自己解決したのでいったん削除しましたが、誰かの役に立つかもしれないので再掲します。

Laravel 5.1の環境で、ライブラリの開発を行おうとしています。
まず、作成直後のプロジェクトに、extlib/vendor/codenameというフォルダーを作り、そこを開発するライブラリの置き場所にすることにしました。このパスを認識させるために、composer.jsonに以下のパスを追加し、composer dumpautoloadを行いました。

(前略)
"autoload": {
    "classmap": [
        "database"
    ],
    "psr-4": {
        "App\\": "app/",
        "codename\\": "extlib/vendor/codename"  註：この行を追加
    }
},
(後略)

この配下にservice. provider, facadeといったフォルダーを作成し、サービス用のクラスや、サービスプロバイダークラス、ファサードクラスを作成して置いてあります。

この設定の中で、FooサービスをFooProviderでsingleton登録し、さらにFooFacadeを通して使おうとしています。

<?php // Fooサービス
namespace codename\service;

class Foo
{
    public function getMessage()
    {
        return 'ごきげんよう';
    }
}

<?php // FooProviderサービスプロバイダー
namespace codename\provider;

use Illuminate\Support\ServiceProvider;
use codename\service\Foo;

class FooProvider extends ServiceProvider
{
    protected $defer = true;

    public function register()
    {
        $this->app->singleton('ex-foo', function ($app) {
            return new Foo();
        });
    }

    public function boot()
    {
        \Log::info(app()->getBindings()); // ex-fooは一覧にある。
        \Log::info(app('ex-foo')->getMessage());  // これは出力される
    }
}

bootメソッドに記述したログ出力は期待通りに出力されているため、サービスコンテナへの登録はうまくいっているものと考えました。

しかし、確認のためにroutes.phpに以下のようなルーティングを追加して、内容表示を試みたところ、Class ex-foo does not existとなってしまいます。同様に、バインド一覧を確認しましたが、やはり一覧には登録がありませんでした。

Route::get('test', function () {
    \Log::info(app()->getBindings()); // 一覧にはex-fooはない。

    // $s = new codename\service\Foo(); // こちらはOK
    // $s = app()->make('ex-foo'); // Class ex-foo does not exist
    $s = app('ex-foo'); // Class ex-foo does not exist

    return $s->getMessage();
});

ちなみに、Facade経由の場合もClass ex-foo does not existとなります。主因はそれ以前にあるので、こちらは省略します。あたかも、違うサービスコンテナを見ているような状況なのですが、Laravelの経験が浅いためその理由がつかめません。解決方法やヒントをお持ちでしたら、ご教授いただけないでしょうか。