JP4898264B2 - Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device - Google Patents
Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4898264B2 JP4898264B2 JP2006107654A JP2006107654A JP4898264B2 JP 4898264 B2 JP4898264 B2 JP 4898264B2 JP 2006107654 A JP2006107654 A JP 2006107654A JP 2006107654 A JP2006107654 A JP 2006107654A JP 4898264 B2 JP4898264 B2 JP 4898264B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- weight
- driving
- driving member
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 46
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 34
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 27
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 19
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
本発明は、圧電素子などの電気機械変換素子を用いた駆動装置に関し、また、駆動装置を備えるカメラ等の撮像装置や、更にこの撮像装置を備える携帯端末に関するものである。 The present invention relates to a driving device using an electromechanical transducer such as a piezoelectric element, and more particularly to an imaging device such as a camera provided with the driving device, and a portable terminal provided with the imaging device.
従来、圧電素子を用いた駆動装置に関しては、例えば、特許文献1に記載されているものがある。特許文献1に記載の駆動装置は、ズームレンズにおいて2つのレンズ群とこれらをそれぞれ駆動する駆動手段が設けられており、お互いのレンズ群の移動に要する領域で利用されていなかった光軸方向の領域を有効に利用するものである。
Conventionally, a drive device using a piezoelectric element is described in
この構成により、レンズ駆動機構の光軸方向の寸法を小さくすることができる。つまり、2つのレンズ群の駆動手段を逆向きに配置して光軸方向にオーバーラップさせることによって、レンズ駆動機構をより小型化することが可能であるとしている(特許文献1参照)。 With this configuration, the size of the lens driving mechanism in the optical axis direction can be reduced. In other words, the lens driving mechanism can be further reduced in size by disposing the driving means of the two lens groups in opposite directions and overlapping in the optical axis direction (see Patent Document 1).
また、特許文献2には圧電素子に鋸歯形状駆動電圧を与えることにより、圧電素子を急激に伸縮させる駆動装置が記載されている。
図6に、圧電素子を用いた駆動装置の一例の概略構成図を示す。図6に示す駆動装置100は、圧電素子103と、圧電素子103の一端側に設けられる錘102と、圧電素子103の他端側に設けられる駆動軸104とを備え、それぞれが接着材等で接着固定されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-228561 describes a drive device that rapidly expands and contracts a piezoelectric element by applying a sawtooth drive voltage to the piezoelectric element.
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of a driving device using a piezoelectric element. A
駆動軸104には、軸の両側から軸をつかむように係合部材(移動体)が設けられている。ここで、係合部材とは、スライダー107とホルダー105およびこのスライダー107とホルダー105を駆動軸に摩擦係合させるための付勢手段としてのばね106より構成されている。
The
圧電素子103は、チタン酸ジルコン酸鉛(以下PZT)による圧電素子がスタック(堆積)されて構成されるものである。例えば、PZTは、約50[μm]の厚さで、直径Φが1.8[mm]のシート状のものがある。その両面に電界を与えるための電極が銀・パラジウム等により設けられている。このシートを約60層スタックすると、全厚みを約3.5[mm]となる。
The
錘102は、直径Φが3[mm]で長さが1[mm]である密度の高いタングステン等の金属で構成されている。駆動軸104は、直径Φが1[mm]で長さが4[mm]であるカーボン長繊維を軸方向に整列させバインダーとしてエポキシ樹脂で固めたものである。
The
このように構成された錘2は、図6に示すように、略左右対称な形状であり中心部に重心G2が位置している。また、駆動軸104も、略左右対称な形状であり中心部に重心G1が位置している。
As shown in FIG. 6, the
この圧電素子103に鋸歯形状駆動電圧を与えることにより、圧電素子に取り付けられた駆動軸が急激に伸縮され、駆動軸に摩擦保持された移動体が「滑り」、「非滑り」を繰り返し移動可能となる(特許文献2参照)。
駆動装置100の適用例として、図7に、駆動装置100を用いた撮像装置120の概略構成図を示す。図7に示すように、撮像装置120は、筐体125の中に光軸に沿って配置された非球面レンズ121と、光学フィルタ123と、半導体撮像素子124とを有している。レンズ121は鏡筒122により保持されており、鏡筒122の一部には駆動装置100の駆動軸104に対して係合する係合部材127設けられている。
As an application example of the
鏡筒122は、光軸と平行に駆動軸104が配置された駆動装置100により光軸方向に移動可能となっている。これにより、被写体の距離に対して撮像素子124の撮像面にぴったり被写体を結像するために、鏡筒122を光軸方向に移動させることができるものである。
The
しかしながら、図6に示すような圧電素子を用いた駆動装置は、駆動装置の外部から落下等による衝撃力が印加されたような場合、駆動軸104の重心G1に力が作用して、圧電素子103の一端側の接着面との間において、モーメントが発生してしまう。このモーメントは、接着面において、せん断力として作用するため、衝撃力が大きい場合や、重心と接着の距離が離れたりしているような場合には、せん断力が大きくなり接着剤部分が剥離して故障・騒音の原因となることがある。
However, in the driving device using the piezoelectric element as shown in FIG. 6, when an impact force due to dropping or the like is applied from the outside of the driving device, the force acts on the center of gravity G1 of the
また、同様に、駆動装置の外部から落下等による衝撃力が印加されたような場合、錘102の重心G2に力が作用して、圧電素子103の一端側の接着面との間において、モーメントが発生してしまう。このモーメントは、接着面において、せん断力として作用するため、衝撃力が大きい場合や、重心と接着の距離が離れたりしているような場合には、せん断力が大きくなり接着剤部分が剥離して故障・騒音の原因となることがある。
Similarly, when an impact force due to dropping or the like is applied from the outside of the driving device, a force acts on the center of gravity G2 of the
また、上述の駆動装置は、駆動軸と圧電素子と錘とが圧電素子の伸縮方向に直列的に配置されており、駆動軸は、移動に必要な距離に加え摩擦保持される係合部材の長さを加えた距離が必要となる。よって、駆動装置の全長が長くなり、撮像装置のレンズを移動させるオートフォーカス(Auto Focus)機構やズーム(Zoom)機構に従来の駆動装置を用いると、図7に示す撮像装置120のA部分のように、移動距離を確保するために筐体の一部に凸部を形成することを要する場合があり、装置の薄型化の障害となっている。
In the above-described drive device, the drive shaft, the piezoelectric element, and the weight are arranged in series in the expansion / contraction direction of the piezoelectric element, and the drive shaft is an engagement member that is frictionally held in addition to the distance necessary for movement. A distance plus the length is required. Therefore, when the conventional driving device is used for an auto focus mechanism or a zoom mechanism for moving the lens of the image pickup device, the entire length of the drive device becomes long, and the A portion of the
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、衝撃耐性の向上と装置の小型化・薄型化を実現する駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a driving device that realizes improvement in impact resistance and downsizing / thinning of the device.
そこで、本発明の駆動装置は、圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置しているものである。 Therefore, the drive device of the present invention includes a piezoelectric element, a weight fixed to one end of the piezoelectric element in the expansion / contraction direction, and a drive member fixed to the other end of the piezoelectric element, and the drive member and the piezoelectric element are The driving member is in contact with the expansion and contraction direction of the piezoelectric element in a spatially overlapping manner, and the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of a plane including the contact surface on which the piezoelectric element and the driving member come into contact. is there.
この構成により、圧電素子と駆動部材とが重なりを有することから、圧電素子と駆動部材とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。
また、駆動部材の重心が圧電素子との接続面付近に位置していることから、駆動装置に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子と駆動部材との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動部材と圧電素子との端部において剥離が生じるのを防止することができる。
With this configuration, since the piezoelectric element and the driving member overlap each other, the lengthwise dimension including the piezoelectric element and the driving member can be shortened, and the entire driving device can be reduced in size.
In addition, since the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of the connection surface with the piezoelectric element, even when an impact force is applied from the outside to the driving device, almost no moment is generated, and the piezoelectric element And the shearing force on the bonding surface between the driving member and the driving member can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the driving device, it is possible to prevent peeling at the end portions of the driving member and the piezoelectric element.
また、本発明の駆動装置は、圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、駆動部材が、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置しているものである。 The driving device of the present invention includes a piezoelectric element, a weight secured to one end stretching direction of the piezoelectric element, and a drive member fixed to the other end of the piezoelectric element, the driving member, the expansion and contraction of the piezoelectric element to the direction, it has a recess for accommodating at least a portion of the piezoelectric element, in which the center of gravity of the drive member in the vicinity of the plane in which the piezoelectric element and the drive member comprises abutting abutment surface is located is there.
この構成により、駆動部材の凹部内に圧電素子の一部が収容されることから、圧電素子と駆動部材とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。
また、駆動部材の重心が圧電素子との接続面付近に位置していることから、駆動装置に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子と駆動部材との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動部材と圧電素子との端部において剥離が生じるのを防止することができる。
With this configuration, a part of the piezoelectric element is accommodated in the concave portion of the driving member, so that the dimension in the length direction including the piezoelectric element and the driving member can be shortened, and the entire driving device is reduced in size. be able to.
In addition, since the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of the connection surface with the piezoelectric element, even when an impact force is applied from the outside to the driving device, almost no moment is generated, and the piezoelectric element And the shearing force on the bonding surface between the driving member and the driving member can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the driving device, it is possible to prevent peeling at the end portions of the driving member and the piezoelectric element.
また、本発明の駆動装置は、圧電素子と錘とが、前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接しているものである。 In the driving device of the present invention, the piezoelectric element and the weight are in contact with each other with a spatial overlap with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element.
この構成により、圧電素子と錘とが重なりを有することから、圧電素子と錘とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。 With this configuration, since the piezoelectric element and the weight overlap, the dimension in the length direction including the piezoelectric element and the weight can be shortened, and the entire driving device can be reduced in size.
また、本発明の駆動装置は、錘が、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有するものである。 In the driving device of the present invention, the weight has a recess that accommodates at least a part of the piezoelectric element with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element.
この構成により、圧電素子の一部が錘に収容されるので、圧電素子と錘とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができる。また、錘の製作は一般的にダイカストや、旋盤などによる機械加工によるので、加工における困難さは殆ど変化しないで行うことができる。また、錘が圧電素子の外形を覆うので圧電素子を保護することができる。すなわち、例えば、ハンドリング等で圧電素子が傷付くのを防止できるという利点を有する。 With this configuration, since a part of the piezoelectric element is accommodated in the weight, the dimension in the length direction including the piezoelectric element and the weight can be shortened, and the entire driving device can be reduced in size. Further, since the weight is generally manufactured by die casting or machining by a lathe, the difficulty in processing can be performed with almost no change. Further, since the weight covers the outer shape of the piezoelectric element, the piezoelectric element can be protected. That is, for example, there is an advantage that the piezoelectric element can be prevented from being damaged by handling or the like.
また、本発明の駆動装置は、前記圧電素子と前記錘とが当接する当接面を含む平面付近に前記錘の重心が位置しているものである。 In the drive device of the present invention, the center of gravity of the weight is located in the vicinity of a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the weight contact.
この構成により、錘の重心が圧電素子との接続面付近に位置していることから、駆動装置に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子と錘との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、錘と圧電素子との端部において剥離が生じるのを防止することができる。 With this configuration, since the center of gravity of the weight is located near the connection surface with the piezoelectric element, even when an impact force is applied from the outside to the driving device, almost no moment is generated, and the piezoelectric The shearing force on the bonding surface between the element and the weight can be reduced. Therefore, even when a large impact force is applied to the drive device, it is possible to prevent the separation between the ends of the weight and the piezoelectric element.
また、本発明の駆動装置は、前記駆動部材と前記圧電素子と前記錘とが、略同軸上に配置されている。 In the driving apparatus of the present invention, the driving member, the piezoelectric element, and the weight are arranged substantially coaxially.
この構成により、圧電素子の伸縮によって錘に発生するモーメントを低減させることができ、圧電素子の伸縮方向と直交する成分を有する回転運動が発生しにくくなるので、効率を低下させることなく騒音の発生を防ぐことができる。 With this configuration, it is possible to reduce the moment generated in the weight due to expansion and contraction of the piezoelectric element, and it is difficult for a rotational movement having a component orthogonal to the expansion and contraction direction of the piezoelectric element to occur, so noise is generated without reducing efficiency. Can be prevented.
また、本発明の撮像装置は、圧電素子と、圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、圧電素子の他端に固定される駆動部材とを有し、駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置と、前記駆動部材とレンズを保持する鏡筒とを係合する係合部材と、レンズからの光を電気信号に変化する撮像素子と、を備え、圧電素子の伸縮に応じて鏡筒がレンズの光軸方向に移動するものである。 The imaging device of the present invention includes a piezoelectric element, a weight fixed to one end of the piezoelectric element in the expansion / contraction direction, and a driving member fixed to the other end of the piezoelectric element. Driving in which the center of gravity of the driving member is located in the vicinity of a plane including an abutting surface where the piezoelectric element and the driving member are in contact with each other in a spatially overlapping manner with respect to the expansion / contraction direction of the piezoelectric element An engagement member that engages the driving member and a lens barrel that holds the lens, and an image sensor that changes light from the lens into an electrical signal. It moves in the direction of the optical axis of the lens .
この構成により、一般的に光学系に移動する部分を有する撮像装置において、撮像装置の厚さは光学系の光路長でなく、光学系を光軸方向に移動する部分によって大きく左右されるが、この部分の長さを短縮することが可能となり撮像装置の薄型化が実現できる。また、錘の重心の位置が圧電素子の駆動部材を固定する面とほぼ同一面のために、外部からから印加される衝撃力に対して、モーメントの発生が低減できるので耐衝撃性が向上できる。 With this configuration, in an imaging apparatus having a part that moves to the optical system in general, the thickness of the imaging apparatus is greatly influenced by the part that moves the optical system in the optical axis direction, not the optical path length of the optical system, The length of this part can be shortened, and the imaging apparatus can be made thinner. In addition, since the position of the center of gravity of the weight is substantially the same as the surface for fixing the driving member of the piezoelectric element, the generation of moment can be reduced with respect to the impact force applied from the outside, so that the impact resistance can be improved. .
また、本発明の撮像装置は、レンズを保持する鏡筒が光軸方向に移動することにより前記撮像素子の撮像面に対する結像倍率が変化するものである。 In the image pickup apparatus of the present invention, the imaging magnification of the image pickup element with respect to the image pickup surface changes as the lens barrel holding the lens moves in the optical axis direction.
この構成により、変倍機構部分の寸法を短く構成できるので、ズームレンズを有する撮像装置の小型化が可能となる。また、ズームレンズにおいては、複数群のレンズをそれぞれに移動させることが必要のため、設計の自由度が低下しやすいが、変倍機構部分の寸法を短くできるために、配置を含めて設計の自由度を高めることが可能となる。 With this configuration, the size of the zooming mechanism can be shortened, so that the image pickup apparatus having the zoom lens can be downsized. In addition, since it is necessary to move a plurality of groups of lenses in a zoom lens, the degree of freedom of design tends to decrease.However, since the size of the zoom mechanism can be shortened, It becomes possible to increase the degree of freedom.
また、本発明の携帯端末装置は、上記の撮像装置を備えるものである。 Moreover, the portable terminal device of this invention is provided with said imaging device.
この構成により、携帯端末装置の耐衝撃性を向上する。すなわち、撮像装置のレンズ移動する部分の長さが短くできるので、携帯端末装置において落下衝撃などが印加された場合にも、圧電素子と錘とが、圧電素子の伸縮方向に対して重なりを持って配置してあるために各々の境界面に印加される衝撃力によるモーメントが、長さが短縮されていることで低減される。これにより、携帯端末装置の耐衝撃特性を改善することができ、信頼性が向上する。 With this configuration, the impact resistance of the mobile terminal device is improved. That is, since the length of the lens moving part of the imaging device can be shortened, the piezoelectric element and the weight overlap with each other in the expansion / contraction direction of the piezoelectric element even when a drop impact is applied to the mobile terminal device. Therefore, the moment due to the impact force applied to each interface is reduced by shortening the length. Thereby, the impact resistance characteristics of the mobile terminal device can be improved, and the reliability is improved.
本発明の駆動装置によれば、衝撃耐性の向上と装置の小型化・薄型化を実現することができる。 According to the drive device of the present invention, it is possible to improve the impact resistance and reduce the size and thickness of the device.
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態に係る駆動装置について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明における第1の実施の形態を示す駆動装置1の要部断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a driving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a
図1に示す本実施の形態1の駆動装置1は、圧電素子3と、圧電素子3の一端側に設けられる錘2と、圧電素子3の他方側に設けられる駆動部材としての駆動軸4とを備え、それぞれが接着材(図示せず)により接着固定されている。
A driving
圧電素子3は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(以下、PZT)による圧電素子をスタック(堆積)させて構成されるものである。本実施の形態の圧電素子3は従来のものと同様のものを用いている。
The
圧電素子3の一端側に接着して固定される錘2は、例えばタングステン等の密度の高い金属で形成されており、従来のものと比較して同じ質量とするため、直径を小さくして長さを長くしてある。
The
一方、駆動軸4は、外径を大きくした有底型の円筒形状であり、円筒形の内部に圧電素子3と錘2とを空間的に重なりを有して収容できるように、すなわち内蔵できるように形成されている。また、駆動軸4は、圧電素子3が錘2と接着固定されている端面とは反対側の端面に接着固定され、機械的に折り返してある。
On the other hand, the
また、駆動軸4と圧電素子3と錘2とは同軸になるように配置してある。具体的には、例えば、錘2の外径をΦ2[mm]で長さ2.25[mm]、圧電素子3の外径はΦ1.8[mm]で長さ3.5[mm]、駆動軸4は外径Φ3.2[mm]で長さが7[mm]として成形してある。駆動軸4の先端部分は厚さを増して形成してあり、図1に示すように、駆動軸4の重心G1が圧電素子3との当接面に略一致する場所に位置している。また、錘2の重心G2は、従来と同様に中心付近に位置している。
The
駆動軸4には、軸の両側から軸をつかむように係合部材が設けられている。ここで、係合部材とは、スライダー7とホルダー5およびこのスライダー7とホルダー5を駆動軸に摩擦係合させるための付勢手段としてのばね6より構成される。
The
次に、駆動装置1の動作について説明をする。この駆動装置1の圧電素子3に、図示しないHブリッジなどにより構成された駆動回路により鋸歯状波などの駆動電圧を印加する。駆動電圧を増加させると図1において圧電素子3は伸びる方向(同図中左側の方向)に変形する。駆動電圧を徐々に上昇させると圧電素子3はゆっくり伸び、これに伴い駆動軸4もゆっくりと左方向に変位する。
Next, the operation of the
駆動軸4と係合部材とは静摩擦により係合された状態で同じ位置関係で変位する。つまり徐々に電圧を上昇させると係合部材は図の左側へ変位する。
The
次に、駆動電圧を逆方向に急激に変化させると、圧電素子3は急激に縮み、これに伴い駆動軸4は右方向へと急速に変位する。このとき、係合部材は駆動軸4との摩擦に打ち勝ってその場にとどまり、移動しない(慣性の法則による)。その結果、駆動軸4に対して係合部材左に移動することになる。これを繰り返すことにより、係合部を連続して移動させることができる。
Next, when the driving voltage is suddenly changed in the reverse direction, the
また、移動方向を変えるには、電圧の印加を逆にしたり、駆動波形を反転したりすることによって実現できる。本実施の形態においては、駆動回路を前述のようにHブリッジとしてあるので印加電圧の極性を簡単に逆転させることができるので便利である。印加電圧の電圧波形や印加方法および時間間隔などは、種々変更することは可能であるが、実際の系により効率・移動速度・騒音などの特性から最適化することが大切である。 Also, changing the moving direction can be realized by reversing the voltage application or inverting the drive waveform. In this embodiment, since the drive circuit is an H bridge as described above, the polarity of the applied voltage can be easily reversed, which is convenient. The voltage waveform of the applied voltage, the application method, and the time interval can be changed in various ways, but it is important to optimize from the characteristics such as efficiency, moving speed, and noise depending on the actual system.
このように、本実施の形態1の駆動装置1は、係合部材を移動させることができる。また、駆動軸4の重心G1が圧電素子3の一端側付近に設けられることから、駆動装置1に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子3と駆動軸4との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。よって、駆動装置1に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動軸4と圧電素子3との端部において剥離が生じるのを防止することができる。また、圧電素子3と錘2と駆動軸4が同軸になるように配置してあるために、圧電素子3の伸縮によって錘2に発生する不要なモーメントを低減することができ、振動や騒音の発生防止できる。
Thus, the
さらに、本実施の形態1の駆動装置1は、圧電素子3については従来と略同じ形状であるが、駆動軸4の内部に圧電素子3と錘2とが収容される形状であるので、圧電素子3と錘2と駆動軸4とを加えた長さ方向の寸法を短くすることができる。具体的には、駆動装置1全体の長さ方向の寸法が8.5[mm]であったのを約7.0[mm]とすることができ1.5[mm]短縮することができた。これにより、駆動装置1を適用する撮像装置等も小型・薄型化することができる。
Further, in the
具体的な寸法については、圧電素子と錘の形状の変更により適宜変更することが可能であるが、同様の特性を得るためには圧電素子と錘とは変更の前後で同程度の体積にすることが望ましい。 The specific dimensions can be changed as appropriate by changing the shape of the piezoelectric element and the weight, but in order to obtain the same characteristics, the piezoelectric element and the weight have the same volume before and after the change. It is desirable.
(実施の形態2)
図2Aは本発明における第2の実施の形態を示す駆動装置21の要部断面図である。
なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2A is a cross-sectional view of a main part of a driving
In the following description, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本発明の実施の形態2の駆動装置21の説明を行う。錘22は、圧電素子23が収まる程度の大きさの凹部を有している。すなわち錘22の内径部分に穴を設けて、圧電素子23をその内部に挿入する形なっている。また、錘23と圧電素子23とは、穴も外径も同軸Dになるようにしてある。錘22の穴径は、圧電素子23の外形より若干大きな直径としてある。圧電素子23は、錘22の凹部の底面部において接着固定され、外周部分は接触しないように形成されている。
The
駆動軸24は、外径を大きくした有底型の円筒形状であり、円筒形の内部に圧電素子23と錘22とを空間的に重なりを有して収容できるように、すなわち内蔵できるように形成されている。また、駆動軸24は、圧電素子23が錘22と接着固定されている端面とは反対側の端面に接着固定され、機械的に折り返してある。
The
駆動軸24の重心G1は、図2Aに示すように駆動軸24の中心部付近である。また錘22の重心G2は、圧電素子23との接触端面を含む平面内と同時軸Dとの交点付近に位置している。
The center of gravity G1 of the
この構成により、錘22の重心G2が圧電素子23の一端側付近に位置する。よって、駆動装置21に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、圧電素子23と錘22との接着面におけるせん断力を小さくすることができる。従って、駆動装置21に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、錘22と圧電素子23との端部において剥離が生じるのを防止することができる。
With this configuration, the center of gravity G <b> 2 of the
また、錘22の中央部分に設けられた円筒形の空間の中に、圧電素子23が収納できるように形成されているので、圧電素子23と錘22を加えた長さ方向の寸法を短くすることができ、駆動装置21全体としても小型化することができる。
Further, since the
さらに、本実施の形態2の駆動装置21は、実施の形態1の駆動装置1と比較して、錘の形状は若干複雑になるが、錘の製作には一般的にダイカストや、旋盤などによる機械加工によるので、加工における困難さは殆ど変化しないで行うことができる。
Further, the
また、本実施の形態2の駆動装置21の構成によれば、錘22が圧電素子23の外形を覆うので圧電素子を保護することができる。すなわち、例えば、ハンドリング等で圧電素子23が傷付くのを防止できるという利点を有する。
Further, according to the configuration of the driving
さらに、駆動軸24の内部に錘22と圧電素子23とを収容する構成であるので、駆動装置24全体の長さ寸法を短くすることができ、また、ハンドリング等で圧電素子23が傷付くのを防止できるという利点を有する。
Further, since the
また、図2Bに示すように、駆動軸24の底面部分に厚みを持たせ、駆動軸24の重心G1が駆動軸24と圧電素子23の接触端面付近に位置することも可能である。このように重心G1、G2を圧電素子23のそれぞれ対応する端面位置に配置することで、駆動装置21に対して外部から衝撃力が印加されたような場合にも、モーメントが殆ど発生せず、接着面におけるせん断力を小さくすることができる。従って、駆動装置21に対して大きな衝撃力が加わった場合であっても、駆動軸24と圧電素子との端部において、また、錘22と圧電素子23との端部において剥離が生じるのを防止することができ、装置の耐衝撃性を向上することができる。
Further, as shown in FIG. 2B, the bottom surface portion of the
(実施の形態3)
本実施の形態3における撮像装置30について説明する。図3は、本実施の形態3の撮像装置30の要部断面図である。なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 3)
The
図3に示すように、撮像装置30は、筐体35の中に光軸に沿って配置された非球面レンズ38と、光学フィルタ34と、半導体撮像素子36とを有している。レンズ38は鏡筒37により保持されており、鏡筒37の一部には駆動装置31の駆動軸39に対して係合する係合部材27が設けられている。
As illustrated in FIG. 3, the
鏡筒37は、光軸と平行に駆動軸39が配置された駆動装置31により光軸方向に移動可能となっている。レンズ38は非球面形状を有するレンズで(以下、「レンズ」という)簡単のためレンズを1枚しか示さないが、実際には2枚のレンズによって構成されている。被写体の距離に対して撮像素子36の撮像面に(図示せず)ぴったり被写体を結像するために、鏡筒37を光軸方向に移動させる、いわゆるオートフォーカス(Auto focus)機能を有している。
The
オートフォーカスの方法は、周知技術の画像の読み出しを行い読み出し信号の高調波成分が最大になる点を求める方法を用いている。 The autofocus method uses a known technique of reading an image and obtaining a point where the harmonic component of the read signal is maximized.
駆動装置31は、上述の実施の形態1または2の駆動装置を用いており、動作は前述の説明したものと同じである。これによって、レンズ38から結像面までのいわゆるバックフォーカス位置を駆動装置31によって調整する形態の撮像装置である。
The
光学フィルタ34は、屈折率の異なる誘電膜を積層して構成する反射型で可視光領域以外の光の透過を抑制する。半導体撮像素子36は、画素数が約130万の1/4インチ形のCCDで、画素サイズは約2.8[μm]である。
The
このように構成された本実施の形態3の撮像装置30は、上述の実施の形態1または2の駆動装置31を用いており、駆動装置31は、駆動軸39と圧電素子33と錘32とが駆動軸39の軸方向に対して重なりを有するように構成されているので、全長が短縮化されている。
The
従って、駆動装置を光軸と平行に設置する構成であっても撮像装置全体の厚さを薄くすることができる。また、撮像装置30に駆動装置31が飛び出さない場合に対しても、全長が低減できることは明らかである。また、このような撮像装置において、オートフォーカスをする際に光学系を光軸方向に移動する駆動装置を光軸方向と平行に配置しておくことは、効率面から形状的にも有利であるが、駆動装置を光軸と直交する方向に配置して、カム等による変換機構を設けるものへの応用も可能である。
Therefore, the thickness of the entire imaging apparatus can be reduced even if the driving apparatus is installed parallel to the optical axis. In addition, it is clear that the total length can be reduced even when the
また、光軸に沿って配置された非球面レンズ38が複数のレンズ群である場合、レンズ群の光軸方向の関係および、撮像素子36との関係を変更させることも可能である。この場合には像面に対しての結像倍率を変更することが可能となる。いわゆるズームレンズ(Zoom lens)を用いた撮像装置が実現できる。
Further, when the
非球面レンズ38が複数のレンズ郡である場合、レンズ群ごとに移動が必要となるので複数の駆動装置が必要となり、軸方向に対しての大きさが大きくなり薄型化が困難になる。しかし、駆動装置31を用いる本実施の形態によれば、レンズ群のうち移動距離の長いレンズに対する駆動装置に対して、他より光軸方向の圧電素子と錘の重なりを大きくすることで薄型化を実現できる。なお、これらの寸法・形状などは、適宜変更することが可能であることは当業者にとって明らかである。
When the
(実施の形態4)
本実施の形態4における携帯端末装置40について説明する。図4に、本実施の形態4の携帯端末装置40の正面図である。図5(a)は、本実施の形態4の携帯端末装置40の側面図である。図5(b)は、従来の携帯端末装置50の側面図である。
なお、以下の説明では、上述した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Embodiment 4)
A mobile
In the following description, the same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図4に示すように、本実施の形態4の携帯端末装置40は、折りたたみ型の携帯電話である。携帯端末装置40は、上側筐体41と下側筐体42とがヒンジ45を介して折りたたみ可能な構成としてある。上側筐体41は、液晶による表示画面44、スピーカ43、送受信を行うアンテナ46、撮像装置30などを備えている。下側筐体42は、入力キー47、マイク44等を備えている。
As shown in FIG. 4, the mobile
撮像装置30は、上述の実施の形態3におけるオートフォーカス機能付の撮像装置を用いている。撮像装置30の一部には駆動装置31が配置されている。撮像装置30の撮像方向は、図4中の表示画面44を含む平面に対して垂直方向であり、つまり光軸が同図中の正面方向である。オートフォーカスによる光学系の移動方向も同様に正面方向である。
The
携帯端末装置40は、使用時には、上側筐体41と下側筐体42とを開いて使用し、使用しない時には折りたたんでおく形態のものである。
The portable
携帯端末装置40は、上述のように実施の形態3に示した撮像装置30を搭載しており、薄型化の向上を実現している。折り畳み携帯端末の場合、上側筐体に搭載される撮像装置が上側筐体の厚さを支配的に決定するが、図5(a)に示すように、本実施の形態4の携帯端末装置40の上側筐体41の厚さはT1となる一方で、従来の携帯端末装置50は、従来の駆動装置100を備える撮像装置120を搭載しており図5(b)に示すように、上側筐体51の厚さはT3となっている。
As described above, the portable
すなわち、撮像装置30の駆動装置41の光軸方向に対する厚さの差によってそれぞれT1およびT3となり、T1<T3の関係となっている。また、撮像装置が上側筐体の厚さを支配的に決定しない場合であっても、上側筐体41の内部での厚さ方向の余裕ができるために他の部品などの配置や、他の部品を追加できるなどの設計の自由度を向上させることが可能となる。
In other words, T1 and T3 are obtained due to the difference in thickness of the
また、携帯電話は落下などに対しての耐衝撃値の向上が求められている。本実施の形態3の撮像装置30を用いることによって、前述のように駆動装置31の錘の重心が圧電素子の接着する端面付近に配置してあるので、従来よりも大きな衝撃力に対しても剥離が生じにくい。つまり、携帯端末装置の落下衝撃などに対して、衝撃力によるモーメントが低減されているので、耐衝撃特性を改善することができ、信頼性が向上する。
In addition, mobile phones are required to have improved impact resistance against dropping. By using the
なお、本実施の形態の駆動装置または撮像装置はこの構成に限定されず、様々な形態の携帯情報装置に適用可能である。たとえば、PDA(パーソナル・デジタル・アシスタント)や、パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータの外付け機器等の携帯情報装置などにも応用できることは明らかである。 Note that the driving device or the imaging device of this embodiment is not limited to this structure, and can be applied to various forms of portable information devices. For example, it can be clearly applied to PDAs (Personal Digital Assistants), personal computers, and portable information devices such as personal computer external devices.
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
本発明の駆動装置は、カメラ、携帯電話、PDA(パーソナル・デジタル・アシスタント)や、パーソナルコンピュータ、パーソナルコンピュータの外付け機器等の携帯情報装置などに適用することができ、適用する装置の耐衝撃性を向上させ、さらに装置を小型・薄型化することができる駆動装置として有用である。 The drive device of the present invention can be applied to a portable information device such as a camera, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a personal computer, an external device of the personal computer, and the like. It is useful as a drive device that can improve the performance and further reduce the size and thickness of the device.
1 駆動装置
2 錘
3 圧電素子
4 駆動軸
5 ホルダー
6 ばね
7 スライダー
30 撮像装置
31 駆動装置
38 非球面レンズ
37 鏡筒
34 光学フィルタ
36 半導体撮像素子
35 筐体
27 係合部材
40 携帯電話装置
41 上側筐体
42 下側筐体
43 スピーカ
44 表示画面
45 ヒンジ
46 アンテナ
47 入力キー
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (9)
圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、
圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、
駆動部材と圧電素子とが前記圧電素子の伸縮方向に対して空間的に重なりを有して当接し、
前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置。 A piezoelectric element;
A weight fixed to one end of the expansion and contraction direction of the piezoelectric element;
A driving member fixed to the other end of the piezoelectric element;
The driving member and the piezoelectric element abut on the expansion / contraction direction of the piezoelectric element with a spatial overlap ,
A driving apparatus in which the center of gravity of the driving member is located near a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the driving member abut .
圧電素子の伸縮方向の一端に固定される錘と、
圧電素子の他端に固定される駆動部材とを備え、
駆動部材は、圧電素子の伸縮方向に対して、圧電素子の少なくとも一部を収容する凹部を有し、
前記圧電素子と前記駆動部材とが当接する当接面を含む平面付近に前記駆動部材の重心が位置している駆動装置。 A piezoelectric element;
A weight fixed to one end of the expansion and contraction direction of the piezoelectric element;
A driving member fixed to the other end of the piezoelectric element;
Drive member relative to the expansion and contraction direction of the piezoelectric element, it has a recess for accommodating at least a part of the piezoelectric element,
A driving apparatus in which the center of gravity of the driving member is located near a plane including a contact surface on which the piezoelectric element and the driving member abut .
前記駆動部材とレンズを保持する鏡筒とを係合する係合部材と、
レンズからの光を電気信号に変化する撮像素子と、を備え、
圧電素子の伸縮に応じて鏡筒がレンズの光軸方向に移動する撮像装置。 A piezoelectric element; a weight fixed to one end of the piezoelectric element in a direction of expansion and contraction; and a driving member fixed to the other end of the piezoelectric element. A driving device in which the center of gravity of the driving member is positioned in the vicinity of a plane that includes a contact surface that contacts the piezoelectric element and the driving member in contact with each other in a spatially overlapping manner;
An engaging member that engages the driving member and a lens barrel that holds the lens;
An image sensor that changes light from the lens into an electrical signal,
An imaging apparatus in which a lens barrel moves in the optical axis direction of a lens according to expansion and contraction of a piezoelectric element.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006107654A JP4898264B2 (en) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device |
CN2007800041796A CN101379689B (en) | 2006-04-10 | 2007-02-28 | Piezoelectric drive device, imaging device, and mobile terminal device |
KR1020087017602A KR20080108220A (en) | 2006-04-10 | 2007-02-28 | Piezoelectric drive device, imaging device, and mobile terminal device |
EP07737534A EP2006994A4 (en) | 2006-04-10 | 2007-02-28 | Piezoelectric drive device, imaging device, and mobile terminal device |
PCT/JP2007/053815 WO2007116619A1 (en) | 2006-04-10 | 2007-02-28 | Piezoelectric drive device, imaging device, and mobile terminal device |
US12/160,632 US7929229B2 (en) | 2006-04-10 | 2007-02-28 | Piezoelectric actuator device, image pickup unit and mobile terminal apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006107654A JP4898264B2 (en) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007282423A JP2007282423A (en) | 2007-10-25 |
JP4898264B2 true JP4898264B2 (en) | 2012-03-14 |
Family
ID=38683285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006107654A Expired - Fee Related JP4898264B2 (en) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4898264B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5920274B2 (en) * | 2013-04-01 | 2016-05-18 | Tdk株式会社 | Piezoelectric drive device and lens drive device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03289373A (en) * | 1990-04-03 | 1991-12-19 | Nakamichi Corp | Linear motor and method of forming linear motor |
JP2006129625A (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Konica Minolta Opto Inc | Drive unit |
JP2007104761A (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujinon Corp | Actuator |
-
2006
- 2006-04-10 JP JP2006107654A patent/JP4898264B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007282423A (en) | 2007-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4795083B2 (en) | Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device | |
JP4317508B2 (en) | Camera module and portable terminal equipped with the camera module | |
WO2007116619A1 (en) | Piezoelectric drive device, imaging device, and mobile terminal device | |
JP4879641B2 (en) | Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device | |
JP4898264B2 (en) | Piezoelectric driving device, imaging device, and portable terminal device | |
JP2008187839A (en) | Drive mechanism using piezoelectric element, camera module using drive mechanism, and mobile terminal with camera module | |
JP3854302B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP3796264B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP2011203435A (en) | Camera module and imaging apparatus | |
KR100736610B1 (en) | camera lens module | |
JP2006101611A (en) | Camera module, piezoelectric element module for driving the same, and mobile terminal equipped therewith | |
JP2006098595A (en) | Camera module and personal digital assistant equipped therewith | |
CN115202130A (en) | Periscopic camera module | |
JP3770556B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP4484652B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP4623714B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP3800613B2 (en) | Camera module and portable terminal equipped with this camera module | |
JP2006098597A (en) | Camera module, its lens holding frame, and personal digital assistant equipped with camera module | |
JP2006098593A (en) | Camera module and personal digital assistant equipped therewith | |
JP2008139356A (en) | Camera module and portable terminal with the same | |
JP3775747B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP4623713B2 (en) | Camera module and portable terminal using the camera module | |
JP5569665B1 (en) | DRIVE DEVICE AND IMAGING DEVICE USING THE SAME | |
JP2006098596A (en) | Camera module, its lens holding frame, and personal digital assistant equipped with camera module | |
JP2006098579A (en) | Camera module and personal digital assistant using same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071113 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071120 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110824 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111129 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4898264 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |