矢量光绘机为第一代光绘机，最具代表性的矢量光绘机[即通过光学头的移动来画线(draw)、曝光(flash)来形成光学图形]为美国Gerber公司开发的系列光绘机，而其使用的光绘数据格式Gerber RS 274格式也已成为印制板设计生产行业的标准数据格式。在其后各公司开发的光绘机、自动光学检测仪等设备以及各种CAD和CAM软件，均在不同程度上兼容了Gerber数据格式。
　　第一代光绘机(20世纪70年代至80年代末)的特点是速度慢、图形精度低且图素(D码，ncode-)有限，价格当时为8～30万美元／台，其代表机型是我国从国外引进最多的GerbeR．3244型。
　　(1)曝光iL／符号盘／光圈矢量光绘机是在光源与菲林之间使用不同形状的曝光孔／符号盘／光圈(Aperture)，从而在菲林上得到不同形状的图素。
　　(2)光fL轮／码盘通常，在光绘机上有一个光孔轮，一般是个小圆盘，上面排布着一圈曝光孔，数量为24～70。
　　光绘机在绘图时，光头行走到指定位置，光孔轮旋转到期望的曝光孔正好出现在光源与菲林之间，然后光线穿过曝光孔在底片上曝光。将光孔轮上的曝光孔旋转到指定位置上的命令称为D码(图样码／设计图码)。曝光孔可制作成任何形状，曝光孔制作很麻烦，是一件很费时的工作，因此多数厂家都使用一种标准光孔轮。
　　(3)矢量光绘机原理因为每一个曝光孔都必须采用人工且有规律安装在光孔轮上。光孔轮的设置和安装是一项艰难而又耗时的工作。为减少重复设置的开销，设计人员要求光绘机供应商用文件控制光iL轮，设计人员也被迫使用同一套曝光孔(即采用标准光孔轮)。这在设计的灵活性上和便携性上都存在明显的缺陷。
　　矢量光绘机均为平台式光绘机。底片固定在光绘机平台上，平台安装在一丝杠螺母上，由伺服电机或步进电机驱动作水平方向移。光源安装在一个可移动的光学头上，此光学头的移动方向和平台的移动方向互相垂直。光学头的结构类似于幻灯机，它将各种不同的图形符号，如圆形、方形、长圆形以及其他特殊形状符号分布排列在一大圆盘的圆周，称为码盘。每一单独的图形符号称为符号盘(Aperture)。在码盘的上方是光源，下方为一光学镜头。码盘上符号的影像通过镜头投影到胶片上。静止曝光时，在底片上得到焊盘图形，移到曝光时则构成线条。各种符号盘分布在码盘圆周的不同位置上，旋转码盘，即可得到不同的曝光符号，在底片上产生不同的图形。当某一符号盘的位置被旋转至镜头位置时，该符号盘图形均大于实际图形，经光学系统按比例缩小后，在底片上得到所要求的图形投影。
　　矢量光绘机在曝光焊盘时采用闪光曝光(Flash)方式，即光绘机在曝光该焊盘的瞬间静止不动，停留在焊盘所在坐标位置上，快门开启，光源闪亮曝光。而在曝光线条时，使用移动曝光方式，光绘机在线条的起始位置打开快门，开始曝光，同时光绘机按一定的速率移动至线条结束位置，关闭快门，结束曝光。光斑在底片上的移动轨迹形成线条。光绘机的移动速度和光源亮度决定了底片的感光量。
　　在曝光焊盘时使用闪光曝光，光源开闭频繁，且曝光时间短，因此要求光源亮度高，可靠耐用；而在曝光线条时，光绘机的移动速度相对较慢，要求亮度较低，所以光绘机通常使用不同的光源分别曝光焊盘和线条，如使用高压氙灯做焊盘的曝光光源，使用钨灯作为线条的曝光光源。
　　矢量光绘图机受到符号盘数量的限制，一个码盘只有24个符号盘，最多的也仅有50多个符号盘(虽然可以将整个码盘换掉，但很麻烦)，在设计印制板时，焊盘和线条的尺寸就受到了限制。而且设计者在设计印制板时，必须和生产部门进行协调使用光绘机现有的符号盘，否则设计出的印制板将无法绘出。在光绘的质量方面，由于采用非激光光源，当聚焦不好时，常出现边缘发虚的问题；当符号盘的尺寸变化较大时，就如同照相机的光圈作了很大的调整，容易造成尺寸大的图形曝光过度而尺寸小的图形却曝光不足。另外，矢量光绘机采用光源和放置底片的平台在x、y方向交叉移动方式进行光绘，底片上的每一条线和焊盘均需有一条指令来控制完成，而其光绘速度受到机械运动速度的限制，一般在一个正常工作日内只能绘出2～3套普通密度的底片，已经不能满足如今越来越快的印制板加工周期。