オートフォーカスとは

写真を撮る上では絶対に必要なピント（焦点）合わせ
ピント合わせを自動化したオートフォーカス(Auto-Focus、 略してAF)、 手動で行うものをマニュアルフォーカス（Manual-Focus、略してMF）と言います。

ここでは一眼レフ（デジタル一眼レフ）のAFについて説明します。

一眼レフのAFの歴史

一眼レフカメラのAFは1985年、カメラメーカーの老舗ミノルタ（後のコニカミノルタ、現在はSONYにαを譲渡し撤退）が実現させ、世界中にショック(俗に言うαショック)を巻き起こしました。
Canonとミノルタは互換性の無いマウント変更（CanonはFD→EFマウントに、ミノルタはMD→Aマウント）、Nikon、PENTAXはマウントは変更せずAF接点を設けました。

一眼レフのAF

一眼レフカメラの場合イメージセンサと反対側の光路上にフォーカス用のラインセンサを配置し、受像した映像の位相差をもとに焦点を合わせるTTL位相差式と言うものが使われています。
最近（2008年）では、ライブビュー時にコンパクトデジカメのようにコントラストの差で検出するコントラスト方式を搭載しているカメラも出てきました。
ライブビューについてはこちらをご覧下さい。

一眼レフのAF方式

一眼レフの場合AFエリアと言うものがあり、その部位でしかAFによるピント合わせは行えません。 （写真はNikon D50のファインダー内の様子、D50の場合十字に配置された5点のAFエリアがある）

どのAFエリアを使うかは任意、もしくは自動で選択出来ます

一般的に、AFエリア（ピントを合わせたい場所）のコントラストが低い（輝度差の少ない場所や周囲と色が同じ場合）場合や、暗いシチュエーションでは迷いやすい傾向にあります。
レンズの開放F値がF5.6より暗い場合、AFは作動しません（テレコン使用時、合成F値がF5.6より暗くなってしまう場合も同様です）
Canonは逆にF2.8より明るいレンズの場合AF精度が向上するAFセンサーを搭載しています。

AFモード

撮影する被写体によって3つのモードがあります。

AF-S（シングルAFサーボ、ワンショットAF）
直前にフォーカスした位置でホールドするモード、AF作動が完了した段階でピントが固定されます。 動かないものの撮影や風景などはこれで撮影します。

AF-C（コンテニュアンスAFサーボ、動体追従AF）
直前のフォーカス情報の変化から線形補完する動作モード。
シャッターを半押しした段階でもピントがロックされず、移動しつづける物体にピントを合わせ続けます。 動体の撮影に使用します。

AF-A（オートAFサーボ、AIフォーカスAF）
状況に応じてAF-S、AF-Cをカメラが判断するモード。
多分そんなに賢くない（はず）、きちんとAFモードを選択すべし

AFポイント以外にピントを合わせる場合

AFポイント以外にピントを合わせたい場合、AF-L(AFロック）を使います。
先ず、AFポイントで合わせたい位置にピントを合わせます。
例では、ぬいぐるみの顔にピントを合わせてます。

シャッターを半押しするとAFロックがかかります（AF-Sの場合）
※AF-Cの場合は常にピントを合わせ続ける為ロックがかかりません。

AFがロックされている状態です、フォーカスエイド（○）が点灯してます。

次にカメラを動かし構図を変えます、この時ピントを合わせた位置との距離が変わらないよう気をつけます。

こうする事でAFポイント以外でもピントを合わせることが出来ます。

こうする事で写真に変化をつけることが出来ます。
ただ、マクロ撮影など至近距離での撮影はカメラを動かすだけで被写体との微妙な距離が変わってしまい、ピントの位置が変わってしまいます（コサイン誤差といいます）
マクロ撮影の場合、AFではピントが合いづらい為MFでピントを合わせるようにするといいでしょう。