矢量光繪機(jī)為第一代光繪機(jī)，最具代表性的矢量光繪機(jī)[即通過(guò)光學(xué)頭的移動(dòng)來(lái)畫(huà)線(draw)、曝光(flash)來(lái)形成光學(xué)圖形]為美國(guó)Gerber公司開(kāi)發(fā)的系列光繪機(jī)，而其使用的光繪數(shù)據(jù)格式Gerber RS 274格式也已成為印制板設(shè)計(jì)生產(chǎn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。在其后各公司開(kāi)發(fā)的光繪機(jī)、自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)儀等設(shè)備以及各種CAD和CAM軟件，均在不同程度上兼容了Gerber數(shù)據(jù)格式。
　　第一代光繪機(jī)(20世紀(jì)70年代至80年代末)的特點(diǎn)是速度慢、圖形精度低且圖素(D碼，ncode-)有限，價(jià)格當(dāng)時(shí)為8～30萬(wàn)美元／臺(tái)，其代表機(jī)型是我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)最多的GerbeR．3244型。
　　(1)曝光iL／符號(hào)盤／光圈矢量光繪機(jī)是在光源與菲林之間使用不同形狀的曝光孔／符號(hào)盤／光圈(Aperture)，從而在菲林上得到不同形狀的圖素。
　　(2)光fL輪／碼盤通常，在光繪機(jī)上有一個(gè)光孔輪，一般是個(gè)小圓盤，上面排布著一圈曝光孔，數(shù)量為24～70。
　　光繪機(jī)在繪圖時(shí)，光頭行走到指定位置，光孔輪旋轉(zhuǎn)到期望的曝光孔正好出現(xiàn)在光源與菲林之間，然后光線穿過(guò)曝光孔在底片上曝光。將光孔輪上的曝光孔旋轉(zhuǎn)到指定位置上的命令稱為D碼(圖樣碼／設(shè)計(jì)圖碼)。曝光孔可制作成任何形狀，曝光孔制作很麻煩，是一件很費(fèi)時(shí)的工作，因此多數(shù)廠家都使用一種標(biāo)準(zhǔn)光孔輪。
　　(3)矢量光繪機(jī)原理因?yàn)槊恳粋€(gè)曝光孔都必須采用人工且有規(guī)律安裝在光孔輪上。光孔輪的設(shè)置和安裝是一項(xiàng)艱難而又耗時(shí)的工作。為減少重復(fù)設(shè)置的開(kāi)銷，設(shè)計(jì)人員要求光繪機(jī)供應(yīng)商用文件控制光iL輪，設(shè)計(jì)人員也被迫使用同一套曝光孔(即采用標(biāo)準(zhǔn)光孔輪)。這在設(shè)計(jì)的靈活性上和便攜性上都存在明顯的缺陷。
　　矢量光繪機(jī)均為平臺(tái)式光繪機(jī)。底片固定在光繪機(jī)平臺(tái)上，平臺(tái)安裝在一絲杠螺母上，由伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)作水平方向移。光源安裝在一個(gè)可移動(dòng)的光學(xué)頭上，此光學(xué)頭的移動(dòng)方向和平臺(tái)的移動(dòng)方向互相垂直。光學(xué)頭的結(jié)構(gòu)類似于幻燈機(jī)，它將各種不同的圖形符號(hào)，如圓形、方形、長(zhǎng)圓形以及其他特殊形狀符號(hào)分布排列在一大圓盤的圓周，稱為碼盤。每一單獨(dú)的圖形符號(hào)稱為符號(hào)盤(Aperture)。在碼盤的上方是光源，下方為一光學(xué)鏡頭。碼盤上符號(hào)的影像通過(guò)鏡頭投影到膠片上。靜止曝光時(shí)，在底片上得到焊盤圖形，移到曝光時(shí)則構(gòu)成線條。各種符號(hào)盤分布在碼盤圓周的不同位置上，旋轉(zhuǎn)碼盤，即可得到不同的曝光符號(hào)，在底片上產(chǎn)生不同的圖形。當(dāng)某一符號(hào)盤的位置被旋轉(zhuǎn)至鏡頭位置時(shí)，該符號(hào)盤圖形均大于實(shí)際圖形，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)按比例縮小后，在底片上得到所要求的圖形投影。
　　矢量光繪機(jī)在曝光焊盤時(shí)采用閃光曝光(Flash)方式，即光繪機(jī)在曝光該焊盤的瞬間靜止不動(dòng)，停留在焊盤所在坐標(biāo)位置上，快門開(kāi)啟，光源閃亮曝光。而在曝光線條時(shí)，使用移動(dòng)曝光方式，光繪機(jī)在線條的起始位置打開(kāi)快門，開(kāi)始曝光，同時(shí)光繪機(jī)按一定的速率移動(dòng)至線條結(jié)束位置，關(guān)閉快門，結(jié)束曝光。光斑在底片上的移動(dòng)軌跡形成線條。光繪機(jī)的移動(dòng)速度和光源亮度決定了底片的感光量。
　　在曝光焊盤時(shí)使用閃光曝光，光源開(kāi)閉頻繁，且曝光時(shí)間短，因此要求光源亮度高，可靠耐用；而在曝光線條時(shí)，光繪機(jī)的移動(dòng)速度相對(duì)較慢，要求亮度較低，所以光繪機(jī)通常使用不同的光源分別曝光焊盤和線條，如使用高壓氙燈做焊盤的曝光光源，使用鎢燈作為線條的曝光光源。
　　矢量光繪圖機(jī)受到符號(hào)盤數(shù)量的限制，一個(gè)碼盤只有24個(gè)符號(hào)盤，最多的也僅有50多個(gè)符號(hào)盤(雖然可以將整個(gè)碼盤換掉，但很麻煩)，在設(shè)計(jì)印制板時(shí)，焊盤和線條的尺寸就受到了限制。而且設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)印制板時(shí)，必須和生產(chǎn)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)使用光繪機(jī)現(xiàn)有的符號(hào)盤，否則設(shè)計(jì)出的印制板將無(wú)法繪出。在光繪的質(zhì)量方面，由于采用非激光光源，當(dāng)聚焦不好時(shí)，常出現(xiàn)邊緣發(fā)虛的問(wèn)題；當(dāng)符號(hào)盤的尺寸變化較大時(shí)，就如同照相機(jī)的光圈作了很大的調(diào)整，容易造成尺寸大的圖形曝光過(guò)度而尺寸小的圖形卻曝光不足。另外，矢量光繪機(jī)采用光源和放置底片的平臺(tái)在x、y方向交叉移動(dòng)方式進(jìn)行光繪，底片上的每一條線和焊盤均需有一條指令來(lái)控制完成，而其光繪速度受到機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度的限制，一般在一個(gè)正常工作日內(nèi)只能繪出2～3套普通密度的底片，已經(jīng)不能滿足如今越來(lái)越快的印制板加工周期。