(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置であって、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、該電荷蓄積部の第１の電位を検出して保存する手段と、
前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷の供給がなされた状態で、前記電荷転送調節部の電位を調節して、前記センシング部の電荷を前記電荷蓄積部へ転送し、該電荷蓄積部の第２の電位を検出して保存する手段と、
前記第２の電位と前記第１の電位との差を演算し、得られた電位差を出力する手段と、を更に備える、ことを特徴とする化学・物理現象検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の化学・物理現象検出装置であって、前記化学・物理現象は水素イオン濃度であり、前記センシング部は外部の光に感応して電荷を生成する化学・物理現象検出装置と、
前記センシング部へ入射された光に基づきイメージ信号を出力する光検装置と、
を備えてなる融合型化学・物理現象検出装置。
【請求項３】
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置であって、
前記電荷蓄積部をリセットした後の該電荷蓄積部の第３の電位を検出して保存する手段と、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、該電荷蓄積部の第４の電位を検出して保存する手段と、
前記第４の電位と前記第３の電位との差を演算して、得られた電位差を第５の電位として保存する手段と、
前記第４の電位を検出して保存した後、前記電荷蓄積部内の電荷をリセットし、前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷を供給した後であって、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされる前に、前記電荷蓄積部の第６の電位を検出して保存する手段と、
前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされた後の前記電荷蓄積部の第７の電位を検出して保存する手段と、
前記第７の電位と、前記第６の電位及び前記第５の電位の和の電位との差を演算して、得られた電位差を出力する手段と、を更に備える、ことを特徴とする化学・物理現象検出装置。
【請求項４】
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置の制御方法であって、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、前記電荷蓄積部の第１の電位を検出して保存し、その後、
前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷の供給がなされた状態で、前記電荷転送調節部の電位を調節して、前記センシング部の電荷を前記電荷蓄積部へ転送して該電荷蓄積部の第２の電位を保存し、
前記第２の電位と前記第１の電位との差を演算し、得られた電位差を出力する、ことを特徴とする化学・物理現象検出装置の制御方法。
【請求項５】
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置の制御方法であって、
前記電荷蓄積部をリセットした後の該電荷蓄積部の第３の電位を検出し、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、該電荷蓄積部の第４の電位を検出して保存し、
前記第４の電位と前記第３の電位との差を演算して、得られた電位差を第５の電位として保存し、
前記第４の電位を検出して保存した後、前記電荷蓄積部内の電荷をリセットし、前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷を供給した後であって、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされる前に、前記電荷蓄積部の第６の電位を検出して保存し、
前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされた後の前記電荷蓄積部の第７の電位を検出して保存し、
前記第７の電位と、前記第６の電位及び前記第５の電位の和の電位との差を演算して、得られた電位差を出力する、ことを特徴とする化学・物理現象検出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学・物理現象検出装置及びその制御方法に関する。この発明の化学・物理現象検出装置は例えばｐＨセンサとして好適である。
【背景技術】
【０００２】
化学・物理現象検出装置の一例としてｐＨセンサを図１に示す。
このｐＨセンサ１は水溶液の水素イオン濃度に応じてポテンシャルが変化するセンシング部２と、このセンシング部２へ電荷を供給する電荷供給部３と、センシング部２と電荷供給部３との間に形成される電荷供給調節部４と、センシング部２から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部５と、センシング部２と電荷蓄積部５との間に形成される電荷転送調節部６とを備えている。
【０００３】
上記において、センシング部２はｐ型化されたシリコン基板表面からなり、電荷供給部３はシリコン基板へｎ型不純物をドープして形成される。電荷蓄積部５もシリコン基板へｎ型不純物をドープして形成される。
センシング部２の上にはシリコン酸化膜からなる絶縁膜７を介してＳｉ３Ｎ４からなるｐＨ感応膜８が積層されている。ｐＨ感応膜８の上側には溶液槽が設けられ、参照電極９が溶液に浸漬されている。
電荷蓄積部５は図示しないリセット部に接続されており、
【０００４】
かかる構成のｐＨセンサ１の動作は図１（Ｂ）のタイミングチャートで示される。
（Ｔ１）
電荷蓄積部５の電荷をリセットすると同時に、電荷供給部３の電位を電荷供給調節部４の電位より低くして、電荷供給部３の電荷をセンシング部２へ供給する。このとき、電荷転送調節部６の電位は低く保たれているので、センシング部２のポテンシャル深さ応じた（即ち、溶液のｐＨの値に応じた）量の電荷がセンシング部２に保存される。
その後、電荷供給部４の電位を上げてセンシング部２への電荷の供給を止めるとともに、電荷蓄積部５のリセットをオフとする。
（Ｔ４）
この状態で電荷蓄積部５の電位を検出する。Ｔ１において電荷蓄積部５はリセットされているので、ここで検出された電位は電荷蓄積部５のリセットレベルを示す。この第１の電位は、差動アンプ１０に一旦保存される。
【０００５】
（Ｔ６）
電荷転送調節部６の電位をあげることにより、センシング部２の電荷を電荷蓄積部５へ転送する。図１のポテンシャル図はこの状態を示している。
（Ｔ１０）
センシング部２から転送された電荷を蓄積した電荷蓄積部５の電位（第２の電位）を検出し、差動アンプ１０へ送る。
差動アンプ１０は第２の電位と第１の電位との差を演算し、当該電位差を出力信号とする。
【０００６】
この発明に関連する技術を開示する文献として、特許文献１〜特許文献４を参照されたい。
【特許文献１】特開２００２−２２１４３５号公報
【特許文献２】特開２００２−０９８６６７号公報
【特許文献３】特開２００４−０２８７２３号公報
【特許文献４】特開平１１−２０１７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のｐＨセンサは暗所で使用する必要があった。明所で使用をすると、センシング部が光に感応し、ｐＨの値に起因する信号に光の強さに起因する信号が重畳されてしまう。つまり、明所ではｐＨを正確に測定することができない。
かかる課題は、明所での使用が本来的な使用となる融合型光・ｐＨ検出装置において顕著となる。この融合型光・ｐＨ検出装置は光学イメージとｐＨイメージを実質的に同時に表示する（特許文献３及び特許文献４参照）。
そこでこの発明は、そのセンシング部が光に感応する累積型化学・物理現象検出装置を明所でも高い精度で使用可能とすることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねてきた結果、本願発明に想到した。即ち、この発明の第１の局面は次のように規定される。
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置であって、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、該電荷蓄積部の第１の電位を検出して保存する手段と、
前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷の供給がなされた状態で、前記電荷転送調節部の電位を調節して、前記センシング部の電荷を前記電荷蓄積部へ転送し、該電荷蓄積部の第２の電位を検出して保存する手段と、
前記第２の電位と前記第１の電位との差を演算し、得られた電位差を出力する手段と、を更に備える、ことを特徴とする化学・部対現象検出装置。
【０００９】
このように規定される第１の局面の発明によれば、電荷供給部からセンシング部へ電荷供給が無い状態で、センシング部から電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように電荷転送調節部の電位が調節され、電荷蓄積部の電位(第１の電位)が検出される。これは、本来の測定対象であるｐＨ等の化学・物理量を測定するに先立ち、当該化学・物理量の影響がない状態（換言すれば、光の影響のみが現れる状態に）において、いわゆる空うちを実行し、光のみの影響によりセンシング部から電荷蓄積部へ転送される電荷量に起因する電位（第１の電位）を予め検出・保存しておくものである。
その後、通常通り化学・物理量を測定（その出力には光の影響が含まれている、第２の電位）し、その測定結果から先に保存しておいた光の影響分を差し引くことにより、化学・物理量を正確に反映した出力信号を得ることができる。
【００１０】
このように構成された化学・物理現象検出装置は、光の影響が排除されるので、明所においてもそのまま使用でき、高精度な検出を実現できる。かかる検出装置をｐＨセンサとした場合、当該ｐＨセンサはｐＨセンサとイメージセンサとが結合された融合型検出装置に好適となる。イメージセンサが稼動するためには光が必要であり、イメージセンサとｐＨセンサとを実質的に同時に作動させるので、センシング部をｐＨセンサとして作動させるときにも当該センシング部へ必然的に光が照射されるからである。
【００１１】
この発明の第２の局面は当該融合型化学・物理現象検出装置を規定する。即ち、
第１の局面に記載の化学・物理現象検出装置であって、前記化学・物理現象は水素イオン濃度であり、前記センシング部は外部の光に感応して電荷を生成する化学・物理現象検出装置と、
前記センシング部へ入射された光に基づきイメージ信号を出力する光検装置と、
を備えてなる融合型化学・物理現象検出装置。
【００１２】
化学量若しくは物理量のより正確に検出を実行するため、電荷蓄積層におけるリセット雑音の除去の有効性が特許文献１に説明されている。
この発明の第３の局面は当該リセット雑音を除去しつつ、光の影響も除去することを目的として規定された。即ち、
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置であって、
前記電荷蓄積部をリセットした後の該電荷蓄積部の第３の電位を検出して保存する手段と、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、該電荷蓄積部の第４の電位を検出して保存する手段と、
前記第４の電位と前記第３の電位との差を演算して、得られた電位差を第５の電位として保存する手段と、
前記第４の電位を検出して保存した後、前記電荷蓄積部内の電荷をリセットし、前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷を供給した後であって、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされる前に、前記電荷蓄積部の第６の電位を検出して保存する手段と、
前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされた後の前記電荷蓄積部の第７の電位を検出して保存する手段と、
前記第７の電位と、前記第６の電位及び前記第５の電位の和の電位との差を演算して、得られた電位差を出力する手段と、を更に備える、ことを特徴とする化学・物理現象検出装置。
【００１３】
このように規定された第３の局面の化学・物理現象検出装置によれば、第４の電位と第３の電位の差を演算することにより、電荷蓄積層におけるリセット電位と光の影響により転送された電荷による電位との差（第５の電位）が、化学・物理量を検出する毎に前もって特定される。
従って、通常通り化学・物理量を測定（その出力には光の影響が含まれている、第７の電位−第６の電位）し、その測定結果から先に特定しておいた第５の電位を差し引くことにより、光の影響が排除できるとともに、リセット電位の変動による影響を排除できる。よって、化学・物理量を正確に反映した出力信号が得られる。
【００１４】
この発明の第４の局面は次のように規定される。
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置の制御方法であって、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、前記電荷蓄積部の第１の電位を検出して保存し、その後、
前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷の供給がなされた状態で、前記電荷転送調節部の電位を調節して、前記センシング部の電荷を前記電荷蓄積部へ転送して該電荷蓄積部の第２の電位を保存し、
前記第２の電位と前記第１の電位との差を演算し、得られた電位差を出力する、ことを特徴とする化学・部対現象検出装置の制御方法。
このように規定される第４の局面の発明によれば、第１の局面の発明と同様の効果が得られる。
【００１５】
この発明の第５の局面は次のように規定される。
化学・物理現象に対応してポテンシャルが変化するセンシング部と、
前記センシング部へ電荷を供給する電荷供給部と、
前記センシング部と前記電荷供給部との間に形成される電荷供給調節部と、
前記センシング部から転送された電荷を蓄積する電荷蓄積部と、
前記センシング部と前記電荷蓄積部との間に形成される電荷転送調節部とを備えてなる、化学・物理現象検出装置の制御方法であって、
前記電荷蓄積部をリセットした後の該電荷蓄積部の第３の電位を検出し、
前記電荷供給部から前記センシング部への電荷供給が無い状態で、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷が転送可能なように前記電荷転送調節部の電位を調節し、該電荷蓄積部の第４の電位を検出して保存し、
前記第４の電位と前記第３の電位との差を演算して、得られた電位差を第５の電位として保存し、
前記第４の電位を検出して保存した後、前記電荷蓄積部内の電荷をリセットし、前記電荷供給部から前記センシング部へ電荷を供給した後であって、前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされる前に、前記電荷蓄積部の第６の電位を検出して保存し、
前記センシング部から前記電荷蓄積部へ電荷の転送がされた後の前記電荷蓄積部の第７の電位を検出して保存し、
前記第７の電位と、前記第６の電位及び前記第５の電位の和の電位との差を演算して、得られた電位差を出力する、ことを特徴とする化学・物理現象検出装置の制御方法。
このように規定される第５の局面の発明によれば、第３の局面の発明と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施例について説明する。実施例のｐＨセンサの構成は従来例のそれ（図１（Ａ）参照）と同一であるので、その説明は省略する。
従来例と実施例の違いはそのデータのサンプリングのタイミングにある。実施例のタイミングチャートを図２に示す。
なお、図示しないコントローラが備えられ、このコントローラにより各要素へ所定の電位が所定のタイミングで印加され、また、スイッチング素子を開平して電荷のリセットが行われ、もって図２に示すタイミングでのデータサンプリングが実行される。
【００１７】
（Ｔ１）
電荷蓄積部５の電荷をリセットする。このとき、電荷供給部３からセンシング部２へは何ら電荷は供給されていない。しかしながら、センシング部２では光の影響により電荷が生成されている。
（Ｔ２）
電荷転送調節部６の電位を上げて、センシング部２の電荷を電荷蓄積部５へ転送可能な状態とする。既述のように、センシング部２には光に起因した電荷が生成されているので、その電荷が電荷蓄積部５へ転送されてそこに蓄積する。
（Ｔ４）
電荷蓄積部５の電位（第１の電位）を検出する。この第１の電位は光の影響により生成された電荷を反映したものである。
【００１８】
（Ｔ５）
電荷蓄積部５の電荷をリセットすると同時に、電荷供給部３の電位を電荷供給調節部４の電位より低くして、電荷供給部３の電荷をセンシング部２へ供給する。このとき、電荷転送調節部６の電位は低く保たれているので、センシング部２のポテンシャル深さに応じた（即ち、溶液のｐＨの値に応じた）量の電荷がセンシング部２に保存される。
その後、電荷供給部４の電位を上げてセンシング部２への電荷の供給を止めるとともに、電荷蓄積部５のリセットをオフとする。
（Ｔ８）
電荷転送調節部６の電位をあげることにより、センシング部２の電荷を電荷蓄積部５へ転送する。このとき転送される電荷には、ｐＨの値に起因するものと光に起因するものとが混在する。
（Ｔ１０）
センシング部２から転送された電荷を蓄積した電荷蓄積部５の電位（第２の電位）を検出し、差動アンプ１０へ送る。
差動アンプ１０は第２の電位と第１の電位との差を演算し、当該電位差を出力信号とする。
ここに、第２の電位及び第１の電位には共に光の影響分が含まれているので、第２の電位から第１の電位を減算すれば、当該光の影響が相殺される。これにより、ｐＨの値を精度よく検出できる。
【００１９】
実施例のｐＨセンサのアレイ（３２×３２個）を準備して、ｐＨ９．１８の標準バッファ液に樹脂ピペットの先端を挿入したときのｐＨセンサアレイにより観察されたｐＨ分布（ｐＨイメージ）を図３に示す。当該観察は部屋内で、特に暗所とすることなく、行われた。図３（Ａ）は実施例で説明したサンプリングのタイミングを実行したときのｐＨセンサアレイにより得られた画像であり、図３（Ｂ）は同じ装置を用いて従来例のサンプリングのタイミングを実行したときのｐＨセンサアレイにより得られた画像である。
図３の結果から、実施例によれば、検査対象のｐＨを正確に、かつ感度よく検出できることがわかる。
【００２０】
なお、実施例及び従来例ともｐＨの計測条件は同じである（下記参照）。
ｐＨ：                  ９．１８
光強度[μＷ／ｃｍ３]：  ０〜３３０（１０点）
光源：                  青色ＬＥＤ（４７０ｎｍ）
参照電極Ｖref[Ｖ]：      ０Ｖ
動作周波数[ｋＨｚ]：      ５
【００２１】
上記の条件を維持して、Ｔ４（実施例及び従来例）のタイミングで得られる電位Ｖ１（リセット電位を０とする）と光の強度との関係を図４に示す。図４（Ａ）からわかるとおり、実施例では光の影響が出力に殆ど関係しないことがわかる。他方、従来例では光が強くなればなるなるほど光の影響がｐＨの測定に影響を及ぼすことがわかる。
【００２２】
この発明の他の実施例のサンプリングの方法について、図５を参照しながら説明する。なお、ｐＨセンサ自体の構成は従来例のそれ（図１（Ａ）参照）と同一である。なお、この実施例で用いる信号処理回路を図６に示した。
（Ｔ１）
電荷蓄積部５の電荷をリセットする。このとき、電荷供給部３からセンシング部２へは何ら電荷は供給されていない。しかしながら、センシング部２では光の影響により電荷が生成されている。
（Ｔ２）
電荷蓄積部５の電位（第３の電位Ｖ３）を検出する。この第３の電位Ｖ３はリセットされた直後の電荷蓄積部５の基底部の電位（リセット電位）である。このリセット電位は、ｐＨセンサの環境温度や他の電子機器の影響により変動することがある。当該第３の電位Ｖ３は差動アンプ２１へ送られて一旦保存される。
【００２３】
（Ｔ４）
電荷転送調節部６の電位を上げて、センシング部２の電荷を電荷蓄積部５へ転送可能な状態とする。既述のように、センシング部２には光に起因した電荷が生成されているので、その電荷が電荷蓄積部５へ転送されてそこに蓄積する。
（Ｔ７）
電荷蓄積部５の電位（第４の電位Ｖ４）を検出する。この第１の電位は光の影響により生成された電荷を反映したものである。この第４の電位Ｖ４を差動アンプ２１へ送り、当該第４の電位Ｖ４と第３の電位Ｖ３との差をとって、第５の電位Ｖ５を出力する。この第５の電位Ｖ５は差動アンプ２２に一旦保存される。
この第５の電位Ｖ５は、光に起因してセンシング部２から電荷蓄積層５へ転送された電荷による電位（第４の電位Ｖ４）とリセット電位（第３の電位Ｖ３）との差の絶対値である。
【００２４】
（Ｔ９〜Ｔ１５）
このタイミングは、従来例のタイミング（図１参照）と同一である。
即ち、  （Ｔ９）
電荷蓄積部５の電荷をリセットすると同時に、電荷供給部３の電位を電荷供給調節部４の電位より低くして、電荷供給部３の電荷をセンシング部２へ供給する。このとき、電荷転送調節部６の電位は低く保たれているので、センシング部２のポテンシャル深さ応じた（即ち、溶液のｐＨの値に応じた）量の電荷がセンシング部２に保存される。
その後、電荷供給部４の電位を上げてセンシング部２への電荷の供給を止めるとともに、電荷蓄積部５のリセットをオフとする。
（Ｔ１１）
この状態で電荷蓄積部５の電位（第６の電位Ｖ６）を検出する。Ｔ１において電荷蓄積部５はリセットされているので、ここで検出された電位Ｖ６は電荷蓄積部５のリセットレベルを示す。この第６の電位Ｖ６は、差動アンプ２２に一旦保存される。
【００２５】
（Ｔ１３）
電荷転送調節部６の電位をあげることにより、センシング部２の電荷を電荷蓄積部５へ転送する。
（Ｔ１５）
センシング部２から転送された電荷を蓄積した電荷蓄積部５の電位（第７の電位）を検出し、差動アンプ２２へ送る。この第７の電位には測定対象であるｐＨの他にセンシング部２へ照射した光の影響が含まれている。
差動アンプ２２は第７の電位Ｖ７と、第６の電位Ｖ６及び第５の電位Ｖ５の和との差をとり（即ち、Ｖ７−（Ｖ６+Ｖ５）を演算する）、当該電位差を出力信号とする。
この出力においては、光の影響による電位とリセット電位との差が予め求められているので（Ｔ７）、光の影響による電位（電位差）の絶対値が特定される。従って、後の測定において（Ｔ９〜Ｔ１５）においてリセット電位に変動があったとしても、差動アンプ２２において光の影響分のみを正確に除去できる。
これにより、より正確なｐＨセンシングが可能となる。
【００２６】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
上記の実施例では、計測対象の化学・物理現象の例として水素イオン濃度を採り上げているが、他にも磁気その他の現象を計測対象とすることができる。また、電荷井戸としてｎ＋を用いているので、電荷の対象は電子となるが、半導体基板の材料及び不純物の導電型を調整することにより、正孔を電荷として取り扱うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来例のｐＨセンサの構成（図１（Ａ））とそのデータサンプリングのタイミングチャート（図１（Ｂ））である。
【図２】この発明の実施例のデータサンプリングのタイミングチャートである。
【図３】実施例のデータサンプリングのタイミングを実行したときのｐＨイメージ（図３（Ａ））と従来例のタイミングを実行したときのｐＨイメージ（図３（Ｂ））とを示す。
【図４】光の強さとそれによる出力電圧の影響を示すグラフであり、図４（Ａ）は実施例のデータサンプリングのタイミングを実行したとき、図４（Ｂ）は従来例のサンプリングを実行したときの結果を示す。
【図５】他の実施例のデータサンプリングのタイミングチャートである。
【図６】図５の実施例のデータサンプリングのタイミングを実行するときに用いられる信号処理回路である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ｐＨセンサ（化学・物理現象検出装置）
２  センシング部
３  電荷供給部
４  電荷供給調節部
５  電荷蓄積部
６  電荷転送調節部
７  絶縁膜
８  ｐＨ感応膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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