在七、八十年代，隨著個人計算機的發展，印制板CAD技術得到極大的進步，印制板設計向多層，細導線，小孔徑，高密度方向迅速發展。現有的照相制版工藝已經不能滿足印制版的設計需要，于是出現了光繪技術。使用光繪機可以直接將CAD設計的PCB圖形數據送入光繪機的計算機系統，控制光繪機，利用光線直接在底片上繪制圖形。再經顯影、定影得到照相底版。

最具代表性的向量式光繪機為美國GERBER公司開發的系列光繪機，而其使用的光繪數據格式Gerber RS-274格式也已成為印制板設計生產行業的標準數據格式。在其后各公司開發的光繪機、AOI等設備以及各種CAD和CAM軟件，均在不同程度上兼容了Gerber數據格式。

向量式光繪機均為平臺式光繪機。底片固定在光繪機平臺上，平臺安裝在一絲杠螺母上，由伺服電機或步進電機驅動作水平方向移動。光源安裝在一可移動的光學頭上，此光學頭的移動方向和平臺的移動方向互相垂直。光學頭的結構類似于幻燈機，它將各種不同的圖形符號，如圓形、方形、長圓形以及其它特殊形狀符號分布排列在一大圓盤的圓周，稱為碼盤。每一單獨的圖形符號稱為符號盤（Aperture）。在碼盤的上方是光源，下方為一光學鏡頭。碼盤上符號的影象通過鏡頭投影到膠片上。靜止曝光時，在底片上得到焊盤圖形，移到曝光時則構成線條。各種符號盤分布在碼盤圓周的不同位置上，旋轉碼盤，即可得到不同的曝光符號，在底片上產生不同的圖形。當某一符號盤的位置被旋轉至鏡頭位置時，該符號盤圖形均大于實際圖形，經光學系統按比例縮小后，在底片上得到所要求的圖形投影。

向量式光繪機在曝光焊盤時采用閃光曝光（Flash）方式，即光繪機在曝光該焊盤的瞬間靜止不動，停留在焊盤所在坐標位置上，快門開啟，光源閃亮曝光。而在曝光線條時,使用移動曝光方式，光繪機在線條的起始位置打開快門，開始曝光，同時光繪機按一定的速率移動至線條結束位置，關閉快門，結束曝光。光斑在底片上的移動軌跡形成線條。光繪機的移動速度和光源亮度決定了底片的感光量。

在曝光焊盤時使用閃光曝光，光源開閉頻繁，且曝光時間短，因此要求光源亮度高，可靠耐用：而在曝光線條時，光繪機的移動速度相對較慢，要求亮度較低，所以光繪機通常使用不同的光源分別曝光焊盤和線條。如使用高壓氙燈作焊盤的曝光光源，使用鎢燈作為線條的曝光光源。

向量式光繪圖機受到符號盤數量的限制，一個碼盤只有24個符號盤，最多的也僅有50多個符號盤（雖然可以將整個碼盤換掉，但很麻煩），在設計印制板時，焊盤和線條的尺寸就受到了限制。而且設計者在設計印制板時，必須和生產部門進行協調，使用光繪機現有的符號盤，否則設計出的印制板將無法繪出。在光繪質量方面，由于采用非激光光源，當聚焦不好時，常出現邊緣發虛的問題；當符號盤的尺寸變化較大時，就如同照相機的光圈作了很大的調整，容易造成尺寸大的圖形曝光過度而尺寸小的圖形卻曝光不足。另外，向量式光繪機采用光源和放置底片的平臺在X、Y方向交叉移動方式進行光繪，底片上的每一條線和焊盤均需有一條指令來控制完成，而其光繪速度受到機械運動速度的限制，一般在一個正常工作日內，只能繪出二至三套普通密度的底片，已經不能滿足如今越來越快的印制板加工周期。