atsushiです。

> binary だからインデックスが使われないというわけではなくて、フィールド
> をそのまま評価するのではなく、なんらかの演算を行なった結果を評価してい
> るからインデックスが使用されないだけです。binary も演算子なので。

なるほど。
そうなんですね。

さきほど佐々木さんから提案のあったcollate節を試したところ、返されるデータ自体は正しくなったのですが、explainで見たところbinary同様にインデックスを使っていないようでした・・。
やはり根本的な解決を待つしかないように思われます。
ありがとうございました。