大されず、安定した前記カン
チレバ本体３８の振動が得られる。

【００２３】（実施例２）図３は本発明の実施例２のカ
ンチレバ加振装置の加振用複合圧電体の詳細説明図で、
前記実施例１の図２に対応する図である。なお、この実
施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応
する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明
を省略する。この実施例２は、下記の点で前記実施例１
と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構
成されている。本実施例２では前記各圧電体２８，２９
は、各分極方向が同一になるように接合されており、電
圧印加方向は、圧電体２８，２９の一方には分極方向の
電圧を印加するとともに他方には分極方向と逆方向の電
圧を印加する。これにより、本実施例２も前記実施例１
と同様の作用を奏する。

【００２４】（実施例３）図４は本発明の実施例３のカ
ンチレバ加振装置の加振用複合圧電体の詳細説明図で、
前記実施例１の図２に対応する図である。なお、この実
施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応
する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明
を省略する。この実施例３は、下記の点で前記実施例１
と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構
成されている。

【００２５】本実施例３では前記各圧電体２８，２９
が、各分極方向に垂直な接合面２８a，２９aで接合さ
れ、且つ分極方向は同じ方向である。また、前記各圧電
体２８，２９の接合面２８a，２９aには前記位相調整回
路２１につながった電極を有し、前記被支持面２７aお
よびカンチレバ支持面２７bにはアースされた電極を有
している。このような状態の前記加振用複合圧電体２７
に、前記位相調整回路２１から印加される駆動電圧は、
前記圧電体２８，２９の一方には分極方向に印加され、
他方には分極方向に対向する方向に印加される。この場
合、前記圧電体２８，２９の一方が収縮し、他方が伸長
すると互いの変位を打ち消し合うことになる。これによ
り、前記両圧電体の変位量が異なっていれば両者の変位
量の差の分だけ加振用複合圧電体２７が変位する。した
がって、制御し易い大きさの駆動電圧を前記加振用複合
圧電体２７に印加しても加振振幅が極端に拡大されず、
安定した前記カンチレバ８の振動が得られる。

【００２６】（実施例４）図５は本発明の実施例４のカ
ンチレバ加振装置の加振用複合圧電体の詳細説明図で、
前記実施例３の図４に対応する図である。なお、この実
施例４の説明において、前記実施例３の構成要素に対応
する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明
を省略する。本実施例４では前記各圧電体２８，２９
は、各分極方向が互いに反対向きに接合してある。ま
た、前記各圧電体２８，２９の接合面２８a，２９aには
電極が形成されている。前記被支持面２７aにはアースさ
れた電極が設けられ、カンチレバ支持面２７bには前記
位相調整回路２１につながった電極が設けられている。
駆動電圧は前記被支持面２７aおよびカンチレバ支持面
２７bにそれぞれ設けた電極間に印加される。このと
き、前記圧電体２８，２９の一方が伸長し他方が収縮す
る。本実施例４も前記実施例３と同様の作用を奏する。

【００２７】（変更例）以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。

【００２８】（Ｈ01）本発明はＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ
原子間力顕微鏡以外の走査プロープ顕微鏡のカンチレバ
加振装置に適用することが可能である。

【００２９】

【発明の効果】前述の本発明のカンチレバ加振装置は、
下記の効果を奏することができる。 （Ｏ01）安定した加振用の圧電体の発振が得られるよう
な制御し易い印加電圧を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施例１のカンチレバ加振装
置により構成されたＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力顕
微鏡の説明図である。

【図２】 図２は同実施例１のカンチレバ加振装置の加
振用複合圧電体の詳細説明図である。

【図３】 図３は本発明の実施例２のカンチレバ加振装
置の加振用複合圧電体の詳細説明図で、前記実施例１の
図２に対応する図である。

【図４】 図４は本発明の実施例３のカンチレバ加振装
置の加振用複合圧電体の詳細説明図で、前記実施例１の
図２に対応する図である。

【図５】 図５は本発明の実施例４のカンチレバ加振装
置の加振用複合圧電体の詳細説明図で、前記実施例３の
図４に対応する図である。

【図６】 図６はＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力顕微
鏡（ＡＦＭ）の説明図である。

【図７】 図７はＳｌｏｐｅ検出法を用いた場合の説明
図で、カンチレバのプローブと試料間の間隔が変化し
て、カンチレバの固有振動数が変化したときのカンチレ
バの振幅の変化を示すグラフである。

【図８】 図８は従来のＦＭ検出法を採用したカンチレ
バ加振装置を備えたＮｏｎ−ｃｏｎｔａｃｔ原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）の概略説明図である。

【符号の説明】

８…カンチレバ、１２…プローブ、（１６＋１７＋１８
＋１９）…電圧印加手段、２６…複合圧電体支持部材、
２７…複合圧電体、２７a…被支持部、２７b…カンチレ
バ支持部、（２８，２９）…圧電体、（２８a，２９a）
…接合面、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の要件を備えたことを特徴とするカ
   ンチレバ加振装置、（Ａ01）圧電体の接合面を互いに接
   合して構成された複合圧電体、（Ａ02）前記接合面を挟
   んで互いに反対側に有る被支持部およびカンチレバ支持
   部を有する前記複合圧電体、（Ａ03）前記複合圧電体の
   前記被支持部を支持する複合圧電体支持部材、（Ａ04）
   前記複合圧電体のカンチレバ支持部により基端部が支持
   され且つ先端部がプローブを支持するカンチレバ、（Ａ
   05）前記複合圧電体を構成する一対の圧電体の中の一方
   を前記接合面に垂直な方向に伸長させ且つ他方を収縮さ
   せるように電圧を印加する電圧印加手段。