激光光绘机是用激光对菲林进行扫描产生图形的，其原理正如电视机显像管中电子枪扫描屏幕上的荧光物质一样。首先，将印制电路板的图面映像到一个大存储阵列中，然后使激光束按照存储阵列中相应单元的值被打开或关闭(调制)，从而得到所需要的工艺菲林。
激光光绘机采用激光做光源，有容易聚焦、能量集中等优点，对瞬间快速的底片曝光非常有利，绘制的底片边缘整齐、反差大、不虚光。曝光采用扫描式，无论密度多大，均能在最短时间内完成曝光，绘制一张底片只需几分钟。因此成为当今光绘行业的主流。
激光光绘机的光源多采用气体激光器，如氩、氦和氖等。气体激光器的光源强度大但寿命却有限，约6000～10000h，因此使用一年多就需要更换光源。现在一些光绘机生产厂家采用了半导体激光器作为光源，但较大功率的半导体激光器的生产还不很成熟。按照激光光绘机的结构，可以分为内圆筒式(Internal Drum)和外滚筒式(External Drum)。
(1)内圆筒式激光光绘机 以美国Gerber公司开发crescent系列激光光绘机为代表底片由真空吸附在一圆桶状内壁上。氩氢激光器发射的蓝色激光，经电子快门及光束强化器的光点选择口后，再由两块45。反射镜反射至高速自转(200r／s)的斜置反射镜上，再反射到底片上。由于此斜反射镜的高速旋转，反射至底片上的光点形成连续线条。反射镜在作高速旋转的同时，随其基座“自转镜头”(Spinning Miiror)，以12cm／mln的速度做左右横向移动。所以，每条光线之间的间距只有10btm，形成带状扫描曝光。同时，此激光光线在每秒钟两亿次的电子快门控制下，进行开启与闭合的动作，完成阴图与阳图的曝光。
内圆筒式激光光绘机绘制的底片，可以达到很高的解析度(1／4-mil)，绘制一张2 zlin×30in的底片只需5min。但内圆筒式激光光绘机由于自转镜头旋转速度极高(12000r／rain)，采用了气浮轴承，所以价格昂贵、维修困难、不易得到普及。
(2)外滚筒式激光光绘机 以以色列奥宝科技公司生产的I．P5008系列激光光绘机为代表
此种激光光绘机是用强力真空泵将底片吸附在圆形滚筒外侧，滚筒以500r／rain的速度快速旋转。为使底片牢固吸附在滚筒上，滚筒转速1500r／min已经不能再作提高，否则底片将在高速旋转时被甩出。所以，外滚筒式激光光绘机的旋转速度和内滚筒式激光光绘机12000r／mln的转速相比相差很多，扫描曝光速度就会相应降低。为解决这个问题，奥宝科技公司开发了自己的专利技术，将激光束分解成32束，在底片上一次曝光32个像素(Pixels)，这样相当于将扫描速度提高了32倍。
